JP7311462B2 - Power supply switching device, emergency power supply system, and power supply switching method - Google Patents
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Description
本発明は、電源切替装置、非常用電源システム及び電源切替方法に関する。 The present invention relates to a power switching device, an emergency power system, and a power switching method.
携帯電話システムの基地局に配置される無線通信設備等の社会インフラを支える種々の電気設備が、山中等のアクセスが容易ではない地域に設置されている。電気設備は、平常時には送電線及び配電線を介して発電所から電力が供給される。台風及び地震等の自然災害により配電線が切断される等の原因で、電気設備への電気の供給が停止して電気設備が停電したときに、電気設備への電力供給を維持するために、非常用発電設備及び無停電電源装置が配置される(例えば、特許文献1を参照)。しかしながら、非常用発電設備及び無停電電源装置を配置すると、設置コスト及び保守点検コストが増加するため、非常用発電設備及び無停電電源装置は、全ての電気設備に配置されない。
2. Description of the Related Art Various electrical equipment supporting social infrastructure, such as wireless communication equipment arranged in base stations of mobile phone systems, are installed in areas where access is not easy, such as mountains. Electrical installations are normally supplied with power from power plants via transmission and distribution lines. In order to maintain the power supply to electrical equipment when the supply of electricity to electrical equipment is stopped due to a natural disaster such as a typhoon or an earthquake that cuts off distribution lines, etc. An emergency power generation facility and an uninterruptible power supply are arranged (see
非常用発電設備及び無停電電源装置を有さない電気設備は、停電により電力供給が停止したときに、発電機が運搬され、運搬された発電機から電力が供給されることで、機能を維持する。積載形トラッククレーン等の車両により大容量の発電機を運搬することで、電気設備は、比較的長い時間に亘って発電機から電力が供給可能になる。 Electrical equipment that does not have an emergency generator or an uninterruptible power supply maintains its function by transporting a generator and supplying power from the transported generator when the power supply is stopped due to a power failure. do. By transporting a large capacity generator on a vehicle such as a loaded truck crane, the electrical equipment can be powered by the generator for a relatively long period of time.
一方、山中等の車両によるアクセスが容易ではない地域に設置される電気設備は、大容量の発電機を搬入することは容易ではなく、発動発電機等の携行型の小型の発電機を搬入することにより電力が供給される。 On the other hand, it is not easy to bring in a large-capacity generator for electrical equipment installed in areas where it is not easy to access by vehicle, such as in the mountains. Power is supplied by
しかしながら、携行型の発電機により電気設備に電力を供給するとき、アクセスが容易でない電気設備にガソリン及び軽油等の燃料を発電機に補給するために作業員が頻繁に訪問することになり、維持コストが上昇するおそれがある。 However, when electric power is supplied to electrical equipment by portable generators, workers frequently visit electrical equipment that is not easily accessible to refuel the generators with fuel such as gasoline and light oil, resulting in maintenance problems. Costs may rise.
本発明は、アクセスが容易でない電気設備に携行型の発電機により電力を供給するときに維持コストを抑制可能な技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technology capable of reducing maintenance costs when power is supplied from a portable generator to electrical equipment that is not easily accessible.
本発明に係る電源切替装置は、第1電源から電力が供給される第1端子と、第1電源と相違する携行型の第2電源から電力が供給される第2端子と、第1端子及び第2端子の何れか一方を介して供給される電力を負荷に供給する第3端子と、第1端子に印加される第1電圧が低下したことを検出する停電検出素子と、第1電圧の低下が検出されたときに第2電源を始動する切替制御回路と、切替制御回路に電力を供給する制御電源とを有する。 A power switching device according to the present invention includes a first terminal supplied with power from a first power supply, a second terminal supplied with power from a portable second power supply different from the first power supply, a first terminal and A third terminal that supplies power supplied through either one of the second terminals to the load, a power failure detection element that detects that the first voltage applied to the first terminal has decreased, and a first voltage It has a switching control circuit for activating the second power supply when a drop is detected, and a controlled power supply for supplying power to the switching control circuit.
さらに、本発明に係る電源切替装置では、停電検出素子は、第1電圧の低下を検出したときに、切替制御回路と制御電源との間を電気的に接続することが好ましい。 Furthermore, in the power supply switching device according to the present invention, it is preferable that the power failure detection element electrically connects the switching control circuit and the control power supply when detecting a drop in the first voltage.
