JP5314793B1 - 配電システム、該配電システムを用いて電気自動車の走行用蓄電池に充電する方法及び該配電システムに電気自動車の走行用蓄電池から給電する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気自動車の走行用蓄電池に充電される電力の発電源を区別することのできる配電システム等を提供する。
【解決手段】集中型発電源で発電した電力と分散型発電源で発電した電力とを電気設備に供給する第１配電系統１４を備えた配電システム１０において、第１配電系統から電気的に独立して設けられて分散型発電源のみからの電力を配電する第２配電系統１６、分散型発電源からの第１配電系統１４または第２配電系統１６への配電を選択的に切り替える切替手段２２、第２配電系統１６に設けられ分散型発電源で発電した電力によって電気自動車２の走行用蓄電池２０への充電を可能とする充電装置４０、充電装置４０によって電気自動車２の走行用蓄電池２０に充電される電力の電力量を検知する充電量検知手段４４を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、集中型発電源で発電した電力と再生可能エネルギーを利用した分散型発電源で発電した電力とを電気設備に供給する第１配電系統を備えた配電システム、この配電システムを用いて電気自動車の走行用蓄電池に充電する方法及び配電システムに電気自動車の走行用蓄電池から給電する方法に関する。

低炭素社会の実現への気運の高まりにつれて、低炭素社会を実現する一環として、化石燃料を燃焼させる内燃機関を備えた自動車から、電気事業者の集中型発電源等で発電した電力を配電する商用交流電源で充電可能な電池自動車や、化石燃料及び電力を切り替えて走行するプラグインハイブリッド型自動車等の電気自動車への移行が進んでいる。

このような商用交流電源によって電気自動車の走行用蓄電池の充電を行うとともに、充電した走行用蓄電池から住宅内にある電気設備に給電を行う住宅用給電システムが、特許文献１に開示されている。特許文献１の住宅用給電システムによると、通常時は商用交流電源を住宅内の電気設備に給電するとともに、停電時には、電気自動車の走行用蓄電池から住宅内にある電気設備に給電を行っている。

ここで、商用交流電源を住宅内の電気設備に供給する電力系統を備え、この電力系統に、再生可能エネルギーを利用した分散型発電源で発電した電力を供給するシステムが知られている。

このシステムでは、分散型発電源からの電力と商用交流電源からの電力という異なる発電源からの電力が、一の電力系統で住宅内の電気設備に配電される。従って、このシステムで電気自動車の走行用蓄電池を充電すれば、再生可能エネルギーを利用した分散型発電源からの電力と商用交流電源からの電力とによって走行用蓄電池が充電される。

特開２００６−１５８０８４号公報

しかし、上記のシステムを用いて電気自動車の走行用蓄電池を充電すると、分散型発電源からの電力と商用交流電源からの電力という異なる発電源からの電力とが区別されないままで電気自動車の走行用蓄電池が充電されることとなり、走行用蓄電池に充電された電力の発電源が明確でなくなる。

従って、例えば今後、分散型発電源によって充電された電気自動車の走行用蓄電池から一般の電気設備に電力を給電して対価を得る事業を行うような場合は、走行用蓄電池に充電された電力の発電源を区別することができないことから、分散型発電源から給電した電力に基づく給電料金の算出を明確に行うことができなくなることが考えられる。

一方、再生可能エネルギーを利用した分散型発電源で発電した場合と、集中型発電源で発電した場合とでは、発電時のＣＯ_２削減効率が異なっており、分散型発電源で発電する場合のほうが、集中型発電源で発電する場合よりもＣＯ_２削減効率が高くなっている。

従って、電気自動車の走行用蓄電池に充電された電力の発電源を区別することができないと、分散型発電源から充電したことに基づいたＣＯ_２削減効率を明確に算出することができないことから、例えば、ＣＯ_２削減効率に基づいた補助金や助成金の申請を行うことが困難となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気自動車の走行用蓄電池に充電される電力の発電源を区別することのできる配電システム、この配電システムを用いて電気自動車の走行用蓄電池に充電する方法及び配電システムに電気自動車の走行用蓄電池から給電する方法を提供することにある。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、集中型発電源で発電した電力と再生可能エネルギーを利用した分散型発電源で発電した電力とを電気設備に供給する第１配電系統を備えた配電システムにおいて、前記第１配電系統から電気的に独立して設けられて前記分散型発電源のみからの電力を配電する第２配電系統と、前記分散型発電源からの前記第１配電系統または前記第２配電系統への配電を選択的に切り替える切替手段と、前記第２配電系統に設けられ、前記分散型発電源で発電した電力によって電気自動車の走行用蓄電池への充電を可能とする充電装置と、該充電装置に設けられ、該充電装置によって前記電気自動車の走行用蓄電池に充電される電力の電力量を検知する充電量検知手段と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、第１配電系統から電気的に独立して設けられて分散型発電源からの電力のみを配電する第２配電系統を備え、この第２配電系統に設けられた充電装置を介して、分散型発電源からの電力のみで電気自動車の走行用蓄電池が充電される。この充電を行う際に、充電装置に設けられた充電量検知手段が、分散型発電源からの電力のみによって充電される電力の電力量を検知することから、電気自動車の走行用蓄電池に充電された電力の発電源を明確に区別することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の配電システムにおいて、前記充電装置で充電される前記走行用蓄電池を搭載した前記電気自動車であると判定した場合に、該電気自動車の充電口に対して開閉可能に設けられたフラップを開蓋させるフラップ開蓋制御機構を備え、前記充電量検知手段は、前記開蓋制御機構によって前記フラップを開蓋させて前記充電装置を介して前記走行用蓄電池を充電する場合に、前記充電装置によって前記電気自動車の走行用蓄電池に充電される電力の電力量を検知することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の配電システムにおいて、前記第１配電系統は、前記電気自動車の走行用蓄電池が電気的に接続されて該走行用蓄電池の電力を前記第１配電系統に給電する給電装置と、該給電装置を介して前記走行用蓄電池から前記第１配電系統に給電される電力の電力量を検知する給電量検知手段と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、第１配電系統に設けられた給電装置によって、分散型発電源からの電力によって充電された電気自動車の走行用蓄電池から第１配電系統に電力が給電される。この給電を行う際に、給電量検知手段が、電気自動車の走行用蓄電池から第１配電系統に給電される電力の電力量を検知することから、第１配電系統に給電された電力の発電源を明確に区別することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の配電システムにおいて、前記第１配電系統及び前記充電装置が設けられた前記第２配電系統が電力消費地の街区内に集積する複数の施設にそれぞれ設けられたことを特徴とする。

