特開 2022-149849 電源システム、充放電装置、発電装置、及び、信号発生装置

(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】P2022149849

(43)【公開日】2022-10-07

(54)【発明の名称】電源システム、充放電装置、発電装置、及び、信号発生装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20220929BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20220929BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20220929BHJP

【ＦＩ】

H02J3/38 110

H02J3/38 130

H02J3/32

H02J7/35 K

H02J3/38 180

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021052173

(22)【出願日】2021-03-25

(71)【出願人】

【識別番号】000000284

【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】百瀬 敏成

(72)【発明者】

【氏名】青木 拓也

(72)【発明者】

【氏名】山本 明日香

【テーマコード（参考）】

5G066

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G066HA11

5G066HB02

5G066HB06

5G066HB09

5G066JA02

5G066JA05

5G066JB03

5G503AA01

5G503AA06

5G503BA01

5G503BB01

5G503DA05

(57)【要約】

【課題】充放電装置と発電装置とが互いに接続されている状況下で必要に応じて発電装置から電力を供給させる電源システムを提供する。
【解決手段】電源システムであって、接続切替部１２は、電力系統１からの電力供給が正常に行われている正常状態の場合、充放電装置２０と発電装置３０との間での接続経路を連系接続経路に切り替え、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、充放電装置２０と発電装置３０との間での接続経路を自立接続経路に切り替えるように構成され、異常状態の場合に、自立接続経路を構成する電圧線に自立信号を出力し、正常状態の場合に、自立信号を出力しない信号発生部２４を備え、発電装置３０は、少なくとも異常状態の場合に自立接続経路を構成する電圧線に接続される信号検出部３５を備え、信号検出部３５が自立信号を検出しているか否かを判定するように構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

充放電装置、発電装置、及び、前記充放電装置と前記発電装置との間の接続経路を、前記充放電装置及び前記発電装置が互いに接続され且つ電力系統に対して接続された状態の連系接続経路と、前記充放電装置及び前記発電装置が互いに接続され且つ前記電力系統から電気的に切り離された状態の自立接続経路との何れか一方に切り替える接続切替部を備える電源システムであって、
前記接続切替部は、前記電力系統からの電力供給が正常に行われている正常状態の場合、前記充放電装置と前記発電装置との間での接続経路を前記連系接続経路に切り替え、前記電力系統からの電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、前記充放電装置と前記発電装置との間での接続経路を前記自立接続経路に切り替えるように構成され、
前記異常状態の場合に、前記自立接続経路を構成する電圧線に自立信号を出力し、前記正常状態の場合に、前記自立信号を出力しない信号発生部を備え、
前記発電装置は、少なくとも前記異常状態の場合に前記自立接続経路を構成する前記電圧線に接続される信号検出部を備え、前記信号検出部が前記自立信号を検出しているか否かを判定するように構成されている電源システム。

【請求項2】

前記接続切替部は、前記正常状態の場合、一以上の電力負荷装置を含む第１負荷装置群と、前記第１負荷装置群には含まれない一以上の電力負荷装置を含む第２負荷装置群とを前記連系接続経路に接続し、前記異常状態の場合、前記第２負荷装置群を前記自立接続経路に接続するように、前記充放電装置と前記発電装置との間の接続経路を切り替える請求項１に記載の電源システム。

【請求項3】

前記接続切替部は、前記正常状態の場合、一以上の電力負荷装置を含む負荷装置群を前記連系接続経路に接続し、前記異常状態の場合、前記負荷装置群を前記自立接続経路に接続するように、前記充放電装置と前記発電装置との間の接続経路を切り替える請求項１に記載の電源システム。

【請求項4】

前記発電装置は、前記信号検出部が前記自立信号を検出している場合には、前記発電装置の出力電力を所定の供給電力決定ルールで定まる値に調節するように構成されている請求項１～３の何れか一項に記載の電源システム。

【請求項5】

前記信号発生部は、前記充放電装置の蓄電残量が所定の閾値以上の場合と前記閾値未満の場合とで、前記自立信号の波形を異ならせ、
前記発電装置は、
前記信号検出部が検出した前記自立信号が、前記充放電装置の蓄電残量が前記閾値以上であることを示す場合には、前記発電装置の出力電力を所定の供給電力決定ルールで定まる値に調節し、
前記信号検出部が検出した前記自立信号が、前記充放電装置の蓄電残量が前記閾値未満であることを示す場合には、前記発電装置の出力電力を前記供給電力決定ルールで定まる値以上の値に調節するように構成されている請求項１～３の何れか一項に記載の電源システム。

【請求項6】

前記自立信号は、前記発電装置と前記充放電装置との間で供給される交流電力の波形とは区別できる波形である請求項１～５の何れか一項に記載の電源システム。

【請求項7】

前記自立信号は、特定の周波数の信号である請求項１～６の何れか一項に記載の電源システム。

【請求項8】

前記自立信号は、振幅の大小変化及び周波数の高低変化の少なくとも一方を含む信号である請求項１～７の何れか一項に記載の電源システム。

【請求項9】

前記信号発生部及び前記信号検出部はＰＬＣ機器を備える請求項１～８の何れか一項に記載の電源システム。

【請求項10】

請求項１～９の何れか一項に記載の電源システムで用いられる前記充放電装置の機能を備える充放電装置。

【請求項11】

請求項１～９の何れか一項に記載の電源システムで用いられる前記発電装置の機能を備える発電装置。

【請求項12】

請求項１～９の何れか一項に記載の電源システムで用いられる前記信号発生部の機能を有する信号発生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、充放電装置、発電装置、及び、充放電装置と発電装置との間の電力供給経路を切り替える接続切替部を備える電源システム、充放電装置、発電装置、並びに、信号発生装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１（特開２０１５－３５８９３号公報）には、蓄電池（２３）、燃料電池（２４）、及び、蓄電池（２３）と燃料電池（２４）との間の電力供給経路を切り替える接続切替部（切替器３４、スイッチ５５、スイッチ５６）を備える電源システムが記載されている。この電源システムでは、電力系統からの電力供給が正常に行われている正常状態の場合、接続切替部の動作により、蓄電池（２３）及び燃料電池（２４）は互いに接続され且つ電力系統に対して接続された状態になる。それに対して、電力系統からの電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、接続切替部の動作により、蓄電池（２３）及び燃料電池（２４）は互いに接続され且つ電力系統に対して電気的に切り離された状態になる。

【0003】

また、特許文献１に記載の電源システムでは、燃料電池（２４）及び負荷（６０）が接続される分岐ブレーカ（３２）の上流側には電流センサ（３７）が設けられている。そして、燃料電池（２４）は、電力系統からの電力供給が正常に行われている正常状態の場合、電流センサ（３７）の測定結果に基づいて、燃料電池（２４）から出力された電力がすべて負荷（６０）で消費されているか否か、即ち、電力系統への逆潮流を行われているか否かを判定し、電力系統への逆潮流が行われないように出力電力を制御している。

【0004】

尚、特許文献１には、電流センサ（３７）の出力を無効にして、燃料電池（２４）から蓄電池（２３）に電力を供給することを許容することも記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５－３５８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の電源システムでは、電流センサ（３７）の出力を無効にして、燃料電池（２４）から蓄電池（２３）に電力を供給するような動作が記載されているが、蓄電池（２３）と燃料電池（２４）との間の電力供給経路を切り替える接続切替部（切替器３４、スイッチ５５、スイッチ５６）が正常に動作していない場合、蓄電池（２３）と燃料電池（２４）とが互いに接続されていないこともあり得る。その場合、燃料電池（２４）の発電電力が、電力系統側に流れる可能性がある。

