JP2022116806A - 建物の給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】停電時に建物内の電気機器を速やかに使用できるようにするとともに、長期間にわたり安定して電気機器を使用可能とする建物の給電システムを提供する。【解決手段】建物１０内には、複数の電気機器１６～１８を含むリビング回路１５が設けられている。建物１０は、車載バッテリ５２を搭載した車両５０と給電ケーブル５７を介して接続される給電用接続部６５と、車載バッテリ５２の蓄電電力をリビング回路１５に供給するための第１給電経路と、停電時に自立運転が可能な太陽光発電装置２５と、太陽光発電装置２５の自立運転による発電電力をリビング回路１５に供給するための第２給電経路と、車載バッテリ５２の蓄電電力と太陽光発電装置２５の発電電力とのうちいずれをリビング回路１５に供給するか切り替える第２切替スイッチ４１と、を備え、停電時においても、太陽光発電装置２５及び車両５０のいずれかによってリビング回路１５に電力を供給する。【選択図】 図１

Description

本発明は、建物の給電システムに関する。

近年、電気自動車やハイブリッド自動車が実用化されており、それらの自動車に搭載された車載バッテリを用いて、自動車側から建物側に電力を供給する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。かかる技術によれば、災害等に伴い、建物で停電が発生した場合に、自動車側から建物側に車載バッテリの蓄電電力を供給することにより、建物内の電気機器を使用することが可能となる。例えば、建物内のリビングに設けられた複数の電気機器を含むリビング回路に車載バッテリの電力を供給することで、リビング内の各電気機器を使用することが可能となる。

また、建物には、ソーラパネルが設置されている場合がある。かかる建物では、停電になると、ソーラパネルが系統電源から切り離されて自立運転を行うようになっている。ソーラパネルには、非常用コンセントが接続されており、自立運転時にはソーラパネルによる発電電力が非常用コンセントに供給されるようになっている。これにより、停電時には、非常用コンセントに電気機器のプラグを接続することにより、電気機器の使用が可能となっている。

特開２０１３－９５２１号公報

ところで、車載バッテリの蓄電電力を建物内のリビング回路に供給可能とした上記の給電システムでは、車載バッテリの蓄電電力がなくなると、給電を行えなくなってしまう。そのため、長期間にわたって停電が続く場合には、給電を行うことが困難になると考えられる。

また、ソーラパネルの自立運転により発電された発電電力を非常用コンセントに供給する上記の構成では、雨天時や夜間等、ソーラパネルによる発電を十分行えないときには、非常用コンセントに必要な電力を供給できなくなってしまう。そのため、停電時に安定して給電を行うことが困難であると考えられる。

また、非常用コンセントの場合、停電時に、使用する各電気機器をそれぞれ非常用コンセントに接続する必要がある。かかる接続作業は、延長コードを用いて接続したり、電気機器を非常用コンセント近くに移動して接続したり、といった面倒な作業になると考えられる。そのため、停電してから電気機器を使用するまでに時間がかかることが想定される。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、停電時に建物内の電気機器を速やかに使用できるようにするとともに、長期間にわたり安定して電気機器を使用可能とする建物の給電システムを提供することを目的とする。

第１の発明の建物の給電設備は、系統電源からの給電が停止された停電時において、建物内に設けられた複数の電気機器を含む特定回路に前記系統電源以外からの給電を可能とした建物の給電システムであって、
車載バッテリを搭載した車両と給電ケーブルを介して接続される給電用接続部と、
前記給電用接続部に前記給電ケーブルを介して供給される前記車載バッテリの蓄電電力を前記特定回路に供給するための第１給電経路と、
前記建物に設置され、停電時に自立運転が可能とされた太陽光発電装置と、
前記太陽光発電装置の自立運転により発電された発電電力を前記特定回路に供給するための第２給電経路と、
前記車載バッテリの蓄電電力と前記太陽光発電装置の発電電力とのうちいずれを前記特定回路に供給するか切り替える切替手段と、を備えることを特徴とする。

第１の発明によれば、建物の停電時に、車両の車載バッテリに蓄えられた蓄電電力と、太陽光発電装置の自立運転により発電された発電電力とをそれぞれ建物内の特定回路に供給することができる。また、車載バッテリの蓄電電力と太陽光発電装置の発電電力とのうち、いずれの電力を特定回路に供給するかを切替手段により切り替えることができる。そのため、例えば車載バッテリの蓄電量（蓄電電力量）が少ない場合には、太陽光発電装置の発電電力を特定回路に供給したり、また、太陽光発電装置の発電電力が少ない場合には、車載バッテリの蓄電電力を特定回路に供給したりすることができる。そのため、停電時において、長期間にわたり安定して特定回路（電気機器）に給電を行うことができる。

また、太陽光発電装置の自立運転により発電された発電電力を、複数の電気機器を含む特定回路に供給するようにしたため、停電時に、非常用コンセントに電気機器を接続する作業を行わなくて済む。そのため、停電時に速やかに電気機器を使用することが可能となる。

第２の発明の建物の給電システムは、第１の発明において、前記太陽光発電装置による発電電力を取得する発電電力取得手段と、
前記発電電力取得手段により取得された発電電力に基づいて、前記車載バッテリの蓄電電力と前記太陽光発電装置の発電電力とのうちいずれを前記特定回路に供給するか前記切替手段により切り替える切替制御手段と、を備えることを特徴とする。

第２の発明によれば、太陽光発電装置の発電電力に基づいて、車載バッテリの蓄電電力と太陽光発電装置の発電電力とのうちいずれの電力を特定回路に供給するかが切り替えられる。この場合、例えば、晴天時等、太陽光発電装置の発電電力が大きい場合には、発電電力を特定回路に供給し、雨天時等、太陽光発電装置の発電電力が小さい場合には、車載バッテリの蓄電電力を特定回路に供給するようにすることができる。これにより、太陽光発電装置の発電電力に応じて、特定回路への給電元を好適に切り替えることができる。

