JP6391849B2 - 電力供給装置および電力供給方法 - Google Patents

Description

本明細書に開示される技術は、電力供給装置および電力供給方法に関するものである。

近年、太陽光発電などの自然エネルギーを利用した発電システムと、深夜の安価な電力を蓄電池に充電し、当該蓄電池に充電された電力を昼間に住宅内の負荷などに供給して消費するシステムとが普及しつつある。

商用系統（商用電力系統）が停電した際には、上記の蓄電池に充電された電力を住宅内の負荷に供給することにより、停電時でも家電機器を使用することができる。ここで、商用系統が停電した際に内部電源を用いた自立運転を行う場合は、たとえば、系統連系規定（ＪＥＡＣ ９７０１−２０１２ 日本電気協会）により、機械的な開閉箇所２箇所または開閉箇所１箇所、および、手動操作による開閉箇所１箇所を設置する必要がある。

上記のシステムの、停電した際の自立運転では、特定の負荷へのみ電力を供給することが想定されていた。これに対して、停電した際にも、系統連系時に使用していたものと同様の住宅内の負荷に電力を供給するシステムが提案されている。

たとえば、特許文献１によれば、電力供給システムにおいて、商用電力供給源が停電した場合、システム連系リレーを「閉」から「開」にして商用電力供給源を解列する。そして、蓄電部による自立運転を行う。さらに、蓄電部の電源を基準電源として、太陽光発電部および燃料電池発電部との連携運転を行う。

このようにすれば、自立運転においても、太陽光発電部および燃料電池発電部が、系統連系時と同様に発電を行うことができる。

また、たとえば、特許文献２には、商用系統が停電したことを検知して、自立運転に切り換える技術が開示される。これにより、商用系統が停電した場合には自立運転に切り換え、自動的に負荷に電力が供給することができる。

特開平２０１１−１８８６０７号公報 国際公開第２０１４／０６８８７５号

上記の技術によれば、地震などの災害により商用系統が停電した場合に、自動的に自立運転を開始され電力が供給される。この際、住宅内の負荷、配線、分電盤、または、電力供給装置などの安全が確認されることはない。よって、これらに不具合が生じている場合、当該不具合に起因する二次災害につながる可能性がある。

また、自動的に自立運転を開始しない電力供給システムであっても、通信ネットワークを介してＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）などの上位コントローラからの遠隔操作で自立運転を開始する場合があり、その場合にも上記と同様の問題があった。

本明細書に開示される技術は、上記のような問題を解決するためのものであり、より安全に、内部電源による自立運転への切り換えを行うことができる電力供給装置および電力供給方法に関するものである。

本明細書に開示される技術の一態様に関する電力供給装置は、負荷に電力を供給する電力供給装置であり、電力を蓄電する内部電源と、前記負荷への電力供給経路を制御する制御部と、災害発生の有無に関する情報である災害情報を出力する災害監視部と、前記電力供給装置に接続された商用電力系統である外部電源の電圧に関する情報である電圧情報を出力する電圧監視部と、周囲の明るさに関する情報である照度情報を出力する照度計測部とを備え、前記制御部は、前記災害情報、前記電圧情報および前記照度情報に基づいて、前記外部電源から前記負荷への電力供給経路と、前記内部電源から前記負荷への電力供給経路とのうちのいずれかを選択する。

本明細書に開示される技術の一態様に関する電力供給方法は、電力を蓄電する内部電源と商用電力系統である外部電源とを切り換えて、負荷に電力を供給する電力供給方法であり、災害監視部から出力される災害発生の有無に関する情報である災害情報と、電圧監視部から出力される前記外部電源の電圧に関する情報である電圧情報と、周囲の明るさに関する情報である照度情報とに基づいて、前記外部電源から前記負荷への電力供給経路と、前記内部電源から前記負荷への電力供給経路とのうちのいずれかを選択する。

本明細書に開示される技術の一態様に関する電力供給装置は、負荷に電力を供給する電力供給装置であり、電力を蓄電する内部電源と、前記負荷への電力供給経路を制御する制御部と、災害発生の有無に関する情報である災害情報を出力する災害監視部と、前記電力供給装置に接続された商用電力系統である外部電源の電圧に関する情報である電圧情報を出力する電圧監視部と、周囲の明るさに関する情報である照度情報を出力する照度計測部とを備え、前記制御部は、前記災害情報、前記電圧情報および前記照度情報に基づいて、前記外部電源から前記負荷への電力供給経路と、前記内部電源から前記負荷への電力供給経路とのうちのいずれかを選択する。

