特許 6384266 電力供給システムおよびごみ処理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6384266

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】電力供給システムおよびごみ処理システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20180827BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20180827BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 H

   H02J7/00 P

   H02J7/00 302Z

   H02J9/06 120

   H01M10/44 P

【請求項の数】5

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-217288(P2014-217288)

(22)【出願日】2014年10月24日

(65)【公開番号】特開2016-86514(P2016-86514A)

(43)【公開日】2016年5月19日

【審査請求日】2017年2月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004123

【氏名又は名称】ＪＦＥエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】七種 耕治

(72)【発明者】

【氏名】門脇 琢哉

(72)【発明者】

【氏名】能登 隆

【審査官】 桑江 晃

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１１８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０８８１６５３４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１３−６９１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−５９０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９１７０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０１Ｍ １０／４２ − １０／４８

Ｈ０２Ｊ ９／００ − １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可搬式のバッテリと、
前記バッテリを搭載可能であり、ごみ焼却式発電設備において発電された電力を前記バッテリに対して供給する電力供給ユニットと、
前記バッテリに対する充電および前記バッテリからの電力供給を制御する充放電制御装置と、
を備え、
前記充放電制御装置は、前記バッテリおよび前記電力供給ユニットのそれぞれに対して着脱可能であり、前記電力供給ユニットに対して固定可能であり、前記電力供給ユニットから供給される電力が入力される充電用接続部を有し、前記バッテリと前記電力供給ユニットとの間に介在して前記入力された電力の前記バッテリに対する充電を制御し、前記電力供給ユニットから切り離され、かつ前記バッテリに接続された状態で前記バッテリから外部への電力供給を制御する
ことを特徴とする電力供給システム。

【請求項2】

前記バッテリは、収集したごみを前記ごみ焼却式発電設備に運搬するごみ収集車の動力源としてのモータに対する電力源として搭載可能である
請求項１に記載の電力供給システム。

【請求項3】

前記充放電制御装置は、平常時には予め定められた所定の時間帯に前記バッテリに対する充電を実行し、非常時には前記所定の時間帯に限らず前記バッテリに対する充電を実行する
請求項１または２に記載の電力供給システム。

【請求項4】

前記充放電制御装置は、衝撃を検知する衝撃検知器を備え、前記電力供給ユニットから切り離され、かつ前記バッテリに接続された状態において前記衝撃検知器が衝撃を検知すると前記バッテリから外部への電力供給を禁止する
請求項１から３のいずれか１項に記載の電力供給システム。

【請求項5】

ごみ焼却式発電設備と、
可搬式のバッテリを搭載可能であり、前記ごみ焼却式発電設備において発電された電力を前記バッテリに対して供給する電力供給ユニットと、
前記バッテリを電力源とするモータによって作動し、収集したごみを前記ごみ焼却式発電設備に運搬するごみ収集車と、
前記バッテリおよび前記電力供給ユニットのそれぞれに対して着脱可能な充放電制御装置と、
を備え、
前記充放電制御装置は、前記電力供給ユニットに対して固定可能であり、前記電力供給ユニットから供給される電力が入力される充電用接続部を有し、前記バッテリと前記電力供給ユニットとの間に介在して前記入力された電力の前記バッテリに対する充電を制御し、前記電力供給ユニットから切り離され、かつ前記バッテリに接続された状態で前記バッテリから外部への電力供給を制御する
ことを特徴とするごみ処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力供給システムおよびごみ処理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、バッテリを充電する充電設備を備えたシステムが提案されている。例えば、特許文献１には、充電コントローラにより充電される可搬式バッテリーと、可搬式バッテリーが搭載され、バッテリーステーションにて使用済みの可搬式バッテリーを充電済みの可搬式バッテリーに交換することで運用させる車両と、を備える電力マネジメントシステムの技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−１１８６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

充電設備を備えたシステムにおいて、平常時だけでなく、非常時においてもバッテリを有効に活用できることが望ましい。例えば、非常時に系統電力の電力供給が停止されている場合に、避難所や社会インフラ等に対して非常用の電力を継続的に供給できることが望ましい。

【0005】

本発明の目的は、バッテリを介して非常用の電力を継続的に供給することが可能な電力供給システムおよびごみ処理システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の電力供給システムは、
（１）可搬式のバッテリと、ごみ焼却式発電設備において発電された電力を前記バッテリに対して供給する電力供給ユニットと、前記バッテリに対する充電および前記バッテリからの電力供給を制御する充放電制御装置と、を備え、前記充放電制御装置は、前記バッテリおよび前記電力供給ユニットのそれぞれに対して着脱可能であり、前記バッテリと前記電力供給ユニットとの間に介在して前記バッテリに対する充電を制御し、前記電力供給ユニットから切り離され、かつ前記バッテリに接続された状態で前記バッテリから外部への電力供給を制御することを特徴とする。

【0007】

（２）また、上記（１）の電力供給システムにおいて、前記バッテリは、収集したごみを前記ごみ焼却式発電設備に運搬するごみ収集車の動力源としてのモータに対する電力源として搭載可能であることが好ましい。