【0007】

充放電装置、発電装置、及び、充放電装置と発電装置との間の電力供給経路を切り替える接続切替部を備える電源システムの構成としては、図１～図４に示したようなものがある。

【0008】

例えば、図１及び図２に示した電源システムの場合、電力系統１からの電力供給が正常に行われている正常状態では、図１に示すように、第１切替部１３は接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替わり、且つ、第２切替部１４のスイッチ１４ａは接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替わり、且つ、第２切替部１４のスイッチ１４ｂは接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替わる。その結果、充放電装置２０と発電装置３０との間の電力供給経路が、充放電装置２０及び発電装置３０が互いに接続され且つ電力系統１に対して接続された状態に切り替わる。この場合、一般電力負荷装置４及び重要電力負荷装置５は電力線２に接続されており、それぞれに電力が供給される。そして、発電装置３０は、電流測定部１１の測定結果を参照しながら、発電電力が電力系統１に逆潮流しないように、発電電力を制御する。

【0009】

また、図１及び図２に示した電源システムの場合、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態では、図２に示すように、第１切替部１３は接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替わり、且つ、第２切替部１４のスイッチ１４ａは接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替わり、且つ、第２切替部１４のスイッチ１４ｂは接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替わる。その結果、充放電装置２０と発電装置３０との間の電力供給経路が、充放電装置２０及び発電装置３０が互いに接続され且つ電力系統１から電気的に切り離された状態の自立接続経路に切り替わる。この場合、重要電力負荷装置５には電力が供給されるが、一般電力負荷装置４には電力が供給されない。

【0010】

このように、図１及び図２に示した電源システムでは、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態であったとしても発電装置３０には充放電装置２０から供給される電圧が加わっているため、発電装置３０から見ると、電力系統１に連系されている場合との違いは無い。但し、図２に示すように、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、電流測定部１１が設けられている部位には電流が流れないため、発電装置３０は、電流測定部１１の測定結果を参照できないという問題がある。そして、発電装置３０は、電流測定部１１の測定結果を参照できない状況下で発電電力を供給することが禁止されている場合もある。

【0011】

尚、電流測定部１１の測定結果を参照できない状況下であっても、図２に示したように、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態で且つ充放電装置２０と発電装置３０とが互いに接続されていることが確認できれば、即ち、発電装置３０の発電電力が電力系統１へと供給されないことが確認できれば、発電装置３０の発電電力を供給しても構わないと言える。

【0012】

同様に、図３及び図４に示した電源システムの場合、電力系統１からの電力供給が正常に行われている正常状態では、図３に示すように、第３切替部１５は接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替わり、且つ、第４切替部１６は接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替わる。その結果、充放電装置２０と発電装置３０との間の電力供給経路が、充放電装置２０及び発電装置３０が互いに接続され且つ電力系統１に対して接続された状態に切り替わる。そして、発電装置３０は、電流測定部１１の測定結果を参照しながら、発電電力が電力系統１に逆潮流しないように、発電電力を制御する。

【0013】

また、図３及び図４に示した電源システムの場合、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態では、図４に示すように、第３切替部１５は接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替わり、且つ、第４切替部１６は接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替わる。その結果、充放電装置２０と発電装置３０との間の電力供給経路が、充放電装置２０及び発電装置３０が互いに接続され且つ電力系統１から電気的に切り離された状態の自立接続経路に切り替わる。

【0014】

このように、図３及び図４に示した電源システムでは、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態であったとしても発電装置３０には充放電装置２０から供給される電圧が加わっているため、発電装置３０から見ると、電力系統１に連系されている場合との違いは無い。但し、図４に示すように、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、発電装置３０が、電流測定部１１の測定結果を参照しながら、発電電力が逆潮流しないように（この場合は充放電装置２０に発電電力が供給されないように）、発電電力を制御する。この場合、充放電装置２０には電力が供給されなくなるため、充放電装置２０の蓄電残量がゼロになる恐れがある。

【0015】

尚、図４に示したように、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態で且つ充放電装置２０と発電装置３０とが互いに接続されていることが確認できれば、即ち、発電装置３０の発電電力が電力系統１へと供給されないことが確認できれば、電流測定部１１の測定結果に関わらず、発電装置３０の発電電力を充放電装置２０に供給しても構わないと言える。特許文献１に記載されている、電流センサ（３７）の出力を無効にして燃料電池（２４）から蓄電池（２３）に電力を供給するような動作は、このような考えと同様であると思われる。

【0016】

以上のように、どのような構成の電源システムであるかに関わらず、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態で且つ充放電装置２０と発電装置３０とが互いに接続されていることが確認できれば、即ち、発電装置３０の発電電力が電力系統１へと供給されないことが確認できれば、発電装置３０の発電電力を充放電装置２０に供給しても構わないと言える。

【0017】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、充放電装置と発電装置とが互いに接続されている状況下で必要に応じて発電装置から電力を供給させる電源システム、充放電装置、発電装置、及び、信号発生装置を提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0018】

上記目的を達成するための本発明に係る電源システムの特徴構成は、充放電装置、発電装置、及び、前記充放電装置と前記発電装置との間の接続経路を、前記充放電装置及び前記発電装置が互いに接続され且つ電力系統に対して接続された状態の連系接続経路と、前記充放電装置及び前記発電装置が互いに接続され且つ前記電力系統から電気的に切り離された状態の自立接続経路との何れか一方に切り替える接続切替部を備える電源システムであって、
前記接続切替部は、前記電力系統からの電力供給が正常に行われている正常状態の場合、前記充放電装置と前記発電装置との間での接続経路を前記連系接続経路に切り替え、前記電力系統からの電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、前記充放電装置と前記発電装置との間での接続経路を前記自立接続経路に切り替えるように構成され、
前記異常状態の場合に、前記自立接続経路を構成する電圧線に自立信号を出力し、前記正常状態の場合に、前記自立信号を出力しない信号発生部を備え、
前記発電装置は、少なくとも前記異常状態の場合に前記自立接続経路を構成する前記電圧線に接続される信号検出部を備え、前記信号検出部が前記自立信号を検出しているか否かを判定するように構成されている点にある。
ここで、前記自立信号は、前記発電装置と前記充放電装置との間で供給される交流電力の波形とは区別できる波形であってもよい。
また、前記自立信号は、特定の周波数の信号であってもよい。
更に、前記自立信号は、振幅の大小変化及び周波数の高低変化の少なくとも一方を含む信号であってもよい。
また更に、前記信号発生部及び前記信号検出部はＰＬＣ機器を備えてもよい。

【0019】

上記特徴構成によれば、充放電装置の信号発生部は、電力系統からの電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、自立接続経路を構成する電圧線に自立信号を出力し、電力系統からの電力供給が正常に行われている正常状態の場合、そのような自立信号を出力しない。また、発電装置は、自立接続経路を構成する電圧線に接続される信号検出部を備える。そして、発電装置は、信号検出部が自立信号を検出しているか否かを判定する。このように、発電装置は、信号検出部が自立信号を検出している場合、発電装置と充放電装置とが電力系統から電気的に切り離された状態の自立接続経路を介して電力供給を行うことができることを認識した上で動作できる。
従って、充放電装置と発電装置とが互いに接続されている状況下で必要に応じて発電装置から電力を供給させる電源システムを提供できる。

