JP6044889B2 - 電力供給装置および電力供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、電源から複数のコンセントへ電力を供給する電力供給装置に関する。

電源から複数のコンセントへ電力を供給する電力供給装置に関する技術として、特許文献１に記載の技術がある。

特開２００１−２９８８１４号公報

しかしながら、電力供給が開始される時の過剰な突入電流によって、電源側に障害が発生する可能性がある。

そこで、本発明は、電力供給が開始される時の過剰な突入電流を低減させることができる電力供給装置を提供する。

本発明の一態様に係る電力供給装置は、電源から複数のコンセントへ電力を供給する電力供給装置であって、それぞれが、（ｉ）前記電源と前記複数のコンセントのうちのいずれかのコンセントとの間に設けられるスイッチであり、（ｉｉ）オンにされた場合に前記電源と前記コンセントとの間の接続状態を導通に切り替え、オフにされた場合に前記接続状態を非導通に切り替えるスイッチである複数のコンセントスイッチと、電力供給の開始を示す開始信号が検出された場合、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにするタイミングを他のコンセントスイッチをオンにするタイミングからずらして、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにする制御部と、前記電源の過負荷を示す過負荷信号を検出する過負荷検出部とを備え、前記制御部は、さらに、前記過負荷信号が検出された場合、前記複数のコンセントスイッチの全てをオフにして、所定の時間経過後、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにする時間間隔を前回の前記時間間隔よりも長くして、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにする。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの非一時的な記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本発明の電力供給装置は、電力供給が開始される時の過剰な突入電流を低減させることができる。

図１は、実施の形態１に係る電力供給システムを示すブロック図である。 図２は、実施の形態１に係る電力供給システムの動作を示すフローチャートである。 図３は、実施の形態２に係る電力供給システムを示すブロック図である。 図４は、実施の形態２に係る電力供給システムの第１の動作例を示す図である。 図５は、１つの家電に電力を供給する時の突入電流の例を示す図である。 図６は、同時に３つの家電に電力を供給する時の突入電流の例を示す図である。 図７は、タイミングをずらして３つの家電に電力を供給する時の突入電流の例を示す図である。 図８は、実施の形態２に係る電力供給システムの第２の動作例を示す図である。 図９は、実施の形態２に係る電力供給システムの第３の動作例を示す図である。 図１０は、実施の形態２に係る電力供給システムの動作を示すフローチャートである。 図１１は、実施の形態２に係る電力供給システムの動作の変形例を示すフローチャートである。 図１２は、実施の形態２に係るリレーをオンにする順序の例を示す図である。 図１３は、第１の順序でリレーをオンにする場合の電流の例を示す図である。 図１４は、第２の順序でリレーをオンにする場合の電流の例を示す図である。 図１５は、実施の形態２に係るリレーをオンにする時間間隔の例を示す図である。 図１６は、第１の時間間隔でリレーをオンにする場合の電流の例を示す図である。 図１７は、第２の時間間隔でリレーをオンにする場合の電流の例を示す図である。 図１８は、実施の形態３に係る電力供給システムを示すブロック図である。 図１９は、実施の形態４に係る電力供給システムを示すブロック図である。

（本発明の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した、電源から複数のコンセントへ電力を供給する電力供給装置に関し、以下の問題が生じることを見出した。

近年、太陽光発電（ＰＶ）システム、燃料電池（ＦＣ）および蓄電池（ＳＢ）等が、一般住宅にも普及し始めている。太陽光発電システム等は、電力会社が提供する系統電源を補助する電源として利用される。あるいは、太陽光発電システム等は、系統電源から自立して電力を供給する電源として利用される。

例えば、系統電源および太陽光発電システム等のそれぞれを電源として利用する電力供給装置は、系統電源からの電力を供給する通常運転モードと、系統電源から自立して電力を供給する自立運転モードとを有する。通常運転モードでは、太陽光発電システム等が、系統電源を補助する電源として利用される。自立運転モードでは、太陽光発電システム等が、系統電源から自立して電力を供給する電源として利用される。

そして、電力供給装置は、系統電源から電力が供給されない停電時に、通常運転モードから自立運転モードに運転モードを切り替える。これにより、停電時においても、太陽光発電システム等から電力が供給される。

しかしながら、自立運転モードで電力供給が開始される際に、過剰な突入電流によって、太陽光発電システム等に障害が発生する場合がある。具体的には、次のような現象が発生する場合がある。

停電が発生した際、系統電源からの電力供給が停止する。これにより、系統電源からの電力で動作していた複数の機器が停止する。その後、電力供給装置は、通常運転モードから自立運転モードへ運転モードを切り替えることにより、太陽光発電システム等からの電力供給を開始する。これにより、停止した複数の機器に電力が供給され、これらの機器が一斉に起動する。

機器の起動時には、突入電流が発生する場合がある。そのため、複数の機器が一斉に起動することにより、過剰な突入電流が発生する可能性がある。そして、太陽光発電システム等の回路に、過剰な突入電流が流れることにより、太陽光発電システム等の回路が破損する可能性がある。

このような問題を解決するために、本発明の一態様に係る電力供給装置は、電源から複数のコンセントへ電力を供給する電力供給装置であって、それぞれが、（ｉ）前記電源と前記複数のコンセントのうちのいずれかのコンセントとの間に設けられるスイッチであり、（ｉｉ）オンにされた場合に前記電源と前記コンセントとの間の接続状態を導通に切り替え、オフにされた場合に前記接続状態を非導通に切り替えるスイッチである複数のコンセントスイッチと、電力供給の開始を示す開始信号が検出された場合、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにするタイミングを他のコンセントスイッチをオンにするタイミングからずらして、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにする制御部とを備える。

これにより、電力供給が開始される際、複数のスイッチが、一斉にオンにされず、互いにタイミングをずらしてオンにされる。したがって、電力供給が開始される際に発生する突入電流が分散される。よって、電力供給装置は、過剰な突入電流を低減させることができる。

例えば、前記制御部は、前記複数のコンセントスイッチに前記複数のコンセントを介して接続される複数の負荷の優先順位に従って、優先順位が他の負荷よりも高い負荷が接続されるコンセントスイッチから順に、前記複数のコンセントスイッチをオンにしてもよい。

これにより、電力供給装置は、優先順位の高い負荷（機器）に早く電力を供給することができる。

また、例えば、前記制御部は、前記複数のコンセントスイッチをオフからオンにする順序を前回の前記順序から変更して、前記複数のコンセントスイッチをオンにしてもよい。

これにより、電力供給装置は、複数のコンセントへの電力供給の偏りを緩和することができる。

また、例えば、前記制御部は、前回最初にオンにされたコンセントスイッチをオンにする順番を最後にして、前記複数のコンセントスイッチをオンにしてもよい。

これにより、前回最初に電力が供給されたコンセントには、最後に電力が供給される。したがって、電力供給の偏りが緩和される。

また、例えば、前記電力供給装置は、さらに、前記電源の過負荷を示す過負荷信号を検出する過負荷検出部を備え、前記制御部は、さらに、前記過負荷信号が検出された場合、前記複数のコンセントスイッチのうち少なくとも１つのコンセントスイッチをオフにしてもよい。

これにより、過負荷信号が検出された場合、電力供給装置は、少なくとも１つのコンセントへの電力供給を停止する。したがって、電力供給装置は、過剰な突入電流を低減させることができる。

また、例えば、前記過負荷検出部は、前記電源が供給する電力を直流から交流に変換するインバータにおいて前記インバータの破損を保護するための保護回路が動作する値以下である予め定められた閾値以上の過負荷を示す前記過負荷信号を検出してもよい。

