特開 2024-99169 ポータブル電源切換装置

(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】P2024099169

(43)【公開日】2024-07-25

(54)【発明の名称】ポータブル電源切換装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 9/06 20060101AFI20240718BHJP

   H02J 9/08 20060101ALI20240718BHJP

【ＦＩ】

H02J9/06 110

H02J9/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023002905

(22)【出願日】2023-01-12

(71)【出願人】

【識別番号】519408939

【氏名又は名称】株式会社ジェーピージェネレーターズ

(74)【代理人】

【識別番号】100093687

【弁理士】

【氏名又は名称】富崎 元成

(74)【代理人】

【識別番号】100168468

【弁理士】

【氏名又は名称】富崎 曜

(72)【発明者】

【氏名】小西 憲一

【テーマコード（参考）】

5G015

【Ｆターム（参考）】

5G015FA04

5G015GA01

5G015GB01

5G015HA16

5G015JA04

5G015JA42

5G015JA47

5G015JA59

5G015KA08

(57)【要約】      （修正有）

【課題】災害等で商用電源が使えないときに、避難所等で使用するものであって、複数台で、かつ、複数種のポータブル電源を使用した無停電のポータブル電源切換装置を提供する。
【解決手段】無停電のポータブル電源切換装置は、定格出力容量が同一乃至異なる各種、かつ、複数台の、電力を蓄電するバッテリ又はエンジン駆動による発電機等からなるポータブル電源装置２と、ポータブル電源装置２から出力された交流電力が供給されて稼働する各種の負荷機器３と、ポータブル電源装置２及び負荷機器３とを接続し、ポータブル電源装置２からの電力を負荷機器３へ無停電で行う電力供給を制御する自動電源切換機４からなる。自動電源切換機４は、ポータブル電源装置のバッテリの容量が設定値以下になったとき、他のバッテリ又は発電機に電力供給を自動的に無停電で切り変えるスイッチ切換回路を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

定格出力容量が同一、ないし異なる、各種、かつ複数台の、電力を蓄電するバッテリ、及び／又は、エンジン駆動による発電機を備えているポータブル交流電源と、
前記ポータブル交流電源から出力された交流電力が供給されて稼働する各種の負荷機器と、
前記ポータブル交流電源、及び前記負荷機器と接続され、前記ポータブル交流電源からの電力を前記負荷機器へ無停電で行う電力供給を制御するための自動電源切換手段と
からなるポータブル電源切換装置。

【請求項2】

請求項１に記載のポータブル電源切換装置において、
前記自動電源切換手段は、前記ポータブル交流電源の前記バッテリの容量が設定置以下になったとき、又は、前記ポータブル交流電源の前記発電機が電力を供給できなくなったとき、他の前記ポータブル交流電源に電力供給を切り変えるスイッチ手段を備えている
ことを特徴とするポータブル電源切換装置。

【請求項3】

請求項１に記載のポータブル電源切換装置において、
前記自動電源切換手段は、前記ポータブル交流電源の前記バッテリの容量が設定置以下になったとき、前記発電機に電力供給を切り変えるスイッチ手段を備えている
ことを特徴とするポータブル電源切換装置。

【請求項4】

請求項１ないし３に記載のポータブル電源切換装置において、
前記自動電源切換手段は、前記ポータブル交流電源の電力供給能力以上の出力を制限する電力制限手段、及び／又は、前記電力供給能力の大きさを表示する表示手段を備えている
ことを特徴とするポータブル電源切換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多種類のポータブル電源切換装置を無停電で使用できるポータブル電源切換装置に関する。更に詳しくは、市販されている各種のポータブル電源を用いて、災害時等に家電製品等の負荷に対して、無停電で電力を供給できるポータブル電源切換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ポータブル電源は、内部に大容量蓄電池等を搭載した移動式の電源装置であり、商用のＡＣ電源、ソーラーパネル等から充電して使用される。この出力ポートは、ＡＣ（交流）とＤＣ（直流）、及びＵＳＢポート等を備えているものとして知られている（例えば、特許文献１等）。一般に、インバーターを介して作られるＡＣ出力には、正弦波・修正正弦波（疑似正弦波）・矩形波の３種類がある。正弦波は家庭用のコンセントに採用されている波形と同じなので、幅広い機器に対応できる。このポータブル電源は、地震や台風等の災害時の電源、又はキャンプ等のレジャー用の電源として使用されている。

