(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】
(24)【登録日】2024-08-16
(45)【発行日】2024-08-26
(54)【発明の名称】電力供給方法
(51)【国際特許分類】
H02J 7/00 20060101AFI20240819BHJP
B60P 1/48 20060101ALI20240819BHJP
B60P 3/00 20060101ALI20240819BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20240819BHJP
H01M 10/46 20060101ALI20240819BHJP
【FI】
H02J7/00 302A
H02J7/00 301E
B60P1/48 A
B60P3/00 U
H01M10/44 Q
H01M10/46 101
(21)【出願番号】P 2020094181
(22)【出願日】2020-05-29
【審査請求日】2023-02-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000163095
【氏名又は名称】極東開発工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100480
【氏名又は名称】藤田 隆
(72)【発明者】
【氏名】上山 真喜
(72)【発明者】
【氏名】加藤 毅
(72)【発明者】
【氏名】畠中 幸彦
(72)【発明者】
【氏名】深川 孝博
(72)【発明者】
【氏名】坂手 貴志
【審査官】山口 大
(56)【参考文献】
【文献】特開2015-120537(JP,A)
【文献】特開2010-135261(JP,A)
【文献】特表2012-505629(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02J 7/00
B60P 1/48
B60P 3/00
H01M 10/44
H01M 10/46
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
蓄電池
が内蔵され、かつ、係合部
がある蓄電コンテナであって、
前記係合部にフックを係合し
て別途用意の車両に引き入れ、当該車両に搭載することが可能であ
る蓄電コンテナ
を複数使用して、
電力消費設備の近傍に該蓄電コンテナを少なくとも2基設置し、切り替えスイッチによって放電消費する電力を、一方の蓄電コンテナの充電量が減少すると、他方の蓄電コンテナに切り替え、かつ、
発電施設から輸送された、充電済みの第3の蓄電コンテナを、該一方の蓄電コンテナと取り換える、電力供給方法。
【請求項2】
前記蓄電池に繋がるコネクタを有し、当該コネクタは前記コンテナ本体に、直接的に、又はケーブルを介して取り付けられていることを特徴する請求項1に記載の
電力供給方法。
【請求項3】
前記コンテナは、特定の面を前方に向く姿勢で車両に搭載されるものであり、
前記コネクタは、前記コンテナ本体の前方面に、直接的に、又はケーブルを介して取り付けられていることを特徴する請求項2に記載の
電力供給方法。
【請求項4】
前記コンテナは、特定の面を前方に向く姿勢で車両に搭載されるものであり、
前記コネクタは、前記コンテナ本体の後方面に、直接的に、又はケーブルを介して取り付けられていることを特徴する請求項2に記載の
電力供給方法。
【請求項5】
前記コンテナは、特定の面を前方に向く姿勢で車両に搭載されるものであり、
前記コネクタは、前記コンテナ本体の側方面に、直接的に、又はケーブルを介して取り付けられていることを特徴する請求項2に記載の
電力供給方法。
【請求項6】
前記車両が
前記フックを備えた着脱ボディ式トラックで
あることを特徴とする請求項
1から5のいずれかに記載の電力供給
方法。
【請求項7】
前記電力消費設備が、前記発電施設から離れた位置にある、請求項1乃至
6のいずれかに記載
の電力供給
