JP2018129947A - 電力供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】停電時であっても、様々な態様に対応しつつ電力を効率良く利用できる電力供給システムを提供する。【解決手段】固定蓄電池２１と、固定側発電装置２４と、移動蓄電池３１と、移動側発電装置３４と、停電時に最低限必要と選定された選定負荷Ｒ１〜Ｒ３と、一般負荷Ｑ１〜Ｑｎと、を備える電力供給システム１０である。停電時において、固定側発電装置２４からの電力で固定蓄電池２１を充電するとともに、移動側発電装置３４からの電力を移動蓄電池３１の充電ならびに一般負荷Ｑ１〜Ｑｎおよび選定負荷Ｒ１〜Ｒ３への供給に用いる第１モード（図２）と、固定側発電装置２４からの電力を固定蓄電池２１の充電および選定負荷Ｒ１〜Ｒ３への供給に用いるとともに移動側発電装置３４からの電力を移動蓄電池３１の充電および一般負荷Ｑ１〜Ｑｎへの供給に用いる第２モード（図３）と、の切り替えが可能である。【選択図】図１

Description

本開示は、電力供給システムに関する。

従来から、住宅に設置された固定蓄電池と、電気自動車等に搭載された移動蓄電池と、を充電したり放電したりする電力供給システムが知られている（特許文献１参照）。

その従来の電力供給システムは、電力系統や自然界のエネルギーを利用する発電装置からの電力を、適宜固定蓄電池や移動蓄電池に充電したり、その充電した電力とともに住宅内の各電気負荷や電力系統へ放電したりする。これにより、電力供給システムは、様々な電力を有効的に利用することができる。

特許第５３２７２４８号公報

しかしながら、上記した電力供給システムは、停電時にも動作可能としているのみである。ここで、停電時では、発電装置からの電力を効率良く利用する必要があるが、電力を使用する態様は人によって様々である。このため、電力供給システムでは、停電時であっても、様々な態様に対応しつつ電力を効率良く利用できることが望ましい。

本開示は、上記の事情に鑑みて為されたもので、停電時であっても、様々な態様に対応しつつ電力を効率良く利用できる電力供給システムを提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本開示の電力供給システムは、所定位置に設置された固定蓄電池と、前記固定蓄電池に対応して設けられ自然エネルギーを利用して発電する固定側発電装置と、移動体に搭載された移動蓄電池と、前記移動蓄電池に対応して設けられ自然エネルギーを利用して発電する移動側発電装置と、停電時に最低限必要と選定された選定負荷と、前記選定負荷以外の一般負荷と、を備え、停電時において、前記固定側発電装置からの電力で前記固定蓄電池を充電するとともに、前記移動側発電装置からの電力を前記移動蓄電池の充電ならびに前記一般負荷および前記選定負荷への供給に用いる第１モードと、前記固定側発電装置からの電力を前記固定蓄電池の充電および前記選定負荷への供給に用いるとともに前記移動側発電装置からの電力を前記移動蓄電池の充電および前記一般負荷への供給に用いる第２モードと、の切り替えが可能であることを特徴とする。

ここで、前記第１モードおよび前記第２モードにおいて、前記移動側発電装置および前記移動蓄電池からの電力が不足すると、前記移動側発電装置から前記一般負荷への電力の供給を停止するとともに前記固定側発電装置からの電力を前記固定蓄電池の充電および前記選定負荷への供給に用いる第３モードに切り替える構成とすることができる。また、前記移動側発電装置および前記移動蓄電池からの電力は、前記移動蓄電池が接続されなくなると不足と判断され、前記第３モードでは、前記移動蓄電池が接続されていないときに前記移動側発電装置が発電した電力を非常用コンセントに供給する構成とすることができる。

さらに、前記移動側発電装置および前記移動蓄電池からの電力は、前記移動側発電装置および前記移動蓄電池からの電力の供給量に対して前記一般負荷および前記選定負荷での使用電力が上回ると不足と判断される構成としてもよい。加えて、さらに、前記一般負荷が接続された一般分電盤と、前記選定負荷が接続された自立分電盤と、を備え、前記一般分電盤と前記自立分電盤との間に設けられた断続スイッチにより、前記第１モードと前記第２モードとの切り替えを可能としている構成とすることができる。また、前記断続スイッチは、前記第１モードと前記第２モードとの手動による切り替えが可能とされている構成とすることができる。加えて、前記断続スイッチは、前記第１モードにおいて前記固定側発電装置からの余剰電力がありかつ前記固定蓄電池が十分に充電されていると前記第２モードに自動で切り替え、前記第２モードにおいて前記固定側発電装置からの余剰電力がなくなるまたは前記固定蓄電池の残量が低下すると前記第１モードに自動で切り替えられる構成とすることができる。

このように構成された本開示の電力供給システムは、停電時であっても、様々な態様に対応しつつ電力を効率良く利用できる。

ここで、前記第１モードおよび前記第２モードにおいて、前記移動側発電装置および前記移動蓄電池からの電力が不足すると、前記移動側発電装置から前記一般負荷への電力の供給を停止するとともに前記固定側発電装置からの電力を前記固定蓄電池の充電および前記選定負荷への供給に用いる第３モードに切り替える構成であれば、移動側発電装置を保護しつつ固定側発電装置からの電力を利用することができる。また、前記移動側発電装置および前記移動蓄電池からの電力は、前記移動蓄電池が接続されなくなると不足と判断され、前記第３モードでは、前記移動蓄電池が接続されていないときに前記移動側発電装置が発電した電力を非常用コンセントに供給する構成であれば、移動側発電装置を保護しつつ移動側発電装置が発電した電力を非常用コンセントで使用することができる。