このような構成によれば、電圧情報に基づいて外部電源の異常を検知した場合でも、さらに、災害情報に基づいて設備の故障などの可能性を考慮することにより、安全に、内部電源による自立運転への切り換えを行うことができる。

本明細書に開示される技術の一態様に関する電力供給方法は、電力を蓄電する内部電源と商用電力系統である外部電源とを切り換えて、負荷に電力を供給する電力供給方法であり、災害監視部から出力される災害発生の有無に関する情報である災害情報と、電圧監視部から出力される前記外部電源の電圧に関する情報である電圧情報と、周囲の明るさに関する情報である照度情報とに基づいて、前記外部電源から前記負荷への電力供給経路と、前記内部電源から前記負荷への電力供給経路とのうちのいずれかを選択する。

このような構成によれば、電圧情報に基づいて外部電源の異常を検知した場合でも、災害情報に基づいて設備の故障などの可能性を考慮することにより、安全に、内部電源による自立運転への切り換えを行うことができる。

本明細書に開示される技術に関する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施形態に関する、電力供給装置を実現するための構成を概念的に例示する図である。 図１に例示される電力供給装置を実際に運用する場合のハードウェア構成を概略的に例示する図である。 図１に例示される電力供給装置を実際に運用する場合のハードウェア構成を概略的に例示する図である。 実施形態に関する、自立運転制御に関するフローチャートである。 実施形態に関する、電力供給装置を実現するための構成を概念的に例示する図である。 実施形態に関する、自立運転制御に関するフローチャートである。 実施形態に関する、電力供給装置を実現するための構成を概念的に例示する図である。 実施形態に関する、電力供給装置を実現するための構成を概念的に例示する図である。

以下、添付される図面を参照しながら実施形態について説明する。なお、図面は概略的に示されるものであり、異なる図面にそれぞれ示される画像の大きさと位置との相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。よって、それらについての詳細な説明を省略する場合がある。

＜第１実施形態＞
以下、本実施形態に関する電力供給装置および電力供給方法について説明する。

＜構成＞
図１は、本実施形態に関する電力供給装置を実現するための構成を概念的に例示する図である。図１に例示されるように、電力供給装置は、蓄電池３と、電力変換装置４と、電磁接触器５ａと、電磁接触器５ｂと、制御部６と、系統電圧監視部７と、解列指令部８と、災害監視部９とを備える。

また、電力供給装置は、外部の商用系統１と電気的に接続される。また、電力供給装置は、外部の負荷２と電気的に接続される。ここで、電力供給装置と負荷２とは、たとえば同一住宅内に設置された構成とする。また、商用系統１は、電力供給装置の外部から、たとえば住宅内に電力を供給する。

蓄電池３は、電力を蓄電し、また、蓄電した電力を供給する。また、蓄電池３は、電力供給装置が自立運転を行う際の内部電源として機能する。本実施形態における蓄電池３は、電力変換装置４と同一の筐体内に搭載された定置型蓄電池として想定されるが、蓄電池の態様はこれに限定されない。すなわち、たとえば、電動車両に搭載された蓄電池、燃料電池、太陽光発電装置、または、風力発電装置などの分散型電源であってもよい。

電力変換装置４は、蓄電池３への電力の充電と、蓄電池３からの電力の供給とを切り換える制御を行う。なお、電力変換装置４は、蓄電池３からの電力の供給のみを制御するものであってもよい。また、電力変換装置４は、蓄電池３の直流を商用系統１の交流に変換する機能を有する。

商用系統１が接続される電磁接触器５ａおよび負荷２が接続される電磁接触器５ｂは、商用系統１と、負荷２と、蓄電池３とを結ぶ経路において、経路の接続および経路の遮断を行う。また、電磁接触器５ａおよび電磁接触器５ｂは、解列指令部８によって制御される。

解列指令部８は、電磁接触器５ａおよび電磁接触器５ｂの、経路の接続および経路の遮断に関する制御を行う。

系統電圧監視部７は、商用系統１の電圧を測定する。そして、系統電圧監視部７は、商用系統１の電圧値を含む停電情報を出力する。

災害監視部９は、災害に関するデータを測定する。具体的には、災害監視部９は、たとえば地震計によって電力供給装置とその周囲の震度を測定する。そして、災害監視部９は、災害に関するデータを含む災害情報を出力する。なお、災害監視部９に関する具体例としては、傾斜計または加速度計によって、負荷、配線、分電盤、または、電力供給装置などの傾きを測定することもできる。

