特許 5952065 地域内給電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5952065

(24)【登録日】2016年6月17日

(45)【発行日】2016年7月13日

(54)【発明の名称】地域内給電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/46 20060101AFI20160630BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20160630BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/46

   H02J3/38 130

   H02J3/38 110

【請求項の数】9

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-87858(P2012-87858)

(22)【出願日】2012年4月6日

(65)【公開番号】特開2013-219908(P2013-219908A)

(43)【公開日】2013年10月24日

【審査請求日】2015年4月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】504093467

【氏名又は名称】トヨタホーム株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】307042385

【氏名又は名称】ミサワホーム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】村田 成康

【審査官】 田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２９５６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０１５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８３０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８２６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０９４７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１６３８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０１６２７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１７６１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００７９００４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１１２６１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／００− ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

系統電力又は他の電力源から電力が供給される複数の建物と、
前記複数の建物から供給された電力の余剰分を蓄える蓄電手段と、
前記複数の建物の各々に設けられ、自機が設けられている建物から前記蓄電手段に蓄えた電力である蓄電量を記憶する記憶手段及び各種情報を表示する表示手段を有する制御端末と、
前記複数の建物が属する地域において、前記建物の各々の制御端末との通信を可能にする通信網と、
前記通信網を介して前記建物の各々の制御端末と通信可能であり、前記通信網を介して前記建物の各々の制御端末の記憶手段に記憶されている蓄電量を取得し、該取得した各蓄電量を該蓄電量に係る各建物と対応付けて集計すると共に、該集計した結果を、前記通信網を介して前記建物の制御端末の表示手段に表示させる制御手段と、
を備えた地域内給電システム。

【請求項2】

前記建物の制御端末は、前記系統電力又は前記蓄電手段から電力の供給が可能な場合に、前記系統電力及び前記蓄電手段のいずれかを選択可能にする請求項１に記載の地域内給電システム。

【請求項3】

前記制御手段は、前記系統電力から電力の供給が不足した場合、前記蓄電手段への蓄電量が多い建物から順に、前記蓄電手段が蓄えた電力を優先的に供給するようにする請求項１又は２に記載の地域内給電システム。

【請求項4】

前記制御手段は、前記系統電力及び前記蓄電手段からの電力供給が不足した場合、前記建物の制御端末の表示手段に前記他の電力源から供給される電力を使用することを表示させる請求項１〜３のいずれか１項に記載の地域内給電システム。

【請求項5】

前記他の電力源は、車両用蓄電手段に蓄えられた電力で走行する車両の該車両用蓄電手段、太陽光発電手段、燃料電池及びガスエンジンによるコジェネレータの少なくともいずれか１つである請求項１〜４のいずれか１項に記載の地域内給電システム。

【請求項6】

前記制御手段は、前記建物の各々に発電能力を有する車両が接続されているか否かを、前記建物の制御端末及び前記通信網を介して検知し、前記系統電力及び前記蓄電手段からの電力供給が不足した場合、前記発電能力を有する車両が接続されている建物の制御端末の表示手段に前記車両が発電した電力を前記地域内に供給することを要請するメッセージを表示する請求項１〜５のいずれか１項に記載の地域内給電システム。

【請求項7】

前記蓄電手段は前記地域内に複数設けられる請求項１〜６のいずれか１項に記載の地域内給電システム。

【請求項8】

前記蓄電手段は前記地域内の建物の各々に設けられる請求項１〜６のいずれか１項に記載の地域内給電システム。

【請求項9】

前記建物の各々が、前記系統電力又は前記蓄電手段に蓄えられた電力のいずれかを選択できる手段を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の地域内給電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の建物からなる地域において複数の建物で相互に地域内の電力を融通する地域内給電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

以前から、蓄電池に建物の余剰電力を蓄え、必要に応じて蓄電池に蓄えた電力を使用するシステム又は方法が提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１に記載の技術では、蓄電池に、系統電力、太陽光発電装置等の供給源のいずれかから電力がどれだけ蓄電されているのかを把握することができる電力供給システムの蓄電池電力供給源監視装置が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−８３０５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、１つの住宅内での余剰電力の蓄電池への充電と、充電した電力の使用を前提とするものであり、複数の建物が存在する地域内で蓄電池に蓄えられた電力を各建物で融通することを考慮していないという問題があった。