第３の発明の建物の給電システムは、第１又は第２の発明において、前記給電ケーブルにおいて地絡が生じたことを検出する地絡検出部と、
前記地絡検出部により前記給電ケーブルの地絡が検出された場合に、前記太陽光発電装置の発電電力を前記特定回路に供給するように前記切替手段を切替制御する切替制御手段と、を備えることを特徴とする。

第３の発明によれば、給電ケーブルにおいて地絡が生じた場合には、太陽光発電装置の発電電力が特定回路に供給されるように切替手段が切り替えられる。したがって、給電ケーブルにおいて地絡が生じた場合には、車載バッテリの蓄電電力が給電ケーブルを介して特定回路に供給されることが停止される。そのため、地絡発生時に給電ケーブルに触れ感電してしまう等の事態を招くのを回避することができる。

第４の発明の建物の給電システムは、第１乃至第３のいずれかの発明において、前記車載バッテリに蓄電された蓄電量を取得する蓄電量取得手段と、
前記蓄電量取得手段により取得された蓄電量が所定の下限設定値まで低下した場合に、前記太陽光発電装置の発電電力を前記特定回路に供給するよう前記切替手段を切替制御する切替制御手段と、を備えることを特徴とする。

第４の発明によれば、車載バッテリの蓄電量が所定の下限設定値まで低下すると、太陽光発電装置の発電電力が特定回路に供給されるよう切替手段が切り替えられる。これにより、車載バッテリの蓄電量を一定以上確保しておくことができるため、車載バッテリの蓄電電力を使い過ぎて車両を走行させることができなくなるのを回避することができる。

第５の発明の建物の給電システムは、第２乃至第４のいずれかの発明において、前記車両と充電ケーブルを介して接続される充電用接続部と、
前記太陽光発電装置の自立発電による発電電力を前記充電用接続部に供給する第３給電経路と、を備え、
前記充電用接続部に供給される発電電力は前記充電ケーブルを介して前記車載バッテリに供給されることを特徴とする。

第５の発明によれば、停電時に、太陽光発電装置の自立発電による発電電力を車両の車載バッテリに供給することで、車載バッテリを充電することができる。この場合、停電時に、より長期にわたって特定回路（電気機器）に給電を行うことができる。

第６の発明の建物の給電システムは、第５の発明において、前記太陽光発電装置の発電電力が前記特定回路に供給されるように前記切替手段が切り替えられた場合に、前記充電用接続部に前記車両を前記充電ケーブルを介して接続するよう促す報知処理を行う報知手段を備えることを特徴とする。

給電と充電との両方が可能な車両では、給電ケーブルを接続する接続口と、充電ケーブルを接続する接続口とが共通の接続口となっていることが多い。そのため、給電ケーブルを接続口に接続し、車載バッテリの蓄電電力を給電ケーブルを介して特定回路に供給している場合には、接続口に充電ケーブルを接続することができず、車載バッテリの充電を行うことができない。したがって、車載バッテリに充電を行うことができるのは、太陽光発電装置の発電電力が特定回路に供給されている場合に限られる。

そこで、第６の発明では、この点に鑑み、太陽光発電装置の発電電力が特定回路に供給されるよう切替手段が切り替えられた場合に報知処理を行い、それにより、充電用接続部に車両を充電ケーブルを介して接続することを促すようにしている。この場合、車載バッテリの充電が可能となる適切なタイミングで、ユーザに車両と充電用接続部とを充電ケーブルにより接続する作業を行わせることができる。そのため、車載バッテリの充電を行う上で、好適な構成とすることができる。

建物の給電システムの概略を示す全体構成図。 図１において、停電時に車両から給電を行う際の電力の流れを示す図。 図１において、停電時に太陽光発電装置から給電を行う際の電力の流れを示す図。 給電処理を示すフローチャート。 停電時処理の手順を示すサブルーチン。

以下に、本発明を具体化した一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態における給電システムの概略を示す全体構成図である。なお、図１では、商用電力が供給されている通常時における電力の流れを矢印で示している。

図１に示すように、建物１０には分電盤１１が設けられている。分電盤１１には、商用電源（系統電源）１３から送られる商用電力が引き込み線１４を介して供給される。引き込み線１４は、電柱に設けられた柱上トランス（図示略）から建物１０側に引き込まれている。柱上トランスでは、配電線を流れるＡＣ６６００Ｖの高圧電力（商用電力）がＡＣ１００／２００Ｖの低圧電圧に変換される。そして、その変換された低圧電力が引き込み線１４を介して分電盤１１に供給されるようになっている。

分電盤１１には、建物１０において停電が発生しているか否かを検知する停電検知センサ２１が設けられている。停電検知センサ２１は、分電盤１１に商用電力が供給されているか否かを検知する電力センサからなる。

建物１０の屋根上には、太陽光が照射されることで太陽光発電を行う太陽光発電装置２５が設けられている。太陽光発電装置２５は、電気配線３５を介してパワーコンディショナー３１に接続されている。太陽光発電装置２５により発電された発電電力は電気配線３５を介してパワーコンディショナー３１に供給される。

パワーコンディショナー３１は、太陽光発電装置２５により発電された発電電力（直流電力）を交流電力に変換するものである。パワーコンディショナー３１は、建物１０の外壁２６に設けられている。パワーコンディショナー３１により交流電力に変換された発電電力は、電気配線３６を介して分電盤１１に供給される。また、パワーコンディショナー３１には、太陽光発電装置２５による発電電力を検知する発電電力センサ３３が設けられている。

分電盤１１に供給される商用電力及び太陽光発電装置２５からの電力は、分電盤１１から建物１０内の複数の回路（分岐回路）に分配供給される。これら複数の回路には、リビング用の回路であるリビング回路１５が含まれている。リビング回路１５は、照明１６、照明ＳＷ１７及びコンセント１８等の複数の電気機器と、これらの電気機器１６～１８に接続されたユニットケーブル１９とを有しており、特定回路に相当するものである。なお、図１では便宜上、建物１０内の各回路のうち、リビング回路１５以外の回路については図示を省略している。

