特許 5964668 バックアップ給電システム

(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】5964668

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月3日

(54)【発明の名称】バックアップ給電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/14 20060101AFI20160721BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20160721BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20160721BHJP

   H02J 9/00 20060101ALI20160721BHJP

   G06Q 10/00 20120101ALI20160721BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20160721BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20160721BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/14 130

   H02J3/32

   H02J3/38 110

   H02J9/00 120

   G06Q10/00

   H01M10/48 P

   H02J13/00 301J

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-136619(P2012-136619)

(22)【出願日】2012年6月18日

(65)【公開番号】特開2014-3780(P2014-3780A)

(43)【公開日】2014年1月9日

【審査請求日】2015年5月22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】501418498

【氏名又は名称】矢崎エナジーシステム株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(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】篠原 元

(72)【発明者】

【氏名】大原 忠裕

【審査官】 稲葉 崇

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１５３３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０６６９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０１４７３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０１１６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２７９５７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／００−５／００

Ｈ０２Ｊ ９／００−１１／００

Ｈ０２Ｊ １３／００

Ｈ０１Ｍ １０／４２−１０／４８

Ｇ０６Ｑ １０／００，５０／０６

Ｈ０２Ｊ ７／００−７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４−７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自家発電手段と、
系統電力又は前記自家発電手段から供給された電力で充電される蓄電池と、
前記蓄電池の蓄電量を計測する蓄電量計測手段と、
複数の分岐回路のいずれか１つを介して前記系統電力、前記自家発電手段又は前記蓄電池から電力が供給される複数の電力負荷手段と、
前記複数の電力負荷手段による消費電力量を前記複数の分岐回路の各々について計測すると共に前記複数の分岐回路の各々で電力を消費した時間を計測可能な電力負荷計測手段と、
前記複数の分岐回路の少なくともいずれか１つを指定可能な入力手段と前記蓄電量計測手段が計測した前記蓄電池の蓄電量及び前記電力負荷計測手段が計測した消費電力量を表示する表示手段とを含み、前記系統電力が停電した場合は、前記電力負荷計測手段が計測した前記複数の分岐回路の各々における消費電力量及び前記複数の分岐回路の各々で電力を消費した時間に基づいて前記複数の分岐回路の各々に接続されている電力負荷手段の属性を推定することにより前記複数の分岐回路の各々の優先順位を決定し、該優先順位の高い順に前記複数の分岐回路を前記表示手段に表示させ、前記表示手段に表示された分岐回路のうち前記入力手段によって指定された分岐回路に前記自家発電手段又は前記蓄電池の電力を供給する給電制御装置と、
を有するバックアップ給電システム。

【請求項2】

前記給電制御装置は、冷蔵庫が接続されていると推定された分岐回路に最大の加点を、２４時間動作する機器が接続されていると推定された分岐回路に２番目に大きな加点を、停電の直前に使用されていた電力負荷手段が接続されていた分岐回路に３番目に大きな加点を、前回停電時に電力が供給される分岐回路として指定された分岐回路に４番目に大きな加点を、各々行い、加点の和が大きい順に従って前記優先順位を決定する請求項１記載のバックアップ給電システム。

【請求項3】

前記給電制御装置は、前記複数の分岐回路の各々について最大消費電力と平均消費電力とを算出し、最大消費電力と平均消費電力との差が判定値を超えた分岐回路に冷蔵庫が接続されていると推定する請求項２に記載のバックアップ給電システム。

【請求項4】

前記給電制御装置は、前記複数の分岐回路の各々について２４時間内での最小消費電力を算出し、該最小消費電力が０Ｗではない分岐回路に２４時間動作する機器が接続されていると推定する請求項２又は３に記載のバックアップ給電システム。

【請求項5】

前記給電制御装置は、所定時間内に前記入力手段による分岐回路の指定がない場合には、前記優先順位に従って前記複数の分岐回路に前記自家発電手段又は前記蓄電池の電力を供給する請求項１〜４のいずれか１項に記載のバックアップ給電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建物に供給される電力を制御するバックアップ給電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