さらに、前記移動側発電装置および前記移動蓄電池からの電力は、前記移動側発電装置および前記移動蓄電池からの電力の供給量に対して前記一般負荷および前記選定負荷での使用電力が上回ると不足と判断される構成であれば、移動蓄電池および移動側発電装置を保護することができる。加えて、さらに、前記一般負荷が接続された一般分電盤と、前記選定負荷が接続された自立分電盤と、を備え、前記一般分電盤と前記自立分電盤との間に設けられた断続スイッチにより、前記第１モードと前記第２モードとの切り替えを可能としている構成であれば、簡単な構成で確実に第１モードと第２モードとの切り替えることができる。しかも、前記断続スイッチは、前記第１モードと前記第２モードとの手動による切り替えが可能とされている構成であれば、使用者が意図しないタイミングでモードが切り替わることを防止でき、より使用者の使用の態様に合致するモードを選択することができる。加えて、前記断続スイッチは、前記第１モードにおいて前記固定側発電装置からの余剰電力がありかつ前記固定蓄電池が十分に充電されていると前記第２モードに自動で切り替え、前記第２モードにおいて前記固定側発電装置からの余剰電力がなくなるまたは前記固定蓄電池の残量が低下すると前記第１モードに自動で切り替えられる構成であれば、固定側発電装置や移動側発電装置で発電した電力をより効率良く使用できるとともに、固定蓄電池や移動蓄電池の残量をよりバランスよく保つことができる。

本開示に係る電力供給システムの一実施形態に係る一例としての電力供給システムの構成を模式的に示す説明図である。 電力供給システムにおける停電時の第１モードでの動作を説明するための説明図である。 電力供給システムにおける停電時の第２モードでの動作を説明するための説明図である。 電力供給システムにおける停電時の第３モードでの動作を説明するための説明図である。

以下に、本開示に係る電力供給システムの一例としての実施例１の電力供給システム１０について図面を参照しつつ説明する。

本開示に係る電力供給システムの一実施形態に係る実施例１の電力供給システム１０を、図１から図４を用いて説明する。電力供給システム１０は、図１に示すように、建物Ｈ外に設置された固定側充放電ユニット１１と固定側発電システム１２と移動側充放電ユニット１３と移動側発電システム１４とを備える。固定側発電システム１２と移動側発電システム１４とは、自然エネルギーを利用して発電する発電システムである。固定側発電システム１２は、固定側充放電ユニット１１に対応して設けられ、移動側発電システム１４は、移動側充放電ユニット１３に対応して設けられている。

固定側充放電ユニット１１は、電力供給接続線１により系統電源Ｅの系統電力供給線（電力供給線）２に接続されている。移動側充放電ユニット１３は、電力供給接続線３によって系統電力供給線２に接続されている。電力供給接続線１と電力供給接続線３との接続点（分岐点）４には、系統電源Ｅから交流電力が供給されるようになっている。

電力供給接続線３には、後述する電力供給接続線４１との接続点（分岐点）５と接続点４との間にリレー回路６が設けられている。リレー回路６は、停電時（系統電源Ｅからの供給がなくなる）に移動側充放電ユニット１３および移動側発電システム１４と系統電源Ｅとを切り離すもので、接続点５と接続点４との間で電力供給接続線３を遮断する。系統電力供給線２には、系統電源Ｅから接続点４へ供給される電力を検出する電力検出器７、８が設けられている。電力供給接続線１には、系統電源Ｅから固定側充放電ユニット１１へ供給される電力や固定側充放電ユニット１１から接続点４へ放電（供給）される電力を検出する電力検出器９が設けられている。

固定側充放電ユニット１１は、固定蓄電池２１を充電または放電させるために設けられ、固定側充放電コンバータ（固定電池用充放電コンバータ）２２と固定側制御装置２３とを有する。その固定蓄電池２１は、電力を貯めるために建物Ｈに設けられており、実施例１では３ｋＷｈの容量とされている。

固定側充放電コンバータ２２は、系統電源Ｅから供給される交流電力や後述する固定側パワコン２５や移動側パワコン３５から出力された交流電力を直流電力に変換して固定蓄電池２１に充電したり、固定蓄電池２１に充電された直流電力を交流電力に変換して電力供給接続線１や後述する電力供給接続線４５へ放電したりする。固定側制御装置２３は、電力検出器８が検出する検出電力に基づいて、固定側充放電コンバータ２２の動作を充電制御や放電制御に切り換えるとともに、固定側充放電コンバータ２２を制御して固定蓄電池２１の充放電を行なわせる。固定側制御装置２３は、固定蓄電池２１の電圧や後述する固定側発電装置２４での発電量や後述する一般分電盤５１および自立分電盤５２での負荷量の取得が可能とされ、それらに基づいて固定蓄電池２１が満充電や放電下限値であることを判断するとともに、後述する余剰電力の有無を判断する。

