WO2017199645A1

WO2017199645A1 - 電力供給装置、電力供給方法及び蓄電装置

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Publication number: WO2017199645A1
Application number: PCT/JP2017/014792
Authority: WO
Inventors: 真実岡田; 淳志南
Original assignee: 株式会社村田製作所
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2017-11-23
Also published as: EP3439133A4; EP3439133B1; CN108886263B; US10749374B2; JP6844618B2; JPWO2017199645A1; EP3439133A1; CN108886263A; US20190020218A1

Abstract

電力系統と停電時に無瞬断で電力を供給する必要のある所定の負荷の間に挿入されたスイッチと、蓄電池と、蓄電池と電力系統の間に挿入された第１の充電及び放電部と、蓄電池と所定の負荷の間に挿入された第２の充電及び放電部とを有する蓄電システムと、スイッチ、第１の充電及び放電部、並びに第２の充電及び放電部を制御する制御部とを備え、制御部によって、系統異常が発生した時に、スイッチを開として電力系統と所定の負荷の間が切断され、第１の充電及び放電部によって所定時間、逆潮流がなされ、第２の充電及び放電部から所定の負荷に電力が供給されるようにした電力供給装置である。

Description

電力供給装置、電力供給方法及び蓄電装置

　本技術は　系統連系の電力供給装置、電力供給方法及び蓄電装置に関する。

　太陽光発電、風力発電等の自然エネルギーを利用して発電する発電設備を電力会社の電力系統と接続する技術を一般的に系統連系と称する。系統連系を行う場合、電力会社が供給する電力と同様の品質が要求されるため、太陽光発電や風力発電で発生した電圧が過電圧や不足電圧になったり、周波数が上昇又は低下したりすると、電力会社の系統全体の品質に悪影響を及ぼす。これらの不具合を検出した時には、即座に系統から切り離すことが必要とされる。切り離すことが解列と称される。さらに、発電した電力を蓄電システムに一旦蓄積して蓄電システムから負荷に対して電力を供給するようにした電力供給システムも知られている。

　特許文献１には、かかる蓄電システムを有する電力供給システムにおいて、停電等が発生した場合に、系統電源を使用しないで所定の負荷に蓄電システムから電力を供する自立状態に切り替えることが記載されている。

特開２０１５－１４６７１９号公報

　しかしながら、最近では、停電が発生した場合に所定の負荷に対して蓄電システムから電力を供給するように切り替えることにとどまらず、系統攪乱時における運転継続性能ＦＲＴ（Fault Ride Through）が重要視されつつある。すなわち、分散電源の導入が拡大し、電力系統に広域且つ大量に分散電源が連系されている場合に、一斉に解列が発生すると、電力系統に大きな外乱が与えられ、電圧の変動、周波数の変動が発生して、他の需要者に対する電力品質の低下が発生する。

　このことを防止するために、ＦＲＴの機能が規定されつつある。すなわち、「電力品質を確保するために必要となる系統攪乱時の分散電源の運転継続性能の要件」（これをＦＲＴ要件という）の整備検討が進められている。例えば系統電力の電圧低下の場合に、直ぐに解列するのではなく、所定の時間（例えば数分程度）は系統連系を行うことが規定されている。上述した特許文献１は、ＦＲＴ要件についての考慮が払われていないものであった。若し、特許文献１の構成においてＦＲＴ要件を満足させようとすると、自立運転の蓄電装置の他に系統に逆潮流を流すための蓄電装置を別に設ける必要があった。その結果、電池の容量の増加、制御回路等の回路規模の増大、制御の複雑化等が発生し、コスト面で不利が生じる。

　したがって、本技術は、一つの蓄電システムを逆潮流用と自立運転用に共用することができる電力供給装置、電力供給方法及び蓄電装置を提供するものである。

　上述した課題を解決するために、本技術は、電力系統と停電時に無瞬断で電力を供給する必要のある所定の負荷の間に挿入されたスイッチと、
　蓄電池と、蓄電池と電力系統の間に挿入された第１の充電及び放電部と、蓄電池と所定の負荷の間に挿入された第２の充電及び放電部とを有する蓄電システムと、
　スイッチ、第１の充電及び放電部、並びに第２の充電及び放電部を制御する制御部とを備え、
　制御部によって、系統異常が発生した時に、スイッチを開として電力系統と所定の負荷の間が切断され、第１の充電及び放電部によって所定時間、逆潮流がなされ、第２の充電及び放電部から所定の負荷に電力が供給されるようにした電力供給装置である。

