JP2015056916A - 電力供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】負荷における消費電力をモニタすることなく、供給電力と消費電力とをバランスさせることを可能とした、電力供給装置、電気機器および電力供給システムを提供する。【解決手段】電力供給装置は、所定電圧および所定周波数の交流電力網と連携して運転を行い、所定電圧および所定周波数の電力を利用する負荷に交流の電力を供給する。電力供給装置は、電源から電力の供給を受け交流電力を出力する電力出力部（１１０）と、負荷が交流電力網の電力を利用することができなくなったときに、交流電力網から自立して運転を行い負荷に交流電力を供給する自立運転モードに切り替える運転モード切り替え部（１１６Ａ）と、交流電力の周波数を制御可能に構成され、自立運転モードにおける周波数の初期値を所定周波数とは異なる周波数に設定する周波数制御部（１１６Ｂ）とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は電力供給装置に関する。

電力の供給には、集中型電源を利用する手法や分散型電源を利用する手法がある。
集中型電源を利用する場合、大型の発電設備を用いて発電した電力が、電力網を介して送電された後、各需要家において使用される。そのため、電力網の一部の故障などにより、需要家がその電力を使用できなくなるという問題（停電）が生じる。

これに対し、分散型電源を利用する場合、各需要家の近くに設けられた小型の発電設備を用いて発電した電力が、電力網を介さずに、その需要家において使用される。そのため、停電が生じた場合でも、各需要家は分散電源の電力を使用することができる。

分散型電源は、電力網の電力が利用可能なときは、電力網と周波数や位相が同じになるように動作するが（連携運転）、停電が生じたときは、電力網から自立して動作する（自立運転）。

特開２００８−１２５２９５号公報

小型の発電設備などの分散電源は発電電力の大きさが限られるため、負荷に供給する電力が不足する恐れがある。

たとえば、特許文献１は、電気機器などの負荷における消費電力をモニタし、負荷に供給することが可能な電力との関係に基づいて負荷を選択遮断する（供給電力と消費電力をバランスさせる）装置を提案している。しかし、そのような装置を導入すると、新たにコストが掛かる。

本発明の目的は、分散型電源のような電力供給装置において、負荷における消費電力をモニタすることなく、供給電力と消費電力とをバランスさせることを可能とした、電力供給装置および電気機器を提供することである。

本発明は、所定電圧および所定周波数の交流電力網と連携して運転を行ない、所定電圧および所定周波数の電力を利用する負荷に交流の電力を供給する電力供給装置であって、電源から電力の供給を受け交流電力を出力する電力出力部と、交流電力網の電力が利用できなくなったときに、交流電力網から自立して運転を行ない負荷に交流電力を供給する自立運転モードに切り替える運転モード切り替え部と、交流電力の周波数を制御可能に構成され、自立運転モードにおける周波数の初期値を所定周波数とは異なる周波数に設定する周波数制御部とを備える。

上記の構成によれば、たとえば停電が生じて交流電力網が利用できなくなったとき、電力供給装置は、負荷に供給する交流電力の周波数を、交流電力網の周波数と異なる周波数に設定する。そのため、負荷側は、供給される電力の周波数の変化によって、電力供給装置が自立運転を行なっていることを知ることができる。これにより、電力供給装置と負荷との間で特別な通信などを行なわずとも、電力供給装置の運転状態を負荷に伝えることが可能になる。負荷は、電力供給装置の運転状態に応じて、たとえば消費電力を調節したりすることができる。

好ましくは、負荷は、周波数に応じて消費電力を調節するように構成された電気機器である。

好ましくは、電力供給装置は、交流電力の電圧を監視する電圧監視部をさらに備える。周波数制御部は、電圧監視部が監視する電圧が所定電圧に近づくように周波数を制御する。

好ましくは、電気機器は、周波数が所定周波数から遠ざかる場合に消費電力を低減させ、周波数が所定周波数に近づく場合に消費電力を増大させる。周波数制御部は、電圧監視部が監視する電圧が所定電圧よりも低い場合は電力出力部に周波数を所定周波数から遠ざけさせ、電圧監視部が監視する電圧が所定電圧よりも高い場合は電力出力部に周波数を所定周波数に近づけさせる。

好ましくは、電力供給装置は、交流電力から充電できるように構成され、周波数が所定周波数から遠ざかる場合に充電を行なう交流入力型蓄電装置をさらに備える。

好ましくは、電力供給装置は、周波数に応じて負荷との接続状態を制御する接続状態制御部をさらに備える。

好ましくは、電力供給装置は、蓄電装置をさらに備える。周波数制御部は、蓄電装置の残存容量に応じて周波数を制御する。

好ましくは、周波数制御部は、ユーザの指示に応じて周波数が所定周波数になるように制御する。

本発明は、他の局面では、電力供給システムであって、上記のいずれかの電力供給装置と、蓄電装置を含み、周波数に応じて電力供給装置からの充電または負荷への電力供給を行なう第２の電力供給装置と、発電装置を含み、周波数に応じて負荷への電力供給を行なう第３の電力供給装置とを備える。

本発明は、他の局面では、所定電圧および所定周波数の交流電力網の電力を利用する電気機器であって、供給される交流電力の周波数を監視する周波数監視部と、周波数監視部が監視する周波数に応じて消費電力を調節する消費電力調節部とを備える。

好ましくは、消費電力調節部は、周波数監視部が監視する周波数が所定周波数から遠ざかる場合に消費電力を低減させ、周波数監視部が監視する周波数が所定周波数に近づく場合に消費電力を増大させる。

好ましくは、消費電力調節部は、ユーザ指示に応じて、周波数監視部が監視する周波数が所定周波数に等しいときの消費電力になるように消費電力を調節する。

本発明によれば、負荷に供給する電力と負荷における消費電力とをバランスさせることが可能になる。

本発明の実施の形態の一例である電力供給装置１００の概略構成を示す図である。 パワーコンディショナ１１０の詳細な構成を示す図である。 電気機器２００の詳細な構成を示す図である。 パワーコンディショナ１１０が実行する処理を説明するためのフローチャートである。 電気機器２００が実行する処理を説明するためのフローチャートである。 自立運転時、パワーコンディショナ１１０が実行する処理を説明するためのフローチャートである。 自立運転時、電気機器２００が実行する処理を説明するためのフローチャートである。 電力供給装置１００Ａの概略構成を示す図である。 ＡＣ入力型蓄電装置１４０の詳細な構成を示す図である。 自立運転時、パワーコンディショナ１１０が実行する別の処理を説明するためのフローチャートである。 自立運転時、ＡＣ入力型蓄電装置１４０が実行する処理を説明するためのフローチャートである。 電力供給装置１００Ｂの概略構成を示す図である。 分電盤１５０が実行する処理を説明するためのフローチャートである。 電力供給装置１００Ｃの概略構成を示す図である。 パワーコンディショナ１１０Ａが実行する処理を説明するためのフローチャートである。 周波数制御をキャンセルする場合の電力供給装置１００Ｃのパワーコンディショナ１１０Ａが実行する処理を説明するためのフローチャートである。 消費電力の調節をキャンセルする場合の電気機器２００が実行する処理を説明するためのフローチャートである。 電力供給システム４００の概略構成を示す図である。 燃料電池搭載型電力供給装置１７０が実行する処理を説明するためのフローチャートである。 自立運転時、蓄電装置搭載型電力供給装置１８０が実行する処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態の一例である電力供給装置１００の概略構成を示す図である。