固定側発電システム１２は、固定蓄電池２１に対応して設けられ、固定側発電装置２４と固定側パワコン（固定側パワーコンディショナ）２５とを有する。固定側発電装置２４は、自然エネルギーを利用して発電する発電装置の一例であり、実施例１では太陽光から発電する太陽光発電パネルとされている。なお、固定側発電装置２４は、自然エネルギーを利用して発電するものであれば、例えば風力発電装置でもよく、他のものでもよく、実施例１の例に限定されない。

固定側パワコン２５は、固定側発電装置２４で発電した直流電力を交流電力に変換して電力供給接続線１や後述する電力供給接続線４５へ出力する。この固定側パワコン２５は、固定側発電装置２４と協働して、固定側発電システム１２の一例としての太陽光発電システム（自然エネルギーシステム）を構成している。固定側パワコン２５は、実施例１では、固定側充放電コンバータ２２と一体化されたパワコンとされ、それらが電力供給接続線１や電力供給接続線４５に接続されている。固定側パワコン２５は、系統電源Ｅからの電力（電圧）を検出可能とされ、その検出の有無により停電であるか否かを判断する。固定側パワコン２５は、停電時には、内部で電力供給接続線１との接続を遮断する。

移動側充放電ユニット１３は、移動体の一例としての電気自動車ＥＶに搭載された移動蓄電池３１を充電または放電させるために設けられ、移動側充放電コンバータ(移動蓄電池用充放電コンバータ)３２と移動側制御装置３３とを有する。その移動蓄電池３１は、電気自動車ＥＶの駆動源として用いられ、実施例１では６ｋＷｈの容量とされている。

移動側充放電コンバータ３２は、電力供給接続線３に接続されている。移動側充放電コンバータ３２は、後述する移動側パワコン３５や固定側パワコン２５から出力された交流電力や系統電源Ｅから供給される交流電力を直流電力に変換して移動蓄電池３１に充電したり、移動蓄電池３１に充電された直流電力を交流電力に変換して電力供給接続線３へ供給（放電）させたりする。移動側制御装置３３は、電力検出器７が検出する検出電力に基づいて移動側充放電コンバータ３２の動作を充電制御や放電制御に切り換えるとともに、移動側充放電コンバータ３２を制御して移動蓄電池３１の充放電を行なわせる。移動側制御装置３３は、移動蓄電池３１の電圧や後述する移動側発電装置３４での発電量や後述する一般分電盤５１および自立分電盤５２での負荷量の取得が可能とされ、それらに基づいて移動蓄電池３１が満充電や放電下限値であることを判断するとともに、後述する余剰電力の有無を判断する。また、移動側制御装置３３は、移動蓄電池３１（電気自動車ＥＶ）が接続されているか否かを判断することができる。

移動側発電システム１４は、移動蓄電池３１に対応して設けられ、移動側発電装置３４と移動側パワコン（移動側パワーコンディショナ）３５とを有する。移動側発電装置３４は、自然エネルギーを利用して発電する発電装置の一例であり、実施例１では太陽光から発電する太陽光発電パネルとされている。なお、移動側発電装置３４は、自然エネルギーを利用して発電するものであれば、例えば風力発電装置でもよく、他のものでもよく、実施例１の例に限定されない。

移動側パワコン３５は、電力供給接続線４１を介して電力供給接続線３に接続されている。その電力供給接続線４１には、移動側パワコン３５から出力される交流電力を検出する電力検出器４２が設けられている。電力供給接続線３は、移動側充放電コンバータ３２に接続されるとともに、電力供給接続線４３を介して後述する一般分電盤５１に接続されている。移動側パワコン３５は、移動側発電装置３４で発電した直流電力を交流電力に変換して電力供給接続線４１へ出力する。この移動側パワコン３５は、移動側発電装置３４と協働して、移動側発電システム１４の一例としての太陽光発電システム（自然エネルギーシステム）を構成している。

移動側パワコン３５には、非常用コンセント３６が接続されている。この非常用コンセント３６は、移動蓄電池３１（電気自動車ＥＶ）が接続されていない状態において、移動側発電装置３４で発電した電力を使用するために設けられている。移動側パワコン３５は、移動側発電装置３４で発電した電力を非常用コンセント３６に供給することができる。

電力供給システム１０では、建物Ｈ内に一般分電盤５１と自立分電盤５２とが設けられている。一般分電盤５１には、建物Ｈ内に設けられた複数の一般負荷Ｑ１〜Ｑｎが接続されている。自立分電盤５２には、建物Ｈ内に設けられた複数の選定負荷Ｒ１〜Ｒ３が接続されている。選定負荷Ｒ１〜Ｒ３は、建物Ｈ内において、停電時に最低限必要な一部の負荷であり、実施例１では３つとしている。なお、この説明では、コンセント等を省略しており、各コンセント等に一般負荷や選定負荷が接続されているものとする。

一般分電盤５１には、電力供給接続線４３が接続されている。このため、一般分電盤５１は、電力供給接続線４３に加えて、電力供給接続線３および系統電力供給線２を介して系統電源Ｅに、電力供給接続線３および電力供給接続線１を介して固定側充放電コンバータ２２および固定側パワコン２５に、電力供給接続線３を介して移動側充放電コンバータ３２に、電力供給接続線３および電力供給接続線４１を介して移動側パワコン３５に、それぞれ接続されている。一般分電盤５１には、電力供給接続線４４を介して自立分電盤５２が接続されている。その電力供給接続線４４には、一般分電盤５１側から順に断続スイッチＳ１と切替スイッチＳ２とが設けられている。

