特許 6054689 電力供給システム

(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】6054689

(24)【登録日】2016年12月9日

(45)【発行日】2016年12月27日

(54)【発明の名称】電力供給システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/32 20060101AFI20161219BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20161219BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20161219BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20161219BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/32

   H02J3/38 130

   H02J3/38 170

   H02J3/38 180

   H02J7/00 P

   H02J7/35 K

   H02J7/00 303E

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-211429(P2012-211429)

(22)【出願日】2012年9月25日

(65)【公開番号】特開2014-68451(P2014-68451A)

(43)【公開日】2014年4月17日

【審査請求日】2015年9月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100162031

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 豊彦

(74)【代理人】

【識別番号】100175721

【弁理士】

【氏名又は名称】高木 秀文

(72)【発明者】

【氏名】原田 真宏

(72)【発明者】

【氏名】大澤 淳司

【審査官】 永井 啓司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１４７５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／０５９７６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−１１６０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２１３０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１８６９３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ３／００−７／１２

７／３４−１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽光を受けて発電可能な太陽光発電部と、
商用電源及び前記太陽光発電部にそれぞれ接続され、負荷へと電力を分配する第一分電盤及び第二分電盤と、
前記第一分電盤と接続され、当該第一分電盤と電力のやり取りが可能な第一蓄電装置と、
前記第一分電盤と接続、及び当該接続の解除が可能な第二蓄電装置と、
前記第二分電盤と接続され、当該第二分電盤へと電力を供給可能な燃料電池と、
を具備し、
前記第二蓄電装置が前記第一分電盤と接続され、当該第二蓄電装置から前記第一分電盤へと電力を供給可能とされた場合、前記第一分電盤が前記商用電源及び前記太陽光発電部から切り離されることを特徴とする、
電力供給システム。

【請求項2】

前記第二蓄電装置は走行体に備えられ、
前記第二蓄電装置から前記第一分電盤へと電力を供給可能とされた場合、
前記第一蓄電装置は、
前記第一分電盤に接続された負荷での消費電力が前記第二蓄電装置から供給可能な電力を超えた場合に、当該超えた分の電力を当該第一分電盤に接続された負荷へと供給する負荷追従運転を行うことを特徴とする、
請求項１に記載の電力供給システム。

【請求項3】

前記商用電源が停電した場合、
前記太陽光発電部からの電力を前記第一蓄電装置に充電することを特徴とする、
請求項１又は請求項２に記載の電力供給システム。

【請求項4】

前記燃料電池は、
外部からの電力の供給がない場合であっても発電可能であると共に、電力出力部から当該発電した電力を取り出すことが可能となるように構成され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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、住宅等に備えられる電力供給システムの技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、住宅等に備えられた電力供給システムにおいて、商用電源や太陽光発電部からの電力を蓄電装置（蓄電池）に充電可能とし、それらの電力を適宜負荷（自動車給電装置等）へと供給する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。

【0003】

さらに特許文献１には、当該電力供給システムに、燃料電池等を連携させる構成も示唆されている。

【0004】

上記示唆にもあるように、特許文献１に記載されたような電力供給システムに、燃料電池や電気自動車等に搭載される蓄電装置を連携させることで、さらに利便性の高い電力供給システムを構成することが可能であると考えられる。

【0005】

しかしながら、上述の如き利便性の高い電力供給システムを構成しようとする場合、各機器間での電力のやり取りが複雑になり、当該電力の供給態様の決定が困難である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２−５１６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

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、適切な電力の供給態様を取り入れた、利便性の高い電力供給システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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。

【0009】

即ち、請求項１においては、太陽光を受けて発電可能な太陽光発電部と、商用電源及び前記太陽光発電部にそれぞれ接続され、負荷へと電力を分配する第一分電盤及び第二分電盤と、前記第一分電盤と接続され、当該第一分電盤と電力のやり取りが可能な第一蓄電装置と、前記第一分電盤と接続、及び当該接続の解除が可能な第二蓄電装置と、前記第二分電盤と接続され、当該第二分電盤へと電力を供給可能な燃料電池と、を具備し、前記第二蓄電装置が前記第一分電盤と接続され、当該第二蓄電装置から前記第一分電盤へと電力を供給可能とされた場合、前記第一分電盤が前記商用電源及び前記太陽光発電部から切り離されるものである。

