JP6462371B2 - 電力供給システム - Google Patents

Description

本発明は、蓄電装置及び当該蓄電装置からの電力を消費して熱を発生させる熱発生装置を具備する電力供給システムの技術に関する。

従来、蓄電装置及び当該蓄電装置からの電力を消費して熱を発生させる熱発生装置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には、蓄電装置（蓄電池）及び熱発生装置（ヒートポンプユニット）を具備する電力供給システムが記載されている。蓄電装置は、商用電源等からの電力を蓄えて、当該電力を熱発生装置や家庭内の電力負荷に供給することができる。

特開２０１２−８３０４１号公報

しかしながら、一般的に熱発生装置を運転させるためには比較的多くの電力が必要になる。このため、特許文献１に記載の技術には、以下のような問題点がある。

特許文献１に記載の技術では、例えば商用電源が停電した場合、蓄電装置に蓄えられた電力を熱発生装置や家庭内の電力負荷へと供給することができる。しかし、熱発生装置で消費される電力が比較的多いため、熱発生装置及び家庭内の電力負荷で消費される電力が過大になる場合がある。この場合、熱発生装置及び家庭内の電力負荷で消費される電力が、蓄電装置から出力可能な電力を上回り、当該蓄電装置がトリップする（保護回路により出力が遮断される）おそれがある。

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、蓄電装置のトリップの発生を抑制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、電力を充放電可能な蓄電装置と、電力を消費して運転する電力負荷と、電力を消費して運転することで熱を発生させる熱発生装置と、商用電源及び前記蓄電装置からの電力を前記電力負荷及び前記熱発生装置へと分配する分電盤と、前記商用電源の停電を検出する停電検出手段と、前記停電検出手段によって前記商用電源の停電が検出された場合には、前記停電検出手段によって前記商用電源の停電が検出されていない場合に比べて前記熱発生装置における消費電力が小さくなるように当該熱発生装置を制御する消費電力抑制制御を行う制御装置と、前記電力負荷における消費電力を検出する消費電力検出手段と、を具備し、前記熱発生装置は、動作周波数を制御することで、消費電力を、定格時における消費電力である定格消費電力から当該熱発生装置が熱を製造することが可能な最低限の消費電力である最小消費電力までの間の値で任意に調節することができ、前記制御装置は、前記消費電力抑制制御において、前記熱発生装置における消費電力を、前記定格消費電力から前記最小消費電力までの間で、かつ、前記電力負荷及び前記熱発生装置における消費電力が前記蓄電装置の最大出力を超えない範囲でできるだけ大きな値となるように調節するものである。

前記電力負荷は、所定の電力負荷を含み、前記制御装置は、前記消費電力抑制制御において、前記熱発生装置及び前記所定の電力負荷のいずれか一方が運転する場合、他方の運転を禁止することとしてもよい。
このような構成により、蓄電装置のトリップの発生を効果的に抑制することができる。

前記熱発生装置及び前記所定の電力負荷のいずれか一方を選択可能な選択手段をさらに具備し、前記制御装置は、前記消費電力抑制制御において、前記熱発生装置及び前記所定の電力負荷のうち前記選択手段によって選択された一方が運転する場合、他方の運転を禁止することとしてもよい。
このような構成により、必要に応じて熱発生装置及び所定の電力負荷のうち任意の一方を優先して運転させることができる。

蓄電装置のトリップの発生を抑制することができる。

本発明の第一実施形態に係る電力供給システムの全体的な構成を示した模式図。 （ａ）同じく、通常時の電力供給システムを示した模式図。（ｂ）同じく、停電時の電力供給システムを示した模式図。 本発明の第二実施形態に係る電力供給システムの全体的な構成を示した模式図。 本発明の第三実施形態に係る電力供給システムの全体的な構成を示した模式図。 本発明の第四実施形態に係る電力供給システムの全体的な構成を示した模式図。

以下では、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、種々の施設（本実施形態においては、住宅とする）に設けられ、電力を適宜の機器へと供給するためのものである。電力供給システム１は、主として蓄電装置１１、変圧器１４、出力切替盤１５、分電盤１７、電力負荷２０、給湯装置２２及びＨＥＭＳ２５等を具備する。

蓄電装置１１は、電力の充放電が可能なものである。蓄電装置１１は、商用電源１００（電力会社の電力系統）に連系して運用可能な系統連系型の蓄電装置である。蓄電装置１１は、リチウムイオン電池等の蓄電池、供給されてくる交流電力を整流して前記蓄電池に充電させる充電器、前記蓄電池からの直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ等を具備する。

