JP2012253842A - 電力供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池の容量を増やすことなく、停電時に蓄電池から給電可能な時間を延ばすことができる電力供給システムを提供する。
【解決手段】電力供給システムは、蓄電ユニット１６と、商用電源２０及び太陽光発電設備３０から電力供給を受けて蓄電ユニット１６を充電し、且つ、商用電源２０の停電時に蓄電ユニット１６から放電させて負荷機器Ｋ２，Ｋ３に給電する充放電ユニット１３を備える。充放電ユニット１３は、負荷機器に給電する出力部として、負荷機器Ｋ２の入力電源仕様に適合した電力を出力する第１出力部１４と、第１出力部１４に比べて単位時間当たりの供給電力が小さい値に設定された第２出力部１５とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力供給システムに関するものである。

従来、太陽電池の発電電力を商用電源と組み合わせ、さらに蓄電池に蓄電して、商用電源、太陽電池、蓄電池から機器へ電力を供給する電力供給システムがある（例えば、特許文献１）。

特開２０１１−１５５０１号公報

上述の電力供給システムでは、太陽電池の発電電力が電力需要を上回った場合、余剰分を蓄電池に蓄電しておき、発電電力が低下した際に蓄電池から給電していた。

ところで、蓄電池を利用したシステムでは、災害などで停電が発生した場合、蓄電池から給電することで、停電時の電力を確保することができる。蓄電池から給電できる時間を長くするためには、蓄電池に大容量のものを使用すればよいが、大容量の蓄電池を使用すると、システム全体のコスト高を招くという問題があった。

本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、蓄電池の容量を増やすことなく、停電時に蓄電池から給電可能な時間を延ばすことができる電力供給システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本願の電力供給システムは、蓄電池と、電源から電力供給を受けて蓄電池を充電し、且つ、電源の停電時に蓄電池から放電させて負荷に給電する充放電部とを備える。充放電部は、負荷に給電する出力部として、負荷の入力電源仕様に適合した電力を出力する第１出力部と、第１出力部に比べて単位時間当たりの供給電力が小さい値に設定された第２出力部とを備えたことを特徴とする。

この電力供給システムにおいて、充放電部は、第２出力部から間欠的に給電させることも好ましい。

この電力供給システムにおいて、出力部は複数設けられ、複数の出力部には優先順位が予め設定されている。給電対象の負荷による消費電力の総和が蓄電池の供給能力を超えている場合、充放電部は、給電対象の負荷による消費電力の総和が蓄電池の供給能力以下となるように、優先順位の低い出力部からの給電を停止させることも好ましい。

この電力供給システムにおいて、出力部は複数設けられている。給電対象の負荷による消費電力の総和が蓄電池の供給能力を超えている場合、充放電部は、給電対象の負荷による消費電力の総和が蓄電池の供給能力以下となるように、複数の出力部からの給電スケジュールを個別に制御することが好ましい。

この電力供給システムにおいて、出力部が複数設けられ、複数の出力部が給電を開始する際に、各々の出力部が給電を開始するタイミングをずらすことも好ましい。

本発明によれば、蓄電池の容量を増やすことなく、停電時に蓄電池から給電可能な時間を延ばすことができる。

実施形態１のシステム構成図である。 （ａ）は同上の第１出力部からの出力電圧の波形図であり、（ｂ）は第２出力部からの出力電圧の波形図である。 実施形態２の要部を示すシステム構成図である。

以下の各実施形態では、電力供給事業者から電力供給を受ける需要家側の電力供給システムであって、戸建て住宅に適用された電力供給システムについて図面を参照して説明する。尚、本願の電力供給システムは戸建て住宅用に限定されるものではなく、集合住宅や事業所などに適用されるものでもよい。

（実施形態１）
図１は本実施形態のシステム構成図である。この電力供給システムは、連携盤１１と、電力計測ユニット１２と、充放電ユニット１３と、蓄電ユニット１６と、切替ボックス１７ａ，１７ｂと、太陽光発電設備３０とを主要な構成として備えている。