【0003】

災害の発生時に公共施設で避難所が開設された場合、今日ではポータブル電源が自治体等により常備されており、これと共に、避難者等が持ち込んだ多種類のポータブル電源が使用されることになる。このポータブル電源の容量は大きくはないので、取り分け医療機器等の電源に使用するときは、停電にならないように慎重に使用する必要があり、このために無停電電源システムも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－３８４６号公報

【特許文献2】特開２０２２－６８５４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このため被災地域の商用電源が停電しているとき、残容量がないポータブル電源の充電もできない状況となるので、貴重な電源として慎重な使用が望まれる。即ち、医療機器、腐敗しやすい食料のための冷蔵庫等を稼働させる必要があり、緊急度に応じて優先度を決めて、一括して電力の管理をする必要がある。特に、コンピュータ機器のように、電源電圧の変動による停止、電源切換えのための停電時間により、電源供給が停止されると誤動作の原因となる。このために従来から無停電電源装置（ＵＰＳ）が使用されている。無停電電源装置は、種々のものが知られているが、コンピュータ機器のような特定機器のための専用の電源装置である。上述したように、災害時の避難所のように、各種家電製品が集積して使用される場合、市販されているもので多数の台数、かつ多種類のポータブル電源装置が集まるとき、電力供給を停止することなく、円滑に電力を供給するためのシステムは知られていない。

【0006】

本発明は、以上のような背景により以下の目的を達成するものである。
本発明の目的は、複数でかつ複数種のポータブル電源を使用した無停電のポータブル電源切換装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、簡易的なシステムにより、ポータブル電源を使用した無停電のポータブル電源切換装置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】

【0007】

本発明１のポータブル電源切換装置は、
定格出力容量が同一、ないし異なる、各種、かつ複数台の、電力を蓄電するバッテリ、及び／又は、エンジン駆動による発電機を備えているポータブル交流電源と、
前記ポータブル交流電源から出力された交流電力が供給されて稼働する各種の負荷機器と、
前記ポータブル交流電源、及び前記負荷機器と接続され、前記ポータブル交流電源からの電力を前記負荷機器へ無停電で行う電力供給を制御するための自動電源切換手段と
からなる。

【0008】

本発明２のポータブル電源切換装置は、本発明１において、前記自動電源切換手段は、前記ポータブル交流電源の前記バッテリの容量が設定置以下になったとき、又は、前記ポータブル交流電源の前記発電機が電力を供給できなくなったとき、他の前記ポータブル交流電源に電力供給を切り変えるスイッチ手段を備えていることを特徴とする。

【0009】

本発明３のポータブル電源切換装置は、本発明１において、前記自動電源切換手段は、前記ポータブル交流電源の前記バッテリの容量が設定置以下になったとき、前記発電機に電力供給を切り変えるスイッチ手段を備えていることを特徴とする。

【0010】

本発明３のポータブル電源切換装置は、本発明１ないし３において、前記自動電源切換手段は、前記ポータブル交流電源の電力供給能力以上の出力を制限する電力制限手段、及び／又は、前記電力供給能力の大きさを表示する表示手段を備えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明のポータブル電源切換装置によれば、複数でかつ複数種のポータブル電源を使用して、負荷機器に無停電で電力供給ができるようになった。
本発明のポータブル電源切換装置によれば、簡易的なシステムにより、ポータブル電源を使用した無停電が実現できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明の第１の実施の形態の無停電のポータブル電源切換装置１の概要を図示しているブロック図である。

【図2】図２は、本発明の第１の実施の形態の無停電のポータブル電源切換装置１の自動電源切換機４の内部構成の例を示すブロック図である。

【図3】図３は、本発明の無停電のポータブル電源切換装置１の自動電源切換機３０の内部構成の例を示すブロック図である。

【図4】図４は、本発明の無停電のポータブル電源切換装置１を利用する変形例１（１系統）を示す図であり、図４（ａ）は、自動電源切換機４の出力側パネル５０を、図４（ｂ）は、自動電源切換機４の入力側パネルを模式的に図示している。

【図5】図５は、本発明の形態の無停電のポータブル電源切換装置１を利用する変形例２（２系統）を示す図であり、図５（ａ）は、自動電源切換機４の出力側パネル５０、図５（ｂ）は、入力側パネルを模式的に図示している。

