JP2009291052A

JP2009291052A - ハイブリッド発電システム

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Publication number: JP2009291052A
Application number: JP2008143823A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Furuichi; 雄一古市
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2009-12-10
Anticipated expiration: 2028-05-30
Also published as: JP4737232B2

Abstract

【課題】自然エネルギーを利用して発電した電力を用いて、充電施設の負荷への電源供給を行うと共に、適切に電気自動車への充電を行うことができるハイブリッド発電システムを提供すること。
【解決手段】自然エネルギーによって発電して、電気自動車３００への充電を行う充電施設１００に配置されるハイブリッド発電システムであって、充電施設１００は、水が入った水槽６０と、屋根裏を通る屋内環境緩和用配管３５２と、水槽６０の水を屋内環境緩和用配管３５２に供給して循環させる水中ポンプ３５などを含む電力で動作する複数の負荷を備え、発電されて蓄電装置１３に蓄電されている電力を水中ポンプ３５などの複数の負荷、電気自動車３００に対して供給制御するものであり、電気自動車３００への電力供給量が不足する場合は、電気自動車３００のみへ電力供給を行うコントローラ１１を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド発電システムに関するものである。

従来より、風力発電や太陽光発電などの自然エネルギーを利用した発電システムがあった。風力発電や太陽光発電などの自然エネルギーを利用した発電は、発電する際に地球環境への影響が極めて少なく（例えば、発電に際して発電設備からの二酸化炭素の発生がないなど）地球温暖化防止対策の一つの手段として近年普及が進んでいる。さらに、風力発電と太陽光発電とを相補的に利用することによって効率的に発電するハイブリッド発電システムが知られている。

また、特許文献１に示されるように、自然エネルギーを利用して発電した電力によって電気自動車（電気自動車に備えられたバッテリ）の充電を行う充電施設（充電ステーション）がある。このように特許文献１に示される充電施設では、電気自動車を充電するための電力を、太陽光と風による自然のエネルギーを利用して得ている。従って、地球温暖化、大気汚染などといった地球環境への影響が極めて少なくすることができる。
特開２００２−３３９８５３号公報

ところで、電気自動車の充電施設は、ニーズに応じた様々な形態のものが考えられる。例えば、充電施設は、ただ単に充電用のコンセントがあるものに限らず、自然エネルギーを利用して発電した電力が供給されることによって動作する負荷（例えば、屋内外の照明装置、換気扇、掲示板など）が設けられることが考えられる。さらに、水槽に雨水などを溜めておき、自然エネルギーを利用して発電した電力によってポンプを駆動して、水槽内の水を充電施設の側壁や屋根裏などに循環させて充電施設の室温を調整したり、充電施設の側壁（外側）や屋根に苔などを植生させて循環させた水を散水することによって緑化したりすることも考えられる。

しかしながら、充電施設に設けられた負荷（例えば、屋内外の照明装置、換気扇、掲示板、ポンプなど）の駆動電力として、自然エネルギーを利用して発電した電力を用いる場合、電気自動車に設けられたバッテリに充電ができなくなる可能性がある。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、自然エネルギーを利用して発電した電力を用いて、充電施設の負荷への電源供給を行うと共に、適切に電気自動車への充電を行うことができるハイブリッド発電システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、少なくとも風力発電装置と太陽光発電装置とを含む自然エネルギーによって発電するものであり、電気自動車への充電を行う充電施設に配置されるハイブリッド発電システムであって、
充電施設は、水が入った水槽と、少なくとも屋根裏を通る屋内環境緩和用配管と、水槽の水を屋内環境緩和用配管に供給して循環させるポンプを含む電力で動作する複数の負荷とを備えるものであり、
少なくとも風力発電装置と太陽光発電装置とによって発電された電力を蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電されている電力を検出する検出手段と、蓄電装置に蓄電されている電力を複数の負荷、電気自動車に対して供給制御するものであり、検出手段の検出結果に基づいて、電気自動車への電力供給量が不足する場合は、複数の負荷への電力供給を停止して、電気自動車へ電力供給を行う制御手段とを備えることを特徴とするものである。

このように、電気自動車への充電以外にも複数の負荷（例えば、屋内外の照明装置、換気扇、掲示板、ポンプなど）が設けられた充電施設に自然エネルギーによって発電するハイブリッド発電システムを配置する。そして、その発電した電力で電気自動車への充電だけでなく、充電施設で使用される複数の負荷への電力供給も賄うので、二酸化炭素などの温室効果ガスの排出量「ゼロ」で様々なニーズに対応可能な充電施設とすることができる。

また、自然エネルギーによって発電された電力でポンプを動作させて、少なくとも屋根裏を通る屋内環境緩和用配管に水を循環させるので、二酸化炭素などの温室効果ガスの排出量「ゼロ」で室温を調整することができる充電施設とすることができる。

さらに、本発明のハイブリッド発電システムは、蓄電装置に蓄電されている電力の検出結果に基づいて、電気自動車への電力供給量が不足する場合は、複数の負荷への電力供給を停止して、電気自動車へ電力供給を行うようにする。これによって、自然エネルギーによって発電された電力で複数の負荷への電力供給も賄う充電施設でありながら、適切に電気自動車への充電を行うことができる。