【0008】

（３）また、上記（１）または（２）の電力供給システムにおいて、前記充放電制御装置は、平常時には予め定められた所定の時間帯に前記バッテリに対する充電を実行し、非常時には前記所定の時間帯に限らず前記バッテリに対する充電を実行することが好ましい。

【0009】

（４）また、上記（１）から（３）の何れかの電力供給システムにおいて、前記充放電制御装置は、衝撃を検知する衝撃検知器を備え、前記電力供給ユニットから切り離され、かつ前記バッテリに接続された状態において前記衝撃検知器が衝撃を検知すると前記バッテリから外部への電力供給を禁止することが好ましい。

【0010】

本発明のごみ処理システムは、
（５）ごみ焼却式発電設備と、前記ごみ焼却式発電設備において発電された電力を可搬式のバッテリに対して供給する電力供給ユニットと、前記バッテリを電力源とするモータによって作動し、収集したごみを前記ごみ焼却式発電設備に運搬するごみ収集車と、を備えたことを特徴とする。

【0011】

（６）また、上記（５）のごみ処理システムにおいて、更に、前記バッテリおよび前記電力供給ユニットのそれぞれに対して着脱可能な充放電制御装置を備え、前記充放電制御装置は、前記バッテリと前記電力供給ユニットとの間に介在して前記バッテリに対する充電を制御し、前記電力供給ユニットから切り離され、かつ前記バッテリに接続された状態で前記バッテリから外部への電力供給を制御することが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る電力供給システムにおいて、充放電制御装置は、バッテリおよび電力供給ユニットのそれぞれに対して着脱可能であり、バッテリと電力供給ユニットとの間に介在してバッテリに対する充電を制御し、電力供給ユニットから切り離され、かつバッテリに接続された状態でバッテリから外部への電力供給を制御する。本発明に係る電力供給システムによれば、ごみ焼却式発電設備によって発電される電力によってバッテリを継続的に充電可能であり、かつバッテリと充放電制御装置を組み合わせることで非常用の可搬式の電源ユニットを構成可能である。よって、本発明に係る電力供給システムによれば、非常用の電力を継続的に供給することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、実施形態に係るごみ処理システムを示す図である。

【図2】図２は、実施形態の電力供給ユニットの全体図である。

【図3】図３は、実施形態の電力供給ユニットの構成を示す斜視図である。

【図4】図４は、実施形態のコネクタおよび案内機構を示す斜視図である。

【図5】図５は、実施形態の充放電制御装置の平面図である。

【図6】図６は、実施形態の充放電制御装置およびバッテリに係るブロック図である。

【図7】図７は、バッテリに対する充電を説明する図である。

【図8】図８は、実施形態のバッテリ運搬装置の概略構成図である。

【図9】図９は、実施形態のバッテリ運搬装置によるバッテリの搬出を説明する図である。

【図10】図１０は、実施形態のバッテリ運搬装置によるバッテリの搬出を説明する他の図である。

【図11】図１１は、実施形態のバッテリ運搬装置における方向転換を示す図である。

【図12】図１２は、実施形態のバッテリ運搬装置によるバッテリの運搬状態を示す図である。

【図13】図１３は、実施形態のバッテリ運搬装置による位置調整を説明する図である。

【図14】図１４は、非常時における電源ユニットの使用状態を示す図である。

【図15】図１５は、非常時における電源ユニットの搬出を説明する図である。

【図16】図１６は、行政機関における電源ユニットの使用状況を示す図である。

【図17】図１７は、屋外の避難場所における電源ユニットの使用状況を示す図である。

【図18】図１８は、緊急用の治療所等の診療設備における電源ユニットの使用状況を示す図である。

【図19】図１９は、病院や診療所における電源ユニットの使用状況を示す図である。

【図20】図２０は、商業施設における電源ユニットの使用状況を示す図である。

【図21】図２１は、避難施設における電源ユニットの使用状況を示す図である。

【図22】図２２は、第１変形例に係るボールコンベアの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に、本発明の実施形態に係る電力供給システムおよびごみ処理システムにつき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0015】

［第１実施形態］
図１から図２１を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、電力供給システムおよびごみ処理システムに関する。図１は、本発明の実施形態に係るごみ処理システムを示す図である。ごみ処理システム１００は、ごみ焼却式発電設備３、ごみ収集車５、バッテリ１、および電力供給ユニット２を含む。

【0016】

ごみ焼却式発電設備３は、ごみＧを焼却することで発生する熱エネルギーを電気エネルギーに変換する発電設備である。ごみ焼却式発電設備３は、補助燃料として化石燃料を用いることなく、ごみＧを燃焼させることができる。ごみ焼却式発電設備３は、発電した電力をごみ焼却式発電設備３の各装置に対して供給する。ごみ焼却式発電設備３は、ごみ焼却式発電設備３の消費電力を上回る発電能力を有している。すなわち、ごみ焼却式発電設備３は、系統電力（商用電源）からの供給を受けることなく、自家発電の電力によって継続して操業することが可能である。ごみ焼却式発電設備３は、系統電力と接続されており、系統電力からの受電および系統電力への送電（売電）が可能である。

