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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022150479
(43)【公開日】2022-10-07
(54)【発明の名称】電力供給設備、作業用機械設備及び電力供給方法
(51)【国際特許分類】
H02J 7/00 20060101AFI20220929BHJP
H02J 7/02 20160101ALI20220929BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20220929BHJP
【ＦＩ】
H02J7/00 302B
H02J7/02 F
H01M10/44 Q
【審査請求】有
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021053100
(22)【出願日】2021-03-26
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2021-08-04
(71)【出願人】
【識別番号】000233044
【氏名又は名称】株式会社日立パワーソリューションズ
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】井出 一正
(72)【発明者】
【氏名】石川 拓也
(72)【発明者】
【氏名】宮部 昇三
(72)【発明者】
【氏名】関 正明
【テーマコード（参考）】
5G503
5H030
【Ｆターム（参考）】
5G503AA01
5G503BA02
5G503BB01
5G503DA17
5G503DA18
5G503GB06
5H030AA10
5H030AS08
5H030BB01
5H030FF43
5H030FF52
(57)【要約】
【課題】移動可能な電力供給設備、作業用機械設備及び電力供給方法を提供する。
【解決手段】電力供給設備１００は、第１の切替スイッチ６及び第２の切替スイッチ７の開閉状態による第１の電力変換装置１及び第２の電力変換装置２の接続状態に基づき、Ｄ端子Ｊ１から電力を供給する第１の電力供給モード、又は、Ａ端子Ｊ２から電力を供給する第２の電力供給モード、又は、Ｃ端子Ｊ３から電力を供給する第３の電力供給モードの何れかを選択して電力を供給する。また、電力供給設備１００は、管理されたエリアにおいて、Ｄ端子Ｊ１から所定電圧の外部直流電力を入力し、第１の電力変換装置１及び第２の電力変換装置２を介して蓄電設備４に充電する充電モードを有する。
【選択図】図１
【解決手段】電力供給設備１００は、第１の切替スイッチ６及び第２の切替スイッチ７の開閉状態による第１の電力変換装置１及び第２の電力変換装置２の接続状態に基づき、Ｄ端子Ｊ１から電力を供給する第１の電力供給モード、又は、Ａ端子Ｊ２から電力を供給する第２の電力供給モード、又は、Ｃ端子Ｊ３から電力を供給する第３の電力供給モードの何れかを選択して電力を供給する。また、電力供給設備１００は、管理されたエリアにおいて、Ｄ端子Ｊ１から所定電圧の外部直流電力を入力し、第１の電力変換装置１及び第２の電力変換装置２を介して蓄電設備４に充電する充電モードを有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部設備と接続する第１の接続端子、第２の接続端子及び第３の接続端子と、
直流電力から交流電力に変換し又は交流電力から直流電力に変換する、第１の電力変換装置及び第２の電力変換装置と、
直流電力を蓄電する蓄電設備と、
前記第２の電力変換装置の一方と接続されている第１の共通端子、前記第１の電力変換装置の一方と接続されている第１の常開端子及び前記第２の接続端子と接続されている第１の常閉端子を有する第１の切替スイッチと、
前記第２の電力変換装置の他方と接続されている第２の共通端子、前記第３の接続端子と接続されている第２の常開端子及び前記蓄電設備と接続されている第２の常閉端子を有する第２の切替スイッチと、
管理装置と、を備え、
前記第１の接続端子は、前記第１の電力変換装置の他方と接続されており、
前記管理装置は、
前記第１の切替スイッチ及び前記第２の切替スイッチの開閉状態による前記第１の電力変換装置及び前記第２の電力変換装置の接続状態に基づき、前記第１の接続端子から電力を供給する第１の電力供給モード、又は、前記第２の接続端子から電力を供給する第２の電力供給モード、又は、前記第３の接続端子から電力を供給する第３の電力供給モードの何れかを選択して電力を供給する
ことを特徴とする電力供給設備。
直流電力から交流電力に変換し又は交流電力から直流電力に変換する、第１の電力変換装置及び第２の電力変換装置と、
直流電力を蓄電する蓄電設備と、
前記第２の電力変換装置の一方と接続されている第１の共通端子、前記第１の電力変換装置の一方と接続されている第１の常開端子及び前記第２の接続端子と接続されている第１の常閉端子を有する第１の切替スイッチと、
前記第２の電力変換装置の他方と接続されている第２の共通端子、前記第３の接続端子と接続されている第２の常開端子及び前記蓄電設備と接続されている第２の常閉端子を有する第２の切替スイッチと、
管理装置と、を備え、
前記第１の接続端子は、前記第１の電力変換装置の他方と接続されており、
前記管理装置は、
前記第１の切替スイッチ及び前記第２の切替スイッチの開閉状態による前記第１の電力変換装置及び前記第２の電力変換装置の接続状態に基づき、前記第１の接続端子から電力を供給する第１の電力供給モード、又は、前記第２の接続端子から電力を供給する第２の電力供給モード、又は、前記第３の接続端子から電力を供給する第３の電力供給モードの何れかを選択して電力を供給する
ことを特徴とする電力供給設備。
【請求項2】
前記電力供給設備は、管理されたエリア又は前記管理されたエリア外において、前記第１の共通端子を第１の常開端子に接続し、さらに、前記第２の共通端子を前記第２の常閉端子に接続した前記第１の電力供給モードにおいて、前記蓄電設備から出力した直流電力を前記第２の電力変換装置及び前記第１の電力変換装置を介して所望の電圧の第１の直流電力を生成して前記第１の接続端子から前記第１の直流電力を供給する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給設備。
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給設備。
【請求項3】
前記電力供給設備は、前記管理されたエリア又は前記管理されたエリア外において、前記第１の共通端子を前記第１の常閉端子に接続し、さらに、前記第２の共通端子を前記第２の常閉端子に接続した前記第２の電力供給モードにおいて、前記蓄電設備から出力した直流電力を前記第２の電力変換装置を介して所望の電圧の交流電力を生成して前記第２の接続端子から前記交流電力を供給する
ことを特徴とする請求項２に記載の電力供給設備。
ことを特徴とする請求項２に記載の電力供給設備。
【請求項4】
前記電力供給設備は、前記管理されたエリアにおいて、前記第１の接続端子から所定電圧の外部直流電力を入力し、前記第１の共通端子を前記第１の常開端子に接続し、さらに、前記第２の共通端子を前記第２の常開端子に接続した前記第３の電力供給モードにおいて、前記第１の接続端子から入力した前記外部直流電力を前記第１の電力変換装置及び前記第２の電力変換装置を介して所望の電圧の第２の直流電力を生成して前記第３の接続端子から前記第２の直流電力を供給する
ことを特徴とする請求項２に記載の電力供給設備。
ことを特徴とする請求項２に記載の電力供給設備。
【請求項5】
前記電力供給設備は、前記管理されたエリアにおいて、前記第１の接続端子から所定電圧の外部直流電力を入力し、前記第１の共通端子を前記第１の常開端子に接続し、さらに、前記第２の共通端子を前記第２の常閉端子に接続した充電モードにおいて、前記第１の接続端子から入力した前記外部直流電力を前記第１の電力変換装置及び前記第２の電力変換装置を介して所望の電圧の第３の直流電力を生成して前記蓄電設備を充電する
ことを特徴とする請求項２に記載の電力供給設備。
ことを特徴とする請求項２に記載の電力供給設備。
【請求項6】
前記管理装置は、
前記第１の接続端子に直流負荷である外部デバイスの接続を検知したときに前記第１の電力供給モードを選択し、
前記第２の接続端子に交流負荷である外部デバイスの接続を検知したときに前記第２の電力供給モードを選択し、
前記第１の接続端子に前記外部直流電力の供給を検知し、さらに前記第３の接続端子に外部デバイスの接続を検知したときに前記第３の電力供給モードを選択し、
前記第１の接続端子に前記外部直流電力の供給を検知し、さらに前記第３の接続端子に外部デバイスの接続を検知しないときに前記充電モードを選択するように、前記第１の切替スイッチ及び前記第２の切替スイッチの開閉操作を行う
ことを特徴とする請求項５に記載の電力供給設備。
前記第１の接続端子に直流負荷である外部デバイスの接続を検知したときに前記第１の電力供給モードを選択し、
前記第２の接続端子に交流負荷である外部デバイスの接続を検知したときに前記第２の電力供給モードを選択し、
前記第１の接続端子に前記外部直流電力の供給を検知し、さらに前記第３の接続端子に外部デバイスの接続を検知したときに前記第３の電力供給モードを選択し、
前記第１の接続端子に前記外部直流電力の供給を検知し、さらに前記第３の接続端子に外部デバイスの接続を検知しないときに前記充電モードを選択するように、前記第１の切替スイッチ及び前記第２の切替スイッチの開閉操作を行う
ことを特徴とする請求項５に記載の電力供給設備。
【請求項7】
前記電力供給設備は、準備された移動手段により前記管理されたエリアから前記管理されたエリア外に移動する
ことを特徴とする請求項２に記載の電力供給設備。
ことを特徴とする請求項２に記載の電力供給設備。
【請求項8】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電力供給設備を備えた作業用機械設備であって、
前記電力供給設備は、さらに、第４の接続端子と、
前記第１の電力変換装置と前記第１の切替スイッチの間に配置され、前記第１の電力変換装置の一方に接続されている第３の共通端子、前記第１の常開端子に接続されている第３の常開端子及び前記第４の接続端子に接続されている第３の常閉端子を有する第３の切替スイッチと、を備え、
前記作業用機械設備は、作業モードと、前記第１の電力供給モード、前記第２の電力供給モード、前記第３の電力供給モードを含む電力供給モードと、を備え、
前記作業用機械設備は、前記作業モードを選択したときに自走可能な状態となり、前記電力供給モードを選択したときに所定電圧の直流電力又は所定電圧の交流電力を供給可能な状態となる
ことを特徴とする作業用機械設備。
前記電力供給設備は、さらに、第４の接続端子と、
前記第１の電力変換装置と前記第１の切替スイッチの間に配置され、前記第１の電力変換装置の一方に接続されている第３の共通端子、前記第１の常開端子に接続されている第３の常開端子及び前記第４の接続端子に接続されている第３の常閉端子を有する第３の切替スイッチと、を備え、
前記作業用機械設備は、作業モードと、前記第１の電力供給モード、前記第２の電力供給モード、前記第３の電力供給モードを含む電力供給モードと、を備え、
前記作業用機械設備は、前記作業モードを選択したときに自走可能な状態となり、前記電力供給モードを選択したときに所定電圧の直流電力又は所定電圧の交流電力を供給可能な状態となる
ことを特徴とする作業用機械設備。
【請求項9】
前記作業用機械設備は、
交流駆動機構と、
第５の接続端子、第６の接続端子、及び第７の接続端子と、
第４の共通端子、第４の常開端子及び第４の常閉端子を有する第４の切替スイッチと、を備え、