これにより、インバータが保護回路によって動作を停止する前に、電力供給装置は、少なくとも１つのコンセントへの電力供給を停止する。したがって、電力供給装置は、インバータを継続して動作させることができる。

また、例えば、前記制御部は、前記過負荷信号が検出された場合、前記複数のコンセントスイッチのうち、直前にオンにされたコンセントスイッチをオフにしてもよい。

これにより、電力供給装置は、直前にオンにされたスイッチをオフにして、過剰な突入電流を低減させることができる。そして、電力供給装置は、それよりも前にオンにされたスイッチをオンに維持して、電力供給を継続できる。

また、例えば、前記制御部は、さらに、直前にオンにされた前記コンセントスイッチをオフにしてから所定の時間経過後、オフにされた前記コンセントスイッチを再度オンにしてもよい。

これにより、電力供給装置は、再度、コンセントへ電力を供給できる。この場合も、所定の時間が経過しているため、電力供給装置は、過剰な突入電流を低減させることができる。

また、例えば、前記制御部は、前記過負荷信号が検出された場合、前記複数のコンセントスイッチの全てをオフにして、所定の時間経過後、前記複数のコンセントスイッチを再度オンにしてもよい。

これにより、電力供給が再試行される。そして、再試行において、一時的な過負荷が回避される可能性がある。

また、例えば、前記制御部は、前記所定の時間経過後、前記複数のコンセントスイッチをオフからオンにする順序を前回の前記順序から変更して、前記複数のコンセントスイッチをオンにしてもよい。

これにより、複数のスイッチをオンにする順序が前回から変更される。したがって、過負荷が回避される可能性がある。

また、例えば、前記制御部は、前記所定の時間経過後、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにする時間間隔を前回の前記時間間隔よりも長くして、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにしてもよい。

これにより、複数のスイッチのそれぞれをオンにする時間間隔が延ばされる。したがって、過負荷が回避される可能性がある。

また、例えば、前記電源は、系統電源から自立して電力を供給する自立電源を含み、前記電力供給装置は、さらに、（ｉ）前記系統電源と前記複数のコンセントの間に設けられ、（ｉｉ）オンにされた場合に前記系統電源と前記複数のコンセントとの間の接続状態を導通に切り替え、オフにされた場合に前記接続状態を非導通に切り替える系統スイッチと、前記系統電源から自立した電力供給の開始を示す前記開始信号を検出する開始検出部と、前記系統電源から自立して前記電力供給装置が動作するための電源である蓄電部とを備え、前記制御部は、前記開始信号が検出された場合、前記蓄電部の電力を用いて前記系統スイッチをオフにして前記複数のコンセントスイッチをオンにすることにより、前記自立電源から前記複数のコンセントへ電力を供給し、前記複数のコンセントスイッチをオンにする際、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにするタイミングを他のコンセントスイッチをオンにするタイミングからずらして、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにしてもよい。

これにより、電力供給装置は、系統電源から自立した電力供給を開始する際に、過剰な突入電流を低減させることができる。

また、例えば、前記電源は、系統電源を含み、前記制御部は、前記系統電源の復電後の電力供給の開始を示す前記開始信号が検出された場合、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにするタイミングを他のコンセントスイッチをオンにするタイミングからずらして、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにすることにより、前記系統電源から前記複数のコンセントへ電力を供給してもよい。

これにより、電力供給装置は、系統電源の復電後の過剰な突入電流を低減させることができる。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの非一時的な記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る電力供給システムを示すブロック図である。図１で示された電力供給システム１００に含まれる電力供給装置１２０は、電源１１０からコンセント１３０ａ、１３０ｂへ電力を供給する。電力供給装置１２０は、制御部１２１およびスイッチ（コンセントスイッチ）１２２ａ、１２２ｂを備える。

スイッチ１２２ａは、電源１１０とコンセント１３０ａとの間に設けられる。そして、スイッチ１２２ａは、オンにされた場合に電源１１０とコンセント１３０ａとの間の接続状態を導通に切り替え、オフにされた場合に電源１１０とコンセント１３０ａとの間の接続状態を非導通に切り替える。

スイッチ１２２ｂは、電源１１０とコンセント１３０ｂとの間に設けられる。そして、スイッチ１２２ｂは、オンにされた場合に電源１１０とコンセント１３０ｂとの間の接続状態を導通に切り替え、オフにされた場合に電源１１０とコンセント１３０ｂとの間の接続状態を非導通に切り替える。

制御部１２１は、コンセント１３０ａ、１３０ｂへの電力供給の開始を示す開始信号が検出された場合、スイッチ１２２ａ、１２２ｂをオンにする。その際、制御部１２１は、スイッチ１２２ａ、１２２ｂのそれぞれをオンにするタイミングを他のスイッチをオンにするタイミングからずらして、スイッチ１２２ａ、１２２ｂのそれぞれをオンにする。

図２は、図１で示された電力供給システム１００の動作を示すフローチャートである。まず、制御部１２１は、開始信号が検出されるまで待機する（Ｓ１０１）。そして、開始信号が検出された場合、制御部１２１は、タイミングをずらして、スイッチ１２２ａ、１２２ｂをオンにする（Ｓ１０２）。

これにより、電力供給が開始される際、スイッチ１２２ａ、１２２ｂが、一斉にオンにされず、互いにタイミングをずらしてオンにされる。したがって、電力供給が開始される際に発生する突入電流が分散される。よって、電力供給装置１２０は、過剰な突入電流を低減させることができる。

なお、本実施の形態では、２つのスイッチ１２２ａ、１２２ｂ、および、２つのコンセント１３０ａ、１３０ｂが示されているが、３つ以上のスイッチ、および、３つ以上のコンセントが用いられてもよい。３つ以上のスイッチの少なくとも２つが、互いにタイミングをずらしてオンにされることで、突入電流が分散される。

また、本実施の形態では、電源１１０およびコンセント１３０ａ、１３０ｂは、電力供給装置１２０に含まれていないが、これらが電力供給装置１２０に含まれてもよい。また、他の実施の形態で示される構成要素が、本実施の形態に係る電力供給装置１２０に含まれてもよい。本実施の形態で示された構成要素が、他の実施の形態に示される装置等に含まれてもよい。

（実施の形態２）
本実施の形態は、実施の形態１で示された電力供給システム１００のより具体的な例を示す。

図３は、本実施の形態に係る電力供給システムを示すブロック図である。図３で示された電力供給システム２００は、蓄電装置２１０、分電盤２２０およびコンセント２０５ａ〜２０５ｃを備える。

蓄電装置２１０は、蓄電池２０１、開始スイッチ２０２、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３（「ＤＣ−ＡＣインバータ」は、単に「インバータ」とも呼ばれる）、および、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０７を備える。蓄電装置２１０は、実施の形態１で示された電源１１０の一例である。

蓄電池２０１は、電力が充放電される電池である。例えば、蓄電池２０１には、系統電源または太陽光発電システム等から電力が供給され充電される。

開始スイッチ２０２は、蓄電池２０１からコンセント２０５ａ〜２０５ｃへの電力供給を開始するためのスイッチである。具体的には、開始スイッチ２０２は、オンにされた場合、蓄電池２０１とＤＣ−ＡＣインバータ２０３との間の接続状態を導通に切り替え、かつ、蓄電池２０１とＤＣ−ＤＣコンバータ２０７との間の接続状態を導通に切り替える。一方、開始スイッチ２０２は、オフにされた場合、これらの接続状態を非導通に切り替える。

