特開 2022-143688 電力供給システムおよび該システムを構成する補助分電盤

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022143688

(43)【公開日】2022-10-03

(54)【発明の名称】電力供給システムおよび該システムを構成する補助分電盤

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20220926BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20220926BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20220926BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20220926BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20220926BHJP

   H02B 1/40 20060101ALI20220926BHJP

   B60L 55/00 20190101ALI20220926BHJP

【ＦＩ】

H02J3/38 180

H02J3/32

H02J3/38 130

H02J9/06 120

H02J7/34 G

H02J7/00 P

H02B1/40 A

B60L55/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021044339

(22)【出願日】2021-03-18

(71)【出願人】

【識別番号】000004606

【氏名又は名称】ニチコン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000475

【氏名又は名称】特許業務法人みのり特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】勝本 直也

(72)【発明者】

【氏名】宮川 喜一

【テーマコード（参考）】

5G015

5G066

5G211

5G503

5H125

【Ｆターム（参考）】

5G015GA02

5G015JA32

5G015JA52

5G066HA11

5G066HB06

5G066HB09

5G066JA01

5G066JA02

5G066JB03

5G211AA05

5G211AA07

5G211DD11

5G211GG01

5G211GG04

5G211GG06

5G503AA01

5G503BA02

5G503BB01

5G503DA05

5G503FA06

5G503GB03

5G503GB06

5H125AA01

5H125AC12

5H125AC24

5H125BC24

(57)【要約】

【課題】蓄電装置、Ｖ２Ｈ装置および太陽光発電装置の電力を住宅用分電盤に供給することを可能にする補助分電盤を提供する。
【解決手段】補助分電盤１０は、自動経路切替器ＳＷａおよび手動経路切替器ＳＷｂを備えている。自動経路切替器ＳＷａは、第１固定接点ａが端子Ｔ１１（商用電力系統２）および端子Ｔ１２（蓄電装置２０の連系入出力端子Ｔ２１）に接続され、第２固定接点ｂが端子Ｔ１３（同自立出力端子Ｔ２２）に接続されている。手動経路切替器ＳＷｂは、第３固定接点ｄが第１可動接点ｃおよび端子Ｔ１４（Ｖ２Ｈ装置３０の連系入出力端子Ｔ３１）に接続され、第４固定接点ｅが端子Ｔ１５（同自立出力端子Ｔ３２）に接続され、第２可動接点ｆが端子Ｔ１６（太陽光発電装置４０の連系出力端子Ｔ４１）および端子Ｔ１７（住宅用分電盤３）に接続されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

商用電力系統、蓄電装置、Ｖ２Ｈ装置、太陽光発電装置および住宅用分電盤に接続して使用される補助分電盤であって、
前記商用電力系統に接続される系統接続用端子と、
前記蓄電装置の連系入出力端子に接続される第１蓄電装置接続用端子と、
前記蓄電装置の自立出力端子に接続される第２蓄電装置接続用端子と、
前記Ｖ２Ｈ装置の連系入出力端子に接続される第１Ｖ２Ｈ装置接続用端子と、
前記Ｖ２Ｈ装置の自立出力端子に接続される第２Ｖ２Ｈ装置接続用端子と、
前記太陽光発電装置の連系出力端子に接続される発電装置接続用端子と、
前記住宅用分電盤に接続される分電盤接続用端子と、
状況に応じて経路を自動的に切り替える自動経路切替器と、
ユーザの操作により経路を切り替える手動経路切替器と、
を備え、
前記自動経路切替器は、第１固定接点、第２固定接点および第１可動接点を有し、前記第１固定接点は、前記系統接続用端子および前記第１蓄電装置接続用端子に接続され、前記第２固定接点は、前記第２蓄電装置接続用端子に接続され、
前記手動経路切替器は、第３固定接点、第４固定接点および第２可動接点を有し、前記第３固定接点は、前記第１可動接点および前記第１Ｖ２Ｈ装置接続用端子に接続され、前記第４固定接点は、前記第２Ｖ２Ｈ装置接続用端子に接続され、前記第２可動接点は、前記発電装置接続用端子および前記分電盤接続用端子に接続され、
前記自動経路切替器の前記第１可動接点は、前記商用電力系統が正常なときは前記第１固定接点に接続され、前記商用電力系統に停電が発生して前記蓄電装置が自立運転を行っているときは前記第２固定接点に接続されるよう構成されている
ことを特徴とする補助分電盤。