　本技術は、電力系統と停電時に無瞬断で電力を供給する必要のある所定の負荷の間に挿入されたスイッチと、蓄電池と、蓄電池と電力系統の間に挿入された第１の充電及び放電部と、蓄電池と所定の負荷の間に挿入された第２の充電及び放電部とを有する蓄電システムと、スイッチ、第１の充電及び放電部、並びに第２の充電及び放電部を制御する制御部とを備える電力供給装置の電力供給方法であって、
　制御部によって、系統異常が発生した時に、スイッチを開として電力系統と所定の負荷の間が切断され、第１の充電及び放電部によって所定時間、逆潮流がなされ、第２の充電及び放電部から所定の負荷に電力が供給される電力供給方法である。

　本技術は、蓄電池と、
　蓄電池に接続された第１の充電及び放電部、並びに第２の充電及び放電部と、
　第１の充電及び放電部、並びに第２の充電及び放電部のそれぞれの状態を充電動作、放電動作、充放電停止の何れかに制御する制御部と、
　第１の充電及び放電部と接続された電力入出力部、並びに第２の充電及び放電部と接続された電力入出力部と
　を備える蓄電装置である。
　また、本技術は、かかる蓄電装置によって電力が供給される電子機器である。

　少なくとも一つの実施形態によれば、単一の蓄電システムによって、系統異常時に無瞬断で所定の負荷に対して電力を供給することができると共に、ＦＲＴ要件に対応することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本技術中に記載されたいずれかの効果であっても良い。

本技術の第１の実施の形態のブロック図である。第１の実施の形態の動作を説明するために使用するフローチャートである。第１の実施の形態の動作を説明するために使用するフローチャートである。第１の実施の形態の動作を説明するために使用するフローチャートである。第１の実施の形態の動作を説明するために使用する略線図である。本技術の第２の実施の形態のブロック図である。第２の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。本技術が適用された住宅用の蓄電システムを示す概略図である。

　以下に説明する実施の形態は、本技術の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本技術の範囲は、以下の説明において、特に本技術を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
　なお、本技術の説明は、下記の順序にしたがってなされる。
　＜１．第１の実施の形態＞
　＜２．第２の実施の形態＞
　＜３．変形例＞

　＜１．第１の実施の形態＞
「第１の実施の形態の構成」
　図１に示すように、本技術の第１の実施の形態による電源供給システムは、系統電源１、分散電源２及び蓄電システム３を備えている。系統電源１は電力会社が提供する電源である。分散電源２は自然エネルギー例えば太陽光を利用した発電装置２ａとＰＣＳ（パワーコンディショナ）２ｂを有する。

　系統電源１と接続され、配線されている電力線４に対して、分散電源２、一般負荷５及びスイッチ６が接続される。スイッチ６から延びる電力線７に対して特定負荷８が接続される。スイッチ６は、電力線４及び電力線７の間の電力伝送を遮断又は接続するものである。特定負荷８は、停電時に無瞬断で電力を供給する必要のある所定の負荷である。一般負荷５は、停電時に電力を供給する必要がない負荷である。但し、無瞬断の定義は完全な瞬停に限定されるものではなく、数ｍｓｅｃ程度の瞬停も無瞬断と定義する。

　蓄電システム３は、蓄電池９と、第１の双方向変換装置１０及び第２の双方向変換装置１１と、制御回路１２を有している。蓄電池９は、直列及び／又は並列に接続された多数の電池セルを有する。電池セルとしては、例えばリチウムイオン二次電池が使用される。リチウムイオン二次電池以外の充電可能な電池セルを使用してもよい。なお、制御回路１２は双方向変換装置１０、１１にそれぞれ設けられていてもよい。この場合、双方向変換装置１０，１１は互いに通信を行う。

　双方向変換装置１０及び１１は、蓄電池９に対する充電回路の構成と放電回路の構成が共通化されたものである。別々の充電回路及び放電回路を並列に接続した構成を双方向変換装置に代えて使用してもよい。双方向変換装置１０の電力入出力部１０ａが電力線４と接続され、双方向変換装置１１の電力入出力部１１ａが電力線７と接続される。

　制御回路１２は、蓄電池９、双方向変換装置１０及び１１、スイッチ６を制御する。双方向変換装置１０及び１１は、制御回路１２によって充電動作、放電動作、充放電停止状態の何れかに制御される。双方向変換装置１０と双方向変換装置１１とは別々の状態をとりうる。

