JP5908862B2 - 電力供給システム - Google Patents

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Description

本発明は、電力供給システムの技術に関する。
従来、商用電源からの電力の供給方向における下流側に設けられて負荷に電力を分配する分電盤と、前記分電盤よりも商用電源からの電力の供給方向における上流側に設けられて電力を検出する第一電力検出手段と、前記分電盤よりも前記上流側に設けられ、前記第一電力検出手段の検出結果に基づいて前記負荷の消費電力に関する情報を学習する学習機能を有し、当該学習機能に基づいて適宜更新される発電計画に応じて発電可能な燃料電池と、電力を充電可能であると共に当該充電した電力を放電可能であり、当該放電した電力を前記分電盤に供給する蓄電装置と、を具備する電力供給システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
特許文献１に記載の技術（電力融通システム）は、商用電源からの電力の供給方向における下流側に設けられて負荷に電力を分配する分電盤（ＤＣ分電盤）と、前記分電盤よりも商用電源からの電力の供給方向における上流側に設けられて電力を検出する第一電力検出手段（コントロールユニット）と、前記分電盤よりも前記上流側に設けられ、前記第一電力検出手段の検出結果に基づいて前記負荷の消費電力に関する情報を学習する学習機能を有し、当該学習機能に基づいて適宜更新される発電計画に応じて発電可能な燃料電池と、電力を充電可能であると共に当該充電した電力を放電可能であり、当該放電した電力を前記分電盤に供給する蓄電装置（蓄電池）と、を具備する。
このような構成により、特許文献１に記載の技術においては、商用電源からの電力だけでなく、燃料電池や蓄電装置からの電力を分電盤に供給可能とし、これらからの電力により負荷の消費電力をまかなうことができる。また、燃料電池においては、学習機能により発電計画を適宜更新し、負荷の消費電力の電力量が比較的多いときに当該燃料電池で発電された電力を分電盤に供給することができる。
しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、各機器の配置に起因して所定の問題が生じる場合がある。
以下では、図１４から図１６を用いて、特許文献１に記載の技術において各機器の配置に起因して生じる所定の問題について説明する。
なお、図１４から図１６は、特許文献１に記載の技術の構成を適宜簡略化して示すものである。
図１４に示す特許文献１に記載の技術（電力供給システム５０１）の構成（以下では「第一構成」と称する。）においては、商用電源３００と分電盤５１０とが第一電力経路５２０を介して接続される。そして、燃料電池５９０が、第一電力経路５２０において分電盤５１０よりも上流側に配置される。また、蓄電装置５３０が、第一電力経路５２０において燃料電池５９０よりも上流側に配置される。また、第一電力検出手段５９１が、第一電力経路５２０において燃料電池５９０よりも上流側であって蓄電装置５３０よりも下流側に（燃料電池５９０と蓄電装置５３０との間に）配置される。
このような第一構成においては、燃料電池５９０で発電された電力を分電盤５１０に供給して余剰した電力（余剰電力）が生じた場合であっても、蓄電装置５３０が第一電力経路５２０において燃料電池５９０よりも上流側に配置されているため、当該余剰電力を蓄電装置５３０に充電させることができない。すなわち、第一構成においては、燃料電池５９０で発電された電力の全てを有効に活用できないという問題が生じる場合がある。
また、前述したような第一構成において生じる問題を回避するため、図１５に示す特許文献１に記載の技術（電力供給システム５０２）の構成（以下では、「第二構成」と称する。）が想定される。第二構成においては、蓄電装置５３０の配置が第一構成と異なるように設定される。具体的には、蓄電装置５３０は、分電盤５１０と第二電力経路５４０を介して接続され、商用電源３００からの電力の供給方向において分電盤５１０よりも下流側に配置される。
このような第二構成においては、燃料電池５９０で発電された電力を分電盤５１０に供給して余剰した電力（余剰電力）が生じた場合には、図１５に示すように、当該余剰電力を第二電力経路５４０を介して蓄電装置５３０に供給して充電させることができる。すなわち、燃料電池５９０で発電された電力の全てを有効に活用でき、第一構成で生じる問題を回避することができる。
しかしながら、第二構成においては、蓄電装置５３０が放電して分電盤５１０に当該放電した電力を供給する場合に、図１６に示すように、当該放電した電力は第一電力経路５２０を介さずに分電盤５１０に供給されるため、第一電力検出手段５９１に検出されないことになる。ここで、燃料電池５９０が有する学習機能とは、第一電力検出手段５９１の検出結果に基づいて負荷の消費電力に関する情報を学習するものである。すなわち、蓄電装置５３０が放電した電力が第一電力検出手段５９１に検出されないため、燃料電池５９０は負荷の消費電力に関する情報を正確に学習できないことになる。このように、第二構成においては、燃料電池５９０の学習機能が阻害されるという問題が生じる場合がある。
特開２０１１−１０１５３２号公報
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、燃料電池の学習機能が阻害されず、且つ燃料電池で発電された電力の全てを有効に活用することができる電力供給システムを提供することがである。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項１においては、商用電源からの電力の供給方向における下流側に設けられて負荷に電力を分配する分電盤と、前記分電盤よりも商用電源からの電力の供給方向における上流側に設けられて電力を検出する第一電力検出手段及び第二電力検出手段と、前記分電盤よりも前記上流側に設けられ、前記第一電力検出手段の検出結果に基づいて前記負荷の消費電力に関する情報を学習する学習機能を有し、当該学習機能に基づいて適宜更新される発電計画に応じて発電可能な燃料電池と、電力を充電可能であると共に当該充電した電力を放電可能であり、前記第二電力検出手段の検出結果に基づいて、放電する電力の電力量を変更する負荷追従運転可能に構成され、当該放電した電力を前記分電盤に供給する蓄電装置と、前記蓄電装置の配置を、前記分電盤よりも前記下流側又は前記第一電力検出手段よりも前記上流側のいずれか一方となるように切り替える第一切り替え手段と、前記第二電力検出手段の配置を、前記燃料電池よりも前記下流側又は前記第一電力検出手段よりも前記上流側に切り替えられた前記蓄電装置よりも前記上流側のいずれか一方となるように切り替える第二切り替え手段と、を具備し、前記蓄電装置の配置を前記分電盤よりも前記下流側に切り替えた場合には、前記燃料電池から前記分電盤に供給して余剰した電力を前記蓄電装置に供給可能となり、前記蓄電装置の配置を前記第一電力検出手段よりも前記上流側に切り替えた場合には、前記蓄電装置から放電された電力を前記第一電力検出手段に検出させた後に前記分電盤に供給可能となり、前記燃料電池が発電しているときに前記蓄電装置が放電される場合には、前記蓄電装置の配置を前記分電盤よりも前記下流側に切り替えると共に、前記第二電力検出手段の配置を前記燃料電池よりも前記下流側に切り替え、前記燃料電池が発電していないときに前記蓄電装置が放電される場合には、前記蓄電装置の配置を前記第一電力検出手段よりも前記上流側に切り替えると共に、前記第二電力検出手段の配置を当該蓄電装置よりも前記上流側に切り替えるものである。
請求項２においては、電力が流通可能な第一電力経路と第二電力経路と第三電力経路とを具備し、前記第一電力経路は、一側が前記商用電源に接続され、他側が前記分電盤に接続され、中途に設けられた第一接続部が前記燃料電池に接続され、前記第二電力経路は、一側が前記第一切り替え手段を介して前記蓄電装置に接続可能であって、他側が前記分電盤に接続され、前記第三電力経路は、一側が前記第一切り替え手段を介して前記蓄電装置に接続可能であって、他側が前記第一電力経路において前記第一接続部よりも前記上流側に設けられた第二接続部に接続され、前記第一切り替え手段は、前記蓄電装置を前記第二電力経路又は前記第三電力経路のいずれか一方と切り替え可能に接続する切り替えスイッチにより構成されるものである。