さらに、本発明に係る電源切替装置では、切替制御回路は、第1電圧の低下が検出されたときに、第1電源と負荷との間を遮断し且つ第2電源と負荷との間を接続する切替開閉器を有することが好ましい。 Further, in the power switching device according to the present invention, the switching control circuit disconnects the first power supply and the load and connects the second power supply and the load when a drop in the first voltage is detected. It is preferable to have a switching switch that
さらに、本発明に係る電源切替装置では、第2電源は、始動することを示す始動指示が入力されることに応じて始動し、切替制御回路は、制御電源から電力が供給される間、始動指示を第2電源に出力する始動指示素子と、第1電圧の低下が検出されてから所定の第1カウント時間が経過した後に、制御電源から始動指示素子への電力の供給を停止して、始動指示の出力を停止する第1タイマとを更に有することが好ましい。 Further, in the power supply switching device according to the present invention, the second power supply is started in response to input of a start instruction indicating that the second power supply is to be started, and the switching control circuit is started while electric power is being supplied from the control power supply. a start instruction element for outputting an instruction to the second power supply, and after a predetermined first count time has elapsed since the drop in the first voltage was detected, stopping the supply of power from the control power supply to the start instruction element, It is preferable to further have a first timer for stopping the output of the start instruction.
さらに、本発明に係る電源切替装置では、第2電源は、運転を継続することを示す運転指示が入力される間、運転を継続し、切替制御回路は、制御電源から電力が供給される間、運転指示を第2電源に出力する第1運転指示素子と、第2電源から電力が供給される間、運転指示を第2電源に出力する第2運転指示素子と、第2電源からの電力供給が開始してから所定の第2カウント時間が経過した後に、制御電源と第1運転指示素子との間の電気的接続を遮断して、第1運転指示素子からの運転指示の出力を停止する第2タイマとを更に有することが好ましい。 Further, in the power supply switching device according to the present invention, the second power supply continues to operate while the operation instruction indicating to continue operation is input, and the switching control circuit continues to operate while power is supplied from the control power supply. a first operation instruction element for outputting an operation instruction to a second power supply; a second operation instruction element for outputting an operation instruction to the second power supply while power is being supplied from the second power supply; and power from the second power supply. After a predetermined second count time elapses after the start of supply, the electrical connection between the control power supply and the first drive instruction element is cut off to stop the output of the drive instruction from the first drive instruction element. It is preferable to further have a second timer that
さらに、本発明に係る電源切替装置では、切替制御回路は、押下されることに応じて、第2電源から第2運転指示素子への電力の供給を遮断することで、第2運転指示素子から第2電源への運転指示の出力を停止して、第2電源の運転を停止する運転停止スイッチを更に有することが好ましい。 Further, in the power switching device according to the present invention, the switching control circuit cuts off the supply of electric power from the second power supply to the second operation instruction element in response to being pressed, thereby causing the second operation instruction element to It is preferable to further include an operation stop switch for stopping the output of the operation instruction to the second power supply to stop the operation of the second power supply.
さらに、本発明に係る電源切替装置では、第1電源及び第2電源は、携行型の発電機であることが好ましい。 Furthermore, in the power switching device according to the present invention, the first power source and the second power source are preferably portable generators.
また、本発明に係る非常用電源システムは、第1電源と、第1電源と相違する携行型の第2電源と、第1電源及び第2電源の何れか一方から電力が供給される負荷と、負荷に電力を供給する電源を第1電源から第2電源に切り替える電源切替装置と、を有し、電源切替装置は、第1電源から電力が供給される第1端子と、第2電源から電力が供給される第2端子と、負荷に電力を供給する第3端子と、第1端子に印加される第1電圧が低下したことを検出する停電検出素子と、第1電圧の低下が検出されたときに、第2電源を始動する切替制御回路と、切替制御回路に電力を供給する制御電源とを有する。 Further, the emergency power supply system according to the present invention includes a first power supply, a portable second power supply different from the first power supply, and a load to which power is supplied from either the first power supply or the second power supply. a power source switching device for switching a power source for supplying power to the load from the first power source to the second power source, wherein the power source switching device includes a first terminal to which power is supplied from the first power source; A second terminal to which power is supplied, a third terminal to supply power to a load, a power failure detection element that detects a drop in the first voltage applied to the first terminal, and a drop in the first voltage is detected. a switching control circuit for activating the second power supply when the second power supply is turned on; and a control power supply for supplying power to the switching control circuit.
また、本発明に係る電源切替方法は、第1電源から負荷への電力供給が停止したことを検出し、第1電源と相違する携行型の第2電源を始動し、負荷に電力を供給する電源を第1電源から第2電源に切り替えることを含む。 Further, the power source switching method according to the present invention detects that the power supply from the first power source to the load has stopped, starts a portable second power source different from the first power source, and supplies power to the load. Switching the power source from the first power source to the second power source.
本発明に係る電源切替装置は、アクセスが容易でない電気設備に携行型の発電機により電力を供給するときに維持コストを抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION The power supply switching apparatus which concerns on this invention can hold down maintenance cost, when supplying electric power with a portable generator to the electrical equipment with which access is not easy.
