JP6039335B2 - 電力供給システム - Google Patents

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Description

本発明は、住宅等に備えられる電力供給システムの技術に関する。
従来、住宅等に備えられた電力供給システムにおいて、商用電源や太陽光発電部からの電力を蓄電装置（蓄電池）に充電可能とし、それらの電力を適宜負荷（自動車給電装置等）へと供給する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。
さらに特許文献１には、当該電力供給システムに、燃料電池等を連携させる構成も示唆されている。
上記示唆にもあるように、特許文献１に記載されたような電力供給システムに、燃料電池や電気自動車等に搭載される蓄電装置を連携させることで、さらに利便性の高い電力供給システムを構成することが可能であると考えられる。
しかしながら、上述の如き利便性の高い電力供給システムを構成しようとする場合、各機器間での電力のやり取りが複雑になり、当該電力の供給態様の決定が困難である。
特開２０１２−５１６８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、適切な電力の供給態様を取り入れた、利便性の高い電力供給システムを提供することである。
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、太陽光を受けて発電可能な太陽光発電部と、商用電源及び前記太陽光発電部に接続され、負荷へと電力を分配する分電盤と、前記分電盤と接続され、当該分電盤と電力のやり取りが可能な第一蓄電装置と、前記分電盤と接続可能な第二蓄電装置と、前記分電盤と接続され、外部からの電力の供給を受けて発電した電力を当該分電盤へと供給可能な燃料電池と、を具備し、前記第二蓄電装置が前記分電盤と接続され、当該第二蓄電装置から前記分電盤へと電力を供給可能とされた場合、前記分電盤が前記商用電源及び前記太陽光発電部から切り離されると共に、前記燃料電池は前記第二蓄電装置からの電力の供給を受けて発電を継続するものである。
請求項２においては、前記第二蓄電装置は走行体に備えられ、前記第二蓄電装置から前記分電盤へと電力を供給可能とされた場合、前記太陽光発電部からの電力を全て前記商用電源へと逆潮流させるものである。
請求項３においては、前記第二蓄電装置から前記分電盤へと電力を供給可能とされた場合、前記第一蓄電装置は、前記負荷での消費電力が前記第二蓄電装置及び前記燃料電池から供給可能な電力を超えた場合に、当該超えた分の電力を前記負荷へと供給する負荷追従運転を行うものである。
請求項４においては、前記商用電源が停電した場合、前記太陽光発電部からの電力を前記第一蓄電装置に充電するものである。
請求項５においては、前記商用電源が停電し、かつ、前記第二蓄電装置から前記分電盤への電力供給が不可能となった場合、前記第一蓄電装置からの電力を前記負荷へと供給するものである。
請求項６においては、前記商用電源が停電した場合、前記太陽光発電部からの電力を前記第二蓄電装置に充電するものである。
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、商用電源及び太陽光発電部からの電力の代わりに第二蓄電装置からの電力を適宜分電盤へと供給すると同時に、当該第二蓄電装置からの電力の供給を受けて燃料電池で発電した電力も分電盤へと供給することができ、利便性の高い電力供給システムを提供することができる。
請求項２においては、商用電源及び太陽光発電部からの電力の代わりに第二蓄電装置及び燃料電池からの電力を適宜分電盤へと供給しながら、太陽光発電部からの電力を売る（売電する）ことができる。このように、第二蓄電装置及び燃料電池からの電力を有効に利用して、利便性の高い電力供給システムを提供することができる。
請求項３においては、負荷での消費電力が第二蓄電装置及び燃料電池から供給可能な電力を超えた場合であっても、極力商用電源及び太陽光発電部からの電力を使用しないようにすることができる。これによって、第一蓄電装置及び第二蓄電装置に充電された電力、並びに燃料電池において発電される電力を有効に利用することができ、利便性の高い電力供給システムを提供することができる。
請求項４においては、停電時において太陽光発電部で発電された電力を有効に利用することができ、利便性の高い電力供給システムを提供することができる。
請求項５においては、第二蓄電装置からの電力供給がなくなり、燃料電池も発電を行うことができなくなった場合であっても、負荷に電力を供給することができる。これによって、当該負荷を継続して使用することができ、利便性の高い電力供給システムを提供することができる。
請求項６においては、停電時において太陽光発電部で発電された電力を有効に利用することができ、利便性の高い電力供給システムを提供することができる。
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。 電力供給システムの第一供給態様を示したブロック図。 電力供給システムの第二供給態様を示したブロック図。 同じく第二供給態様において、負荷追従運転の様子を示したブロック図。 電力供給システムの第三供給態様を示したブロック図。 電力供給システムの第四供給態様を示したブロック図。 電力供給システムの第五供給態様を示したブロック図。
