特開 2024-95459 電源切替装置

(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】P2024095459

(43)【公開日】2024-07-10

(54)【発明の名称】電源切替装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 9/54 20060101AFI20240703BHJP

   H01H 47/00 20060101ALI20240703BHJP

   H02H 7/00 20060101ALI20240703BHJP

   H02J 3/00 20060101ALI20240703BHJP

【ＦＩ】

H01H9/54 B

H01H47/00 A

H02H7/00 L

H02J3/00 160

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022212764

(22)【出願日】2022-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】川口 直樹

(72)【発明者】

【氏名】林田 靖雄

【テーマコード（参考）】

5G034

5G053

5G057

5G066

【Ｆターム（参考）】

5G034AA20

5G034AB01

5G053EB08

5G053EC01

5G053FA01

5G057AA11

5G057BB07

5G057BC05

5G057XX20

5G066HA11

(57)【要約】      （修正有）

【課題】複数の電源の切り替えを行う電源切替装置において、接点が溶着した場合に電源の短絡を防止する。
【解決手段】電源切替装置は、主電源回路と補助電源回路と負荷回路と電源側リレーと負荷側リレーとを備える。電源側リレーは、第１主電源接点と第２主電源接点と第１補助電源接点と第２補助電源接点とを含み、第１主接続状態において第１主電源接点と第２主電源接点とを接続して第１補助電源接点と第２補助電源接点とを遮断し、第２主接続状態において第１補助電源接点と第２補助電源接点とを接続して第１主電源接点と第２主電源接点とを遮断する。負荷側リレーは、第３主電源接点と第３補助電源接点とを含み、第２主接続状態において第３主電源接点と負荷回路とを接続して第３補助電源接点と負荷回路とを遮断し、第２補助接続状態において第３補助電源接点と負荷回路とを接続して第３主電源接点と負荷回路とを遮断する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

負荷の電源を主電源と補助電源との間で切り替える電源切替装置であって、
前記主電源に接続される主電源回路と、
前記補助電源に接続される補助電源回路と、
前記負荷に接続される負荷回路と、
前記主電源回路に接続される第１主電源接点と、前記第１主電源接点に対応して配置される第２主電源接点と、前記補助電源回路に接続される第１補助電源接点と、前記第１補助電源接点に対応して配置される第２補助電源接点とを含み、前記第１主電源接点と前記第２主電源接点とを接続して前記第１補助電源接点と前記第２補助電源接点とを遮断する第１主接続状態と、前記第１補助電源接点と前記第２補助電源接点とを接続して前記第１主電源接点と前記第２主電源接点とを遮断する第１補助接続状態とに切り替え可能な電源側リレーと、
前記第２主電源接点に接続される主連結回路と、
前記第２補助電源接点に接続される補助連結回路と、
前記主連結回路に接続される第３主電源接点と、前記補助連結回路に接続される第３補助電源接点とを含み、前記第３主電源接点と前記負荷回路とを接続して前記第３補助電源接点と前記負荷回路とを遮断する第２主接続状態と、前記第３補助電源接点と前記負荷回路とを接続して前記第３主電源接点と前記負荷回路とを遮断する第２補助接続状態とに切り替え可能な負荷側リレーと、
を備える電源切替装置。

【請求項2】

前記電源側リレーと前記負荷側リレーとを制御するコントローラをさらに備える、
請求項１に記載の電源切替装置。

【請求項3】

前記コントローラは、前記電源側リレーを前記第１主接続状態に切り替え、前記負荷側リレーを前記第２主接続状態に切り替えることで、前記主電源から前記負荷に電力を供給させる、
請求項２に記載の電源切替装置。

【請求項4】

前記コントローラは、前記電源側リレーを前記第１主接続状態に切り替えた後、所定時間経過後に、前記負荷側リレーを前記第２主接続状態に切り替える、
請求項３に記載の電源切替装置。

【請求項5】

前記コントローラは、前記負荷側リレーを前記第２主接続状態に切り替えた後、所定時間経過後に、前記電源側リレーを前記第１主接続状態に切り替える、
請求項３に記載の電源切替装置。

【請求項6】

前記コントローラは、前記電源側リレーを前記第１補助続状態に切り替え、前記負荷側リレーを前記第２補助続状態に切り替えることで、前記補助電源から前記負荷に電力を供給させる、
請求項２に記載の電源切替装置。

【請求項7】

前記コントローラは、前記電源側リレーを前記第１補助接続状態に切り替えた後、所定時間経過後に、前記負荷側リレーを前記第２補助接続状態に切り替える、
請求項６に記載の電源切替装置。

【請求項8】

前記コントローラは、前記負荷側リレーを前記第２補助接続状態に切り替えた後、所定時間経過後に、前記電源側リレーを前記第１補助接続状態に切り替える、
請求項６に記載の電源切替装置。