【0017】

本実施形態のごみ収集車５は、電気自動車である。ごみ収集車５は、動力源としてのモータ５ｂを有する。モータ５ｂは、供給される電力を、走行用の動力および架台５ａを駆動する動力に変換する。なお、走行用のモータ５ｂと架台５ａの駆動用のモータ５ｂは独立していてもよい。ごみ収集車５には、バッテリ１が搭載可能である。ごみ収集車５は、バッテリ１をモータ５ｂに対する電力源とする。ごみ収集車５は、ごみＧを圧縮しながら架台５ａの内部に収納する。ごみ収集車５は、収集したごみＧをごみ焼却式発電設備３に運搬し、ピット３１に投入する。

【0018】

バッテリ１は、可搬式であり、充放電可能な二次電池である。バッテリ１は、ごみ収集車５の運転席と架台５ａの間のスペースに搭載される。本実施形態のごみ収集車５には、１台につき１つのバッテリ１が搭載される。

【0019】

電力供給ユニット２は、ごみ焼却式発電設備３において発電された電力をバッテリ１に対して供給する。電力供給ユニット２は、複数のバッテリ１を搭載可能であり、バッテリ１を収納する収納設備（貯蔵設備）としての機能を有している。ごみ収集車５は、１日に複数の収集ルートを巡回する。ごみ収集車５は、１つの収集ルートのごみ収集を完了すると、ごみ焼却式発電設備３へ移動して、収集したごみＧをピット３１へ投入する。ごみ収集車５は、ごみ焼却式発電設備３に到着してから次の収集ルートへ出発するまでの間に、使用済みのバッテリ１を充電済の別なバッテリ１と交換する。ごみ収集車５は、例えば、１つの収集ルートにおける収集が完了するごとにバッテリ１を交換する。

【0020】

図２に示すように、電力供給ユニット２は、バッテリ１を収納する収納部１１を複数有している。本実施形態の電力供給システム１０は、１台のごみ収集車５に対して複数のバッテリ１を有している。例えば、１日のごみ収集について１台のごみ収集車５が５つのバッテリ１を使用する場合、１台につき少なくとも５つのバッテリ１が準備される。電力供給システム１０が有する電力供給ユニット２の台数は、１日に稼働する全ごみ収集車５に必要な数のバッテリ１を全て収納可能な数である。各収納部１１には、１つのバッテリ１が収納される。

【0021】

図２に示すように、電力供給ユニット２は、ごみ処理場の構内道路に隣接して設置されている。電力供給ユニット２には、ごみ焼却式発電設備３において発電された交流電力が供給される。ごみ収集車５は、収集作業用に使用した後のバッテリ１を電力供給ユニット２によって充電された新たなバッテリ１と交換する。バッテリ運搬装置６は、電力供給ユニット２に収納されたバッテリ１を取り出して運搬し、ごみ収集車５に搭載する機能、およびごみ収集車５に搭載されたバッテリ１を取り出して運搬し、電力供給ユニット２に収納する機能を有する。バッテリ運搬装置６の詳細については後述する。

【0022】

図３には、収納部１１の拡大図が示されている。本実施形態の電力供給システム１０は、バッテリ１、電力供給ユニット２、および充放電制御装置４を含む。図３に示すように、収納部１１には、支持板１２と、スプリング１３と、固定棒１４と、ローラコンベア１５が配置されている。なお、以下の説明では、収納部１１に対してバッテリ１が出入りする移動方向であり、かつ水平な方向をＹ軸方向と称する。また、水平面上でＹ軸と直交する方向をＸ軸方向、鉛直方向をＺ軸方向と称する。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は、互いに直交する。

【0023】

支持板１２は、各収納部１１の奥部に設置されている板状の部材である。スプリング１３は、支持板１２の下端と電力供給ユニット２の躯体との間に介在しており、支持板１２を下方から支持している。すなわち、支持板１２は、電力供給ユニット２の躯体に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）に相対移動可能である。

【0024】

固定棒１４は、支持板１２が電力供給ユニット２の躯体に対してＹ軸方向へ相対移動することを規制すると共に、Ｚ軸方向への相対移動を許容する支持部材である。固定棒１４は、電力供給ユニット２の躯体に固定されている。固定棒１４は、Ｘ軸方向に延在している棒状の部材であり、支持板１２に対してＹ軸方向の両側に平行に配置されている。一対の固定棒１４は、支持板１２がＺ軸方向に移動することを許容するように、支持板１２の厚みよりもわずかに大きな隙間を設けて配置されている。

【0025】

充放電制御装置４は、バッテリ１に対する充電およびバッテリ１からの電力供給を制御する制御装置である。また、充放電制御装置４は、バッテリ１および電力供給ユニット２のそれぞれに対して着脱可能である。本実施形態の充放電制御装置４の形状は、直方体形状である。充放電制御装置４は、例えば、ボルトおよびナットのような締結部材によって支持板１２に対して固定されている。

