JP2001095180A - 電力供給システム及び蓄電システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電力供給システム及び蓄電システムにおいて、
少ない蓄電電力で、商用電源の供給電力の最大値を大き
く低減すること。 【解決手段】商用電源５から電力供給を受けて蓄電し、
蓄電した電力を負荷に供給する蓄電装置６７を備えた電
力供給システム及び蓄電システムにおいて、複数の特定
の負荷２〜４を蓄電電力線１０側と商用電力線９ｂ側と
に切替え接続する切替スイッチ装置８と、所定の負荷を
選択して蓄電装置６７に蓄電された電力を供給するよう
に制御する制御装置１１とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力供給システム
及び蓄電システムに係り、特に夜間電力を利用して蓄電
する蓄電装置を備えた電力供給システム及び蓄電システ
ムに好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電力供給システムとしては、商用
電源から夜間電力の供給を受けて充電することにより蓄
電し、蓄電した電力を昼間に負荷に放電することにより
供給する蓄電装置と、前記負荷への蓄電電力の供給を制
御する制御装置とを備えたものがある。

【０００３】そして、一般家庭用の電力供給システムと
して、例えば２０ＫＷＨの大容量の２次電池を備えた蓄
電装置とし、この蓄電装置から家庭の全電気機器の負荷
に対応する電力を放電させるシステムが検討されている
(従来技術１)。なお、一般家庭用の消費電力の推移は、
図４に一例として示すように、時間当たりの消費電力は
小さいが一日中長時間運転されることが多い冷蔵庫によ
る消費電力２ａ、時間当たりの消費電力が大きいが短時
間に運転されるクッキングヒータによる消費電力４ａ〜
４ｃ、及び時間当たりの消費電力はある程度の大きさで
ある程度長時間運転されるルームエアコンによる消費電
力３ａ、３ｂを有することが、一般家庭の特徴的事項で
ある。即ち、時間当たりの消費電力と運転時間が大きく
異なる負荷が混在している。

【０００４】また、一般事業所用の電力供給システムと
して、事業所の昼間の照明器具による電力負荷のピーク
を夜間にシフトさせるために、全部の照明器具に昼間の
所定時間、夜間電力で蓄電された蓄電装置から電力供給
することが検討されている（従来技術２）。即ち、事業
所の消費電力は、図９に一例を示すように、全電力負荷
４０に対して照明負荷電力１８ｃが約２５％という大き
な割合を占め、その他の負荷３４が約７５％であること
が、一般事業所の特徴的事項である。この昼間の照明電
力負荷１８ｃを例えば３時間夜間にシフトすることによ
り、図１０に示すように昼間の消費電力のピークを低減
することができ、蓄電装置を有していない図９の契約電
力２２Ａから図１０の契約電力２２Ｂに低減することが
できる。

【０００５】なお、従来技術に関連するものとしては、
特開平１１−１７８２３７号公報に記載されたものがあ
げられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術１の
ものは、この蓄電装置から家庭の全電気機器の負荷に対
応する電力を放電させるものであるため、蓄電システム
が大形となり、またその充放電制御の電子部品容量も大
きくなり、コストが高く、設置スペースを大きく必要と
するものであった。

【０００７】また、従来技術２のものは、全部の照明器
具に昼間の所定時間、夜間電力で蓄電された蓄電装置か
ら電力供給するものであるため、図１０に示すように、
商用電源から供給する電力の最大値を低減するのに関係
ない部分にまで蓄電電力を大きく供給することとなり、
商用電源から供給する電力の最大値を十分に低減するこ
とができなかった。

【０００８】本発明は、少ない蓄電電力で、商用電源の
供給電力の最大値を大きく低減することができる電力供
給システム及び蓄電システムを得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の特徴は、商用電源から電力供給を受け
て充電することにより蓄電し、蓄電した電力を複数の特
定の負荷に放電することにより供給する蓄電装置と、前
記複数の特定の負荷を前記蓄電装置の供給電力線側と前
記商用電源の供給電力線側とに切替え接続する切替スイ
ッチ装置と、前記蓄電装置及び切替スイッチ装置を制御
する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記複数の特
定の負荷の中から所定の負荷を選択して前記蓄電装置に
蓄電された電力を供給するように制御する機能を有する
構成にしたことにある。