また、上記目的を達成するために請求項２に記載の発明は、少なくとも風力発電装置と太陽光発電装置とを含む自然エネルギーによって発電するものであり、電気自動車への充電を行う充電施設に配置されるハイブリッド発電システムであって、
充電施設は、少なくとも外壁に設けられた緑化部材と、水が入った水槽と、緑化部材への散水口が設けられた散水用配管と、水槽の水を散水用配管に供給して循環させるポンプを含む前記電力で動作する複数の負荷とを備えるものであり、
少なくとも風力発電装置と太陽光発電装置とによって発電された電力を蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電されている電力を検出する検出手段と、蓄電装置に蓄電されている電力を複数の負荷、電気自動車に対して供給制御するものであり、検出手段の検出結果に基づいて、電気自動車への電力供給量が不足する場合は、複数の負荷への電力供給を停止して、電気自動車へ電力供給を行う制御手段とを備えることを特徴とするものである。

また、自然エネルギーによって発電された電力でポンプを動作させて、少なくとも外壁に設けられた緑化部材に水を散水するので、外壁を緑化した充電施設とすることができる。

また、上記目的を達成するために請求項３に記載の発明は、少なくとも風力発電装置と太陽光発電装置とを含む自然エネルギーによって発電するものであり、電気自動車への充電を行う充電施設に配置されるハイブリッド発電システムであって、
充電施設は、電力で動作する複数の負荷を含むと共に、少なくとも外壁に設けられた緑化部材と、水が入った水槽と、少なくとも屋根裏を通る屋内環境緩和用配管と、緑化部材への散水口が設けられた散水用配管と、水槽の水を屋内環境緩和用配管及び散水用配管に供給して循環させるポンプを含む電力で動作する複数の負荷とを備えるものであり、
少なくとも風力発電装置と太陽光発電装置とによって発電された電力を蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電されている電力を検出する検出手段と、蓄電装置に蓄電されている電力を複数の負荷、電気自動車に対して供給制御するものであり、検出手段の検出結果に基づいて、電気自動車への電力供給量が不足する場合は、複数の負荷への電力供給を停止して、電気自動車へ電力供給を行う制御手段とを備えることを特徴とするものである。

また、自然エネルギーによって発電された電力でポンプを動作させて、少なくとも屋根裏を通る屋内環境緩和用配管に水を循環させたり、少なくとも外壁に設けられた緑化部材に水を散水したりするので、二酸化炭素などの温室効果ガスの排出量「ゼロ」で室温を調整できると共に外壁を緑化した充電施設とすることができる。

また、請求項４に示すように、充電施設は、屋内の温度を測定する室内温度測定手段と、ポンプから屋内環境緩和用配管への水の供給と供給の停止を切り替える第１切替バルブを備えるものであって、制御手段は、室内温度測定手段によって所定温度以下であることが測定されると、第１切替バルブを切り替えて、屋内環境緩和用配管への水の供給を停止するようにしてもよい。

このようにすることによって、必要なときだけ屋内環境緩和用配管に水槽内の水を循環させて室温を調整することができる。

また、請求項５に示すように、充電施設は、降雪を検出する降雪検出手段を備えるものであって、制御手段は、降雪検出手段によって降雪が検出されると、第１切替バルブを切り替えて、屋内環境緩和用配管への水の供給を行い、水を循環させるようにしてもよい。

このようにすることによって、積雪や凍結を抑制することができる。

また、請求項６に示すように、充電施設は、日没を検出する日没検出手段と、ポンプから散水用配管への水の供給と供給の停止を切り替える第２切替バルブを備えるものであって、制御手段は、日没検出手段によって日没が検出されると、第２切替バルブを切り替えて、散水用配管への水の供給を停止するようにしてもよい。

日没後は、緑化部材に散水する必要がない場合が多い。よって、このように、日没が検出されると、第２切替バルブを切り替えて、散水用配管への水の供給を停止することによって、必要なときだけ散水用配管に水槽内の水を循環させて緑化部材へ散水することができる。

また、請求項７に示すように、充電施設は、雨樋と水槽とを繋ぐ雨水循環用配管を備え、ポンプは、水槽の水を雨水循環用配管にも供給して循環させるようにしてもよい。

また、請求項８に示すように、屋内環境緩和用配及び散水用配管及び雨水循環用配管の少なくとも一つの配管を流れる水で発電を行う水力発電装置を含むようにしてもよい。

このようにすることによって、水を循環させて室温を調整したり、外壁を緑化したりしつつ、さらに自然エネルギー（水力）で発電することができるので好ましい。

また、請求項９に示すように、充電施設は、複数の負荷としてコンセントを備えるものであって、制御手段は、災害時には電気自動車、コンセント以外の複数の負荷、ポンプへの電力供給を停止して、コンセントのみへ電力供給を行うようにしてもよい。

