JP5793719B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電池を備えた電力供給システムに用いられる制御装置に関する。

従来から、例えば特許文献１に記載されるように、充放電可能な蓄電池を備え、商用電源からの電力を供給する電力系統が停電した場合には、蓄電池から放電させることにより、負荷となる各種の機器に電力を供給するようにした電力供給システムが知られている。

特開２００９−１５９７３０号公報

ところで、各家庭に設けられる電力供給システムにおいて商用電源から供給される電流の上限は、一般に電力会社との契約によって定められている。そして、その家庭の電力供給システムの負荷において、契約した電流（すなわち、遮断閾値）以上の電流を使用した場合には、リミッタが配電路を遮断して、電力系統を介した機器への電力の供給を停止するようにしている。

そのため、こうしたリミッタにより配電路が遮断された場合には、負荷となる機器において使用する電流が契約した電流以下となるように、システム内で使用する機器を絞り込んだ状態で、リミッタを通電動作させて商用電源からの電力の供給を再開させなければならなかった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、商用電源からの電力を負荷側に供給する配電路を遮断させることなく、該配電路を遮断させる契機となる遮断閾値以上の電流を負荷側において使用させることができる電力供給システムに用いられる制御装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の制御装置は、商用電源からの電力を負荷側に供給する配電路に設けられ、該配電路に予め設定された遮断閾値以上の電流が供給された場合に該配電路を遮断する遮断器と、前記配電路における前記遮断器よりも前記負荷側に接続された蓄電池と、前記蓄電池に蓄電されている電力を前記負荷に対して配電する場合に駆動される放電手段と、前記蓄電池を充電する場合に駆動される充電手段と、前記遮断器よりも負荷側において使用中の使用電流を検出する電流検出手段と、自然エネルギを電力に変換する発電手段とを備えた電力供給システムに用いられ、前記遮断閾値を前記発電手段の発電時において当該発電手段による発電に基づく電流を補う値に設定する制御装置であって、前記電流検出手段によって検出された使用電流に基づき、該使用電流が前記遮断閾値を超えると判断した場合に、前記放電手段を駆動する制御手段を備え、前記制御手段は、前記使用電流が前記発電手段の発電に基づく電流と前記遮断閾値との合計電流以上であり、前記商用電源からの電流が前記遮断閾値を超えると判断した場合に前記放電手段を駆動して前記蓄電池に蓄電されている電力を前記負荷に対して配電し、前記発電手段が発電する電力量が前記負荷側で使用する電力量よりも多い場合に前記充電手段を駆動して前記発電手段が発電した電力を前記蓄電池に蓄電することを要旨とする。

この構成によれば、制御手段は、電流検出手段により検出される使用電流に基づき該使用電流が遮断閾値を超えると判断した場合に、放電手段を駆動する。すると、蓄電池に蓄電されている電力が負荷に対して配電されるため、商用電源から供給される電流は、蓄電池から配電される分だけ減少することとなる。さらに蓄電池は、遮断器よりも負荷側に接続されているため、蓄電池から放電された電力は遮断器を介さずに負荷へ配電される。したがって、商用電源からの電力を負荷側に供給する配電路を遮断させることなく、該配電路を遮断させる契機となる遮断閾値以上の電流を負荷側において使用させることができる。

また、太陽光や風といった自然エネルギを利用する太陽光発電や風力発電では、天候などの条件によって発電量が左右される。そのため、発電手段を備えた電力供給システムであっても、発電手段による発電がなされない場合に備えて遮断閾値を大きめに設定していた。しかし、一般に、商用電源の利用に伴ってかかるコストは、遮断閾値が大きくなるほど高くなる。その点、この構成によれば、遮断閾値よりも大きな電流を負荷側において使用させることができるため、遮断閾値を発電手段の発電時に合わせて設定することができる。すなわち、例えば発電手段の発電時において該発電手段が発電する電流を補う程度に遮断閾値を設定することにより、非発電時に商用電源から全負荷に電力を供給可能な程度に遮断閾値を設定する場合に比べてコストを削減することができる。