【0026】

ローラコンベア１５は、収納部１１に収納されるバッテリ１を充放電制御装置４に導くガイド機構であり、かつバッテリ１を下方から支持する支持部材でもある。ローラコンベア１５は、複数のローラ１５ｂと、ローラ１５ｂを回転自在に支持する枠１５ａを有する。ローラ１５ｂは、Ｘ軸方向の回転軸線周りに回転する。複数のローラ１５ｂは、Ｙ軸方向に沿って、所定の間隔で互いに平行に配置されている。バッテリ１は、ローラ１５ｂの上に載置されて押し込まれると、ローラコンベア１５によって矢印Ｙ１で示すように充放電制御装置４に向けて案内される。一対の枠１５ａのＸ軸方向における間隔の大きさは、ローラコンベア１５の手前側の端部１５ｃから奥側の端部１５ｄへ向かうに従って小さくなる。つまり、一対の枠１５ａによって、充放電制御装置４とバッテリ１とのＸ軸方向の位置合わせがなされる。奥側の端部１５ｄにおける枠１５ａの間隔は、充放電制御装置４とバッテリ１とのＸ軸方向のずれの大きさが許容範囲内の値となるように設定されている。また、スプリング１３は、バッテリ１がローラコンベア１５の奥側の端部１５ｄにあるときの充放電制御装置４とバッテリ１とのＺ軸方向のずれの大きさが許容範囲内の値となるように設計されている。

【0027】

本実施形態のバッテリ１の形状は、直方体形状である。バッテリ１は、最も面積が大きい面（以下、「側面」と称する。）１ａがＸ軸方向と直交するように、ローラコンベア１５上に載置される。バッテリ１には、上部保持部材７および下部保持部材８が取り付けられている。後述するバッテリ運搬装置６は、各保持部材７，８を保持しながらバッテリ１を運搬する。本実施形態の上部保持部材７の形状は、直方体形状である。上部保持部材７は、バッテリ１の両側の側面１ａ，１ａにそれぞれ固定されている。上部保持部材７は、バッテリ１の上部に配置されており、バッテリ１の前端面１ｂから後端面１ｃまで延在している。上部保持部材７には、溝部７ａが設けられている。溝部７ａは、上部保持部材７におけるバッテリ１と対向する面に設けられており、上部保持部材７の前端から後端まで形成されている。本実施形態では、溝部７ａの断面積は、前端側から後端側へ向かうに従って大きくなっている。

【0028】

下部保持部材８は、バッテリ１の下面に固定されている。本実施形態の下部保持部材８の形状は、直方体形状である。下部保持部材８は、バッテリ１の前端面１ｂから後端面１ｃまで延在している。下部保持部材８には、貫通孔８ａが設けられている。貫通孔８ａは、下部保持部材８の前端から後端まで貫通している。本実施形態では、貫通孔８ａの断面積は、前端側から後端側へ向かうに従って大きくなっている。

【0029】

図４に示すように、充放電制御装置４の対向面４ｂには、コネクタ４１およびガイドピン４２が配置されている。対向面４ｂは、充放電制御装置４とバッテリ１が接続される際にバッテリ１と対向する面である。ガイドピン４２は、コネクタ４１に隣接して配置されており、コネクタ４１よりもＹ軸方向に突出している。ガイドピン４２は、断面形状が円形の棒状部材である。ガイドピン４２は、基端から先端へ向かうに従って断面積が減少する先細形状である。本実施形態のコネクタ４１の形状は、直方体形状である。ガイドピン４２は、コネクタ４１におけるバッテリ１と対向する面の対角線上に１本ずつ配置されている。

【0030】

バッテリ１の前端面１ｂには、コネクタ４１と対応するコネクタ１８が配置されている。コネクタ１８は、バッテリ１に接続された案内部１６と、案内部１６から突出するコネクタ部１７を有する。充放電制御装置４は、コネクタ４１がコネクタ部１７と係合することでバッテリ１と接続され、コネクタ４１がコネクタ部１７から外れることでバッテリ１と遮断される。このように、充放電制御装置４は、バッテリ１に対して着脱可能となっている。コネクタ１８は、案内部１６の断面積がコネクタ部１７の断面積よりも大きい２段形状となっている。本実施形態の案内部１６およびコネクタ部１７の形状は、直方体形状である。充放電制御装置４とバッテリ１は、コネクタ１８，４１を介して電気的に接続される。案内部１６には、ガイド孔１６ａが設けられている。ガイド孔１６ａの直径は、ガイドピン４２の先端の直径よりも大きい。ガイド孔１６ａの位置は、ガイドピン４２の位置に応じて定められている。すなわち、ガイド孔１６ａは、コネクタ部１７の対角線上にコネクタ部１７に隣接して１つずつ設けられている。

【0031】

矢印Ｙ２に示すようにバッテリ１が充放電制御装置４に接近していくと、ガイドピン４２がガイド孔１６ａに挿入される。ガイドピン４２の直径が先端から基端に向けて大きくなっていることから、バッテリ１が充放電制御装置４へ近づくことによりコネクタ４１とコネクタ部１７との位置合わせがなされる。ガイドピン４２およびガイド孔１６ａからなる案内機構によって、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の位置合わせがなされて、コネクタ部１７がコネクタ４１と接続される。充放電制御装置４は、衝撃検知器４３を備えている。衝撃検知器４３は、例えば、加速度センサであり、充放電制御装置４に加えられた衝撃の大きさを検知する。

【0032】

図５には、充放電制御装置４の前面４ａが示されている。前面４ａは、対向面４ｂとは反対側の面である。図５に示すように、充放電制御装置４の前面４ａには、充電用接続部４４、切替スイッチ４５、残量メータ４６、警告灯４７、出力表示灯４８、選択スイッチ４９、コンセント５０、および供給用接続部５１が配置されている。

