(57)【要約】【課題】配電システム及び電気システムを提供する。【解決手段】配電システムは、選択スイッチ、第１の変換器、第２の変換器、第１のスイッチと第２のスイッチを備え、選択スイッチは、可動端と第１の固定端とを有し、可動端が負荷に接続され、かつ、第１の固定端に選択的で電気的に接続され、第１の変換器は、第１の端と第２の端とを有し、その第１の端が第２の電源に電気的に接続され、第２の変換器は、第１の端と第２の端とを有し、その第１の端が第１の変換器の第２の端に電気的に接続され、かつ、エネルギー蓄積手段に電気的に接続され、第１のスイッチは、第１の端と第２の端とを有し、その第１の端が第２の変換器の第２の端に電気的に接続され、その第２の端が選択スイッチの第１の固定端に電気的に接続され、第２のスイッチは、第１の端と第２の端とを有し、その第１の端が第１のスイッチの第２の端に電気的に接続され、その第２の端が第１の電源に電気的に接続される。【選択図】図５
2016214057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電源（１１）と第２の電源（１２）とエネルギー蓄積手段（１３）とに接続される配電システムであって、
選択スイッチ（Ｋ）と、第１の変換器（２１）と、第２の変換器（２２）と、第１のスイッチ（Ｓ１）と、第２のスイッチ（Ｓ２）とを備え、
前記選択スイッチ（Ｋ）は、可動端（Ｋｄ）と第１の固定端（Ｋ１）とを有し、前記可動端（Ｋｄ）が負荷（Ｌ）に接続され、かつ、前記第１の固定端（Ｋ１）に選択的で電気的に接続され、
前記第１の変換器（２１）は、第１の端と第２の端とを有し、前記第１の変換器（２１）の第１の端が前記第２の電源（１２）に電気的に接続され、
前記第２の変換器（２２）は、第１の端と第２の端とを有し、前記第２の変換器（２２）の第１の端が前記第１の変換器（２１）の第２の端に電気的に接続され、かつ、前記エネルギー蓄積手段（１３）に電気的に接続され、
前記第１のスイッチ（Ｓ１）は、第１の端と第２の端とを有し、前記第１のスイッチ（Ｓ１）の第１の端が前記第２の変換器（２２）の第２の端に電気的に接続され、前記第１のスイッチ（Ｓ１）の第２の端が前記選択スイッチ（Ｋ）の第１の固定端（Ｋ１）に電気的に接続され、
前記第２のスイッチ（Ｓ２）は、第１の端と第２の端とを有し、前記第２のスイッチ（Ｓ２）の第１の端が前記第１のスイッチ（Ｓ１）の第２の端に電気的に接続され、前記第２のスイッチ（Ｓ２）の第２の端が前記第１の電源（１１）に電気的に接続されることを特徴とする配電システム。
【請求項２】
前記選択スイッチ（Ｋ）は、第２の固定端（Ｋ２）をさらに有し、前記選択スイッチ（Ｋ）の前記可動端（Ｋｄ）が前記第２の固定端（Ｋ２）に選択的で電気的に接続され、前記第１の電源（１１）が前記第２の固定端（Ｋ２）に電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の配電システム。
【請求項３】
第３の変換器（２３）をさらに備え、
前記第３の変換器（２３）は、第１の端と第２の端とを有し、前記第３の変換器（２３）の第１の端が前記エネルギー蓄積手段（１３）に接続され、前記第３の変換器（２３）の第２の端が前記第２の変換器（２２）の第１の端に接続されることを特徴とする請求項１または２に記載の配電システム。
【請求項４】
前記第２のスイッチ（Ｓ２）と前記第１の電源（１１）とに電気的に接続される第３のスイッチ（Ｓ３）をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の配電システム。
【請求項５】
第２の動作状態において、前記第１のスイッチ（Ｓ１）がＯＦＦされ、または、前記第２のスイッチ（Ｓ２）がＯＦＦされ、または、第１のスイッチ（Ｓ１）と前記第２のスイッチ（Ｓ２）とがＯＦＦされ、
前記選択スイッチ（Ｋ）の前記可動端（Ｋｄ）が前記第２の固定端（Ｋ２）に接続され、前記第１の電源（１１）が前記第２の固定端（Ｋ２）を介して前記負荷（Ｌ）に接続されることを特徴とする請求項２に記載の配電システム。
【請求項６】
第３の変換器（２３）と、第３のスイッチ（Ｓ３）とをさらに備え、
前記第３の変換器（２３）は、第１の端と第２の端とを有し、前記第３の変換器（２３）の第１の端が前記エネルギー蓄積手段（１３）に接続され、前記第３の変換器（２３）の第２の端が前記第２の変換器（２２）の第１の端に接続され、