連携盤１１には、外部より住戸１内に導入された、商用電源２０からの幹線電路Ｗ１（単相３線式２００Ｖ／１００Ｖ）が接続され、商用電源２０から幹線電路Ｗ１を介して交流電力が供給される。連携盤１１には、幹線電路Ｗ１に接続される主幹ブレーカ１１ａと、主幹ブレーカ１１ａの二次側に接続される複数の分岐ブレーカ１１ｂと、主幹ブレーカ１１ａの一次側に接続される太陽光発電用ブレーカ１１ｃが収納されている。幹線電路Ｗ１は分岐ブレーカ１１ｂによって複数の分岐電路Ｗ２に分岐されている。複数の分岐電路Ｗ２のうちの１つには充放電ユニット１３が接続されており、充放電ユニット１３には分岐電路Ｗ２を介して交流電力が供給されている。

本システムの負荷には、商用電源２０から電力供給を受けて動作し、停電時には給電が停止される負荷機器Ｋ１（例えば照明機器や空調機器など）と、商用電源２０の停電時にも動作させる必要がある負荷機器Ｋ２，Ｋ３とがある。

負荷機器Ｋ１は、分岐ブレーカ１１ｂによって分岐された分岐電路Ｗ２に接続されており、連携盤１１から分岐電路Ｗ２を介して電力が供給される。

停電時にも動作させる必要がある負荷機器には種々のものがあり、住戸人や住戸１の安全を確保するために必要な重要性の高い負荷機器Ｋ２と、負荷機器Ｋ２に比べれば重要性が低い負荷機器Ｋ３とに分けられる。本システムでは重要度がより高い負荷機器Ｋ２には、停電時にも入力電源仕様に適合した電力を供給して（以下、この状態を通常給電時と言う。）、所定の性能通りの動作を行わせており、このような重要度の高い負荷機器Ｋ２は電路Ｌ１に接続されている。一方、負荷機器Ｋ２に比べて重要度が低い負荷機器Ｋ１は、入力電源仕様に適合した電力よりも低い電力しか供給されておらず、通常給電時に比べ性能が抑制された状態で動作しており、このような負荷機器Ｋ２は電路Ｌ２に接続されている。そして、負荷機器Ｋ２が接続された電路Ｌ１は切替ボックス１７ａに接続され、負荷機器Ｋ３が接続された電路Ｌ２は切替ボックス１７ｂに接続されている。

切替ボックス１７ａは、電路Ｌ１の接続先を、分岐ブレーカ１１ｂによって分岐された分岐電路Ｗ２、又は、充放電ユニット１３の第１出力部１４の何れかに切り替えるために設けられている。切替ボックス１７ｂは、電路Ｌ２の接続先を、分岐ブレーカ１１ｂによって分岐された分岐電路Ｗ２、又は、充放電ユニット１３の第２出力部１５の何れかに切り替えるために設けられている。停電時以外では切替ボックス１７ａ，１７ｂが、それぞれ、対応する電路Ｌ１，Ｌ２を分岐電路Ｗ２に接続しており、負荷機器Ｋ２，Ｋ３は分岐電路Ｗ２を介して連携盤１１から給電される。一方、停電時は、切替ボックス１７ａによって電路Ｌ１が第１出力部１４に接続され、切替ボックス１７ｂによって電路Ｌ２が第２出力部１５に接続されており、負荷機器Ｋ２，Ｋ３はそれぞれ充放電ユニット１３から給電されることになる。

太陽光発電設備３０は、太陽電池３１と、接続箱３２と、パワーコンディショナ３３とで構成される。太陽電池３１は、例えば住戸１の屋根に設置されるパネル状のものであり、太陽光を受光して発電を行う。太陽電池３１から出力される直流電力は接続箱３２を介してパワーコンディショナ３３に供給され、パワーコンディショナ３３によって交流に変換された後、系統連系用の出力部３４又は自立運転用の出力部３５から出力される。

系統連系用の出力部３４は、連携盤１１の太陽光発電用ブレーカ１１ｃを介して主幹ブレーカ１１ａの一次側に接続されている。系統連系運転時には出力部３４から出力される交流電力が連携盤１１を介して分岐電路Ｗ２に供給される。出力部３４から出力される交流電力のうち、分岐電路Ｗ２に接続された負荷機器Ｋ１による電力需要を超えた余剰分は、充放電ユニット１３によって蓄電ユニット１６に蓄電されるか、又は、幹線電路Ｗ１を介して商用電力系統に逆潮流（売電）される。尚、パワーコンディショナ３３の出力部３４は、その交流出力を商用電力系統に協調させる系統連系運転機能を有しており、商用電源２０が停電すると、商用電力系統に協調させることができないため、出力部３４からの出力は停止する。

