JP6522927B2 - 電力供給システム - Google Patents

Description

本発明は、商用電源の停電時に自立運転を行う蓄電装置を具備する電力供給システムの技術に関する。

従来、商用電源の停電時に自立運転を行う蓄電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に記載の電力供給システムは、商用電源の停電時に蓄電装置の自立運転が行われる。このような構成により、例えば停電時に負荷（家電機器）へ蓄電装置からの電力を供給し、当該家電機器を使用することができる。

しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、停電時以外の通常時に蓄電装置の自立運転が行われなかった。すなわち、特許文献１に記載の技術においては、蓄電装置の自立運転の活用について改善の余地があった。

ここで、通常時に蓄電装置の自立運転を行う場合には、強制的に蓄電装置を商用電源から解列させることが想定される。

しかしながら、蓄電装置を商用電源から解列させた状態において自立運転を継続した場合、蓄電装置に充電された電力量が所定量よりも少なくなると、当該蓄電装置の動作が不安定になるおそれがある。

特開２００９−７７５７０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、蓄電装置の自立運転を活用すると共に、当該自立運転によって当該蓄電装置の動作が不安定になるのを防止することができる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、商用電源からの電力が供給されると共に、前記商用電源の停電時に自立運転を行う蓄電装置と、前記蓄電装置を前記商用電源から解列させる解列状態と、前記蓄電装置を前記商用電源と連系させる連系状態とを切り換え可能なスイッチ部と、前記停電時以外の通常時において、前記スイッチ部が前記解列状態に切り換わることにより擬似的に前記停電時の状態となることによって、前記蓄電装置の自立運転を開始する擬似運転モードを実行する制御装置と、前記スイッチ部が前記連系状態であるときに前記蓄電装置に前記商用電源からの電力を充電可能な充電手段と、を具備し、前記スイッチ部は、押圧されることにより前記解列状態に切り換わるとともに、押圧がなくなると前記連系状態に切り換わるように構成され、前記蓄電装置は、前記スイッチ部が前記連系状態に切り換わった後も、前記自立運転を継続可能であり、前記充電手段は、前記擬似運転モードにより前記蓄電装置の自立運転が開始された場合であって、且つ前記蓄電装置に充電された電力量が少なくなった場合に、前記蓄電装置に前記商用電源からの電力を充電するものである。

請求項２においては、前記充電手段は、前記蓄電装置に前記商用電源からの電力を充電する場合に、前記蓄電装置の自立運転を停止するものである。

請求項３においては、一般負荷及び前記一般負荷とは異なる専用負荷を具備し、前記制御装置は、前記擬似運転モードにより前記蓄電装置の自立運転が開始されると、前記蓄電装置からの電力を前記専用負荷に供給すると共に、前記商用電源からの電力を前記専用負荷に供給しないものである。

請求項４においては、一般負荷及び前記一般負荷とは異なる専用負荷を具備し、前記制御装置は、前記充電手段による前記蓄電装置の自立運転を停止する場合に、前記商用電源からの電力を前記専用負荷に供給するものである。

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、蓄電装置の自立運転を活用すると共に、当該自立運転によって当該蓄電装置の動作が不安定になるのを防止することができる。また、簡易な構成とすることができる。

請求項２においては、蓄電装置の自立運転を活用すると共に、当該自立運転によって当該蓄電装置の動作が不安定になるのを防止することができる。

請求項３においては、蓄電装置の自立運転をより一層活用することができる。

請求項４においては、蓄電装置の自立運転をより一層活用することができる。

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。 （ａ）スイッチ部の構成を示した模式図。（ｂ）スイッチ部が操作された場合の当該スイッチ部の構成を示した模式図。（ｃ）スイッチ部の操作が解除された場合の当該スイッチ部の構成を示した模式図。 通常時（停電が発生していない時）であって且つ擬似運転モードが実行されていない場合の電力の供給態様を示した模式図。 停電時の電力の供給態様を示した模式図。 通常時（停電が発生していない時）であって、且つ擬似運転モードが実行される場合の電力の供給態様を示した模式図。 同じく、通常時（停電が発生していない時）であって、且つ擬似運転モードが実行される場合であって、且つ蓄電装置に充電された電力量が少なくなった場合の電力の供給態様を示した模式図。

以下では、図１を用いて、本発明に係る電力供給システムの一実施形態である電力供給システム１００の構成について説明する。

電力供給システム１００は、建築物（本実施形態においては住宅）に設けられ、商用電源９０の停電時において、蓄電装置１２の自立運転が行われるものである。電力供給システム１００は、主として一般分電盤１０と、蓄電装置１２と、連系ブレーカ１３と、スイッチ部１４と、重要負荷１５と、分岐ブレーカ１６と、第一リレー１７と、オーディオルーム１８と、第二リレー１９と、自立出力ブレーカ２０と、第三リレー２１と、第四リレー２２と、制御装置２３と、携帯型端末２４と、電力経路と、を具備する。なお、前記電力経路には、第一電力経路３１と、第二電力経路３２と、第三電力経路３３と、第四電力経路３４と、第五電力経路３５と、が含まれる。

一般分電盤１０は、商用電源９０から供給された電力を一般負荷１０ａへと分配するものである。

一般負荷１０ａとは、住宅において電力が消費される電化製品等に接続される回路であって、商用電源９０の停電時において電力を供給する必要性が低いものである。例えば、一般負荷１０ａには、住宅のリビング以外の部屋の照明等が接続される。なお、本実施形態において、住宅の負荷（家庭内負荷）には、一般負荷１０ａの他に、後述する重要負荷１５や、オーディオルーム１８が含まれる。