ＤＣ−ＡＣインバータ２０３は、蓄電池２０１から供給される直流電力を交流電力へ変換する。これにより、蓄電池２０１から供給される直流電力が、家電等で利用可能な交流電力に変換される。

また、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３は、保護回路を有する。保護回路は、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３を保護するための回路である。過負荷の際に、保護回路が動作することにより、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３が停止する。これにより、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３の破損および劣化が抑制される。

また、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３は、所定の電流閾値以上の電流値、所定の電圧閾値以上の電圧値、または、所定の電力閾値以上の電力値を計測した場合に、過負荷を示す過負荷信号２０９を制御回路２０６へ送信する。所定の電流閾値、所定の電圧閾値、および、所定の電力閾値などの所定の閾値は、それぞれ、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３の保護回路が動作する値（例えば、保護回路が動作する最小値）以下である。

ＤＣ−ＤＣコンバータ２０７は、蓄電池２０１から供給される直流電力の電圧を変換する。具体的には、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０７は、蓄電池２０１から供給される直流電力を降圧して、制御回路２０６で利用可能な電力を出力する。

分電盤２２０は、リレー２０４ａ〜２０４ｃ、および、制御回路２０６を備える。そして、分電盤２２０は、蓄電装置２１０からコンセント２０５ａ〜２０５ｃへ電力を供給する。分電盤２２０は、実施の形態１で示された電力供給装置１２０の一例である。

リレー２０４ａ〜２０４ｃは、それぞれ、実施の形態１で示されたスイッチ１２２ａ、１２２ｂに対応するスイッチの一例である。リレー２０４ａ〜２０４ｃは、それぞれ、制御回路２０６の制御に従って、オンまたはオフにされる。

具体的には、リレー２０４ａは、制御回路２０６から送信されるリレー制御信号２０８ａに従って、オンまたはオフにされる。リレー２０４ａは、オンにされた場合に、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３とコンセント２０５ａとの間の接続状態を導通に切り替え、オフにされた場合に、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３とコンセント２０５ａとの間の接続状態を非導通に切り替える。

同様に、リレー２０４ｂは、制御回路２０６から送信されるリレー制御信号２０８ｂに従って、オンまたはオフにされる。リレー２０４ｂは、オンにされた場合に、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３とコンセント２０５ｂとの間の接続状態を導通に切り替え、オフにされた場合に、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３とコンセント２０５ｂとの間の接続状態を非導通に切り替える。

同様に、リレー２０４ｃは、制御回路２０６から送信されるリレー制御信号２０８ｃに従って、オンまたはオフにされる。リレー２０４ｃは、オンにされた場合に、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３とコンセント２０５ｃとの間の接続状態を導通に切り替え、オフにされた場合に、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３とコンセント２０５ｃとの間の接続状態を非導通に切り替える。

制御回路２０６は、分電盤２２０を制御するコントローラであり、実施の形態１で示された制御部１２１の一例である。制御回路２０６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０７からの電力供給が開始された時に起動し、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０７から供給される電力で動作する。 そして、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃを制御するためのリレー制御信号２０８ａ〜２０８ｃをリレー２０４ａ〜２０４ｃへ送信する。

例えば、開始スイッチ２０２が手動でオンにされた時に、蓄電池２０１は制御回路２０６へＤＣ−ＤＣコンバータ２０７を介して電力を供給する。これにより、制御回路２０６が起動する。蓄電池２０１から供給される電力が、実施の形態１で示された開始信号の一例である。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０７または制御回路２０６が蓄電池２０１から供給される電力を開始信号として検出する。

その後、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃをオンにするためのリレー制御信号２０８ａ〜２０８ｃをリレー２０４ａ〜２０４ｃへ送信する。これにより、蓄電池２０１の電力が、コンセント２０５ａ〜２０５ｃに供給される。

ＤＣ−ＡＣインバータ２０３が過負荷信号２０９を制御回路２０６へ送信した場合、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃをオフにするためのリレー制御信号２０８ａ〜２０８ｃをリレー２０４ａ〜２０４ｃへ送信する。制御回路２０６は、リレー制御信号２０８ａ〜２０８ｃのいずれかのみを送信し、リレー２０４ａ〜２０４ｃのいずれかのみをオフにしてもよい。

これにより、電力供給システム２００は、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３の保護回路を動作させずに、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３の動作を継続させることができる。また、電力供給システム２００は、過剰な突入電流を低減させることができる。

なお、制御回路２０６は、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３から送信された過負荷信号２０９を検出する過負荷検出部を備えてもよい。

コンセント２０５ａ〜２０５ｃは、それぞれ、実施の形態１で示されたコンセント１３０ａ、１３０ｂに対応するコンセントの一例である。コンセント２０５ａ〜２０５ｃには、それぞれ、家電などの負荷が接続される。そして、蓄電池２０１の電力が、コンセント２０５ａ〜２０５ｃに接続された負荷に供給される。

図４は、図３で示された電力供給システム２００の第１の動作例を示す図である。図４において、時刻Ｔ０は、開始スイッチ２０２がオンにされる時刻である。時刻Ｔａは、リレー制御信号２０８ａによりリレー２０４ａがオンにされる時刻である。時刻Ｔｂは、リレー制御信号２０８ｂによりリレー２０４ｂがオンにされる時刻である。時刻Ｔｃは、リレー制御信号２０８ｃによりリレー２０４ｃがオンにされる時刻である。

時刻Ｔ０において、開始スイッチ２０２がオンにされる。この時、制御回路２０６は、起動を開始する。そして、制御回路２０６は、互いに異なる時刻Ｔａ〜Ｔｃを決定する。次に、制御回路２０６は、時刻Ｔａにおいて、リレー２０４ａをオンにするためのリレー制御信号２０８ａを送信する。これにより、時刻Ｔａにおいて、リレー２０４ａがオンにされる。なお、時刻Ｔ０から時刻Ｔａまでの時間は、制御回路２０６が起動するための時間であり、制御回路２０６の初期化にかかる時間である。

次に、制御回路２０６は、時刻Ｔｂにおいて、リレー２０４ｂをオンにするためのリレー制御信号２０８ｂを送信する。これにより、時刻Ｔｂにおいて、リレー２０４ｂがオンにされる。次に、制御回路２０６は、時刻Ｔｃにおいて、リレー２０４ｃをオンにするためのリレー制御信号２０８ｃを送信する。これにより、時刻Ｔｃにおいて、リレー２０４ｃがオンにされる。

図４の通り、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃのそれぞれをオンにするタイミングを他のリレーをオンにするタイミングからずらして決定し、リレー２０４ａ〜２０４ｃのそれぞれを決定されたタイミングでオンにする。

なお、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃにコンセント２０５ａ〜２０５ｃを介して接続される負荷の優先順位に従って、リレー２０４ａ〜２０４ｃを順にオンにしてもよい。つまり、制御回路２０６は、優先順位の低い負荷が接続されたリレーよりも先に、優先順位の高い負荷が接続されたリレーをオンにしてもよい。これにより、優先順位の高い負荷に早く電力が供給される。優先順位は、時間帯、季節、および、ユーザの指定等によって変更されてもよい。

優先順位は、優先順位が最も高い負荷の電源プラグをコンセント２０５ａに差し込み、優先順位が次に高い負荷の電源プラグをコンセント２０５ｂに差し込み、優先順位が最も低い負荷の電源プラグをコンセント２０５ｃに差し込むことによって、指定されてもよい。つまり、負荷の優先順位は、予め定められたコンセント２０５ａ〜２０５ｃの優先順位に基づいて特定されてもよい。