自立運転用の出力部３５は電路Ｗ３を介して充放電ユニット１３に接続されており、自立運転時には出力部３５から充放電ユニット１３に交流電力が供給され、充放電ユニット１３によって蓄電ユニット１６が充電される。

電力計測部１２は、主幹ブレーカ１１ａの一次側に入力される交流電力と、パワーコンディショナ３３の出力電力と、連携盤１１から充放電ユニット１３に供給される電力とを計測する。電力計測部１２は、各計測点での計測結果をモニタ端末（図示せず）に出力しており、住戸人はモニタ端末の表示をもとに各計測点での電力を確認できるようになっている。また電力計測部１２は、各計測点での計測結果をもとに、商用電源２０からの電力供給が正常に行われている通常時と、商用電源２０からの電力供給が停止した停電時との判別を行い、この判別結果（停電判別情報）を信号線Ｗ５を介して充放電ユニット１３へ送信する。充放電ユニット１３は、電力計測部１２から入力される停電判別情報をもとに通常時か停電時かを判別し、また入力された停電判別情報を信号線Ｗ６を介してパワーコンディショナ３３及び切替ボックス１７ａ，１７ｂへ出力する。パワーコンディショナ３３は、充放電ユニット１３を経由して入力される停電判別情報をもとに通常時か停電時かを判別でき、通常時は系統連系運転状態に、停電時は自立運転状態に切り替えている。また切替ボックス１７ａ，１７ｂも、充放電ユニット１３を経由して入力される停電判別情報をもとに通常時か停電時かを判別しており、通常時は電路Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ連携盤１１に接続し、停電時は電路Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ充放電ユニット１３に接続する。

蓄電ユニット１６は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池を備え、充放電ユニット１３によって充放電制御がなされる。

充放電ユニット１３は、連携盤１１の分岐ブレーカ１１ｂに分岐電路Ｗ２経由で接続されており、連携盤１１を介して供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電ユニット１６を充電する。また充放電ユニット１３は、蓄電ユニット１６から放電させた直流電力を交流電力に変換し、第１出力部１４及び第２出力部１５からそれぞれ出力させる。ここで、第１出力部１４は、給電対象の負荷機器Ｋ２の入力電源仕様に適合した交流電力を出力し、重要度が比較的高い負荷機器Ｋ２を通常時と同様の動作状態で動作させる。第２出力部１５は、第１出力部１４に比べて単位時間当たりの供給電力が小さい値に設定された交流電力を出力しており、重要度が比較的低い負荷機器Ｋ２を、定格給電時に比べて性能が抑制された状態で動作させる。

ここで、図２（ａ）は第１出力部１４から出力される電圧波形を示し、図２（ｂ）は第２出力部１５から出力される電圧波形を示している。第１出力部１４からは負荷機器Ｋ２の入力電源仕様に適合した一定の電圧が出力されるのに対して、第２出力部１５から出力される電圧波形には休止期間が定期的に設けられている。すなわち、第２出力部１５は電力供給を間欠的に行っており、電力供給を行わない休止期間を定期的に設けることで、出力電力を第１出力部１４に比べて低減させている。例えば電路Ｌ２に接続される負荷機器Ｋ３が誘導灯の場合、上述のように第２出力部１５が電力供給を間欠的に行うことで、誘導灯は点滅することになる。ここで、誘導灯が点滅する周期や消灯時間は、第２出力部１５が給電を停止する周期や休止期間で決定されるので、誘導灯が避難誘導を行う際に問題にならない範囲で給電を停止する周期や休止期間を設定することで、誘導灯に最小限の機能を実現させながら、その消費電力を抑制できる。すなわち、通常給電時に比べ性能が抑制された状態ではあっても負荷機器Ｋ３を動作させながら、消費電力を抑制でき、蓄電ユニット１６に蓄電された電力によって負荷機器Ｋ２，Ｋ３により長い時間給電することが可能になる。

ここで、本システムの動作を説明する。商用電源２０から電力供給が行われている通常時は、パワーコンディショナ３３は出力部３４から交流電力を出力し、商用電力系統と連携して負荷に電力を供給する。通常時には切替ボックス１７ａ，１７ｂが電路Ｌ１，Ｌ２を連携盤１１に接続しており、負荷機器Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３には連携盤１１から電力が供給される。また、パワーコンディショナ３３から供給される電力が負荷機器Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の電力需要を上回っている場合、その余剰分は充放電ユニット１３により蓄電ユニット１６に蓄電されるか、又は、商用電力系統に逆潮流される。

