JP2015109765A - 電力供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】所定負荷に対して確実に電力を供給することが可能な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１は、商用電源１１から供給される電力を、一般負荷２１及び特定負荷２２へ分電する第一分電盤３１と、第一分電盤３１に対して特定負荷２２と同側に設けられており、特定負荷２２へ電力を供給することが可能な発電機１２と、第一分電盤１１と特定負荷２２とを接続するとともに発電機１２と特定負荷２２とを切断する状態と、第一分電盤１１と特定負荷２２とを切断するとともに発電機１２と特定負荷２２とを接続する状態と、を切替可能な第一切替部４１と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、住宅等の施設における電力供給システムに関する。

住宅等の施設において、施設全体におけるエネルギー状態を一元管理する技術の開発が進められている（特許文献１参照）。

特開２０１２−２３８７２号公報

住宅等の施設に設けられる負荷の中でも、空調機、給湯機等といった負荷は、電力を多く消費し、かつ、停電等の影響を避けて確実な電力供給を必要とする。

本発明は、前記事情に鑑みて創案されたものであり、所定負荷に対して確実に電力を供給することが可能な電力供給システムを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明の電力供給システムは、商用電源から供給される電力を、第一負荷及び第二負荷へ分電する分電盤と、前記分電盤に対して前記第二負荷と同側に設けられており、前記第二負荷へ電力を供給することが可能な発電機と、前記分電盤と前記第二負荷とを接続するとともに前記発電機と前記第二負荷とを切断する状態と、前記分電盤と前記第二負荷とを切断するとともに前記発電機と前記第二負荷とを接続する状態と、を切替可能な第一切替部と、を備えることを特徴とする。

かかる構成によると、発電機が第一分電盤に対して第二負荷と同側に設けられており、第一切替部が第二負荷の接続先を商用電源と発電機とで切り替えることができるので、例えば消費電力増大時には、第一負荷への電力供給源を商用電源とするとともに第二負荷への電力供給源を発電機とし、第二負荷に対して確実に電力を供給することができる。

前記分電盤は、前記商用電源から供給される電力を、蓄電池へ分電し、前記蓄電池及び前記発電機は、第三負荷へ電力を供給することが可能であり、前記蓄電池と前記第三負荷とを接続するとともに前記発電機と前記第三負荷とを切断する状態と、前記蓄電池と前記第三負荷とを切断するとともに前記発電機と前記第三負荷とを接続する状態と、を切替可能な第二切替部と、を備える構成であってもよい。

かかる構成によると、第二切替部が第三負荷の接続先を発電機と蓄電池とで切り替えることができるので、例えば施設の使用電力増大時には、第三負荷への電力供給源を発電機とし、第三負荷に対して確実に電力を供給することができる。

前記分電盤は、前記商用電源から供給される電力に加えて太陽光発電池から供給される電力を前記第一負荷、前記第二負荷及び前記蓄電池へ分電し、前記太陽光発電池は、前記分電盤を介さずに非常用導線を介して前記蓄電池へ電力を供給することが可能であり、前記太陽光発電池と前記分電盤とを接続するとともに前記太陽光発電池と前記蓄電池とを前記非常用導線側において切断する状態と、前記太陽光発電池と前記分電盤とを切断するとともに前記太陽光発電池と前記蓄電池とを前記非常用導線側において接続する状態と、を切替可能な第三切替部を備える構成であってもよい。

かかる構成によると、第三切替部が太陽光発電池の接続先を第一分電盤と蓄電池とで切り替えることができるので、例えば通常時には、太陽光発電池からの電力を商用電源の補佐として第一分電盤へ送り、例えば停電時には、太陽光発電池からの電力を蓄電池へ送って直接充電することができる。

また、停電時における第三負荷への電力供給源である蓄電池のバックアップが太陽光発電池及び発電機と二重となっているので、停電時における第三負荷の使用継続可能時間を大幅に改善することができる。

前記電力供給システムは、前記発電機及び前記第一切替部を制御する制御部を備え、前記制御部は、使用電力増大時に、前記発電機を駆動させるとともに前記第一切替部を前記分電盤と前記第二負荷とを切断するとともに前記発電機と前記第二負荷とを接続する状態とする構成であってもよい。

かかる構成によると、消費電力増大時に、第一負荷への電力供給源を商用電源とするとともに第二負荷への電力供給源を発電機とし、第二負荷に対して確実に電力を供給することができる。