以下、添付図面を参照して、本発明に係る電源切替装置、非常用電源システム及び電源切替方法について詳細に説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A power supply switching device, an emergency power supply system, and a power supply switching method according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, it should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to those embodiments, but extends to the invention described in the claims and equivalents thereof.
(実施形態に係る非常用電源システム及び電源切替装置の概要)
図1は、実施形態に係る非常用電源システムを示す図である。
(Summary of emergency power supply system and power supply switching device according to embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an emergency power supply system according to an embodiment.
非常用電源システム100は、第1電源101と、第2電源102と、負荷103と、電源切替装置1とを有する。第1電源101及び第2電源102は、例えばガソリンを燃料として使用するガソリンエンジンを有する携行型の発動発電機であり、3相200Vの交流電圧を発電する。負荷103は、例えば携帯電話システムの基地局に配置される無線通信設備である。
The emergency
電源切替装置1は、第1電源101のガソリンの残量がゼロになり、第1電源101から負荷103への電力供給が停止したことを検出したことに応じて、負荷103との間の電気接続を第1電源101から第2電源102に切り替える。また、電源切替装置1は、負荷103との間の電気接続を第1電源101から第2電源102に切り替えると共に、第2電源102を始動する。
In response to detecting that the remaining amount of gasoline in the
非常用電源システム100では、第1電源101からの電力供給が停止したときに、負荷103との間の電気接続を第2電源102に切り替えると共に第2電源102を始動して、第2電源102から負荷103に電力供給を開始する。非常用電源システム100では、第1電源101のガソリンの残量がゼロになり、第1電源101からの電力供給が停止したときに、第2電源102を始動して第2電源102からの電力供給を開始して、負荷103への電力供給を継続する。
In the emergency
非常用電源システム100は、電源切替装置1が第1電源101から第2電源102に負荷103の電源を切替えるので、ガソリンを補給する頻度が単一の電源により負荷に電力を供給するときの半分になるので維持コストが低減できる。
In the emergency
(実施形態に係る非常用電源システム及び電源切替装置の構成及び機能)
図2は非常用電源システム100のブロック図であり、図3は電源切替装置1の正面図である。
(Structure and function of emergency power supply system and power supply switching device according to embodiment)
FIG. 2 is a block diagram of the emergency
第1電源101は、ガソリンを燃料として使用するガソリンエンジンを有する携行型の発動発電機である。第1電源101は、オペレータによる始動動作により始動して、3相200Vの交流電圧を発電し、発電した3相200Vの交流電圧を電源切替装置1を介して負荷103に供給する。
The
第2電源102は、ガソリンを燃料として使用するガソリンエンジンを有する携行型の発動発電機であり、始動回路121と、運転回路122とを有する。始動回路121は、電源切替装置1から始動指示が入力されることに応じて、第2電源102を始動する始動処理を実行する。運転回路122は、電源切替装置1から運転指示が入力される間、第2電源102の運転を継続する運転処理を実行する。
The
負荷103は、一例では携帯電話システムの基地局に配置される無線通信設備であり、第1電源101及び第2電源102の何れか一方から供給される電力により所定の動作を実行する。
The
電源切替装置1は、第1端子11と、第2端子12と、第3端子13と、停電検出素子14と、切替制御回路15と、制御電源16と、DCコネクタ17とを有し、仮設の分電盤等の防水性が高い函体に収容される。第1端子11、第2端子12及び第3端子13のそれぞれは、それぞれが120度ずつ位相が相違する第一相R、第二相S及び第三相Tの三相電力が入出力する端子台である。第1端子11は第1電源101から電力が供給され、第2端子12は第2電源102から電力が供給される。第3端子13は、第1端子11及び第2端子12の何れか一方を介して供給される電力を負荷103に供給する。
The
停電検出素子14は、励磁コイル及び励磁コイルが通電されるときに開き且つ励磁コイルが通電されないときに閉じる常閉接点を有するリレーとも称される電磁継電器であり、「27」とも称される低電圧検出素子である。停電検出素子14の励磁コイルは、第1端子11の第一相R及び第二相Sに接続され、第1電源101から電力が供給されるときに、第1電圧V1が印加される。なお、停電検出素子14の励磁コイルは、第一相R、第二相S及び第三相Tの何れか2つの相に接続されていればよい。
The power
切替制御回路15は、停電検出素子14が第1電源101からの電力供給が停止したことを検出したときに、負荷103への接続を第1電源101から第2電源102に切り替えると共に、第2電源102を始動する。
The switching
制御電源16は、例えばそれぞれが1.5Vの電圧を有する8個の単3型のアルカリ乾電池と、8個のアルカリ乾電池を直列接続する配線が内蔵された筐体とを有する電源装置である。制御電源16は、直流12Vの電圧を制御電圧Vcとして切替制御回路15に供給する。
The