この構成によれば、第１配電系統及び充電装置が設けられた第２配電系統を電力消費地の街区内に集積する複数の施設にそれぞれ設け、各施設間で共通の電気自動車の走行用蓄電池に充電してこの電気自動車を複数の施設間で共用したり、走行用蓄電池を各施設間の共同の蓄電池として使用したりすることがある。この場合において、各施設間で走行用蓄電池を充電する際に、電気自動車の走行用蓄電池に充電された電力の発電源を明確に区別することができ、かつ第１配電系統に給電された電力の発電源を明確に区別することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４に記載の配電システムを用いて電気自動車の走行用蓄電池に充電する方法であって、前記第１配電系統内で電力を消費する負荷の消費電力が低下しかつ前記分散型発電源によって発電が行われる際に、前記分散型発電源からの電力供給を前記第１配電系統から前記第２配電系統に切り替え、該第２配電系統の前記充電装置に前記電気自動車の走行用蓄電池を電気的に接続し、該走行用蓄電池に充電する際に該走行用蓄電池に充電される電力量を前記充電装置に設けられた前記充電量検知手段に検知させる、ことを特徴とする。

この構成によれば、分散型発電源のみからの電力を配電する第２配電系統に設けられた充電装置を介して、電気自動車の走行用蓄電池を充電する。この充電を行う際に、分散型発電源からの電力によって充電される電力の電力量を、充電装置に設けられた充電量検知手段に検知させることから、電気自動車の走行用蓄電池に充電された電力の発電源を明確に区別することができる。

しかも、この充電は、第１配電系統内の負荷の消費電力が低下しかつ分散型発電源によって発電が行われる際に、第１配電系統から第２配電系統に切り替えることで行われることから、分散型発電源からの余剰の電力によって、電気自動車の走行用蓄電池を効率的に充電することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項２〜４に記載の配電システムに電気自動車の走行用蓄電池から給電する方法であって、前記第１配電系統の前記給電装置に前記電気自動車の走行用蓄電池を電気的に接続し、前記第１配電系統に前記走行用蓄電池からの電力を供給する際に該走行用蓄電池から前記第１配電系統に給電される電力量を前記給電量検知手段に検知させる、ことを特徴とする。

この構成によれば、第１配電系統に設けられた給電装置を介して、分散型発電源からの電力によって充電された電気自動車の走行用蓄電池から第１配電系統に電力を給電する。この給電を行う際に、電気自動車の走行用蓄電池から第１配電系統に給電される電力の電力量を給電量検知手段に検知させることから、第１配電系統に給電された電力の発電源を明確に区別することができる。

この発明によれば、電気自動車の走行用蓄電池に充電された電力の発電源を明確に区別することができ、かつ第１配電系統に給電された電力の発電源を明確に区別することができる。

この配電システムを電力消費地の街区内に集積する複数の施設にそれぞれ設け、共通の電気自動車の走行用蓄電池を複数の施設間の共同の蓄電池として使用する場合でも、電気自動車の走行用蓄電池に充電された電力の発電源を明確に区別することができ、かつ第１配電系統に給電された電力の発電源を明確に区別することができる。

従って、例えば今後、分散型発電源からの電力によって充電された電気自動車の走行用蓄電池から一般の電気設備に給電して対価を得る事業を行うような場合に、この配電システムを用いることによって、分散型発電源から走行用蓄電池に充電された電力を区別することができ、分散型発電源の電力で充電された走行用蓄電池から給電した電力に基づく給電料金の算出を明確に行うことができる。

さらに、分散型発電源の電力で電気自動車の走行用蓄電池に充電された電力量を区別することができることから、分散型発電源から充電したことに基づいたＣＯ_２削減効率を明確に算出することができる。

本発明の実施の形態に係る配電システムの概略を説明する構成図である。 本実施の形態に係る配電システムの充電装置の概略を説明する図である。 本実施の形態に係る配電システムの給電装置の概略を説明する図である。 本発明に係る配電システムを適用した施設の概略を説明する図である。 同じく、本発明に係る配電システムを適用した施設の概略を説明する図である。