蓄電装置１１は、後述する停電時（商用電源１００からの電力が供給されていない場合）に電力を出力可能な非常用出力部を有する。蓄電装置１１の非常用出力部からは、所定の電圧（例えば、１００（Ｖ））の電力を取り出すことができる。なお、蓄電装置１１には、非常用出力部からの電力の取り出しの可否を切り替える切替スイッチが設けられる。前記切替スイッチが切られると、前記非常用出力部からの電力の取り出し（自立出力）が不能となる。一方、前記切替スイッチが入れられると、前記非常用出力部からの電力の取り出しが可能となる。

蓄電装置１１は、制御部１１ａを具備する。制御部１１ａは、前記充電器や前記インバータ等を制御し、ひいては蓄電装置１１の充放電を制御するものである。制御部１１ａは、主としてＣＰＵ等の演算処理装置、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置、並びにＩ／Ｏ等の入出力装置等により構成される。制御部１１ａは、蓄電装置１１に内蔵されている。

制御部１１ａは、停電の発生を検出することができる。具体的には、制御部１１ａは、商用電源１００からの電力の供給の有無を検出するセンサ（不図示）に接続される。制御部１１ａは、前記センサにより商用電源１００からの電力の供給が無いことが検出された場合には、停電フラグをオン状態とする。一方、制御部１１ａは、前記センサにより商用電源１００からの電力の供給が有ることが検出された場合には、停電フラグをオフ状態とする。

制御部１１ａは、所定の場合に前記切替スイッチを切り替える。なお、当該切替スイッチは、住宅の居住者が手動で切り替えることも可能である。

制御部１１ａは、後述する出力切替盤１５（より詳細には、通常用リレー１５ａ及び停電用リレー１５ｂ）に接続され、当該出力切替盤１５の動作を制御することができる。

変圧器１４は、電圧を適宜変更するものである。変圧器１４は、配電線を介して蓄電装置１１の前記非常用出力部と接続される。変圧器１４は、蓄電装置１１から供給される電力の電圧を、適宜の値（例えば、２００（Ｖ））に変更して出力する。

出力切替盤１５は、電力の流通経路を適宜切り替えるものである。出力切替盤１５は、配電線を介して蓄電装置１１及び商用電源１００と接続される。また出力切替盤１５は、配電線を介して変圧器１４と接続される。また出力切替盤１５は、配電線を介して後述する分電盤１７と接続される。出力切替盤１５は、主として通常用リレー１５ａ及び停電用リレー１５ｂを具備する。

通常用リレー１５ａは、蓄電装置１１及び商用電源１００から後述する分電盤１７への電力の流通の可否を切り替えるものである。通常用リレー１５ａが閉じられる（連系される）と、蓄電装置１１及び商用電源１００から分電盤１７への電力の流通が可能となる。一方、通常用リレー１５ａが開かれる（解列される）と、蓄電装置１１及び商用電源１００から分電盤１７への電力の流通が不能となる。

停電用リレー１５ｂは、変圧器１４から後述する分電盤１７への電力の流通の可否を切り替えるものである。停電用リレー１５ｂが閉じられる（連系される）と、変圧器１４から分電盤１７への電力の流通が可能となる。一方、停電用リレー１５ｂが開かれる（解列される）と、変圧器１４から分電盤１７への電力の流通が不能となる。

分電盤１７は、電力を適宜分配するものである。分電盤１７は、図示せぬ漏電遮断器、配線遮断器、及び制御ユニット等を具備する。分電盤１７は、配電線を介して出力切替盤１５と接続される。

電力負荷２０は、当該電力供給システム１が設けられる住宅において電力が消費される電化製品等（例えば、住宅内の照明やコンセント、テレビ、冷蔵庫等）である。電力負荷２０は、配電線を介して分電盤１７と接続される。

給湯装置２２は、電力を消費して熱を発生させ（すなわち、熱を製造し）、湯を沸かすものである。給湯装置２２は、配電線を介して分電盤１７と接続される。給湯装置２２は、ヒートポンプを用いて空気の熱を取り出し、湯を沸かすことができる。給湯装置２２では、冷媒として自然冷媒（例えば、二酸化炭素）が用いられる。給湯装置２２は貯湯タンクを有する。給湯装置２２で沸かされた湯は、前記貯湯タンクに蓄えられる。給湯装置２２は、前記貯湯タンクに湯を蓄えることによって、熱（熱エネルギー）を蓄えることができる。給湯装置２２は、前記貯湯タンクに蓄えられた湯（熱）を外部の湯を使用する機器等（熱負荷）へと供給することができる。

また給湯装置２２は、動作周波数を制御することで、消費電力を調節することができる。但し、消費電力が下がると製造される熱量も低下する。このため、同じ量の湯を沸かす（同じ熱量を得ようとする）場合、消費電力が低いほど給湯装置２２を長時間運転させる必要がある。本実施形態においては、給湯装置２２の消費電力は、定格時における消費電力（定格消費電力）と、給湯装置２２が熱を製造することが可能な最低限の消費電力（最小消費電力）と、のいずれかに調節可能であるものとする。前記最小消費電力は、前記定格消費電力よりも小さい値である。