請求項２に記載の制御装置は、前記制御手段は、前記遮断器が非遮断状態である場合に前記充電手段を駆動することを要旨とする。
この構成によれば、制御手段は、商用電源から負荷側に電力を供給可能な遮断器の非遮断状態において充電手段を駆動することにより、商用電源から供給された電力を蓄電池に蓄電することができる。

請求項３に記載の制御装置は、前記制御手段は、前記電流検出手段によって検出された使用電流が前記遮断閾値以下である場合に、前記負荷側に電力が供給されている間中、前記蓄電池が目標充電量になるまで充電されるよう前記充電手段を駆動することを要旨とする。

本発明によれば、商用電源からの電力を負荷側に供給する配電路を遮断させることなく、該配電路を遮断させる契機となる遮断閾値以上の電流を負荷側において使用させることができる電力供給システムに用いられる制御装置を提供することができる。

本実施形態における電力供給システムのブロック図。 ＡＣ分電盤及びコントロールユニットを説明するためのブロック図。 電力供給システムのフローチャート。

以下、本発明を具体化した実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１に示すように、住宅には、宅内に設置された各種機器（照明機器、エアコン、家電、オーディオビジュアル機器等）に電力を供給する電力供給システム１が設けられている。電力供給システム１は、家庭用の商用電源としての商用交流電源（ＡＣ電源）２を電力として各種機器を動作させる他に、自然エネルギとしての太陽光により発電する発電手段としての太陽電池３の電力も各種機器に電源として供給する。電力供給システム１は、直流電源（ＤＣ電源）を入力して動作する直流負荷としてのＤＣ機器５の他に、交流電源（ＡＣ電源）を入力して動作する交流負荷としてのＡＣ機器６にも電力を供給する。

電力供給システム１には、同システム１の分電盤としてのコントロールユニット７及びＤＣ分電盤（直流ブレーカ内蔵）８が設けられている。また、電力供給システム１には、住宅のＤＣ機器５の動作を制御する機器として制御ユニット９及びリレーユニット１０が設けられている。

コントロールユニット７には、交流電源を分岐させるＡＣ分電盤１１が交流系電力線１２を介して接続されている。コントロールユニット７は、このＡＣ分電盤１１を介して商用交流電源２に接続されるとともに、直流系電力線１３を介して太陽電池３に接続されている。コントロールユニット７は、ＡＣ分電盤１１から交流電力を取り込むとともに太陽電池３から直流電力を取り込み、これら電力を機器電源として所定の直流電力に変換する。そして、コントロールユニット７は、この変換後の直流電力を、直流系電力線１４を介してＤＣ分電盤８に出力したり、又は直流系電力線１５を介して電池としての蓄電池１６に出力して同電力を蓄電したりする。コントロールユニット７は、ＡＣ分電盤１１から交流電力を取り込むのみならず、太陽電池３や蓄電池１６の直流電力を交流電力に変換してＡＣ分電盤１１に供給することも可能である。コントロールユニット７は、信号線１７を介してＤＣ分電盤８とデータやり取りを実行する。

ＤＣ分電盤８は、直流電力対応の一種のブレーカである。ＤＣ分電盤８は、コントロールユニット７から入力した直流電力を分岐させ、その分岐後の直流電力を、直流系電力線１８を介して制御ユニット９に出力したり、直流系電力線１９を介してリレーユニット１０に出力したりする。また、ＤＣ分電盤８は、信号線２０を介して制御ユニット９とデータやり取りをしたり、信号線２１を介してリレーユニット１０とデータやり取りをしたりする。

制御ユニット９には、複数のＤＣ機器５，５…が接続されている。これらＤＣ機器５は、直流電力及びデータの両方を１対の線によって搬送可能な直流供給線路２２を介して制御ユニット９と接続されている。直流供給線路２２は、ＤＣ機器の電源となる直流電圧に、高周波の搬送波によりデータを電送する通信信号を重畳する、いわゆる電力線搬送通信により、１対の線で電力及びデータの両方をＤＣ機器５に搬送する。制御ユニット９は、直流系電力線１８を介してＤＣ機器５の直流電源を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線２０を介して得る動作指令を基に、どのＤＣ機器５をどのように制御するのかを把握する。そして、制御ユニット９は、指示されたＤＣ機器５に直流供給線路２２を介して直流電圧及び動作指令を出力し、ＤＣ機器５の動作を制御する。