制御部６は、系統電圧監視部７から入力される停電情報と、災害監視部９から入力される災害情報とに基づいて、解列指令部８および電力変換装置４を制御する。

具体的には、制御部６は、停電情報に関して、たとえば、商用系統１の電圧値があらかじめ定められたしきい値よりも小さいか否かを判断する。また、制御部６は、災害情報に関して、たとえば、電力供給装置とその周囲の震度があらかじめ定められたしきい値よりも大きいか否かを判断する。なお、停電情報に関するしきい値との比較は、系統電圧監視部７においてあらかじめ行われるものであってもよい。また、災害情報に関するしきい値との比較は、災害監視部９においてあらかじめ行われるものであってもよい。

制御部６による制御によって、商用系統１から負荷２への電力供給経路か、蓄電池３から負荷２への電力供給経路かが選択される。

図２および図３は、図１に例示される電力供給装置を実際に運用する場合のハードウェア構成を概略的に例示する図である。なお、図２および図３に例示されるハードウェア構成は、図１に例示される構成とは数などが整合しない場合があるが、これは図１に例示される構成が概念的な単位を示すものであることに起因する。よって、少なくとも、図１に例示される１つの構成が、図２および図３に例示される複数のハードウェア構成から成る場合と、図１に例示される１つの構成が、図２および図３に例示されるハードウェア構成の一部に対応する場合と、さらには、図１に例示される複数の構成が、図２および図３に例示される１つのハードウェア構成に備えられる場合とが想定され得る。

図２では、図１中の電力供給装置を実現するためのハードウェア構成として、演算を行う処理回路１０２ａと、情報を記憶することができる記憶装置１０３と、センサーまたはアナライザーなどの、物理量などを測定することができる測定装置１０６と、蓄電池３とが示される。これらの構成は、後述する他の実施形態においても同様である。

図３では、図１中の電力供給装置を実現するためのハードウェア構成として、演算を行う処理回路１０２ｂと、測定装置１０６と、蓄電池３とが示される。これらの構成は、後述する他の実施形態においても同様である。

記憶装置１０３は、たとえば、ハードディスク（Ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ、すなわちＨＤＤ）、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ、すなわちＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、すなわちＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ（ＥＰＲＯＭ）およびｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ（ＥＥＰＲＯＭ）などの、揮発性または不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクまたはＤＶＤなどを含むメモリ（記憶媒体）などによって構成されるなどを含むメモリ（記憶媒体）などによって構成される。

処理回路１０２ａは、記憶装置１０３に格納されたプログラムを実行するものであってもよい。すなわち、たとえば、中央演算処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、すなわちＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、デジタルシグナルプロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｏｃｅｓｓｏｒ、すなわちＤＳＰ）であってもよい。

処理回路１０２ａが記憶装置１０３に格納されたプログラムを実行するものである場合、電力変換装置４と、制御部６と、解列指令部８とは、ソフトウェア、ファームウェアまたはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。なお、これら電力変換装置４、制御部６および解列指令部８の機能は、たとえば、複数の処理回路が連携することによって実現されてもよい。

ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、記憶装置１０３に記憶されるものであってもよい。その場合、処理回路１０２ａは、記憶装置１０３に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、上記の機能を実現する。すなわち、記憶装置１０３は、処理回路１０２ａに実行されることにより、上記の機能が結果的に実現されるプログラムを記憶するものであってもよい。

また、処理回路１０２ｂは、専用のハードウェアであってもよい。すなわち、たとえば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、すなわちＡＳＩＣ）、ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）またはこれらを組み合わせた回路であってもよい。

処理回路１０２ｂが専用のハードウェアである場合、電力変換装置４と、制御部６と、解列指令部８とは、処理回路１０２ｂが動作することにより実現される。なお、これら電力変換装置４、制御部６および解列指令部８の機能は、別々の回路で実現されてもよいし、単一の回路で実現されてもよい。

なお、上記の電力変換装置４、制御部６および解列指令部８の機能は、一部が記憶装置１０３に格納されたプログラムを実行するものである処理回路１０２ａにおいて実現され、一部が専用のハードウェアである処理回路１０２ｂにおいて実現されてもよい。