　電力線４に対して電力メータ１３が接続され、電力線７に対して電力メータ１４が接続される。電力メータ１３が電力線４の電力を測定し、規定の電力が電力線４に存在しているかどうかを検出する。電力メータ１４は、規定の電力が電力線７に存在しているかどうかを検出する。すなわち、電力メータ１３及び１４は、系統電源の異常を検出する。電圧、電流、周波数等を測定して系統電源の異常を検出するようにしてもよい。電力メータ１３及び１４のそれぞれの検出結果が制御回路１２に供給される。なお、系統異常検知は双方変換装置１０、１１が検知するようにしてもよい。またスイッチ６が系統の異常を検知し、検知結果に応じて自らスイッチを制御するようにしてもよい。この場合、スイッチ６がＯＦＦされたことを制御回路が検知し、系統異常時の動作が行われる。

　電力線４に対してＯＶＧＲ（Ground Over Voltage Relay：地絡保護装置）１５及びＲＰＲ（Reverse Power flow Relay：逆潮流リレー）１６が接続される。ＯＶＧＲ１５は、系統が正常か異常かを監視する装置である。ＲＰＲ１６は、蓄電池９から逆潮流できないので、蓄電池９から逆潮流しないように監視する装置である。ＯＶＧＲ１５及びＲＰＲ１６は制御回路１２に対して検出信号を供給する。

「第１の実施の形態の動作」
　上述した第１の実施の形態の制御回路１２の制御によってなされる動作について説明する。最初に図２のフローチャートを参照して放電中に系統異常（電圧低下、周波数異常等）が発生した場合の処理について説明する。

　ステップＳＴ１：双方向変換装置１０及び１１を通じて蓄電池９が放電されている（連系放電の動作）。この状態では、スイッチ６が閉（ＯＮ）である。
　ステップＳＴ２：電力メータ１３によって系統異常の発生が監視されている。
　ステップＳＴ３：系統異常の発生が検出されると、無瞬断で制御回路１２によってスイッチ６が開（ＯＦＦ）とされる。

　ステップＳＴ４：一方の双方向変換装置１０は系統異常の検出後でも連系放電動作を行い、ＦＲＴに対応した動作を行う。例えば双方向変換装置１０によって所定の時間、電力線４に対して電力供給が継続される。他方の双方向変換装置１１は電力線７を通じて特定負荷８に対して自立放電でもって電力を供給する。このように、自立放電とＦＲＴ対応の動作を同時に行うことができる。
　ステップＳＴ５：系統異常が継続しているかどうかが判定される。
　ステップＳＴ６：系統異常が継続していないと判定されると、スイッチ６が閉とされる。そして、処理がステップＳＴ１（連系放電）に戻る。但し、スイッチ６を閉とする代わりに制御の停止等の任意の動作を行うようにしてもよい。
　ステップＳＴ７：ステップＳＴ５において系統異常が継続していると判定されると、双方向変換装置１０が充放電停止状態となり、双方向変換装置１１が自立放電を継続する。

　次に、図３のフローチャートを参照して充電中に系統異常（電圧低下、周波数異常等）が発生した場合の処理について説明する。

　ステップＳＴ１１：双方向変換装置１０及び１１を通じて蓄電池９が充電されている（連系充電の動作）。この状態では、スイッチ６が閉（ＯＮ）である。
　ステップＳＴ１２：電力メータ１３によって系統異常の発生が監視されている。
　ステップＳＴ１３：系統異常の発生が検出されると、無瞬断で制御回路１２によってスイッチ６が開（ＯＦＦ）とされる。

　ステップＳＴ１４：一方の双方向変換装置１０は充放電を停止する。他方の双方向変換装置１１は電力線７を通じて特定負荷８に対して自立放電でもって電力を供給する。特定負荷８には無瞬断で電力が供給される。なお、充放電停止の代わりにＦＲＴ対応動作を行うようにしてもよい。
　ステップＳＴ１５：系統異常が継続しているかどうかが判定される。
　ステップＳＴ１６：系統異常が継続していないと判定されると、スイッチ６が閉とされる。そして、処理がステップＳＴ１１（連系充電）に戻る。但し、スイッチ６を閉とする代わりに制御の停止等の任意の動作を行うようにしてもよい。
　ステップＳＴ１７：ステップＳＴ１５において系統異常が継続していると判定されると、双方向変換装置１０が充放電停止状態を継続し、双方向変換装置１１が自立放電を継続する。