請求項３においては、電力が流通可能、且つ循環可能な第一電力循環路と第二電力循環路と、前記第二電力検出手段が配置される第二電力検出手段経路と、を具備し、前記第一電力循環路は、一側及び他側が前記第一電力経路において前記第二接続部よりも前記上流側に接続され、前記第二電力循環路は、一側及び他側が前記第一電力経路において前記第一接続部よりも前記下流側に接続され、前記第二電力検出手段経路は、前記第一電力循環路と前記第二電力循環路とに排他的に含まれるものである。
請求項４においては、前記第二切り替え手段は、前記第二電力検出手段経路を、前記第一電力循環路の一部又は前記第二電力循環路の一部のいずれか一方と切り替え可能に接続する切り替えスイッチにより構成されるものである。
請求項５においては、自然エネルギーを利用して発電可能な発電部を具備し、前記発電部は、前記第一電力経路の一側に接続されるものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
請求項１においては、燃料電池の学習機能が阻害されず、且つ燃料電池で発電された電力の全てを有効に活用することができる。
請求項２においては、燃料電池が発電しているか否かに応じて蓄電装置の配置を第一切り替え手段により切り替えることにより、燃料電池の学習機能が阻害されず、且つ燃料電池で発電された電力の全てを有効に活用することができる。
請求項３においては、蓄電装置を負荷追従運転させるための情報を取得する第二電力検出手段を、燃料電池が発電しているか否かに応じて、前記第一電力循環路又は前記第二電力循環路のいずれか一方に含まれるようにすることができる。
請求項４においては、蓄電装置を負荷追従運転させるための情報を取得する第二電力検出手段を、燃料電池が発電しているか否かに応じて、第二切り替え手段により前記第一電力循環路又は前記第二電力循環路のいずれか一方に含まれるようにすることができる。
請求項５においては、発電部を具備する場合であっても、燃料電池の学習機能が阻害されず、且つ燃料電池で発電された電力の全てを有効に活用することができる。
本発明の一実施形態に係る電力供給システムの構成を示したブロック図。 蓄電装置に電力を充電させる場合における電力の供給態様について示した模式図。 蓄電装置から電力を放電させる場合における電力の供給態様のうち第一供給態様について示した模式図。 蓄電装置から電力を放電させる場合における電力の供給態様のうち第二供給態様について示した模式図。 第一モードにおいて蓄電装置を充電させる場合の電力の供給態様を示した模式図。 第一モードにおいて蓄電装置が放電される場合であって燃料電池が発電している場合の電力の供給態様を示した模式図。 同じく、第一モードにおいて蓄電装置が放電される場合であって燃料電池が発電している場合の電力の供給態様を示した模式図。 第一モードにおいて蓄電装置が放電される場合であって燃料電池が発電していない場合の電力の供給態様を示した模式図。 同じく、第一モードにおいて蓄電装置が放電される場合であって燃料電池が発電していない場合の電力の供給態様を示した模式図。 第二モードにおいて蓄電装置が放電される場合であって燃料電池が発電している場合の電力の供給態様を示した模式図。 同じく、第二モードにおいて蓄電装置が放電される場合であって燃料電池が発電している場合の電力の供給態様を示した模式図。 第二モードにおいて蓄電装置が放電される場合であって燃料電池が発電していない場合の電力の供給態様を示した模式図。 同じく、第二モードにおいて蓄電装置が放電される場合であって燃料電池が発電していない場合の電力の供給態様を示した模式図。 従来の電力供給システムの一例である第一構成を示した模式図。 従来の電力供給システムの一例である第二構成を示した模式図。 同じく、第二構成を示したブロック図。
以下では、図１を用いて、本発明に係る「電力供給システム」の一実施形態である電力供給システム１の構成について説明する。
なお、以下の説明において「上流側」及び「下流側」とは、商用電源３００からの電力の供給方向（すなわち、商用電源３００から分電盤１０側への方向）に基づいて規定する。
電力供給システム１は、住宅に設けられ、商用電源３００や太陽光発電部７０等からの電力を分電盤１０に供給し、図示せぬ負荷（家庭内負荷）へと適宜供給するものである。電力供給システム１は、図１に示すように、主として分電盤１０、第一電力経路２０、蓄電装置３０、第二電力経路４０、第三電力経路５０、第一切り替えスイッチ６０、太陽光発電部７０、パワーコンディショナ８０、燃料電池９０、第一電力センサ１１０、第一オンオフスイッチ１４０、第二オンオフスイッチ１５０、第四電力経路１６０、第五電力経路１７０、第六電力経路１８０、第七電力経路１９０、第八電力経路２００、第二切り替えスイッチ２１０、第三切り替えスイッチ２２０、第五電力センサ２３０、第六電力センサ２４０及び第七電力センサ２５０を具備する。
分電盤１０は、本発明に係る「分電盤」の一実施形態である。分電盤１０は、負荷の消費電力に応じて供給された電力を当該負荷に分配するものである。分電盤１０は、電力の供給元となる商用電源３００、太陽光発電部７０、燃料電池９０及び蓄電装置３０に接続され、これらからの電力が適宜供給されるように構成される。
なお、本実施形態において負荷とは、前記住宅において電力が消費される電化製品等が接続される回路である。負荷は、例えば部屋ごとや大きな電力を消費する機器専用のコンセントごとに設けられ、それぞれ分電盤１０に接続される（不図示）。
第一電力経路２０は、本発明に係る「第一電力経路」の一実施形態である。第一電力経路２０は、電力が流通可能な経路である。第一電力経路２０は、導線等で構成される。第一電力経路２０は、一側が商用電源３００に接続され、他側が分電盤１０に接続される。このように、商用電源３００と分電盤１０とは、第一電力経路２０を介して電力が流通可能に構成される。
蓄電装置３０は、本発明に係る「蓄電装置」の一実施形態である。蓄電装置３０は、電力を充電可能であると共に当該充電した電力を放電可能な装置である。蓄電装置３０は、図示せぬリチウムイオン電池やパワーコンディショナや制御部等により構成される。蓄電装置３０は、充電した電力を放電して分電盤１０に供給することができる。なお、蓄電装置３０は、商用電源３００と連系動作可能（系統連係可能）に構成される。また、蓄電装置３０は、後述する第五電力センサ２３０の検出結果に基づいて、放電する電力の電力量を変更する負荷追従運転可能に構成される。
第二電力経路４０は、本発明に係る「第二電力経路」の一実施形態である。第二電力経路４０は、電力が流通可能な経路である。第二電力経路４０は、導線等で構成される。第二電力経路４０は、一側が分電盤１０に接続され、他側が第一切り替えスイッチ６０を介して蓄電装置３０に接続可能とされる。このように、分電盤１０と蓄電装置３０とは、第二電力経路４０及び第一切り替えスイッチ６０を介して電力が流通可能に構成される。
第三電力経路５０は、本発明に係る「第三電力経路」の一実施形態である。第三電力経路５０は、電力が流通可能な経路である。第三電力経路５０は、導線等で構成される。第三電力経路５０は、一側が第一電力経路２０の中途部（以下では、「第二接続部２２」と称する。）に接続され、他側が第一切り替えスイッチ６０を介して蓄電装置３０に接続可能とされる。このように、分電盤１０と蓄電装置３０とは、第一電力経路２０、第三電力経路５０及び第一切り替えスイッチ６０を介して電力が流通可能に構成される。
第一切り替えスイッチ６０は、本発明に係る「切り替え手段」の一実施形態である。第一切り替えスイッチ６０は、電力の流通の可否及び方向を切り替えるものである。第一切り替えスイッチ６０は、第二電力経路４０と第三電力経路５０と蓄電装置３０との接続部に設けられる。
より詳細には、第一切り替えスイッチ６０において、第二電力経路４０側の接点６１及び第三電力経路５０側の接点６２が両方ともオフとされた場合には、分電盤１０と蓄電装置３０とは接続されない。すなわち、第二電力経路４０側の接点６１及び第三電力経路５０側の接点６２が両方ともオフとされた場合には、分電盤１０と蓄電装置３０とは、電力の流通が不能な状態に切り替えられる（図１参照）。
また、第一切り替えスイッチ６０において、第二電力経路４０側の接点６１がオンとされて第三電力経路５０側の接点６２がオフとされた場合には、分電盤１０と蓄電装置３０とが第二電力経路４０を介して接続される。すなわち、第二電力経路４０側の接点６１がオンとされて第三電力経路５０側の接点６２がオフとされた場合には、分電盤１０と蓄電装置３０とが第二電力経路４０及び第一切り替えスイッチ６０を介して電力の流通が可能な状態に切り替えられる（図２及び図３参照）。