前記第１の接続端子に前記第５の接続端子が接続されており、前記第２の接続端子に前記第４の共通端子が接続されており、前記第４の常開端子に前記交流駆動機構が接続されており、前記第４の常閉端子に前記第６の接続端子が接続されており、前記第３の接続端子に前記第７の接続端子が接続されている
ことを特徴とする請求項８に記載の作業用機械設備。
交流駆動機構と、
第５の接続端子、第６の接続端子、及び第７の接続端子と、
第４の共通端子、第４の常開端子及び第４の常閉端子を有する第４の切替スイッチと、を備え、
前記第１の接続端子に前記第５の接続端子が接続されており、前記第２の接続端子に前記第４の共通端子が接続されており、前記第４の常開端子に前記交流駆動機構が接続されており、前記第４の常閉端子に前記第６の接続端子が接続されており、前記第３の接続端子に前記第７の接続端子が接続されている
ことを特徴とする請求項８に記載の作業用機械設備。
【請求項10】
前記作業用機械設備は、さらに、前記第４の切替スイッチの第１の選択位置及び第２の選択位置を有する第１のモード切替レバーを備え、
前記第４の切替スイッチの第１の選択位置が選択されたときに前記作業モードを選択して、前記第４の共通端子に前記第４の常開端子を接続し、前記管理装置は、前記第２の電力供給モードを選択して前記第２の接続端子を介して前記交流駆動機構に所定電圧の交流電力を供給し、
前記第４の切替スイッチの第２の選択位置が選択されたときに前記電力供給モードを選択して、前記第４の共通端子に前記第４の常閉端子を接続し、前記管理装置は、前記第５の接続端子に外部デバイスの接続を検知したときに前記第１の電力供給モードを選択して前記第１の接続端子を介して所定電圧の直流電力を供給し、前記第６の接続端子に外部デバイスの接続を検知したときに前記第２の電力供給モードを選択して前記第２の接続端子を介して前記第６の接続端子に所定電圧の交流電力を供給する
ことを特徴とする請求項９に記載の作業用機械設備。
前記第４の切替スイッチの第１の選択位置が選択されたときに前記作業モードを選択して、前記第４の共通端子に前記第４の常開端子を接続し、前記管理装置は、前記第２の電力供給モードを選択して前記第２の接続端子を介して前記交流駆動機構に所定電圧の交流電力を供給し、
前記第４の切替スイッチの第２の選択位置が選択されたときに前記電力供給モードを選択して、前記第４の共通端子に前記第４の常閉端子を接続し、前記管理装置は、前記第５の接続端子に外部デバイスの接続を検知したときに前記第１の電力供給モードを選択して前記第１の接続端子を介して所定電圧の直流電力を供給し、前記第６の接続端子に外部デバイスの接続を検知したときに前記第２の電力供給モードを選択して前記第２の接続端子を介して前記第６の接続端子に所定電圧の交流電力を供給する
ことを特徴とする請求項９に記載の作業用機械設備。
【請求項11】
前記作業用機械設備は、さらに、
第５の共通端子、第５の常開端子及び第５の常閉端子を有する第５の切替スイッチを備え、
前記第５の接続端子に前記第５の常開端子が接続されており、前記第１の接続端子に前記第５の共通端子が接続されており、前記蓄電設備に前記第５の常閉端子が接続されており、
前記電力供給モードとして、前記第４の接続端子を介して交流電力を供給する第４の電力供給モードを有する
ことを特徴とする請求項９に記載の作業用機械設備。
第５の共通端子、第５の常開端子及び第５の常閉端子を有する第５の切替スイッチを備え、
前記第５の接続端子に前記第５の常開端子が接続されており、前記第１の接続端子に前記第５の共通端子が接続されており、前記蓄電設備に前記第５の常閉端子が接続されており、
前記電力供給モードとして、前記第４の接続端子を介して交流電力を供給する第４の電力供給モードを有する
ことを特徴とする請求項９に記載の作業用機械設備。
【請求項12】
前記作業用機械設備は、さらに、前記第５の切替スイッチの第１の選択位置及び第２の選択位置を有する第２のモード切替レバーを備え、
前記第５の切替スイッチの第１の選択位置が選択されたときに、前記第５の共通端子に前記第５の常開端子を接続し、前記管理装置は、前記第５の接続端子に外部デバイスの接続を検知したときに前記第１の電力供給モードを選択して、前記第１の接続端子を介して所定電圧の直流電力を供給し、
前記第５の切替スイッチの第２の選択位置が選択されたときに、前記第５の共通端子に前記第５の常閉端子を接続し、前記第４の共通端子に前記第４の常閉端子を接続し、前記管理装置は、前記第４の電力供給モードを選択して、前記第４の接続端子を介して所定電圧の交流電力を供給する
ことを特徴とする請求項１１に記載の作業用機械設備。
前記第５の切替スイッチの第１の選択位置が選択されたときに、前記第５の共通端子に前記第５の常開端子を接続し、前記管理装置は、前記第５の接続端子に外部デバイスの接続を検知したときに前記第１の電力供給モードを選択して、前記第１の接続端子を介して所定電圧の直流電力を供給し、
前記第５の切替スイッチの第２の選択位置が選択されたときに、前記第５の共通端子に前記第５の常閉端子を接続し、前記第４の共通端子に前記第４の常閉端子を接続し、前記管理装置は、前記第４の電力供給モードを選択して、前記第４の接続端子を介して所定電圧の交流電力を供給する
ことを特徴とする請求項１１に記載の作業用機械設備。
【請求項13】
前記電力供給モードは、さらに、エコモードとパワーモードを備え、
前記エコモードは、前記作業モードで生成された第１の交流電力を前記交流駆動機構に供給し、
前記パワーモードは、前記第３の共通端子を第３の常閉端子に接続し、前記第５の共通端子を第５の常閉端子に接続し、さらに、前記第４の共通端子を第４の常開端子に接続し、前記蓄電設備から出力した直流電力を前記第１の電力変換装置を介して所望の電圧の第２の交流電力を生成し、前記作業モードで生成された第１の交流電力と前記第２の交流電力を合成した交流電力を前記交流駆動機構に供給する
ことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の作業用機械設備。
前記エコモードは、前記作業モードで生成された第１の交流電力を前記交流駆動機構に供給し、
前記パワーモードは、前記第３の共通端子を第３の常閉端子に接続し、前記第５の共通端子を第５の常閉端子に接続し、さらに、前記第４の共通端子を第４の常開端子に接続し、前記蓄電設備から出力した直流電力を前記第１の電力変換装置を介して所望の電圧の第２の交流電力を生成し、前記作業モードで生成された第１の交流電力と前記第２の交流電力を合成した交流電力を前記交流駆動機構に供給する
ことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の作業用機械設備。
【請求項14】
前記作業用機械設備は、さらに、第２の交流駆動機構と、第８の接続端子と、
第６の共通端子、第６の常開端子及び第６の常閉端子を有する第６の切替スイッチを備え、
前記第２の交流駆動機構に前記第６の常開端子が接続されており、前記第４の接続端子に前記第６の共通端子が接続されており、前記第８の接続端子に前記第６の常閉端子が接続されている
ことを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の作業用機械設備。
第６の共通端子、第６の常開端子及び第６の常閉端子を有する第６の切替スイッチを備え、
前記第２の交流駆動機構に前記第６の常開端子が接続されており、前記第４の接続端子に前記第６の共通端子が接続されており、前記第８の接続端子に前記第６の常閉端子が接続されている
ことを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の作業用機械設備。
【請求項15】
前記作業用機械設備は、さらに、前記第６の切替スイッチの第１の選択位置及び第２の選択位置を有する第３のモード切替レバーを備え、
前記第６の切替スイッチの第１の選択位置を選択したときに、前記管理装置は前記作業モードを選択し、前記第６の共通端子に前記第６の常開端子を接続し、前記交流駆動機構及び前記第２の交流駆動機構に所定電圧の交流電力を供給し、
前記第６の切替スイッチの第２の選択位置を選択したときに、前記管理装置は、前記第２の電力供給モードと前記第４の電力供給モードを組み合わせた第５の電力供給モードを選択し、前記第４の共通端子に前記第４の常閉端子を接続し、前記第６の接続端子に所定電圧の交流電力を供給するとともに、前記第６の共通端子に前記第６の常閉端子を接続し、前記第８の接続端子に所定電圧の交流電力を供給する
ことを特徴とする請求項１４に記載の作業用機械設備。
前記第６の切替スイッチの第１の選択位置を選択したときに、前記管理装置は前記作業モードを選択し、前記第６の共通端子に前記第６の常開端子を接続し、前記交流駆動機構及び前記第２の交流駆動機構に所定電圧の交流電力を供給し、
前記第６の切替スイッチの第２の選択位置を選択したときに、前記管理装置は、前記第２の電力供給モードと前記第４の電力供給モードを組み合わせた第５の電力供給モードを選択し、前記第４の共通端子に前記第４の常閉端子を接続し、前記第６の接続端子に所定電圧の交流電力を供給するとともに、前記第６の共通端子に前記第６の常閉端子を接続し、前記第８の接続端子に所定電圧の交流電力を供給する
ことを特徴とする請求項１４に記載の作業用機械設備。
【請求項16】
請求項１０に記載の作業用機械設備を使用した電力供給方法であって、
前記管理装置は、
管理されたエリアにおいて、前記第１のモード切替レバーにより前記電力供給モードが選択された状態で前記第１の接続端子に外部直流電力の供給を検知したときに、充電モードを選択して前記蓄電設備を充電する充電ステップと、
前記第１のモード切替レバーにより前記作業モードが選択されたときに、前記第４の共通端子に前記第４の常開端子を接続し、前記第２の電力供給モードを選択して前記交流駆動機構に所定電圧の交流電力を供給して、前記作業用機械設備が所望の位置まで自走して移動する移動ステップと、
前記第１のモード切替レバーにより前記電力供給モードが選択された状態で前記第１の接続端子に外部デバイスの接続を検知したときに、前記第１の電力供給モードを選択して前記第１の接続端子に接続された前記外部デバイスに所定電圧の直流電力を供給する電力供給ステップと、
前記管理されたエリア外において、前記電力供給ステップ終了後に前記第１のモード切替レバーにより前記作業モードが選択されたときに、前記第４の共通端子に前記第４の常開端子を接続し、前記管理装置は、前記第２の電力供給モードを選択して前記交流駆動機構に所定電圧の交流電力を供給して、前記作業用機械設備が前記管理されたエリアに自走して戻る回帰ステップと、
を備えることを特徴とする電力供給方法。
前記管理装置は、
管理されたエリアにおいて、前記第１のモード切替レバーにより前記電力供給モードが選択された状態で前記第１の接続端子に外部直流電力の供給を検知したときに、充電モードを選択して前記蓄電設備を充電する充電ステップと、
前記第１のモード切替レバーにより前記作業モードが選択されたときに、前記第４の共通端子に前記第４の常開端子を接続し、前記第２の電力供給モードを選択して前記交流駆動機構に所定電圧の交流電力を供給して、前記作業用機械設備が所望の位置まで自走して移動する移動ステップと、
前記第１のモード切替レバーにより前記電力供給モードが選択された状態で前記第１の接続端子に外部デバイスの接続を検知したときに、前記第１の電力供給モードを選択して前記第１の接続端子に接続された前記外部デバイスに所定電圧の直流電力を供給する電力供給ステップと、
前記管理されたエリア外において、前記電力供給ステップ終了後に前記第１のモード切替レバーにより前記作業モードが選択されたときに、前記第４の共通端子に前記第４の常開端子を接続し、前記管理装置は、前記第２の電力供給モードを選択して前記交流駆動機構に所定電圧の交流電力を供給して、前記作業用機械設備が前記管理されたエリアに自走して戻る回帰ステップと、
