JP6039456B2

JP6039456B2 - 電力供給システム

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Publication number: JP6039456B2
Application number: JP2013033779A
Authority: JP
Inventors: 真宏原田
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2033-02-22
Also published as: JP2014166000A

Description

本発明は、商用電源及び太陽光発電部からの電力を蓄電装置に充電可能であり、また前記商用電源及び前記太陽光発電部、並びに前記蓄電装置からの電力を負荷に供給可能な電力供給システムの技術に関する。

従来、商用電源及び太陽光発電部からの電力を蓄電装置に充電可能であり、また前記商用電源及び前記太陽光発電部、並びに前記蓄電装置からの電力を負荷に供給可能な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に記載の技術では、商用電源からの電力が供給可能な通常時において、当該商用電源や太陽光発電部（太陽電池）からの電力を蓄電装置に充電可能とされている。また、商用電源からの電力が供給不能な非常時（停電時）においては、蓄電装置に充電された電力を照明等の特定の負荷に供給可能とされている。このように構成することによって、商用電源からの電力が得られない停電時においても、特定の負荷に電力を供給し、当該負荷を利用することができる。

また、特許文献１に記載の技術の応用として、図７に示すように、非常時においても、太陽光発電部からの電力を蓄電装置に充電可能な電力供給システムが考えられる。なお、図７には、非常時における電力の供給態様のみ示している。

図７に示す電力供給システム２００においては、通常時には、太陽光発電部２１０（パワーコンディショナ２２０）及び商用電源１００からの電力が、通常時電力経路２６０（図中の破線で示した経路）を介して負荷２４０及び蓄電装置２３０に供給可能とされる。

商用電源１００からの電力が供給不能な非常時には、太陽光発電部２１０からの電力が、非常時電力経路２７０を介して蓄電装置２３０に供給可能とされる。当該電力は、蓄電装置２３０の充電器２３１によって蓄電池２３２に充電される。また、これと同時に、蓄電池２３２に充電された電力を、インバータ２３３によって特定の負荷２５０へと供給することができる。このように、蓄電装置２３０に充電器２３１とインバータ２３３を設けることで、蓄電池２３２に充電しながら当該蓄電池２３２を放電（特定の負荷２５０へと電力を供給）させることができる。

さらに、部品点数の削減等によるコストダウンを図るために、図７に示した充電器２３１及びインバータ２３３に代えて、図８に示すような充放電可能なインバータ２３４（双方向インバータ）を用いる構成が考えられる。なお、図８には、非常時における電力の供給態様（太陽光発電部２１０からの電力が蓄電装置２３０へ充電される様子）のみ示している。

しかし、図８に示すような電力供給システムでは、蓄電装置２３０は充電及び放電を同時に行うことができないため、蓄電装置２３０を充電しながら特定の負荷２５０に電力を供給するには複雑な制御が必要である。

具体的には、図９に示すように、特定の負荷２５０への電力の供給及び蓄電装置２３０の充電を同時に行う。この際、特定の負荷２５０に供給される電力量を制御（所定値以下となるように制限）しながら、当該特定の負荷２５０への電力の供給を行う。またこの際、太陽光発電部２１０における発電量が蓄電装置２３０及び特定の負荷２５０への供給量を下回った場合、太陽光発電部２１０から無理に電力を引き出そうとして当該太陽光発電部２１０による発電が停止してしまう場合がある。そのため、太陽光発電部２１０からの電圧を電圧センサ２８０によって常時検出し、制御装置２９０によって当該電圧が低下したと判断された場合、蓄電装置２３０への充電を停止する等して、太陽光発電部２１０による発電の停止を防止する必要がある。

このように、図９に示すような電力供給システム２００では、非常時において太陽光発電部２１０からの電力を有効利用（蓄電装置２３０への充電及び特定の負荷２５０への供給）するために、複雑な制御が必要である点で不利であった。