【請求項9】

前記主電源回路の電圧又は電流を検出する主電源センサをさらに備え、
前記コントローラは、前記主電源センサによって検出された前記主電源回路の電圧又は電流に基づいて、前記第１主電源接点と前記第２主電源接点と前記第３主電源接点との少なくとも１つの溶着を判定する、
請求項２に記載の電源切替装置。

【請求項10】

前記補助電源回路の電圧又は電流を検出する補助電源センサをさらに備え、
前記コントローラは、前記補助電源センサによって検出された前記補助電源回路の電圧又は電流に基づいて、前記第１補助電源接点と前記第２補助電源接点と前記第３補助電源接点の少なくとも１つの溶着を判定する、
請求項２に記載の電源切替装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源切替装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、負荷への電源の切り替えを行う電源切替装置が知られている。例えば、特許文献１は、商用電源の停電時に、負荷への電源を商用電源から他の電源に切り替える電源切替システムを開示している。この電源切替システムは、第１～第４リレーを備えている。第１リレーのａ接点は、商用電源に接続されている。第２リレー、のａ接点は、他の電源に接続されている。他の電源は、蓄電池と分散電源とを含む。第３リレーのａ接点は、蓄電池に接続されている。第４リレーのａ接点は、分散電源に接続されている。第１～第４リレーのａ接点のオン／オフが切り替えられることで、負荷に接続される電源が切り替えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１３２４９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の電源切替システムでは、接点が溶着した場合には、電源が短絡してしまう。例えば、第１リレーのａ接点が溶着した状態で、第２リレーと第３リレーとのａ接点がオンに切り替えられると、主電源と蓄電池とが短絡してしまう。本発明の目的は、複数の電源の切り替えを行う電源切替装置において、接点が溶着した場合に、電源の短絡を防止することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様に係る電源切替装置は、負荷の電源を主電源と補助電源との間で切り替える。電源切替装置は、主電源回路と、補助電源回路と、負荷回路と、電源側リレーと、主連結回路と、補助連結回路と、負荷側リレーとを備える。主電源回路は、主電源に接続される。補助電源回路は、補助電源に接続される。負荷回路は、負荷に接続される。電源側リレーは、第１主電源接点と、第２主電源接点と、第１補助電源接点と、第２補助電源接点とを含む。第１主電源接点は、主電源回路に接続される。第２主電源接点は、第１主電源接点に対応して配置される。第１補助電源接点は、補助電源回路に接続される。第２補助電源接点は、第１補助電源接点に対応して配置される。電源側リレーは、第１主接続状態と第１補助接続状態とに切り替え可能である。電源側リレーは、第１主接続状態において、第１主電源接点と第２主電源接点とを接続して、第１補助電源接点と第２補助電源接点とを遮断する。電源側リレーは、第２主接続状態において、第１補助電源接点と第２補助電源接点とを接続して、第１主電源接点と第２主電源接点とを遮断する。主連結回路は、第２主電源接点に接続される。補助連結回路は、第２補助電源接点に接続される。負荷側リレーは、第３主電源接点と第３補助電源接点とを含む。第３主電源接点は、主連結回路に接続される。第３補助電源接点は、補助連結回路に接続される。負荷側リレーは、第２主接続状態と第２補助接続状態とに切り替え可能である。負荷側リレーは、第２主接続状態において、第３主電源接点と負荷回路とを接続して、第３補助電源接点と負荷回路とを遮断する。負荷側リレーは、第２補助接続状態において、第３補助電源接点と負荷回路とを接続して、第３主電源接点と負荷回路とを遮断する。

【0006】

本態様に係る電源切替装置では、電源側リレーにおいて接点の溶着が発生した場合、電源側リレーでは第１主接続状態と第１補助接続状態との間の切り替えが不可能となるが、負荷側リレーは、第２主接続状態と第２補助接続状態とに切り替え可能である。また、負荷側リレーにおいて接点の溶着が発生した場合、負荷側リレーでは第２主接続状態と第２補助接続状態との間の切り替えが不可能となるが、電源側リレーは、第１主接続状態と第１補助接続状態とに切り替え可能である。それにより、電源の短絡が防止される。

【0007】

電源切替装置は、電源側リレーと負荷側リレーとを制御するコントローラをさらに備えてもよい。コントローラは、電源側リレーを第１主接続状態に切り替え、負荷側リレーを第２主接続状態に切り替えることで、主電源から負荷に電力を供給させてもよい。

【0008】

コントローラは、電源側リレーを第１主接続状態に切り替えた後、所定時間経過後に、負荷側リレーを第２主接続状態に切り替えてもよい。この場合、電源側リレーでのアークの発生が抑えられる。コントローラは、負荷側リレーを第２主接続状態に切り替えた後、所定時間経過後に、電源側リレーを第１主接続状態に切り替えてもよい。この場合、負荷側リレーでのアークの発生が抑えられる。