【００１０】本発明の第２の特徴は、商用電源から電力
供給を受けて充電することにより蓄電し、蓄電した電力
を複数の特定の負荷に放電することにより供給する蓄電
装置と、前記複数の特定の負荷を前記蓄電装置の供給電
力線側と前記商用電源の供給電力線側とに切替え接続す
る切替スイッチ装置と、前記蓄電装置及び切替スイッチ
装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前
記商用電源から負荷への供給電力線の系統とは連係せず
に負荷の使用状況を予測して、前記複数の特定の負荷の
中から所定の負荷を選択して前記蓄電装置に蓄電された
電力を供給するように制御する機能を有する構成にした
ことにある。

【００１１】本発明の第３の特徴は、商用電源から電力
供給を受けて充電することにより蓄電し、蓄電した電力
を複数の特定の負荷に放電することにより供給する蓄電
装置と、前記複数の特定の負荷を前記蓄電装置の供給電
力線側と前記商用電源の供給電力線側とに切替え接続す
る切替スイッチ装置と、前記蓄電装置及び切替スイッチ
装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前
記商用電源から夜間電力により前記蓄電装置に蓄電する
ように制御し、この夜間電力による蓄電が終了した後
に、前記複数の特定の負荷の中から所定の負荷を選択し
て前記切替スイッチを前記蓄電装置の供給電力線側に切
替え接続するように制御する機能を有する構成にしたこ
とにある。

【００１２】本発明の第４の特徴は、商用電源から電力
供給を受けて充電することにより蓄電し、蓄電した電力
を複数の特定の負荷に放電することにより供給する蓄電
装置と、前記複数の特定の負荷を前記蓄電装置の供給電
力線側と前記商用電源の供給電力線側とに切替え接続す
る切替スイッチ装置と、前記蓄電装置及び切替スイッチ
装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前
記複数の特定の負荷の中から所定の負荷を優先順位をつ
けて選択して前記蓄電装置に蓄電された電力を供給する
ように制御する機能を有する構成にしたことにある。

【００１３】本発明の第５の特徴は、商用電源から電力
供給を受けて充電することにより蓄電し、蓄電した電力
を複数の特定の負荷に放電することにより供給する蓄電
装置と、前記複数の特定の負荷を前記蓄電装置の供給電
力線側と前記商用電源の供給電力線側とに切替え接続す
る切替スイッチ装置と、前記蓄電装置及び切替スイッチ
装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、全
負荷の電力推移の予測に基づいて、前記複数の特定の負
荷の中から所定の負荷を選択して前記蓄電装置に蓄電さ
れた電力を供給するように制御する機能を有する構成に
したことにある。

【００１４】好ましくは、前記蓄電装置は充放電変換部
と２次電池とを有し、前記充放電変換部は、前記商用電
源の交流電力を直流電力に変換して前記２次電池を充電
すると共に、前記２次電池の直流電力を交流電力に変換
して供給電力線を介して前記複数の負荷に交流電力を供
給するように構成し、前記２次電池は、リチュウムイオ
ン単電池を複数組合わせた組電池で構成し、前記切替ス
イッチ装置は、前記各負荷を切替え接続する切替スイッ
チを収納した切替スイッチボックスで構成し、前記制御
装置は、前記充放電切替部と２次電池との間の電力線、
前記商用電源の前記蓄電装置への供給電力線、及び前記
蓄電装置の供給電力線に設けられたセンサと、これらの
センサ、前記充放電変換部、及び前記２次電池からの信
号に基づいて前記充放電変換部、前記２次電池、及び前
記切替スイッチ装置を制御する制御手段とを有する構成
にしたことにある。

【００１５】本発明の第６の特徴は、商用電源から電力
供給を受けて充電することにより蓄電し、蓄電した電力
を複数の特定の負荷に放電することにより供給する蓄電
装置と、前記蓄電装置及び複数の特定の負荷を前記蓄電
装置の供給電力線側と前記商用電源の供給電力線側とに
切替え接続する切替スイッチ装置を制御する制御装置と
を備え、前記制御装置は、前記複数の特定の負荷の中か
ら所定の負荷を選択して前記蓄電装置に蓄電された電力
を供給するように制御する機能を有する構成にしたこと
にある。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施例を図を用
いて説明する。なお、各実施例及び従来技術の図におけ
る同一符号は、同一物又は相当物を示し、重複する説明
を省略する。

【００１７】本発明の電力供給システムの第1実施例を
図１から図３を用いて説明する。この第１実施例の電力
供給システムは、主に一般家庭の負荷への電力供給を目
的とするものである。