電力供給装置１００は、太陽電池１３０と、太陽電池１３０で生じた直流（ＤＣ）電力をＡＣ（交流）電力に変換して出力するパワーコンディショナ１１０と、ユーザがパワーコンディショナ１１０と情報をやり取りするためのリモートコントローラ１２０とを含む。

パワーコンディショナ１１０は、第１出力端子１１１と第２出力端子１１２の２つの出力端子を含む。

第１出力端子１１１は、商用電力網３００に接続されている。商用電力網３００は、所定の電圧および所定の周波数のＡＣ電力網である。所定の電圧および所定の周波数は、ここではＡＣ１００Ｖ、６０Ｈｚとするが、たとえばＡＣ２００Ｖや、５０Ｈｚでもよい。パワーコンディショナ１１０は、商用電力網３００と連携して動作する（連携運転）。連携運転時、商用電力網３００とパワーコンディショナの出力する周波数および位相は等しくなる。

連携運転時、電力を消費する負荷である電気機器２００は、第１出力端子１１１（および商用電力網３００）に接続され、そこからの電力を利用している。電気機器２００は、必要に応じて第２出力端子１１２に接続される。

図２は、パワーコンディショナ１１０の詳細な構成を示す図である。
パワーコンディショナ１１０は、太陽電池１３０で生じたＤＣ電力を効率良く取り出す（ＭＰＰＴ制御）ためのＤＣ／ＤＣコンバータ１１３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１３が太陽電池１３０から取り出したＤＣ電力を、ＡＣ電力に変換して出力するＤＣ／ＡＣインバータ１１４と、ＤＣ／ＡＣインバータ１１４の第１出力端子１１１への接続と第２出力端子１１２への接続とを切り替えるリレー１１５と、制御部１１６とを含む。リレー１１５は、後述の運転モード切り替え部１１６Ａにより、連携運転時には第１出力端子１１１側に切り替えられ、後述の自立運転時には第２出力端子１１２側に切り替えられる。

制御部１１６は、パワーコンディショナ１１０の動作モード（運転）を、連携運転と自立運転のいずれかに切り替える運転モード切り替え部１１６Ａと、ＤＣ／ＡＣインバータ１１４が出力する交流電力の周波数（以下、単に「周波数」という場合もある）を制御する周波数制御部１１６Ｂと、インバータ１１４の出力電圧を監視する電圧監視部１１６Ｃと、それらを制御するマイコン１１６Ｄとを含む。

以上の構成により、電力供給装置１００は、太陽電池１３０で生じたＤＣ電力を所望の周波数のＡＣ電力に変換した後、第１出力端子１１１または第２出力端子１１２に出力できる。

図３は、電気機器２００の詳細な構成を示す。
電気機器２００は、電気機器２００に供給されたＡＣ電力を消費する電力消費部２０１と制御部２０２とを含む。制御部２０２は、電力消費部２０１の消費電力を調節する消費電力調節部２０３と、電力消費部２０１で消費されるＡＣ電力の周波数を監視する周波数監視部２０４と、それらを制御するマイコン２０５とを含む。なお、電力消費部２０１は、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換した後に消費してもよい。消費電力の調節は、電気機器２００の動作停止を含む。

電気機器２００は、たとえば、照明器具、液晶ディスプレイ、および冷蔵庫などである。あるいは、電気機器２００は、供給されるＡＣ電力の周波数に比例して回転数が変化する誘導電動機でもあってもよく、その場合、制御部２０２はなくてもよい。

以上の構成により、電気機器２００は、供給されたＡＣ電力の周波数に応じて、消費電力を調節する（動作停止を含む）ことができる。

再び図１を参照して、電気機器２００は、典型的には商用電力網３００の電力（ＡＣ１００Ｖ、６０Ｈｚ）を利用して動作するように設計されている。そのため、ユーザは、連携運転時、電気機器２００を第１出力端子１１１に接続することで、電気機器２００を使用することができる。

一方、商用電力網３００の電力が利用できなくなった場合（停電）、パワーコンディショナ１１０は、第１出力端子１１１へのＡＣ電力の出力を停止する。代わりに、パワーコンディショナ１１０は、第２出力端子１１２へＡＣ電力を出力する。このとき、パワーコンディショナ１１０は、商用電力網３００と連携することなく動作する（自立運転）。ユーザは、電気機器２００を第２出力端子１１２に接続することで、電気機器２００を使用することができる。

自立運転時、電気機器２００は、電力供給装置１００の電力のみで動作することになるが、その電力は太陽電池１３０で生じた電力以下に制限される。そのような制限のもと、電気機器２００への供給電力が不足することを防ぐために、自立運転時には、電力消費部２０１の消費電力を低減させることが望ましい。

そこで、電力供給装置１００は、自立運転時、電気機器２００に供給するＡＣ電力の周波数を、６０Ｈｚから低下させ（たとえば５９Ｈｚにし）、商用電力網３００の周波数と異なる周波数にする。電気機器２００が、誘導電動機のような周波数に比例して回転数が変化する電気機器であれば、周波数の低減とともに回転数が減少し、消費電力も低減する。

パワーコンディショナは、たとえば、内部パルスの制御（ＰＷＭ制御）によって、ＤＣ電力をＡＣ電力（周波数は、商用電力網と同じでたとえば６０Ｈｚ）に変換して出力している。本発明の実施の形態１によるパワーコンディショナ１１０は、内部パルスの周波数パラメータを調整することで、太陽電池１３０で生じたＤＣ電力を、商用電力網の周波数とは異なる周波数（たとえば５９Ｈｚ）のＡＣ電力に変換して出力することができる。

電気機器２００が照明器具などの場合は、供給されるＡＣ電力の周波数が６０Ｈｚから低下するにともない、消費電力調節部２０２が電力消費部２０１の消費電力を低減させるようにする。具体的には、照明器具や液晶ディスプレイのバックライトの照度を下げたり、冷蔵庫の設定温度を上げたりする。

図４は、パワーコンディショナ１１０が実行する処理を説明するためのフローチャートである。前提として、電気機器２００は商用電力網３００の電力を利用しているものとする。

図１と図４とを参照して、パワーコンディショナ１１０は、連携運転を行っている（ステップＳ１０１）。

パワーコンディショナ１１０は、停電が生じている（商用電力網３００の電力が利用できない）かどうか確認する（ステップＳ１０２）。停電が生じているかどうかの確認は、たとえば、第１出力端子１１１における電圧や電流の変化を検出することにより行なう。

停電が生じていない場合（ステップＳ１０２でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０はステップＳ１０２の処理を繰り返す。停電が生じている場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０は連携運転を停止する（ステップＳ１０３）。

連携運転を停止したパワーコンディショナ１１０は、停電が生じていることを、リモートコントローラ１２０（リモコン）を介してユーザに通知する。これにより、ユーザは停電の発生を認識し、電気機器２００を使用するために、電気機器２００を第２出力端子１１２に接続する。

連携運転を停止したパワーコンディショナ１１０は、第２出力端子１１２に出力するＡＣ電力の周波数を５９Ｈｚにして、自立運転を開始する（ステップＳ１０４）。自立運転の開始は、ユーザがリモートコントローラ１２０の操作によってパワーコンディショナ１１０に指示してもよい。