本発明によれば、第二負荷に対して確実に電力を供給することができる。

本発明の実施形態に係る電力供給システムの回路構成を模式的に示す図であって、通常時の状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る電力供給システムを示す機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る電力供給システムの回路構成を模式的に示す図であって、使用電力増大時の状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る電力供給システムの回路構成を模式的に示す図であって、停電時の状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る電力供給システムの回路構成を模式的に示す図であって、停電時の状態を示す図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の電力供給システムは、住宅等の施設に設けられた負荷を、一般負荷、特定負荷及び重要負荷の三種類に分け、停電等といった状況に応じて、各種負荷への電力供給ルートを切り替えるものである。また、本発明の電力供給システムは、停電時に商用電源（系統電源）に頼らずに電力を自給自足でまかなうことができる自給自足電源システムでもある。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る電力供給システム１は、電力供給源として、商用電源１１、発電機１２、太陽光発電池１３及び蓄電池１４を備え、これら電力供給源から供給される電力を、住宅等の施設に設けられた一般負荷２１、特定負荷２２及び重要負荷２３に分配して供給するシステムである。かかる電力供給システム１は、第一分電盤３１及び第二分電盤３２と、第一切替部４１、第二切替部４２及び第三切替部４３と、第一電力検出部５１、第二電力検出部５２及び第三電力検出部５３と、停電検出部５４と、蓄電量検出部５５と、制御部６０（図２参照）と、を備える。すなわち、電力供給システム１は、商用電源１１、発電機１２、太陽光発電池１３、蓄電池１４、一般負荷２１、特定負荷２２、重要負荷２３、第一分電盤３１、第二分電版３２、第一切替部４１、第二切替部４２、第三切替部４３及び第四切替部４４が導線（電力線）Ｌ１〜Ｌ１４を介して接続されることによって、商用電源１１、発電機１２、太陽光発電池１３及び蓄電池１４からの電力を一般負荷２１、特定負荷２２及び重要負荷２３へ供給する回路を構成しており、各種分電盤３１，３２及び各種切替部４１，４２，４３，４４は、かかる回路内に配置されている。

＜電源＞
商用電源（系統電源ともいう）１１は、導線Ｌ１によって第一分電盤３１と接続されている。商用電源１１からの電力は、一般負荷２１及び特定負荷２２へ供給可能であるとともに、蓄電池１４を介して重要負荷２３へ供給可能である。

発電機１２は、軽油、ガソリン、ガス等を燃料とする発電機であり、第一分電盤３１に対して、商用電源１１と別側かつ特定負荷２２と同側に設けられている。発電機１２は、導線Ｌ５によって第一切替部４１と接続されており、導線Ｌ５から分岐する導線Ｌ１１によって、第二切替部４２と接続されている。発電機１２からの電力は、特定負荷２２及び重要負荷２３へ供給可能である。

太陽光発電池１３は、住宅等の施設の屋上に設けられて太陽光による発電を行う。太陽光発電池１３は、導線Ｌ１２によって第三切替部４３と接続されている。太陽光発電池１３からの電力は、一般負荷２１及び特定負荷２２へ供給可能であるとともに、蓄電池１４を介して重要負荷２３へ供給可能である。

蓄電池１４は、例えば住宅等の施設に設けられた定置型のリチウムイオン蓄電池である。蓄電池１４は、導線Ｌ７によって第二分電盤３２と接続されており、導線Ｌ８によって第二切替部４２と接続されており、非常用導線である導線Ｌ１４によって第三切替部４３と接続されている。蓄電池１４からの電力は、重要負荷２３へ供給可能である。

ここで、蓄電池１４に接続された導線のうち、導線Ｌ６，Ｌ７は、充電及び放電のいずれかを行うことができる。すなわち、導線Ｌ６，Ｌ７は、商用電源１１から導線Ｌ１及び第一分電盤３１を介した電力、並びに、太陽光発電池１３から導線Ｌ１２、第三切替部４３、導線Ｌ１３及び第一分電盤３１を介した電力を蓄電池１４へ供給するためのものである。

ここで、蓄電池１４が導線Ｌ７、第二分電盤３２及び導線Ｌ６を介して第一分電盤３１へ放電するのは、施設内の電力系統に電力を供給するためであり、蓄電池１４の蓄電量が十分ある場合であって、かつ、太陽光発電池１３からの電力が不足している場合（例えば、太陽光発電池１３の発電量が少ない場合、一般負荷２１及び特定負荷２２の使用電力が増大している場合等）に、施設内の電力系統に接続された一般負荷２１及び特定負荷２２に必要な電力をまかなうことができない分を蓄電池１４からの電力で補うためである。したがって、蓄電池１４が導線Ｌ７、第二分電盤３２及び導線Ｌ６を介して第一分電盤３１へ放電する時は、商用電源１１からの買電量を減らすことができる。