断続スイッチＳ１は、電力供給接続線４４（切替スイッチＳ２も含む）を介する一般分電盤５１と自立分電盤５２との接続を断続するものであり、手動で断続を切り替えることが可能とされている。この断続スイッチＳ１は、基本的には、接続する状態とされており、電力供給接続線４４を介して一般分電盤５１と自立分電盤５２とを接続している。

切替スイッチＳ２は、電力供給接続線４４を介して一般分電盤５１に接続された端子Ｓ２ａと、電力供給接続線４５を介して固定側充放電コンバータ２２に接続された端子Ｓ２ｂと、を有する。切替スイッチＳ２は、自立分電盤５２に接続された端子Ｓ２ｃから延びる接続子が端子Ｓ２ａと端子Ｓ２ｂとのいずれか一方と接続するように切り替えることが可能とされている。切替スイッチＳ２は、端子Ｓ２ａに電圧がかかっている場合には端子Ｓ２ａと端子Ｓ２ｃとを接続する状態（以下ではＳ２ａ−Ｓ２ｃ接続ともいう）となり、端子Ｓ２ｂのみに電圧がかかっている場合には端子Ｓ２ｂと端子Ｓ２ｃとを接続する状態（以下ではＳ２ｂ−Ｓ２ｃ接続ともいう）となるように構成されている。

切替スイッチＳ２は、断続スイッチＳ１が接続状態とされて端子Ｓ２ａに電圧がかかっていると、Ｓ２ａ−Ｓ２ｃ接続となり、一般分電盤５１に供給された電力の一部を自立分電盤５２に供給できる状態とする。また、切替スイッチＳ２は、断続スイッチＳ１が遮断状態とされると、端子Ｓ２ａに電圧がかからなくなり、固定側充放電コンバータ２２に接続された端子Ｓ２ｂのみに電圧がかかるので、Ｓ２ｂ−Ｓ２ｃ接続となり、固定側充放電コンバータ２２から自立分電盤５２へと電力を供給できる状態とする。切替スイッチＳ２は、Ｓ２ｂ−Ｓ２ｃ接続となると、移動側充放電ユニット１３におけるリモートコントロール装置（以下、リモコンともいう）等の操作部への操作によりＳ２ａ−Ｓ２ｃ接続に復帰することが可能とされている。換言すると、切替スイッチＳ２は、Ｓ２ｂ−Ｓ２ｃ接続とされているときに端子Ｓ２ａに電圧がかかっても、Ｓ２ａ−Ｓ２ｃ接続へと自動的に変わることはない。

上記した構成の電力供給システム１０は、系統電源Ｅからの電力を一般分電盤５１や自立分電盤５２に供給できるとともに、その電力で固定蓄電池２１および移動蓄電池３１を充電（蓄電）できる。また、電力供給システム１０は、固定側発電装置２４や移動側発電装置３４で発電した電力を一般分電盤５１や自立分電盤５２に供給できるとともに、その電力で固定蓄電池２１や移動蓄電池３１を充電できる。さらに、電力供給システム１０は、固定蓄電池２１に蓄電した電力を一般分電盤５１や自立分電盤５２に供給できるとともに、その電力で移動蓄電池３１を充電できる。そして、電力供給システム１０は、移動蓄電池３１に蓄電した電力を一般分電盤５１や自立分電盤５２に供給できる。

電力供給システム１０では、リモコン等の操作部の操作により、通常時の運転モードとして、経済モードとグリーンモードとの設定が可能とされている。なお、電力供給システム１０は、電気自動車ＥＶが外出する等により移動蓄電池３１が接続されていない場合には、グリーンモードや経済モードを解除し、通常の動作として、太陽光発電システム（固定側発電システム１２、移動側発電システム１４）の発電電力を利用し、後述する余剰電力で固定蓄電池２１を充電し、さらに余剰電力がある場合には売電する。また、その場合において、太陽光発電システムの発電電力が足りない（発電していない場合を含む）と、固定蓄電池２１を利用し、それでも足りないと系統電源Ｅを利用する。さらに、実施例１の電力供給システム１０は、移動蓄電池３１および固定蓄電池２１を充電する際、移動蓄電池３１を優先的に充電し、その充電が終了するもしくは余力があると固定蓄電池２１を充電するものとしている。

経済モードは、日中に太陽光発電システムで発電した電力のうちの一般負荷Ｑ１〜Ｑｎや選定負荷Ｒ１〜Ｒ３の使用電力に対する余剰分（以下では余剰電力ともいう）を売電することで経済性を得るものである。経済モードでは、電力会社（系統電源Ｅ）からの夜間の割安な電力を蓄電し、日中の太陽光発電システムからの電力では足りない分を蓄電した電気で補う。実施例１の経済モードでは、日中において固定側発電装置２４および移動側発電装置３４を優先的に利用し、足りない場合は夜間に充電した固定蓄電池２１を利用し、さらに足りない場合は夜間に充電した移動蓄電池３１を利用する。

グリーンモードは、日中の太陽光発電システムで発電した電力のうちの余剰電力を蓄電し、その蓄電した電力を朝夕に使用することで、電力会社からの買電を少なくし、電力の自給自足を目指すものである。実施例１のグリーンモードでは、日中において固定側発電装置２４および移動側発電装置３４を優先的に利用し、その余剰電力で移動蓄電池３１および固定蓄電池２１を充電し、足りない場合は固定蓄電池２１を利用し、さらに足りない場合は移動蓄電池３１を利用するように動作する。