建物１０には、第２切替スイッチ４１が設けられている。分電盤１１は電気配線４３を介して第２切替スイッチ４１に接続され、第２切替スイッチ４１は電気配線４７を介してリビング回路１５に接続されている。

分電盤１１とリビング回路１５とは第２切替スイッチ４１を介して接続されている。分電盤１１は電気配線４３を介して第２切替スイッチ４１に接続され、第２切替スイッチ４１は電気配線４７を介してリビング回路１５に接続されている。分電盤１１に供給される商用電力及び発電電力は、分電盤１１から各電気配線４３，４７及び第２切替スイッチ４１を介してリビング回路１５に供給される。

第２切替スイッチ４１は、３位置切替式の切替スイッチである。第２切替スイッチ４１は、Ｃ位置（Ｃ点）、Ｄ位置（Ｄ点）及びＥ位置（Ｅ点）に位置切替可能なスイッチ部４１ａを有している。分電盤１１は、第２切替スイッチ４１のＣ位置（Ｃ点）に電気配線４３を介して接続されている。第２切替スイッチ４１のスイッチ部４１ａが「Ｃ位置」に切り替えられると、電気配線４３，４７を介して分電盤１１とリビング回路１５とが接続される。これにより、分電盤１１から電気配線４３，４７を介してリビング回路１５に商用電力及び発電電力が供給されるようになっている。なお、第２切替スイッチ４１（スイッチ部４１ａ）は、通常Ｃ位置に位置している。また、第２切替スイッチ４１の切り替えは、後述するコントローラ９０により電気的に制御されるようになっているが、居住者が手動で行うことも可能となっている。

建物１０には、車両５０に充電を行うための第１充電用接続部６１が設けられている。詳しくは、屋外には、建物１０に隣接して車両５０の駐車スペース２７が設けられ、その駐車スペース２７に面した外壁２６に第１充電用接続部６１が設けられている。第１充電用接続部６１は、電気配線６２を介して分電盤１１と接続されている。第１充電用接続部６１には、分電盤１１から商用電力又は太陽光発電装置２５の発電電力が供給される。

車両５０は外部給電機能を有しており、例えば車載バッテリ５２を搭載したプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）となっている。車両５０には、車体の側面部に充電ケーブル５５を接続可能な接続口５３が設けられている。接続口５３は車載バッテリ５２に電気的に接続されている。また、車両５０には、車載バッテリ５２の蓄電状態（残存容量ＳＯＣ）を管理するＥＣＵ（電子制御ユニット）５４が設けられている。

車両５０は、充電ケーブル５５を介して第１充電用接続部６１と接続されるようになっている。充電ケーブル５５は、その両端部に一対のコネクタ５５ａ，５５ｂを有している。これら各コネクタ５５ａ，５５ｂのうち、一方のコネクタ５５ａが車両５０の接続口５３に接続され、他方のコネクタ５５ｂが第１充電用接続部６１に接続されることで、車両５０（車載バッテリ５２）と建物１０とが充電ケーブル５５を介して電気的に接続されるようになっている。そして、その接続状態で、第１充電用接続部６１から電力（商用電力又は発電電力）が充電ケーブル５５を介して車載バッテリ５２に供給され、その供給される電力により車載バッテリ５２が充電されるようになっている。

ここで、本実施形態の給電システムでは、災害等により建物１０に停電が発生した場合（すなわち商用電力の供給が停止された場合）に、車両５０及び太陽光発電装置２５から建物１０内のリビング回路１５に電力を供給可能となっている。そこで、以下では、かかる給電に関する構成について説明する。

まず、停電時に車両５０からリビング回路１５に給電するための構成について、図１に加え図２を参照しながら説明する。なお、図２は、図１において、停電時に車両５０から給電を行う際の電力の流れを示す図である。図２では、その電力の流れを矢印で示している。

上述のとおり、車両５０には接続口５３が設けられている。この接続口５３には、建物１０内のリビング回路１５に給電するための給電ケーブル５７を接続することができる。つまり、接続口５３には、充電ケーブル５５及び給電ケーブル５７の両方を接続することが可能となっており、接続口５３が両ケーブル５５，５７共用の接続口となっている。

車両５０は、給電ケーブル５７を介して給電用接続部６５と接続されるようになっている。給電用接続部６５は、駐車スペース２７に面した外壁２６に設けられている。給電ケーブル５７は、その両端部に一対のコネクタ５７ａ，５７ｂを有している。これら各コネクタ５７ａ，５７ｂのうち、一方のコネクタ５７ａは車両５０の接続口５３に接続可能とされ、他方のコネクタ５７ｂは給電用接続部６５に接続可能とされている。これにより、給電ケーブル５７のコネクタ５７ａが車両５０の接続口５３に接続され、かつ、コネクタ５７ｂが建物１０の給電用接続部６５に接続されることで、車両５０と建物１０とが給電ケーブル５７を介して電気的に接続されるようになっている。

建物１０の屋内側には、車両接続用装置７１が設けられている。給電用接続部６５と車両接続用装置７１とは電気配線６６により接続されている。車両接続用装置７１は、地絡検出部７２を有する。後述するように、車両５０からリビング回路１５には給電ケーブル５７を介して給電を行うことが可能となっているが、地絡検出部７２は、かかる給電を行う際に、給電ケーブル５７において地絡が生じたことを検出するものである。また、電気配線６６には、給電ケーブル５７により車両５０（接続口５３）と給電用接続部６５とが電気的に接続されたことを検知する接続検知センサ７５が設けられている。