　次に、図４のフローチャートを参照して充放電停止中に系統異常（電圧低下、周波数異常等）が発生した場合の処理について説明する。

　ステップＳＴ２１：双方向変換装置１０及び１１が充放電停止状態にある。この状態では、スイッチ６が閉（ＯＮ）である。
　ステップＳＴ２２：電力メータ１３によって系統異常の発生が監視されている。
　ステップＳＴ２３：系統異常の発生が検出されると、無瞬断で制御回路１２によってスイッチ６が開（ＯＦＦ）とされる。

　ステップＳＴ２４：一方の双方向変換装置１０は充放電を停止する。他方の双方向変換装置１１は電力線７を通じて特定負荷８に対して自立放電でもって電力を供給する。特定負荷８には無瞬断で電力が供給される。
　ステップＳＴ２５：系統異常が継続しているかどうかが判定される。
　ステップＳＴ２６：系統異常が継続していないと判定されると、スイッチ６が閉とされる。そして、処理がステップＳＴ２１（連系充電）に戻る。但し、スイッチ６を閉とする代わりに制御の停止等の任意の動作を行うようにしてもよい。
　ステップＳＴ２７：ステップＳＴ１５において系統異常が継続していると判定されると、双方向変換装置１０が充放電停止状態を継続し、双方向変換装置１１が自立放電を継続する。

　双方向変換装置１０と双方向変換装置１１とは独立に制御されるので、図２（放電中）、図３（充電中）及び図４（充放電停止中）の状態以外に図５Ａ～図５Ｄの状態をとりうる。図５Ａは、双方向変換装置１０が充放電停止状態で、双方向変換装置１１が連系充電状態の場合である。この場合は、図４と同様の処理がなされる。

　図５Ｂは、双方向変換装置１０が連系充電状態で、双方向変換装置１１が充放電停止状態の場合である。この場合は、図３と同様の処理がなされる。図５Ｃは、双方向変換装置１０が連系放電状態で、双方向変換装置１１が充放電停止状態の場合である。この場合は、図２と同様の処理がなされる。図５Ｄは、双方向変換装置１０が充放電停止状態で、双方向変換装置１１が連系放電状態の場合である。この場合は、図４と同様の処理がなされる。

　＜２．第２の実施の形態＞
「第２の実施の形態の構成」
　図６を参照して本技術の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態の構成（図１）と対応する構成要素については同一の参照符号を付すことにする。第２の実施の形態による電源供給システムは、系統電源１、分散電源２及び蓄電システム３を備えている。系統電源１は電力会社が提供する電源である。分散電源２は自然エネルギー例えば太陽光を利用した発電装置２ａとＰＣＳ（パワーコンディショナ）２ｂを有する。

　第２の実施の形態ではスイッチ１７が追加される。すなわち、系統電源１と接続され、配線されている電力線４に対して一般負荷５及びスイッチ１７が接続される。スイッチ１７から延びる電力線１８に対してスイッチ６が接続される。スイッチ１７は、電力線４及び電力線１８の間の電力伝送を遮断又は接続するものである。電力線１８に対して分散電源２及び特定負荷１９が接続される。

　スイッチ６から延びる電力線７に対して特定負荷８が接続される。スイッチ６は、電力線７及び電力線１８の間の電力伝送を遮断又は接続するものである。特定負荷８は、停電時に無瞬断で電力を供給する必要のある所定の負荷である。特定負荷１９は、停電時に瞬断してもよいが、動作を継続してほしい負荷である。一般負荷５は、停電時に電力が供給されなくてもよい負荷である。

　蓄電システム３は、蓄電池９と、双方向変換装置１０及び１１と、制御回路１２を有している。蓄電池９は、直列及び／又は並列に接続された多数の電池セルを有する。電池セルとしては、例えばリチウムイオン二次電池が使用される。リチウムイオン二次電池以外の充電可能な電池セルを使用してもよい。

　双方向変換装置１０及び１１は、蓄電池９に対する充電回路の構成と放電回路の構成が共通化されたものである。別々の充電回路及び放電回路を並列に接続した構成を双方向変換装置に代えて使用してもよい。双方向変換装置１０が電力線１８と接続され、双方向変換装置１１が電力線７と接続される。