また、第一切り替えスイッチ６０において、第三電力経路５０側の接点６２がオンとされて第二電力経路４０側の接点６１がオフとされた場合には、分電盤１０と蓄電装置３０とが第一電力経路２０、第三電力経路５０及び第一切り替えスイッチ６０を介して接続される。すなわち、第三電力経路５０側の接点６２がオンとされて第二電力経路４０側の接点６１がオフとされた場合には、分電盤１０と蓄電装置３０とが第一電力経路２０、第三電力経路５０及び第一切り替えスイッチ６０を介して電力の流通が可能な状態に切り替えられる（図４参照）。
太陽光発電部７０は、本発明に係る「発電部」の一実施形態である。太陽光発電部７０は、太陽光を利用して発電する装置である。太陽光発電部７０は、図示せぬ太陽電池パネル等により構成される。太陽光発電部７０は、前記住宅の屋根の上等の日当たりの良い場所に設置される。太陽光発電部７０は、電力（直流電力）を発電し、当該発電した電力を出力することができる。
パワーコンディショナ８０は、電力を適宜変換するものである。パワーコンディショナ８０は、図示せぬインバータ回路等により構成される。パワーコンディショナ８０は、電力の入力側が太陽光発電部７０に接続され、当該太陽光発電部７０から出力された電力（直流電力）が入力される。パワーコンディショナ８０は、太陽光発電部７０から入力された直流電力を交流電力に変換し、当該変換した交流電力を出力することができる。
なお、パワーコンディショナ８０は、電力の出力側が第一電力経路２０の中途部（以下では「第三接続部２３」と称する。）に接続される。第三接続部２３は、第一電力経路２０において商用電源３００よりも下流側であって、且つ第二接続部２２よりも上流側に（商用電源３００と第二接続部２２との間に）配置される。
燃料電池９０は、本発明に係る「燃料電池」の一実施形態である。燃料電池９０は、水素等の供給される燃料を用いて発電する装置である。燃料電池９０は、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ ： Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）や制御部等により構成される。燃料電池９０は、後述する発電計画に応じて発電し、当該発電した電力を出力することができる。また、燃料電池９０は図示せぬ貯湯ユニットを具備し、発電時に発生する熱を用いて当該貯湯ユニット内で湯を沸かすことができる。
また、燃料電池９０は、所定の情報（より詳細には、後述する第一電力センサ１１０の検出結果から取得された情報）に基づいて負荷の消費電力に関する情報を学習する機能（以下では「学習機能」と称する。）を有する。また、燃料電池９０は、学習機能により学習された情報に基づいて発電計画を適宜更新（作成）することができる。なお、発電計画とは、負荷の消費電力の電力量が比較的多い時間帯及び曜日等を推定し、当該推定した時間帯及び曜日等に発電を行うように燃料電池９０の発電を制御するための計画を指すものである。
このように、燃料電池９０が適宜更新される発電計画に応じて発電することにより、負荷の消費電力の電力量が比較的多いときに（最適のタイミングで）当該燃料電池９０で発電された電力を分電盤１０に供給することができる。すなわち、燃料電池９０で発電された電力を効率良く利用することができ、商用電源３００から分電盤１０に供給される電力の電力量（買電量）を減らして電力料金を節約することができる。
なお、本実施形態において燃料電池９０は、最大発電量が７００Ｗとなるように設定される。また、本実施形態において燃料電池９０は、メンテナンスや前記貯湯ユニット内の湯量が一定量以上である等の理由により定期的（又は、不定期的）に運転が停止され、当該運転が停止されている間は発電が行われないように設定される。
また、燃料電池９０は、電力の出力側が第一電力経路２０の中途部（以下では「第一接続部２１」と称する。）に接続される。第一接続部２１は、第一電力経路２０において第二接続部２２よりも下流側であって、且つ分電盤１０よりも上流側に（第二接続部２２と分電盤１０との間に）配置される。
第一電力センサ１１０は、本発明に係る「第一電力検出手段」の一実施形態である。第一電力センサ１１０は、設置箇所における電力を検出するものである。第一電力センサ１１０は、第一電力経路２０において第一接続部２１と第二接続部２２との間に設置される。第一電力センサ１１０は、燃料電池９０に電気的に接続される。第一電力センサ１１０は、その検出結果に関する信号を燃料電池９０に出力することができる。
このように、燃料電池９０は、第一電力センサ１１０から検出結果に関する信号が入力され、当該第一電力センサ１１０の設置箇所における電力に関する情報を取得することができる。そして、燃料電池９０は、取得した第一電力センサ１１０の設置箇所における電力に関する情報と、自らが発電した電力に関する情報と、により、分電盤１０に供給される電力（ひいては、負荷の消費電力）に関する情報を取得（算出）することができる。
こうして、燃料電池９０は、第一電力センサ１１０の検出結果に基づいて負荷の消費電力に関する情報を取得すると共に学習し、当該学習した情報に基づいて当該燃料電池９０の発電計画を適宜更新（作成）することができる。
第一オンオフスイッチ１４０は、設置箇所における電力の流通の可否を切り替えるものである。第一オンオフスイッチ１４０は、第一電力経路２０において第一接続部２１と分電盤１０との間に設置される。
より詳細には、第一オンオフスイッチ１４０がオンとされた場合には、第一接続部２１側の接点１４１と分電盤１０側の接点１４２とが接続され、第一接続部２１側と分電盤１０側とが第一オンオフスイッチ１４０を介して電力の流通が可能な状態に切り替えられる。他方、第一オンオフスイッチ１４０がオフとされた場合には、第一接続部２１側の接点１４１と分電盤１０側の接点１４２との接続が解除され、第一接続部２１側と分電盤１０側とが第一オンオフスイッチ１４０を介して電力の流通が不能な状態に切り替えられる。
第二オンオフスイッチ１５０は、設置箇所における電力の流通の可否を切り替えるものである。第二オンオフスイッチ１５０は、第一電力経路２０において第三接続部２３と第二接続部２２との間に設置される。
より詳細には、第二オンオフスイッチ１５０がオンとされた場合には、第三接続部２３側の接点１５１と第二接続部２２側の接点１５２とが接続され、第三接続部２３側と第二接続部２２側とが第二オンオフスイッチ１５０を介して電力の流通が可能な状態に切り替えられる。他方、第二オンオフスイッチ１５０がオフとされた場合には、第三接続部２３側の接点１５１と第二接続部２２側の接点１５２との接続が解除され、第三接続部２３側と第二接続部２２側とが第二オンオフスイッチ１５０を介して電力の流通が不能な状態に切り替えられる。
第四電力経路１６０は、電力が流通可能な経路である。第四電力経路１６０は、導線等で構成される。第四電力経路１６０は、一側が第二オンオフスイッチ１５０（より詳細には、接点１５１）に接続され、他側が第二切り替えスイッチ２１０（より詳細には、接点２１１）に接続される。
第五電力経路１７０は、電力が流通可能な経路である。第五電力経路１７０は、導線等で構成される。第五電力経路１７０は、一側が第一オンオフスイッチ１４０（より詳細には、接点１４１）に接続され、他側が第二切り替えスイッチ２１０（より詳細には、接点２１２）に接続される。
第六電力経路１８０は、電力が流通可能な経路である。第六電力経路１８０は、導線等で構成される。第六電力経路１８０は、一側が第二オンオフスイッチ１５０（より詳細には、接点１５２）に接続され、他側が第三切り替えスイッチ２２０（より詳細には、接点２２１）に接続される。
第七電力経路１９０は、電力が流通可能な経路である。第七電力経路１９０は、導線等で構成される。第七電力経路１９０は、一側が第一オンオフスイッチ１４０（より詳細には、接点１４２）に接続され、他側が第三切り替えスイッチ２２０（より詳細には、接点２２２）に接続される。
第八電力経路２００は、電力が流通可能な経路である。第八電力経路２００は、導線等で構成される。第八電力経路２００は、一側が第二切り替えスイッチ２１０を介して第四電力経路１６０又は第五電力経路１７０に接続可能とされ、他側が第三切り替えスイッチ２２０を介して第六電力経路１８０又は第七電力経路１９０に接続可能とされる。
第二切り替えスイッチ２１０は、電力の流通の可否及び方向を切り替えるものである。第二切り替えスイッチ２１０は、第四電力経路１６０と第五電力経路１７０と第八電力経路２００との接続部に設けられる。