第一電力経路３１は、電力を流通させるための経路である。第一電力経路３１は、導線等で構成される。第一電力経路３１の一側は、商用電源９０に接続される。第一電力経路３１の他側は、一般分電盤１０に接続される。第一電力経路３１の中途部には、商用電源９０から供給された電力を検出する電力センサ４５が設置される。

蓄電装置１２は、商用電源９０から供給された電力を充電したり、当該蓄電装置１２に充電された電力を放電したりする装置である。蓄電装置１２には、第一電力経路３１、一般分電盤１０及び後述する第二電力経路３２を介して商用電源９０からの電力が供給される。蓄電装置１２は、主として蓄電池２５と、パワコン２６と、を具備する。

蓄電池２５は、電力を充放電可能に構成されるものである。蓄電池２５は、主としてリチウムイオン電池等により構成される。

パワコン２６は、蓄電池２５の充放電を制御するもの（パワーコンディショナ）である。パワコン２６は、蓄電装置１２の内部で、所定の電力経路を介して蓄電池２５に接続される。

このように構成された蓄電装置１２は、商用電源９０と連系する連系運転と、商用電源９０と連系しない自立運転と、の２つの運転が行われる。蓄電装置１２は、自立運転が行われると、蓄電池２５に充電された電力を、パワコン２６から出力（供給）することができる（自立出力することができる）。なお、蓄電装置１２の自立運転は、当該蓄電装置１２が商用電源９０から解列された場合に、所定の制御によって自動的に行われる。

また、蓄電装置１２は、第一電力経路３１に設置された電力センサ４５に接続され、当該電力センサ４５の検出結果に基づいて停電を検知可能に構成される。こうして、蓄電装置１２は、停電を検知した場合（すなわち、商用電源９０から解列された場合）に、自立運転が行われる。なお、蓄電装置１２は、停電が発生した場合に、住宅の居住者による手動の操作によって自立運転を行うこともできる。

第二電力経路３２は、電力を流通させるための経路である。第二電力経路３２は、導線等で構成される。第二電力経路３２の一側は、一般分電盤１０に接続される。第二電力経路３２の他側は、蓄電装置１２（より詳細には、パワコン２６）に接続される。第二電力経路３２の中途部には、連系ブレーカ１３や、スイッチ部１４が設置される。

連系ブレーカ１３は、第二電力経路３２の電力の流通を遮断するためのものである。連系ブレーカ１３によって第二電力経路３２の電力の流通が遮断されると、商用電源９０からの電力が蓄電装置１２に供給不能な状態となる。

スイッチ部１４は、後述する擬似運転モードを実行するための操作手段である。
なお、スイッチ部１４の構成についての詳細な説明は後述する。

重要負荷１５は、住宅において電力が消費される電化製品等に接続される回路であって、停電時において電力を供給する必要性が一般負荷１０ａより高いものである。例えば、重要負荷１５には、住宅のリビングの照明や、医療機器、冷蔵庫等、常時運転状態とすべき機器が接続される。

第三電力経路３３は、電力を流通させるための経路である。第三電力経路３３は、導線等で構成される。第三電力経路３３の一側は、一般分電盤１０に接続される。第三電力経路３３の他側は、重要負荷１５に接続される。第三電力経路３３の中途部には、分岐ブレーカ１６や、第一リレー１７が設置される。

分岐ブレーカ１６は、第三電力経路３３の電力の流通を遮断するためのものである。分岐ブレーカ１６によって第三電力経路３３の電力の流通が遮断されると、商用電源９０からの電力が重要負荷１５及びオーディオルーム１８に供給不能な状態となる。

第一リレー１７は、電力の流通の可否を切り替えるものである。第一リレー１７は、第三電力経路３３において、分岐ブレーカ１６と重要負荷１５との間に設置される。第一リレー１７がＯＮに切り替えられると、電力が第一リレー１７を流通可能となる。また、第一リレー１７がＯＦＦに切り替えられると、電力が第一リレー１７を流通不能となる。

オーディオルーム１８は、アンプやスピーカ等の音響機器を有する部屋（音響空間）である。オーディオルーム１８において居住者は、前記音響機器を動作させて音響を楽しむことができる。なお、オーディオルーム１８（より詳細には、オーディオルーム１８に設けられ、前記音響機器が接続される回路）は、宅内の負荷（家庭内負荷）に含まれる。

第四電力経路３４は、電力を流通させるための経路である。第四電力経路３４は、導線等で構成される。第四電力経路３４の一側は、第三電力経路３３の中途部（以下では「第一接点４１」と称する）に接続される。第一接点４１は、第三電力経路３３において分岐ブレーカ１６と第一リレー１７との間に設けられる。第四電力経路３４の中途部には、第二リレー１９が設置される。第四電力経路３４の他側は、オーディオルーム１８に接続される。

第二リレー１９は、電力の流通の可否を切り替えるものである。第二リレー１９は、第四電力経路３４の中途部に設置される。第二リレー１９がＯＮに切り替えられると、電力が第二リレー１９を流通可能となる。また、第二リレー１９がＯＦＦに切り替えられると、電力が第二リレー１９を流通不能となる。

第五電力経路３５は、電力を流通させるための経路である。第五電力経路３５は、導線等で構成される。第五電力経路３５の一側は、蓄電装置１２（より詳細には、パワコン２６）に接続される。