【図6】図６は、本発明の形態の無停電のポータブル電源切換装置１を利用する変形例３（親機と子機としての利用）を示す図である。

【図7】図７は、本発明の形態の無停電のポータブル電源切換装置１を利用する変形例４（発電機の利用）を示す図である。

【図8】図８は、本発明の形態の無停電のポータブル電源切換装置１を利用する変形例５（インバーターの利用）を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１には本発明の第１の実施の形態の無停電のポータブル電源切換装置１（以下、ポータブル電源切換装置１という。）の概要を図示している。ポータブル電源切換装置１は、ポータブル電源装置２、負荷機器３、自動電源切換機４等からなる。ポータブル電源装置２は、複数のポータブル電源装置、特に複数種類のポータブル電源装置からなる。詳しくは、ポータブル電源装置２は、定格出力容量が同一、ないし異なる、各種、かつ複数台の、電力を蓄電するバッテリ又はエンジン駆動による発電機等からなる。

【0014】

負荷機器３は、自動電源切換機４の出力端子に接続されて稼働（動作）する各種の家電製品、電子機器、医療機器等である。負荷機器３としては稼働（動作）に必要な電力が様々な機器を使用する。自動電源切換機４は、ポータブル電源切換装置１から出力された交流電源又は直流電源を負荷機器３へ無停電での電力供給を制御する装置である。負荷機器３は、一般に商用電源を使用するものである。例えば、一般商用電源としての配電盤、コンセント等から供給される電源は５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流電源であり、日本では電圧１００Ｖが一般的であり、世界的には電圧が２３０Ｖであるものが一般的である。そのため、殆どの負荷機器３は５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの電圧１００Ｖで動作するように設計されており、電圧２３０Ｖを兼ねるものも多い。

【0015】

自動電源切換機４の出力電源は、日本国内で使用のみを前提とした場合、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの電圧１００Ｖで良い。しかし、輸出用の場合、また海外から輸入装置を使用する前提の場合は、自動電源切換機４の出力電源は電圧２３０Ｖに対応し、又は、電圧１００Ｖ－２３０Ｖに対応する。同じく、自動電源切換機４の入力電源は、各種のポータブル電源装置２の出力電源に対応する。ポータブル電源装置２の出力電源は異種類から複数種類あり様々である。例えば、エンジン駆動による発電機タイプのもの、バッテリ内蔵のタイプのもの等が例示できる。

【0016】

ポータブル電源装置２の出力ポートは、交流電圧１００Ｖ、ＵＳＢのＡタイプポート、ＵＳＢのＣタイプポート、直流ポート等がある。また、交流電圧２３０Ｖの機器もある。ポータブル電源装置２は、バッテリ内蔵のタイプの場合、通常、商用電源コンセントに接続して、内蔵バッテリを充電する。そして、商用電源が利用できないとき、ポータブル電源装置２を利用するために、それを内蔵バッテリに充電されたまま保管する。エンジン駆動による発電機タイプのポータブル電源装置２の場合は、ガソリン、ディーゼル油（軽油）等の燃料を利用して、駆動し、発電する。そのため、ポータブル電源装置２に燃料を入れたまま保管することもできれば、消防法の関係もありポータブル電源装置２と燃料を別々に保管するものであっても良い。

【0017】

ガソリン等の燃料が確保できる場合、発電機タイプのポータブル電源装置２は、バッテリ内蔵のものより大電力を供給できるため、交流電圧１００Ｖ、及び／又は、交流電圧２３０Ｖに対応することが多い。よって、ここで説明するポータブル電源装置２の出力ポートは、バッテリ内蔵タイプの５０Ｈｚと６０Ｈｚ対応の交流電圧１００Ｖを例に説明する。屋外、異常時、災害時等のように商用電源が利用できない場合、ポータブル電源装置２の出力端子に負荷を接続して利用する。自動電源切換機４は、ポータブル電源装置２から電源供給を受け、これを負荷機器３へ供給するものであり、一種の中継機とも言える。