給湯装置２２は、制御部２２ａを具備する。制御部２２ａは、当該給湯装置２２の動作（具体的には、消費電力）を制御するものである。制御部２２ａは、主としてＣＰＵ等の演算処理装置、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置、並びにＩ／Ｏ等の入出力装置等により構成される。制御部２２ａは、給湯装置２２に内蔵されている。制御部２２ａは、給湯装置２２の消費電力を、前記定格消費電力及び前記最小消費電力のいずれかに調節する。

ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）２５は、前記住宅内のエネルギーの管理を行うものである。ＨＥＭＳ２５は、主としてＣＰＵ等の演算処理装置、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置、並びにＩ／Ｏ等の入出力装置等により構成される。

ＨＥＭＳ２５は、日常的な住宅の熱需要を常時学習することで、将来的な熱需要を予測することができる。ここで、熱需要とは、住宅で使用される熱量を意味する。例えば、熱需要には、住宅の浴室や台所で使用される熱量（湯量）等が含まれる。ＨＥＭＳ２５は、予測された熱需要に基づいて、給湯装置２２を運転させるべき時間帯（以下、単に「運転スケジュール」と称する）を決定することができる。なお、ＨＥＭＳ２５は、後述する通常時と停電時のそれぞれに適した運転スケジュールを決定することができる。

ＨＥＭＳ２５は蓄電装置１１（制御部１１ａ）に接続され、種々の情報を受信することができる。具体的には、ＨＥＭＳ２５は、蓄電装置１１の停電フラグに関する信号を受信することで、商用電源１００の停電の発生を検出することができる。

またＨＥＭＳ２５は給湯装置２２（制御部２２ａ）に接続され、当該給湯装置２２に種々の情報を送信することができる。具体的には、ＨＥＭＳ２５は、蓄電装置１１から受信した停電フラグに関する情報を、給湯装置２２に送信することができる。またＨＥＭＳ２５は、給湯装置２２の運転スケジュールを、給湯装置２２に送信することができる。

以下では、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の動作について説明する。なお、以下では、商用電源１００からの電力が住宅（電力供給システム１）に問題なく供給されている状態（以下、単に「通常時」と称する）と、商用電源１００からの電力が何らかの理由で住宅に供給されていない（停電が発生している）状態（以下、単に「停電時」と称する）に分けて説明を行う。

図２（ａ）に示す通常時においては、蓄電装置１１の制御部１１ａは、停電フラグをオフ状態とする。また制御部１１ａは通常用リレー１５ａを連系させると共に、停電用リレー１５ｂを解列させる。また制御部１１ａは、当該蓄電装置１１の切替スイッチを切る。これによって、蓄電装置１１の非常用出力部から変圧器１４を介して分電盤１７へと電力が供給されることはない。

通常時において、ＨＥＭＳ２５は蓄電装置１１から停電フラグがオフ状態である旨の情報を受信する。当該情報を受信したＨＥＭＳ２５は、停電フラグがオフ状態である旨の情報を給湯装置２２に送信する。当該情報を受信した給湯装置２２の制御部２２ａは、当該給湯装置２２における消費電力が前記定格消費電力になるように調節する。

このような通常時において、商用電源１００からの電力は出力切替盤１５を介して分電盤１７へと供給される。当該電力は、分電盤１７によって電力負荷２０及び給湯装置２２へと適宜分配され、当該電力負荷２０等で使用することができる。また、商用電源１００からの電力は、適宜蓄電装置１１に充電される。

また、蓄電装置１１を放電させ、当該蓄電装置１１からの電力を、出力切替盤１５を介して分電盤１７へと供給することもできる。例えば、深夜電力等、比較的単価の安い電力を蓄電装置１１に充電させ、当該電力を日中に放電させることで、電気料金の節約を図ることもできる。

また通常時において、ＨＥＭＳ２５から給湯装置２２の運転スケジュールが当該給湯装置２２に送信されると、給湯装置２２の制御部２２ａは、当該運転スケジュールに従って給湯装置２２を運転させる。通常時においては、制御部２２ａによって給湯装置２２における消費電力が前記定格消費電力になるように調節されている。このため給湯装置２２は定格で運転する。

図２（ｂ）に示す停電時においては、主に給湯装置２２の制御部２２ａ及びＨＥＭＳ２５によって、電力負荷２０及び給湯装置２２における消費電力を抑制する制御（以下、「消費電力抑制制御」と称する）が行われる。以下、具体的に説明する。