DCコネクタ17は、切替制御回路15と制御電源16との間を着脱可能に接続する。制御電源16がDCコネクタ17を介して切替制御回路15に着脱可能に接続されるので、制御電源16の交換は容易である。
The
切替制御回路15は、第1継電器21と、第2継電器22と、第3継電器23と、第1タイマ24と、第2タイマ25と、運転停止スイッチ26と、通電表示ランプ27と、直流端子台28と、制御電源スイッチ29と、切替開閉器30とを有する。第1継電器21は「R1」の文字が付され、第2継電器22は「R2」の文字が付され、第3継電器23は「R3」の文字が付され、第1タイマ24は「T1」の文字が付され、第2タイマ25は「T2」の文字が付される。
The switching
第1継電器21、第2継電器22及び第3継電器23は、停電検出素子14と同様に、リレーとも称される電磁継電器である。第1継電器21及び第2継電器22は、制御電源16に接続され、制御電源Vcが駆動電圧として供給される。第3継電器23は、第2端子12の第一相R及び第二相Sに接続され、第2電圧V2が駆動電圧として供給される。
The first relay 21, the second relay 22, and the
第1タイマ24及び第2タイマ25は、デジタル式又はアナログ式のタイマリレーであり、励磁コイルの通電が開始してから所定の時間が経過した後に開く常開接点を有する。ある。第1タイマ24の常開接点は励磁コイルの通電が開始してから第1カウント時間が経過した後に開き、第2タイマ25の常開接点は励磁コイルの通電が開始してから第2カウント時間が経過した後に開く。第1タイマ24は制御電源16から制御電圧Vcが駆動電圧として供給され、第2タイマ25は第2端子12から第2電圧V2が駆動電圧として供給される。
The first timer 24 and the
運転停止スイッチ26は、押ボタンスイッチであり、制御電源スイッチ29がオフされた後に押下されることに応じて第2電源102を停止する。通電表示ランプ27は、第3端子13の第一相R及び第二相Sに接続され、第3端子を介して負荷103に電力が供給される間に点灯し、負荷103に電力が供給されない間に消灯する。直流端子台28は、第1継電器21~通電表示ランプ27のそれぞれと制御電源16とを接続する端子台である。制御電源スイッチ29は、一端が制御電源16に接続され、他端が切替制御回路15に接続されたスナップスイッチであり、制御電源16から切替制御回路15への電力の供給を入り切りする。
The
切替開閉器30は、端子部31と、制御部32とを有し、定格電圧が200Vであり且つ定格電流が60Aである自動電源切替開閉器である。切替開閉器30は、第1端子11を介して第1電源101から電力が供給されるときに第1端子11と第3端子13とを接続する。また、切替開閉器30は、第1電源101から電力が供給されず且つ第2端子12を介して第2電源102から電力が供給されるときに第1端子11と第3端子13とを接続する。
The switching
端子部31は、第1配線41~第3配線43を介して第1端子11に接続され、第4配線44~第6配線46を介して第2端子12に接続され、第7配線47~第9配線49を介して第3端子13に接続される。制御部32は、第1端子11を介して第1電圧V1が供給されると共に、第2端子12を介して第2電圧V2が供給される。制御部32は、第1電圧V1が供給されるときに第1電源101と負荷103とを電気的に接続し、第1電圧V1が供給されず且つ第2電圧V2が供給されるときに第2電源102と負荷103とを電気的に接続するように端子部31を制御する。
The
図4は、停電検出素子14及び切替制御回路15のシーケンス図である。
FIG. 4 is a sequence diagram of the power
停電検出素子14の励磁コイル140は第1電源101から第1電圧V1が印加され、第3継電器23の励磁コイル230及び第2タイマ25の励磁コイル250は第2電源102から第2電圧V2が印加される。第1継電器21の励磁コイル210、第2継電器22の励磁コイル220及び第1タイマ24の励磁コイル240は、制御電源16から制御電圧Vcが印加される。
The first voltage V1 is applied to the
停電検出素子14の常閉接点142は、第1継電器21の励磁コイル210、第2継電器22の励磁コイル220及び第1タイマ24の励磁コイル240、並びに第1タイマ24の常閉接点242及び第2タイマ25の常閉接点252と直列接続される。第1継電器21の励磁コイル210は、停電検出素子14の常閉接点142、第1タイマ24の常閉接点242及び第2タイマ25の常閉接点252が閉じるときに通電される。第2継電器22の励磁コイル220及び第1タイマ24の励磁コイル240は、停電検出素子14の常閉接点142及び第2タイマ25の常閉接点252が閉じるときに通電される。
The normally
第1継電器21の常開接点211は、第2電源102の始動回路121に直列接続される。第1継電器21の励磁コイル210が通電されて常開接点211が閉じると、始動回路121に始動指示が入力される。始動回路121は、始動指示が入力されることに応じて、第2電源102を始動する。
The normally
第2継電器22の常開接点221及び第3継電器23の常開接点231は、第2電源102の運転回路122に直列接続される。第2継電器22の励磁コイル220及び第3継電器23の励磁コイル230の少なくとも一方が通電されて常開接点221及び常開接点231の何れかが閉じると、運転回路122に運転指示が入力される。運転回路122に運転指示が入力される間、第2電源102は、運転を継続する。
The normally
第2継電器22の常閉接点222は、停電検出素子14の励磁コイル140に直列接続される。第2継電器22の励磁コイル220が通電されて常閉接点222が開くと、常閉接点222に直列接続される励磁コイル140と第1電源101との接続は遮断される。第2継電器22の常閉接点222が開いている間、励磁コイル140と第1電源101との接続は遮断されるので、第1電源101から出力される第1電圧V1が低下するときに第1電圧V1が変動することに応じて常閉接点142がチャタリングするおそれはない。
A normally closed
第1タイマ24の常閉接点242は、第1継電器21の励磁コイル210に直列接続される。第1タイマ24の励磁コイル240の通電が開始されてから所定の第1カウント時間が経過した後に、常閉接点242が開く。第1カウント時間は、例えば4秒である。常閉接点242が開くと、制御電源16と第1継電器21の励磁コイル210との間の電気的接続が遮断されて、第1継電器21の励磁コイル210の通電が停止する。
A normally closed