【0006】

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、複数の建物が存在する地域内で蓄電池に蓄えられた電力を各建物で融通する地域内給電システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、系統電力又は他の電力源から電力が供給される複数の建物と、前記複数の建物から供給された電力の余剰分を蓄える蓄電手段と、前記複数の建物の各々に設けられ、自機が設けられている建物から前記蓄電手段に蓄えた電力である蓄電量を記憶する記憶手段及び各種情報を表示する表示手段を有する制御端末と、 前記複数の建物が属する地域において、前記建物の各々の制御端末との通信を可能にする通信網と、前記通信網を介して前記建物の各々の制御端末と通信可能であり、前記通信網を介して前記建物の各々の制御端末の記憶手段に記憶されている蓄電量を取得し、該取得した各蓄電量を該蓄電量に係る各建物と対応付けて集計すると共に、該集計した結果を、前記通信網を介して前記建物の制御端末の表示手段に表示させる制御手段と、を備えることを特徴としている。

【0008】

請求項１に記載の発明によれば、複数の建物は、所定の地域内に複数戸存在する住宅、事業所又は学校等であって、住宅の場合は、一戸建てのみならずマンション等の集合住宅も含む。

【0009】

蓄電手段は、系統電力、太陽光発電、又は燃料電池若しくはガスエンジン等によるコジェネレータから供給された電力で充電可能であると共に、必要に応じて蓄えた電力を地域内の建物に供給可能な二次電池である。

【0010】

制御端末は、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）であって、蓄電池に蓄えた電力である蓄電量を記憶することができる。

【0011】

通信網は、いわゆるLＡＮ（Local Area Network）であり、当該通信網に接続された端末又は機器が相互に通信可能である。

【0012】

制御手段は、地域内で使用可能な電力を集中的に制御する設備又は装置であり、通信網を介して各建物の制御端末の記憶手段に記憶されている蓄電量を取得し、該取得した各蓄電量を該蓄電量に係る各建物と対応付けて集計すると共に、該集計した結果を、通信網を介して建物の制御端末の表示手段に表示させることができる。

【0013】

その結果、各建物のユーザは、制御端末に表示された蓄電手段の蓄電量の集計結果から地域内で使用できる蓄電手段の電力並びに当該電力のうち各建物がどれだけ充電に寄与したかを認識することができる。

【0014】

なお、請求項２に記載の発明のように、前記建物の制御端末は、前記系統電力又は前記蓄電手段から電力の供給が可能な場合に、前記系統電力及び前記蓄電手段のいずれかを選択可能にするようにしてもよい。

【0015】

請求項２に記載の発明によれば、各建物の制御端末を介して、ユーザが系統電力を使用するか、蓄電手段の電力を使用するかを選択することができる。

【0016】

また、請求項３に記載の発明のように、前記制御手段は、前記系統電力から電力の供給が不足した場合、前記蓄電手段への蓄電量が多い建物から順に、前記蓄電手段が蓄えた電力を優先的に供給するようにしてもよい。

【0017】

請求項３に記載の発明よれば、蓄電手段の充電に寄与した建物には、優先的に蓄電手段の電力を供給することができる。

【0018】

また、請求項４に記載の発明のように、前記制御手段は、前記系統電力及び前記蓄電手段からの電力供給が不足した場合、前記建物の制御端末の表示手段に前記他の電力源から供給される電力を使用することを表示させてもよい。

【0019】

請求項４に記載の発明によれば、電力の供給が逼迫した場合に、太陽光発電、又は燃料電池若しくはガスエンジン等によるコジェネレータから供給された電力を使用するように各建物の制御端末に表示することができる。

【0020】

また、請求項５に記載の発明のように、前記他の電力源は、車両用蓄電手段に蓄えられた電力で走行する車両の該車両用蓄電手段、太陽光発電手段、燃料電池及びガスエンジンによるコジェネレータの少なくともいずれか１つであってもよい。

【0021】

請求項５に記載の発明によれば、系統電力及び蓄電手段以外の多様な電源を使用することができる。

【0022】

また、請求項６に記載の発明のように、前記制御手段は、前記建物の各々に発電能力を有する車両が接続されているか否かを、前記建物の制御端末及び前記通信網を介して検知し、前記系統電力及び前記蓄電手段からの電力供給が不足した場合、前記発電能力を有する車両が接続されている建物の制御端末の表示手段に前記車両が発電した電力を前記地域内に供給することを要請するメッセージを表示するようにしてもよい。

【0023】

請求項６の発明によれば、地域内の電力の供給が逼迫した場合に、ＨＶ（Hybrid Vehicle）又はＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）等の車両が接続されている建物の制御端末に、車両のエンジンを始動して車両に発電させ、発電した電力を地域に供給するように要請することができる。

【0024】

また、請求項７に記載の発明のように、前記蓄電手段は前記地域内に複数設けられてもよい。これによって、蓄電手段が冗長化され、ひとつの蓄電手段が使用不能になっても、他の蓄電手段を使用することができる。