以前から、商用電源である系統電量が停電した場合に、自律運転が可能な自家発電装置の技術があった。

【0003】

例えば、特許文献１に記載では、系統電力が停電の場合に、太陽電池等の自家発電機による電力、及び蓄電池に予め蓄電された電力で負荷への電力供給を可能とすると共に、蓄電池への深夜電力の補充電を可能とする太陽光発電システムが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−１７８６１１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、停電時に太陽光発電の電力又は蓄電池の電力を負荷に供給するのみで、停電時に太陽光発電の電力又は蓄電池の電力が供給される負荷を限定することを考慮していないという問題点があった。

【0006】

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、停電時に蓄電池又は自家発電装置から電力が供給される電力負荷手段を限定できるバックアップ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】

上記課題を解決するための請求項１の発明は、自家発電手段と、系統電力又は前記自家発電手段から供給された電力で充電される蓄電池と、前記蓄電池の蓄電量を計測する蓄電量計測手段と、複数の分岐回路のいずれか１つを介して前記系統電力、前記自家発電手段又は前記蓄電池から電力が供給される複数の電力負荷手段と、前記複数の電力負荷手段による消費電力量を前記複数の分岐回路の各々について計測すると共に前記複数の分岐回路の各々で電力を消費した時間を計測可能な電力負荷計測手段と、前記複数の分岐回路の少なくともいずれか１つを指定可能な入力手段と前記蓄電量計測手段が計測した前記蓄電池の蓄電量及び前記電力負荷計測手段が計測した消費電力量を表示する表示手段とを含み、前記系統電力が停電した場合は、前記電力負荷計測手段が計測した前記複数の分岐回路の各々における消費電力量及び前記複数の分岐回路の各々で電力を消費した時間に基づいて前記複数の分岐回路の各々に接続されている電力負荷手段の属性を推定することにより前記複数の分岐回路の各々の優先順位を決定し、該優先順位の高い順に前記複数の分岐回路を前記表示手段に表示させ、前記表示手段に表示された分岐回路のうち前記入力手段によって指定された分岐回路に前記自家発電手段又は前記蓄電池の電力を供給する給電制御装置と、を有する。

【0008】

請求項１に記載の発明によれば、停電時には、指定された分岐回路に電力を供給すると共に、分岐回路を指定する際に、蓄電池の蓄電量及び各電力負荷手段に供給される電力量を参酌することが可能となる。また、分岐回路の各々における消費電力量及び電力負荷手段の各々が電力を消費した時間に基づいて分岐回路の各々に接続されている電力負荷手段の属性を推定することにより分岐回路の各々の優先順位を決定することができる。

【0009】

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記給電制御装置は、冷蔵庫が接続されていると推定された分岐回路に最大の加点を、２４時間動作する機器が接続されていると推定された分岐回路に２番目に大きな加点を、停電の直前に使用されていた電力負荷手段が接続されていた分岐回路に３番目に大きな加点を、前回停電時に電力が供給される分岐回路として指定された分岐回路に４番目に大きな加点を、各々行い、加点の和が大きい順に従って前記優先順位を決定する。

【0010】

請求項２に記載の発明によれば、分岐回路の各々について、接続されている電力負荷手段の属性に応じたポイントを加算することにより、電力供給の優先順位を決定することができる。

【0011】

請求項３の発明は、請求項２に記載の発明において、前記給電制御装置は、前記複数の分岐回路の各々について最大消費電力と平均消費電力とを算出し、最大消費電力と平均消費電力との差が判定値を超えた分岐回路に冷蔵庫が接続されていると推定する。

【0012】

請求項３に記載の発明によれば、冷蔵庫は、誘導モータを作動させて冷媒を圧縮する際に多大な電力を消費するので、最大消費電力と平均消費電力との差が判定値を超える分岐回路には冷蔵庫が接続されていると推定できる。

【0013】

請求項４の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、前記給電制御装置は、前記複数の分岐回路の各々について２４時間内での最小消費電力を算出し、該最小消費電力が０Ｗではない分岐回路に２４時間動作する機器が接続されていると推定する。