第2タイマ25の常閉接点252は、第1継電器21の励磁コイル210、第2継電器22の励磁コイル220及び第1タイマ24の励磁コイル240に直列接続される。第2タイマ25の励磁コイル250の通電が開始されてから所定の第2カウント時間が経過した後に、常閉接点252が開く。第2カウント時間は、例えば12秒である。常閉接点252が開くと、制御電源16と励磁コイル210、励磁コイル220及びの励磁コイル240との間の電気的接続が遮断されて、励磁コイル210、励磁コイル220及び励磁コイル240の通電が停止する。
The normally
運転停止スイッチ26は、第3継電器23の励磁コイル230に直列接続される。制御電源スイッチ29がオフされた後に運転停止スイッチ26が押下されることに応じて、第3継電器23の励磁コイル230への通電が停止し、第3継電器23の常開接点231が開く。
The
図5は電源切替処理を示すシーケンス図(その1)であり、図6は電源切替処理を示すシーケンス図(その2)であり、図7は電源切替処理を示すシーケンス図(その3)である。図8は電源切替処理を示すシーケンス図(その4)であり、図9は電源切替処理を示すシーケンス図(その5)であり、図10は電源切替処理を示すシーケンス図(その6)である。図5は第1状態を示し、図6は第2状態を示し、図7は第3状態を示し、図8は第4状態を示し、図9は第5状態を示し、図10は第6状態を示す。図5~10のそれぞれは、図4と同様に、停電検出素子14及び切替制御回路15のシーケンス図である。
FIG. 5 is a sequence diagram (Part 1) showing the power switching process, FIG. 6 is a sequence diagram (Part 2) showing the power switching process, and FIG. 7 is a sequence diagram (Part 3) showing the power switching process. . 8 is a sequence diagram (part 4) showing the power supply switching process, FIG. 9 is a sequence diagram (part 5) showing the power supply switching process, and FIG. 10 is a sequence diagram (part 6) showing the power supply switching process. . 5 shows the first state, FIG. 6 shows the second state, FIG. 7 shows the third state, FIG. 8 shows the fourth state, FIG. 9 shows the fifth state, and FIG. 10 shows the sixth state. Indicates status. Each of FIGS. 5 to 10 is a sequence diagram of the power
第1状態において、第1電源101から負荷103に電力が供給される間、第1電源101から停電検出素子14の励磁コイル140に電流が供給され、停電検出素子14の常閉接点142が開き、切替制御回路15と制御電源16との間の電気的接続が遮断される。第1電源101から負荷103に電力が供給される間、停電検出素子14の常閉接点142が開いて、切替制御回路15と制御電源16との間の電気的接続が遮断されるので、制御電源16に充電された電力は消費されない。
In the first state, while power is supplied from the
第2状態において、第1電源101から負荷103に供給されれる第1電圧V1が低下して、停電検出素子14の励磁コイル140への通電が停止され、停電検出素子14の常閉接点142が閉じる。停電検出素子14の常閉接点142が閉じると、第1タイマ24の常閉接点242及び第2タイマ25の常閉接点252を介して第1継電器21の励磁コイル210が通電される。また、第2タイマ25の常閉接点252を介して第2継電器22の励磁コイル220及び第1タイマ24の励磁コイル240が通電される。
In the second state, the first voltage V1 supplied from the
第1継電器21の励磁コイル210が通電することにより、第1継電器21の常開接点211が閉じて、第2電源102の始動回路121に始動指示が入力される。始動回路121は、始動指示が入力されることに応じて、第2電源102を始動する。また、第2継電器22の励磁コイル220が通電することにより、第2継電器22の常開接点221が閉じて、第2電源102の運転回路122に運転指示が入力される。また、第1タイマ24の励磁コイル240が通電することにより、第1タイマ24のカウントが開始される。
When the
第3状態において、第1タイマ24がカウントする時間が第1カウント時間に達すると、第1タイマ24の常閉接点242が開いて、第1継電器21の励磁コイル210の通電が停止する。第1継電器21の励磁コイル210の通電が停止すると、第1継電器21の常開接点211が開いて、第2電源102の始動回路121への始動指示の出力が終了する。
In the third state, when the time counted by the first timer 24 reaches the first count time, the normally
第4状態において、第2電源102が始動することに応じて、第2電源102から負荷103への電力供給が開始されると共に、第3継電器23の励磁コイル230及び第2タイマ25の励磁コイル250が通電される。第3継電器23の励磁コイル230が通電されると、第3継電器の常開接点231が閉じて、第2電源102の運転回路への運転指示を第2継電器22の常開接点221と並列に出力する。また、第2タイマ25の励磁コイル250が通電することにより、第2タイマ25のカウントが開始される。
In the fourth state, in response to the start of the
第5状態において、第2タイマ25がカウントする時間が第2カウント時間に達すると、第2タイマ25の常閉接点252が開いて、第2継電器22の励磁コイル220及び第2タイマ25の励磁コイル250への通電が停止する。第2継電器22の励磁コイル220の通電が停止すると、第2継電器22の常開接点221が開いて、常開接点221を介する第2電源102の運転回路122への運転指示の出力が終了する。運転指示は、第3継電器23の常開接点231を介して運転回路122に出力されるので、第2電源102の運転は継続される。