次に、本発明の実施の形態について、図１〜図３に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る配電システムの概略を説明する構成図である。図示のように、配電システム１０は、本実施の形態では、複数の住宅１−１〜１−ｎが集積した電力消費地において、複数の住宅１−１〜１−ｎにそれぞれ設置されている。この複数の配電システム１０に、電気自動車２の走行用蓄電池２０が電気的に接続可能に構成される。

配電システム１０は、小規模発電設備を有する分散型発電源、本実施の形態では太陽光発電パネル１２を備えるとともに、第１配電系統となる交流系統１４を備える。交流系統１４は、本実施の形態では、太陽光発電パネル１２からの直流電圧を交流電圧に変換し、変換した交流電圧を、例えば電気事業者の火力発電所等といった大規模発電設備を有する集中型発電源からの電力を配電する商用交流電源１２２からの交流電圧とともに配電可能に形成されている。

交流系統１４には給電装置３０が設けられ、この給電装置３０を介して、住宅１−１〜１−ｎにそれぞれ設置された各交流系統１４が選択的に、電気自動車２の走行用蓄電池２０に電気的に接続可能に形成されている。給電装置３０に走行用蓄電池２０が接続されると、走行用蓄電池２０の電力が交流系統１４に給電される。

配電システム１０は、更に、太陽光発電パネル１２からの直流電圧を配電する第２配電系統となる直流系統１６を備える。この直流系統１６は、交流系統１４と電気的に独立して交流系統１４と並列的に住宅１−１に設けられている。

直流系統１６と交流系統１４とは、太陽光発電パネル１２からの電力供給を直流系統１６と交流系統１４とに選択的に切り替える切替手段、本実施の形態では第１切替スイッチ２２によって切替可能に接続されている。すなわち、第１切替スイッチ２２が交流系統１４側に切り替えられている場合は、太陽光発電パネル１２からの直流電圧は交流系統１４に供給され、第１切替スイッチ２２が直流系統１６側に切り替えられている場合は、太陽光発電パネル１２からの直流電圧は直流系統１６に供給される。

なお、第１切替スイッチ２２は、ハードウェアによって構成されていてもよいし、ソフトウェアによって構成されていてもよい。

直流系統１６には充電装置４０が設けられ、この充電装置４０を介して、住宅１−１〜１−ｎにそれぞれ設置された各直流系統１６が選択的に、電気自動車２の走行用蓄電池２０に電気的に接続可能に形成されている。充電装置４０に走行用蓄電池２０が接続されると、太陽光発電パネル１２で発電された直流電圧による電力によって、直流系統１６を介して走行用蓄電池２０が充電される。

次に、本実施の形態における配電システム１０の各部の具体的構成について説明する。

太陽光発電パネル１２は、複数の太陽電池モジュールが接続されて構成されたパネルであり、太陽光の照射量に応じて直流電圧を発電する。このような太陽光発電パネル１２は、例えば、住宅１−１の屋根部に設置され、発電された直流電圧は、接続部１２ａを介して設けられた第１切替スイッチ２２の切り替えによって、交流系統１４及び直流系統１６に選択的に供給される。

次に、交流系統１４及び直流系統１６について説明する。なお、説明の便宜上、直流系統１６、交流系統１４の順に説明する。

直流系統１６は、直流電圧を直流電圧のままで昇圧または降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ１６ａ、及びＤＣ／ＤＣコンバータ１６ａに続いて設けられた充電装置４０を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ１６ａは、最大電力追従制御（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ：ＭＰＰＴ）によって、太陽光発電パネル１２を常時監視して最大出力を得られる動作点で太陽光発電パネル１２が動作するように制御する。

図２は、本実施の形態に係る配電システムの充電装置の概略を説明する図である。図示のように、充電装置４０は、電気自動車２の走行用蓄電池２０に接続された充電プラグ３に充電口４を介して接続される充電ケーブル４２、充電ケーブル４２を介して太陽光発電パネル１２からの直流電圧による電力によって走行用蓄電池２０が充電される際に充電量を検知する充電量検知手段４４を主要構成として備える。

充電量検知手段４４は、太陽光発電パネル１２で発電された直流電圧のみを配電する直流系統１６から走行用蓄電池２０を充電した場合に、走行用蓄電池２０に充電された電力の電力量を検知するものである。検知した電力の電力量は、本実施の形態では、電気自動車２の所有者あるいは占有者に配布されて充電装置４０で走行用蓄電池２０に充電する際に充電量検知手段４４に挿入して装着されるＩＣカード６に記憶される。

このＩＣカード６を充電量検知手段４４に挿入して装着することで、充電装置４０が起動する。

さらに、充電装置４０には、本実施の形態では、電気自動車２の充電口４に開閉可能に設けられたフラップ５を開蓋させるために入力されるパスワードを生成するパスワード管理部５２が設けられている。このパスワード管理部５２で生成されたパスワードは、電気自動車２に設けられたフラップ開蓋制御部５４に入力される。このパスワード管理部５２と電気自動車２に設けられたフラップ開蓋制御部５４とによって、フラップ開蓋制御機構５０が構成される。