【0009】

コントローラは、電源側リレーを第１補助続状態に切り替え、負荷側リレーを第２補助続状態に切り替えることで、補助電源から負荷に電力を供給させてもよい。コントローラは、電源側リレーを第１補助接続状態に切り替えた後、所定時間経過後に、負荷側リレーを第２補助接続状態に切り替えてもよい。この場合、電源側リレーでのアークの発生が抑えられる。コントローラは、負荷側リレーを第２補助接続状態に切り替えた後、所定時間経過後に、電源側リレーを第１補助接続状態に切り替えてもよい。この場合、負荷側リレーでのアークの発生が抑えられる。

【0010】

電源切替装置は、主電源回路の電圧又は電流を検出する主電源センサをさらに備えてもよい。コントローラは、主電源センサによって検出された主電源回路の電圧又は電流に基づいて、第１主電源接点と第２主電源接点と第３主電源接点との少なくとも１つの溶着を判定してもよい。この場合、接点の溶着の発生を検出することができる。

【0011】

電源切替装置は、補助電源回路の電圧又は電流を検出する補助電源センサをさらに備えてもよい。コントローラは、補助電源センサによって検出された補助電源回路の電圧又は電流に基づいて、第１補助電源接点と第２補助電源接点と第３補助電源接点との少なくとも１つの溶着を判定してもよい。この場合、接点の溶着の発生を検出することができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、複数の電源の切り替えを行う電源切替装置において、接点が溶着した場合に、電源の短絡を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】電源切替装置の構成を示す模式図である。

【図2】主接続状態の電源切替装置の拡大図である。

【図3】補助接続状態の電源切替装置の拡大図である。

【図4】電源切替装置の構成を示す模式図である。

【図5】電源の切替における電源側リレーと負荷側リレーの制御を示すタイミングチャートである。

【図6】第１電源側リレーにおいて接点の溶着が発生した場合における電源切替装置の電源の接続状態を示す図である。

【図7】第１変形例に係る電源切替装置を示す図である。

【図8】第２変形例に係る電源切替装置を示す図である。

【図9】第３変形例に係る電源切替装置を示す図である。

【図10】第４変形例に係る電源切替装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して実施形態に係る電源切替装置について説明する。図１は、実施形態に係る電源切替装置１の構成を示す模式図である。図１に示すように、電源切替装置１は、負荷Ｌ１－Ｌ３と、主電源Ｐ１と、補助電源Ｐ２とに接続される。主電源Ｐ１は、例えば、商用電源である。補助電源Ｐ２は、主電源Ｐ１の停電時に主電源Ｐ１に代わって使用される。補助電源Ｐ２は、例えばバッテリ、或いは発電機である。負荷Ｌ１－Ｌ３は、主電源Ｐ１或いは補助電源Ｐ２から電力を供給される電気機器である。電源切替装置１は、負荷Ｌ１－Ｌ３の電源を、主電源Ｐ１と補助電源Ｐ２との間で切り替える。

【0015】

電源切替装置１は、主電源回路２Ａ－２Ｃと、補助電源回路３Ａ－３Ｃと、負荷回路４Ａ－４Ｃと、電源側リレー５Ａ－５Ｃと、主連結回路６Ａ－６Ｃと、補助連結回路７Ａ－７Ｃと、負荷側リレー８Ａ－８Ｃと、コントローラ９とを備える。主電源回路２Ａ－２Ｃは、主電源Ｐ１に接続される。主電源回路２Ａ－２Ｃは、第１主電源回路２Ａと、第２主電源回路２Ｂと、第３主電源回路２Ｃとを含む。補助電源回路３Ａ－３Ｃは、補助電源Ｐ２に接続される。補助電源回路３Ａ－３Ｃは、第１補助電源回路３Ａと、第２補助電源回路３Ｂと、第３補助電源回路３Ｃとを含む。負荷回路４Ａ－４Ｃは、負荷Ｌ１－Ｌ３に接続される。負荷回路４Ａ－４Ｃは、第１負荷回路４Ａと、第２負荷回路４Ｂと、第３負荷回路４Ｃとを含む。

【0016】

電源側リレー５Ａ－５Ｃは、主電源回路２Ａ－２Ｃと補助電源回路３Ａ－３Ｃとに接続される。電源側リレー５Ａ－５Ｃは、第１電源側リレー５Ａと、第２電源側リレー５Ｂと、第３電源側リレー５Ｃとを含む。第１～第３電源側リレー５Ａ－５Ｃは、それぞれ１ａ１ｂ型の接点構造を有する。第１電源側リレー５Ａは、第１主電源回路２Ａと第１補助電源回路３Ａとに接続される。第２電源側リレー５Ｂは、第２主電源回路２Ｂと第２補助電源回路３Ｂとに接続される。第３電源側リレー５Ｃは、第３主電源回路２Ｃと第３補助電源回路３Ｃとに接続される。