【0018】

自動電源切換機４は、負荷機器３への電源供給を無停電で行うもので、そのために、複数のポータブル電源装置２から同時又は、電源供給できないポータブル電源装置２を切断し、電源供給ができるポータブル電源装置２へ切り替える。自動電源切換機４は、電源切替器等を内蔵する筐体５と、筐体５に設けたもので持ち運ぶための取手６、電源ケーブル７、稼働表示灯８、電源コンセント９等からなる。図１に示す例では、電源ケーブル７は、図１に示すように複数本あり、それぞれポータブル電源装置２の出力端子に接続される。電源コンセント９は、見えないが、筐体５の左側面に複数個を設けており、これらに負荷機器３がそれぞれ接続される。

【0019】

複数の稼働表示灯８は、筐体５の正面に設けられており、それぞれに電源コンセント９が対応する。つまり、稼働表示灯８は、対応する電源コンセント９に接続された負荷機器３の動作状態を示すものである。稼働表示灯８は、点灯するＬＥＤ、棒状ＬＥＤ等からなる。稼働表示灯８の点灯状態は、必要に応じて任意に設定する。例えば、稼働表示灯８は電源コンセント９に接続された負荷機器３に自動電源切換機４から電源供給されている場合、点灯状態になる。稼働表示灯８は電源コンセント９に接続された負荷機器３に自動電源切換機４に電源供給していない場合、消灯した状態になる。

【0020】

また、稼働表示灯８は、電源コンセント９に接続された負荷機器３に電源供給している自動電源切換機４のバッテリ残量が少ない場合、点滅した状態に設定することもできる。各電源ケーブル７のバックには、バックライト１０が設置されている。バックライト１０は、対応する電源ケーブル７に接続されたポータブル電源装置２の動作状態を示すものである。バックライト１０は点灯するＬＥＤ等からなる。自動電源切換機４は、ＰＢランプ１１、発電機ランプ１２、コンセント１３等を備えている。ＰＢランプ１１は、ポータブル電源装置２から電源供給を受けていることを示すランプである。発電機ランプ１２は、発電機から電源供給を受けていることを示すランプである。コンセント１３は、発電機等を接続し、電源供給を受けるためのものである。

【0021】

図２には、自動電源切換機４の内部構成の例をブロック図で図示している。自動電源切換機４は、スイッチ切換回路２０、電圧・電流検知器２１、判定部２２、表示灯２３等からなる。自動電源切換機４から電源出力するための電源コンセント９は、複数個あり、スイッチ切換回路２０にケーブルで接続される。スイッチ切換回路２０に、電源ケーブル７が接続される。スイッチ切換回路２０は、複数の電源コンセント９と複数の電源ケーブル７をマトリックス状に互いに切換するためのものである。

【0022】

自動電源切換機４は、自動電源切替開閉器、半導体スイッチ等からなり、判定部２２によって制御される。自動電源切換機４は、任意の電源コンセント９を任意の電源ケーブル７に接続するものであれば、公知の任意の動作原理のものである。電圧・電流検知器２１は、スイッチ切換回路２０に接続された負荷機器３、ポータブル電源装置２の電圧と電流を検知するためのものである。電圧・電流検知器２１は、電源コンセント９の端子を検知することで、負荷機器３が接続されている否かを検知する。

【0023】

電圧・電流検知器２１は、電源ケーブル７の端子を検知することで、ポータブル電源装置２が接続されている否かを検知する。更に、電圧・電流検知器２１は、ポータブル電源装置２の出力電圧等を検知し、その内蔵バッテリの動作状況を把握する。例えば、ポータブル電源装置２の出力電圧が規定電圧より低下している場合、このポータブル電源装置２が使用できなくなっていることを示す。同じく、電圧・電流検知器２１は、電源コンセント９の端子を検知することで、負荷機器３が接続されている否かを検知する。この検知により、負荷機器３へ印加されている電圧、供給されている電流等を検知し、これにより負荷機器３の使用電力が計算できる。

【0024】

判定部２２は、電圧・電流検知器２１から検知信号を受信し、自動電源切換機４の動作状況を判定し、必要な指示をスイッチ切換回路２０、表示灯２３へ送信する。判定部２２は、電圧・電流検知器２１からの検知信号により、接続されたポータブル電源装置２が接続された電源ケーブル７、負荷機器３が接続された電源コンセント９を把握し、それぞれの電源の値を把握する。必要であれば、それらに流れている電流値等も把握する。判定部２２は、負荷機器３に必要な電源が供給されているか否か判定し、その状態を示す信号を表示灯２３へ送信する。表示灯２３は、稼働表示灯８（図１を参照。）等からなっており、負荷機器３に対応する稼働表示灯８が点灯、点滅、消灯等の状態になる。