このようにすることによって、自然エネルギーによって発電した電力を非常用電源としても用いることができる。

また、請求項１０に示すように、充電施設は、水槽内の水温を一定に保つヒータ装置を備えるようにしてもよい。

このようにすることによって、循環する水がヒータ装置によって温められるので積雪や凍結をより一層抑制することができる。

また、請求項１１に示すように、充電施設は、電気自動車の出入り口の外側に、第３切替バルブを介してポンプにつながる配管が内部に設けられたスロープを備えるものであり、制御手段は、降雪検出手段によって降雪が検出されると、スロープ内の配管に水が供給されるように第３切替バルブを制御するようにしてもよい。

このようにすることによって、雪が降った場合であっても、電気自動車が充電施設から出やすくすることができるので好ましい。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムの概略構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の正面（北面）の概略構成を示すイメージ図である。図３は、本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の裏面（南面）の概略構成を示すイメージ図である。図４は、本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の側面（西面）の概略構成を示すイメージ図である。図５は、本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の側面（東面）の概略構成を示すイメージ図である。図６は、本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の屋根側の概略構成を示す平面図である。図７は、本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の概略構成を示す部分透視図である。図８は、本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の裏面（南面）の概略構成を示す部分透視図である。

本実施の形態におけるハイブリッド発電システムは、風力発電装置２１と太陽光発電装置２２と水力発電装置２３によって電力を発電するものであり、電気自動車３００（電気自動車３００のバッテリ）への充電を行う充電施設１００に配置されるものである。さらに、本実施の形態におけるハイブリッド発電システムは、商用電源を一切使用せずに、自然エネルギーのみで発電された電力を利用して、電気自動車３００への充電に限らず、充電施設１００の屋内・屋外の負荷（電光掲示板３１、屋内外照明４１，３４、濾過機３６、水中ポンプ３５等）への電力供給を行うことができるものである。つまり、本実施の形態におけるハイブリッド発電システムは、再生可能エネルギー（太陽光、風など）を源とするために資源の枯渇の虞はなく、二酸化炭素などの温室効果ガスの排出量「ゼロ」である。

図１に示すように、本実施の形態におけるハイブリッド発電システムが配置される充電施設１００は、制御部１０、発電部２０、屋外負荷消費部３０、屋内負荷消費部４０、データオプション部５０などを備える。

制御部１０は、制御盤、ＤＣ−ＡＣインバータなどを含むコントローラ１１、１００Ｖ電源供給口（コンセント）１２、発電部２０で発電された電力を蓄電する蓄電装置１３などを備えるものである。コントローラ１１は、充電施設１００の屋外、屋内に設けられる負荷３０、４０や電気自動車３００への電力供給制御や蓄電装置１３に対する充放電制御などを行うものである。

また、コントローラ１１は、蓄電装置１３の蓄電容量（電力）を検出し（検出手段）、その検出結果に基づいて、電気自動車３００への電力供給量が不足する場合は、充電施設１００の屋外、屋内に設けられる負荷３０、４０への電力供給を停止して、電気自動車３００へ電力供給を行う。つまり、コントローラ１１は、電気自動車３００への電力供給量が不足する場合は、電気自動車３００のみへ電力供給を行う。換言すると、コントローラ１１は、蓄電装置１３の蓄電容量が電気自動車３００の負荷電力以下になるまで、充電施設１００の屋外、屋内に設けられる負荷３０、４０への電力供給を行い、電気自動車３００の負荷電力以下になると、充電施設１００の屋外、屋内に設けられる負荷３０、４０への電力供給を停止する（制御手段）。

発電部２０は、風力発電装置２１、太陽光発電装置２２、水力発電装置２３など含むものである。なお、風力発電装置２１、太陽光発電装置２２、水力発電装置２３に関しては、周知技術であるので詳しい説明は省略する。風力発電装置２１は、図２〜図５などに示すように、充電施設１００の近くに風車（風力発電機）を設け、風力を利用して発電するものである。太陽光発電装置２２は、図６などに示すように、充電施設１００の屋根１５０に太陽光パネルを設け、太陽光を利用して発電するものである。

また、水力発電装置２３は、ターゴ水車＋発電機など用いるものであり、小さな水の流れを利用して発電を行うものである。例えば、図８に示すように、散水用配管３５１、屋内環境緩和用配管３５２、雨水循環用配管３５３の少なくとも一つの配管の一部に設けられ、これらの配管を流れる水で発電を行うものである。このようにすることによって、水を循環させて充電施設１００の室温を調整したり、外壁に設けた緑化部材２００，２１０，２２０に散水して外壁を緑化したりしつつ、さらに自然エネルギー（水力）で発電することができるので好ましい。

充電施設１００の屋外に設けられる屋外負荷消費部３０（負荷）としては、電光掲示板３１、自動車充電部３２、１００Ｖ電源供給口（コンセント）３３、屋外照明３４、水中ポンプ３５、濾過機３６、循環ポンプ３７などニーズに応じて採用することができる。例えば、電光掲示板３１は、図２に示すように、充電施設１００の入り口付近に設けるものであり、各種案内などを表示することができる。また、水中ポンプ３５、濾過機３６、循環ポンプ３７は、図６及び図８に示すように、水槽６０の近傍に設けられる循環装置室７０に配置されるものであり、水中ポンプ３５によって水槽６０内の水を散水用配管３５１、屋内環境緩和用配管３５２、雨水循環用配管３５３を通して循環させたり、循環ポンプ３７で水槽６０内の水を濾過機３６に供給して濾過したりすることができる。