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気を物理的に輸送する蓄電コンテナに関するものである。また本発明は、蓄電コンテナを利用した電力供給システムに関するものである。また本発明は、離れた位置に電力を供給する電力供給方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、バイオマス発電が注目されている。ここで「バイオマス」とは、動植物等の生物から作り出される有機性のエネルギー資源で、一般に化石燃料を除くものをいう。
「バイオマス」には、例えば間伐材等の木材や、生ごみや家畜のし尿といった廃棄物が含まれる。
バイオマス発電には、間伐材等を直接燃焼して蒸気タービンを回す直接燃焼方式や、間伐材を乾留してガスを発生させ、当該乾留ガスを利用する方式、生ごみや家畜のし尿を発酵させてメタンガスを発生させ、当該メタンガスを利用して発電する方法等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば、間伐材を原料とするバイオマス発電施設は、原料調達を容易にするために、山間部に建設される場合がある。
生ごみや家畜のし尿を原料とするバイオマス発電施設は、悪臭を伴う場合が多いので、人家から離れた場所に建設される場合がある。
いずれにしても、バイオマス発電施設は、電力を消費する施設や、人家から離れた場所に建設される傾向にある。
【0005】
そのため、発電施設から電力消費設備に送電する送電設備を建設する必要がある。また電気事業者に売電する場合には、自営線を設置する必要がある。いずれにしても、送電線の設置は、大掛かりであり、相当の費用負担となる。
【0006】
本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、送電線を使わずに電力供給を行う方策を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記した課題を解決するための態様は、コンテナ本体と、蓄電池と、係合部を有し、前記コンテナ本体に前記蓄電池が内蔵され、前記コンテナ本体に前記係合部があり、前記係合部にフックを係合して前記コンテナ本体を別途用意の車両に引き入れ、当該車両に搭載することが可能であることを特徴する蓄電コンテナである。
【0008】
本態様の蓄電コンテナは、トラック等の車両に積載することができる。そしてトラック等で運搬し、トラックから降ろすことができる。
本態様の蓄電コンテナは、発電施設で充電し、トラック等で消費地に運ぶことによって電気エネルギーを輸送する。
【0009】
上記した態様において、前記蓄電池に繋がるコネクタを有し、当該コネクタは前記コンテナ本体に、直接的に、又はケーブルを介して取り付けられていることが望ましい。
【0010】
コネクタは、蓄電池に直接的に接続されていてもよい。またコネクタと蓄電池の間に、変圧回路や安全回路等が介在されていてもよい。
【0011】
上記した態様において、前記コンテナは、特定の面を前方に向く姿勢で車両に搭載されるものであり、前記コネクタは、前記コンテナ本体の前方面に、直接的に、又はケーブルを介して取り付けられているものであってもよい。
【0012】
上記した態様において、前記コンテナは、特定の面を前方に向く姿勢で車両に搭載されるものであり、前記コネクタは、前記コンテナ本体の後方面に、直接的に、又はケーブルを介して取り付けられているものであってもよい。
【0013】
上記した態様において、前記コンテナは、特定の面を前方に向く姿勢で車両に搭載されるものであり、前記コネクタは、前記コンテナ本体の側方面に、直接的に、又はケーブルを介して取り付けられているものであってもよい。
【0014】
同様の課題を解決するためのもう一つの態様は、発電施設と、蓄電池が内蔵された蓄電コンテナと、道路を走行する車両と、電力消費設備によって構成される電力供給システムであって、前記発電施設の近傍に前記蓄電コンテナを設置し、前記発電施設から給電を受けて前記蓄電コンテナを充電し、充電後の前記蓄電コンテナを前記車両に搭載して前記電力消費設備の近傍に運搬し、前記車両から前記蓄電コンテナを下ろして当該蓄電コンテナを前記電力消費設備の近傍に設置し、前記蓄電コンテナから前記電力消費設備に電力を供給し、蓄電量が減少した前記蓄電コンテナを前記車両に搭載して前記発電施設の近傍に運搬し、前記車両から前記蓄電コンテナを下ろして前記発電施設の近傍に前記蓄電コンテナを設置し、前記発電施設からの給電を受けて前記蓄電コンテナを再充電し、この一連の動作を繰り返すことを特徴とする電力供給システムである。