より詳細には、第二切り替えスイッチ２１０において、第四電力経路１６０側の接点２１１及び第五電力経路１７０側の接点２１２が両方ともオフとされた場合には、第四電力経路１６０と第五電力経路１７０と第八電力経路２００とはそれぞれ接続されない。すなわち、第四電力経路１６０側の接点２１１及び第五電力経路１７０側の接点２１２が両方ともオフとされた場合には、第四電力経路１６０と第五電力経路１７０と第八電力経路２００とはそれぞれ第二切り替えスイッチ２１０を介して電力の流通が不能な状態に切り替えられる（図１参照）。
また、第二切り替えスイッチ２１０において、第四電力経路１６０側の接点２１１がオンとされて第五電力経路１７０側の接点２１２がオフとされた場合には、第四電力経路１６０と第八電力経路２００とが第二切り替えスイッチ２１０を介して接続される。すなわち、第四電力経路１６０と第八電力経路２００とが、第二切り替えスイッチ２１０を介して電力の流通が可能な状態に切り替えられる。また、第五電力経路１７０と第八電力経路２００とは、第二切り替えスイッチ２１０を介して接続されない。すなわち、第五電力経路１７０と第八電力経路２００とは、第二切り替えスイッチ２１０を介して電力の流通が不能な状態に切り替えられる（図４参照）。
また、第二切り替えスイッチ２１０において、第四電力経路１６０側の接点２１１がオフとされて第五電力経路１７０側の接点２１２がオンとされた場合には、第四電力経路１６０と第八電力経路２００とが第二切り替えスイッチ２１０を介して接続されない。すなわち、第四電力経路１６０と第八電力経路２００とが、第二切り替えスイッチ２１０を介して電力の流通が不能な状態に切り替えられる。また、第五電力経路１７０と第八電力経路２００とは、第二切り替えスイッチ２１０を介して接続される。すなわち、第五電力経路１７０と第八電力経路２００とは、第二切り替えスイッチ２１０を介して電力の流通が可能な状態に切り替えられる（図２及び図３参照）。
第三切り替えスイッチ２２０は、電力の流通の可否及び方向を切り替えるものである。第三切り替えスイッチ２２０は、第六電力経路１８０と第七電力経路１９０と第八電力経路２００との接続部に設けられる。
より詳細には、第三切り替えスイッチ２２０において、第六電力経路１８０側の接点２２１及び第七電力経路１９０側の接点２２２が両方ともオフとされた場合には、第六電力経路１８０と第七電力経路１９０と第八電力経路２００とはそれぞれ接続されない。すなわち、第六電力経路１８０側の接点２２１及び第七電力経路１９０側の接点２２２が両方ともオフとされた場合には、第六電力経路１８０と第七電力経路１９０と第八電力経路２００とはそれぞれ第三切り替えスイッチ２２０を介して電力の流通が不能な状態に切り替えられる（図１参照）。
また、第三切り替えスイッチ２２０において、第六電力経路１８０側の接点２２１がオンとされて第七電力経路１９０側の接点２２２がオフとされた場合には、第六電力経路１８０と第八電力経路２００とが第三切り替えスイッチ２２０を介して接続される。すなわち、第六電力経路１８０と第八電力経路２００とが、第三切り替えスイッチ２２０を介して電力の流通が可能な状態に切り替えられる。また、第七電力経路１９０と第八電力経路２００とは、第三切り替えスイッチ２２０を介して接続されない。すなわち、第七電力経路１９０と第八電力経路２００とは、第三切り替えスイッチ２２０を介して電力の流通が不能な状態に切り替えられる（図４参照）。
また、第三切り替えスイッチ２２０において、第六電力経路１８０側の接点２２１がオフとされて第七電力経路１９０側の接点２２２がオンとされた場合には、第六電力経路１８０と第八電力経路２００とが第三切り替えスイッチ２２０を介して接続されない。すなわち、第六電力経路１８０と第八電力経路２００とが、第三切り替えスイッチ２２０を介して電力の流通が不能な状態に切り替えられる。また、第七電力経路１９０と第八電力経路２００とは、第三切り替えスイッチ２２０を介して接続される。すなわち、第七電力経路１９０と第八電力経路２００とは、第三切り替えスイッチ２２０を介して電力の流通が可能な状態に切り替えられる（図２及び図３参照）。
このように、電力供給システム１においては、複数の電力経路やスイッチが設けられ、電力の流通の可否や方向が適宜切り替えられる。
なお、本実施形態において第四電力経路１６０と第八電力経路２００と第六電力経路１８０とが、第二切り替えスイッチ２１０と第三切り替えスイッチ２２０とを介して接続されて構成された経路は、電力が流通可能且つ循環可能な経路であって、その一側（第二オンオフスイッチ１５０の接点１５１又は接点１５２の一側）及び他側（第二オンオフスイッチ１５０の接点１５１又は接点１５２の他側）が第一電力経路２０において第二接続部２２よりも上流側に配置されるものであり、本発明に係る「第一電力循環路」の一実施形態である。以下では、第四電力経路１６０と第八電力経路２００と第六電力経路１８０とにより構成される経路（循環路）を、「第一電力循環路」と称する。
また、本実施形態において第五電力経路１７０と第八電力経路２００と第七電力経路１９０とが、第二切り替えスイッチ２１０と第三切り替えスイッチ２２０とを介して接続されて構成された経路は、電力が流通可能且つ循環可能な経路であって、その一側（第一オンオフスイッチ１４０の接点１４１又は接点１４２の一側）及び他側（第一オンオフスイッチ１４０の接点１４１又は接点１４２の他側）が第一電力経路２０において第一接続部２１よりも下流側に配置されるものであり、本発明に係る「第二電力循環路」の一実施形態である。以下では、第五電力経路１７０と第八電力経路２００と第七電力経路１９０とにより構成される経路（循環路）を、「第二電力循環路」と称する。
なお、第一電力循環路において第八電力経路２００は、第二切り替えスイッチ２１０及び第三切り替えスイッチ２２０を介して第四電力経路１６０と第八電力経路２００と接続される。また、第二電力循環路において第八電力経路２００は、第二切り替えスイッチ２１０及び第三切り替えスイッチ２２０を介して第五電力経路１７０と第七電力経路１９０と接続される。そして、第八電力経路２００は、第二切り替えスイッチ２１０及び第三切り替えスイッチ２２０を介して第四電力経路１６０と第八電力経路２００と接続される場合には、第二切り替えスイッチ２１０及び第三切り替えスイッチ２２０を介して第五電力経路１７０と第七電力経路１９０と接続されない。他方、第八電力経路２００は、第二切り替えスイッチ２１０及び第三切り替えスイッチ２２０を介して第四電力経路１６０と第八電力経路２００と接続されない場合には、第二切り替えスイッチ２１０及び第三切り替えスイッチ２２０を介して第五電力経路１７０と第七電力経路１９０と接続される。
このように、第八電力経路２００は、第一電力循環路及び第二電力循環路とに排他的に接続される（含まれる）ように構成される。
なお、第八電力経路２００は、後述する第五電力センサ２３０が配置されるものであり本発明に係る「第二電力検出経路」の一実施形態である。
なお、第二切り替えスイッチ２１０及び第三切り替えスイッチ２２０のオンオフの切り替えは、第一オンオフスイッチ１４０と第二オンオフスイッチ１５０とのオンオフの切り替えと共に、各スイッチのオンオフが相互に関連して排他的に行われるように設定される。
具体的には、第一オンオフスイッチ１４０と、第二切り替えスイッチ２１０の接点２１１と、第三切り替えスイッチ２２０の接点２２１と、がオンとされる場合には、第二オンオフスイッチ１５０と、第二切り替えスイッチ２１０の接点２１２と、第三切り替えスイッチ２２０の接点２２２と、がオフとされる。
また、第二オンオフスイッチ１５０と、第二切り替えスイッチ２１０の接点２１２と、第三切り替えスイッチ２２０の接点２２２と、がオンとされる場合には、第一オンオフスイッチ１４０と、第二切り替えスイッチ２１０の接点２１１と、第三切り替えスイッチ２２０の接点２２１と、がオフとされる。
このように、電力供給システム１においては、各スイッチのオンオフを相互に関連して排他的に行うことにより、各機器からの電力を予め設定された特定の経路に流通させることができる。
なお、以下では、第二オンオフスイッチ１５０と、第二切り替えスイッチ２１０の接点２１２と、第三切り替えスイッチ２２０の接点２２２と、がオンとされた各スイッチの切り替え状態を「第一切り替え状態」と称する。
また、以下では、第一オンオフスイッチ１４０と、第二切り替えスイッチ２１０の接点２１１と、第三切り替えスイッチ２２０の接点２２１と、がオンとされた各スイッチの切り替え状態を「第二切り替え状態」と称する。
第五電力センサ２３０は、本発明に係る「第二電力検出手段」の一実施形態である。第五電力センサ２３０は、設置箇所における電力を検出するものである。第五電力センサ２３０は、第八電力経路２００における中途部（第二切り替えスイッチ２１０と第三切り替えスイッチ２２０との間）に設置される。第五電力センサ２３０は、蓄電装置３０に電気的に接続される。第五電力センサ２３０は、その検出結果に関する信号を蓄電装置３０に出力することができる。