第五電力経路３５の他側は中途部４４で分岐され、当該分岐した一方（以下では「第五電力分岐経路３５ａ」と称する）が、第三電力経路３３の中途部（以下では「第二接点４２」と称する）に接続される。第二接点４２は、第三電力経路３３において第一リレー１７と重要負荷１５との間に設けられる。

また、前記分岐した他方（以下では「第五電力分岐経路３５ｂ」と称する）は、第四電力経路３４の中途部（以下では「第三接点４３」と称する）に接続される。第三接点４３は、第四電力経路３４において、第二リレー１９とオーディオルーム１８との間に設けられる。

また、第五電力経路３５の中途部には、自立出力ブレーカ２０が設置される。また、第五電力分岐経路３５ａの中途部には、第三リレー２１が設置される。また、第五電力分岐経路３５ｂの中途部には、第四リレー２２が設置される。

自立出力ブレーカ２０は、第五電力経路３５（第五電力分岐経路３５ａ及び第五電力分岐経路３５ｂ）の電力の流通を遮断するためのものである。自立出力ブレーカ２０によって第五電力経路３５（第五電力分岐経路３５ａ及び第五電力分岐経路３５ｂ）の電力の流通が遮断されると、蓄電装置１２からの電力が重要負荷１５及びオーディオルーム１８に供給不能な状態となる。

第三リレー２１は、電力の流通の可否を切り替えるものである。第三リレー２１は、第五電力分岐経路３５ａの中途部に設置される。第三リレー２１がＯＮに切り替えられると、電力が第三リレー２１を流通可能となる。また、第三リレー２１がＯＦＦに切り替えられると、電力が第三リレー２１を流通不能となる。

第四リレー２２は、電力の流通の可否を切り替えるものである。第四リレー２２は、第五電力分岐経路３５ｂの中途部に設置される。第四リレー２２がＯＮに切り替えられると、電力が第四リレー２２を流通可能となる。また、第四リレー２２がＯＦＦに切り替えられると、電力が第四リレー２２を流通不能となる。

制御装置２３は、電力供給システム１００内の情報（状態）を管理すると共に、電力供給システム１００の運転状態を変更するものである。制御装置２３は、住宅内に構築されたネットワークを通じて各機器（具体的には第一リレー１７等の各リレーや、蓄電装置１２等）に接続される（不図示）。なお、制御装置２３は、電力供給システム１００内の情報が表示される表示部２７を有する。

また、制御装置２３は、各機器の動作に関する情報を取得すると共に、当該動作を制御することができる。また、制御装置２３は、蓄電装置１２の運転状態（連系運転や、自立運転等）に関する情報を取得すると共に、当該運転状態を制御（変更）することができる。また、制御装置２３は、停電の発生を検知することができる。また、制御装置２３は、連系ブレーカ１３等の各ブレーカの状態を検知することができる。

携帯型端末２４は、居住者が電力供給システム１００内の情報（状態）を確認したり、当該電力供給システム１００の運転状態を変更するための操作手段である。なお、運転状態を変更するための操作には、蓄電装置１２において連系運転が停止している場合（例えば、蓄電装置１２の自立運転が行われている場合等）において、当該自立運転を停止して連系運転を開始する操作が含まれる。携帯型端末２４は、表示装置と入力装置を組み合わせたタッチパネルが用いられる。携帯型端末２４は、無線により制御装置２３と接続され、当該制御装置２３と情報のやり取りを行うことができる。

以下では、第一リレー１７等の各リレーの動作の制御について説明する。

第一リレー１７等の各リレーの動作の制御は、当該各リレーを予め設定された２つのブロックに分けて行われる。以下では、前記２つのブロックを、第一ブロックＢ１と、第二ブロックＢ２と、それぞれ称する。

第一ブロックＢ１には、第一リレー１７及び第三リレー２１が含まれる。第一リレー１７及び第三リレー２１の動作は、一方がＯＮであると他方がＯＦＦとなる排他的制御が行われる。

また、第一ブロックＢ１において、第一リレー１７及び第三リレー２１は、制御装置２３が停電の発生を検知した場合に、当該制御装置２３によりＯＮとＯＦＦとが切り替えられる。具体的には、制御装置２３が停電の発生を検知していない場合に、第一リレー１７がＯＮに切り替えられると共に、第三リレー２１がＯＦＦに切り替えられる。また、制御装置２３が停電の発生を検知した場合に、第一リレー１７がＯＦＦに切り替えられると共に、第三リレー２１がＯＮに切り替えられる。

第二ブロックＢ２には、第二リレー１９及び第四リレー２２が含まれる。第二リレー１９及び第四リレー２２の動作は、一方がＯＮであると他方がＯＦＦとなる排他的制御が行われる。

また、第二ブロックＢ２において、第二リレー１９及び第四リレー２２は、制御装置２３が蓄電装置１２の自立運転を検知した場合に、当該制御装置２３によりＯＮとＯＦＦとが切り替えられる。具体的には、制御装置２３が蓄電装置１２の自立運転を検知した場合に、第二リレー１９がＯＦＦに切り替えられると共に、第四リレー２２がＯＮに切り替えられる。また、制御装置２３が蓄電装置１２の自立運転を検知していない場合に、第二リレー１９がＯＮに切り替えられると共に、第四リレー２２がＯＦＦに切り替えられる。

上述の如く構成された電力供給システム１００は、電力の供給態様に関して実行可能な種々のモードを有する。前記種々のモードは、居住者のライフスタイル等に応じて適宜選択される。電力供給システム１００は、前記種々のモードのうち一つとして、擬似停電モードを有する。