自立運転を開始したパワーコンディショナ１１０は、停電が生じているかどうか確認する（ステップＳ１０５）。停電が生じている場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０は、ステップＳ１０５の処理を繰り返す。停電が生じていない場合（ステップＳ１０５でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０は、自立運転を停止し、連携運転を開始する（ステップＳ１０６）。停電が回復したことは、リモートコントローラ１２０を介してユーザに通知される。これにより、ユーザは電気機器２００を第２出力端子１１２から取り外し、第１出力端子１１１（商用電力網３００）に接続する。

連携運転を開始したパワーコンディショナ１１０は、ステップＳ１０１に処理を戻す。
図５は、電気機器２００が実行する処理を説明するためのフローチャートである。

図３と図５とを参照して、電気機器２００は、供給される交流電力の周波数を監視し（ステップＳ２０１）、監視した周波数が６０Ｈｚよりも小さいかどうか確認する（ステップＳ２０２）。

周波数が６０Ｈｚ以上の場合（ステップＳ２０２でＮｏ）、電気機器２００は、消費電力を低減させることなく動作（通常動作）する（ステップＳ２０３）。一方、周波数が６０Ｈｚよりも小さい場合（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、電気機器２００は、消費電力を低減させて動作する（ステップＳ２０４）。

ステップＳ２０３またはステップＳ２０４の処理を行った後、電気機器２００は再びステップＳ２００に処理を戻す。

このように、自立運転時、電力供給装置１００が電気機器２００に供給するＡＣ電力の周波数を、商用電力網３００の周波数よりも低くすることで、電気機器２００の消費電力を低減することができる。

上述の実施の形態１では、パワーコンディショナ１１０は、自立運転時に電気機器２００に供給するＡＣ電力の周波数を６０Ｈｚから低下させるが（たとえば５９Ｈｚ）、これに限定されない。たとえば、電力供給装置１００は、自立運転時のＡＣ電力の周波数を６０Ｈｚから増加させてもよい（たとえば６１Ｈｚ）。その場合、電気機器２００は、供給されるＡＣ電力の周波数の増加にともない、消費電力調節部２０２が電力消費部２０１の消費電力を低減させる。

上述の実施の形態１では、パワーコンディショナ１１０の運転モードの切り替えに応じて、ユーザが電気機器２００を出力端子１１１もしくは１１２に接続したが、これに限られない。たとえば、商用電力網３００と電力供給装置１００との間に、別途分電盤を設けてもよい。その場合、パワーコンディショナ１１０が自立運転を行なうとき、分電盤により、商用電力網３００と電力供給装置１００とを切り離す（遮断する）ことができる。これにより、連携運転時と自立運転時とで、ＤＣ／ＡＣインバータ１１４の第１出力端子１１１への接続と第２出力端子１１２への接続とを切り替えるリレー１１５切り替えるリレー１１５（図２）を取り除くことができる。すなわち、第１出力端子１１１と第２出力端子１１２とを共通化し、１つの出力端子とすることが可能になる。

［実施の形態２］
実施の形態１では、自立運転時、電気機器２００の消費電力を低減させるのみであった。これに対し、実施の形態２では、電力供給装置１００の供給電力と電気機器２００の消費電力とをバランスさせるために周波数を制御する。

図１を参照して、電気機器２００は、ＡＣ１００Ｖ，６０Ｈｚで動作するように設計されている。そのため、電力供給装置１００の供給電力と電気機器２００における消費電力がほぼ等しければ（バランスしていれば）、供給電力のＡＣ電圧がほぼ１００Ｖになる。一方、そのバランスが崩れると、ＡＣ電圧は１００Ｖから遠ざかる。具体的には、電気機器２００は常に一定の電流を引き込もうとするため、電力供給装置１００の供給電力が電気機器２００の消費電力よりも小さければ過負荷状態となり、ＡＣ電圧は低下する。

電力供給装置１００の供給電力のＡＣ電圧は、電圧監視部１１６Ｃが監視する電圧に等しい。そのため、電圧監視部１１６Ｃの監視するＡＣ電圧がＡＣ１００Ｖに近づくように周波数を制御することで、供給電力と消費電力とをバランスさせることができる。なお、実際の商用電力網において、ＡＣ１００Ｖといった場合には、ある程度の幅（マージン）を含む（たとえばＡＣ９５Ｖ〜ＡＣ１０５Ｖ）。そのため、たとえば、ＡＣ電圧が９５Ｖ以上であれば、供給電力と消費電力がほぼバランスしていると考えることもできる。

そこで、電力供給装置１００は、供給電力のＡＣ電圧が９５Ｖよりも小さい場合、周波数を低下させるようにしておくとよい。こうすることで、過負荷による供給電力不足を生じさせることなく、電力供給装置１００の供給電力を最大限に利用することができる。

一方、電気機器２００は、周波数が６０Ｈｚよりも低くなるにともない、消費電力を段階的に低減させるようにする。具体的には、消費電力抑制モード１から消費電力抑制モード３の３つのモードで動作するようにする。消費電力の低減量は、消費電力抑制モード１が最も大きく、消費電力抑制モード２、３の順に小さくなる。

図６は、自立運転時、パワーコンディショナ１１０が実行する処理を説明するためのフローチャートである。

図１と図２と図６とを参照して、自立運転開始時、パワーコンディショナ１１０は、周波数を５７Ｈｚに設定する（ステップＳ３０１）。

次に、パワーコンディショナ１１０は、出力電流を測定する（ステップＳ３０２）。出力電流は、たとえば、ＤＣ／ＡＣインバータ１１４に設けられた電流センサ（図示しない）によって測定する。

出力電流が流れていない場合（ステップＳ３０２でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０は、電気機器２００（負荷）が接続されていないと判断し、ステップＳ３０２の処理を繰り返す。

出力電流が流れている場合（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０は、出力電圧が９５Ｖよりも低いかどうか確認する（ステップＳ３０３）。出力電圧は、たとえば、ＤＣ／ＡＣインバータ１１４に設けられた電圧センサ（図示しない）によって測定する。

出力電圧が９５Ｖよりも低い場合（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０は動作を停止する（Ｓ３０４）。

出力電圧が９５Ｖ以上の場合（ステップＳ３０３でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０は、周波数が６０Ｈｚであるかどうか確認する（ステップＳ３０５）。周波数が６０Ｈｚである場合（ステップＳ３０５でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０は、その周波数で自立運転を継続する（ステップ３０９）。一方、周波数が６０Ｈｚでない場合（ステップＳ３０５でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０は、周波数を０．５Ｈｚ増加させ（ステップＳ３０６）、再び出力電圧が９５Ｖよりも低いかどうか確認する（ステップＳ３０７）。そのときの出力電圧が９５Ｖ以上の場合（ステップＳ３０７でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０は、ステップＳ３０５に処理を戻す。また、そのときの出力電圧が９５Ｖよりも低い場合（ステップＳ３０７でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０は、周波数を０．５Ｈｚ低下させ（ステップＳ３０８）、その周波数で自立運転を継続する（ステップＳ３０９）。

ステップＳ３０９の後、パワーコンディショナ１１０は再び出力電圧が９５Ｖよりも低いかどうか確認する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３２０において、出力電圧が９５Ｖよりも低ければ（ステップＳ３１０でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０は、ステップＳ３１１に処理を進める。ステップＳ３１１において、パワーコンディショナ１１０は、周波数が５７Ｈｚであるかどうか確認する。周波数が５７Ｈｚの場合（ステップＳ３１１でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０は、動作を停止する（ステップＳ３０４）。周波数が５７Ｈｚでない場合（ステップＳ３１１でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０は、周波数を低下させるためにステップＳ３０８に処理を移す。ステップＳ３1０において、出力電圧が９５Ｖよりも高ければ（ステップＳ３１０でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０は、その状態で一定時間（Δｔ）自立運転を継続する（ステップＳ３１２）。その後、パワーコンディショナ１１０は、ステップＳ３０９から一定時間（Ｔａ）が経過したかどうか確認する（ステップＳ３１３）。