【0020】

本発明に係る電源システムの別の特徴構成は、前記接続切替部は、前記正常状態の場合、一以上の電力負荷装置を含む第１負荷装置群と、前記第１負荷装置群には含まれない一以上の電力負荷装置を含む第２負荷装置群とを前記連系接続経路に接続し、前記異常状態の場合、前記第２負荷装置群を前記自立接続経路に接続するように、前記充放電装置と前記発電装置との間の接続経路を切り替える点にある。

【0021】

上記特徴構成によれば、電力系統からの電力供給が正常に行われている正常状態の場合、接続切替部が、第１負荷装置群と第２負荷装置群とを連系接続経路に接続することで、第１負荷装置群及び第２負荷装置群への電力供給を行うことができる。また、電力系統からの電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、接続切替部が、第２負荷装置群を自立接続経路に接続することで、第２負荷装置群への電力供給を行うことができる。

【0022】

本発明に係る電源システムの更に別の特徴構成は、前記接続切替部は、前記正常状態の場合、一以上の電力負荷装置を含む負荷装置群を前記連系接続経路に接続し、前記異常状態の場合、前記負荷装置群を前記自立接続経路に接続するように、前記充放電装置と前記発電装置との間の接続経路を切り替える点にある。

【0023】

上記特徴構成によれば、電力系統からの電力供給が正常に行われている正常状態の場合、接続切替部が、負荷装置群を連系接続経路に接続することで、負荷装置群への電力供給を行うことができる。また、電力系統からの電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、接続切替部が、負荷装置群を自立接続経路に接続することで、負荷装置群への電力供給を行うことができる。

【0024】

本発明に係る電源システムの更に別の特徴構成は、前記発電装置は、前記信号検出部が前記自立信号を検出している場合には、前記発電装置の出力電力を所定の供給電力決定ルールで定まる値に調節するように構成されている点にある。

【0025】

上記特徴構成によれば、発電装置は、信号検出部が自立信号を検出している場合、即ち、充放電装置と発電装置とが自立接続経路を介して互いに接続され且つ電力系統には接続されていないことが確認できた場合には、発電装置の出力電力を所定の供給電力決定ルールで定まる値に調節する。つまり、電力系統からの電力供給が正常に行われていない異常状態であっても、発電装置の出力電力を、自立接続経路を介して第２負荷装置群及び充放電装置に供給できる。

【0026】

本発明に係る電源システムの更に別の特徴構成は、前記信号発生部は、前記充放電装置の蓄電残量が所定の閾値以上の場合と前記閾値未満の場合とで、前記自立信号の波形を異ならせ、
前記発電装置は、
前記信号検出部が検出した前記自立信号が、前記充放電装置の蓄電残量が前記閾値以上であることを示す場合には、前記発電装置の出力電力を所定の供給電力決定ルールで定まる値に調節し、
前記信号検出部が検出した前記自立信号が、前記充放電装置の蓄電残量が前記閾値未満であることを示す場合には、前記発電装置の出力電力を前記供給電力決定ルールで定まる値以上の値に調節するように構成されている点にある。

【0027】

上記特徴構成によれば、発電装置は、信号検出部が検出した自立信号が、蓄電部の蓄電残量が閾値以上であることを示す場合、即ち、充放電装置と発電装置とが自立接続経路を介して互いに接続され且つ電力系統には接続されておらず且つ蓄電部の蓄電残量が閾値以上であることが確認できた場合には、発電装置の出力電力を所定の供給電力決定ルールで定まる値に調節する。つまり、電力系統からの電力供給が正常に行われていない異常状態であっても、発電装置の出力電力を、自立接続経路を介して第２負荷装置群及び充放電装置に供給できる。
また、発電装置は、信号検出部が検出した自立信号が、蓄電部の蓄電残量が閾値未満であることを示す場合、即ち、充放電装置と発電装置とが自立接続経路を介して互いに接続され且つ電力系統には接続されておらず且つ蓄電部の蓄電残量が閾値未満であることが確認できた場合には、発電装置の出力電力を上記供給電力決定ルールで定まる値以上の値に調節する。つまり、電力系統からの電力供給が正常に行われていない異常状態であっても、発電装置の出力電力を、充放電装置の蓄電部の蓄電残量の増加が促進される或いは蓄電残量の低下が抑制されるように、自立接続経路を介して第２負荷装置群及び充放電装置に供給できる。

【0028】

上記目的を達成するための本発明に係る充放電装置の特徴構成は、電源システムで用いられる前記充放電装置の機能を備える点にある。

【0029】

上記特徴構成によれば、充放電装置と発電装置とが互いに接続されている状況下で必要に応じて発電装置から電力を供給させる電源システムで用いられる充放電装置を提供できる。

【0030】

上記目的を達成するための本発明に係る発電装置の特徴構成は、電源システムで用いられる前記発電装置の機能を備える点にある。

【0031】

上記特徴構成によれば、充放電装置と発電装置とが互いに接続されている状況下で必要に応じて発電装置から電力を供給させる電源システムで用いられる発電装置を提供できる。

【0032】

上記目的を達成するための本発明に係る信号発生装置の特徴構成は、電源システムで用いられる前記信号発生部の機能を有する点にある。

【0033】

上記特徴構成によれば、充放電装置と発電装置とが互いに接続されている状況下で必要に応じて発電装置から電力を供給させる電源システムで用いられる信号発生装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】第１の電源システムの構成を示す図である。

【図2】第１の電源システムの構成を示す図である。

【図3】第２の電源システムの構成を示す図である。

【図4】第２の電源システムの構成を示す図である。

【図5】第１実施形態の充放電装置の動作制御を説明するフローチャートである。

【図6】第１実施形態の発電装置の動作制御を説明するフローチャートである。

【図7】第２実施形態の充放電装置の動作制御を説明するフローチャートである。

【図8】第２実施形態の発電装置の動作制御を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0035】

＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の第１実施形態に係る電源システムについて説明する。
本実施形態では、第１の電源システム及び第２の電源システムの構成について各別に説明する。図中では、電力が供給される箇所を太線で描いている。

【0036】

〔第１の電源システム〕
図１は、第１の電源システムの構成を示す図である。図示するように、第１の電源システムは、充放電装置２０と発電装置３０と接続切替部１２とを備える。具体的には、電力線２が電力系統１に接続される。電力線２の第１接続箇所Ｐ１には、発電装置３０が第１切替部１３を介して接続される。電力線２の第２接続箇所Ｐ２には、充放電装置２０が第２切替部１４を介して接続される。

【0037】

充放電装置２０は、蓄電部２１と電力変換部２２と充放電制御部２３とを備える。加えて、充放電装置２０は、後述する信号発生部２４を備える。そして、信号発生部２４の機能を備える信号発生装置が実現される。蓄電部２１は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池などを用いて構成できる。電力変換部２２は、蓄電部２１に蓄えられている電力を、所望の電圧、周波数、位相の電力に変換して出力できる。充放電制御部２３は、電力変換部２２の動作を制御して、蓄電部２１からの出力電力（放電電力）の制御と、蓄電部２１への入力電力（充電電力）の制御とを行う。また、電力変換部２２は、充放電装置２０が接続されている線路の電圧及び電流を検出できる。

【0038】

充放電装置２０には、第１接続箇所Ｐ１よりも上流側、即ち、電力系統１側で電力線２の電力の電圧を測定する電圧測定部９の測定結果と、第１接続箇所Ｐ１と第２接続箇所Ｐ２との間で電力線２の電力の電流を測定する電流測定部１０の測定結果とが伝達される。