特開２０１２−１３０１４９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、商用電源からの電力が供給不能な非常時において、簡単な制御で太陽光発電部からの電力を有効利用することが可能な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、太陽光を利用して発電可能な太陽光発電部と、電力を充放電可能な蓄電装置と、を具備し、商用電源からの電力が供給可能な通常時においては、所定の電力経路を介して前記商用電源及び前記太陽光発電部からの電力を前記蓄電装置に充電可能であり、また前記商用電源及び前記太陽光発電部、並びに前記蓄電装置からの電力を負荷に供給可能な電力供給システムであって、前記所定の電力経路を介さずに前記太陽光発電部と前記蓄電装置とを接続する第一電力経路と、前記第一電力経路に設けられ、電力の流通の可否を切り換える第一スイッチと、前記第一電力経路における前記第一スイッチの上流側と特定の負荷とを接続する第二電力経路と、前記第二電力経路に設けられ、電力の流通の可否を切り換える第二スイッチと、前記第一電力経路における前記第一スイッチの下流側と前記特定の負荷とを接続する第三電力経路と、前記第三電力経路に設けられ、電力の流通の可否を切り換える第三スイッチと、をさらに具備し、前記商用電源からの電力が供給不能な非常時においては、まず前記第一スイッチを介する電力の流通を可能とすると共に、前記第二スイッチ及び前記第三スイッチを介する電力の流通を不能とすることで、前記太陽光発電部からの電力を前記蓄電装置に充電し、前記蓄電装置の充電が完了した場合、前記第一スイッチを介する電力の流通を不能とすると共に、前記第二スイッチ及び前記第三スイッチを介する電力の流通を可能とすることで、前記太陽光発電部及び前記蓄電装置からの電力を前記特定の負荷に供給可能とするものである。

請求項２においては、前記太陽光発電部における発電量に関する情報を検出する発電量検出手段をさらに具備し、前記第二スイッチ及び前記第三スイッチを介する電力の流通を可能とする場合、まず前記第二スイッチを介する電力の流通を可能とし、前記太陽光発電部における発電量が所定の値以下に低下した場合、前記第三スイッチを介する電力の流通を可能とするものである。

請求項３においては、前記第三スイッチを介する電力の流通を可能とする場合、前記第二スイッチを介する電力の流通を不能とするものである。

請求項４においては、前記第二スイッチ又は前記第三スイッチを介する電力の流通を可能とした場合、その旨を報知する報知手段をさらに具備するものである。

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、商用電源からの電力が供給不能な非常時において、簡単な制御で太陽光発電部からの電力を有効利用することができる。
すなわち、まず蓄電装置を充電し、当該充電が完了した後に特定の負荷を利用可能とすることができる。

請求項２においては、まず太陽光発電部からの電力だけを特定の負荷に供給することで、蓄電装置に充電された電力を温存することができる。また、太陽光発電部における発電量が低下した場合には、蓄電装置からの電力も特定の負荷に供給可能とすることによって、太陽光発電部における発電の停止を防止することができる。

請求項３においては、太陽光発電部における発電量が低下した場合には、当該太陽光発電部からの電力を特定の負荷へと供給不能とすることによって、確実に太陽光発電部における発電の停止を防止することができる。

請求項４においては、特定の負荷が利用可能となった旨を利用者に報知することで、利便性を向上させることができる。

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。通常時の電力の供給態様を示したブロック図。非常時の電力の第一供給態様を示したブロック図。非常時の電力の第二供給態様を示したブロック図。非常時の電力の第三供給態様を示したブロック図。非常時の電力の第四供給態様を示したブロック図。従来の電力供給システムの構成を示したブロック図。従来の双方向インバータを用いた電力供給システムの構成を示したブロック図。従来の双方向インバータを用いた電力供給システムにおいて、蓄電装置の充電及び負荷への電力の供給を同時に行うための制御の様子を示したブロック図。

まず、図１を用いて、本発明の第一実施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１００からの電力及び太陽光を利用して発電された電力を適宜蓄電可能であり、またこれらの電力を適宜負荷に供給可能なものである。電力供給システム１は、主として太陽光発電部１０、パワーコンディショナ２０、蓄電装置３０、負荷４０、特定の負荷５０、報知ランプ５５、通常時電力経路６０、非常時電力経路７０、電圧センサ８０及び制御装置９０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。

パワーコンディショナ２０は、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、商用電源１００の電圧、周波数、位相に合わせる機能を有するものである。パワーコンディショナ２０は、太陽光発電部１０に接続される。
パワーコンディショナ２０には、停電時（商用電源１００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換スイッチ（不図示）が設けられる。
また、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。

