TW201406006A - 電源系統及電源系統之運轉方法 - Google Patents

Abstract

本發明之電源系統1包括：配電板2，其具有自電力系統10供給單相3線式交流電力之電路L1；燃料電池裝置3，其輸出單相3線式交流電力；蓄電池裝置4，其輸出單相2線式交流電力；及變壓器5，其設置於燃料電池裝置3與蓄電池裝置4之間，將單相3線式交流電力與單相2線式交流電力相互轉換；且電路L1包含連接有重要負載22之電壓線u及中性線o；蓄電池裝置4於電力系統10停電時，對電壓線u及中性線o供給單相2線式交流電力，並且經由變壓器5對燃料電池裝置3供給單相3線式交流電力；燃料電池裝置3於電力系統10停電時，經由變壓器5對電壓線u及中性線o供給單相2線式交流電力。

Description

電源系統及電源系統之運轉方法

本發明係關於一種電源系統及電源系統之運轉方法。

先前，有藉由系統互連運轉及獨立運轉對連接於單相3線式系統之負載供給電力之電源系統(參照專利文獻1)。於該電源系統中，經由變壓器而連接有利用換流器將直流電力轉換為單相2線式交流電力並輸出之換流器裝置、及單相3線式電力系統。於此種電源系統中，於進行獨立運轉之情形時，切斷電力系統，將換流器裝置之輸出經由變壓器轉換為單相3線式交流電力而供給至負載。

又，已知有具備燃料電池之電源系統。該燃料電池通常係以連接於單相3線式交流系統之方式構成。因此，於在上述電源系統中設置燃料電池之情形時，通常連接於單相3線式電路。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平9-98581號公報

然而，於上述電源系統中，於獨立運轉時，換流器裝置將使重要負載運作所需之電力經由變壓器供給至重要負載。因此，電源系統必需具備與其電力相當之變壓器。由於使該重要負載運作所需之電力為數kW左右，故必需大型之變壓器。又，即便於負載之消耗電力為0 時，只要變壓器中產生電壓，仍會因變壓器之鐵損而消耗電力。已知變壓器越大則該鐵損增加越多。

因此，本發明係為了解決此種問題而完成者，其目的在於提供一種使變壓器小型化，且可抑制電力損耗之電源系統及電源系統之運轉方法。

為了解決上述問題，本發明之一態樣之電源系統係藉由與電力系統之互連運轉及獨立運轉而供給電力者，且包括：配電板，其具有自電力系統供給單相3線式交流電力之3條電路；燃料電池裝置，其連接於單相3線式交流電力；蓄電池裝置，其獨立輸出單相2線式交流電力；及變壓器，其將單相3線式交流電力與單相2線式交流電力相互轉換。3條電路包含連接有於電力系統停電時仍需進行電力供給之重要負載之2條電路。變壓器係設置於燃料電池裝置與蓄電池裝置之獨立輸出端子之間、或燃料電池裝置與上述2條電路之間。蓄電池裝置於電力系統停電時，對上述2條電路獨立輸出單相2線式交流電力，並且經由變壓器對燃料電池裝置獨立輸出單相3線式交流電力。燃料電池裝置於電力系統停電時，經由變壓器對2條電路供給單相2線式交流電力。

於該電源系統中，蓄電池裝置於電力系統停電時，對連接有重要負載之2條電路供給單相2線式交流電力，並且經由變壓器對燃料電池裝置供給單相3線式交流電力。即，蓄電池裝置於電力系統停電時，不經由變壓器即對重要負載供給電力，且經由變壓器對燃料電池裝置供給電力。因此，變壓器之大小由燃料電池裝置之輸出電力之大小決定，而與供給至重要負載之電力之大小無關。因此，與經由變壓器對重要負載供給電力之構成相比，可使變壓器小型化。又，藉由使變壓器小型化，可降低變壓器之鐵損，故可抑制電力之損耗。進而， 藉由使變壓器小型化，而使勵磁電流減小，故可於蓄電池裝置開始獨立運轉時降低異常停止之可能性。