【0010】

請求項２においては、前記第二蓄電装置は走行体に備えられ、前記第二蓄電装置から前記第一分電盤へと電力を供給可能とされた場合、前記第一蓄電装置は、前記第一分電盤に接続された負荷での消費電力が前記第二蓄電装置から供給可能な電力を超えた場合に、当該超えた分の電力を当該第一分電盤に接続された負荷へと供給する負荷追従運転を行うものである。

【0011】

請求項３においては、前記商用電源が停電した場合、前記太陽光発電部からの電力を前記第一蓄電装置に充電するものである。

【0012】

請求項４においては、前記燃料電池は、外部からの電力の供給がない場合であっても発電可能であると共に、電力出力部から当該発電した電力を取り出すことが可能となるように構成されるものである。

【発明の効果】

【0013】

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

【0014】

請求項１においては、第二蓄電装置からの電力と燃料電池からの電力とが互いに干渉することがなく、第一蓄電装置、第二蓄電装置、商用電源、太陽光発電部及び燃料電池からの電力を適宜負荷へと供給することができ、利便性の高い電力供給システムを提供することができる。

【0015】

請求項２においては、第一分電盤に接続された負荷での消費電力が前記第二蓄電装置から供給可能な電力を超えた場合であっても、極力商用電源及び太陽光発電部からの電力を使用しないようにすることができる。これによって、第一蓄電装置及び第二蓄電装置に充電された電力を有効に利用することができ、利便性の高い電力供給システムを提供することができる。

【0016】

請求項３においては、停電時において太陽光発電部で発電された電力を有効に利用することができ、利便性の高い電力供給システムを提供することができる。

【0017】

請求項４においては、商用電源から燃料電池への電力の供給がなされない停電時においても、当該燃料電池で発電を行うことが可能であると共に、当該発電した電力を電力出力部から取り出すことができ、利便性の高い電力供給システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】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。

【図2】電力供給システムの第一供給態様を示したブロック図。

【図3】電力供給システムの第二供給態様を示したブロック図。

【図4】同じく第二供給態様において、負荷追従運転の様子を示したブロック図。

【図5】電力供給システムの第三供給態様を示したブロック図。

【図6】電力供給システムの第四供給態様を示したブロック図。

【図7】同じく第四供給態様において、車載型蓄電装置が接続されていない場合を示したブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下では、図１を用いて、本発明の実施の一形態に係る電力供給システム１の構成について説明する。

【0020】

電力供給システム１は、住宅に設けられ、商用電源２００からの電力及び太陽光を利用して発電された電力を負荷へと適宜供給するものである。電力供給システム１は、主として太陽光発電部１０、第一パワーコンディショナ２０、車載型蓄電装置３０、スイッチ部４０、第一分電盤５０、定置型蓄電装置６０、第二パワーコンディショナ７０、第一負荷８０、第二分電盤９０、燃料電池１００、遮断器１１０及び第二負荷１２０を具備する。

【0021】

太陽光発電部１０は、太陽光を利用して発電する装置であり、太陽電池パネル等により構成される。太陽光発電部１０は、例えば、住宅の屋根の上等の日当たりの良い場所に設置される。

【0022】

第一パワーコンディショナ２０は、電力を適宜変換するものである。具体的には、第一パワーコンディショナ２０は太陽光発電部１０に接続され、当該太陽光発電部１０において発電された直流電力を交流電力に変換して出力する。
第一パワーコンディショナ２０には、停電時（商用電源２００からの電力が供給不能な場合）における「自立運転モード」のＯＮとＯＦＦとを切り替えるための運転切替スイッチ（不図示）が設けられる。
また、第一パワーコンディショナ２０には、停電時（非常時）において「自立運転モード」がＯＮに切り替えられた場合に、太陽光発電部１０からの電力を取り出すための非常用コンセント（不図示）が設けられる。当該非常用コンセントは、後述する第二パワーコンディショナ７０と接続される。

【0023】

車載型蓄電装置３０は、本発明に係る第二蓄電装置の一実施形態である。車載型蓄電装置３０は、リチウムイオン電池等により構成されると共に走行体である電気自動車（ＥＶ ： Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）に搭載され、当該電気自動車が走行するための電力を供給する、比較的大型（大容量）の蓄電装置である。車載型蓄電装置３０は、電力を充電することができると共に、当該充電された電力を放電することができる。

【0024】

スイッチ部４０は、電力の流通経路を切り替えるものである。スイッチ部４０は、切替スイッチ４１を具備する。

【0025】

切替スイッチ４１は、商用電源２００、第一パワーコンディショナ２０、後述する第一分電盤５０及び後述する第二分電盤９０にそれぞれ接続されると共に、車載型蓄電装置３０に接続可能とされ、これらの間での電力の流通経路を切り替えることができる。