【0025】

また、請求項８に記載の発明のように、前記蓄電手段は前記地域内の建物の各々に設けられるようにしてもよい。これによって、蓄電手段の冗長化が図れると共に、各建物が備える蓄電手段に蓄えられた電力を当該蓄電手段を備える建物が優先的に使用することが容易となる。

【0026】

また、請求項９に記載の発明のように、前記建物の各々が、前記系統電力又は前記蓄電手段に蓄えられた電力のいずれかを選択できる手段を有するようにしてもよい。これによって、電力の供給源を系統電力から蓄電手段に切り替えることが可能となる。

【発明の効果】

【0027】

以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、地域内の各建物の制御端末に地域内で使用可能な蓄電手段の電力を表示できるので、当該電力を各建物で融通する地域内給電システムを提供できる、という効果がある。

【0028】

請求項２に記載の発明によれば、系統電力を使用するか否か、蓄電手段の電力を使用するか否かをユーザが選択できる。

【0029】

請求項３に記載の発明によれば、蓄電手段に多くの電力を充電した建物には優先的に電力を融通する公平な地域内給電システムを提供できる。

【0030】

請求項４に記載の発明によれば、系統電力及び蓄電手段からの電力の供給が逼迫した場合には、太陽光発電等の他の電力源からの電力を使用することを各建物の制御端末に表示することにより、地域内の逼迫した電力需給を緩和できるという効果がある。

【0031】

請求項５に記載の発明によれば、系統電力又は蓄電手段以外の多様な電力源を使用することにより、電力供給源の冗長化を図ることができる。

【0032】

請求項６に記載の発明によれば、系統電力及び蓄電手段からの電力の供給が不足した場合であっても、発電能力を有する車両からの電力を地域内に供給できるという効果がある。

【0033】

請求項７に記載の発明及び請求項８に記載の発明によれば、地域内に複数の蓄電手段を有することにより、蓄電容量の増大と、蓄電手段の冗長化によるシステムの信頼性向上が見込めるという効果がある。

【0034】

請求項９に記載の発明によれば、状況に応じて、適切な電力供給源を選択できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る地域内給電システムの一例を示す概略図である。

【図2】本発明の第１の実施の形態に係る地域内給電システムに含まれるＨＥＭＳの概略構成を示すブロック図である。

【図3】ＨＥＭＳの表示部に表示される各蓄電池の蓄電量の集計結果の一例を示す図である。

【図4】ＨＥＭＳの表示部に表示される使用する電力を選択する画面の一例を示す図である。

【図5】ＨＥＭＳの表示部に表示される使用する電力を選択する画面の一例を示す図である。

【図6】ＨＥＭＳの表示部に表示される車両のエンジンの始動を要請する画面の一例を示す図である。

【図7】本発明の第２の実施の形態に係る地域内給電システムの一例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る地域内給電システム１００の概略構成を示すブロック図である。

【0037】

本実施の形態に係る地域内給電システム１００は、系統電力１２から供給された電力を地域変圧器６２で受け、地域変圧器６２は、系統電力１２から供給された電力を地域内電力線６４での送電に適した電圧及び電流に変換する。

【0038】

地域内電力線６４での電圧及び電流には、三相３線式２００Ｖ、単相２線式２００Ｖ又は単相２線式１００Ｖ等が考えられる。

【0039】

地域内電力線６４は、図１では区間開閉器６６を有した環状方式としたが、樹枝状方式、低圧バンキング方式又はレギュラーネットワーク方式であってもよい。

【0040】

地域内の建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは、各々分電盤１４が地域内電力線６４に接続されている。

【0041】

また、本実施の形態に係る地域内給電システム１００は、地域内の建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃを結ぶネットワーク７２を有し、ネットワーク７２及び地域内電力線６４には、本実施の形態に係る地域内給電システム１００を制御する制御センター８２が接続されている。

【0042】

地域内の建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは、各々ＥＶ（ElectricVehicle）、ＨＶ又はＰＨＶ等の車両１８Ａ、１８Ｂ及び１８Ｃが接続可能に構成されている。以下、建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃ、並びに車両１８Ａ、１８Ｂ及び１８Ｃの構成について説明するが、建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃの各々の構成、並びに車両１８Ａ、１８Ｂ及び１８Ｃの各々の構成は、いずれも同じなので、同一の符号によって説明する。

【0043】

まず、前述のように、建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃには、地域変圧器６２及び地域内電力線６４を介して電力会社から供給される系統電力１２が接続される分電盤１４が設けられており、系統電力１２からの電力が分電盤１４を介して建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃ内に供給されるようになっている。

【0044】

分電盤１４には、複数の電力供給先として、建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃに設けられた家電機器２０及び住設機器２２等が接続されており、系統電力１２からの電力が供給される。