第六電力センサ２４０は、設置箇所における電力を検出するものである。第六電力センサ２４０は、第一電力経路２０において商用電源３００と第三接続部２３との間に設置される。第六電力センサ２４０は、蓄電装置３０に電気的に接続される。第六電力センサ２４０は、その検出結果に関する信号を蓄電装置３０に出力することができる。
第七電力センサ２５０は、設置箇所における電力を検出するものである。第七電力センサ２５０は、燃料電池９０と第一接続部２１との間に設置される。第七電力センサ２５０は、蓄電装置３０に電気的に接続される。第七電力センサ２５０は、その検出結果に関する信号を蓄電装置３０に出力することができる。
このように、蓄電装置３０は、第五電力センサ２３０、第六電力センサ２４０及び第七電力センサ２５０から検出結果に関する信号が入力され、各電力センサの設置箇所における電力に関する情報を取得することができる。
具体的には、蓄電装置３０は、第五電力センサ２３０の検出結果により、第八電力経路２００を流通する電力の電力量に関する情報を取得することができる。なお、前述したように蓄電装置３０は、第五電力センサ２３０の検出結果に基づいて、放電する電力の電力量を変更する負荷追従運転可能に構成される。
また、蓄電装置３０は、第六電力センサ２４０の検出結果により、商用電源３００からの電力供給（買電）の有無、商用電源３００への電力の逆潮流（売電）の有無及びその設置箇所を流通する電力の電力量に関する情報を取得することができる。
また、蓄電装置３０は、第七電力センサ２５０の検出結果により、燃料電池９０の発電の有無に関する情報を取得することができる。
なお、前述した第六電力センサ２４０及び第七電力センサ２５０は、後述する特定の目的を達成するために各機器の電力のやり取りを具体的に設定した複数のモード（第一モード及び第二モード）を実行するためにそれぞれ配置されるものである。そして、前述したような商用電源３００からの電力供給（買電）の有無等や燃料電池９０の発電の有無に関する情報は、本実施形態のように蓄電装置３０が第六電力センサ２４０及び第七電力センサ２５０の検出結果により取得するものでなくてもよい。すなわち、蓄電装置３０は、前記情報を、第六電力センサ２４０や第七電力センサ２５０とは異なるセンサからの検出結果により取得（算出）する構成であってもよい。
なお、本実施形態において太陽光発電部７０、パワーコンディショナ８０、燃料電池９０、蓄電装置３０及び第一切り替えスイッチ６０、第一オンオフスイッチ１４０、第二オンオフスイッチ１５０、第二切り替えスイッチ２１０及び第三切り替えスイッチ２２０等はそれぞれ図示せぬ制御装置に接続され、当該制御装置により電力供給システム１における各種の情報が管理されると共に動作が制御される。
以下では、電力供給システム１における電力の供給態様について簡単に説明する。
なお、以下の説明における電力の流通方向の変更は、前記制御装置により制御されるものとする。
太陽光発電部７０で発電された電力は、パワーコンディショナ８０により直流電力から交流電力へと変換された後、所定の電力経路を介して分電盤１０に供給される。また、商用電源３００からの電力は、所定の電力経路を介して分電盤１０に供給される。また、燃料電池９０で発電された電力は、所定の電力経路を介して分電盤１０に供給される。こうして、前記住宅等の居住者は、太陽光発電部７０、商用電源３００及び燃料電池９０からの電力によって、照明を点灯させたり調理器具やエアコンを使用したりすることができる。
このように、電力供給システム１では、分電盤１０で負荷に分配される電力（負荷の消費電力）を、商用電源３００からの電力だけでなく、太陽光発電部７０で発電された電力や、燃料電池９０で発電された電力を用いてまかなうことができる。これにより、商用電源３００から分電盤１０に供給される電力の電力量（買電量）を減らし、電力料金を節約することができる。また、燃料電池９０の学習機能により当該燃料電池９０で発電された電力が効率良く利用されるように構成される。
また、負荷の消費電力が商用電源３００からの電力以外の電力（すなわち、太陽光発電部７０で発電された電力や、燃料電池９０で発電された電力）だけでまかなえ、且つ太陽光発電部７０で発電された電力や、燃料電池９０で発電された電力に余剰した電力（余剰電力）が生じる場合には、当該余剰電力を商用電源３００に逆潮流させて売電することができる。これにより、電力料金を節約することができると共に、経済的な利益を得ることができる。
また、太陽光発電部７０で発電された電力や、燃料電池９０で発電された電力と同様に、蓄電装置３０から放電された電力を、分電盤１０に供給することもできる。また、商用電源３００からの電力や、太陽光発電部７０で発電された電力や、燃料電池９０で発電された電力を分電盤１０を介して蓄電装置３０に供給し、当該供給した電力を蓄電装置３０に充電させることもできる。
なお、分電盤１０に供給される電力としては、燃料電池９０で発電された電力が、他の電力（商用電源３００からの電力、太陽光発電部７０で発電された電力及び蓄電装置３０から放電された電力）に優先して用いられるように設定される。
以下では、前述したような電力供給システム１の電力の供給態様において、蓄電装置３０の充放電と燃料電池９０の発電との関係について詳細に説明する。
まず、前述したような電力供給システム１の電力の供給態様において、蓄電装置３０の充電と燃料電池９０の発電との関係について、図２を用いて説明する。
なお、図２においては説明の便宜上、商用電源３００からの電力及び太陽光発電部７０で発電された電力は分電盤１０に供給されていない状態であるものとする。
燃料電池９０で発電された電力を蓄電装置３０に充電させる場合には、図２に示すように、各スイッチのオンオフの切り替え状態が第一切り替え状態とされ、且つ第一切り替えスイッチ６０の接点６１がオンとされる。
これにより、第五電力経路１７０と第八電力経路２００とは、第二切り替えスイッチ２１０を介して接続され、当該第二切り替えスイッチ２１０を介して電力が流通可能な状態となる。また、第八電力経路２００と第七電力経路１９０とは、第三切り替えスイッチ２２０を介して接続され、当該第三切り替えスイッチ２２０を介して電力が流通可能な状態となる。すなわち、第五電力経路１７０と第八電力経路２００と第七電力経路１９０とにより第二電力循環路が形成される。
また、第二電力経路４０と蓄電装置３０とは、第一切り替えスイッチ６０を介して接続され、当該第一切り替えスイッチ６０を介して電力が流通可能な状態となる。
こうして、燃料電池９０で発電された電力は、第一電力経路２０、第五電力経路１７０、第二切り替えスイッチ２１０、第八電力経路２００、第三切り替えスイッチ２２０、第七電力経路１９０、第一電力経路２０を順番に流通して分電盤１０に供給される。そして、燃料電池９０から分電盤１０に供給して余剰した電力（余剰電力）が生じた場合、当該余剰電力は第二電力経路４０、第一切り替えスイッチ６０を順番に流通して蓄電装置３０に供給される。
このように、各スイッチのオンオフの切り替え状態を第一切り替え状態とし、且つ第一切り替えスイッチ６０の接点６１をオンとすることにより、燃料電池９０から分電盤１０に供給して余剰した電力（余剰電力）を蓄電装置３０に供給して充電させることができる。すなわち、燃料電池９０で発電された電力の全てを有効活用することができる。
次に、前述したような電力供給システム１の電力の供給態様において、蓄電装置３０の放電と燃料電池９０の発電との関係について、図３及び図４を用いて説明する。
なお、図３及び図４においては説明の便宜上、商用電源３００からの電力は分電盤１０に供給されている状態であり、且つ太陽光発電部７０で発電された電力は分電盤１０に供給されていない状態であるものとする。
蓄電装置３０を放電させる場合、図３及び図４に示すように、燃料電池９０が発電しているか否かに応じて、各スイッチのオンオフの切り替え状態が第一切り替え状態又は第二切り替え状態とされ、第一切り替えスイッチ６０の接点６１又は接点６２がオンとされる。
なお、以下では、蓄電装置３０を放電させる場合に燃料電池９０が発電している状態での電力の供給態様を「第一供給態様」と、蓄電装置３０を放電させる場合に燃料電池９０が発電していない状態での電力の供給態様を「第二供給態様」と、それぞれ称する。
以下では、第一供給態様について詳細に説明する。
第一供給態様である場合、図３に示すように、各スイッチのオンオフの切り替え状態が第一切り替え状態とされ、且つ第一切り替えスイッチ６０の接点６１がオンとされる。