【００１８】蓄電システム１は、充放電変換部６、組電
池７及びシステム制御回路１１を有している。なお、充
放電変換部６と組電池７とにより蓄電装置を構成してい
る。前記蓄電システム１は、２〜５ＫＷＨ程度の小形の
ものであり、ピークシフトの実効を上げるため、特定の
負荷、例えば、冷蔵庫２、ルームエアコン３及びクッキ
ングヒータ４等に供給電力線である蓄電電力線１０を介
して電力を供給するように接続している。冷蔵庫２は、
一般的に、ルームエアコン３及びクッキングヒータ４よ
りも時間当たりの消費電力が小さいが、一日中、長時間
運転されることが多いものである。ルームエアコン３
は、一般的に、クッキングヒータ４ほど時間当たりの消
費電力が大きくはないが、冷蔵庫２よりも時間当たりの
消費電力が大きく、クッキングヒータ４より長時間運転
されることが多いものである。クッキングヒータ４は、
一般的に、冷蔵庫２及びルームエアコン３よりも時間当
たりの消費電力が大きいが、朝、昼及び夕方の短時間に
運転されることが多いものである。

【００１９】商用電源５は、一般家庭用の商用電源であ
り、この実施例においては１００Ｖ、５０Ｈｚの交流電
源である。この商用電源５は、供給電力線である商用電
力線９ａを通して蓄電装置６７に電力を供給し、供給電
力線である商用電力線９ｂを通して負荷に電力を供給す
るように接続されている。

【００２０】充放電変換部６は、コンバータ、降圧チョ
ッパ、インバータ及び昇圧チョッパを有し、商用電源５
から商用電力線９ａを介して交流電力の供給を受け、直
流電力に変換し降圧して組電池７に供給すると共に、組
電池７から直流電力の供給を受け、交流電力に変換し昇
圧して特定の負荷２、３、４に蓄電電力線１０を介して
供給するものである。

【００２１】組電池７は、充放電変換部６を介して充放
電される２次電池である。組電池７を構成する単電池
は、容量エネルギー密度、質量エネルギー密度の優れた
リチュウムイオン２次電池とし、その中でもコストの安
いマンガン系の２次電池としている。これにより、蓄電
装置６７を小形で安価なものとしている。

【００２２】切替スイッチ装置を構成する切替スイッチ
ボックス８は、特定の複数の負荷２、３、４を商用電源
５側と蓄電システム１側に切替える複数の切替スイッチ
８Ａ、８Ｂ、８Ｃを有している。具体的には、切替スイ
ッチ８Ａは、共通端子が冷蔵庫２に接続され、切替え端
子の一方が商用電力線９ｂ側に、他方が蓄電電力線１０
側に接続されている。切替スイッチ８Ｂは、共通端子が
クッキングヒータ４に接続され、切替え端子の一方が商
用電力線９ｂ側に、他方が蓄電電力線１０側に接続され
ている。切替スイッチ８Ｃは、共通端子がルームエアコ
ン３に接続され、切替え端子の一方が商用電力線９ｂ側
に、他方が蓄電電力線１０側に接続されている。なお、
切替スイッチボックス８の商用電源側は、受電盤２０に
接続され、商用電源５から電力供給を受けるように接続
されている。

【００２３】システム制御回路１１は、組電池７及び電
圧電流センサー１４〜１７から出力された信号、タイマ
ー機能、クッキングヒータ４の運転予測及び組電池７の
残存容量の信号に基づいて、充放電変換部６、組電池７
及び切替スイッチボックス８を制御するための制御信号
を出力する。なお、電圧電流センサ１４は商用電力線９
ｂの電圧、電流及び周波を検出するものであり、電圧電
流センサ１５は商用電力線９ａの電圧及び電流を検出す
るものであり、電圧電流センサ１６は充放電変換部６と
組電池７との間の電圧及び電流を検出するものであり、
電圧電流センサ１７は蓄電電力線１０の電圧、電流及び
周波を検出するものである。

【００２４】照明器具１８及びテレビ１９等の一般的な
負荷は、受電盤２０に直接接続され、商用電源５から電
力供給を受けるように接続されている。

【００２５】次に、かかる電力供給システムの動作につ
いて図２及び図３を用いて説明する。

【００２６】図２に示すように、商用電源５から電力が
供給され（Ｓ１）、それが夜間電力である状態において
（Ｓ２）、夜間の例えば１〜６時の間にシステム制御回
路１１の制御信号に基づいて充放電変換部６が作動し
（Ｓ３）、充放電変換部６を経由して組電池７に充電し
て蓄電を行なう（Ｓ４）。即ち、充放電変換部６は、商
用電源５の交流電力を直流電力に変換すると共に、組電
池７と同じ電圧まで降圧して、組電池７に供給する。こ
の夜間における商用電源５からの電力供給の状態は、図
３に一例として示すように、特定の負荷の中の選択され
た冷蔵庫２、一般的な負荷２３及び夜間蓄電２４に対し
て行われる。

