JP2013215016A

JP2013215016A - 電源供給システム

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Publication number: JP2013215016A
Application number: JP2012082857A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Sasaki; 努佐々木; Koji Ando; 耕治安藤; Yuuzou Shimouchi; 雄三下内
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-17

Abstract

【課題】発電所等の事故や停電時に、制御装置の運転継続を可能にすることができるとと
もに、地震等の大規模な災害により停電が長時間に亘って発生した場合でも、制御装置に
電気を供給できる電源供給システムを提供することにある。
【解決手段】実施形態の電源供給システムは、着脱可能な第１のバッテリーを搭載する制
御装置と、前記制御装置に前記第１のバッテリーが取り付けられると、前記第１のバッテ
リーに直流電源を充電可能な設備と、を備える。また、前記制御装置は、直流電源装置か
ら配電用電路を介して直流電源が供給されなくなると、前記直流電源装置から前記第１の
バッテリーに開閉器のスイッチを切り替えて、前記第１のバッテリーから前記直流電源が
供給される。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、電源供給システムに関する。

従来は、発電所の発電機器が停止した場合や事故等により、外部電源が供給されなくな
った場合でも発電所の運転を継続するために、大型蓄電池を予備電源とする技術が知られ
ている。

特開２０１０−１６４３９１号公報

しかし、予備電源である大型蓄電池の電源が喪失すると、発電所の運転の継続が出来な
くなる。特に、地震等の大規模災害による多重事故時に、制御や監視機能の喪失は、事故
の拡大を招く恐れや早期復旧のための情報喪失につながる。

本発明が解決しようとする課題は、発電所等の事故や停電時に、制御装置の運転継続を
可能にすることができるとともに、地震等の大規模な災害により停電が長時間に亘って発
生した場合でも、制御装置に電気を供給できる電源供給システムを提供することにある。

実施形態の電源供給システムは、着脱可能な第１のバッテリーを搭載する制御装置と、
前記制御装置に前記第１のバッテリーが取り付けられると、前記第１のバッテリーに直流
電源を充電可能な設備と、を備える。また、前記制御装置は、直流電源装置から配電用電
路を介して直流電源が供給されなくなると、前記直流電源装置から前記第１のバッテリー
に開閉器のスイッチを切り替えて、前記第１のバッテリーから前記直流電源が供給される
。

第１の実施形態の電源供給システムを示す構成図。第１の実施形態の電源供給システムの変形例を示す構成図。第２の実施形態の電源供給システムを示す構成図。第３の実施形態の電源供給システムを示す構成図。第４の実施形態の電源供給システムを示す構成図。

以下、実施形態について図面を用いて説明する。

(第１の実施形態)
以下、第１の実施形態の電源供給システムについて、図１及び図２を用いて説明する。ま
ず、第１の実施形態の電源配給システムの概略について説明する。図１は、第１の実施形
態の電源供給システムの構成図、図２は、第１の実施形態の電源供給システムの変形例を
示す構成図である。なお、以下の図面の記載において、同一の部分には同一の符号が付し
てある。

図１に示すように、制御装置３の電源として、直流電源装置１から配電用電路２を介し
て直流電源を供給する電源供給系統に加えて、制御装置３のバッテリー４から直流電源を
供給できるように、設備７の制御装置３に着脱可能な第１のバッテリー４を搭載している
。第１のバッテリー４は、交流電源１１から交流電源が供給され、整流器１０にて直流電
源に交流直流変換された後、直流電源を充電できるようになっている。そして、第１のバ
ッテリー４は制御装置３に取り付けられると、自動的に直流電源を最大値まで充電するよ
うになっている。

なお、直流電源装置１から配電用電路２を介して直流電源が供給されている場合は、開
閉器５は、配電用電路２から直流電源が供給されるように、直流電源装置１に開閉器５の
スイッチを設定している。

ここで、直流電源装置１の事故や地震等の大規模災害によって配電用電路２を介して直
流電源が供給されなくなると、制御装置３は、直流電源が供給されなくなったことを検知
して、第１のバッテリー４に開閉器５のスイッチを切替える。