また、蓄電池１４に接続された導線のうち、導線Ｌ８，Ｌ９は、放電のみを行う。すなわち、導線Ｌ８，Ｌ９は、蓄電池１４からの電力を第二分電盤３２及び導線Ｌ１０を介して重要負荷２３へ供給するためのものである。

また、蓄電池１４に接続された導線のうち、導線Ｌ１４は、充電のみを行う。すなわち、導線Ｌ９は、太陽光発電池１３から導線Ｌ１２及び第三切替部４３を介した電力を蓄電池１４へ供給するためのものである。

＜負荷＞
一般負荷２１は、後記する特定負荷２２及び重要負荷２３以外の負荷（第一負荷）であり、各種の家電製品等である。一般負荷２１は、導線Ｌ２によって第一分電盤３１と接続されている。

特定負荷２２は、住宅等の施設において消費電力が大きい負荷（第二負荷）であり、空調機、給湯機等である。特に空調機は、全館空調システムを採用した住宅等の施設における消費電力のかなりの部分を占める。特定負荷２２は、導線Ｌ４によって第一切替部４１と接続されている。

重要負荷２３は、停電時においても電力供給が必要な負荷（第三負荷）であり、保安電灯、冷蔵庫、情報端末（テレビ、インターネット機器等）等である。重要負荷２３は、導線Ｌ１０によって第二分電盤３２と接続されている。

＜分電盤＞
第一分電盤３１は、商用電源１１と、一般負荷２１と、第二分電盤３２と、第一切替部４１と、第三切替部４３と、にそれぞれ電気的に接続されている。詳細には、第一分電盤３１は、導線Ｌ１によって商用電源１１と接続されており、導線Ｌ２によって一般負荷２１と接続されており、導線Ｌ３によって第一切替部４１と接続されており、導線Ｌ６によって第二分電盤３２と接続されており、導線Ｌ１３によって第三切替部４３と接続されている。かかる第一分電盤３１には、商用電源１１から電力が供給されるとともに、太陽光発電池１３から第三切替部４３を介して電力が供給される。そして、第一分電盤３１は、商用電源１１及び太陽光発電池１３から供給された電力を分電し、一般負荷２１及び第二分電盤３２へ電力を供給するとともに、第一切替部４１を介して特定負荷２２へ電力を供給する。

第二分電盤３２は、重要負荷２３と、第一分電盤３１と、第二切替部４２と、にそれぞれ電気的に接続されている。詳細には、第二分電盤３２は、導線Ｌ６によって第一分電盤３１と接続されており、導線Ｌ７によって蓄電池１４と接続されており、導線Ｌ９によって第二切替部４２と接続されており、導線Ｌ１０によって重要負荷２３と接続されている。かかる第二分電盤３２には、第一分電盤３１から電力が供給される。この場合、第二分電盤３２は、第一分電盤３１から供給された電力をそのまま蓄電池１４へ供給する。

また、第二分電盤３２には、発電機１２及び蓄電池１４のいずれかから第二切替部４２を介して電力が供給される。この場合、第二分電盤３２は、発電機及び蓄電池１４のいずれかから供給された電力を重要負荷２３へ供給する。

＜切替部＞
第一切替部４１は、発電機１２と、特定負荷２２と、第一分電盤３１と、の間に設けられた切替スイッチである。詳細には、第一切替部４１は、導線Ｌ３によって第一分電盤３１と接続されており、導線Ｌ４によって特定負荷２２と接続されており、導線Ｌ５によって発電機１２と接続されている。第一切替部４１は、第一分電盤３１と特定負荷２２とを接続するとともに発電機１２と特定負荷２２とを切断する状態（図１参照）と、第一分電盤３１と特定負荷２２とを切断するとともに発電機１２と特定負荷２２とを接続する状態（図３参照）と、を切替可能に構成されている。

第二切替部４２は、発電機１２と、蓄電池１４と、第二分電盤３２と、の間に設けられた切替スイッチである。詳細には、第二切替部４２は、導線Ｌ８によって蓄電池１４と接続されており、導線Ｌ９によって第二分電盤３２と接続されており、導線Ｌ１１及び導線Ｌ５によって発電機１２と接続されている。第二切替部４２は、第二分電盤３２と蓄電池１４とを接続するとともに第二分電盤３２と発電機１２とを切断する状態（図１参照）と、第二分電盤３２と蓄電池１４とを切断するとともに第二分電盤３２と発電機１２とを接続する状態（図５参照）と、を切替可能である