制御ユニット９には、宅内のＤＣ機器５の動作を切り換える際に操作するスイッチ２３が直流供給線路２２を介して接続されている。また、制御ユニット９には、例えば赤外線リモートコントローラからの発信電波を検出するセンサ２４が直流供給線路２２を介して接続されている。よって、ＤＣ分電盤８からの動作指示のみならず、スイッチ２３の操作やセンサ２４の検知によっても、直流供給線路２２に通信信号を流してＤＣ機器５が制御される。

リレーユニット１０には、複数のＤＣ機器５，５…がそれぞれ個別の直流系電力線２５を介して接続されている。リレーユニット１０は、直流系電力線１９を介してＤＣ機器５の直流電源を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線２１を介して得る動作指令を基に、どのＤＣ機器５を動作させるのかを把握する。そして、リレーユニット１０は、指示されたＤＣ機器５に対し、内蔵のリレーにて直流系電力線２５への電源供給をオンオフすることで、ＤＣ機器５の動作を制御する。また、リレーユニット１０には、ＤＣ機器５を手動操作するための複数のスイッチ２６が接続されており、スイッチ２６の操作によって直流系電力線２５への電源供給をリレーにてオンオフすることにより、ＤＣ機器５が制御される。

ＤＣ分電盤８には、例えば壁コンセントや床コンセントの態様で住宅に建て付けられた直流コンセント２７が直流系電力線２８を介して接続されている。この直流コンセント２７にＤＣ機器のプラグ（図示略）を差し込めば、同機器に直流電力を直接供給することが可能である。

また、商用交流電源２とＡＣ分電盤１１との間には、商用交流電源２の使用量を遠隔検針可能な電力メータ２９が接続されている。電力メータ２９には、商用電源使用量の遠隔検針の機能のみならず、例えば電力線搬送通信や無線通信の機能が搭載されている。電力メータ２９は、電力線搬送通信や無線通信等を介して検針結果を電力会社等に送信する。

電力供給システム１には、宅内の各種機器をネットワーク通信によって制御可能とするネットワークシステム３０が設けられている。ネットワークシステム３０には、同システム３０のコントロールユニットとして宅内サーバ３１が設けられている。宅内サーバ３１は、インターネットなどのネットワークＮを介して宅外の管理サーバ３２と接続されるとともに、信号線３３を介して宅内機器３４に接続されている。また、宅内サーバ３１は、ＤＣ分電盤８から直流系電力線３５を介して取得する直流電力を電源として動作する。

宅内サーバ３１には、ネットワーク通信による宅内の各種機器の動作制御を管理するコントロールボックス３６が信号線３７を介して接続されている。コントロールボックス３６は、信号線１７を介してコントロールユニット７及びＤＣ分電盤８に接続されるとともに、直流供給線路３８を介してＤＣ機器５を直接制御可能である。コントロールボックス３６には、例えば使用したガス量や水道量を遠隔検針可能なガス／水道メータ３９が接続されるとともに、ネットワークシステム３０の操作パネル４０に接続されている。操作パネル４０には、例えばドアホン子器やセンサやカメラからなる監視機器４１が接続されている。

宅内サーバ３１は、ネットワークＮを介して宅内の各種機器の動作指令を入力すると、コントロールボックス３６に指示を通知して、各種機器が動作指令に準じた動作をとるようにコントロールボックス３６を動作させる。また、宅内サーバ３１は、ガス／水道メータ３９から取得した各種情報を、ネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供可能であるとともに、監視機器４１で異常検出があったことを操作パネル４０から受け付けると、その旨もネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供する。

次に、ＡＣ分電盤１１及びコントロールユニット７について図２に基づいて説明する。なお、本実施形態の電力供給システム１において、商用交流電源２からＡＣ分電盤１１に電力を供給する配電路４５は、第１線Ｌ１および第２線Ｌ２に商用交流電源２から１００Ｖの交流電圧が印加されているのに対し、第３線Ｌ３は０Ｖとなっている。