停電時においては、蓄電装置１１の制御部１１ａは、停電フラグをオン状態とする。また制御部１１ａは停電用リレー１５ｂを連系させると共に、通常用リレー１５ａを解列させる。また制御部１１ａは、当該蓄電装置１１の切替スイッチを入れる。これによって、蓄電装置１１の自立出力が可能となり、当該蓄電装置１１の非常用出力部から変圧器１４を介して分電盤１７へと電力が流通可能となる。

停電時において、ＨＥＭＳ２５は蓄電装置１１から停電フラグがオン状態である旨の情報を受信する。当該ＨＥＭＳ２５は、停電フラグがオン状態である旨の情報を給湯装置２２に送信する。当該情報を受信した給湯装置２２の制御部２２ａは、当該給湯装置２２における消費電力が前記最小消費電力になるように調節する。

このような停電時において、蓄電装置１１からの電力は変圧器１４及び出力切替盤１５を介して分電盤１７へと供給される。当該電力は、分電盤１７によって電力負荷２０及び給湯装置２２へと適宜分配され、当該電力負荷２０等で使用することができる。

また停電時において、ＨＥＭＳ２５から給湯装置２２の運転スケジュールが当該給湯装置２２に送信されると、給湯装置２２の制御部２２ａは、当該運転スケジュールに従って給湯装置２２を運転させる。停電時においては、制御部２２ａによって給湯装置２２における消費電力が前記最小消費電力になるように調節されている。このため給湯装置２２は、通常時に比べて少ない消費電力で運転する。

このように、停電時においては、蓄電装置１１の制御部１１ａ、給湯装置２２の制御部２２ａ及びＨＥＭＳ２５によって、消費電力抑制制御が行われる。これによって、当該電力負荷２０及び給湯装置２２における消費電力が、蓄電装置１１から出力可能な電力を上回り難くなり、ひいては当該蓄電装置１１のトリップの発生を抑制することができる。

また、停電時において、蓄電装置１１のトリップの発生を抑制しながらも、給湯装置２２を運転することができるため、長期間停電が継続した場合であっても給湯装置２２からの熱（湯）を利用することができる。

以上の如く、第一実施形態に係る電力供給システム１は、
電力を充放電可能な蓄電装置１１と、
電力を消費して運転する電力負荷２０と、
電力を消費して運転することで熱を発生させる給湯装置２２（熱発生装置）と、
商用電源１００及び蓄電装置１１からの電力を電力負荷２０及び給湯装置２２へと分配する分電盤１７と、
商用電源１００の停電を検出する蓄電装置１１（停電検出手段）と、
蓄電装置１１によって商用電源１００の停電が検出された場合には、蓄電装置１１によって商用電源１００の停電が検出されていない場合に比べて給湯装置２２における消費電力が小さくなるように当該給湯装置２２を制御する消費電力抑制制御を行う制御装置（給湯装置２２の制御部２２ａ及びＨＥＭＳ２５）と、
を具備するものである。

このように構成することにより、蓄電装置１１のトリップの発生を抑制することができる。すなわち、商用電源１００の停電が検出された場合に、電力負荷２０及び給湯装置２２における消費電力を抑制することで、当該消費電力が蓄電装置１１の最大出力を超え難くすることができ、ひいては蓄電装置１１のトリップの発生を抑制することができる。また、蓄電装置１１のトリップの発生を抑制しながらも、給湯装置２２を運転させることができる。これによって、停電時には、予め貯湯タンクに蓄えられていた湯だけでなく、新たに熱を製造して沸かされた湯を利用することができる。

なお、本実施形態に係る給湯装置２２は、熱発生装置の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る蓄電装置１１は、停電検出手段の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る給湯装置２２の制御部２２ａ及びＨＥＭＳ２５は、制御装置の実施の一形態である。

以上、本発明の第一実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、第一実施形態においては、蓄電装置１１の切替スイッチは、当該蓄電装置１１の制御部１１ａによって切り替えられるものとしたが、住宅の居住者が手動で切り替えてもよい。

また第一実施形態においては、蓄電装置１１の停電フラグに関する情報はＨＥＭＳ２５を介して給湯装置２２の制御部２２ａに送信されるものとしたが、蓄電装置１１の制御部１１ａから直接給湯装置２２の制御部２２ａに送信される構成とすることも可能である。

また、第一実施形態に係る給湯装置２２の消費電力は、定格消費電力又は最小消費電力に調節可能であるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、給湯装置２２の消費電力は、定格時の消費電力等に限らず、任意に定められた値に調節可能な構成とすることも可能である。

また、第一実施形態に係る電力供給システム１は、蓄電装置１１によって商用電源１００の停電を検出するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、その他のセンサ等を用いて商用電源１００の停電を検出することも可能である。