【0014】

請求項４に記載の発明によれば、２４時間内での最小消費電力が０Ｗではない分岐回路に２４時間動作する機器が接続されていると推定することができる。

【0015】

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記給電制御装置は、所定時間内に前記入力手段による分岐回路の指定がない場合には、前記優先順位に従って前記複数の分岐回路に前記自家発電手段又は前記蓄電池の電力を供給する。

【0016】

請求項５に記載の発明によれば、電力が供給される分岐回路の指定が所定時間内になされなかった場合には、決定した優先順位に従って分岐回路に電力が供給される。

【発明の効果】

【0019】

以上説明したように、請求項１に記載の発明は、停電時には、指定された電力負荷手段に電力を供給することにより、停電時に蓄電池又は自家発電装置から電力が供給される電力負荷手段を限定できるという効果を有する。

【0020】

請求項２に記載の発明によれば、電力負荷手段の属性に応じたポイントの加算により、電力供給が優先される分岐回路を適切に決定できるという効果を有する。

【0021】

請求項３に記載の発明によれば、電力供給が最優先される冷蔵庫が接続されている分岐回路を推定できるという効果を有する。

【0022】

請求項４に記載の発明によれば、電力供給が優先される２４時間動作する機器が接続されている分岐回路を推定できるという効果を有する。

【0023】

請求項５に記載の発明によれば、決定した優先順位に基づいて停電時に電力負荷手段に電力を供給できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施の形態に係るバックアップ給電システムの一例を示す概略図である。

【図2】本発明の実施の形態に係るバックアップ給電システムにおけるＨＥＭＳの概略構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る給電システムにおける冷蔵庫が接続されている分岐回路か否かを判定するための処理のフローチャートである。

【図4】本発明の実施の形態に係る給電システムにおける冷蔵庫が接続されている分岐回路か否かの判定に用いる各分岐回路の消費電力量の一例を示した図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る給電システムにおける２４時間動作している機器が接続されている分岐回路か否かを判定するための処理のフローチャートである。

【図6】本発明の実施の形態に係る給電システムにおける２４時間動作している機器が接続されている分岐回路か否かの判定に用いる各分岐回路の消費電力量の一例を示した図である。

【図7】本発明の実施の形態において停電時に電力を優先的に供給する分岐回路を判断する際に用いられる判定表の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るバックアップ給電システムの一例を示す概略図である。

【0027】

本実施の形態では、系統電力１２からの電力が、主幹ブレーカー１００を介して建物１０の分電盤１４に供給されている。

【0028】

主幹ブレーカー１００の系統電力側には、系統電力１２から供給される電力の電流値を検知する主幹ブレーカー電流センサ１２０が設けられている。

【0029】

なお、図１において実線は電力が供給される電力線、破線は計測データ又は制御情報が流れる情報線であるとする。

【0030】

分電盤１４には、系統電力１２とは別に自家発電装置である太陽光発電装置１６からの電力が太陽光発電用ブレーカー１０２を介して供給されている。太陽光発電装置１６には、太陽光発電装置の発電量を計測すると共に、建物内のエネルギーの管理や制御を行うＨＥＭＳ（Home Energy ManagementSystem）３０によって制御される太陽光発電制御装置１８が設けられている。

【0031】

なお、本実施の形態では、自家発電装置は太陽光発電装置に限定されず、内燃機関による発電装置又は燃料電池等であってもよい。

【0032】

系統電力１２及び太陽光発電装置１６から分電盤１４に供給された電力は、電力負荷手段である家電機器３２及び住設機器３４に分岐回路２２Ａ及び２２Ｂを各々介して供給される。また、系統電力１２から供給された電力を充電できる蓄電池６０が分岐回路２２Ｃを介して分電盤１４に接続されている。

【0033】

分岐回路２０Ａ〜２０Ｃには分岐回路２０Ａ〜２０Ｃの電流値を計測する電流センサ２２Ａ〜２２Ｃが各々設けられている。電流センサ２２Ａ〜２２Ｃからの情報線は、ＨＥＭＳ３０が分電盤１４を制御するための情報線と共にＨＥＭＳ３０に接続されている。