を備えることを特徴とする電力供給方法。
【請求項17】
前記充電ステップと前記移動ステップと前記電力供給ステップと前記回帰ステップと、を繰り返して外部デバイスに所定電圧の直流電力を供給する
ことを特徴とする請求項１６に記載の電力供給方法。
ことを特徴とする請求項１６に記載の電力供給方法。
【請求項18】
前記作業用機械設備は、前記第１の接続端子に外部デバイスが接続されたときに前記外部デバイスが有する識別情報を取得して、前記識別情報が予め登録された識別情報と一致したときに、前記電力供給ステップを実行する
ことを特徴とする請求項１６に記載の電力供給方法。
ことを特徴とする請求項１６に記載の電力供給方法。
【請求項19】
前記電力供給ステップを実行したときに、前記外部デバイスに直流電力を供給した時間に設定した単価を乗算して算出したサービス料金を前記識別情報に紐づけられた所有者に課金する
ことを特徴とする請求項１８に記載の電力供給方法。
ことを特徴とする請求項１８に記載の電力供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電力供給設備、作業用機械設備及び電力供給方法に関する。
【背景技術】
【0002】
環境負荷軽減を目的として、様々な移動体、機械設備等が電動化されてきており、今後ますます加速すると考えられる。その結果として、将来これらを駆動するエネルギー源は、内燃力からリチウムイオン電池などの電力に移行することとなる。日本においても、２０３０年を目標に、全ての自動車は電動化することを目指している。
【0003】
内燃力から電力にエネルギー源を切替えるには、電動化される移動体の航続距離の延長、機械設備の連続稼働時間の延長が必須である。
【0004】
移動体、機械設備に積載し、これらを駆動するエネルギー源となるリチウムイオン電池などの蓄電設備のエネルギー密度の増大がある。これについては、蓄電設備を構成する単電池（セル）の形状を円筒形から方形にして、単位積載面積に積載するセルの容量を大きくすることが一方法である。また、セルのエネルギー密度を増大する方法がある。これについては、これまでのように、液体電解質を使用しない全固体化することがあるが、これについても開発が進んでいる。
【0005】
また、移動体である電気自動車が本格的な普及段階を迎えつつある中で、充電インフラの整備が重要になっている。このため、特許文献１のように充電スタンドの開発が進んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第５７７７９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献１の充電スタンドは、小型化・省スペース化された装置でありながら、使用者の操作上の負担を軽減し、かつ安全性の高い電気自動車用急速充電器を提供することができる。しかしながら、基本的に、固定設置型の急速充電器であり、充電器本体を設置場所から電力供給ができない場所に移動して使用することは考慮されていない。
【0008】
本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、移動可能な電力供給設備、作業用機械設備及び電力供給方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記目的を達成するため、本発明の電力供給設備は、外部設備と接続する第１の接続端子、第２の接続端子及び第３の接続端子と、直流電力から交流電力に変換し又は交流電力から直流電力に変換する、第１の電力変換装置及び第２の電力変換装置と、直流電力を蓄電する蓄電設備と、前記第２の電力変換装置の一方と接続されている第１の共通端子、前記第１の電力変換装置の一方と接続されている第１の常開端子及び前記第２の接続端子と接続されている第１の常閉端子を有する第１の切替スイッチと、前記第２の電力変換装置の他方と接続されている第２の共通端子、前記第３の接続端子と接続されている第２の常開端子及び前記蓄電設備と接続されている第２の常閉端子を有する第２の切替スイッチと、管理装置と、を備え、前記第１の接続端子は、前記第１の電力変換装置の他方と接続されており、前記管理装置は、前記第１の切替スイッチ及び前記第２の切替スイッチの開閉状態による前記第１の電力変換装置及び前記第２の電力変換装置の接続状態に基づき、前記第１の接続端子から電力を供給する第１の電力供給モード、又は、前記第２の接続端子から電力を供給する第２の電力供給モード、又は、前記第３の接続端子から電力を供給する第３の電力供給モードの何れかを選択して電力を供給することを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、移動可能な電力供給設備、作業用機械設備及び電力供給方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第１実施形態に係る電力供給設備の構成を示す図である。
【図2】電力供給設備の制御モード一覧を示す図である。
【図3】内部充電モード（充電モード）を示す図である。
【図4】外部ＤＣ充電モード（第３の電力供給モード）を示す図である。
【図5】ＤＣ電池モード（第１の電力供給モード）を示す図である。
【図6】ＡＣ電池モード（第２の電力供給モード）を示す図である。
【図7】第１実施形態に係る電力供給設備（単体）の活用例を示す図である。
【図8】第２実施形態に係る電力供給設備を搭載した作業用機械設備の構成を示す図である。
【図9】作業用機械設備の制御モード一覧を示す図である。
【図10】内部充電モード（充電モード）を示す図である。
【図11】外部ＤＣ充電モード（第３の電力供給モード）を示す図である。
【図12】ＤＣ電池モード（第１の電力供給モード）を示す図である。
【図13】ＡＣ電池モード（第２の電力供給モード）を示す図である。
【図14】作業モードを示す図である。
【図15】既存の蓄電設備を備える場合の作業用機械設備の構成を示す図である。
【図16】第２実施形態に係る農繁期における電力供給設備を搭載した電動農機、給電車の活用例を示す図である。
【図17】第２実施形態に係る農繁期における電力供給設備を搭載した電動農機の他の活用例を示す図である。
【図18】給電車の作業フローを示す図である。
【図19】第３実施形態に係る農閑期における電動農機の活用例を示す図である。
【図20】第４実施形態に係る電力供給設備を搭載した作業用機械設備の構成（エコモード）を示す図である。
【図21】第４実施形態に係る電力供給設備を搭載した作業用機械設備の構成（パワーモード）を示す図である。
【図22】第５実施形態に係る電力供給設備を搭載した作業用機械設備の構成（作業モード）を示す図である。
【図23】第５実施形態に係る電力供給設備を搭載した作業用機械設備の構成（ＡＣ電力供給モード）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
最初に、本発明の目的について、詳細に説明する。
移動体の航続距離の延長、機械設備の連続稼働時間の延長には、移動体や機械設備の蓄電設備は従来のままで連続稼働時間を増大する方法がある。これは、作業用機械設備に搭載した蓄電設備の残容量が所定量以下になったときに、電力供給設備が作業現場まで移動してきて、作業現場で充電するというものである。この方法であれば、作業の中断を極力小さくすることができる。前記したように、従前の蓄電設備の充電方法は、蓄電容量が減少したときに、移動体や機械設備が電力供給設備のある充電スタンド（特定エリア）まで行き、受電用接続端子に給電部を接続して受電するというものであった。従って、作業用機械設備が特定エリアの近くで作業していれば、蓄電設備の残容量が減少したらすぐに充電できるので、連絡的に稼働時間を確保できることとなるが、作業現場が特定エリアから遠く離れている場合は、蓄電設備に充電するために作業現場と特定エリアとを往復することとなり、作業中断時間が大きくなる。
移動体の航続距離の延長、機械設備の連続稼働時間の延長には、移動体や機械設備の蓄電設備は従来のままで連続稼働時間を増大する方法がある。これは、作業用機械設備に搭載した蓄電設備の残容量が所定量以下になったときに、電力供給設備が作業現場まで移動してきて、作業現場で充電するというものである。この方法であれば、作業の中断を極力小さくすることができる。前記したように、従前の蓄電設備の充電方法は、蓄電容量が減少したときに、移動体や機械設備が電力供給設備のある充電スタンド（特定エリア）まで行き、受電用接続端子に給電部を接続して受電するというものであった。従って、作業用機械設備が特定エリアの近くで作業していれば、蓄電設備の残容量が減少したらすぐに充電できるので、連絡的に稼働時間を確保できることとなるが、作業現場が特定エリアから遠く離れている場合は、蓄電設備に充電するために作業現場と特定エリアとを往復することとなり、作業中断時間が大きくなる。
【0013】
本発明は、移動可能な現場まで移動して作業用機械設備に充電するためになされたものである。さらに、本件発明を交流モータ（ＡＣモータ）で駆動する電動耕運機などの作業用機械設備に応用することにより、自走可能な電力供給設備として活用することができる。例えば、田畑などの作業現場にて電動化された農機具が作業しており、当該農機具に搭載された蓄電設備の残容量が小さくなったときに、充電要求の信号を発信することで自走可能な電力供給設備が田畑まで移動し、その場で給電するというものである。
【0014】
また、農業向けの作業用機械設備に電力供給機能を持たせることにより、農繁期においては農機具として活用し、農閑期においては、特定エリアにおいて作業用機械設備に給電することで充電スタンドになり、他の電気自動車、電動作業用機械設備などに給電することを可能とする。
【0015】
本発明を実施するための実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１～図７において、移動可能な電力供給設備について、図８～図１９において、電力供給設備を用いた作業用機械設備について、図２０～図２３において、作業用機械設備の変形例について説明する。
図１～図７において、移動可能な電力供給設備について、図８～図１９において、電力供給設備を用いた作業用機械設備について、図２０～図２３において、作業用機械設備の変形例について説明する。
【0016】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る電力供給設備１００の構成を示す図である。電力供給設備１００は、ＤＣＭＰＵ(Direct Current Multi Power Unit：直流マルチ電源ユニット）と称する。電力供給設備１００は、複数の機能を有しており、内部蓄電設備又は外部直電設備に充電する機能、直流・交流電力を供給する機能を有する。各機能について説明する。電力供給設備１００には、装置を特定するための装置識別情報が付与されている。
図１は、第１実施形態に係る電力供給設備１００の構成を示す図である。電力供給設備１００は、ＤＣＭＰＵ(Direct Current Multi Power Unit：直流マルチ電源ユニット）と称する。電力供給設備１００は、複数の機能を有しており、内部蓄電設備又は外部直電設備に充電する機能、直流・交流電力を供給する機能を有する。各機能について説明する。電力供給設備１００には、装置を特定するための装置識別情報が付与されている。
【0017】
電力供給設備１００には、外部機器に接続される端子が３つ存在し、Ｄ端子Ｊ１、Ａ端子Ｊ２、Ｃ端子Ｊ３がある。Ｄ端子Ｊ１（第１の接続端子）は、外部の直流電力供給源又は直流電力を必要とする負荷（ＤＣ需要家）に接続される入出力用の端子である。Ａ端子Ｊ２（第２の接続端子）は、外部の交流電力を必要とする負荷（ＡＣ需要家）に接続される出力用の端子であり、入力は行わず出力のみで使用される。このＡ端子Ｊ２は、単相２線式又は三相３線式とするかは使用用途に応じて選択される。