擬似停電モードとは、停電時でない場合（すなわち、通常時である場合）に、蓄電装置１２の自立運転を実行するモードである。擬似停電モードは、通常時である場合に、電力供給システム１００を一時的に擬似的な停電時の状態とすることにより開始される。ここで、本実施形態において擬似的な停電時の状態とは、通常時において、蓄電装置１２が商用電源９０から解列され、当該商用電源９０と連系しない状態を指すものである。こうして、擬似停電モードが実行されると、通常時であっても蓄電装置１２の自立運転が行われ、当該蓄電装置１２において蓄電池２５に充電された電力をパワコン２６から出力することができる。

以下では、図２を用いて、スイッチ部１４の構成について詳細に説明する。

スイッチ部１４は、前述したように、擬似停電モードを実行するための操作手段である。スイッチ部１４は、住宅のオーディオルーム１８内に配置され、当該オーディオルーム１８内にいる居住者によって操作可能に構成される。図２（ａ）に示すように、スイッチ部１４は、主としてスイッチ本体６１と、スイッチ６２と、迂回路６３と、スイッチ６４と、を具備する。

スイッチ本体６１には、ベース部材７０と、操作部材７１と、可動円柱体７２と、ばね７３と、が設けられる。

ベース部材７０及び操作部材７１は、細長い棒状の部材である。ベース部材７０の一端部（先端部）には、厚さ方向に貫通する貫通孔７７が形成される。ベース部材７０は、適宜の設置箇所に固定される。ベース部材７０及び操作部材７１の他端部（基端部）は、回動軸７４を介して回動自在に接続される。こうして、ベース部材７０及び操作部材７１は、回動軸７４を回動中心として互いに近接離間可能に構成される。ベース部材７０及び操作部材７１は、スイッチ部１４が操作されていない場合に、互いに最も離間した状態となる（図２（ａ）参照）。なお、スイッチ部１４が操作されると、ベース部材７０に対して操作部材７１が回動される。

可動円柱体７２は、金属等の導電性の高い材料からなる細長い円柱状の部材である。可動円柱体７２（より詳細には、可動円柱体７２の全部）は、ベース部材７０及び操作部材７１の先端部の間に配置される。可動円柱体７２の一端側（上側端部）は、操作部材７１に係合される。可動円柱体７２の他端側（下側端部）は、ベース部材７０の貫通孔７７に対向して配置される。

ばね７３は、操作部材７１をベース部材７０から離間する方向に付勢する部材（コイルばね）である。ばね７３の一端部（上側端部）は操作部材７１に当接され、ばね７３の他端部（下側端部）はベース部材７０に当接される。ばね７３の内側には、可動円柱体７２が配置される。

このように構成されたスイッチ本体６１においては、スイッチ部１４が操作される場合、居住者によって操作部材７１がベース部材７０側へ押圧される。こうして、操作部材７１がばね７３の付勢力に抗ってベース部材７０に近接すると、当該操作部材７１によって可動円柱体７２が下方へと押圧される。可動円柱体７２が下方へと押圧されると、当該可動円柱体７２がベース部材７０の貫通孔７７内に挿入（移動）され、当該可動円柱体７２の一部が貫通孔７７から突出される（図２（ｂ）参照）。

また、スイッチ本体６１においては、スイッチ部１４が操作された後（より詳細には、居住者による操作部材７１への押圧がなくなった後）に、操作部材７１がばね７３の付勢力によってベース部材７０から離間する。また、操作部材７１がベース部材７０から離間する際には、当該操作部材７１に係合された可動円柱体７２が操作部材７１と共にベース部材７０から離間する。こうして、スイッチ部１４が操作された後は、可動円柱体７２の全部がベース部材７０及び操作部材７１の先端部の間に再び配置される。

スイッチ６２は、電力の流通の可否を切り替えるものである。スイッチ６２は、接点部７５と、可動接触子７６と、により構成される。接点部７５は、第二電力経路３２上に配置される。接点部７５は、互いに離間して配置された２つの接点により構成される。可動接触子７６は、接点部７５の２つの接点（すなわち、スイッチ６２）の接続状態を切り替え可能に構成される。

迂回路６３は、スイッチ６２の接続状態を切り替える場合に使用する電力の経路である。迂回路６３は、導線等で構成される。迂回路６３の一側は、第二電力経路３２においてスイッチ６２の上流側に接続される。迂回路６３の他側は、第二電力経路３２においてスイッチ６２の下流側に接続される。

スイッチ６４は、接点部７８と、前記可動円柱体７２と、図示せぬ電磁コイル等により構成される。接点部７８は、迂回路６３上に配置される。接点部７８は、互いに離間して配置された２つの接点により構成される。可動円柱体７２は、接点部７８の２つの接点（すなわち、スイッチ６４）の接続状態を切り替え可能に構成される。

このような構成のスイッチ６２及びスイッチ６４においては、スイッチ部１４が操作されると、スイッチ本体６１の貫通孔７７から突出された可動円柱体７２により、スイッチ６４が接続状態となる。一方、スイッチ部１４が操作されないと、スイッチ本体６１の貫通孔７７から可動円柱体７２が突出されないため、スイッチ６４が非接続状態となる。こうして、可動円柱体７２によりスイッチ６４が接続状態に切り替えられると、スイッチ６４（さらには、前記電磁コイル）に電力が流通可能となる。一方、可動円柱体７２によりスイッチ６４が非接続状態に切り替えられると、スイッチ６４（さらには、前記電磁コイル）に電力が流通不能となる。なお、スイッチ６４を流通可能な電力は、例えばスイッチ６２を流通可能な電力と比較して小さいものとする。