【0034】

分電盤１４の分岐回路２０Ａ〜２０Ｃには、分岐回路２０Ａ〜２０Ｃをオン状態又はオフ状態に切り替えるための分岐ブレーカー２４Ａ〜２４Ｃが各々設けられ、分岐ブレーカー２４Ａ〜２４Ｃは、ＨＥＭＳ３０によって制御される。

【0035】

なお、図１では、記載の簡略化のために分岐回路は３系統のみ記載しているが、本実施の形態では３系統以上でも３系統以下でもよく、分岐回路の本数に特段の限定はない。

【0036】

蓄電池６０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している。さら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。

【0037】

また、パッケージ化された蓄電池６０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６０が放電した直流を分電盤１４から家電機器３２及び住設機器３４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。

【0038】

さらに、蓄電池６０は、蓄電池６０の充放電を制御すると共に、蓄電池６０の電圧値を計測する蓄電池制御装置６２を備え、前述のインバータと共にＨＥＭＳ３０によって制御される。

【0039】

ＨＥＭＳ３０は、蓄電池６０に設けられた蓄電池制御装置６２が計測した蓄電池６０の電圧値に基づいて、蓄電池６０の蓄電量をモニターしている。

【0040】

ＨＥＭＳ３０には、分電盤１４へ電力を供給する電力線とは別に、停電時にＨＥＭＳ３０をバックアップするための電力を供給するＨＥＭＳバックアップ電力線７２及び７４が、太陽光発電装置１６及び蓄電池６０からＨＥＭＳ３０に接続されている。

【0041】

ＨＥＭＳ３０は、停電時には、太陽光発電装置１６又は蓄電池６０の電力を自機並びに電力負荷手段である家電機器３２及び住設機器３４に供給する

【0042】

図２は、本実施の形態に係るバックアップ給電システムに係るＨＥＭＳ３０の概略構成を示すブロック図である。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

表示部４６には一例として、太陽光発電装置１６の発電量、蓄電池６０の蓄電量、並びに家電機器３２及び住設機器３４の消費電力量が表示される。

【0046】

また、操作部４８が、停電時に電力負荷手段の一覧を表示することができる表示部４６に設けられたタッチパネルの場合には、表示された電力負荷手段を指定する操作が可能となる。

【0047】

ＨＥＭＳ３０は、操作部４８で指定された電力負荷手段、例えば家電機器３２と接続されている分岐ブレーカー２４Ａをオン状態にすることにより、指定された電力負荷手段に太陽光発電装置１６又は蓄電池６０の電力を供給することができる。

【0048】

メモリ５０には、分岐ブレーカー２４Ａ〜２４Ｃを制御するプログラム、蓄電池制御装置６２を制御するプログラム、太陽光発電制御装置１８を制御するプログラム及び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。

【0049】

ＨＥＭＳ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１０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。

【0050】

また、メモリ５０には、電力負荷手段の優先順位を予め記憶しておいてもよい。

【0051】

ＨＥＭＳ３０は、メモリ５０に記憶されている優先順位において上位に規定されている電力負荷手段に太陽光発電装置１６又は蓄電池６０の電力を供給するようにしてもよい。

【0052】

さらに、入出力ポート４２には、分電盤１４、太陽光発電制御装置１８及び蓄電池制御装置６２等が接続されている。

【0053】

続いて、本実施の形態に係るＨＥＭＳ３０の制御について説明する。本実施の形態では、停電時に太陽光発電装置１６又は蓄電池６０の電力が共有される優先順位を予めメモリ５０に記憶しておくことが可能である。

【0054】

かかる優先順位は、操作部４８からの操作に基づいて作成され、メモリ５０に記憶するようにしてもよいが、各電力負荷手段の消費電力量及び各電力負荷手段が電力を消費した時間に基づいて決定してもよい。

【0055】

以下、本実施の形態では、電流センサ２２Ａ〜２２Ｃの計測結果に基づいて、各分岐回路に接続されている電力負荷手段の属性を推定することにより、電力負荷手段の優先順位を決定する手順を説明する。

【0056】

より具体的には、電力負荷手段が接続された分岐回路の消費電力量に基づいて、各分岐回路に冷蔵庫が接続されているか否か、各分岐回路に２４時間動作する機器が接続されているか否かを判定する。