【請求項2】

商用電力系統および住宅用分電盤に接続して使用される、蓄電装置、Ｖ２Ｈ装置、太陽光発電装置および補助分電盤を備えた電力供給システムであって、
前記補助分電盤は、
前記商用電力系統に接続される系統接続用端子と、
前記蓄電装置の連系入出力端子に接続された第１蓄電装置接続用端子と、
前記蓄電装置の自立出力端子に接続された第２蓄電装置接続用端子と、
前記Ｖ２Ｈ装置の連系入出力端子に接続された第１Ｖ２Ｈ装置接続用端子と、
前記Ｖ２Ｈ装置の自立出力端子に接続された第２Ｖ２Ｈ装置接続用端子と、
前記太陽光発電装置の連系出力端子に接続された発電装置接続用端子と、
前記住宅用分電盤に接続される分電盤接続用端子と、
状況に応じて経路を自動的に切り替える自動経路切替器と、
ユーザの操作により経路を切り替える手動経路切替器と、
を含み、
前記自動経路切替器は、第１固定接点、第２固定接点および第１可動接点を有し、前記第１固定接点は、前記系統接続用端子および前記第１蓄電装置接続用端子に接続され、前記第２固定接点は、前記第２蓄電装置接続用端子に接続され、
前記手動経路切替器は、第３固定接点、第４固定接点および第２可動接点を有し、前記第３固定接点は、前記第１可動接点および前記第１Ｖ２Ｈ装置接続用端子に接続され、前記第４固定接点は、前記第２Ｖ２Ｈ装置接続用端子に接続され、前記第２可動接点は、前記発電装置接続用端子および前記分電盤接続用端子に接続され、
前記自動経路切替器の前記第１可動接点は、前記商用電力系統が正常なときは前記第１固定接点に接続され、前記商用電力系統に停電が発生して前記蓄電装置が自立運転を行っているときは前記第２固定接点に接続されるよう構成されている
ことを特徴とする電力供給システム。

【請求項3】

前記蓄電装置は、前記商用電力系統に連系することができ、
前記Ｖ２Ｈ装置は、前記蓄電装置の自立出力または前記商用電力系統に連系することができ、
前記太陽光発電装置は、前記Ｖ２Ｈ装置の自立出力、前記蓄電装置の自立出力または前記商用電力系統に連系することができる
ことを特徴とする請求項２に記載の電力供給システム。

【請求項4】

前記太陽光発電装置の自立出力端子が前記蓄電装置の補助入力端子に接続され、前記接続を介して前記太陽光発電装置から前記蓄電装置への電力の供給が可能となっている
ことを特徴とする請求項２または請求項３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、商用電力系統、住宅用分電盤および電動車に接続して使用される電力供給システムおよび該システムを構成する補助分電盤に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、商用電力系統（以下、単に「系統」ともいう）に停電が発生したときに系統に代わって住宅内の各種負荷に必要な電力を供給するために、一般的な分電盤（以下、「住宅用分電盤」という）とは別に補助分電盤を設けることが提案されている。例えば、特許文献１，２には、停電が発生したときに蓄電システムに蓄えられた電力を住宅負荷に供給することを可能にする補助分電盤（全負荷対応型分電盤）が記載されている。また、特許文献３には、停電が発生したときにハイブリッド車に蓄えられた電力を住宅負荷に供給することを可能にする補助分電盤（拡張分電盤）が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１９８２０３号公報

【特許文献2】特開２０１９－１９８２０４号公報

【特許文献2】特開２０１１－２３４５６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、出願人の知る限り、停電が発生したときに系統に代わる電力供給源となる蓄電装置、Ｖ２Ｈ（Vehicle to Home）装置および太陽光発電装置の全部を利用可能にする補助分電盤は、これまで提案されていない。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、蓄電装置、Ｖ２Ｈ装置および太陽光発電装置の電力を住宅用分電盤に供給することを可能にする補助分電盤、およびこのような補助分電盤を備えた電力供給システムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明に係る補助分電盤は、商用電力系統、蓄電装置、Ｖ２Ｈ装置、太陽光発電装置および住宅用分電盤に接続して使用されるものであって、商用電力系統に接続される系統接続用端子と、蓄電装置の連系入出力端子に接続される第１蓄電装置接続用端子と、蓄電装置の自立出力端子に接続される第２蓄電装置接続用端子と、Ｖ２Ｈ装置の連系入出力端子に接続される第１Ｖ２Ｈ装置接続用端子と、Ｖ２Ｈ装置の自立出力端子に接続される第２Ｖ２Ｈ装置接続用端子と、太陽光発電装置の連系出力端子に接続される発電装置接続用端子と、住宅用分電盤に接続される分電盤接続用端子と、状況に応じて経路を自動的に切り替える自動経路切替器と、ユーザの操作により経路を切り替える手動経路切替器とを備え、自動経路切替器は、第１固定接点、第２固定接点および第１可動接点を有し、第１固定接点は、系統接続用端子および第１蓄電装置接続用端子に接続され、第２固定接点は、第２蓄電装置接続用端子に接続され、手動経路切替器は、第３固定接点、第４固定接点および第２可動接点を有し、第３固定接点は、第１可動接点および第１Ｖ２Ｈ装置接続用端子に接続され、第４固定接点は、第２Ｖ２Ｈ装置接続用端子に接続され、第２可動接点は、発電装置接続用端子および分電盤接続用端子に接続され、自動経路切替器の第１可動接点は、商用電力系統が正常なときは第１固定接点に接続され、商用電力系統に停電が発生して蓄電装置が自立運転を行っているときは第２固定接点に接続されるよう構成されている、ことを特徴としている。