以下では、図１を用いて、本発明の実施の一形態に係る電力供給システム１の構成について説明する。
電力供給システム１は、住宅に設けられ、商用電源２００からの電力及び太陽光を利用して発電された電力を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、主として太陽光発電部１０、第一パワーコンディショナ２０、車載型蓄電装置３０、第二パワーコンディショナ４０、第一スイッチ部５０、分電盤６０、燃料電池７０、定置型蓄電装置８０、第三パワーコンディショナ９０、第二スイッチ部１００、一般負荷１１０及び特定負荷１２０を具備する。
太陽光発電部１０は、太陽光を利用して発電する装置であり、太陽電池パネル等により構成される。太陽光発電部１０は、例えば、住宅の屋根の上等の日当たりの良い場所に設置される。
第一パワーコンディショナ２０は、電力を適宜変換するものである。具体的には、第一パワーコンディショナ２０は太陽光発電部１０に接続され、当該太陽光発電部１０において発電された直流電力を交流電力に変換して出力部より出力する。
第一パワーコンディショナ２０には、停電時（商用電源２００からの電力が供給不能な場合）における「自立運転モード」のＯＮとＯＦＦとを切り替えるための運転切替スイッチ（不図示）が設けられる。
また、第一パワーコンディショナ２０には、停電時（非常時）において「自立運転モード」がＯＮに切り替えられた場合に、太陽光発電部１０からの電力を取り出すための非常用コンセント（不図示）が設けられる。当該非常用コンセントは、後述する第一スイッチ部５０（より詳細には、切替スイッチ５３）及び第三パワーコンディショナ９０と接続される。
車載型蓄電装置３０は、本発明に係る第二蓄電装置の一実施形態である。車載型蓄電装置３０は、リチウムイオン電池等により構成されると共に走行体である電気自動車（ＥＶ ： Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）に搭載され、当該電気自動車が走行するための電力を供給する、比較的大型（大容量）の蓄電装置である。車載型蓄電装置３０は、電力を充電することができると共に、当該充電された電力を放電することができる。
第二パワーコンディショナ４０は、電力を適宜変換するものである。具体的には、第二パワーコンディショナ４０は車載型蓄電装置３０に接続可能とされ、当該車載型蓄電装置３０からの直流電力を交流電力に変換して出力する。
第一スイッチ部５０は、電力の流通経路を切り替えるものである。第一スイッチ部５０は、遮断器５１、遮断器５２及び切替スイッチ５３を具備する。
切替スイッチ５３は、商用電源２００、第一パワーコンディショナ２０（より詳細には、第一パワーコンディショナ２０の前記出力部、及び前記非常用コンセントの２箇所）、第二パワーコンディショナ４０及び後述する分電盤６０にそれぞれ接続され、これらの間での電力の流通経路を切り替えることができる。また、第一パワーコンディショナ２０の前記出力部と切替スイッチ５３との間には遮断器５１が、第二パワーコンディショナ４０と切替スイッチ５３との間には遮断器５２が、それぞれ配置される。
分電盤６０は、供給される電力を後述する一般負荷１１０・１１０・・・及び第二スイッチ部１００へと分配するものである。分電盤６０は、第一スイッチ部５０、後述する燃料電池７０、後述する第三パワーコンディショナ９０並びに後述する第二スイッチ部１００にそれぞれ接続される。また、分電盤６０は、後述する一般負荷１１０・１１０・・・にそれぞれ接続され、当該一般負荷１１０・１１０・・・の要求に応じて電力を分配することができる。
また、分電盤６０は、遮断器６１、遮断器６２及び遮断器６３を具備する。遮断器６１は第一スイッチ部５０との接続側端に、遮断器６２は第三パワーコンディショナ９０との接続側端に、遮断器６３は燃料電池７０との接続側端に、それぞれ介設される。
燃料電池７０は、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ ： Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）等により構成され、前記住宅に設置される燃料電池である。燃料電池７０は、供給される燃料（例えば、水素等）を用いて発電することが可能である。また、燃料電池７０は図示せぬ貯湯ユニットを備え、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。燃料電池７０は、分電盤６０（より詳細には、分電盤６０の遮断器６３）に接続される。燃料電池７０は発電する際に多少の電力が必要であり、当該電力は分電盤６０を介して当該燃料電池７０へと供給される。
定置型蓄電装置８０は、本発明に係る第一蓄電装置の一実施形態である。定置型蓄電装置８０は、リチウムイオン電池等により構成され、前記住宅に設置される蓄電装置である。定置型蓄電装置８０は、電力を充電することができると共に、当該充電された電力を放電することができる。