第三切替部４３は、太陽光発電池１３と、蓄電池１４と、第一分電盤３１と、の間に設けられた、いわゆるパワコン（ＰＣ：Power Conditioner）である。詳細には、第三切替部４３は、導線Ｌ１２によって太陽光発電池１３と接続されており、導線Ｌ１３によって第一分電盤３１と接続されており、非常用導線である導線Ｌ１４によって蓄電池１４と接続されている。第三切替部４３は、太陽光発電池１３によって発電された電力を直流から交流に変換して第一分電盤３１及び蓄電池１４のいずれかへ供給する。すなわち、第三切替部４３は、太陽光発電池１３と第一分電盤３１とを接続するとともに太陽光発電池１３と蓄電池１４とを切断する状態と、太陽光発電池１３と第一分電盤３１とを切断するとともに太陽光発電池１３と蓄電池１４とを接続する状態と、を切替可能な切替スイッチを電子的に実装した切替制御部である。

第三切替部４３は、後記する停電検出部５４の検出結果を取得し、取得された検出結果が通常状態（非停電状態）を示すものである場合には、太陽光発電池１３と第一分電盤３１とを接続する状態（すなわち、太陽光発電池１３と蓄電池１４とを切断する状態）となり、取得された検出結果が停電状態を示すものである場合には、太陽光発電池１３と蓄電池１４とを接続する状態（すなわち、太陽光発電池１３と第一分電盤３１とを切断するとともに太陽光発電池１３と蓄電池１４とを接続する状態）となる。

第四切替部４４は、蓄電池１４と、第二分電盤３２と、の間に設けられた切替スイッチである。第四切替部４４は、蓄電池１４と第二分電盤３２とを接続する状態（図１参照）と、蓄電池１４と第二分電盤３２とを切断する状態（図４参照）と、を切替可能である。かかる第四切替部４４は、導線Ｌ７又は蓄電池１４内に設けられており、一般的には、蓄電池１４内に一体的に設けられている。

＜各種検出部＞
第一電力検出部５１は、一般負荷２１に供給されて消費される電力の値を検出して制御部６０へ出力するセンサであり、第一分電盤３１と一般負荷２１とを接続する導線Ｌ２に設けられている。
第二電力検出部５２は、特定負荷２２に供給されて消費される電力の値を検出して制御部６０へ出力するセンサであり、第一切替部４１と特定負荷２２とを接続する導線Ｌ４に設けられている。
第三電力検出部５３は、重要負荷２３に供給されて消費される電力の値を検出して制御部６０へ出力するセンサであり、第二分電盤３２と重要負荷２３とを接続する導線Ｌ１０に設けられている。
停電検出部５４は、停電によって商用電源１１から第一分電盤３１への電力供給が断たれているか否かを検出して第三切替部４３へ出力するセンサ（例えば、電流センサ）であり、商用電源１１と第一分電盤３１とを接続する導線Ｌ１に設けられている。
蓄電量検出部５５は、蓄電池１４の蓄電量を検出して制御部６０へ出力するセンサである。

＜制御部＞
制御部６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力回路等から構成されており、各種検出部５１〜５５の検出結果に基づいて、第一切替部４１、第二切替部４２及び第四切替部４４を制御する。制御部６０及び前記した各種検出部５１〜５５としては、エネルギー総合監視装置（ＨＥＭＳ：Home Energy Management System）を利用可能である。

なお、制御部６０は、いわゆる無停電装置（ＵＰＳ：Uninterruptible Power System）であり、停電時にも作動することができる。

＜動作例＞
続いて、電力供給システム１の動作例について、通常時、使用電力増大時（又は、供給電力低下時）、停電時その１、停電時その２、の順に説明する。なお、以下の説明の初期状態として、蓄電池１４は、満充電状態であり、蓄電池１４へ供給された電力をバイパスすることができるものとする。

＜通常時＞
通常時には、電力供給システム１は、一般負荷２１、特定負荷２２及び重要負荷２３の使用電力を、商用電源１１及び太陽光発電池１３からの電力でまかなう。

すなわち、図１に示すように、制御部６０は、停電検出部５４の検出結果が通常時状態（非停電状態）を示す場合に、発電機１２を停止状態とし、第一切替部４１を、第一分電盤３１と特定負荷２２とを接続する状態（すなわち、発電機１２と特定負荷２２とを切断する状態）とし、第二切替部４２を、第二分電盤３２と蓄電池１４とを接続する状態（すなわち、第二分電盤３２と発電機１２とを切断する状態）とし、第四切替部４４を、蓄電池１４と第二分電盤とを接続する状態とする。
また、第三切替部４３は、太陽光発電池１３と第一分電盤３１を接続する状態（すなわち、太陽光発電池１３と蓄電池１４とを切断する状態）となる。