【0026】

第一分電盤５０は、供給される電力を後述する第一負荷８０・８０・・・へと分配するものである。第一分電盤５０は、スイッチ部４０及び後述する第二パワーコンディショナ７０にそれぞれ接続される。また、第一分電盤５０は、後述する第一負荷８０・８０・・・にそれぞれ接続され、当該第一負荷８０・８０・・・の要求に応じて電力を分配することができる。

【0027】

定置型蓄電装置６０は、本発明に係る第一蓄電装置の一実施形態である。定置型蓄電装置６０は、リチウムイオン電池等により構成され、前記住宅に設置される蓄電装置である。定置型蓄電装置６０は、電力を充電することができると共に、当該充電された電力を放電することができる。

【0028】

第二パワーコンディショナ７０は、電力を適宜変換するものである。具体的には、第二パワーコンディショナ７０は定置型蓄電装置６０に接続され、当該定置型蓄電装置６０からの直流電力を交流電力に変換して出力する。また、第二パワーコンディショナ７０は第一パワーコンディショナ２０及び第一分電盤５０に接続され、当該第一パワーコンディショナ２０及び第一分電盤５０からの交流電力を直流電力に変換して定置型蓄電装置６０へと供給することができる。

【0029】

第一負荷８０・８０・・・は、本発明に係る負荷の一実施形態である。第一負荷８０・８０・・・は、前記住宅において電力が消費される電化製品等が接続される回路であり、特に、停電時（非常時）に電力を供給する必要性が高いものである。例えば、住宅の場合、リビングに設けられるコンセントや照明、冷蔵庫等に電力を供給する回路を第一負荷８０・８０・・・として選定することができる。第一負荷８０・８０・・・は、例えば部屋ごとや、大きな電力を消費する機器専用のコンセントごとに設けられる。第一負荷８０・８０・・・は、それぞれ第一分電盤５０に接続される。

【0030】

第二分電盤９０は、供給される電力を後述する第二負荷１２０・１２０・・・へと分配するものである。第二分電盤９０は、商用電源２００、太陽光発電部１０、スイッチ部４０及び後述する遮断器１１０にそれぞれ接続される。また、第二分電盤９０は、後述する第二負荷１２０・１２０・・・にそれぞれ接続され、当該第二負荷１２０・１２０・・・の要求に応じて電力を分配することができる。

【0031】

燃料電池１００は、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ ： Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）等により構成され、前記住宅に設置される燃料電池である。燃料電池１００は、供給される燃料（例えば、水素等）を用いて発電することが可能である。また、燃料電池１００は図示せぬ貯湯ユニットを備え、発電時に発生する熱を用いて当該貯湯ユニット内で湯を沸かすことができる。燃料電池１００は、後述する遮断器１１０に接続される。

【0032】

また、燃料電池１００は停電時においても発電が可能な停電対応型燃料電池として構成される。
具体的には、燃料電池１００により発電する際には多少の電力が必要であり、当該電力は商用電源２００から供給される。このため、商用電源２００が停電した場合には、通常の（停電対応型でない）燃料電池は発電することができない。そこで本実施形態に係る燃料電池１００は、図示せぬ蓄電装置を具備し、商用電源２００が停電した場合であっても当該蓄電装置からの電力を用いて発電することが可能とされている。

【0033】

また、燃料電池１００は特定コンセント１０１を具備する。特定コンセント１０１は、本発明に係る電力出力部の一実施形態であり、燃料電池１００において発電された電力、及び第二分電盤９０から供給される電力を出力することができる。当該特定コンセント１０１には、居住者が使用したい電気機器を任意に接続することができる。

【0034】

遮断器１１０は、電力の流通の可否を切り替えるものである。遮断器１１０は、第二分電盤９０と燃料電池１００（及び特定コンセント１０１）との間に介設される。

【0035】

第二負荷１２０・１２０・・・は、本発明に係る負荷の一実施形態である。第二負荷１２０・１２０・・・は、前記住宅において電力が消費される電化製品等が接続される回路であり、特に、停電時（非常時）に電力を供給する必要性が低いものである。例えば、住宅の場合、リビング以外の部屋に設けられるコンセント等に電力を供給する回路を第二負荷１２０・１２０・・・として選定することができる。第二負荷１２０・１２０・・・は、例えば部屋ごとや、大きな電力を消費する機器専用のコンセントごとに設けられる。第二負荷１２０・１２０・・・は、それぞれ第二分電盤９０に接続される。

