特 集
東光高岳の技術と製品

エネルギーソリューション事業の技術・製品紹介（1）電気自動車用急速充電器

1．はじめに本急速充電器の特長は，主回路のユニット化である。

地球温暖化問題への対策として CO2 排出量の削減が10 kW ユニットを複数台搭載し装置を構成しており，進められている。そのため，新エネルギーの利用拡大，装置容量を 10 kW から 50 kW まで対応している。まエネルギーの効率的な利用が必要とされ，電力をコントた，一つのユニットが異常になった場合でも，装置容量ロールするパワーエレクトロニクス技術の適用拡大が進は低減するが，残りのユニットで運転を継続する機能をんでいる。

搭載している。
国内はもとより欧州向では CE マーク取得，北米向で2．パワーエレクトロニクス応用製品を支える技術

は UL 認証を取得した装置を製品化した。また，電気バエネルギーを高効率に利用する電力変換技術は多種多ス用急速充電器も製品化している。

様にあるが，特に高効率小形化に貢献する高周波スイッ

国内で EV 販売開始に合わせ市場投入した製品は，単チング技術，エネルギーを蓄える電池の充放電技術，太独での使用であったが，普及するにつれて上位サーバと陽光の発電電力を利用する系統連系技術，装置をネット通信し認証機能が必要になった。このため，各種認証器ワークに接続する通信技術などが重要となる。と連携して EV 充電運転するネットワーク対応急速充電（1）高周波スイッチング技術

器を供給している。

変圧器やリアクトルは高周波で駆動することにより小型化できるため，高周波変圧器や高周波スイッチング技術を適用して装置の小型軽量を実現している。
（2）系統連系技術
太陽光で発電した直流電力を交流系統に接続するには系統連系技術が必要である。系統連系において蓄電池の充放電制御と太陽光発電の最大電力点制御を含めた系統連系運転を実現している。
（3）通信技術
急速充電器の EV への充電制御には，車用通信技術で

図2

急速充電器外観ある CAN 通信を採用している。また装置のネットワー
ク 化 や 認 証 機 能 の 付 加 が 進 ん で お り， そ れ ら と は（2）蓄電池システム

RS485, TCP/IP など最適な通信制御で対応している。

本システムは，蓄電池を夜間に充電し，昼間の電力消費ピーク時に放電する。停電発生時には自立運転を行

構内系統

太陽電池
太陽電池用
DC／DCユニット

系統連系用
DC／ACユニット

リチウムイオン電池
充放電用
DC／DCユニット

系統連系保護機能

リチウムイオン電池

急速充電用
DC／DCユニット

図1

い，重要負荷へ電力を供給する。太陽光で発電したエネ
ルギーは優先的に負荷に供給する。
太陽光パネルと蓄電池は DC/DC 変換器で接続され，直流回路は双方向 DC/AC 変換器で系統に連系される。
運転モードとしては，通常の連系運転，停電時の自立運

電器自動車
（EV）

転の他に，放電時間を予め設定できるピークシフトモー
ド，蓄電池が運転できない場合の蓄電池切り離しモード

パワーエレクトロニクス製品概念図を備える。

3．パワーエレクトロニクス応用製品
前項で紹介した技術を活用した代表製品は，電気自動車用急速充電器，蓄電システムがある。以下に概要を示す。

― 17 ―

東光高岳技報 Vol. 1 No. 1 2014

エネルギーソリューション事業の技術・製品紹介

RPR 信号
地絡過電圧継電器
OVGR 信号
OVGR

接続箱

DC/DC
電力変換器

UPR 信号する機能），通り抜け検出機能等の高度なアルゴリズム

不足電力継電器
UPR

RPRを実装し，新型人検知センサ「T-SmartFocus」に仕立三相蓄電システム

太陽電池
PV（10kW）

逆電力継電器

高圧系統（三相）

連系運転時てた。

DC/AC
電力変換器

バッテリーマネジメントシステム

照明設備を対象に，快適性を保ちながら，最適な省エネ交流負荷（三相 3 線 202V）を実現する。

連系運転時 特定負荷 x 2 端子
自立運転時
交流負荷
（単相 2 線式）

リチウムイオン BT
BMS

交流負荷
（単相 2 線式）

項目

従来型人感センサー

次世代人検知センサー
退去
滞在
滞在
滞在
侵入

退去
検知人検知情報

検知

連系運転時 特定負荷
自立運転時
交流負荷
（三相 3 線 202 V）

UPR 信号デマンド信号
機器異常
系統異常
運転

合計
最大10kVA
（出力端）

滞在

スコット
トランス

侵入OVGR 信号
RPR 信号

人検知をリアルタイムで行え，オフィス空間の空調・系統負荷

トランス
DC/DC
電力変換器

時間
タイマー制御図3

三相蓄電システム構成図
ON

時間
リアルタイム検知

無駄なエネルギー
ON

正確に制御
ON

機器制御
OFF

4．EMS 応用製品を支える技術

OFFOFF

誤作動

図4

エネルギーを効率的に使用する手法として，エネルギ

人体検知パターンーの見える化システムを利用し，人の工夫や運用改善による省エネ活動が，一定の効果をあげてきた。本項では，さらなる省エネを志向し大成建設株式会社と共同開発した空調・照明自動制御技術と，近年急増している一括受電マンション向けの自動検針技術と，その製品を紹介する。
（1）標準プラットフォーム技術
装置の小型化とコスト低減を実現するため，様々な製品 を 共 通 の プ ラ ッ ト フ ォ ー ム「ST-iNC」（Standard
Toko intelligent Network Controller）で仕立てる方式
図5を採用する。高速 CPU である ARM と，512 MB のメ