こうして、スイッチ６４が接続状態となり当該スイッチ６４（さらには、前記電磁コイル）に電力が流通すると、当該電磁コイルから電磁力が発生される。電磁力が発生されると、可動接触子７６がスイッチ６４（さらには、前記電磁コイル）側へと移動し、スイッチ６２が接続状態から非接続状態へと切り替えられる。このように、スイッチ６２が非接続状態に切り替えられると、スイッチ６２に電力が流通不能となる。

このような構成のスイッチ部１４において、図２（ｂ）に示すように、居住者が当該スイッチ部１４を操作すると、スイッチ６４が接続状態となるため、第二電力経路３２を流通する電力（すなわち、一般分電盤１０から蓄電装置１２へと流通する電力）の一部が、スイッチ６４を流通する。こうして、一般分電盤１０から蓄電装置１２へと流通する電力の一部がスイッチ６４を流通すると、前記電磁コイルの電磁力によりスイッチ６２が非接続状態へと切り替わり、一般分電盤１０から蓄電装置１２へと流通する電力が概ね遮断される。すなわち、蓄電装置１２がスイッチ６２（スイッチ部１４）により商用電源９０から一旦解列された状態となる。

このように、居住者によりスイッチ部１４が操作されると、蓄電装置１２が商用電源９０から一旦解列された状態となり、停電時でない場合（すなわち、通常時である場合）であるが蓄電装置１２の自立運転が開始される。すなわち、擬似停電モードが実行される。

また、図２（ｃ）に示すように、スイッチ部１４が操作された後は、可動円柱体７２によりスイッチ６４が非接続状態に切り替えられ、前記電磁コイルから電磁力が発生しなくなる。これにより、可動接触子７６が接点部７５の２つの接点側へと移動し、スイッチ６２が接続状態に切り替えられる。スイッチ６２が接続状態に切り替えられると、蓄電装置１２が商用電源９０から一旦解列された状態が解消される。すなわち、蓄電装置１２は、スイッチ６２を介して商用電源９０と連系される。

なお、本実施形態において、擬似運転モードが実行されたこと（蓄電装置１２が商用電源９０から一旦解列された状態となったこと）により開始された蓄電装置１２の自立運転は、スイッチ部１４が操作された後に蓄電装置１２がスイッチ６２を介して商用電源９０と連系されることをもって終了しないものとする。すなわち、蓄電装置１２はスイッチ６２を介して商用電源９０と連系された状態であっても、連系運転を行わずに（蓄電池２５に商用電源９０からの電力を充電せずに）自立運転を継続するものとする。

以下では、図３から図６を用いて、電力供給システム１００における電力の供給態様について説明する。

まず、図３を用いて、電力供給システム１００において、通常時（停電が発生していない時）であって且つ擬似運転モードが実行されていない場合の電力の供給態様について説明する。

この場合、商用電源９０からの電力は、第一電力経路３１を介して一般分電盤１０に供給される。

また、制御装置２３が停電の発生を検知していないため、第一ブロックＢ１において第一リレー１７がＯＮに切り替えられ、当該第一リレー１７に電力が流通可能な状態となる。また、制御装置２３が蓄電装置１２の自立運転を検知していないため、第二ブロックＢ２において第二リレー１９がＯＮに切り替えられ、当該第二リレー１９に電力が流通可能な状態となる。

こうして、一般分電盤１０で分配された商用電源９０からの電力が、一般負荷１０ａに供給される。また、一般分電盤１０で分配された商用電源９０からの電力が、第三電力経路３３を介して重要負荷１５に供給される。また、一般分電盤１０で分配された商用電源９０からの電力が、第三電力経路３３及び第四電力経路３４を介してオーディオルーム１８に供給される。

なお、このような場合、スイッチ部１４においては、スイッチ６２が電力を流通可能な状態となる。すなわち、蓄電装置１２は、スイッチ部１４を介して商用電源９０と連系している（図２（ａ）参照）。こうして、蓄電装置１２は、連係運転を行って蓄電池２５に商用電源９０からの電力を充電させることができる。

次に、図４を用いて、電力供給システム１００において、停電時の電力の供給態様について説明する。

停電が発生した場合、商用電源９０から一般分電盤１０への電力の流通が遮断される。すなわち、蓄電装置１２への電力の流通が遮断され、当該蓄電装置１２が商用電源９０から解列される。これによって、蓄電装置１２は自立運転を開始し、当該蓄電装置１２において蓄電池２５に充電された電力をパワコン２６から出力する。

また、制御装置２３が停電の発生を検知するため、第一ブロックＢ１において第三リレー２１がＯＮに切り替えられ、当該第三リレー２１に電力が流通可能な状態となる。また、制御装置２３が蓄電装置１２の自立運転を検知するため、第二ブロックＢ２において第四リレー２２がＯＮに切り替えられ、当該第四リレー２２に電力が流通可能な状態となる。

こうして、自立運転によって蓄電装置１２から出力された電力は、第五電力経路３５（第五電力分岐経路３５ｂ）及び第四電力経路３４を介してオーディオルーム１８に供給される。こうして、オーディオルーム１８を使用する居住者は、自立運転による蓄電装置１２から出力された電力を用いて音響機器を動作させて音響を楽しむことができる。