一定時間（Ｔａ）が経過していない場合（ステップＳ３１３でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０は、ステップＳ３０９に処理を戻す。一方、一定時間（Ｔａ）が経過した場合（ステップＳ３１３でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０は、ステップＳ３０５に処理を移す。

図７は、自立運転時、電気機器２００が実行する処理を説明するためのフローチャートである。

図２と図７とを参照して、電気機器２００は、供給される交流電力の周波数を監視し（ステップＳ４０１）、その周波数が６０Ｈｚよりも小さいかどうか確認する（ステップＳ４０２）。

周波数が６０Ｈｚ以上の場合（ステップＳ４０２でＹＥＳ）、電気機器２００は、消費電力を低減させることなく動作（通常動作）し（ステップＳ４０３）、ステップＳ４０１に処理を戻す。一方、周波数が６０Ｈｚよりも小さい場合（ステップＳ４０２でＹＥＳ）、電気機器２００は、周波数が５７Ｈｚ未満であるかどうか確認する（ステップＳ４０４）。

周波数が５７Ｈｚ未満である場合（ステップＳ４０４でＹＥＳ）、電気機器２００は、消費電力抑制モード１で動作する（ステップ４０５）。一方、周波数が５７Ｈｚ以上である場合（ステップＳ４０４でＮＯ）、電気機器２００は、周波数が５８Ｈｚ未満であるかどうか確認する（ステップＳ４０６）。

周波数が５８Ｈｚ未満である場合（ステップＳ４０６でＹＥＳ）、電気機器２００は、消費電力抑制モード２で動作する（ステップＳ４０７）。一方、周波数が５８Ｈｚ以上である場合（ステップＳ４０６でＮＯ）、電気機器２００は、消費電力抑制モード３で動作する。

このような電力供給装置１００と電気機器２００を組み合わせて使用することで、供給電力が不足してＡＣ電圧が９５Ｖを下回った場合、電力供給装置１００が周波数を低下させるため電気機器２００が消費電力を低減させる。その結果、供給電力の不足が解消され、ＡＣ電圧も９５Ｖ以上に回復し、供給電力と消費電力がバランスする。

上述の実施の形態２では、電気機器２００は、周波数が６０Ｈｚから低下するに伴い消費電力を段階的に低減させるが、これに限定されない。たとえば、電気機器２００は、周波数が６０Ｈｚから増加するにともない、消費電力を低減させるようにしてもよい。たとえば、図７において、ステップＳ４０２を「周波数＞６０Ｈｚ？」とし、ステップ４０４を「周波数＞６３Ｈｚ？」とし、ステップＳ４０６を「周波数＞６２Ｈｚ？」とし、それぞれの周波数に応じた消費電力抑制モードを設定することも可能である。すなわち、電気機器２００は、周波数が６０Ｈｚから遠ざかる場合に消費電力を低減させ、周波数が６０Ｈｚに近づく場合に消費電力を増大させる。

［実施の形態３］
実施の形態３は、余剰電力の充電に関する。

図８は、電力供給装置１００Ａの概略構成を示す図である。電力供給装置１００Ａは、ＡＣ入力型蓄電装置１４０を含む点を除き、図１の電力供給装置１００と同様である。

ＡＣ入力型蓄電装置１４０は、パワーコンディショナ１１０の第２出力端子１１２と接続されている。

図９は、ＡＣ入力型蓄電装置１４０の詳細な構成を示す図である。ＡＣ入力型蓄電装置１４０は、ＤＣ電力を充電または放電することができる蓄電池１４１と、蓄電池１４１のＤＣ電力をＡＣ電力に変換して出力し、また、パワーコンディショナ１１０のＡＣ電力をＤＣ電力に変換し蓄電池１４１を充電するための双方向のＤＣ／ＡＣインバータ１４２と、充放電コントローラ１４３とを含む。

充放電コントローラ１４３は、ＤＣ／ＡＣインバータ１４２の出力における周波数を監視する周波数監視部１４４と、ＤＣ／ＡＣインバータ１４２を制御することにより蓄電池１４１の充放電を制御する充放電制御部１４５と、それらを制御するマイコン１４６とを含む。

以上の構成により、ＡＣ入力型蓄電装置１４０は、パワーコンディショナ１１０のＡＣ電力の周波数を監視しつつ充放電を行なうことができる。

電力供給装置１００Ａの太陽電池１３０の発電電力が電気機器２００の消費電力よりも大きい場合、電力供給装置１００Ａに余剰電力が生じてしまう。

そこで、実施の形態３では、電力供給装置１００Ａは、周波数を６０Ｈｚよりも大きい値（６０＋αＨｚ）に設定できるようにし、その周波数で、ＡＣ入力型蓄電装置１４０が充電を行なうようにする。

図１０は、自立運転時、パワーコンディショナ１１０が実行する別の処理を説明するためのフローチャートである。ステップＳ５０２までは図６のステップＳ３０２と同様であるため、以下、ステップＳ５０３から説明する。

図１、図８および図１０を参照して、出力電圧が９５Ｖよりも低い場合（ステップＳ５０３でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０は、動作を停止する（ステップＳ５０４）。

出力電圧が９５Ｖ以上の場合（ステップＳ５０３でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０は、周波数が６０＋αＨｚであるかどうか確認する（ステップＳ５０５）。周波数が６０＋αＨｚである場合（ステップＳ５０５でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０は、その周波数で自立運転を継続する（ステップＳ５０６）。一方、周波数が６０＋αＨｚとなっていない場合（ステップＳ５０５でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０は、周波数を０．５Ｈｚ増加させる（ステップＳ５０６）、再び出力電圧が９５Ｖよりも低いかどうか確認する（ステップＳ５０７）。そのときの出力電圧が９５Ｖ以上の場合（ステップＳ５０７でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０は、ステップＳ５０５に処理を戻す。また、そのときの出力電圧が９５Ｖよりも低い場合（ステップＳ５０７でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０は、周波数を０．５Ｈｚ低下させ（ステップＳ５０８）、その周波数で自立運転を継続する（ステップＳ５０９）。

ステップＳ５０９の後、パワーコンディショナ１１０は再び出力電圧が９５Ｖよりも低いかどうか確認する（ステップＳ５１０）。ステップ５１０において、出力電圧が９５Ｖよりも低ければ（ステップＳ５１０でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０は、ステップＳ５１１に処理を進める。ステップＳ５１１において、パワーコンディショナ１１０は、周波数が５７Ｈｚであるかどうか確認する。周波数が５７Ｈｚの場合（ステップＳ５１１でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０は、動作を停止する（ステップＳ５０４）。周波数が５７Ｈｚでない場合（ステップＳ５１１でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０は、その状態で一定時間（Δｔ）自立運転を継続する（ステップＳ５１２）。その後、パワーコンディショナ１１０は、ステップＳ５０９から一定時間（Ｔａ）が経過したかどうか確認する（ステップＳ５１３）。

一定時間（Ｔａ）が経過していない場合（ステップＳ５１３でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０は、ステップＳ５０９に処理を戻す。一方、一定時間（Ｔａ）が経過した場合（ステップＳ５１３でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０は、ステップＳ５０５に処理を移す。