【００２７】次いで、朝例えば６時になると、システム
制御回路１１の制御信号に基づいて、切替スイッチボッ
クス８の切替スイッチ８Ａが蓄電電力線１０側に切替え
られる。これにより、組電池７から充放電変換部６に放
電され（Ｓ５）、この充放電変換部６にて商用電源と同
じ交流電圧に変換されると共に昇圧され（Ｓ６）、特定
の負荷の中の選択された冷蔵庫２に切替スイッチ８Ａを
介して蓄電電力２ａが供給される。この蓄電電力の供給
状態は、蓄電電力線１０の電圧、電流及び周波を電圧電
流センサ１７で検出され（Ｓ７）、システム制御回路１
１に入力される。また、商用電源５からの供給電力の状
態は、商用電力線９ｂの電圧、電流及び周波を電圧電流
センサ１４で検出され（Ｓ８）、システム制御回路１１
に入力される。

【００２８】この冷蔵庫２への給電を開始してから所定
時間後、例えば5分後に、システム制御回路１１の制御
信号に基づいて、切替スイッチボックス８の切替スイッ
チ８Ｂが蓄電電力線１０側に切替えられる。従って、こ
れ以降、この選択されたクッキングヒータ４には、使用
時に夜間電力を蓄電２４した組電池７から充放電変換部
６を介して蓄電電力が供給される。この蓄電電力の供給
は、組電池７が放電停止電圧まで放電してその放電が停
止されない限り行われる。

【００２９】そして、クッキングヒータ４がオンされる
と、クッキングヒータ４には３５〜５０ＫＶＡの大きな
電流が一般的に流れるが、この場合、既に冷蔵庫2に給
電するために蓄電装置６７が立ち上がっているので、充
放電変換器６がこの大きな電流を供給するように瞬時に
作動することができ、クッキングヒータ４に蓄電電力を
支障なく給電できる。もし、冷蔵庫２等に給電していな
い場合は、切替スイッチボックス８の回路には充放電変
換部６が立ち上がった後に切替える遅延回路を設けるこ
とが望ましい。この朝方における電力供給の状態は、図
３に一例として示すように、冷蔵庫２とクッキングヒー
タ４に対しては蓄電システム１からの蓄電電力が供給さ
れ、一般的な負荷２３に対しては商用電源５からの電力
が供給される。

【００３０】次に、昼近くになると、システム制御回路
１１の制御信号に基づいて、切替スイッチボックス８の
切替スイッチ８Ｃが蓄電電力線１０側に切替えられる。
従って、これ以降、この選択されたルームエアコン３に
は、使用時に組電池７から充放電切替部６を介して蓄電
電力が供給される。ただし、クッキングヒータ４がオン
した時には、ルームエアコン３に接続された切替スイッ
チ８Ｃが商用電力線９ｂ側に切替り、クッキングヒータ
４とルームエアコン３は同時には蓄電電力線１０側より
給電は受けない様になっている。これにより、クッキン
グヒータ４とルームエアコン３を同時に運転可能な状態
でも、契約電力２２の低減と、放電レート抑制を図るこ
とができる。

【００３１】この昼近くにおける電力供給の状態の一例
を図３により説明する。図３に示すように、クッキング
ヒータ４がオンされると、冷蔵庫２とクッキングヒータ
４に対しては蓄電システム１からの蓄電電力が供給さ
れ、一般的な負荷２３に対しては商用電源５からの電力
が供給される。その後、クッキングヒータ４がオフされ
かつルームエアコンが３がオンされると、冷蔵庫２及び
ルームエアコン３に対しては蓄電システム１からの蓄電
電力が供給され、一般的な負荷２３に対しては商用電源
５からの電力が供給される。この状態で、クッキングヒ
ータ４がオンされると、冷蔵庫２とクッキングヒータ４
に対しては蓄電システム１からの蓄電電力が供給され、
ルームエアコン３及び一般的な負荷２３に対しては商用
電源５からの電力が供給される。そして、クッキングヒ
ータ４がオフされると、冷蔵庫２及びルームエアコン３
に対しては蓄電システム１からの蓄電電力が供給され、
一般的な負荷２３に対しては商用電源５からの電力が供
給される。