蓄電装置３０は、電力を充電すること、及び当該充電した電力を放電することが可能なものである。蓄電装置３０は、主としてインバータ３１及び蓄電池３２を具備する。

インバータ３１は、供給された交流電力を直流電力に変換（整流）して後述する蓄電池３２に充電させること、及び当該蓄電池３２からの直流電力を交流電力に変換して放電することが可能な、いわゆる双方向インバータである。

蓄電池３２は、電力を充放電可能に構成されるものである。蓄電池３２はインバータ３１と接続される。蓄電池３２は、本実施形態において、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等により構成される。

負荷４０は、住宅内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、非常時（停電時）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負荷４０として選定することができる。図１においては負荷４０を１つ図示しているが、実際には負荷４０（回路）は複数設けることが可能であり、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。

特定の負荷５０は、住宅内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、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非常時用（停電時用）のコンセントや照明を特定の負荷５０として選定することができる。図１においては特定の負荷５０を１つ図示しているが、実際には特定の負荷５０（回路）は複数設けることが可能である。

報知ランプ５５は、本発明に係る報知手段の実施の一形態であり、特定の負荷５０に電力が供給された場合に点灯するものである。報知ランプ５５は、居住者（電力供給システム１の利用者）が視認可能な場所（例えば、特定の負荷５０が上記非常時用のコンセントである場合、当該コンセントの近傍）に設けられる。

通常時電力経路６０は、本発明に係る所定の電力経路の実施の一形態であり、商用電源１００からの電力が供給可能な通常時（すなわち、停電していない状態）において、電力が流通する経路である。通常時電力経路６０は、導線や、図示しない分電盤、電力の流通の可否を切り換えるスイッチ（例えば、スイッチ６１）等により構成される。通常時電力経路６０は、商用電源１００、パワーコンディショナ２０、インバータ３１及び負荷４０を相互に接続する。

スイッチ６１は、通常時電力経路６０（商用電源１００、パワーコンディショナ２０及び負荷４０と、インバータ３１と、が接続される部分）に設けられ、電力の流通の可否を切り換えるものである。すなわち、スイッチ６１がＯＮに切り換えられた場合、電力は当該スイッチ６１を流通可能となり、スイッチ６１がＯＦＦに切り換えられた場合、電力は当該スイッチ６１を流通不能となる。

非常時電力経路７０は、商用電源１００からの電力が供給不能な非常時（停電時）において、電力が流通する経路である。非常時電力経路７０は、主として第一電力経路７１、第一スイッチ７２、第二電力経路７３、第二スイッチ７４、第三電力経路７５及び第三スイッチ７６を具備する。

第一電力経路７１は、通常時電力経路６０を介さずに太陽光発電部１０（より詳細には、当該太陽光発電部１０に接続されたパワーコンディショナ２０）とインバータ３１とを接続するものである。第一電力経路７１は、パワーコンディショナ２０の非常用コンセントに接続されることによって、当該パワーコンディショナ２０を介して太陽光発電部１０に接続される。なお、正確には、第一電力経路７１のインバータ３１との接続部は、通常時電力経路６０のインバータ３１との接続部と共通となっている。

第一スイッチ７２は、第一電力経路７１に設けられ、電力の流通の可否を切り換えるものである。すなわち、第一スイッチ７２がＯＮに切り換えられた場合、電力は当該第一スイッチ７２を流通可能となり、第一スイッチ７２がＯＦＦに切り換えられた場合、電力は当該第一スイッチ７２を流通不能となる。

第二電力経路７３は、第一電力経路７１における第一スイッチ７２の上流側（太陽光発電部１０側）と特定の負荷５０とを接続するものである。

第二スイッチ７４は、第二電力経路７３に設けられ、電力の流通の可否を切り換えるものである。すなわち、第二スイッチ７４がＯＮに切り換えられた場合、電力は当該第二スイッチ７４を流通可能となり、第二スイッチ７４がＯＦＦに切り換えられた場合、電力は当該第二スイッチ７４を流通不能となる。

第三電力経路７５は、第一電力経路７１における第一スイッチ７２の下流側（インバータ３１側）と特定の負荷５０とを接続するものである。なお、正確には、第三電力経路７５の特定の負荷５０との接続部は、第二電力経路７３の特定の負荷５０との接続部と共通となっている。