一方、停電時には電力計測ユニット１２からの停電判別情報をもとに、パワーコンディショナ３３が系統連系運転から自立運転に切り替わり、切替ボックス１７ａ，１７ｂがそれぞれ電路Ｌ１，Ｌ２を充放電ユニット１３に接続する。この時、パワーコンディショナ３３からの交流出力は充放電ユニット１３に供給され、充放電ユニット１３が蓄電ユニット１６を充電する。また充放電ユニット１３の第１出力部１４から出力される交流電力は、切替ボックス１７ａを介して電路Ｌ１に接続された負荷機器Ｋ２に供給され、第２出力部１５から出力される交流電力は、切替ボックス１７ｂを介して電路Ｌ２に接続された負荷機器Ｋ３に供給される。したがって、商用電源２０の停電時においても。電路Ｌ１，Ｌ２に接続された負荷機器Ｋ２，Ｋ３に、蓄電ユニット１６に蓄電された電力が供給され、これらの負荷機器Ｋ２，Ｋ３を動作させることができる。ここで、第１出力部１４は、負荷機器Ｋ２の入力電源仕様に適合した電力を負荷機器Ｋ２に供給しており、負荷機器Ｋ２に対して通常時と同様、略一定の電力を供給して、負荷機器Ｋ２に通常時と同様の動作を行わせることができる。一方、第２出力部１５は、第１出力部１４よりも単位時間当たりの供給電力が小さい値に設定された電力を負荷機器Ｋ３に供給しており、通常給電時に比べて性能が抑制された状態ではあるが、負荷機器Ｋ３をある程度の性能で動作させている。したがって、第１，第２出力部１４，１５から、停電時に給電される全ての負荷機器Ｋ２，Ｋ３に、入力電源仕様に適合した電力を供給する場合に比べて、電力消費を抑制でき、蓄電ユニット１６からより長い時間給電することができる。

以上説明したように、電力供給システムは、蓄電ユニット１６と、電源から電力供給を受けて蓄電池を充電し、且つ、電源の停電時に蓄電池から放電させて負荷に給電する充放電ユニット１３とを備えている。そして、充放電部は、負荷に給電する出力部として、負荷機器Ｋ２の入力電源仕様に適合した電力を出力する第１出力部１４と、第１出力部１４に比べて単位時間当たりの供給電力が小さい値に設定された第２出力部１５とを備えている。

これにより、停電時に給電される全ての負荷に対して入力電源仕様に適合した電力を供給する場合に比べて、第２出力部１５から供給する電力を小さい値に設定することで、電力消費を抑制し、蓄電ユニット１６からより長い時間給電することができる。

また本実施形態において、充放電ユニット１３は、第２出力部１５から間欠的に給電させている。

これにより、第２出力部１５から電力供給を受けて動作する負荷機器Ｋ３を間欠的に動作させることができ、また第２出力部１５から定常的に電力供給を行う場合に比べて、消費電力を抑制でき、蓄電ユニット１６からより長い時間給電することができる。

ところで、停電時には充放電ユニット１３の第１出力部１４及び第２出力部１５から対応する電路へ給電されるのであるが、出力部（第１，第２出力部１４，１５）から負荷機器が接続された電路に給電を開始する際に、通常の３倍程度の突入電流が発生する。したがって、複数の出力部が同時に給電を開始すると、充放電ユニット１３の電源回路に過大な負担がかかってしまう。そこで、第１出力部１４及び第２出力部１５が給電を開始する際に、第１出力部１４及び第２出力部１５が給電を開始するタイミングをずらすことも好ましく、突入電流を抑制して、充放電ユニット１３の電源回路にかかる負担を低減することができる。尚、複数の出力部（第１出力部１４及び第２出力部１５）で予め起動順序を決めておき、起動順序にしたがって順番に起動するようにしてもよい。

（実施形態２）
図３は本実施形態の要部を示したブロック回路図である。尚、実施形態１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

本実施形態では、負荷機器Ｋ２が複数系統の電路（例えば３系統の電路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃ）に分けて接続され、負荷機器Ｋ３も複数系統の電路（例えば３系統の電路Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃ）に分けて接続されている。