In the fifth state, when the time counted by the
第6状態において、オペレータにより制御電源スイッチ29がオフされた後に、運転停止スイッチ26が押下されると、第3継電器23の励磁コイル230への通電が停止する。第3継電器23の励磁コイル230への通電が停止すると、第3継電器23の常開接点231が開いて、第2電源102の運転回路122への運転指示の出力が終了する。第2電源102の運転回路122への運転指示の出力が終了することに応じて、第2電源102は発電を停止する。
In the sixth state, when the operator presses the
(実施形態に係る電源切替装置の作用効果)
電源切替装置1は、第1電源101のガソリンの残量がゼロになったときに、第1電源101から第2電源102に電源を切替えて負荷103への電力の供給を継続する。電源切替装置1は、第1電源101から第2電源102に電源を切替えて負荷103への電力の供給を継続するので、ガソリンを補給する頻度が単一の電源により負荷に電力を供給するときの半分になり維持コストが低減できる。
(Action and effect of the power switching device according to the embodiment)
The power
例えば、第1電源101及び第2電源102がガソリンを補給することなしに継続して発電可能な時間が6時間である場合、非常用電源システム100では、ガソリンを補給することなしに12時間に亘って負荷103への電力供給が可能になる。非常用電源システム100は、給油なしに12時間に亘って電力供給が可能なので、山中等のアクセスが容易ではない地域において、ガソリンを補給する作業を夜間にオペレータが実施するリスクを低減できる。
For example, if the
また、電源切替装置1は、危険物であるガソリンを補給する頻度が単一の電源により負荷に電力を供給するときの半分になるので、危険物であるガソリンを取り扱うリスクを低減することができる。
In addition, the power
また、電源切替装置1は、負荷103との接続を第1電源101と第2電源102との間で切替える切替開閉器30を有するので、第1電源101及び第2電源102の双方から電力が同時に供給されることを防止することができる。
Further, since the
また、電源切替装置1では、第1電源101が運転される間、切替制御回路15と制御電源16との間の電気的接続が遮断されるので、第1電源101が運転される間に制御電源16に充電された電力は消費されない。電源切替装置1は、第1電源101が運転される間に制御電源16に充電された電力は消費されないので、制御電源16の寿命を長くすることができる。
In addition, in the power
また、電源切替装置1では、第2電源102が始動してから第2カウント時間が経過した後に、切替制御回路15と制御電源16との間の電気的接続が遮断されるので、第2カウント時間が経過した後は、制御電源16に充電された電力は消費されない。電源切替装置1は、第2カウント時間が経過した後は制御電源16に充電された電力は消費されないので、制御電源16の寿命を更に長くすることができる。
In addition, in the power
また、電源切替装置1は、第2電源102が始動してから第1カウント時間が経過した後に始動指示を出力する第1継電器21の励磁コイル210の通電が停止されるので、制御電源16の消費電力が低減され、制御電源16の寿命を更に長くすることができる。
In addition, the power
また、電源切替装置1は、切替制御回路15を制御する電源として、制御電源16に加えて、第1電源101及び第2電源を利用するので、制御電源16の消費電力が低減され、制御電源16の寿命を更に長くすることができる。
In addition, since the
また、電源切替装置1では、第2電源102を始動する始動処理を実行する第1継電器21~第2タイマ25は、安価なリレー及びタイマリレーであるので、電源切替装置1は、回路構成が簡素化されると共に低コストで製造可能である。
In addition, in the
また、電源切替装置1は、防水性が高い函体に収容されるので、浸水等に起因する短絡が発生するおそれが低い。電源切替装置1は、浸水等により短絡するおそれが低いので、電源切替装置1が故障して第1電源101から第2電源102への電源切替処理が実行されない不具合が発生するおそれは低い。
In addition, since the
(実施形態に係る電源切替装置の変形例)
電源切替装置1では、制御電源16は、8個の単3型のアルカリ乾電池を有するが、実施形態に係る電源切替装置では、制御電源16は、単1型、単2型及び単4型のアルカリ乾電池を有してよく、マンガン乾電池及びリチウム電池等の一次電池を有してもよい。また、実施形態に係る電源切替装置では、制御電源16は、ニカド電池及びリチウムイオン電池等の二次電池を有してもよい。また、実施形態に係る電源切替装置では、制御電源16は、アルカリ乾電池の代わりにボタン電池を有してもよい。
(Modified example of the power switching device according to the embodiment)
In the
また、電源切替装置1では、切替制御回路15は、リレー及びリレータイマを有するが、実施形態に係る電源切替装置では、切替制御回路15は、リレー及びリレータイマの代わりにプログラミング可能なマイコンを有してもよい。切替制御回路15がマイコンを有するとき、電源切替処理は、マイコンが有する演算回路及び記憶回路と、マイコンに記憶されるソフトウェアプログラムとが協働して実行される。
In the
また、電源切替装置1は、仮設の分電盤に配置されるが、実施形態に係る電源切替装置は、商用電源から電力を受電し、受電した電力を負荷103に電力を供給する配電盤の内部に配置されてもよい。電源切替装置1は、配電盤の内部に配置されるとき、負荷103に電力を供給する電源回路に組み込まれてもよい。電源切替装置1が電源回路に組み込まれることで、負荷103に電力を供給する商用電源の停電が想定されるときに、携行型の発電機である第1電源101及び第2電源102を電源切替装置1に接続することで、商用電源の停電に対して容易に準備できる。
The