【0057】

冷蔵庫は、冷蔵品を保存するために、優先的に電力が供給されるべきであるし、ファクシミリ等の２４時間稼動が要求される機器も優先的に電力が供給されるべきだからである。

【0058】

まず、冷蔵庫が接続されている分岐回路か否かを判定する制御について説明する。図３は、本実施の形態に係る給電システムにおける冷蔵庫が接続されている分岐回路か否かを判定するための処理のフローチャートである。なお、図３に示した各手順は各分岐回路において個別に行われるものとする。

【0059】

ステップ３００では、判定に係る分岐回路の電流値を電流センサによって所定時間毎に計測する。

【0060】

なお、所定時間は種々の長さが考えられ、本実施の形態では１０分程度とするが、この所定時間は接続されている冷蔵庫等の機器の特性等を考慮して変更可能であり、数分程度でもよい。

【0061】

ステップ３０２では、計測した電流値から当該分岐回路の消費電力量を算出する。建物等の施設内に供給される電力の電圧は概ね１００Ｖなので、各分岐回路の電流値が計測できれば、各分岐回路の消費電力量は、計測した電流値と電圧値１００Ｖとの積で算出されるので、別途電圧を測定する手段を本実施の形態では要しない。

【0062】

しかしながら、電圧の変動等が生じ得る分岐回路においては、電流センサ２２Ａ〜２２Ｃに加えて、別途、電圧を計測する手段を各分岐回路に設けてもよい。

【0063】

ステップ３０４では、計測した電流値及び算出した消費電力量をメモリ５０に記憶する。

【0064】

ステップ３０６では、電流の計測を規定の回数だけ行ったか否かを判定し、規定の回数だけ計測した場合は手順をステップ３０８に移行させる。規定の回数だけ測定したか否かは、メモリ５０に記憶した電流値が規定の回数に相当する数であるか否かで判定できる。

【0065】

なお、規定の回数は、各分岐回路に冷蔵庫が接続されているか否かを判定可能なだけの回数である。当該回数は種々の回数が考えられるが、消費電力量から機器の特徴を把握するには１日の各時刻における消費電力量の変化を把握する必要があることと、本実施の形態のように、１０分毎に計測するのが望ましいのであれば、２４時間分、合計１４４回計測することが考えられる。

【0066】

ステップ３０６で、電流の計測を規定の回数行っていないと判定された場合は、手順をステップ３００以前に戻し、再度、電流の計測を実行する。

【0067】

ステップ３０８では、メモリ５０に記憶した規定回数分の消費電力量から最大消費電力及び平均消費電力を算出する。

【0068】

図４は、本実施の形態において冷蔵庫が接続されている分岐回路か否かの判定に用いる各分岐回路の消費電力量の一例を示した図であり、規定回数分の消費電力量の結果から平均消費電力、最大消費電力及び最小消費電力が各々算出されている。

【0069】

ステップ３１０では、以下の式（１）に従って、当該分岐回路に冷蔵庫が接続されているか否かを判定する。
最大消費電力−平均消費電力＞規定値 ・・・（１）

【0070】

冷蔵庫は、誘導モータを作動させて冷媒を圧縮する際に、待機状態に対して５〜１０倍に相当する電力消費が突発的にあるので、平均消費電力に対して突出した最大消費電力が認められる分岐回路には冷蔵庫が接続されていると判定できる。

【0071】

判定値は各冷蔵庫の電力消費の特性によって種々の値が考えられるので、試験を通じて統計的に算出されることが望ましい。本実施の形態では、一例として、判定値を３００Ｗとした。

【0072】

ステップ３１０において、式（１）に従って、最大消費電力と平均消費電力との差が規定値を上回った場合は、当該分岐回路には冷蔵庫が接続されているとステップ３１２で判定し、図３のフローチャートによる処理を終了する。

【0073】

ステップ３１０において、式（１）に従って、最大消費電力と平均消費電力との差が規定値以下の場合は、当該分岐回路には冷蔵庫が接続されていないとステップ３１４で判定し、図３のフローチャートによる処理を終了する。

