説明

機械式駐車装置及び機械式駐車装置の電力供給方法

【課題】太陽電池で発電した電力を効率良く用いることができる、機械式駐車装置及び機械式駐車装置の電力供給方法を得ることを目的とする。
【解決手段】機械式駐車装置10は、太陽光を電力に変換する太陽電池14、直流電力を用いる電力負荷である昇降モータ32や旋回モータ34、及び太陽光発電電力を交流電力及び直流電力として出力するパワコン24を備える。そして、機械式駐車装置10は、パワコン24から出力される直流電力を電力負荷へ供給し、パワコン24から出力される交流電力を電力系統22へ送電する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、機械式駐車装置及び機械式駐車装置の電力供給方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、車両を上下方向に移動させて入出庫させる機械式駐車装置(所謂、立体駐車装置)が開発されている。このような機械式駐車装置には、太陽電池で発電した電力を利用して、各種モータ等を駆動させるものがある。
例えば、特許文献1には、車両を格納する駐車塔の外壁に太陽の光エネルギを電気エネルギに変換する太陽電池を設け、変換した電気エネルギを蓄える充電装置をコントローラ及び駆動モータに接続してその電気エネルギによってコントローラ及び駆動モータを駆動制御する、機械式駐車装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実用新案登録第2565941号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般的に機械式駐車装置に備えられている太陽電池は、系統連系されているため直流電力が交流電力に変換される。このため、太陽電池で発電された直流電力は、交流電力に変換され、再び直流電力に変換されてから、機械式駐車装置が備えるモータ等の電力負荷を駆動させるために用いられる。
このように、太陽電池で発電した直流電力を交流電力に変換し、その後再び直流電力に変換して利用することは、変換の度に変換損失が生じるため全体として効率が低下し、経済性が良くない。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、太陽電池で発電した電力を効率良く用いることができる、機械式駐車装置及び機械式駐車装置の電力供給方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明の機械式駐車装置及び機械式駐車装置の電力供給方法は以下の手段を採用する。
【0007】
本発明の第一態様に係る機械式駐車装置は、太陽光を電力に変換する太陽電池と、直流電力を用いる電力負荷と、前記太陽電池による発電電力を交流電力及び直流電力として出力するパワーコンディショナーと、を備え、前記パワーコンディショナーから出力される直流電力が前記電力負荷へ供給され、前記パワーコンディショナーから出力される交流電力が電力系統へ送電される。
【0008】
本構成によれば、機械式駐車装置は、太陽光を電力に変換する太陽電池、直流電力を用いる電力負荷、及び太陽電池による発電電力を交流電力及び直流電力として出力するパワーコンディショナーを備えている。直流電力を用いる電力負荷は、例えば、車両を載せるパレットを乗入階と格納階との間で昇降させるための昇降モータやパレットを旋回させるための旋回モータ等である。
【0009】
従来、太陽電池による発電電力は、直流電力から一旦交流電力に変換された後に再び直流電力に変換され、直流電力を用いる電力負荷へ供給されていた。しかし、このような方法によると、変換の度に変換損失が生じるため全体として効率が低下し、経済性が良くない。
【0010】
そこで、パワーコンディショナーが、太陽電池による発電電力を交流電力及び直流電力として出力する。そして、該直流電力が、直流電力を用いる電力負荷へ直接供給される。
すなわち、パワーコンディショナーから直流電力が出力され、電力負荷へ直接供給されることによって、太陽電池による発電電力が、変換損失を生じることなく電力負荷へ供給される。また、パワーコンディショナーから交流電力を出力させることも可能とされているので、太陽電池で発電した電力であって電力負荷で消費されない電力は、電力系統へ送電(売電)されることも可能である。従って、本構成は、太陽電池で発電した電力を効率良く用いることができる。
【0011】
上記第一態様では、前記パワーコンディショナーから出力される直流電力は、電圧が所定値とされ、前記パワーコンディショナーから出力される交流電力は、前記パワーコンディショナーから出力される直流電力と前記太陽電池による発電電力との差分とされることが好ましい。
【0012】