また、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃをオフからオンにする順序を、前回リレー２０４ａ〜２０４ｃをオフからオンにした順序から変更して、リレー２０４ａ〜２０４ｃをオフからオンにしてもよい。例えば、制御回路２０６は、前回最初にオンにされたリレーをオンにする順番を最後にして、リレー２０４ａ〜２０４ｃをオフからオンにしてもよい。これにより、電力供給の偏りが軽減される。

図５は、１つの家電に電力を供給する時の突入電流の例を示す図である。図５の例では、時刻Ｔａにおいて、リレー２０４ａがオンにされ、コンセント２０５ａに接続された家電への電力供給が開始される。そして、図５の例では、この時の突入電流は、２０Ａ程度である。

図６は、同時に３つの家電に電力を供給する時の突入電流の例を示す図である。図６の例では、時刻Ｔａ〜Ｔｃが互いに同じである。つまり、同一の時刻において、リレー２０４ａ〜２０４ｃがオンにされ、コンセント２０５ａ〜２０５ｃに接続された３つの家電への電力供給が開始される。コンセント２０５ａ〜２０５ｃに接続された３つの家電のそれぞれが、図５の説明で用いられた家電と同等である場合、突入電流は、図５の例の３倍に相当する６０Ａ程度に増加する。

図７は、タイミングをずらして３つの家電に電力を供給する時の突入電流の例を示す図である。図７の例では、図４の例に対応し、時刻Ｔａ〜Ｔｃが互いに異なる。時刻Ｔａにおいて、リレー２０４ａがオンにされ、コンセント２０５ａに接続された家電への電力供給が開始される。時刻Ｔｂにおいて、リレー２０４ｂがオンにされ、コンセント２０５ｂに接続された家電への電力供給が開始される。時刻Ｔｃにおいて、リレー２０４ｃがオンにされ、コンセント２０５ｃに接続された家電への電力供給が開始される。

図７の通り、コンセント２０５ａ〜２０５ｃに接続された３つの家電が、図６の説明で用いられた３つの家電と同等である場合でも、突入電流は、分散されることで、図６の例よりも低減する。したがって、分電盤２２０は、タイミングをずらして、リレー２０４ａ〜２０４ｃをオンにすることにより、突入電流を低減させることができる。分電盤２２０は、さらに、任意に追加される以下の制御に基づいて、突入電流をより確実に低減させることができる。

図８は、図３で示された電力供給システム２００の第２の動作例を示す図である。図４の例と同様に、時刻Ｔ０において、開始スイッチ２０２がオンにされる。時刻Ｔａにおいて、制御回路２０６は、リレー２０４ａをオンにするためのリレー制御信号２０８ａを送信する。時刻Ｔｂにおいて、制御回路２０６は、リレー２０４ｂをオンにするためのリレー制御信号２０８ｂを送信する。時刻Ｔｃにおいて、制御回路２０６は、リレー２０４ｃをオンにするためのリレー制御信号２０８ｃを送信する。

これにより、制御回路２０６は、タイミングをずらして、リレー２０４ａ〜２０４ｃをオンにする。さらに、図８の例では、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３は、時刻Ｔｃの後、過負荷に応じて、過負荷信号２０９を制御回路２０６へ送信する。

制御回路２０６は、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３から送信された過負荷信号２０９を検出する。そして、制御回路２０６は、直前にオンにされたリレー２０４ｃをオフにするためのリレー制御信号２０８ｃを送信する。これにより、リレー２０４ｃがオフにされ、突入電流が低減する。また、電力供給システム２００は、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３の保護回路を動作させずに、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３の動作を継続させることができる。

そして、電力供給システム２００は、蓄電池２０１からコンセント２０５ａ、２０５ｂへの電力供給を継続することができる。すなわち、電力供給システム２００は、電力供給の全てを停止せずに、電力供給の一部を継続することができる。

図９は、図３で示された電力供給システム２００の第３の動作例を示す図である。図９の例は、制御回路２０６が過負荷信号２０９を検出してリレー２０４ｃをオフにするためのリレー制御信号２０８ｃを送信するまで、図８の例と同様である。図９の例では、時刻Ｔｃ’において、制御回路２０６がリレー２０４ｃをオンにするためのリレー制御信号２０８ｃを送信する。時刻Ｔｃ’は、リレー２０４ｃをオフにするためのリレー制御信号２０８ｃを送信してから所定の時間経過後の時刻である。

これにより、コンセント２０５ｃへの電力供給が再開される。所定の時間が経過しているため、コンセント２０５ａ、２０５ｂへの電力供給で発生する突入電流が収束している可能性がある。コンセント２０５ｃへの電力供給が再開された場合でも、過剰な突入電流の発生が抑制される。これにより、コンセント２０５ａ〜２０５ｃの全てに電力が供給される。

図１０は、図３で示された電力供給システム２００の動作を示すフローチャートである。図１０は、特に、制御回路２０６の動作を示す。また、図１０は、電力供給システム２００が、Ｎ個のコンセントを有し、分電盤２２０が、Ｎ個のコンセントに対応するＮ個のリレーを有している場合の動作を示す。

まず、制御回路２０６は、開始信号を検出するまで待機する（Ｓ２０１）。そして、開始信号が検出された場合（Ｓ２０１でＹｅｓ）、序数を示すｉは１に設定される（Ｓ２０２）。そして、制御回路２０６は、ｉ番目のリレーをオンにする（Ｓ２０３）。

次に、過負荷信号２０９が検出された場合（Ｓ２０４でＹｅｓ）、制御回路２０６は、ｉ番目のリレーをオフにする（Ｓ２０５）。

その後、制御回路２０６は、オンにされていない複数のリレーをオンにする順序を変更してもよい（Ｓ２０６）。また、制御回路２０６は、オンにされていない複数のリレーのそれぞれをオンにする時間間隔を広げてもよい（Ｓ２０７）。これらの処理（Ｓ２０６、Ｓ２０７）は、任意の処理であって、実行されなくてもよい。

そして、制御回路２０６は、所定の時間待機する（Ｓ２０８）。その後、制御回路２０６は、再度、ｉ番目のリレーをオンにする（Ｓ２０３）。

過負荷信号２０９が検出されなかった場合（Ｓ２０４でＮｏ）、かつ、ｉがＮよりも小さい場合（Ｓ２０９でＹｅｓ）、ｉはｉ＋１に設定される（Ｓ２１０）。そして、制御回路２０６は、所定の時間待機する（Ｓ２１１）。その後、制御回路２０６は、ｉ番目のリレーをオンにする（Ｓ２０３）。つまり、制御回路２０６は、次のリレーをオンにする（Ｓ２０３）。

過負荷信号２０９が検出されなかった場合（Ｓ２０４でＮｏ）、かつ、ｉがＮ以上である場合（Ｓ２０９でＮｏ）、制御回路２０６は処理を終了する。

以上の処理によって、制御回路２０６は、電力供給の開始において、過剰な突入電流を低減させることができる。

なお、過負荷信号２０９の検出（Ｓ２０４でＹｅｓ）が繰り返された場合、ｉ番目のリレーのオフ（Ｓ２０５）とオン（Ｓ２０３）とが繰り返される。この繰り返しが無限に続くことを回避するため、ｉ番目のリレーのオフ（Ｓ２０５）の後に、過負荷信号の検出（Ｓ２０４でＹｅｓ）が所定回数繰り返された場合に、ｉをｉ＋１にする処理（Ｓ２１０と同じ処理）が行われてもよい。