かかる状態において、第一分電盤３１には、商用電源１１からの電力が導線Ｌ１を介して供給されるとともに、太陽光発電池１３からの電力が導線Ｌ１２、第三切替部４３及び導線Ｌ１３を介して供給される。第一分電盤３１は、商用電源１１及び太陽光発電池１３からの電力を分電することによって、導線Ｌ２を介して一般負荷２１へ電力を供給し、導線Ｌ６を介して第二分電盤３２へ電力を供給し、導線Ｌ３、第一切替部４１及び導線Ｌ４を介して特定負荷２２へ電力を供給する。第二分電盤３２は、第一分電盤３１からの電力を導線Ｌ７を介して蓄電池１４へそのまま供給する。蓄電池１４は、第二分電盤３２からの電力をバイパスし、導線Ｌ８、第二切替部４２及び導線Ｌ９を介して第二分電盤３２へ供給する。第二分電盤３２は、蓄電池１４からの電力を、導線Ｌ１０を介して重要負荷２３へそのまま供給する。なお、蓄電池１４をバイパスする電力だけで重要負荷２３の使用電力をまかなうことができない場合には、蓄電池１４に蓄電された電力も、導線Ｌ８、第二切替部４２、導線Ｌ９、第二分電盤３２及び導線Ｌ１０を介して重要負荷２３へ供給される。また、太陽光１３からの電力が少ない場合等には、蓄電池１４に蓄電された電力が、導線Ｌ７、第二分電盤３２、導線Ｌ６、第一分電盤３１及び導線Ｌ２を介して一般負荷２１へ供給されたり、導線Ｌ７、第二分電盤３２、導線Ｌ６、第一分電盤３１、導線Ｌ３、第一切替部４１及び導線Ｌ４を介して特定負荷２２へ供給されたりする。

＜使用電力増大時＞
施設の使用電力増大時には、電力供給システム１は、特定負荷２２の使用電力を、発電機１２からの電力でまかなう。また、電力供給システム１は、一般負荷２１及び重要負荷２３の使用電力を、商用電源１１及び太陽光発電池１３からの電力でまかなう。

すなわち、図３に示すように、制御部６０は、停電検出部５４の検出結果が通常状態（非停電状態）を示す場合であって、施設の使用電力増大時に、第一電力検出部５１、第二電力検出部５２及び第三電力検出部５３によって検出された電力の値の合計が閾値（例えば、商用電源１１の契約電力の値）以上となった場合に、発電機１２を駆動状態とし、第一切替部４１を、発電機１２と特定負荷２２とを接続する状態（すなわち、第一分電盤３１と特定負荷２２とを切断する状態）とし、第二切替部４２を、第二分電盤３２と蓄電池１４とを接続する状態（すなわち、第二分電盤３２と発電機１２とを切断する状態）とする。また、第三切替部４３は、太陽光発電池１３と第一分電盤３１を接続する状態（すなわち、太陽光発電池１３と蓄電池１４とを切断する状態）となる。

かかる状態において、発電機１２は、導線Ｌ５、第一切替部４１及び導線Ｌ４を介して特定負荷２２へ電力を供給する。また、第一分電盤３１には、商用電源１１からの電力が導線Ｌ１を介して供給されるとともに、太陽光発電池１３からの電力が導線Ｌ１２、第三切替部４３及び導線Ｌ１３を介して供給される。第一分電盤３１は、商用電源１１及び太陽光発電池１３からの電力を分電し、導線Ｌ２を介して一般負荷２１へ電力を供給し、導線Ｌ６を介して第二分電盤３２へ電力を供給する。第二分電盤３２は、第一分電盤３１からの電力を導線Ｌ７を介して蓄電池１４へそのまま供給する。蓄電池１４は、第二分電盤３２からの電力をバイパスし、導線Ｌ８、第二切替部４２及び導線Ｌ９を介して第二分電盤３２へ供給する。第二分電盤３２は、蓄電池１４からの電力を、導線Ｌ１０を介して重要負荷２３へそのまま供給する。なお、蓄電池１４をバイパスする電力だけで重要負荷２３の使用電力をまかなうことができない場合には、蓄電池１４に蓄電された電力も、導線Ｌ８、第二切替部４２、導線Ｌ９、第二分電盤３２及び導線Ｌ１０を介して重要負荷２３へ供給される。また、太陽光１３からの電力が少ない場合等には、蓄電池１４に蓄電された電力が、導線Ｌ７、第二分電盤３２、導線Ｌ６、第一分電盤３１及び導線Ｌ２を介して一般負荷２１へ供給される。このようにすることで、商用電源１１から特定負荷２２への電力供給をストップし、商用電源１１からの電力供給が契約電力を超えてしまうことを防ぐことができる。