これにより、第五電力経路１７０と第八電力経路２００とは、第二切り替えスイッチ２１０を介して接続され、当該第二切り替えスイッチ２１０を介して電力が流通可能な状態となる。また、第八電力経路２００と第七電力経路１９０とは、第三切り替えスイッチ２２０を介して接続され、当該第三切り替えスイッチ２２０を介して電力が流通可能な状態となる。すなわち、第五電力経路１７０と第八電力経路２００と第七電力経路１９０とにより第二電力循環路が形成される。
また、第二電力経路４０と蓄電装置３０とは、第一切り替えスイッチ６０を介して接続され、当該第一切り替えスイッチ６０を介して電力が流通可能な状態となる。
そして、まず燃料電池９０で発電された電力が、第一電力経路２０、第五電力経路１７０、第二切り替えスイッチ２１０、第八電力経路２００、第三切り替えスイッチ２２０、第七電力経路１９０、第一電力経路２０を順番に流通して分電盤１０に供給される。
そして、燃料電池９０から供給された電力だけでは負荷の消費電力がまかなえない場合には、不足する電力を補うための電力が商用電源３００から供給される。商用電源３００からの電力は、燃料電池９０で発電された電力と同様に、第一電力経路２０（第二オンオフスイッチ１５０）、第五電力経路１７０、第二切り替えスイッチ２１０、第八電力経路２００、第三切り替えスイッチ２２０、第七電力経路１９０、第一電力経路２０を順番に流通して分電盤１０に供給される。
そして、蓄電装置３０は、第五電力センサ２３０の検出結果に基づいて、分電盤１０に供給されている電力の電力量についての情報を取得する。具体的には、蓄電装置３０は、第五電力センサ２３０により検出された電力の電力量が燃料電池９０の最大発電量の７００Ｗ以上である場合には、「負荷の消費電力が燃料電池９０で発電された電力だけでまかなえず、不足した電力を補うために燃料電池９０で発電された電力以外の電力が分電盤１０に供給されている」との情報を取得する。
そして、蓄電装置３０は、前記不足した電力を補うための電力を放電する。蓄電装置３０から放電された電力は、第一切り替えスイッチ６０、第二電力経路４０を順番に流通して分電盤１０に供給される。
そして、燃料電池９０で発電された電力及び蓄電装置３０から放電された電力により負荷の消費電力がまかなえると、商用電源３００からの電力の供給が停止される。
また、図３に示すように、第一供給状態において第一電力センサ１１０は、商用電源３００からの電力を検出している。これにより、燃料電池９０は、取得した第一電力センサ１１０の設置箇所における電力に関する情報と、自らが発電した電力に関する情報と、により、分電盤１０に供給される電力（負荷の消費電力）に関する情報を取得することができる。例えば図３に示した状態においては、燃料電池９０は、「負荷の消費電力の電力量が少なくとも当該燃料電池９０の最大発電量である７００Ｗ以上である」との情報を取得（学習）することができる。
こうして、燃料電池９０は、前記学習した時間帯及び曜日においての負荷の消費電力に関する情報（「負荷の消費電力の電力量が少なくとも７００Ｗ以上であり、前記学習した時間帯及び曜日においては最大発電量の電力を発電すれば良い」との情報）を学習することができる。このように、蓄電装置３０から電力を放電させる場合における電力の供給態様のうち第一供給態様においては、燃料電池９０は負荷の消費電力に関する情報を学習でき、当該燃料電池９０の学習機能が阻害されない。
以下では、第二供給態様について詳細に説明する。
第二供給態様である場合、図４に示すように、各スイッチのオンオフの切り替え状態が第二切り替え状態とされ、且つ第一切り替えスイッチ６０の接点６２がオンとされる。
これにより、第四電力経路１６０と第八電力経路２００とは、第二切り替えスイッチ２１０を介して接続され、当該第二切り替えスイッチ２１０を介して電力が流通可能な状態となる。また、第八電力経路２００と第六電力経路１８０とは、第三切り替えスイッチ２２０を介して接続され、当該第三切り替えスイッチ２２０を介して電力が流通可能な状態となる。すなわち、第四電力経路１６０と第八電力経路２００と第六電力経路１８０とにより第一電力循環路が形成される。
また、第三電力経路５０と蓄電装置３０とは、第一切り替えスイッチ６０を介して接続され、当該第一切り替えスイッチ６０を介して電力が流通可能な状態となる。
そして、まず商用電源３００からの電力が、第一電力経路２０、第四電力経路１６０、第二切り替えスイッチ２１０、第八電力経路２００、第三切り替えスイッチ２２０、第六電力経路１８０、第一電力経路２０（第一オンオフスイッチ１４０）を順番に流通して分電盤１０に供給される。
そして、蓄電装置３０は、第五電力センサ２３０の検出結果に基づいて、分電盤１０に供給されている電力（すなわち、燃料電池９０は発電していないため、当該燃料電池９０以外からの電力）の電力量についての情報を取得する。そして、蓄電装置３０は、負荷の消費電力をまかなうための電力を放電する。蓄電装置３０から放電された電力は、第一切り替えスイッチ６０、第三電力経路５０、第一電力経路２０（第一オンオフスイッチ１４０）を順番に流通して分電盤１０に供給される。
そして、蓄電装置３０から放電された電力により負荷の消費電力がまかなえると、商用電源３００からの電力の供給が停止される。
また、図４に示すように、第二供給状態において第一電力センサ１１０は、蓄電装置３０から放電された電力と商用電源３００からの電力とを検出している。これにより、燃料電池９０は、取得した第一電力センサ１１０の設置箇所における電力に関する情報と、自らが発電した電力に関する情報（すなわち、「発電していない」との情報）と、により、分電盤１０に供給される電力（負荷の消費電力）に関する情報を取得することができる。すなわち、燃料電池９０は、負荷の消費電力の電力量に関する情報を取得（学習）することができる。
こうして、燃料電池９０は、前記学習した時間帯及び曜日においての負荷の消費電力に関する情報を学習することができる。このように、蓄電装置３０から電力を放電させる場合における電力の供給態様のうち第二供給態様においては、燃料電池９０は負荷の消費電力に関する情報を学習でき、当該燃料電池９０の学習機能が阻害されない。
このように、電力供給システム１の電力の供給態様においては、第一供給態様又は第二供給態様であっても、すなわち燃料電池９０が発電している状態で蓄電装置３０を放電させる場合又は燃料電池９０が発電していない状態で蓄電装置３０を放電させる場合であっても、燃料電池９０の学習機能が阻害されることを防止することができる。
以上のように、燃料電池９０が発電しているか否かに応じて蓄電装置３０の配置を第一切り替えスイッチ６０により切り替えることにより、燃料電池９０の学習機能が阻害されず、且つ燃料電池９０で発電された電力の全てを有効に活用することができる。
また、蓄電装置３０を負荷追従運転させるための情報を取得する第五電力センサ２３０を、燃料電池９０が発電しているか否かに応じて、第二切り替えスイッチ２１０及び第三切り替えスイッチ２２０により第一電力循環路又は第二電力循環路のいずれか一方に含まれるようにすることができる。
また、前述したように第五電力センサ２３０を第一電力循環路又は第二電力循環路のいずれか一方に含まれるようにすることができ、蓄電装置３０を負荷追従運転させるための情報を取得するセンサを複数でなく一つ（第五電力センサ２３０）だけ設ければ良いため、当該一つのセンサから取得する情報に基づいて蓄電装置３０の制御を行えば良く、当該蓄電装置３０の制御を容易とすることができる。
なお、電力供給システム１においては、前述したような蓄電装置３０を充電させる場合の電力の供給態様、及び蓄電装置３０を放電させる場合の電力の供給態様（第一供給態様及び第二供給態様）において、特定の目的を達成するために各機器の電力のやり取りを具体的に設定した複数のモードが設けられる。
具体的には、前記複数のモードとして、第一モードと、第二モードと、が設けられる。第一モード及び第二モードは、住宅の居住者等により任意に選択することができる。なお、第一モード及び第二モードを実行するための情報は、前記制御装置に格納される。
以下では、第一モードについて詳細に説明する。
第一モードとは、太陽光発電部７０で発電された電力を可及的に売電して（商用電源３００へと逆潮流させて）金銭的な利益を得ることを目的として、各機器の電力のやり取りが具体的に設定されたものである。
第一モードにおいて蓄電装置３０を充電させる場合には、図５に示すように、前述した燃料電池９０で発電された電力を蓄電装置３０に充電させる場合と同様に、各スイッチのオンオフの切り替え状態が第一切り替え状態とされ、且つ第一切り替えスイッチ６０の接点６１がオンとされる。