パスワード管理部５２は、ＩＤ入力部５２ａ、パスワード生成処理部５２ｂ及びパスワード表示部５２ｃを備える。ＩＤ入力部５２ａには、電気自動車２の所有者あるいは占有者ごとに割り当てられた個人ＩＤが入力される。この個人ＩＤは、本実施の形態では、ＩＣカード６に記載されている。

パスワード生成処理部５２ｂは、ＩＤ入力部５２ａに入力された個人ＩＤに基づいてパスワードを生成し、生成したパスワードはパスワード表示部５２ｃに表示される。

一方、電気自動車２に設けられたフラップ開蓋制御部５４は、パスワード入力部５４ａ、通信部５４ｂ及び制御部５４ｃを備える。パスワード入力部５４ａには、パスワード表示部５２ｃに表示されたパスワードが入力される。入力されたパスワードは、入力されたパスワードがパスワード生成処理部５２ｂで生成されたパスワードと一致するか否かが、通信路５６を介してパスワード生成処理部５２ｂと接続される通信部５４ｂにおいて確認される。

通信部５４ｂは、入力されたパスワードがパスワード生成処理部５２ｂで生成されたパスワードと一致する旨の信号をパスワード生成処理部５２ｂから受信すると、フラップ５を開蓋すべき旨のフラップ開蓋信号を生成し、このフラップ開蓋信号をアクチュエータ等で構成された制御部５４ｃに送出する。フラップ開蓋信号を受けた制御部５４ｃは、フラップ５を開蓋する。

通信部５４ｂが、入力されたパスワードがパスワード生成処理部５２ｂで生成されたパスワードと一致しない旨の信号をパスワード生成処理部５２ｂから取得した場合は、制御部５４ｃには何の信号も送出されることはなく、フラップ５は開蓋しない。

このように、フラップ開蓋制御機構５０は、充電装置４０で充電される走行用蓄電池２０を搭載した電気自動車２であると判定した場合に、電気自動車２の充電口３に開閉可能に設けられたフラップ５を開蓋させる。

なお、生成されるパスワードは、一度生成したものを繰り返し使用できるようにしてもよいし、充電する度に新たなパスワードを生成するようにしてもよい。

一方、通信部５４ｂは、入力されたパスワードがパスワード生成処理部５２ｂで生成されたパスワードと一致する旨の信号をパスワード生成処理部５２ｂから受信すると、充電装置４０を介して走行用蓄電池２０が充電される際に充電量を検知すべき旨の充電量検知指示信号を生成し、この充電量検知指示信号を、通信路５７を介して充電量検知手段４４に送信する。

すなわち、充電量検知手段４４は、通信部５４ｂから充電量検知指示信号を受信しない限り、充電装置４０を介して走行用蓄電池２０を充電しても充電量を検知しないように構成されている。

従って、フラップ５を、例えば、電気自動車２に設けられた図示しないフラップ開蓋ボタンの操作により、あるいはイグニッションキーの操作によって開蓋して走行用蓄電池２０を充電した場合には、太陽光発電パネル１２からの電力によって走行用蓄電池２０に充電された電力の電力量は検知されない。

次に、交流系統１４について説明する。

再度、図１で示すように、交流系統１４は、直流電圧を交流電圧に変換するＤＣ／ＡＣコンバータを内蔵したパワーコンディショナ１４ａを備える。パワーコンディショナ１４ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６ａと同様、最大電力追従制御（ＭＰＰＴ）によって、太陽光発電パネル１２を常時監視して最大出力を得られる動作点で太陽光発電パネル１２が動作するように制御する。

パワーコンディショナ１４ａに続いて、交流分電盤１４ｂが設けられている。この交流分電盤１４ｂには、商用交流電源１２２からの引込線１２４−１と給電装置３０とが第２切替スイッチ２４を介して選択的に切替可能に接続されている。

すなわち、第２切替スイッチ２４が引込線１２４−１側に切り替えられている場合は、引込線１２４−１を介した商用交流電源１２２からの電力が住宅１−１内の家電製品等の交流負荷１４ｃに供給され、第２切替スイッチ２４が給電装置３０側に切り替えられている場合は、給電装置３０に接続された電気自動車２の走行用蓄電池２０からの電力が交流負荷１４ｃに供給される。

この交流系統１４では、太陽光発電パネル１２で発電が行われている場合は、太陽光発電パネル１２で発電された電力が交流負荷１４ｃに供給されるように、パワーコンディショナ１４ａによって制御されている。

太陽光発電パネル１２による発電量が交流負荷１４ｃの消費電力を上回っている場合は、太陽光発電パネル１２で発電された余剰の電力は、引込線１２４−１を介して商用交流電源１２２に供給される。この余剰の電力は、電気事業者に売電することができる。

図３は、本実施の形態に係る配電システムの給電装置の概略を説明する図である。図示のように、給電装置３０は、商用交流電源１２２の交流電圧を引き込むための引込線１２４−１と選択的に切り替え可能な第２切替スイッチ２４を介在して交流分電盤１４ｂに接続されている。

この給電装置３０は、電気自動車２の走行用蓄電池２０に接続された充電プラグ３に充電口４を介して接続される給電ケーブル３２、給電ケーブル３２に設けられて直流電圧を交流電圧に変換するＤＣ／ＡＣコンバータ３４、及び給電ケーブル３２を介して走行用蓄電池２０からの電力が交流系統１４に給電される際に給電量を検知する給電量検知手段３６を主要構成として備える。

