(57)【要約】【目的】  太陽電池及び／又はキュービクルを使用することにより、単に電力料金の削減を図るだけでなくＣＯ２発生量の削減などの付加価値をも生じさせることができる、公営住宅などの集合住宅に適した集合住宅用電力削減システムを提供する。【構成】  【０００７】  電力会社からの高圧電力を受電してこれを低圧に変換して分電盤へ供給するためのキュービクルと、太陽からの光エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽電池と、前記太陽電池からの電力と前記キュービクルからの電力を充電するための蓄電池と、前記キュービクル及び前記蓄電池が共に接続されている分電盤と、前記キュービクルから前記分電盤への電力の供給と前記蓄電池から前記分電盤への電力の供給とを所定のタイミングで切り換えるための切り換え手段とを備えた、電力料金だけでなくＣＯ２排出量をも削減することができる、太陽電池とキュービクルを使用した集合住宅用電力削減システムである。【選択図】    図１
2005287300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
公営住宅やマンションなどの集合住宅に適した電力削減システムであって、
電力会社からの高圧電力を受電してこれを低圧に変換して分電盤へ供給するためのキュービクルと、
太陽からの光エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽電池と、
前記太陽電池からの電力と前記キュービクルからの電力を充電するための蓄電池と、
前記キュービクル及び前記蓄電池からの電力が供給される分電盤と、
前記キュービクルから前記分電盤への電力の供給と前記蓄電池から前記分電盤への電力の供給とを所定のタイミングで切り換えるための切り換え手段と、
を備えたことを特徴とする、電力料金だけでなくＣＯ２排出量をも削減することができる、太陽電池とキュービクルを使用した集合住宅用電力削減システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記蓄電池に蓄積されている電気エネルギー量を検出するための検出手段を備え、
前記切り換え手段は、前記検出手段からの出力に基づいて、前記蓄電池からの電力と前記キュービクルからの電力とのいずれかを選択的に前記分電盤に供給するものである、ことを特徴とする、電力料金だけでなくＣＯ２排出量をも削減することができる、太陽電池とキュービクルを使用した集合住宅用電力削減システム。
【請求項３】
請求項２において、さらに、前記検出手段からの出力に基づいて、前記蓄電池に蓄積されている電気エネルギー量が所定の値より少ない場合で、かつ電力料金に深夜割引が適用される時間帯である場合だけ、前記キュービクルからの電力を前記蓄電池に供給するための制御手段を備えた、ことを特徴とする、電力料金だけでなくＣＯ２排出量をも削減することができる、太陽電池とキュービクルを使用した集合住宅用電力削減システム。
【請求項４】
公営住宅やマンションなどの集合住宅に適した電力削減システムであって、
電力会社からの高圧電力を受電してこれを低圧に変換して分電盤へ供給するためのキュービクルと、
前記キュービクルからの電力を充電するための蓄電池と、
前記キュービクル及び前記蓄電池からの電力が供給される分電盤と、
前記キュービクルから前記分電盤への電力の供給と前記蓄電池から前記分電盤への電力の供給とを所定のタイミングで切り換えるための切り換え手段と、
を備え、前記蓄電池に電気エネルギーが十分に蓄積されているときは、前記蓄電池からの電力を前記分電盤に供給し前記キュービクルからの電力を前記分電盤に供給しないようにした、ことを特徴とするキュービクルを使用した集合住宅用電力削減システム。
【請求項５】
請求項４において、さらに、
前記蓄電池に蓄積されている電気エネルギー量を検出するための検出手段と、
前記検出手段からの出力に基づいて、前記蓄電池からの電力と前記キュービクルからの電力とのいずれかを選択的に前記分電盤に供給するための切り換え手段と、
前記検出手段からの出力に基づいて、前記蓄電池に蓄積されている電気エネルギー量が所定の値より少ない場合で、かつ電力料金に深夜割引が適用される時間帯である場合だけ、前記キュービクルからの電力を前記蓄電池に供給するための制御手段と、