前記第３のスイッチ（Ｓ３）は、前記第２のスイッチ（Ｓ２）に直列に接続されるように設けられ、第１の端と第２の端とを有し、前記第２のスイッチ（Ｓ２）の第２の端が前記第３のスイッチ（Ｓ３）の第１の端に電気的に接続され、且つ、前記第２のスイッチ（Ｓ２）の前記第２の端が前記第３のスイッチ（Ｓ３）を介して前記第１の電源（１１）に電気的に接続されるように、前記第３のスイッチ（Ｓ３）の第２の端が前記第１の電源（１１）に電気的に接続され、
前記第１の変換器（２１）と、前記第２の変換器（２２）と、前記第３の変換器（２３）と、前記第１のスイッチ（Ｓ１）と、前記第２のスイッチ（Ｓ２）と、前記第３のスイッチ（Ｓ３）とは、電力変換モジュールとして集積されていることを特徴とする請求項１または２に記載の配電システム。
【請求項７】
前記選択スイッチ（Ｋ）は、第３の固定端（Ｋ３）をさらに有することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の配電システム。
【請求項８】
第１の動作状態において、前記第２のスイッチ（Ｓ２）がＯＦＦされ、前記第１のスイッチ（Ｓ１）がＯＮされ、前記可動端（Ｋｄ）が前記第１の固定端（Ｋ１）に電気的に接続され、前記第２の電源（１２）が前記第１のスイッチ（Ｓ１）を介して前記負荷（Ｌ）に接続されることを特徴とする請求項１〜４および６〜７の何れか一項に記載の配電システム。
【請求項９】
第２の動作状態において、前記第１のスイッチ（Ｓ１）がＯＦＦされ、前記第２のスイッチ（Ｓ２）がＯＮされ、前記可動端（Ｋｄ）が前記第１の固定端（Ｋ１）に電気的に接続され、前記第１の電源（１１）が前記第２のスイッチ（Ｓ２）を介して前記負荷（Ｌ）へ動力を供給することを特徴とする請求項１〜４および６〜８の何れか一項に記載の配電システム。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載の配電システムと、
前記第１の電源（１１）と前記配電システムとに電気的に接続され、電気情報を測定するための測定モジュール（３１）と、を備えることを特徴とする電気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電システムに関し、特に、マルチ電源の配電システム及び電気システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の負荷給電は、一般的には単一電源からの給電であり、このような単一電源は、一般的には電気グリッドまたは独立型（ｓｔａｎｄ−ａｌｏｎｅ）発電デバイスからなる。図１に示されているのは、従来の負荷単電源給電配電方式である。図１に示すように、電源Ｇｒｉｄは、電気グリッドまたは独立型発電デバイスを代表しても良い。電源Ｇｒｉｄは、スイッチＫ１及び負荷Ｌｏａｄに直列に接続されるように設けられている。このような設置方式の欠陥は、単一電源が突然な停電に応答できないことにある。
【０００３】
よって、比較的に重要な負荷については、一般的には２つの独立する電源を用いて電力が供給され、１つは正常に電力を供給し、もう１つはバックアップとされる。図２に示されているのは、従来の負荷双電源給電配電方式である。しかしながら、２つの独立する電源Ｇｒｉｄ１とＧｒｉｄ２はローカルに制御されず、振幅、周波数または位相が何れも異なる可能性があるため、同時に電力を供給することができず、かつ、２つの電源切換過程においては給電中断することがある。より敏感で重要な負荷については、一般的には無停電電源(ＵＰＳ)の給電方式を用いており、図３に示されているのは、従来のオンライン型ＵＰＳ給電方式である。図３に示すように、当該配電方式における負荷は、２つの独立する電源、すなわち、グリッドＧｒｉｄまたは無停電電源ＵＰＳによって給電され得る。オンライン型ＵＰＳによれば、２つの独立する電源（Ｇｒｉｄ、ＵＰＳ）は、それぞれ負荷Ｌｏａｄに電力を供給することを実現するが、負荷に電力を同時に供給することができず、かつ、２つの独立する電源（Ｇｒｉｄ、ＵＰＳ）の間では、エネルギーの双方向流動を実現することは容易ではない。
【０００４】