本構成によれば、パワーコンディショナーから出力される直流電力は、電圧が所定値とされる。該所定値は、電力負荷で用いられる直流電力に応じて予め定められるが、換言するとパワーコンディショナーは、該所定値を超える電圧の直流電力を出力しない。一方、パワーコンディショナーから出力される交流電力は、パワーコンディショナーから出力される直流電力と太陽電池による発電電力との差分とされる。すなわち、電力負荷で消費される電力が太陽電池で発電される電力と同じ又は多い場合、太陽電池による発電電力は、電力系統へ送電されない。一方、電力負荷で消費される電力が太陽電池で発電される電力よりも少ない場合、上記差分に応じた交流電力が電力系統へ送電される。
このように、本構成は、パワーコンディショナーから直流電力が交流電力よりも優先的に出力されることとなるのでは、太陽電池による発電電力を電力負荷で優先的に消費させることができる。
【0013】
上記第一態様では、前記所定値が、前記電力系統から変換されて前記電力負荷へ供給される直流電力の電圧よりも大きいことが好ましい。
【0014】
本構成によれば、パワーコンディショナーから出力される直流電力の電圧が、電力系統変換された直流電力の電圧よりも大きくされるので、電力系統から供給される電力よりも、太陽電池による発電電力の方が優先的に電力負荷で消費される。
なお、太陽電池による発電電力が電力負荷で消費される電力よりも小さくなると、パワーコンディショナーから出力される直流電力の電圧は、電力系統から変換されて供給される直流電力の電圧よりも低くなるので、電力負荷は、電力系統から供給される電力も用いることとなる。
【0015】
上記第一態様では、前記パワーコンディショナーから出力される直流電力を充電する二次電池を備え、前記電力負荷は、前記二次電池から放電される電力が用いられることが好ましい。
【0016】
本構成によれば、二次電池にパワーコンディショナーから出力される直流電力が充電される。太陽電池は、発電電力が天候や時間帯によって変動する。また、二次電池を有しないと、太陽電池による発電電力は、発電と同時に使用しなければならないため、電力負荷の力行運転時のアシストにしか用いることができず、電力系統から供給される電力のピークカット等に有効に活用できない。そのため、本構成は、太陽電池による発電電力を交流電力への変換を行わずに、直流電力として直接二次電池に充電し、二次電池から放電される電力を電力負荷の力行運転に用いるので、電力系統から供給される電力を効果的に削減することができる。
【0017】
上記第一態様では、前記太陽電池による発電電力を推定する推定手段と、前記推定手段によって推定された発電電力の範囲内で前記二次電池を充電させる二次電池制御手段と、を備えることが好ましい。
【0018】
本構成によれば、太陽電池が発電している電力の範囲内で二次電池を充電させるので、電力系統から供給される電力が二次電池に充電されることを防ぐことができる。
【0019】
上記第一態様では、直流電力を交流電力へ変換する変換手段を備え、前記電力系統からの給電が停止された場合、直流電力を用いる前記電力負荷には、前記太陽電池及び前記二次電池の少なくとも一方から出力された直流電力が供給され、交流電力を用いる前記電力負荷には、前記変換手段で変換された交流電力が供給されることが好ましい。
【0020】
本構成によれば、変換手段によって、直流電力が交流電力へ変換される。該直流電力は、太陽電池及び二次電池から出力された直流電力や回生電力である。そして、電力系統からの給電が停止された場合、すなわち停電等が生じた場合、直流電力を用いる電力負荷には、太陽電池及び前記二次電池の少なくとも一方から出力された直流電力が供給され、交流電力を用いる電力負荷には、変換手段で変換された交流電力が供給される。従って、本構成は、電力系統からの給電が停止されても、交流電力を用いる電力負荷を運転できる。
【0021】
上記第一態様では、前記二次電池制御手段が、前記太陽電池で発電されている電力と前記電力負荷で用いられる電力との差分を、前記二次電池から放電させることが好ましい。
【0022】
本構成によれば、二次電池制御手段によって、太陽電池で発電されている電力と電力負荷で用いられる電力との差分を二次電池から放電するので、太陽電池によって発電される電力が天候や時間帯の影響により変動しても、電力負荷へ安定して電力を供給できる。
【0023】
上記第一態様では、交流電力を用いる前記電力負荷には、電気自動車が備える二次電池を充電するための充電装置が含まれることが好ましい。
【0024】
本構成によれば、電力系統からの給電が停止されても、電気自動車への充電ができる。
【0025】
本発明の第二態様に係る機械式駐車装置の電力供給方法は、太陽光を電力に変換する太陽電池、直流電力を用いる電力負荷、並びに前記太陽電池による発電電力を交流電力及び直流電力として出力するパワーコンディショナーを備えた機械式駐車装置の電力供給方法であって、前記パワーコンディショナーから出力される直流電力を前記電力負荷へ供給し、前記パワーコンディショナーから出力される交流電力を電力系統へ送電する。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、太陽電池で発電した電力を効率良く用いることができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明の第1実施形態に係る機械式駐車装置の外観図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る機械式駐車装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係るパワーコンディショナーの構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係る動力電源ユニットの構成の一部を示す電気回路図である。