【0036】

以下では、上述の如く構成された電力供給システム１における電力の供給態様について説明する。

【0037】

なお、以下の説明におけるスイッチ部４０の切り替え操作、第一パワーコンディショナ２０及び第二パワーコンディショナ７０による電力の変換や流通方向の変更、並びに遮断器１１０による電力の流通の可否の切り替えは、図示しないホームサーバ等の制御手段により制御される構成とすることや、スイッチ部４０や各パワーコンディショナ等が有する制御部によりそれぞれ制御される構成とすることが可能であり、本発明はこれを限定するものではない。

【0038】

まず、図２を用いて、商用電源２００からの電力が問題なく供給可能（すなわち、停電していない状態）であり、かつ、車載型蓄電装置３０がスイッチ部４０に接続されていない場合（例えば、住宅の居住者が電気自動車（ＥＶ）に乗って外出している場合等）における電力の供給態様（以下、この電力の供給態様を、単に「第一供給態様」と記す）について説明する。

【0039】

第一供給態様においては、スイッチ部４０の切替スイッチ４１は、太陽光発電部１０（第一パワーコンディショナ２０）及び商用電源２００からの電力を第一分電盤５０へと供給可能となるように切り替えられている。また、遮断器１１０は、第二分電盤９０と燃料電池１００との間の電力の流通が可能となるように切り替えられている。

【0040】

通常、すなわち商用電源２００からの電力が問題なく供給可能な場合、第一パワーコンディショナ２０の運転切替スイッチは居住者によってＯＦＦに切り替えられている。この場合、第一パワーコンディショナ２０の自立運転モードはＯＦＦとされ、当該第一パワーコンディショナ２０から第二パワーコンディショナ７０への電力の取り出しはできない。

【0041】

この状態においては、太陽光発電部１０において発電された直流電力は、第一パワーコンディショナ２０において交流電力に変換される。当該変換された電力は、スイッチ部４０を介して第一分電盤５０へと供給されると共に、第二分電盤９０へも供給される。また、商用電源２００からの交流電力も、スイッチ部４０を介して第一分電盤５０へと供給されると共に、第二分電盤９０へも供給される。

【0042】

定置型蓄電装置６０に充電されている電力は、第二パワーコンディショナ７０において交流電力に変換され、第一分電盤５０へと供給される。

【0043】

燃料電池１００において発電された電力は、遮断器１１０を介して第二分電盤９０へと供給されると共に、特定コンセント１０１へも供給される。

【0044】

太陽光発電部１０、商用電源２００及び定置型蓄電装置６０から第一分電盤５０に供給された電力は、第一負荷８０・８０・・・に供給可能とされる。すなわち、居住者は、太陽光発電部１０、商用電源２００及び定置型蓄電装置６０からの電力によって、リビングに設けられるコンセントや照明、冷蔵庫等を使用することができる。

【0045】

また、太陽光発電部１０、商用電源２００及び燃料電池１００から第二分電盤９０に供給された電力は、第二負荷１２０・１２０・・・に供給可能とされる。すなわち、居住者は、太陽光発電部１０、商用電源２００及び燃料電池１００からの電力によって、リビング以外の部屋に設けられるコンセントに接続された電気機器等を使用することができる。

【0046】

さらに、燃料電池１００において発電された電力は、特定コンセント１０１からも取り出すことができる。すなわち、居住者は、当該特定コンセント１０１に任意の電気機器を接続することで、当該電気機器を使用することができる。

【0047】

また、太陽光発電部１０及び商用電源２００から第一分電盤５０に供給された電力は、第二パワーコンディショナ７０において直流電力に変換され、適宜の時間帯に定置型蓄電装置６０に充電される。当該充電する時間帯は予め任意に設定することができ、前記制御手段等によって第二パワーコンディショナ７０の運転を制御することで当該設定された時間帯に定置型蓄電装置６０を充電することができる。例えば深夜に充電するように設定すれば、料金の安い深夜電力を定置型蓄電装置６０に充電することができる。また、昼間の太陽光が十分に照射される時間帯に太陽光発電部１０からの電力を充電するように設定すれば、当該太陽光発電部１０において自然エネルギー（太陽光）を利用して発電された電力を定置型蓄電装置６０に充電することができる。

【0048】

また、負荷（第一負荷８０・８０・・・及び第二負荷１２０・１２０・・・）で消費する電力が、太陽光発電部１０からの電力だけで十分まかなえる場合は、商用電源２００及び燃料電池１００からの電力を用いないようにすることも可能である。これによって、電力料金及び燃料費を節約することができる。