　制御回路１２は、蓄電池９、双方向変換装置１０及び１１、スイッチ６及び８を制御する。双方向変換装置１０及び１１は、制御回路１２によって充電動作、放電動作、充放電停止状態の何れかに制御される。

　電力線４に対して電力メータ２０が接続され、電力線１８に対して電力メータ１３が接続され、電力線７に対して電力メータ１４が接続される。電力メータ２０が電力線４の電力を測定し、規定の電力が電力線４に存在しているかどうかを検出する。電力メータ１３及び１４は、規定の電力が電力線１８及び７にそれぞれ存在しているかどうか、すなわち、系統電源の異常を検出する。電圧又は電流を測定して系統電源の異常を検出するようにしてもよい。電力メータ１３、１４及び２０のそれぞれの検出結果が制御回路１２に供給される。

　電力線４に対してＯＶＧＲ（Ground Over Voltage Relay：地絡保護装置）１５及びＲＰＲ（Reverse Power flow Relay：逆潮流リレー）１６が接続される。ＯＶＧＲ１５は、系統が正常か異常かを監視する装置である。ＲＰＲ１６は、蓄電池９から逆潮流できないので、蓄電池９から逆潮流しないように監視する装置である。ＯＶＧＲ１５及びＲＰＲ１６は制御回路１２に対して検出信号を供給する。電力線１８に対してＲＰＲ２１が接続される。ＲＰＲ２１は、双方向変換装置１１からスイッチ６を介して電流が流れることを監視する装置である。

「第２の実施の形態の動作」
　上述した第１の実施の形態の動作について図７のフローチャートを参照して説明する。一例として、放電中に系統異常（電圧低下、周波数異常等）が発生した場合の処理について説明する。

　ステップＳＴ３１：双方向変換装置１０及び１１を通じて蓄電池９が放電される（連系放電の動作がなされる）。この状態では、スイッチ６及び８が閉（ＯＮ）である。
　ステップＳＴ３２：電力メータ２０によって系統異常の発生が監視されている。
　ステップＳＴ３３：系統異常の発生が検出されると、無瞬断で制御回路１２によってスイッチ６が開（ＯＦＦ）とされる。スイッチ１７は閉のままである。

　ステップＳＴ３４：一方の双方向変換装置１０は系統異常の検出後でも連系放電動作を行い、ＦＲＴに対応した動作を行う。例えば双方向変換装置１０によって所定の時間、電力線１６に対して電力供給が継続される。他方の双方向変換装置１１は電力線７を通じて特定負荷８に対して自立放電でもって電力を供給する。このように、自立放電とＦＲＴ対応の動作を同時に行うことができる。
　ステップＳＴ３５：系統異常が継続しているかどうかが判定される。
　ステップＳＴ３６：系統異常が継続していないと判定されると、スイッチ６が閉とされる。そして、処理がステップＳＴ３１（連系放電）に戻る。但し、スイッチ６を閉とする代わりに制御の停止等の任意の動作を行うようにしてもよい。
　ステップＳＴ３７：ステップＳＴ３５において系統異常が継続していると判定されると、双方向変換装置１０が充放電停止状態となり、双方向変換装置１１が自立放電を継続する。

　ステップＳＴ３８：スイッチ１７を開とする。その結果、電力線４と電力線１８が断たれる。
　ステップＳＴ３９：双方向変換装置１０及び１１が共に自立放電を行う。特定負荷８及び１９に電力を供給することができる。この場合、分散電源２及び双方向変換装置１０を介して蓄電池９を充電することも可能である。
　ステップＳＴ４０：スイッチ６を閉とする。
　ステップＳＴ４１：系統異常が継続しているかどうかが判定される。ステップＳＴ４１において系統異常が継続していると判定されると、処理がステップＳＴ３９に戻る。
　ステップＳＴ４２：系統異常が継続していないと判定されると、スイッチ１７が閉とされる。そして、処理がステップＳＴ３１（連系放電）に戻る。但し、スイッチ１７を閉とする代わりに制御の停止等の任意の動作を行うようにしてもよい。
　なお、上述した第２の実施の形態においては、双方向変換装置１０が電力線１８に電力を供給していない場合では、系統異常が発生した時にスイッチ６及びスイッチ１７を開として無瞬断で特定負荷８及び１０に電力を供給することもできる。