T-SmartFocus

モリを標準搭載し，これに RS-485，LAN，MicroLAN，USB，DIO 等多様なインターフェースを具備，Linux

5．EMS 応用製品（JAVA VM）を OS とし，エネルギーの見える化アプ
リケーションを実装した「エコ．Web」や，自動検針（1）一括受電マンション向け自動検針システム用アプリケーションを実装した「コンセントレータ（集マンション等の集合住宅において，各世帯が電力会社中検針装置）」等，様々なアプリケーションを複数実行と個別低圧契約するのではなく，管理組合が集合住宅全することができる。

体で高圧一括契約し，個別に供給する仕組みが拡大して（2）電力線通信技術いる。東光高岳では，一括受電マンション向けスマート既築マンションに自動検針システムを導入する場合，メータ「SmaMe」と，電力線通信用モデム，さらに，新たに通信線路を確保することが困難である。東光高岳

コンセントレータ（集中検針装置）をシステムアップしでは，これを解決するために，国内の電力会社等での採た自動検針システムを MEMS アグリゲータ向けに提供

用実績の多い YITRAN 方式の電力線搬送技術を用い，している。

一括受電マンション向けスマートメータ「SmaMe」用通信モデムに仕立て，電力線通信を実現した。100 kHz〜 450 kHz の低周波搬送周波数帯域を利用した SS（スペクトラム拡散）方式を採用，伝送速度 5 kbps にて，確実な通信を実現する。通信レベルの減衰が認められた場合，自動または手動でホッピングするリピート機能も搭載している。
（3）センサ技術
人検知方式として，サーモパイル方式（人体が発する

図6

SmaMe

遠赤外線を感知する方式）を採用し，従来式の焦電センサで行えなかった静止人体を検知，これにミクロマスク機能（プリンターや FAX 等を自動または手動でマスク
東光高岳技報 Vol. 1 No. 1 2014

SmaMe

は，積算電力量 30 分値（正・逆）を出力できるため，今後展開される多様な料金メニューや電力― 18 ―

エネルギーソリューション事業の技術・製品紹介

・在／不在に合わせて空調機の運転モードを切替（在席率）に合わせて外気取入量を制御し，空調負荷を低減できます
・在／不在状況センサ

空調機

在検知 26℃（夏季）
26℃

不在検知 28℃ PAC の他，セントラル空調送風モードとの取り合いも可能（BACnet，LONWORKS）

停止

図9
図7

空調設備の自動制御

コンセントレータ

T-ZoneSaverには，オプション機能として，人の見える化サービスに対応でき，また，遠方から電源回路滞在・不在や，照明・空調の制御状態を直感的に把握での入り・切り制御や，電流制限値の容量変更も可能で，きるフロアマッピング機能や，節電要求に基づいたピー保守メンテナンスの大幅な省力化が図れる。

クカット制御など，拡張性の高い機能も追加することもコンセントレータは，前述した「ST-iNC」に，500台のSmaMeできる。の集中検針を行うアプリケーションを6．今後の展望実装した Web サーバ機能付き集中検針装置である。30分間隔で，正確な検針値を収集・記録し，そのデータを蓄電システムは，災害時の電源確保のため普及拡大がUSB メモリで取り出したり，上位系課金システムとネ期待される。また，EV の普及により急速充電器の設置ットワーク接続し，遠方にて管理することができる。運も拡大してきている。急速充電器に蓄電池を搭載し，電用に関する各種設定や管理が，Web コンテンツにより，力需要が逼迫する場合には蓄電池から電力を供給する装簡易に行える点が特長である。

置も出現している。また，最大出力電力を上位からコン（2）省エネ空調・照明制御システム

トロールできるスマートグリッド対応急速充電器も必要

T-SmartFocus

で取得した人検知情報を，上位機器になる。のエリアコントローラへ出力し，インテリジェントな照災害時に非常電源となり通常時にはエネルギーを効率明制御や空調制御を行い大幅なエネルギー削減（省エネよく活用する上で，直流交流変換を行うパワーエレクト

効果約 22％：当社設備実測値）を実現するシステム

ロニクス技術は今後も重要性を増していく。

T-ZoneSaver 。
・在／不在に合わせて明るさをスムーズにコントロール
・通り抜けの判断により無駄な増光・点灯を防止します・リモコンリレーなども連動で OFF する電源制御も可能です（オプション）
センサ
在検知（通抜けと判断）
低照度のまま着席すると点灯（一定時間経過後）

図8

照明設備の自動制御― 19 ―

東光高岳技報 Vol. 1 No. 1 2014