本実施形態において、制御部６０は、第一電力検出部５１、第二電力検出部５２及び第三電力検出部５３によって検出された電力の値の合計が閾値以上となった場合に、図３に示す状態となるように切替部４１，４２を制御し、第一電力検出部５１、第二電力検出部５２及び第三電力検出部５３によって検出された電力の値の合計が閾値未満となった場合に、図１に示す状態となるように切替部４１，４２を制御する。

かかる動作例は、太陽光発電池１３による供給電力低下時等にも適用可能である。例えば、変形例として、制御部６０は、蓄電池１４の蓄電量を検出する蓄電量検出部５５の検出結果を取得し、取得された蓄電量が第一閾値（満充電状態、又は、満充電状態に近い蓄電量）以上の場合には図１に示す状態となるように切替部４１，４２を制御し、取得された蓄電量が第二閾値（第一閾値よりも小さい）未満の場合には図３に示す状態となるように切替部４１，４２を制御することができる。このようにすることで、蓄電池１４の蓄電量を確保し、急な停電等に備えることができる。

また、制御部６０は、太陽光発電池１３が設けられた屋上の明度（施設外の太陽光等による明度）を検出する明度検出部（図示せず）の検出結果を取得し、取得された明度が閾値以上の場合には図１に示す状態となるように切替部４１，４２を制御し、取得された明度が閾値未満の場合には図３に示す状態となるように切替部４１，４２を制御することができる。このようにすることで、蓄電池１４の蓄電量を確保し、急な停電等に備えることができる。

また、制御部６０は、内蔵の又は外部の時計に基づいて、昼間には図１に示す状態となるように切替部４１，４２を制御し、夜間には図３に示す状態となるように切替部４１，４２を制御することができる。このようにすることで、蓄電池１４の蓄電量を確保し、急な停電等に備えることができる。

また、制御部６０は、外部装置から気象予測情報を取得し、取得された気象予測情報が昼間の晴天を示すものである場合には、図１に示す状態となるように切替部４１，４２を制御し、取得された天気情報が昼間の晴天以外を示すものである場合には、図３に示す状態となるように切替部４１，４２を制御することができる。このようにすることで、蓄電池１４の蓄電量を確保し、急な停電等に備えることができる。

また、制御部６０は、外部装置から計画停電情報を取得し、計画停電情報が取得された場合、又は、計画停電開始の所定時間前に図３に示す状態となるように切替部４１，４２を制御し、計画停電終了直後に図１に示す状態となるように切替部４１，４２を制御することができる。このようにすることで、計画停電が開始される前に蓄電池１４の蓄電量を増やしておくことができる。

また、制御部６０は、第二電力検出部５２の検出結果に基づいて特定負荷２２の使用履歴（消費電力履歴）を作成し、かかる使用履歴に基づいて、特定負荷２２の消費電力が大きい時間帯には、図３に示す状態となるように切替部４１，４２を制御し、特定負荷２２の消費電力が小さい時間帯には、図１に示す状態となるように切替部４１，４２を制御することができる。

また、特定負荷２２が空調機である場合には、制御部６０は、外気温度検出部（図示せず）によって検出された外気温度に基づいて、強い空調（冷暖房）を必要とする外気温度である場合（例えば、外気温度と図示しない内気温度検出部によって検出された施設内の内気温度との差の絶対値が所定値以上の場合）には、図３に示す状態となるように切替部４１，４２を制御し、弱い空調でもよい外気温度である場合（例えば、外気温度と図示しない内気温度検出部によって検出された施設内の内気温度との差の絶対値が前記所定値未満の場合）には、図１に示す状態となるように切替部４１，４２を制御することができる。

＜停電時その１＞
商用電源１１からの電力供給が断たれる停電時には、電力供給システム１は、特定負荷２２の使用電力を、発電機１２からの電力でまかなう。また、電力供給システム１は、重要負荷２３の使用電力を、太陽光発電池１３及び蓄電池１４からの電力でまかなう。