【0025】

判定部２２は、ポータブル電源装置２が接続されているか否か、電源供給できるか否を把握する。通常、ポータブル電源装置２の出力電圧が規定電圧の場合、電源供給できると判定する。判定部２２は、各負荷機器３に正常に電源供給されているとき、特に表示灯２３に適当な信号を送信し、電圧・電流検知器２１から検知信号を受信し、上記の判定を繰り返す。自動電源切換機４に接続された全てのポータブル電源装置２の状態が各バックライト１０の点灯によって確認可能である。

【0026】

バックライト１０は、電源ケーブル７がポータブル電源装置２に接続されるので電源供給可能状況であるとき、点灯するもので、ポータブル電源装置２の電源で点灯する機能を有するものが好ましい。又は、判定部２２の指示により、点灯するものであるものでも良い。この場合は、表示灯２３は、バックライト１０等からなる。自動電源切換機４に接続された全ての負荷機器３の状態は、各稼働表示灯８の点灯等によって確認可能である。判定部２２は、負荷機器３へ電源供給しているポータブル電源装置２の電圧（電源）が少なくなっている場合、これに換わる次のポータブル電源装置２を探し、電源切換の指示信号をスイッチ切換回路２０へ送信する。

【0027】

本例では、次のポータブル電源装置２は、予め決められた順番で切り換える。また、出力電力が安定している順番で切り換える方法でも良い。安定している順番とは、ポータブル電源装置２の電圧が規定電圧になっているもの又は近いものをいう。順番で切り換える場合、例えば、図１に図示した電源ケーブル１から順番で切り換え、最後の電源ケーブル６の後は電源ケーブル１に戻る。利用者は、内蔵電池が終わったポータブル電源装置２を、別の利用可能なポータブル電源装置２と交換して接続しておく。

【0028】

スイッチ切換回路２０はこの指示を受け、ポータブル電源装置２の切換を行う。その後、各電源コンセント９（負荷機器３）と各電源ケーブル７（ポータブル電源装置２）の状態を電圧・電流検知器２１で検知し、この検知された信号を判定部２２は受信する。よって、判定部２２は各負荷機器３と各ポータブル電源装置２の状態を把握し、その状態を示す信号を表示灯２３へ送信する。表示灯２３の状態が更新され、つまり、稼働表示灯８とバックライト１０の状態が更新される。自動電源切換機４は、ポータブル電源装置２の最大出力電力以上の出力を制限する制御部を備える。これは、基本的に判定部２２によって行われる。

【0029】

本発明の無停電のポータブル電源切換装置は、複数のポータブル電源装置を接続して、順番に切り換えて負荷に電源供給する機能を備えている。そのため、市販のポータブル電源をメーカー問わず無停電のポータブル電源切換装置に接続して、順番に切り替わっていき、負荷に電源供給することができる。一般のポータブル電源は、通常、それ自体が独立したバッテリを内蔵し、商用電源で充電して利用している。

【0030】

利用時に、このポータブル電源は１００Ｖの交流電源を出力するが、内蔵電池が無くなれば、負荷に電源供給できなくなる欠点があり、負荷は電源切れになる。本発明の無停電のポータブル電源切換装置１は、複数のポータブル電源装置２から順番に電源供給を負荷に供給するので、ポータブル電源装置２がある限り負荷に無停電で電源供給できる。各種市販で売られているポータブル電源は多くの自治体、避難所、学校等に防災備蓄されている。災害時に、このように備蓄されているどのメーカーの物でも、ポータブル電源切換装置１に接続して自動で切替える事で電気を止める事無く供給可能になる。

【0031】

〔第２の実施の形態〕
以下、本発明の第２の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明の第２の実施の形態無停電のポータブル電源切換装置３０（以下、ポータブル電源切換装置３０という。）は、上述の本発明の第１の実施の形態の無停電のポータブル電源切換装置１と基本的に同じ構成であり、同じ機能を有するため、異なる部分のみを説明する。図３には本発明の第２の実施の形態の無停電のポータブル電源切換装置３０（以下、ポータブル電源切換装置３０という。）の概要を図示している。