亦可於3條電路中之與連接有重要負載之2條電路為不同組合之2條電路上連接重要負載以外之負載。由於在電力系統停電時，利用蓄電池裝置及燃料電池裝置之有限之電力，故必需不對重要負載以外之一般負載供給電力。於上述電源系統中，於電力系統停電時，對連接有重要負載之2條電路供給單相2線式交流電力，而不對3條電路中之未連接有重要負載之電路供給電力。因此，藉由設為在與連接有重要負載之2條電路為不同組合之2條電路上連接有一般負載之構成，可不設置用以將一般負載自3條電路斷開之開關，而於電力系統停電時不對一般負載供給電力。其結果，可實現電源系統之小型化。

電源系統亦可進而包括：第1開關，其設置於電力系統與3條電路之間；第2開關，其設置於燃料電池裝置與3條電路之間；第3開關，其設置於蓄電池裝置之獨立輸出端子與2條電路之間；第4開關，其設置於燃料電池裝置與變壓器之間；及控制部，其進行用以切換互連運轉與獨立運轉之控制。於該情形時，控制部係以如下方式進行控制，即，根據檢測出電力系統之停電之情況而將第1開關及第2開關斷開，並且接通第3開關及第4開關。根據該構成，於電力系統停電之情形時，可將電源系統自電力系統斷開，將燃料電池裝置自3條電路斷開，將蓄電池裝置與連接有重要負載之2條電路連接，且將蓄電池裝置與燃料電池裝置經由變壓器連接。因此，蓄電池裝置於獨立運轉時，可不經由變壓器即對重要負載供給電力，且經由變壓器對燃料電池裝置供給電力。其結果，與經由變壓器對重要負載供給電力之構成相比，可使變壓器小型化，且可抑制電力之損耗。

電源系統亦可進而包括：第1開關，其設置於電力系統與3條電路之間；第3開關，其設置於蓄電池裝置之獨立輸出端子與2條電路之 間；切換器，其將燃料電池裝置與3條電路相連接之狀態、及燃料電池裝置與變壓器相連接之狀態加以切換；及控制部，其進行用以切換互連運轉與獨立運轉之控制。於該情形時，控制部係以根據檢測出電力系統之停電之情況而將第1開關斷開，並接通第3開關之方式進行控制，並且以連接燃料電池裝置與變壓器之方式控制切換器。根據該構成，可藉由切換器選擇性地連接燃料電池裝置與3條電路或變壓器中之任一者，從而可實現電源系統之小型化。

燃料電池裝置亦可於連接有2條電路及蓄電池裝置之獨立輸出之位置、與連接有2條電路及重要負載之位置之間，連接於3條電路。於該構成中，與經由變壓器對重要負載供給電力之構成相比，亦可使變壓器小型化，且可抑制電力之損耗。又，於該構成中，只要自燃料電池裝置之發電電力中減去重要負載之消耗電力後所得之電力為正，則即便於燃料電池裝置具備逆潮流防止裝置之情形時，亦可使燃料電池裝置穩定地繼續發電。

本發明之另一態樣之電源系統之運轉方法係如下之電源系統之運轉方法，即，該電源系統包括：3條電路，其包含連接有於電力系統停電時仍需進行電力供給之重要負載的2條電路，且自電力系統供給單相3線式交流電力；燃料電池裝置，其對3條電路供給單相3線式交流電力；蓄電池裝置，其對2條電路獨立輸出單相2線式交流電力；及變壓器，其設置於燃料電池裝置及蓄電池裝置之間或燃料電池裝置及2條電路之間。該電源系統之運轉方法包括如下步驟：檢測電力系統之停電；於檢測出電力系統之停電後，將設置於電力系統與3條電路之間之第1開關、及設置於燃料電池裝置與3條電路之間之第2開關斷開；於將第1開關及第2開關斷開後，接通設置於蓄電池裝置與2條電路之間之第3開關及設置於燃料電池裝置與變壓器之間之第4開關；及於接通第3開關及第4開關後，開始蓄電池裝置之獨立運轉。