　第２の実施の形態は、さらに、逆潮流防止機能を有する。双方向変換装置１１による電力線１８から系統側への放電を防止するために、ＲＰＲ２１により逆潮流が監視される。双方向変換装置１１の放電電力を特定負荷８の消費電力以下に制御することによってスイッチ６を通じて系統側への放電を防止する。負荷変動によって特定負荷８の消費電力より双方向変換装置１１の放電電力が上回ると、ＲＰＲ２１から検出信号が出力される。この検出信号が双方向変換装置１１に入力される。双方向変換装置１１が検出信号を受信すると、直ちに放電を停止する。制御回路１２は、特定負荷８の消費電力に応じた適切な放電電力を再度指令し、双方向変換装置１１が放電を再開する。

　上述した本技術の第１及び第２の実施の形態によれば、系統異常が発生した時に特定負荷に電力を無瞬断で供給するための蓄電システムとＦＲＴ要件を満たすために逆潮流するための蓄電システムが一つの蓄電システムで構成することができる。したがって、それぞれの目的のために別々の蓄電システムを設ける構成と比較して、蓄電池の容量、制御回路等の回路規模を小とすることができる。

　例えば一般負荷が１００ｋＷ、特定負荷が６０ｋＷで、蓄電池の最大放電レートが１Ｃとした場合、従来のシステムでは、一般負荷を２時間ピークシフトするために２００ｋＷｈの蓄電池システムが必要であり、特定負荷を１０分保障するためには、蓄電池の最大放電レートの制限から６０ｋＷｈの蓄電池システムが必要であり、合計で２６０ｋＷｈの容量が必要とされる。これに対して本技術では、特定負荷用として６０ｋＷの１０分を保障する１０ｋＷｈの蓄電池と、一般負荷用の２００ｋＷｈで、合計２１０ｋＷｈを搭載すればよいことになる。

＜３．応用例＞
「住宅における蓄電システム」
　本技術の電池を用いた蓄電装置を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図８を参照して説明する。例えば住宅１０１用の蓄電システム１００においては、火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃなどの集中型電力系統１０２から電力網１０９、情報網１１２、スマートメータ１０７、パワーハブ１０８などを介し、電力が蓄電装置１０３に供給される。これと共に、家庭内の発電装置１０４などの独立電源から電力が蓄電装置１０３に供給される。蓄電装置１０３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置１０３を使用して、住宅１０１で使用する電力が給電される。住宅１０１に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。

　住宅１０１には、発電装置１０４、電力消費装置１０５、蓄電装置１０３、各装置を制御する制御装置１１０、スマートメータ１０７、各種情報を取得するセンサ１１１が設けられている。各装置は、電力網１０９及び情報網１１２によって接続されている。発電装置１０４として、太陽電池、燃料電池などが利用され、発電した電力が電力消費装置１０５及び／又は蓄電装置１０３に供給される。電力消費装置１０５は、冷蔵庫１０５ａ、空調装置であるエアコン１０５ｂ、テレビジョン受信機であるテレビ１０５ｃ、バス（風呂）１０５ｄなどである。さらに、電力消費装置１０５には、電動車両１０６が含まれる。電動車両１０６は、電気自動車１０６ａ、ハイブリッドカー１０６ｂ、電気バイク１０６ｃである。

　蓄電装置１０３に対して、本技術の電池が適用される。本技術の電池は、例えば上述したリチウムイオン二次電池によって構成されていてもよい。スマートメータ１０７は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網１０９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つ又は複数を組み合わせても良い。

　各種のセンサ１１１は、例えば人感センサ、照度センサ、物体検知センサ、消費電力センサ、振動センサ、接触センサ、温度センサ、赤外線センサなどである。各種のセンサ１１１により取得された情報は、制御装置１１０に送信される。センサ１１１からの情報によって、気象の状態、人の状態などが把握されて電力消費装置１０５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置１１０は、住宅１０１に関する情報をインターネットを介して外部の電力会社などに送信することができる。

　パワーハブ１０８によって、電力線の分岐、直流交流変換などの処理がなされる。制御装置１１０と接続される１報網１１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver-Transmitter：非同期シリアル通信用送受信回路）などの通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉなどの無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅは、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ（Personal Area Network）又はＷ（Wireless）ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。

　制御装置１１０は、外部のサーバ１１３と接続されている。このサーバ１１３は、住宅１０１、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていても良い。サーバ１１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信しても良いが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機など）から送受信しても良い。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants）などに、表示されても良い。

　各部を制御する制御装置１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などで構成され、この例では、蓄電装置１０３に格納されている。制御装置１１０は、蓄電装置１０３、家庭内の発電装置１０４、電力消費装置１０５、各種のセンサ１１１、サーバ１１３と情報網１１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能などを備えていても良い。