また、系統電圧監視部７と、災害監視部９とは、測定装置１０６によって実現される。

＜作用＞
次に、図４を参照しつつ、本実施形態に関する電力供給装置の作用を説明する。図４は、本実施形態の自立運転制御に関するフローチャートである。

制御部６は、系統電圧監視部７から入力される停電情報を参照し、商用系統１の電圧値があらかじめ定められたしきい値よりも小さいか否かを判断する（ステップＳＴ４０１を参照）。そして、商用系統１の電圧値があらかじめ定められたしきい値よりも小さい場合（ＹＥＳに対応）には、商用系統１が停電していると判断し、ステップＳＴ４０２へ進む。また、商用系統１の電圧値があらかじめ定められたしきい値以上である場合（ＮＯに対応）には、商用系統１が停電していないと判断し、ステップＳＴ４０４へ進む。

次に、制御部６は、災害監視部９から入力される災害情報を参照し、たとえば、電力供給装置とその周囲の震度があらかじめ定められたしきい値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳＴ４０２を参照）。そして、電力供給装置とその周囲の震度があらかじめ定められたしきい値よりも大きい場合（ＹＥＳに対応）には、住宅内の負荷、配線、分電盤、または、電力供給装置などに不具合が生じている可能性が高いと判断し、ステップＳＴ４０４へ進む。また、電力供給装置とその周囲の震度があらかじめ定められたしきい値以下である場合（ＮＯに対応）には、住宅内の負荷、配線、分電盤、または、電力供給装置などに不具合が生じている可能性が低いと判断し、ステップＳＴ４０３へ進む。

ステップＳＴ４０３においては、制御部６は、電力供給装置の自立運転を開始させる。具体的には、制御部６は、蓄電池３から負荷２への電力供給経路を選択する。すなわち、解列指令部８を制御して、電磁接触器５ａおよび電磁接触器５ｂのうちの少なくとも一方を遮断させる。

ステップＳＴ４０４においては、制御部６は、電力供給装置の自立運転を開始させない。具体的には、制御部６は、商用系統１から負荷２への電力供給経路を選択したままにする。すなわち、解列指令部８を制御して、電磁接触器５ａおよび電磁接触器５ｂを接続させたままにする。

なお、上記の制御部６における自立運転制御は、外部からの「自立運転を行う要求」があった場合に開始される制御とすることもできる。

また、上記のステップＳＴ４０１とステップＳＴ４０２とは、行われる順序が逆であってもよい。

＜第２実施形態＞
本実施形態に関する電力供給装置および電力供給方法について説明する。以下では、上記の実施形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略する。

＜構成＞
図５は、本実施形態に関する電力供給装置を実現するための構成を概念的に例示する図である。図５に例示されるように、電力供給装置は、蓄電池３と、電力変換装置４と、電磁接触器５ａと、電磁接触器５ｂと、制御部６ａと、系統電圧監視部７と、解列指令部８と、災害監視部９と、照度監視部１０とを備える。

また、電力供給装置は、外部の商用系統１と電気的に接続される。また、電力供給装置は、外部の負荷２と電気的に接続される。ここで、電力供給装置と負荷２とは、たとえば同一住宅内に設置された構成とする。また、商用系統１は、電力供給装置の外部から、たとえば住宅内に電力を供給する。

照度監視部１０は、照度計によって電力供給装置とその周囲の照度を測定する。

制御部６ａは、系統電圧監視部７から入力される停電情報と、災害監視部９から入力される災害情報と、照度監視部１０から入力される照度情報とに基づいて、解列指令部８および電力変換装置４を制御する。

具体的には、制御部６ａは、停電情報に関して、たとえば、商用系統１の電圧値があらかじめ定められたしきい値よりも小さいか否かを判断する。また、制御部６ａは、災害情報に関して、たとえば、電力供給装置とその周囲の震度があらかじめ定められたしきい値よりも大きいか否かを判断する。また、制御部６ａは、電力供給装置とその周囲の照度があらかじめ定められたしきい値よりも大きいか否かを判断する。なお、停電情報に関するしきい値との比較は、系統電圧監視部７においてあらかじめ行われるものであってもよい。また、災害情報に関するしきい値との比較は、災害監視部９においてあらかじめ行われるものであってもよい。また、照度情報に関するしきい値との比較は、照度監視部１０においてあらかじめ行われるものであってもよい。

制御部６ａによる制御によって、商用系統１から負荷２への電力供給経路か、蓄電池３から負荷２への電力供給経路かが選択される。

＜作用＞
次に、図６を参照しつつ、本実施形態に関する電力供給装置の作用を説明する。図６は、本実施形態の自立運転制御に関するフローチャートである。

制御部６は、系統電圧監視部７から入力される停電情報を参照し、商用系統１の電圧値がしきい値よりも小さいか否かを判断する（ステップＳＴ５０１を参照）。そして、商用系統１の電圧値がしきい値よりも小さい場合（ＹＥＳに対応）には、商用系統１が停電していると判断し、ステップＳＴ５０２へ進む。また、商用系統１の電圧値がしきい値以上である場合（ＮＯに対応）には、商用系統１が停電していないと判断し、ステップＳＴ５０５へ進む。