【0032】

ポータブル電源切換装置３０は、自動電源切換機３１、ポータブル電源装置２、負荷機器３等からなる。図３には自動電源切換機３１の構成例をブロック図で図示している。自動電源切換機３１は、上述の自動電源切換機４（図２を参照。）と同様の機能を有するものであり、ここで異なる部分のみを説明する。自動電源切換機３１は、制御部３２、電圧・電流検知装置３３、ポータブル電源装置２用の接続盤３７、負荷機器３用の接続盤３５等からなる。制御部３２は、自動電源切換機３１全体の制御を行うもので、マイクロコントローラ、半導体回路等からなる。

【0033】

電圧・電流検知装置３３は、制御部３２とインターフェース３３ａを介して接続される。ポータブル電源装置２用の接続盤３７は、制御部３２とインターフェース３７ａを介して接続され、同じく、負荷機器３用の接続盤３５は、制御部３２とインターフェース３５ａを介して接続される。自動電源切換機３１は、ポータブル電源装置２と負荷機器３の動作状態を表示する稼働表示ランプ３４と稼働表示ランプ３６を備え、それぞれインターフェース３５ａとインターフェース３７ａを介して制御部３２と接続する。制御部３２は、インターフェース３７ａと接続盤３７を介してポータブル電源装置２の情報を取得する。制御部３２は、インターフェース３５ａと接続盤３５を介して負荷機器３の情報を取得する。

【0034】

自動電源切換機３１は、接続されている任意のポータブル電源装置２を、接続されている任意の負荷機器３と接続、切換できる装置で、そのためにプログラム可能なマイクロコントローラ等からなる。電圧・電流検知装置３３は、制御部３２によって、ポータブル電源装置２と負荷機器３の接続端子に接続し、電圧・電流等を検知した値を制御部３２へ送信する。制御部３２は、電圧・電流検知装置３３から受信した検知信号を処理し、稼働表示ランプ３４と稼働表示ランプ３６へ指示をし、ポータブル電源装置２と負荷機器３の動作状態を表示させる。

【0035】

ポータブル電源装置２用の接続盤３７は、複数の電源コンセントと、各電源コンセントに対応するスイッチ（機械式リレー、又は半導体スイッチ）を有するものである。この電源コンセントにポータブル電源装置２を接続している。制御部３２は、接続盤３７と接続盤３５をスイッチで制御して開閉し、ポータブル電源装置２を接続盤３７から接続盤３５へケーブル３８で接続し、最終的に負荷機器３に接続して電源供給する。制御部３２は、プログラム可能なマイクロコンピュータ、シーケンサ等であり、様々な機能を持つことができる。例えば、各負荷機器３の使用電力を計算する機能、負荷機器３全ての使用電力の合計を計算する機能、負荷機器３が使用できる最大電力を設定する機能を備える。負荷機器３の使用電力が使用できる設定電力に近づいたとき、自動電源切換機３１の内蔵スピーカ（図示せず。）で音声警報を出力する機能を備える。

【0036】

制御部３２は、以下の変形例で説明するように、系統の設定をし、制御する機能を有する。自動電源切換機３１に子機の自動電源切換機３１が接続されたとき、これらの制御を行う。具体的に、制御部３２は、子機から供給された電力を、負荷機器３へ供給し、制御する。制御部３２は、自動電源切換機３１に発電機が接続されたとき、これの制御を行う（詳しくは下記の変形例を参照。）。自動電源切換機３１は、発電機が電源供給できなくなったとき、ポータブル電源装置からの電力供給に切り変える。また、自動電源切換機３１は、ポータブル電源装置全てのバッテリが設定値以下になったとき、自動的に発電機を稼働させ、発電機からの電力供給に切り変える。同じく、制御部３２は、以下の変形例等に説明した機能を実現するプログラム可能であり、自動電源切換機３１がこれらの機能を備える。

【0037】

〔変形例１〕
本発明の無停電のポータブル電源切換装置１を利用する変形例１を説明する。図４には、１系統のポータブル電源装置２を利用する変形例１を図示している。図４（ａ）は、自動電源切換機４の負荷機器３を接続する出力側パネル５０側を模式的に図示したものである。これは、図１に図示した自動電源切換機４のコンセプト９がある左側の側面（見えない。）のパネルの例である。出力側パネル５０は、第１系統電源用のパネル５１、第２系統電源用のパネル５２からなる。この変形例１では、図示したように負荷機器３は、複数台接続できるが利用できる最大電力が接続されたポータブル電源装置２等により制限される。本例では、最大１５Ａになっている。