第三スイッチ７６は、第三電力経路７５に設けられ、電力の流通の可否を切り換えるものである。すなわち、第三スイッチ７６がＯＮに切り換えられた場合、電力は当該第三スイッチ７６を流通可能となり、第三スイッチ７６がＯＦＦに切り換えられた場合、電力は当該第三スイッチ７６を流通不能となる。

上記第一スイッチ７２と、第二スイッチ７４及び第三スイッチ７６と、は排他的に作動するように構成される。具体的には、第一スイッチ７２がＯＮに切り換えられると共に第二スイッチ７４及び第三スイッチ７６はＯＦＦに切り換えられ、第一スイッチ７２がＯＦＦに切り換えられると共に第二スイッチ７４及び第三スイッチ７６はＯＮに切り換えられる。

電圧センサ８０は、本発明に係る発電量検出手段の実施の一形態であり、所定位置における電圧を検出するものである。電圧センサ８０は、第一電力経路７１における第一スイッチ７２の上流側（太陽光発電部１０側）に設けられ、パワーコンディショナ２０からの電圧、すなわち太陽光発電部１０からの電圧を測定することができる。

制御装置９０は、電力供給システム１内の情報を管理すると共に、各機器の動作を制御するものである。制御装置９０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部、ＣＰＵ等の演算処理部等により構成される。

制御装置９０はパワーコンディショナ２０に接続され（不図示）、当該パワーコンディショナ２０の運転を制御することができる。
制御装置９０はインバータ３１に接続され（不図示）、当該インバータ３１の運転を制御することができる。
制御装置９０は蓄電池３２に接続され（不図示）、当該蓄電池３２の充電量を検出することができる。
制御装置９０は報知ランプ５５に接続され（不図示）、当該報知ランプ５５の動作（点灯又は消灯の切り換え）を制御することができる。
制御装置９０はスイッチ６１に接続され（不図示）、当該スイッチ６１の運転（ＯＮ／ＯＦＦの切り換え）を制御することができる。
制御装置９０は第一スイッチ７２、第二スイッチ７４及び第三スイッチ７６にそれぞれ接続され（不図示）、当該第一スイッチ７２、第二スイッチ７４及び第三スイッチ７６の運転（ＯＮ／ＯＦＦの切り換え）を制御することができる。
制御装置９０は電圧センサ８０に接続され、当該電圧センサ８０により検出された電圧の情報を受信することができる。

次に、図２を用いて、上述の如く構成された電力供給システム１における通常時の電力の供給態様の概略について説明する。

通常時、すなわち停電が発生しておらず、商用電源１００からの電力が問題なく供給可能な場合、パワーコンディショナ２０の運転切換スイッチは住宅の居住者によってＯＦＦに切り換えられている。この場合、パワーコンディショナ２０の自立運転モードはＯＦＦとされ、当該パワーコンディショナ２０の非常用コンセントから非常時電力経路７０への電力の取り出しはできない。また通常時においては、制御装置９０によってスイッチ６１がＯＮに切り換えられ、電力は当該スイッチ６１を流通可能とされる。

この状態において、太陽光発電部１０において発電された直流電力は、パワーコンディショナ２０において交流電力に変換され、蓄電装置３０及び負荷４０へと供給可能とされる。また、商用電源１００からの電力も蓄電装置３０及び負荷４０へと供給可能とされる。

制御装置９０は、蓄電装置３０のインバータ３１の運転を制御することによって、太陽光発電部１０及び商用電源１００からインバータ３１へと供給される交流電力を直流電力に変換して、蓄電池３２に充電することができる。

また、制御装置９０は、蓄電装置３０のインバータ３１の運転を制御することによって、蓄電池３２からの直流電力を交流電力に変換して放電し、負荷４０へと供給することもできる。

このように、通常時においては、太陽光発電部１０、商用電源１００、又は蓄電装置３０から負荷４０に供給される電力によって、電化製品等を使用することができる。また、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１００に供給（逆潮流）することで、電力会社に売る（売電する）ことができる。このような電力の流通を任意に制御する（例えば、電気料金の安い深夜に商用電源１００からの電力を蓄電装置３０に充電する、電力をあまり使用しない昼間に太陽光発電部１０からの電力を売電する等）ことで、当該電力供給システム１の効率化を図ることができる。