次に、電力供給システム１０における停電時の動作について説明する。この説明では、電力供給システム１０において、移動蓄電池３１（電気自動車ＥＶ）が接続されているものとする。電力供給システム１０は、停電となり系統電源Ｅからの供給がなくなると、図２に示すように、電力供給接続線３に設けられたリレー回路６が遮断状態となり接続点４と接続点５との間を遮断するとともに、固定側パワコン２５が内部で電力供給接続線１との接続を遮断する。すると、固定側充放電ユニット１１および固定側発電システム１２は、一般分電盤５１への電力の供給路が遮断され、電力供給接続線４５を介する自立分電盤５２への電力の供給路のみに接続可能な状態となる。また、移動側充放電ユニット１３および移動側発電システム１４は、電力供給接続線３、電力供給接続線４１および電力供給接続線４３を介する一般分電盤５１への電力の供給路が接続された状態とされ、そこから電力供給接続線４４を介して自立分電盤５２への電力の供給路が接続可能な状態となる。これは、動側制御装置３３が、移動蓄電池３１からの電力を検出することで、系統電源Ｅからの供給がなくても系統電源Ｅが活きているものと見做すことができることによる。このとき、断続スイッチＳ１は、遮断する操作がされていないので、接続する状態とされている。

このため、一般分電盤５１は、移動側充放電ユニット１３および移動側発電システム１４からの電力が供給されているとともに、電力供給接続線４５は、固定側充放電ユニット１１および固定側発電システム１２からの電力が供給可能な状態となっている。すると、切替スイッチＳ２は、端子Ｓ２ａと端子Ｓ２ｂとの双方に電圧がかかっているので、Ｓ２ａ−Ｓ２ｃ接続となる。これを電力供給システム１０における停電時の第１モードとする。

この第１モードでは、切替スイッチＳ２において端子Ｓ２ｂが接続されていないので、固定側充放電ユニット１１および固定側発電システム１２から自立分電盤５２への電力の供給路が遮断されている。このため、第１モードでは、固定側発電装置２４が発電すると、その電力で固定側パワコン２５および固定側充放電コンバータ２２を介して固定蓄電池２１を充電するのみとなり（矢印Ａ１参照）、固定側発電装置２４や固定蓄電池２１の電力を他で利用することはない。これにより、第１モードでは、固定蓄電池２１の充電量を確実に確保できる。

また、第１モードでは、移動側発電装置３４が発電すると、その電力を移動側パワコン３５および一般分電盤５１を介して一般負荷Ｑ１〜Ｑｎに供給するとともに（矢印Ａ２、Ａ３参照）、自立分電盤５２を介して選定負荷Ｒ１〜Ｒ３に供給する（矢印Ａ４参照）。そして、第１モードでは、それらの使用電力に対して移動側発電装置３４の余剰電力がある場合には、移動側充放電コンバータ３２を介して移動蓄電池３１を充電する（矢印Ａ２、Ａ５参照）。第１モードでは、一般負荷Ｑ１〜Ｑｎおよび選定負荷Ｒ１〜Ｒ３での使用電力に対して移動側発電装置３４の発電量が足りない場合には、移動蓄電池３１の電力を、移動側充放電コンバータ３２および一般分電盤５１を介して一般負荷Ｑ１〜Ｑｎに供給するとともに（矢印Ａ６、Ａ３参照）、自立分電盤５２を介して選定負荷Ｒ１〜Ｒ３に供給する（矢印Ａ４参照）。これにより、第１モードでは、移動蓄電池３１と協働して移動側発電装置３４からの電力を有効に利用することができる。

また、電力供給システム１０では、図３に示すように、停電時に断続スイッチＳ１を手動により遮断することで、停電時の第２モードとすることができる。この第２モードでは、断続スイッチＳ１が遮断されることで、一般分電盤５１に電圧が供給されていても、切替スイッチＳ２の端子Ｓ２ａには電圧がかからなくなる。すると、切替スイッチＳ２は、端子Ｓ２ｂのみに電圧がかかっているので、Ｓ２ｂ−Ｓ２ｃ接続となる。

この第２モードでは、切替スイッチＳ２がＳ２ｂ−Ｓ２ｃ接続となることで、固定側充放電ユニット１１および固定側発電システム１２から自立分電盤５２への電力の供給路が接続される。このため、第２モードでは、固定側発電装置２４が発電すると、その電力を固定側パワコン２５および固定側充放電コンバータ２２から自立分電盤５２を介して選定負荷Ｒ１〜Ｒ３に供給する（矢印Ａ７、Ａ８参照）。また、第２モードでは、それらの使用電力に対する固定側発電装置２４からの余剰電力で、固定側充放電コンバータ２２を介して固定蓄電池２１を充電する（矢印Ａ７、Ａ９参照）。そして、第２モードでは、選定負荷Ｒ１〜Ｒ３での使用電力に対して固定側発電装置２４の発電量が足りない場合には、固定蓄電池２１の電力を、固定側充放電コンバータ２２および自立分電盤５２を介して選定負荷Ｒ１〜Ｒ３に供給する（矢印Ａ１０、Ａ８参照）。これにより、第２モードでは、固定蓄電池２１と協働して固定側発電装置２４からの電力を有効に利用することができる。