第三パワーコンディショナ９０は、電力を適宜変換するものである。具体的には、第三パワーコンディショナ９０は定置型蓄電装置８０に接続され、当該定置型蓄電装置８０からの直流電力を交流電力に変換して出力する。また、第三パワーコンディショナ９０は第一パワーコンディショナ２０及び分電盤６０に接続され、当該第一パワーコンディショナ２０及び分電盤６０からの交流電力を後述する第二スイッチ部１００に出力したり、当該交流電力を直流電力に変換して定置型蓄電装置８０へと供給したりすることができる。
第二スイッチ部１００は、電力の流通経路を切り替えるものである。第二スイッチ部１００は、切替スイッチ１０１を具備する。
切替スイッチ１０１は、分電盤６０、第三パワーコンディショナ９０及び後述する特定負荷１２０にそれぞれ接続され、これらの間での電力の流通経路を切り替えることができる。
一般負荷１１０・１１０・・・は、本発明に係る負荷の一実施形態である。一般負荷１１０・１１０・・・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り、特に、停電時（非常時）に電力を供給する必要性が低いものである。例えば、住宅の場合、リビング以外の部屋に設けられるコンセント等に電力を供給する回路を一般負荷１１０として選定することができる。一般負荷１１０・１１０・・・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る。一般負荷１１０・１１０・・・は、それぞれ分電盤６０に接続される。
特定負荷１２０は、本発明に係る負荷の一実施形態である。特定負荷１２０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り、特に、停電時（非常時）に電力を供給する必要性が高いものである。例えば、住宅の場合、リビングに設けられるコンセントや照明、冷蔵庫等に電力を供給する回路を特定負荷１２０として選定することができる。特定負荷１２０は、第二スイッチ部１００（切替スイッチ１０１）に接続される。
以下では、上述の如く構成された電力供給システム１における電力の供給態様について説明する。
なお、以下の説明における第一スイッチ部５０及び第二スイッチ部１００の切り替え操作、並びに、第一パワーコンディショナ２０、第二パワーコンディショナ４０及び第三パワーコンディショナ９０による電力の変換や流通方向の変更は、図示しないホームサーバ等の制御手段により制御される構成とすることや、各スイッチ部や各パワーコンディショナが有する制御部によりそれぞれ制御される構成とすることが可能であり、本発明はこれを限定するものではない。
まず、図２を用いて、商用電源２００からの電力が問題なく供給可能（すなわち、停電していない状態）であり、かつ、車載型蓄電装置３０が第二パワーコンディショナ４０に接続されていない場合（例えば、住宅の居住者が電気自動車（ＥＶ）に乗って外出している場合等）における電力の供給態様（以下、この電力の供給態様を、単に「第一供給態様」と記す）について説明する。
第一供給態様においては、第一スイッチ部５０の切替スイッチ５３は、太陽光発電部１０（第一パワーコンディショナ２０の前記出力部）及び商用電源２００からの電力を分電盤６０へと供給可能となるように切り替えられている。また、第二スイッチ部１００の切替スイッチ１０１は、第三パワーコンディショナ９０からの電力を特定負荷１２０へと供給可能となるように切り替えられている。
通常、すなわち商用電源２００からの電力が問題なく供給可能な場合、第一パワーコンディショナ２０の運転切替スイッチは居住者によってＯＦＦに切り替えられている。この場合、第一パワーコンディショナ２０の自立運転モードはＯＦＦとされ、当該第一パワーコンディショナ２０の前記非常用コンセントからの電力の取り出しはできない。
この状態においては、太陽光発電部１０において発電された直流電力は、第一パワーコンディショナ２０において交流電力に変換され、遮断器５１を介して切替スイッチ５３へと供給される。また、商用電源２００からの交流電力も切替スイッチ５３へと供給される。太陽光発電部１０及び商用電源２００からの電力は、切替スイッチ５３を介して分電盤６０へと供給される。
また、定置型蓄電装置８０に充電されている電力も、第三パワーコンディショナ９０において交流電力に変換され、分電盤６０へと供給される。
さらに、商用電源２００からの電力の供給を受けて燃料電池７０において発電された電力も、分電盤６０へと供給される。
太陽光発電部１０及び商用電源２００から分電盤６０に供給された電力は、遮断器６１を介して一般負荷１１０・１１０・・・に供給可能とされる。また、定置型蓄電装置８０から分電盤６０に供給された電力は、遮断器６２を介して一般負荷１１０・１１０・・・に供給可能とされる。さらに、燃料電池７０から分電盤６０に供給された電力は、遮断器６３を介して一般負荷１１０・１１０・・・に供給可能とされる。すなわち、居住者は、太陽光発電部１０及び商用電源２００、定置型蓄電装置８０並びに燃料電池７０からの電力によって、リビング以外の各部屋の機器を使用することができる。