また、非常用電源システム100では、第1電源101及び第2電源102は、携行型のガソリンエンジンを有する発動発電機である。しかしながら、実施形態に係る非常用電源システムでは、第1電源101及び第2電源102は、携行型の軽油を燃料として使用するディーゼルエンジンを有する発動発電機であってもよい。
In the emergency
また、実施形態に係る非常用電源システムでは、第1電源101は、商用電源であってもよい。実施形態に係る非常用電源システムにおいて、商用電源である第1電源101が停電したときの非常用電源として携行型の発動発電機である第2電源102を使用することで、非常用電源を安価で実現できる。
Moreover, in the emergency power supply system according to the embodiment, the
また、実施形態に係る非常用電源システムでは、電源切替装置1は、第1電源101及び第2電源102の2つの電源を切替えるが、実施形態に係る非常用電源システムでは、電源切替装置1は、3つ以上の電源を切替える回路構成を有してもよい。
In addition, in the emergency power supply system according to the embodiment, the power
1 電源切替装置
11 第1端子
12 第2端子
13 第3端子
14 停電検出素子
15 切替制御回路
16 制御電源
17 DCコネクタ
21 第1継電器(始動指示素子)
22 第2継電器(第1運転指示素子)
23 第3継電器(第2運転指示素子)
24 第1タイマ
25 第2タイマ
26 運転停止スイッチ
100 非常用電源システム
101 第1電源
102 第2電源
103 負荷
22 second relay (first operation indicator element)
23 Third relay (second operation indicator element)
24
Claims (8)
前記第1電源と相違する携行型の第2電源から電力が供給される第2端子と、
前記第1端子及び前記第2端子の何れか一方を介して供給される電力を負荷に供給する第3端子と、
前記第1端子に印加される第1電圧が印加する間に開き、前記第1電圧が印加されない間に閉じる接点を有し、前記第1電圧が低下したことを検出する停電検出素子と、
前記第1電圧の低下が検出されたときに前記第2電源を始動する切替制御回路と、
前記切替制御回路に電力を供給する制御電源と、を有し、
前記停電検出素子は、前記第1電源から負荷に電力が供給される間、前記接点が開くことで、前記第2電源及び前記制御電源と前記切替制御回路との間の電気的な接続を遮断する、ことを特徴とする電源切替装置。 a first terminal to which power is supplied from a first power supply;
a second terminal to which electric power is supplied from a portable second power supply different from the first power supply;
a third terminal that supplies power supplied through one of the first terminal and the second terminal to a load;
a power failure detection element that has a contact that opens while a first voltage applied to the first terminal is applied and closes while the first voltage is not applied, and detects that the first voltage has decreased;
a switching control circuit that starts the second power supply when a drop in the first voltage is detected;
a control power supply that supplies power to the switching control circuit;
The power failure detection element cuts off electrical connection between the second power supply and the control power supply and the switching control circuit by opening the contact while power is supplied from the first power supply to the load. A power switching device characterized by:
前記切替制御回路は、
前記制御電源から電力が供給される間、前記始動指示を前記第2電源に出力する始動指示素子と、
前記第1電圧の低下が検出されてから所定の第1カウント時間が経過した後に、前記制御電源から前記始動指示素子への電力の供給を停止して、前記始動指示の出力を停止する第1タイマと、
を更に有する請求項3に記載の電源切替装置。 The second power supply starts in response to input of a start instruction indicating to start,
The switching control circuit is
a start instruction element that outputs the start instruction to the second power supply while power is being supplied from the control power supply;
After a predetermined first count time elapses after the drop in the first voltage is detected, the power supply from the control power supply to the start instruction element is stopped to stop the output of the start instruction. a timer;