【0018】
Ｃ端子Ｊ３（第３の接続端子）は、Ｄ端子Ｊ１とは異なる接続端子で、外部の直流電力供給源又は直流電力を必要とする負荷（ＤＣ需要家）に接続される入出力用の端子である。図１には図示していないが、Ｄ端子Ｊ１、Ａ端子Ｊ２、Ｃ端子Ｊ３のそれぞれの端子には、防水・防塵のためカバーを設けてもよい。
【0019】
第１の電力変換装置１（ＤＣ－ＡＣコンバータ）、第２の電力変換装置２（ＡＣ－ＤＣコンバータ）は、入力された直流電力を交流電力に、又は、入力された交流電力を直流電力に変換する。
【0020】
電気的絶縁装置３は、第１の電力変換装置１と第２の電力変換装置２の中間位置に配設され、第１の電力変換装置１と第２の電力変換装置２が接続されたときに、第１の電力変換装置１と第２の電力変換装置２とを電気的に絶縁する。従来の自動車用急速充電規格であるＣＨＡｄｅＭＯ規格（登録商標）では、系統電源（商用電源）と電気自動車との間を絶縁することが義務付けられている。これと類似形態とするため、第１の電力変換装置１と第２の電力変換装置２との中間に電気的絶縁装置を配置している。
【0021】
蓄電設備４は、第２の電力変換装置２で変換された電力を貯蔵し、Ｄ端子Ｊ１に接続されたＤＣ需要家（直流需要家）、又は、Ａ端子Ｊ２に接続されたＡＣ需要家（交流需要家）に対して、直流電力又は交流電力を供給する際の電力供給源となる。
【0022】
第１の切替スイッチ６は、第２の電力変換装置２を電気的絶縁装置３又はＡ端子Ｊ２（第２の接続端子）の何れかに接続する。第２の切替スイッチ７は、第２の電力変換装置２を蓄電設備４又はＣ端子Ｊ３（第３の接続端子）の何れかに接続する。
【0023】
第１の切替スイッチ６は、Ｃ接点スイッチであってもよい。Ｃ接点スイッチの端子は、共通端子（ＣＯＭ：コモン）、常開端子（ＮＯ：ノーマリオープン）、常閉端子（ＮＣ：ノーマリクローズ）の３つで構成される。
【0024】
第１の切替スイッチ６は、第２の電力変換装置２の一方と接続されている第１の共通端子Ｊ６０、電気的絶縁装置３と接続されている第１の常開端子Ｊ６１（ａ接点端子、ノーマリオープン端子）、Ａ端子Ｊ２と接続されている第１の常閉端子Ｊ６２（ｂ接点端子、ノーマリクローズ端子）を設けた。
【0025】
第２の切替スイッチ７は、Ｃ接点スイッチであってもよい。第２の切替スイッチ７は、第２の電力変換装置２の他方と接続されている第２の共通端子Ｊ７０を接続し、Ｃ端子Ｊ３と接続されている第２の常開端子Ｊ７３（ａ接点端子、ノーマリオープン端子）、蓄電設備４と接続されている第２の常閉端子Ｊ７４（ｂ接点端子、ノーマリクローズ端子）を設けた。
【0026】
管理装置５は、第１の切替スイッチ６及び第２の切替スイッチ７の切替を行い、図２に示す各モードの制御等を行う。
【0027】
図２は、電力供給設備１００の制御モード一覧を示す図である。図３は、内部充電モード（充電モード）を示す図である。図４は、外部ＤＣ充電モード（第３の電力供給モード）を示す図である。図５は、ＤＣ電池モード（第１の電力供給モード）を示す図である。図６は、ＡＣ電池モード（第２の電力供給モード）を示す図である。電力供給設備１００は、以下の４つの制御モードを有する。
【0028】
本実施形態では、本出願人の出願に係る特許第６６１９８９８号公報に記載のある直流給電電動移動体管理システムに適用した場合で説明する。直流給電電動移動体管理システムは、管理されたエリアにおいて、所定の直流電圧を出力する電力変換器を出力部に備えた自然エネルギを利用する発電設備の出力、所定の直流電圧を出力する電力変換器を出力部に備えた内燃力発電設備の出力、所定の直流電圧を出力する電力変換器を出力部に備えた蓄電池の出力、及び、商用電力系統からの所用電源に所定の直流電圧を出力する電力変換器を備えた電源設備の出力、の組合せにより構成する所定電圧の直流電力を供給する直流電源母線ＤＬ（図３参照）と、通電用スイッチと接続部とから構成し、通電用スイッチをオンしたときに直流電源母線ＤＬから直流電力を受電して接続部に供給し、接続部と電動移動体に配された受電接続部とを接続する給電用ケーブルを介して電動移動体に直流電力を供給する複数の接続装置７０（図３参照）と、を備える。
【0029】
（１）内部充電モード（第１のモード、充電モード）
管理装置５は、Ｄ端子Ｊ１が直流電源母線ＤＬ（ＤＣバス）の接続装置７０に接続されたのち、第１の切替スイッチ６は、第２の電力変換装置２を電気的絶縁装置３に接続し、第２の切替スイッチ７は、第２の電力変換装置２を蓄電設備４に接続して、Ｄ端子J１から蓄電設備４までの電気的接続を確立し、蓄電設備４に直流電力を出力する。
管理装置５は、Ｄ端子Ｊ１が直流電源母線ＤＬ（ＤＣバス）の接続装置７０に接続されたのち、第１の切替スイッチ６は、第２の電力変換装置２を電気的絶縁装置３に接続し、第２の切替スイッチ７は、第２の電力変換装置２を蓄電設備４に接続して、Ｄ端子J１から蓄電設備４までの電気的接続を確立し、蓄電設備４に直流電力を出力する。
【0030】
具体的には、図３に示すように、管理装置５は、Ｄ端子Ｊ１（第１の接続端子）から所定電圧の外部直流電力を入力し、第１の共通端子Ｊ６０を第１の常開端子Ｊ６１に接続し、さらに、第２の共通端子Ｊ７０を第２の常閉端子Ｊ７４に接続する。充電モードにおいて、Ｄ端子Ｊ１（第１の接続端子）から入力した外部直流電力を第１の電力変換装置１及び第２の電力変換装置２を介して所望の電圧の直流電力（第３の直流電力）を生成して蓄電設備４を充電する。
【0031】
（２）外部ＤＣ充電モード（第２のモード、第３の電力供給モード）
管理装置５は、Ｄ端子Ｊ１が直流電源母線ＤＬ（ＤＣバス）に接続されたのち、Ｃ端子Ｊ３（第３の接続端子）に他のＥＶ電池を接続して、Ｄ端子Ｊ１からＣ端子Ｊ３までの電気的接続を確立し、Ｃ端子Ｊ３から直流電力を出力する。なお、ＥＶは、Electric Vehicleの略である。
管理装置５は、Ｄ端子Ｊ１が直流電源母線ＤＬ（ＤＣバス）に接続されたのち、Ｃ端子Ｊ３（第３の接続端子）に他のＥＶ電池を接続して、Ｄ端子Ｊ１からＣ端子Ｊ３までの電気的接続を確立し、Ｃ端子Ｊ３から直流電力を出力する。なお、ＥＶは、Electric Vehicleの略である。
【0032】
具体的には、図４に示すように、管理装置５は、Ｄ端子Ｊ１（第１の接続端子）から所定電圧の外部直流電力を入力し、第１の共通端子Ｊ６０を第１の常開端子Ｊ６１に接続し、さらに、第２の共通端子Ｊ７０を第２の常開端子Ｊ７３に接続する。第３の電力供給モードにおいて、Ｄ端子Ｊ１（第１の接続端子）から入力した外部直流電力を第１の電力変換装置１及び第２の電力変換装置２を介して所望の電圧の第２の直流電力を生成してＣ端子Ｊ３（第３の接続端子）から第２の直流電力を供給する。
【0033】
（３）ＤＣ電池モード（第３のモード、第１の電力供給モード）
蓄電設備４を直流電力供給源とする。管理装置５は、Ｄ端子Ｊ１がＤＣ電力の必要な負荷（ＤＣ需要家）に接続されたのち、第２の電力変換装置２を蓄電設備４に接続して、Ｄ端子Ｊ１から直流電力を出力する。
蓄電設備４を直流電力供給源とする。管理装置５は、Ｄ端子Ｊ１がＤＣ電力の必要な負荷（ＤＣ需要家）に接続されたのち、第２の電力変換装置２を蓄電設備４に接続して、Ｄ端子Ｊ１から直流電力を出力する。
【0034】
具体的には、図５に示すように、管理装置５は、第１の共通端子Ｊ６０を第１の常開端子Ｊ６１に接続し、さらに、第２の共通端子Ｊ７０を第２の常閉端子Ｊ７４に接続する。第１の電力供給モードにおいて、蓄電設備４から出力した直流電力を第２の電力変換装置２及び第１の電力変換装置１を介して所望の電圧の第１の直流電力を生成してＤ端子Ｊ１（第１の接続端子）から第１の直流電力を供給する。
【0035】
（４）ＡＣ電池モード（第４のモード、第２の電力供給モード）
蓄電設備４を交流電力供給源とする。管理装置５は、Ａ端子Ｊ２がＡＣ電源の必要な負荷（ＡＣ需要家）に接続されたのち、第２の電力変換装置２を蓄電設備４に接続して、Ａ端子Ｊ２から交流電力を出力する。
蓄電設備４を交流電力供給源とする。管理装置５は、Ａ端子Ｊ２がＡＣ電源の必要な負荷（ＡＣ需要家）に接続されたのち、第２の電力変換装置２を蓄電設備４に接続して、Ａ端子Ｊ２から交流電力を出力する。
【0036】
具体的には、図６に示すように、管理装置５は、第１の共通端子Ｊ６０を第１の常閉端子Ｊ６２に接続し、さらに、第２の共通端子Ｊ７０を第２の常閉端子Ｊ７４に接続する。第２の電力供給モードにおいて、蓄電設備４から出力した直流電力を第２の電力変換装置２を介して所望の電圧の交流電力を生成してＡ端子Ｊ２（第２の接続端子）から交流電力を供給する。
【0037】
以降、充電設備がある場所を「管理されたエリア」、充電設備がない場所を「管理されたエリア外」として説明する。
【0038】
図７は、第１実施形態に係る電力供給設備１００の活用例を示す図である。図７（１）に、充電設備がある場所（管理されたエリア）に電力供給設備１００を配置して活用するケースを示す。管理されたエリアにおいて、直流電源母線ＤＬは、自然エネルギー、内燃力、蓄電池、及び、商用電力系統からの所用電源に所定の直流電圧を出力する電力変換器を備えた電源設備の出力の組合せにより直流電源母線を構成するものである。又は、商用電力系統を直流電力供給源とする場合、商用電力系統からの交流電力をＡＣ/ＤＣコンバータで直流電力に変換する。
【0039】
直流電源母線ＤＬに接続されている複数の接続装置７０（給電スポット）は、通電用スイッチと接続部とから構成し、通電用スイッチをオンしたときに直流電源母線ＤＬから直流電力を受電して接続部に取り付けられた給電ケーブルを介して、接続された負荷に対して直流電力を供給するものである。
【0040】
電力供給設備１００は、移動手段（例えば軽トラック等）に積載された状態で給電スポットまで移動し、移動手段と切り離された状態、あるいは、移動手段に積載された状態の何れかで給電スポットに配置される。
【0041】
前記した複数の給電スポットのそれぞれの給電ケーブルと電力供給設備１００のＤ端子Ｊ１を接続し、電力供給設備１００のＣ端子Ｊ３に他のＥＶを接続して、図４に示す外部ＤＣ充電モードにより、Ｄ端子Ｊ１からの入力電力をＣ端子Ｊ３に接続されたＥＶに出力する。このように、管理されたエリアの給電スポットに、電力供給設備１００を移動手段に積載し移動して配置することで、ＥＶ等の電動移動体に対して急速充電器として活用することができる。
【0042】
充電を行った際、電力供給設備１００に接続された電動移動体に対して電力の供給を開始したときに、年月日と時刻とを示す給電開始日時刻情報と、電気的接続が解除されたときの年月日と時刻とを示す給電終了日時刻情報と、給電終了日時刻情報から給電開始日時刻情報を減算して給電時間を算出し、供給電力の単価である単価情報に前述した給電時間を乗算して課金情報を算出する。
【0043】
そして、給電開始日時刻情報、給電終了日時刻情報、給電時間、単価情報、課金情報を、前述の電力供給設備１００の装置識別情報と、電動移動体に付与された電動移動体識別情報とに紐づけて、電力供給設備１００の管理装置５に記憶する。記憶された情報は、所定の期間（例えば１カ月）ごとに集計し、前述の電動移動体の所有者に対して充電した電力量に応じた充電料金を課金するといったビジネスモデルが実行できる。
【0044】
現行の充電スタンドでの充電には、基本的に「充電認証カード」が使われる。充電認証カードとは、各自動車メーカーや複数企業の提携のもと発行されている充電時に利用する月額制の会員カードである。この制度に倣い、予め登録された電動移動体にのみ充電を行う仕組みとする。
【0045】