【図5】本発明の第1実施形態に係る機械式駐車装置の昇降モータが力行運転を行う場合における電力の流れを示すブロック図である。
【図6】本発明の第1実施形態に係る機械式駐車装置の昇降モータが回生運転を行う場合における電力の流れを示すブロック図である。
【図7】本発明の第1実施形態に係る機械式駐車装置の昇降モータ及び旋回モータが停止している場合における電力の流れを示すブロック図である。
【図8】本発明の第2実施形態に係る機械式駐車装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図9】本発明の第2実施形態に係る機械式駐車装置の昇降モータが力行運転を行う場合における電力の流れを示すブロック図である。
【図10】本発明の第2実施形態に係る機械式駐車装置の昇降モータが回生運転を行う場合における電力の流れを示すブロック図である。
【図11】本発明の第2実施形態に係る機械式駐車装置の昇降モータ及び旋回モータが停止している場合における電力の流れを示すブロック図である。
【図12】本発明の第2実施形態に係る機械式駐車装置の昇降モータ及び旋回モータが停止し、かつ二次電池が満充電の場合における電力の流れを示すブロック図である。
【図13】本発明の第2実施形態に係る二次電池の充電率の状態を示すグラフである。
【図14】本発明の第3実施形態に係る機械式駐車装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図15】本発明の第3実施形態に係る機械式駐車装置の昇降モータが停電中に力行運転を行う場合における電力の流れを示すブロック図である。
【図16】本発明の第3実施形態に係る機械式駐車装置の昇降モータが停電中に回生運転を行う場合における電力の流れを示すブロック図である。
【図17】本発明の第3実施形態に係る機械式駐車装置の昇降モータ及び旋回モータが停電中に停止している場合における電力の流れを示すブロック図である。
【図18】本発明の第3実施形態に係る機械式駐車装置の昇降モータ及び旋回モータが停止し、かつ停電中に電気自動車に充電を行う場合における電力の流れを示すブロック図である。
【図19】本発明の第3実施形態に係る機械式駐車装置の昇降モータ及び旋回モータが停止し、かつ停電中に非常用電源を用いる場合における電力の流れを示すブロック図である。
【図20】他の実施形態に係る機械式駐車装置の電気的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下に、本発明に係る機械式駐車装置及び機械式駐車装置の電力供給方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【0029】
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態について説明する。
【0030】
図1は、本第1実施形態に係る機械式駐車装置10の外観図である。
機械式駐車装置10は、乗入階から車両12を入出庫させ、車両12を載せたパレットを乗入階と車両12を格納させる格納階との間で昇降させる。さらに機械式駐車装置10は、太陽光を電力に変換する太陽電池14を屋上に備えている。本第1実施形態に係る機械式駐車装置10の構成は、一例であり、乗入階が格納階よりも上層とする等、他の構成であってもよいし、太陽電池14が備えられている箇所も屋上以外の他の個所であってもよい。また、以下の説明において、力行運転とは機械式駐車装置10へ車両12を入庫させる運転であり、回生運転とは機械式駐車装置10から車両12を出庫させる運転である。
【0031】
図2は、本第1実施形態に係る機械式駐車装置10の電気的構成を示すブロック図である。
機械式駐車装置10は、変圧器20を介して電力系統22へ接続され、電力系統22から交流電力が供給されている。そして、機械式駐車装置10は、パワーコンディショナー(以下、「パワコン」という。)24及び制御盤26を備えている。また、以下の説明において、直流電力の送電線をDCライン28(図2の一重線)といい、交流電力の送電線をACライン30(図2の二重線)という。太陽電池14は、パワコン24及びACライン30を介して系統連系されることとなる。
【0032】
本第1実施形態に係るパワコン24は、太陽電池14による発電電力(以下、「太陽光発電電力」という。)を交流電力及び直流電力として出力する。
図3は、パワコン24の構成を示すブロック図である。
パワコン24は、太陽電池14で発電した直流電力を所定の大きさの電圧に変換するDC/DC変換器24A、及びDC/DC変換器24Aから出力される直流電力を交流電力に変換するDC/AC変換器24Bを備える。