また、充電施設１００の屋内に設けられる屋内負荷消費部４０（負荷）としては、屋内照明４１、１００Ｖ電源供給口４２、温度感知式換気扇４３などニーズに応じて採用することができる。例えば、温度感知式換気扇４３は、充電施設１００の壁面の貫通孔に設けられ、室内の温度に反応して室内を換気することができる。

データオプション部５０は、日射計５１、気温計５２などを含むものである。この日射計５１や気温計５２は、日射量や室内温度を計測し、その結果を制御部１０のコントローラ１１に出力するものである。コントローラ１１は、この結果に基づいて、負荷への電源供給を制御するものである。

ここで、充電施設１００の構造に関して説明する。図２〜図７などに示すように、充電施設１００は、電気自動車３００の出入り口でもあるシャッター１１１，１１２が設けられた正面壁（北面）１１０、緑化部材２１０が設けられた側壁（西面）１２０、緑化部材２２０が設けられた側壁（東面）１３０、緑化部材２００が設けられた裏面壁（南面）１４０、太陽光発電装置（太陽光パネル）２２や日射計５１が設けられた屋根１５０などから建屋である。そして、図６及び図８に示すように、充電施設１００の裏面壁（南面）１４０の下側には、水槽６０と循環装置室７０が設けられる。

なお、本実施の形態においては、裏面壁（南面）１４０の下側にのみ水槽６０を設ける例を採用しているが、側壁（西面）１２０と側壁（東面）１３０にも設けるようにしてもよい。また、側壁（西面）１２０、側壁（東面）１３０、裏面壁（南面）１４０の下側に連通するように水槽を設けてもよい。

また、充電施設１００には、水槽６０の水が循環する配管が設けられている。図８に示すように、緑化部材２１０が設けられた側壁（西面）１２０（外壁とも称する）、緑化部材２２０が設けられた側壁（東面）１３０（外壁とも称する）、緑化部材２００が設けられた裏面壁（南面）１４０（外壁とも称する）の上側（空側）には、緑化部材２００，２１０，２２０に水槽から循環した水を散水するための散水用配管３５１は設けられる。また、図６に示すように、屋根１５０の内部（屋根裏）には、屋内環境緩和用配管３５２が設けられる。この屋内環境緩和用配管３５２は、水槽６０の水が循環でき、少なくとも屋根裏を通るように設けられる。さらに、屋根１５０に設けられる雨樋（図示省略）と水槽６０とを繋ぐ雨水循環用配管３５３が設けられる。

また、緑化部材２００，２１０，２２０は、予め苔や蔓性植物などの植物が植え込まれたマット状の植栽ユニットである。そして、壁面（１２０，１３０，１４０）を緑化する場合、例えば、外壁（１２０，１３０，１４０）に沿って剛性を持ったフレームを構成し、このフレームに植栽ユニットを嵌め込み、散水用配管３５１からの水が植物に散水されるように設けられる。なお、緑化部材２００，２１０，２２０は、３つの側面に設ける例を採用しているが、少なくとも一つの壁面に設けるようにすればよい。

このように、充電施設１００の外壁（１２０，１３０，１４０）を緑化した場合、壁面からの日射熱の伝達量を軽減することで、充電施設１００の屋内１６０の上昇温度を低減させることが可能となり、冷房負荷を軽減することが出来る。従って、充電施設１００の壁面緑化を実現することは、ヒートアイランド現象の緩和に寄与することになる。また、植物が光合成することにより、二酸化炭素や窒素・硫黄酸化物などの大気汚染物質を低減することができる空気の浄化作用もある。

さらに、図７に示すように、充電施設１００の屋内１６０には、制御部１０のコントローラ１１、蓄電装置１３、屋内照明４１、気温計５２などの屋内負荷消費部４０の負荷が設けられている。なお、自動車充電部３２なども設けられるものである。自動車充電部３２は、電気自動車３００へ充電する際に用いるものであり、電気自動車３００の給電口３１に差し込むコネクタ３２ａなどが収納された充電用プラグボックスなどからなるものである。自動車充電部３２は、屋内に設けられるものであるが、屋外で使用される電気自動車３００が電気的に接続されて使用されるものであるため屋外負荷消費部３０に分類している。したがって、自動車充電部３２を屋内負荷消費部４０に含むようにしてもなんら問題はない。

なお、充電施設１００は、効率的に太陽光による発電を行うために、太陽光発電装置２２を南向きに取り付けると好ましい。本実施の形態においては、太陽光発電装置（太陽光パネル）２２は、傾斜した屋根１５０の上に設けている。したがって、図３に示すように、充電施設１００は、裏面壁（南面）１４０が南向きとなるように建設する。