図２に示すように、ＡＣ分電盤１１内には、商用交流電源２側となる一次側から順に、遮断器としてのリミッタ４６、主幹ブレーカ４７、分岐ブレーカ４８が配電路４５にそれぞれ接続されて設けられている。そして、リミッタ４６と主幹ブレーカ４７との間の配電路４５には、第１線Ｌ１と第２線Ｌ２との電流をそれぞれ取得する電流検出手段としての交流電流検出器（以下、「ＣＴ」ともいう）４９が設けられている。

リミッタ４６は、商用交流電源２を提供する電力会社との契約に基づいて設定される遮断閾値としての契約電流閾値Ｋ１（例えば１００Ｖで２０Ａ。ただし２００Ｖでは半分の電流）を超える電流が供給された場合に配電路４５を遮断する。すなわち、ＤＣ機器５及びＡＣ機器６が接続される二次側において電力が使用されると、リミッタ４６には負荷の大きさに応じた電流が流れる。そして、商用交流電源２から契約電流閾値Ｋ１よりも大きな電流が供給された場合には、リミッタ４６内に設けられたバイメタル（図示略）が電流に応じて発熱及び湾曲し、接点を切り離すことにより商用交流電源２からの電力の供給が停止される。なお、リミッタ４６は、第１線Ｌ１と第２線Ｌ２の合計の電流Ａが契約電流閾値Ｋ１を上回った場合に配電路４５を遮断するようになっている。

また、リミッタ４６よりも二次側に接続される主幹ブレーカ４７は、二次側において漏電や短絡が発生して異常な電流が流れた場合に配電路４５を遮断する。さらに、分岐ブレーカ４８は、ＡＣ機器６毎もしくは住宅の各部屋毎などに対応するように分岐された分岐路５１に個別に対応するように設けられている。この分岐ブレーカ４８は、各分岐路５１を介して供給される電流が、契約電流閾値Ｋ１よりも小さな値に設定された分岐電流閾値Ｋ２を超えた場合に各分岐路５１を個別に遮断する。

一方、コントロールユニット７には、分岐ブレーカ４８、ＡＣ／ＤＣコンバータ５２、直流／交流変換装置としてのＤＣ／ＡＣインバータ５３、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４、放電手段としての放電回路５５、充電手段としての充電回路５６を制御してＤＣ機器５及びＡＣ機器６へ電流を配電する制御手段としての制御装置５７が設けられている。すなわち、この制御装置５７は、ＣＴ４９の検出結果に基づいて商用交流電源２から供給される電流Ａを制御するようになっている。

具体的には、ＡＣ／ＤＣコンバータ５２は、商用交流電源２から供給された交流電力をＡＣ分電盤１１を介して取り込み、直流電力に変換してＤＣ分電盤８へ出力する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４は、太陽電池３が発電した直流電力をＤＣ機器５が利用可能な電圧に変圧してＤＣ分電盤８へ出力する。

充電回路５６は、直流電力を蓄電池１６に出力して該蓄電池１６を充電する。すなわち、商用交流電源２から供給されてＡＣ／ＤＣコンバータ５２によって変換された直流電力、及び太陽電池３が発電してＤＣ／ＤＣコンバータ５４で変圧された直流電力は、充電回路５６が蓄電池１６へ出力することにより該蓄電池１６にも蓄電される。そして、放電回路５５は、充電された蓄電池１６を放電させることにより、蓄電池１６から直流電力を出力させる。

さらに、ＤＣ／ＡＣインバータ５３は、蓄電池１６の放電に伴って出力される直流電力及び太陽電池３が発電した直流電力を交流電力に変換する。なお、変換された交流電力は、分岐ブレーカ４８が接続された分岐路５１を介してＡＣ機器６へ印加される。

次に、上記のように構成された電力供給システム１に用いられる制御装置の作用について、特に太陽電池３が発電をしていない非発電状態の作用を図３に示すフローチャートに従って説明する。

まず制御装置５７は、ステップＳ１１０においてＣＴ４９が検出した第１線Ｌ１と第２線Ｌ２の電流を合計して商用交流電源２から供給される電流Ａを取得する。そして、制御装置５７は、ステップＳ１２０において、取得した電流Ａがリミッタ４６が配電路４５を遮断する契約電流閾値Ｋ１を越えるか否かを判断する。なお一般に、リミッタ４６は、契約電流閾値Ｋ１以上の電流が一定時間以上供給された場合に配電路４５を遮断するように設計されている。