【0007】

また、上記課題を解決するために、本発明に係る電力供給システムは、商用電力系統および住宅用分電盤に接続して使用される、蓄電装置、Ｖ２Ｈ装置、太陽光発電装置および補助分電盤を備えたものであって、補助分電盤は、商用電力系統に接続される系統接続用端子と、蓄電装置の連系入出力端子に接続された第１蓄電装置接続用端子と、蓄電装置の自立出力端子に接続された第２蓄電装置接続用端子と、Ｖ２Ｈ装置の連系入出力端子に接続された第１Ｖ２Ｈ装置接続用端子と、Ｖ２Ｈ装置の自立出力端子に接続された第２Ｖ２Ｈ装置接続用端子と、太陽光発電装置の連系出力端子に接続された発電装置接続用端子と、住宅用分電盤に接続される分電盤接続用端子と、状況に応じて経路を自動的に切り替える自動経路切替器と、ユーザの操作により経路を切り替える手動経路切替器とを含み、自動経路切替器は、第１固定接点、第２固定接点および第１可動接点を有し、第１固定接点は、系統接続用端子および第１蓄電装置接続用端子に接続され、第２固定接点は、第２蓄電装置接続用端子に接続され、手動経路切替器は、第３固定接点、第４固定接点および第２可動接点を有し、第３固定接点は、第１可動接点および第１Ｖ２Ｈ装置接続用端子に接続され、第４固定接点は、第２Ｖ２Ｈ装置接続用端子に接続され、第２可動接点は、発電装置接続用端子および分電盤接続用端子に接続され、自動経路切替器の第１可動接点は、商用電力系統が正常なときは第１固定接点に接続され、商用電力系統に停電が発生して蓄電装置が自立運転を行っているときは第２固定接点に接続されるよう構成されている、ことを特徴としている。

【0008】

これらの構成によれば、蓄電装置、Ｖ２Ｈ装置および太陽光発電装置の電力を住宅用分電盤に供給することができる。また、これらの構成によれば、商用電力系統に停電が発生したときに自動経路切替器が系統側から蓄電装置側へと自動的に切り替わるので、Ｖ２Ｈ装置および太陽光発電装置を蓄電装置の自立出力に連系させることが可能となる。

【0009】

上記電力供給システムは、蓄電装置が商用電力系統に連系することができ、Ｖ２Ｈ装置が蓄電装置の自立出力または商用電力系統に連系することができ、太陽光発電装置がＶ２Ｈ装置の自立出力、蓄電装置の自立出力または商用電力系統に連系することができることが好ましい。

【0010】

この構成によれば、商用電力系統に停電が発生したときにＶ２Ｈ装置および太陽光発電装置を蓄電装置の自立出力に連系させることだけでなく、太陽光発電装置をＶ２Ｈ装置の自立出力に連系させることもできるので、蓄電装置が残量不足に陥った後も住宅用分電盤に電力を供給し続けることができる。

【0011】

上記電力供給システムは、太陽光発電装置の自立出力端子が蓄電装置の補助入力端子に接続され、この接続を介して太陽光発電装置から蓄電装置への電力の供給が可能となっていることが好ましい。

【0012】

この構成によれば、商用電力系統に停電が発生し、かつ蓄電装置が運転を停止しているときに、自立運転を開始するのに必要な電力をＶ２Ｈ装置に供給することができる。

【0013】

なお、用語「接続される（た）」には、直接的に接続される（た）場合と、閉状態をとり得る回路部品を介して間接的に接続される（た）場合とが含まれるものとする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、蓄電装置、Ｖ２Ｈ装置および太陽光発電装置の電力を住宅用分電盤に供給することを可能にする補助分電盤、およびこのような補助分電盤を備えた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】