このような構成の充電施設１００において、上述のように、制御部１０コントローラ１１が蓄電装置１３の蓄電容量を検出し（検出手段）、その検出結果に基づいて、電気自動車３００への電力供給量が不足する場合は、充電施設１００の屋外、屋内に設けられる負荷３０、４０への電力供給を停止して、電気自動車３００へ電力供給を行うことによって、自然エネルギーによって発電された電力で複数の負荷（屋外負荷消費部３０の負荷３１〜３７、屋内負荷消費部４０の負荷４１〜４３）への電力供給も賄う充電施設１００でありながら、適切に電気自動車３００への充電を行うことができる。

また、自然エネルギーを利用して発電した電力で電気自動車３００への充電だけでなく、充電施設１００で使用される複数の負荷（屋外負荷消費部３０の負荷３１〜３７、屋内負荷消費部４０の負荷４１〜４３）への電力供給も賄うので、二酸化炭素などの温室効果ガスの排出量「ゼロ」で様々なニーズに対応可能な充電施設１００とすることができる。

また、自然エネルギーによって発電された電力で水中ポンプ３５を動作させて、少なくとも屋根裏を通る屋内環境緩和用配管３５２に水を循環させたり、散水用配管３５１に水を循環させて外壁（１２０，１３０，１４０）に設けられた緑化部材２００，２１０，２２０に水を散水したりするので、二酸化炭素などの温室効果ガスの排出量「ゼロ」で室温を調整できると共に外壁を緑化した充電施設とすることができる。

また、制御部１０のコントローラ１１は、災害時には電気自動車３００、１００Ｖ電源供給口３３、４２（非常用コンセント）以外の複数の負荷（屋外負荷消費部３０の負荷３１、３２、３４〜３７、屋内負荷消費部４０の負荷４１、４３）への電力供給を停止して、１００Ｖ電源供給口３３、４２（非常用コンセント）のみへ電力供給を行うようにしてもよい。このようにすることによって、自然エネルギーによって発電した電力を非常用電源としても用いることができる。

また、水槽６０に水位センサを設けるようにしてもよい。そして、水位センサによって、水槽６０内の水量を確認して、水量が所定量より多い場合は水槽の底部から排水し（例えば、水槽の底部にコントローラ１１によって開閉制御される排水バルブを設ける）、水量が所定量より少ない場合は水槽に地下水を供給する（例えば、コントローラ１１によって駆動制御される地下水に連通する給水ポンプを設ける）ようにしてもよい。ただし、水槽に水を供給する場合、雨水を優先して利用すると好ましい。この場合、レインセンサを設け、このレインセンサにて降雨が検出されると、地下水の供給を停止する。

（変形例１）
なお、上述の実施の形態においては、散水用配管３５１及び屋内環境緩和用配管３５２の両方を設けて、散水用配管３５１に水を循環させて緑化部材２００，２１０，２２０に水を散水すると共に、屋根裏を通る屋内環境緩和用配管３５２に水を循環させる例を採用して説明した。本発明はこれに限定されるものではない。例えば、変形例１にように、屋内環境緩和用配管３５２のみを設けて、屋根裏を通る屋内環境緩和用配管３５２に水を循環させるだけでもよい。

図９は、本発明の変形例１におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の裏面（南面）の概略構成を示す部分透視図である。なお、上述の実施の形態と同等な箇所に関しては、同一の符号を付与して説明を省略する。

変形例１におけるハイブリッド発電システムは、上述の実施の形態と同様に風力発電装置２１と太陽光発電装置２２と水力発電装置２３によって電力を発電するものであり、電気自動車３００（電気自動車３００のバッテリ）への充電を行う充電施設１００に配置されるものである。充電施設１００は、図９に示すように、屋根１５０の内部（屋根裏）には、屋内環境緩和用配管３５２が設けられる。この屋内環境緩和用配管３５２は、水槽６０の水が循環でき、少なくとも屋根裏を通るように設けられる。

このような構成の充電施設１００において、上述の実施の形態と同様に、コントローラ１１が蓄電装置１３の蓄電容量を検出し（検出手段）、その検出結果に基づいて、電気自動車３００への電力供給量が不足する場合は、充電施設１００の屋外、屋内に設けられる負荷３０、４０への電力供給を停止して、電気自動車３００へ電力供給を行うことによって、自然エネルギーによって発電された電力で複数の負荷（屋外負荷消費部３０の負荷３１〜３７、屋内負荷消費部４０の負荷４１〜４３）への電力供給も賄う充電施設１００でありながら、適切に電気自動車３００への充電を行うことができる。

また、自然エネルギーによって発電された電力で水中ポンプ３５を動作させて、少なくとも屋根裏を通る屋内環境緩和用配管３５２に水を循環するので、二酸化炭素などの温室効果ガスの排出量「ゼロ」で室温を調整できると共に外壁を緑化した充電施設とすることができる。

（変形例２）
また、上述の実施の形態においては、散水用配管３５１及び屋内環境緩和用配管３５２の両方を設けて、散水用配管３５１に水を循環させて緑化部材２００，２１０，２２０に水を散水すると共に、屋根裏を通る屋内環境緩和用配管３５２に水を循環させる例を採用して説明した。本発明はこれに限定されるものではない。例えば、変形例２にように、散水用配管３５１及び緑化部材２００，２１０，２２０のみを設けて、散水用配管３５１に水を循環させて緑化部材２００，２１０，２２０に水を散水するだけでもよい。