また、第一実施形態に係る電力供給システム１は、給湯装置２２の制御部２２ａ及びＨＥＭＳ２５が消費電力抑制制御を行うものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、消費電力抑制制御を行うことができるものであれば、その他の制御装置（例えば、パーソナルコンピュータ等）を用いることも可能である。

また、第一実施形態に係る電力供給システム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、その他種々の施設に設けることが可能である。

以下では、図３を用いて、本発明の第二実施形態に係る電力供給システム２０１について説明する。なお、第二実施形態に係る電力供給システム２０１の構成が第一実施形態に係る電力供給システム１と主に異なる点は、ＨＥＭＳ２５が分電盤１７に接続され、当該分電盤１７から所定の情報を受信することができる点である。よって以下では、主に第一実施形態と異なる点について説明し、その他の構成については説明を省略する。

第二実施形態に係る分電盤１７は、当該分電盤１７を介して分配される電力を検出することができる。具体的には、分電盤１７は、電力負荷２０（例えば、住宅内の照明やコンセント、テレビ、冷蔵庫等）及び給湯装置２２へと分配される電力（すなわち、当該電力負荷２０及び給湯装置２２における消費電力）を検出（把握）することができる。

第二実施形態に係る給湯装置２２は、動作周波数を制御することで、消費電力を調節することができる。具体的には、給湯装置２２は、消費電力を前記定格消費電力から前記最小消費電力までの間の値で任意に調節することができる。

第二実施形態に係るＨＥＭＳ２５は分電盤１７に接続され、種々の情報を受信することができる。具体的には、ＨＥＭＳ２５は、分電盤１７によって検出される電力負荷２０における消費電力に関する情報を受信することができる。

ＨＥＭＳ２５は、分電盤１７から受信した電力負荷２０における消費電力に関する情報に基づいて、給湯装置２２の最適な消費電力（最適消費電力）を決定する。具体的には、ＨＥＭＳ２５は、給湯装置２２の消費電力が、電力負荷２０及び給湯装置２２における消費電力が蓄電装置１１の最大出力を超えない範囲で、できるだけ大きな値となるように決定する。

例えば、蓄電装置１１の最大出力が１５００（Ｗ）、電力負荷２０における消費電力が５００（Ｗ）である場合を想定する。この場合、ＨＥＭＳ２５は、１０００（Ｗ）以下で、かつできるだけ大きい値になるように、給湯装置２２の消費電力を決定する。

またＨＥＭＳ２５は給湯装置２２（制御部２２ａ）に接続され、当該給湯装置２２に種々の情報を送信することができる。具体的には、ＨＥＭＳ２５は、分電盤１７から受信した情報に基づいて決定した前記最適消費電力に関する情報を、給湯装置２２に送信することができる。またＨＥＭＳ２５は、給湯装置２２の運転スケジュールを、給湯装置２２に送信することができる。

以下では、上述の如く構成された電力供給システム２０１の動作（特に、停電時における消費電力抑制制御）について説明する。

停電時においては、第一実施形態（図２（ｂ）参照）と同様に、蓄電装置１１の制御部１１ａは、停電フラグをオン状態とする。また制御部１１ａは停電用リレー１５ｂを連系させると共に、通常用リレー１５ａを解列させる。また制御部１１ａは、当該蓄電装置１１の切替スイッチを入れる。これによって、蓄電装置１１の自立出力が可能となり、当該蓄電装置１１の非常用出力部から変圧器１４を介して分電盤１７へと電力が流通可能となる。

停電時において、ＨＥＭＳ２５は蓄電装置１１から停電フラグがオン状態である旨の情報を受信する。ＨＥＭＳ２５は、停電フラグがオン状態である旨の情報を受信した場合には、分電盤１７から電力負荷２０における消費電力に関する情報を受信し、前記最適消費電力を決定する。当該ＨＥＭＳ２５は、決定した前記最適消費電力に関する情報を給湯装置２２に送信する。当該情報を受信した給湯装置２２の制御部２２ａは、当該給湯装置２２における消費電力が前記最適消費電力になるように調節する。

このような停電時において、蓄電装置１１からの電力は変圧器１４及び出力切替盤１５を介して分電盤１７へと供給される。当該電力は、分電盤１７によって電力負荷２０及び給湯装置２２へと適宜分配され、当該電力負荷２０等で使用することができる。

また停電時において、ＨＥＭＳ２５から給湯装置２２の運転スケジュールが当該給湯装置２２に送信されると、給湯装置２２の制御部２２ａは、当該運転スケジュールに従って給湯装置２２を運転させる。停電時においては、制御部２２ａによって給湯装置２２における消費電力が前記最適消費電力になるように調節されている。このため給湯装置２２は、蓄電装置１１のトリップの発生を抑制しながらも、できるだけ大きい消費電力で運転することになる。