【0015】

【図1】本発明の実施例に係る補助分電盤および電力供給システムの使用状態を示す図である。

【図2】実施例に係る電力供給システムの第１動作例を示すシーケンス図である。

【図3】実施例に係る電力供給システムの第２動作例を示すシーケンス図である。

【図4】実施例に係る電力供給システムの第３動作例を示すシーケンス図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る補助分電盤および電力供給システムの実施例について説明する。

【0017】

［実施例］
（電力供給システムおよび補助分電盤の構成）
図１に、本発明の実施例に係る電力供給システム１を示す。同図に示すように、本実施例に係る電力供給システム１は、商用電力系統２、住宅用分電盤３および電動車５に接続して使用されるものであって、補助分電盤１０と、蓄電装置２０と、Ｖ２Ｈ装置３０と、太陽光発電装置４０とを備えている。なお、住宅用分電盤３は、複数の住宅負荷４に電力を分配することができる。

【0018】

補助分電盤１０は、不図示のブレーカを介して系統２に接続される系統接続用端子Ｔ１１と、蓄電装置２０の連系入出力端子Ｔ２１に接続される第１蓄電装置接続用端子Ｔ１２と、蓄電装置２０の自立出力端子Ｔ２２に接続される第２蓄電装置接続用端子Ｔ１３と、Ｖ２Ｈ装置３０の連系入出力端子Ｔ３１に接続される第１Ｖ２Ｈ装置接続用端子Ｔ１４と、Ｖ２Ｈ装置３０の自立出力端子Ｔ３２に接続される第２Ｖ２Ｈ装置接続用端子Ｔ１５と、太陽光発電装置４０の連系出力端子Ｔ４１に接続される発電装置接続用端子Ｔ１６と、住宅用分電盤３に接続される分電盤接続用端子Ｔ１７と、切替制御部１１と、切替制御部１１の制御下で経路を切り替える自動経路切替器ＳＷａと、ユーザの操作により経路を切り替える手動経路切替器ＳＷｂとを備えている。

【0019】

この他、補助分電盤１０は、漏電発生時に自動的に閉状態から開状態に切り替わるスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４も備えている。ユーザは、これらのスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４を、メンテナンス時に手動で開状態に切り替えることができる。

【0020】

自動経路切替器ＳＷａは、第１固定接点ａ、第２固定接点ｂおよび第１可動接点ｃを有している。第１固定接点ａは、スイッチＳＷ１１を介して系統接続用端子Ｔ１１に接続されるとともにスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を介して第１蓄電装置接続用端子Ｔ１２に接続されている。第２固定接点ｂは、スイッチＳＷ１３を介して第２蓄電装置接続用端子Ｔ１３に接続されている。

【0021】

自動経路切替器ＳＷａは、切替制御部１１の制御下で、第１可動接点ｃが第１固定接点ａ（すなわち、系統２側）に接続された状態と、第１可動接点ｃが第２固定接点ｂ（すなわち、蓄電装置２０側）に接続された状態とをとることができる。

【0022】

切替制御部１１は、系統接続用端子Ｔ１１の電圧（すなわち系統電圧。第１固定接点ａの電圧で代替可）が正常範囲から外れており、かつ第２固定接点ｂの電圧が系統電圧と同等であれば、第１可動接点ｃを第２固定接点ｂ（蓄電装置２０側）に接続させる。これ以外のとき、切替制御部１１は、第１可動接点ｃを第１固定接点ａ（系統２側）に接続させる。

【0023】

手動経路切替器ＳＷｂは、第３固定接点ｄ、第４固定接点ｅおよび第２可動接点ｆを有している。第３固定接点ｄは、自動経路切替器ＳＷａの第１可動接点ｃに接続されるとともにスイッチＳＷ１４を介して第１Ｖ２Ｈ装置接続用端子Ｔ１４に接続されている。第４固定接点ｅは、第２Ｖ２Ｈ装置接続用端子Ｔ１５に接続されている。また、第２可動接点ｆは、発電装置接続用端子Ｔ１６および分電盤接続用端子Ｔ１７に接続されている。

【0024】

手動経路切替器ＳＷｂは、ユーザの操作により、第２可動接点ｆが第３固定接点ｄ（すなわち、系統２側）に接続された状態と、第２可動接点ｆが第４固定接点ｅ（すなわち、Ｖ２Ｈ装置３０側）に接続された状態とをとることができる。

【0025】

蓄電装置２０は、連系入出力端子Ｔ２１と、自立出力端子Ｔ２２と、補助入力端子Ｔ２３と、４つのスイッチＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ２３，ＳＷ２４と、電力変換部２１と、蓄電部２２と、制御部２３とを備えている。図１には明示していないが、制御部２３は、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ２３，ＳＷ２４の開閉を制御する。