【0033】

充電用接続部４４は、電力供給ユニット２から供給される電力の入力部である。図３に示す支持板１２には、充電用接続部４４が露出するように、充電用接続部４４に対応する孔部が設けられている。充電用接続部４４には、電力供給ユニット２の充電用コネクタが接続される。

【0034】

図５に戻り、切替スイッチ４５は、平常モードと非常モードの切り替え用のスイッチである。充放電制御装置４の平常モードは、平常時において実行されるモードであり、基本的に電力供給ユニット２に接続された状態で実行される。一方、充放電制御装置４の非常モードは、非常時において実行されるモードであり、電力供給ユニット２に接続された状態、および電力供給ユニット２から切り離された状態で異なる動作を行う。本実施形態における非常時は、系統電力の供給が停止・制限されている場合を含む。系統電力の供給が停止・制限される原因としては、例えば、地震、火災等の災害や、電力会社のシステムトラブルによる停電などが挙げられる。

【0035】

平常モードにおける充放電制御装置４の主な機能は、バッテリ１に対する充電制御である。充放電制御装置４は、収納部１１に収納されたバッテリ１と電力供給ユニット２との間に介在してバッテリ１に対する充電を制御する。非常モードの充放電制御装置４は、電力供給ユニット２に接続された状態では、収納部１１に収納されたバッテリ１と電力供給ユニット２との間に介在してバッテリ１に対する充電を制御する。非常モードの充放電制御装置４は、電力供給ユニット２から切り離され、かつバッテリ１に接続された状態でバッテリ１から外部への電力供給を制御する。従って、本実施形態の充放電制御装置４は、バッテリ１と組み合わされることで、災害時における非常用の可搬式電源ユニットとして機能することができる。

【0036】

残量メータ４６は、バッテリ１の残量を表示するメータである。警告灯４７は、過負荷を警告するランプである。バッテリ１から充放電制御装置４を介して外部に電力を供給する際に、過負荷が検出されると警告灯４７が点灯する。出力表示灯４８は、バッテリ１から外部に電力を供給しているときに点灯する。選択スイッチ４９は、バッテリ１から出力する交流電力の周波数を切り替えるスイッチである。コンセント５０は、単相１００Ｖの出力用のコンセントである。供給用接続部５１は、三相２００Ｖの出力用の接続部である。

【0037】

図６に示すように、充放電制御装置４は、入力用ＡＣ／ＤＣコンバータ５２、出力用ＤＣ／ＡＣインバータ５３、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４、および制御部５５を有する。入力用ＡＣ／ＤＣコンバータ５２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４を介してバッテリ１と接続されている。入力用ＡＣ／ＤＣコンバータ５２は、ごみ焼却式発電設備３から供給される単相２００Ｖの交流電力を直流電力に変換してＤＣ／ＤＣコンバータ５４に送る。ＤＣ／ＤＣコンバータ５４は、双方向の電流を変圧することができる変圧器である。ＤＣ／ＤＣコンバータ５４は、入力用ＡＣ／ＤＣコンバータ５２から供給される電力をバッテリ１用の電圧に変圧してバッテリ１に充電することができる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４は、バッテリ１が放電する電力を予め定められた電圧に変圧して出力用ＤＣ／ＡＣインバータ５３に供給することができる。出力用ＤＣ／ＡＣインバータ５３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４から供給される電力を単相１００Ｖおよび三相２００Ｖに変換して出力する。

【0038】

制御部５５は、入力用ＡＣ／ＤＣコンバータ５２、出力用ＤＣ／ＡＣインバータ５３およびＤＣ／ＤＣコンバータ５４を制御する制御装置であり、例えば、電子制御ユニットである。制御部５５は、入力用ＡＣ／ＤＣコンバータ５２およびＤＣ／ＤＣコンバータ５４に指令を与えてバッテリ１の充電制御を行う。制御部５５は、出力用ＤＣ／ＡＣインバータ５３およびＤＣ／ＤＣコンバータ５４に指令を与えてバッテリ１から外部への電力供給制御を行う。

【0039】

制御部５５は、充放電制御装置４の切替スイッチ４５が平常モードの位置に設定されている場合、予め定められた所定の時間帯にバッテリ１に対する充電を実行する。所定の時間帯は、例えば、系統電力の電力料金が安価となる夜間の時間帯である。ごみ焼却式発電設備３によって発電される電力によって夜間にバッテリ１の充電を実行し、系統電力の電力料金が高価となる時間帯、すなわち所定の時間帯以外の時間帯にはバッテリ１の充電を行わずに余剰電力を売電するようにすれば、ごみ処理システム１００の経済性を向上させることができる。バッテリ１の充電を実行する際には、図７に示すように、充放電制御装置４の充電用接続部４４にごみ焼却式発電設備３が入力電源として接続される。充放電制御装置４は、ごみ焼却式発電設備３からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ１を充電する。

【0040】

制御部５５は、充放電制御装置４の切替スイッチ４５が非常モードの位置に設定されている場合、所定の時間帯に限らずバッテリ１に対する充電を実行する。制御部５５は、非常時において、残量が低下したバッテリ１が接続された場合、常にバッテリ１に対する充電を行うことが好ましい。このようにすれば、ごみ収集車５の稼働用の電源を確保できるだけでなく、ごみ収集車５によって使用されていないバッテリ１を非常用の電源として公共施設や避難所等に配置することができる。