そのため、電流Ａが契約電流閾値Ｋ１以下である場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、制御装置５７は配電路４５が遮断される可能性は低いと判断し、続いて蓄電池１６に目標充電量が充電されているかを判断する（ステップＳ１３０）。なお、蓄電池１６は、満充電容量まで蓄電する満充電を繰り返すことにより、劣化が促進して蓄電可能な容量が減少する。そのため、本実施形態では、満充電容量よりも少ない充電量（例えば満充電に対して８０％）を目標充電量として設定する。

さて、蓄電池１６に目標充電量が充電されている場合には、制御装置５７は蓄電池１６の充電は必要なし（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）と判断する。なお、制御装置５７は、図３に示すフローチャートを、二次側にＤＣ機器５もしくはＡＣ機器６が接続されて商用交流電源２から電力が供給されている間中、繰り返し実行する。そのため、制御装置５７は、ステップＳ１３０において蓄電池１６の充電は必要なし（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）と判断すると、ステップＳ１１０に戻り、再びステップＳ１１０の処理を実行して電流Ａを取得する。

一方、蓄電池１６の充電量が目標充電量未満（ステップＳ１３０：ＮＯ）である場合、制御装置５７は、蓄電池１６の充電が必要であると判断し、分岐ブレーカ４８、ＡＣ／ＤＣコンバータ５２、充電回路５６を制御して蓄電池１６を充電する（ステップＳ１４０）。すなわち、商用交流電源２から供給された電力は、分岐ブレーカ４８によってＡＣ機器６に供給される電力とＡＣ／ＤＣコンバータ５２によって直流電力に変換される電力とに分配される。そして、ＡＣ／ＤＣコンバータ５２によって変換された直流電力は、ＤＣ分電盤８を介して各ＤＣ機器５に供給されるとともに、充電回路５６によって蓄電池１６へ出力されて蓄電池１６が充電される。そして、制御装置５７は、フローチャートの処理を繰り返し実行するため、その処理をステップＳ１１０に戻し、再び電流Ａを取得する（ステップＳ１１０）。

一方、ステップＳ１２０において、電流Ａが契約電流閾値Ｋ１より大きい場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、制御装置５７は電流Ａが契約電流閾値Ｋ１を超えると判断し、続いて放電回路５５を制御して蓄電池１６を放電させる（ステップＳ１５０）。すると、蓄電池１６が放電した電力は、ＤＣ分電盤８を介してＤＣ機器５へ供給されるため、商用交流電源２から供給される交流電源はＡＣ機器６へ供給される。したがって、商用交流電源２から供給された電力に基づいてＤＣ機器５及びＡＣ機器６を駆動させる場合に比べて、商用交流電源２から供給される電力が低減すると共に、電流Ａも小さくなってリミッタ４６の配電路４５の遮断が抑制されて非遮断状態が維持される。また、ＡＣ機器６の負荷が大きい場合には、蓄電池１６から放電された直流電力がＤＣ／ＡＣインバータ５３によって交流電力に変換されてＡＣ機器６にも供給される。そして、制御装置５７は、フローチャートの処理を繰り返し実行するため、その処理をステップＳ１１０に戻し、再び電流Ａを取得する（ステップＳ１１０）。

次に、太陽電池３が発電して電力を供給する発電時における電力供給システム１に用いられる制御装置の作用について説明する。
まず、制御装置５７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４を制御して太陽電池３が発電した直流電力を変圧し、ＤＣ分電盤８へ出力するとともに、ＤＣ／ＡＣインバータ５３及び分岐ブレーカ４８を制御して変換した交流電力をＡＣ機器６へ供給する。

また、制御装置５７は、太陽電池３が発電する発電量が電力供給システム１に接続されたＤＣ機器５及びＡＣ機器６が使用する電力量よりも多い場合に、充電回路５６を制御してＤＣ／ＤＣコンバータ５４から出力された直流電力を蓄電池１６に蓄電する。