を備えた、ことを特徴とするキュービクルを使用した集合住宅用電力削減システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、公営住宅やマンションなどの集合住宅の各戸の電力料金を節減することができ、さらにＣＯ２排出量をも削減することができる、集合住宅用電力削減システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、公営住宅やマンションなどの集合住宅においては、各戸が電力会社と個別に「低圧電力供給契約」を締結して、高圧電力配電線を流れる約６，０００Ｖの高圧電力を電力会社が管理する変圧器（配電線の電柱などに設置されている）により約１００Ｖ又は２００Ｖに変換した低圧電力を、電力会社から供給してもらっている。
【０００３】
このような従来の「低圧電力供給契約」に対して、最近は、集合住宅の各戸の電力料金を削減するために、電力会社と集合住宅との間で「高圧電力供給契約」（業務用電力契約）を締結することが一部で採用されつつある。この「高圧電力供給契約」を締結した場合は、配電線を流れる約６，０００Ｖの高圧電力をそのまま集合住宅に供給してもらい、集合住宅側が管理する変圧器を含む受変電設備（集合住宅の片隅など設置される）により約１００Ｖ又は約２００Ｖの低圧に変換して各戸に配電・供給する、という方法（高圧一括受電低圧配電方法）が採られる（特許文献１参照）。
【０００４】
この方法によるメリットは、一般に「高圧電力供給契約」による電力は電力会社側の変圧器の管理コストが不要であるなどの理由から電力料金が低く設定されているので、この料金が低く設定されている高圧電力を集合住宅側が一括受電して、その一括受電した高圧電力を自らが比較的安いコストで管理する変圧器により低圧に変換して各戸に配電・供給するようにすれば、変圧器などの管理コストを含めても、集合住宅の全体の電力コストが大きく削減されることになる、というものである。
【特許文献１】特開２００２−１５９１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１などが提案する高圧一括受電低圧配電方法は、単に、電力会社からの高圧電力を集合住宅側が受電してそれを自らが管理する受変電設備で低圧に変換して各戸に配電・供給するというだけのものであるから、各戸の電力料金が低くなること以上の付加価値を生むものではなかった。例えば、上記の高圧一括受電低圧配電方法によるか一般的な低圧契約の方法によるかは、要するに高圧電力を低圧に変換するための変換器を電力会社側が保有管理するか集合住宅側が保有管理するかの違いに過ぎないから、いずれの方法によっても、全体としてのＣＯ２発生量は全く変わるものではなかった。
【０００６】
本発明はこのような従来技術の問題点に着目してなされたものであって、高圧電力を供給してもらってそれを集合住宅側が管理する受変電設備（キュービクルなど）で低圧に変換して各戸に配電・供給する方法を採用する場合において、単に電力料金の削減を図るだけでなくＣＯ２発生量の削減などの他の付加価値をも生じさせることができる、公営住宅などの集合住宅に適した電力削減システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような課題を解決するための本発明による集合住宅用電力削減システムは、電力会社からの高圧電力を受電してこれを低圧に変換して分電盤へ供給するためのキュービクルと、太陽からの光エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽電池と、前記太陽電池からの電力と前記キュービクルからの電力を充電するための蓄電池と、前記キュービクル及び前記蓄電池が共に接続されている分電盤と、前記キュービクルから前記分電盤への電力の供給と前記蓄電池から前記分電盤への電力の供給とを所定のタイミングで切り換えるための切り換え手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明による集合住宅用電力削減システムにおいては、前記蓄電池に蓄積されている電気エネルギー量を検出するための検出手段を備え、前記切り換え手段は、前記検出手段からの出力に基づいて、前記蓄電池からの電力と前記キュービクルからの電力とのいずれかを選択的に前記分電盤に供給するものである、ことが望ましい。
【０００９】
また、本発明による集合住宅用電力削減システムにおいては、前記検出手段からの出力に基づいて、前記蓄電池に蓄積されている電気エネルギー量が所定の値より少ない場合で、かつ電力料金に深夜割引が適用される時間帯である場合だけ、前記キュービクルからの電力を前記蓄電池に供給するための制御手段を備えた、ことが望ましい。
【００１０】