【0041】

ここで、電力供給ユニット２に併設されたバッテリ運搬装置６について説明する。図８に示すように、バッテリ運搬装置６は、レール６１、台車部６２、ターンテーブル６３、ガイド板６４、上部アーム６５、および下部アーム６６を有する。一対のレール６１は、Ｘ軸方向に沿って敷設されている。台車部６２は、レール６１に対応する車輪を有しており、レール６１上を自走することができる。ターンテーブル６３は、台車部６２に対してＺ軸周りに相対回転可能である。ターンテーブル６３と台車部６２との間には、台車部６２に対してターンテーブル６３を相対回転させる回転用アクチュエータが介在している。また、ターンテーブル６３は、台車部６２に対して、Ｙ軸方向に相対移動可能である。ターンテーブル６３と台車部６２との間には、台車部６２に対してターンテーブル６３をＹ軸方向に相対移動させる位置調整用アクチュエータが介在している。

【0042】

ガイド板６４は、ターンテーブル６３と直交する板状のガイド部材である。ガイド板６４は、ターンテーブル６３上を直線移動可能である。バッテリ運搬装置６は、ガイド板６４をターンテーブル６３に対してターンテーブル６３の長手方向に相対移動させるスライド用アクチュエータを有している。上部アーム６５および下部アーム６６は、ガイド板６４に支持されており、かつＺ軸方向に移動可能である。バッテリ運搬装置６は、上部アーム６５および下部アーム６６をＺ軸方向に移動させる上下動用アクチュエータを有している。一対の上部アーム６５、および下部アーム６６は、ガイド板６４の一方側の面に配置されている。上部アーム６５は、上部保持部材７の溝部７ａに挿入されて、上部保持部材７を介してバッテリ１を保持する。上部アーム６５の全長は、溝部７ａの全長よりも長い。下部アーム６６は、下部保持部材８の貫通孔８ａに挿入されて、下部保持部材８を介してバッテリ１を保持する。下部アーム６６の全長は、貫通孔８ａの全長よりも長い。

【0043】

バッテリ運搬装置６は、台車部６２の位置や各アクチュエータの位置・作動量を検出するセンサ、および各アクチュエータを制御する制御部を有しており、バッテリ１の運搬を自動で行うことが可能である。バッテリ運搬装置６は、電力供給ユニット２に収納されたバッテリ１を搬出する場合、図９に示すように、搬出対象のバッテリ１に対応する位置に台車部６２を位置づけ、ガイド板６４をバッテリ１の後端面１ｃと対向させる。バッテリ運搬装置６は、上下動用アクチュエータによって上部アーム６５を溝部７ａに対応する位置に位置づけ、下部アーム６６を貫通孔８ａに対応する位置に位置づける。バッテリ運搬装置６は、スライド用アクチュエータによって、矢印Ｙ３で示すようにガイド板６４をＹ軸方向にスライドさせて上部アーム６５を溝部７ａに、下部アーム６６を貫通孔８ａにそれぞれ挿入する。バッテリ運搬装置６は、各アーム６５，６６を溝部７ａおよび貫通孔８ａに所定位置まで挿入すると、上下動用アクチュエータによって各アーム６５，６６を上方に移動させてバッテリ１を持ち上げる。なお、収納部１１からバッテリ１が搬出される際には、予めバッテリ１のコネクタ１８が充放電制御装置４のコネクタ４１から外されている。

【0044】

次に、バッテリ運搬装置６は、図１０に示すようにガイド板６４をスライドさせてバッテリ１を搬出する。バッテリ運搬装置６は、電力供給ユニット２からのバッテリ１の搬出が完了すると、図１１に示すように回転用アクチュエータによってターンテーブル６３を回転させ、図１２に示すようにバッテリ１の前端面１ｂを車両側に向ける。バッテリ運搬装置６は、ごみ収集車５へバッテリ１を搭載するための所定位置まで台車部６２を車両側に向けて走行させる。バッテリ運搬装置６は、例えば、ごみ収集車５の停車位置を検出して、自動的にバッテリ１の位置を調整する。図１３に示すように、バッテリ運搬装置６は、台車部６２を走行させてＸ軸方向におけるごみ収集車５とバッテリ１との相対位置を調整する。また、バッテリ運搬装置６は、位置調整用アクチュエータによって、Ｙ軸方向におけるごみ収集車５とバッテリ１との相対位置を調整する。バッテリ運搬装置６は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の位置調整が完了すると、上下動用アクチュエータおよびスライド用アクチュエータによってバッテリ１をごみ収集車５の搭載位置まで運搬する。ごみ収集車５は、バッテリ１に接続するハーネスを有している。ハーネスは、例えば、ごみ収集車５のオペレータによってバッテリ１に着脱される。

【0045】

バッテリ運搬装置６は、ごみ収集車５からバッテリ１を回収して電力供給ユニット２に搬入する場合、上記の手順とは逆の手順を実行する。電力供給ユニット２からのバッテリ１の搬出およびごみ収集車５への搭載作業や、ごみ収集車５からのバッテリ１の回収および電力供給ユニット２への搬入作業は、例えば、オペレータの操作によって実行される。