図４に示されているのは、別のオンライン双方向型（インタラクティブ）ＵＰＳ配電方式である。図４に示すように、当該配電方式における負荷は、２つの独立する電源、すなわち、ＧｒｉｄまたはＵＰＳによって給電され得る。オンライン双方向型ＵＰＳによれば、２つの独立する電源（Ｇｒｉｄ、ＵＰＳ）は、それぞれ負荷Ｌｏａｄに電力を供給することを実現し、何れかの電源が故障する場合、依然として負荷Ｌｏａｄへの給電を維持でき、切換の過渡状態、またはグリッドＧｒｉｄが一時に不安定化する場合、一時に負荷に電力を同時に供給できるが、２つの独立する電源（Ｇｒｉｄ、ＵＰＳ）の間では、エネルギーの双方向流動が図られない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術に存在する上記課題に鑑み、上記課題を解決するために、新たな配電システムを提供する必要がある。
【０００６】
本発明の１つの態様としては、マルチ電源と負荷との間で配電接続される配電システム及び電気システムを提出しており、このような配電システム及び電気システムによれば、何れかの電源が故障状態にある場合、依然として負荷給電を維持することができ、負荷給電が２つの電源の間でスムーズに切り替わることができ、負荷が何れかの電源によって給電され、または２つの電源によって同時に給電されることを柔軟に選択することができ、かつ、負荷が２つの電源の間で取得するエネルギーの割合を必要に応じて調節することができ、２つの電源の間でエネルギーの双方向流動が図られる。これによって、ユーザの経済利益を最大化し、ユーザの電力利用品質を向上させることができる。また、当該特別な配電接続によれば、既存の負荷と電源の間の配電接続システムに対して構造を変更する必要がない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施例は、第１の電源と第２の電源とエネルギー蓄積手段とに接続される配電システムを提供する。前記配電システムは、選択スイッチと、第１の変換器と、第２の変換器と、第１のスイッチと、第２のスイッチとを備え、前記選択スイッチは、可動端と第１の固定端とを有し、前記可動端が負荷に接続され、かつ、前記第１の固定端に選択的で電気的に接続され、前記第１の変換器は、第１の端と第２の端とを有し、前記第１の変換器の第１の端が前記第２の電源に電気的に接続され、前記第２の変換器は、第１の端と第２の端とを有し、前記第２の変換器の第１の端が前記第１の変換器の第２の端に電気的に接続され、かつ、前記エネルギー蓄積手段に電気的に接続され、前記第１のスイッチは、第１の端と第２の端とを有し、前記第１のスイッチの第１の端が前記第２の変換器の第２の端に電気的に接続され、前記第１のスイッチの第２の端が前記選択スイッチの第１の固定端に電気的に接続され、前記第２のスイッチは、第１の端と第２の端とを有し、前記第２のスイッチの第１の端が前記第１のスイッチの第２の端に電気的に接続され、前記第２のスイッチの第２の端が前記第１の電源に電気的に接続される。
【０００８】
本発明に係る配電システムの一実施例では、前記選択スイッチは、第２の固定端をさらに有し、前記選択スイッチの前記可動端が前記第２の固定端に選択的で電気的に接続され、前記第１の電源が前記第２の固定端に電気的に接続される。
【０００９】
本発明に係る配電システムの一実施例では、前記配電システムは、第３の変換器をさらに備え、前記第３の変換器は、第１の端と第２の端とを有し、前記第３の変換器の第１の端が前記エネルギー蓄積手段に接続され、前記第３の変換器の第２の端が前記第２の変換器の第１の端に接続される。
【００１０】
本発明に係る配電システムの一実施例では、前記配電システムは、前記第２のスイッチと前記第１の電源とに電気的に接続される第３のスイッチをさらに備える。
【００１１】
本発明に係る配電システムの一実施例では、第２の動作状態において、前記第１のスイッチがＯＦＦされ、または、前記第２のスイッチがＯＦＦされ、または、第１のスイッチと前記第２のスイッチとがＯＦＦされ、前記選択スイッチの前記可動端が前記第２の固定端に接続され、前記第１の電源が前記第２の固定端を介して前記負荷に接続される。
【００１２】
本発明に係る配電システムの一実施例では、前記配電システムは、第３の変換器と、第３のスイッチとをさらに備え、前記第３の変換器は、第１の端と第２の端とを有し、前記第３の変換器の第１の端が前記エネルギー蓄積手段に接続され、前記第３の変換器の第２の端が前記第２の変換器の第１の端に接続され、前記第３のスイッチは、前記第２のスイッチに直列に接続されるように設けられ、第１の端と第２の端とを有し、前記第２のスイッチの第２の端が前記第３のスイッチの第１の端に電気的に接続され、前記第２のスイッチの前記第２の端が前記第３のスイッチを介して前記第１の電源に電気的に接続されるように、前記第３のスイッチの第２の端が前記第１の電源に電気的に接続され、前記第１の変換器と、前記第２の変換器と、前記第３の変換器と、前記第１のスイッチと、前記第２のスイッチと、前記第３のスイッチとは、電力変換モジュールとして集積されている。