　以上のように、電力が火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃなどの集中型電力系統１０２のみならず、家庭内の発電装置１０４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置１０３に蓄えることができる。したがって、家庭内の発電装置１０４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、又は、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置１０３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置１０３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置１０３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。

　なお、この例では、制御装置１１０が蓄電装置１０３内に格納される例を説明したが、スマートメータ１０７内に格納されても良いし、単独で構成されていても良い。さらに、蓄電システム１００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよいし、家庭以外の向上、オフィス等の区画されたエリアであってもよい。

＜４．変形例＞
　以上、本技術の一実施の形態について具体的に説明したが、本技術は、上述の一実施の形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料及び数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料及び数値などを用いてもよい。

　なお、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
（１）
　電力系統と停電時に無瞬断で電力を供給する必要のある所定の負荷の間に挿入されたスイッチと、
　蓄電池と、前記蓄電池と前記電力系統の間に挿入された第１の充電及び放電部と、前記蓄電池と前記所定の負荷の間に挿入された第２の充電及び放電部とを有する蓄電システムと、
　前記スイッチ、前記第１の充電及び放電部、並びに前記第２の充電及び放電部を制御する制御部とを備え、
　前記制御部によって、系統異常が発生した時に、前記スイッチを開として前記電力系統と前記所定の負荷の間が切断され、前記第１の充電及び放電部によって所定時間、逆潮流がなされ、前記第２の充電及び放電部から前記所定の負荷に電力が供給されるようにした電力供給装置。
（２）
　前記制御部は、前記第１の充電及び放電部、並びに前記第２の充電及び放電部のそれぞれを放電、充電及び充放電停止の何れかの状態に制御する（１）に記載の電力供給装置。
（３）
　逆潮流監視装置が設けられ、前記制御部は、前記所定の負荷の消費電力以下に前記第２の双方向変換装置の放電電力を制御する（１）又は（２）に記載の電力供給装置。
（４）
　前記電力系統と前記スイッチの間に分散電源が接続される（１）乃至（３）の何れかに記載の電力供給装置。
（５）
　系統異常が継続しない場合は、前記スイッチを閉とし、系統異常が継続する場合は、前記スイッチを開のままとする（１）乃至（４）の何れかに記載の電力供給装置。
（６）
　前記電力系統と前記スイッチの間に直列に他のスイッチを接続し、
　前記スイッチ及び前記他のスイッチ間に、前記第１の充電及び放電部と他の負荷を接続し、
　前記制御部によって、系統異常が発生した時に、前記スイッチを開として前記電力系統と前記所定の負荷の間が切断され、前記第１の充電及び放電部によって所定時間、逆潮流がなされ、前記第２の充電及び放電部から前記所定の負荷に電力が供給され、
　系統異常が継続しない場合は、前記スイッチを閉とし、系統異常が継続する場合は、前記スイッチを開のままとすると共に、前記他のスイッチを閉から開に制御し、
　前記他のスイッチを通じて前記他の負荷に対して前記第１の充電及び放電部によって電力が供給されるようにした（１）乃至（５）の何れかに記載の電力供給装置。
（７）
　前記スイッチ及び前記他のスイッチ間に、分散電源が接続され、
　前記他のスイッチが開の状態で、前記第１の充電及び放電部を通じて前記分散電源によって前記蓄電池が充電されるようにした（６）に記載の電力供給装置。
（８）
　電力系統と停電時に無瞬断で電力を供給する必要のある所定の負荷の間に挿入されたスイッチと、蓄電池と、前記蓄電池と前記電力系統の間に挿入された第１の充電及び放電部と、前記蓄電池と前記所定の負荷の間に挿入された第２の充電及び放電部とを有する蓄電システムと、前記スイッチ、前記第１の充電及び放電部、並びに前記第２の充電及び放電部を制御する制御部とを備える電力供給装置の電力供給方法であって、
　系統異常が発生した時に、前記制御部によって、前記スイッチを開として前記電力系統と前記所定の負荷の間が切断され、前記第１の充電及び放電部によって所定時間、逆潮流がなされ、前記第２の充電及び放電部から前記所定の負荷に電力が供給される電力供給方法。
（９）
　蓄電池と、
　前記蓄電池に接続された第１の充電及び放電部、並びに第２の充電及び放電部と、
　前記第１の充電及び放電部、並びに第２の充電及び放電部のそれぞれの状態を充電動作、放電動作、充放電停止の何れかに制御する制御部と、
　前記第１の充電及び放電部と接続された電力入出力部、並びに前記第２の充電及び放電部と接続された電力入出力部と
　を備える蓄電装置。
（１０）
　（９）に記載の蓄電装置によって電力が供給される電子機器。

