(57)【要約】【課題】電気的に自立し且つ無人のポンプ機場に好適な信頼性の高い管理運転ができる管理運転装置及び管理運転方法を提供すること。【解決手段】ポンプ装置、発電装置及び蓄電池を具備し、所定のタイミングで該蓄電池から発電装置に始動に必要な電力を供給し、該発電装置を起動して発電し、該発電した電力を少なくとも蓄電池に供給して充電する管理運転を行う管理運転制御部２５を具備するポンプ機場の管理運転装置において、蓄電池の残存容量を検出する蓄電池残存容量センサ２３を設け、管理運転制御部２５は該蓄電池残存容量センサ２３の出力から蓄電池残存容量が所定の値となったとき管理運転を行う機能を具備する。【選択図】図１
2005065407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ装置、発電装置及び蓄電池を具備し、所定のタイミングで該蓄電池から発電装置に始動に必要な電力を供給し、該発電装置を起動して発電し、該発電した電力を少なくとも前記蓄電池に供給して充電する管理運転を行う管理運転制御手段を具備するポンプ機場の管理運転装置において、
前記蓄電池の残存容量を検出する蓄電池残存容量センサを設け、前記管理運転制御手段は該蓄電池残存容量センサの出力から蓄電池残存容量が所定の値となったとき前記管理運転を行う機能を具備することを特徴とするポンプ機場の管理運転装置。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプ機場の管理運転装置において、
前記蓄電池はポンプ装置又は発電機始動用電力を供給する始動用蓄電池と、各種計装機器に電力を供給する制御電源用蓄電池を具備し、前記管理運転制御手段は少なくとも一方の蓄電池残存容量が所定の値となったとき前記管理運転を行うことを特徴とするポンプ機場の管理運転装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のポンプ機場の管理運転装置において、
前記蓄電池残存容量センサは、蓄電池の充放電電流、電圧、温度、放電時間をモニタして残存容量を検出するセンサであることを特徴とするポンプ機場の管理運転装置。
【請求項４】
ポンプ装置、発電装置及び蓄電池を具備し、所定のタイミングで該蓄電池から発電装置に始動に必要な電力を供給し、該発電装置を起動して発電し、該発電した電力を少なくとも前記蓄電池に供給して充電する管理運転を行うポンプ機場の管理運転方法において、
前記蓄電池の残存容量が所定の値となったとき前記管理運転を行うことを特徴とするポンプ機場の管理運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポンプ機場の管理運転装置及び管理運転方法に関し、特に無人の排水ポンプ機場、太陽光発電装置を備え、太陽光発電を行うことで、商用受電は行わない電気的自立形のポンプ機場に好適な管理運転装置及び管理運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排水ポンプ機場等のポンプ機場においては、その電源構成は一般的に商用電源と自家発電装置を採用した構成である。また、ポンプ機場の平常時の管理電源容量が小さくて済む場合は、太陽光発電装置を採用して、商用電源を省略して電気的に自立したポンプ場とすることができる。しかしながら、このように電気的に自立したポンプ場においても、十分な日照時間が得られない場合や、太陽光発電装置が故障した場合など、蓄電池の容量が低下し、制御電源、ポンプ装置又は発電装置の原動機の始動が不可能となる恐れがある。
【０００３】
そこで従来は、定期的に管理運転を行い発電装置を運転して発電すると共に、発電した電力でポンプ装置を運転し、蓄電池を充電している。また、太陽光発電装置を設け、蓄電池の自然放電を補うように構成した場合においても、信頼性の問題から、バックアップ的に商用電源を必要としている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、電気的に自立し且つ無人のポンプ機場に好適な信頼性の高い管理運転ができる管理運転装置及び管理運転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】