ＤＣ／ＡＣコンバータ３４は、走行用蓄電池２０からの直流電圧を交流電圧に変換し、交流電圧による電力を交流系統１４に給電する。

給電量検知手段３６は、太陽光発電パネル１２からの電力で充電された走行用蓄電池２０から交流系統１４に給電した場合に、走行用蓄電池２０から給電された電力の電力量を検知するものである。検知した電力量は、本実施の形態では、給電装置３０で交流系統１４に給電する際に給電量検知手段３６に挿入して装着されるＩＣカード６に記憶される。

このＩＣカード６を給電量検知手段３６に挿入して装着することで、給電装置３０が起動する。なお、給電装置３０による交流系統１４への給電時に課金を行う場合は、ＩＣカード６に記憶された電力量に基づいて課金処理を行ってもよい。

ＩＣカード６は、充電装置４０の充電量検知手段４４に挿入されて装着されたＩＣカード６と同じＩＣカードが用いられる。これにより、太陽光発電パネル１２による走行用蓄電池２０への充電量及び走行用蓄電池２０から交流系統１４への給電量を一元的に管理することができる。

走行用蓄電池２０は、本実施の形態では、リチウムイオン二次電池を用いているが、リチウムイオン二次電池に限らず、電気自動車２に用いられる走行用蓄電池（キャパシタを含む）であれば好適に用いることができる。

次に、本実施の形態に係る配電システム１０の運用方法について説明する。まず、配電システム１０を用いて電気自動車２の走行用蓄電池２０を太陽光発電パネル１２の発電によって充電する場合について説明する。

図１で示すように、例えば、住宅１−１において、日中の不在時や電気機器の不使用により消費電力が低下する場合で太陽光発電パネル１２によって発電が行われる際に、あるいはオフィスビルにおいて、電力需要の少ない昼休みの時間帯や週末であって太陽光発電パネル１２によって発電が行われる際に、第１切替スイッチ２２を直流系統１６側に切り替えておく。

第１切替スイッチ２２の直流系統１６側への切り替えの前または後のいずれかにおいて、直流系統１６の充電装置４０に電気自動車２の走行用蓄電池２０を電気的に接続する。すなわち、ＩＣカード６に記載された個人ＩＤを、フラップ開蓋制御機構５０におけるパスワード管理部５２のＩＤ入力部５２ａに入力してパスワードを取得し、このパスワードをフラップ開蓋制御機構５０におけるフラップ開蓋制御部５４のパスワード入力部５４ａに入力して、フラップ５を開蓋させる。

フラップ５の開蓋により充電口４から露出した充電プラグ３に、充電装置４０の充電ケーブル４２を接続する。その後、ＩＣカード６を、充電装置４０に設けられた充電量検知手段４４に挿入して装着すると、充電装置４０が起動する。これにより、太陽光発電パネル１２からの直流電圧による電力が、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６ａ及び充電装置４０を介して電気自動車２の走行用蓄電池２０に供給され、この走行用蓄電池２０が充電される。

このとき、充電量検知手段４４が、充電装置４０を介して直流系統１６から走行用蓄電池２０に充電される電力の電力量を検知して、充電量検知手段４４に装着されたＩＣカード６に、太陽光発電パネル１２からの電力によって走行用蓄電池２０に充電された電力の電力量が記憶される。このＩＣカード６には、走行用蓄電池２０に充電された電力の電力量の他にも、充電装置４０を識別する名称や識別番号あるいは製造番号等（以下「識別名称等」という）、充電した日時等が記憶される。

ＩＣカード６に記憶された、充電された電力の電力量、充電装置４０の識別名称等及び充電した日時等は、本実施の形態では、ＩＣカード６上に書き込まれて表示される。例えば、太陽光発電パネル１２で充電された電力の電力量が１００ｋＷｈであれば、ＩＣカード６には「（充電装置の識別名称等）：（充電日時）：充電量１００ｋＷｈ」と表示される。

なお、本実施の形態では、太陽光発電パネル１２で充電された電力の電力量等がＩＣカード６上に書き込まれて表示される場合を例として説明したが、ＩＣカード６への書き込みに加えて、例えば、充電装置４０の表示部にも表示されるように構成してもよいし、充電装置４０の表示部のみに表示されるように構成してもよい。

次に、配電システム１０に電気自動車２の走行用蓄電池２０に充電された電力を給電する場合について説明する。

図１で示すように、例えば、住宅１−ｎに走行用蓄電池２０から電力を給電する場合は、住宅１−１の配電システム１０において充電された走行用蓄電池２０を搭載した電気自動車２を住宅１−ｎに移動させる。

電気自動車２を住宅１−ｎに移動させた後、交流系統１４の給電装置３０に電気自動車２の走行用蓄電池２０を電気的に接続する。すなわち、フラップ５を開蓋させ、フラップ５の開蓋により充電口４から露出した充電プラグ３に、給電装置３０の給電ケーブル３２を接続する。その後、ＩＣカード６を、給電装置３０に設けられた給電量検知手段３６に挿入して装着すると、給電装置３０が起動する。

なお、給電の際にフラップ５を開蓋する場合は、本実施の形態では、電気自動車２に設けられた図示しないフラップ開蓋ボタンの操作により、あるいはイグニッションキーの操作によって開蓋する。