【0033】
そして、DC/DC変換器24Aから出力される直流電力は、DCライン28を介して直流電力を用いる電力負荷へ供給される。一方、DC/AC変換器24Bから出力される交流電力は、DCライン30を介して電力系統22へ送電され、売電が可能とされている。本第1実施形態では、パワコン24から出力される直流電力の電圧を一例として315Vとし、パワコン24から出力される交流電力の電圧を200Vとする。
【0034】
ここで、従来の太陽電池14から出力される直流電力は、一旦交流電力に変換された後に再び直流電力に変換され、直流電力を用いる電力負荷へ供給されていた。しかし、このような方法によると、変換の度に変換損失が生じるため全体として効率が低下し、経済性が良くなかった。
【0035】
そこで、上述したように、パワコン24が、太陽光発電電力を交流電力及び直流電力として出力し、該直流電力が直流電力を用いる電力負荷へ直接供給される。
すなわち、パワコン24から直流電力が出力され、電力負荷へ直接供給されることによって、太陽光発電電力が、変換損失を生じることなく電力負荷へ供給される。また、パワコン24から交流電力を出力させることも可能とされているので、太陽光発電電力であって電力負荷で消費されない電力は、電力系統22へ送電(売電)されることも可能である。従って、本第1実施形態に係る機械式駐車装置10は、太陽光発電電力を効率良く用いることができる。
【0036】
なお、直流電力を用いる電力負荷とは、パレットを乗入階と格納階との間を昇降させるための昇降モータ32や、乗入階においてパレットを旋回させる旋回モータ34等である。昇降モータ32や旋回モータ34は、所謂インバータの機能を有する動力ユニット36A,36Bによって直流電力が例えば3相交流電力に変換されて用いられる。昇降モータ32や旋回モータ34は、回生運転が可能とされ、回生運転時には回生電力を生じさせる。
【0037】
制御盤26は、電力系統22から供給される交流電力を直流電力に変換する動力電源ユニット40、及び機械式駐車装置10の全体の制御を司る制御装置42を備えている。動力電源ユニット40で変換された直流電力は、力行電力となり、直流電力を用いる電力負荷へ供給される。
【0038】
また、本第1実施形態に係る動力電源ユニット40は、図4に示されるように3相交流に対応したダイオードブリッジ回路40Aが設けられ、昇降モータ32や旋回モータ34で生じた回生電力が電力系統22へ流れる逆潮流が防止されている。本第1実施形態に係る機械式駐車装置10では、昇降モータ32や旋回モータ34で生じた回生電力は、DCライン28に設けられている抵抗器44によって消費される。これにより、電力系統22へは、太陽電池14による発電電力のみが送電されることとなる。さらに、DCライン28は、回生電力がパワコン24へ流れないように、ダイオード46が設けられている。
【0039】
なお、動力電源ユニット40は、図4に示されるようなダイオードブリッジ回路40Aを備えた構成に限らず、PWMコンバータを備え、電力系統22からの給電及び電力系統22への送電(回生)を制御してもよい。また、マンション等に併設されている機械式駐車装置であれば、回生電力を他のマンション設備で使用可能とする構成としてもよい。
【0040】
交流電力を用いる電力負荷は、電力系統22から供給される交流電力が用いられる。交流電力を用いる電力負荷は、例えば制御盤26が備える制御装置42や電気自動車が備える二次電池を充電するための電気自動車用充電装置48である。
【0041】
また、本第1実施形態に係る機械式駐車装置10では、パワコン24から出力される直流電力の電圧を所定値(一例として上述した315V)とする。該所定値は、電力負荷で用いられる直流電力に応じて予め定められるが、換言するとパワコン24は、該所定値を超える電圧の直流電力を出力しない。一方、機械式駐車装置10が力行運転を行う場合、パワコン24から出力される交流電力は、パワコン24から出力される直流電力と太陽光発電電力との差分とされる。すなわち、電力負荷で消費される電力が太陽光発電電力と同じ又は多い場合、太陽光発電電力は、電力系統22へ送電されない。一方、電力負荷で消費される電力が太陽光発電電力よりも少ない場合、太陽光発電電力は、上記差分に応じた交流電力が電力系統22へ送電される。
【0042】
このように、本第1実施形態に係る機械式駐車装置10、パワコン24から直流電力が交流電力よりも優先的に出力されることとなるので、太陽光発電電力を電力負荷で優先的に消費させることができる。
【0043】
さらに、パワコン24から出力される直流電力の電圧は、動力電源ユニット40によって変換されて電力負荷へ供給される直流電力の電圧よりも大きくされる。例えば、パワコン24から出力される315Vの直流電力に対し、動力電源ユニット40から出力される直流電力を300Vとする。これにより本第1実施形態に係る機械式駐車装置10は、電力系統22から供給される電力よりも、太陽光発電電力が優先的に電力負荷で消費される。
【0044】