すなわち、図４に示すように、制御部６０は、停電検出部５４の検出結果が停電状態を示す場合に、発電機１２を駆動状態とし、第一切替部４１を、発電機１２と特定負荷２２とを接続する状態（すなわち、第一分電盤３１と特定負荷２２とを切断する状態）とし、第二切替部４２を、第二分電盤３２と蓄電池１４とを接続する状態（すなわち、第二分電盤３２と発電機１２とを切断する状態）とし、第四切替部４４を、蓄電池１４と第二分電盤３２とを切断する状態とする。また、第三切替部４３は、太陽光発電池１３と蓄電池１４を接続する状態（すなわち、太陽光発電池１３と第一分電盤３１とを切断する状態）となる。

かかる状態において、一般負荷２１には電力が供給されない。また、発電機１２は、導線Ｌ５、第一切替部４１及び導線Ｌ４を介して特定負荷２２へ電力を供給する。太陽光発電池１３は、導線Ｌ１２、第三切替部４３及び導線Ｌ１４を介して蓄電池１４へ電力を供給し、蓄電池１４を充電する。蓄電池１４は、導線Ｌ８、第二切替部４２、導線Ｌ９、第二分電盤３２及び導線Ｌ１０を介して重要負荷２３へ電力を供給する。

＜停電時その２＞
商用電源１１からの電力供給が断たれる停電時において、太陽光発電池１３及び蓄電池１４から重要負荷２３への電力供給が十分に期待できない場合には、電力供給システム１は、特定負荷２２及び重要負荷２３の使用電力を、発電機１２からの電力でまかなう。また、電力供給システム１は、太陽光発電池１３からの電力によって蓄電池１４を充電する。

すなわち、図５に示すように、制御部６０は、停電検出部５４の検出結果が停電状態を示す場合であって、太陽光発電池１３及び蓄電池１４から重要負荷２３への電力供給が十分に期待できない場合に、発電機１２を駆動状態とし、第一切替部４１を、発電機１２と特定負荷２２とを接続する状態（すなわち、第一分電盤３１と特定負荷２２とを切断する状態）とし、第二切替部４２を、第二分電盤３２と発電機１２とを接続する状態（すなわち、第二分電盤３２と蓄電池１４とを切断する状態）とし、第四切替部４４を、蓄電池１４と第二分電盤３２とを切断する状態とする。また、第三切替部４３は、太陽光発電池１３と蓄電池１４を接続する状態（すなわち、太陽光発電池１３と第一分電盤３１とを切断する状態）となる。

かかる状態において、一般負荷２１には電力が供給されない。また、発電機１２は、導線Ｌ５、第一切替部４１及び導線Ｌ４を介して特定負荷２２へ電力を供給するとともに、導線Ｌ５、導線Ｌ１１、第二切替部４２、導線Ｌ９、第二分電盤３２及び導線Ｌ１０を介して重要負荷２３へ電力を供給する。太陽光発電池１３は、導線Ｌ１２、第三切替部４３及び導線Ｌ１４を介して蓄電池１４へ電力を供給し、蓄電池１４を充電する。

「蓄電池１４から重要負荷２３への電力供給が十分に期待できない場合」としては、蓄電池１４の蓄電量が少ない場合、夜間、雨天時等、太陽光発電池１３による発電の量が少ない場合、等が挙げられる。本実施形態において、制御部６０は、蓄電池１４の蓄電量を検出する蓄電量検出部５５の検出結果を取得し、取得された蓄電量が第一閾値（フル充電状態、又は、フル充電状態に近い蓄電量）以上の場合には図４に示す状態となるように切替部４１，４２を制御し、取得された蓄電量が第二閾値（第一閾値よりも小さい）未満の場合には図５に示す状態となるように切替部４１，４２を制御することができる。

変形例として、制御部６０は、太陽光発電池１３が設けられた屋上の明度を検出する明度検出部（図示せず）の検出結果を取得し、取得された明度が閾値以上の場合には図４に示す状態となるように切替部４１，４２を制御し、取得された明度が閾値未満の場合には図５に示す状態となるように切替部４１，４２を制御することができる。

また、制御部６０は、内蔵の又は外部の時計に基づいて、昼間には図４に示す状態となるように切替部４１，４２を制御し、夜間には図５に示す状態となるように切替部４１，４２を制御することができる。
また、制御部６０は、外部装置から気象予測情報を取得し、取得された気象予測情報が昼間の晴天を示すものである場合には、図４に示す状態となるように切替部４１，４２を制御し、取得された天気情報が昼間の晴天以外を示すものである場合には、図５に示す状態となるように切替部４１，４２を制御することができる。

