JP2006042495A - Power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力供給システムに関する。 The present invention relates to a power supply system.
商用電源等の電力系統から供給される電力を使用する工業生産、商業システム等の電力需要家において、大容量の電力を使用する場合、昼夜間の負荷変動を平準化する目的で、ナトリウム−硫黄電池(NAS電池)等の2次電池を用いる電力供給システムが注目されている(例えば、特許文献1の2次電池装置)。 Sodium-sulfur for the purpose of leveling daytime and nighttime load fluctuations when using large-capacity electric power in industrial production and commercial systems that use electric power supplied from a power system such as a commercial power source. An electric power supply system using a secondary battery such as a battery (NAS battery) has attracted attention (for example, a secondary battery device of Patent Document 1).
図1(a)、(b)は、従来技術における2次電池を用いた電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。
図1(a)に示すように、従来技術における2次電池を用いた電力供給システム1は、高速切替スイッチ4、負荷6、2次電池装置8で構成されており、通常時は、高速切替スイッチが閉状態となり、矢印5の系統で示すように、商用電源2の商用電力系統3から負荷6に電力を供給するとともに、矢印7の系統で2次電池装置8を充電する。
この電力供給システム1において、停電等で商用電力系統3が切断または電圧が所定の電圧値より低下した場合は、図1(b)のように、高速切替スイッチが開状態となり、負荷6への供給電力は2次電池系統9に切り換わる。
As shown in FIG. 1 (a), a power supply system 1 using a secondary battery in the prior art is composed of a high-
In the power supply system 1, when the
ところで、前述の図1の従来技術における2次電池を用いた電力供給システム1では、瞬時停電が発生した際に、負荷6に供給する電力系統の切り換え、即ち、商用電力系統3から停電時のバックアップ電源である2次電池系統9への切換え時間が20ms(ミリ秒)以上かかる。
By the way, in the power supply system 1 using the secondary battery in the above-described prior art of FIG. 1, when an instantaneous power failure occurs, the power system supplied to the
負荷5が電圧変化に対する応答が遅い機器、即ち、放電ランプ、一般モーター等の一般電機機器であれば、切換え時間が20ms以上かかっても、機器の動作に問題ない。
ところが、電圧変化に対する応答が速い電子機器、即ち、シーケンサー、パワーエレクトロニクス、可変速モーター等に対しては、切換え時間が20ms以上かかってしまうと、機器の停止や誤動作を起こす虞があり、これらの電子機器の停電時の電力補償には、20ms以下の応答速度が必要である。
If the
However, for electronic devices that have a fast response to voltage changes, ie, sequencers, power electronics, variable speed motors, etc., if the switching time takes 20 ms or longer, there is a risk that the devices will stop or malfunction. A response speed of 20 ms or less is required for power compensation when a power failure occurs in an electronic device.
即ち、コンピューターや電子機器等へ供給されている商用電源が瞬時停電等で切断または電圧低下した場合、2次電池を用いた従来の電力供給システムでは、コンピューターや電子機器の停止や誤動作を起こす虞があるという問題点がある。 That is, when the commercial power supplied to a computer or electronic device is cut off or the voltage drops due to an instantaneous power failure or the like, the conventional power supply system using a secondary battery may cause the computer or electronic device to stop or malfunction. There is a problem that there is.
本発明が解決しようとする課題としては、上述した従来技術において生じる、2次電池を用いた電力供給システムにおいて、コンピューターや電子機器の停止や誤動作を起こす虞があるという問題が一例として挙げられる。 As an example of the problem to be solved by the present invention, in the power supply system using the secondary battery that occurs in the above-described prior art, there is a problem that the computer or the electronic device may stop or malfunction.
請求項1に記載の電力供給システムは、商用電源からの電力を負荷に供給するとと共に2次電池に貯蔵し、商用電源からの電力供給が停止または低下したとき前記2次電池に貯蔵された電力を前記負荷に供給する電力供給システムであって、前記負荷は、供給される電力の停止または低下に対する許容時間が長い第1負荷と、供給される電力の停止または低下に対する許容時間が短い第2負荷とを有し、前記第2負荷への電力供給経路に無停電電源部を設け、前記商用電源または前記2次電池から供給される電力を前記無停電電源部を介して前記第2負荷に供給することを特徴とする。 The power supply system according to claim 1, wherein power from a commercial power supply is supplied to a load and stored in a secondary battery, and the power stored in the secondary battery when power supply from the commercial power supply is stopped or lowered. The load includes a first load having a long permissible time for stopping or lowering the supplied power, and a second permissible time for stopping or lowering the supplied power. And an uninterruptible power supply unit is provided in the power supply path to the second load, and the electric power supplied from the commercial power supply or the secondary battery is supplied to the second load via the uninterruptible power supply unit. It is characterized by supplying.