なお、電力負荷で消費される電力が太陽光発電電力よりも大きくなると、パワコン24から出力される直流電力の電圧は、電力系統22から供給される直流電力の電圧よりも低くなる。そのため、パワコン24から出力される直流電力の電圧が300V未満となった場合、電力負荷は、動力電源ユニット20を介して電力系統22から供給される電力も用いることとなる。
【0045】
次に、本第1実施形態に係る機械式駐車装置10の作用を説明する。
【0046】
図5は、機械式駐車装置10の昇降モータ32が力行運転を行う場合における電力の流れを示している。図5に示されるように、昇降モータ32は、パワコン24から出力される直流電力(太陽光発電電力)、及び電力系統22から供給される電力であって動力電源ユニット40によって変換された直流電力(力行電力)が供給される。なお、太陽光発電電力が昇降モータ32を駆動させる電力として十分である場合には、力行電力は昇降モータ32に供給されない。
【0047】
図6は、機械式駐車装置10の昇降モータ32が回生運転を行う場合における電力の流れを示している。図6に示されるように、昇降モータ32は、回生電力を出力する。この回生電力は、抵抗器44で消費される。パワコン24は、太陽光発電電力を交流電力として出力し、電力系統22へ送電する。
【0048】
図7は、機械式駐車装置10の昇降モータ32及び旋回モータ34が停止している場合における電力の流れを示している。図7に示されるように、パワコン24は、太陽光発電電力を交流電力として出力し、電力系統22へ送電する。
【0049】
以上説明したように、本第1実施形態に係る機械式駐車装置10は、太陽光を電力に変換する太陽電池14、直流電力を用いる電力負荷である昇降モータ32や旋回モータ34、及び太陽光発電電力を交流電力及び直流電力として出力するパワコン24を備える。そして、機械式駐車装置10は、パワコン24から出力される直流電力を電力負荷へ供給し、パワコン24から出力される交流電力を電力系統22へ送電する。
【0050】
このように、本第1実施形態に係る機械式駐車装置10は、パワコン24から直流電力が出力され、電力負荷へ直接供給されることによって、太陽光発電電力が、変換損失を生じることなく電力負荷へ供給される。また、パワコン24から交流電力を出力させることも可能とされているので、太陽光発電電力であって電力負荷で消費されない電力は、電力系統22へ送電(売電)されることも可能である。
従って、本第1実施形態に係る機械式駐車装置10は、太陽光発電電力を効率良く用いることができる。
【0051】
また、本第1実施形態に係る機械式駐車装置10は、パワコン24から出力させる直流電力の電圧を所定値とし、パワコン24から出力させる交流電力を、パワコン24から出力させる直流電力と太陽光発電電力との差分とするので、太陽光発電電力を電力負荷で優先的に消費させることができる。
【0052】
また、本第1実施形態に係る機械式駐車装置10は、パワコン24から出力される直流電力の電圧を、電力系統22から供給される交流電力が変換された直流電力の電圧よりも大きくするので、電力系統22から供給される電力よりも、太陽電池14による発電電力の方が優先的に電力負荷で消費される。
【0053】
〔第2実施形態〕
以下、本発明の第2実施形態について説明する。
【0054】
図8は、本第2実施形態に係る機械式駐車装置10の電気的構成を示すブロック図である。なお、図8における図2と同一の構成部分については図2と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0055】
本第2実施形態に係る機械式駐車装置10は、パワコン24から出力される直流電力及び電力負荷から回生された直流電力を充電する二次電池60を備えている。二次電池60の充放電に係る制御は、DC/DC変換器の機能を有する二次電池制御装置62によって行われる。そして、電力負荷は、二次電池60から放電される電力が用いられる。
【0056】
太陽電池14は、太陽光発電電力が天候や時間帯によって変動する。また、二次電池60を有しないと、太陽光発電電力は、発電と同時に使用されなければならないため、電力負荷の力行運転時のアシストにしか用いることができず、電力系統22から供給される電力のピークカット等に有効に活用できない。例えば、モータの消費電力18.5kWに対して、太陽電池14による太陽光発電電力は2kW程度の場合、モータの消費電力の約10%が太陽光発電電力となる。しかし、二次電池60の満充電の容量を昇降モータ32や旋回モータ34を少なくとも1回力行運転するだけの消費電力を賄える容量とすることによって、機械式駐車装置10は、電力系統22から供給される電力を用いることなく、昇降モータ32や旋回モータ34を力行運転させることができることとなる。
このように、本第2実施形態に係る機械式駐車装置10は、太陽光発電電力を交流電力への変換を行わずに、直流電力として直接二次電池60に充電し、電力負荷の力行運転に用いるので、電力系統22から供給される電力を効果的に削減することができる。
【0057】