なお、第一モードにおいては太陽光発電部７０で発電された電力を可及的に商用電源３００へと逆潮流させるため、蓄電装置３０を充電させる電力として、燃料電池９０で発電された電力及び商用電源３００からの電力が用いられる。なお、蓄電装置３０への電力の供給は、太陽光発電部７０が発電しておらず、且つ電力の買電料金が比較的料金の安価となる深夜の時間帯に行われる。
これにより、商用電源３００からの電力及び燃料電池９０で発電された電力は、分電盤１０に供給して余剰した場合に蓄電装置３０に供給して充電させることができる。
第一モードにおいて蓄電装置３０が放電される場合に、燃料電池９０が発電しているならば、図６に示すように、前述した第一供給態様（燃料電池９０が発電している状態で蓄電装置３０を放電させる場合の電力の供給態様）と同様に、各スイッチのオンオフの切り替え状態が第一切り替え状態とされ、且つ第一切り替えスイッチ６０の接点６１がオンとされる。
これにより、燃料電池９０で発電された電力及び蓄電装置３０から放電された電力により負荷の消費電力がまかなえる場合には、太陽光発電部７０で発電された電力は商用電源３００へと逆潮流させて売電することができる。
また、太陽光発電部７０で発電が行われていない場合であって、燃料電池９０で発電された電力及び蓄電装置３０から放電された電力により負荷の消費電力がまかなえない場合には、図７に示すように、燃料電池９０で発電された電力及び蓄電装置３０から放電された電力に加えて商用電源３００からの電力を分電盤１０に供給することができる。
第一モードにおいて蓄電装置３０が放電される場合に、燃料電池９０が発電していないならば、図８に示すように、前述した第二供給態様（燃料電池９０が発電していない状態で蓄電装置３０を放電させる場合の電力の供給態様）と同様に、各スイッチのオンオフの切り替え状態が第二切り替え状態とされ、且つ第一切り替えスイッチ６０の接点６２がオンとされる。
これにより、蓄電装置３０から放電された電力により負荷の消費電力がまかなえる場合には、太陽光発電部７０で発電された電力を商用電源３００へと逆潮流させて売電することができる。
また、蓄電装置３０から放電された電力により負荷の消費電力がまかなえない場合には、図９に示すように、蓄電装置３０から放電された電力に加えて太陽光発電部７０で発電された電力や商用電源３００からの電力を分電盤１０に供給することができる。
以下では、第二モードについて詳細に説明する。
第二モードとは、太陽光発電部７０で発電された電力を蓄電装置３０に充電しておき、必要に応じて当該充電した電力を可及的に住宅内で消費して省エネ効果を得ることを目的として、各機器の電力のやり取りが具体的に設定されたものである。
第二モードにおいて蓄電装置３０に充電させる場合には、図１０に示すように、前述した燃料電池９０で発電された電力を蓄電装置３０に充電させる場合と同様に、各スイッチのオンオフの切り替え状態が第一切り替え状態とされ、且つ第一切り替えスイッチ６０の接点６１がオンとされる。
これにより、太陽光発電部７０で発電された電力、商用電源３００からの電力及び燃料電池９０で発電された電力は、分電盤１０に供給して余剰した場合に蓄電装置３０に供給して充電させることができる。
なお、かかる場合、商用電源３００から分電盤１０に供給される電力が一定の電力量（本実施形態においては、１００Ｗ）となるように設定される。これにより、買電の電力量を抑制しつつ商用電源３００から電力を供給された状態（買電の状態）を確保して太陽光発電部７０で発電された電力の電力量が若干増加しただけで当該電力が商用電源３００に逆潮流（売電）されることを防止することができる。すなわち、太陽光発電部７０で発電される電力の電力量は天候（曇りや雨等）に左右され易く比較的不安定な状態であるところ、売電と買電とを繰り返すことを防止することができる。
また、図１１に示すように、太陽光発電部７０で発電されておらず、且つ燃料電池９０が発電計画に応じて最大発電量の電力を発電していない場合には、燃料電池９０の発電量を最大発電量まで増加させ、当該増加分を蓄電装置３０に充電させることもできる。これによって、燃料電池９０を出来る限り最大発電量まで発電させ、効率向上を図ることができる。
第二モードにおいて蓄電装置３０が放電される場合に、燃料電池９０が発電しているならば、図１２に示すように、前述した第一供給態様（燃料電池９０が発電している状態で蓄電装置３０を放電させる場合の電力の供給態様）と同様に、各スイッチのオンオフの切り替え状態が第一切り替え状態とされ、且つ第一切り替えスイッチ６０の接点６１がオンとされる。
これにより、燃料電池９０で発電された電力及び太陽光発電部７０で発電された電力により負荷の消費電力がまかなえない場合には、商用電源３００からの電力及び蓄電装置３０で放電された電力を分電盤１０に供給することができる。また、かかる場合には、前述した場合と同様に、商用電源３００から分電盤１０に供給される電力が一定の電力量（本実施形態においては、１００Ｗ）となるように設定される。
なお、太陽光発電部７０で発電されていない場合も同様である。
第二モードにおいて蓄電装置３０が放電される場合に、燃料電池９０が発電していないならば、図１３に示すように、前述した第二供給態様（燃料電池９０が発電していない状態で蓄電装置３０を放電させる場合の電力の供給態様）と同様に、各スイッチのオンオフの切り替え状態が第二切り替え状態とされ、且つ第一切り替えスイッチ６０の接点６２がオンとされる。
これにより、太陽光発電部７０で発電された電力を分電盤１０に供給し、太陽光発電部７０で発電された電力だけでは負荷の消費電力をまかなうことができない場合には、商用電源３００からの電力及び蓄電装置３０から放電された電力を分電盤１０に供給することができる。また、かかる場合には、前述した場合と同様に、商用電源３００から分電盤１０に供給される電力が一定の電力量（本実施形態においては、１００Ｗ）となるように設定される。
なお、太陽光発電部７０で発電されていない場合も同様である。
以上のように、電力供給システム１においては、
商用電源３００からの電力の供給方向における下流側に設けられて負荷に電力を分配する分電盤１０と、
前記分電盤１０よりも商用電源３００からの電力の供給方向における上流側に設けられて電力を検出する第一電力検出手段（第一電力センサ１１０）及び第二電力検出手段（第五電力センサ２３０）と、
前記分電盤１０よりも前記上流側に設けられ、前記第一電力センサ１１０の検出結果に基づいて前記負荷の消費電力に関する情報を学習する学習機能を有し、当該学習機能に基づいて適宜更新される発電計画に応じて発電可能な燃料電池９０と、
電力を充電可能であると共に当該充電した電力を放電可能であり、前記第五電力センサ２３０の検出結果に基づいて放電する電力の電力量を変更する負荷追従運転可能に構成され、当該放電した電力を前記分電盤１０に供給する蓄電装置３０と、
前記蓄電装置３０の配置を、前記分電盤１０よりも前記下流側又は前記第一電力センサ１１０よりも前記上流側のいずれか一方となるように切り替える第一切り替え手段（第一切り替えスイッチ６０）と、
前記第五電力センサ２３０の配置を、前記燃料電池９０よりも前記下流側又は前記蓄電装置３０よりも前記上流側のいずれか一方となるように切り替える第二切り替え手段（第二切り替えスイッチ２１０及び第三切り替えスイッチ２２０）と、
を具備し、
前記蓄電装置３０の配置を前記分電盤１０よりも前記下流側に切り替えた場合には、前記燃料電池９０から前記分電盤１０に供給して余剰した電力を前記蓄電装置３０に供給可能となり、
前記蓄電装置３０の配置を前記第一電力センサ１１０よりも前記上流側に切り替えた場合には、前記蓄電装置３０から放電された電力を前記第一電力センサ１１０に検出させた後に前記分電盤１０に供給可能となり、
前記燃料電池９０が発電しているときに前記蓄電装置３０が放電される場合には、前記蓄電装置３０の配置を前記分電盤１０よりも前記下流側に切り替えると共に、前記第五電力センサ２３０の配置を前記燃料電池９０よりも前記下流側に切り替え、
前記燃料電池９０が発電していないときに前記蓄電装置３０が放電される場合には、前記蓄電装置３０の配置を前記第一電力センサ１１０よりも前記上流側に切り替えると共に、前記第五電力センサ２３０の配置を当該蓄電装置３０よりも前記上流側に切り替えるものである。
このような構成により、燃料電池の学習機能が阻害されず、且つ燃料電池で発電された電力の全てを有効に活用することができる。
また、蓄電装置３０を負荷追従運転させるための情報を取得するセンサを複数でなく一つ（第五電力センサ２３０）だけ設ければ良いため、当該一つのセンサから取得する情報に基づいて蓄電装置３０の制御を行えば良く、当該蓄電装置３０の制御を容易とすることができる。