【0074】

以上説明したように、図３のフローチャートの手順によれば、当該分岐回路の電力消費の傾向から、当該分岐回路に冷蔵庫が接続されているか否かを判定できる。

【0075】

続いて、図５を用いて、本実施の形態における、２４時間動作する機器が当該分岐回路に接続されているか否かを判定する処理について説明する。図５は、本発明の実施の形態に係る給電システムにおける２４時間動作している機器が接続されている分岐回路か否かを判定するための処理のフローチャートである。なお、図５に示した各手順は各分岐回路において個別に行われるものとする。

【0076】

ステップ５００では、２４時間計を０にリセットし、ステップ５０２において所定時間毎に電流の計測を開始する。所定時間は種々の長さが考えられ、本実施の形態では１０分とする。

【0077】

ステップ５０４では、計測した電流値から当該分岐回路の消費電力量を算出する。

【0078】

ステップ５０６では、計測した電流値及び算出した消費電力量をメモリ５０に記憶する。

【0079】

ステップ５０８では、２４時間計を参照して電流の計測を開始してから２４時間が経過したか否かを判定し、計測開始から２４時間を経過していない場合は、手順をステップ５００以前に戻す。

【0080】

ステップ５０８で、電流の計測を開始してから２４時間が経過したと判定された場合は、ステップ５１０で当該分岐回路の最小消費電力を算出する。

【0081】

図６は、本実施の形態に係る給電システムにおける２４時間動作している機器が接続されている分岐回路か否かの判定に用いる各分岐回路の消費電力量の一例を示した図である。図６では、２４時間にわたって、１０分毎に各分岐回路の電流値が計測され、計測された電流値から各分岐回路の消費電力量が算出され、さらに各分岐回路の最小消費電力が算出されている。

【0082】

ステップ５１２では、最小消費電力が０Ｗか否かが判定され、０Ｗの場合は、ステップ５１４において、その分岐回路には２４時間動作する機器が接続されていないとして、図５の処理を終了する。なお、機器によっては、待機状態で微弱な電力を消費するものがあるので、ステップ５１２では最小消費電力が所定の閾値未満の場合は、最小消費電力が０Ｗであると判定してよい。当該閾値は種々の値が考えられるが、一例として３〜５Ｗ程度とすることが考えられる。

【0083】

ステップ５１２で、最小消費電力が０Ｗではないと判定された場合は、ステップ５１６において、その分岐回路には２４時間動作する機器が接続されているとして、図５の処理を終了する。

【0084】

以上説明したように、図５の処理によれば、各分岐回路に２４時間動作する機器が接続されているか否かを判定することができる。

【0085】

本実施の形態では、上述の各分岐回路に冷蔵庫が接続されているか否か、及び各分岐回路に２４時間動作する機器が接続されているか否かの判定に加えて、停電の直前に使用されていた分岐回路及び前回の停電時に電力が供給される分岐回路として指定された分岐回路を特定する。

【0086】

まず、停電の直前に使用されていた分岐回路の特定について説明する。

【0087】

停電の直前に使用すなわち電力が供給されていた分岐回路には、停電になっても引き続き電力が供給された方が望ましい。本実施の形態では、メモリ５０に各分岐回路の時系列での消費電力量が記憶されているので、当該記憶に基づいて、停電が発生した直前に使用していた分岐回路を特定する。

【0088】

具体的には、ＨＥＭＳ３０は、系統電力１２から主幹ブレーカー１００への電流を検知する主幹ブレーカー電流センサ１２０が電流値０Ａを検知した時を停電と判断する。また、メモリ５０に記憶された各分岐回路における時系列での電流値と、前述の停電と判断した時の時刻とから、停電の直前に使用されていた分岐回路を特定する。

【0089】

次に、前回の停電時に電力が供給される分岐回路として指定された分岐回路について説明する。

【0090】

前回の停電時に電力が供給される分岐回路として指定された分岐回路は、重要な機器が接続されている可能性が高いので、次の停電時にも電力が供給された方が望ましい。本実施の形態では、メモリ５０に記憶されているユーザが特定の電力負荷手段をオン状態にするために分岐ブレーカー２４Ａ〜２４Ｃを操作した履歴を参照して、前回の停電時に電力が供給される分岐回路として指定された分岐回路を特定する。