そして、充放電ユニット１３の第１出力部１４には、電路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃにそれぞれ切替ボックス１７ａを介して接続される３系統の出力部１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設けられている。これら出力部１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、それぞれ、対応する電路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃに負荷機器の入力電源仕様に適合した電力を供給する。

また充放電ユニット１３の第２出力部１５には、電路Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃにそれぞれ切替ボックス１７ｂを介して接続される３系統の出力部１５ａ，１５ｂ，１５ｃが設けられている。これら出力部１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、それぞれ、対応する電路Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃに、負荷機器の入力電源仕様に適合した電力よりも低い値に設定された電力をそれぞれ供給する。

負荷機器Ｋ２，Ｋ３が接続される複数系統の電路（Ｌ１ａ〜Ｌ１ｃ，Ｌ２ａ〜Ｌ２ｃ）には、それぞれ、接続される負荷機器の重要度等に応じて優先順位が決められており、各電路に対応する出力部１４ａ〜１４ｃ、１５ａ〜１５ｃに優先順位が予め設定されている。

電力計測部１２は、連携盤１１から電路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃにそれぞれ供給される電力、すなわち電路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃの各々に接続された負荷機器Ｋ２による消費電力の総和を計測し、計測結果を信号線Ｗ５を介して充放電ユニット１３に出力する。また電力計測部１２は、連携盤１１から電路Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃにそれぞれ供給される電力、すなわち電路Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃの各々に接続された負荷機器Ｋ３による消費電力の総和を計測し、計測結果を信号線Ｗ５を介して充放電ユニット１３に出力する。

ここで、本システムの動作について説明する。商用電源２０から電力供給が行われている通常時の動作は実施形態１と同様であるからその説明は省略する。

一方、停電時には電力計測ユニット１２からの停電判別情報をもとに、パワーコンディショナ３３が系統連系運転から自立運転に切り替わり、出力部３５から充放電ユニット１３へ交流電力が出力され、充放電ユニット１３が蓄電ユニット１６を充電する。また停電時には切替ボックス１７ａ，１７ｂがそれぞれ電路Ｌ１ａ〜Ｌ１ｃ，Ｌ２ａ〜Ｌ２ｃを充放電ユニット１３に接続し、充放電ユニット１３の第１，第２出力部１４，１５から対応する電路Ｌ１ａ〜Ｌ１ｃ，Ｌ２ａ〜Ｌ２ｃへ電力が供給される。この時、充放電ユニット１３では、第１，第２出力部１４，１５から負荷機器Ｋ２，Ｋ３に給電した状態で電力計測部１２によって計測された消費電力の総和と、蓄電ユニット１２の供給能力とを比較する。負荷機器Ｋ２，Ｋ３による消費電力の総和が供給能力以下であれば、充放電ユニット１３は、全ての出力部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃから対応する電路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃへの電力供給を継続させ、負荷機器Ｋ２，Ｋ３を動作させる。尚、実施形態１で説明したように第２出力部１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、第１出力部１４ａ，１４ｂ，１４ｃに比べて出力電力が抑制されており、電路Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃに接続された負荷機器Ｋ３は性能が抑制された状態で動作する。

一方、負荷機器Ｋ２，Ｋ３による消費電力の総和が供給能力を上回っていれば、充放電ユニット１３は、消費電力の総和が供給能力以下になるように、優先順位の低い出力部からの給電を停止させている。これにより、優先順位の低い負荷機器への給電を停止することで、蓄電ユニット１６の消耗を抑制し、優先順位が高い負荷機器へより長い時間給電することが可能になる。

以上説明したように本実施形態の電力供給システムでは、出力部（第１出力部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ及び第２出力部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）が複数設けられ、複数の出力部には優先順位が予め設定されている。そして、停電時には出力部から負荷機器Ｋ２，Ｋ３へ電力供給が行われる。ここで、給電対象の負荷機器Ｋ２，Ｋ３による消費電力の総和が蓄電ユニット１６の供給能力を超えている場合、充放電ユニット１３は、給電対象の負荷機器Ｋ２，Ｋ３による消費電力の総和が蓄電ユニット１６の供給能力以下となるように、優先順位の低い出力部からの給電を停止させている。