次に、制御部６は、災害監視部９から入力される災害情報を参照し、たとえば、電力供給装置とその周囲の震度がしきい値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳＴ５０２を参照）。そして、電力供給装置とその周囲の震度がしきい値よりも大きい場合（ＹＥＳに対応）には、住宅内の負荷、配線、分電盤、または、電力供給装置などに不具合が生じている可能性が高いと判断し、ステップＳＴ５０５へ進む。また、電力供給装置とその周囲の震度がしきい値以下である場合（ＮＯに対応）には、住宅内の負荷、配線、分電盤、または、電力供給装置などに不具合が生じている可能性が低いと判断し、ステップＳＴ５０３へ進む。

次に、制御部６は、照度監視部１０から入力される照度情報を参照し、たとえば、電力供給装置とその周囲の照度があらかじめ定められたしきい値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳＴ５０３を参照）。そして、電力供給装置とその周囲の照度があらかじめ定められたしきい値よりも大きい場合（ＹＥＳに対応）には、周囲の明るさが十分であると判断し、ステップＳＴ５０６へ進む。また、電力供給装置とその周囲の照度があらかじめ定められたしきい値以下である場合（ＮＯに対応）には、周囲の明るさが十分でないと判断し、ステップＳＴ５０４へ進む。

ステップＳＴ５０４においては、制御部６は、電力供給装置の自立運転を開始させる。具体的には、制御部６は、蓄電池３から負荷２への電力供給経路を選択する。

ステップＳＴ５０５においては、制御部６は、電力供給装置の自立運転を開始させない。具体的には、制御部６は、商用系統１から負荷２への電力供給経路を選択したままにする。

ステップＳＴ５０６においては、制御部６は、電力供給装置の自立運転を開始するか否かについての判断を保留し、当該判断をユーザーに委ねる。よって、この場合には、自動的な自立運転の開始は行われない。

なお、上記の制御部６における自立運転制御は、外部からの「自立運転を行う要求」があった場合に開始される制御とすることもできる。

また、上記のステップＳＴ５０１とステップＳＴ５０２とは、行われる順序が逆であってもよい。

上記の自立運転制御によれば、照度情報をさらに考慮することにより、電力供給装置とその周囲の照度があらかじめ定められたしきい値より大きい場合には、周囲の明るさが十分であるため、主に照明として利用するための電力を緊急に供給する必要はないと判断することができる。よって、自動的に自立運転を開始せずに、ユーザーの判断に委ねて安全確認を冗長化することができる。

＜第３実施形態＞
本実施形態に関する電力供給装置および電力供給方法について説明する。以下では、上記の実施形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略する。

＜構成＞
図７は、本実施形態に関する電力供給装置を実現するための構成を概念的に例示する図である。図７に例示されるように、電力供給装置は、蓄電池３と、電力変換装置４と、電磁接触器５ａと、電磁接触器５ｂと、制御部６と、系統電圧監視部７と、解列指令部８と、災害監視部９ａとを備える。

また、電力供給装置は、外部の商用系統１と電気的に接続される。また、電力供給装置は、外部の負荷２と電気的に接続される。ここで、電力供給装置と負荷２とは、たとえば同一住宅内に設置された構成とする。また、商用系統１は、電力供給装置の外部から、たとえば住宅内に電力を供給する。

災害監視部９ａは、災害に関するデータを、通信ネットワーク１１を通じて、外部の災害監視システム１２から取得する。災害監視システム１２では、たとえば地震計によって電力供給装置とその周囲の震度が測定される。そして、災害監視部９ａは、取得した災害に関するデータを含む災害情報を出力する。

制御部６は、系統電圧監視部７から入力される停電情報と、災害監視部９ａから入力される災害情報とに基づいて、解列指令部８および電力変換装置４を制御する。

具体的には、制御部６は、停電情報に関して、たとえば、商用系統１の電圧値があらかじめ定められたしきい値よりも小さいか否かを判断する。また、制御部６は、災害情報に関して、たとえば、電力供給装置とその周囲の震度があらかじめ定められたしきい値よりも大きいか否かを判断する。なお、停電情報に関するしきい値との比較は、系統電圧監視部７においてあらかじめ行われるものであってもよい。また、災害情報に関するしきい値との比較は、災害監視部９ａにおいてあらかじめ行われるものであってもよい。