【0017】

図２は、電源切替装置１の拡大図である。図２に示すように、第１電源側リレー５Ａは、第１主電源接点１１Ａと、第２主電源接点１２Ａと、第１補助電源接点１３Ａと、第２補助電源接点１４Ａと、第１可動片１５Ａと、第１コイル１６Ａとを含む。第１主電源接点１１Ａは、第１主電源回路２Ａに接続される。第２主電源接点１２Ａは、第１主電源接点１１Ａに対応して配置される。第１補助電源接点１３Ａは、第１補助電源回路３Ａに接続される。第２補助電源接点１４Ａは、第１補助電源接点１３Ａに対応して配置される。

【0018】

第１可動片１５Ａは、図２に示す主接続位置と、図３に示す補助接続位置とに移動可能である。図２に示すように、第１可動片１５Ａは、主接続位置において、第１主電源接点１１Ａと第２主電源接点１２Ａとを接続し、第１補助電源接点１３Ａと第２補助電源接点１４Ａと遮断する。図３に示すように、第１可動片１５Ａは、補助接続位置において、第１補助電源接点１３Ａと第２補助電源接点１４Ａと接続し、第１主電源接点１１Ａと第２主電源接点１２Ａとを遮断する。第１コイル１６Ａは、磁力により、第１可動片１５Ａを、主接続位置と補助接続位置とに選択的に移動させる。

【0019】

第１電源側リレー５Ａは、主接続状態と補助接続状態とに切り替え可能である。第１可動片１５Ａが主接続位置に配置されることで、第１電源側リレー５Ａは、主接続状態となる。第１電源側リレー５Ａは、主接続状態において、第１主電源接点１１Ａと第２主電源接点１２Ａとを接続して、第１補助電源接点１３Ａと第２補助電源接点１４Ａとを遮断する。第１可動片１５Ａが補助接続位置に配置されることで、第１電源側リレー５Ａは、補助接続状態となる。第１電源側リレー５Ａは、補助接続状態において、第１補助電源接点１３Ａと第２補助電源接点１４Ａとを接続して、第１主電源接点１１Ａと第２主電源接点１２Ａとを遮断する。

【0020】

第２電源側リレー５Ｂと第３電源側リレー５Ｃ構成とは、第１電源側リレー５Ａと同様の構成を有する。詳細には、第２電源側リレー５Ｂは、第１主電源接点１１Ｂと、第２主電源接点１２Ｂと、第１補助電源接点１３Ｂと、第２補助電源接点１４Ｂと、第１可動片１５Ｂと、第１コイル１６Ｂとを含む。第２電源側リレー５Ｂの第１主電源接点１１Ｂと、第２主電源接点１２Ｂと、第１補助電源接点１３Ｂと、第２補助電源接点１４Ｂと、第１可動片１５Ｂと、第１コイル１６Ｂとは、第１電源側リレー５Ａの第１主電源接点１１Ａと、第２主電源接点１２Ａと、第１補助電源接点１３Ａと、第２補助電源接点１４Ａと、第１可動片１５Ａと、第１コイル１６Ａと、それぞれ同様である。

【0021】

第３電源側リレー５Ｃは、第１主電源接点１１Ｃと、第２主電源接点１２Ｃと、第１補助電源接点１３Ｃと、第２補助電源接点１４Ｃと、第１可動片１５Ｃと、第１コイル１６Ｃとを含む。第３電源側リレー５Ｃの第１主電源接点１１Ｃと、第２主電源接点１２Ｃと、第１補助電源接点１３Ｃと、第２補助電源接点１４Ｃと、第１可動片１５Ｃと、第１コイル１６Ｃとは、第１電源側リレー５Ａの第１主電源接点１１Ａと、第２主電源接点１２Ａと、第１補助電源接点１３Ａと、第２補助電源接点１４Ａと、第１可動片１５Ａと、第１コイル１６Ａと、それぞれ同様である。

【0022】

主連結回路６Ａ－６Ｃと補助連結回路７Ａ－７Ｃとは、電源側リレー５Ａ－５Ｃと負荷側リレー８Ａ－８Ｃとをそれぞれ接続する。主連結回路６Ａ－６Ｃは、第１主連結回路６Ａと、第２主連結回路６Ｂと、第３主連結回路６Ｃとを含む。補助連結回路７Ａ－７Ｃは、第１補助連結回路７Ａと、第２補助連結回路７Ｂと、第３補助連結回路７Ｃとを含む。第１主連結回路６Ａと第１補助連結回路７Ａとは、第１電源側リレー５Ａに接続されている。第２主連結回路６Ｂと第２補助連結回路７Ｂとは、第２電源側リレー５Ｂに接続されている。第３主連結回路６Ｃと第３補助連結回路７Ｃとは、第３電源側リレー５Ｃに接続されている。