そして、制御装置５７は、ＣＴ４９が検出した電流Ａが契約電流閾値Ｋ１より大きくなった場合には、放電回路５５を制御して蓄電池１６に蓄電した電力を放電する。すなわち、電力供給システム１に接続されたＤＣ機器５及びＡＣ機器６が太陽電池３の発電に基づく電流と契約電流閾値Ｋ１との合計電流以上の電流を使用する場合には、蓄電池１６から電力が供給されるため、ＣＴ４９が検出する電流Ａが小さくなる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）制御装置５７は、ＣＴ４９により検出される電流Ａに基づき、電流Ａが契約電流閾値Ｋ１を超えると判断した場合に、放電回路５５を駆動する。すると、蓄電池１６に蓄電されている電力がＤＣ機器５及びＡＣ機器６に対して配電されるため、商用交流電源２から供給される電流Ａは、蓄電池１６から配電される分だけ減少することとなる。さらに蓄電池１６は、リミッタ４６よりもＤＣ機器５及びＡＣ機器６側に接続されているため、蓄電池１６から放電された電力はリミッタ４６を介さずにＤＣ機器５及びＡＣ機器６へ配電される。したがって、商用交流電源２からの電力をＤＣ機器５及びＡＣ機器６側に供給する配電路４５を遮断させることなく、該配電路４５を遮断させる契機となる契約電流閾値Ｋ１以上の電流をＤＣ機器５及びＡＣ機器６側において使用させることができる。

（２）蓄電池１６から放電された直流電力をＤＣ／ＡＣインバータ５３で交流電力に変換することにより、ＡＣ機器６に蓄電池１６から電力を供給することができる。そのため、ＡＣ機器６が使用する電流が契約電流閾値Ｋ１を超えるような場合であっても、蓄電池１６から電力供給することにより配電路４５が遮断されるのを抑制することができる。

（３）バックアップ用電源となる電池には、充放電可能な蓄電池１６を用いることにより、電池を交換する手間を省くことができる。
（４）制御装置５７は、商用交流電源２からＤＣ機器５及びＡＣ機器６側に電力を供給可能なリミッタ４６の非遮断状態において充電回路５６を駆動することにより、商用交流電源２から供給された電力を蓄電池１６に蓄電することができる。

（５）太陽光を利用して発電する太陽光発電では、天候などの条件によって発電量が左右される。そのため、従来の電力供給システムでは、太陽電池３を備えていても、太陽電池３による発電がなされない場合に備えて契約電流閾値Ｋ１を大きめに設定していた。しかし、一般に、商用交流電源２の利用に伴ってかかるコストは、契約電流閾値Ｋ１が大きくなるほど高くなる。その点、契約電流閾値Ｋ１よりも大きな電流ＡをＤＣ機器５及びＡＣ機器６側において使用させることができるため、契約電流閾値Ｋ１を太陽電池３の発電時に合わせて設定することができる。すなわち、例えば太陽電池３の発電時において該太陽電池３が発電に基づく電流を補う程度に契約電流閾値Ｋ１を設定することにより、非発電時に商用交流電源２からＤＣ機器５及びＡＣ機器６に電力を供給可能な程度に契約電流閾値Ｋ１を設定する場合に比べてコストを削減することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・風によって羽根を回転させて発電する風力発電、地熱を利用した地熱発電、水力を利用した水力発電などの自然エネルギを利用した発電手段を備えてもよい。また、これらの発電手段、及び太陽電池３を備えない構成としてもよい。

・電池は蓄電量に上限があるため、長時間に亘って放電する場合には、蓄電量の大きな大型の電池が必要である。そこで、例えばガス中に含まれる水素を酸素と反応させることで発電する燃料電池のように、任意に発電可能な発電機を備えてもよい。そして、発電機と電池とを併用することにより、電池の大型化を抑制することができる。すなわち、例えば、発電機が発電を開始するまでの繋ぎとして電池を放電させることにより、使用電力が増大した場合に速やかに電力を供給してリミッタ４６による配電路４５の遮断を抑制することができる。さらに、蓄電量の小さな電池を用いた場合であっても、発電機からの電力供給に切り換えることにより、契約電流閾値Ｋ１以上の電流を供給可能な時間を延長することができる。