【0046】

（非常時の電源ユニットの運搬）
災害による系統電力の停電時等の非常時には、バッテリ１および充放電制御装置４を組み合わせた電源ユニット２０が非常用電源として用いられる。電源ユニット２０は、例えば、図１４に示すように台車７０に積載されて運搬される。図１５に示すように、非常時には、バッテリ１は、充放電制御装置４が接続された電源ユニット２０の状態で電力供給ユニット２から搬出される。電源ユニット２０は、バッテリ運搬装置６によって搬出され、台車７０に積載される。また、使用済みの電源ユニット２０は、バッテリ運搬装置６によって、台車７０から回収されて電力供給ユニット２に搬入される。非常時には、バッテリ運搬装置６は手動操作される。バッテリ運搬装置６は、ごみ焼却式発電設備３を電源としているため、系統電力の停電時であっても動作可能である。台車７０に積載された電源ユニット２０は、例えば、トラック等の運搬車両によって各所への運搬および回収がなされる。

【0047】

電源ユニット２０は、例えば、図１６に示すように、市役所や交番等の行政機関８１において電源として使用される。なお、電源ユニット２０は、ケース７１の内部に収納されて使用されることが好ましい。電源ユニット２０は、図１７に示すように、屋外の避難場所８２の電源として使用されてもよい。電源ユニット２０は、図１８に示すように、緊急時の治療所８３の電源として使用されてもよい。電源ユニット２０は、図１９に示すように、病院や診療所等の既存の診療設備８４の電源として使用されてもよい。電源ユニット２０は、図２０に示すように、コンビニエンスストア等の商業施設８５の電源として使用されてもよい。電源ユニット２０は、図２１に示すように、指定避難所等の避難施設８６の電源として使用されてもよい。

【0048】

充放電制御装置４は、電力供給ユニット２から切り離され、かつバッテリ１に接続された状態、すなわち電源ユニット２０を構成する状態において、衝撃検知器４３が衝撃を検知するとバッテリ１から外部への電力供給を禁止する。これにより、例えば、電力供給中の電源ユニット２０が衝撃を受けた場合に電力供給を中止あるいは中断して安全を確保することができる。衝撃検知機４３が検知する衝撃としては、例えば、地震による振動、電源ユニット２０の運搬中の振動、載置されている電源ユニット２０に車両や人がぶつかった場合の衝撃などが挙げられる。充放電制御装置４は、衝撃が検知された場合に、衝撃が検知されている間は電力供給を停止するようにしても、ユーザーによってリセット等の解除操作がなされるまで電力供給を停止するようにしてもよい。

【0049】

なお、充放電制御装置４は、電力供給ユニット２に接続された状態において、衝撃検知機４３が衝撃を検知した場合に、バッテリ１に対する充電を禁止するようにしてもよい。この場合、切替スイッチ４５が平常モードおよび非常モードの何れの位置にあっても充電が禁止されることが好ましい。充放電制御装置４は、衝撃が検知された場合に、衝撃が検知されている間はバッテリ１に対する充電を停止するようにしても、ユーザーによってリセット等の解除操作がなされるまで充電を停止するようにしてもよい。

【0050】

以上説明したように、本実施形態に係る電力供給システム１０によれば、バッテリ１と充放電制御装置４を組み合わせた可搬式の電源ユニット２０を非常用の電源として活用することができる。また、電力供給システム１０は、系統電力が停電している場合であってもごみ焼却式発電設備３によって発電される電力でバッテリ１を継続的に充電することができる。よって、電力供給システム１０は、行政機関や治療施設などに非常用の電力を継続的に供給し、社会インフラの機能を維持させることができるという優れた効果を奏する。また、電力供給システム１０は、避難施設や商業施設に非常用の電力を継続的に供給し、被災者の生活環境を向上させることができるという優れた効果を奏する。

【0051】

また、本実施形態に係るごみ処理システム１００は、ごみ焼却式発電設備３と、可搬式のバッテリ１を収納する収納部１１を備え、ごみ焼却式発電設備３において発電された電力をバッテリ１に対して供給する電力供給ユニット２と、バッテリ１を電力源とするモータ５ｂによって作動し、収集したごみＧをごみ焼却式発電設備３に運搬するごみ収集車５と、を有する。本実施形態のごみ処理システム１００は、ごみ焼却式発電設備３によって発電された電力を利用して、ごみ収集車５によってごみＧを収集する。よって、化石燃料の供給や系統電力からの電力供給を受けることなくごみ収集サイクルを自立的に行うことが可能である。従って、本実施形態のごみ処理システム１００は、従来のごみ処理システムと比較して環境に対する負荷が小さい。また、ごみ処理システム１００は、系統電力が停電している場合であっても、ごみ焼却式発電設備３によって発電される電力によりごみ処理サイクルを継続することができる。