【００１３】
本発明に係る配電システムの一実施例では、前記選択スイッチは、第３の固定端をさらに有する。
【００１４】
本発明に係る配電システムの一実施例では、前記選択スイッチは、第２の固定端をさらに有し、前記選択スイッチの前記可動端が前記第２の固定端に選択的で電気的に接続され、前記第１の電源が前記第２の固定端に電気的に接続される。
【００１５】
本発明に係る配電システムの一実施例では、第１の動作状態において、前記第２のスイッチがＯＦＦされ、前記第１のスイッチがＯＮされ、前記可動端が前記第１の固定端に電気的に接続され、前記第２の電源が前記第１のスイッチを介して前記負荷に接続される。
【００１６】
本発明に係る配電システムの一実施例では、第２の動作状態において、前記第１のスイッチがＯＦＦされ、前記第２のスイッチがＯＮされ、前記可動端が前記第１の固定端に電気的に接続され、前記第１の電源が前記第２のスイッチを介して前記負荷へ動力を供給する。
【００１７】
本発明の一実施例は、前記配電システムと、前記第１の電源と前記配電システムとに電気的に接続され、電気情報を測定するための測定モジュールと、を備える電気システムをさらに提供する。
【００１８】
なお、前記一般的な記載及び後述の詳細な記載は、単なる例示的で解釈的な記載であり、本発明を限定しない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
ここの図面は、明細書に組み入れて本明細書の一部分を構成し、本発明に該当する実施例を例示するとともに、明細書とともに本発明の原理を解釈する。
【図１】従来の負荷単電源給電配電方式を示す図である。
【図２】従来の負荷双電源給電配電方式を示す図である。
【図３】従来のオンライン型ＵＰＳ給電方式を示す図である。
【図４】別のオンライン双方向型ＵＰＳ配電方式を示す図である。
【図５】本発明の一実施例における、マルチ電源が選択スイッチを介して負荷に接続される配電システムを示す図である。
【図６】本発明の別の実施例における、マルチ電源が選択スイッチを介して負荷に接続される配電システムを示す図である。
【図７】従来の家庭の二種の配電接続方式を示す図である。
【図８】従来の家庭の二種の配電接続方式を示す図である。
【図９】本発明が家庭／工業に用いられる第１の実施例を示す図である。
【図１０】本発明が単相３線システムの家庭に用いられる第２及び第３の実施例を示す図である。
【図１１】本発明が単相３線システムの家庭に用いられる第２及び第３の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、例示的な実施例を詳しく説明し、その例示を図面に示す。以下の記載が図面に関わる場合、特に別の説明がない限り、異なる図面における同一符号は、同じ又は類似する要素を示す。以下の例示的な実施形態に記載の実施例は、本発明と一致する全ての実施例を代表するものではない。即ち、それらは、特許請求の範囲に記載の本発明のある側面に一致する装置及び方法の例に過ぎない。
【００２１】
当業者は、明細書に対する理解、及び明細書に記載された発明に対する実施を介して、本発明の他の実施形態を容易に取得することができる。本発明は、本発明に対する任意の変形、用途、又は適応的な変化を含み、このような変形、用途、又は適応的な変化は、本発明の一般的な原理に従い、本発明では開示していない本技術分野の公知知識、又は通常の技術手段を含む。明細書及び実施例は、単に例示的なものであって、本発明の本当の範囲と要旨は、以下の特許請求の範囲によって示される。この文章で言う選択スイッチは、選択機能を実現可能なスイッチ、スイッチ組合せまたは装置システムなどであっても良く、例えば、ブレーカ、リレー、ハンドブレーキなどであっても良く、制御チップが含まれている集積装置などであっても良く、本発明は、これらに限定されない。この文章で言う選択スイッチの固定端は、選択スイッチが給電側またはエネルギー蓄積側に接続される一端を指してもよく、前記選択スイッチの可動端は、選択スイッチが電力使用側に接続される一端を指してもよく、前記「可動」または「固定」は、単にイメージを表すのもに過ぎず、前記端の具体的な動作を限定しない。この文章で言う「接続」または「電気的に接続」は、直接接続であっても良く、間接接続であっても良く、機械接触接続であっても良く、非機械接触接続であっても良く、本発明はこれらに限定されない。