【0038】

図４（ａ）の上部、下部に示すパネル５１とパネル２には、各系統が利用できる最大電力を設定し、表示するためのものであり、設定電力モニタ５３、各負荷機器３が使用している電力の合計を表示する使用中電力モニタ５４、負荷機器３を接続するための電源コンセント９が配置されている。設定電力モニタ５３では、数値を設定するボタン等があり、これにより最大電力を設定する。本図示例では、８００Ｗに表示されている。各負荷機器３は、電源コンセント９に接続して利用する。この利用時の消費電力の合計が計算され、使用中電力モニタ５４に表示される。使用中電力モニタ５４に表示される電力量は、負荷機器３の消費電力の合計であり、使用を続ければ、その数値は大きくなっていく。

【0039】

そして、設定電力モニタ５３に設定した電力量に達する前に、言い換えると超える前に、自動電源切換機４は内蔵スピーカ（図示せず。）で警告音を鳴らす。ここでは１系統のみを説明したが、２系統利用時でも同様である。図４（ｂ）に示すものは、自動電源切換機４であり、ポータブル電源装置２を接続する入力側パネルを模式的に図示している。これは、図１に図示した稼働表示灯８の例を示す正面図である。この入力側パネルには、系統切換スイッチ５５がある。ポータブル電源装置２の種類によって、出力が異なるものを利用するとき、同じ出力のポータブル電源装置２をまとめて一つの系統とする。例えば、出力がＡＣ１００Ｖを一つの系統、ＤＣ１２Ｖ（２４Ｖ又は４８Ｖ）の場合は一つの系統とすることができる。

【0040】

また、出力電圧が同じでも、２つの系統にすることもできる。系統切換スイッチ５５では、１系統か２系統を選択して設定する。スイッチ５７によって、交流電源（ＡＣ）、直流電源（ＤＣ）の設定を行う。切替スイッチ５６は、ポータブル電源装置２を親機として、又は子機として利用するかを選択するものであり、詳しくは後述する。パイロットランプ５８は、３種類（例えば、青、黄色、赤）のランプからなり、隣に入力端子の番号を表記されている。この３種類のランプは、この番号の入力端子に接続されたポータブル電源装置２の状態を示し、例えば、使用中、使用後、待機に対応して点灯する。

【0041】

〔変形例２〕
図５は、２系統のポータブル電源装置２を利用する変形例２を図示したものである。図５（ａ）は、自動電源切換機４の出力側パネル５０、図５（ｂ）は、入力側パネルを模式的に図示したものである。この変形例２では、負荷機器３は２系統（２系統Ａと２系統Ｂ）で、ポータブル電源装置２も２系統（２系統Ａ、２系統Ｂ）としたものである。負荷機器３ａと負荷機器３ｂは消費できる最大電流が１５Ａで、設定電力モニタ５３に各設定電力は８００Ｗと６００Ｗになっている。使用中電力モニタ５４では、５００Ｗと２００Ｗになっている。出力側パネル５０では、２系統を利用するので、系統切換スイッチ５５を２系統側にスイッチして利用する。

【0042】

〔変形例３〕
図６は、２つの自動電源切換機４ａ、自動電源切換機４ｂを親機と子機として利用する変形例３を図示したものである。自動電源切換機４ａは、親機として利用するので、切替スイッチ５６は親機側に設定される。同様に、自動電源切換機４ｂは、子機として利用するので、切替スイッチ５６は子機側に設定される。親機と子機は、図示しないが、互いに接続するためにそれぞれに専用に設けた電源ケーブルと電源コンセントによって接続される。ここで、親機は、負荷機器３を接続して利用する。子機は親機に接続されて、親機に電源供給するものである。子機はそれに接続されたポータブル電源装置２の電源を親機に供給する。これにより、親機と子機のポータブル電源装置２を利用できるので、負荷機器３に長時間電源供給することができる。