図１１は、図１０で示された動作の変形例を示すフローチャートである。図１０では、過負荷信号２０９が検出された場合（Ｓ２０４でＹｅｓ）、ｉ番目のリレーがオフにされる（Ｓ２０５）。一方、図１１では、過負荷信号２０９が検出された場合（Ｓ２０４でＹｅｓ）、制御回路２０６は、オンにされた全てのリレーをオフにする（Ｓ２０５）。その後、ｉは１に設定される（Ｓ２０２）。つまり、制御回路２０６は、最初から処理を再試行する。

制御回路２０６は、電力供給の全てを停止することにより、回路が初期状態にクリアされる。そのため、制御回路２０６は、所定の時間経過後の再試行において、異常を発生させずに、電力を供給することができる可能性がある。

また、図１１の例では、制御回路２０６は、順序を変更する処理（Ｓ２０６）、または、時間間隔を広げる処理（Ｓ２０７）を実行した方がよい。これにより、過負荷が改善される可能性がある。

なお、制御回路２０６は、過負荷信号２０９を検出し（Ｓ２０４でＹｅｓ）、全てのリレーをオフにし（Ｓ３０５）、ｉを１に戻す（Ｓ２０２）ループを終了するため、全てのリレーをオフ（Ｓ３０５）にする前に、このパスを所定回数通ったか否かを判定してもよい。そして、制御回路２０６は、このパスを所定回数通った場合に、ｉ番目のリレーをオフにし（Ｓ２０５と同じ処理）、処理を終了してもよい。

図１２は、図３で示されたリレー２０４ａ〜２０４ｃをオンにする順序の例を示す図である。図１２の小、中、大は、時間の長さを示す。小は、最も短く、大は、最も長い。中は、その間である。

例えば、１回目の試行では、Ｔａ−Ｔ０が小であり、Ｔｂ−Ｔ０が中であり、Ｔｃ−Ｔ０が大である。つまり、時刻Ｔ０において、開始スイッチ２０２がオンにされる。その後、時刻Ｔａにおいて、リレー２０４ａがオンにされる。その後、時刻Ｔｂにおいて、リレー２０４ｂがオンにされる。その後、時刻Ｔｃにおいて、リレー２０４ｃがオンにされる。

１回目の試行で過負荷信号２０９が検出された場合、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃの全てをオフにする。そして、制御回路２０６は、２回目の試行を行う。

２回目の試行では、Ｔａ−Ｔ０が小であり、Ｔｂ−Ｔ０が大であり、Ｔｃ−Ｔ０が中である。つまり、まず、時刻Ｔａにおいて、リレー２０４ａがオンにされる。その後、時刻Ｔｃにおいて、リレー２０４ｃがオンにされる。その後、時刻Ｔｂにおいて、リレー２０４ｂがオンにされる。

２回目の試行で過負荷信号２０９が検出された場合、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃの全てをオフにする。そして、制御回路２０６は、３回目の試行を行う。

３回目の試行では、Ｔａ−Ｔ０が中であり、Ｔｂ−Ｔ０が小であり、Ｔｃ−Ｔ０が大である。つまり、まず、時刻Ｔｂにおいて、リレー２０４ｂがオンにされる。その後、時刻Ｔａにおいて、リレー２０４ａがオンにされる。その後、時刻Ｔｃにおいて、リレー２０４ｃがオンにされる。

以降、同様に、３回目の試行で過負荷信号２０９が検出された場合、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃをオフにして、前の順序とは異なる順序で、４回目の試行を行う。４回目の試行で過負荷信号２０９が検出された場合、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃをオフにして、前の順序とは異なる順序で、５回目の試行を行う。５回目の試行で過負荷信号２０９が検出された場合、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃをオフにして、前の順序とは異なる順序で、６回目の試行を行う。

上記の通り、過負荷信号２０９が検出された場合、制御回路２０６は、前にリレー２０４ａ〜２０４ｃをオンにする順序とは異なる順序で、リレー２０４ａ〜２０４ｃをオンにする。

なお、上述の通り、全てのリレーをオフにする（Ｓ３０５）回数は所定回数に制限されてもよい。ここで所定回数は、リレー２０４ａ〜２０４ｃをオンにする順序のパターンの数（すなわち、図１２の例の場合、６）でもよい。

図１３は、リレー２０４ａ、２０４ｂの順でリレー２０４ａ、２０４ｂをオンにする場合の電流の例を示す図である。この図において、便宜上、電流を示す曲線は、実際の電流の波形の包絡線（図６の破線で示された曲線）で示されている。突入電流のピークは、負荷（機器または家電等）によって異なる。

例えば、コンセント２０５ａに接続された家電では、突入電流のピークが、比較的遅く発生し、コンセント２０５ｂに接続された家電では、突入電流のピークが、比較的早く発生する場合がある。このような場合、図１３の通り、コンセント２０５ａの突入電流のピークと、コンセント２０５ｂの突入電流のピークとが重なる。よって、このような場合、過剰な突入電流が発生する。そこで、制御回路２０６は、リレー２０４ｂ、２０４ａの順でリレー２０４ａ、２０４ｂをオンにすることにより、このような過剰な突入電流を回避する。

図１４は、図１３の例と同様の家電がコンセント２０５ａ、２０５ｂに接続される場合において、リレー２０４ｂ、２０４ａの順でリレー２０４ａ、２０４ｂをオンにする場合の電流の例を示す図である。この図においても、便宜上、電流を示す曲線は、実際の電流の波形の包絡線（図６の破線で示された曲線）で示されている。

図１４の通り、コンセント２０５ａの突入電流のピークと、コンセント２０５ｂの突入電流のピークとは、重ならない。このように、制御回路２０６は、順序を変更することにより、過剰な突入電流を回避することができる。

図１５は、図３で示された３つのリレー２０４ａ〜２０４ｃをオンにする時間間隔の例を示す図である。図１５の通り、２回目、３回目および４回目の試行でのＴｂ−ＴａおよびＴｃ−Ｔｂは、それぞれ、１回目の試行の２倍、４倍および８倍である。

例えば、１回目の試行では、時刻Ｔ０において、開始スイッチ２０２がオンにされた後、時刻Ｔａにおいて、リレー２０４ａがオンにされる。そして、時刻Ｔａの５秒後の時刻Ｔｂにおいて、リレー２０４ｂがオンにされる。そして、時刻Ｔｂの５秒後の時刻Ｔｃにおいて、リレー２０４ｃがオンにされる。

１回目の試行で過負荷信号２０９が検出された場合、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃの全てをオフにする。そして、制御回路２０６は、２回目の試行を行う。

２回目の試行では、まず、時刻Ｔａにおいて、リレー２０４ａがオンにされる。そして、時刻Ｔａの１０秒後の時刻Ｔｂにおいて、リレー２０４ｂがオンにされる。そして、時刻Ｔｂの１０秒後の時刻Ｔｃにおいて、リレー２０４ｃがオンにされる。

２回目の試行で過負荷信号２０９が検出された場合、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃの全てをオフにする。そして、制御回路２０６は、３回目の試行を行う。

３回目の試行では、まず、時刻Ｔａにおいて、リレー２０４ａがオンにされる。そして、時刻Ｔａの２０秒後の時刻Ｔｂにおいて、リレー２０４ｂがオンにされる。そして、時刻Ｔｂの２０秒後の時刻Ｔｃにおいて、リレー２０４ｃがオンにされる。