【0045】

さらに建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは、太陽光発電装置１６を備えていてもよい。

【0046】

また、分電盤１４に車両連結部２６を介して接続された車両１８Ａ、１８Ｂ及び１８Ｃの車両用蓄電池２８を充電することが可能であり、その逆に、車両用蓄電池２８から分電盤１４に電力を供給することも可能である。

【0047】

車両用蓄電池２８から取り出される電力は直流であるが、各車両が備えるインバータ（図示せず）によって、単相２線式１００Ｖで５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流に変換して、後述する車両連結部２６を介して、分電盤１４へ供給する。

【0048】

車両連結部２６は、ケーブルによって車両と接続されることにより、分電盤１４と車両とを電気的に接続するコネクタである。当該コネクタは、分電盤１４からの電力を車両に供給する又は車両の電力を分電盤１４に供給するための電力線の端子と、建物内のエネルギーの管理や制御を行うＨＥＭＳ３０と車両との通信に係る情報線の端子を有してもよい。

【0049】

車両連結部２６は、ＨＥＭＳ３０の制御によって車両へ電力の供給を行い、車両用蓄電池２８を充電する。また、車両連結部２６は、ＨＥＭＳ３０の制御に従って、車両用蓄電池２８が放電したことによる電力を、分電盤１４に供給する。

【0050】

また、ＨＥＭＳ３０は、車両連結部２６と車両連結部２６に接続されている車両との間の電流をモニターして、車両連結部２６を介して車両用蓄電池２８が充電されているか、又は車両用蓄電池２８の放電により、車両の電力が分電盤１４に供給されているかを把握している。

【0051】

なお、ＨＥＭＳ３０と車両との通信は、情報線ではなく、電力線を用いる、いわゆる電力線搬送通信であってもよい。

【0052】

建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃには、燃料電池９０Ａ、９０Ｂ及び９０Ｃが各々設けられており、発電した電力を接続されている各建物の分電盤１４に供給可能である。

【0053】

本実施の形態では、燃料電池の他に、ガスエンジンを使用したコジェネレータを各建物が備えていてもよい。

【0054】

本実施の形態では、太陽光発電装置１６、燃料電池９０Ａ、９０Ｂ及び９０Ｃ並びにガスエンジンによるコジェネレータは、発電した直流を、分電盤１４から家電機器２０及び住設機器２２に供給される交流（例えば、単相２線式１００Ｖで５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）に変換可能なインバータ等の変換手段（図示せず）を備えている。

【0055】

さらに、建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃには、蓄電池９２Ａ、９２Ｂ及び９２Ｃが各々設けられており、各建物で生じた余剰電力を蓄えることができる。

【0056】

蓄電池９２Ａ、９２Ｂ及び９２Ｃには、鉛蓄電池、ニッケル水素電池又はリチウムイオン電池等の、充放電が可能な二次電池が使用される。これらの二次電池の１セルは、起電力が略１〜２Ｖなので、本実施の形態では、複数のセルを直列にして所望の電圧が得られるようにすると共に、所望の電圧を得られるように直列に接続された複数のセルからなる集合体を複数並列に束ねパッケージ化することで、所望の電流が得られるようにしている。

【0057】

また、パッケージ化された蓄電池９２Ａ〜９２Ｃには、分電盤１４を介して供給される交流（例えば、１００Ｖ、５０Ｈｚ）を、蓄電池の充電に適した電圧の直流に変換すると共に、蓄電池が放電した直流を分電盤１４から家電機器２０及び住設機器２２に供給される交流に変換可能な双方向インバータ等の変換手段（図示せず）が設けられている。

【0058】

さらに、蓄電池９２Ａ〜９２Ｃは、蓄電池９２Ａ〜９２Ｃの充放電を制御する充放電制御回路（図示せず）を備え、前述のインバータと共に、ＨＥＭＳ３０によって制御される。

【0059】

分電盤１４には、ＨＥＭＳ３０が接続されている。ＨＥＭＳ３０は分電盤１４を制御することにより、系統電力１２、太陽光発電装置１６、燃料電池９０Ａ（又は９０Ｂ若しくは９０Ｃ）、ガスエンジンによるコジェネレータ及び車両用蓄電池２８の電力を建物１０Ａ（又は１０Ｂ若しくは１０Ｃ）へ供給するための制御、又は車両用蓄電池２８及び蓄電池９２Ａ（又は９２Ｂ若しくは９２Ｃ）を充電するための電力の制御を行う。

【0060】

ＨＥＭＳ３０は、各車両の車両用蓄電池２８に蓄えられた電力及び各車両がエンジンを始動して発電した電力を、車両連結部２６及び分電盤１４を介して、地域内電力線６４に供給させることができる。