また、第２モードでは、移動側発電装置３４が発電すると、その電力を移動側パワコン３５および一般分電盤５１を介して一般負荷Ｑ１〜Ｑｎに供給する（矢印Ａ２、Ａ３参照）。そして、第２モードでは、それらの使用電力に対する移動側発電装置３４からの余剰電力で、移動側充放電コンバータ３２を介して移動蓄電池３１を充電する（矢印Ａ２、Ａ５参照）。加えて、第２モードでは、一般負荷Ｑ１〜Ｑｎでの使用電力に対して移動側発電装置３４の発電量が足りない場合には、移動蓄電池３１の電力を、移動側充放電コンバータ３２および一般分電盤５１を介して一般負荷Ｑ１〜Ｑｎに供給する（矢印Ａ６、Ａ３参照）。これにより、第２モードでは、移動蓄電池３１と協働して移動側発電装置３４からの電力を有効に利用することができる。

ここで、電力供給システム１０では、図４に示すように、第１モードにおいて、移動側発電装置３４および移動蓄電池３１からの電力が不足したものとする。このような電力の不足は、移動蓄電池３１（電気自動車ＥＶ）が接続されなくなることや、移動側発電装置３４および移動蓄電池３１からの電力の供給量に対して一般負荷Ｑ１〜Ｑｎおよび選定負荷Ｒ１〜Ｒ３での使用電力が上回る（過負荷となる）ことがあげられる。なお、図４は、前者の例を示している。

前者となると、動側制御装置３３は、移動蓄電池３１からの電力が検出できなくなることで、停電時であることにより系統電源Ｅが活きているものと見做すことができなくなり、電力供給接続線４１を介する電力の供給ができなくなる。これにより、断続スイッチＳ１が接続状態ではあっても一般分電盤５１に電力が供給されなくなるので、切替スイッチＳ２の端子Ｓ２ａには電圧がかからなくなる。また、後者となると、電力不足により移動側充放電ユニット１３および移動側発電システム１４から自立分電盤５２へと電力を供給するシステムが停止する。これにより、断続スイッチＳ１が接続状態ではあっても一般分電盤５１に電力が供給されなくなるので、切替スイッチＳ２の端子Ｓ２ａには電圧がかからなくなる。このため、切替スイッチＳ２は、端子Ｓ２ｂのみに電圧がかかっているので、Ｓ２ｂ−Ｓ２ｃ接続となる。これを電力供給システム１０における停電時の第３モードとする。ここで、電力供給システム１０では、切替スイッチＳ２がリモコン等の操作部への操作によりＳ２ｂ−Ｓ２ｃ接続からＳ２ａ−Ｓ２ｃ接続へと復帰する構成とされているので、移動側発電装置３４および移動蓄電池３１からの電力の不足が解消された際に操作部を操作することで第３モードから第１モードへと復帰できる。

この第３モードでは、切替スイッチＳ２がＳ２ｂ−Ｓ２ｃ接続となることで、固定側充放電ユニット１１および固定側発電システム１２から自立分電盤５２への電力の供給路が接続される。このため、第３モードでは、固定側発電装置２４が発電すると、その電力を固定側パワコン２５および固定側充放電コンバータ２２から自立分電盤５２を介して選定負荷Ｒ１〜Ｒ３に供給する（矢印Ａ７、Ａ８参照）。また、第３モードでは、それらの使用電力に対する固定側発電装置２４からの余剰電力で、固定側充放電コンバータ２２を介して固定蓄電池２１を充電する（矢印Ａ７、Ａ９参照）。そして、第３モードでは、選定負荷Ｒ１〜Ｒ３での使用電力に対して固定側発電装置２４の発電量が足りない場合には、固定蓄電池２１の電力を、固定側充放電コンバータ２２および自立分電盤５２を介して選定負荷Ｒ１〜Ｒ３に供給する（矢印Ａ１０、Ａ８参照）。これにより、第３モードでは、固定蓄電池２１と協働して固定側発電装置２４からの電力を有効に利用することができる。

また、第３モードでは、移動蓄電池３１（上記した後者の場合のみ相当する）や移動側発電装置３４からの一般分電盤５１を介する一般負荷Ｑ１〜Ｑｎへの電力の供給が停止される。そして、第３モードでは、移動蓄電池３１が接続されていない場合（上記した前者が相当する）、移動側発電装置３４が発電すると、非常用コンセント３６の使用を可能とする（矢印Ａ１１参照）。これにより、第３モードでは、移動側充放電ユニット１３および移動側発電システム１４を保護でき、移動蓄電池３１が接続されていない場合には移動側発電装置３４からの電力を利用することができる。