【0026】

蓄電部２２は、大容量の二次電池（例えば、リチウムイオン電池）で構成されている。蓄電部２２は、ＢＭＳ（Battery Management System）等と呼ばれる、二次電池の状態を常時監視する回路を有していてもよい。

【0027】

電力変換部２１は、双方向に動作するコンバータで構成されている。電力変換部２１は、系統２から供給される系統電力、または太陽光発電装置４０から供給される発電電力（後述する太陽電池で発電された電力を系統電力と同等の交流に変換した電力）を所望の直流電力に変換（ＡＣ－ＤＣ変換）することができる。これにより得られた直流電力は、蓄電部２２を充電するために使用される。また、電力変換部２１は、蓄電部２２が出力する電力を系統電力と同等の交流電力に変換（ＤＣ－ＡＣ変換）することもできる。これにより得られた交流電力は、連系入出力端子Ｔ２１または自立出力端子Ｔ２２を介して補助分電盤１０に出力される。電力変換部２１は、これらの動作を制御部２３の制御下で行う。

【0028】

蓄電装置２０は、連系運転を行うことができる。このとき、制御部２３は、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２を閉状態にするとともにスイッチＳＷ２３，ＳＷ２４を開状態にする。また、このとき、制御部２３は、蓄電部２２の残量等に応じて電力変換部２１にＡＣ－ＤＣ変換またはＤＣ－ＡＣ変換を行わせる。例えば、制御部２３は、蓄電部２２の残量が比較的少ない場合は、電力変換部２１に積極的にＡＣ－ＤＣ変換を行わせて蓄電部２２を充電する。

【0029】

蓄電装置２０は、系統２に停電が発生したときに自立運転を行うことができる。このとき、制御部２３は、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２を開状態にするとともにスイッチＳＷ２３，ＳＷ２４を閉状態にする。また、このとき、制御部２３は、電力変換部２１にＤＣ－ＡＣ変換を行わせる。制御部２３は、例えば連系入出力端子Ｔ２１の電圧に基づいて、停電の発生／解消を検出することができる。

【0030】

なお、自立運転中に蓄電部２２の残量が予め設定された値（例えば、ゼロ）まで減少すると、蓄電装置２０は、自立運転を継続することができない。この場合、制御部２３は、スイッチＳＷ２３，ＳＷ２４を開状態に切り替えるとともに電力変換部２１のＤＣ－ＡＣ変換を停止させる。

【0031】

蓄電装置２０が自立運転を継続することができなくなったとき、制御部２３は、スイッチＳＷ２３のみを閉状態に切り替えるとともに電力変換部２１にＡＣ－ＤＣ変換を行わせることにより、太陽光発電装置４０から供給された発電電力で蓄電部２２を充電することができる。蓄電部２２の残量がある程度まで回復すると、蓄電装置２０は、自立運転を再開することが可能となる。

【0032】

Ｖ２Ｈ装置３０は、連系入出力端子Ｔ３１と、自立出力端子Ｔ３２と、電動車５との接続のための充放電ケーブル３１と、不図示の電力変換部とを備えている。

【0033】

Ｖ２Ｈ装置３０は、連系運転を行うことができる。この運転において、Ｖ２Ｈ装置３０は、連系入出力端子Ｔ３１から供給される交流電力を所望の直流電力に変換して電動車５のバッテリを充電したり、電動車５のバッテリが出力する直流電力を系統電力と同等の交流電力に変換して連系入出力端子Ｔ３１から補助分電盤１０に出力したりする。Ｖ２Ｈ装置３０は、電動車５のバッテリの残量等に応じていずれかの動作を行う。

【0034】

Ｖ２Ｈ装置３０は、自立運転を行うことができる。この運転において、Ｖ２Ｈ装置３０は、電動車５のバッテリが出力する直流電力を系統電力と同等の交流電力に変換して自立出力端子Ｔ３２から補助分電盤１０に出力する。

【0035】

Ｖ２Ｈ装置３０は、電動車５の電源ソケットとの接続のための給電ケーブル（不図示）をさらに備えている。Ｖ２Ｈ装置３０は、この給電ケーブルを介して電動車５から補器バッテリ電圧の供給を受けることができる。給電ケーブルは、充放電ケーブル３１とは別のケーブルであってもよいし、充放電ケーブル３１に内蔵されていてもよい。つまり、充放電ケーブル３１が、給電ケーブルの機能を有していてもよい。