【0039】

電圧測定部９は、例えば電力の電圧値を測定するために用いられる計器用変圧器などを用いて構成される。そして、充放電装置２０の充放電制御部２３は、電圧測定部９の測定結果を参照して、電力系統１からの電力供給が正常に行われている正常状態であるか、又は、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態であるかを判定する。充放電制御部２３は、電圧測定部９から伝達される電力の電圧値及び電力の周波数等に基づいて、電力系統１からの電力供給が正常に行われているか否かを判定できる。例えば、充放電制御部２３は、電圧測定部９から伝達される電圧値が所定値以上であれば、電力系統１からの電力供給が正常に行われている正常状態であると判定し、電圧測定部９から伝達される電圧値が所定値未満であれば、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態であると判定できる。

【0040】

電流測定部１０は、例えば電力の電流値を検出するために用いられるカレントトランス（計器用変流器）を用いて構成される。そして、充放電装置２０の充放電制御部２３は、電流測定部１０の測定結果を参照して、第１接続箇所Ｐ１から第２接続箇所Ｐ２に向かう電力を測定する。充放電制御部２３は、電流測定部１０から伝達される電流値と、電圧測定部９の測定結果又は所定の電圧値（例えば１００Ｖ、２００Ｖ等）との積から、電力値を導出できる。そして、充放電制御部２３は、電流測定部１０の測定結果を参照して、充放電装置２０による充電電力又は放電電力を制御する。

【0041】

充放電装置２０は、電力系統１からの電力供給が正常に行われている正常状態である場合には連系運転モードで動作し、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態である場合には自立運転モードで動作する。連系運転モードの場合、充放電装置２０は、例えば、電流測定部１０の測定結果を参照して、第１接続箇所Ｐ１から第２接続箇所Ｐ２に向かう電力が発電装置３０の定格発電電力と等しくなるように、充電電力又は放電電力を制御する。また、自立運転モードの場合、充放電装置２０は、例えば、後述する自立接続経路での電力の電圧及び周波数を所定の値に維持するように、充電電力又は放電電力を制御する。

【0042】

発電装置３０は、発電部３１と電力変換部３２と電力消費部３３と発電制御部３４とを備える。加えて、発電装置３０は、後述する信号検出部３５を備える。発電部３１は、例えば燃料電池を備える装置や、エンジンとそのエンジンによって駆動される発電機とを備える装置などを用いて構成される。電力変換部３２は、発電装置３０が発生した電力を、所望の電圧、周波数、位相の電力に変換した発電電力として供給できる。また、電力変換部３２は、発電装置３０が接続されている線路の電圧及び電流を検出できる。

【0043】

発電装置３０には、第１接続箇所Ｐ１よりも上流側、即ち、電力系統１側で電力線２の電力の電流を測定する電流測定部１１の測定結果とが伝達される。

【0044】

電流測定部１１は、例えば電力の電流値を検出するために用いられるカレントトランス（計器用変流器）を用いて構成される。そして、発電装置３０の発電制御部３４は、電流測定部１１の測定結果を参照して、電力系統１から第１接続箇所Ｐ１に向かう電力を測定する。例えば、発電制御部３４は、電流測定部１１から伝達される電流値と、所定の電圧値（例えば１００Ｖ、２００Ｖ等）との積から、電力値を導出できる。そして、発電制御部３４は、電流測定部１１の測定結果を参照して、発電装置３０から供給する発電電力を制御する。

【0045】

発電装置３０は、発電装置３０が接続されている線路への電圧入力がある場合には連系運転モード又は非連系状態モードで動作し、その電圧入力がない場合には自立運転モードで動作する。連系運転モードの場合、発電装置３０は、例えば、電流測定部１１の測定結果を参照して、第１接続箇所Ｐ１から電力系統１に向かう電力がゼロとなる（即ち、逆潮流しない）ように、供給する発電電力を制御する。また、自立運転モードの場合、発電装置３０は、例えば、後述する自立接続経路での負荷電力に等しい発電電力を供給する。非連系状態モードについては後述する。

【0046】

接続切替部１２は、充放電装置２０と発電装置３０との間の接続経路を、充放電装置２０及び発電装置３０が互いに接続され且つ電力系統１に対して接続された状態の連系接続経路と、充放電装置２０及び発電装置３０が互いに接続され且つ電力系統１から電気的に切り離された状態の自立接続経路との何れか一方に切り替える。更に、接続切替部１２は、正常状態の場合、一般電力負荷装置４と重要電力負荷装置５とを上記連系接続経路に接続し、異常状態の場合、重要電力負荷装置５を上記自立接続経路に接続するように、充放電装置２０と発電装置３０との間の接続経路を切り替えている。

【0047】

電力線２の第２接続箇所Ｐ２には、一以上の電力負荷装置を含む第１負荷装置群（一般電力負荷装置４）が接続される。
電源システムは、第１負荷装置群には含まれない一以上の電力負荷装置を含む第２負荷装置群（重要電力負荷装置５）が接続される第１接続線１７を備える。また、電源システムは、第２接続線７を備える。
一般電力負荷装置４は本発明の「一以上の電力負荷装置を含む第１負荷装置群」に対応し、重要電力負荷装置５は本発明の「第１負荷装置群には含まれない一以上の電力負荷装置を含む第２負荷装置群」に対応する。

【0048】

本実施形態の接続切替部１２は、第１切替部１３と第２切替部１４とを備える。第１切替部１３は、発電装置３０と電力線２の第１接続箇所Ｐ１との間に設けられる。第２切替部１４は、第２接続箇所Ｐ２と充放電装置２０と重要電力負荷装置５との間に設けられる。

【0049】

第１切替部１３は、発電装置３０に接続される接点ａと、電力線２の第１接続箇所Ｐ１に接続される接点ｂと、第２接続線７を介して第１接続線１７に接続される接点ｃとを有する。第１切替部１３の接点ａは、発電装置３０の電力変換部３２と電力消費部３３と信号検出部３５とに接続される。そして、第１切替部１３は、接点ａと接点ｂとが接続される状態、及び、接点ａと接点ｃとが接続される状態の何れか一方に切り替えられる。

【0050】

第２切替部１４は、スイッチ１４ａとスイッチ１４ｂとを有する。スイッチ１４ａは、接点ａと接点ｂとが接続される状態と、接点ａと接点ｃとが接続される状態とに切り替わる。スイッチ１４ｂは、接点ａと接点ｂとが接続される状態と、接点ａと接点ｃとが接続される状態とに切り替わる。

【0051】

スイッチ１４ａの接点ａは充放電装置２０に接続され、スイッチ１４ａの接点ｂは電力線２の第２接続箇所Ｐ２及びスイッチ１４ｂの接点ｃに接続され、スイッチ１４ａの接点ｃはスイッチ１４ｂの接点ｂに接続される。
スイッチ１４ｂの接点ａは第１接続線１７を介して重要電力負荷装置５及び第２接続線７に接続され、スイッチ１４ｂの接点ｂはスイッチ１４ａの接点ｃに接続され、スイッチ１４ｂの接点ｃは電力線２の第２接続箇所Ｐ２及びスイッチ１４ａの接点ｂに接続される。

【0052】

接続切替部１２の動作は充放電装置２０の充放電制御部２３が制御する。
具体的には、充放電制御部２３は、接続切替部１２によって、電力系統１からの電力供給が正常に行われている正常状態の場合、充放電装置２０と発電装置３０との間の接続経路を連系接続経路に切り替え、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、充放電装置２０と発電装置３０との接続経路を自立接続経路に切り替えるように構成される。