【0061】

さらに建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃに各々設けられたＨＥＭＳ３０は、建物１０Ａにおいては蓄電池９２Ａ、建物１０Ｂにおいては蓄電池９２Ｂ及び建物１０Ｃにおいては蓄電池９２Ｃに蓄えられた電力を、分電盤１４を介して、地域内電力線６４に供給させることが可能である。

【0062】

分電盤１４は、各車両及び蓄電池から供給された電力を、前述の三相３線式２００Ｖ等の、地域内電力線６４で送電される電圧及び電流に変換する機能を有していてもよい。

【0063】

本実施の形態では、建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃに各々設けられたＨＥＭＳ３０は、太陽光発電装置１６、燃料電池９０Ａ（建物１０Ｂにおいては燃料電池９０Ｂ、建物１０Ｃにおいては燃料電池９０Ｃ）及びガスエンジンによるコジェネレータ等の系統電力以外の他の電力源を制御し、これらの電力源が発電した電力量を記憶する。

【0064】

また、本実施の形態で建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃに各々設けられたＨＥＭＳ３０は、建物１０Ａにおいては蓄電池９２Ａ、建物１０Ｂにおいては蓄電池９２Ｂ及び建物１０Ｃにおいては蓄電池９２Ｃを制御し、建物１０Ａ〜Ｃで生じた余剰電力を蓄電池９２Ａ〜Ｃに各々蓄えるようにする。

【0065】

その場合、ＨＥＭＳ３０は、建物１０Ａで生じた余剰電力が蓄電池９２Ａ（建物１０Ｂにおいては蓄電池９２Ｂ、建物１０Ｃにおいては蓄電池９２Ｃ）に充電された電力である蓄電量を記憶する。蓄電池の蓄電量の把握は、一般には充電前の蓄電池の電圧と充電後の蓄電池の電圧とに基づいて算出されるが、より簡易的には、蓄電池に供給された電力に充電効率に係る所定の係数（＜１）を乗じて得た電力を、電池の蓄電量としてもよい。

【0066】

図２は、本発明の実施の形態に係る地域内給電システム１００に含まれるＨＥＭＳ３０の概略構成を示すブロック図である。

【0067】

ＨＥＭＳ３０は、コンピュータを含んで構成されており、図２に示すように、ＣＰＵ３６、ＲＯＭ３８、ＲＡＭ４０、及び入出力ポート４２を備えて、これらがアドレスバス、データバス、及び制御バス等のバス４４を介して互いに接続されている。

【0068】

入出力ポート４２には、各種入出力機器として、表示部４６、操作部４８、及びメモリ５０が接続されている。なお、表示部４６及び操作部４８は一体で構成され、操作部４８は、表示部４６に設けられたタッチパネルを適用することができる。

【0069】

メモリ５０には、上述した建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃへ供給する電力の制御を行うプログラム、家電機器２０及び住設機器２２等の制御を行うためのプログラム、車両用蓄電池２８の充放電を行うためのプログラム、太陽光発電装置１６を制御するためのプログラム、燃料電池９０Ａ〜９０Ｃを制御するためのプログラム、蓄電池９２Ａ〜９２Ｃの充放電を制御するプログラム並びにこれらのプログラムを実行するための各種情報等が記憶されている。

【0070】

また、メモリ５０には、蓄電池の蓄電量を記憶することができる。

【0071】

ＨＥＭＳ３０は、メモリ５０に記憶されたプログラムをＲＡＭ４０等に展開してＣＰＵ３６で実行することにより、建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃへ供給する電力の制御等の各種制御を行うようになっている。

【0072】

さらに、入出力ポート４２には、分電盤１４、太陽光発電装置１６、燃料電池９０Ａ（９０Ｂ、９０Ｃ）、蓄電池９２Ａ（９２Ｂ、９２Ｃ）、車両連結部２６及びネットワークに接続されるネットワークインターフェース５２等が接続されている。

【0073】

制御センター８２は、各建物のＨＥＭＳ３０が記憶した蓄電池９２Ａ〜９２Ｃの蓄電量の情報をネットワーク７２を介して取得する。

【0074】

制御センター８２は、取得した蓄電池９２Ａ、９２Ｂ及び９２Ｃの蓄電量を建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃに対応付けて集計し、集計した結果をネットワーク７２を介して建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃに送信する。

【0075】

建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃでは、制御センター８２から受信した地域内に存在する蓄電池の蓄電量の集計結果をＨＥＭＳ３０で受信し、表示することができる。

【0076】

図３は、ＨＥＭＳ３０の表示部４６に表示される各蓄電池の蓄電量の集計結果の一例を示す図である。図３では、左側に地域内の蓄電池９２Ａ〜９２Ｃにおける蓄電可能な容量に対する蓄電量が充電に係る電力を供給した建物別に示されている。