以下、本発明に係る電力供給システムの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図2および図3は、本発明に係る実施の形態における電力供給システムの概略構成を示すブロック図であり、図2は通常時の状態を示し、図3は停電時の状態を示す。
Hereinafter, embodiments of a power supply system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
2 and 3 are block diagrams showing a schematic configuration of the power supply system according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a normal state and FIG. 3 shows a power failure state.
図2および図3に示すように、本実施の形態における電力供給システム10は、停電検出部13、高速切替スイッチ14、第1負荷15、2次電池16、交直変換装置17、直交変換装置18、高速切替スイッチ19,20、無停電電源部21、第2負荷22を含んで構成される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
電力供給システム10は、商用電源11からの電力を供給するラインである商用電力系統12に接続され、高速切替スイッチ14を介して第1負荷15に接続され、さらに、無停電電源部21を介して第2負荷15に接続され、それぞれの負荷に電力が供給される。
また、2次電池16は、商用電力系統12から高速切替スイッチ14と高速切替スイッチ19と交直変換装置17とを介して接続され、商用電源11から2次電池16に貯蔵(充電)される。
The
The
また、2次電池16は、高速切替スイッチ20と直交変換装置18とを介して、第1負荷15および第2負荷22(無停電電源部21を介して)に接続され、商用電源11からの電力供給が停止または低下したとき2次電池16に貯蔵された電力を第1負荷15および第2負荷22に供給する。
第1負荷15は、供給される電力の停止または低下に対する許容時間が長い(約20ms以上の)負荷であり、例えば、電圧変化に対する応答が遅い機器であり、具体的には、放電ランプ、一般モーター等の一般電機機器などである。
第2負荷22は、供給される電力の停止または低下に対する許容時間が短い(約20ms未満の)負荷であり、例えば、電圧変化に対する応答が速い機器であり、即ち、シーケンサー、パワーエレクトロニクス、可変速モーター等の電子機器やコンピューターなどである。
Further, the
The
The
次に、図2および図3を参照して本実施の形態における電力供給システムの詳細およびその動作を説明する。
本実施の形態における電力供給システム10においては、停電検出部13が、商用電力系統12からの電力供給が切断や電圧低下(あるいは上昇)を常時監視しており、通常時には、図2に示すように、高速切替スイッチ14及び19を閉状態とし、高速切替スイッチ20を開状態とするように制御する。
Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the detail and operation | movement of the electric power supply system in this Embodiment are demonstrated.
In the
通常時においては、図2の矢印で示すように、閉状態となっている高速切替スイッチ14を介して、商用電力系統12から第1負荷15および無停電電源部21を介して第2負荷22に電力を供給する。これとともに、閉状態となっている高速切替スイッチ19を介して、交直変換装置17により直流に変換された電力を2次電池16へ貯蔵(充電)する。
商用電源11は交流電源であるので、交直変換装置17によって、交流を直流に変換して2次電池16を充電する必要がある。2次電池16としては、例えば、ナトリウム−硫黄電池(NAS電池)を用いる。
In a normal state, as indicated by an arrow in FIG. 2, the
Since the
また、電力供給システム10において、停電時、即ち商用電力系統12が切断または電圧が所定の電圧値より低下した場合は、停電検出部13がこの状態を検出して、図3に示すように、高速切替スイッチ14及び19を開状態とし、高速切替スイッチ20を閉状態とするように制御する。
なお、商用電力系統12に異常な高電圧がかかった場合など、電圧が所定の電圧値より上昇した場合においても、停電検出部13がこの状態を検出して、上記停電時同様、図3の状態となるよう制御するようにしてもよい。
Further, in the
Even when the voltage rises above a predetermined voltage value, such as when an abnormally high voltage is applied to the
停電時においては、開状態となった高速切替スイッチ14により、商用電力系統12から遮断される。また、開状態となった高速切替スイッチ19により、2次電池16への電力の貯蔵(充電)も遮断される。一方、閉状態となった高速切替スイッチ20により、2次電池16から第1負荷15および第2負荷22への電力供給が、図3の矢印で示すように行われる。
このとき、2次電池16から出力された直流の電力が直交変換装置18により交流に変換されて第1負荷15へは直接供給され、第2負荷22へは無停電電源部21を介して供給される。
At the time of a power failure, the
At this time, the DC power output from the
無停電電源部21は、例えば、UPS(Uninterruptible Power Supply or System)等の給電切換時間の短い無停電電源装置である。そして、無停電電源部21は、その内部に停電検出回路(図示せず)を備えており、停電が発生してから約10ms(少なくとも20ms未満)で無停電電源部21内の蓄電池(図示せず)から第2負荷22へ電力を供給する。また、無停電電源部21(UPS)は、短時間であれば定格出力を超える電力供給が可能である。
The uninterruptible
一方、2次電池16(NAS電池)は、停電が発生してからの電力供給応答が比較的遅く、2次電池16(NAS電池)から電力供給をするまでの時間は約20ms以上、さらに、供給が安定するまでに、約50msかかってしまうため、第2負荷22へは、上記のように、無停電電源部21を介して電力供給をすることにより、第2負荷22を停止させることなく安定した電力供給を補償することができる。
On the other hand, the secondary battery 16 (NAS battery) has a relatively slow power supply response after the occurrence of a power failure, and the time from the secondary battery 16 (NAS battery) to supplying power is about 20 ms or more. Since it takes about 50 ms for the supply to stabilize, the