【００３２】また、システム制御回路１１は、クッキン
グヒータ４が次にオンされると予想される想定オン時刻
までの時間と、組電池７の残存容量とを監視している。
また、システム制御回路１１は、これに基づいて、クッ
キングヒータ４の想定オン時刻までに追加して蓄電でき
る追加蓄電可能容量を算出すると共に、予想されるクッ
キングヒータ４の消費電力量を算出する。そして、シス
テム制御回路１１は、組電池７の残存容量と追加蓄電可
能容量とを合わせたものが、予想されるクッキングヒー
タ４の消費電力量に達した場合に、切替スイッチボック
ス８に制御信号を送り、切替スイッチ８Ａ、８Ｂ、８Ｃ
を商用電力線９側に切り替える。これにより、蓄電シス
テム１は、図３に一例として示すように、追加蓄電２６
を始め、クッキングヒータ４がオンされる前に終了す
る。このように、蓄電電力の供給は、ルームエアコン３
よりもクッキングヒータ４を優先して行うようになって
いる。これにより、契約電力２２を大幅に低減すること
ができる。

【００３３】次に、夕方近くにおける電力供給の状態の
一例を図３により説明する。クッキングヒータ４がオン
されると、追加蓄電２６を含む蓄電システム１の蓄電電
力がクッキングヒータ４に供給される。そして、クッキ
ングヒータ４がオフし、ルームエアコン３がオンする
と、蓄電システム１の蓄電電力がルームエアコン３に供
給される。さらに、クッキングヒータ４がオンすると、
蓄電システム１の蓄電電力がクッキングヒータ４に供給
され、ルームエアコン３には商用電源５からの電力が供
給される。このクッキングヒータ４のオン、オフは比較
的短時間に繰り返されるので、ルームエアコン３に蓄電
電力が供給される量はわずかであるが、追加蓄電２６に
てこの分を想定して蓄電しておくことが望ましい。その
後、蓄電システム１の残存容量があるかぎり、ルームエ
アコン３へ蓄電電力の供給が継続される。

【００３４】なお、クッキングヒータ４が使用され、そ
の消費電力が予想以上の電力消費となり、組電池７の放
電が停止となった時には、システム制御回路１１は、切
替スイッチボックス８の切替スイッチ８Ａ、８Ｂ、８Ｃ
を商用電力線９ｂ側に切替える。

【００３５】また、この商用電力線９ｂ側への切替えに
より電力消費が契約電力２２を超える場合には、予め設
定した通電停止順位に基ずき、切替スイッチ８Ｄ、８Ｃ
等の優先順位の低いものから自動オフしていくことによ
り、契約電力２２のオーバによるブレーカの作動を防止
することができる。

【００３６】次に、本発明の電力供給システムの第２実
施例を図５から図７を用いて説明する。この第２実施例
の電力供給システムは、主に事業所の負荷への電力供給
を目的とするものである。

【００３７】この第２実施例の電力供給システムにおい
ては、切替スイッチボックス８は、特定の複数の負荷１
８を商用電源５側と蓄電システム１側に切替える複数の
切替スイッチ８Ａ〜８Ｉを有している。具体的には、切
替スイッチ８Ａ〜８Ｉは、共通端子が照明器具１８に接
続され、切替え端子の一方が商用電力線９ｂ側に、他方
が蓄電電力線１０側に接続されている。

【００３８】そして、電力供給システムは、例えば１０
坪単位を一つのシステムとしたもので、図５に示す組電
池７の蓄電容量は例えば１００Ｗ／照明器具×９器具×
調光率０．７×３時間＝１８９０ＷＨである。この電力
供給システムは、一事業所に複数のシステムを配備する
ものである。

【００３９】次に、かかる電力供給システムの第２実施
例における動作について図７及び図８を用いて説明す
る。

【００４０】図７に示すように、商用電源５から夜間電
力が供給される状態において、夜間の１〜６時の間にシ
ステム制御回路１１の制御信号に基づいて充放電変換部
６が作動し、商用電源５より蓄電装置６７の充放電変換
部６を経由して組電池７に充電して夜間電力蓄電２４を
行なう。即ち、充放電変換部６は、商用電源５の交流電
力を直流電力に変換すると共に、組電池７と同じ電圧ま
で降圧して、組電池７に供給する。

【００４１】そして、システム制御回路１１は、当該事
業所の契約電力２２Ｂ、夜間蓄電量及び全負荷電力３２
の予測値に基づいて、切替スイッチボックス８の各切替
スイッチ８Ａ〜８Ｉの切替えの最適タイミング制御を行
なうものである。即ち、この電力供給システムは、シス
テム制御回路１１及び充放電変換部６を簡単にし、コス
トを下げるために、商用電力線９ｂの系統とは連係せ
ず、切替スイッチボックス８で蓄電電力線１０に瞬断切
替をする自立運転方式としている。