【0036】

ここで、連系入出力端子Ｔ３１に現れる電圧には、（ｉ）系統接続用端子Ｔ１１→スイッチＳＷ１１→第１固定接点ａ→第１可動接点ｃ→スイッチＳＷ１４の経路で印加される系統電圧と、（ｉｉ）第２蓄電装置接続用端子Ｔ１３→スイッチＳＷ１３→第２固定接点ｂ→第１可動接点ｃ→スイッチＳＷ１４の経路で印加される蓄電装置２０の自立出力電圧とがある。以下、本明細書では、（ｉｉ）に連系するＶ２Ｈ装置３０の運転を、（ｉ）に連系する運転と区別するために「疑似連系運転」と呼ぶこととする。

【0037】

Ｖ２Ｈ装置３０は、例えば連系入出力端子Ｔ３１の電圧に基づいて、停電の発生を即座に検出することができる。また、Ｖ２Ｈ装置３０は、例えば連系入出力端子Ｔ３１の電圧に基づいて、連系運転可能な状態への復帰を即座に検出することができる。連系運転可能な状態への復帰には、停電の解消が含まれる。

【0038】

太陽光発電装置４０は、連系出力端子Ｔ４１と、自立出力端子Ｔ４２と、不図示の太陽電池およびパワーコンディショナ（ＰＣＳ）とを備えている。

【0039】

太陽光発電装置４０は、連系運転を行うことができる。この運転において、太陽光発電装置４０は、太陽電池で発電された電力を系統電力と同等の交流電力に変換して連系出力端子Ｔ４１から補助分電盤１０に出力する。

【0040】

太陽光発電装置４０は、自立運転を行うことができる。この運転において、太陽光発電装置４０は、太陽電池で発電された電力を交流電力に変換して自立出力端子Ｔ４２から蓄電装置２０に出力する。

【0041】

ここで、連系出力端子Ｔ４１に現れる電圧には、（ｉ）系統接続用端子Ｔ１１→スイッチＳＷ１１→第１固定接点ａ→第１可動接点ｃ→第３固定接点ｄ→第２可動接点ｆの経路で印加される系統電圧と、（ｉｉ）第２蓄電装置接続用端子Ｔ１３→スイッチＳＷ１３→第２固定接点ｂ→第１可動接点ｃ→第３固定接点ｄ→第２可動接点ｆの経路で印加される蓄電装置２０の自立出力電圧と、（ｉｉｉ）第２Ｖ２Ｈ接続用端子Ｔ１５→第４固定接点ｅ→第２可動接点ｆの経路で印加されるＶ２Ｈ装置３０の自立出力電圧とがある。以下、本明細書では、（ｉｉ），（ｉｉｉ）に連系する太陽光発電装置４０の運転を、（ｉ）に連系する運転と区別するために「疑似連系運転」と呼ぶこととする。

【0042】

太陽光発電装置４０は、例えば連系入出力端子Ｔ４１の電圧に基づいて、停電の発生を即座に検出することができる。また、太陽光発電装置４０は、例えば連系入出力端子Ｔ４１の電圧に基づいて、連系運転可能な状態への復帰を即座に検出することができる。連系運転可能な状態への復帰には、停電の解消が含まれる。

【0043】

次に、図２～４を参照しながら、本実施例に係る電力供給システム１の第１～３動作例について説明する。なお、各動作例では、Ｖ２Ｈ装置３０に電動車５が接続されているものとする。また、各図中のハッチングは、運転が停止していることを示している。

【0044】

（第１動作例）
まず、図２を参照しながら、蓄電装置２０、Ｖ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０が連系運転を行っているときに系統２に停電が発生し、その後、停電が解消した場合について説明する。

【0045】

系統２に停電が発生すると、そのことを検出した蓄電装置２０、Ｖ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０が連系運転を停止する。

【0046】

その後、蓄電装置２０の制御部２３がスイッチＳＷ２１，ＳＷ２２を閉状態から開状態に、スイッチＳＷ２３，ＳＷ２４を開状態から閉状態に切り替え、蓄電装置２０が自立運転を開始すると、切替制御部１１の制御下で自動経路切替器ＳＷａが系統２側から蓄電装置２０側へと自動的に切り替わる。これにより、Ｖ２Ｈ装置３０の連系入出力端子Ｔ３１および太陽光発電装置４０の連系入出力端子Ｔ４１に系統電圧と同等の電圧が現れ、Ｖ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０が疑似連系運転を開始する。

【0047】

その後、系統２の停電が解消すると、そのことを検出した蓄電装置２０が自立運転を停止する。そして、この停止により、切替制御部１１の制御下で自動経路切替器ＳＷａが蓄電装置２０側から系統２側へと切り替わる。また、この停止によりＶ２Ｈ装置３０の連系入出力端子Ｔ３１および太陽光発電装置４０の連系入出力端子Ｔ４１の電圧がゼロになり、Ｖ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０が疑似連系運転を停止する。