また、自立運転によって蓄電装置１２から出力された電力は、第五電力経路３５（第五電力分岐経路３５ａ）及び第三電力経路３３を介して重要負荷１５に供給される。こうして、停電時に居住者は、重要負荷１５に接続された電化製品、すなわち停電時において電力を供給する必要性が高い住宅のリビングの照明や、医療機器、冷蔵庫等を、自立運転によって蓄電装置１２から出力された電力を利用して使用することができる。

このように、電力供給システム１００においては、停電時であっても、簡易な構成によって蓄電装置１２から出力された電力を重要負荷１５及びオーディオルーム１８へと供給することができる。

次に、図５を用いて、電力供給システム１００において、通常時（停電が発生していない時）であって、且つ擬似運転モードが実行される場合の電力の供給態様について説明する。

この場合、まずオーディオルーム１８内にいる居住者によってスイッチ部１４が操作される。スイッチ部１４が操作されると、前述したように、蓄電装置１２が商用電源９０から一旦解列された状態となり、擬似運転モードが実行される。すなわち、蓄電装置１２の自立運転が開始され、当該蓄電装置１２において蓄電池２５に充電された電力をパワコン２６から出力する。

また、制御装置２３が停電の発生を検知していないため、第一ブロックＢ１において第一リレー１７がＯＮに切り替えられ、当該第一リレー１７に電力が流通可能な状態となる。また、制御装置２３が蓄電装置１２の自立運転を検知するため、第二ブロックＢ２において第四リレー２２がＯＮに切り替えられ、当該第四リレー２２に電力が流通可能な状態となる。

こうして、一般分電盤１０で分配された商用電源９０からの電力が、一般負荷１０ａに供給される。また、一般分電盤１０で分配された商用電源９０からの電力が、第三電力経路３３を介して重要負荷１５に供給される。なお、一般分電盤１０で分配された商用電源９０からの電力は、第二リレー１９に電力が流通不能な状態であるため、オーディオルーム１８に供給されない。

なお、このような場合、スイッチ部１４においては、スイッチ６２が電力を流通可能な状態となる。すなわち、蓄電装置１２は、スイッチ部１４を介して商用電源９０と連系している（図２（ａ）参照）。しかしながら、蓄電装置１２は自立運転を継続するため、蓄電池２５に商用電源９０からの電力が充電されない（連系運転が行われない）。

また、自立運転によって蓄電装置１２から出力された電力は、第五電力経路３５（第五電力分岐経路３５ｂ）及び第四電力経路３４を介してオーディオルーム１８に供給される。こうして、オーディオルーム１８を使用する居住者は、自立運転による蓄電装置１２から出力された電力を用いて（すなわち、電圧変動が少ない電力を有効活用して）音響機器を動作させて音響を楽しむことができる。

ここで、一般負荷１０ａ及び重要負荷１５に供給される商用電源９０からの電力は、当該一般負荷１０ａ及び重要負荷１５に接続される電化製品（例えば、掃除機や、ドライヤー等）の使用に応じて電圧の波形が歪んだり、電圧が変動したり（以下では単に「電圧変動」と称する）する場合がある。そのため、例えば一般負荷１０ａ及び重要負荷１５に前記音響機器が接続される場合には、供給される電力が電圧変動するため、当該音響機器の動作が不安定となり、ひいては良好な音響を得難いことになる。

これに対して、本実施形態において擬似停電モードが実行され、自立運転によって蓄電装置１２から出力された電力は、オーディオルーム１８の音響機器だけに供給され、一般負荷１０ａ及び重要負荷１５に接続される電化製品に供給されない。すなわち、オーディオルーム１８の音響機器に供給される電力は、電圧変動が少ない電力となる。

こうして、通常時にオーディオルーム１８が使用される場合に擬似停電モードが実行されると、オーディオルーム１８の音響機器に電圧変動が少ない電力が供給され、当該音響機器の動作が安定し、ひいては住宅の居住者が良好な音響を楽しむことができる。

なお、自立運転によって蓄電装置１２から出力された電力は、第三リレー２１に電力が流通不能な状態であるため、重要負荷１５に供給されない。こうして、通常時には、自立運転によって蓄電装置１２から出力された電力をオーディオルーム１８だけに供給するため、当該蓄電装置１２において蓄電池２５に充電された電力を有効に活用することができる。また、オーディオルーム１８の音響機器に供給される電力を、電圧変動が少ない電力とすることができる。

なお、擬似停電モードの実行を終了する場合には、居住者は携帯型端末２４を用いて所定の操作を行えばよい。このように、居住者の操作によって擬似停電モードの実行を終了すると、蓄電装置１２の自立運転が停止されると共に、商用電源９０と連系した蓄電装置１２の連系運転が開始される。

このように、通常時（停電が発生していない時）であって且つ擬似運転モードが実行される場合には、自立運転による蓄電装置１２から出力された電力を活用することができる。しかしながら、蓄電装置１２に充電された電力量が所定量よりも少なくなった場合には、蓄電装置１２の動作が不安定になるおそれがある。

これに対して、電力供給システム１００は、自立運転による蓄電装置１２から出力された電力を活用する場合であって、蓄電装置１２に充電された電力量が少なくなった場合に、蓄電装置１２の動作が不安定になるのを防止することができる。

以下では、図６を用いて、電力供給システム１００において、通常時（停電が発生していない時）であって、且つ擬似運転モードが実行される場合であって、且つ蓄電装置１２に充電された電力量が少なくなった場合の電力の供給態様について説明する。