また、太陽光発電部１０、商用電源２００及び燃料電池７０から分電盤６０に供給された電力は、第三パワーコンディショナ９０において直流電力に変換され、適宜の時間帯に定置型蓄電装置８０に充電される。当該充電する時間帯は予め任意に設定することができ、前記制御手段等によって第三パワーコンディショナ９０の運転を制御することで当該設定された時間帯に定置型蓄電装置８０を充電することができる。例えば深夜に充電するように設定すれば、料金の安い深夜電力を定置型蓄電装置８０に充電することができる。また、昼間の太陽光が十分に照射される時間帯に太陽光発電部１０からの電力を充電するように設定すれば、当該太陽光発電部１０において自然エネルギー（太陽光）を利用して発電された電力を定置型蓄電装置８０に充電することができる。
さらに、太陽光発電部１０及び商用電源２００から分電盤６０に供給された電力、燃料電池７０から分電盤６０に供給された電力、並びに定置型蓄電装置８０に充電された電力を、第二スイッチ部１００を介して特定負荷１２０に供給することが可能である。
太陽光発電部１０、商用電源２００及び燃料電池７０から分電盤６０に供給された電力は、遮断器６２及び第三パワーコンディショナ９０を介して切替スイッチ１０１へと供給される。また、定置型蓄電装置８０からの直流電力も、第三パワーコンディショナ９０において交流電力に変換され、切替スイッチ１０１へと供給される。
当該第三パワーコンディショナ９０からの電力は、切替スイッチ１０１を介して特定負荷１２０へと供給される。居住者は、第三パワーコンディショナ９０からの電力によって、リビングのコンセントに接続された機器や照明、冷蔵庫等を使用することができる。
また、一般負荷１１０・１１０・・・及び特定負荷１２０で消費する電力が、太陽光発電部１０からの電力だけで十分まかなえる場合は、商用電源２００及び燃料電池７０からの電力を用いないようにすることも可能である。これによって、電力料金及び燃料費を節約することができる。
さらに、太陽光発電部１０からの電力が余る場合、当該余った電力（余剰電力）を商用電源２００へと逆潮流させ、電力会社に売却（売電）することができる。
次に、図３及び図４を用いて、商用電源２００からの電力が問題なく供給可能（すなわち、停電していない状態）であり、かつ、車載型蓄電装置３０が第二パワーコンディショナ４０に接続されている場合における電力の供給態様（以下、この電力の供給態様を、単に「第二供給態様」と記す）について説明する。
図３に示すように、第二供給態様においては、例えば、電気自動車（ＥＶ）が住宅に設けられたコンセントに接続される等して、車載型蓄電装置３０が第二パワーコンディショナ４０に接続される。この第二供給態様においては、第一スイッチ部５０の切替スイッチ５３は、第二パワーコンディショナ４０からの電力を分電盤６０へと供給可能となるように切り替えられている。また、第二スイッチ部１００の切替スイッチ１０１は、第三パワーコンディショナ９０からの電力を特定負荷１２０へと供給可能となるように切り替えられている。
この状態においては、車載型蓄電装置３０に充電されている電力は、第二パワーコンディショナ４０において交流電力に変換され、遮断器５２及び切替スイッチ５３を介して分電盤６０へと供給される。
また、車載型蓄電装置３０からの電力の供給を受けて燃料電池７０において発電された電力も、分電盤６０へと供給される。
車載型蓄電装置３０から分電盤６０に供給された電力は、遮断器６１を介して一般負荷１１０・１１０・・・に供給可能とされる。また、燃料電池７０から分電盤６０に供給された電力は、遮断器６３を介して一般負荷１１０・１１０・・・に供給可能とされる。すなわち、居住者は、車載型蓄電装置３０及び燃料電池７０からの電力によって、リビング以外の各部屋の機器を使用することができる。
このように、車載型蓄電装置３０は、商用電源２００に代わって一般負荷１１０・１１０・・・へ多くの電力を供給することになる。
さらに、車載型蓄電装置３０及び燃料電池７０から分電盤６０に供給された電力を、前記第一供給態様（図１参照）と同様に、第三パワーコンディショナ９０及び第二スイッチ部１００を介して特定負荷１２０に供給することが可能である。
一方、図３に示すように、車載型蓄電装置３０が第二パワーコンディショナ４０に接続された場合、第一スイッチ部５０の切替スイッチ５３は太陽光発電部１０（第一パワーコンディショナ２０の前記出力部）及び商用電源２００からの電力を分電盤６０へと供給不能となるように切り替えられている。
この場合、太陽光発電部１０において発電された直流電力は、第一パワーコンディショナ２０において交流電力に変換され、遮断器５１を介して商用電源２００へと逆潮流される。当該電力は全て電力会社へと売却（売電）される。
また、図４に示すように、一般負荷１１０・１１０・・・及び特定負荷１２０で消費される電力（消費電力）が車載型蓄電装置３０及び燃料電池７０から供給可能な電力（最大出力）を超えた場合には、当該超えた分（不足分）の電力が定置型蓄電装置８０から一般負荷１１０・１１０・・・へと供給される。
より詳細には、定置型蓄電装置８０に充電されている電力も、第三パワーコンディショナ９０において交流電力に変換され、分電盤６０及び第二スイッチ部１００へと供給される。このようにして、車載型蓄電装置３０及び燃料電池７０からの電力に加えて、定置型蓄電装置８０からの電力も、一般負荷１１０・１１０・・・及び特定負荷１２０に供給可能とされる。
このように、一般負荷１１０・１１０・・・及び特定負荷１２０で消費される電力に応じて定置型蓄電装置８０から当該一般負荷１１０・１１０・・・及び特定負荷１２０へと供給される電力量を調節する運転（いわゆる、負荷追従運転）は、第三パワーコンディショナ９０によって制御される。
