(57)【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、
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と、
前記太陽電池による発電電力を推定する推定手段と、
前記パワーコンディショナーから出力される直流電力又は電力系統へ流れる電力を計測する計測手段と、
前記推定手段によって推定された発電電力の範囲内で電流が流れるように、前記計測手段の計測結果を参照しながら前記二次電池を充電させる二次電池制御手段と、
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又は前記二次電池から放電される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】
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４記載の機械式駐車装置。
【請求項６】
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１から請求項５の何れか１項記載の機械式駐車装置。
【請求項７】
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、
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と、
前記太陽電池による発電電力を推定する推定手段と、
前記パワーコンディショナーから出力される直流電力又は電力系統へ流れる電力を計測する計測手段と、
前記推定手段によって推定された発電電力の範囲内で電流が流れるように、前記計測手段の計測結果を参照しながら前記二次電池を充電させる二次電池制御手段と、
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又は前記二次電池から放電される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。
【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、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と、前記太陽電池による発電電力を推定する推定手段と、前記パワーコンディショナーから出力される直流電力又は電力系統へ流れる電力を計測する計測手段と、前記推定手段によって推定された発電電力の範囲内で電流が流れるように、前記計測手段の計測結果を参照しながら前記二次電池を充電させる二次電池制御手段と、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又は前記二次電池から放電される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、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と、前記太陽電池による発電電力を推定する推定手段と、前記パワーコンディショナーから出力される直流電力又は電力系統へ流れる電力を計測する計測手段と、前記推定手段によって推定された発電電力の範囲内で電流が流れるように、前記計測手段の計測結果を参照しながら前記二次電池を充電させる二次電池制御手段と、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又は前記二次電池から放電される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、ＡＣ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
【図１】
0005818602.tif 000002
【図２】
0005818602.tif 000003
【図３】
0005818602.tif 000004
【図４】
0005818602.tif 000005
【図５】
0005818602.tif 000006
【図６】
0005818602.tif 000007
【図７】
0005818602.tif 000008
【図８】
0005818602.tif 000009
【図９】
0005818602.tif 000010
【図１０】
0005818602.tif 000011
【図１１】
0005818602.tif 000012
【図１２】
0005818602.tif 000013
【図１３】
0005818602.tif 000014
【図１４】
0005818602.tif 000015
【図１５】
0005818602.tif 000016
【図１６】
0005818602.tif 000017
【図１７】
0005818602.tif 000018
【図１８】
0005818602.tif 000019
【図１９】
0005818602.tif 000020
【図２０】
0005818602.tif 000021