【0023】

詳細には、第１主連結回路６Ａは、第１電源側リレー５Ａの第２主電源接点１２Ａに接続される。第２主連結回路６Ｂは、第２電源側リレー５Ｂの第２主電源接点１２Ｂに接続される。第３主連結回路６Ｃは、第３電源側リレー５Ｃの第２主電源接点１２Ｃに接続される。第１補助連結回路７Ａは、第１電源側リレー５Ａの第２補助電源接点１４Ａに接続される。第２補助連結回路７Ｂは、第２電源側リレー５Ｂの第２補助電源接点１４Ｂに接続される。第３補助連結回路７Ｃは、第３電源側リレー５Ｃの第２補助電源接点１４Ｃに接続される。

【0024】

負荷側リレー８Ａ－８Ｃは、負荷回路４Ａ－４Ｃに、それぞれ接続される。負荷側リレー８Ａ－８Ｃは、第１負荷側リレー８Ａと、第２負荷側リレー８Ｂと、第３負荷側リレー８Ｃとを含む。第１～第３負荷側リレー８Ａ－８Ｃは、それぞれ１ａ１ｂ型の接点構造を有する。

【0025】

第１主連結回路６Ａと第１補助連結回路７Ａとは、第１負荷側リレー８Ａに接続される。第１負荷側リレー８Ａは、第１負荷回路４Ａに接続される。第２主連結回路６Ｂと第２補助連結回路７Ｂとは、第２負荷側リレー８Ｂに接続される。第２負荷側リレー８Ｂは、第２負荷回路４Ｂに接続される。第３主連結回路６Ｃと第３補助連結回路７Ｃとは、第３負荷側リレー８Ｃに接続される。第３負荷側リレー８Ｃは、第３負荷回路４Ｃに接続される。

【0026】

第１負荷側リレー８Ａは、第３主電源接点２１Ａと、第４主電源接点２２Ａと、第３補助電源接点２３Ａと、第４補助電源接点２４Ａと、第２可動片２５Ａと、第２コイル２６Ａとを含む。第３主電源接点２１Ａは、第１主連結回路６Ａに接続される。第４主電源接点２２Ａは、第３主電源接点２１Ａに対応して配置される。第４主電源接点２２Ａは、第１負荷回路４Ａに接続される。第３補助電源接点２３Ａは、第１補助連結回路７Ａに接続される。第４補助電源接点２４Ａは、第３補助電源接点２３Ａに対応して配置される。第４補助電源接点２４Ａは、第１負荷回路４Ａに接続される。

【0027】

第２可動片２５Ａは、図２に示す主接続位置と、図３に示す補助接続位置とに移動可能である。図２に示すように、第２可動片２５Ａは、主接続位置において、第３主電源接点２１Ａと第４主電源接点２２Ａとを接続し、第３補助電源接点２３Ａと第４補助電源接点２４Ａと遮断する。図３に示すように、第２可動片２５Ａは、補助接続位置において、第３補助電源接点２３Ａと第４補助電源接点２４Ａと接続し、第３主電源接点２１Ａと第４主電源接点２２Ａとを遮断する。第２コイル２６Ａは、磁力により、第２可動片２５Ａを主接続位置と補助接続位置とに移動させる。

【0028】

第１負荷側リレー８Ａは、主接続状態と補助接続状態とに切り替え可能である。第２可動片２５Ａが主接続位置に配置されることで、第１負荷側リレー８Ａは、主接続状態となる。第１負荷側リレー８Ａは、主接続状態において、第３主電源接点２１Ａと第４主電源接点２２Ａとを接続して、第３補助電源接点２３Ａと第４補助電源接点２４Ａとを遮断する。第２可動片２５Ａが補助接続位置に配置されることで、第１負荷側リレー８Ａは、補助接続状態となる。第１負荷側リレー８Ａは、補助接続状態において、第３補助電源接点２３Ａと第４補助電源接点２４Ａとを接続して、第３主電源接点２１Ａと第４主電源接点２２Ａとを遮断する。

【0029】

第２負荷側リレー８Ｂと第３負荷側リレー８Ｃ構成とは、第１負荷側リレー８Ａと同様の構成を有する。詳細には、第２負荷側リレー８Ｂは、第３主電源接点２１Ｂと、第４主電源接点２２Ｂと、第３補助電源接点２３Ｂと、第４補助電源接点２４Ｂと、第２可動片２５Ｂと、第２コイル２６Ｂとを含む。第２負荷側リレー８Ｂの第３主電源接点２１Ｂと、第４主電源接点２２Ｂと、第３補助電源接点２３Ｂと、第４補助電源接点２４Ｂと、第２可動片２５Ｂと、第２コイル２６Ｂとは、第１負荷側リレー８Ａの第３主電源接点２１Ａと、第４主電源接点２２Ａと、第３補助電源接点２３Ａと、第４補助電源接点２４Ａと、第２可動片２５Ａと、第２コイル２６Ａと、それぞれ同様である。