これにより、蓄電ユニット１６の給電能力が不足している場合は、優先順位の低い出力部からの給電が停止されるから、優先順位がより高い出力部からの給電を優先して行わせることができる。

尚、本実施形態では、電力計測部１２によって計測された給電対象の負荷機器Ｋ２，Ｋ３による消費電力の総和を蓄電ユニット１６の供給能力と比較しているが、非常時に動作させる負荷機器Ｋ２，Ｋ３が接続された電路毎に当該電路に接続された負荷機器による消費電力を予め計測或いは計算しておき、その値を充放電ユニット１３に登録しておいてもよい。この場合、充放電ユニット１３は、電路毎に予め設定された消費電力の総和と、蓄電ユニット１６の供給能力とを比較し、消費電力の総和が供給能力以下になるように、優先順位の低い出力部からの給電を停止させればよい。

尚、優先順位が低い負荷機器への給電を停止させても、消費電力の総和が供給能力を上回っている場合、充放電ユニット１３は、優先順位が高い負荷機器への給電を間欠的に行うようにしてもよく、負荷機器に対してより長い時間給電することができる。

ところで、停電時には充放電ユニット１３の出力部１４ａ〜１４ｃ，１５ａ〜１５ｃから対応する電路へ電力供給が行われるのであるが、出力部１４ａ〜１４ｃ，１５ａ〜１５ｃから負荷機器が接続された電路に給電を開始する際に、通常の３倍程度の突入電流が発生する。したがって、複数の出力部が同時に給電を開始すると、充放電ユニット１３の電源回路に過大な負担がかかってしまう。そこで、複数の出力部１４ａ〜１４ｃ，１５ａ〜１５ｃが給電を開始する際に、各々の出力部が給電を開始するタイミングをずらすことも好ましく、突入電流を抑制して、充放電ユニット１３の電源回路にかかる負担を低減することができる。尚、複数の出力部（出力部１４ａ〜１４ｃ，１５ａ〜１５ｃ）で予め起動順序を決めておき、起動順序にしたがって順番に起動するようにしてもよい。

（実施形態３）
本実施形態のシステム構成は実施形態２と同様であるので、図示及び説明は省略する。

本実施形態では、停電時において負荷機器Ｋ２，Ｋ３による消費電力の総和が蓄電ユニット１２の供給能力を超える場合、給電対象の負荷機器Ｋ２，Ｋ３による消費電力の総和が供給能力以下となるように、各出力部１４ａ〜１４ｃ，１５ａ〜１５ｃからの給電スケジュールを個別に制御している。

以下に本システムの動作について説明する。商用電源２０から電力供給が行われている通常時の動作は実施形態１と同様であるからその説明は省略する。

一方、停電時には電力計測ユニット１２からの停電判別情報をもとに、パワーコンディショナ３３が系統連系運転から自立運転に切り替わり、出力部３５から充放電ユニット１３へ交流電力が供給され、充放電ユニット１３が蓄電ユニット１６を充電する。また停電時には切替ボックス１７ａ，１７ｂがそれぞれ電路Ｌ１ａ〜Ｌ１ｃ，Ｌ２ａ〜Ｌ２ｃを充放電ユニット１３に接続し、充放電ユニット１３の第１，第２出力部１４，１５から対応する電路Ｌ１ａ〜Ｌ１ｃ，Ｌ２ａ〜Ｌ２ｃへ電力が供給される。

この時、充放電ユニット１３では、第１，第２出力部１４，１５から負荷機器Ｋ２，Ｋ３に給電した状態で電力計測部１２によって計測された消費電力の総和と、蓄電ユニット１２の供給能力とを比較する。負荷機器Ｋ２，Ｋ３による消費電力の総和が供給能力以下であれば、充放電ユニット１３は、全ての出力部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃから対応する電路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃへの電力供給を継続させ、負荷機器Ｋ２，Ｋ３を動作させる。尚、実施形態１で説明したように第２出力部１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、第１出力部１４ａ，１４ｂ，１４ｃに比べて出力電力が抑制されており、電路Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃに接続された負荷機器Ｋ３は性能が抑制された状態で動作する。