【0091】

本実施の形態では、停電時に使用する電力負荷手段を指定する操作が操作部４８から可能なので、メモリ５０に操作部４８からの操作の履歴を記憶しておくことにより、前回の停電時に使用した電力負荷手段、当該電力負荷手段に係る分岐ブレーカー及び分岐回路をメモリ５０に記憶されている操作部４８の操作の履歴から特定できる。

【0092】

以上のように、本実施の形態では、（１）冷蔵庫が接続されている分岐回路、（２）２４時間動作する機器が接続されている分岐回路、（３）停電の直前に使用されていた分岐回路、（４）前回停電時に電力が供給される分岐回路として指定された分岐回路の各々を判定した。

【0093】

本実施の形態では、上記（１）〜（４）の事項に基づいて、停電の場合に電力供給を優先すべき分岐回路を判断する。

【0094】

具体的には、（１）冷蔵庫が接続されていると判定された分岐回路に最大の加点を、（２）２４時間動作する機器が接続されていると判定された分岐回路に２番目に大きな加点を、（３）停電の直前に使用されていた分岐回路に３番目に大きな加点を、（４）前回停電時に電力が供給される分岐回路として指定された分岐回路に４番目に大きな加点を各々行い、加点の和が大きな分岐回路を停電の場合に電力供給を優先すべき分岐回路と判断する。

【0095】

本実施の形態では、複数の分岐回路すべてにおいて、上記（１）〜（４）の事項に係る判定が行われる。従って、上記（１）〜（４）の全事項についての加点の和が最大となった分岐回路が停電時に最優先で電力が供給されるべき分岐回路となる。

【0096】

図７は、本実施の形態において停電時に電力を優先的に供給する分岐回路を判断する際に用いられる判定表の一例を示す図である。

【0097】

図７では、（１）冷蔵庫が接続されていると判定された分岐回路に５点を、（２）２４時間動作する機器が接続されていると判定された分岐回路に４点を、（３）停電の直前に使用されていた分岐回路に２点を、（４）前回停電時に電力が供給される分岐回路として指定された分岐回路に１点を各々加点して、各分岐回路について加点の和を求め、加点の和が大きい順に従って優先順位をつけている。

【0098】

本実施の形態では、図７のようにして求めた各分岐回路の優先順位を表示部４６に表示し、ユーザが停電時に使用する分岐回路を指定する際に参照できるようにする。また、表示された優先順位に従ってＨＥＭＳ３０が自動制御で停電時に使用する分岐回路を選択してもよい。

【0099】

自動制御による停電時に使用する分岐回路の選択は、所定時間以内にユーザが停電時に使用する分岐回路を指定しなかった場合に実行されるようにしてもよい。所定時間は、数分〜１０分程度でもよいし、数時間〜２４時間程度であってもよい。また、停電時に使用する分岐回路を自動制御で選択した場合は、その旨を表示部４６に報知するようにしてもよい。

【0100】

本実施の形態では、上述の加点の和が最大の分岐回路を停電時に電力供給が優先される分岐回路として表示するようにしてもよい。また、上述の加点の和が最大の分岐回路を停電時に使用する分岐回路としてＨＥＭＳが自動制御で選択してもよいし、ＨＥＭＳによる自動制御を、ユーザがあとからカスタマイズできるようにしてもよい。

【0101】

また、本実施の形態では、停電が起きた時間帯に応じて、停電時に電力供給が最優先される分岐回路、上記の優先順位の１位及び２位、又は上記の優先順位の１位から３位までを停電時に電力供給が優先される分岐回路として表示するようにしてもよい。

【0102】

例えば深夜であれば、電力消費量は少ないと思われるので、優先順位の１位から３位までを停電時に電力供給が優先される分岐回路として表示し、昼間等の電力消費量の多い時間帯の停電では、電力供給が最優先される分岐回路を表示することが考えられる。

【0103】

また、ＨＥＭＳ３０は、蓄電池及び自家発電装置から供給可能な電力を予め把握しておき、いわゆる計画停電で、停電が開始される時刻及び該停電が終了する時刻が予め明らかである場合に、加点の和が大きく優先順位が高い分岐回路の中から当該計画停電の間に電力の供給が可能な分岐回路を判断し、当該判断結果を表示部４６に表示するようにしてもよい。