次に、図３及び図４を用いて、電力供給システム１における非常時（停電時）の電力の供給態様について説明する。

非常時（停電時）においては、電力会社の電力復旧作業を妨げないように、原則として通常時電力経路６０に電力が流されることがない。また、制御装置９０によってスイッチ６１がＯＦＦに切り換えられる（蓄電装置３０が解列される）。

この非常時においては、居住者は、パワーコンディショナ２０の運転切換スイッチをＯＮに切り換える。これによって、パワーコンディショナ２０の自立運転モードがＯＮとされ、当該パワーコンディショナ２０の非常用コンセントから非常時電力経路７０への電力の取り出しが可能となる。

図３に示すように、当該非常時においては、制御装置９０は、まず第一スイッチ７２をＯＮに、第二スイッチ７４及び第三スイッチ７６をＯＦＦに、それぞれ切り換える。これによって、太陽光発電部１０からの電力は、第一電力経路７１を流通可能となると共に、第二電力経路７３及び第三電力経路７５を流通不能となる（以下、この電力の供給態様を、「第一供給態様」と記す）。

第一供給態様において、太陽光発電部１０からの電力は、第一電力経路７１を介して蓄電装置３０のインバータ３１へと供給される。制御装置９０は、当該インバータ３１の運転を制御することによって、供給された電力を蓄電池３２に充電する。

また第一供給態様においては、太陽光発電部１０からの電力が特定の負荷５０に供給されることはない。従って制御装置９０は、第一供給態様においては報知ランプ５５を消灯させる。

第一供給態様において、蓄電池３２の充電が所定の目標値以上になった場合、すなわち充電が完了した場合、図４に示すように、制御装置９０は、第一スイッチ７２をＯＦＦに、第二スイッチ７４及び第三スイッチ７６をＯＮに、それぞれ切り換える。これによって、太陽光発電部１０からの電力は、第一電力経路７１に設けられた第一スイッチ７２を流通不能となると共に、第二電力経路７３及び第三電力経路７５を流通可能となる（以下、この電力の供給態様を、「第二供給態様」と記す）。

第二供給態様において、太陽光発電部１０からの電力は、第一電力経路７１の上流部（第一スイッチ７２よりも太陽光発電部１０に近い側）及び第二電力経路７３を介して特定の負荷５０へと供給される。また、制御装置９０は、インバータ３１の運転を制御することによって蓄電池３２に充電された電力を放電し、第三電力経路７５を介して特定の負荷５０へと供給する。

また第二供給態様においては、太陽光発電部１０及び蓄電装置３０からの電力が特定の負荷５０に供給されるため、制御装置９０は報知ランプ５５を点灯させる。居住者は当該報知ランプ５５が点灯しているのを確認することで、特定の負荷５０が利用可能であることを知ることができる。

上述の如く、制御装置９０は、非常時には第一スイッチ７２のＯＮ／ＯＦＦと、第二スイッチ７４及び第三スイッチ７６のＯＮ／ＯＦＦとが相反するように制御（排他処理）する。これによって、まず太陽光発電部１０からの電力を蓄電装置３０に充電し（図３の第一供給態様）、蓄電装置３０の充電が完了したら太陽光発電部１０及び蓄電装置３０からの電力によって特定の負荷５０を利用可能とする（図４の第二供給態様）。このような各スイッチの簡単な制御で、非常時における太陽光発電部１０からの電力を有効利用することができる。