【0077】

図３左側の「％」は、蓄電池への充電における各建物の寄与率を意味しており、例えば、建物１０Ａ（図３では「建物Ａ」）は寄与率４０％で、当該寄与率に見合った電力が優先的に供給され得る。

【0078】

各建物に蓄電池の充電の寄与率に見合った電力を優先的に供給する方法は、種々考えられる。一例として、まず、制御センター８２は、ネットワーク７２を介して、各建物のＨＥＭＳ３０に対して地域内電力線６４を介して供給される電力を制限する指令を送信する。各建物のＨＥＭＳ３０は、受信した指令に基づいて分電盤１４を制御して、地域内電力線６４から供給される電力を蓄電池への充電の寄与率に見合った程度に制限することが考えられる。

【0079】

このように、蓄電池９２Ａ〜９２Ｃから各建物に供給される電力を、各建物の蓄電池への充電の寄与率を考慮して分配することにより、公平性を有する地域内の電力の融通が可能となる。

【0080】

本実施の形態では、系統電力１２からの電力の供給が順調であって、蓄電池９２Ａ〜９２Ｃの蓄電量が十分な場合には、図４に示すように、建物で使用する電力を系統電力１２又は蓄電池に蓄えた電力から選択する画面をＨＥＭＳ３０の表示部４６に表示してもよい。この場合、図４のように、系統電力又は蓄電池に蓄えられた電力のいずれかを選択できる手段を併せて表示するようにしてもよい。

【0081】

系統電力から蓄電池に蓄えられた電力に切り替える条件は、種々考えられる。一例として、系統電力の電気料金が所定の水準、例えば５０円／ｋＷｈ以上のときは系統電力から蓄電池に蓄えられた電力を使用するように切り替える手段を表示部４６に表示することが考えられる。

【0082】

また、系統電力の使用量が基本容量、例えば４０ｋＷｈを超えたら、蓄電池に蓄えられた電力を使用するように切り替える手段を表示部４６に表示することも考えられる。

【0083】

さらには、系統電力の電気料金が所定の水準以上のとき、又は系統電力の使用量が基本容量を超えときには、系統電力から蓄電池に蓄えられた電力を使用するように電力の供給源を自動的に切り替えるようにしてもよい。

【0084】

また、本実施の形態では、図５に示すように、建物に太陽光発電装置１６、燃料電池９０Ａ（又は９０Ｂ若しくは９０Ｃ）等の系統電力以外の電力源が設けられている場合であって、これらの電力源からの電力が使用可能な場合には、建物で使用する電力を他の電力源による電力から選択する画面をＨＥＭＳ３０の表示部４６に表示してもよい。この場合、図５のように、燃料電池又は蓄電池に蓄えられた電力のいずれかを選択できる手段を併せて表示するようにしてもよい。

【0085】

さらに、本実施の形態では、系統電力１２、蓄電池９２Ａ〜９２Ｃ及び燃料電池９０Ａ〜９０Ｃ等の他の電力源から供給される電力では地域内の電力の需要を賄えないと制御センター８２が判断した場合には、図６に示すようなメッセージをＨＥＭＳ３０の表示部４６に表示させてもよい。

【0086】

図６では、制御センター８２は、ＨＶ又はＰＨＶを車両連結部２６に接続している建物に対して、接続されているＨＶ又はＰＨＶのエンジンを始動して発電し、発電によって得た電力を使用することを推奨するメッセージを表示する。

【0087】

なお、図６では、ＨＶ又はＰＨＶのエンジンを始動させる前に、車両用蓄電池２８に蓄えられている電力を使用することを推奨するメッセージを表示するようにしてもよい。

【0088】

かかるメッセージであれば、建物に接続されている車両がＥＶである場合にも対応が可能となるし、車両用蓄電池２８の電力を使用した後に、ＨＶ又はＰＨＶのエンジンを始動させることにより、車両の燃料を節約できると共に、排出ガスの抑制が可能となる。

【0089】

また、制御センター８２は、ＨＶ又はＰＨＶが発電した電力を、地域内電力線６４を介して、地域内に供給するように要請するメッセージを表示してもよい。

【0090】

このように、発電能力を有する車両を接続している建物のユーザに、当該車両のエンジンを始動して発電させ、発電によって得た電力を地域内に供給することにより、逼迫した地域内の電力の需給を緩和できる。

【0091】

なお、図６に示したメッセージは、発電能力を有する車両を接続している建物のみに送信するようにしてもよい。

【0092】

本実施の形態では、各建物のＨＥＭＳ３０は、車両連結部２６に車両が接続されているか否かを検知可能であるし、また、図１には示していないが、ＨＥＭＳ３０と車両との間での無線通信を可能とする手段を別途設け、この無線通信によって、各建物における車両の有無を検知するようにしてもよい。