この場合、蓄電装置１２に充電された電力量が少なくなった場合、すなわち蓄電装置１２の自立運転を継続させることが困難になった場合には、蓄電装置１２は自立運転を停止させると共に、商用電源９０からの電力の充電を開始する。すなわち、電力供給システム１００は、自立運転による蓄電装置１２から出力された電力を活用する場合であって、蓄電装置１２に充電された電力量が少なくなった場合であっても、蓄電装置１２の動作が不安定になるのを防止することができる。また、蓄電装置１２は、商用電源９０からの電力の充電を開始する場合に自立運転を停止させるため、同時充放電が行われるのを防止することができる。

ここで、前述したように、擬似運転モードが実行されている場合、蓄電装置１２はスイッチ部１４を介して商用電源９０と連系している。こうして、蓄電装置１２の自立運転を継続させることが困難になった場合には、各機器の複雑な制御を行うことなく、当該蓄電装置１２の充電を容易に開始することができる。

また、蓄電装置１２は自立運転を停止させると共に、商用電源９０からの電力の充電を開始する場合、制御装置２３が蓄電装置１２の自立運転を検知していないため、第二ブロックＢ２において第二リレー１９がＯＮに切り替えられ、当該第二リレー１９に電力が流通可能な状態となる。

こうして、一般分電盤１０で分配された商用電源９０からの電力が、第三電力経路３３及び第四電力経路３４を介してオーディオルーム１８に供給される。すなわち、蓄電装置１２が商用電源９０からの電力を充電している間、オーディオルーム１８を使用する居住者は、一般分電盤１０で分配された商用電源９０からの電力を用いて音響機器を動作させて音響を楽しむことができる。

以上のように、本発明の一実施形態に係る電力供給システム１００は、
商用電源９０からの電力が供給されると共に、前記商用電源９０の停電時に自立運転を行う蓄電装置１２と、
前記商用電源９０から前記蓄電装置１２を解列可能なスイッチ部１４と、
前記停電時以外の通常時において、前記スイッチ部１４による解列により擬似的に前記停電時の状態となることによって、前記蓄電装置１２の自立運転を開始する擬似運転モードを実行する制御装置２３と、
前記擬似運転モードにより前記蓄電装置１２の自立運転が開始された場合であって、且つ前記蓄電装置１２に充電された電力量が少なくなった場合に、前記蓄電装置１２に前記商用電源９０からの電力を充電する充電手段（制御装置２３・スイッチ部１４）と、を具備するものである。

このような構成により、電力供給システム１００は、蓄電装置１２の自立運転を活用すると共に、当該自立運転によって当該蓄電装置１２の動作が不安定になるのを防止することができる。

また、電力供給システム１００においては、
前記充電手段は、
前記擬似運転モードにより前記蓄電装置１２の自立運転が開始された後、前記蓄電装置１２を前記商用電源９０と連系させる連系手段（スイッチ部１４）を具備するものである。

このような構成により、電力供給システム１００は、蓄電装置１２の自立運転を活用すると共に、当該自立運転によって当該蓄電装置１２の動作が不安定になるのを防止することができる。また、簡易な構成により、蓄電装置１２を商用電源９０と連系させることができる。

また、電力供給システム１００においては、
前記連系手段は、
前記スイッチ部１４により構成され、
前記スイッチ部１４は、
前記商用電源９０から前記蓄電装置１２を解列させる操作が行われた後、前記蓄電装置１２が前記商用電源９０から解列した状態を解消すると共に、前記蓄電装置１２が前記商用電源９０と連系するように構成されるものである。

このような構成により、電力供給システム１００は、簡易な構成とすることができる。すなわち、擬似停電モードを実行するためにスイッチ部１４の操作部材７１を一度押圧するだけで、蓄電装置１２が商用電源９０と連系した状態とすることができる。

また、電力供給システム１００においては、
前記充電手段は、
前記蓄電装置１２に前記商用電源９０からの電力を充電する場合に、前記蓄電装置１２の自立運転を停止するものである。

このような構成により、電力供給システム１００は、蓄電装置１２の自立運転を活用すると共に、当該自立運転によって当該蓄電装置１２の動作が不安定になるのを防止することができる。また、蓄電装置１２の同時充放電が行われるのを防止することができる。

また、本実施形態においては、蓄電装置１２の自立運転が停止した場合には、制御装置２３が蓄電装置１２の自立運転を検知していないため、第二ブロックＢ２において第二リレー１９がＯＮに切り替えられ、当該第二リレー１９に電力が流通可能な状態となる。すなわち、蓄電装置１２が商用電源９０からの電力を充電している間、オーディオルーム１８を使用する居住者は、一般分電盤１０で分配された商用電源９０からの電力を用いて音響機器を動作させて音響を楽しむことができる。

また、電力供給システム１００においては、
一般負荷１０ａ及び前記一般負荷１０ａとは異なるオーディオルーム１８（専用負荷）を具備し、
前記制御装置２３は、
前記擬似運転モードにより前記蓄電装置１２の自立運転が開始されると、前記蓄電装置１２からの電力を前記オーディオルーム１８（専用負荷）に供給すると共に、前記商用電源９０からの電力を前記オーディオルーム１８（専用負荷）に供給しないものである。

このような構成により、電力供給システム１００は、蓄電装置１２の自立運転をより一層活用することができる。具体的には、オーディオルーム１８の音響機器に電圧変動が少ない電力が供給され、当該音響機器の動作が安定し、ひいては住宅の居住者が良好な音響を楽しむことができる。