於該電源系統之運轉方法中，根據檢測電力系統之停電之情況而將電源系統自電力系統斷開，將燃料電池裝置自3條電路斷開，將蓄電池裝置與連接有重要負載之2條電路連接，且將蓄電池裝置與燃料電池裝置經由變壓器連接。其後，蓄電池裝置開始獨立運轉。因此，蓄電池裝置可不經由變壓器即對重要負載供給電力，且經由變壓器對燃料電池裝置供給電力。其結果，與經由變壓器對重要負載供給電力之構成相比，可使變壓器小型化，且可抑制電力之損耗。

根據本發明，可使變壓器小型化，且可抑制電力之損耗。

1‧‧‧電源系統

1A‧‧‧電源系統

1B‧‧‧電源系統

1C‧‧‧電源系統

1D‧‧‧電源系統

2‧‧‧配電板

3‧‧‧燃料電池裝置

4‧‧‧蓄電池裝置

5‧‧‧變壓器

6‧‧‧控制部(控制機構)

10‧‧‧電力系統

11‧‧‧系統互連斷路器(第1開關)

12‧‧‧斷路器(第2開關)

13‧‧‧斷路器(第3開關)

14‧‧‧斷路器(第4開關)

15‧‧‧切換器

21‧‧‧一般負載

21a‧‧‧一般負載

21b‧‧‧一般負載

21c‧‧‧一般負載

22‧‧‧重要負載

22a‧‧‧重要負載

22b‧‧‧重要負載

31‧‧‧斷路器

32a‧‧‧斷路器

32b‧‧‧斷路器

32c‧‧‧斷路器

50‧‧‧變壓器

100‧‧‧電源系統

L1‧‧‧電路

L2‧‧‧電路

L3‧‧‧電路

L4‧‧‧電路

L5‧‧‧電路

o‧‧‧中性線

u‧‧‧電壓線

v‧‧‧電壓線

圖1係第1實施形態之電源系統之概略構成圖。

圖2係表示圖1之電源系統之運轉方法之流程圖。

圖3係比較例之電源系統之概略構成圖。

圖4係第2實施形態之電源系統之概略構成圖。

圖5係第3實施形態之電源系統之概略構成圖。

圖6係第4實施形態之電源系統之概略構成圖。

圖7係第5實施形態之電源系統之概略構成圖。

以下，參照隨附圖式對本發明之實施形態進行詳細說明。再者，於圖式之說明中，對相同或相當要素標註相同符號，並省略重複之說明。

[第1實施形態]

圖1係第1實施形態之電源系統之概略構成圖。如圖1所示，電源系統1係藉由與包含商用電源之電力系統10之互連而對屋內之電力供給對象即機器(一般負載21及重要負載22)供給電力之系統。該電源系統1包括配電板2、燃料電池裝置3、蓄電池裝置4、變壓器5、及控制 部6(控制機構)。

配電板2具有電路L1。電路L1係包含電壓線u、電壓線v及中性線o之3條電路之單相3線式電路。於該電路L1上連接有一般負載21及重要負載22。經由電路L1對一般負載21及重要負載22供給電力。

一般負載21係於電力系統10停電時無需運作之機器，例如烘乾機等。於一般負載21中包含以100V進行運作之一般負載21a、及以200V運作之一般負載21b。一般負載21a連接於電路L1之電壓線v與中性線o，一般負載21b連接於電路L1之電壓線u與電壓線v。重要負載22係於電力系統10停電時仍需運作之機器，例如冰箱、電視、照明等。重要負載22以100V運作，且連接於電路L1之電壓線u與中性線o。

燃料電池裝置3將所發電之直流電力轉換為單相3線式交流電力，並輸出單相3線式交流電力(200V)。燃料電池裝置3之輸出代表性而言為1kW以下，例如700W左右。又，燃料電池裝置3藉由單相3線式電路L2而與電路L1電性連接。又，燃料電池裝置3包含燃料電池單元及電力調節器(power conditioner)。