また、電力供給システム１において、
電力が流通可能な第一電力経路２０と第二電力経路４０と第三電力経路５０とを具備し、
前記第一電力経路２０は、一側が前記商用電源３００に接続され、他側が前記分電盤１０に接続され、中途に設けられた第一接続部２１が前記燃料電池９０に接続され、
前記第二電力経路４０は、一側が前記第一切り替えスイッチ６０を介して前記蓄電装置３０に接続可能であって、他側が前記分電盤１０に接続され、
前記第三電力経路５０は、一側が前記第一切り替えスイッチ６０を介して前記蓄電装置３０に接続可能であって、他側が前記第一電力経路２０において前記第一接続部２１よりも前記上流側に設けられた第二接続部２２に接続され、
前記第一切り替えスイッチ６０は、前記蓄電装置３０を前記第二電力経路４０又は前記第三電力経路５０のいずれか一方と切り替え可能に接続する切り替えスイッチにより構成されるものである。
このような構成により、燃料電池９０が発電しているか否かに応じて蓄電装置３０の配置を第一切り替えスイッチ６０により切り替えることにより、燃料電池９０の学習機能が阻害されず、且つ燃料電池９０で発電された電力の全てを有効に活用することができる。
また、電力供給システム１において、
電力が流通可能、且つ循環可能な第一電力循環路（第四電力経路１６０・第八電力経路２００・第六電力経路１８０）と第二電力循環路（第五電力経路１７０・第八電力経路２００・第七電力経路１９０）と、
前記第五電力センサ２３０が配置される第二電力検出手段経路（第八電力経路２００）と、
を具備し、
前記第一電力循環路は、一側及び他側が前記第一電力経路２０において前記第二接続部２２よりも前記上流側に接続され、
前記第二電力循環路は、一側及び他側が前記第一電力経路２０において前記第一接続部２１よりも前記下流側に接続され、
前記第八電力経路２００は、前記第一電力循環路と前記第二電力循環路とに排他的に含まれるものである。
このような構成により、蓄電装置３０を負荷追従運転させるための情報を取得する第五電力センサ２３０を、燃料電池９０が発電しているか否かに応じて、前記第一電力循環路又は前記第二電力循環路のいずれか一方に含まれるようにすることができる。
また、電力供給システム１において、
第二切り替えスイッチ２１０及び第三切り替えスイッチ２２０は、前記第八電力経路２００を、前記第一電力循環路の一部又は前記第二電力循環路の一部のいずれか一方と切り替え可能に接続する切り替えスイッチ（第二切り替えスイッチ２１０及び第三切り替えスイッチ２２０）により構成されるものである。
このような構成により、蓄電装置３０を負荷追従運転させるための情報を取得する第五電力センサ２３０を、燃料電池９０が発電しているか否かに応じて、第二切り替えスイッチ２１０及び第三切り替えスイッチ２２０により前記第一電力循環路又は前記第二電力循環路のいずれか一方に含まれるようにすることができる。
また、電力供給システム１において、
自然エネルギーを利用して発電可能な発電部（太陽光発電部７０）を具備し、
前記発電部（太陽光発電部７０）は、前記第一電力経路２０の一側に接続されるものである。
このような構成により、電力供給システム１においては、太陽光発電部７０を具備する場合であっても、燃料電池９０の学習機能が阻害されず、且つ燃料電池９０で発電された電力の全てを有効に活用することができる。
なお、本実施形態において、電力供給システム１は住宅に設けられる構成としたが、この構成に限定するものではない。例えば、電力供給システム１は、事務所や公共施設等の建物に設けられる構成としてもよい。
また、本実施形態において、自然エネルギーとして太陽光を利用する構成（本発明に係る「発電部」として太陽光発電部７０を具備する構成）としてが、これに限定するものではない。利用する自然エネルギーは、例えば水力、風力、潮力等であってもよい。
１ 電力供給システム
１０ 分電盤
３０ 蓄電装置
６０ 第一切り替えスイッチ
７０ 太陽光発電部
９０ 燃料電池
１１０ 第一電力センサ
３００ 商用電源
２１０ 第二切り替えスイッチ
２２０ 第三切り替えスイッチ
２３０ 第五電力センサ

Claims (5)

  1. 商用電源からの電力の供給方向における下流側に設けられて負荷に電力を分配する分電盤と、
    前記分電盤よりも商用電源からの電力の供給方向における上流側に設けられて電力を検出する第一電力検出手段及び第二電力検出手段と、
    前記分電盤よりも前記上流側に設けられ、前記第一電力検出手段の検出結果に基づいて前記負荷の消費電力に関する情報を学習する学習機能を有し、当該学習機能に基づいて適宜更新される発電計画に応じて発電可能な燃料電池と、
    電力を充電可能であると共に当該充電した電力を放電可能であり、前記第二電力検出手段の検出結果に基づいて、放電する電力の電力量を変更する負荷追従運転可能に構成され、当該放電した電力を前記分電盤に供給する蓄電装置と、
    前記蓄電装置の配置を、前記分電盤よりも前記下流側又は前記第一電力検出手段よりも前記上流側のいずれか一方となるように切り替える第一切り替え手段と、
    前記第二電力検出手段の配置を、前記燃料電池よりも前記下流側又は前記第一電力検出手段よりも前記上流側に切り替えられた前記蓄電装置よりも前記上流側のいずれか一方となるように切り替える第二切り替え手段と、
    を具備し、
    前記蓄電装置の配置を前記分電盤よりも前記下流側に切り替えた場合には、前記燃料電池から前記分電盤に供給して余剰した電力を前記蓄電装置に供給可能となり、
    前記蓄電装置の配置を前記第一電力検出手段よりも前記上流側に切り替えた場合には、前記蓄電装置から放電された電力を前記第一電力検出手段に検出させた後に前記分電盤に供給可能となり、
    前記燃料電池が発電しているときに前記蓄電装置が放電される場合には、前記蓄電装置の配置を前記分電盤よりも前記下流側に切り替えると共に、前記第二電力検出手段の配置を前記燃料電池よりも前記下流側に切り替え、
    前記燃料電池が発電していないときに前記蓄電装置が放電される場合には、前記蓄電装置の配置を前記第一電力検出手段よりも前記上流側に切り替えると共に、前記第二電力検出手段の配置を当該蓄電装置よりも前記上流側に切り替える、
    ことを特徴とする電力供給システム。
  2. 電力が流通可能な第一電力経路と第二電力経路と第三電力経路とを具備し、
    前記第一電力経路は、一側が前記商用電源に接続され、他側が前記分電盤に接続され、中途に設けられた第一接続部が前記燃料電池に接続され、
    前記第二電力経路は、一側が前記第一切り替え手段を介して前記蓄電装置に接続可能であって、他側が前記分電盤に接続され、
    前記第三電力経路は、一側が前記第一切り替え手段を介して前記蓄電装置に接続可能であって、他側が前記第一電力経路において前記第一接続部よりも前記上流側に設けられた第二接続部に接続され、
    前記第一切り替え手段は、前記蓄電装置を前記第二電力経路又は前記第三電力経路のいずれか一方と切り替え可能に接続する切り替えスイッチにより構成される、
    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. 電力が流通可能、且つ循環可能な第一電力循環路と第二電力循環路と、
    前記第二電力検出手段が配置される第二電力検出手段経路と、
    を具備し、
    前記第一電力循環路は、一側及び他側が前記第一電力経路において前記第二接続部よりも前記上流側に接続され、
    前記第二電力循環路は、一側及び他側が前記第一電力経路において前記第一接続部よりも前記下流側に接続され、
    前記第二電力検出手段経路は、前記第一電力循環路と前記第二電力循環路とに排他的に含まれる、
    ことを特徴とする請求項２に記載の電力供給システム。
  4. 前記第二切り替え手段は、前記第二電力検出手段経路を、前記第一電力循環路の一部又は前記第二電力循環路の一部のいずれか一方と切り替え可能に接続する切り替えスイッチにより構成される、
    ことを特徴とする請求項３に記載の電力供給システム。
  5. 自然エネルギーを利用して発電可能な発電部を具備し、
    前記発電部は、前記第一電力経路の一側に接続される、
    ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の電力供給システム。
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