定置型蓄電装置８０が負荷追従運転を行うことによって、一般負荷１１０・１１０・・・及び特定負荷１２０の消費電力が車載型蓄電装置３０及び燃料電池７０から供給可能な電力（最大出力）を超えた場合であっても、切替スイッチ５３を切り替えて商用電源２００からの電力を使用する必要がない。
なお、一般負荷１１０・１１０・・・及び特定負荷１２０の消費電力が、車載型蓄電装置３０、燃料電池７０及び定置型蓄電装置８０から供給可能な電力（最大出力）を超えた場合には、第一スイッチ部５０の切替スイッチ５３が太陽光発電部１０（第一パワーコンディショナ２０）及び商用電源２００からの電力を分電盤６０へと供給可能となるように切り替えられる（前述の図２に示した状態と同様）。これによって、一般負荷１１０・１１０・・・及び特定負荷１２０が必要とする電力を、当該商用電源２００、太陽光発電部１０及び燃料電池７０から確実に供給することができる。
次に、図５を用いて、停電時（商用電源２００からの電力が供給不能な場合）であり、車載型蓄電装置３０が第二パワーコンディショナ４０に接続されており、かつ、太陽光発電部１０からの電力を定置型蓄電装置８０に充電する場合における電力の供給態様（以下、この電力の供給態様を、単に「第三供給態様」と記す）について説明する。
第三供給態様においては、第二供給態様（図３及び図４参照）と同様に、第一スイッチ部５０の切替スイッチ５３は、第二パワーコンディショナ４０からの電力を分電盤６０へと供給可能となるように切り替えられている。また、当該切替スイッチ５３は、第一パワーコンディショナ２０の前記非常用コンセントからの電力を車載型蓄電装置３０へと供給不能となるように切り替えられている。さらに、第二スイッチ部１００の切替スイッチ１０１は、分電盤６０からの電力を特定負荷１２０へと供給可能となるように切り替えられている。
停電時（非常時）においては、電力会社の電力復旧作業を妨げないように、原則として、商用電源２００から第一スイッチ部５０への電力系統及び第一パワーコンディショナ２０の前記出力部から第一スイッチ部５０への電力系統に電力が流されることがない。
この停電時（非常時）においては、居住者は、第一パワーコンディショナ２０の運転切替スイッチをＯＮに切り替える。これによって、第一パワーコンディショナ２０の自立運転モードがＯＮとされ、当該第一パワーコンディショナ２０から第三パワーコンディショナ９０への電力の取り出しが可能となる。
なお、当該運転切替スイッチは、第一パワーコンディショナ２０が停電を検出し、当該第一パワーコンディショナ２０によって自動的にＯＮに切り替えられるように構成することも可能である。
この状態においては、太陽光発電部１０において発電された電力は、第一パワーコンディショナ２０を介して第三パワーコンディショナ９０へと供給される。当該電力は、第三パワーコンディショナ９０を介して定置型蓄電装置８０に充電される。
また、車載型蓄電装置３０に充電されている電力及び燃料電池７０によって発電された電力は、第二供給態様（図３及び図４参照）と同様に、一般負荷１１０・１１０・・・へと供給可能とされる。
さらに、車載型蓄電装置３０に充電されている電力及び燃料電池７０によって発電された電力は、分電盤６０及び第二スイッチ部１００を介して特定負荷へと供給可能とされる。
次に、図６を用いて、停電時（商用電源２００からの電力が供給不能な場合）であり、車載型蓄電装置３０が第二パワーコンディショナ４０に接続されており、かつ、太陽光発電部１０からの電力を車載型蓄電装置３０に充電する場合における電力の供給態様（以下、この電力の供給態様を、単に「第四供給態様」と記す）について説明する。
第四供給態様においては、第一スイッチ部５０の切替スイッチ５３は、太陽光発電部１０（第一パワーコンディショナ２０の前記出力部）、商用電源２００、及び第二パワーコンディショナ４０それぞれからの電力が分電盤６０へ供給不能となるように切り替えられている。また、当該切替スイッチ５３は、第一パワーコンディショナ２０の前記非常用コンセントからの電力を第二パワーコンディショナ４０へと供給可能となるように切り替えられている。さらに、第二スイッチ部１００の切替スイッチ１０１は、第三パワーコンディショナ９０からの電力を特定負荷１２０へと供給可能となるように切り替えられている。
また、第四供給態様においては、分電盤６０の遮断器６３によって、当該遮断器６３を介する電力の流通が遮断される。
この停電時（非常時）においては、第三供給態様の場合と同様に、居住者は、第一パワーコンディショナ２０の運転切替スイッチをＯＮに切り替える。これによって、第一パワーコンディショナ２０の自立運転モードがＯＮとされ、当該第一パワーコンディショナ２０から車載型蓄電装置３０への電力の取り出しが可能となる。
この状態においては、太陽光発電部１０において発電された電力は、第一パワーコンディショナ２０、切替スイッチ５３、遮断器５２及び第二パワーコンディショナ４０を介して車載型蓄電装置３０に充電される。
また、この状態においては、定置型蓄電装置８０に充電されている電力が、第三パワーコンディショナ９０において交流電力に変換され、第二スイッチ部１００を介して特定負荷１２０へと供給される。これによって、停電時に車載型蓄電装置３０を充電している場合であっても、停電時（非常時）に電力を供給する必要性が高い特定負荷１２０には電力を供給することができる。