車両接続用装置７１は、第２切替スイッチ４１と電気配線４５により接続されている。車両接続用装置７１は、第２切替スイッチ４１のＥ位置（Ｅ点）に接続されている。図２に示すように、第２切替スイッチ４１のスイッチ部４１ａがＥ位置に切り替えられると、各電気配線４５，４７を介して車両接続用装置７１とリビング回路１５とが接続され、ひいては各電気配線４５，４７，６６を介して給電用接続部６５とリビング回路１５とが接続される。このため、第２切替スイッチ４１がＥ位置に切り替えられた状態で、車両５０と給電用接続部６５とを給電ケーブル５７により接続すると、車両５０（詳しくは、車載バッテリ５２）とリビング回路１５とが電気的に接続され、車載バッテリ５２の電力（蓄電電力）が給電ケーブル５７及び電気配線４５，４７，６６を介してリビング回路１５（電気機器１６～１８）に供給される。なお、この場合、各電気配線４５，４７，６６を有して第１給電経路が構成されている。

次に、停電時に太陽光発電装置２５からリビング回路１５に給電するための構成について、図１に加え図３を参照しながら説明する。なお、図３は、図１において、停電時に太陽光発電装置２５から給電を行う際の電力の流れを示す図である。図３では、その電力の流れを矢印で示している。

図１に示すように、太陽光発電装置２５のパワーコンディショナー３１は、太陽光発電装置２５が商用電源１３と連携して運転を行う系統連系運転と、商用電源１３から切り離された状態で運転を行う自立運転とに、運転状態を切り替えることが可能となっている。パワーコンディショナー３１は、商用電力が供給されている通常時には系統連系運転を行い、停電時には自立運転を行うようになっている。

パワーコンディショナー３１は、第１切替スイッチ３２と、発電電力センサ３３とを有している。第１切替スイッチ３２は、２位置切替式の切替装置であり、太陽光発電装置２５と電気配線３７を介して接続されている。第１切替スイッチ３２は、Ａ位置（Ａ点）と、Ｂ位置（Ｂ点）とに位置切替可能なスイッチ部３２ａを有している。第１切替スイッチ３２のＡ位置（Ａ点）は、分電盤１１と電気配線３６を介して接続されている。第１切替スイッチ３２のスイッチ部３２ａがＡ位置に切り替えられると、電気配線３５，３６を介して太陽光発電装置２５と分電盤１１とが接続される。これにより、太陽光発電装置２５による発電電力が各電気配線３５，３６を介して分電盤１１に供給される。したがって、第１切替スイッチ３２（スイッチ部３２ａ）がＡ位置に切り替えられた状態では、系統連系運転が行われる。なお、第１切替スイッチ３２は、通常、Ａ位置に位置している。

第１切替スイッチ３２のＢ位置（Ｂ点）は、第２切替スイッチ４１のＤ位置（Ｄ点）と電気配線３７を介して接続されている。図３に示すように、第１切替スイッチ３２のスイッチ部３２ａがＢ位置に切り替えられ、かつ、第２切替スイッチ４１のスイッチ部４１ａがＤ位置に切り替えられると、各電気配線３５，３７，４７を介して太陽光発電装置２５とリビング回路１５とが接続される。これにより、太陽光発電装置２５による発電電力が各電気配線３５，３７，４７を介してリビング回路１５に供給される。したがって、第１切替スイッチ３２（スイッチ部３２ａ）がＢ位置に切り替えられた状態では、自立運転が行われる。なお、この場合、各電気配線３５，３７，４７により第２給電経路が構成されている。

建物１０の屋内には、第１切替スイッチ３２の切替操作を行うためのリモコン７７が設けられている。リモコン７７は、居住者が操作を行うためのタッチパネル７８を有している。居住者は、このタッチパネル７８を操作して、第１切替スイッチ３２をＡ位置及びＢ位置のいずれかに切り替える。つまり、リモコン７７は、パワーコンディショナー３１の運転を系統連系運転及び自立運転のいずれかに切り替えるための操作部となっている。建物１０が停電になった場合には、系統連系運転が自動停止される。そのため、居住者は、リモコン７７を操作して第１切替スイッチ３２をＡ位置からＢ位置に切り替え、自立運転を開始させることになる。

建物１０には、車両５０に充電を行うための第２充電用接続部８１が設けられている。第２充電用接続部８１は、駐車スペース２７に面した外壁２６において、第１充電用接続部６１と隣接した状態で設けられている。第１充電用接続部６１が、系統運転時に車両５０の充電を行うものであるのに対し、第２充電用接続部８１は、自立運転時に車両５０の充電を行うものとなっている。

第２充電用接続部８１には、電気配線３７の中間部から分岐して延びる電気配線８２が接続されている。第１切替スイッチ３２がＢ位置に切り替えられた自立運転時には、電気配線３５と、電気配線３７の一部と、電気配線８２と介して太陽光発電装置２５と第２充電用接続部８１とが接続される。これにより、第２充電用接続部８１には、太陽光発電装置２５による発電電力が、各電気配線３５，３７，８２を介して第２充電用接続部８１に供給される。なお、この場合、電気配線３５と、電気配線３７の一部と、電気配線８２とにより第３給電経路が構成されている。

第２充電用接続部８１には、充電ケーブル５５を接続可能となっている。したがって、充電ケーブル５５は、第１充電用接続部６１及び第２充電用接続部８１にそれぞれ接続可能となっている。充電ケーブル５５のコネクタ５５ａが車両５０の接続口５３に接続され、コネクタ５５ｂが第２充電用接続部８１に接続されることで、車両５０（車載バッテリ５２）と建物１０とが充電ケーブル５５を介して電気的に接続される。そして、その接続状態で、第２充電用接続部８１から太陽光発電装置２５の発電電力が充電ケーブル５５を介して車載バッテリ５２に供給され、その供給される電力により車載バッテリ５２が充電されるようになっている。これにより、停電時においても、車載バッテリ５２を充電することが可能となっている。

その他の構成として、建物１０には、報知手段としてのスピーカ８５が設けられている。スピーカ８５は、建物１０内のリビングに設けられている。スピーカ８５は、停電時に、居住者に対して充電ケーブル５５や給電ケーブル５７の接続を促す報知等を音声を出力することにより行うものである。

