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公開番号2025104444
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023222253
出願日2023-12-28
発明の名称ピークシフト機能継続システム及びピークシフト機能継続方法
出願人株式会社東芝
代理人個人,個人
主分類H02J 3/46 20060101AFI20250703BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ピークシフト機能が停止すると、昼間の電力需要の逼迫に繋がるのみならず購入電力量が増大して電気料金が上昇する。そのため、電力需要家からは、モジュラーUPSにおいてモジュール故障があった場合でもピークシフト機能を継続するシステムが求められている。
【解決手段】商用電源を利用する電力需要家の施設内電気系統において、充電した電力を前記施設内電気系統に供給することができる蓄電池と、前記蓄電池が接続されたUPSモジュールと、複数の前記UPSモジュールを含むモジュラーUPSと、前記モジュラーUPS内の前記UPSモジュールの1つ又は複数の異常を検出し、検出された前記異常に合わせて最適なピークシフト機能継続させる制御部とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
商用電源を利用する電力需要家の施設内電気系統において、
充電した電力を前記施設内電気系統に供給することができる蓄電池と、
前記蓄電池が接続されたＵＰＳモジュールと、
複数の前記ＵＰＳモジュールを含むモジュラーＵＰＳと、
前記ＵＰＳモジュールの異常を検出し、検出された前記異常に合わせた最適な電力供給状態を制御してピークシフト機能を継続させる制御部と、
を備えるピークシフト機能継続システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記ＵＰＳモジュールが、前記商用電源から前記蓄電池に対して充電を行うコンバータ機能と、前記蓄電池から前記施設内電気系統に対して電力供給を行うインバータ機能とを有する請求項１に記載のピークシフト機能継続システム。
【請求項３】
前記制御部が、前記異常が前記ＵＰＳモジュールの入出力に影響がない場合に前記異常の発生前と同様のピークシフト機能を継続する、
請求項１又は請求項２に記載のピークシフト機能継続システム。
【請求項４】
前記制御部が、前記異常が前記ＵＰＳモジュールの入出力に影響はあるが、前記蓄電池からの電力供給に影響がない場合に、異常が検出された前記ＵＰＳモジュールへの前記商用電源からの電力の供給を停止し、電力の供給が停止された前記ＵＰＳモジュールへ供給されていた電力を他の健全なＵＰＳモジュールへ分配して供給させてピークシフト機能を継続する、
請求項１又は請求項２に記載のピークシフト機能継続システム。
【請求項５】
前記制御部が、前記異常が前記ＵＰＳモジュールの入出力及び前記蓄電池からの電力供給に影響がある場合に、異常が検出された前記ＵＰＳモジュールへの電力供給及び異常が検出された前記ＵＰＳモジュールに接続された前記蓄電池からの電力供給を停止し、電力の供給が停止された前記ＵＰＳモジュールへ供給されていた電力及び前記蓄電池から供給されていた電力を他の健全な前記ＵＰＳモジュールへ分配して供給させ、異常が検出された前記ＵＰＳモジュールに接続された前記蓄電池から供給されていた電力を健全な前記ＵＰＳモジュールに接続された前記蓄電池から増配して供給させて、ピークシフト機能を継続する、
請求項１又は請求項２に記載のピークシフト機能継続システム。
【請求項６】
前記モジュラーＵＰＳに含まれる全ての前記ＵＰＳモジュールの台数を、前記モジュラーＵＰＳに含まれる全ての前記ＵＰＳモジュールの台数と前記商用電源からの電力の供給が停止されたＵＰＳモジュールの台数との差で除した値と、前記ＵＰＳモジュールの供給している電力量とを積算することで、前記分配する電力量を算出する制御部である、
請求項４に記載のピークシフト機能継続システム。
【請求項７】
前記モジュラーＵＰＳに含まれる全ての前記ＵＰＳモジュールの台数を、前記モジュラーＵＰＳに含まれる全ての前記ＵＰＳモジュールの台数と前記商用電源からの電力の供給が停止されたＵＰＳモジュールの台数との差で除した値と、前記ＵＰＳモジュールの供給している電力量とを積算することで、前記分配する電力量を算出する制御部である、