また、本発明による集合住宅用電力削減システムは、電力会社からの高圧電力を受電してこれを低圧に変換して分電盤へ供給するためのキュービクルと、前記キュービクルからの電力を充電するための蓄電池と、前記キュービクル及び前記蓄電池が共に接続されている分電盤と、前記キュービクルから前記分電盤への電力の供給と前記蓄電池から前記分電盤への電力の供給とを所定のタイミングで切り換えるための切り換え手段とを備え、前記蓄電池に電気エネルギーが十分に蓄積されているときは、前記蓄電池からの電力を前記分電盤に供給し前記キュービクルからの電力を前記分電盤に供給しないようにした、ことを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、本発明による集合住宅用電力削減システムにおいては、前記蓄電池に蓄積されている電気エネルギー量を検出するための検出手段と、前記検出手段からの出力に基づいて、前記蓄電池からの電力と前記キュービクルからの電力とのいずれかを選択的に前記分電盤に供給するための切り換え手段と、前記検出手段からの出力に基づいて、前記蓄電池に蓄積されている電気エネルギー量が所定の値より少ない場合で、かつ電力料金に深夜割引が適用される時間帯である場合だけ、前記キュービクルからの電力を前記蓄電池に供給するための制御手段と、を備えたことが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、例えば昼間に前記太陽電池により発電された電力を前記蓄電池に蓄積しておき、その結果、前記蓄電池に十分な量の電気エネルギーが蓄積されているときは、前記切り換え手段により、前記蓄電池から前記分電盤への電力の供給のみを行って、前記キュービクルから前記分電盤への電力の供給は停止することができる。よって、本発明によれば、少なくとも前記太陽電池により発電した電力を前記分電盤に供給する分だけは、電力会社からの電力を使用量を減らすことになるので、それだけ集合住宅全体のＣＯ２排出量を削減することができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記検出手段により前記蓄電池に蓄積されている電気エネルギー量を検出し、この検出結果に基づいて、前記蓄電池に十分な量の電気エネルギーが蓄積されているときは、前記蓄電池からの電力（前記太陽電池による発電分を含む）だけを前記分電盤に供給し、電力会社からの電力は前記分電盤に供給しないようにすることができる。よって、本発明によれば、それだけ電力会社からの電力の使用量を減らすことができ、全体のＣＯ２排出量を削減することができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記制御手段により、前記蓄電池に蓄積されている電気エネルギー量が所定の値より少ない場合で、かつ電力料金に深夜割引が適用される時間帯である場合だけ、前記キュービクルからの電力を前記蓄電池に供給することができる。よって、本発明によれば、料金の安価な深夜電力で前記蓄電池への充電を行い、この蓄電池に充電した電気エネルギーを朝、昼間、夕方などの電力需要のために使用することができるので、各ユーザーは、単に高圧契約をしてキュービクルで低圧に変換して配電するだけの場合と比較して、より一層の電力料金の削減が可能になる。
【００１５】
また、本発明による集合住宅用電力削減システムにおいては、前述のように電力会社からの高圧電力を低圧に変換するためのキュービクルを前記蓄電池にも接続するようにしているので、例えば電力料金の深夜割引が適用される深夜の時間帯だけ、前記キュービクルからの電力を前記蓄電池に供給して前記蓄電池への充電を行うことができる。よって、本発明によれば、前記の安価な深夜電力を蓄電池に充電した電気エネルギーを、朝、昼間、夕方などの電力需要のために使用することができるので、各ユーザーは、単に高圧契約をしてキュービクルで低圧に変換して配電するだけの場合と比較して、より一層の電力料金の削減が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例１について述べるような形態である。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の実施例１による集合住宅用電力削減システムの全体構成を示す概念ブロック図、図２は本実施例１の主要部品の外観とそれらの接続状態を模式的に示す図である。
【００１８】
図１及び図２において、１は電力会社の高圧電力配電線から高圧（例えば約６，６００Ｖ）の電力を受電してこれを低圧（例えば約１００Ｖ／２００Ｖ）に変換してこれを各戸の分電盤に配電するためのキュービクル（変圧器などの複数の機器により構成される受変電設備を一つの筐体の中に収容したもの）、２は前記キュービクル１により低圧に変換された電力を各戸の負荷機器（照明器具、冷蔵庫、エアコンなど）に供給するための分電盤、３は太陽光を電気エネルギーに変換するための太陽電池、４は前記太陽電池３が発電した電気エネルギー及び前記キュービクル１からの電気エネルギーを蓄積するための蓄電池、である。なお、図２において、３ａは前記太陽電池３と前記蓄電池４を接続する接続箱である。