以上の如く、第二実施形態に係る電力供給システム２０１は、
電力負荷２０における消費電力を検出する分電盤１７（消費電力検出手段）をさらに具備し、
前記制御装置（給湯装置２２の制御部２２ａ及びＨＥＭＳ２５）は、
前記消費電力抑制制御において、分電盤１７（消費電力検出手段）による検出結果に応じて給湯装置２２における消費電力を調節するものである。

このように構成することにより、給湯装置２２における消費電力を適切な値に調節することができる。すなわち、給湯装置２２における消費電力を、蓄電装置１１のトリップが発生しない範囲でできるだけ大きい値に調節することで、効率的に熱を発生させることができる。

なお、本実施形態に係る分電盤１７は、消費電力検出手段の実施の一形態である。

以上、本発明の第二実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、第二実施形態においては、分電盤１７によって電力負荷２０における消費電力を検出するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、その他のセンサ等を用いることも可能である。

また、前記最適消費電力の算出及び給湯装置２２の消費電力の調節は、一定時間毎に行うことも常時（微小時間毎に）行うことも可能である。

また、前記最適消費電力は、予め段階的に設定された複数の値の中から一の値を選択することによって決定することも可能である。

以下では、図４を用いて、本発明の第三実施形態に係る電力供給システム３０１について説明する。なお、第三実施形態に係る電力供給システム３０１の構成が第二実施形態に係る電力供給システム１と主に異なる点は、電力負荷２０に代えて第一電力負荷２０ａ及び第二電力負荷２０ｂを具備する点、及び携帯型端末２６を具備する点である。よって以下では、主に第二実施形態と異なる点について説明し、その他の構成については説明を省略する。

第一電力負荷２０ａは、電力供給システム１が設けられる住宅において電力が消費される電化製品等である。より詳細には、第一電力負荷２０ａは、消費電力が比較的小さい電化製品等（例えば、住宅内の照明やコンセント、テレビ等）である。第一電力負荷２０ａは、配電線を介して分電盤１７と接続される。

第二電力負荷２０ｂは、電力供給システム１が設けられる住宅において電力が消費される電化製品等である。より詳細には、第二電力負荷２０ｂは、消費電力が比較的大きい電化製品等（例えば、ＩＨクッキングヒーターやエアコン等）である。第二電力負荷２０ｂは、配電線を介して分電盤１７と接続される。

分電盤１７と第二電力負荷２０ｂとを接続する配電線の中途部には、第二電力負荷用リレー２１が設けられる。第二電力負荷用リレー２１は、分電盤１７から第二電力負荷２０ｂへの電力の流通の可否を切り替えるものである。第二電力負荷用リレー２１が閉じられる（連系される）と、分電盤１７から第二電力負荷２０ｂへの電力の流通が可能となる。一方、第二電力負荷用リレー２１が開かれる（解列される）と、分電盤１７から第二電力負荷２０ｂへの電力の流通が不能となる。

分電盤１７と給湯装置２２とを接続する配電線の中途部には、給湯装置用リレー２３が設けられる。給湯装置用リレー２３は、分電盤１７から給湯装置２２への電力の流通の可否を切り替えるものである。給湯装置用リレー２３が閉じられる（連系される）と、分電盤１７から給湯装置２２への電力の流通が可能となる。一方、給湯装置用リレー２３が開かれる（解列される）と、分電盤１７から給湯装置２２への電力の流通が不能となる。

携帯型端末２６は、住宅の居住者が電力供給システム３０１の状態を確認したり、当該電力供給システム３０１に関する設定を変更するための操作をしたりするものである。携帯型端末２６としては、表示装置と入力装置を組み合わせたタッチパネル等を用いることができる。

ＨＥＭＳ２５は第二電力負荷２０ｂに接続され、当該第二電力負荷２０ｂが運転されているか否か把握することができる。具体的には、ＨＥＭＳ２５は、第二電力負荷２０ｂ（例えば、ＩＨクッキングヒーターやエアコン等）を運転させるためのスイッチが入れられているか、又は切られているかを把握することができる。

またＨＥＭＳ２５は第二電力負荷用リレー２１及び給湯装置用リレー２３に接続され（不図示）、当該第二電力負荷用リレー２１及び給湯装置用リレー２３の動作を制御することができる。

またＨＥＭＳ２５は携帯型端末２６に無線で接続され、当該携帯型端末２６との間で種々の情報を送受信することができる。

以下では、上述の如く構成された電力供給システム３０１の動作（特に、停電時における消費電力抑制制御）について説明する。なお以下では、第三実施形態に係る電力供給システム３０１の消費電力抑制制御のうち、第二実施形態に係る電力供給システム２０１の消費電力抑制制御と異なる点について説明する。