【0030】

第３負荷側リレー８Ｃは、第３主電源接点２１Ｃと、第４主電源接点２２Ｃと、第３補助電源接点２３Ｃと、第４補助電源接点２４Ｃと、第２可動片２５Ｃと、第２コイル２６Ｃとを含む。第３負荷側リレー８Ｃの第３主電源接点２１Ｃと、第４主電源接点２２Ｃと、第３補助電源接点２３Ｃと、第４補助電源接点２４Ｃと、第２可動片２５Ｃと、第２コイル２６Ｃとは、第１負荷側リレー８Ａの第３主電源接点２１Ａと、第４主電源接点２２Ａと、第３補助電源接点２３Ａと、第４補助電源接点２４Ａと、第２可動片２５Ａと、第２コイル２６Ａと、それぞれ同様である。

【0031】

コントローラ９は、電源側リレー５Ａ－５Ｃと負荷側リレー８Ａ－８Ｃとを制御する。コントローラ９は、例えばプロセッサとメモリとを含む。コントローラ９は、第１～第３電源側リレー５Ａ－５Ｃの第１コイル１６Ａ－１６Ｃへ指令信号を出力する。それにより、コントローラ９は、第１～第３電源側リレー５Ａ－５Ｃをそれぞれ制御する。コントローラ９は、第１～第３負荷側リレー８Ａ－８Ｃの第２コイル２６Ａ－２６Ｃへ指令信号を出力する。それにより、コントローラ９は、第１～第３負荷側リレー８Ａ－８Ｃをそれぞれ制御する。

【0032】

図１に示すように、コントローラ９は、電源側リレー５Ａ－５Ｃを主接続状態に設定し、且つ、負荷側リレー８Ａ－８Ｃを主接続状態に設定することで、主電源Ｐ１を負荷Ｌ１－Ｌ３に接続し、補助電源Ｐ２を負荷Ｌ１－Ｌ３から遮断する。詳細には、第１～第３電源側リレー５Ａ－５Ｃは、主接続状態において、第１～第３主電源回路２Ａ－２Ｃを、それぞれ第１～第３主連結回路６Ａ－６Ｃに接続する。第１～第３負荷側リレー８Ａ－８Ｃは、主接続状態において、第１～第３主連結回路６Ａ－６Ｃを、それぞれ第１～第３負荷回路４Ａ－４Ｃに接続する。それにより、第１～第３主電源回路２Ａ－２Ｃが、それぞれ第１～第３負荷回路４Ａ－４Ｃに接続され、主電源Ｐ１から負荷Ｌ１－Ｌ３に電力が供給される。

【0033】

図４に示すように、コントローラ９は、電源側リレー５Ａ－５Ｃをそれぞれ補助接続状態に切り替え、且つ、負荷側リレー８Ａ－８Ｃをそれぞれ補助接続状態に切り替えることで、補助電源Ｐ２を負荷Ｌ１－Ｌ３に接続し、主電源Ｐ１を負荷Ｌ１－Ｌ３から遮断する。詳細には、図４に示すように、第１～第３電源側リレー５Ａ－５Ｃは、補助接続状態において、第１～第３補助電源回路３Ａ－３Ｃを、それぞれ第１～第３補助連結回路７Ａ－７Ｃに接続する。第１～第３負荷側リレー８Ａ－８Ｃは、補助接続状態において、第１～第３補助連結回路７Ａ－７Ｃを、それぞれ第１～第３負荷回路４Ａ－４Ｃに接続する。それにより、第１～第３補助電源回路３Ａ－３Ｃが、それぞれ第１～第３負荷回路４Ａ－４Ｃに接続され、補助電源Ｐ２から負荷Ｌ１－Ｌ３に電力が供給される。

【0034】

コントローラ９は、主電源Ｐ１が停電した場合に、負荷Ｌ１－Ｌ３の電源を、主電源Ｐ１から補助電源Ｐ２に切り替える。コントローラ９は、主電源Ｐ１が復旧した場合に、負荷Ｌ１－Ｌ３の電源を、補助電源Ｐ２から主電源Ｐ１に切り替える。図５は、電源の切替における電源側リレー５Ａ－５Ｃと負荷側リレー８Ａ－８Ｃの制御を示すタイミングチャートである。

【0035】

図５に示すように、時間Ｔ０において、主電源Ｐ１は、通電状態であり、コントローラ９は、電源側リレー５Ａ－５Ｃと負荷側リレー８Ａ－８Ｃとを主接続状態に設定する。それにより、電力が、主電源Ｐ１から、主電源回路２Ａ－２Ｃと主連結回路６Ａ－６Ｃと負荷回路４Ａ－４Ｃとを介して、負荷Ｌ１－Ｌ３に供給される。