図１０は、本発明の変形例１におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の裏面（南面）の概略構成を示す部分透視図である。なお、上述の実施の形態と同等な箇所に関しては、同一の符号を付与して説明を省略する。

変形例２におけるハイブリッド発電システムは、上述の実施の形態と同様に風力発電装置２１と太陽光発電装置２２と水力発電装置２３によって電力を発電するものであり、電気自動車３００（電気自動車３００のバッテリ）への充電を行う充電施設１００に配置されるものである。充電施設１００は、図１０に示すように、外壁（１２０，１３０，１４０）の上側には散水用配管３５１が設けられ、外壁（１２０，１３０，１４０）には緑化部材２００，２１０，２２０が設けられる。

また、自然エネルギーによって発電された電力で水中ポンプ３５を動作させて、散水用配管３５１に水を循環させて緑化部材２００，２１０，２２０に水を散水するので、二酸化炭素などの温室効果ガスの排出量「ゼロ」で室温を調整できると共に外壁を緑化した充電施設とすることができる。

（変形例３）
また、上述の実施の形態又は変形例１に加えて、屋内１６０の室温に応じて、屋内環境緩和用配管３５２への水の循環を制御することによって室温を調整するようにしてもよい。図１１は、本発明の変形例３におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の概略構成を示す部分透視図である。符号３５４ａは、本発明の第１切替バルブに相当するものであり、水中ポンプ３５から屋内環境緩和用配管３５２への水の供給と供給の停止を切り替える切替バルブである。

屋内１６０の温度がそれほど高くないにも関わらず、屋内環境緩和用配管３５２に水槽内の水を循環させて室温を調整するのはあまり効率的ではない。そこで、変形例３におけるハイブリッド発電システムでは、屋内１６０の温度に応じて屋内環境緩和用配管３５２に水槽内の水を循環させて室温を調整する。

コントローラ１１は、データオプション部５０の日射計５１及び／又は気温計５２（室内温度測定手段）に電力供給を行う。日射計５１及び／又は気温計５２は、測定結果である日射量や室内温度を示す信号をコントローラ１１に出力する。そして、コントローラ１１は、日射量や室内温度が所定の値に応じて、切替バルブ３５４ａ（第１切替バルブ）に電力供給を行い水路を切り替える。例えば、室内温度が２８度を超えた場合、もしくは、室内温度が２８度を超える程度の日射量であった場合に、屋内環境緩和用配管３５２に水が循環するように切替バルブ３５４ａを切り替える。そして、室内温度が２８度以下になった場合、もしくは、室内温度が２８度以下になる程度の日射量であった場合に、屋内環境緩和用配管３５２に水が循環しないように切替バルブ３５４ａを切り替える。なお、室内温度が所定の温度（例えば、２８度）に達すると、温度感知式換気扇４３も作動しだす。

また、図１１に示すように、制御部１０にカレンダータイマー１１ａ（室内温度測定手段）を設けるようにしてもよい。そして、コントローラ１１は、カレンダータイマー１１ａからの出力に応じて、つまり、季節及び／又は時間に応じて、切替バルブ３５４ａを制御して屋内環境緩和用配管３５２に水が循環するようにしたり、屋内環境緩和用配管３５２に水が循環しないようにしたりして、水の循環を制御するようにしてもよい。例えば、夜間や冬などは、屋内環境緩和用配管３５２に水槽内の水を循環させるのを停止するように切替バルブ３５４ａを切り替える。このようにすることによって、必要なときだけ屋内環境緩和用配管３５２に水槽内の水を循環させて室温を調整することができる。

（変形例４）
また、上述の実施の形態、変形例１、２のいずれかに加えて、降雪状態に応じて、屋内環境緩和用配管３５２や雪避け用配管３５６への水の循環を制御するようにしてもよい。図１２は、本発明の変形例４におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の概略構成を示す部分透視図である。

図１２に示すように、充電施設１００は、オートヒータ３８、降雪水分感知センサ５３、地温センサ５４、出入り口にスロープ１７０、スロープ１７０の内部に設けられるスロープ内配管１７１、切替バルブ（第１切替バルブ）３５４ａ、切替バルブ（第３切替バルブ）３５４ｃ、雪避け用配管３５６などを備える。雪避け用配管３５６は、切替バルブ３５４ｃ、水中ポンプ３５を介して水槽６０とスロープ内配管１７１とを連通するものである。

コントローラ１１は、オートヒータ３８、降雪水分感知センサ５３、地温センサ５４、切替バルブ（第３切替バルブ）３５４ｃ、雪避け用配管３５６に電力供給を行う。オートヒータ３８は、コントローラ１１によって電力供給され、年間を通して水槽６０内の水温を所定温度（例えば、２５．５度〜２７）に設定する。