【００２２】
図５は、本発明の一実施例における、マルチ電源が選択スイッチを介して負荷に接続される配電システムを示す図である。ここで、単方向または双方向矢印は、エネルギーが流動可能な方向を代表するが、本発明はこれに限定されない。図５に示すように、当該配電システムは、第１の電源１１と第２の電源１２とエネルギー蓄積手段１３とに接続されて、負荷Ｌにエネルギーを供給する。当該配電システムは、第１のスイッチＳ１と、第２のスイッチＳ２と、第３のスイッチＳ３と、選択スイッチＫと、第１の変換器２１と、第２の変換器２２と、第３の変換器２３とを備える。一実施例では、第３のスイッチＳ３が省略されても良く、本発明はこれに限定されない。
【００２３】
なお、図５は単なる模式的な図示に過ぎず、具体的な線路接続図ではなく、本発明の技術案を描くためのものに過ぎない。当業者は、図５に開示された内容を基に、具体的な接続方式を明確にすることができる。また、第１の変換器２１と第２の変換器２２と第３の変換器２３も模式的な図示であり、本発明の技術案を描くためのものに過ぎず、これら変換器の具体的な構造及び互い間の接続方式を限定するものではない。
【００２４】
本実施例では、第１の電源１１をグリッド（Ｇｒｉｄ）とし、第２の電源１２を太陽電池パネル（ＰＶ  ｐａｎｅｌ）とし、エネルギー蓄積手段１３を蓄電池とする例を説明する。なお、上述は単に例示的なものであり、特に限定されない。本発明は、その範囲を離脱しない状況で、様々な修正や変更を実施してもよい。例を挙げると、第１の電源１１は、任意の独立電源などであってもよく、例えば、グリッド、ＵＰＳ、ディーゼル発電機といった安定な独立電源またはそれらの組合せなどであっても良く、第２の電源１２は、新たなエネルギーなどであってもよく、例えば、太陽発電、風力発電、燃料電池など、またはそれらの組合せなどであっても良く、エネルギー蓄積手段１３は、例えば、各種類の蓄電池、スーパーキャパシタ、フライホイールなど、またはそれらの組合せなどであっても良く、本発明はこれらに限定されない。
【００２５】
本実施例では、選択スイッチＫを三投スイッチとして説明し、それは可動端Ｋｄと、第１の固定端Ｋ１と、第２の固定端Ｋ２と、第３の固定端Ｋ３とを有し、第１のスイッチＳ１、第２のスイッチＳ２、第３のスイッチＳ３は何れも双方向スイッチであっても良く、本発明はこれらに限定されない。例えば、一実施例では、第２の固定端Ｋ２と第３の固定端Ｋ３は省略されても良く、第１のスイッチＳ１、第２のスイッチＳ２、第３のスイッチＳ３も他の種類のスイッチなどであっても良い。
【００２６】
第１の電源１１と第２の電源１２は２つの独立する電源とされて負荷Ｌに電力を供給しても良い。負荷Ｌは、選択スイッチＫを介して第１の電源１１及び第２の電源１２に接続される。選択スイッチＫの可動端Ｋｄは、負荷Ｌに接続され、且つ、前記第１の固定端Ｋ１または前記第２の固定端Ｋ２に選択的で電気的に接続されることができる。第１の電源１１は、第２の固定端Ｋ２に電気的に接続される出力端を有する。第２の電源１２の出力端は、第１の変換器２１の第１の端に電気的に接続されても良く、第１の変換器２１の第２の端は、第２の変換器２２の第１の端に電気的に接続されても良く、第２の変換器２２の第２の端は、第１のスイッチＳ１の第１の端に電気的に接続されても良い。エネルギー蓄積手段１３は、第２の変換器２２の第１の端に直接に接続されても良く、第３の変換器２３を介して第２の変換器２２の第１の端に接続されても良く、本発明はこれらに限定されない。第１のスイッチＳ１の第２の端は、第２のスイッチＳ２の第１の端に電気的に接続されても良く、第２のスイッチＳ２の第２の端は、第１の電源１１に直接に接続されても良く、第３のスイッチＳ３または他の素子を介して第１の電源１１に接続されても良く、本発明はこれらに限定されない。また、第１のスイッチＳ１の第２の端は、さらに、選択スイッチＫの第１の固定端Ｋ１に接続されても良い。第１の変換器２１と、第２の変換器２２と、第３の変換器２３は、１つの電力変換モジュールとして集積されてもよい。