【0049】

さらに、太陽光発電部１０からの電力が余る場合、当該余った電力（余剰電力）を商用電源２００へと逆潮流させ、電力会社に売却（売電）することができる。

【0050】

次に、図３及び図４を用いて、商用電源２００からの電力が問題なく供給可能（すなわち、停電していない状態）であり、かつ、車載型蓄電装置３０がスイッチ部４０に接続されている場合における電力の供給態様（以下、この電力の供給態様を、単に「第二供給態様」と記す）について説明する。

【0051】

図３に示すように、第二供給態様においては、例えば、電気自動車（ＥＶ）が住宅に設けられたコンセントに接続される等して、車載型蓄電装置３０がスイッチ部４０に接続される。この第二供給態様においては、スイッチ部４０の切替スイッチ４１は、車載型蓄電装置３０からの電力を第一分電盤５０へと供給可能となるように切り替えられている。また、遮断器１１０は、第二分電盤９０と燃料電池１００との間の電力の流通が可能となるように切り替えられている。

【0052】

この状態においては、車載型蓄電装置３０に充電されている電力はスイッチ部４０（切替スイッチ４１）を介して第一分電盤５０へと供給される。

【0053】

車載型蓄電装置３０から第一分電盤５０に供給された電力は、第一負荷８０・８０・・・に供給可能とされる。すなわち、居住者は、車載型蓄電装置３０からの電力によって、リビングに設けられるコンセントや照明、冷蔵庫等を使用することができる。

【0054】

このように、車載型蓄電装置３０は、商用電源２００に代わって第一負荷８０・８０・・・へ多くの電力を供給することになる。

【0055】

一方、太陽光発電部１０及び商用電源２００からの電力は、第二分電盤９０へと供給される。

【0056】

また、燃料電池１００において発電された電力は、遮断器１１０を介して第二分電盤９０へと供給されると共に、特定コンセント１０１へも供給される。

【0057】

太陽光発電部１０、商用電源２００及び燃料電池１００から第二分電盤９０に供給された電力は、第二負荷１２０・１２０・・・に供給可能とされる。すなわち、居住者は、太陽光発電部１０、商用電源２００及び燃料電池１００からの電力によって、リビング以外の部屋に設けられるコンセントに接続された電気機器等を使用することができる。

【0058】

また、図４に示すように、第一負荷８０・８０・・・で消費される電力（消費電力）が車載型蓄電装置３０から供給可能な電力（最大出力）を超えた場合には、当該超えた分（不足分）の電力が定置型蓄電装置６０から第一負荷８０・８０・・・へと供給される。

【0059】

より詳細には、定置型蓄電装置６０に充電されている電力も、第一分電盤５０へと供給される。このようにして、車載型蓄電装置３０からの電力に加えて、定置型蓄電装置６０からの電力も、第一負荷８０・８０・・・に供給可能とされる。

【0060】

このように、第一負荷８０・８０・・・で消費される電力に応じて定置型蓄電装置６０から当該第一負荷８０・８０・・・へと供給される電力量を調節する運転（いわゆる、負荷追従運転）は、第二パワーコンディショナ７０によって制御される。

【0061】

定置型蓄電装置６０が負荷追従運転を行うことによって、第一負荷８０・８０・・・の消費電力が車載型蓄電装置３０から供給可能な電力（最大出力）を超えた場合であっても、切替スイッチ４１を切り替えて商用電源２００からの電力を使用する必要がない。

【0062】

なお、第一負荷８０・８０・・・の消費電力が、車載型蓄電装置３０及び定置型蓄電装置６０から供給可能な電力（最大出力）を超えた場合には、スイッチ部４０の切替スイッチ４１が太陽光発電部１０（第一パワーコンディショナ２０）及び商用電源２００からの電力を第一分電盤５０へと供給可能となるように切り替えられる（前述の図２に示した状態と同様）。これによって、第一負荷８０・８０・・・が必要とする電力を、当該商用電源２００及び太陽光発電部１０から確実に供給することができる。

【0063】

また、第二負荷１２０・１２０・・・で消費する電力が、太陽光発電部１０からの電力だけで十分まかなえる場合は、商用電源２００及び燃料電池１００からの電力を用いないようにすることも可能である。これによって、電力料金及び燃料費を節約することができる。