停電時において、ＨＥＭＳ２５は、第二電力負荷２０ｂと給湯装置２２のどちらを優先して運転させるか、住宅の居住者に選択させる。具体的には、ＨＥＭＳ２５は、携帯型端末２６に、第二電力負荷２０ｂと給湯装置２２のどちらを優先して運転させるか確認するための疑問文を表示させる。住宅の居住者は、携帯型端末２６を用いて、第二電力負荷２０ｂと給湯装置２２のうち優先して運転させたい一方を選択する。

ＨＥＭＳ２５は、給湯装置２２を運転させるべき時刻になり、かつ第二電力負荷２０ｂのスイッチが入れられた場合には、居住者による選択に基づいて、第二電力負荷用リレー２１及び給湯装置用リレー２３の動作を制御する。

具体的には、居住者が第二電力負荷２０ｂを優先して運転させることを選択した場合、第二電力負荷用リレー２１を連系させると共に、給湯装置用リレー２３を解列させる（図４参照）。給湯装置用リレー２３が解列されることによって、給湯装置２２への電力の供給が遮断され、当該給湯装置２２の運転が禁止される。これによって、停電時に給湯装置２２を運転させるべき時刻になったとしても、給湯装置２２が運転されることはない。

一方、居住者が給湯装置２２を優先して運転させることを選択した場合、給湯装置用リレー２３を連系させると共に、第二電力負荷用リレー２１を解列させる。第二電力負荷用リレー２１が解列されることによって、第二電力負荷２０ｂへの電力の供給が遮断され、当該第二電力負荷２０ｂの運転が禁止される。これによって、停電時に給湯装置２２を運転させるべき時刻になった場合には、第二電力負荷２０ｂの運転が強制的に停止されると共に、給湯装置２２が運転される。

このように、消費電力が比較的大きい第二電力負荷２０ｂと給湯装置２２のいずれか一方を優先して運転する（第二電力負荷２０ｂと給湯装置２２を同時に運転させない）ことで、蓄電装置１１のトリップの発生を効果的に抑制することができる。

以上の如く、第三実施形態に係る電力負荷（第一電力負荷２０ａ及び第二電力負荷２０ｂ）は、第二電力負荷２０ｂ（所定の電力負荷）を含み、
前記制御装置（給湯装置２２の制御部２２ａ及びＨＥＭＳ２５）は、
前記消費電力抑制制御において、給湯装置２２及び第二電力負荷２０ｂのいずれか一方が運転する場合、他方の運転を禁止するものである。

このように構成することにより、蓄電装置１１のトリップの発生を効果的に抑制することができる。すなわち、給湯装置２２及び第二電力負荷２０ｂが同時に運転するのを防止することで消費電力を効果的に抑制することができる。

また、第三実施形態に係る電力供給システム３０１は、
給湯装置２２及び第二電力負荷２０ｂのいずれか一方を選択可能な携帯型端末２６（選択手段）をさらに具備し、
前記制御装置（給湯装置２２の制御部２２ａ及びＨＥＭＳ２５）は、
前記消費電力抑制制御において、給湯装置２２及び第二電力負荷２０ｂのうち携帯型端末２６によって選択された一方が運転する場合、他方の運転を禁止するものである。

このように構成することにより、必要に応じて給湯装置２２及び第二電力負荷２０ｂのうち任意の一方を優先して運転させることができる。これによって、居住者の利便性を確保することができる。

なお、本実施形態に係る第一電力負荷２０ａ及び第二電力負荷２０ｂは、電力負荷の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る第二電力負荷２０ｂは、所定の電力負荷の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る携帯型端末２６は、選択手段の実施の一形態である。

以上、本発明の第三実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、第三実施形態においては、第二電力負荷２０ｂと給湯装置２２のどちらを優先して運転させるか携帯型端末２６を用いて居住者が選択するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、どちらを優先するかＨＥＭＳ２５に予め記憶させておくことも可能である。

また、第三実施形態においては、携帯型端末２６を用いて第二電力負荷２０ｂと給湯装置２２のどちらを優先して運転させるか選択するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、その他種々の操作手段（例えば、スイッチ等）を用いて選択する構成とすることも可能である。

以下では、図５を用いて、本発明の第四実施形態に係る電力供給システム４０１について説明する。なお、第四実施形態に係る電力供給システム４０１が第一実施形態に係る電力供給システム１と主に異なる点は、分電盤１７に代えて重要負荷用分電盤１７ａ及び一般負荷用分電盤１７ｂを具備すると共に、電力負荷２０に代えて重要負荷２０ｃ及び一般負荷２０ｄを具備する点である。よって以下では、主に第一実施形態と異なる点について説明し、その他の構成については説明を省略する。