【0093】

制御センター８２は、ネットワーク７２を介して、各建物のＨＥＭＳ３０による車両の有無の検知結果を取得することにより、ＨＶ又はＰＨＶ等の発電可能な車両が接続されている建物のみに、図６に示したようなメッセージを送信することができる。

【0094】

以上説明したように、本実施の形態によれば、地域内の各建物の制御端末に地域内で使用可能な蓄電池の電力を各建物の充電の寄与率別に表示できるので、当該電力を各建物で融通することができる。

【0095】

なお、本実施の形態では、各建物に各々蓄電池が設けられているとしたが、地域内の建物全てに蓄電池が備わっていなくてもよい。

【0096】

また、本実施の形態では、各蓄電池は各建物に接続されているが、複数の蓄電池が建物ではなく、地域内電力線６４又は制御センター８２に接続されていて、各建物の余剰電力は、地域内電力線６４を通じて複数の蓄電池を充電するようにしてもよい。

【0097】

各建物に各々蓄電池が設けられているにせよ、各建物のいずれかに蓄電池が接続されているにせよ、複数の蓄電池が地域内電力線６４又は制御センター８２に接続されている場合にせよ、本実施の形態では、複数の蓄電池が地域内に存在していればよい。

【0098】

地域内に複数の蓄電池が設けられることにより、蓄電容量の増大と、蓄電池の冗長化によるシステムの信頼性向上が可能となる。

【0099】

［第２の実施の形態］
続いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態に係る地域内給電システム１０２の一例を示す概略図である。

【0100】

図７に示したように、本実施の形態は、地域蓄電池９２Ｅを有し、建物１０Ａ〜１０Ｃに蓄電池９２Ａ〜９２Ｃが設けられていない他は、第１の実施の形態と同じであり、第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を使用し、かつ説明を省略する。

【0101】

地域蓄電池９２Ｅは、系統電力１２並びに太陽光発電及び燃料電池を含む電力源から供給された電力を蓄え、蓄えた電力を、地域内の建物１０Ａ〜１０Ｃに供給可能な二次電池である。二次電池の種類としては、鉛蓄電池、ニッケル水素電池又はリチウムイオン電池等が考えられるが、これら以外にも、充放電が可能な二次電池を使用することができる。

【0102】

地域蓄電池９２Ｅは、起電力が略１〜２Ｖ程度のセルを直列に複数個組み合わせて形成された起電力が例えば１２Ｖ程度の蓄電池のモジュールを、さらに直列及び並列に組み合わせた蓄電池のモジュールの集合体であって、系統電力１２に匹敵するだけの電圧及び電流を生じ得るように構成されている。

【0103】

地域蓄電池９２Ｅの電圧は、一例として、１４０〜１５０Ｖ程度であり、電流は、設置される地域の規模に応じて様々な値をとり得る。

【0104】

また、地域蓄電池９２Ｅは、系統電力１２からの交流を蓄電池のモジュールの集合体の充電に適した電圧の直流に変換可能であると共に、蓄電池のモジュールの集合体が放電した直流を、地域内電力線６４での送電に適した、例えば、三相３線式２００Ｖ、単相２線式２００Ｖ又は単相２線式１００Ｖ等に変換可能なインバータ（図示せず）を備えている。

【0105】

さらに、地域蓄電池９２Ｅは、蓄電池のモジュールの集合体の充放電を制御する充放電制御回路（図示せず）を備え、前述のインバータと共に、制御センター８２によって制御される。

【0106】

制御センター８２は、地域蓄電池９２Ｅの電圧をモニターすることにより地域蓄電池９２Ｅの蓄電量を把握する。また、地域内の電力に余裕がある場合に、地域蓄電池９２Ｅを充電するように制御し、建物１０Ａ〜１０Ｃの電力の使用量が目標消費電力を上回るような場合には、地域蓄電池９２Ｅに蓄えられた電力を地域内に供給するようにする。

【0107】

本実施の形態では、地域蓄電池９２Ｅに充電に用いられる電力は、地域内における余剰電力であるが、かかる余剰電力には、第１の実施の形態と同様に、建物１０Ａ〜１０Ｃで生じた余剰電力が含まれ得る。