【００１９】
また、図１において、５は前記キュービクル１からの交流電力を直流電力に変換して前記蓄電池４に送るためのＡＣ−ＤＣコンバータ、６は前記蓄電池４からの直流電力を交流電力に変換して前記分電盤２に送るためのパワーコンディショナー（ＤＣ−ＡＣコンバータを含む）、である。
【００２０】
また、図１において、７は前記キュービクル１と前記分電盤２との間に接続されたインターロックＯＦＦタイマ付きスイッチ、８は前記ＡＣ−ＤＣコンバータ５と前記蓄電池４との間に接続されたタイマ付きスイッチ、９は前記蓄電池４と前記パワーコンディショナー６との間に接続された使用開始タイマ付きスイッチ及びテイクオフ盤、１０は前記パワーコンディショナー６と前記分電盤２との間に接続されたタイマ付きスイッチ、である。
【００２１】
また、図１において、１１は前記蓄電池４の充電電圧を検出するための電圧センサ、である。また、１２は、前記電圧センサ１１からの出力に基づいて、前記インターロックＯＦＦタイマ付きスイッチ７、前記タイマ付きスイッチ８、前記使用開始タイマ付きスイッチ及びテイクオフ盤９、及びタイマ付きスイッチ１０を制御するためのマイクロコンピュータなどにより構成される制御装置、である。
【００２２】
次に、本実施例１の動作を説明する。晴天などの昼間は、太陽光を受けて前記太陽電池３により活発な発電が行われ、これにより得られた電気エネルギーが前記蓄電池４に蓄積されていく。また、前記制御装置１２は、前記電圧センサ１１からの出力に基づいて、前記蓄電池４の充電電圧が所定の値よりも低い場合だけ、前記タイマ付きスイッチ８に向けて接続指示信号を出力する。この結果、前記タイマ付きスイッチ８は、内蔵されたタイマにより深夜の割引料金が適用される時間帯であって、且つ前記制御装置１２から接続指示信号が入力された場合（前記蓄電池４の充電電圧が所定の値よりも低い場合）だけ、前記ＡＣ−ＤＣコンバータ５と前記蓄電池４を接続させる。これにより、前記蓄電池４に十分な電気エネルギーが蓄積されていない場合で且つ深夜割引料金が適用される時間帯だけ、前記キュービクル１からの安価な電力が前記蓄電池４に蓄積される。
【００２３】
また、前記制御装置１２は、前記電圧センサ１１からの出力に基づいて、前記蓄電池４の充電電圧が所定の値よりも高いときは、前記使用開始タイマ付きスイッチ及びテイクオフ盤９と前記タイマ付きスイッチ１０とに向けて接続指示信号を出力する。前記使用開始タイマ付きスイッチ及びテイクオフ盤９と前記タイマ付きスイッチ１０は、前記制御装置１２からの接続指示信号が入力されると、それぞれ、前記蓄電池４と前記パワーコンディショナー６、及び前記パワーコンディショナー１０と前記分電盤２を、電気的に接続させる。これにより、前記蓄電池４に十分な電気エネルギーが蓄積されている場合だけ、前記蓄電池４から前記分電盤２に向けて電力が供給される。
【００２４】
また、前記制御装置１２は、前記電圧センサ１１からの出力に基づいて、前記蓄電池４の充電電圧が所定の値よりも低いときは、前記のインターロックＯＦＦタイマ付きスイッチ７に向けて接続指示信号を出力する。前記タイマ付きスイッチ７は、前記制御装置１２からの接続指示信号が入力されると、前記キュービクル１と前記分電盤２を接続させる。これにより、前記蓄電池４に十分な電気エネルギーが蓄積されていない場合だけ、前記キュービクル１から前記分電盤２に電力が供給される。
【００２５】
以上のように、本実施例１では、前記太陽電池３により発電された電気エネルギーが前記蓄電池４に随時蓄積されていく。また、深夜割引料金が適用される安価な電力が前記キュービクル１から前記蓄電池４に供給され、前記蓄電池４の充電が安価に行われる。そして、前記蓄電池４に十分な電気エネルギーが蓄積されている場合は、前記蓄電池４からの電力が優先的（選択的）に前記分電盤２に供給され、前記キュービクル１からの電力は前記分電盤２には供給されない（前記蓄電池４に十分な電気エネルギーが蓄積されていない場合だけ、前記キュービクル１からの電力が前記分電盤２に供給される）。
【００２６】
このように、本実施例１によれば、前記太陽電池３により発電された電気エネルギーが前記蓄電池４を介して優先的に各家庭の負荷機器に（前記分電盤２を介して）供給され、その分だけ電力会社から供給される電力の消費量を大きく減らすことができ、その結果、集合住宅全体のＣＯ２排出量を大幅に減らせるようになる。また、本実施例１によれば、朝・昼間・夕方の電力需要に対しても、安価な深夜電力による電気エネルギーを前記蓄電池４を介して各家庭の負荷機器に（前記分電盤２を介して）供給することができるので、集合住宅のユーザーにとって、より一層の電気料金の削減が可能になる。