【０００５】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、ポンプ装置、発電装置及び蓄電池を具備し、所定のタイミングで該蓄電池から発電装置に始動に必要な電力を供給し、該発電装置を起動して発電し、該発電した電力を少なくとも蓄電池に供給して充電する管理運転を行う管理運転制御手段を具備するポンプ機場の管理運転装置において、蓄電池の残存容量を検出する蓄電池残存容量センサを設け、管理運転制御手段は該蓄電池残存容量センサの出力から蓄電池残存容量が所定の値となったとき管理運転を行う機能を具備することを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のポンプ機場の管理運転装置において、蓄電池はポンプ装置又は発電機始動用電力を供給する始動用蓄電池と、各種計装機器に電力を供給する制御電源用蓄電池を具備し、管理運転制御手段は少なくとも一方の蓄電池残存容量が所定の値となったとき管理運転を行うことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のポンプ機場の管理運転装置において、蓄電池残存容量センサは、蓄電池の充放電電流、電圧、温度、放電時間をモニタして残存容量を検出するセンサであることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、ポンプ装置、発電装置及び蓄電池を具備し、所定のタイミングで該蓄電池から発電装置に始動に必要な電力を供給し、該発電装置を起動して発電し、該発電した電力を少なくとも蓄電池に供給して充電する管理運転を行うポンプ機場の管理運転方法において、蓄電池の残存容量が所定の値となったとき管理運転を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、管理運転制御手段は蓄電池残存容量が所定の値となったとき管理運転を行う機能を具備するので、蓄電池残存容量に基づくタイミングで管理運転を実施でき、蓄電池残存容量が少なすぎて管理運転が実行できないということがなくなり、信頼性の高い管理運転が可能となり、例えば無人で電気的に自立した排水ポンプ機場に好適な管理運転装置を提供できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、管理運転制御手段は始動用蓄電池又は制御電源用蓄電池のどちらかの蓄電池残存容量が所定の値となったとき管理運転を行うことにより、更に信頼性の高い管理運転が可能な管理運転装置を提供できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、蓄電池残存容量センサは、蓄電池の充放電電流、電圧、温度、放電時間をモニタして残存容量を検出するので、単なる蓄電池の電圧のみで残存容量を推測する場合と異なり、蓄電池残存容量を精度良く検出できるから、より信頼性の高い管理運転が可能となる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、蓄電池の残存容量が所定の値となったとき管理運転を行うので蓄電池残存容量が少なすぎて管理運転が実行できないということがなくなり、信頼性の高い管理運転が可能となり、例えば無人で電気的に自立した排水ポンプ機場に好適な管理運転方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る管理運転装置を具備する排水ポンプ機場のシステム構成を示す図である。図において、１０は支川１０１と本川１０２の間に設けられたポンプゲートであり、ポンプゲート１０は水中モータポンプ１１とゲート１２が一体に構成されたもので、ポンプ吸込口１３は支川１０１側に開口し、ポンプ吐出管１４の吐出口はフラップ弁１５を介して本川１０２側に開口している。支川１０１及び本川１０２にはそれぞれ水位計１６、水位計１７が設けられ、水中モータポンプ１１のポンプ部には浸水センサ１８が設けられている。
【００１４】
２１は発電装置始動用蓄電池、２２は制御電源用蓄電池である。発電装置始動用蓄電池２１及び制御電源用蓄電池２２の残存容量はそれぞれ蓄電池残存容量センサ２３、２４で検出され、管理運転制御部２５に出力されるようになっている。２６は自家発電装置であり、該自家発電装置２６はエンジン２７と該エンジン２７で駆動される発電機２８を具備する。また、エンジン２７は始動用のセルモータ２９を具備し、該セルモータ２９は管理運転制御部２５により、ドライバー３０を介して発電装置始動用蓄電池２１から始動電力が供給されるようになっている。
【００１５】
また、制御電源用蓄電池２２は水位計１６、水位計１７、浸水センサ１８等の当該排水ポンプ機場に備えられた各種の計装機器に電源ａ、ｂ、ｃを供給するようになっている。また、水位計１６の検出出力ｄ、水位計１７の検出出力ｅ、浸水センサ１８の検出出力ｆは管理運転制御部２５に入力されるようになっている。
【００１６】
自家発電装置２６の発電機２８で発電された電力は水中モータポンプ１１のモータやゲート開閉機構１９の駆動部にドライバー３４を介して供給されると共に、バッテリチャージャー３１を介して発電装置始動用蓄電池２１と制御電源用蓄電池２２に供給され、充電するようになっている。３２は太陽光発電装置であり、該太陽光発電装置３２で発電された電力はバッテリチャージャー３３を介して発電装置始動用蓄電池２１と制御電源用蓄電池２２に充電されるようになっている。
【００１７】