【0036】

時間Ｔ１において、主電源Ｐ１が停電すると、コントローラ９は、時間Ｔ２において、電源側リレー５Ａ－５Ｃを主接続状態から補助接続状態に切り換える。コントローラ９は、電源側リレー５Ａ－５Ｃを補助接続状態に切り替えた後、所定時間ｔ１経過後、時間Ｔ３において、負荷側リレー８Ａ－８Ｃを補助接続状態に切り替える。それにより、電力が、補助電源Ｐ２から、補助電源回路３Ａ－３Ｃと補助連結回路７Ａ－７Ｃと負荷回路４Ａ－４Ｃとを介して、負荷Ｌ１－Ｌ３に供給される。

【0037】

時間Ｔ４において、主電源Ｐ１が通電状態に復旧すると、コントローラ９は、時間Ｔ５において、電源側リレー５Ａ－５Ｃを補助接続状態から主接続状態に切り換える。コントローラ９は、電源側リレー５Ａ－５Ｃを主接続状態に切り替えた後、所定時間ｔ２経過後、時間Ｔ６において、負荷側リレー８Ａ－８Ｃを主接続状態に切り替える。それにより、電力が、主電源Ｐ１から、主電源回路２Ａ－２Ｃと主連結回路６Ａ－６Ｃと負荷回路４Ａ－４Ｃとを介して、負荷Ｌ１－Ｌ３に供給される。なお、所定時間ｔ２は、所定時間ｔ１と同じであってもよく、或いは異なってもよい。

【0038】

以上説明した本実施形態に係る電源切替装置１では、接点が溶着した場合に、電源の短絡が防止される。例えば、図６に示すように、主電源Ｐ１の復旧時に、第１電源側リレー５Ａの第１補助電源接点１３Ａが溶着した場合、第２電源側リレー５Ｂ、第３電源側リレー５Ｃ、及び第１～第３負荷側リレー８Ａ－８Ｃは、主接続状態に切り替わるが、第１電源側リレー５Ａは主接続状態に切り替わらない。この場合、第２主電源回路２Ｂと第３主電源回路２Ｃとは、それぞれ第２負荷回路４Ｂと第３負荷回路４Ｃとにそれぞれ接続されるが、第１主電源回路２Ａは、第１負荷回路４Ａに接続されない。しかし、第１負荷側リレー８Ａは主接続状態に切り替えられており、第１負荷側リレー８Ａは、第１補助連結回路７Ａと第１負荷回路４Ａとを遮断している。従って、第１補助電源回路３Ａは、第１負荷回路４Ａから遮断されているため、主電源Ｐ１と補助電源Ｐ２との短絡が防止される。第２電源側リレー５Ｂ、第３電源側リレー５Ｃ、或いは第１～第３負荷側リレー８Ａ－８Ｃが溶着した場合も同様に、主電源Ｐ１と補助電源Ｐ２との短絡が防止される。

【0039】

コントローラ９は、電源側リレー５Ａ－５Ｃを補助接続状態に切り替えた後、所定時間ｔ１経過後に、負荷側リレー８Ａ－８Ｃを補助接続状態に切り替える。また、コントローラ９は、電源側リレー５Ａ－５Ｃを主接続状態に切り替えた後、所定時間ｔ２経過後に、負荷側リレー８Ａ－８Ｃを主接続状態に切り替える。それにより、電源側リレー５Ａ－５Ｃにおけるアークの発生が抑えられる。

【0040】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0041】

上述した主電源Ｐ１と補助電源Ｐ２とは、単相三線式の交流電源である。ただし、主電源Ｐ１と補助電源Ｐ２とは、三相三線式であってもよい。或いは、図７に示すように、主電源Ｐ１と補助電源Ｐ２とは、単相二線式であってもよい。なお、第２電源側リレー５Ｂと第２負荷側リレー８Ｂとは省略されてもよい。主電源Ｐ１は、商用電源に限らず、蓄電池、或いは発電機などの他の電源であってもよい。

【0042】

コントローラ９は、負荷側リレー８Ａ－８Ｃを主接続状態に切り替えた後、所定時間経過後に、電源側リレー５Ａ－５Ｃを主接続状態に切り替えてもよい。コントローラ９は、負荷側リレー８Ａ－８Ｃを補助接続状態に切り替えた後、所定時間経過後に、電源側リレー５Ａ－５Ｃを補助接続状態に切り替えてもよい。この場合、負荷側リレー８Ａ－８Ｃにおけるアークの発生が抑えられる。

【0043】

電源切替装置１の構成は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、コントローラ９は、省略されてもよい。例えば、スイッチが手動で押されることで、電源側リレー５Ａ－５Ｃと負荷側リレー８Ａ－８Ｃとに指令信号が入力されてもよい。それにより、電源側リレー５Ａ－５Ｃの接続状態と、負荷側リレー８Ａ－８Ｃの接続状態とが切り替えられてもよい。

