太陽光発電付き無停電電源装置

【課題】商用電力と蓄電池電力を両方無間断に利用できる無停電電源装置によって、太陽光発電電力と深夜電力の利用による無停電電源装置の経済性向上を図る。
【解決手段】本発明は、商用電力を常時に利用する目的とし、交流電源の電力を直流電力に変換し蓄電池を充電する同時に、交流電源を出力して利用し、停電が発生する際、蓄電池の電力を交流電力に変換し出力するように切り替える構造部、及び、太陽光発電電力及び深夜電力によって充電される蓄電池電力を利用目的とし、交流電源の電力をタイマー設定によって特定な時間帯に直流電力に変換し蓄電池を充電すると、太陽電池発電力による蓄電池を充電すると、蓄電池からの電力を交流電力に変換し、また、蓄電池の電圧が所定電圧より低下する際、商用電力の利用へ切り替える構造部から構成したことを特徴とする太陽光発電付き商用電力と蓄電池電力を両方無間断に利用できる無停電電源装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電と夜間電力の利用機能を有し、商用電力と蓄電池電力を両方無間断に利用できる無停電電源装置である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、太陽光発電はグリーンで無限蔵のエネルギーとして注目を浴びており、設置が増えてきている。また、従来より、商用電力の一時停止を備える無停電電源装置（ＵＰＳ）においても、外部直流電源として太陽光発電したエネルギーを利用している（特許文献１、２、３、４を参照）。
【０００３】
しかし、特許文献１、２及び３は、太陽光発電を商用電力の補助電源としてしか利用しない、また、特許文献４は太陽電池の最大出力をしか追従しない。このように、従来よりの太陽電池付きのＵＰＳシステムにおいて、太陽電池の最大経済性を追従することは、行っていない。しかも、従来よりのＵＰＳシステムにおいて、商用電力が出力しない場合蓄電池への切り替えを行うが、蓄電池を単独利用する際、蓄電池の出力が低下する場合商用電力への切り替えを行わない。
【先行技術文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−７８４７５号公報
【特許文献２】特開２０００−１０２１９６号公報
【特許文献３】特開２００２−３２５２３１号公報
【特許文献４】特開平９−４６９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽光発電、夜間電力及び商用電力の利用において、区域と時間帯によって、連続性と経済性が異なる。この３者の経済性と連続性を総合的に利用し、商用電力と蓄電池へ相互切り替えることによって、エネルギー利用の経済性と連続性の向上ができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
太陽光発電による充電機能、夜間電力を併せて利用できて、且つ商用電力か蓄電池への切り替え、及び蓄電池から商用電力への切り替えを持つ商用電力と蓄電池電力を両方無間断に利用できる無停電装置を提供できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、太陽光発電による充電機能、夜間電力を併せて利用できて、且つ商用電力から蓄電池への切り替え、及び蓄電池から商用電力への切り替えをすることができて、利用状況及び利用目的に合わせて調整することによって、エネルギー利用の経済性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一例を示すブロック回路図である
【図２】本発明の制御プロセス例
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例の形態について説明する。
【００１０】
商用電力を目的として、利用する際、スイッチ接点ａ（図１−ａ）がスイッチ接点ｂ（図１−ｂ）と最初に接続する。交流出力する（図１−７）同時に、ＡＣ／ＤＣインバーターを介して、蓄電池（図１−３）へ浮動充電を行う。その際、ＤＳＰ（図１−６）の制御によって、スイッチ接点ｄ（図１−ｄ）がスイッチ接点ｅ（図１−ｅ）と接続する。
【００１１】
太陽電池が接続される時、ＤＣ／ＤＣ充電回路を通して、蓄電池へ充電を行う。蓄電池が満充電になると、ＤＳＰは電圧信号を検出し、スイッチａがスイッチｃとの接続へ変わり、蓄電池のＤＣ電力がＤＣ／ＡＣインバーターを通して、交流出力を提供する。
【００１２】
また、商業電力が停電を発生する時、ＤＳＰは電圧異常を検出し、スイッチａがスイッチｃとの接続へ変わり、蓄電池のＤＣ電力がＤＣ／ＡＣインバーターを通して、交流出力を提供する。
【００１３】
一方、蓄電池電力を目的として、利用する際、スイッチ接点ａ（図１−ａ）がスイッチ接点ｃ（図１−ｃ）と最初に接続する。交流出力する（図１−７）同時に、太陽電池が接続されると、ＤＣ／ＤＣ充電回路を通して、蓄電池へ充電を行う。蓄電池が満充電になると、太陽電池からの直流電力がＤＣ／ＡＣインバーターを通して、交流出力を提供する。
【００１４】
また、蓄電池電力を目的として、利用する際、タイマー設定（図１−４）によって、用電力充電を行う。
【００１５】
蓄電池電力を利用する際、蓄電池の電力が所定値により低下すると、ＤＳＰが電圧の低下を検出し、スイッチａはスイッチｂとの接続へ変わり、商用電力の利用へ切り替える。
【００１６】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記実施の形態では、ＤＳＰは太陽電池の発電入力、蓄電池の充電状況及び時間の三者関係からファージ判断を行い、昼の時間帯に商用電力の利用から太陽光発電の利用へ切り替え、商用電力の利用ピークカットを対応するような変更、改良を加えても良い。また、太陽電池以外の自然エネルギーからの直流電力によって蓄電池への充電でも良い。また、ＤＳＰの代わりに、継電器などの利用により商用電力と蓄電池電力の出力への両方向切り替えを制御することでも良い。
【符号の説明】
【００１７】
図１
１：ＡＣ／ＤＣインバーター
２：ＤＣ／ＤＣ充電回路
３：蓄電池
４：タイマー
５：ＤＣ／ＡＣインバーター
６：ＤＳＰ
７：ＡＣ出力
８：ＤＣ出力
ａ：スイッチ接点ａ
ｂ：スイッチ接点ｂ
ｃ：スイッチ接点ｃ
ｄ：スイッチ接点ｄ
ｅ：スイッチ接点ｅ
【００１８】
図２
制御プロセス

【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電力を常時に利用する目的とし、交流電源の電力を直流電力に変換し蓄電池を充電する同時に、交流電源を出力して利用し、商用電力停電が発生する際、出力を商用電力利用から、蓄電池の電力を交流電力に変換し出力するように切り替える構造部。
また、太陽光発電電力及び深夜電力によって充電される蓄電池電力を利用目的とし、交流電源の電力をタイマー設定によって特定な時間帯に直流電力に変換し蓄電池を充電すると、太陽電池発電力による蓄電池を充電すると、蓄電池からの電力を交流電力に変換し、蓄電池の電圧が所定電圧より低下する際、商用電力の利用へ切り替える構造部から構成したことを特徴とする太陽光発電付き、商用電力と蓄電池電力両方を無間断に利用できる無停電電源装置。
【請求項２】
上記商用電力を利用する目的構造部と蓄電池電力を利用する目的構造部を選択するスイッチ構造。
【請求項３】
上記商用電力を利用する目的構造部が蓄電池満充電後に、太陽電池が接続されていると、蓄電池電力の利用へ切り替え、太陽電池電力を利用する制御構造。
【請求項４】
上記商用電力を利用する目的構造部が商用電力停電時に、蓄電池出力へ切り替え構造。
【請求項５】
上記蓄電池電力を利用する目的構造部の充電及び出力制御ためのタイマー構造。
【請求項６】
上記蓄電池電力を利用する目的構造部が蓄電池電力低下時、商用電力へ切り替え構造。
【請求項７】
上記１、２、３、４、５，６請求項を用いる装置とシステム。

【図１】