３回目の試行で過負荷信号２０９が検出された場合、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃの全てをオフにする。そして、制御回路２０６は、４回目の試行を行う。

４回目の試行では、まず、時刻Ｔａにおいて、リレー２０４ａがオンにされる。そして、時刻Ｔａの４０秒後の時刻Ｔｂにおいて、リレー２０４ｂがオンにされる。そして、時刻Ｔｂの４０秒後の時刻Ｔｃにおいて、リレー２０４ｃがオンにされる。

すなわち、試行回数が増えるにつれて、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃをオンにする時間間隔を延ばす。

なお、上述の通り、全てのリレーをオフにする（Ｓ３０５）回数は所定回数に制限されてもよい。ここで所定回数は、リレー２０４ａ〜２０４ｃをオンにする時間間隔のパターンの数（すなわち、図１５の例の場合、４）でもよい。さらに、制御回路２０６がリレー２０４ａ〜２０４ｃをオンにする順序と時間間隔との両方を変化させる場合、所定回数は、それぞれのパターンの組合せの数（すなわち、図１２と図１５の例の場合、６×４＝２４）でもよい。

図１６は、第１の時間間隔でリレー２０４ａ、２０４ｂをオンにする場合の電流の例を示す図である。この図において、便宜上、電流を示す曲線は、実際の電流の波形の包絡線（図６の破線で示された曲線）で示されている。

図１６の例では、リレー２０４ａをオンにするタイミングと、リレー２０４ｂをオンにするタイミングとの間の時間が比較的短い。そのため、コンセント２０５ａの突入電流が収束していない時に、コンセント２０５ｂの突入電流が発生する。したがって、コンセント２０５ａの突入電流と、コンセント２０５ｂの突入電流とが重なり、過剰な突入電流が発生する。

図１７は、第２の時間間隔でリレー２０４ａ、２０４ｂをオンにする場合の電流の例を示す図である。この図においても、便宜上、電流を示す曲線は、実際の電流波形の包絡線（図６の破線で示された曲線）で示されている。図１７の例では、リレー２０４ａをオンにするタイミングと、リレー２０４ｂをオンにするタイミングとの間の時間が比較的長い。したがって、コンセント２０５ａの突入電流と、コンセント２０５ｂの突入電流との重なりが少ない。よって、過剰な突入電流の発生が抑制される。

このように、過負荷信号２０９が検出された場合、制御回路２０６は、リレー２０４ａ〜２０４ｃをオンにする時間間隔を延ばすことにより、過剰な突入電流を回避することができる。

以上の通り、本実施の形態では、リレー２０４ａ〜２０４ｃが、一斉にオンにされず、互いにタイミングをずらしてオンにされる。したがって、電力供給が開始される際に発生する突入電流が分散される。よって、過剰な突入電流の発生が抑制される。

また、過負荷信号２０９が検出された場合、過負荷および突入電流が緩和されるように、リレー２０４ａ〜２０４ｃが制御される。これにより、ＤＣ−ＡＣインバータ２０３の破損などが回避される。

なお、本実施の形態に係る電力供給システム２００は、実施の形態１の電力供給システム１００の一例であって、具体的な実装形態は、本実施の形態に係る電力供給システム２００に限られない。蓄電装置２１０の代わりに、太陽光発電装置が用いられてもよい。あるいは、その他の電源が用いられてもよい。

また、制御回路２０６には、蓄電装置２１０とは異なる電源から電力が供給されてもよい。電力供給の開始を示す開始信号は、他の操作装置から制御回路２０６へ送信されてもよい。

ここで、蓄電装置２１０の代わりに燃料電池（ＦＣ）を用いる電力供給システムの例について、説明を補足する。

ＦＣは、天然ガスから水素を取り出し、水素と酸素との反応から電気と熱とを発生させる装置である。天然ガスから水素を取り出すことを、燃料改質と呼ぶ。燃料改質で行なわれる化学反応は、天然ガスの主成分であるメタンと、水蒸気とを触媒上で反応させ、水素と二酸化炭素とに変換する化学反応である。この化学反応は、触媒上での化学反応であるため、水素の発生量を急激に変化させることは困難であり、結果として、発電量を急激に変化させることも困難である。

すなわち、ＦＣの発電量は、ＦＣの起動後にゆっくりと大きくなるという特徴がある。したがって、ＦＣからコンセントへ電力を供給する電力供給システムは、タイミングをずらすことにより、また、特に、図１５で示したように時間間隔を延ばすことにより、リレーをオンにするまでに、ＦＣの発電量を上昇させることができる。これにより、より多くのコンセントに電力を供給することができるといった効果も期待できる。

まとめると、このような電力供給システムは、突入電力を下げる効果に加え、電源の発電力の増加後に電力を供給するという効果を有する。

（実施の形態３）
本実施の形態は、実施の形態１の電源１１０が系統電源である場合の電力供給システムを示す。例えば、停電から復帰する復電時において、系統電源から電源供給が再開される。本実施の形態に係る電力供給システムは、この時の過剰な突入電流を低減させる。

図１８は、本実施の形態に係る電力供給システムを示すブロック図である。図１８で示された電力供給システム３００の電力供給装置３２０は、系統電源３１１からコンセント３３０ａ〜３３０ｃに電力を供給する。

系統電源３１１は、電力会社が所有する電源であり、電力を需要者へ供給する。系統電源３１１には、電力会社が所有する発電システム、配電のための電力線、および、変圧器などが含まれてもよい。系統電源３１１は、実施の形態１で示された電源１１０に対応する。

電気センサ３１２は、系統電源３１１から供給される電流、電圧または電力を測定するためのセンサである。具体的には、電気センサ３１２は、例えば、変流器（ＣＴ）、電圧測定器または電力測定器等で構成される。電気センサ３１２は、電流値、電圧値または電力値を示す信号を電力供給装置３２０の制御回路３２１へ送信する。電気センサ３１２は、系統電源３１１に含まれてもよいし、電力供給装置３２０に含まれてもよいし、独立の装置でもよい。

電力供給装置３２０は、制御回路３２１、および、スイッチ（コンセントスイッチ）３２２ａ〜３２２ｃを備える。電力供給装置３２０は、実施の形態１で示された電力供給装置１２０に対応する。電力供給装置３２０は、分電盤でもよい。

制御回路３２１は、実施の形態１で示された制御部１２１に対応する。制御回路３２１は、電気センサ３１２で測定された電流、電圧または電力の値に基づいて、停電または復電を検出する。例えば、制御回路３２１は、停電の際、閾値以下の電流値、電圧値または電力値を示す信号を電力供給の停止を示す停止信号として検出する。また、制御回路３２１は、復電の際、閾値よりも大きい電流値、電圧値または電力値を示す信号を電力供給の開始を示す開始信号として検出する。ここで、閾値は、０、または、０に近い値である。

スイッチ３２２ａ〜３２２ｃは、実施の形態１で示されたスイッチ１２２ａ、１２２ｂに対応する。具体的には、スイッチ３２２ａ〜３２２ｃのそれぞれは、リレーであり、制御回路３２１から送信される制御信号によって、オンまたはオフにされる。これにより、系統電源３１１とコンセント３３０ａ〜３３０ｃのそれぞれとの間の接続状態が導通または非導通に切り替えられる。

コンセント３３０ａ〜３３０ｃは、実施の形態１で示されたコンセント１３０ａ、１３０ｂに対応する。コンセント３３０ａ〜３３０ｃに供給された電力は、コンセント３３０ａ〜３３０ｃに接続された家電等に供給される。