図１１は、自立運転時、ＡＣ入力型蓄電装置１４０が実行する処理を説明するためのフローチャートである。

図９と図１１とを参照して、ＡＣ入力型蓄電装置１４０は、供給される交流電力の周波数を監視し（ステップＳ６０１）、その周波数が５７Ｈｚより大きく６０＋αＨｚより小さいかどうか確認する（ステップＳ６０２）。

周波数が５７Ｈｚより大きく６０＋αＨｚより小さい場合（ステップＳ６０２でＹＥＳ）、ＡＣ入力型蓄電装置１４０は、充電を行なうことなく（ステップＳ６０３）、ステップＳ６０１に処理を戻す。

一方、周波数が５７Ｈｚ以下または６０＋αＨｚ以上の場合（ステップＳ６０２でＮＯ）、ＡＣ入力型蓄電装置１４０は、周波数が６０＋αＨｚよりも大きいかどうか確認する（ステップＳ６０４）。周波数が６０＋αＨｚよりも大きい場合（ステップＳ６０４でＹＥＳ）、ＡＣ入力型蓄電装置１４０は、充電を開始する（ステップＳ６０５）。周波数が６０＋αＨｚ以下である場合（ステップＳ６０４でＮＯ）、ＡＣ入力型蓄電装置１４０は、放電を開始する（ステップＳ６０６）。

ステップＳ６０５またはステップＳ６０６の処理を行った後、ＡＣ入力型蓄電装置１４０は、ステップＳ６０１に処理を戻す。

これにより、電力供給装置１００Ａの余剰電力はＡＣ入力型蓄電装置１４０に充電されるため、太陽電池１３０の発電電力を最大限有効に使用することが可能となる。

上述の実施の形態３では、ＡＣ入力型蓄電装置１４０は、周波数が６０Ｈｚから増加すると充電を開始するが、これに限定されない。たとえば、ＡＣ入力型蓄電装置１４０は、周波数が６０Ｈｚから低下すると（たとえば６０−αＨｚ）充電を開始するようにしてもよい。すなわち、ＡＣ入力型蓄電装置１４０は、周波数が６０Ｈzから遠ざかる場合に充電を行なう。

［実施の形態４］
実施の形態４は、パワーコンディショナと電気機器との接続状態の制御に関する。

図１２は、電力供給装置１００Ｂの概略構成を示す図である。
電力供給装置１００Ｂは、分電盤１５０を含む点を除き、図１の電力供給装置１００と同様である。また、図１２の電気機器２００Ａは、複数の電気機器を含む（電気機器２００Ａ＿１から２００Ａ＿５）。

分電盤１５０は、パワーコンディショナ１１０（の第２出力端子１１２）と電気機器２００との間に設けられている。分電盤１５０は、パワーコンディショナ１１０と電気機器２０１から２０５との間に設けられたリレー１５１から１５５と、制御部１５６とを含む。制御部１５６は、パワーコンディショナ１１０から送られるＡＣ電力の周波数を監視するための周波数監視部１５７と、リレー１５１から１５５の開閉状態（オンまたはオフ）を切り替えるためのリレー切り替え部１５８と、それらを制御するマイコン１５９とを含む。

以上の構成により、分電盤１５０は、周波数に応じてパワーコンディショナ１１０と電気機器２００Ａとの接続状態を制御することができる。ここでの接続状態とは、パワーコンディショナ１１０に接続されている、各電気機器２０１から２０５の組み合わせなどをいう。

分電盤１５０は、電気機器２００Ａ＿１から２００Ａ＿５にそれぞれ優先順位１から５を割り当てる。そして、優先順位１（の電気機器）は周波数が５８Ｈｚ以上で、優先順位２は周波数が５８．５Ｈｚ以上で、優先順位３は周波数が５９Ｈｚ以上で、優先順位４は周波数が５９．５Ｈｚ以上で、優先順位５は周波数が６０Ｈｚ以上で、パワーコンディショナ１１０と接続されるように、リレー１５１から１５５を切り替える。

図１３は、分電盤１５０が実行する処理を説明するためのフローチャートである。
図１２と図１３とを参照して、分電盤１５０は、パワーコンディショナ１１０が出力するＡＣ電力の周波数を監視し（ステップＳ７０１）、その周波数が６０Ｈｚよりも小さいかどうか確認する（ステップＳ７０２）。

周波数が６０Ｈｚ以上の場合（ステップＳ７０２でＮＯ）、分電盤１５０は、全てのリレー１５１から１５５がオンになるように制御する（ステップＳ７０３）。一方、周波数が６０Ｈｚよりも小さい場合（ステップＳ７０２でＹＥＳ）、分電盤１５０は、周波数が５９．５Ｈｚよりも小さいかどうか確認する（ステップＳ７０４）。

周波数が５９．５Ｈｚ以上の場合（ステップＳ７０４でＮＯ）、分電盤１５０は、リレー１５５のみがオフになるように制御する（ステップＳ７０５）。一方、周波数が５９．５Ｈｚよりも小さい場合（ステップＳ７０４でＹＥＳ）、分電盤１５０は、周波数が５９Ｈｚよりも小さいかどうか確認する（ステップＳ７０６）。

周波数が５９Ｈｚ以上の場合（ステップＳ７０６でＮＯ）、分電盤１５０は、リレー１５４および１５５のみがオフになるように制御する（ステップＳ７０７）。一方、周波数が５９Ｈｚよりも小さい場合（ステップＳ７０６でＹＥＳ）、分電盤１５０は、周波数が５８．５Ｈｚよりも小さいかどうか確認する（ステップＳ７０８）。

周波数が５８．５Ｈｚ以上の場合（ステップＳ７０８でＮＯ）、分電盤１５０は、リレー１５３、１５４および１５５のみがオフになるように制御する（ステップＳ７０９）。一方、周波数が５８．５Ｈｚよりも小さい場合（ステップＳ７０８でＹＥＳ）、分電盤１５０は、周波数が５８Ｈｚよりも小さいかどうか確認する（ステップＳ７１０）。

周波数が５８Ｈｚ以上の場合（ステップＳ７１０でＮＯ）、分電盤１５０は、リレー１５２、１５３、１５４および１５５のみがオフになるように制御する（ステップＳ７１２）。一方、周波数が５８Ｈｚよりも小さい場合（ステップＳ７１０でＹＥＳ）、分電盤１５０は、全てのリレー１５１から１５５がオフになるように制御する（ステップＳ７１２）。

ここで、優先順位が上位（優先順位が１に近い）のものとして、比較的必要性が高いと考えられる照明器具などの電気機器を割り当てるとよい。そうすることで、それらの電気機器を他の電気機器（たとえば、液晶ディスプレイ）よりも優先して使用することが可能となる。

上述の実施の形態４では、分電盤１５０は、周波数が６０Ｈｚ以下のときにパワーコンディショナ１１０と電気機器２００Ａとの接続状態を適切に制御するが、これに限定されない。たとえば、分電盤１５０は、周波数が６０Ｈｚより大きいときに、パワーコンディショナ１１０と電気機器２００Ａとの接続状態を適切に制御するようにしてもよい。たとえば、分電盤１５０が、電気機器２００Ａ＿１から２００Ａ＿５にそれぞれ割り当てる優先順位１について、優先順位１（の電気機器）は周波数が６２Ｈｚ以下で、優先順位２は周波数が６１．５Ｈｚ以下で、優先順位３は周波数が６１Ｈｚ以下で、優先順位４は周波数が６０．５Ｈｚ以下で、優先順位５は周波数が６０Ｈｚ以下で、パワーコンディショナ１１０と接続されるように、リレー１５１から１５５を切り替えてもよい。