以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム１は、
太陽光を利用して発電可能な太陽光発電部１０と、
電力を充放電可能な蓄電装置３０と、
を具備し、
商用電源１００からの電力が供給可能な通常時においては、通常時電力経路６０（所定の電力経路）を介して商用電源１００及び太陽光発電部１０からの電力を蓄電装置３０に充電可能であり、また商用電源１００及び太陽光発電部１０、並びに蓄電装置３０からの電力を負荷４０に供給可能な電力供給システム１であって、
通常時電力経路６０を介さずに太陽光発電部１０と蓄電装置３０とを接続する第一電力経路７１と、
第一電力経路７１に設けられ、電力の流通の可否を切り換える第一スイッチ７２と、
第一電力経路７１における第一スイッチ７２の上流側と特定の負荷５０とを接続する第二電力経路７３と、
第二電力経路７３に設けられ、電力の流通の可否を切り換える第二スイッチ７４と、
第一電力経路７１における第一スイッチ７２の下流側と特定の負荷５０とを接続する第三電力経路７５と、
第三電力経路７５に設けられ、電力の流通の可否を切り換える第三スイッチ７６と、
をさらに具備し、
商用電源１００からの電力が供給不能な非常時においては、
まず第一スイッチ７２を介する電力の流通を可能とすると共に、第二スイッチ７４及び第三スイッチ７６を介する電力の流通を不能とすることで、太陽光発電部１０からの電力を蓄電装置３０に充電し、
蓄電装置３０の充電が完了した場合、第一スイッチ７２を介する電力の流通を不能とすると共に、第二スイッチ７４及び第三スイッチ７６を介する電力の流通を可能とすることで、太陽光発電部１０及び蓄電装置３０からの電力を特定の負荷５０に供給可能とするものである。

このように構成することにより、商用電源１００からの電力が供給不能な非常時において、簡単な制御で太陽光発電部１０からの電力を有効利用することができる。
すなわち、まず蓄電装置３０を充電し、当該充電が完了した後に特定の負荷５０を利用可能とすることができる。

また、電力供給システム１は、
第二スイッチ７４又は第三スイッチ７６を介する電力の流通を可能とした場合、その旨を報知する報知ランプ５５（報知手段）をさらに具備するものである。

このように構成することにより、特定の負荷５０が利用可能となった旨を居住者（利用者）に報知することで、利便性を向上させることができる。すなわち、居住者は当該報知ランプ５５を確認することで、特定の負荷５０が利用可能か否かを容易に確認することができる。

また上記第一供給態様及び第二供給態様においては、第一電力経路７１の上流部を流通する電力の電圧（すなわち、太陽光発電部１０からの電圧）が電圧センサ８０によって常時検出されている。制御装置９０は、当該電圧が予め定められた所定の値を下回った場合、第二スイッチ７４及び第三スイッチ７６をＯＦＦに、第一スイッチ７２をＯＮに、それぞれ切り換えると共に、インバータ３１の運転を制御して蓄電池３２への充電を停止することで、太陽光発電部１０から無理に電力を引き出すことを防止し、ひいては当該太陽光発電部１０による発電が停止するのを防止することができる。

以下では、非常時の電力の供給態様の変形例（第二実施形態）について説明する。

第二実施形態が前述の第一実施形態と異なる点は、非常時における電力の供給態様として、前述の第一供給態様（図３）及び第二供給態様（図４）に加えて、下記の第三供給態様（図５）を有する点である。以下、具体的に説明する。

第二実施形態においては、第一供給態様（図３）において蓄電池の充電が完了した場合、制御装置９０は、図５に示すように、第一スイッチ７２をＯＦＦに、第二スイッチ７４及び第三スイッチ７６をＯＮに、それぞれ切り換える。また制御装置９０は、インバータ３１の運転を制御して蓄電池３２への充電及び当該蓄電池３２に充電された電力の放電を禁止（停止）する。これによって、太陽光発電部１０からの電力は、第一電力経路７１に設けられた第一スイッチ７２を流通不能となると共に、第二電力経路７３を流通可能となる。また、制御装置９０によるインバータ３１の制御によって、電力は第三スイッチ７６を流通不能となる（この電力の供給態様を、「第三供給態様」と記す）。

第三供給態様において、太陽光発電部１０からの電力は、第一電力経路７１の上流部及び第二電力経路７３を介して特定の負荷５０へと供給される。

また第三供給態様においては、太陽光発電部１０からの電力が特定の負荷５０に供給されるため、制御装置９０は報知ランプ５５を点灯させる。居住者は当該報知ランプ５５が点灯しているのを確認することで、特定の負荷５０が利用可能であることを知ることができる。