また、電力供給システム１００においては、
前記制御装置２３は、
前記充電手段による前記蓄電装置１２の自立運転を停止する場合に、前記商用電源９０からの電力を前記オーディオルーム１８（専用負荷）に供給するものである。

このような構成により、電力供給システム１００は、蓄電装置１２の自立運転をより一層活用することができる。具体的には、蓄電装置１２が商用電源９０からの電力を充電している間、オーディオルーム１８を使用する居住者は、一般分電盤１０で分配された商用電源９０からの電力を用いて音響機器を動作させて音響を楽しむことができる。

なお、本実施形態に係る制御装置２３及びスイッチ部１４は、本発明に係る充電手段の一実施形態である。
また、本実施形態に係るスイッチ部１４は、本発明に係る連系手段の一実施形態である。
また、本実施形態に係るオーディオルーム１８は、本発明に係る専用負荷の一実施形態である。

以上、本発明の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。

なお、本実施形態において電力供給システム１００は住宅に設けられているが、本発明に係る電力供給システムは、住宅だけでなく、店舗やオフィスビル、マンション等、種々の建築物に採用することができる。

また、本実施形態において第一リレー１７等の各リレーの動作（具体的には、ＯＮとＯＦＦとの切り替え）は、制御装置２３の制御により行われる構成としたが、これに限定するものではない。例えば、第一リレー１７等の各リレーの動作は、住宅の居住者による手作業（手動）により行われる構成としてもよい。また例えば、第一リレー１７等の各リレーの動作は、連系ブレーカ１３等のブレーカの検知に応じて自動的に行われる構成としてもよい。

また、本実施形態に係る制御装置２３は、例えば図示せぬホームサーバ等や、蓄電装置１２の制御部、住宅に設けられたＨＥＭＳ等により構成されるものでもよい。

また、本実施形態において擬似停電モードの実行を終了する場合に、居住者は携帯型端末２４を用いて所定の操作を行う構成としたが、当該携帯型端末以外の操作具を用いて所定の操作を行う構成としてもよい。

また、本実施形態において擬似停電モードの実行を終了する場合に、例えばオーディオルーム１８で消費される電力量を検知しておき、当該電力量が少なくなった場合に、自動的に擬似停電モードの実行が終了する構成であってもよい。

また、本実施形態に係るスイッチ部１４の構成は、本実施形態に係るものに限定するものではない。例えば、スイッチ部１４は、ナイフスイッチにより構成されるものであってもよい。

また、本実施形態においてオーディオルーム１８は、本発明に係る専用負荷の一実施形態であるが、本発明に係る専用負荷は、オーディオルーム１８に限定するものではない。例えば、本発明に係る専用負荷は、医療機器のような電化製品等、電圧変動が少ない電力を有効活用することが所望されるものであればよい。

また、本実施形態において蓄電装置１２は、自立運転を行うものであるが、図示せぬ変圧回路や周波数変更回路等を具備し、当該蓄電装置１２から自立出力される電力の電圧や周波数を任意に変更可能な構成とすることができる。こうして、蓄電装置１２は、オーディオルーム１８に設けられて音響機器が接続される回路へと、当該音響機器に応じた最適な電圧や周波数の電力を供給することができる。このような構成により、最適な電圧や周波数の電力を用いて音響装置を動作させ、住宅の居住者が、より良好な音響を楽しむことができる。

また、本発明に係る電力供給システムは、自然エネルギーとして、太陽光、水力、風力、潮力等を利用して発電する発電部や、燃料電池が設けられる構成であってもよい。

１２ 蓄電装置
１４ スイッチ部
２３ 制御装置
９０ 商用電源
１００ 電力供給システム

Claims (4)

1. 商用電源からの電力が供給されると共に、前記商用電源の停電時に自立運転を行う蓄電装置と、
   前記蓄電装置を前記商用電源から解列させる解列状態と、前記蓄電装置を前記商用電源と連系させる連系状態とを切り換え可能なスイッチ部と、
   前記停電時以外の通常時において、前記スイッチ部が前記解列状態に切り換わることにより擬似的に前記停電時の状態となることによって、前記蓄電装置の自立運転を開始する擬似運転モードを実行する制御装置と、
   前記スイッチ部が前記連系状態であるときに前記蓄電装置に前記商用電源からの電力を充電可能な充電手段と、を具備し、
   前記スイッチ部は、
   押圧されることにより前記解列状態に切り換わるとともに、押圧がなくなると前記連系状態に切り換わるように構成され、
   前記蓄電装置は、
   前記スイッチ部が前記連系状態に切り換わった後も、前記自立運転を継続可能であり、
   前記充電手段は、
   前記擬似運転モードにより前記蓄電装置の自立運転が開始された場合であって、且つ前記蓄電装置に充電された電力量が少なくなった場合に、前記蓄電装置に前記商用電源からの電力を充電する、
   ことを特徴とする電力供給システム。
2. 前記充電手段は、
   前記蓄電装置に前記商用電源からの電力を充電する場合に、前記蓄電装置の自立運転を停止する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
3. 一般負荷及び前記一般負荷とは異なる専用負荷を具備し、
   前記制御装置は、
   前記擬似運転モードにより前記蓄電装置の自立運転が開始されると、前記蓄電装置からの電力を前記専用負荷に供給すると共に、前記商用電源からの電力を前記専用負荷に供給しない、
   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. 一般負荷及び前記一般負荷とは異なる専用負荷を具備し、
   前記制御装置は、
   前記充電手段による前記蓄電装置の自立運転を停止する場合に、前記商用電源からの電力を前記専用負荷に供給する、
   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。

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