また、第一供給態様及び第二供給態様（図２から図４までを参照）においては、定置型蓄電装置８０から出力される電力の電圧が高くなって当該電力が商用電源２００、車載型蓄電装置３０及び燃料電池７０に流れてしまう（逆潮流が発生する）のを防止するために、当該定置型蓄電装置８０から出力される電力の電圧は第三パワーコンディショナ９０によって（例えば、１００Ｖに）抑制されている。
しかし、第四供給態様（図６参照）においては、定置型蓄電装置８０と商用電源２００及び車載型蓄電装置３０とは切替スイッチ５３によって切り離されているため、当該定置型蓄電装置８０から出力される電力の電圧が高くなっても、当該電力が商用電源２００や車載型蓄電装置３０に流れるおそれがない。また、遮断器６３を介する電力の流通を遮断することによって定置型蓄電装置８０と燃料電池７０とが切り離されているため、当該定置型蓄電装置８０に充電された電力が燃料電池７０に流れるおそれがない。このため、第四供給態様においては、定置型蓄電装置８０から出力される電力の電圧を、第三パワーコンディショナ９０によって高く（例えば、２００Ｖに）設定することができる。
なお、第四供給態様において、定置型蓄電装置８０からの電力を特定負荷１２０だけでなく一般負荷１１０・１１０・・・にも供給可能とすることも可能である。
次に、図７を用いて、停電時（商用電源２００からの電力が供給不能な場合）であり、かつ、車載型蓄電装置３０が第二パワーコンディショナ４０に接続されていない場合（例えば、住宅の居住者が電気自動車（ＥＶ）に乗って外出している場合等）における電力の供給態様（以下、この電力の供給態様を、単に「第五供給態様」と記す）について説明する。
第五供給態様においては、第一スイッチ部５０の切替スイッチ５３は、太陽光発電部１０（第一パワーコンディショナ２０）、商用電源２００、及び第二パワーコンディショナ４０それぞれからの電力が分電盤６０へ供給不能となるように切り替えられている。また、第二スイッチ部１００の切替スイッチ１０１は、第三パワーコンディショナ９０からの電力を特定負荷１２０へと供給可能となるように切り替えられている。
また、第五供給態様においては、第四供給態様（図６参照）と同様に、分電盤６０の遮断器６３によって、当該遮断器６３を介する電力の流通が遮断される。
この状態においては、定置型蓄電装置８０に充電されている電力が、第三パワーコンディショナ９０において交流電力に変換され、第二スイッチ部１００を介して特定負荷１２０へと供給される。これによって、停電時に車載型蓄電装置３０が第二パワーコンディショナ４０に接続されていない場合であっても、停電時（非常時）に電力を供給する必要性が高い特定負荷１２０には電力を供給することができる。
また、この状態においては、第一パワーコンディショナ２０から車載型蓄電装置３０及び第三パワーコンディショナ９０への電力の供給は行われない。よって、居住者は、第一パワーコンディショナ２０の運転切替スイッチをＯＮに切り替え、当該第一パワーコンディショナの前記非常用コンセントに任意の電気機器を接続することで、当該電気機器を使用することができる。
また、第五供給態様においては、第四供給態様と同様に、定置型蓄電装置８０から出力される電力の電圧を、第三パワーコンディショナ９０によって高く（例えば、２００Ｖに）設定することができる。
なお、第五供給態様において、定置型蓄電装置８０からの電力を特定負荷１２０だけでなく一般負荷１１０・１１０・・・にも供給可能とすることも可能である。
上述の如く、電力供給システム１の第一供給態様（図２参照）においては、商用電源２００、太陽光発電部１０及び燃料電池７０からの電力を適宜一般負荷１１０・１１０・・・及び特定負荷１２０に供給すると共に、定置型蓄電装置８０に充電することができる。また、余剰電力が発生する場合には、当該余剰電力を商用電源２００へと逆潮流させ、売電することができる。
車載型蓄電装置３０が第二パワーコンディショナ４０に接続されると（第二供給態様（図３及び図４）参照）、商用電源２００及び太陽光発電部１０からの電力に代わって、当該車載型蓄電装置３０からの電力を一般負荷１１０・１１０・・・及び特定負荷１２０に供給することができる。これによって、太陽光発電部１０からの電力を全て商用電源２００に逆潮流（売電）することができる。また、燃料電池７０からの電力は継続して一般負荷１１０・１１０・・・及び特定負荷１２０に供給することができる。
また、この状態で停電が発生しても（第三供給態様（図５）参照）、当該車載型蓄電装置３０からの電力は問題なく一般負荷１１０・１１０・・・及び特定負荷１２０に供給することができる。一方、この場合、太陽光発電部１０からの電力は定置型蓄電装置８０に充電される。このように、停電時に逆潮流（売電）することができない太陽光発電部１０からの電力を定置型蓄電装置８０に充電することで、当該電力を後に有効に利用することが可能となる。