【0064】

さらに、太陽光発電部１０からの電力が余る場合、当該余った電力（余剰電力）を商用電源２００へと逆潮流させ、電力会社に売却（売電）することができる。

【0065】

次に、図５を用いて、停電時（商用電源２００からの電力が供給不能な場合）であり、かつ、車載型蓄電装置３０がスイッチ部４０に接続されている場合における電力の供給態様（以下、この電力の供給態様を、単に「第三供給態様」と記す）について説明する。

【0066】

第三供給態様においては、第二供給態様（図３及び図４参照）と同様に、スイッチ部４０の切替スイッチ４１は、車載型蓄電装置３０からの電力を第一分電盤５０へと供給可能となるように切り替えられている。また、遮断器１１０は、第二分電盤９０と燃料電池１００との間の電力の流通が不可能となるように切り替えられている。

【0067】

停電時（非常時）においては、電力会社の電力復旧作業を妨げないように、原則として、商用電源２００及び第一パワーコンディショナ２０からスイッチ部４０及び第二分電盤９０への電力系統に電力が流されることがない。

【0068】

この停電時（非常時）においては、居住者は、第一パワーコンディショナ２０の運転切替スイッチをＯＮに切り替える。これによって、第一パワーコンディショナ２０の自立運転モードがＯＮとされ、当該第一パワーコンディショナ２０から第二パワーコンディショナ７０への電力の取り出しが可能となる。

【0069】

なお、当該運転切替スイッチは、第一パワーコンディショナ２０が停電を検出し、当該第一パワーコンディショナ２０によって自動的にＯＮに切り替えられるように構成することも可能である。

【0070】

この状態においては、太陽光発電部１０において発電された電力は、第一パワーコンディショナ２０を介して第二パワーコンディショナ７０へと供給される。当該電力は、第二パワーコンディショナ７０を介して定置型蓄電装置６０に充電される。

【0071】

また、車載型蓄電装置３０に充電されている電力は、第二供給態様（図３参照）と同様に、第一負荷８０・８０・・・へと供給可能とされる。

【0072】

また、図５に示すように、商用電源２００が停電した場合、燃料電池１００は自身が備える蓄電装置からの電力を用いて発電を行い、当該発電された電力を特定コンセント１０１から出力可能とする。従って、当該特定コンセント１０１に接続された電機機器は継続して使用することが可能となる。また、燃料電池１００は発電を行うことができるため、当該発電と同時に湯を沸かすこともできる。

【0073】

この場合において、遮断器１１０を介する電力の流通は不可能であるため、燃料電池１００において発電された電力は、商用電源２００へと逆潮流されることはない。また、商用電源２００、太陽光発電部１０及び燃料電池１００から第二分電盤９０への電力の供給は断たれるため、第二負荷１２０・１２０・・・の電気機器を使用することはできない。

【0074】

次に、図６を用いて、停電時（商用電源２００からの電力が供給不能な場合）であり、かつ、車載型蓄電装置３０に充電されていた電力が空になった場合における電力の供給態様（以下、この電力の供給態様を、単に「第四供給態様」と記す）について説明する。

【0075】

第四供給態様においては、スイッチ部４０の切替スイッチ４１は、太陽光発電部１０（第一パワーコンディショナ２０）、商用電源２００及び車載型蓄電装置３０それぞれからの電力が第一分電盤５０へ供給不能となるように切り替えられている。また、遮断器１１０は、第二分電盤９０と燃料電池１００との間の電力の流通が不可能となるように切り替えられている。

【0076】

この状態においては、定置型蓄電装置６０に充電されている電力が、第二パワーコンディショナ７０において交流電力に変換され、第一負荷８０・８０・・・へと供給される。これによって、停電時に車載型蓄電装置３０の充電が空になっても、停電時（非常時）に電力を供給する必要性が高い第一負荷８０・８０・・・には電力を供給することができる。

【0077】

また、第一供給態様及び第二供給態様（図２から図４までを参照）においては、定置型蓄電装置６０から出力される電力の電圧が高くなって当該電力が商用電源２００、車載型蓄電装置３０及び燃料電池１００に流れてしまう（逆潮流が発生する）のを防止するために、当該定置型蓄電装置６０から出力される電力の電圧は第二パワーコンディショナ７０によって（例えば、１００Ｖに）抑制されている。

【0078】

しかし、第四供給態様（図６参照）においては、定置型蓄電装置６０と商用電源２００、車載型蓄電装置３０及び燃料電池１００とは切替スイッチ４１によって切り離されているため、当該定置型蓄電装置６０から出力される電力の電圧が高くなっても、当該電力が商用電源２００、車載型蓄電装置３０及び燃料電池１００に流れるおそれがない。このため、第四供給態様においては、定置型蓄電装置６０から出力される電力の電圧を、第二パワーコンディショナ７０によって高く（例えば、２００Ｖに）設定することができる。