【0015】
本態様によると、送電線を使用することなく、実質的に電力供給を行うえことができる。
【0016】
上記した態様において、前記蓄電コンテナが上記した蓄電コンテナであり、前記車両がフックを備えた着脱ボディ式トラックであり、前記係合部にフックを係合して前記車両に前記蓄電コンテナを引き入れて搭載することが望ましい。
【0017】
同様の課題を解決するためのもう一つの態様は、発電施設から離れた位置にある電力消費設備に電力を供給する電力供給方法であって、上記したいずれかに記載の蓄電コンテナを使用し、前記発電施設の近傍に前記蓄電コンテナを設置し、前記発電施設から給電を受けて前記蓄電コンテナを充電し、充電後の前記蓄電コンテナを車両に搭載して前記電力消費設備の近傍に運搬し、前記車両から前記蓄電コンテナを下ろして当該蓄電コンテナを前記電力消費設備の近傍に設置し、前記蓄電コンテナから前記電力消費設備に電力を供給し、蓄電量が減少した前記蓄電コンテナを前記車両に搭載して前記発電施設の近傍に運搬し、前記車両から前記蓄電コンテナを下ろして前記発電施設の近傍に前記蓄電コンテナを設置し、前記発電施設からの給電を受けて前記蓄電コンテナを再充電し、この一連の動作を繰り返すことを特徴とする電力供給方法である。
【発明の効果】
【0018】
本発明の蓄電コンテナを使用すると、送電線を使わずに電力供給を行うことができる。また本発明の電力供給システムによると、送電線を使わずに電力供給を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】本発明の実施形態の概要及び作業工程を示す説明図であり、発電施設の近傍に蓄電コンテナを設置し、発電施設からの給電を受けて蓄電コンテナを充電する工程を示す。
【
図2】本発明の実施形態の概要及び
図1に続く作業工程を示す説明図であり、蓄電コンテナをトラックに搭載する工程を示す。
【
図3】本発明の実施形態の概要及び
図2に続く作業工程を示す説明図であり、蓄電コンテナを搭載したトラックを電力消費設備の近傍に移動させた状態を示す。
【
図4】本発明の実施形態の概要及び
図3に続く作業工程を示す説明図であり、トラックから蓄電コンテナを下ろし、蓄電コンテナを電力消費設備の近傍に設置し、電力消費設備に電力を供給する工程を示す。
【
図5】本発明の実施形態の蓄電コンテナの斜視図である。
【
図6】本発明の実施形態の蓄電コンテナの分解斜視図である。
【
図7】(a)(b)は、本発明の他の実施形態の蓄電コンテナの斜視図である。
【
図8】(a)(b)(c)は、本発明のさらに他の実施形態の蓄電コンテナの斜視図である。
【
図9】(a)(b)(c)は、蓄電コンテナをトラックに積み込む際の様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
図1乃至4は、本実施形態の電力供給システム1の概要を示す説明図である。本実施形態の電力供給システム1は、発電施設2と、蓄電コンテナ3と、トラック5と、電力消費設備6によって構成されている。
【0021】
発電施設2は、バイオマス発電施設である。本実施形態の発電施設2は、生ごみや家畜のし尿を発酵させてメタンガスを発生させ、当該メタンガスを利用して発電を行うものである。
即ち発電施設2は、メタンガス発生装置と、ボイラーと、蒸気タービンと発電機を有している(いずれも図示せず)。
メタンガス発生装置は、生ごみや、し尿を発酵原料とし、これを破砕させてメタンガスを得るものである。
発電施設2は、メタンガス発生装置から得られたメタンガスでボイラーを駆動して蒸気を発生させ、当該蒸気でタービンを駆動して発電機を回転し、電気を得るものである。
【0022】
本発明は、発電に供する原料や、発電機の形式、構造を限定するものではなく、他のバイオマス原料を使用して発電を行うものであってもよい。また化石原料を使用するものであってもよい。太陽電池や燃料電池を使用するものであってもよい。
【0023】
蓄電コンテナ3は、内部に蓄電池10を有するコンテナである。
本実施形態では、蓄電コンテナ3は、蓄電池そのものであるといって過言ではないものであり、蓄電池10が外装箱(コンテナ本体)20で外装されて