【0053】

信号発生部２４及び信号検出部３５は、例えば、ＰＬＣ（Power Line Communication）機器を用いて実現される。そして、このＰＬＣ機器としての信号発生部２４及び信号検出部３５が、上述した連系接続経路及び自立接続経路を構成する電圧線に接続されて、後述する自立信号の送受信が可能になる。信号発生部２４は、異常状態の場合に、自立接続経路を構成する電圧線に自立信号を出力し、正常状態の場合に、自立信号を出力しない。信号検出部３５は、少なくとも異常状態の場合に自立接続経路を構成する電圧線に接続される。

【0054】

図１は、電源システムにおいて電力系統１が正常状態である場合の例を示す図である。図示するように、充放電制御部２３は、電圧測定部９の測定結果を参照して、電力系統１が正常状態であると判断している場合、第１切替部１３を接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替え、且つ、第２切替部１４のスイッチ１４ａの接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替え、且つ、第２切替部１４のスイッチ１４ｂの接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替える。その結果、充放電装置２０と発電装置３０との間の接続経路が、充放電装置２０及び発電装置３０が互いに接続され且つ電力系統１に対して接続された状態の連系接続経路に切り替わる。つまり、図１に示す電源システムにおいて、連系接続経路は、発電装置３０と第１切替部１３と第１接続箇所Ｐ１と第２接続箇所Ｐ２と第２切替部１４と充放電装置２０とを接続する経路に設定される。この場合、一般電力負荷装置４及び重要電力負荷装置５もその連系接続経路に接続されて電力が供給される。

【0055】

図２は、電源システムにおいて電力系統１が異常状態である場合の例を示す図である。図示するように、充放電制御部２３は、電圧測定部９の測定結果を参照して、電力系統１が異常状態であると判断している場合、第１切替部１３を接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替え、且つ、第２切替部１４のスイッチ１４ａの接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替え、且つ、第２切替部１４のスイッチ１４ｂの接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替える。その結果、充放電装置２０と発電装置３０との間の接続経路が、充放電装置２０及び発電装置３０が互いに接続され且つ電力系統１から電気的に切り離された状態の自立接続経路に切り替わる。つまり、図２に示す電源システムにおいて、自立接続経路は、発電装置３０と第１切替部１３と第２接続線７と第１接続線１７と第２切替部１４と充放電装置２０とを接続する経路に設定される。この場合、重要電力負荷装置５はその自立接続経路に接続されて電力が供給されるが、一般電力負荷装置４は自立接続経路から電気的に切り離されて電力が供給されない。また、自立接続経路を構成する電圧線には、信号発生部２４及び信号検出部３５も接続される。

【0056】

尚、接続切替部１２が正常に動作しない場合もあり得る。図示は省略するが、異常状態の場合、第１切替部１３が、本来は接点ａと接点ｃとが接続されるべきところを、接点ａと接点ｂとが接続される可能性がある。この場合、発電装置３０と充放電装置２０が接続されないため、発電装置３０が発電電力を供給すると、その電力が電力系統１側に供給される可能性がある。

【0057】

〔第２の電源システム〕
図３及び図４は、第２の電源システムの構成を示す図である。図示するように、第２の電源システムは、充放電装置２０と発電装置３０と接続切替部１２とを備える。具体的には、電力線２が電力系統１に接続される。電力線２の第１接続箇所Ｐ１には、充放電装置２０が第３切替部１５を介して接続される。電力線２の第２接続箇所Ｐ２には、発電装置３０及び電力負荷装置３が接続される。
電力負荷装置３は、本発明の「一以上の電力負荷装置を含む負荷装置群」に対応する。

【0058】

充放電装置２０は、上記第１の電源システムと同様であり、蓄電部２１と電力変換部２２と充放電制御部２３と信号発生部２４とを備える。充放電装置２０には、第１接続箇所Ｐ１よりも上流側、即ち、電力系統１側で、電力線２の電力の電圧を測定する電圧測定部９の測定結果と、第１接続箇所Ｐ１よりも上流側で、電力線２の電力の電流を測定する電流測定部１０の測定結果とが伝達される。また、後述するように、充放電装置２０は、第３切替部１５を備える。第３切替部１５と信号発生部２４との間には、ノイズ防止用トランス部２５が設けられている。

【0059】

充放電装置２０の充放電制御部２３は、電圧測定部９の測定結果を参照して、電力系統１からの電力供給が正常に行われている正常状態であるか、又は、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態であるかを判定する。

【0060】

充放電装置２０の充放電制御部２３は、電流測定部１０の測定結果を参照して、電力系統１から第１接続箇所Ｐ１に向かう電力を測定する。充放電装置２０は、電力系統１からの電力供給が正常に行われている正常状態である場合には連系運転モードで動作し、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態である場合には自立運転モードで動作する。連系運転モードの場合、充放電装置２０は、例えば、電流測定部１０の測定結果を参照して、電力系統１から第１接続箇所Ｐ１に向かう電力がゼロになるように、充電電力又は放電電力を制御する。また、自立運転モードの場合、充放電装置２０は、例えば、後述する自立接続経路での電力の電圧及び周波数を所定の値に維持するように、充電電力又は放電電力を制御する。

【0061】

発電装置３０は、上記第１の電源システムと同様であり、発電部３１と電力変換部３２と電力消費部３３と発電制御部３４と信号検出部３５とを備える。発電装置３０には、第４切替部１６と第２接続箇所Ｐ２との間で、電力線２の電力の電流を測定する電流測定部１１の測定結果とが伝達される。

【0062】

発電装置３０の発電制御部３４は、電流測定部１１の測定結果を参照して、第４切替部１６から第２接続箇所Ｐ２に向かう電力を測定する。例えば、発電制御部３４は、電流測定部１１から伝達される電流値と、所定の電圧値（例えば１００Ｖ、２００Ｖ等）との積から、電力値を導出できる。そして、発電制御部３４は、電流測定部１１の測定結果を参照して、発電装置３０から供給する発電電力を制御する。

【0063】

発電装置３０は、発電装置３０が接続されている線路への電圧入力がある場合には連系運転モード又は非連系状態モードで動作し、その電圧入力がない場合には自立運転モードで動作する。連系運転モードの場合、発電装置３０は、例えば、電流測定部１１の測定結果を参照して、電力系統１から第１接続箇所Ｐ１に向かう電力がゼロとなる（即ち、逆潮流しない）ように、供給する発電電力を制御する。また、自立運転モードの場合、発電装置３０は、例えば、後述する自立接続経路での負荷電力に等しい発電電力を供給する。非連系状態モードについては後述する。

【0064】

接続切替部１２は、充放電装置２０と発電装置３０との間の接続経路を、充放電装置２０及び発電装置３０が互いに接続され且つ電力系統１に対して接続された状態の連系接続経路と、充放電装置２０及び発電装置３０が互いに接続され且つ電力系統１から電気的に切り離された状態の自立接続経路との何れか一方に切り替える。更に、接続切替部１２は、正常状態の場合、電力負荷装置３を上記連系接続経路に接続し、異常状態の場合、電力負荷装置３を上記自立接続経路に接続するように、充放電装置２０と発電装置３０との間の接続経路を切り替える。