［実施の形態５］
実施の形態５は、蓄電装置の搭載に関する。

図１４は、電力供給装置１００Ｃの概略構成を示す。
電力供給装置１００Ｃは、蓄電装置１６０および蓄電装置１６０に対応したパワーコンディショナ１１０Ａを含む点を除き、図１の電力供給装置１００と同様である。

蓄電装置１６０は、パワーコンディショナ１１０Ａを介して得られる太陽電池１３０や商用電力網３００の電力により充電されることができる。また、パワーコンディショナ１１０Ａは、蓄電装置１６０に蓄えられた電力をＡＣ電力として出力することができる。さらに、パワーコンディショナ１１０Ａと蓄電装置１６０とは互いに通信可能であり、パワーコンディショナ１１０Ａは、蓄電装置１６０の残存容量（ＳＯＣ：State of Charge）に関する情報などを得ることができる。

以上の構成により、電力供給装置１００Ｃは、太陽電池１３０の発電電力だけでなく、蓄電装置１６０の電力もＡＣ電力として電気機器２００に供給することができる。

電力供給装置１００Ｃが電気機器２００に供給可能な電力の大きさは、蓄電装置１６０のＳＯＣにも依存する。そのため、蓄電装置１６０のＳＯＣに応じて、電気機器２００の消費電力が調節されることが望ましい。

そこで、たとえば、ＳＯＣが９０％以上の場合は周波数を５９Ｈｚとし、ＳＯＣの低下に合わせて周波数を下げていく（ＳＯＣが１０％以下の場合は周波数を５７Ｈｚとする）とよい。これにより、ＳＯＣに応じて電気機器２００の消費電力を調節することが可能となる。また、パワーコンディショナ１１０Ａの出力電力の周波数を検出するだけで、蓄電装置１６０のＳＯＣの情報を得ることができ、その情報をディスプレイ（ＳＯＣモニタ１２１）に表示させることなども可能になる。

図１５は、パワーコンディショナ１１０Ａが実行する処理を説明するためのフローチャートである。ステップＳ７０１〜Ｓ７０３までは図４のステップＳ１０１〜ステップＳ１０４と同様な処理が行われるので、ここでは説明を繰り返さない。以下、ステップＳ７０４から説明する。

図１４と図１５とを参照して、パワーコンディショナ１１０Ａは、自立運転開始時、蓄電装置１６０のＳＯＣを確認し（ステップＳ７０４）、さらに、停電が生じているかどうか確認する（ステップＳ７０５）。

停電が生じていない場合（ステップＳ７０５でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０Ａは、自立運転を停止し、連携運転を開始する（ステップＳ７０６）。その後、パワーコンディショナ１１０Ａは、ステップＳ７０２に処理を戻す。一方、停電が生じている場合（ステップＳ７０５でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０Ａは、ＳＯＣが９０％以上であるかどうか確認する（ステップＳ７０７）。

ＳＯＣが９０％以上である場合（ステップＳ７０７でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０Ａは、周波数が５９Ｈｚになるように制御する（ステップＳ７０８）。一方、ＳＯＣが９０％よりも小さい場合（ステップＳ７０７でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０Ａは、ＳＯＣが７５％以上であるかどうか確認する（ステップＳ７０９）。

ＳＯＣが７５％以上である場合（ステップＳ７０９でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０Ａは、周波数が５８．５Ｈｚになるように制御する（ステップＳ７１０）。一方、ＳＯＣが９０％よりも小さい場合（ステップＳ７０９でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０Ａは、ＳＯＣが５０％以上であるかどうか確認する（ステップＳ７１１）。

ＳＯＣが５０％以上である場合（ステップＳ７１１でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０Ａは、周波数が５８Ｈｚになるように制御する（ステップＳ７１２）。一方、ＳＯＣが５０％よりも小さい場合（ステップＳ７１１でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０Ａは、ＳＯＣが２５％以上であるかどうか確認する（ステップＳ７１３）。

ＳＯＣが２５％以上である場合（ステップＳ７１３でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０Ａは、周波数が５７．５Ｈｚになるように制御する（ステップＳ７１４）。一方、ＳＯＣが２５％よりも小さい場合（ステップＳ７１３でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０Ａは、ＳＯＣが１０％以上であるかどうか確認する（ステップＳ７１５）。

ＳＯＣが１０％以上である場合（ステップＳ７１５でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０Ａは、周波数が５７Ｈｚになるように制御する（ステップＳ７１７）。一方、ＳＯＣが１０％よりも小さい場合（ステップＳ７１５でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０Ａは、自立運転を停止し（ステップＳ７１７）、ステップＳ７０５に処理を戻す。

これにより、ＳＯＣに応じて電気機器２００の消費電力を調節することが可能となる。また、パワーコンディショナ１１０Ａの出力電力の周波数を検出するだけで、蓄電装置１６０のＳＯＣの情報を得ることができ、その情報をディスプレイ（ＳＯＣモニタ１２１）に表示させることなども可能になる。

上述の実施の形態５では、パワーコンディショナ１１０Ａは、ＳＯＣの状態に応じて周波数を６０Ｈｚから低下させるように制御するが、これに限定されない。たとえば、パワーコンディショナ１１０Ａは、ＳＯＣの状態に応じて周波数を６０Ｈｚから増加させるように制御してもよい。たとえば、ＳＯＣが９０％以上の場合は周波数を６１Ｈｚとし、ＳＯＣの低下に合わせて周波数を上げて行く（ＳＯＣが１０％以下の場合は周波数を６３Ｈｚとする）こともできる。

［実施の形態６］
実施の形態６は、周波数制御のキャンセルに関する。

たとえば、蛍光灯などの照明器具は、交流電力の周波数によって照度が異なったり、ちらつきが生じたりする場合がある。そのようなちらつきを防ぐためには、ＡＣ電力の周波数を一定（たとえば６０Ｈｚ）にして使用するとよい。

そのため、図１，８，１２，および１４の電力供給装置１００，１００Ａ，１００Ｂ，および１００Ｃは、自立運転時にも連携運転時と同様に周波数が６０Ｈｚとなるように制御する（周波数制御をキャンセルする動作を有する）ことが望ましい。

図１６は、周波数制御をキャンセルする場合の電力供給装置１００Ｃのパワーコンディショナ１１０Ａ（図１４）が実行する処理を説明するためのフローチャートである。図１６のフローチャートは、ステップＳ８０７およびステップＳ８０８が加わった点を除き、図１５と同様であるため、以下、図１６のうち図１５と相違する部分についてのみ説明する。

図１４と図１６とを参照して、ステップＳ８０７において、パワーコンディショナ１１０Ａは、周波数制御をキャンセルするかどうか確認する。周波数制御をキャンセルするかどうかは、たとえば、ユーザがリモートコントローラ１２０を介してパワーコンディショナ１１０Ａに指示することで設定される。

周波数制御をキャンセルする場合（ステップＳ８０７でＹＥＳ）、パワーコンディショナ１１０Ａは、周波数が６０Ｈｚになるように制御する（ステップＳ８０８）。一方、周波数制御をキャンセルしない場合（ステップＳ８０７でＮＯ）、パワーコンディショナ１１０Ａは、ステップＳ８０９に処理を移す。