図5の様なコンテナの形状に作られたものである。
図6に示す様に、蓄電池10は、複数のセル11が集積されたものである。セルの構造は限定されるものではなく、公知の鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、NAS電池その他の公知の構造の電池を採用することができる。
セル11の各電極は、バスバー15、16によって並列に接続されており、全体として大容量の蓄電池10を構成している。
【0024】
コンテナ本体となる外装箱20は、前面部材21、後面部材22、天面部材25、側面部材26、27及び底面部材30によって構成されている。外装箱20を構成する前面部材21、後面部材22、天面部材25、側面部材26、27及び底面部材30は、板によって構成された壁面を有している。当該壁面には、いずれも図示しない補強部材が取り付けられており、相当の剛性を有する。
【0025】
前面部材21は、外面に係合部31が設けられている。係合部31は、一対のリブ32に両端が一体的に支持された係合ピン35を有している。一対のリブ32は、前面部材21の外表面であって、幅方向については中央部、上下方向については上部側に設けられている。
前記した係合ピン35は、水平姿勢であって、前面部材21の表面に対して間隔をあけた位置にある。
【0026】
外装箱20の一方の側面部材27には、コネクタ40が取り付けられている。コネクタ40の端子42、43は、導線45によって、蓄電池10のバスバー15、16に接続されている。
【0027】
底面部材30の前面部材21側の角部には、固定脚36が設けられている。また底面部材30の後面部材22側の角部には、回転脚37が設けられている。回転脚37は、小型の車輪であり、自由回転可能である。
【0028】
蓄電コンテナ3は、蓄電池10の周囲が、コンテナ本体たる外装箱20で覆われたものである。蓄電コンテナ3は、
図5の様に直方体であり、コンテナ本体(外装箱20)前面に、前記した係合部31が設けられている。また蓄電コンテナ3のコンテナ本体(外装箱20)の側面に、コネクタ40が設けられている。蓄電コンテナ3の底であって前方側の辺には、固定脚36が設けられている。蓄電コンテナ3の底であって後方側の辺には、回転脚37が設けられている。
【0029】
トラック5は、公知の着脱ボディ式トラックである。
トラック5は、
図1、
図9の様に、台車部47と荷役装置50を有している。
台車部47は、トラックの本体であり、車輪を回転させて道路上を走行するものである。
荷役装置50は、蓄電コンテナ3を台車部47と地上との間で積み降ろしするものである。
【0030】
荷役装置50は、荷役アーム52を有している。荷役アーム52はフックアーム55と、リフトアーム56によって構成されている。
荷役アーム52は、リフトアーム56の先端側に、フックアーム55が角度をつけた姿勢で揺動可能に取り付けられたものであり、全体形状が、略「L」状を呈している。フックアーム55とリフトアーム56の間には油圧シリンダ53が取り付けられており、フックアーム56は、油圧シリンダ53によって揺動する。
フックアーム55の先端には、フック57が設けられている。
リフトアーム56の基端側は、台車部47に揺動可能に取りけられており、荷役アーム52は、全体として揺動可能である。またリフトアーム56には、
図9の様に、油圧シリンダ58が取り付けられており、当該油圧シリンダ58によって、荷役アーム52が全体的に揺動する。
【0031】
トラック5は、蓄電コンテナ3を積み下ろしするものである。即ち、
図9(a)の様に、地上に設置された蓄電コンテナ3を、
図9(c)の様に台車部47に搭載することができる。
地上に設置された蓄電コンテナ3を、台車部47に搭載する際には、荷役装置50のフック57を蓄電コンテナ3の係合ピン35に係合する。このときフックアーム55は、リフトアーム56に対してやや鋭角姿勢となっている。
そしてその状態で、リフトアーム56を前方に向かって揺動する。
その結果、蓄電コンテナ3の前方側が吊り上げられ、台車部47に引き入れられる。そして、リフトアーム56をさらに揺動させて、リフトアーム56の姿勢を略水平に戻す。