次に、建物１０の給電システムの電気的構成について説明する。

建物１０には、給電システムの制御を行うコントローラ９０が設けられている。コントローラ９０は、ＣＰＵ等を有する周知のマイクロコンピュータを主体に構成されている。なお、コントローラ９０が切替制御手段に相当する。

コントローラ９０には、分電盤１１が接続されている。コントローラ９０には、停電検知センサ２１より、建物１０が停電しているか否かについての検知結果が逐次入力される。

コントローラ９０には、パワーコンディショナー３１が接続されている。コントローラ９０には、パワーコンディショナー３１から、第１切替スイッチ３２がＡ位置及びＢ位置のいずれの位置であるか（すなわち、系統連系運転及び自立運転のいずれの運転状態であるか）に関する切替情報が逐次入力される。また、コントローラ９０には、発電電力センサ３３から、太陽光発電装置２５における発電電力の情報が逐次入力される。

コントローラ９０には、車両接続用装置７１が接続されている。コントローラ９０には、地絡検出部７２から給電ケーブル５７における地絡の発生についての検出結果が逐次入力される。

コントローラ９０には、接続検知センサ７５が接続されている。コントローラ９０には、給電ケーブル５７により車両５０と給電用接続部６５とが電気的に接続されているか否かについての検知結果が逐次入力される。

コントローラ９０は、車両５０のＥＣＵ５４との間で無線通信可能な通信部９１を有している。コントローラ９０は、通信部９１により車両５０のＥＣＵ５４に対してリクエスト信号を送信する。ＥＣＵ５４は無線通信機能を有しており、コントローラ９０からのリクエスト信号を受信すると、コントローラ９０（詳しくは、通信部９１）に対して車載バッテリ５２の蓄電量情報（残存容量情報）を逐次送信する。そして、ＥＣＵ５４から送信される蓄電量情報をコントローラ９０は受信し、蓄電量情報を取得する（蓄電量取得手段に相当）。

コントローラ９０には、第２切替スイッチ４１が接続されている。コントローラ９０は、上述の各種センサ類から入力される情報に基づいて、第２切替スイッチ４１を、Ｃ位置、Ｄ位置及びＥ位置のいずれかに切り替えるように制御する。

コントローラ９０には、スピーカ８５が接続されている。コントローラ９０は、各種センサ類から入力される情報に基づいて、スピーカ８５に報知処理を実行させる。

次に、コントローラ９０により実行される制御処理について図４に基づいて説明する。なお、図４に示す制御処理は、所定の時間周期で繰り返し実行される。

ステップＳ１１では、停電検知センサ２１により停電が検知されたか否かを判定する。停電が検知された場合、ＹＥＳ判定してステップＳ１２へ進む。停電が検知されていない（すなわち、商用電源１３からの電力の供給が停止していない）場合、ＮＯ判定して本処理を終了する。

上述したように、建物１０で停電が発生した場合には、居住者がリモコン７７を操作して第１切替スイッチ３２をＡ位置からＢ位置に切り替えることになる。つまり、太陽光発電装置２５の自立運転を開始させることになる。そこで、ステップＳ１２では、太陽光発電装置２５が自立運転状態になっているか否かを判定する。具体的には、第１切替スイッチ３２がＢ位置に切り替えられているか否かを判定する。自立運転状態になっていない場合には、そのまま本処理を終了し、自立運転状態になっていれば、後続のステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、停電時処理を実行する。ステップＳ１３における詳しい処理は後述する。

続くステップＳ１４では、停電検知センサ２１からの検知結果に基づき、停電が復旧したか否かを判定する。停電が復旧していない場合、ＮＯ判定して本処理を終了する。停電が復旧した場合、ＹＥＳ判定してステップＳ１５へ進む。

ステップＳ１５では、第２切替スイッチ４１をＣ位置に切り替えて、分電盤１１からリビング回路１５に給電されるようにする。その後、本処理を終了する。

次に、ステップＳ１３において実行される停電時処理における処理手順について説明する。図５は、停電時処理の手順を示すサブルーチンである。

ステップＳ２１では、発電電力センサ３３から太陽光発電装置２５による発電電力情報を取得する。続いてステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、太陽光発電装置２５により供給される電力だけでリビング回路１５における消費電力を賄うことができるか否かを判定する。具体的には、ステップＳ２１で取得した発電電力が所定の消費電力以上であるか否かを判定する。所定の消費電力は、予めコントローラ９０に記憶されたリビング回路１５における消費電力の想定値に設定されている。太陽光発電装置２５により供給可能な電力が所定の消費電力以上である場合には、ＹＥＳ判定してステップＳ２３に進む。一方、太陽光発電装置２５により供給可能な電力が所定の消費電力未満である場合には、ＮＯ判定して後述するステップＳ３２に進む。

ステップＳ２３では、第２切替スイッチ４１をＤ位置に切り替えて、太陽光発電装置２５からリビング回路１５に給電されるようにする。その後、ステップＳ２４に進む。

ステップＳ２４では、スピーカ８５に第１報知処理を実行させる。第１報知処理では、第２充電用接続部８１に車両５０（接続口５３）を充電ケーブル５５を介して接続するよう居住者に促すための音声をスピーカ８５より出力させる。この報知に応じて、居住者が、第２充電用接続部８１に車両５０を充電ケーブル５５を介して接続する作業を完了すると、車載バッテリ５２の充電が開始される。この際、太陽光発電装置２５の自立運転による発電電力のうち、電気機器１６～１８で消費されず余剰となった電力が、車載バッテリ５２に供給され、その供給される余剰電力により車載バッテリ５２の充電が行われる。その後、本停電時処理を終了する。

一方、ステップＳ３２では、給電ケーブル５７により車両５０と給電用接続部６５とが電気的に接続されているか否かを判定する。接続されていない場合には、ＮＯ判定してステップＳ３３に進む。接続されている場合には、ＹＥＳ判定してステップＳ３４に進む。