4. The power switching device according to claim 3, further comprising:
前記切替制御回路は、
前記制御電源から電力が供給される間、前記運転指示を前記第2電源に出力する第1運転指示素子と、
前記第2電源から電力が供給される間、前記運転指示を前記第2電源に出力する第2運転指示素子と、
前記第2電源からの電力供給が開始してから所定の第2カウント時間が経過した後に、前記制御電源と前記第1運転指示素子との間の電気的接続を遮断して、第1運転指示素子からの前記運転指示の出力を停止する第2タイマと、
を更に有する請求項4に記載の電源切替装置。 The second power supply continues to operate while an operation instruction indicating to continue operation is input,
The switching control circuit is
a first operation instruction element that outputs the operation instruction to the second power supply while power is supplied from the control power supply;
a second driving instruction element that outputs the driving instruction to the second power supply while power is being supplied from the second power supply;
After a predetermined second count time has passed since the power supply from the second power supply started, the electrical connection between the control power supply and the first operation instruction element is cut off to provide the first operation instruction. a second timer that stops outputting the operation instruction from the device;
5. The power switching device according to claim 4, further comprising:
前記第1電源と相違する携行型の第2電源と、
前記第1電源及び前記第2電源の何れか一方から電力が供給される負荷と、
前記負荷に電力を供給する電源を前記第1電源から前記第2電源に切り替える電源切替装置と、を有し、
前記電源切替装置は、
前記第1電源から電力が供給される第1端子と、
前記第2電源から電力が供給される第2端子と、
前記負荷に電力を供給する第3端子と、
前記第1端子に印加される第1電圧が印加する間に開き、前記第1電圧が印加されない間に閉じる接点を有し、前記第1電圧が低下したことを検出する停電検出素子と、
前記第1電圧の低下が検出されたときに第2電源を始動する切替制御回路と、
前記切替制御回路に電力を供給する制御電源と、を有し、
前記停電検出素子は、前記第1電源から負荷に電力が供給される間、前記接点が開くことで、前記第2電源及び前記制御電源と前記切替制御回路との間の電気的な接続を遮断する、
ことを特徴とする非常用電源システム。 a first power supply;
a portable second power supply different from the first power supply;
a load to which power is supplied from either one of the first power supply and the second power supply;
a power supply switching device for switching a power supply for supplying power to the load from the first power supply to the second power supply;
The power switching device
a first terminal to which power is supplied from the first power supply;
a second terminal to which power is supplied from the second power supply;
a third terminal that supplies power to the load;
a power failure detection element that has a contact that opens while a first voltage applied to the first terminal is applied and closes while the first voltage is not applied, and detects that the first voltage has decreased;
a switching control circuit that starts a second power supply when a drop in the first voltage is detected;
a control power supply that supplies power to the switching control circuit;
The power failure detection element cuts off electrical connection between the second power supply and the control power supply and the switching control circuit by opening the contact while power is supplied from the first power supply to the load. do,
An emergency power supply system characterized by:
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