【0065】

本実施形態の接続切替部１２は、第３切替部１５と第４切替部１６とを備える。第３切替部１５は、充放電装置２０と電力線２の第１接続箇所Ｐ１との間に設けられる。第４切替部１６は、電力線２の途中の、第１接続箇所Ｐ１と第２接続箇所Ｐ２との間に設けられる。

【0066】

第３切替部１５は、充放電装置２０の電力変換部２２に接続される接点ａと、電力線２の第１接続箇所Ｐ１に接続される接点ｂと、ノイズ防止用トランス部２５及び接続線６を介して第４切替部１６に接続される接点ｃとを有する。そして、第３切替部１５は、接点ａと接点ｂとが接続される状態、及び、接点ａと接点ｃとが接続される状態の何れか一方に切り替えられる。

【0067】

第４切替部１６は、電力線２の第２接続箇所Ｐ２に接続される、即ち、電力負荷装置３及び発電装置３０に接続される接点ａと、接続線６及びノイズ防止用トランス部２５を介して第３切替部１５に接続される接点ｂと、電力線２の第１接続箇所Ｐ１に接続される接点ｃとを有する。そして、第４切替部１６は、接点ａと接点ｂとが接続される状態、及び、接点ａと接点ｃとが接続される状態の何れか一方に切り替えられる。

【0068】

接続切替部１２の動作は充放電装置２０の充放電制御部２３が制御する。
具体的には、充放電制御部２３は、接続切替部１２によって、電力系統１からの電力供給が正常に行われている正常状態の場合、充放電装置２０と発電装置３０との間の接続経路を連系接続経路に切り替え、電力系統１からの電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、充放電装置２０と発電装置３０との接続経路を自立接続経路に切り替えるように構成される。

【0069】

図３は、第２の電源システムにおいて電力系統１が正常状態である場合の例を示す図である。図示するように、充放電制御部２３は、電圧測定部９の測定結果を参照して、電力系統１が正常状態であると判断している場合、第３切替部１５を接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替え、且つ、第４切替部１６を接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替える。その結果、充放電装置２０と発電装置３０との間の接続経路が、充放電装置２０及び発電装置３０が互いに接続され且つ電力系統１に対して接続された状態の連系接続経路に切り替わる。つまり、図３に示す電源システムにおいて、連系接続経路は、充放電装置２０と第３切替部１５と第１接続箇所Ｐ１と第４切替部１６と第２接続箇所Ｐ２と発電装置３０とを接続する経路に設定される。

【0070】

図４は、第２の電源システムにおいて電力系統１が異常状態である場合の例を示す図である。図示するように、充放電制御部２３は、電圧測定部９の測定結果を参照して、電力系統１が異常状態であると判断している場合、第３切替部１５を接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替え、且つ、第４切替部１６を接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替える。その結果、充放電装置２０と発電装置３０との間の接続経路が、充放電装置２０及び発電装置３０が互いに接続され且つ電力系統１から電気的に切り離された状態の自立接続経路に切り替わる。つまり、図４に示す電源システムにおいて、自立接続経路は、充放電装置２０と第３切替部１５とノイズ防止用トランス部２５と接続線６と第４切替部１６と第２接続箇所Ｐ２と発電装置３０とを接続する経路に設定される。また、自立接続経路を構成する電圧線には、信号発生部２４及び信号検出部３５も接続される。

【0071】

尚、接続切替部１２が正常に動作しない場合もあり得る。図示は省略するが、異常状態の場合、第４切替部１６が、本来は接点ａと接点ｃとが接続されるべきところを、接点ａと接点ｂとが接続される可能性がある。この場合、発電装置３０と充放電装置２０が接続されないため、発電装置３０が発電電力を供給すると、その電力が電力系統１側に供給される可能性がある。

【0072】

図５は、充放電装置２０の動作制御を説明するフローチャートである。
工程＃１０において充放電制御部２３は、電圧測定部９の測定結果を参照して電力系統１が正常状態であるか否かを判定する。そして、充放電制御部２３は、電力系統１が正常状態である場合には工程＃１３に移行して充放電装置２０を連系運転モードで動作させ、電力系統１が異常状態である場合には工程＃１１に移行して充放電装置２０を自立運転モードで動作させる。

【0073】

第１の電源システムの場合、充放電制御部２３は、充放電装置２０を連系運転モードで動作させる場合には接続切替部１２を図１に示したような状態に切り替え、充放電装置２０を自立運転モードで動作させる場合には接続切替部１２を図２に示したような状態に切り替える。

【0074】

第２の電源システムの場合、充放電制御部２３は、充放電装置２０を連系運転モードで動作させる場合には接続切替部１２を図３に示したような状態に切り替え、充放電装置２０を自立運転モードで動作させる場合には接続切替部１２を図４に示したような状態に切り替える。

【0075】

工程＃１２において充放電制御部２３は、信号発生部２４から自立接続経路へ、予め定められた自立信号を、電力系統１が異常状態であると判定している間、連続して或いは設定タイミング毎に送信する。信号発生部２４が出力する自立信号は、充放電装置２０の記憶部（図示せず）に予め記憶されている。本実施形態において、自立信号は、例えば、充放電装置２０が自立運転モードで動作していることを示すための信号である。

【0076】

充放電装置２０の信号発生部２４が出力する自立信号は、発電装置３０と充放電装置２０との間で供給される交流電力の波形とは区別できる信号、例えば、特定の周波数の信号であればよい。言い換えると、自立信号は、振幅の大小変化及び周波数の高低変化の少なくとも一方を含む信号などである。一例を挙げると、信号発生部２４は、振幅が１２Ｖで周波数が８０Ｈｚの正弦波などの電圧信号や、＋５Ｖの状態と－５Ｖの状態とを例えば１秒毎に切り替え続ける方形波などの電圧信号などを、連続して或いは設定タイミング毎に出力する。或いは、信号発生部２４は、モールス信号で特定の１文字又は複数文字（例えば、ａ，ｂ，ｃ，ｄの組み合わせ等）を表す信号パターンを自立信号として、連続して或いは設定タイミング毎に出力する。

【0077】

充放電装置２０の信号発生部２４が出力する予定の自立信号は、発電装置３０の記憶部（図示せず）に予め記憶されている。その結果、発電制御部３４は、信号検出部３５が上記自立信号等の所定の信号を検出しているか否かを判定できる。尚、発電装置３０に自立信号が予め記憶されていない場合であってもよい。その場合、発電装置３０の発電制御部３４は、交流電力の波形と異なる波形或いは周波数の信号を検出した場合に、それが自立信号であると判定してもよい。

【0078】

図６は、発電装置３０の動作制御を説明するフローチャートである。
工程＃２０において、発電制御部３４は、発電装置３０に電圧入力があるか否かを判定する。例えば、発電制御部３４は、電力変換部３２で検出される電圧を参照して、発電装置３０に電圧入力があるか否かを判定できる。発電装置３０に電圧入力がない場合というのは、電力系統１及び充放電装置２０の何れからも電力が供給されていない場合を意味し、その場合には発電制御部３４は工程＃２８に移行して自立運転モードで動作する。例えば、図２に示す状態において充放電装置２０の蓄電残量（ＳＯＣ：state of charge）がゼロの場合、発電装置３０には電力系統１及び充放電装置２０の何れからも電力が供給されないが、自立運転モードで動作している発電装置３０の発電電力は重要電力負荷装置５に供給される。

【0079】

それに対して、発電装置３０に電圧入力がある場合、即ち、電力系統１及び充放電装置２０の少なくとも一方から電力が供給されている場合、発電制御部３４は工程＃２１に移行して、電力消費部３３での消費電力を変更し、工程＃２２において電流測定部１１に流れる電流が変化するか否かを判定する。