このように、第１の実施形態の電源供給システムでは、直流電源装置１から直流電源の
供給がない場合においても、開閉器５を切替えることで、制御装置３の運転を継続するこ
とができる。

なお、第１の実施形態の電源供給システムの変形例として、図２に示すように、第１の
バッテリー４を多重化する構成でも良い。図２では、例として、２個の第１のバッテリー
４を並列に設備７の制御装置３に設けている。

第１の実施形態の電源供給システムの変形例では、第１のバッテリー４を多重化するこ
とで、制御装置３を停電させることなく、第１のバッテリー４を交換することも可能とな
る。

(第２の実施形態)
以下、第２の実施形態の電源供給システムについて、図３を用いて説明する。なお、以下
の図面の記載において、同一の部分には同一の符号が付してある。よって、第１の実施形
態と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。図３は、第２の実施形態の
電源配給システムの構成図である。

図３に示すように、第２の実施形態の電源供給システムは、地震等の大規模な災害によ
り、複数の設備７、７１、７２にて電源の復旧が必要な場合に、第２のバッテリー６を利
用している。

ここで、移動体８２の第２のバッテリー６の構造が、第１の実施形態における第１のバ
ッテリー４の構造と共通化している。さらに、第２のバッテリー６は、移動体８２の発電
機により、充電可能な構成となっている。なお、バッテリーの構造を共通化しているとは
、例えば、少なくとも、第２のバッテリー６のインターフェース構造が、第１のバッテリ
ー４のインターフェース構造と共通していることをいう。また、移動体８２は、例えば、
ハイブリット自動車８や船舶８１等をいう。

これにより、ユーザーが、移動体８２を用いて、直流電源装置１から配電用電路２を介
して直流電源を供給することができなくなっている制御装置３が設置されている設備７へ
移動している間に、移動体８２に搭載された第２のバッテリー６が充電される。また、設
備７に到着した後、ユーザーは、制御装置３にて、第２のバッテリー６と、第１のバッテ
リー４と、を交換する。

その後、ユーザーが、移動体８２を用いて、直流電源装置１から配電用電路２を介して
直流電源を供給することができなくなっている他の制御装置３１が設置されている設備７
１へ移動している間に、移動体８２に搭載され、かつ、制御装置３より回収した第１のバ
ッテリー４が充電される。また、設備７１に到着した後、ユーザーは、第１のバッテリー
４と、制御装置３１の第１のバッテリー４１と、を交換する。

同様に、ユーザーが、移動体８２を用いて、直流電源装置１から配電用電路２を介して
直流電源を供給することができなくなっている他の制御装置３２が設置されている設備７
２へ移動している間に、移動体８２に搭載され、制御装置３１より回収した第１のバッテ
リー４１が充電される。また、設備７２に到着した後、ユーザーは、第１のバッテリー４
１と、制御装置７２の第１のバッテリー４２と、を交換する。

このように、第２の実施形態の電源配給システムでは、第１のバッテリー４、４１、４
２の構造を、移動体８２に搭載された第２のバッテリー６の構造と共通化することにより
、ユーザーが、第１のバッテリー４、４１、４２を交換しつつ、設備７、７１、７２間を
、移動体８２を用いて移動している間に第２のバッテリー６、及び第１のバッテリー４、
４１、４２を充電することを繰り返すことで、地震等の大規模な災害による複数個所の広
範囲な設備７、７１、７２の停電が長時間に亘って発生した場合でも、複数の設備７、７
１、７２の制御装置３、３１、３２の運転継続が可能となる。

(第３の実施形態)
以下、第３の実施形態の電源供給システムについて、図４を用いて説明する。なお、以下
の図面の記載において、同一の部分には同一の符号が付してある。第３の実施形態が第２
の実施形態と異なる点は、太陽電池９を付加している点であり、この太陽電池９の表記以
外は第２の実施形態と同じであるので、同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省
略する。図４は、第３の実施形態の電源供給システムを示す構成図である。