また第三供給態様においては、第一電力経路７１の上流部を流通する電力の電圧（すなわち、太陽光発電部１０からの電圧）が電圧センサ８０によって常時検出されている。制御装置９０は、当該電圧が予め定められた所定の値を下回った場合、インバータ３１の運転を制御することによって、蓄電池３２に充電された電力を放電し、第三電力経路７５を介して特定の負荷５０へと供給する。すなわち、電力の供給態様を第三供給態様（図５）から第二供給態様（図４）に切り換える。

このように太陽光発電部１０からの電圧が低下した場合には、特定の負荷５０での消費電力が増加したり、太陽光発電部１０における発電量が減少したりしていることが推定される。このような場合には上述の如く蓄電装置３０（蓄電池３２）からの電力も特定の負荷５０へと供給することで、太陽光発電部１０から無理に電力を引き出すことを防止し、ひいては当該太陽光発電部１０による発電が停止するのを防止することができる。

以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム１は、
太陽光発電部１０からの電圧（太陽光発電部１０における発電量に関する情報）を検出する電圧センサ８０（発電量検出手段）をさらに具備し、
第二スイッチ７４及び第三スイッチ７６を介する電力の流通を可能とする場合、
まず第二スイッチ７４を介する電力の流通を可能とし、
太陽光発電部１０からの電圧が所定の値以下に低下した場合、第三スイッチ７６を介する電力の流通を可能とするものである。

このように構成することにより、まず太陽光発電部１０からの電力だけを特定の負荷５０に供給することで、蓄電装置３０に充電された電力を温存することができる。また、太陽光発電部１０からの電圧が低下した場合には、蓄電装置３０からの電力も特定の負荷５０に供給可能とすることによって、太陽光発電部１０における発電の停止を防止することができる。

なお、上記電圧の「所定の値」とは任意に設定できる値であり、太陽光発電部１０における発電が停止してしまう電圧よりも高い値になるように設定される。

以下では、非常時の電力の供給態様の他の変形例（第三実施形態）について説明する。

第三実施形態が前述の第二実施形態と異なる点は、非常時における電力の供給態様として、前述の第二供給態様（図４）に代えて、下記の第四供給態様（図６）を有する点である。以下、具体的に説明する。

第三実施形態においては、第三供給態様（図５）において太陽光発電部１０からの電圧が予め定められた所定の値を下回った場合、制御装置９０は、図６に示すように、インバータ３１の運転を制御することによって蓄電池３２に充電された電力を放電すると共に、パワーコンディショナ２０の運転を制御することによって太陽光発電部１０からの電力が第一電力経路７１へと供給されるのを禁止する。これによって、太陽光発電部１０からの電力は、第一電力経路７１に設けられた第一スイッチ７２及び第二電力経路７３を流通不能となる。また、蓄電装置３０からの電力は、第三電力経路７５を流通可能となる（この電力の供給態様を、「第四供給態様」と記す）。

第四供給態様において、制御装置９０は、インバータ３１の運転を制御することによって蓄電池３２に充電された電力を放電し、第三電力経路７５を介して特定の負荷５０へと供給する。

また第四供給態様においては、蓄電装置３０からの電力が特定の負荷５０に供給されるため、制御装置９０は報知ランプ５５を点灯させる。居住者は当該報知ランプ５５が点灯しているのを確認することで、特定の負荷５０が利用可能であることを知ることができる。

上述の如く、太陽光発電部１０からの電圧が低下した場合には、当該太陽光発電部１０から特定の負荷５０への電力の供給を停止する（図６参照）ことで、当該太陽光発電部１０から無理に電力を引き出すことを防止し、ひいては当該太陽光発電部１０による発電が停止するのを防止することができる。また、この場合においても、蓄電装置３０からの電力を特定の負荷５０に供給するため、居住者は当該特定の負荷５０を継続して利用することができる。

以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム１は、
前記第三スイッチを介する電力の流通を可能とする場合、
前記第二スイッチを介する電力の流通を不能とするものである。

このように構成することにより、太陽光発電部１０からの電圧が低下した場合には、当該太陽光発電部１０からの電力を特定の負荷５０へと供給不能とすることによって、確実に太陽光発電部１０における発電の停止を防止することができる。

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、非常時には居住者によってパワーコンディショナ２０の運転切換スイッチがＯＮに切り換えられるものとしたが、例えば当該パワーコンディショナ２０が停電を検出し、当該運転切換スイッチを自動的にＯＮに切り換える構成とすることも可能である。