【００２７】
第２のスイッチＳ２と第３のスイッチＳ３とを直列に接続することは、グリッド接続されたスイッチの冗長性機能の実現に寄与する。すなわち、そのうち一方のスイッチを無効にしても、他方のスイッチが依然として遮断機能を発揮できる。したがって、他の実施例では、第３のスイッチＳ３を設けなく、第２のスイッチＳ２の第２の端を第１の電源１１の出力端に直接に接続しても良く、本発明はこれに限定されない。
【００２８】
また、他の実施例では、エネルギー蓄積手段１３が供給するエネルギーを回路に直接に使用可能である場合、第３の変換器２３を設けなく、エネルギー蓄積手段１３を第２の変換器２２の第１の端に直接に接続しても良く、本発明はこれに限定されない。
【００２９】
図６は、本発明の別の実施例における、双電源が選択スイッチを介して負荷に接続される配電システムを示す図である。ここで、単方向または双方向矢印は、一実施例におけるエネルギーが流動可能な方向を代表する。図６に示すように、本実施例では、第１の変換器２１と第２の変換器２２と第３の変換器２３と第１のスイッチＳ１と第２のスイッチＳ２と第３のスイッチＳ３とは、１つの電力変換モジュールとして集積されても良い。
【００３０】
以下、本発明の配電システムの一種の動作モードを説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００３１】
当該動作モードの第１種の状況、すなわち、正常動作状態において、第１の電源１１と第２の電源１２が何れも正常にエネルギーを出力し、選択スイッチＫの可動端Ｋｄが第１の固定端Ｋ１に電気的に接続され、第１のスイッチＳ１と第２のスイッチＳ２と第３のスイッチＳ３とが何れもＯＮされ、第１の電源１１と第２の電源１２が選択スイッチＫの第１の固定端Ｋ１を介して負荷Ｌに電力を供給し、第１の電源１１と第２の電源１２との間ではエネルギーが双方向で伝達され得る。ここで、第３のスイッチＳ３を省略しても良い。前記電力変換モジュールによれば、負荷Ｌが第１の電源１１及び第２の電源１２で取得するエネルギーの割合を制御することができ、これによって、負荷電力使用の経済利益の最大化が図られる。電力変換モジュールを用いて、第１の電源１１及び第２の電源１２で取得するエネルギーの割合を制御することは、当業者にとって熟知の技術であるため、ここでは詳しく説明しない。
【００３２】
当該動作モードの第２種の状況、すなわち、第１の動作状態において、第２の電源１２が正常に動作するが、第１の電源１１がエネルギーを出力しない場合（故障、停電、エネルギーを出力する必要がない場合、または、エネルギーを出力できない場合を含むが、これらに限定されない）、電力変換モジュールは必要に応じて、例えば、グリッド接続規則の要求（アイランディング現象または低電圧ライドスルー）に応じて、第２のスイッチＳ２および／または第３のスイッチＳ３をＯＦＦすることで、エネルギーを出力しない第１の電源１１の負荷Ｌに対する影響を切断し、第２の電源１２が第１のスイッチＳ１を介して負荷Ｌに対して安定な電力を継続して供給する。第１の電源１１がエネルギーを出力できる場合、電力変換モジュールは、第１の電源１１が設定閾値に回復したことを検出することにより、第２のスイッチＳ２と第３のスイッチＳ３を新たにＯＮして、２つの独立する電源から負荷Ｌへの給電を回復する。本発明はこれに限定されない。ここでは、第３のスイッチＳ３を省略しても良い。
【００３３】
当該動作モードの第３の種の状況、すなわち、第２の動作状態において、第１の電源１１が正常に動作するが、第２の電源１２がエネルギーを出力しない場合（故障、停電、エネルギーを出力する必要がない場合、または、エネルギーを出力できない場合を含むが、これらに限定されない）、第１のスイッチＳ１をＯＦＦし、第２のスイッチＳ２、第３のスイッチＳ３をＯＮすることで、エネルギーを出力しない第２の電源１２の負荷Ｌに対する影響を切断し、第１の電源１１が第２のスイッチＳ２及び第３のスイッチＳ３を介して負荷Ｌに対して安定な電力を継続して供給する。第２の電源１２がエネルギーを出力できる場合、第１のスイッチＳ１を新たにＯＮして、２つの独立する電源から負荷Ｌへの給電を回復することができる。または、第２の電源１２がエネルギーを出力せず、第１の電源１１が正常である場合、第２のスイッチＳ２及び第３のスイッチＳ３をＯＦＦし、選択スイッチＫの可動端Ｋｄを第２の固定端Ｋ２に電気的に接続しても良く、これによって、第１の電源１１が選択スイッチＫを介して負荷Ｌに対して安定な電力を継続して供給することができる。第２の電源１２がエネルギーを出力できる場合、第２のスイッチＳ２及び第３のスイッチＳ３を新たにＯＮし、かつ、選択スイッチＫの可動端Ｋｄを新たに第１の固定端Ｋ１に電気的に接続しても良く、これによって、２つの独立する電源から負荷Ｌへの給電を回復する。ここでは、第３のスイッチＳ３を省略しても良い。