燃料電池單元藉由發電反應而輸出直流電力。電力調節器將自燃料電池單元輸出之直流電力轉換為單相3線式交流電力，並將單相3線式交流電力輸出至電路L2。又，當檢測出電路L2之電壓變為特定值以下等異常時，電力調節器將燃料電池裝置3設為特定時間之怠速模式(idling mode)。繼而，經過特定時間後，電力調節器啟動燃料電池裝置3。此時，於在電路L2中再次發現異常之情形時，電力調節器再次將燃料電池裝置3設為怠速模式。

蓄電池裝置4預先對來自燃料電池裝置3、太陽電池或電力系統10之電力進行充電，並將所充電之電力作為單相2線式交流電力(100V)由獨立輸出端子輸出至電路L3。蓄電池裝置4於獨立運轉時使燃料電池裝置3進行運作，並且對重要負載22供給電力。因此，若蓄電池 裝置4之輸出為例如2kW左右，則必需大於燃料電池裝置3之輸出。又，蓄電池裝置4之獨立輸出端子藉由單相2線式電路L3而與電路L1之電壓線u及中性線o電性連接，並且蓄電池裝置4之互連輸出端子藉由單相3線式電路L4而與電路L1電性連接。

又，蓄電池裝置4包含蓄電池及電力調節器。蓄電池蓄積來自燃料電池裝置3、太陽電池或電力系統10之電力。電力調節器於系統互連運轉時，將自電路L4輸入之單相3線式交流電力轉換為直流電力，並輸出至蓄電池。又，電力調節器於獨立運轉時，將自蓄電池輸出之直流電力轉換為單相2線式交流電力，並將單相2線式交流電力輸出至電路L3。如此，蓄電池裝置4藉由電路L3而連接於電路L1中之連接有重要負載22之2條電路，於獨立運轉時對重要負載22供給電力。

變壓器5係設置於燃料電池裝置3與蓄電池裝置4之間，將供給至電路L2之單相3線式電力、與供給至電路L3之單相2線式電力相互轉換。變壓器5係經由電路L2而與燃料電池裝置3電性連接，經由電路3而與蓄電池裝置4電性連接。

控制部6根據電力系統10之電力供給狀態，對系統互連斷路器11(第1開關)、斷路器12(第2開關)、斷路器13(第3開關)及斷路器14(第4開關)之開閉進行控制。系統互連斷路器11係設置於電路L1上。斷路器12係設置於電路L2上。斷路器13係設置於電路L3上。斷路器14係設置於變壓器5與電路L2之間。

控制部6藉由對系統互連斷路器11進行開閉控制而電性斷開或連接電力系統10與電源系統1。又，控制部6藉由對斷路器12進行開閉控制而電性斷開或連接燃料電池裝置3與電路L1。又，控制部6藉由對斷路器13進行開閉控制而電性斷開或連接蓄電池裝置4與電路L1。又，控制部6藉由對斷路器14進行開閉控制而電性斷開或連接變壓器5與電路L2。

控制部6於互連運轉時，以接通系統互連斷路器11及斷路器12，而將斷路器13及斷路器14斷開之方式進行控制。又，當檢測出電力系統10之電力供給已停止時，控制部6以將系統互連斷路器11及斷路器12斷開，而接通斷路器13及斷路器14之方式進行控制。

再者，於電路L1上，連接有電路L3之位置較連接有電路L2之位置距連接有一般負載21及重要負載22之位置更遠。又，於電路L1上，連接有電路L2之位置較連接有電路L4之位置距連接有一般負載21及重要負載22之位置更遠。即，於電路L1上，自負載側依序連接有電路L4、電路L2、電路L3，燃料電池裝置3係於電路L1上連接有蓄電池裝置4之位置與連接有重要負載22之位置之間，連接於電路L1。

其次，對電源系統1之與電力系統10之互連運轉進行說明。於與電力系統10之互連運轉時，接通系統互連斷路器11及斷路器12，且將斷路器13及斷路器14斷開。此時，自電力系統10對電路L1供給單相3線式交流電力。而且，燃料電池裝置3係經由電路L2而自電力系統10對其供給電力，且經由電路L2對電路L1供給單相3線式交流電力。因此，藉由電力系統10及燃料電池裝置3，分別對連接於電路L1之一般負載21a、一般負載21b及重要負載22供給電力。又，蓄電池裝置4係經由電路L4而蓄充來自電力系統10之電力。