ステップＳ３３では、スピーカ８５に第２報知処理を実行させる。第２報知処理では、給電用接続部６５に車両５０（接続口５３）を給電ケーブル５７を介して接続するよう居住者を促すための音声をスピーカ８５より出力させる。この報知に応じて、居住者は、給電用接続部６５に車両５０を給電ケーブル５７を介して接続する作業を行う。その後、本停電時処理を終了する。

一方、ステップＳ３４では、第２切替スイッチ４１をＥ位置に切り替えて、車両５０からリビング回路１５に給電されるようにする。その後、ステップＳ３５に進む。

ステップＳ３５では、地絡検出部７２からの検出結果に基づいて、給電ケーブル５７における地絡の発生の有無について判定する。地絡が発生していない場合には、ＮＯ判定してステップＳ３６に進む。地絡が発生している場合には、ＹＥＳ判定して後述するステップＳ３８に進む。

ステップＳ３６では、車載バッテリ５２の蓄電状態（蓄電量）についての情報を取得する。詳しくは、コントローラ９０は通信部９１により車両５０のＥＣＵ５４に対してリクエスト信号を送信する。このリクエスト信号を受信したＥＣＵ５４は、車載バッテリ５２の蓄電量情報をコントローラ９０へ送信する。ＥＣＵ５４から送信される蓄電量情報をコントローラ９０が受信することにより車載バッテリ５２の蓄電量を取得する。続いてステップＳ３７に進む。

ステップＳ３７では、ステップＳ３６で取得した車載バッテリ５２の蓄電量が所定の下限設定値以下であるか否かを判定する。ここで、下限設定値は、例えば、居住者が建物１０から燃料スタンドまで車両５０を移動させるために必要な蓄電量に所定の電力余裕を加えた値に設定されている。下限設定値は、コントローラ９０に予め記憶されている。蓄電量が所定の下限設定値よりも大きい場合には、ＮＯ判定して本停電時処理を終了する。一方、蓄電量が所定の下限設定値以下である場合には、ＹＥＳ判定してステップＳ３８に進む。

ステップＳ３８では、第２切替スイッチ４１をＥ位置からＤ位置に切り替えて、太陽光発電装置２５からリビング回路１５に給電されるようにする。その後、本停電時処理を終了する。なお、この場合、太陽光発電装置２５の発電電力がリビング回路１５における消費電力の想定値未満であるため、太陽光発電装置２５の発電電力による車載バッテリ５２の充電は行わないこととしている。このため、第２切替スイッチ４１がＤ位置に切り替えられたにもかかわらず、第１報知処理については実行しないようにしている。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。

本実施形態によれば、建物１０の停電時に、車両５０の車載バッテリ５２に蓄えられた蓄電電力と、太陽光発電装置２５の自立運転により発電された発電電力とをそれぞれ建物１０内のリビング回路１５に供給することができる。また、車載バッテリ５２の蓄電電力と太陽光発電装置２５の発電電力とのうち、いずれの電力をリビング回路１５に供給するかを第２切替スイッチ４１により切り替えることができる。そのため、例えば車載バッテリ５２の蓄電量（蓄電電力量）が少ない場合には、太陽光発電装置２５の発電電力をリビング回路１５に供給したり、また、太陽光発電装置２５の発電電力が少ない場合には、車載バッテリ５２の蓄電電力をリビング回路１５に供給したりすることができる。そのため、停電時において、長期間にわたり安定してリビング回路１５（電気機器１６～１８）に給電を行うことができる。

また仮に、建物１０に非常用コンセントを設け、太陽光発電装置２５の自立運転により発電された電力を非常用コンセントに供給するような構成とした場合には、停電時に、使用する各電気機器をそれぞれ非常用コンセントに接続する必要がある。かかる接続作業は、延長コードを用いて接続したり、電気機器を非常用コンセント近くに移動して接続したり、といった面倒な作業になると考えられる。そのため、停電してから電気機器を使用するまでに時間がかかることが想定される。

そこで、本実施形態によれば、太陽光発電装置２５の自立運転により発電された発電電力を、複数の電気機器１６～１８を含むリビング回路１５に供給するようにしたため、停電時に、非常用コンセントに電気機器を接続する作業を行わなくて済む。そのため、停電時に速やかに電気機器１６～１８を使用することが可能となる。

本実施形態によれば、発電電力センサ３３により取得した太陽光発電装置２５の発電電力に基づいて、車載バッテリ５２の蓄電電力と太陽光発電装置２５の発電電力とのうちいずれの電力をリビング回路１５に供給するかが切り替えられる。この場合、例えば、晴天時等、太陽光発電装置２５の発電電力が大きく所定の下限設定値以上である場合には、発電電力をリビング回路１５に供給し、雨天時等、太陽光発電装置２５の発電電力が小さく所定の下限設定値未満である場合には、車載バッテリ５２の蓄電電力をリビング回路１５に供給するようにすることができる。これにより、太陽光発電装置２５の発電電力に応じて、リビング回路１５への給電元を好適に切り替えることができる。

本実施形態によれば、地絡検出部７２が給電ケーブル５７における地絡を検出した場合には、太陽光発電装置２５の発電電力がリビング回路１５に供給されるように第２切替スイッチ４１がＤ位置に切り替えられる。したがって、給電ケーブル５７において地絡が生じた場合には、車載バッテリ５２の蓄電電力が給電ケーブル５７を介してリビング回路１５に供給されることが停止される。そのため、地絡発生時に居住者等が給電ケーブル５７に触れ感電してしまう等の事態を招くのを回避することができる。

また、リビング回路１５への電力供給は、太陽光発電装置２５の自立発電による発電電力により継続されるため、居住者は、車載バッテリ５２からリビング回路１５への電力供給が停止されても、リビング回路１５の複数の電気機器１６～１８を引き続き使用することができる。ただし、その場合には、太陽光発電装置２５による発電電力がリビング回路１５における消費電力の想定値未満となっているため、居住者は、電気機器１６～１８による消費電力が大きくなり過ぎないように注意する必要がある。