制御部６による制御によって、商用系統１から負荷２への電力供給経路か、蓄電池３から負荷２への電力供給経路かが選択される。

＜第４実施形態＞
本実施形態に関する電力供給装置および電力供給方法について説明する。以下では、上記の実施形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略する。

＜構成＞
図８は、本実施形態に関する電力供給装置を実現するための構成を概念的に例示する図である。図８に例示されるように、電力供給装置は、蓄電池３と、電力変換装置４と、電磁接触器５ａと、電磁接触器５ｂと、制御部６ｂと、系統電圧監視部７と、解列指令部８と、災害監視部９とを備える。

また、電力供給装置は、外部の商用系統１と電気的に接続される。また、電力供給装置は、外部の負荷２と電気的に接続される。ここで、電力供給装置と負荷２とは、たとえば同一住宅内に設置された構成とする。また、商用系統１は、電力供給装置の外部から、たとえば住宅内に電力を供給する。

制御部６ｂは、系統電圧監視部７から入力される停電情報と、災害監視部９から入力される災害情報と、通信ネットワーク１４を通じた、外部の上位コントローラ１３からの自立運転の要求、すなわち、蓄電池３から負荷２への電力供給経路の選択要求に基づいて、解列指令部８および電力変換装置４を制御する。

具体的には、制御部６ｂは、停電情報に関して、たとえば、商用系統１の電圧値がしきい値よりも小さいか否かを判断する。また、制御部６ｂは、災害情報に関して、たとえば、電力供給装置とその周囲の震度がしきい値よりも大きいか否かを判断する。なお、停電情報に関するしきい値との比較は、系統電圧監視部７においてあらかじめ行われるものであってもよい。また、災害情報に関するしきい値との比較は、災害監視部９においてあらかじめ行われるものであってもよい。

制御部６ｂは、商用系統１の電圧値がしきい値よりも小さく、電力供給装置とその周囲の震度がしきい値よりも小さく、かつ、選択要求が入力された場合に、電力供給装置の自立運転を開始させる。

制御部６ｂによる制御によって、商用系統１から負荷２への電力供給経路か、蓄電池３から負荷２への電力供給経路かが選択される。

上記の自立運転制御によれば、外部の上位コントローラ１３からの選択要求をさらに考慮することにより、直接安全確認ができない遠隔操作に基づいたシステムにおいても、安全性を向上することができる。

＜効果＞
以下に、上記の実施形態による効果を例示する。なお、以下では、上記の実施形態に例示された具体的な構成に基づく効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本明細書に例示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。また、当該置き換えは、複数の実施形態に跨ってなされてもよい。すなわち、異なる実施形態において例示された各構成が組み合わされて、同様の効果が生じる場合であってもよい。

上記の実施形態によれば、電力供給装置が、電力を蓄電する内部電源に対応する蓄電池３と、制御部６と、災害監視部９と、電圧監視部に対応する系統電圧監視部７とを備える。制御部６は、負荷２への電力供給経路を制御する。災害監視部９は、災害発生の有無に関する情報である災害情報を出力する。系統電圧監視部７は、外部電源に対応する商用系統１の電圧に関する情報である電圧情報を出力する。また、制御部６は、災害情報および電圧情報に基づいて、商用系統１から負荷２への電力供給経路と、蓄電池３から負荷２への電力供給経路とのうちのいずれかを選択する。

また、上記の実施形態によれば、電力供給装置は、蓄電池３と、災害監視部９と、系統電圧監視部７とを備える。また、電力供給装置は、プログラムを実行する処理回路１０２ａと、プログラムを記憶する記憶装置１０３とを備える。そして、処理回路１０２ａがプログラムを実行することによって、以下の動作が実現される。すなわち、災害情報および電圧情報に基づいて、商用系統１から負荷２への電力供給経路と、蓄電池３から負荷２への電力供給経路とのうちのいずれかを選択する。

また、上記の実施形態によれば、電力供給装置は、蓄電池３と、災害監視部９と、系統電圧監視部７とを備える。また、電力供給装置は、処理回路１０２ｂを備える。そして、処理回路１０２ｂは、以下の動作を行う。すなわち、処理回路１０２ｂは、災害情報および電圧情報に基づいて、商用系統１から負荷２への電力供給経路と、蓄電池３から負荷２への電力供給経路とのうちのいずれかを選択する。