例えば、停止信号が検出された場合、制御回路３２１は、スイッチ３２２ａ〜３２２ｃをオフにする。仮に、停電時にスイッチ３２２ａ〜３２２ｃがオンのままである場合、復電時にコンセント３３０ａ〜３３０ｃへ同時に電力供給が開始され、過剰な突入電流が発生する。制御回路３２１は、停電時にスイッチ３２２ａ〜３２２ｃをオフにすることにより、復電時の過剰な突入電流を低減させることができる。

そして、開始信号が検出された場合、制御回路３２１は、スイッチ３２２ａ〜３２２ｃをオンにする。その際、制御回路３２１は、タイミングをずらして、スイッチ３２２ａ〜３２２ｃをオンにする。これにより、制御回路３２１は、コンセント３３０ａ〜３３０ｃへ同時に電力供給が開始されることを防ぎ、過剰な突入電流を低減させることができる。

以上の通り、本実施の形態では、スイッチ３２２ａ〜３２２ｃが、一斉にオンにされず、互いにタイミングをずらしてオンにされる。したがって、停電後の電力供給の再開において発生する突入電流が分散される。よって、系統電源３１１に影響を及ぼす過剰な突入電流の発生が抑制される。

特に、大規模停電の後の復電の際、重畳された過剰な突入電流によって、系統電源３１１に障害が発生する可能性がある。一方、需要者毎に電力供給の開始のタイミングがずらされた場合、需要者間における平等性が損なわれる。

本実施の形態で示された電力供給装置３２０は、コンセント毎に電力供給の開始のタイミングをずらすことで、需要者毎に電力供給の開始のタイミングをずらすことなく、系統電源３１１に影響を及ぼす過剰な突入電流を低減させることができる。

（実施の形態４）
本実施の形態は、通常運転モードと自立運転モードとを有する電力供給装置を示す。本実施の形態に係る電力供給装置は、通常運転モードから自立運転モードへ運転モードを切り替える際の過剰な突入電流を低減させる。

図１９は、本実施の形態に係る電力供給装置を備える電力供給システムを示すブロック図である。図１９で示された電力供給システム４００の電力供給装置４２０は、系統電源４１１から供給される電力、自立電源４１２から供給される電力、または、両方の電力をコンセント４３０ａ、４３０ｂに供給する。

系統電源４１１は、電力会社が提供する電源であり、実施の形態３で示された系統電源３１１に対応する。また、系統電源４１１は、実施の形態１で示された電源１１０にも対応する。つまり、実施の形態１で示された電源１１０は、系統電源４１１を含んでもよい。

自立電源４１２は、太陽光発電パネル、蓄電池および燃料電池等であり、系統電源４１１から自立して電力を供給する電源である。自立電源４１２は、さらに、系統電源４１１を補助する電源として用いられてもよい。自立電源４１２は、実施の形態１で示された電源１１０に対応する。つまり、実施の形態１で示された電源１１０は、自立電源４１２を含んでもよい。

ＤＣ−ＡＣインバータ４１３は、自立電源４１２から供給される直流電力を交流電力へ変換する。これにより、自立電源４１２から供給される直流電力が、家電等で利用可能な交流電力に変換される。ＤＣ−ＡＣインバータ４１３は、過負荷時において、過負荷を示す過負荷信号を過負荷検出部４２６へ送信する。ＤＣ−ＡＣインバータ４１３は、自立電源４１２に含まれてもよいし、電力供給装置４２０に含まれてもよいし、独立の装置でもよい。自立電源４１２が交流電力を供給する場合、ＤＣ−ＡＣインバータ４１３は無くてもよい。

電力供給装置４２０は、制御部４２１、コンセントスイッチ４２２ａ、４２２ｂ、電気センサ４２３、系統スイッチ４２４、蓄電部４２５、過負荷検出部４２６、および、開始検出部４２７を備える。電力供給装置４２０は、実施の形態１で示された電力供給装置１２０に対応する。電力供給装置４２０は、分電盤でもよい。電力供給装置４２０は、通常運転モードにおいて、系統電源４１１を用いて電力を供給し、自立運転モードにおいて、系統電源４１１から自立して電力を供給する。

制御部４２１は、実施の形態１で示された制御部１２１に対応する。制御部４２１は、コンセントスイッチ４２２ａ、４２２ｂ、および、系統スイッチ４２４のそれぞれをオンまたはオフに切り替える。

コンセントスイッチ４２２ａ、４２２ｂは、実施の形態１で示されたスイッチ１２２ａ、１２２ｂに対応する。具体的には、コンセントスイッチ４２２ａ、４２２ｂのそれぞれは、リレーであり、制御部４２１から送信される制御信号によって、オンまたはオフにされる。これにより、接続状態が導通または非導通に切り替えられる。

電気センサ４２３は、系統電源４１１から供給される電流、電圧または電力を測定するためのセンサである。電気センサ４２３は、電流値、電圧値または電力値を示す信号を開始検出部４２７へ送信する。

系統スイッチ４２４は、系統電源４１１と、コンセント４３０ａ、４３０ｂ（より具体的にはコンセントスイッチ４２２ａ、４２２ｂ）との間に設けられるリレーであり、制御部４２１から送信される制御信号によって、オンまたはオフにされる。系統スイッチ４２４は、オンにされた場合、これらの間の接続状態を導通に切り替え、オフにされた場合、これらの間の接続状態を非導通に切り替える。

蓄電部４２５は、系統電源４１１から電力が供給されない場合に系統電源４１１から自立して電力供給装置４２０を動作させるための電源である。蓄電部４２５は、蓄電池を含む。蓄電部４２５は、系統電源４１１または自立電源４１２から供給される電力を蓄電池に充電する。そして、蓄電部４２５は、電力供給装置４２０が動作するための電力を電力供給装置４２０へ供給する。

過負荷検出部４２６は、ＤＣ−ＡＣインバータ４１３から送信された過負荷信号を検出する。過負荷検出部４２６は、常時、ＤＣ−ＡＣインバータ４１３の状態を示すステータス信号を取得し、過負荷の状態を示すステータス信号を過負荷信号として検出してもよい。また、過負荷検出部４２６は、制御部４２１に含まれてもよい。

開始検出部４２７は、電力供給の開始を示す開始信号を検出する。具体的には、開始検出部４２７は、自立運転モードまたは通常運転モードの電力供給の開始を示す開始信号を検出する。例えば、電気センサ４２３から送信された信号が閾値以下の電流値、電圧値または電力値を示す場合、開始検出部４２７は、電気センサ４２３から送信された信号を自立運転モードの開始信号として検出する。あるいは、開始検出部４２７は、手動スイッチ（図示せず）に基づいて、開始信号を検出してもよい。開始検出部４２７は、制御部４２１に含まれてもよい。

コンセント４３０ａ、４３０ｂは、実施の形態１で示されたコンセント１３０ａ、１３０ｂに対応する。コンセント４３０ａ、４３０ｂに供給された電力は、コンセント４３０ａ、４３０ｂに接続された家電等に供給される。

例えば、開始検出部４２７が自立運転モードの開始信号を検出した場合、制御部４２１は、蓄電部４２５の電力を用いて系統スイッチ４２４をオフにしてコンセントスイッチ４２２ａ、４２２ｂをオンにする。これにより、制御部４２１は、自立電源４１２からコンセント４３０ａ、４３０ｂへ電力を供給する。

そして、制御部４２１は、コンセントスイッチ４２２ａ、４２２ｂをオンにする際、コンセントスイッチ４２２ａ、４２２ｂのそれぞれをオンにするタイミングをずらす。これにより、過剰な突入電流が低減する。