【0052】

また、本実施形態のごみ処理システム１００は、更に、バッテリ１および電力供給ユニット２のそれぞれに対して着脱可能な充放電制御装置４を有しており、充放電制御装置４は、収納部１１に収納されたバッテリ１と電力供給ユニット２との間に介在してバッテリ１に対する充電を制御し、電力供給ユニット２から切り離され、かつバッテリ１に接続された状態でバッテリ１から外部への電力供給を制御する。従って、本実施形態のごみ処理システム１００は、停電時等の非常時にはバッテリ１と充放電制御装置４とを組み合わせた非常用の電源ユニット２０により、非常用の電力を継続的に供給することができる。

【0053】

［実施形態の第１変形例］
実施形態の第１変形例について説明する。図２２は、第１変形例に係るボールコンベアの斜視図である。第１変形例のボールコンベア７３は、上記実施形態のローラコンベア１５のローラ１５ｂに代えて、ボール７３ｂを有する。枠７３ａ内には、複数のボール７３ｂが配置されている。それぞれのボール７３ｂは、回転自在に保持されている。バッテリ１は、ボール７３ｂを回転させながら移動することができる。

【0054】

［実施形態の第２変形例］
非常用の電力源としてのバッテリ１は、トラック等の運搬車両に代えてごみ収集車５によって各所に集配されてもよい。この場合、ごみ収集車５は、電力供給ユニット２から行政機関８１や屋外の避難場所８２等（以下、単に「バッテリ使用箇所」と称する。）にバッテリ１を運搬する場合、供給用のバッテリ１を電力源としてバッテリ使用箇所まで走行する。運搬してきたバッテリ１は、バッテリ使用箇所においてごみ収集車５から下ろされ、使用済みのバッテリ１がごみ収集車５に搭載される。充放電制御装置４は、ごみ収集車５によってバッテリ１と共に運搬されるか、バッテリ使用箇所に予め準備されていることが望ましい。

【0055】

ここで、使用済みのバッテリ１には、ごみ収集車５を電力供給ユニット２まで走行させるために必要な電力量が残されている。ごみ収集車５は、回収したバッテリ１を電力源として電力供給ユニット２まで走行する。充放電制御装置４は、バッテリ使用箇所においてバッテリ１からの電力供給を制御する場合に、バッテリ１の残量が予め定められた所定量まで低下すると、バッテリ１からの電力供給を禁止する。上記の所定量は、バッテリ使用箇所から電力供給ユニット２までの走行距離に応じて定められる。なお、ごみ収集車５は、ごみＧの収集を行いながらバッテリ使用箇所までバッテリ１を運搬するようにしても、回収したバッテリ１をごみＧの収集を行いながら電力供給ユニット２まで運搬するようにしてもよい。

【0056】

［実施形態の第３変形例］
上記実施形態では、１台のごみ収集車５に１つのバッテリ１が搭載されていたが、バッテリ１の搭載数は複数であってもよい。例えば、１台のごみ収集車５に２つのバッテリ１が搭載されてもよい。この場合、非常時には一方のバッテリ１をごみ収集車５のモータ５ｂの電力源とし、他方のバッテリ１を非常用の電力源として各所に集配するようにしてもよい。他方のバッテリ１は、充放電制御装置４が装着された電源ユニット２０として運搬可能であることが望ましい。

【0057】

［実施形態の第４変形例］
非常時には、ごみ収集車５から架台５ａを外し、電源ユニット２０を運搬するバッテリ運搬車両として使用するようにしてもよい。あるいは、非常時には、ごみ収集車５の架台５ａ内に電源ユニット２０を収納して運搬するようにしてもよい。

【0058】

［実施形態の第５変形例］
上記実施形態のごみ収集車５は、走行用および架台５ａの駆動用の動力源がいずれもモータ５ｂであったが、モータ５ｂは走行用あるいは架台５ａの駆動用の何れか一方の動力源とされてもよい。

【0059】

上記の実施形態および各変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

【符号の説明】

【0060】

１ バッテリ
１ａ 側面
１ｂ 前端面
１ｃ 後端面
２ 電力供給ユニット
３ ごみ焼却式発電設備
４ 充放電制御装置
４ａ 前面
５ ごみ収集車
５ａ 架台
５ｂ モータ
６ バッテリ運搬装置
７ 上部保持部材
７ａ 溝部
８ 下部保持部材
８ａ 貫通孔
１０ 電力供給システム
１１ 収納部
１２ 支持板
１３ スプリング
１４ 固定棒
１５ ローラコンベア
１５ａ 枠
１５ｂ ローラ
１６ 案内部
１６ａ ガイド孔
１７ コネクタ部
１８ コネクタ
２０ 電源ユニット
３１ ピット
４１ コネクタ
４２ ガイドピン
４３ 衝撃検知器
４４ 充電用接続部
４５ 切替スイッチ
４６ 残量メータ
４７ 警告灯
４８ 出力表示灯
４９ 選択スイッチ
５０ コンセント
５１ 供給用接続部
５２ 入力用ＡＣ／ＤＣコンバータ
５３ 出力用ＤＣ／ＡＣインバータ
５４ ＤＣ／ＤＣコンバータ
５５ 制御部
６１ レール
６２ 台車部
６３ ターンテーブル
６４ ガイド板
６５ 上部アーム
６６ 下部アーム
７０ 台車
７３ ボールコンベア
８１ 行政機関
８２ 屋外の避難場所
８３ 治療所
８４ 診療設備
８５ 商業施設
８６ 避難施設
１００ ごみ処理システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】