１・・・系統電源
２・・・分散電源
３・・・蓄電システム
５・・・一般負荷
６，１７・・・スイッチ
８，１９・・・特定負荷
９・・・蓄電池
１０，１１・・・双方向変換装置

Claims

　電力系統と停電時に無瞬断で電力を供給する必要のある所定の負荷の間に挿入されたスイッチと、
　蓄電池と、前記蓄電池と前記電力系統の間に挿入された第１の充電及び放電部と、前記蓄電池と前記所定の負荷の間に挿入された第２の充電及び放電部とを有する蓄電システムと、
　前記スイッチ、前記第１の充電及び放電部、並びに前記第２の充電及び放電部を制御する制御部とを備え、
　前記制御部によって、系統異常が発生した時に、前記スイッチを開として前記電力系統と前記所定の負荷の間が切断され、前記第１の充電及び放電部によって所定時間、逆潮流がなされ、前記第２の充電及び放電部から前記所定の負荷に電力が供給されるようにした電力供給装置。
　前記制御部は、前記第１の充電及び放電部、並びに前記第２の充電及び放電部のそれぞれを放電、充電及び充放電停止の何れかの状態に制御する請求項１に記載の電力供給装置。
　逆潮流監視装置が設けられ、前記制御部は、前記所定の負荷の消費電力以下に前記第２の双方向変換装置の放電電力を制御する請求項１に記載の電力供給装置。
　前記電力系統と前記スイッチの間に分散電源が接続される請求項１に記載の電力供給装置。
　系統異常が継続しない場合は、前記スイッチを閉とし、系統異常が継続する場合は、前記スイッチを開のままとする請求項１に記載の電力供給装置。
　前記電力系統と前記スイッチの間に直列に他のスイッチを接続し、
　前記スイッチ及び前記他のスイッチ間に、前記第１の充電及び放電部と他の負荷を接続し、
　前記制御部によって、系統異常が発生した時に、前記スイッチを開として前記電力系統と前記所定の負荷の間が切断され、前記第１の充電及び放電部によって所定時間、逆潮流がなされ、前記第２の充電及び放電部から前記所定の負荷に電力が供給され、
　系統異常が継続しない場合は、前記スイッチを閉とし、系統異常が継続する場合は、前記スイッチを開のままとすると共に、前記他のスイッチを閉から開に制御し、
　前記他のスイッチを通じて前記他の負荷に対して前記第１の充電及び放電部によって電力が供給されるようにした請求項１に記載の電力供給装置。
　前記スイッチ及び前記他のスイッチ間に、分散電源が接続され、
　前記他のスイッチが開の状態で、前記第１の充電及び放電部を通じて前記分散電源によって前記蓄電池が充電されるようにした請求項５に記載の電力供給装置。
　電力系統と停電時に無瞬断で電力を供給する必要のある所定の負荷の間に挿入されたスイッチと、蓄電池と、前記蓄電池と前記電力系統の間に挿入された第１の充電及び放電部と、前記蓄電池と前記所定の負荷の間に挿入された第２の充電及び放電部とを有する蓄電システムと、前記スイッチ、前記第１の充電及び放電部、並びに前記第２の充電及び放電部を制御する制御部とを備える電力供給装置の電力供給方法であって、
　系統異常が発生した時に、前記制御部によって、前記スイッチを開として前記電力系統と前記所定の負荷の間が切断され、前記第１の充電及び放電部によって所定時間、逆潮流がなされ、前記第２の充電及び放電部から前記所定の負荷に電力が供給される電力供給方法。
　蓄電池と、
　前記蓄電池に接続された第１の充電及び放電部、並びに第２の充電及び放電部と、
　前記第１の充電及び放電部、並びに第２の充電及び放電部のそれぞれの状態を充電動作、放電動作、充放電停止の何れかに制御する制御部と、
　前記第１の充電及び放電部と接続された電力入出力部、並びに前記第２の充電及び放電部と接続された電力入出力部と
　を備える蓄電装置。
　請求項９に記載の蓄電装置によって電力が供給される電子機器。