また、降雪水分感知センサ５３及び／又は地温センサ５４は、測定結果である信号をコントローラ１１に出力する。コントローラ１１は、降雪水分感知センサ５３及び／又は地温センサ５４の検出結果に基づいて、雪が降っているか否かを判定し、この判定結果に応じて、切替バルブ３５４ａ、切替バルブ３５４ｃに電力供給を行い水路を切り替える。コントローラ１１は、雪が降っていると判定した場合、屋内環境緩和用配管３５２及び雪避け用配管３５６にオートヒータ３８によって所定温度に設定された水が循環するように切替バルブ３５４ａ、切替バルブ３５４ｃを切り替える。そして、雪が降っていないと判定した場合、屋内環境緩和用配管３５２及び雪避け用配管３５６にオートヒータ３８によって所定温度に設定された水が循環しないように切替バルブ３５４ａ、切替バルブ３５４ｃを切り替える。

このようにすることによって、積雪や凍結を抑制することができる。また、循環する水がヒータ装置によって温められるので積雪や凍結をより一層抑制することができる。さらに、スロープ１７０の内部に設けられるスロープ内配管１７１に水を循環させるのでスロープ１７０上（充電施設１００の出入り口付近）の雪も溶かすことができ、雪が降った場合であっても、電気自動車３００が充電施設１００から出やすくすることができるので好ましい。

（変形例５）
また、上述の実施の形態又は変形例２に加えて、時間帯に基づいて、散水用配管３５１への水の循環を制御することによって緑化部材２００，２１０，２２０への散水を調整するようにしてもよい。図１３は、本発明の変形例５におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の概略構成を示す部分透視図である。符号３５４ｂは、本発明の第２切替バルブに相当するものであり、水中ポンプ３５から散水用配管３５１への水の供給と供給の停止を切り替える切替バルブである。

日没後に散水用配管３５１に水槽内の水を循環させて緑化部材２００，２１０，２２０に散水するのはあまり効率的ではない。そこで、変形例５におけるハイブリッド発電システムでは、時間帯（日没後か否か）に応じて散水用配管３５１に水槽内の水を循環させて緑化部材２００，２１０，２２０に散水する。

コントローラ１１は、データオプション部５０の日射計５１及び／又は制御部１０のカレンダータイマー１１ａからの信号に基づいて日没後か否かを判定する。そして、コントローラ１１は、判定結果（日没後か否か）に応じて、切替バルブ３５４ｂ（第２切替バルブ）に電力供給を行い水路を切り替える。
つまり、コントローラ１１は、日没後でないと判定した場合、切替バルブ３５４ｂに電力供給を行い散水用配管３５１に水が循環するように切替バルブ３５４ｂを切り替える。換言すると、切替バルブ３５４ｂを散水用配管３５１に水が循環するような状態にする。そして、日没後であると判定した場合、切替バルブ３５４ｂに電力供給を行い散水用配管３５１に水が循環しないように切替バルブ３５４ｂを切り替える。換言すると、切替バルブ３５４ｂを散水用配管３５１に水が循環しないような状態にする。

このようにすることによって、必要なときだけ散水用配管３５１に水槽内の水を循環させて緑化部材２００、２１０、２２０へ散水することができる。

本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムの概略構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の正面（北面）の概略構成を示すイメージ図である。本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の裏面（南面）の概略構成を示すイメージ図である。本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の側面（西面）の概略構成を示すイメージ図である。本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の側面（東面）の概略構成を示すイメージ図である。本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の屋根側の概略構成を示す平面図である。本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の概略構成を示す部分透視図である。本発明の実施の形態におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の裏面（南面）の概略構成を示す部分透視図である。本発明の変形例１におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の裏面（南面）の概略構成を示す部分透視図である。本発明の変形例２におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の裏面（南面）の概略構成を示す部分透視図である。本発明の変形例３におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の概略構成を示す部分透視図である。本発明の変形例４におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の概略構成を示す部分透視図である。本発明の変形例５におけるハイブリッド発電システムが適用される充電施設の概略構成を示す部分透視図である。

符号の説明

１０制御部、１１コントローラ、１１a カレンダータイマー、１２１００Ｖ電源供給口、１３蓄電装置、２０発電部、２１風力発電装置、２２太陽光発電装置、２３水力発電装置、３０屋外負荷消費部、３１電光掲示板、３２自動車充電部、３２ａコネクタ、３３１００Ｖ電源供給口、３４屋外照明、３５水中ポンプ、３６濾過機、３７循環ポンプ、３８オートヒータ、４０屋内負荷消費部、４１屋内照明、４２１００Ｖ電源供給口、４３温度感知式換気扇、５０データオプション部、５１日射計、５２気温計、５３降雪水分感知センサ、５４地温センサ、６０水槽、７０循環装置室、１００充電施設、１１０正面壁（北面）、１２０側壁（西面）、１３０側壁（東面）、１４０裏面壁（南面）、１５０屋根、１６０屋内、１１１，１１２シャッター、１７０スロープ、１７１スロープ内配管、２００，２１０，２２０緑化部材、３００電気自動車、３１０給電口、３５１散水用配管、３５２屋内環境緩和用配管、３５３雨水循環用配管、３５４ａ切替バルブ（第１切替バルブ）、３５４ｂ切替バルブ（第２切替バルブ）、３５４ｃ切替バルブ（第３切替バルブ）、３５６雪避け用配管