【0080】

例えば、図１及び図２に示す第１の電源システムの場合、電力系統１が正常状態であれば、電力消費部３３での消費電力を変更すると、電流測定部１１で測定される電流が変化するはずである。それに対して、電力系統１が異常状態であれば、電力消費部３３での消費電力を変更しても、電流測定部１１で測定される電流は変化しないはずである。

【0081】

図３及び図４に示す第２の電源システムの場合、電力系統１が正常状態であれば、電力消費部３３での消費電力を変更すると、電流測定部１１で測定される電流が変化するはずである。また、電力系統１が異常状態であっても、充放電装置２０から電力供給は行われているので、電力消費部３３での消費電力を変更すると、電流測定部１１で測定される電流は変化するはずである。

【0082】

そして、発電制御部３４は、電流測定部１１に流れる電流が変化しない場合、工程＃２３に移行する。それに対して、発電制御部３４は、電流測定部１０に流れる電流が変化する場合、工程＃３０に移行する。

【0083】

工程＃２３において発電制御部３４は、発電電力の供給を停止する。つまり、電力消費部３３での消費電力を変化させても、電流測定部１１で測定される電流が変化しない場合、即ち、正常状態の電力系統１に対して発電装置３０が接続されているとは言えない場合、このフローチャートでは発電装置３０からの発電電力の供給を停止させている。

【0084】

次に、工程＃２４において発電制御部３４は、信号検出部３５が所定の自立信号を受信したか否かを判定する。そして、発電制御部３４は、信号検出部３５が自立信号を受信した場合には工程＃２５に移行し、信号検出部３５が自立信号を受信していない場合には、発電電力の供給を停止したままの状態で、即ち、出力電力をゼロに調節して（工程＃２６）このフローチャートの最初にリターンする。

【0085】

工程＃２５は、第１の電源システムが図２に示した状態になっている場合を想定している。工程＃２５において発電制御部３４は、信号検出部３５が自立信号を検出している場合には、発電装置３０の出力電力を所定の供給電力決定ルールで定まる値に調節する非連系状態モードで動作する。例えば、発電制御部３４は、図２に示した第１の電源システムにおいて、電流測定部１１の測定結果を無視し、定格発電電力の例えば７５％又は５０％などの所定の電力を出力することを供給電力決定ルールとする非連系状態モードで動作する。その結果、発電制御部３４は、充放電装置２０と発電装置３０とが自立接続経路を介して互いに接続されている状態にあることを確認した上で、発電電力を重要電力負荷装置５へ供給できる。

【0086】

工程＃３０において発電制御部３４は、信号検出部３５が所定の自立信号を受信したか否かを判定する。そして、発電制御部３４は、信号検出部３５が自立信号を受信した場合には工程＃３１に移行し、発電装置３０の出力電力を所定の供給電力決定ルールで定まる値に調節する非連系状態モードで動作する。工程＃３１は、第２の電源システムが図４に示した状態になっている場合を想定している。例えば、発電制御部３４は、図４に示した第２の電源システムにおいて、電流測定部１１の測定結果を無視し、定格発電電力の例えば７５％又は５０％などの所定の電力を出力することを供給電力決定ルールとする非連系状態モードで動作する。或いは、発電制御部３４は、図４に示した第２の電源システムにおいて、電流測定部１１の測定結果を参照して、第２接続箇所Ｐ２から第４切替部１６に向かう電力をゼロとするように発電電力を供給することを供給電力決定ルールとする非連系状態モードで動作する。

【0087】

それに対して、工程＃３２において発電制御部３４は、信号検出部３５が自立信号を受信していない場合、即ち、第２の電源システムが図３に示す状態になっている場合には、連系運転モードで動作させる。

【0088】

＜第２実施形態＞
第２実施形態の電源システムは、複数種の自立信号が用いられる点で上記実施形態と異なっている。以下に第２実施形態の電源システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

【0089】

本実施形態において、充放電装置２０の記憶部（図示せず）には、互いに区別できる複数の自立信号が予め記憶されている。例えば、蓄電部２１の蓄電残量が所定の閾値以上の場合に信号発生部２４が出力するための自立信号と、蓄電部２１の蓄電残量が上記閾値未満の場合に信号発生部２４が出力するための自立信号とが記憶されている。また、発電装置３０の記憶部（図示せず）にも、充放電装置２０の信号発生部２４が出力する予定の複数の自立信号が予め記憶されている。その結果、発電制御部３４は、信号検出部３５が検出した信号が、蓄電部２１の蓄電残量が所定の閾値以上の状態で出力された自立信号であるのか、或いは、蓄電部２１の蓄電残量が上記閾値未満の状態で出力された自立信号であるのかを判定できる。

【0090】

そして、発電装置３０は、信号検出部３５が検出した自立信号が、充放電装置２０の蓄電残量が上記閾値以上であることを示す場合には、発電装置３０の出力電力を所定の供給電力決定ルールで定まる値に調節し、信号検出部３５が検出した自立信号が、充放電装置２０の蓄電残量が上記閾値未満であることを示す場合には、発電装置３０の出力電力を上記供給電力決定ルールで定まる値以上の値に調節するように構成されている。

【0091】

図７は、充放電装置２０の動作制御を説明するフローチャートである。
工程＃４０において充放電制御部２３は、電圧測定部９の測定結果を参照して電力系統１が正常状態であるか否かを判定する。そして、充放電制御部２３は、電力系統１が正常状態である場合には工程＃４５に移行して充放電装置２０を連系運転モードで動作させ、電力系統１が異常状態である場合には工程＃４１に移行して充放電装置２０を自立運転モードで動作させる。

【0092】

第１の電源システムの場合、充放電制御部２３は、充放電装置２０を連系運転モードで動作させる場合には接続切替部１２を図１に示したような状態に切り替え、充放電装置２０を自立運転モードで動作させる場合には接続切替部１２を図２に示したような状態に切り替える。

【0093】

第２の電源システムの場合、充放電制御部２３は、充放電装置２０を連系運転モードで動作させる場合には接続切替部１２を図３に示したような状態に切り替え、充放電装置２０を自立運転モードで動作させる場合には接続切替部１２を図４に示したような状態に切り替える。

【0094】

次に、工程＃４２において充放電制御部２３は、蓄電部２１の蓄電残量が予め記憶してある所定の閾値（例えば、ＳＯＣ＝８０％など）以上であるか否かを判定する。そして、充放電制御部２３は、蓄電残量が上記閾値以上である場合には工程＃４３に移行し、蓄電残量が上記閾値未満である場合には工程＃４４に移行する。

【0095】

工程＃４３において充放電制御部２３は、信号発生部２４から、蓄電部２１の蓄電残量が上記閾値以上の場合のために予め定められた自立信号を、電力系統１が異常状態であると判定している間、連続して或いは設定タイミング毎に送信する。それに対して、工程＃４４において充放電制御部２３は、信号発生部２４から、蓄電部２１の蓄電残量が上記閾値未満の場合のために予め定められた自立信号を、電力系統１が異常状態であると判定している間、連続して或いは設定タイミング毎に送信する。