このような構成によれば、電圧情報に基づいて外部電源の異常を検知した場合でも、さらに、災害情報に基づいて設備の故障などの可能性を考慮することにより、安全に、内部電源による自立運転への切り換えを行うことができる。また、上記の災害監視部９は、たとえば地震計によって電力供給装置とその周囲の震度を測定することが想定されるが、通信ネットワークを通じて外部の災害監視システムから災害情報を取得する災害監視部９ａであってもよい。

なお、これらの構成以外の本明細書に例示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、これらの構成のみで、上記の効果を生じさせることができる。しかし、本明細書に例示される他の構成のうちの少なくとも１つを上記の構成に適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては記載されなかった本明細書に例示される他の構成を上記の構成に追加した場合でも、同様に上記の効果を生じさせることができる。

また、上記の実施形態によれば、制御部６は、電圧情報があらかじめ定められた値より小さく、かつ、災害情報が災害が発生していないことを示す場合に、蓄電池３から負荷２への電力供給経路を選択する。このような構成によれば、電圧情報に基づいて停電を検知した場合でも、さらに、災害情報に基づいて災害が発生していないことが検知された場合にのみ、内部電源による自立運転への切り換えを行う。よって、安全に、内部電源による自立運転への切り換えを行うことができる。

また、上記の実施形態によれば、制御部６は、電圧情報があらかじめ定められた値より大きい、または、災害情報が災害の発生を示す場合に、商用系統１から負荷２への電力供給経路を選択する。このような構成によれば、電圧情報に基づいて停電が検知されない場合であっても、災害情報に基づいて災害の発生が検知された場合であっても、内部電源による自立運転への切り換えは行わない。よって、安全に、内部電源による自立運転への切り換えを行うことができる。

また、上記の実施形態によれば、電力供給装置が、周囲の明るさに関する情報である照度情報を出力する照度計測部に対応する照度監視部１０を備える。そして、制御部６ａは、災害情報、電圧情報および照度情報に基づいて、外部電源から負荷２への電力供給経路と、蓄電池３から負荷２への電力供給経路とのうちのいずれかを選択する。このような構成によれば、電圧情報に基づいて外部電源の異常を検知した場合でも、災害情報に基づいて設備の故障などの可能性を考慮し、さらに、照度情報に基づいて周囲の照度を考慮することにより、緊急性の高い場合に、内部電源による自立運転への切り換えを行うことができる。

また、上記の実施形態によれば、制御部６ａは、電圧情報があらかじめ定められた値より小さく、災害情報が災害が発生していないことを示し、かつ、照度情報があらかじめ定められた値よりも小さい場合に、蓄電池３から負荷２への電力供給経路を選択する。このような構成によれば、電圧情報に基づいて停電を検知した場合でも、災害情報に基づいて災害が発生していないことが検知され、さらに、照度情報に基づいて電力供給装置とその周囲の照度があらかじめ定められたしきい置よりも小さい場合にのみ、内部電源による自立運転への切り換えを行う。よって、緊急性の高い場合にのみ、内部電源による自立運転への切り換えを行うことができる。

また、上記の実施形態によれば、制御部６ｂは、災害情報、電圧情報、および、外部のコントローラに対応する上位コントローラ１３から出力される蓄電池３から負荷２への電力供給経路の選択に関する選択要求に基づいて、外部電源から負荷２への電力供給経路と、蓄電池３から負荷２への電力供給経路とのうちのいずれかを選択する。このような構成によれば、電圧情報に基づいて外部電源の異常を検知した場合でも、災害情報に基づいて設備の故障などの可能性を考慮し、さらに、選択要求に基づいて上位コントローラ１３からの要求を考慮することにより、要請がある場合に、内部電源による自立運転への切り換えを行うことができる。

また、上記の実施形態によれば、制御部６ｂは、電圧情報があらかじめ定められた値より小さく、災害情報が災害が発生していないことを示し、かつ、選択要求が入力された場合に、蓄電池３から負荷２への電力供給経路を選択する。このような構成によれば、電圧情報に基づいて停電を検知した場合でも、災害情報に基づいて災害が発生していないことが検知され、さらに、選択要求に基づいて上位コントローラ１３からの自立運転開始に関する要求がなされた場合にのみ、内部電源による自立運転への切り換えを行う。よって、要請がある場合にのみ、内部電源による自立運転への切り換えを行うことができる。