その結果、蓄電コンテナ3の姿勢が略水平姿勢となり、係合部31を前方に向けた状態で、トラック5に搭載される。その後、フックアーム55を揺動して、リフトアーム56に対して垂直姿勢に近づけ、蓄電コンテナ3を前方にスライドさせる。
トラック5から、蓄電コンテナ3を下ろす際には、フックアーム55を後方に揺動させてから、リフトアーム56を傾斜姿勢に変化させる。その結果、蓄電コンテナ3は、ゆっくりと地上に下される。
【0032】
電力消費設備6は、ビルや集落内の家電群や、工場の機会群である。多くの場合、受電装置を有し、当該受電装置を介して各電力消費設備6に給電される。
【0033】
次に、電力供給システム1の機能について説明する。
本実施形態の電力供給システム1は、発電施設2で蓄電コンテナ3を充電し、当該蓄電コンテナ3をトラック5で消費地に運ぶことによって電気エネルギーを実質的に輸送するものである。
最初の段階として、
図1に示すように、発電施設2の近傍に蓄電コンテナ3を設置し、蓄電コンテナ3を充電する。
充電の際には、発電施設2から引き出された給電ケーブルを蓄電コンテナ3のコネクタ40に接続して行われる。
【0034】
充電が完了すると、
図2の様に、蓄電コンテナ3をトラック5に積む。
そしてトラック5を走行させ、
図3の様に、電力消費設備6の近くに蓄電コンテナ3を輸送する。
続いて、トラック5から、蓄電コンテナ3を下ろし、
図4の様に、電力消費設備6の近くに蓄電コンテナ3を設置する。
そして、蓄電コンテナ3から、電力消費設備6に給電する。給電の際には、発電施設2から引き出された受電ケーブル60を蓄電コンテナ3のコネクタ40に接続して行われる。
【0035】
放電後の蓄電コンテナ3は、再度トラック5に搭載され、発電施設2に運ばれる。そして、トラック5から降ろされて、発電施設2に設置され、発電施設2から電力供給を受けて充電される。
以下、この一連の動作を繰り返す。
本実施形態の電力供給システム1によると、送電線が不要であり、設備投資が少なくて足る。
【0036】
以上説明した実施形態では、1個の蓄電コンテナ3を使用するが、複数の蓄電コンテナ3を使用してもよい。
例えば、電力消費設備6の近傍に蓄電コンテナ3を2基設置し、切り替えスイッチによって、一基の蓄電コンテナ3の電気を消費する。
このとき、発電施設2では、別の蓄電コンテナ3への充電が行われている。
電力消費設備6に設置された一基の蓄電コンテナの充電量が減少すると、放電させる蓄電コンテナ3を他方に切り替える。
そして発電施設2から、充電済みの第3の蓄電コンテナ3を輸送し、放電された蓄電コンテナ3と取り換える。
【0037】
以上説明した実施形態では、蓄電コンテナ3の側面(係合部31が設けられた前面部材21と隣接する面)にコネクタ40を設けたが、コネクタの位置は限定されるものではない。
図7(a)は、蓄電コンテナ3の前面側にコネクタ40を設けた例である。
図7(a)に示す蓄電コンテナ3では、係合部31と同じ面にコネクタ40が設けられている。
また
図7(b)は、蓄電コンテナ3の後方面側にコネクタ40を設けた例である。
図7(b)に示す蓄電コンテナ3では、係合部31を有する前面に対向する面にコネクタ40が設けられている。
【0038】
以上説明した実施形態では、蓄電コンテナ3の壁面に直接的にコネクタ40を設けたが、ケーブルによってコネクタ40を引き出せる構成としてもよい。
図8(a)は、蓄電コンテナ3の前面側からコネクタ62付きのケーブル61を引き出した例である。また
図8(b)は、蓄電コンテナ3の側面側からコネクタ62付きのケーブル61を引き出した例である。
図8(c)は、蓄電コンテナ3の後方側からコネクタ62付きのケーブル61を引き出した例である。
【0039】
上記した蓄電コンテナ3では、蓄電池10とコネクタ40を直接的に接続したが、その間に、変圧装置や安全装置が介在されていてもよい。蓄電コンテナ3の他の位置に、ヒューズやブレーカ等の安全装置を設けてもよい。
【符号の説明】
【0040】
1 電力供給システム
2 発電施設
3 蓄電コンテナ
5 トラック(車両)
6 電力消費設備
10 蓄電池
20 外装箱(コンテナ本体)
21 前面部材
22 後面部材
27 側面部材
31 係合部
40 コネクタ
47 台車部
50 荷役装置