繼而，對電源系統1之獨立運轉進行說明。圖2係表示電力系統10停電時之電源系統1之運轉方法之流程圖。首先，控制部6檢測出電力系統10之電力供給已停止(步驟S01)。其次，控制部6以將系統互連斷路器11斷開之方式進行控制(步驟S02)。藉此，電源系統1自電力系統10切斷。繼而，控制部6以將斷路器12斷開之方式進行控制(步驟S03)。再者，由於系統互連斷路器11及斷路器12之斷開順序任意，故亦可於步驟S03之後進行步驟S02，或亦可同時進行步驟S02及步驟S03。

接著，控制部6以接通斷路器13及斷路器14之方式進行控制(步驟S04)。於該步驟S01~步驟S04中，燃料電池裝置3係檢測出電路L2之電壓變為特定值以下，而成為怠速模式。

繼而，蓄電池裝置4開始獨立運轉(步驟S05)。蓄電池裝置4於獨立運轉時，對電路L3輸出單相2線式交流電力，從而對電路L1之電壓線u與中性線o供給單相2線式交流電力。又，輸出至電路L3之單相2線式交流電力係藉由變壓器5而轉換為單相3線式交流電力，且經轉換之單相3線式交流電力係經由電路L2而被供給至燃料電池裝置3。

藉此，燃料電池裝置3檢測出電路L2之電壓已達到特定值以上而開始運作。繼而，燃料電池裝置3將單相3線式交流電力輸出至電路L2。輸出至該電路L2之單相3線式交流電力係藉由變壓器5而轉換為單相2線式交流電力，且經轉換之單相2線式交流電力係經由電路L3而被供給至電路L1之電壓線u與中性線o。

如此，於獨立運轉時，自蓄電池裝置4及燃料電池裝置3對電路L1之電壓線u與中性線o供給電力。由於重要負載22連接於電路L1之電壓線u與中性線o，故對重要負載22供給電力。另一方面，由於一般負載21a連接於電路L1之電壓線v與中性線o，一般負載21b連接於電路L1之電壓線u與電壓線v，故不對一般負載21a及一般負載21b供給電力。

其次，使用圖1及圖3說明電源系統1之作用效果。圖3係比較例之電源系統100之概略構成圖。如圖3所示，電源系統100係於電力系統10停電時自燃料電池裝置3及蓄電池裝置4對電路L1供給電力之構成、以及將一般負載21及重要負載22連接於電路L1之構成方面，與上述第1實施形態之電源系統1不同。即，電源系統100係代替變壓器5而包括變壓器50，且代替斷路器12、斷路器13及斷路器14而包括斷路器31及斷路器32。

又，於電源系統100中，於一般負載21中包含以100V進行運作之一般負載21a及一般負載21c、及以200V進行運作之一般負載21b。一般負載21a連接於電路L1之電壓線v與中性線o，一般負載21b連接於電路L1之電壓線u與電壓線v，一般負載21c連接於電路L1之電壓線u與中性線o。於重要負載22中包含以100V進行運作之重要負載22a及重要負載22b。重要負載22a連接於電路L1之電壓線u與中性線o，重要負載22b連接於電路L1之電壓線v與中性線o。

變壓器50係設置於蓄電池裝置4與電路L1之間，經由電路L3與蓄電池裝置4電性連接，且經由單相3線式之電路L5與電路L1電性連接。該變壓器50將供給至電路L3之單相2線式電力轉換為單相3線式交流電力，並將經轉換之單相3線式交流電力輸出至電路L5。

控制部6根據電力系統10之電力供給狀態，對系統互連斷路器11、斷路器31及斷路器32(斷路器32a、斷路器32b、斷路器32c)之開閉進行控制。斷路器31係設置於電路L5上。斷路器32a係設置於一般負載21a與電路L1之間。斷路器32b係設置於一般負載21b與電路L1之間。斷路器32c係設置於一般負載21c與電路L1之間。