上記構成の排水ポンプ機場のシステムにおいて、管理運転制御部２５は蓄電池残存容量センサ２３と蓄電池残存容量センサ２４の出力から発電装置始動用蓄電池２１と制御電源用蓄電池２２の残存容量を監視し、いずれかの蓄電池の残存容量が所定の値となったら、ドライバー３０を介して発電装置始動用蓄電池２１からエンジン２７のセルモータ２９に始動電力を給電し、エンジン２７を起動し、該エンジン２７により発電機２８を駆動して自家発電装置２６を運転する。
【００１８】
自家発電装置２６の発電機２８で発電された電力はバッテリチャージャー３１を介して発電装置始動用蓄電池２１及び制御電源用蓄電池２２に給電し、該発電装置始動用蓄電池２１及び制御電源用蓄電池２２を充電する。
【００１９】
自家発電装置２６の運転及び発電装置始動用蓄電池２１及び制御電源用蓄電池２２の充電のみの管理運転は上記のように行われるが、上記のように管理運転制御部２５には水位計１６の検出出力ｄ、水位計１７の検出出力ｅ、浸水センサ１８の検出出力ｆが入力されているから、各センサの出力からポンプゲート１０を起動できる場合は、ドライバー３４を介して、発電機２８からの電力をゲート開閉機構１９の駆動部に給電しゲート１２を閉じ、更に水中モータポンプ１１のモータ部に電力を給電し、水中モータポンプ１１を起動して、支川１０１側の水を本川１０２に排水する排水運転を伴う管理運転を行うようにしてもよい。
【００２０】
図２は自家発電装置２６の運転による発電装置始動用蓄電池２１の蓄電池残存容量レベルの変化状態を示す図である。図２において、Ｖ0は自家発電装置２６を５回起動できる蓄電池残存容量レベルを、Ｖ1は自家発電装置２６を１回起動できる蓄電池残存容量レベルを、Ｖ2は自家発電装置２６の起動不可能な蓄電池残存容量レベルを、Ｖ3は自家発電装置２６を２回起動できる蓄電池残存容量レベルをそれぞれ示す。管理運転制御部２５は蓄電池残存容量センサ２３の出力を監視し、蓄電池残存容量レベルが自家発電装置２６を２回起動できるレベルまでなった時（時刻ｔ0）に自家発電装置２６を起動し運転する。
【００２１】
これにより、発電装置始動用蓄電池２１から自家発電装置２６を１回起動する電力が放電されるから、蓄電池残存容量レベルは１回起動できる蓄電池残存容量レベルまで低下した後、発電機２８からの電力で充電され、蓄電池残存容量レベルが自家発電装置２６を５回起動できるレベルまで回復した時刻ｔ1で自家発電装置２６の運転を停止する。なお、図２においては、太陽光発電装置３２による発電を無視している。
【００２２】
図３は蓄電池残存容量センサ２３で発電装置始動用蓄電池２１の蓄電池残存容量レベルを検出する場合の構成を示す図である。蓄電池残存容量センサ２３に充電電流センサ３５、放電電流センサ３６、電圧センサ３７、温度センサ３８の各出力が入力されている。蓄電池残存容量センサ２３は発電装置始動用蓄電池２１の充放電電流、電圧、温度、放電時間をモニタし、更に発電装置始動用蓄電池２１の特性等から発電装置始動用蓄電池２１の蓄電池残存容量を検出する。このような蓄電池の蓄電池残存容量センサ２３は電気自動車用バッテリ残存容量計として市販されており、このようなバッテリ残存容量計を使用することにより、精度のよい蓄電池残存容量を検出することができる。
【００２３】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施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。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る管理運転装置を具備する排水ポンプ機場のシステム構成を示す図である。
【図２】本発明に係る管理運転装置の自家発電装置の運転による発電装置始動用蓄電池の蓄電池残存容量レベルの変化状態を示す図である。
【図３】本発明に係る管理運転装置の蓄電池残存容量センサで発電装置始動用蓄電池の蓄電池残存容量レベルを検出する場合の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０      ポンプゲート
１１      水中モータポンプ
１２      ゲート
１３      ポンプ吸込口
１４      ポンプ吐出管
１５      フラップ弁
１６      水位計
１７      水位計
１８      浸水センサ
１９      ゲート開閉機構
２１      発電装置始動用蓄電池
２２      制御電源用蓄電池
２３      蓄電池残存容量センサ
２４      蓄電池残存容量センサ
２５      管理運転制御部
２６      自家発電装置
２７      エンジン
２８      発電機
２９      セルモータ
３０      ドライバー
３１      バッテリチャージャー
３２      太陽光発電装置
３３      バッテリチャージャー
３４      ドライバー
【図１】
2005065407.tif 000003
【図２】
2005065407.tif 000004
【図３】
2005065407.tif 000005