【0108】

本実施の形態では、建物１０Ａ〜１０Ｃで余剰電力が生じた場合、建物１０Ａ〜１０ＣのＨＥＭＳ３０は、余剰電力を地域内電力線６４へ供給する。

【0109】

制御センター８２は、建物１０Ａ〜１０Ｃから供給された電力も含めて、地域内の余剰電力を地域蓄電池９２Ｅに充電するように地域蓄電池９２Ｅを制御する。

【0110】

建物１０Ａ〜１０ＣのＨＥＭＳ３０は、地域内電力線６４に供給した電力をメモリ５０に記憶する。

【0111】

制御センター８２は、ネットワーク７２を介して建物１０Ａ〜１０ＣのＨＥＭＳ３０が記憶した地域内電力線６４に供給した電力の情報をネットワーク７２を介して取得する。

【0112】

制御センター８２は、建物１０Ａ〜１０Ｃが地域内電力線６４に供給した電力の情報から、地域蓄電池９２Ｅへの建物１０Ａ〜１０Ｃからの蓄電量を算出する。

【0113】

蓄電池の蓄電量の把握は、一般には充電前の蓄電池の電圧と充電後の蓄電池の電圧とに基づいて算出される。しかしながら、本実施の形態では、１つの地域蓄電池に複数の建物から供給された電力が集中するので、充電前の電圧と充電後の電圧とから建物１０Ａ〜１０Ｃの地域蓄電池９２Ｅの蓄電量を把握することは困難である。

【0114】

本実施の形態では、建物１０Ａ〜１０Ｃから地域内電力線６４に供給された電力に地域蓄電池９２Ｅの充電効率に係る所定の係数（＜１）を乗じて得た電力を、電池の蓄電量とする。

【0115】

また、本実施の形態では、建物１０Ａ〜１０ＣのＨＥＭＳ３０が、地域内電力線６４に供給した電力に所定の係数（＜１）を乗じた値を蓄電量としてメモリ５０に記憶し、制御センター８２は、建物１０Ａ〜１０ＣのＨＥＭＳ３０に記憶されている蓄電量を取得するようにしてもよい。

【0116】

制御センター８２は、建物１０Ａ〜１０Ｃの地域蓄電池９２Ｅの蓄電量を建物１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃに対応付けて集計する。

【0117】

制御センター８２は、集計した地域蓄電池９２Ｅ、系統電力１２の電力供給の状況に基づいて、第１の実施の形態における図３〜６に示したようなメッセージを、建物１０Ａ〜１０ＣのＨＥＭＳ３０に表示することができる。

【0118】

なお、建物１０Ａ〜１０Ｃから地域内電力線６４に供給した電力に所定の係数を乗じた値を蓄電量として集計した結果と制御センター８２が地域蓄電池９２Ｅの電圧に基づいて算出した地域蓄電池９２Ｅの蓄電量とに齟齬を生じる場合がある。

【0119】

かかる場合は、地域蓄電池９２Ｅの電圧に基づいて算出した地域蓄電池９２Ｅの蓄電量に基づいて、建物１０Ａ〜１０Ｃから地域内電力線６４に供給した電力に所定の係数を乗じて得た蓄電量を補正してもよい。

【0120】

具体的には、まず、地域蓄電池９２Ｅの電圧に基づいて算出した地域蓄電池９２Ｅの蓄電量と建物１０Ａ〜１０Ｃから地域内電力線６４に供給した電力に基づいて算出された蓄電量の合計値との商を算出する。

【0121】

次いで、上記の商を補正係数とし、建物１０Ａ〜１０Ｃの各々が地域内電力線６４に供給した電力に基づいて算出された地域蓄電池９２Ｅにおける建物１０Ａ〜１０Ｃの各々からの蓄電量に当該補正係数を乗算する。

【0122】

以上説明したように、本実施の形態によれば、地域内で１つの地域蓄電池９２Ｅを集中的に管理することにより、蓄電池の充放電の管理が容易になる。

【0123】

また、集中管理が可能な地域蓄電池９２Ｅを備えることで、システムのトラブルを未然に防止することが容易であり、かつ地域蓄電池９２Ｅにトラブルが生じた場合であっても、早期に対応が可能である。

【0124】

なお、上記の第１の実施の形態及び第２の実施の形態において、建物３棟、車両３台の場合について説明したが、本願はこれらに限定されるものではなく、建物の戸数及び車両の台数は、本願発明が適用される地域の規模によって様々である。

【符号の説明】

【0125】

１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 建物
１２ 系統電力
１４ 分電盤
１６ 太陽光発電装置
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ 車両
２６ 車両連結部
２８ 車両用蓄電池
３０ ＨＥＭＳ
４６ 表示部
５０ メモリ
５２ ネットワークインターフェース
６４ 地域内電力線
７２ ネットワーク
８２ 制御センター
９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ 燃料電池
９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃ 蓄電池
９２Ｅ 地域蓄電池
１００ 地域内給電システム
１０２ 地域内給電システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】