さらに、この状態で車載型蓄電装置３０に充電された電力が空（又は、所定値以下）になった場合（第四供給態様（図６）参照）、定置型蓄電装置８０からの電力が特定負荷１２０に供給される。これによって、車載型蓄電装置３０の充電が空になった場合に、前述の第三供給態様（図５参照）において定置型蓄電装置８０に充電された電力を用いて特定負荷１２０を使用することができる。また、これと同時に、太陽光発電部１０からの電力は車載型蓄電装置３０に充電される。これによって、車載型蓄電装置３０に十分な電力が充電されれば、再び第三供給態様（図５参照）と同様に当該車載型蓄電装置３０からの電力を一般負荷１１０・１１０・・・及び特定負荷１２０に供給することができる。
さらに、電気自動車（ＥＶ）で外出する等して車載型蓄電装置３０と第二パワーコンディショナ４０との接続が解除された場合（第五供給態様（図７）参照）には、定置型蓄電装置８０からの電力が特定負荷１２０に供給される。これによって、車載型蓄電装置３０がない場合（電気自動車（ＥＶ）を使用している場合）には、定置型蓄電装置８０に充電された電力を用いて特定負荷１２０を使用することができる。このように、本実施形態に係る電力供給システム１においては、停電が発生した場合であっても、第三供給態様から第五供給態様に亘って特定負荷１２０を継続して長時間使用することが可能となる。
以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム１は、
太陽光を受けて発電可能な太陽光発電部１０と、
商用電源２００及び太陽光発電部１０に接続され、負荷（一般負荷１１０・１１０・・・及び特定負荷１２０）へと電力を分配する分電盤６０と、
分電盤６０と接続され、当該分電盤６０と電力のやり取りが可能な定置型蓄電装置８０（第一蓄電装置）と、
分電盤６０と接続可能な車載型蓄電装置３０（第二蓄電装置）と、
分電盤６０と接続され、外部からの電力の供給を受けて発電した電力を当該分電盤６０へと供給可能な燃料電池７０と、
を具備し、
車載型蓄電装置３０が分電盤６０と接続され、当該車載型蓄電装置３０から分電盤６０へと電力を供給可能とされた場合、分電盤６０が商用電源２００及び太陽光発電部１０から切り離されると共に、燃料電池７０は車載型蓄電装置３０からの電力の供給を受けて発電を継続するものである（第一供給態様（図３）参照）。
このように構成することにより、商用電源２００及び太陽光発電部１０からの電力の代わりに車載型蓄電装置３０からの電力を適宜分電盤６０へと供給すると同時に、当該車載型蓄電装置３０からの電力の供給を受けて燃料電池７０で発電した電力も分電盤６０へと供給することができ、利便性の高い電力供給システム１を提供することができる。
また、車載型蓄電装置３０は走行体に備えられ、
車載型蓄電装置３０から分電盤６０へと電力を供給可能とされた場合、
太陽光発電部１０からの電力を全て商用電源２００へと逆潮流させるものである（第二供給態様（図３）参照）。
このように構成することにより、商用電源２００及び太陽光発電部１０からの電力の代わりに車載型蓄電装置３０及び燃料電池７０からの電力を適宜分電盤６０へと供給しながら、太陽光発電部１０からの電力を売る（売電する）ことができる。このように、車載型蓄電装置３０及び燃料電池７０からの電力を有効に利用して、利便性の高い電力供給システム１を提供することができる。
また、電力供給システム１は、
車載型蓄電装置３０から分電盤６０へと電力を供給可能とされた場合、
定置型蓄電装置８０は、
前記負荷での消費電力が車載型蓄電装置３０及び燃料電池７０から供給可能な電力を超えた場合に、当該超えた分の電力を前記負荷へと供給する負荷追従運転を行うものである（第二供給態様（図４）参照）。
このように構成することにより、負荷での消費電力が車載型蓄電装置３０及び燃料電池７０から供給可能な電力を超えた場合であっても、極力商用電源２００及び太陽光発電部１０からの電力を使用しないようにすることができる。これによって、定置型蓄電装置８０及び車載型蓄電装置３０に充電された電力、並びに燃料電池７０において発電される電力を有効に利用することができ、利便性の高い電力供給システム１を提供することができる。
また、電力供給システム１は、
商用電源２００が停電した場合、
太陽光発電部１０からの電力を定置型蓄電装置８０に充電するものである（第三供給態様（図５）参照）。
このように構成することにより、停電時において太陽光発電部１０で発電された電力を有効に利用することができ、利便性の高い電力供給システム１を提供することができる。
また、電力供給システム１は、
商用電源２００が停電し、かつ、車載型蓄電装置３０から分電盤６０への電力供給が不可能となった場合、
定置型蓄電装置８０からの電力を負荷（本実施形態においては、特定負荷１２０）へと供給するものである（第四供給態様（図６）及び第五供給態様（図７）参照）。
このように構成することにより、車載型蓄電装置３０からの電力供給がなくなり、燃料電池７０も発電を行うことができなくなった場合であっても、特定負荷１２０に電力を供給することができる。これによって、当該特定負荷１２０を継続して使用することができ、利便性の高い電力供給システム１を提供することができる。
また、電力供給システム１は、
商用電源２００が停電した場合、
太陽光発電部１０からの電力を車載型蓄電装置３０に充電するものである（第四供給態様（図６）参照）。
このように構成することにより、停電時において太陽光発電部１０で発電された電力を有効に利用することができ、利便性の高い電力供給システム１を提供することができる。