図７（２）に、充電設備がない場所（管理されたエリア外）に電力供給設備１００を移動して活用するケースを示す。移動手段（例えば軽トラック等）に積載した電力供給設備１００は、管理されたエリアにおいて、電力供給設備１００の蓄電設備４に充電された後、移動手段により充電設備がない場所（管理されたエリア外）に移動して、ＤＣ電源を必要とする負荷（ＤＣ需要家）又はＡＣ電源を必要とする負荷（ＡＣ需要家）と電力供給設備１００を接続して、図５に示すＤＣ電池モード（第１の電力供給モード）、又は、図６に示すＡＣ電池モード（第２の電力供給モード）により、電力供給設備１００の蓄電設備４を電力供給源として、接続された負荷に直流電力又は交流電力を供給する。
【0046】
このように、管理されたエリアにおいて、移動手段に積載された電力供給設備１００の蓄電設備４を充電し、管理エリア外に移動してＤＣ需要家、ＡＣ需要家に対して直流電力又は交流電力を供給することができる。
【0047】
＜第２実施形態＞
図８は、第２実施形態に係る電力供給設備１００を搭載した作業用機械設備Ｖの構成を示す図である。防水、防塵等を考慮して、電力供給設備１００は作業用機械設備Ｖの筐体内部に設置されることを想定している。それぞれの構成要素について以下説明する。
図８は、第２実施形態に係る電力供給設備１００を搭載した作業用機械設備Ｖの構成を示す図である。防水、防塵等を考慮して、電力供給設備１００は作業用機械設備Ｖの筐体内部に設置されることを想定している。それぞれの構成要素について以下説明する。
【0048】
作業用機械設備Ｖには、外部機器に接続される端子が３つあり、第１の接続部ＪＶ１（第５の接続端子）、接続部ＶＪ２（第６の接続端子）、第３の接続部ＪＶ３（第７の接続端子）が存在し、内部又は外部接続に使用される端子が１つあり、第２のＡ端子Ｊ４（第４の接続端子）がある。なお、第２のＡ端子Ｊ４は、実施形態３から実施形態５で使用する。
【0049】
第１の接続部ＪＶ１（第５の接続端子）は、電力供給設備１００のＤ端子Ｊ１に接続され、外部の直流電力供給源又は直流電力を必要とする負荷（ＤＣ需要家）に接続される入出力用の端子である。
【0050】
第２の接続部ＪＶ２（第６の接続端子）は、電力供給設備１００のＡ端子Ｊ２に接続可能であり、外部の交流電力を必要とする負荷（ＡＣ需要家）に接続される出力用の端子であり、入力は行わず出力のみで使用する。
【0051】
第３の接続部ＪＶ３（第７の接続端子）は、電力供給設備１００のＣ端子Ｊ３に接続可能であり、第１の接続部ＪＶ１とは異なる接続端子で、直流電力を必要とする負荷（ＤＣ需用家）に接続される出力用の端子である。
【0052】
第２のＡ端子Ｊ４（第４の接続端子）は、後記するパワーモード等（図２１参照）に使用される第１の電力変換装置１を介した交流電力を出力する出力用の端子であり、内部又は外部接続に使用される。
【0053】
また、図８には図示していないが、第１の接続部ＪＶ１、第２の接続部ＪＶ２、第３の接続部ＪＶ３のそれぞれの端子には、防水・防塵のためのカバーを設けてもよい。
【0054】
電力供給設備１００の蓄電設備４は、電力供給設備１００の第２の電力変換装置２で変換された電力を貯蔵し、第１の接続部ＪＶ１に接続されたＤＣ需要家に対して直流電力供給する際の電力供給源又は第２の接続部ＪＶ２に接続されたＡＣ需要家に対して、交流電力を供給する際の電力供給源となる。
【0055】
第４の切替スイッチＢは、電力供給設備１００のＡ端子J２を、第２の接続部ＪＶ２又は作業用機械設備ＶのＡＣ駆動機構８（交流駆動機構）の何れかに接続する。
【0056】
第４の切替スイッチＢは、Ｃ接点スイッチであってもよい。第４の切替スイッチＢは、Ａ端子Ｊ２と接続されている第４の共通端子ＪＢ０、ＡＣ駆動機構８と接続されている第４の常開端子ＪＢ８（ａ接点端子、ノーマリオープン端子）、第２の接続部ＪＶ２と接続されている第４の常閉端子ＪＢ２（ｂ接点端子、ノーマリクローズ端子）を設けた。
【0057】
第１のモード切替レバーＯＬＢは、第４の切替スイッチＢの切替を制御する。第１のモード切替レバーＯＬＢには２つの切替点が存在し、切替点ＰＢ２は、電力供給設備１００のＡ端子Ｊ２に第２の接続部ＪＶ２を接続し、切替点ＰＢ８は、電力供給設備１００のＡ端子Ｊ２と作業用機械設備ＶのＡＣ駆動機構８を接続する。
【0058】
図９は、作業用機械設備Ｖの制御モード一覧を示す図である。図１０は、内部充電モードを示す図である。図１１は、外部ＤＣ充電モードを示す図である。図１２は、ＤＣ電池モードを示す図である。図１３は、ＡＣ電池モードを示す図である。図１４は、作業モードを示す図である。作業用機械設備Ｖは以下の５つの制御モードを有する。商用電力系統を直流電力供給源とする場合、商用電力系統からの交流電力をＡＣ/ＤＣコンバータで直流電力に変換する。
【0059】
（１）内部充電モード（第１のモード）
直流電源母線ＤＬ（ＤＣバス）又は商用電力系統を直流電力供給源とする。図１０に示すように、第１の接続部ＪＶ１を接続装置７０（給電スポット）に接続し、第１の接続部ＪＶ１から蓄電設備４までの電気的接続を確立し、入力電力を蓄電設備４に直流電力で出力して、蓄電設備４を充電する。
直流電源母線ＤＬ（ＤＣバス）又は商用電力系統を直流電力供給源とする。図１０に示すように、第１の接続部ＪＶ１を接続装置７０（給電スポット）に接続し、第１の接続部ＪＶ１から蓄電設備４までの電気的接続を確立し、入力電力を蓄電設備４に直流電力で出力して、蓄電設備４を充電する。
【0060】
（２）外部ＤＣ充電モード（第２のモード）
直流電源母線ＤＬ（ＤＣバス）又は商用電力系統を直流電力供給源とする。図１１に示すように、第１の接続部ＪＶ１を直流電源母線ＤＬに接続し、Ｃ端子に第３の接続部ＪＶ３を接続している。これにより、第１の接続部ＪＶ１から第３の接続部ＪＶ３までの電気的接続を確立し、入力電力を第３の接続部ＪＶ３から直流電力を出力する。
直流電源母線ＤＬ（ＤＣバス）又は商用電力系統を直流電力供給源とする。図１１に示すように、第１の接続部ＪＶ１を直流電源母線ＤＬに接続し、Ｃ端子に第３の接続部ＪＶ３を接続している。これにより、第１の接続部ＪＶ１から第３の接続部ＪＶ３までの電気的接続を確立し、入力電力を第３の接続部ＪＶ３から直流電力を出力する。
【0061】
（３）ＤＣ電池モード（第３のモード）
電力供給設備１００の蓄電設備４を直流電力供給源とする。図１２に示すように、第１の接続部ＪＶ１をＤＣ電源の必要な負荷（ＤＣ需要家）に接続し、第１の接続部ＪＶ１から電力供給設備１００の蓄電設備４までの電気的接続を確立し、第１の接続部ＪＶ１から直流電力を出力する。
電力供給設備１００の蓄電設備４を直流電力供給源とする。図１２に示すように、第１の接続部ＪＶ１をＤＣ電源の必要な負荷（ＤＣ需要家）に接続し、第１の接続部ＪＶ１から電力供給設備１００の蓄電設備４までの電気的接続を確立し、第１の接続部ＪＶ１から直流電力を出力する。
【0062】
（４）ＡＣ電池モード（第４のモード）
電力供給設備１００の蓄電設備４を交流流電力供給源とする。図１３に示すように、第２の接続部ＪＶ２をＡＣ電源の必要な負荷（ＡＣ需要家）に接続し、第２の接続部ＪＶ２から電力供給設備１００の蓄電設備４までの電気的接続を確立し、第２の接続部ＪＶ２から交流電力を出力する。
電力供給設備１００の蓄電設備４を交流流電力供給源とする。図１３に示すように、第２の接続部ＪＶ２をＡＣ電源の必要な負荷（ＡＣ需要家）に接続し、第２の接続部ＪＶ２から電力供給設備１００の蓄電設備４までの電気的接続を確立し、第２の接続部ＪＶ２から交流電力を出力する。
【0063】
（５）作業モード（第５のモード）
電力供給設備１００の蓄電設備４を電力供給源とする。図１４に示すように、電力供給設備１００の蓄電設備４からＡＣ駆動機構８までの電気的接続を確立し、ＡＣ駆動機構８に交流電力を出力する。
電力供給設備１００の蓄電設備４を電力供給源とする。図１４に示すように、電力供給設備１００の蓄電設備４からＡＣ駆動機構８までの電気的接続を確立し、ＡＣ駆動機構８に交流電力を出力する。
【0064】
図１５は、既存の蓄電設備４Ａを備える場合の作業用機械設備Ｖの構成を示す図である。この場合には、電力供給設備１００の蓄電設備４を既存の蓄電設備４Ａに置き換えて、既存の蓄電設備４Ａと電力供給設備１００との電気的接続を確立し、電力供給源とするように運用してもよい。
【0065】
図１６は、第２実施形態に係る農繁期における電力供給設備１００を搭載した電動農機ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ、給電車ＶＳＡの活用例を示す図である。電動農機ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ又は給電車ＶＳＡは、それぞれ図８に示す構成となっている。電動農機ＶＡ，ＶＢ，ＶＣと給電車ＶＳＡの異なる点は、電動農機ＶＡ，ＶＢ，ＶＣは、農機具として機能するための付帯設備が配備され、蓄電設備４の電力貯蔵量が充電を必要とするレベルまで低下したとき、無線通信設備の接続可能範囲内にある給電車を管理する管理用ＰＣ（図示なし）に対して充電要請信号を送信する。
【0066】
管理用ＰＣは、電動農機ＶＡ，ＶＢ，ＶＣからの充電要請信号の受信、充電要請信号を送信した電動農機の識別情報が予め登録されたものであるか否かの判定、充電要請に対応可能な条件を満たす給電車の選定、登録された識別情報である場合に選定した給電車ＶＳＡへの移動命令及び充電対象の電動農機の識別情報の送信等を行う。
【0067】
給電車ＶＳＡは、電力供給設備１００を搭載し移動手段を備え走行可能になっており、電動農機ＶＡ，ＶＢ，ＶＣからの充電要請信号を受信した管理用ＰＣは、前記の判定を行った後、条件を給電車に移動命令を送信する。移動命令及び充電対象の識別情報を受信した給電車は電動農機の近傍まで移動して電動農機に充電し、充電終了後は充電場所まで戻り、給電車に充電する。この一連の作業を繰り返す。
【0068】
管理用ＰＣは、（１）当該電動農機の識別番号が予め登録されたものであること、（２）充電要請に対応する充電可能な電力を蓄電していること、（３）充電対象からの距離が近いこと、等の条件を満たす給電車を選定し、選定した給電車に対して充電に向かうように指示する運用が考えられる。
【0069】
図１６では、管理されたエリアと管理されたエリア外との距離が離れている例を示している。充電設備がない場所（管理エリア外）である農地において、３台の電動農機（電動農機ＶＡ、電動農機ＶＢ、電動農機ＶＣ）が作業を行っている。複数の給電車は、直流電力供給源である直流電源母線ＤＬ（ＤＣバス）に接続された給電スポット、又は、商用電力系統から家庭用に供給されている直流電力に接続されて、給電車に搭載された電力供給設備１００の蓄電設備４に充電を行っている。
【0070】
給電車は、図１８に示す充電要請モードの作業フローにより、電動農機に接続して充電を行い、充電終了後は充電場所に戻り充電する。この一連の作業を繰り返す。
【0071】
管理用ＰＣから移動命令及び充電対象の識別信号を受信した後、当該識別情報の電動農機の近傍まで図１４に示す作業モードで移動して、電動農機と物理的・電気的に接続し、図１２に示すＤＣ電池モードで給電車用蓄電設備の電力を供給して電動農機を充電し、充電終了後は電動農機との接続を解除して充電場所まで戻り、図１０に示す内部充電モードで電力供給設備１００の蓄電設備４に充電を行う。この一連の作業を繰り返す。
【0072】
図１６の例では、電動農機ＶＡからの充電要請信号を受信した管理用ＰＣから移動命令と充電対象である電動農機ＶＡの識別信号を受信した給電車ＶＳＡが、電動農機ＶＡの近傍まで移動して充電を行い、充電終了後は充電場所まで戻り、給電車ＶＳＡに充電を行う。
【0073】