控制部6於互連運轉時，以接通系統互連斷路器11及斷路器32，且將斷路器31斷開之方式進行控制。又，當檢測出電力系統10之電力供給已停止時，控制部6係以將系統互連斷路器11及斷路器32斷開，且接通斷路器31之方式進行控制。

於此種電源系統100中，蓄電池裝置4於電力系統10停電時，經由變壓器50對連接有重要負載22之電路L1供給單相3線式交流電力，並且經由變壓器50對燃料電池裝置3供給單相3線式交流電力。因此，變壓器50之大小依存於燃料電池裝置3之輸出電力及需要供給至重要負載22之電力之大小。因此，變壓器50必需使用能夠承受2kW左右之大電力之大型變壓器。

另一方面，於電源系統1中，蓄電池裝置4於電力系統10停電時，對連接有重要負載22之電壓線u及中性線o供給單相2線式交流電力，並且經由變壓器5對燃料電池裝置3供給單相3線式交流電力。即，蓄電池裝置4不經由變壓器5對重要負載22供給電力，且經由變壓器5對燃料電池裝置3供給電力。因此，變壓器5之大小由燃料電池裝置3之輸出電力之大小決定，而與供給至重要負載22之電力之大小無關。因此，與電源系統100之變壓器50相比，可將變壓器5小型化。又，於變壓器中，即便於未對二次側供給電力時，只要對變壓器施加有電壓，則仍會因鐵損而消耗電力，但藉由將變壓器5較變壓器50更小型化，而可相較於變壓器50之鐵損更為降低變壓器5之鐵損。其結果，與電源系統100相比，可抑制電源系統1中之電力損耗。

又，由於在電力系統10停電時使用蓄電池裝置4及燃料電池裝置3之有限之電力，故必需不對重要負載22以外之一般負載21供給電力。於電源系統100中，重要負載22連接於電壓線u及中性線o、或電壓線v及中性線o，一般負載21連接於電壓線u及中性線o、電壓線v及中性線o、或電壓線u及電壓線v。而且，於電源系統100中，為了於電力系統10停電時對重要負載22供給電力，而對電路L1之所有電路供給電力。因此，於電源系統100中，需要有用以於電力系統10停電時將一般負載21自電路L1斷開之斷路器32。進而，作為斷路器32，由於必需切斷對應之一般負載21，故均必需使用大型者。

另一方面，於電源系統1中，在電路L1中之與連接有重要負載22之電壓線u及中性線o為不同組合之2條電路(電壓線v及中性線o、或電壓線u及電壓線v)上連接有一般負載21。又，於電源系統1中，於電力系統10停電時，僅對電壓線u及中性線o供給單相2線式交流電力。因此，不設置用以將一般負載21自電路L1斷開之斷路器，即可於電力系統10停電時不對一般負載21供給電力。其結果，可實現電源系統1之 小型化。

又，於電源系統100中，由於重要負載22連接於電壓線u及中性線o、或電壓線v及中性線o，故有如下之虞：於重要負載22a與重要負載22b未平衡性良好地配置於各相之情形時產生不平衡，從而於變壓器50之中性線中流通較大之電流。另一方面，於電源系統1中，由於重要負載22僅連接於電壓線u及中性線o，故不會產生較大之不平衡，從而不存在於變壓器5之中性線中流通較大之電流之擔心。

[第2實施形態]

圖4係第2實施形態之電源系統之概略構成圖。如圖4所示，第2實施形態之電源系統1A於電路L1上之燃料電池裝置3及蓄電池裝置4之連接位置方面與上述第1實施形態之電源系統1不同。即，於第2實施形態之電源系統1A中，於電路L1上，連接有電路L2之位置較連接有電路L3之位置距連接有一般負載21及重要負載22之位置更遠。又，於電路L1上，連接有電路L3之位置較連接有電路L4之位置距連接有一般負載21及重要負載22之位置更遠。即，於電路L1上，自負載側依序連接有電路L4、電路L3、電路L2，蓄電池裝置4係於電路L1上連接有燃料電池裝置3之位置與連接有重要負載22之位置之間連接於電路L1。