なお、上記実施形態においては、電力供給システム１は住宅に設けられるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、その他（例えば、工場等）の種々の建築物に適用することが可能である。
また、上記実施形態においては、車載型蓄電装置３０が搭載される走行体の一例として電気自動車（ＥＶ）を例示したが、本発明に係る走行体はこれに限るものではない。すなわち、走行体としては各種の車両を適用することが可能であり、例えばプラグインハイブリッド車やその他二輪車等であっても良い。
また、上記実施形態においては、車載型蓄電装置３０（本発明に係る第二蓄電装置の一実施形態）は走行体に備えられるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、本発明に係る第二蓄電装置は分電盤６０と接続可能（接続、及び当該接続の解除が可能）なものであれば良い。例えば、一定の範囲の土地に建てられた複数の分譲住宅が、共同で利用する大型の定置型蓄電装置等であっても良い。
また、上記実施形態において、車載型蓄電装置３０及び定置型蓄電装置８０はリチウムイオン電池等により構成されるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、例えばニッケル水素電池等により構成されるものであっても良い。
また、上記実施形態において、燃料電池７０は固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）により構成されるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）、りん酸形燃料電池（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ）等により構成されるものであっても良い。
また、上記実施形態において説明した各供給態様以外に、第二スイッチ部１００の切替スイッチ１０１を切り替えて、分電盤６０からの電力を特定負荷１２０へと供給可能とすることで、例えば第三パワーコンディショナ９０が故障した場合であっても分電盤６０から特定負荷１２０へと電力を供給することが可能となる。
１ 電力供給システム
１０ 太陽光発電部
２０ 第一パワーコンディショナ
３０ 車載型蓄電装置（第二蓄電装置）
４０ 第二パワーコンディショナ
５０ 第一スイッチ部５０
６０ 分電盤
７０ 燃料電池
８０ 定置型蓄電装置（第一蓄電装置）
９０ 第三パワーコンディショナ
１００ 第二スイッチ部
１１０ 一般負荷（負荷）
１２０ 特定負荷（負荷）

Claims (6)

  1. 太陽光を受けて発電可能な太陽光発電部と、
    商用電源及び前記太陽光発電部に接続され、負荷へと電力を分配する分電盤と、
    前記分電盤と接続され、当該分電盤と電力のやり取りが可能な第一蓄電装置と、
    前記分電盤と接続可能な第二蓄電装置と、
    前記分電盤と接続され、外部からの電力の供給を受けて発電した電力を当該分電盤へと供給可能な燃料電池と、
    を具備し、
    前記第二蓄電装置が前記分電盤と接続され、当該第二蓄電装置から前記分電盤へと電力を供給可能とされた場合、前記分電盤が前記商用電源及び前記太陽光発電部から切り離されると共に、前記燃料電池は前記第二蓄電装置からの電力の供給を受けて発電を継続することを特徴とする、
    電力供給システム。
  2. 前記第二蓄電装置は走行体に備えられ、
    前記第二蓄電装置から前記分電盤へと電力を供給可能とされた場合、
    前記太陽光発電部からの電力を全て前記商用電源へと逆潮流させ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. 前記第二蓄電装置から前記分電盤へと電力を供給可能とされた場合、
    前記第一蓄電装置は、
    前記負荷での消費電力が前記第二蓄電装置及び前記燃料電池から供給可能な電力を超えた場合に、当該超えた分の電力を前記負荷へと供給する負荷追従運転を行うことを特徴とする、
    請求項１又は請求項２に記載の電力供給システム。
  4. 前記商用電源が停電した場合、
    前記太陽光発電部からの電力を前記第一蓄電装置に充電することを特徴とする、
    請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電力供給システム。
  5. 前記商用電源が停電し、かつ、前記第二蓄電装置から前記分電盤への電力供給が不可能となった場合、
    前記第一蓄電装置からの電力を前記負荷へと供給することを特徴とする、
    請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の電力供給システム。
  6. 前記商用電源が停電した場合、
    前記太陽光発電部からの電力を前記第二蓄電装置に充電することを特徴とする、
    請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の電力供給システム。
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