一方、負荷機器Ｋ２，Ｋ３による消費電力の総和が供給能力を上回っていれば、充放電ユニット１３は、消費電力の総和が供給能力以下になるように、各出力部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃからの給電スケジュールを個別に制御する。つまり、充放電ユニット１３は、出力部毎に給電を行う給電スケジュール（例えば給電を行う時間帯）を設定し、各時間帯で一部の出力部からの給電を停止させることで、給電対象の負荷機器を減らして、消費電力の総和を供給能力以下に制御している。これにより、蓄電ユニット１６の消耗を抑制することができ、負荷機器Ｋ２，Ｋ３に対してより長い時間給電することが可能になる。

尚、本実施形態では、電力計測部１２によって計測された給電対象の負荷機器Ｋ２，Ｋ３による消費電力の総和を蓄電ユニット１６の供給能力と比較しているが、非常時に動作させる負荷機器Ｋ２，Ｋ３が接続された電路毎に当該電路に接続された負荷機器による消費電力を予め計測或いは計算しておき、その値を充放電ユニット１３に登録しておいてもよい。この場合、充放電ユニット１３は、電路毎に予め設定された消費電力の総和と、蓄電ユニット１６の供給能力とを比較し、消費電力の総和が供給能力を上回っていれば、消費電力の総和が供給能力以下となるように各出力部からの給電スケジュールを個別に設定する。

以上説明したように本実施形態の電力供給システムでは、出力部（第１出力部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ及び第２出力部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）が複数設けられている。そして、給電対象の負荷機器Ｋ２，Ｋ３による消費電力の総和が蓄電ユニット１６の供給能力を超えている場合、充放電ユニット１３は、給電対象の負荷機器Ｋ２，Ｋ３による消費電力の総和が蓄電ユニット１６の供給能力以下となるように、複数の出力部からの給電スケジュールを個別に制御する。

これにより、蓄電ユニット１６の消耗が抑制され、負荷機器Ｋ２，Ｋ３に対して、より長い時間、給電することができる。

ところで、停電時には充放電ユニット１３の出力部１４ａ〜１４ｃ，１５ａ〜１５ｃから対応する電路へ電力供給が行われるのであるが、出力部１４ａ〜１４ｃ，１５ａ〜１５ｃから負荷機器が接続された電路に給電を開始する場合、通常の３倍程度の突入電流が発生する。したがって、複数の出力部が同時に給電を開始すると、充放電ユニット１３の電源回路に過大な負担がかかってしまう。そこで、複数の出力部１４ａ〜１４ｃ，１５ａ〜１５ｃが給電を開始する際に、各々の出力部が給電を開始するタイミングをずらすことも好ましく、突入電流を抑制して、充放電ユニット１３の電源回路にかかる負担を低減することができる。尚、複数の出力部（出力部１４ａ〜１４ｃ，１５ａ〜１５ｃ）で予め起動順序を決めておき、起動順序にしたがって順番に起動するようにしてもよい。

１１ 連携盤
１３ 充放電ユニット
１４ 第１出力部
１５ 第２出力部
１６ 蓄電ユニット
２０ 商用電源
３０ 太陽光発電設備
Ｋ２，Ｋ３ 負荷機器

Claims (5)

1. 蓄電池と、
   電源から電力供給を受けて前記蓄電池を充電し、且つ、前記電源の停電時に前記蓄電池から放電させて負荷に給電する充放電部とを備え、
   前記充放電部は、負荷に給電する出力部として、負荷の入力電源仕様に適合した電力を出力する第１出力部と、前記第１出力部に比べて単位時間当たりの供給電力が小さい値に設定された第２出力部とを備えたことを特徴とする電力供給システム。
2. 前記充放電部は、前記第２出力部から間欠的に給電させることを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
3. 前記出力部が複数設けられ、複数の前記出力部には優先順位が予め設定されており、
   給電対象の負荷による消費電力の総和が前記蓄電池の供給能力を超えている場合、前記充放電部は、給電対象の負荷による消費電力の総和が前記蓄電池の供給能力以下となるように、前記優先順位の低い前記出力部からの給電を停止させることを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の電力供給システム。
4. 前記出力部が複数設けられ、
   給電対象の負荷による消費電力の総和が前記蓄電池の供給能力を超えている場合、前記充放電部は、給電対象の負荷による消費電力の総和が前記蓄電池の供給能力以下となるように、複数の前記出力部からの給電スケジュールを個別に制御することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の電力供給システム。
5. 前記出力部が複数設けられ、
   複数の前記出力部が給電を開始する際に、各々の前記出力部が給電を開始するタイミングをずらしたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の電力供給システム。

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