【0104】

計画停電の情報は、ネットワークを経由して取得可能であってもよいし、操作部４８から入力されたものであってもよい。

【0105】

例えば、ＨＥＭＳ３０は、計画停電の情報から当該計画停電の期間を抽出し、メモリ５０に記憶した複数の分岐回路の各々の消費電力量に基づいて当該計画停電の期間に各分岐回路が消費する電力量を推定する。

【0106】

推定した電力量と蓄電池６０の蓄電量とを比較し、推定した電力量が蓄電池６０の蓄電量以下の場合は、計画停電時にすべての分岐回路に蓄電池６０の電力を供給する。

【0107】

推定した電力量が蓄電池６０の蓄電量を超える場合は、計画停電時に優先順位において上位に規定されている分岐回路に蓄電池６０の電力を供給する。

【0108】

蓄電池６０の蓄電量は、蓄電池制御装置６２が計測した蓄電池６０の電圧値から算出可能であり、各分岐回路の消費電力量は、電流センサ２２Ａ〜２２Ｃによって計測された電流値から算出できる。

【0109】

また、蓄電池６０に加えて太陽光発電装置１６のような自家発電装置による電力を利用できる場合には、計画停電の期間に各分岐回路が消費する電力量として推定した電力量と蓄電池６０の蓄電量と自家発電装置の発電量とを比較する。

【0110】

推定した電力量が蓄電池６０の蓄電量と自家発電装置の発電量との合計以下の場合は、計画停電時にすべての分岐回路に蓄電池及び自家発電装置の電力を供給する。

【0111】

推定した電力量が蓄電池６０の蓄電量と自家発電装置の発電量との合計を超える場合は、計画停電時に優先順位において上位に規定されている分岐回路に蓄電池及び自家発電装置の電力を供給する。

【0112】

本実施の形態では、自家発電装置が内燃機関による発電装置、燃料電池又は太陽光発電装置の場合は、これらの発電装置の定格出力等に基づいて、自家発電装置が供給可能な電力を把握することができる。

【0113】

又は、自家発電装置の発電量を計測するための電流センサ及び電圧センサを別途備えるようにしてもよい。

【0114】

当該電流センサ及び電圧センサが計測した結果をメモリ５０に累積的に記憶しておき、所定期間における当該電流センサ及び電圧センサが計測した結果の平均値に基づいて、自家発電装置が供給可能な電力を把握することができる。

【0115】

なお、所定期間は、最近１週間、最近１カ月等のある程度の長さの期間であればよい。

【0116】

また、本実施の形態では、表示部４６に、蓄電池又は自家発電装置が供給可能な電力と各分岐回路の消費電力量とから蓄電池又は自家発電装置によって電力供給が可能な時間を表示するようにしてもよい。

【0117】

例えば、表示部４６に、「冷蔵庫及び２４時間動作機器以外の全機器の電源をＯＦＦとすることとで、あと５時間電力を供給できます」というメッセージを表示させ、ユーザに節電を促すことも可能である。

【0118】

以上説明したように、本実施の形態では、各分岐回路の電力の消費の傾向から優先的に電力を供給すべき分岐回路を決定し、停電時に蓄電池又は自家発電装置から電力が供給される電力負荷手段を限定できるバックアップ給電システムを提供することができる。

【符号の説明】

【0119】

１０ 建物
１２ 系統電力
１４ 分電盤
１６ 太陽光発電装置
１８ 太陽光発電制御装置
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 分岐回路
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ 電流センサ
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ 分岐回路
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ 分岐ブレーカー
３０ ＨＥＭＳ
３２ 家電機器
３４ 住設機器
３６ ＣＰＵ
３８ ＲＯＭ
４０ ＲＡＭ
４６ 表示部
４８ 操作部
５０ メモリ
６０ 蓄電池
６２ 蓄電池制御装置
７２、７４ ＨＥＭＳバックアップ電力線
１００ 主幹ブレーカー
１２０ 主幹ブレーカー電流センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】