【００４２】この点をさらに具体的に説明する。この図
７及び図８に示す例では、１０時３０分から昼前後にか
けて第１回目の小さなピークがきて全負荷電力３２が契
約電力２２Ｂを超えると予測し、例えば、まず１０時３
０分に切替スイッチ８Ａが商用電力線９ｂ側から蓄電電
力線１０側に切替えられ、次いで１１時に切替スイッチ
８Ｂが商用電力線９ｂ側から蓄電電力線１０側に切替え
られ、さらに１１時３０分に切替スイッチ８Ｃが商用電
力線９ｂ側から蓄電電力線１０側に切替えられる。これ
により、契約電力２２Ｂを超える照明器具１８の消費電
力１８ａ分は蓄電装置６７から供給され、商用電源５か
ら供給される電力３６が契約電力２２Ｂを超えることが
ない。なお、図８において、各切替スイッチ８Ａ〜８Ｉ
は、斜線部分が蓄電電力線１０側に切替えた状態であ
り、白抜き部分が商用電力線９ｂ側に切替えられた状態
を示す。そして、午前の最大ピーク値を過ぎると、まず
１２時１５分に切替スイッチ８Ｃが蓄電電力線１０側か
ら商用電力線９ｂ側に切替えられ、次いで１２時に切替
スイッチ８Ａ、８Ｂが蓄電電力線１０側から商用電力線
９ｂ側に切替えられる。

【００４３】そして、１３時３０分から夕方にかけて第
２回目の大きなピークがきて全負荷電力３２が契約電力
２２Ｂを超えると予測し、例えば、まず１３時３０分に
切替スイッチ８Ａ〜８Ｄが商用電力線９ｂ側から蓄電電
力線１０側に切替えられ、次いで１４時に切替スイッチ
８Ｅ、８Ｆが商用電力線９ｂ側から蓄電電力線１０側に
切替えられ、さらに１４時３０分に切替スイッチ８Ｇ〜
８Ｉが商用電力線９ｂ側から蓄電電力線１０側に切替え
られる。これにより、契約電力２２Ｂを超える照明器具
１８の消費電力１８ｂ分は蓄電装置６７から供給され、
商用電源５から供給される電力３６が契約電力２２Ｂを
超えることがない。なお、午後の最大ピーク値を過ぎる
と、まず１６時に切替スイッチ８Ｈ、８Ｉが蓄電電力線
１０側から商用電力線９ｂ側に切替えられ、次いで１７
時に切替スイッチ８Ｅ〜８Ｇが蓄電電力線１０側から商
用電力線９ｂ側に切替えられ、それから順次に切替スイ
ッチ８Ｄ、８Ｃ、８Ｂ、８Ａが蓄電電力線１０側から商
用電力線９ｂ側に切替えられる。

【００４４】従って、図７に示すように、昼間の最大電
力のピークシフトを図ることができ、本電力供給システ
ムの導入前の契約電力２２Ａから本電力供給システム導
入後の契約電力２２Ｂに下げることができる。これは図
１０に示す従来技術の切替スイッチボックスで一斉に照
明器具を切り替える方式に比べて大きな効果を上げるこ
とができる。

【００４５】また、照度計３０でその部屋の照度を測
り、システム制御回路４はその信号を受け、その測定し
た照度に基づいて充放電変換部６からの放電電圧を制御
し、昼間の明るい時などはその電圧を下げることによ
り、蓄電システム１の小型化を図ることができる。

【００４６】蓄電システム１は、据え付け性をよくする
ために、小形にすることが重要であり、これを構成する
単電池を容量エネルギー密度、質量エネルギー密度の優
れたマンガン系リチウムイオン２次電池としているの
で、図６に示すように、据え付け場所を照明器具1８の
近傍、例えば天井裏とすることができる。具体的には、
蓄電システム１は、その外形寸法を天井３２に一般に設
けられている点検口３４より小さい寸法とし、この点検
口３４から天井のコンクリートスラブ３６より吊り下げ
られたボルト３８等で据え付けられる。マンガン系リチ
ウムイオン電池は、その寿命に温度依存性があり、高温
を避けなければならないが、天井裏は外気に直接晒され
る事が無く、対象とする事業所のオフィス等では空調さ
れて温度が安定しており、据え付け環境として最も良い
所の1つである。なお、蓄電容量を更に小さくした時に
は、他のタイプの単電池でも良く、据え付け場所は受電
盤の近傍や、パイプスペースでも良い。