【0043】

〔変形例４〕
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、ポータブル電源装置２として、発電機２ｃを利用する変形例４を図示したものである。発電機２ｃは、ポータブル電源装置２に設けたコンセント１３（図１を参照。）等に接続して電源として利用する。発電機２ｃは大電力（例えば、２８Ａ）を供給することができるので、系統切換スイッチ５５の設定に関係なく、全ての出力電源コンセント９から電力を出力する。発電機２ｃを自動電源切換機４ａに常時接続しているとき、各系統のいずれかの最後のポータブル電源装置２の残量が少なくなり、言い換えると設定値になったとき、自動電源切換機４ａは発電機２ｃを自動起動させ、入力を発電機２ｃに自動的に切り換える。この自動切換、ポータブル電源装置２の自動切換は、バッテリの低電圧感知機能によって行われる。発電機２ｃから電力供給されているとき、発電機ランプ１２が点灯する。これにより、全てのポータブル電源装置２のバッテリが無くなっても、発電機２ｃから電力を供給することができ、無停電の電力供給ができる。

【0044】

〔変形例５〕
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、インバーター６０を利用する変形例５を図示したものである。発電機２ｃ（図示せず。）は、ポータブル電源装置２に設けたコンセント１３（図１を参照。）等に接続して電源として利用する。発電機２ｃは大電力（例えば、２８Ａ）を供給することができるので、系統切換スイッチ５５の設定に関係なく、全ての出力電源コンセント９から電力出力する。発電機２ｃを自動電源切換機４ｂに常時接続しているとき、各系統のいずれかの最後のポータブル電源装置２の残量が少なくなり、言い換えると設定値になったとき、自動電源切換機４ａは発電機２ｃを自動起動させ、入力を発電機２ｃに自動的に切り換える。この自動切換えは、ポータブル電源装置２の自動切り替え機能、バッテリの低電圧感知機能によって行われる。これにより、全てのポータブル電源装置２のバッテリがなくなっても、発電機２ｃから電力供給することができ、無停電の電力供給ができる。

【0045】

〔変形例６〕
変形例６の本発明の無停電のポータブル電源切換装置１は、自動電源切換機４に接続されているポータブル電源装置２を所定時間毎に電力出力させて、待機状態を維持する機能を有する。言い換えると、ポータブル電源装置２を所定時間毎に電力を出力させて、自動停止状態にさせないための機能である。汎用のポータブル電源は電源を入れた（ＯＮ）状態で待機させると、待機電力が消費され内蔵バッテリの容量が自動的に徐々に減少する。例えば、ポータブル電源は待機電力が１０Ｗ以下であり、電池容量が少ないモデルの場合、１日で８０％近くのバッテリ容量が自己消費することがある。

【0046】

そのポータブルバッテリ、ポータブル電源等では多くの機種で１２時間後に自動でＯＦＦになる機能があり、一部の機種を除いて解除できない。よって、ポータブル電源は、待機して１２時間に到達する前にリセットする必要がある。リセットすれば、更に１２時間待機ができる。本発明の無停電のポータブル電源切換装置は、ポータブル電源装置２にオートパワーＯＦＦ機能がある場合、そのオートパワーＯＦＦになる時間前に、例えば、１１時間５０分後に一時的にそのポータブル電源装置をＡＣ出力（例えば、５Ｗで３秒程度）することで、更に１２時間の待機になる。

【産業上の利用可能性】

【0047】

本発明の無停電のポータブル電源切換装置は、地震、台風等の災害時又は緊急時の電源、災害対策の備蓄装置として利用する。また、屋外活動、キャンプ等の電源としても利用することができる。

【符号の説明】

【0048】

１…無停電のポータブル電源切換装置
２…ポータブル電源装置
３…負荷機器
４…自動電源切換機
５…筐体
６…取手
７…電源ケーブル
８…稼働表示灯
９…電源コンセント
１０…バックライト
１１…ＰＢランプ
１２…発電機ランプ
１３…コンセント
２０…スイッチ切換回路
２１…電圧・電流検知器
２２…判定部
２３…表示灯
３０…無停電のポータブル電源切換装置
３１…自動電源切換機
５０…出力側パネル
５１…第１系統電源用のパネル
５２…第２系統電源用のパネル
５３…設定電力モニタ
５４…使用中電力モニタ
５５…系統切換スイッチ
５６…切替スイッチ
５７…スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】