本実施形態によれば、車載バッテリ５２の蓄電量が所定の下限設定値以下まで低下すると、太陽光発電装置２５の発電電力がリビング回路１５に供給されるよう第２切替スイッチ４１がＤ位置に切り替えられる。また、所定の下限設定値は、居住者が建物１０から燃料スタンドまで車両５０を移動させるために必要な蓄電量に所定の電力余裕を加えた値に設定されている。これにより、車載バッテリ５２の蓄電量を一定以上確保しておくことができるため、車載バッテリ５２の蓄電電力を使い過ぎて車両５０を走行させることができなくなるのを回避することができる。

本実施形態によれば、停電時に、太陽光発電装置２５の自立発電による発電電力を車両５０の車載バッテリ５２に供給するための第２充電用接続部８１が設けられている。これにより、停電時においても車載バッテリ５２を充電することができる。この場合、停電時に、より長期にわたってリビング回路１５（電気機器１６～１８）に給電を行うことができる。

本実施形態において、車両５０は給電と充電との両方が可能であるが、給電ケーブル５７を接続する場合と、充電ケーブル５５を接続する場合とで共通して接続口５３を使用するようになっている。そのため、給電ケーブル５７を接続口５３に接続し、車載バッテリ５２の蓄電電力を給電ケーブル５７を介してリビング回路１５に供給している場合には、接続口５３に充電ケーブル５５を接続することができず、車載バッテリ５２の充電を行うことができない。したがって、車載バッテリ５２に充電を行うことができるのは、太陽光発電装置２５の発電電力がリビング回路１５に供給されている場合に限られる。

そこで、本実施形態によれば、太陽光発電装置２５の発電電力がリビング回路１５に供給されるよう第２切替スイッチ４１が切り替えられた場合にスピーカ８５により第１報知処理を行い、それにより、居住者が第２充電用接続部８１に車両５０を充電ケーブル５５を介して接続することを促すようにしている。この場合、車載バッテリ５２の充電が可能となる適切なタイミングで、居住者に車両５０と第２充電用接続部８１とを充電ケーブル５５により接続する作業を行わせることができる。そのため、車載バッテリ５２の充電を行う上で、好適な構成となっている。

また、太陽光発電装置２５の自立発電による発電電力が、リビング回路１５における消費電力の想定値未満である場合には、原則、車載バッテリ５２から建物１０に給電を行う。この際、車両５０と給電用接続部６５とが給電ケーブル５７を介して接続されていないと、車載バッテリ５２から建物１０に給電することができない。

そこで、本実施形態によれば、太陽光発電装置２５の自立発電による発電電力が、リビング回路１５における消費電力の想定値よりも小さく、かつ車両５０と建物１０とが給電ケーブル５７により接続されていない場合には、スピーカ８５により第２報知処理を行い、それにより、居住者が給電用接続部６５に車両５０を給電ケーブル５７を介して接続することを促すようにしている。かかる構成によれば、車両５０と建物１０とが給電ケーブル５７を介して接続されていないことにより、車載バッテリ５２から建物１０に給電できなくなることを回避できる。

（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。

（１）上記実施形態では、発電電力取得手段として、発電電力センサ３３を用いたが、太陽光発電装置２５の発電電力を取得する手段は必ずしもこれに限定されない。例えば、日照量を検出する日照センサを設け、コントローラ９０が、日照センサにより検出された日照量に基づき、発電電力を算出（取得）するようにしてもよい。この場合、予め日照量と太陽光発電装置２５の発電電力との関係を求めておき、その関係を用いて、日射センサにより検出された日射量に基づいて、発電電力を算出することが考えられる。

（２）上記実施形態では、太陽光発電装置２５により供給される電力だけでリビング回路１５における消費電力を賄うことができるか否かの判定を、所定の下限設定値に基づいて行うこととした。そして、下限設定値については、リビング回路１５における消費電力の想定値を固定値として設定した。しかし、これ以外にも、例えば昼間と夜間とではリビング回路１５における消費電力が異なることを想定し、時間帯によって異なる下限設定値を設定するようにしてもよい。また、建物１０内に、リビング回路１５における消費電力を逐次取得する消費電力センサを設け、当該消費電力センサにより取得された消費電力値に基づいて、下限設定値を変動させるようにしてもよい。なお、下限設定値は、所定の電力余裕を加味した値を設定するようにしてもよい。

（３）上記実施形態では、報知手段としてスピーカ８５を設け、スピーカ８５に音声を出力させることにより報知する構成としたが、報知手段はスピーカ８５に限定されない。例えば、リモコン７７のタッチパネル７８の表示制御により報知してもよいし、建物１０にランプを設け、ランプを点灯させる態様により報知してもよい。また、居住者が所持するスマートフォン等のモバイル端末に通知を送信してもよい。

（４）上記実施形態では、車載バッテリ５２の蓄電量が所定の下限設定値以下まで低下した場合に、第２切替スイッチ４１をＤ位置に切り替えるようにしたが、車両５０の燃料タンク（図示略）の残存容量（燃料量）を取得する手段を更に設け、燃料タンクの残存容量も加味して上記制御を実行するようにしてもよい。この場合、車載バッテリ５２の蓄電電力が尽きたとしても、燃料タンクの残存容量が十分である場合には、車両５０を燃料スタンドまで走行させることができるため、車載バッテリ５２から建物１０への給電をより長期間行うことができる。

また、所定の下限設定値は、居住者が建物１０から燃料スタンドまで車両５０を移動させるために必要な蓄電量に所定の電力余裕を加えた値を固定値として設定したが、これに限定されない。例えば、コントローラ９０に、インターネットなどの外部情報源から今後の気象に関する気象情報を取得する手段を設け、取得した気象情報に基づいて、下限設定値を変動させるようにしてもよい。この場合、太陽光発電装置２５による発電が十分できなくなるような悪天候が予想される場合には、晴天が予想される場合よりも下限設定値をより大きく設定するようにして、車載バッテリ５２により多くの電力を蓄えるようにすることが考えられる。つまり、所定の電力余裕については、適宜設定することができる。