図４に示すように、第３の実施形態の電源供給システムでは、第２のバッテリー６を、
太陽電池９などの再生可能エネルギーを用いて充電な構成となっている。

太陽電池９は、第２のバッテリー６を充電する際に、第２のバッテリー６に電気的に接
続され、第２のバッテリー６を充電可能とする。

ここで、太陽電池９によって、第２のバッテリー６が充電されると、ユーザーは、直流
電源装置１から配電用電路２を介して直流電源を供給することができなくなっている制御
装置３が設置されている設備７にて、充電された第２のバッテリー６と、第１のバッテリ
ー４と、を交換する。

同様に、太陽電池９によって、第２のバッテリー６が充電されると、ユーザーは、直流
電源装置１から配電用電路２を介して直流電源を供給することができなくなっている制御
装置３１が設置されている設備７１にて、充電された第２のバッテリー６と、第１のバッ
テリー４１と、を交換する。

同様に、太陽電池９によって、第２のバッテリー６が充電されると、ユーザーは、直流
電源装置１から配電用電路２を介して直流電源を供給することができなくなっている制御
装置３２が設置されている設備７２にて、充電された第２のバッテリー６と、第１のバッ
テリー４２と、を交換する。

このように、第３の実施形態の電源配給システムでは、第２の実施形態の電源配給シス
テムによって、充電された第２のバッテリー６を外部から持ち込むことが出来ない場所で
あっても、第２のバッテリー６を持ち込んで電源供給することができる。

(第４の実施形態)
以下、第４の実施形態の電源供給システムについて、図５を用いて説明する。なお、以下
の図面の記載において、同一の部分には同一の符号が付してある。第４の実施形態が第２
の実施形態と異なる点は、バッテリー残量低下警報１００、通信衛星１０１を付加した点
であり、バッテリー残量低下警報１００、通信衛星１０１の表記以外は第２の実施形態と
同じであるので、同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。図５は、第４
の実施形態の電源供給システムを示す構成図である。

図５に示すように、第４の実施形態の電源供給システムでは、バッテリー残量が低下し
た第１のバッテリー４、４１、４２の制御装置３、３１、３２は、バッテリー残量低下警
報１００を通信衛星１０１に送信し、通信衛星１０１を介して、第２のバッテリー６が搭
載されている移動体８２に、通信衛星１０１の情報通信手段を用いて、バッテリー残量低
下警報１００を送信する。なお、バッテリー残量低下警報１００は、バッテリー残量が低
下している第１のバッテリー４、４１、４２が搭載された制御装置３、３１、３２の識別
情報を含んでいる。この識別情報により、どの制御装置３、３１、３２から送信されたバ
ッテリー残量低下警報１００であるかを識別することができる。

バッテリー残量低下警報１００を受信した移動体８２のユーザーは、バッテリー残量低
下警報１００が含む制御装置３、３１、３２の識別情報に基づいて、バッテリー残量が低
下している第１のバッテリー４、４１、４２が搭載された制御装置３、３１、３２のどの
設備７、７１、７２に移動すればよいかが分かり、第１のバッテリー４、４１、４２の電
圧が許容値以下まで低下する前に、設備７、７１、７２に移動して、第２のバッテリー６
と第１のバッテリー４を交換することが可能となる。

直流電源装置１から配電用電路２を介して直流電源を供給することができなくなってい
る制御装置３が設置されている設備７があった場合、時間が経過するとともに、制御装置
３の第１のバッテリー４のバッテリー残量が低下する。ここで、第１のバッテリー４の残
量が許容値付近の値となった場合、制御装置３は、バッテリー残量が低下している第１の
バッテリー４を搭載した制御装置３の識別情報を含むバッテリー残量低下警報１００を通
信衛星１０１に送信し、通信衛星１０１を介して、通信衛星１０１の情報通信手段を用い
て、バッテリー残量低下警報１００を、移動体８２に送信する。

ここで、ユーザーは、移動体８２を用いて、直流電源装置１から配電用電路２を介して
直流電源を供給することができなくなっている制御装置３が設置されている設備７へ移動
している間に、第２のバッテリー６を充電し、制御装置３にて、ユーザーが、第２のバッ
テリー６と、第１のバッテリー４と、を交換する。