給電装置３０を起動させた後に、第２切替スイッチ２４を給電装置３０側に切り替えると、走行用蓄電池２０から第２切替スイッチ２４及び交流分電盤１４ｂを介して、交流系統１４の交流負荷１４ｃに電力が給電される。

このとき、給電量検知手段３６が、給電装置３０を介して走行用蓄電池２０から交流系統１４の交流負荷１４ｃに給電される電力の電力量を検知して、給電量検知手段３６に装着されたＩＣカード６に、走行用蓄電池２０から交流系統１４の交流負荷１４ｃに給電された電力の電力量が記憶される。このＩＣカード６には、交流系統１４の交流負荷１４ｃに給電された電力の電力量の他にも、給電装置３０を識別する名称や識別番号あるいは製造番号等（以下「識別名称等」という）、給電した日時等が記憶される。

ＩＣカード６に記憶された、給電された電力の電力量、給電装置３０の識別名称等及び給電した日時等は、ＩＣカード６上に書き込まれて表示される。例えば、給電装置３０から交流系統１４の交流負荷１４ｃに給電された電力量が７０ｋＷｈであれば、ＩＣカード６には「（給電装置の識別名称等）：（給電日時）：給電量７０ｋＷｈ」と表示される。

一方、ＩＣカード６に記憶された充電量から給電量を減算することにより、太陽光発電パネル１２で走行用蓄電池２０に充電した電力量のうち、電気自動車２の走行時に消費された走行用蓄電池２０の電力量が算出され、この算出結果がＩＣカード６に表示される。

なお、本実施の形態では、給電装置３０から交流系統１４の交流負荷１４ｃに給電された電力量等がＩＣカード６上に書き込まれて表示される場合を例として説明したが、ＩＣカード６への書き込みに加えて、例えば、給電装置３０の表示部にも表示されるように構成してもよいし、給電装置３０の表示部のみに表示されるように構成してもよい。

上記構成を有する配電システム１０によれば、交流系統１４から電気的に独立して設けられて太陽光発電パネル１２からの電力を配電する直流系統１６を備え、この直流系統１６に設けられた充電装置４０によって電気自動車２の走行用蓄電池２０が充電される。

従って、配電システム１０によって充電を行う限り、走行用蓄電池２０への充電は全て太陽光発電パネル１２から充電されることとなり、太陽光発電パネル１２からの電力と商用交流電源１２２からの電力という異なる発電源からの電力とによって電気自動車２の走行用蓄電池２０が充電されることがなくなる。

充電装置４０で走行用蓄電池２０に充電する際に、充電量検知手段４４によって、太陽光発電パネル１２から充電される電力の電力量が検知されてＩＣカード６に記憶されることから、電気自動車２の走行用蓄電池２０に充電された電力の発電源を明確に区別することができる。

さらに、給電装置３０で走行用蓄電池２０から交流系統１４の交流負荷１４ｃに給電する際に、給電量検知手段３０によって、走行用蓄電池２０から交流系統１４の交流負荷１４ｃに給電される電力の電力量が検知されてＩＣカード６に記憶される。この場合、太陽光発電パネル１２で走行用蓄電池２０に充電された電力の電力量から、給電装置３０から交流系統１４の交流負荷１４ｃに給電された電力の電力量が減算されることから、太陽光発電パネル１２からの電力による給電量を明確に算出することができる。

従って、例えば、商用交流電源１２２から受電する充電ステーション等において電気自動車２の走行用蓄電池２０に充電し、かつこの走行用蓄電池２０に配電システム１０における太陽光発電パネル１２からの電力で充電した場合であっても、太陽光発電パネル１２から走行用蓄電池２０に充電された電力を明確に区別することができる。

これによって、例えば今後、太陽光発電パネル１２からの電力によって充電された電気自動車２の走行用蓄電池２０から一般の電気設備に電力を給電して対価を得る事業を行うような場合に、この配電システム１０を用いることによって、太陽光発電パネル１２から走行用蓄電池２０に充電された電力を区別することができることから、太陽光発電パネル１２の電力で充電された走行用蓄電池２０から給電した電力に基づく給電料金の算出を明確に行うことができる。

さらに、太陽光発電パネル１２から走行用蓄電池２０に充電された電力を区別することができることから、太陽光発電パネル１２から充電したことに基づいたＣＯ_２削減効率を明確に算出することができ、例えば、ＣＯ_２削減効率に基づいた補助金や助成金の申請を行うことができる。

本実施の形態の配電システム１０は、充電装置４０で充電される走行用蓄電池２０を搭載した電気自動車２であると判定した場合に、電気自動車２の充電口４に設けられたフラップ５を開蓋させるフラップ開蓋制御機構５０を備えることから、太陽光発電パネル１２で発電された電力のみを充電装置４０を介して充電することを適切に管理することができる。

さらに、本実施の形態の配電システム１０は、分散型発電源の中で最も普及が進んでいて一般家庭に設置しやすい太陽光発電パネル１２を用いており、かつ今後の普及が更に見込まれる電気自動車２の走行用蓄電池２０を用いていることから、配電システム１０の導入が容易となり、かつ配電システム１０の汎用性が拡大する。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上記実施の形態では、分散型発電源として太陽光発電パネル１２を用いた場合を説明したが、例えば、再生可能エネルギーとして風力を用いた風力発電装置や、再生可能エネルギーとして水力を用いた水力発電装置を用いることもできる。