ここで、電力供給システム１０では、第２モードにおいて、移動側発電装置３４および移動蓄電池３１からの電力が不足したものとする。このような電力の不足は、移動蓄電池３１（電気自動車ＥＶ）が接続されなくなることや、移動側発電装置３４および移動蓄電池３１からの電力の供給量に対して一般負荷Ｑ１〜Ｑｎでの使用電力が上回ることがあげられる。このとき、第１モードのときと同様に切替スイッチＳ２の端子Ｓ２ａには電圧がかからなくなるが、第２モードでは断続スイッチＳ１が既に遮断状態とされているので、切替スイッチＳ２がＳ２ｂ−Ｓ２ｃ接続を維持する。この場合も、上記したことと同様の電力供給システム１０における停電時の第３モードとなり、上記したことと同様の動作となる。すなわち、第３モードは、第１モードから移行した際には断続スイッチＳ１が接続状態（図４の状態）であり、第２モードから移行した際には断続スイッチＳ１が遮断状態（図３の状態）であるが、どちらの場合も電力の供給関係に関しては同様（図４の動作）となる。なお、第２モードから第３モードに移行した場合にも、移動側発電装置３４および移動蓄電池３１からの電力の不足が解消された際に操作部を操作することで第３モードから第２モードへと復帰できる。

この電力供給システム１０では、停電時に第１モードとすることで、固定蓄電池２１の充電量を確実に確保しつつ移動蓄電池３１と協働して移動側発電装置３４からの電力を有効に利用でき、一般負荷Ｑ１〜Ｑｎや選定負荷Ｒ１〜Ｒ３を利用しつつ固定蓄電池２１の充電を確保できる。このため、例えば、後に電気自動車ＥＶが外出して移動蓄電池３１が接続しない状態となった場合（第３モードが相当する）であっても、固定蓄電池２１の充電により選定負荷Ｒ１〜Ｒ３を利用することができる。また、電力供給システム１０では、停電時に第２モードとすることで、固定蓄電池２１と協働して固定側発電装置２４からの電力を有効に利用しつつ移動蓄電池３１と協働して移動側発電装置３４からの電力を有効に利用できる。このため、固定側発電装置２４および移動側発電装置３４で発電した電力と、固定蓄電池２１および移動蓄電池３１に充電した電力と、を一般負荷Ｑ１〜Ｑｎや選定負荷Ｒ１〜Ｒ３として利用できるので、より多くの電力を利用でき、エネルギー自給率を向上させることができる。また、一般負荷Ｑ１〜Ｑｎや選定負荷Ｒ１〜Ｒ３を第１モードと同様に利用しても、移動蓄電池３１の電力の消費を抑制できるので、必要なときに電気自動車ＥＶを使用（走行）することができないという事態の発生を抑制できる。そして、電力供給システム１０では、断続スイッチＳ１を操作することで、停電時における第１モードと第２モードとを切り替えることができる。このため、電力供給システム１０では、停電時であっても、例えば電気自動車ＥＶの使用予定の有無や建物Ｈでの電力の使用量に合わせて第１モードまたは第２モードを選択することで、電力を使用する態様に適宜態様に対応しつつ電力を効率良く利用できる。

一実施例の電力供給システム１０は、以下の各作用効果を得ることができる。

電力供給システム１０は、停電時に第１モードと第２モードとを切り替えることができるので、使用者が自らの電力の使用の態様、例えば使用者の生活スタイルや天候に合致するモードを選択することができ、使い勝手を向上させることができる。すなわち、第１モードにおいて固定蓄電池２１が満充電となったり固定蓄電池２１の充電に対して固定側発電装置２４からの余剰電力があったりする場合には第２モードに切り替えたり、第２モードにおいて電気自動車ＥＶを利用する予定が生じた場合には第１モードに切り替えたり、することができる。

また、電力供給システム１０は、第１モードおよび第２モードにおいて移動側発電装置３４および移動蓄電池３１からの電力が不足すると第３モードに切り替えるので、移動蓄電池３１を有する移動側充放電ユニット１３と移動側発電装置３４を有する移動側発電システム１４とを保護しつつ固定側発電装置２４からの電力を利用することができる。ここで、電力供給システム１０は、第３モードにおいて移動蓄電池３１が接続されていると、移動側発電装置３４が発電した電力を非常用コンセント３６への供給に用いることができるので、移動側発電装置３４からの電力が無駄になることを防止できる。

さらに、電力供給システム１０は、一般分電盤５１と自立分電盤５２との間に設けた断続スイッチＳ１を断続することにより、第１モードと第２モードとの切り替えを可能としている。このため、電力供給システム１０は、簡単な構成で確実に第１モードと第２モードとの切り替えることができる。また、電力供給システム１０は、断続スイッチＳ１を手動により断続を切り替える構成としているので、使用者が意図しないタイミングでモードが切り替わることを防止でき、より使用者の使用の態様に合致するモードを選択することができる。

電力供給システム１０は、一般分電盤５１と自立分電盤５２との間における断続スイッチＳ１よりも自立分電盤５２側に設けた切替スイッチＳ２が、一般分電盤５１と自立分電盤５２とを接続した状態で移動側発電装置３４および移動蓄電池３１からの電力が不足すると、固定側発電装置２４および固定蓄電池２１と自立分電盤５２とを接続する状態に切り替える。このため、電力供給システム１０は、移動蓄電池３１を有する移動側充放電ユニット１３と移動側発電装置３４を有する移動側発電システム１４とを保護しつつ、固定側発電装置２４および固定蓄電池２１の電力により自立分電盤５２（そこに接続された選定負荷Ｒ１〜Ｒ３）を利用することができる。