ここで、発電機１２が第一分電盤３１に対して商用電源１１と同側に設けられた場合には、発電機１２からの電力は、一般負荷２１にも供給されてしまう。また、第一分電盤３１の商用電源１１及び発電機１２側の導線（電力線）が断線した場合には、一般負荷２１にも特定負荷２２にも電力を供給することができなくなる。

これに対し、本発明の実施形態に係る電力供給システム１は、発電機１２が第一分電盤３１に対して特定負荷２２と同側に設けられており、第一切替部４１が特定負荷２２の接続先を商用電源１１と発電機１２とで切り替えることができるので、例えば消費電力増大時には、一般負荷２１への電力供給源を商用電源１１とするとともに特定負荷２２への電力供給源を発電機１２とし、特定負荷２２に対して確実に電力を供給することができる。

また、電力供給システム１は、第二切替部４２が重要負荷２３の接続先を発電機１２と蓄電池１４とで切り替えることができるので、例えば施設の使用電力増大時には、重要負荷２３への電力供給源を発電機１２とし、重要負荷２３に対して確実に電力を供給することができる。

また、電力供給システム１は、第三切替部４３が太陽光発電池１３の接続先を第一分電盤３１と蓄電池１４とで切り替えることができるので、例えば通常時には、太陽光発電池１３からの電力を商用電源１１の補佐として第一分電盤３１へ送り、例えば停電時には、太陽光発電池１３からの電力を第一分電盤３１を介さずに蓄電池１４へ直接送るので、太陽光発電地１３からの電力を一般負荷２１及び特定負荷２２へ供給せずに重要負荷２３のみに供給したり、太陽光発電池１３からの電力によって蓄電池１４を充電したりすることができる。

また、電力供給システム１は、停電時における重要負荷２３への電力供給源である蓄電池１４のバックアップが太陽光発電池１３及び発電機１２と二重となっているので、停電時における重要負荷２３の使用継続可能時間を大幅に改善することができる。

１ 電力供給システム
１１ 商用電源
１２ 発電機
１３ 太陽光発電池
１４ 蓄電池
２１ 一般負荷（第一負荷）
２２ 特定負荷（第二負荷）
２３ 重要負荷（第三負荷）
３１ 第一分電盤（分電盤）
３２ 第二分電盤
４１ 第一切替部
４２ 第二切替部
４３ 第三切替部
６０ 制御部
Ｌ１４ 導線（非常用導線）

Claims (4)

1. 商用電源から供給される電力を、第一負荷及び第二負荷へ分電する分電盤と、
   前記分電盤に対して前記第二負荷と同側に設けられており、前記第二負荷へ電力を供給することが可能な発電機と、
   前記分電盤と前記第二負荷とを接続するとともに前記発電機と前記第二負荷とを切断する状態と、前記分電盤と前記第二負荷とを切断するとともに前記発電機と前記第二負荷とを接続する状態と、を切替可能な第一切替部と、
   を備えることを特徴とする電力供給システム。
2. 前記分電盤は、前記商用電源から供給される電力を、蓄電池へ分電し、
   前記蓄電池及び前記発電機は、第三負荷へ電力を供給することが可能であり、
   前記蓄電池と前記第三負荷とを接続するとともに前記発電機と前記第三負荷とを切断する状態と、前記蓄電池と前記第三負荷とを切断するとともに前記発電機と前記第三負荷とを接続する状態と、を切替可能な第二切替部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
3. 前記分電盤は、前記商用電源から供給される電力に加えて太陽光発電池から供給される電力を前記第一負荷、前記第二負荷及び前記蓄電池へ分電し、
   前記太陽光発電池は、前記分電盤を介さずに非常用導線を介して前記蓄電池へ電力を供給することが可能であり、
   前記太陽光発電池と前記分電盤とを接続するとともに前記太陽光発電池と前記蓄電池とを前記非常用導線側において切断する状態と、前記太陽光発電池と前記分電盤とを切断するとともに前記太陽光発電池と前記蓄電池とを前記非常用導線側において接続する状態と、を切替可能な第三切替部を備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の電力供給システム。
4. 前記発電機及び前記第一切替部を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、使用電力増大時に、前記発電機を駆動させるとともに前記第一切替部を前記分電盤と前記第二負荷とを切断するとともに前記発電機と前記第二負荷とを接続する状態とする
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。

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