上記の周波数制御のキャンセル動作時は電気機器の消費電力が低減されないため、その動作には何らかの制限を加えてもよい。たとえば、キャンセル動作開始から一定時間が経過したとき、ＳＯＣが一定値以下になったとき、あるいは電気機器２００などにおける消費電力が電力供給装置１００などが供給可能な電力を上回ったときに、周波数制御のキャンセル動作を停止するとよい。

一方、電気機器２００（および２００Ａ）としても、周波数に応じて消費電力の調節をキャンセルできることが望ましい。

図１７は、消費電力の調節をキャンセルする場合の電気機器２００が実行する処理を説明するためのフローチャートである。図１７のフローチャートは、ステップＳ９０４およびステップＳ９０５が加わった点を除き、図７と同様であるため、以下、図１７のうち図７と相違する部分についてのみ説明する。

ステップＳ９０４において、電気機器２００は、消費の電力調節をキャンセルするかどうか確認する。消費電力の調節をキャンセルするかどうかは、たとえば、ユーザの操作により設定される。

消費電力の調節をキャンセルする場合（ステップＳ９０４でＹＥＳ）、電気機器２００は、消費電力を低減することなく動作（通常動作）する（ステップＳ９０５）。一方、消費電力の調節をキャンセルしない場合（ステップＳ９０４でＮＯ）、電気機器２００は、ステップＳ９０６に処理を移す。

これより、ユーザは、必要に応じて周波数制御をキャンセルし、ＡＣ電力の周波数を一定にして電気機器を使用することができる。

なお、消費電力の調節のキャンセル動作開始から一定時間が経過したときに、キャンセル動作を停止するように制限してもよい。

［実施の形態７］
実施の形態７は、電力供給システムに関する。

電力供給装置としては、太陽電池や蓄電装置池を利用したもの以外にも、たとえば燃料電池などによる発電装置を利用したものも考えられる。それらの電力供給装置を組み合わせて、全体として周波数制御を行なう電力供給システムを構成することも可能である。

図１８は、電力供給システム４００の概略構成を示す。
電力供給システム４００は、図１の電力供給装置１００の他に、第２の電力供給装置としての燃料電池搭載型電力供給装置１７０と、および第３の電力供給装置としての蓄電装置搭載型電力供給装置１８０とを含む。

燃料電池搭載型電力供給装置１７０は、燃料電池１７１と、パワーコンディショナ１７２とを含む。蓄電装置搭載型電力供給装置１８０は、蓄電装置１８１と、パワーコンディショナ１８２とを含む。

電力供給装置１００と、燃料電池搭載型電力供給装置１７０と、蓄電装置搭載型電力供給装置１８０とは、連係して動作する必要がある。そこで、それらのうちいずれか１つをマスタに設定し、他をスレーブに設定する。たとえば、電力供給装置１００をマスタに設定した場合、燃料電池搭載型電力供給装置１７０および蓄電装置搭載型電力供給装置１８０をスレーブに設定する。その場合、マスタである電力供給装置１００が供給するＡＣ電力の周波数（以下、「システム周波数」という）に応じて、燃料電池搭載型電力供給装置１７０は発電を行ない、蓄電装置搭載型電力供給装置１８０は充電または放電を行なうようにする。なお、電力供給装置１００をスレーブに設定した場合、電力供給装置１００はシステム周波数のＡＣ電力を出力するものとする。

ここで、燃料電池搭載型電力供給装置１７０は、スレーブに設定された場合、システム周波数が５７Ｈｚ以上で５８Ｈｚよりも小さい場合のみ発電（電力を供給）するようにする。また、蓄電装置搭載型電力供給装置１８０は、スレーブに設定された場合、システム周波数が５７Ｈｚよりも小さい場合にのみ放電し、システム周波数が６０Ｈｚ以上の場合に充電を行なうようにする。

図１９は、燃料電池搭載型電力供給装置１７０が実行する処理を説明するためのフローチャートである。

図１８と図１９とを参照して、燃料電池搭載型電力供給装置１７０は、燃料電池搭載型電力供給装置１７０がマスタであるかどうか確認する（ステップＳ１００１）。燃料電池搭載型電力供給装置１７０がマスタであるかどうかは、たとえば、ユーザの操作により設定される。

燃料電池搭載型電力供給装置１７０がマスタである場合（ステップＳ１００１でＹＥＳ）、燃料電池搭載型電力供給装置１７０は、システム周波数を制御する（ステップＳ１００２）。具体的には、パワーコンディショナ１７２が図６に示されたパワーコンディショナ１１０の処理と同様の処理を実行する。

一方、燃料電池搭載型電力供給装置１７０がマスタでない場合（ステップＳ１００１でＮＯ）、燃料電池搭載型電力供給装置１７０は、スレーブとして動作する（ステップＳ１００３）。

スレーブとして動作した燃料電池搭載型電力供給装置１７０は、システム周波数が５８Ｈｚよりも大きいかどうか確認する（ステップＳ１００４）。

システム周波数が５８Ｈｚよりも大きい場合（ステップＳ１００４でＹＥＳ）、燃料電池搭載型電力供給装置１７０は、発電を停止する（ステップＳ１００５）。一方、システム周波数が５８Ｈｚ以下の場合（ステップＳ１００４でＮＯ）、燃料電池搭載型電力供給装置１７０は、そのシステム周波数でＡＣ電力を出力する（ステップＳ１００６）。

ステップＳ１００５またはステップＳ１００６の処理を行った後、燃料電池搭載型電力供給装置１７０は、ステップＳ１００４に処理を戻す。

図２０は、自立運転時、蓄電装置搭載型電力供給装置１８０が実行する処理を説明するためのフローチャートである。

図１８と図２０とを参照して、蓄電装置搭載型電力供給装置１８０は、蓄電装置搭載型電力供給装置１８０がマスタであるかどうか確認する（ステップＳ１１０１）。蓄電装置搭載型電力供給装置１８０がマスタであるかどうかは、たとえば、ユーザの操作により設定される。

蓄電装置搭載型電力供給装置１８０がマスタである場合（ステップＳ１１０１でＹＥＳ）、蓄電装置搭載型電力供給装置１８０は、システム周波数を制御する（ステップＳ１１０２）。具体的には、パワーコンディショナ１８２が、図６に示されたパワーコンディショナ１１０の処理と同様の処理を実行する。

蓄電装置搭載型電力供給装置１８０がマスタでない場合（ステップＳ１１０１でＮＯ）、蓄電装置搭載型電力供給装置１８０は、スレーブとして動作する（ステップＳ１１０３）。

これにより、電力供給装置１００、燃料電池搭載型電力供給装置１７０、蓄電装置搭載型電力供給装置１８０の順に優先的に電力を使用し、蓄電装置搭載型電力供給装置１８０に蓄えられた電力を温存することが可能となる。

上述の実施の形態７では、燃料電池搭載型電力供給装置１７０および蓄電装置搭載型電力供給装置１８０は、スレーブに設定された場合、システム周波数が６０Ｈｚより低いときに電力を供給するようにしたが、これに限られない。たとえば、燃料電池搭載型電力供給装置１７０は、システム周波数が６２Ｈｚより大きくで６３Ｈｚ以下の場合のみ発電（電力を供給）してもよい。また、蓄電装置搭載型電力供給装置１８０は、システム周波数が６３Ｈｚよりも大きい場合にのみ放電し、システム周波数が６０Ｈｚ未満の場合に充電を行なうようにしてもよい。