根據以上之第2實施形態之電源系統1A，亦可發揮與上述第1實施形態之電源系統1相同之效果。

[第3實施形態]

圖5係第3實施形態之電源系統之概略構成圖。如圖5所示，第3實施形態之電源系統1B於以使燃料電池裝置3與電路L1之斷開、及燃料電池裝置3與變壓器5之連接連動之方式構成之方面，與上述第1實施形態之電源系統1不同。即，第3實施形態之電源系統1B包括切換器15來代替斷路器12及斷路器14。

切換器15係設置於電路L2上之2觸點型之切換器。即，控制部6藉由對切換器15進行切換控制而將燃料電池裝置3選擇性地連接於變壓器5或電路L1中之其中一者，並且將燃料電池裝置3自另一者斷開。若具體地進行說明，則控制部6於互連運轉時，以接通系統互連斷路器11，且將斷路器13斷開，而使切換器15連接於電路L1側之方式進行控制。又，當檢測出電力系統10之電力供給已停止時，控制部6以將系統互連斷路器11斷開，且接通斷路器13，而使切換器15連接於變壓器5之方式進行控制。

根據以上之第3實施形態之電源系統1B，亦可發揮與上述第1實施形態之電源系統1相同之效果。進而，於第3實施形態之電源系統1B中，藉由使用切換器15代替斷路器12及斷路器14，可進一步減少斷路器之數量，從而可實現電源系統1B之小型化。於第1及第2實施形態中，會因誤運作而導致斷路器12與斷路器14同時接通，為了於電路L1上不發生事故而必需採取對策，但於第3實施形態中不存在該擔心。

[第4實施形態]

圖6係第4實施形態之電源系統之概略構成圖。如圖6所示，第4實施形態之電源系統1C於變壓器5之連接位置方面與上述第1實施形態之電源系統1不同。即，於第4實施形態之電源系統1C中，變壓器5係設置於燃料電池裝置3與配電板2之間，經由電路L2與燃料電池裝置3電性連接，並且與電路L1之電壓線u及中性線o電性連接。變壓器5將供給至電路L2之單相3線式電力、與供給至電路L1之電壓線u及中性線o之單相2線式電力相互轉換。

根據以上之第4實施形態之電源系統1C，亦可發揮與上述第1實施形態之電源系統1相同之效果。

[第5實施形態]

圖7係第5實施形態之電源系統之概略構成圖。如圖7所示，第5實施形態之電源系統1D於變壓器5之連接位置方面與上述第3實施形態之電源系統1B不同。即，於第5實施形態之電源系統1D中，變壓器5係設置於燃料電池裝置3與配電板2之間，經由電路L2與燃料電池裝置3電性連接，並且與電路L1之電壓線u及中性線o電性連接。變壓器5將供給至電路L2之單相3線式電力、與供給至電路L1之電壓線u及中性線o之單相2線式電力相互轉換。

根據以上之第5實施形態之電源系統1D，亦可發揮與上述第3實施形態之電源系統1B相同之效果。

再者，本發明之電源系統及電源系統之運轉方法並不限定於上述第1~第5實施形態所記載者。例如，重要負載22亦可連接於電路L1之電壓線v與中性線o。於該情形時，一般負載21a連接於電路L1之電壓線u與中性線o，蓄電池裝置4藉由電路L3而與電路L1之電壓線v及中性線o電性連接。即，只要於蓄電池裝置4藉由電路L3所連接之電路L1之2條電路上連接有重要負載22即可，且只要一般負載21不連接於該2條電路即可。

1‧‧‧電源系統

2‧‧‧配電板

3‧‧‧燃料電池裝置

4‧‧‧蓄電池裝置

5‧‧‧變壓器

6‧‧‧控制部

10‧‧‧電力系統

11‧‧‧系統互連斷路器(第1開關)

12‧‧‧斷路器(第2開關)

13‧‧‧斷路器(第3開關)

14‧‧‧斷路器(第4開關)