【0048】

さらにその後、蓄電装置２０の制御部２３がスイッチＳＷ２１，ＳＷ２２を開状態から閉状態に、スイッチＳＷ２３，ＳＷ２４を閉状態から開状態に切り替え、蓄電装置２０が連系運転を再開すると、Ｖ２Ｈ装置３０の連系入出力端子Ｔ３１および太陽光発電装置４０の連系入出力端子Ｔ４１に系統電圧が現れ、Ｖ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０が連系運転を再開する。

【0049】

（第２動作例）
続いて、図３を参照しながら、蓄電装置２０、Ｖ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０が連系運転を行っているときに系統２に停電が発生し、その後、蓄電部２２の残量がゼロになった場合について説明する。

【0050】

系統２に停電が発生すると、そのことを検出した蓄電装置２０、Ｖ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０が連系運転を停止する。

【0051】

その後、蓄電装置２０の制御部２３が、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２を閉状態から開状態に、スイッチＳＷ２３，ＳＷ２４を開状態から閉状態に切り替え、蓄電装置２０が自立運転を開始すると、切替制御部１１の制御下で自動経路切替器ＳＷａが系統２側から蓄電装置２０側へと自動的に切り替わる。これにより、Ｖ２Ｈ装置３０の連系入出力端子Ｔ３１および太陽光発電装置４０の連系入出力端子Ｔ４１に系統電圧と同等の電圧が現れ、Ｖ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０が疑似連系運転を開始する。

【0052】

その後、蓄電部２２の残量がゼロになると、蓄電装置２０が自立運転を停止する。この停止によりＶ２Ｈ装置３０の連系入出力端子Ｔ３１および太陽光発電装置４０の連系入出力端子Ｔ４１の電圧がゼロになり、Ｖ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０が疑似連系運転を停止する。

【0053】

その後、蓄電装置２０に付随するディスプレイ等の表示を通じて蓄電装置２０の自立運転が停止したことを知ったユーザが手動経路切替器ＳＷｂを系統２側からＶ２Ｈ装置３０側へと切り替え、次いで、Ｖ２Ｈ装置３０に付随するボタンを操作すると、Ｖ２Ｈ装置３０が自立運転を開始する。これにより、太陽光発電装置４０の連系入出力端子Ｔ４１に系統電圧と同等の電圧が現れ、太陽光発電装置４０が疑似連系運転を再開する。なお、Ｖ２Ｈ装置３０に自立運転を開始させるためには、不図示の給電ケーブル、または給電ケーブルの機能を有する充放電ケーブル３１を介してＶ２Ｈ装置３０が電動車５から電力の供給を受けている必要がある。

【0054】

その後、系統２の停電が解消すると、切替制御部１１の制御下で自動経路切替器ＳＷａが蓄電装置２０側から系統２側へと自動的に切り替わる。そして、連系入出力端子Ｔ３１の電圧により連系運転可能な状態への復帰（停電の解消）を検出したＶ２Ｈ装置３０が自立運転を停止する。この停止により太陽光発電装置４０の連系入出力端子Ｔ４１の電圧がゼロになり、太陽光発電装置４０が疑似連系運転を停止する。

【0055】

その後、蓄電装置２０の制御部２３がスイッチＳＷ２１，ＳＷ２２を開状態から閉状態に、スイッチＳＷ２３，ＳＷ２４を閉状態から開状態に切り替え、蓄電装置２０が連系運転を再開する。系統２の停電の解消によりＶ２Ｈ装置３０の連系入出力端子Ｔ３１に系統電圧が現れているので、Ｖ２Ｈ装置３０も連系運転を再開する。

【0056】

さらにその後、蓄電装置２０に付随するディスプレイ等の表示を通じて停電の解消を知ったユーザが手動経路切替器ＳＷｂをＶ２Ｈ装置３０側から系統２側へと切り替えると、太陽光発電装置４０の連系入出力端子Ｔ４１に系統電圧が現れ、太陽光発電装置４０も連系運転を再開する。

【0057】

（第３動作例）
続いて、図４を参照しながら、蓄電装置２０、Ｖ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０が連系運転を行っているときに系統２に停電が発生し、その後、蓄電部２２の残量がゼロになった場合について説明する。第２動作例とは、蓄電部２２の残量がゼロになった後のユーザの行動が異なっている。

【0058】

第２動作例と同様、蓄電部２２の残量がゼロになると、蓄電装置２０が自立運転を停止する。この停止によりＶ２Ｈ装置３０の連系入出力端子Ｔ３１および太陽光発電装置４０の連系入出力端子Ｔ４１の電圧がゼロになり、Ｖ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０が疑似連系運転を停止する。