この場合、風力発電装置や水力発電装置では交流電圧が発電されることから、図１で示したＤＣ／ＤＣコンバータ１６ａに代えてＤＣ／ＡＣコンバータが用いられて、第２配電系統が交流系統によって形成される。

上記実施の形態では、フラップ５の開蓋制御をフラップ開蓋制御機構５０によって行う場合を説明したが、例えば、予め撮像された電気自動車の画像を充電装置４０のフラップ開蓋制御機構に格納しておき、この画像と、充電対象となる電気自動車２を撮像して得た画像とを対比し、両画像が一致すると判定した際にフラップ５を開蓋させるように構成してもよい。その他、公知の認証技術を用いてフラップ開蓋制御機構を構成してもよい。

上記実施の形態では、第１切替スイッチ２２を住宅１−１〜１−ｎにおいて切り替えることによって交流系統１４と直流系統１６とを切り替えることを説明したが、例えば、電気事業者等の要求に応じて交流系統１４と直流系統１６との切替を制御可能とするデマンドレスポンスシステムを構築してもよい。

（配電システムの適用例）
次に、図４及び５に基づいて、本発明に係る配電システム１０の適用例を説明する。

図４は、配電システム１０を適用した施設の概略を説明する図であり、この図を用いて、企業及びこの企業に勤務する従業員の社員寮に配電システム１０が設置されている場合について説明する。

企業６０には、太陽光発電パネル１２を備えた配電システム１０が設置されている。一方、企業６０は、この企業６０に勤務する従業員用の社員寮６２−１及び６２−２を有している。社員寮６２−１は各室６２ａ〜６２ｄによって構成され、社員寮６２−２は各室６２ｅ〜６２ｈによって構成されている。この各室６２ａ〜６２ｄ及び６２ｅ〜６２ｈのそれぞれにも、太陽光発電パネル１２を備えた配電システム１０が設置されている。

この複数の配電システム１０において、太陽光発電パネル１２で発電された電力によって、電気自動車２の走行用蓄電池２０が充電される。この電気自動車２は企業６０が所有しており、社員寮６２−１及び６２−２に居住する従業員によって、企業６０への通勤用に各者交替で使用されている。

例えば、室６２ｄに居住する従業員が企業６０への通勤に電気自動車２を使用し、勤務中に企業６０の配電システム１０に電気自動車２の走行用蓄電池２０を接続して、太陽光発電パネル１２の発電によって走行用蓄電池２０を充電する。

室６２ｄに居住する従業員は、充電が完了した走行用蓄電池２０を搭載した電気自動車２を、企業６０から室６２ｄに帰宅する際にも使用する。帰宅後は、室６２ｄに設置された配電システム１０の給電装置３０に電気自動車２の走行用蓄電池２０を接続して、室６２ｄの交流系統１４における交流負荷１４ｃに電力を給電する。室６２ｄにおいて給電する必要がない場合は、例えば室６２ｈから給電要求があれば、室６２ｈに電気自動車２を移動させて室６２ｈに設置された配電システム１０の給電装置３０に電気自動車２の走行用蓄電池２０を接続して給電すればよい。

企業６０で充電する際には、太陽光発電パネル１２の発電によって充電された電力量が、充電量検知手段４４によって検知されてＩＣカード６に記憶され、各室６２ａ〜６２ｈにおいて電気自動車２の走行用蓄電池２０から交流系統１４の交流負荷１４ｃに給電された電力量が、給電量検知手段３６によって検知されてＩＣカード６に記憶される。従って、電気自動車２の走行用蓄電池２０に充電された電力の発電源を明確に区別することができる。

図５は、配電システム１０を適用した施設の概略を説明する図であり、この図を用いて、製造業企業の工場に配電システム１０が設置されている場合について説明する。

工場７０は、複数の工場建屋７０−１〜７０−ｎを有し、各工場建屋７０−１〜７０−ｎにはそれぞれ、太陽光発電パネル１２を備えた配電システム１０が設置されている。

この複数の配電システム１０において、太陽光発電パネル１２の発電によって、電気自動車２の走行用蓄電池２０が充電される。この電気自動車２は製造業企業が所有しており、作業員が、例えば各工場建屋７０−１〜７０−ｎ間の移動に使用するといった必要性に応じて共用されている。

例えば、現在稼働させていない工場建屋７０−１の配電システム１０に電気自動車２の走行用蓄電池２０を接続して、太陽光発電パネル１２で発電された電力で走行用蓄電池２０を充電する。

ここで、例えば工場建屋７０−ｎにおいて停電が発生した場合、工場建屋７０−１で走行用蓄電池２０の充電が完了した後、電気自動車２を工場建屋７０−ｎに移動させて、工場建屋７０−ｎに設置された配電システム１０の給電装置３０に電気自動車２の走行用蓄電池２０を接続して、工場建屋７０−ｎ内の電気設備に電力を給電する。この間に、工場建屋７０−ｎの停電の復旧作業を行うことができる。

工場建屋７０−１で充電する際においては、太陽光発電パネル１２で発電された電力により充電された電力の電力量が、充電量検知手段４４によって検知されてＩＣカード６に記憶されており、工場建屋７０−ｎにおいて電気自動車２の走行用蓄電池２０から工場建屋７０−ｎ内の電気設備に給電された電力量が、給電量検知手段３６によって検知されてＩＣカード６に記憶されている。従って、電気自動車２の走行用蓄電池２０に充電された電力の発電源を明確に区別することができる。