【実施例２】
【００２７】
次に、本発明の実施例２による集合住宅用電力削減システムを図３，４を参照して説明する。図３は本実施例２による集合住宅用電力削減システムの全体構成を示す概念ブロック図、図４は本実施例２の主要部品の外観とそれらの接続状態を模式的に示す図である。図３及び図４において、図１，２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２８】
本実施例２では、前記制御装置１２は、前記電圧センサ１１からの出力に基づいて、前記蓄電池４の充電電圧が所定の値よりも低い場合だけ、前記タイマ付きスイッチ８に向けて接続指示信号を出力する。この結果、前記タイマ付きスイッチ８は、内蔵されたタイマにより深夜の割引料金が適用される時間帯であって、且つ前記制御装置１２から接続指示信号が入力された場合（前記蓄電池４の充電電圧が所定の値よりも低い場合）だけ、前記ＡＣ−ＤＣコンバータ５と前記蓄電池４を接続させる。これにより、前記蓄電池４に十分な電気エネルギーが蓄積されていない場合で且つ深夜割引料金が適用される時間帯だけ、前記キュービクル１からの安価な電力が前記蓄電池４に蓄積される。
【００２９】
また、前記制御装置１２は、前記電圧センサ１１からの出力に基づいて、前記蓄電池４の充電電圧が所定の値よりも高いときは、前記使用開始タイマ付きスイッチ及びテイクオフ盤９と前記タイマ付きスイッチ１０とに向けて接続指示信号を出力する。前記使用開始タイマ付きスイッチ及びテイクオフ盤９と前記タイマ付きスイッチ１０は、前記制御装置１２からの接続指示信号が入力されると、それぞれ、前記蓄電池４と前記パワーコンディショナー６、及び前記パワーコンディショナー１０と前記分電盤２を、電気的に接続させる。これにより、前記蓄電池４に十分な電気エネルギーが蓄積されている場合だけ、前記蓄電池４から前記分電盤２に電力が供給される。
【００３０】
また、前記制御装置１２は、前記電圧センサ１１からの出力に基づいて、前記蓄電池４の充電電圧が所定の値よりも低いときは、前記のインターロックＯＦＦタイマ付きスイッチ７に向けて接続指示信号を出力する。前記タイマ付きスイッチ７は、前記制御装置１２からの接続指示信号が入力されると、前記キュービクル１と前記分電盤２を接続させる。これにより、前記蓄電池４に十分な電気エネルギーが蓄積されていない場合だけ、前記キュービクル１から前記分電盤２に電力が供給される。
【００３１】
以上のように、本実施例２では、前記の実施例２と同様に、深夜割引料金が適用される安価な電力が前記キュービクル１から前記蓄電池４に供給され、前記蓄電池４の充電が安価に行われる。そして、前記蓄電池４に十分な電気エネルギーが蓄積されている場合は、前記蓄電池４からの電力が優先的（選択的）に前記分電盤２に供給され、前記キュービクル１からの電力は前記分電盤２には供給されない（前記蓄電池４に十分な電気エネルギーが蓄積されていない場合だけ、前記キュービクル１からの電力が前記分電盤２に供給される）。よって、本実施例２によっても、前記の実施例１におけると同様に、朝・昼間・夕方の電力需要に対しても、深夜帯の安価な電力による電気エネルギーを前記蓄電池４を介して各家庭の負荷機器に（前記分電盤２を介して）供給することができるので、集合住宅のユーザーにとって、より一層の電気料金の削減を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例１による集合住宅用電力削減システムの全体構成を示す概念ブロック図。
【図２】本実施例１の主要部品の外観とそれらの接続状態を模式的に示す図。
【図３】本発明の実施例２による集合住宅用電力削減システムの全体構成を示す概念ブロック図。
【図４】本実施例２の主要部品の外観とそれらの接続状態を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００３３】
１          キュービクル
２          分電盤
３          太陽電池
４          蓄電池
５          ＡＣ−ＤＣコンバータ
６          パワーコンディショナー
７          インターロックＯＦＦタイマ付きスイッチ
８，１０             タイマ付きスイッチ
９          使用開始タイマ付きスイッチ及びテイクオフ盤
１１      電圧センサ
１２      制御装置
【図１】
2005287300.tif 000003
【図２】
2005287300.tif 000004
【図３】
2005287300.tif 000005
【図４】
2005287300.tif 000006