また、制御盤26に備えられる制御装置42は、太陽電池14に対する照度を計測する照度計64の計測信号が入力される。制御装置42は、照度計64から出力される計測信号に基づいて、太陽光発電電力を推算し、推算結果を示す推算情報を二次電池制御装置62へ出力する。なお、照度と太陽電池14による太陽光発電電力とは、略比例関係にある。
【0058】
二次電池制御装置62は、入力された推算情報から太陽電池14から出力される直流電力の電流を推定し、推定した太陽光発電電力の範囲内で、二次電池60の充電率に応じて二次電池60に太陽光発電電力を充電させる。すなわち、二次電池制御装置62は、二次電池60を充電させることによってDCライン28に流れる電力を制御する。
DCライン28には、電力系統22から変換されて供給される直流電力も送電可能とされている。このため、DCライン28には、電力系統22から変換されて供給される直流電力と太陽電池14からの直流電力とが混在する可能性がある。そこで、太陽光発電電力を推定し、推定した太陽光発電電力の範囲内で二次電池60を充電させることによって、本第2実施形態に係る機械式駐車装置10は、電力系統22から変換されて供給される直流電力を二次電池60に充電させることを防ぐことができる。また、機械式駐車装置10は、太陽電池14が発電し、かつ二次電池60が満充電で無いにもかかわらず、二次電池60が充電しないことを防ぐことができる。
【0059】
さらに、DCライン28には、パワコン24から出力される直流電力の電流値を計測する電流計66が設けられている。二次電池制御装置62は、二次電池60を充電させている間、照度計64による計測結果から推定される太陽光発電電力の範囲内で電流がDCライン28に流れるように、電流計66の計測結果を参照しながら制御する。また、電流計66の替わりに、電圧計が備えられてもよい。
【0060】
次に、本第2実施形態に係る機械式駐車装置10の作用を説明する。
【0061】
図9は、機械式駐車装置10の昇降モータ32が力行運転を行う場合における電力の流れを示している。図9に示されるように、昇降モータ32は、二次電池60が放電することによって二次電池60から出力される直流電力を力行電力として用いる。一方、太陽光発電電力は、パワコン24によって交流電力として電力系統22へ供給(売電)される。
【0062】
図10は、機械式駐車装置10の昇降モータ32が回生運転を行う場合における電力の流れを示している。図10に示されるように、昇降モータ32から出力される回生電力は、二次電池60に充電される。一方、太陽光発電電力は、パワコン24によって交流電力として電力系統22へ供給(売電)される。なお、二次電池60が満充電の場合は、回生電力は抵抗器44で消費される。
【0063】
図11は、機械式駐車装置10の昇降モータ32及び旋回モータ34が停止している場合における電力の流れを示している。図11に示されるように、パワコン24は、太陽光発電電力を直流電力として出力し、二次電池制御装置62が該直流電力を二次電池60に充電させる。
【0064】
図12は、機械式駐車装置10の昇降モータ32及び旋回モータ34が停止し、かつ二次電池60が満充電の場合における電力の流れを示している。図12に示されるように、太陽光発電電力は、パワコン24によって交流電力として電力系統22へ供給(売電)される。
【0065】
図13は、二次電池60が有するエネルギー(電圧)の状態を示すグラフである。図13における領域Iは、図9に示されるように昇降モータ32等が力行運転を行い、放電している場合である。図13における領域IIは、図10に示されるように昇降モータ32等が回生運転を行い、二次電池60が充電している場合である。図13における領域IIIは、図11に示されるように昇降モータ32等が停止し、二次電池60が充電している場合である。図13における領域IVは、図12に示されるように昇降モータ32等が停止し、かつ二次電池60が満充電の場合である。
図13に示されるように、二次電池60は、昇降モータ32等による回生及び太陽電池14による発電によって充電され、昇降モータ32等が力行運転する場合に、充電している電力が用いられる。このようなサイクルを繰り返すことによって、機械式駐車装置10は、電力系統22から供給される電力を効果的に削減することができる。
【0066】
〔第3実施形態〕
以下、本発明の第3実施形態について説明する。
【0067】
図14は、本第3実施形態に係る機械式駐車装置10の構成を示す。なお、図14における図8と同一の構成部分については図8と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0068】
本第3実施形態に係る機械式駐車装置10は、直流電力を交流電力へ変換するDC/AC変換器を有する交流電力制御装置70を備える。該直流電力は、太陽電池14及び二次電池60から出力された直流電力や回生電力である。
【0069】
そして、本第3実施形態に係る機械式駐車装置10は、電力系統22からの給電が停止された場合、すなわち停電が生じ自立運転を行う場合、直流電力を用いる電力負荷には、太陽電池14及び二次電池60の少なくとも一方から出力された直流電力が供給され、交流電力を用いる電力負荷には、交流電力制御装置70で変換された交流電力が供給される。従って本第3実施形態に係る機械式駐車装置10は、電力系統22からの給電が停止されても、交流電力を用いる電力負荷を運転できる。