また、上記実施形態においては、負荷４０と特定の負荷５０とを別のものとして例示したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、負荷４０の中でも非常時に特に必要となる負荷４０を、特定の負荷５０として選定することも可能である。

また、上記実施形態においては、報知ランプ５５は制御装置９０による制御によって点灯又は消灯するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば特定の負荷５０に電力が供給される場合、当該電力を使って報知ランプ５５が自動的に点灯するような回路を構成することも可能である。

また、上記実施形態においては、報知手段の実施の一形態として報知ランプ５５を例示したが、本発明はこれに限るものではなく、例えばアラームや当該電力供給システム１を管理するタブレット端末等の画面に表示する構成とすることも可能である。

また、上記実施形態においては、本発明に係る発電量検出手段として電圧センサ８０を例示したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、太陽光発電部１０における発電量に関する情報（例えば、電流、電力等）を検出することができるもの（例えば、電流センサ、電力センサ等）であれば良い。

また、発電量検出手段（本実施形態においては、電圧センサ８０）は、太陽光発電部１０における発電量に関する情報を検出することができるものであれば、当該発電量検出手段の配置等を限定するものではない。例えば、発電量検出手段をパワーコンディショナ２０内に設ける構成とすることも可能である。

また、上記実施形態に係る制御装置９０としては、ホームサーバやＨＥＭＳ等の管理システム等を用いることが可能である。

１電力供給システム
１０太陽光発電部
３０蓄電装置
３１インバータ
３２蓄電池
５０特定の負荷
５５報知ランプ（報知手段）
６０通常時電力経路（所定の電力経路）
７０非常時電力経路
７１第一電力経路
７２第一スイッチ
７３第二電力経路
７４第二スイッチ
７５第三電力経路
７６第三スイッチ
８０電圧センサ（発電量検出手段）
９０制御装置
１００商用電源

Claims

太陽光を利用して発電可能な太陽光発電部と、
電力を充放電可能な蓄電装置と、
を具備し、
商用電源からの電力が供給可能な通常時においては、所定の電力経路を介して前記商用電源及び前記太陽光発電部からの電力を前記蓄電装置に充電可能であり、また前記商用電源及び前記太陽光発電部、並びに前記蓄電装置からの電力を負荷に供給可能な電力供給システムであって、
前記所定の電力経路を介さずに前記太陽光発電部と前記蓄電装置とを接続する第一電力経路と、
前記第一電力経路に設けられ、電力の流通の可否を切り換える第一スイッチと、
前記第一電力経路における前記第一スイッチの上流側と特定の負荷とを接続する第二電力経路と、
前記第二電力経路に設けられ、電力の流通の可否を切り換える第二スイッチと、
前記第一電力経路における前記第一スイッチの下流側と前記特定の負荷とを接続する第三電力経路と、
前記第三電力経路に設けられ、電力の流通の可否を切り換える第三スイッチと、
をさらに具備し、
前記商用電源からの電力が供給不能な非常時においては、
まず前記第一スイッチを介する電力の流通を可能とすると共に、前記第二スイッチ及び前記第三スイッチを介する電力の流通を不能とすることで、前記太陽光発電部からの電力を前記蓄電装置に充電し、
前記蓄電装置の充電が完了した場合、前記第一スイッチを介する電力の流通を不能とすると共に、前記第二スイッチ及び前記第三スイッチを介する電力の流通を可能とすることで、前記太陽光発電部及び前記蓄電装置からの電力を前記特定の負荷に供給可能とすることを特徴とする、
電力供給システム。
前記太陽光発電部における発電量に関する情報を検出する発電量検出手段をさらに具備し、
前記第二スイッチ及び前記第三スイッチを介する電力の流通を可能とする場合、
まず前記第二スイッチを介する電力の流通を可能とし、
前記太陽光発電部における発電量が所定の値以下に低下した場合、前記第三スイッチを介する電力の流通を可能とす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。
前記第三スイッチを介する電力の流通を可能とする場合、
前記第二スイッチを介する電力の流通を不能とす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。
前記第二スイッチ又は前記第三スイッチを介する電力の流通を可能とした場合、その旨を報知する報知手段をさらに具備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。