最後に、本発明の実施の形態について総括する。
図１と図２とを参照して、本発明は、所定電圧および所定周波数の交流電力網（３００）と連携して運転を行ない、所定電圧および所定周波数の電力を利用する負荷（２００，２００Ａ）に交流の電力を供給する電力供給装置（１００）であって、電源（１３０）から電力の供給を受け交流電力を出力する電力出力部（１１０）と、交流電力網（３００）の電力が利用できなくなったときに、交流電力網から自立して運転を行ない負荷に交流電力を供給する自立運転モードに切り替える運転モード切り替え部（１１６Ａ）と、交流電力の周波数を制御可能に構成され、自立運転モードにおける周波数の初期値を所定周波数とは異なる周波数に設定する周波数制御部（１１６Ｂ）とを備える。

これにより、電力供給装置との間で特別な通信などを行なわずとも、負荷側は、供給される電力の周波数の変化によって、電力供給装置が自立運転を行なっていることを知ることができる。負荷は、電力供給装置の運転状態に応じて、たとえば消費電力を調節したりすることができる。

好ましくは、負荷は、周波数に応じて消費電力を調節するように構成された電気機器である。消費電力の調節範囲には、消費電力がゼロ（負荷の電力消費を停止する）の場合も含まれる。

好ましくは、電力供給装置は、交流電力の電圧を監視する電圧監視部（１１６Ｃ）をさらに備える。周波数制御部（１１６Ｂ）は、電圧監視部が監視する電圧が所定電圧に近づくように周波数を制御する。

好ましくは、電気機器（２００，２００Ａ）は、周波数が所定周波数から遠ざかる場合に消費電力を低減させ、周波数が所定周波数に近づく場合に消費電力を増大させる。周波数制御部（１１６Ｂ）は、電圧監視部（１１６Ｃ）が監視する電圧が所定電圧よりも低い場合は電力出力部（１１０）に周波数を前記所定周波数から遠ざけさせ、電圧監視部（１１６Ｃ）が監視する電圧が所定電圧よりも高い場合は電力出力部（１１０）に周波数を前記所定周波数に近づけさせる。

これにより、電力供給装置の供給電力と電気機器の消費電力がバランスする。
好ましくは、図８に示すように、電力供給装置（１００Ａ）は、交流電力から充電できるように構成され、周波数が所定周波数から遠ざかる場合に充電を行なう交流入力型蓄電装置（１４０）をさらに備える。

これにより、電力供給装置の余剰電力は交流入力型蓄電装置充電されるため、電力供給装置の発電電力を最大限有効に使用することが可能となる。

好ましくは、図１２に示すように、電力供給装置（１００Ｂ）は、周波数に応じて負荷との接続状態を制御する接続状態制御部（１５０）をさらに備える。

これにより、比較的必要性が高いと考えられる電気機器を優先的に使用することが可能となる。

好ましくは、図１４に示すように、電力供給装置（１００Ｃ）は、蓄電装置（１６０）をさらに備える。周波数制御部（１１６Ｂ）は、蓄電装置の残存容量に応じて周波数を制御する。

これにより、蓄電装置の残存容量に応じて電気機器の消費電力を調節することが可能となる。

好ましくは、図２に示す周波数制御部（１１６Ｂ）は、ユーザの指示に応じて周波数が所定周波数になるように制御する。

これより、ユーザは、周波数で電気機器を使用することができる。
図１８を参照して、本発明は、他の局面では、電力供給システム（４００）であって、上記のいずれかの電力供給装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）と、蓄電装置を含み、周波数に応じて電力供給装置からの充電または負荷への電力供給を行なう第２の電力供給装置（１７０）と、発電装置を含み、周波数に応じて負荷への電力供給を行なう第３の電力供給装置（１８０）とを備える。

図３を参照して、本発明は、他の局面では、所定電圧および所定周波数の交流電力網（３００）の電力を利用する電気機器（３００）であって、供給される交流電力の周波数を監視する周波数監視部（２０４）と、周波数監視部が監視する周波数に応じて消費電力を調節する消費電力調節部（２０３）とを備える。

好ましくは、消費電力調節部（２０３）は、周波数監視部（２０４）が監視する周波数が所定周波数から遠ざかる場合に消費電力を低減させ、周波数監視部（２０４）が監視する周波数が所定周波数に近づく場合に消費電力を増大させる。

好ましくは、消費電力調節部（２０３）は、ユーザ指示に応じて、周波数監視部（２０４）が監視する周波数が所定周波数に等しいときの消費電力になるように消費電力を調節する。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ 電力供給装置、１１０，１１０Ａ，１７２，１８２ パワーコンディショナ、１１１ 第１出力端子、１１２ 第２出力端子、１１３ コンバータ、１１４，１４２ インバータ、１１５，１５１，１５２，１５３，１５４，１５５ リレー、１１６，１５６，２０２ 制御部、１１６Ａ 運転モード切り替え部、１１６Ｂ 周波数制御部、１１６Ｃ 電圧監視部、１１６Ｄ，１４６，１５９，２０５ マイコン、１２０ リモートコントローラ、１３０ 太陽電池、１４０ 入力型蓄電装置、１４１ 蓄電池、１４３ 充放電コントローラ、１４４，１５７，２０４ 周波数監視部、１４５ 充放電制御部、１５０ 分電盤、１５８ リレー切り替え部、１６０，１８１ 蓄電装置、１７０ 燃料電池搭載型電力供給装置、１７１ 燃料電池、１８０ 蓄電装置搭載型電力供給装置、２００，２００Ａ，２００Ａ＿１〜２００Ａ＿５ 電気機器、２０１ 電力消費部、２０２ 消費電力調節部、３００ 商用電力網、４００ 電力供給システム。

Claims (5)

1. 所定電圧および所定周波数の交流電力網と連携して運転を行ない、前記所定電圧および前記所定周波数の電力を利用する負荷に交流の電力を供給する電力供給装置であって、
   電源から電力の供給を受け交流電力を出力する電力出力部と、
   前記交流電力網の電力が利用できなくなったときに、前記交流電力網から自立して運転を行ない前記負荷に前記交流電力を供給する自立運転モードに切り替える運転モード切り替え部と、
   前記電力出力部が出力する前記交流電力の周波数を制御可能に構成され、自立運転モードにおける前記周波数の初期値を前記所定周波数とは異なる周波数に設定する周波数制御部とを備える、電力供給装置。
2. 前記負荷は、前記周波数に応じて消費電力を調節するように構成された電気機器である、請求項１に記載の電力供給装置。
3. 前記電力供給装置は、
   前記交流電力の電圧を監視する電圧監視部をさらに備え、
   前記周波数制御部は、
   前記電圧監視部が監視する電圧が前記所定電圧に近づくように前記周波数を制御する、請求項２に記載の電力供給装置。
4. 前記電気機器は、前記周波数が前記所定周波数から遠ざかる場合に前記消費電力を低減させ、前記周波数が前記所定周波数に近づく場合に前記消費電力を増大させ、
   前記周波数制御部は、前記電圧監視部が監視する電圧が前記所定電圧よりも低い場合は前記電力出力部に前記周波数を前記所定周波数から遠ざけさせ、前記電圧監視部が監視する電圧が前記所定電圧よりも高い場合は前記電力出力部に前記周波数を前記所定周波数に近づけさせる、請求項３に記載の電力供給装置。
5. 前記交流電力から充電できるように構成され前記周波数が前記所定周波数から遠ざかる場合に充電を行なう交流入力型蓄電装置をさらに備える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電力供給装置。

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