21a‧‧‧一般負載

21b‧‧‧一般負載

22‧‧‧重要負載

L1‧‧‧電路

L2‧‧‧電路

L3‧‧‧電路

L4‧‧‧電路

o‧‧‧中性線

u‧‧‧電壓線

v‧‧‧電壓線

Claims (6)

1. 一種電源系統，其特徵在於：其係藉由與電力系統之互連運轉及獨立運轉而供給電力者，且包括：配電板，其具有自上述電力系統供給單相3線式交流電力之3條電路；燃料電池裝置，其連接於單相3線式交流電力；蓄電池裝置，其獨立輸出單相2線式交流電力；及變壓器，其將單相3線式交流電力與單相2線式交流電力相互轉換；且上述3條電路包含連接有於上述電力系統停電時仍需進行電力供給之重要負載之2條電路；上述變壓器係設置於上述燃料電池裝置與上述蓄電池裝置之獨立輸出端子之間、或上述燃料電池裝置與上述2條電路之間；上述蓄電池裝置於電力系統停電時，對上述2條電路獨立輸出單相2線式交流電力，並且經由上述變壓器對上述燃料電池裝置獨立輸出單相3線式交流電力；上述燃料電池裝置於電力系統停電時，經由上述變壓器對上述2條電路供給單相2線式交流電力。
2. 如請求項1之電源系統，其中於上述3條電路中之與上述2條電路為不同組合之2條電路上，連接有上述重要負載以外之負載。
3. 如請求項1或2之電源系統，其進而包括：第1開關，其設置於上述電力系統與上述3條電路之間；第2開關，其設置於上述燃料電池裝置與上述3條電路之間；第3開關，其設置於上述蓄電池裝置之上述獨立輸出端子與上述2條電路之間； 第4開關，其設置於上述燃料電池裝置與上述變壓器之間；及控制部，其進行用以切換互連運轉與獨立運轉之控制；且上述控制部係以如下方式進行控制，即，根據檢測出上述電力系統之停電之情況，而將上述第1開關及上述第2開關斷開，並且接通上述第3開關及上述第4開關。
4. 如請求項1或2之電源系統，其進而包括：第1開關，其設置於上述電力系統與上述3條電路之間；第3開關，其設置於上述蓄電池裝置之上述獨立輸出端子與上述2條電路之間；切換器，其將上述燃料電池裝置與上述3條電路相連接之狀態、及上述燃料電池裝置與上述變壓器相連接之狀態加以切換；及控制部，其進行用以切換互連運轉與獨立運轉之控制；且上述控制部係以根據檢測出上述電力系統之停電之情況而將上述第1開關斷開，並接通上述第3開關之方式進行控制，並且以連接上述燃料電池裝置與上述變壓器之方式控制上述切換器。
5. 如請求項1至4中任一項之電源系統，其中上述燃料電池裝置於連接有上述2條電路及上述蓄電池裝置之獨立輸出之位置、與連接有上述2條電路及上述重要負載之位置之間，連接於上述3條電路。
6. 一種電源系統之運轉方法，其特徵在於：該電源系統包括：3條電路，其包含連接有於電力系統停電時仍需進行電力供給之重要負載的2條電路，且自上述電力系統供給單相3線式交流電力；燃料電池裝置，其對上述3條電路供給單相3線式交流電力；蓄電池裝置，其對上述2條電路獨立輸出單相2線式交流電 力；及變壓器，其係設置於上述燃料電池裝置及上述蓄電池裝置之間或上述燃料電池裝置及上述2條電路之間；上述電源系統之運轉方法包括如下步驟：檢測上述電力系統之停電；於檢測出上述電力系統之停電後，將設置於上述電力系統與上述3條電路之間之第1開關、及設置於上述燃料電池裝置與上述3條電路之間之第2開關斷開；於將上述第1開關及上述第2開關斷開後，接通設置於上述蓄電池裝置與上述2條電路之間之第3開關及設置於上述燃料電池裝置與上述變壓器之間之第4開關；及於接通上述第3開關及上述第4開關後，開始上述蓄電池裝置之獨立運轉。