【００３４】
第１の電源１１及び第２の電源１２が何れも正常ではなく、または停電してメンテナンスされる必要がある場合、選択スイッチＫの可動端Ｋｄを第１の固定端Ｋ１に電気的に接続させず、第２の固定端Ｋ２にも電気的に接続させないことで、負荷Ｌとエネルギーを出力しない電源１１、１２との接続を切断する。このとき、第３の固定端Ｋ３を設けて可動端Ｋｄを掛けても良く、本発明はこれに限定されない。
【００３５】
エネルギー蓄積手段１３は、第１の電源１１および／または第２の電源１２が正常に動作する場合、第１の電源１１および／または第２の電源１２からエネルギーを取得しても良く、または、第１の電源１１および／または第２の電源１２と共に安定なエネルギー出力を提供しても良く、または、エネルギーを第１の電源１１へフィードバックしても良く、または、安定なエネルギー出力を単独で提供しても良く、本発明はこれらに限定されない。例えば、図６に双方向矢印で示すように、エネルギーは第１の電源１１から流れ、第３のスイッチＳ３、第２のスイッチＳ２、第１のスイッチＳ１、第２の変換器２２、第３の変換器２３を介してエネルギー蓄積手段１３に流れ込んでも良いし、反対方向で流れても良い。
【００３６】
一実施例では、選択スイッチＫは、各種のスイッチ、例えば、単極三投、双極三投、または三極三投スイッチなどを含み、電気配線によって決められており、単極双投、双極双投、または三極双投スイッチなどであっても良い。また、第１の変換器２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ、またはＡＣ／ＤＣコンバータなどであっても良いし、再生可能なエネルギーの種類に応じて選択されて使用されても良い。第２の変換器２２は、各種類のインバータであっても良く、単相インバータ、三相インバータ、Ｈ５インバータ、Ｈ６インバータ、２レベルインバータ、３レベルインバータなどを含むが、それらに限定されない。第３の変換器２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ、またはＡＣ／ＤＣコンバータなどであっても良いし、エネルギー蓄積手段１３の違いに応じて選択されて使用されても良い。本発明はこれに限定されない。
【００３７】
本発明では、負荷Ｌは、各種類の工業または民用負荷などであっても良い。図５及び図６に示されているのは、電気的接続の単線接続図であるが、実際の応用では、これら接続線は、例えば直流バスバー（正、負、ゼロ）、交流単相２線（Ｌ、Ｎ）、 単相３線(Ｌ１、Ｌ２、Ｎ)、三相３線(Ｒ、Ｓ、Ｔ)、三相４線(Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｎ)などであっても良い。
【００３８】
本発明に記載の配電システムは、工業場合または家庭ユーザに用いられても良く、ここでは、単相３線システムの家庭応用を例として説明し、他のシステムは類似するため、一々説明しない。図７及び図８は、従来の家庭の二種類の配電接続方式を示す図である。図７に示すように、第１の電源１１（例えば、商用電源）は家庭用電流計３１を介して室内に入った後、電力会社の容量限定ブレーカ３３に接続され、さらに、家中のリーク保護ブレーカ３４に接続され、最後に、家中の電力使用負荷Ｌに接続される。なお、電力会社の容量限定ブレーカ３３は、ずっとユーザの室内に接続されるものではなく、室外に接続されても良いし、存在しなくても良く、図８に示されているのは、室外に接続される様子である。このような２種類の接続方式は、ユーザ室内での配線接続にとっては別に実質的な差異がなく、何れも単相３線システムの３本の電力線（Ｌ１、Ｌ２、Ｎ）のみを室内に接続すれば良く、室内配電接続システムの構造での変更に係らないが、本発明はこれに限定されない。
【００３９】