【００４７】なお、この第２実施例においては、負荷を
照明器具としているが、この他の電力負荷でも各電力負
荷量を読み込み予測制御することにより、同様の効果を
上げることができる。

【００４８】本発明の実施例によれば、複数の特定の負
荷の中から所定の負荷を選択して蓄電装置６７に蓄電さ
れた電力を供給するようにしているので、少ない蓄電電
力で、商用電源５の供給電力の最大値を大きく低減する
ことができる。

【００４９】また、商用電源５から負荷への供給電力線
９ｂの系統とは連係せずに負荷の使用状況を予測して、
複数の特定の負荷の中から所定の負荷を選択して蓄電装
置６７に蓄電された電力を供給するようにしているの
で、制御装置を簡単にすることができ、コストを下げる
ことができる。

【００５０】さらには、商用電源５から夜間電力による
蓄電が終了した後に、複数の特定の負荷の中から所定の
負荷を選択して切替スイッチを蓄電装置６７の供給電力
線１０側に切替え接続するようにしているので、商用電
源５の供給電力が小さい時に確実に蓄電することができ
と共に、所定の負荷に蓄電した電力を供給することがで
きる。

【００５１】また、複数の特定の負荷の中から所定の負
荷を優先順位をつけて選択して蓄電装置６７に蓄電され
た電力を供給するようにしているので、より一層少ない
蓄電電力で、商用電源５の供給電力の最大値を低減する
ことができる。

【００５２】さらには、全負荷の電力推移の予測に基づ
いて、複数の特定の負荷の中から所定の負荷を選択して
蓄電装置６７に蓄電された電力を供給するようにしてい
るので、少ない蓄電電力で、商用電源５の供給電力の最
大値をより一層低減することができる。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、少ない蓄電電力で、商
用電源の供給電力の最大値を大きく低減することができ
る電力供給システム及び蓄電システムを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電力供給システムの第１実施例の構成
図である。

【図２】図１の電力供給システムの動作を説明する図で
ある。

【図３】図１の電力供給システムを用いた場合における
一日の消費電力の推移の一例を説明する図である。

【図４】従来の電力供給システムを用いた場合における
一日の消費電力の推移の一例を説明する図である。

【図５】本発明の電力供給システムの第２実施例の構成
図である。

【図６】図５の電力供給システムの取付け例を説明する
図である。

【図７】図５の電力供給システムを用いた場合における
一日の消費電力の推移の一例を説明する図である。

【図８】図５の電力供給システムの照明負荷の通電状態
の一例を説明する図である。

【図９】従来の異なる電力供給システムを用いた場合に
おける一日の消費電力の推移の一例を説明する図であ
る。

【図１０】従来の異なる電力供給システムを用いた場合
における一日の消費電力の推移の一例を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１…蓄電システム、２…冷蔵庫、３…ルームエアコン、
４…クッキングヒータ、５…商用電源、６…充放電変換
部、７…２次電池（組電池）、８…切替スイッチ装置
（切替スイッチボックス）、８Ａ、８Ｂ、８Ｃ…切替ス
イッチ、９ａ、９ｂ…供給電力線（商用電力線）、１０
…供給電力線（蓄電電力線）、１１…制御手段（システ
ム制御回路）、１４、１５、１６、１７…電圧電流セン
サー、１８…照明、１９…テレビ、２０…受電盤、２２
…契約電力、２３…一般負荷電力供給、２４…夜間電力
蓄電、２６…追加蓄電、６７…蓄電装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 好美 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 CC02 DA07 DA17 DA18 GB06 5G015 GA02 GA06 HA15 JA05 JA26 JA47 JA52 5G066 HA15 HB09 JA03 JA07 JB03