上記適用例のように、配電システム１０は、電力消費地の街区内にある企業６０と社員寮６２−１及び６２−２、及び工場７０の各工場建屋７０−１〜７０−ｎといった関連施設間において、共通の電気自動車２における走行用蓄電池２０に充電して、この電気自動車２を関連施設の関係者間で共用したり、共通の電気自動車２の走行用蓄電池２０に充電した電力を関連施設に給電したりして、走行用蓄電池２０を関連施設間の共同の蓄電池として使用することができる。

従って、関連施設間において、太陽光発電パネル１２で発電した電力のみで充電された電気自動車２の走行用蓄電池２０を使用することから、ＣＯ_２削減効率が向上し、低炭素社会の早期実現に資する。しかも、太陽光発電パネル１２からの走行用蓄電池２０への充電及び走行用蓄電池２０からの給電であることが明確になり、ＣＯ_２削減効率を容易に算出することができる。

なお、上記各適用例では、企業６０と社員寮６２−１及び６２−２、及び工場７０の各工場建屋７０−１〜７０−ｎにおいて、走行用蓄電池２０を搭載した共通の電気自動車２を使用する配電システム１０について説明したが、電力消費地の街区内にある関連施設間（例えば系列企業間の施設など）であれば、好適に使用することができる。

１−１〜１−ｎ 住宅
２ 電気自動車
６ ＩＣカード
１０ 配電システム
１２ 太陽光発電パネル（分散型発電源）
１４ 交流系統（第１配電系統）
１４ａ パワーコンディショナ
１４ｃ 交流負荷
１６ 直流系統（第２配電系統）
２０ 走行用蓄電池
２２ 第１切替スイッチ（切替手段）
２４ 第２切替スイッチ
３０ 給電装置
３６ 給電量検知手段
４０ 充電装置
４４ 充電量検知手段
５０ フラップ開蓋制御機構
５２ パスワード管理部
５４ フラップ開蓋制御部
６０ 企業
６２−１、６２−２ 社員寮
６２ａ〜６２ｈ 室
７０ 工場
７０−１〜７０−ｎ 工場建屋

Claims (6)

1. 集中型発電源で発電した電力と再生可能エネルギーを利用した分散型発電源で発電した電力とを電気設備に供給する第１配電系統を備えた配電システムにおいて、
   前記第１配電系統から電気的に独立して設けられて前記分散型発電源のみからの電力を配電する第２配電系統と、
   前記分散型発電源からの前記第１配電系統または前記第２配電系統への配電を選択的に切り替える切替手段と、
   前記第２配電系統に設けられ、前記分散型発電源で発電した電力によって電気自動車の走行用蓄電池への充電を可能とする充電装置と、
   該充電装置に設けられ、該充電装置によって前記電気自動車の走行用蓄電池に充電される電力の電力量を検知する充電量検知手段と、
   を備えることを特徴とする配電システム。
2. 前記充電装置で充電される前記走行用蓄電池を搭載した前記電気自動車であると判定した場合に、該電気自動車の充電口に対して開閉可能に設けられたフラップを開蓋させるフラップ開蓋制御機構を備え、
   前記充電量検知手段は、
   前記開蓋制御機構によって前記フラップを開蓋させて前記充電装置を介して前記走行用蓄電池を充電する場合に、前記充電装置によって前記電気自動車の走行用蓄電池に充電される電力の電力量を検知することを特徴とする請求項１に記載の配電システム。
3. 前記第１配電系統は、
   前記電気自動車の走行用蓄電池が電気的に接続されて該走行用蓄電池の電力を前記第１配電系統に給電する給電装置と、
   該給電装置を介して前記走行用蓄電池から前記第１配電系統に給電される電力の電力量を検知する給電量検知手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の配電システム。
4. 前記第１配電系統及び前記充電装置が設けられた前記第２配電系統が電力消費地の街区内に集積する複数の施設にそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の配電システム。
5. 請求項１〜４に記載の配電システムを用いて電気自動車の走行用蓄電池に充電する方法であって、
   前記第１配電系統内で電力を消費する負荷の消費電力が低下しかつ前記分散型発電源によって発電が行われる際に、前記分散型発電源からの電力供給を前記第１配電系統から前記第２配電系統に切り替え、
   該第２配電系統の前記充電装置に前記電気自動車の走行用蓄電池を電気的に接続し、
   該走行用蓄電池に充電する際に該走行用蓄電池に充電される電力量を前記充電装置に設けられた前記充電量検知手段に検知させる、
   ことを特徴とする配電システムを用いて電気自動車の走行用蓄電池に充電する方法。
6. 請求項２〜４に記載の配電システムに電気自動車の走行用蓄電池から給電する方法であって、
   前記第１配電系統の前記給電装置に前記電気自動車の走行用蓄電池を電気的に接続し、
   前記第１配電系統に前記走行用蓄電池からの電力を供給する際に該走行用蓄電池から前記第１配電系統に給電される電力量を前記給電量検知手段に検知させる、
   ことを特徴とする配電システムに電気自動車の走行用蓄電池から給電する方法。

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