図９は、本発明が単相３線システムの家庭に用いられる第１の実施例を示す図である。図９に示すように、ユーザの給電確実性及び給電品質を向上させ、ユーザの電気エネルギー使用の経済効果利益を向上させ、エネルギーを節約して環境を保護するために、第２の電源１２、第３の電源１３及び電力変換モジュール（例えば、前記第１の変換器２１と第２の変換器２２と第３の変換器２３と第１のスイッチＳ１と第２のスイッチＳ２と第３のスイッチＳ３とを含む）を、本発明に記載の配電接続方式により家庭ユーザに接続しても良く、明らかなように、本発明に記載の配電接続方式によれば、家庭内部の既存配電接続システムに対して構造を変更する必要がない、すなわち、ただ図９中の断線枠内の部分を電力会社の容量限定ブレーカ３３とリーク保護ブレーカ３４との間に挿入し、室内部分を図８と完全に同じにすれば良い。単相３線システムについては、依然としてただ３本の線を家庭の室内に接続し、既存家庭給電の配電システムをアップグレードすることが容易となるが、本発明はこれに限定されない。当然、第２の電源１２、エネルギー蓄積手段１３、電力変換モジュールの導入のため、第１の電源１１側のエネルギーが双方向で流れることができるので、課金方式の必要に応じて、一実施例では、電流計を双方向電流計とし、図９に示すように、電流計を第１の電流計３１および／または第２の電流計３２としても良く、または、他の課金方式としても良く、本発明はこれらに限定されない。また、当該電気システムでの電力変換モジュール（例えば、前記第１の変換器２１と第２の変換器２２と第３の変換器２３と第１のスイッチＳ１と第２のスイッチＳ２と第３のスイッチＳ３とを含む）の位置も、複数種類の選択があり、本発明はこれに限定されない。
【００４０】
図１０及び図１１は、本発明が単相３線システムの家庭に用いられる第２及び第３の実施例を示す図である。一部の国家の政策及び規制には、太陽光発電システムをグリッドに接続する際に、それとグリッドとの間に太陽光発電接続ブレーカを直列に接続しなければならないと規定しており、図９に示す応用については、太陽光発電接続ブレーカ３６は、図１０に示す電力会社の電流制限器と選択スイッチの第２の固定端Ｋ２との間（すなわち、図１０の太陽光発電ブレーカ３６の位置）に選択的に接続されても良く、または、図１１に示す第３のスイッチＳ３と選択スイッチの第２の固定端Ｋ２との間（すなわち、図１１の太陽光発電ブレーカ３６の位置）などに選択的に接続されても良い。なお、電力変換モジュールの内部において、第２のスイッチＳ２の両端を快速スイッチ、例えば、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）などに並列に接続しても良く、これによって、第２のスイッチＳ２のスイッチ速度が加速されて、２つの電源間のスムーズな切換制御が有利となるが、本発明はこれに限定されない。
【００４１】
本発明は、前記配電システムと第１の測定モジュールとを備える電気システムをさらに提供し、当該第１の測定モジュールは、前記家庭用電流計３１などの装置であっても良く、第１の電源１１及び前記配電システムに接続されて、電気情報を測定するためのものであり、当該電気情報は、電流、電圧、抵抗、電力などであっても良い。
【００４２】
本発明は、上記で記述され、図面で図示した特定の構成に限定されず、その範囲を離脱しない状況で、様々な修正や変更を実施してもよい。本発明の範囲は、添付する特許請求の範囲のみにより限定される。
【符号の説明】
【００４３】
１１  第１の電源
１２  第２の電源
１３  エネルギー蓄積手段
２１  第１の変換器
２２  第２の変換器
２３  第３の変換器
３１  家庭用電流計
３２  第２の電流計
３３  電力会社の容量限定ブレーカ
３４  リーク保護ブレーカ
３６  太陽光発電接続ブレーカ
【図１】
2016214057.tif 000003
【図２】
2016214057.tif 000004
【図３】
2016214057.tif 000005
【図４】
2016214057.tif 000006
【図５】
2016214057.tif 000007
【図６】
2016214057.tif 000008
【図７】
2016214057.tif 000009
【図８】
2016214057.tif 000010
【図９】
2016214057.tif 000011
【図１０】
2016214057.tif 000012
【図１１】
2016214057.tif 000013