（５）上記実施形態では、３位置切替式の第２切替スイッチ４１により、リビング回路１５に商用電源１３からの商用電力、太陽光発電装置２５による発電電力及び車載バッテリ５２の蓄電電力のうちいずれを供給するか切り替えるようにした。つまり、第２切替スイッチ４１により、リビング回路１５への給電元を、商用電源１３、太陽光発電装置２５及び車載バッテリ５２のうちいずれにするか切り替えるようにした。ただし、リビング回路１５への給電元の切り替えは、必ずしも３位置切替式の切替スイッチにより行う必要はなく、例えば、２位置切替式の切替スイッチを２つ設け、それら２つの切替スイッチを用いて行うようにしてもよい。この場合、一方の切替スイッチにより、リビング回路１５への給電元を、商用電源１３か商用電源１３以外（つまり、太陽光発電装置２５及び車載バッテリ５２）にするか切り替えるようにし、他方の切替スイッチにより、リビング回路１５への給電元を、商用電源１３以外の各装置２５，５２のうちいずれにするか切り替えるようにすることが考えられる。

（６）上記実施形態では、停電時に太陽光発電装置の自立運転による発電電力により車載バッテリ５２を充電する第２充電用接続部８１を設けたが、第２充電用接続部８１は必須の構成ではない。ただし、上記実施形態の構成とすれば、昼間等に太陽光発電装置２５による発電電力に余剰が発生した際に、その余剰分を車載バッテリ５２に蓄えておくことができるため、太陽光発電装置２５による発電電力を有効利用できる点でより好ましい。

（７）上記実施形態では、太陽光発電装置２５により供給される電力だけでリビング回路１５における消費電力を賄うことができる場合には、車両５０側の状態によらず太陽光発電装置２５の発電電力をリビング回路１５に供給するようにした。すなわち、太陽光発電装置２５からの電力供給を車載バッテリ５２からの電力供給よりも優先するようになっている。この場合、有限である車載バッテリ５２の電力をなるべく消費しないようにできる点で好ましい。

一方、車載バッテリ５２からの電力供給を太陽光発電装置２５からの電力供給よりも優先することも可能である。この場合、車載バッテリ５２からの電力は、天候等により発電電力が変動しやすい太陽光発電装置２５からの電力よりも、安定して建物１０に供給されるため、急な天候変化等により発生し得る電力不足等の不具合をより確実に回避できる点で好ましい。

（８）上記実施形態では、外部給電機能を有する車両としてプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）を用いたが、電気自動車（ＥＶ）や燃料電池複合型自動車（ＦＣＨＶ）等、ＰＨＶ以外の車両を用いてもよい。

（９）上記実施形態では、車両５０の接続口５３は、１つの接続口を充電時と給電時とで兼用するものであるが、これに限定されない。例えば、２つの接続口を設け、一方を充電ケーブル５５用の接続口とし、他方を給電ケーブル５７用の接続口とするものであってもよい。

１０…建物、１３…商用電源（系統電源）、１６…電気機器としての照明、１７…電気機器としての照明ＳＷ、１８…電気機器としてのコンセント、１９…特定回路としてのリビング回路、２５…太陽光発電装置、３５…第２給電経路を構成する電気配線、３７…第２給電経路を構成する電気配線、４１…切替手段としての第２切替スイッチ、４５…第１給電経路を構成する電気配線、４７…第１給電経路及び第２給電経路を構成する電気配線、５０…車両、５２…車載バッテリ、５７…給電ケーブル、６５…給電用接続部、６６…第１給電経路を構成する電気配線。

Claims (6)

1. 系統電源からの給電が停止された停電時において、建物内に設けられた複数の電気機器を含む特定回路に前記系統電源以外からの給電を可能とした建物の給電システムであって、
   車載バッテリを搭載した車両と給電ケーブルを介して接続される給電用接続部と、
   前記給電用接続部に前記給電ケーブルを介して供給される前記車載バッテリの蓄電電力を前記特定回路に供給するための第１給電経路と、
   前記建物に設置され、停電時に自立運転が可能とされた太陽光発電装置と、
   前記太陽光発電装置の自立運転により発電された発電電力を前記特定回路に供給するための第２給電経路と、
   前記車載バッテリの蓄電電力と前記太陽光発電装置の発電電力とのうちいずれを前記特定回路に供給するか切り替える切替手段と、を備えることを特徴とする建物の給電システム。
2. 前記太陽光発電装置による発電電力を取得する発電電力取得手段と、
   前記発電電力取得手段により取得された発電電力に基づいて、前記車載バッテリの蓄電電力と前記太陽光発電装置の発電電力とのうちいずれを前記特定回路に供給するか前記切替手段により切り替える切替制御手段と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の建物の給電システム。
3. 前記給電ケーブルにおいて地絡が生じたことを検出する地絡検出部と、
   前記地絡検出部により前記給電ケーブルの地絡が検出された場合に、前記太陽光発電装置の発電電力を前記特定回路に供給するように前記切替手段を切替制御する切替制御手段と、を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の建物の給電システム。
4. 前記車載バッテリに蓄電された蓄電量を取得する蓄電量取得手段と、
   前記蓄電量取得手段により取得された蓄電量が所定の下限設定値まで低下した場合に、前記太陽光発電装置の発電電力を前記特定回路に供給するよう前記切替手段を切替制御する切替制御手段と、を備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の建物の給電システム。
5. 前記車両と充電ケーブルを介して接続される充電用接続部と、
   前記太陽光発電装置の自立発電による発電電力を前記充電用接続部に供給する第３給電経路と、を備え、
   前記充電用接続部に供給される発電電力は前記充電ケーブルを介して前記車載バッテリに供給されることを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の建物の給電システム。
6. 前記太陽光発電装置の発電電力が前記特定回路に供給されるように前記切替手段が切り替えられた場合に、前記充電用接続部に前記車両を前記充電ケーブルを介して接続するよう促す報知処理を行う報知手段を備えることを特徴とする、請求項５に記載の建物の給電システム。

Images