図１７は、第２実施形態に係る農繁期における電力供給設備１００を搭載した電動農機の他の活用例を示す図である。図１７では、管理されたエリアと管理されたエリア外との距離が近い例を示している。充電設備がない場所（管理エリア外）である農地において、２台の電動農機（電動農機ＶＡ、電動農機ＶＢ）が作業を行っている。充電を必要とするレベルまで蓄電装置４の電力貯蔵量が低下した電動農機ＶＢが、自走して直流電力供給源であるＤＣバスに接続された給電スポットまで移動して充電を行い、充電終了後は自走して農地に戻り農作業を行う。この一連の作業を繰り返す。
【0074】
前記の充電要請モード、又は、自走して充電する場合においては、事前の契約等により、電力供給を行う事業者に予め登録された電動農機に対してのみ行われる。
【0075】
充電を行った際、電力供給設備１００に接続された電動農機等の電動移動体に対して電力の供給を開始したときに、年月日と時刻とを示す給電開始日時刻情報と、電気的接続が解除されたときの年月日と時刻とを示す給電終了日時刻情報と、給電終了日時刻情報から給電開始日時刻情報を減算して給電時間を算出し、供給電力の単価である単価情報に前述した給電時間を乗算して課金情報を算出する。
【0076】
そして、給電開始日時刻情報、給電終了日時刻情報、給電時間、単価情報、課金情報を、前述の電力供給設備１００の装置識別情報と、電動移動体に付与された電動移動体識別情報とに紐づけて、電力供給設備１００の管理装置に記憶する。記憶された情報は、所定の期間（例えば１カ月）ごとに集計し、上記の電動移動体に紐づけられた所有者に対して充電した電力量に応じた充電料金を請求する。このように、農繁期における給電車の配給及び契約した電動農機への電力供給、それに伴う充電料金の課金等のビジネスモデルが実現できる。
【0077】
図１８は、給電車の作業フローＳ５０を示す図である。給電車は、管理用ＰＣからの移動命令及び充電対象の識別情報を受信すると（ステップＳ５１）、直流供給源から解列する（ステップＳ５２）。給電車は、充電要求のあった充電対象近傍に移動する（ステップＳ５３）。給電車は、充電対象に接続を確認すると（ステップＳ５４）、充電対象に充電を行う（ステップＳ５５）。給電車は、充電が完了すると、充電対象との接続を解除し（ステップＳ５６）、直流供給源に移動する（ステップＳ５７）。そして、給電車は、直流供給源に接続し（ステップＳ５８）、直流供給源から充電を行い（ステップＳ５９）、待機する。
【0078】
＜第３実施形態＞
図１９は、第３実施形態に係る農閑期における電動農機の活用例を示す図である。
図１９（１）に、管理されたエリアのＤＣバスに電動農機を配置して活用するケースを示す。直流電源母線ＤＬ（ＤＣバス）、接続装置７０（給電スポット）については、第１実施形態と同じであるため説明を省略する。
図１９は、第３実施形態に係る農閑期における電動農機の活用例を示す図である。
図１９（１）に、管理されたエリアのＤＣバスに電動農機を配置して活用するケースを示す。直流電源母線ＤＬ（ＤＣバス）、接続装置７０（給電スポット）については、第１実施形態と同じであるため説明を省略する。
【0079】
複数の給電スポットのそれぞれの給電ケーブルと電動農機の第１の接続部ＪＶ１を接続し、電動農機の第３の接続部ＪＶ３に他のＥＶを接続して、図１１に示す外部ＤＣ充電モードにより、第１の接続部ＪＶ１からの入力電力を第３の接続部ＪＶ３に接続されたＥＶに出力する。このように、管理されたエリアに電動農機を移動して、給電スポットに接続することでＥＶ等の電動移動体に対して急速充電器として活用することができる。充電を行った際の充電料金の課金については、第１実施形態と同じであるため説明を省略する。
【0080】
図１９（２）に、管理されたエリア外に電動農機を移動して活用するケースを示す。電動農機は、管理されたエリアにおいて、電力供給設備１００の蓄電設備４及び電動農機の電力供給設備１００の蓄電設備４に充電した後、管理されたエリア外に移動して、ＤＣ需要家又はＡＣ需要家と電動農機を接続して、図１２に示すＤＣ電池モードにより接続された負荷に直流電力を供給する。又は、図１３に示すＡＣ電池モードにより、接続された負荷に交流電力を供給する。
【0081】
このように、農閑期において、管理されたエリアにおいて電動農機に充電した電力を、管理されたエリア外に移動してＤＣ需用家やＡＣ需用家に対して電力供給が可能となり、停電や災害発生時の電力供給源として活用できる。これにより、これまで農閑期において有効活用されていなかった電動農機の稼働率を向上させ、電動農機に新たな付加価値を付与することができる。
【0082】
＜第４実施形態＞
図２０は、第４実施形態に係る電力供給設備１００を搭載した作業用機械設備Ｖの構成（エコモード）を示す図である。図２１は、第４実施形態に係る電力供給設備１００を搭載した作業用機械設備の構成（パワーモード）を示す図である。第４実施形態として、図１４に示す作業モードにおける作業用機械設備の他の構成例を示す。
図２０は、第４実施形態に係る電力供給設備１００を搭載した作業用機械設備Ｖの構成（エコモード）を示す図である。図２１は、第４実施形態に係る電力供給設備１００を搭載した作業用機械設備の構成（パワーモード）を示す図である。第４実施形態として、図１４に示す作業モードにおける作業用機械設備の他の構成例を示す。
【0083】
【0084】
図２０は、作業モード時における第２の電力変換装置２を介して、又は、図２１は、第１の電力変換装置１を介して、電力供給設備１００の蓄電設備４からの直流電力を交流電力に変換し、ＡＣ駆動機構８に電力供給する構成について説明する。
【0085】
図２０、図２１は、図８の構成と比較して、作業用機械設備Ｖには第５の切替スイッチＣ、第５の切替スイッチＣの切替を制御する第２のモード切替レバーＯＬＣが配置されている。また、第２のＡ端子Ｊ４は、第４の切替スイッチＢの第４の共通端子ＪＢ０に接続されている。
【0086】
第５の切替スイッチＣは、電力供給設備１００のＤ端子Ｊ１を、第１の接続部ＪＶ１又は電力供給設備１００の蓄電設備４の何れかに接続する。
【0087】
第５の切替スイッチＣは、Ｃ接点スイッチであってもよい。第５の切替スイッチＣは、Ｄ端子Ｊ１と接続されている第５の共通端子ＪＣ０、第１の接続部ＪＶ１と接続されている第５の常開端子ＪＣ１（ａ接点端子、ノーマリオープン端子）、蓄電設備４と接続されている第５の常閉端子ＪＣ４（ｂ接点端子、ノーマリクローズ端子）を設けた。
【0088】
第２のモード切替レバーＯＬＣは、第５の切替スイッチＣの切替を制御する。第２のモード切替レバーＯＬＣには２つの切替点が存在し、切替点ＰＣ１は、電力供給設備１００のＤ端子Ｊ１に第１の接続部ＪＶ１を接続し、切替点ＰＣ４は、電力供給設備１００のＤ端子Ｊ１と蓄電設備４を接続する。
【0089】
図２０のエコモードにおいて、第５の切替スイッチＣは、ａ接点端子である第５の常開端子ＪＣ１に接続されている。第３の切替スイッチ９は、ｂ接点端子である第３の常閉端子Ｊ９２に接続されている。ＡＣ駆動機構８には、第２の電力変換装置２を介した交流電力のみが供給される。
【0090】
図２１のパワーモードにおいて、第５の切替スイッチＣは、ｂ接点端子である第５の常閉端子ＪＣ４に接続されている。ＡＣ駆動機構８には、第１の電力変換装置１を介した第１の交流電力（出力１）と、第２の電力変換装置２を介した第２の交流電力（出力２）を合成した交流電力（出力１＋出力２）が供給される。なお、第１の電力変換装置１及び第２の電力変換装置２からＡＣ駆動機構８に供給される交流電力の位相は、同期している。
【0091】
＜第５実施形態＞
図２２は、第５実施形態に係る電力供給設備１００を搭載した作業用機械設備の構成（作業モード）を示す図である。図２３は、第５実施形態に係る電力供給設備１００を搭載した作業用機械設備の構成（ＡＣ電力供給モード）を示す図である。
図２２は、第５実施形態に係る電力供給設備１００を搭載した作業用機械設備の構成（作業モード）を示す図である。図２３は、第５実施形態に係る電力供給設備１００を搭載した作業用機械設備の構成（ＡＣ電力供給モード）を示す図である。
【0092】
図２２、図２３は、２つのＡＣ駆動機構（ＡＣ駆動機構８、第２のＡＣ駆動機構８Ａ）を搭載した作業用機械設備Ｖにおいて、電力供給設備１００の蓄電設備４の２つの電力供給ラインからそれぞれのＡＣ駆動機構８、第２のＡＣ駆動機構８Ａに電力を供給する作業モードと、管理されたエリア外においてＡＣ需要家に交流電力を供給するＡＣ電力供給モードを示す。
【0093】
図２２は、図８の構成と比較して、作業用機械設備Ｖは、ＡＣ駆動機構が２つの構成となっており、ＡＣ駆動機構８、第２のＡＣ駆動機構８Ａを有する。また、図２０、図２１の構成と比較して、作業用機械設備Ｖには第２のＡＣ駆動機構８Ａと、外部の直流電力を必要とする負荷（ＡＣ需要家）に接続される出力用の端子である第４の接続部ＪＶ４との接続を切り替える第６の切替スイッチＤ、第６の切替スイッチＤの切替を制御する第３のモード切替レバーＯＬＤが配置されている。さらに、また、第２のＡ端子Ｊ４は、第４の切替スイッチＢの第４の共通端子ＪＢ０への接続に代えて、第６の切替スイッチＤの第６の共通端子ＪＤ０に接続されている。
【0094】
第６の切替スイッチＤは、電力供給設備１００の第２のＡ端子Ｊ４を、第４の接続部ＪＶ４又は第２のＡＣ駆動機構８Ａの何れかに接続する。
【0095】
第６の切替スイッチＤは、Ｃ接点スイッチであってもよい。第６の切替スイッチＤは、第２のＡ端子Ｊ４と接続されている第６の共通端子ＪＤ０、第２のＡＣ駆動機構８Ａと接続されている第６の常開端子ＪＤ８（ａ接点端子、ノーマリオープン端子）、第４の接続部ＪＶ４と接続されている第６の常閉端子ＪＤ４（ｂ接点端子、ノーマリクローズ端子）を設けた。
【0096】
第３のモード切替レバーＯＬＤは、第６の切替スイッチＤの切替を制御する。第３のモード切替レバーＯＬＤには２つの切替点が存在し、切替点ＰＤ８は、電力供給設備１００の第２のＡ端子Ｊ４と第２のＡＣ駆動機構８Ａを接続し、切替点ＰＤ４は、電力供給設備１００の第２のＡ端子Ｊ４に第４の接続部ＪＶ４を接続する。
【0097】
図２２の作業モードにおいて、第６の切替スイッチＤは、ａ接点端子である第６の常開端子ＪＤ８に接続されている。ＡＣ駆動機構８には、第２の電力変換装置２を介して変換された第１の交流電力が供給され、第２のＡＣ駆動機構８Ａには、第１の電力変換装置１を介して変換された第2の交流電力が供給される。
【0098】
図２３のＡＣ電力供給モードにおいて、第１の切替スイッチ６は、ｂ接点端子である第１の常閉端子Ｊ６２に接続されている。第２の切替スイッチ７は、ｂ接点端子である第２の常閉端子Ｊ７４に接続されている。第３の切替スイッチ９は、ｂ接点端子である第３の常閉端子Ｊ９２に接続されている。第４の切替スイッチＢは、ｂ接点端子である第４の常閉端子ＪＢ２に接続されている。第５の切替スイッチＣは、ｂ接点端子である第５の常閉端子ＪＣ４に接続されている。第６の切替スイッチＤは、ｂ接点端子である第６の常閉端子ＪＤ４に接続されている。
【0099】
第２の接続部ＪＶ２には、作業用機械設備Ｖの電力供給設備１００の蓄電設備４からの直流電力が第２の電力変換装置２を介して変換された第１の交流電力が供給され、第４の接続部ＪＶ４には、電力供給設備１００の蓄電設備４からの直流電力が第１の電力変換装置１を介して変換された第２の交流電力が供給される。
【0100】
以上説明した本実施形態の電力供給設備、作業用機械設備及び電力供給方法は、次の特徴を有する。
電力供給設備１００は、外部設備と接続する第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）、第２の接続端子（例えば、Ａ端子Ｊ２）及び第３の接続端子（例えば、Ｃ端子Ｊ３）と、直流電力から交流電力に変換し又は交流電力から直流電力に変換する、第１の電力変換装置１及び第２の電力変換装置２と、直流電力を蓄電する蓄電設備４と、第２の電力変換装置２の一方と接続されている第１の共通端子Ｊ６０、第１の電力変換装置１の一方と接続されている第１の常開端子Ｊ６１及び第２の接続端子と接続されている第１の常閉端子Ｊ６２を有する第１の切替スイッチ６と、第２の電力変換装置２の他方と接続されている第２の共通端子Ｊ７０、第３の接続端子と接続されている第２の常開端子Ｊ７３及び蓄電設備と接続されている第２の常閉端子Ｊ７４を有する第２の切替スイッチ７と、管理装置５と、を備える。第１の接続端子は、第１の電力変換装置１の他方と接続されている。