・燃料電池や風力発電などの発電手段によってＤＣ機器５及びＡＣ機器６が使用する電力量以上の電力を発電した場合には、余剰電力を蓄電池１６に蓄電させるようにしてもよい。すなわち、発電手段を備える場合には、配電路４５の遮断状態、非遮断状態に関わらず蓄電池１６に充電するようにしてもよい。

・電池としては放電のみが可能な一次電池を備え、放電し終わった一次電池を新しいものと交換するようにしてもよい。
・ＤＣ／ＡＣインバータ５３を設けず、蓄電池１６から放電された直流電力は、ＤＣ機器５にのみ供給するようにしてもよい。

・契約電流閾値Ｋ１以下に設定された放電開始閾値（例えば１００Ｖで１８Ａ）を予め設定しておき、電流Ａが放電開始閾値以上となった場合に蓄電池１６から放電させるようにしてもよい。また、電流Ａが契約電流閾値Ｋ１以上となった場合に、契約電流閾値Ｋ１を超えたと判断して蓄電池１６から放電させるようにしてもよい。

・ＤＣ機器５の使用電流とＡＣ機器６の使用電流とをそれぞれ検出する検出手段を別々に設けてもよい。そして、商用交流電源２から出力された交流電力をＡＣ機器６へ供給し、蓄電池１６から出力された直流電力をＤＣ機器５へ供給し、さらにＡＣ機器６が使用する電流が契約電流閾値Ｋ１よりも多くなる場合に直流電力を交流電力に変換してＡＣ機器６へ供給するようにしてもよい。直流電力と交流電力とを変換する場合には損失が生じるため、直流電力と交流電力との変換を減らすことにより電力損失を低減して効率を向上することができる。

１…電力供給システム、２…商用交流電源（商用電源）、３…太陽電池（発電手段）、５…ＤＣ機器（負荷）、６…ＡＣ機器（負荷、交流負荷）、７…コントロールユニット、１６…蓄電池（電池）、４５…配電路、４６…リミッタ（遮断器）、４９…交流電流検出器（電流検出手段）、５３…ＤＣ／ＡＣインバータ（直流／交流変換装置）、５５…放電回路（放電手段）、５６…充電回路（充電手段）、５７…制御装置（制御手段）、Ａ…電流、Ｋ１…契約電流閾値（遮断閾値）。

Claims (3)

1. 商用電源からの電力を負荷側に供給する配電路に設けられ、該配電路に予め設定された遮断閾値以上の電流が供給された場合に該配電路を遮断する遮断器と、
   前記配電路における前記遮断器よりも前記負荷側に接続された蓄電池と、
   前記蓄電池に蓄電されている電力を前記負荷に対して配電する場合に駆動される放電手段と、
   前記蓄電池を充電する場合に駆動される充電手段と、
   前記遮断器よりも負荷側において使用中の使用電流を検出する電流検出手段と、
   自然エネルギを電力に変換する発電手段とを備えた電力供給システムに用いられ、
   前記遮断閾値を前記発電手段の発電時において当該発電手段による発電に基づく電流を補う値に設定する制御装置であって、
   前記電流検出手段によって検出された使用電流に基づき、該使用電流が前記遮断閾値を超えると判断した場合に、前記放電手段を駆動する制御手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記使用電流が前記発電手段の発電に基づく電流と前記遮断閾値との合計電流以上であり、前記商用電源からの電流が前記遮断閾値を超えると判断した場合に前記放電手段を駆動して前記蓄電池に蓄電されている電力を前記負荷に対して配電し、
   前記発電手段が発電する電力量が前記負荷側で使用する電力量よりも多い場合に前記充電手段を駆動して前記発電手段が発電した電力を前記蓄電池に蓄電する
   ことを特徴とする制御装置。
2. 前記制御手段は、前記遮断器が非遮断状態である場合に前記充電手段を駆動することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御手段は、前記電流検出手段によって検出された使用電流が前記遮断閾値以下である場合に、前記負荷側に電力が供給されている間中、前記蓄電池が目標充電量になるまで充電されるよう前記充電手段を駆動することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。