【0070】
また、本第3実施形態に係る機械式駐車装置10は、停電時に使用可能とされている非常用電源72が設けられている。非常用電源72は、情報処理装置や通信装置等に電気的に接続され、これらの機器に電力を供給する。
【0071】
交流電力制御装置70とDCライン28との間には、交流電力制御装置70とDCライン28との電気的な接続を切り替えるスイッチ74Aが設けられている。スイッチ74Aは、停電が生じていない場合は、開状態とされ交流電力制御装置70とDCライン28との電気的接続を遮断するが、停電が生じると閉状態とされて電気的に接続する。
同様に、交流電力を用いる電力負荷である、制御装置42、電気自動車用充電装置48、及び非常用電源72と交流電力制御装置70との間にも電気的な接続を切り替えるスイッチ74B,74C,74Dが各々設けられている。
さらに、制御装置42及び電気自動車用充電装置48と電力系統22との間にも電気的な接続を切り替えるスイッチ74E,74Fが各々設けられている。
スイッチ74A〜74Fの切り替えは、制御装置42からの制御信号に基づいて行われる。
【0072】
なお、本第3実施形態に係る機械式駐車装置10は、停電中には電力系統22との電気的接続が遮断されているため、パワコン24から交流電力を出力せずに、直流電力のみを出力することとなる。そのため、二次電池制御装置62は、電流計66又は電圧計の計測結果に基づいて、二次電池60を充電させることとなる。
【0073】
次に、本第3実施形態に係る機械式駐車装置10の作用を説明する。
【0074】
図15は、機械式駐車装置10の昇降モータ32が停電中に力行運転を行う場合における電力の流れを示している。
図15に示されるように、スイッチ74A,74Bは、閉じられるので、交流電力制御装置70とDCライン28、及び交流電力制御装置70と制御装置42が電気的に接続される。一方、スイッチ74E,74Fは、開かれる。昇降モータ32は、二次電池60が放電することによって二次電池60から出力される直流電力(以下、「二次電池放電電力」という。)を力行電力として用いる。一方、制御装置42は、二次電池放電電力と太陽光発電電力とが交流電力制御装置70によって変換された交流電力を用いる。
【0075】
図16は、機械式駐車装置10の昇降モータ32が停電中に回生運転を行う場合における電力の流れを示している。スイッチ74A〜74Fの開閉状態は、図15の場合と同じである。
図16に示されるように、昇降モータ32から出力される回生電力は、二次電池60に充電されると共に、交流電力制御装置70へも出力される。制御装置42は、回生電力と太陽光発電電力とが交流電力制御装置70によって変換された交流電力を用いる。
【0076】
図17は、機械式駐車装置10の昇降モータ32及び旋回モータ34が停電中に停止している場合における電力の流れを示している。スイッチ74A〜74Fの開閉状態は、図15の場合と同じである。
図17に示されるように、二次電池制御装置62は、太陽光発電電力を二次電池60に充電させる。制御装置42は、太陽光発電電力が交流電力制御装置70によって変換された交流電力を用いる。
【0077】
なお、二次電池60が満充電となった場合には、太陽光発電電力は抵抗器44で消費される。
【0078】
図18は、機械式駐車装置10の昇降モータ32及び旋回モータ34が停止し、かつ停電中に電気自動車に充電を行う場合における電力の流れを示す。
図18に示されるように、スイッチ74A〜74Cは、閉じられる。制御装置42及び電気自動車用充電装置48は、太陽光発電電力及び二次電池放電電力が交流電力制御装置70によって変換された交流電力を用いる。
【0079】
ここで、二次電池制御装置62は、制御装置42や電気自動車用充電装置48で用いられる電力と太陽光発電電力との差分を、二次電池60から放電させる。電気自動車用充電装置48は、電気自動車を充電させるため、特に電力使用量が大きい。ところが、太陽光発電電力が天候や時間帯の影響により変動する。そのため、二次電池制御装置62は、電流計66の計測結果や照度計64から推算される太陽光発電電力と電気自動車用充電装置48等で用いられる電力との差分に応じて二次電池60を放電する。従って、機械式駐車装置10は、電気自動車用充電装置48へ安定して電力を供給できる。
【0080】
図19は、機械式駐車装置10の昇降モータ32及び旋回モータ34が停止し、かつ停電中に非常用電源72を用いる場合における電力の流れを示す。
図19に示されるように、スイッチ74A,74B,74Dは、閉じられる。制御装置42及び非常用電源72は、太陽光発電電力及び二次電池放電電力が交流電力制御装置70によって変換された交流電力を用いる。