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】商用電源から電力供給を受けて充電するこ
   とにより蓄電し、蓄電した電力を複数の特定の負荷に放
   電することにより供給する蓄電装置と、前記複数の特定
   の負荷を前記蓄電装置の供給電力線側と前記商用電源の
   供給電力線側とに切替え接続する切替スイッチ装置と、
   前記蓄電装置及び切替スイッチ装置を制御する制御装置
   とを備え、前記制御装置は、前記複数の特定の負荷の中
   から所定の負荷を選択して前記蓄電装置に蓄電された電
   力を供給するように制御する機能を有することを特徴と
   する電力供給システム。
2. 【請求項２】商用電源から電力供給を受けて充電するこ
   とにより蓄電し、蓄電した電力を複数の特定の負荷に放
   電することにより供給する蓄電装置と、前記複数の特定
   の負荷を前記蓄電装置の供給電力線側と前記商用電源の
   供給電力線側とに切替え接続する切替スイッチ装置と、
   前記蓄電装置及び切替スイッチ装置を制御する制御装置
   とを備え、前記制御装置は、前記商用電源から負荷への
   供給電力線の系統とは連係せずに負荷の使用状況を予測
   して、前記複数の特定の負荷の中から所定の負荷を選択
   して前記蓄電装置に蓄電された電力を供給するように制
   御する機能を有することを特徴とする電力供給システ
   ム。
3. 【請求項３】商用電源から電力供給を受けて充電するこ
   とにより蓄電し、蓄電した電力を複数の特定の負荷に放
   電することにより供給する蓄電装置と、前記複数の特定
   の負荷を前記蓄電装置の供給電力線側と前記商用電源の
   供給電力線側とに切替え接続する切替スイッチ装置と、
   前記蓄電装置及び切替スイッチ装置を制御する制御装置
   とを備え、前記制御装置は、前記商用電源から夜間電力
   により前記蓄電装置に蓄電するように制御し、この夜間
   電力による蓄電が終了した後に、前記複数の特定の負荷
   の中から所定の負荷を選択して前記切替スイッチを前記
   蓄電装置の供給電力線側に切替え接続するように制御す
   る機能を有することを特徴とする電力供給システム。
4. 【請求項４】商用電源から電力供給を受けて充電するこ
   とにより蓄電し、蓄電した電力を複数の特定の負荷に放
   電することにより供給する蓄電装置と、前記複数の特定
   の負荷を前記蓄電装置の供給電力線側と前記商用電源の
   供給電力線側とに切替え接続する切替スイッチ装置と、
   前記蓄電装置及び切替スイッチ装置を制御する制御装置
   とを備え、前記制御装置は、前記複数の特定の負荷の中
   から所定の負荷を優先順位をつけて選択して前記蓄電装
   置に蓄電された電力を供給するように制御する機能を有
   することを特徴とする電力供給システム。
5. 【請求項５】商用電源から電力供給を受けて充電するこ
   とにより蓄電し、蓄電した電力を複数の特定の負荷に放
   電することにより供給する蓄電装置と、前記複数の特定
   の負荷を前記蓄電装置の供給電力線側と前記商用電源の
   供給電力線側とに切替え接続する切替スイッチ装置と、
   前記蓄電装置及び切替スイッチ装置を制御する制御装置
   とを備え、前記制御装置は、全負荷の電力推移の予測に
   基づいて、前記複数の特定の負荷の中から所定の負荷を
   選択して前記蓄電装置に蓄電された電力を供給するよう
   に制御する機能を有することを特徴とする電力供給シス
   テム。
6. 【請求項６】前記蓄電装置は充放電変換部と２次電池と
   を有し、前記充放電変換部は、前記商用電源の交流電力
   を直流電力に変換して前記２次電池を充電すると共に、
   前記２次電池の直流電力を交流電力に変換して供給電力
   線を介して前記複数の負荷に交流電力を供給するように
   構成し、前記２次電池は、リチュウムイオン単電池を複
   数組合わせた組電池で構成し、前記切替スイッチ装置
   は、前記各負荷を切替え接続する切替スイッチを収納し
   た切替スイッチボックスで構成し、前記制御装置は、前
   記充放電切替部と２次電池との間の電力線、前記商用電
   源の前記蓄電装置への供給電力線、及び前記蓄電装置の
   供給電力線に設けられたセンサと、これらのセンサ、前
   記充放電変換部、及び前記２次電池からの信号に基づい
   て前記充放電変換部、前記２次電池、及び前記切替スイ
   ッチ装置を制御する制御手段とを有することを特徴とす
   る請求項１から５何れかに記載の電力供給システム。
7. 【請求項７】商用電源から電力供給を受けて充電するこ
   とにより蓄電し、蓄電した電力を複数の特定の負荷に放
   電することにより供給する蓄電装置と、前記蓄電装置及
   び複数の特定の負荷を前記蓄電装置の供給電力線側と前
   記商用電源の供給電力線側とに切替え接続する切替スイ
   ッチ装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置
   は、前記複数の特定の負荷の中から所定の負荷を選択し
   て前記蓄電装置に蓄電された電力を供給するように制御
   する機能を有することを特徴とする蓄電システム。