【0096】

つまり、信号発生部２４は、蓄電部２１の蓄電残量が所定の閾値以上の場合と閾値未満の場合とで、自立信号の波形を異ならせている。例えば、蓄電部２１の蓄電残量が上記閾値以上の場合のために予め定められた自立信号の例として、＋５Ｖの状態と０Ｖの状態とを例えば１秒毎に切り替え続ける波形の電圧信号を採用し、蓄電部２１の蓄電残量が上記閾値未満の場合のために予め定められた自立信号として、－５Ｖの状態と０Ｖの状態とを例えば１秒毎に切り替え続ける波形の電圧信号を採用できる。

【0097】

図８は、発電装置３０の動作制御を説明するフローチャートである。
工程＃５０において、発電制御部３４は、発電装置３０に電圧入力があるか否かを判定する。例えば、発電制御部３４は、電力変換部３２で検出される電圧を参照して、発電装置３０に電圧入力があるか否かを判定できる。発電装置３０に電圧入力がない場合というのは、電力系統１及び充放電装置２０の何れからも電力が供給されていない場合を意味し、その場合には発電制御部３４は工程＃５９に移行して自立運転モードで動作する。

【0098】

それに対して、発電装置３０に電圧入力がある場合、即ち、電力系統１及び充放電装置２０の少なくとも一方から電力が供給されている場合、発電制御部３４は工程＃５１に移行して、電力消費部３３での消費電力を変更し、工程＃５２において電流測定部１１に流れる電流が変化するか否かを判定する。

【0099】

そして、発電制御部３４は、電流測定部１１に流れる電流が変化しない場合、工程＃５３に移行する。それに対して、発電制御部３４は、電流測定部１１に流れる電流が変化する場合、工程＃６０に移行する。

【0100】

工程＃５３において発電制御部３４は、発電電力の供給を停止する。つまり、電力消費部３３での消費電力を変化させても、電流測定部１１で測定される電流が変化しない場合、即ち、正常状態の電力系統１に対して発電装置３０が接続されているとは言えない場合、このフローチャートでは発電装置３０からの発電電力の供給を停止させている。

【0101】

次に、工程＃５４において発電制御部３４は、信号検出部３５が所定の自立信号を受信したか否かを判定する。そして、発電制御部３４は、信号検出部３５が自立信号を受信した場合には工程＃５５に移行し、信号検出部３５が自立信号を受信していない場合には、発電電力の供給を停止したままの状態で、即ち、出力電力をゼロに調節して（工程＃５８）このフローチャートの最初にリターンする。

【0102】

工程＃５５において発電制御部３４は、受信した自立信号が、蓄電部２１の蓄電残量が閾値以上であることを示す場合には工程＃５６に移行し、受信した自立信号が、蓄電部２１の蓄電残量が閾値未満であることを示す場合には工程＃５７に移行する。

【0103】

工程＃５６において発電制御部３４は、発電装置３０の出力電力を所定の供給電力決定ルールで定まる値に調節させる非連系状態モードで動作する。例えば、上記第１実施形態で説明したのと同様に、発電制御部３４は、図２に示した第１の電源システムにおいて、電流測定部１１の測定結果を無視し、定格発電電力の例えば７５％又は５０％などの所定の電力を出力することを供給電力決定ルールとする非連系状態モードで動作する。

【0104】

それに対して、工程＃５７において発電制御部３４は、発電装置３０の出力電力を上記供給電力決定ルールで定まる値以上の値に調節する非連系状態モード（出力電力増加あり）で動作する。例えば、発電制御部３４は、非連系状態モード（出力電力増加あり）の場合、上記供給電力決定ルールで定まる値と同じ又はそれよりも例えば１００Ｗ、２００Ｗなどの所定値だけ大きい電力を出力する。その結果、充放電装置２０の放電電力が小さく又は充電電力が大きくなり、充放電装置２０の蓄電部２１の蓄電残量の増加度合いは大きく又は減少度合いは小さくなることを期待できる。

【0105】

また、工程＃６０において発電制御部３４は、信号検出部３５が所定の自立信号を受信したか否かを判定する。そして、発電制御部３４は、信号検出部３５が自立信号を受信した場合には工程＃６１に移行し、信号検出部３５が自立信号を受信していない場合には、工程＃６４に移行して連系運転モードで動作させる。

【0106】

工程＃６１において発電制御部３４は、受信した自立信号が、蓄電部２１の蓄電残量が閾値以上であることを示す場合には工程＃６２に移行し、受信した自立信号が、蓄電部２１の蓄電残量が閾値未満であることを示す場合には工程＃６３に移行する。

【0107】

工程＃６２において発電制御部３４は、発電装置３０の出力電力を所定の供給電力決定ルールで定まる値に調節させる非連系状態モードで動作する。例えば、発電制御部３４は、図４に示した第２の電源システムにおいて、電流測定部１１の測定結果を無視し、定格発電電力の例えば７５％又は５０％などの所定の電力を出力することを供給電力決定ルールとする非連系状態モードで動作する。或いは、発電制御部３４は、図４に示した第２の電源システムにおいて、電流測定部１１の測定結果を参照して、第２接続箇所Ｐ２から第４切替部１６に向かう電力をゼロとするように発電電力を供給することを供給電力決定ルールとする非連系状態モードで動作する。

【0108】

それに対して、工程＃６３において発電制御部３４は、上記工程＃５７の場合と同様に、発電装置３０の出力電力を上記供給電力決定ルールで定まる値以上の値に調節する非連系状態モード（出力電力増加あり）で動作する。例えば、発電制御部３４は、図４に示した第２の電源システムにおいて、非連系状態モード（出力電力増加あり）の場合、上記供給電力決定ルールで定まる値と同じ又はそれよりも例えば１００Ｗ、２００Ｗなどの所定値だけ大きい電力を出力する。その結果、充放電装置２０の放電電力が小さく又は充電電力が大きくなり、充放電装置２０の蓄電部２１の蓄電残量の増加度合いは大きく又は減少度合いは小さくなることを期待できる。

【0109】

＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、電源システム、充放電装置、発電装置、及び、信号発生装置の構成について具体例を挙げて説明したが、それらの構成は適宜変更可能である。
例えば、図１及び図２には、第２切替部１４が充放電装置２０とは別体で構成される状態を示したが、例えば第２切替部１４が充放電装置２０と一体で構成されてもよい。また、図３及び図４には、第３切替部１５が充放電装置２０と一体で構成される状態を示したが、例えば第３切替部１５が充放電装置２０とは別体で構成されてもよい。

【0110】

＜２＞
上記実施形態では、自立信号の波形例について具体的な数値を例示して説明したが、それらの数値は例示目的で記載したものであり、適宜変更可能である。

【0111】

＜３＞
上記実施形態では、充放電装置２０及び発電装置３０のそれぞれの連系運転モード及び自立運転モード、並びに、発電装置３０の非連系状態モードについて具体例を挙げて説明したが、それらは例示目的で記載したものであり、適宜変更可能である。

【0112】

＜４＞
上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。

【産業上の利用可能性】

【0113】

本発明は、充放電装置と発電装置とが互いに接続されている状況下で必要に応じて発電装置から電力を供給させる電源システムに利用できる。

【符号の説明】

【0114】

１ 電力系統
３ 電力負荷装置（負荷装置群）
４ 一般電力負荷装置（第１負荷装置群）
５ 重要電力負荷装置（第２負荷装置群）
１２ 接続切替部
１３ 第１切替部（接続切替部）
１４ 第２切替部（接続切替部）
１５ 第３切替部（接続切替部）
１６ 第４切替部（接続切替部）
２０ 充放電装置
２４ 信号発生部
３０ 発電装置
３５ 信号検出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】