同様に、直流電源装置１から配電用電路２を介して直流電源を供給することができなく
なっている制御装置３１が設置されている設備７１があった場合、時間が経過するととも
に、制御装置３１の第１のバッテリー４１のバッテリー残量が低下する。ここで、第１の
バッテリー４１の残量が許容値付近の値となった場合、制御装置３１は、バッテリー残量
が低下している第１のバッテリー４１を搭載した制御装置３１の識別情報を含むバッテリ
ー残量低下警報１００を通信衛星１０１に送信し、通信衛星１０１を介して、通信衛星１
０１の情報通信手段を用いて、バッテリー残量低下警報１００を、移動体８２に送信する
。

ここで、ユーザーは、移動体８２を用いて、直流電源装置１から配電用電路２を介して
直流電源を供給することができなくなっている制御装置３１が設置されている設備７１へ
移動している間に、第２のバッテリー６を充電し、制御装置３１にて、ユーザーが、第２
のバッテリー６と、第１のバッテリー４と、を交換する。

同様に、直流電源装置１から配電用電路２を介して直流電源を供給することができなく
なっている制御装置３２が設置されている設備７２があった場合、時間が経過するととも
に、制御装置３２の第１のバッテリー４２のバッテリー残量が低下する。ここで、第１の
バッテリー４２の残量が許容値付近の値となった場合、制御装置３２は、バッテリー残量
が低下している第１のバッテリー４２を搭載した制御装置３２の識別情報を含むバッテリ
ー残量低下警報１００を通信衛星１０１に送信し、通信衛星１０１を介して、通信衛星１
０１の情報通信手段を用いて、バッテリー残量低下警報１００を、移動体８２に送信する
。

ここで、ユーザーは、移動体８２を用いて、直流電源装置１から配電用電路２を介して
直流電源を供給することができなくなっている制御装置３２が設置されている設備７２へ
移動している間に、第２のバッテリー６を充電し、制御装置３２にて、ユーザーが、第２
のバッテリー６と、第１のバッテリー４と、を交換する。

このように、第４の実施形態の電源供給システムでは、バッテリー残量が低下した第１
のバッテリー４、４１、４２の残量が許容値付近の値となった場合に、第２のバッテリー
６が、第１のバッテリー４、４１、４２と交換されることから、制御装置３、３１、３２
を停電させることなく、連続運転させることが可能となる。

以上説明した少なくとも一つの実施形態の電源供給システムによれば、制御装置３、３
１、３２に第１のバッテリー４、４１、４２を容易に交換できるように搭載することで、
発電所等の事故や停電時の制御装置の運転継続を可能にすることができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示し
たものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施形態は、
その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種
々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範
囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含ま
れる。

１…直流電源装置
２…配電用電路
３、３１、３２…制御装置
４、４１、４２…第１のバッテリー
５…開閉器
６…第２のバッテリー
７、７１、７２…設備
８…ハイブリット自動車
８１…船舶
８２…移動体
９…太陽電池
１００…バッテリー残量低下警報
１０１…通信衛星

Claims

着脱可能な第１のバッテリーを搭載する制御装置と、
前記制御装置に前記第１のバッテリーが取り付けられると、前記第１のバッテリーに直
流電源を充電可能な設備と、を備え、
前記制御装置は、直流電源装置から配電用電路を介して直流電源が供給されなくなると
、前記直流電源装置から前記第１のバッテリーに開閉器のスイッチを切り替えて、前記第
１のバッテリーから前記直流電源を供給することを特徴とする電源供給システム。
前記第１のバッテリーを多重化したことを特徴とする請求項１記載の電源供給システム
。
前記第１のバッテリーの構造と、移動体に搭載され、この移動体により充電される第２
のバッテリーの構造とを共通化するとともに、
前記第２のバッテリーが、前記第１のバッテリーと交換可能に構成されていることを特徴
とする請求項１記載の電源供給システム。
前記第２のバッテリーの充電を太陽電池より行うことを特徴とする請求項３記載の電源
供給システム。
前記制御装置は、バッテリー残量が低下した前記第１のバッテリーの前記制御装置の識
別情報を含むバッテリー残量低下警報を、通信衛星を介して、前記移動体に送信すること
を特徴する請求項３記載の電源供給システム。