また、上記の実施形態によれば、電力供給方法において、災害監視部９から出力される災害発生の有無に関する情報である災害情報、および、系統電圧監視部７から出力される商用系統１の電圧に関する情報である電圧情報に基づいて、商用系統１から負荷２への電力供給経路と、蓄電池３から負荷２への電力供給経路とのうちのいずれかを選択する。このような構成によれば、電圧情報に基づいて外部電源の異常を検知した場合でも、災害情報に基づいて設備の故障などの可能性を考慮することにより、安全に、内部電源による自立運転への切り換えを行うことができる。

なお、これらの構成以外の本明細書に例示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、これらの構成のみで、上記の効果を生じさせることができる。しかし、本明細書に例示される他の構成のうちの少なくとも１つを上記の構成に適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては記載されなかった本明細書に例示される他の構成を上記の構成に追加した場合でも、同様に上記の効果を生じさせることができる。また、特に制限がない限り、各処理の実施の順序は変更することができる。

＜変形例＞
上記実施形態では、各構成要素の寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面において例示であって、本明細書に記載されたものに限られることはない。よって、例示されていない無数の変形例が、本明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施形態における少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれる。

また、矛盾が生じない限り、上記実施形態において「１つ」備えられるものとして記載された構成要素は、「１つ以上」備えられていてもよい。さらに、各構成要素は概念的な単位であって、１つの構成要素が複数の構造物から成る場合と、１つの構成要素がある構造物の一部に対応する場合と、さらには、複数の構成要素が１つの構造物に備えられる場合とを含む。また、各構成要素には、同一の機能を発揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれる。

また、本明細書における説明は、本技術に関するすべての目的のために参照され、いずれも、従来技術であると認めるものではない。

また、上記実施形態で記載された各構成要素は、ソフトウェアまたはファームウェアとしても、それと対応するハードウェアとしても想定され、その双方の概念において、各構成要素は「部」または「処理回路」などと称される。

本明細書に開示される技術は、各構成要素が複数の装置に分散して備えられる場合（すなわち、システムのような態様）であってもよい。

以上のように、本明細書に開示される技術に関する電力供給装置および電力供給方法は、自立運転を備えた電力供給システムに有用であり、特に、住宅内の負荷に電気を供給するシステムに適する。

１ 商用系統、２ 負荷、３ 蓄電池、４ 電力変換装置、５ａ，５ｂ 電磁接触器、６，６ａ，６ｂ 制御部、７ 系統電圧監視部、８ 解列指令部、９，９ａ 災害監視部、１０ 照度監視部、１１，１４ 通信ネットワーク、１２ 災害監視システム、１３ 上位コントローラ、１０２ａ，１０２ｂ 処理回路、１０３ 記憶装置、１０６ 測定装置。

Claims (4)

1. 負荷に電力を供給する電力供給装置であり、
   電力を蓄電する内部電源と、
   前記負荷への電力供給経路を制御する制御部と、
   災害発生の有無に関する情報である災害情報を出力する災害監視部と、
   前記電力供給装置に接続された商用電力系統である外部電源の電圧に関する情報である電圧情報を出力する電圧監視部と、
   周囲の明るさに関する情報である照度情報を出力する照度計測部とを備え、
   前記制御部は、前記災害情報、前記電圧情報および前記照度情報に基づいて、前記外部電源から前記負荷への電力供給経路と、前記内部電源から前記負荷への電力供給経路とのうちのいずれかを選択する、
   電力供給装置。
2. 前記制御部は、前記電圧情報があらかじめ定められた値より小さく、前記災害情報が災害が発生していないことを示し、かつ、前記照度情報があらかじめ定められた値よりも小さい場合に、前記内部電源から前記負荷への電力供給経路を選択する、
   請求項１に記載の電力供給装置。
3. 電力を蓄電する内部電源と商用電力系統である外部電源とを切り換えて、負荷に電力を供給する電力供給方法であり、
   災害監視部から出力される災害発生の有無に関する情報である災害情報と、電圧監視部から出力される前記外部電源の電圧に関する情報である電圧情報と、周囲の明るさに関する情報である照度情報とに基づいて、前記外部電源から前記負荷への電力供給経路と、前記内部電源から前記負荷への電力供給経路とのうちのいずれかを選択する、
   電力供給方法。
4. 前記電圧情報があらかじめ定められた値より小さく、前記災害情報が災害が発生していないことを示し、かつ、前記照度情報があらかじめ定められた値よりも小さい場合に、前記内部電源から前記負荷への電力供給経路を選択する、
   請求項３に記載の電力供給方法。

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