【0059】

その後、蓄電装置２０に付随するディスプレイ等の表示を通じて蓄電装置２０の自立運転が停止したことを知ったユーザが太陽光発電装置４０に付随するボタンを操作すると、太陽光発電装置４０が自立運転を開始する。これにより、太陽光発電装置４０の自立出力端子Ｔ４２から発電電力が蓄電装置２０の補助入力端子Ｔ２３に供給され、蓄電装置２０の蓄電部２２が充電される。このとき、スイッチＳＷ２４は閉状態から開状態に切り替えらえる。

【0060】

その後、蓄電装置２０に付随するディスプレイ等の表示を通じて蓄電部２２の残量がある程度回復したことを知ったユーザが太陽光発電装置４０のボタンを操作すると、太陽光発電装置４０が自立運転を停止する。次いで、ユーザが蓄電装置２０に付随するボタンを操作すると、スイッチＳＷ２４を開状態から閉状態に切り替え、蓄電装置２０が自立運転を再開する。これにより、Ｖ２Ｈ装置３０の連系入出力端子Ｔ３１および太陽光発電装置４０の連系入出力端子Ｔ４１に系統電圧と同等の電圧が現れ、Ｖ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０が疑似連系運転を再開する。

【0061】

系統２の停電が解消したときの動きは、第１動作例と同様である。

【0062】

このように、本実施例に係る電力供給システム１および補助分電盤１０によれば、蓄電装置２０、Ｖ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０の電力を住宅用分電盤３に供給することができる。また、本実施例に係る電力供給システム１および補助分電盤１０によれば、系統２に停電が発生したときに、蓄電装置２０が自動的に自立運転を開始するとともにＶ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０が自動的に疑似連系運転を開始するので、ユーザの操作なしに住宅用分電盤３への電力の供給を再開することができる。さらに、本実施例に係る電力供給システム１および補助分電盤１０によれば、残量不足により蓄電装置２０が自立運転を継続できなくなった後も、Ｖ２Ｈ装置３０または太陽光発電装置４０の電力を有効に活用して住宅用分電盤３への電力の供給を再開することができる。

【0063】

しかも、本実施例に係る電力供給システム１および補助分電盤１０によれば、蓄電池２０、Ｖ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０を接続するために必要な部材が補助分電盤１０に集約されているので、特許文献１，２に記載されているような蓄電装置２０用の専用分電盤（全負荷対応型分電盤）に対して必要な電材（電力線、通信線等）を追加取付してＶ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０を接続可能にする場合に比べて、電材の準備、取付等が不要になり施工性を大幅に向上させることができる。

【0064】

［変形例］
以上、本発明の実施例に係る電力供給システム１および補助分電盤１０について説明してきたが、本発明の構成はこれに限定されるものではない。

【0065】

例えば、漏電の検出およびメンテナンスを考慮する必要がない場合は、補助分電盤１０のスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４を省略することができる。

【0066】

また、ユーザが各装置の運転状態を切り替えるための手段は、各装置に付随するボタンに限定されない。例えば、蓄電装置２０に付随するディスプレイがタッチパネルディスプレイである場合は、蓄電装置２０、Ｖ２Ｈ装置３０および太陽光発電装置４０の運転状態を切り替えるためのボタンをディスプレイに表示してもよい。あるいは、各装置とユーザの携帯端末（スマートフォン、タブレット端末）とを通信で接続し、携帯端末で各装置の運転状態を切り替える操作を行えるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0067】

１ 電力供給システム
２ 商用電力系統
３ 住宅用分電盤
４ 住宅負荷
５ 電動車
１０ 補助分電盤
１１ 切替制御部
２０ 蓄電装置
２１ 電力変換部
２２ 蓄電部
２３ 制御部
３０ Ｖ２Ｈ装置
３１ 充放電ケーブル
４０ 太陽光発電装置
ＳＷａ 自動経路切替器
ＳＷｂ 手動経路切替器
Ｔ１１ 系統接続用端子
Ｔ１２ 第１蓄電装置接続用端子
Ｔ１３ 第２蓄電装置接続用端子
Ｔ１４ 第１Ｖ２Ｈ接続用端子
Ｔ１５ 第２Ｖ２Ｈ接続用端子
Ｔ１６ 発電装置接続用端子
Ｔ２１ 連系入出力端子
Ｔ２２ 自立出力端子
Ｔ２３ 補助入力端子
Ｔ３１ 連系入出力端子
Ｔ３２ 自立出力端子
Ｔ４１ 連系出力端子
Ｔ４２ 自立出力端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】