Claims

少なくとも風力発電装置と太陽光発電装置とを含む自然エネルギーによって発電するものであり、電気自動車への充電を行う充電施設に配置されるハイブリッド発電システムであって、
前記充電施設は、水が入った水槽と、少なくとも屋根裏を通る屋内環境緩和用配管と、前記水槽の水を前記屋内環境緩和用配管に供給して循環させるポンプを含む前記電力で動作する複数の負荷とを備えるものであり、
少なくとも前記風力発電装置と前記太陽光発電装置とによって発電された電力を蓄電する蓄電装置と、
前記蓄電装置に蓄電されている電力を検出する検出手段と、
前記蓄電装置に蓄電されている電力を前記複数の負荷、前記電気自動車に対して供給制御するものであり、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記電気自動車への電力供給量が不足する場合は、前記複数の負荷への電力供給を停止して、前記電気自動車へ電力供給を行う制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド発電システム。
少なくとも風力発電装置と太陽光発電装置とを含む自然エネルギーによって発電するものであり、電気自動車への充電を行う充電施設に配置されるハイブリッド発電システムであって、
前記充電施設は、少なくとも外壁に設けられた緑化部材と、水が入った水槽と、前記緑化部材への散水口が設けられた散水用配管と、前記水槽の水を前記散水用配管に供給して循環させるポンプを含む前記電力で動作する複数の負荷とを備えるものであり、
少なくとも前記風力発電装置と前記太陽光発電装置とによって発電された電力を蓄電する蓄電装置と、
前記蓄電装置に蓄電されている電力を検出する検出手段と、
前記蓄電装置に蓄電されている電力を前記複数の負荷、前記電気自動車に対して供給制御するものであり、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記電気自動車への電力供給量が不足する場合は、前記複数の負荷への電力供給を停止して、前記電気自動車へ電力供給を行う制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド発電システム。
少なくとも風力発電装置と太陽光発電装置とを含む自然エネルギーによって発電するものであり、電気自動車への充電を行う充電施設に配置されるハイブリッド発電システムであって、
前記充電施設は、前記電力で動作する複数の負荷を含むと共に、少なくとも外壁に設けられた緑化部材と、水が入った水槽と、少なくとも屋根裏を通る屋内環境緩和用配管と、前記緑化部材への散水口が設けられた散水用配管と、前記水槽の水を前記屋内環境緩和用配管及び前記散水用配管に供給して循環させるポンプを含む前記電力で動作する複数の負荷とを備えるものであり、
少なくとも前記風力発電装置と前記太陽光発電装置とによって発電された電力を蓄電する蓄電装置と、
前記蓄電装置に蓄電されている電力を検出する検出手段と、
前記蓄電装置に蓄電されている電力を前記複数の負荷、前記電気自動車に対して供給制御するものであり、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記電気自動車への電力供給量が不足する場合は、前記複数の負荷への電力供給を停止して、前記電気自動車へ電力供給を行う制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド発電システム。
前記充電施設は、屋内の温度を測定する室内温度測定手段と、前記ポンプから前記屋内環境緩和用配管への水の供給と供給の停止を切り替える第１切替バルブを備えるものであって、前記制御手段は、前記室内温度測定手段によって所定温度以下であることが測定されると、前記第１切替バルブを切り替えて、前記屋内環境緩和用配管への水の供給を停止することを特徴とする請求項１又は３に記載のハイブリッド発電システム。
前記充電施設は、降雪を検出する降雪検出手段を備えるものであって、前記制御手段は、前記降雪検出手段によって降雪が検出されると、前記第１切替バルブを切り替えて、前記屋内環境緩和用配管への水の供給を行い、水を循環させることを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド発電システム。
前記充電施設は、日没を検出する日没検出手段と、前記ポンプから前記散水用配管への水の供給と供給の停止を切り替える第２切替バルブを備えるものであって、前記制御手段は、前記日没検出手段によって日没が検出されると、前記第２切替バルブを切り替えて、前記散水用配管への水の供給を停止することを特徴とする請求項２又は３に記載のハイブリッド発電システム。
前記充電施設は、雨樋と前記水槽とを繋ぐ雨水循環用配管を備え、前記ポンプは、前記水槽の水を前記雨水循環用配管にも供給して循環させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のハイブリッド発電システム。
前記屋内環境緩和用配管及び前記散水用配管及び前記雨水循環用配管の少なくとも一つの配管を流れる水で発電を行う水力発電装置を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のハイブリッド発電システム。
前記充電施設は、前記複数の負荷としてコンセントを備えるものであって、前記制御手段は、災害時には前記電気自動車、前記コンセント以外の複数の負荷、前記ポンプへの電力供給を停止して、前記コンセントのみへ電力供給を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のハイブリッド発電システム。
前記充電施設は、前記水槽内の水温を一定に保つヒータ装置を備えることを特徴とする請求項８に記載のハイブリッド発電システム。
前記充電施設は、前記電気自動車の出入り口の外側に、第３切替バルブを介して前記ポンプにつながる配管が内部に設けられたスロープを備えるものであり、前記制御手段は、前記降雪検出手段によって降雪が検出されると、前記スロープ内の配管に水が供給されるように前記第３切替バルブを制御することを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド発電システム。