請求項５に記載のピークシフト機能継続システム。
【請求項８】
電力需要家の施設内電気系統の、充電した電力を前記施設内電気系統に供給することができる蓄電池と、前記蓄電池が接続されたＵＰＳモジュールと、前記ＵＰＳモジュールが複数含まれるモジュラーＵＰＳにおいて、前記ＵＰＳモジュールの１つ又は複数を停止すると共に、停止した前記ＵＰＳモジュールに供給されていた電力を稼働している他のＵＰＳモジュールに分配し、前記蓄電池からの電力供給を維持する、
ピークシフト機能継続方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ピークシフト機能継続システム及びピークシフト機能継続方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
無停電電源装置（Uninterruptible Power Supply、以下ＵＰＳと称す。）は、電力需要家の施設内に設置され、内蔵された非常用のバッテリーに電力を蓄えておき、主電源が一時的に喪失または不安定になった場合でも、安定して電力を供給することができる電源装置である。
【０００３】
また、主電源の波形が不安定であったり、ノイズやサージが発生したりする場合であっても、ＵＰＳに内蔵された回路やフィルターを使用して安定した電力を供給することが可能であって、電子機器やコンピュータなどの感受性の高い機器を正常に動作させ、データの損失や機器の故障を防ぐことができる。
【０００４】
ＵＰＳの種類として、複数のＵＰＳモジュールで構成され、各ＵＰＳモジュールが独立して機能する特徴を持ったモジュラーＵＰＳと呼ばれるものがある。一般的に、モジュラーＵＰＳはＵＰＳモジュールの他に、電力変換モジュール、バッテリーモジュール、バイパス回路等からなる複数のモジュールが組み合わさっている。電力変換モジュールは、交流と直流を相互に変換する機能を持ち、バッテリーモジュールはいわゆる蓄電池であって、バイパス回路はＵＰＳモジュールが故障したり、メンテナンスが必要な場合に使用される経路であって、故障したＵＰＳモジュールをバイパスして電力を直接負荷に供給することができる。
【０００５】
モジュラーＵＰＳはモジュール単位で容量を追加できて、必要に応じて容量を拡張することができたり、一部のモジュールが故障しても他のモジュールが引き継ぐことできるので、冗長性を兼ね備えている。
【０００６】
ここで、モジュラーＵＰＳにはピークシフト機能が搭載されている。ピークシフト機能とは、電力の需要と供給のバランスを調整して電力ネットワークの効率性を向上させるための機能である。例えば、人間が活動している昼間は夜間に比べて電力需要が高く、電力需要が集中する特定の時間帯に電力需要のピークが生じて電力ネットワークに過剰な負荷がかかる。このようなピーク時の過剰な電力需要を分散し、電力ネットワークへ過剰な負荷がかからないようにすることをピークシフト機能という。
【０００７】
また、ピークシフト機能は電気料金の削減にも寄与する。上述したように昼間の電力需要が高いということは昼間の電気料金は夜間の電気料金に比べて高額であることを意味しており、昼間の電気購入量を減らすことが出来れば、電気料金を削減することが可能である。
【０００８】
モジュラーＵＰＳに搭載されるピークシフト機能は、モジュラーＵＰＳに内蔵された各ＵＰＳモジュールに接続する蓄電池に蓄えられた余剰電力を放電することで発揮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１９－１２６１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１には、通常運転時にも余剰電力を有した蓄電池から放電させることで、系統からの購入電力量を減らすピークシフト機能が記載されている。併せて、このピークシフト機能は、蓄電池の故障に関わらず、ＵＰＳで異常が発生すると停止することが記載されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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