【0079】

さらに、第三供給態様（図５参照）と同様に、燃料電池１００によって発電された電力は、特定コンセント１０１から出力可能とされる。

【0080】

なお、第四供給態様（図６参照）は、停電時（商用電源２００からの電力が供給不能な場合）であり、かつ、車載型蓄電装置３０に充電されていた電力が空になった場合における電力の供給態様であるものとしたが、停電時であり、かつ、車載型蓄電装置３０がスイッチ部４０に接続されていない場合（図７参照）にも同様に電力を供給することが可能である。

【0081】

上述の如く、電力供給システム１の第一供給態様（図２参照）においては、商用電源２００、太陽光発電部１０、定置型蓄電装置６０及び燃料電池１００からの電力を適宜第一負荷８０・８０・・・及び第二負荷１２０・１２０・・・に供給すると共に、適宜定置型蓄電装置６０に充電することができる。また、余剰電力が発生する場合には、当該余剰電力を商用電源２００へと逆潮流させ、売電することができる。

【0082】

車載型蓄電装置３０がスイッチ部４０に接続されると（第二供給態様（図３及び図４）参照）、商用電源２００及び太陽光発電部１０からの電力に代わって、当該車載型蓄電装置３０からの電力を第一負荷８０・８０・・・に供給することができる。一方、第二負荷１２０・１２０・・・へは、商用電源２００、太陽光発電部１０及び燃料電池１００から電力が供給される。このように、車載型蓄電装置３０と燃料電池１００とを切り離すことで、当該車載型蓄電装置３０からの電力と燃料電池１００からの電力の干渉を防止しながら、これらからの電力を有効に利用することができる。

【0083】

また、この状態で停電が発生しても（第三供給態様（図５）参照）、当該車載型蓄電装置３０からの電力は問題なく第一負荷８０・８０・・・に供給することができる。また、この場合、太陽光発電部１０からの電力は定置型蓄電装置６０に充電される。このように、停電時に逆潮流（売電）することができない太陽光発電部１０からの電力を定置型蓄電装置６０に充電することで、当該電力を後に有効に利用することが可能となる。さらに、この場合、燃料電池１００において発電された電力を特定コンセント１０１から取り出すことができ、停電時であっても当該燃料電池１００からの電力を有効に利用することができる。

【0084】

さらに、この状態で車載型蓄電装置３０に充電された電力が空になった場合（第四供給態様（図６）参照）、定置型蓄電装置６０からの電力が第一負荷８０・８０・・・に供給される。これによって、車載型蓄電装置３０の充電が空になった場合に、前述の第三供給態様（図５参照）において定置型蓄電装置６０に充電された電力を用いて第一負荷８０・８０・・・を使用することができる。このように、本実施形態に係る電力供給システム１においては、停電が発生した場合であっても、第三供給態様及び第四供給態様に亘って第一負荷８０・８０・・・を継続して長時間使用することが可能となる。

【0085】

以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム１は、
太陽光を受けて発電可能な太陽光発電部１０と、
商用電源２００及び太陽光発電部１０にそれぞれ接続され、負荷（第一負荷８０・８０・・・及び第二負荷１２０・１２０・・・）へと電力を分配する第一分電盤５０及び第二分電盤９０と、
第一分電盤５０と接続され、当該第一分電盤５０と電力のやり取りが可能な定置型蓄電装置６０（第一蓄電装置）と、
第一分電盤５０と接続可能な車載型蓄電装置３０（第二蓄電装置）と、
第二分電盤９０と接続され、当該第二分電盤９０へと電力を供給可能な燃料電池１００と、
を具備し、
車載型蓄電装置３０が第一分電盤５０と接続され、当該車載型蓄電装置３０から第一分電盤５０へと電力を供給可能とされた場合、第一分電盤５０が商用電源２００及び太陽光発電部１０から切り離されるものである（第二供給態様（図３）参照）。
このように構成することにより、車載型蓄電装置３０からの電力と燃料電池１００からの電力とが互いに干渉することがなく、定置型蓄電装置６０、車載型蓄電装置３０、商用電源２００、太陽光発電部１０及び燃料電池１００からの電力を適宜負荷へと供給することができ、利便性の高い電力供給システム１を提供することができる。