また、例えば、開始検出部４２７が通常運転モードの開始信号を検出した場合、制御部４２１は、系統スイッチ４２４をオンにしてコンセントスイッチ４２２ａ、４２２ｂをオンにする。これにより、制御部４２１は、系統電源４１１からコンセント４３０ａ、４３０ｂへ電力を供給する。そして、この時も同様に、制御部４２１は、コンセントスイッチ４２２ａ、４２２ｂのそれぞれをオンにするタイミングをずらす。これにより、過剰な突入電流が低減する。

なお、コンセントスイッチ４２２ａ、４２２ｂが既にオンにされている状態で、開始信号が検出された場合、制御部４２１は、コンセントスイッチ４２２ａ、４２２ｂをオフにしてから、コンセントスイッチ４２２ａ、４２２ｂをオンにする。

以上の通り、本実施の形態では、運転モードが自立運転モードまたは通常運転モードに切り替えられる際、コンセントスイッチ４２２ａ、４２２ｂが、一斉にオンにされず、互いにタイミングをずらしてオンにされる。したがって、運転モードの切り替えにおいて発生する突入電流が分散され、過剰な突入電流が低減する。

なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の電力供給装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。

すなわち、このプログラムは、コンピュータに、電源から複数のコンセントへ電力を供給する電力供給方法であって、電力供給の開始を示す開始信号を検出し、前記開始信号が検出された場合、それぞれが、（ｉ）前記電源と前記複数のコンセントのうちのいずれかのコンセントとの間に設けられるスイッチであり、（ｉｉ）オンにされた場合に前記電源と前記コンセントとの間の接続状態を導通に切り替え、オフにされた場合に前記接続状態を非導通に切り替えるスイッチである複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにするタイミングを他のコンセントスイッチをオンにするタイミングからずらして、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにする電力供給方法を実行させる。

また、このプログラムは、電力供給装置（分電盤等）に、上記の電力供給方法を実行させてもよいし、電力供給装置に含まれるコンピュータに、上記の電力供給方法を実行させてもよい。電力供給装置は、プログラムを実行できてもよいし、プログラムを実行できるコンピュータを備えてもよい。

また、各構成要素は、回路でもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

以上、一つまたは複数の態様に係る電力供給装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

例えば、上記各実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。

本発明は、電源からコンセントへ電力を供給するための電力供給システム、電力供給装置、電力制御回路、分電盤および住宅設備等に利用可能である。

１００、２００、３００、４００ 電力供給システム
１１０ 電源
１２０、３２０、４２０ 電力供給装置
１２１、４２１ 制御部
１２２ａ、１２２ｂ、３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ、４２２ａ、４２２ｂ スイッチ（コンセントスイッチ）
１３０ａ、１３０ｂ、２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、４３０ａ、４３０ｂ コンセント
２０１ 蓄電池
２０２ 開始スイッチ
２０３、４１３ ＤＣ−ＡＣインバータ
２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ リレー
２０６、３２１ 制御回路
２０７ ＤＣ−ＤＣコンバータ
２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃ リレー制御信号
２０９ 過負荷信号
２１０ 蓄電装置
２２０ 分電盤
３１１、４１１ 系統電源
３１２、４２３ 電気センサ
４１２ 自立電源
４２４ 系統スイッチ
４２５ 蓄電部
４２６ 過負荷検出部
４２７ 開始検出部

Claims (8)

1. 電源から複数のコンセントへ電力を供給する電力供給装置であって、
   それぞれが、（ｉ）前記電源と前記複数のコンセントのうちのいずれかのコンセントとの間に設けられるスイッチであり、（ｉｉ）オンにされた場合に前記電源と前記コンセントとの間の接続状態を導通に切り替え、オフにされた場合に前記接続状態を非導通に切り替えるスイッチである複数のコンセントスイッチと、
   電力供給の開始を示す開始信号が検出された場合、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにするタイミングを他のコンセントスイッチをオンにするタイミングからずらして、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにする制御部と、
   前記電源の過負荷を示す過負荷信号を検出する過負荷検出部とを備え、
   前記制御部は、さらに、前記過負荷信号が検出された場合、前記複数のコンセントスイッチの全てをオフにして、所定の時間経過後、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにする時間間隔を前回の前記時間間隔よりも長くして、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにする
   電力供給装置。
2. 前記制御部は、前記複数のコンセントスイッチに前記複数のコンセントを介して接続される複数の負荷の優先順位に従って、優先順位が他の負荷よりも高い負荷が接続されるコンセントスイッチから順に、前記複数のコンセントスイッチをオンにする
   請求項１に記載の電力供給装置。
3. 前記制御部は、前記複数のコンセントスイッチをオフからオンにする順序を前回の前記順序から変更して、前記複数のコンセントスイッチをオンにする
   請求項１に記載の電力供給装置。
4. 前記制御部は、前回最初にオンにされたコンセントスイッチをオンにする順番を最後にして、前記複数のコンセントスイッチをオンにする
   請求項３に記載の電力供給装置。
5. 前記過負荷検出部は、前記電源が供給する電力を直流から交流に変換するインバータにおいて前記インバータの破損を保護するための保護回路が動作する値以下である予め定められた閾値以上の過負荷を示す前記過負荷信号を検出する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力供給装置。
6. 前記電源は、系統電源から自立して電力を供給する自立電源を含み、
   前記電力供給装置は、さらに、
   （ｉ）前記系統電源と前記複数のコンセントの間に設けられ、（ｉｉ）オンにされた場合に前記系統電源と前記複数のコンセントとの間の接続状態を導通に切り替え、オフにされた場合に前記接続状態を非導通に切り替える系統スイッチと、
   前記系統電源から自立した電力供給の開始を示す前記開始信号を検出する開始検出部と、
   前記系統電源から自立して前記電力供給装置が動作するための電源である蓄電部とを備え、
   前記制御部は、
   前記開始信号が検出された場合、前記蓄電部の電力を用いて前記系統スイッチをオフにして前記複数のコンセントスイッチをオンにすることにより、前記自立電源から前記複数のコンセントへ電力を供給し、
   前記複数のコンセントスイッチをオンにする際、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにするタイミングを他のコンセントスイッチをオンにするタイミングからずらして、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにする
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力供給装置。
7. 前記電源は、系統電源を含み、
   前記制御部は、前記系統電源の復電後の電力供給の開始を示す前記開始信号が検出された場合、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにするタイミングを他のコンセントスイッチをオンにするタイミングからずらして、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにすることにより、前記系統電源から前記複数のコンセントへ電力を供給する
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力供給装置。
8. 電源から複数のコンセントへ電力を供給する電力供給方法であって、
   電力供給の開始を示す開始信号を検出し、
   前記開始信号が検出された場合、それぞれが、（ｉ）前記電源と前記複数のコンセントのうちのいずれかのコンセントとの間に設けられるスイッチであり、（ｉｉ）オンにされた場合に前記電源と前記コンセントとの間の接続状態を導通に切り替え、オフにされた場合に前記接続状態を非導通に切り替えるスイッチである複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにするタイミングを他のコンセントスイッチをオンにするタイミングからずらして、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにし、
   前記電源の過負荷を示す過負荷信号を検出し、
   前記過負荷信号が検出された場合、前記複数のコンセントスイッチの全てをオフにして、所定の時間経過後、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにする時間間隔を前回の前記時間間隔よりも長くして、前記複数のコンセントスイッチのそれぞれをオンにする
   電力供給方法。
   

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