なお、非常用電源72には、情報処理装置や通信装置等、非常時に用いられる機器が接続され、電力を供給する場合がある。このような機器が接続された場合に、太陽光発電電力のみが非常用電源72に供給されると、機器の電力使用量が賄えない可能性がある。そこで、図18に示される場合と同様に、二次電池制御装置62は、電流計66の計測結果や照度計64から推算される太陽光発電電力と非常用電源72等で用いられる電力との差分に応じて二次電池60を放電する。
【0081】
以上、本発明を、上記各実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【0082】
例えば、上記第2,第3実施形態では、照度計64を用いて太陽光発電電力を推定し、推定結果に基づいて二次電池60の充電を制御する形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、図20に示されるように、電力系統22へ流れる電力を計測する電流計80を備え、電流計80の計測結果に基づいて、二次電池60の充電を制御する形態としてもよい。電流計80で電流が測定される場合とは、パワコン24が太陽光発電電力を交流電力として出力している場合である。この場合に、二次電池60が満充電でないと、二次電池60へ充電を行う必要があるにもかかわらず、充電が行われていないこととなる。そこで、二次電池60が満充電でない場合には、電流計80に電流が流れないように、パワコン24から直流電力を出力させ、二次電池60を充電させる。
【0083】
また、上記各実施形態では、機械式駐車装置10一つに対して、パワコン24が一つ設けられる形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、パワコン24一つに対して機械式駐車装置10が複数台接続されている形態としてもよい。
【符号の説明】
【0084】
10 機械式駐車装置
14 太陽電池
22 電力系統
24 パワーコンディショナー
32 昇降モータ
34 旋回モータ
42 制御装置
48 電気自動車用充電装置
60 二次電池
62 二次電池制御装置
70 交流電力制御装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
太陽光を電力に変換する太陽電池と、
直流電力を用いる電力負荷と、
前記太陽電池による発電電力を交流電力及び直流電力として出力するパワーコンディショナーと、
を備え、
前記パワーコンディショナーから出力される直流電力が前記電力負荷へ供給され、前記パワーコンディショナーから出力される交流電力が電力系統へ送電される機械式駐車装置。
【請求項2】
前記パワーコンディショナーから出力される直流電力は、電圧が所定値とされ、
前記パワーコンディショナーから出力される交流電力は、前記パワーコンディショナーから出力される直流電力と前記太陽電池による発電電力との差分とされる請求項1記載の機械式駐車装置。
【請求項3】
前記所定値は、前記電力系統から変換されて前記電力負荷へ供給される直流電力の電圧よりも大きい請求項2記載の機械式駐車装置。
【請求項4】
前記パワーコンディショナーから出力される直流電力を充電する二次電池を備え、
前記電力負荷は、前記二次電池から放電される電力が用いられる請求項1から請求項3の何れか1項記載の機械式駐車装置。
【請求項5】
前記太陽電池による発電電力を推定する推定手段と、
前記推定手段によって推定された発電電力の範囲内で前記二次電池を充電させる二次電池制御手段と、
を備える請求項4記載の機械式駐車装置。
【請求項6】
直流電力を交流電力へ変換する変換手段を備え、
前記電力系統からの給電が停止された場合、直流電力を用いる前記電力負荷には、前記太陽電池及び前記二次電池の少なくとも一方から出力された直流電力が供給され、交流電力を用いる前記電力負荷には、前記変換手段で変換された交流電力が供給される請求項4又は請求項5記載の機械式駐車装置。
【請求項7】
前記二次電池制御手段は、前記太陽電池で発電されている電力と前記電力負荷で用いられる電力との差分を、前記二次電池から放電させる請求項6記載の機械式駐車装置。
【請求項8】
交流電力を用いる前記電力負荷は、電気自動車が備える二次電池を充電するための充電装置が含まれる請求項6又は請求項7記載の機械式駐車装置。
【請求項9】
太陽光を電力に変換する太陽電池、直流電力を用いる電力負荷、並びに前記太陽電池による発電電力を交流電力及び直流電力として出力するパワーコンディショナーを備えた機械式駐車装置の電力供給方法であって、
前記パワーコンディショナーから出力される直流電力を前記電力負荷へ供給し、前記パワーコンディショナーから出力される交流電力を電力系統へ送電する機械式駐車装置の電力供給方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【公開番号】特開2013−66346(P2013−66346A)
【公開日】平成25年4月11日(2013.4.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−204791(P2011−204791)
【出願日】平成23年9月20日(2011.9.20)
【出願人】(305058313)三菱重工パーキング株式会社 (32)
【Fターム(参考)】