電力供給設備１００は、外部設備と接続する第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）、第２の接続端子（例えば、Ａ端子Ｊ２）及び第３の接続端子（例えば、Ｃ端子Ｊ３）と、直流電力から交流電力に変換し又は交流電力から直流電力に変換する、第１の電力変換装置１及び第２の電力変換装置２と、直流電力を蓄電する蓄電設備４と、第２の電力変換装置２の一方と接続されている第１の共通端子Ｊ６０、第１の電力変換装置１の一方と接続されている第１の常開端子Ｊ６１及び第２の接続端子と接続されている第１の常閉端子Ｊ６２を有する第１の切替スイッチ６と、第２の電力変換装置２の他方と接続されている第２の共通端子Ｊ７０、第３の接続端子と接続されている第２の常開端子Ｊ７３及び蓄電設備と接続されている第２の常閉端子Ｊ７４を有する第２の切替スイッチ７と、管理装置５と、を備える。第１の接続端子は、第１の電力変換装置１の他方と接続されている。
【0101】
管理装置５は、第１の切替スイッチ及び第２の切替スイッチの開閉状態により構成する、第１の電力変換装置１及び第２の電力変換装置２の接続状態に基づき、第１の接続端子から電力を供給する第１の電力供給モード（例えば、図５参照）、又は、第２の接続端子から電力を供給する第２の電力供給モード（例えば、図６参照）、又は、第３の接続端子から電力を供給する第３の電力供給モード（例えば、図４参照）の何れかを選択して電力を供給する。これにより、図７に示すように、移動可能な多様な供給形態をする電力供給設備を提供することができる。
【0102】
電力供給設備１００は、管理されたエリア又は管理されたエリア外において、第１の共通端子Ｊ６０を第１の常開端子Ｊ６１に接続し、さらに、第２の共通端子Ｊ７０を第２の常閉端子Ｊ７４に接続した第１の電力供給モード（例えば、図５参照）において、蓄電設備４から出力した直流電力を第２の電力変換装置２及び第１の電力変換装置１を介して所望の電圧の第１の直流電力を生成して第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）から第１の直流電力を供給する。これにより、直流電力を必要とするＤＣ需要家等に供給することができる。
【0103】
電力供給設備１００は、管理されたエリア又は管理されたエリア外において、第１の共通端子Ｊ６０を第１の常閉端子Ｊ６２に接続し、さらに、第２の共通端子Ｊ７０を第２の常閉端子Ｊ７４に接続した第２の電力供給モード（例えば、図６参照）において、蓄電設備４から出力した直流電力を第２の電力変換装置２を介して所望の電圧の交流電力を生成して第２の接続端子（例えば、Ａ端子Ｊ２）から交流電力を供給する。これにより、交流電力を必要とするＡＣ需要家等に供給することができる。
【0104】
電力供給設備１００は、管理されたエリアにおいて、第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）から所定電圧の外部直流電力を入力し、第１の共通端子Ｊ６０を第１の常開端子Ｊ６１に接続し、さらに、第２の共通端子Ｊ７０を第２の常開端子Ｊ７３に接続した第３の電力供給モード（例えば、図４参照）において、第１の接続端子から入力した外部直流電力を第１の電力変換装置１及び第２の電力変換装置２を介して所望の電圧の第２の直流電力を生成して第３の接続端子（例えば、Ｃ端子Ｊ３）から第２の直流電力を供給する。これにより、直流電力を必要とする電動自動車等に供給することができる。
【0105】
電力供給設備１００は、管理されたエリアにおいて、第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）から所定電圧の外部直流電力を入力し、第１の共通端子Ｊ６０を第１の常開端子Ｊ６１に接続し、さらに、第２の共通端子Ｊ７０を第２の常閉端子Ｊ７４に接続した充電モード（例えば、図３参照）において、第１の接続端子から入力した外部直流電力を第１の電力変換装置１及び第２の電力変換装置２を介して所望の電圧の第３の直流電力を生成して蓄電設備４を充電する。これにより、電力を必要とする需要家等へ供給するための電力を確保することができる。
【0106】
管理装置５は、第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）に直流負荷である外部デバイスの接続を検知したときに第１の電力供給モード（例えば、図５参照）を選択し、第２の接続端子（例えば、Ａ端子Ｊ２）に交流負荷である外部デバイスの接続を検知したときに第２の電力供給モード（例えば、図６参照）を選択し、第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）に外部直流電力の供給を検知し、さらに第３の接続端子（例えば、Ｃ端子Ｊ３）に外部デバイスの接続を検知したときに第３の電力供給モード（例えば、図４参照）を選択し、第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）に外部直流電力の供給を検知し、さらに第３の接続端子（例えば、Ｃ端子Ｊ３）に外部デバイスの接続を検知しないときに充電モード（例えば、図３参照）を選択するように、第１の切替スイッチ６及び前記第２の切替スイッチ７の開閉操作を行う。これにより、これにより、図７に示すように、移動可能な多様な供給形態をする電力供給設備を提供することができる。
【0107】
電力供給設備１００は、準備された移動手段により管理されたエリアから管理されたエリア外に移動することができる（図７（２）参照）。
【0108】
電力供給設備１００を備えた作業用機械設備Ｖであって、電力供給設備１００は、さらに、第４の接続端子（例えば、第２のＡ端子Ｊ４）と、第１の電力変換装置１と第１の切替スイッチ６の間に配置され、第１の電力変換装置１の一方に接続されている第３の共通端子Ｊ９０、第１の常開端子Ｊ６１に接続されている第３の常開端子Ｊ９３及び第４の接続端子に接続されている第３の常閉端子Ｊ９２を有する第３の切替スイッチ９と、を備える。作業用機械設備Ｖは、作業モードと、第１の電力供給モード（例えば、図１２参照）、第２の電力供給モード（例えば、図１３参照）、第３の電力供給モード（例えば、図１１参照）を含む電力供給モードと、を備え、作業用機械設備Ｖは、作業モードを選択したときに自走可能な状態となり、電力供給モードを選択したときに所定電圧の直流電力又は所定電圧の交流電力を供給可能な状態となる。これにより、図１９に示すように、作業用機械設備Ｖは、作業モード以外に、移動可能な多様な供給形態をする電力供給設備を提供することができる。
【0109】
作業用機械設備Ｖは、ＡＣ駆動機構８と、第５の接続端子（例えば、第１の接続部ＪＶ１）、第６の接続端子（例えば、第２の接続部ＪＶ２）、及び第７の接続端子（例えば、第３の接続部ＪＶ３）と、第４の共通端子ＪＢ０、第４の常開端子ＪＢ８及び第４の常閉端子ＪＢ２を有する第４の切替スイッチＢと、を備え、第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）に第５の接続端子（例えば、第１の接続部ＪＶ１）が接続されており、第２の接続端子（例えば、Ａ端子Ｊ２）に第４の共通端子ＪＢ０が接続されており、第４の常開端子ＪＢ８にＡＣ駆動機構８が接続されており、第４の常閉端子ＪＢ２に第６の接続端子（例えば、第２の接続部ＪＶ２）が接続されており、第３の接続端子（例えば、Ｃ端子Ｊ３）に第７の接続端子（例えば、第３の接続部ＪＶ３）が接続されている。これにより、これにより、図１６、図１７に示すように、移動可能な多様な供給形態をする電力供給設備１００を有する作業用機械設備Ｖを提供することができる。
【0110】
作業用機械設備Ｖは、さらに、第４の切替スイッチＢの第１の選択位置（切替点ＰＢ８、第４の常開端子ＪＢ８に対応）及び第２の選択位置（切替点ＰＢ２，第４の常閉端子ＪＢ２に対応）を有する第１のモード切替レバーＯＬＢを備える。
【0111】
管理装置５は、第４の切替スイッチＢの第１の選択位置が選択されたときに作業モードを選択して、第４の共通端子ＪＢ０に第４の常開端子ＪＢ８を接続し、第２の電力供給モードを選択して第２の接続端子（例えば、Ａ端子Ｊ２）を介してＡＣ駆動機構８に所定電圧の交流電力を供給する（図１４参照）。
【0112】
管理装置５は、第４の切替スイッチＢの第２の選択位置が選択されたときに電力供給モードを選択して、第４の共通端子ＪＢ０に第４の常閉端子ＪＢ２を接続し、第５の接続端子（例えば、第１の接続部ＪＶ１）に外部デバイスの接続を検知したときに第１の電力供給モードを選択して第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）を介して所定電圧の直流電力を供給し（図１２参照）、第６の接続端子（例えば、第２の接続部ＪＶ２）に外部デバイスの接続を検知したときに第２の電力供給モードを選択して第２の接続端子を介して前記第６の接続端子に所定電圧の交流電力を供給する（図１３参照）。これにより、作業用機械設備Ｖは、所定電圧の直流電力及び交流電力を供給することができる。
【0113】
作業用機械設備Ｖは、さらに、第５の共通端子ＪＣ０、第５の常開端子ＪＣ１及び第５の常閉端子ＪＣ４を有する第５の切替スイッチＣを備え、第５の接続端子（例えば、第１の接続部ＪＶ１）に第５の常開端子ＪＣ１が接続されており、第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）に第５の共通端子ＪＣ０が接続されており、蓄電設備４に第５の常閉端子ＪＣ４が接続されている。電力供給モードとして、第４の接続端子（例えば、第２のＡ端子Ｊ４）を介して交流電力を供給する第４の電力供給モード（図２０参照）を有する。これにより、作業用機械設備Ｖは、第１の電力供給モード（例えば、図１２参照）、第２の電力供給モード（例えば、図１３参照）、第３の電力供給モード（例えば、図１１参照）以外に、第４の電力供給モードを有する。
【0114】
図２０における第４の電力供給モードは、蓄電設備４、第５の切替スイッチＣ、第１の電力変換装置１、第３の切替スイッチ９、第４の切替スイッチＢを経由して、第２の接続部ＪＶ２（第６の接続端子）から、交流電力を供給するモードである。
【0115】
作業用機械設備Ｖは、さらに、第５の切替スイッチＣの第１の選択位置（切替点ＰＣ１、第５の常開端子ＪＣ１に対応）及び第２の選択位置（切替点ＰＣ４、第５の常閉端子ＪＣ４に対応）を有する第２のモード切替レバー（ＯＬＣ）を備える。
【0116】
管理装置５は、第５の切替スイッチＣの第１の選択位置が選択されたときに、第５の共通端子ＪＣ０に第５の常開端子ＪＣ１を接続し、第５の接続端子（例えば、第１の接続部ＪＶ１）に外部デバイスの接続を検知したときに第１の電力供給モードを選択して、第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）を介して所定電圧の直流電力を供給する。
【0117】
管理装置５は、第５の切替スイッチＣの第２の選択位置が選択されたときに、第５の共通端子ＪＣ０に第５の常閉端子ＪＣ４を接続し、第４の共通端子ＪＢ０に第４の常閉端子ＪＢ２を接続し、第４の電力供給モードを選択して、第４の接続端子（例えば、第２のＡ端子Ｊ４）を介して所定電圧の交流電力を供給する。
【0118】