【0044】

図８に示すように、電源切替装置１は、主電源センサ３１Ａ－３１Ｃと補助電源センサ３２Ａ－３２Ｃとをさらに備えてもよい。主電源センサ３１Ａ－３１Ｃは、それぞれ主電源回路２Ａ－２Ｃの電圧を検出する。コントローラ９は、主電源センサ３１Ａによって検出された第１主電源回路２Ａの電圧に基づいて、第１主電源接点１１Ａと第２主電源接点１２Ａと第３主電源接点２１Ａと第４主電源接点２２Ａとのいずれかの溶着を判定する。コントローラ９は、主電源センサ３１Ｂによって検出された第２主電源回路２Ｂの電圧に基づいて、第１主電源接点１１Ｂと第２主電源接点１２Ｂと第３主電源接点２１Ｂと第４主電源接点２２Ｂとのいずれかの溶着を判定する。コントローラ９は、主電源センサ３１Ｃによって検出された第３主電源回路２Ｃの電圧に基づいて、第１主電源接点１１Ｃと第２主電源接点１２Ｃと第３主電源接点２１Ｃと第４主電源接点２２Ｃとのいずれかの溶着を判定する。なお、主電源センサ３１Ａ－３１Ｃは、それぞれ主電源回路２Ａ－２Ｃの電流を検出してもよい。コントローラ９は、主電源センサ３１Ａ－３１Ｃによって検出された主電源回路２Ａ－２Ｃの電流に基づいて、溶着を判定してもよい。

【0045】

補助電源センサ３２Ａ－３２Ｃは、それぞれ補助電源回路３Ａ－３Ｃの電圧を検出する。コントローラ９は、補助電源センサ３２Ａによって検出された第１補助電源回路３Ａの電圧に基づいて、第１補助電源接点１３Ａと第２補助電源接点１４Ａと第３補助電源接点２３Ａと第４補助電源接点２４Ａとのいずれかの溶着を判定する。コントローラ９は、補助電源センサ３２Ｂによって検出された第２補助電源回路３Ｂの電圧に基づいて、第１補助電源接点１３Ｂと第２補助電源接点１４Ｂと第３補助電源接点２３Ｂと第４補助電源接点２４Ｂとのいずれかの溶着を判定する。コントローラ９は、補助電源センサ３２Ｃによって検出された第３補助電源回路３Ｃの電圧に基づいて、第１補助電源接点１３Ｃと第２補助電源接点１４Ｃと第３補助電源接点２３Ｃと第４補助電源接点２４Ｃとのいずれかの溶着を判定する。なお、補助電源センサ３２Ａ－３２Ｃは、それぞれ補助電源回路３Ａ－３Ｃの電流を検出してもよい。コントローラ９は、補助電源センサ３２Ａ－３Ｃによって検出された補助電源回路３Ａ－３Ｃの電流に基づいて、溶着を判定してもよい。

【0046】

コントローラ９は、主電源接点、或いは補助電源接点のいずれかの溶着が発生していると判定した場合には、警報を出力してもよい。警報は、例えばディスプレイに表示される。或いは、警報は、ランプの点灯などの他の手段によって出力されてもよい。或いは、コントローラ９は、主電源接点、或いは補助電源接点のいずれかの溶着が発生していると判定した場合には、電源の切り替えを禁止してもよい。

【0047】

電源側リレー５Ａ－５Ｃと負荷側リレー８Ａ－８Ｃとの構成は上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、上記の実施形態において、電源側リレー５Ａ－５Ｃと負荷側リレー８Ａ－８Ｃとは、１ａ１ｂ型の接点構造を有する。しかし、図９に示すように、電源側リレー５Ａと負荷側リレー８Ａとは、３ａ３ｂ型の接点構造を有してもよい。或いは、図１０に示すように、負荷側リレー８Ａ－８Ｃは、１ｃ型の接点構造を有してもよい。上記の実施形態では、リレーは、ダブルブレーク型の接点構造を有している。しかし、リレーは、シングルブレーク型の接点構造を有してもよい。接点は、可動片と別体であってもよく、或いは可動片の一部であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本発明によれば、複数の電源の切り替えを行う電源切替装置において、接点が溶着した場合に、電源の短絡を防止することができる。

【符号の説明】

【0049】

１：電源切替装置、 ２Ａ：第１主電源回路、 ３Ａ：第１補助電源回路、 ４Ａ：第１負荷回路、 ５Ａ：第１電源側リレー、 ６Ａ：第１主連結回路、 ７Ａ：第１補助連結回路、 ８Ａ：第１負荷側リレー、 ９：コントローラ、 １１Ａ：第１主電源接点、 １２Ａ：第２主電源接点、 １３Ａ：第１補助電源接点、 １４Ａ：第２補助電源接点、 ２１Ａ：第３主電源接点、 ２３Ａ：第３補助電源接点、 ３１Ａ：主電源センサ、 ３２Ａ：補助電源センサ、 Ｌ１－Ｌ３：負荷、 Ｐ１：主電源、 Ｐ２：補助電源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】