重要負荷用分電盤１７ａは、電力を後述する重要負荷２０ｃ及び給湯装置２２に適宜分配するものである。重要負荷用分電盤１７ａは、配電線を介して出力切替盤１５と接続される。

重要負荷２０ｃは、当該電力供給システム４０１が設けられる住宅において電力が消費される電化製品等（電力負荷）である。より詳細には、重要負荷２０ｃは、電力負荷の中で、停電時において電力を供給する必要性が比較的高いものである。例えば、重要負荷２０ｃには、住宅のリビングに設けられるコンセント、当該リビングの照明、冷蔵庫等、生活において最低限不可欠なものが含まれる。重要負荷２０ｃは、配電線を介して重要負荷用分電盤１７ａと接続される。

一般負荷用分電盤１７ｂは、電力を後述する一般負荷２０ｄに適宜分配するものである。一般負荷用分電盤１７ｂは、配電線を介して商用電源１００、蓄電装置１１及び出力切替盤１５と接続される。すなわち一般負荷用分電盤１７ｂは、商用電源１００と出力切替盤１５とを接続する配電線に接続される。

一般負荷２０ｄは、当該電力供給システム４０１が設けられる住宅において電力が消費される電化製品等（電力負荷）である。より詳細には、一般負荷２０ｄは、電力負荷の中で、停電時において電力を供給する必要性が比較的低いものである。例えば、住宅のリビング以外に設けられるコンセントや、当該リビング以外の照明等が含まれる。一般負荷２０ｄは、配電線を介して一般負荷用分電盤１７ｂと接続される。

このように構成された電力供給システム４０１において、図５に示すように、停電時には、蓄電装置１１からの電力は重要負荷用分電盤１７ａを介して重要負荷２０ｃ及び給湯装置２２にのみ供給可能となる。すなわち、停電時に蓄電装置１１からの電力が一般負荷用分電盤１７ｂを介して一般負荷２０ｄに供給されることはない。

このように、停電時には蓄電装置１１から一般負荷２０ｄへの電力の供給を遮断することで、住宅内における消費電力を低減することができ、ひいては蓄電装置１１のトリップの発生を効果的に抑制することができる。なお、この場合であっても重要負荷２０ｃへと電力は供給されるため、住宅の居住者の利便性を確保することができる。

以上、本発明の複数の実施形態をそれぞれ説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、例えば上記各実施形態の構成を適宜組み合わせることも可能である。

１ 電力供給システム
１１ 蓄電装置
１１ａ 制御部
１７ 分電盤
２０ 電力負荷
２２ 給湯装置
２２ａ 制御部
２５ ＨＥＭＳ
１００ 商用電源

Claims (3)

1. 電力を充放電可能な蓄電装置と、
   電力を消費して運転する電力負荷と、
   電力を消費して運転することで熱を発生させる熱発生装置と、
   商用電源及び前記蓄電装置からの電力を前記電力負荷及び前記熱発生装置へと分配する分電盤と、
   前記商用電源の停電を検出する停電検出手段と、
   前記停電検出手段によって前記商用電源の停電が検出された場合には、前記停電検出手段によって前記商用電源の停電が検出されていない場合に比べて前記熱発生装置における消費電力が小さくなるように当該熱発生装置を制御する消費電力抑制制御を行う制御装置と、
   前記電力負荷における消費電力を検出する消費電力検出手段と、
   を具備し、
   前記熱発生装置は、
   動作周波数を制御することで、消費電力を、定格時における消費電力である定格消費電力から当該熱発生装置が熱を製造することが可能な最低限の消費電力である最小消費電力までの間の値で任意に調節することができ、
   前記制御装置は、
   前記消費電力抑制制御において、前記熱発生装置における消費電力を、前記定格消費電力から前記最小消費電力までの間で、かつ、前記電力負荷及び前記熱発生装置における消費電力が前記蓄電装置の最大出力を超えない範囲でできるだけ大きな値となるように調節する、
   電力供給システム。
2. 前記電力負荷は、所定の電力負荷を含み、
   前記制御装置は、
   前記消費電力抑制制御において、前記熱発生装置及び前記所定の電力負荷のいずれか一方が運転する場合、他方の運転を禁止する、
   請求項１に記載の電力供給システム。
3. 前記熱発生装置及び前記所定の電力負荷のいずれか一方を選択可能な選択手段をさらに具備し、
   前記制御装置は、
   前記消費電力抑制制御において、前記熱発生装置及び前記所定の電力負荷のうち前記選択手段によって選択された一方が運転する場合、他方の運転を禁止する、
   請求項２に記載の電力供給システム。

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