電力供給モードは、さらに、エコモードとパワーモードを備え、エコモードは、作業モードで生成された第１の交流電力をＡＣ駆動機構８に供給する（図２０参照）。
【0119】
パワーモードは、第３の共通端子Ｊ９０を第３の常閉端子Ｊ９２に接続し、第５の共通端子ＪＣ０を第５の常閉端子ＪＣ４に接続し、さらに、第４の共通端子ＪＢ０を第４の常開端子ＪＢ８に接続し、蓄電設備４から出力した直流電力を第１の電力変換装置を介して所望の電圧の第２の交流電力を生成し、作業モードで生成された第１の交流電力と第２の交流電力を合成した交流電力をＡＣ駆動機構８に供給する。これにより、ＡＣ駆動機構８に大容量の交流電力を供給することができる。
【0120】
作業用機械設備Ｖは、さらに、第２のＡＣ駆動機構８Ａと、第８の接続端子（例えば、第４の接続部ＪＶ４）と、第６の共通端子ＪＤ０、第６の常開端子ＪＤ８及び第６の常閉端子ＪＤ４を有する第６の切替スイッチＤを備える。第２のＡＣ駆動機構８Ａに第６の常開端子ＪＤ８が接続されており、第４の接続端子（例えば、第２のＡ端子Ｊ４）に第６の共通端子ＪＤ０が接続されており、第８の接続端子（例えば、第４の接続部ＪＶ４）に第６の常閉端子ＪＤ４が接続されている（図２２、図２３参照）。これにより、ふたつの交流駆動機構を有する作業用機械設備Ｖに、駆動用の交流電力を供給でき、また、第１の接続部ＪＶ１、第２の接続部ＪＶ２、第３の接続部ＪＶ３、第４の接続部ＪＶ４から電力を供給できる。
【0121】
作業用機械設備Ｖは、さらに、第６の切替スイッチＤの第１の選択位置（切替点ＰＤ８、第６の常開端子ＪＤ８に対応）及び第２の選択位置（切替点ＰＤ４、第６の常閉端子ＪＤ４対応）を有する第３のモード切替レバー（ＯＬＤ）を備える（図２２参照）。
【0122】
管理装置５は、第６の切替スイッチＤの第１の選択位置を選択したときに、作業モードを選択し、第６の共通端子ＪＤ０に第６の常開端子ＪＤ８を接続し、ＡＣ駆動機構８及び第２のＡＣ駆動機構８Ａに所定電圧の交流電力を供給する（図２２参照）。
【0123】
管理装置５は、第６の切替スイッチＤの第２の選択位置を選択したときに、第２の電力供給モードと第４の電力供給モードを組み合わせた第５の電力供給モードを選択し、第４の共通端子ＪＢ０に第４の常閉端子ＪＢ２を接続し、第６の接続端子（例えば、第２の接続部ＪＶ２）に所定電圧の交流電力を供給するとともに、第６の共通端子ＪＤ０に第６の常閉端子ＪＤ４を接続し、第８の接続端子（例えば、第４の接続部ＪＶ４）に所定電圧の交流電力を供給する（図２３参照）。これにより、作業用機械設備Ｖは、第２の接続部ＪＶ２と、第４の接続部ＪＶ４とから、ＡＣ需要家等に交流電力を供給することができる。
【0124】
作業用機械設備Ｖを使用した電力供給方法は、（ａ）～（ｄ）の処理ステップを有する（図１７参照）。
（ａ）管理装置５は、管理されたエリアにおいて、第１のモード切替レバーＯＬＢにより電力供給モードが選択された状態で第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）に外部直流電力の供給を検知したときに、充電モードを選択して蓄電設備４を充電する充電ステップ（図１０参照）
（ｂ）管理装置５は、第１のモード切替レバーＯＬＢにより作業モードが選択されたときに、第４の共通端子ＪＢ０に第４の常開端子ＪＢ８を接続し、第２の電力供給モードを選択して交流駆動機構に所定電圧の交流電力を供給して、作業用機械設備が所望の位置まで自走して移動する移動ステップ（図１５参照）
（ｃ）管理装置５は、第１のモード切替レバーＯＬＢにより電力供給モードが選択された状態で第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）に外部デバイスの接続を検知したときに、第１の電力供給モードを選択して第１の接続端子に接続された外部デバイスに所定電圧の直流電力を供給する電力供給ステップ（図１２参照）
（ｄ）管理装置５は、管理されたエリア外において、電力供給ステップ終了後に第１のモード切替レバーＯＬＢにより作業モードが選択されたときに、第４の共通端子ＪＢ０に第４の常開端子ＪＢ８を接続し、第２の電力供給モードを選択して交流駆動機構に所定電圧の交流電力を供給して、作業用機械設備Ｖが管理されたエリアに自走して戻る回帰ステップ（図１０参照）
（ａ）管理装置５は、管理されたエリアにおいて、第１のモード切替レバーＯＬＢにより電力供給モードが選択された状態で第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）に外部直流電力の供給を検知したときに、充電モードを選択して蓄電設備４を充電する充電ステップ（図１０参照）
（ｂ）管理装置５は、第１のモード切替レバーＯＬＢにより作業モードが選択されたときに、第４の共通端子ＪＢ０に第４の常開端子ＪＢ８を接続し、第２の電力供給モードを選択して交流駆動機構に所定電圧の交流電力を供給して、作業用機械設備が所望の位置まで自走して移動する移動ステップ（図１５参照）
（ｃ）管理装置５は、第１のモード切替レバーＯＬＢにより電力供給モードが選択された状態で第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）に外部デバイスの接続を検知したときに、第１の電力供給モードを選択して第１の接続端子に接続された外部デバイスに所定電圧の直流電力を供給する電力供給ステップ（図１２参照）
（ｄ）管理装置５は、管理されたエリア外において、電力供給ステップ終了後に第１のモード切替レバーＯＬＢにより作業モードが選択されたときに、第４の共通端子ＪＢ０に第４の常開端子ＪＢ８を接続し、第２の電力供給モードを選択して交流駆動機構に所定電圧の交流電力を供給して、作業用機械設備Ｖが管理されたエリアに自走して戻る回帰ステップ（図１０参照）
【0125】
（ａ）の充電ステップと（ｂ）の移動ステップと（ｃ）の電力供給ステップと（ｄ）の回帰ステップと、を繰り返して外部デバイスに所定電圧の直流電力を供給することができる。
【0126】
作業用機械設備Ｖは、第１の接続端子（例えば、Ｄ端子Ｊ１）に外部デバイスが接続されたときに外部デバイスが有する識別情報を取得して、識別情報が予め登録された識別情報と一致したときに、電力供給ステップを実行するとよい。
【0127】
電力供給ステップを実行したときに、外部デバイスに直流電力を供給した時間に設定した単価を乗算して算出したサービス料金を識別情報に紐づけられた所有者に課金するとよい。
【0128】
本実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）ＡＣモータ（交流モータ）で駆動する電動耕運機などの作業用機械設備に応用することにより、自走可能な電力供給設備として活用することができる。
（２）農業向けの作業用機械設備に電力供給機能を持たせることにより、農繁期においては農機具として、農閑期においては充電設備があるエリアに移動して充電スタンドとなり、他の電気自動車、電動作業用機械設備などに給電することができる。
（１）ＡＣモータ（交流モータ）で駆動する電動耕運機などの作業用機械設備に応用することにより、自走可能な電力供給設備として活用することができる。
（２）農業向けの作業用機械設備に電力供給機能を持たせることにより、農繁期においては農機具として、農閑期においては充電設備があるエリアに移動して充電スタンドとなり、他の電気自動車、電動作業用機械設備などに給電することができる。
【0129】
作業用機械設備Ｖは、トラクター、ショベルカー、ホイルローダ、キャリヤ等の建設作業機、あるいは、耕耘機や田植機等の農作業機といった蓄電池で駆動する何れの電動作業機に適用することができる。
【符号の説明】
【0130】
１ 第１の電力変換装置
２ 第２の電力変換装置
３ 電気的絶縁装置
４ 蓄電設備
５ 管理装置
６ 第１の切替スイッチ
７ 第２の切替スイッチ
８ ＡＣ駆動機構（交流駆動機構）
８Ａ 第２のＡＣ駆動機構（第２の交流駆動機構）
９ 第３の切替スイッチ
７０ 接続装置（給電スポット）
１００ 電力供給設備
Ｂ 第４の切替スイッチ
Ｃ 第５の切替スイッチ
Ｄ 第６の切替スイッチ
Ｊ１ Ｄ端子（第１の接続端子）
Ｊ２ Ａ端子（第２の接続端子）
Ｊ３ Ｃ端子（第３の接続端子）
Ｊ４ 第２のＡ端子（第４の接続端子）
Ｊ６０ 第１の共通端子
Ｊ６１ 第１の常開端子（第１の切替スイッチのＤ端子側）
Ｊ６２ 第１の常閉端子（第１の切替スイッチのＡ端子側）
Ｊ７０ 第２の共通端子
Ｊ７３ 第２の常開端子（第２の切替スイッチのＣ端子側）
Ｊ７４ 第２の常閉端子（第２の切替スイッチの蓄電設備側）
Ｊ９０ 第３の共通端子
Ｊ９３ 第３の常開端子（第３の切替スイッチの絶縁装置側）
Ｊ９２ 第３の常閉端子（第３の切替スイッチの第２のＡ端子側）
ＪＢ０ 第４の共通端子
ＪＢ８ 第４の常開端子（第４の切替スイッチの交流駆動機構側）
ＪＢ２ 第４の常閉端子（第４の切替スイッチの第２の接続部側）
ＪＣ０ 第５の共通端子
ＪＣ１ 第５の常開端子（第５の切替スイッチの第１の接続部側）
ＪＣ４ 第５の常閉端子（第５の切替スイッチの蓄電設備側）
ＪＤ０ 第６の共通端子
ＪＤ８ 第６の常開端子（第６の切替スイッチの第２の交流駆動機構側）
ＪＤ４ 第６の常閉端子（第６の切替スイッチの第４の接続部側）
ＪＶ１ 第１の接続部（第５の接続端子）
ＪＶ２ 第２の接続部（第６の接続端子）
ＪＶ３ 第３の接続部（第７の接続端子）
ＪＶ４ 第４の接続部（第８の接続端子）
ＯＬＢ 第１のモード切替レバー
ＯＬＣ 第２のモード切替レバー
ＯＬＤ 第３のモード切替レバー
Ｖ 作業用機械設備
ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ 電動農機
ＶＳＡ 給電車
２ 第２の電力変換装置
３ 電気的絶縁装置
４ 蓄電設備
５ 管理装置
６ 第１の切替スイッチ
７ 第２の切替スイッチ
８ ＡＣ駆動機構（交流駆動機構）
８Ａ 第２のＡＣ駆動機構（第２の交流駆動機構）
９ 第３の切替スイッチ
７０ 接続装置（給電スポット）
１００ 電力供給設備
Ｂ 第４の切替スイッチ
Ｃ 第５の切替スイッチ
Ｄ 第６の切替スイッチ
Ｊ１ Ｄ端子（第１の接続端子）
Ｊ２ Ａ端子（第２の接続端子）
Ｊ３ Ｃ端子（第３の接続端子）
Ｊ４ 第２のＡ端子（第４の接続端子）
Ｊ６０ 第１の共通端子
Ｊ６１ 第１の常開端子（第１の切替スイッチのＤ端子側）
Ｊ６２ 第１の常閉端子（第１の切替スイッチのＡ端子側）
Ｊ７０ 第２の共通端子
Ｊ７３ 第２の常開端子（第２の切替スイッチのＣ端子側）
Ｊ７４ 第２の常閉端子（第２の切替スイッチの蓄電設備側）
Ｊ９０ 第３の共通端子
Ｊ９３ 第３の常開端子（第３の切替スイッチの絶縁装置側）
Ｊ９２ 第３の常閉端子（第３の切替スイッチの第２のＡ端子側）
ＪＢ０ 第４の共通端子
ＪＢ８ 第４の常開端子（第４の切替スイッチの交流駆動機構側）
ＪＢ２ 第４の常閉端子（第４の切替スイッチの第２の接続部側）
ＪＣ０ 第５の共通端子
ＪＣ１ 第５の常開端子（第５の切替スイッチの第１の接続部側）
ＪＣ４ 第５の常閉端子（第５の切替スイッチの蓄電設備側）
ＪＤ０ 第６の共通端子
ＪＤ８ 第６の常開端子（第６の切替スイッチの第２の交流駆動機構側）
ＪＤ４ 第６の常閉端子（第６の切替スイッチの第４の接続部側）
ＪＶ１ 第１の接続部（第５の接続端子）
ＪＶ２ 第２の接続部（第６の接続端子）
ＪＶ３ 第３の接続部（第７の接続端子）
ＪＶ４ 第４の接続部（第８の接続端子）
ＯＬＢ 第１のモード切替レバー
ＯＬＣ 第２のモード切替レバー
ＯＬＤ 第３のモード切替レバー
Ｖ 作業用機械設備
ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ 電動農機
ＶＳＡ 給電車
【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】
【図23】