したがって、本開示に係る電力供給システムとしての実施例１の電力供給システム１０では、停電時であっても、様々な態様に対応しつつ電力を効率良く利用できる。

以上、本開示の電力供給システムを実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施例１では、断続スイッチＳ１を手動により断続を切り替える構成としていたが、自動で断続を切り替える構成としてもよい。この場合、第１モードにおいて、固定側発電装置２４からの余剰電力を検出しかつ固定蓄電池２１が十分に充電されているときに、断続スイッチＳ１を遮断状態へと変移させて第２モードに切り替えることが考えられる。このようにすると、固定側発電装置２４からの余剰電力を有効に利用することができる。また、第２モードにおいて、固定側発電装置２４からの余剰電力がなくなるまたは固定蓄電池２１の残量が低下したときに、断続スイッチＳ１を接続状態へと変移させて第１モードに切り替えることが考えられる。このようにすると、固定蓄電池２１の充電を確保することができ、電気自動車ＥＶが外出して移動蓄電池３１が未接続となっても選定負荷Ｒ１〜Ｒ３の利用を可能とすることができる。そして、断続スイッチＳ１を自動で切り替える構成とすることで、固定側発電装置２４や移動側発電装置３４で発電した電力をより効率良く使用できるとともに、固定蓄電池２１や移動蓄電池３１の残量をよりバランスよく保つことができる。

また、実施例１では、第１モードおよび第２モードにおいて移動側発電装置３４および移動蓄電池３１からの電力が不足すると第３モードに切り替える構成としているが、第１モードと第２モードとの切り替えを可能としていればよく、上記した実施例１の構成に限定されない。

さらに、実施例１では、断続スイッチＳ１の断続により第１モードと第２モードとの切り替えを可能としていたが、第１モードと第２モードとの切り替えを可能としていればよく、上記した実施例１の構成に限定されない。

実施例１では、切替スイッチＳ２の切り替えにより第１モードから第３モードに切り替える構成としていたが、移動側発電装置３４および移動蓄電池３１からの電力が不足すると第１モードから第３モードに切り替えるものであればよく、上記した実施例１の構成に限定されない。

実施例１では、移動体の一例として電気自動車ＥＶを示していたが、例えば、プラグインハイブリッドカーや、電動バイクや、電動アシスト式の自転車等を含む電動自転車や、電動式の車椅子や、農機や、産業機器等であってもよく、上記した実施例１の構成に限定されない。

１０ 電力供給システム
２１ 固定蓄電池
２４ 固定側発電装置
３１ 移動蓄電池
３４ 移動側発電装置
３６ 非常用コンセント
５１ 一般分電盤
５２ 自立分電盤
ＥＶ （移動体の一例としての）電気自動車
Ｑ１〜Ｑｎ 一般負荷
Ｒ１〜Ｒ３ 選定負荷
Ｓ１ 断続スイッチ
Ｓ２ 切替スイッチ

Claims (7)

1. 所定位置に設置された固定蓄電池と、
   前記固定蓄電池に対応して設けられ自然エネルギーを利用して発電する固定側発電装置と、
   移動体に搭載された移動蓄電池と、
   前記移動蓄電池に対応して設けられ自然エネルギーを利用して発電する移動側発電装置と、
   停電時に最低限必要と選定された選定負荷と、
   前記選定負荷以外の一般負荷と、を備え、
   停電時において、
   前記固定側発電装置からの電力で前記固定蓄電池を充電するとともに、前記移動側発電装置からの電力を前記移動蓄電池の充電ならびに前記一般負荷および前記選定負荷への供給に用いる第１モードと、
   前記固定側発電装置からの電力を前記固定蓄電池の充電および前記選定負荷への供給に用いるとともに前記移動側発電装置からの電力を前記移動蓄電池の充電および前記一般負荷への供給に用いる第２モードと、の切り替えが可能であることを特徴とする電力供給システム。
2. 前記第１モードおよび前記第２モードにおいて、前記移動側発電装置および前記移動蓄電池からの電力が不足すると、前記移動側発電装置から前記一般負荷への電力の供給を停止するとともに前記固定側発電装置からの電力を前記固定蓄電池の充電および前記選定負荷への供給に用いる第３モードに切り替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. 前記移動側発電装置および前記移動蓄電池からの電力は、前記移動蓄電池が接続されなくなると不足と判断され、
   前記第３モードでは、前記移動蓄電池が接続されていないときに前記移動側発電装置が発電した電力を非常用コンセントに供給す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. 前記移動側発電装置および前記移動蓄電池からの電力は、前記移動側発電装置および前記移動蓄電池からの電力の供給量に対して前記一般負荷および前記選定負荷での使用電力が上回ると不足と判断され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。
5. 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システムであって、
   さらに、前記一般負荷が接続された一般分電盤と、
   前記選定負荷が接続された自立分電盤と、を備え、
   前記一般分電盤と前記自立分電盤との間に設けられた断続スイッチにより、前記第１モードと前記第２モードとの切り替えを可能としていることを特徴とする電力供給システム。
6. 前記断続スイッチは、前記第１モードと前記第２モードとの手動による切り替えが可能とされていることを特徴とする請求項５に記載の電力供給システム。
7. 前記断続スイッチは、前記第１モードにおいて前記固定側発電装置からの余剰電力がありかつ前記固定蓄電池が十分に充電されていると前記第２モードに自動で切り替え、前記第２モードにおいて前記固定側発電装置からの余剰電力がなくなるまたは前記固定蓄電池の残量が低下すると前記第１モードに自動で切り替えられることを特徴とする請求項５に記載の電力供給システム。