上記の無停電電源部21として、使用できるUPSの種類としては、例えば、常時インバータ給電方式UPS、常時商用給電方式UPS(多機能SPS:Standby Power Supply or System)等の高調波電流を抑制した高速切換(10ms以下)が可能なシステムがあげられる。これらのUPSは、鉛蓄電池、アルカリ蓄電池を電源としたものが主流であるが、高速切換(10ms以下)が可能であれば、フライホイールUPS等を使用することも可能である。
As the type of UPS that can be used as the uninterruptible
なお、無停電電源部21(UPS)は長時間の電力補償が困難であり、もし、電力供給システム10を全てを無停電電源部21(UPS)で賄うと、無停電電源部21が非常に大きな規模で高価なものとなってしまいシステムの実現が困難である。
これに対して、本実施の形態の電力供給システム10では、UPSは2次電池16(NAS電池)の電力供給が安定するまでの間(50ms以下)をバックアップするだけでよく、さらに、瞬時停電の許容時間が短い負荷(第2負荷22)のみをバックアップすればよいので、無停電電源部21は小型のUPSで済み、コストも安価となる。
The uninterruptible power supply unit 21 (UPS) is difficult to compensate for power for a long time. If the entire
On the other hand, in the
以上、詳述したように、本発明の実施の形態に係る電力供給システム10は、商用電源11からの電力を負荷に供給するとと共に2次電池16に貯蔵し、商用電源11からの電力供給が停止または低下したとき2次電池16に貯蔵された電力を負荷に供給するシステムであり、負荷は、供給される電力の停止または低下に対する許容時間が長い第1負荷15と、供給される電力の停止または低下に対する許容時間が短い第2負荷22とを有し、第2負荷22への電力供給経路に無停電電源部21を設け、商用電源11または2次電池16から供給される電力を無停電電源部21を介して第2負荷22に供給する。
これにより、2次電池を用いた電力供給システムにおいて、商用電源が瞬時停電等で切断または電圧低下した場合に、供給される電力の停止または低下に対する許容時間が短いコンピューターや電子機器の停止や誤動作を防ぐことができる。
また、供給される電力の停止または低下に対する許容時間が長い負荷に対しては、無停電電源部(UPS)を使用しなくてもよいため、無停電電源部は小型のUPSで済み、電力供給システムのコストを安価に抑えることができる。
As described above in detail, the
As a result, in a power supply system using a secondary battery, when the commercial power supply is cut off or the voltage drops due to an instantaneous power failure or the like, the computer or electronic device stops or malfunctions with a short allowable time for stopping or dropping the supplied power Can be prevented.
In addition, the uninterruptible power supply (UPS) does not have to be used for loads that have a long allowable time for stopping or lowering the supplied power. The system cost can be kept low.
10 電力供給システム
11 商用電源
13 停電検出部
14、19、20 高速切替スイッチ
15 第1負荷
16 2次電池
21 無停電電源部
22 第2負荷
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記負荷は、供給される電力の停止または低下に対する許容時間が長い第1負荷と、供給される電力の停止または低下に対する許容時間が短い第2負荷とを有し、
前記第2負荷への電力供給経路に無停電電源部を設け、前記商用電源または前記2次電池から供給される電力を前記無停電電源部を介して前記第2負荷に供給することを特徴とする電力供給システム。 A power supply system that supplies power from a commercial power source to a load and stores the power in a secondary battery, and supplies power stored in the secondary battery to the load when power supply from the commercial power source is stopped or lowered. And
The load includes a first load having a long allowable time for stopping or reducing the supplied power, and a second load having a short allowable time for stopping or reducing the supplied power,
An uninterruptible power supply unit is provided in a power supply path to the second load, and power supplied from the commercial power supply or the secondary battery is supplied to the second load via the uninterruptible power supply unit. Power supply system.
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JP2010236810A (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Sanyo Electric Co Ltd | Cooling delivery carriage |
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- 2004-07-27 JP JP2004218466A patent/JP2006042495A/en not_active Abandoned
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