【0086】

また、車載型蓄電装置３０は走行体に備えられ、
車載型蓄電装置３０から第一分電盤５０へと電力を供給可能とされた場合、
定置型蓄電装置６０は、
第一分電盤５０に接続された負荷での消費電力が車載型蓄電装置３０から供給可能な電力を超えた場合に、当該超えた分の電力を当該第一分電盤５０に接続された負荷へと供給する負荷追従運転を行うものである（第二供給態様（図４）参照）。
このように構成することにより、第一分電盤５０に接続された負荷での消費電力が車載型蓄電装置３０から供給可能な電力を超えた場合であっても、極力商用電源２００及び太陽光発電部１０からの電力を使用しないようにすることができる。これによって、定置型蓄電装置６０及び車載型蓄電装置３０に充電された電力を有効に利用することができ、利便性の高い電力供給システム１を提供することができる。

【0087】

また、電力供給システム１は、
商用電源２００が停電した場合、
太陽光発電部１０からの電力を定置型蓄電装置６０に充電するものである（第三供給態様（図５）参照）。
このように構成することにより、停電時において太陽光発電部１０で発電された電力を有効に利用することができ、利便性の高い電力供給システム１を提供することができる。

【0088】

また、燃料電池１００は、
外部からの電力の供給がない場合であっても発電可能であると共に、特定コンセント１０１（電力出力部）から当該発電した電力を取り出すことが可能となるように構成されるものである（第三供給態様（図５）及び第四供給態様（図６及び図７）参照）。
このように構成することにより、商用電源２００から燃料電池１００への電力の供給がなされない停電時においても、当該燃料電池１００で発電を行うことが可能であると共に、当該発電した電力を特定コンセント１０１から取り出すことができ、利便性の高い電力供給システム１を提供することができる。

【0089】

また、電力供給システム１は、
商用電源２００が停電し、かつ、車載型蓄電装置３０から第一分電盤５０への電力供給が不可能となった場合、
定置型蓄電装置６０からの電力を第一負荷８０・８０・・・へと供給するものである（第四供給態様（図６及び図７）参照）。
このように構成することにより、車載型蓄電装置３０からの電力供給がなくなった場合であっても、第一負荷８０・８０・・・に電力を供給することができる。これによって、当該第一負荷８０・８０・・・を継続して使用することができ、利便性の高い電力供給システム１を提供することができる。

【0090】

なお、上記実施形態においては、電力供給システム１は住宅に設けられるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、その他（例えば、工場等）の種々の建築物に適用することが可能である。
また、上記実施形態においては、車載型蓄電装置３０が搭載される走行体の一例として電気自動車（ＥＶ）を例示したが、本発明に係る走行体はこれに限るものではない。すなわち、走行体としては各種の車両を適用することが可能であり、例えばプラグインハイブリッド車やその他二輪車等であっても良い。
また、上記実施形態においては、車載型蓄電装置３０（本発明に係る第二蓄電装置の一実施形態）は走行体に備えられるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、本発明に係る第二蓄電装置は第一分電盤５０と接続可能（接続、及び当該接続の解除が可能）なものであれば良い。例えば、一定の範囲の土地に建てられた複数の分譲住宅が、共同で利用する大型の定置型蓄電装置等であっても良い。
また、上記実施形態において、車載型蓄電装置３０及び定置型蓄電装置６０はリチウムイオン電池等により構成されるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、例えばニッケル水素電池等により構成されるものであっても良い。
また、上記実施形態において、燃料電池１００は固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）により構成されるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）、りん酸形燃料電池（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ）等により構成されるものであっても良い。
また、上記実施形態においては、本発明に係る燃料電池の電力出力部の一実施形態として、居住者が使用したい電気機器を任意に接続することができる特定コンセント１０１を例に挙げたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、本発明に係る電力出力部は、燃料電池で発電された電力を取り出すことが可能な部分であれば良い。例えば、予め外部の回路と接続された（居住者が任意に接続を解除できない）部分であっても良い。

【符号の説明】

【0091】

１ 電力供給システム
１０ 太陽光発電部
２０ 第一パワーコンディショナ
３０ 車載型蓄電装置（第二蓄電装置）
４０ スイッチ部
５０ 第一分電盤
６０ 定置型蓄電装置（第一蓄電装置）
７０ 第二パワーコンディショナ
８０ 第一負荷（負荷）
９０ 第二分電盤
１００ 燃料電池
１０１ 特定コンセント（電力出力部）
１１０ 遮断器
１２０ 第二負荷（負荷）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】