特開 2022-153765 電力融通システム

(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】P2022153765

(43)【公開日】2022-10-13

(54)【発明の名称】電力融通システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 9/00 20060101AFI20221005BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20221005BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20221005BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20221005BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20221005BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20221005BHJP

【ＦＩ】

H02J9/00 120

H02J3/32

H02J3/38 170

H02J7/34 G

H02J9/06 120

H02J7/00 302D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021056455

(22)【出願日】2021-03-30

(71)【出願人】

【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】瀬口 和彦

(72)【発明者】

【氏名】原田 真宏

【テーマコード（参考）】

5G015

5G066

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G015FA04

5G015GA02

5G015JA32

5G015JA59

5G015JA64

5G066HA11

5G066HB07

5G066HB09

5G066JA02

5G503AA01

5G503AA05

5G503BA01

5G503BB01

5G503DA05

5G503DA14

5G503DA17

(57)【要約】

【課題】共用部に発電装置を備えていなくとも、専有部の電力を融通することにより、停電時に当該共用部の電力負荷を長期間使用することができる電力融通システムを提供する。
【解決手段】共用部Ｃ及び専有部Ｈを有する施設において、前記共用部Ｃに設けられ、電力を充放電可能な蓄電システム３６と、前記共用部Ｃに設けられ、前記共用部Ｃの電力負荷へと供給される電力の供給元を、系統電源Ｋと接続された共用電力分電盤３４（共用分電盤）、又は、前記蓄電システム３６に、停電の有無に応じて切り換え可能な共用切換盤３７と、前記専有部Ｈに設けられ、燃料を用いて発電可能であって、非停電時に発電電力を前記専有部Ｈに設けられた専有分電盤４２に供給すると共に、停電時に発電電力を前記蓄電システム３６に供給する燃料電池４４と、を具備する系統電源Ｋを具備する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

共用部及び専有部を有する施設において、
前記共用部に設けられ、電力を充放電可能な蓄電システムと、
前記共用部に設けられ、前記共用部の電力負荷へと供給される電力の供給元を、系統電源と接続された共用分電盤、又は、前記蓄電システムに、停電の有無に応じて切り換え可能な第一切換盤と、
前記専有部に設けられ、燃料を用いて発電可能であって、非停電時に発電電力を前記専有部に設けられた専有分電盤に供給すると共に、停電時に発電電力を前記蓄電システムに供給する燃料電池と、
を具備する電力融通システム。

【請求項2】

前記専有部に設けられ、前記専有部の電力負荷へと供給される電力の供給元を、系統電源と接続された前記専有分電盤、又は、前記蓄電システムに、停電の有無に応じて切り換え可能な第二切換盤を具備する、
請求項１に記載の電力融通システム。

【請求項3】

前記第二切換盤は、前記専有部の複数の電力負荷と当該専有部の電力の供給元とを任意に接続可能に構成され、
停電時に、前記蓄電システムの充電量に応じて、前記複数のうち所定数の電力負荷と前記専有部の電力の供給元とを接続する、
請求項２に記載の電力融通システム。

【請求項4】

前記蓄電システムから前記専有部の電力負荷へ供給される電力を変換可能な変換部を具備する、
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融通システム。

【請求項5】

前記専有部は複数設けられる、
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の電力融通システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力を融通可能な電力融通システムの技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、共用部及び専有部を有する施設において、電力を供給するためのシステムの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】

特許文献１には、共用部及び専有部を有する施設において、電力を当該共用部や専有部の電力負荷へ適宜供給するためのシステムが開示されている。当該システムでは、例えば共用部に太陽光発電部や蓄電装置を備える。これにより、例えば停電が発生した場合、太陽光発電部や蓄電装置を活用して、共用部の電力負荷を長期間使用することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－２１４００３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、例えば特にマンション等の施設では、設置スペースの都合で、共用部に太陽光発電部（発電装置）を備えることが困難な場合がある。このような場合、共用部に蓄電装置を備えたとしても停電時に充電を行うことができないため、当該共用部の電力負荷を長期間使用することができない。

【0006】

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、共用部に発電装置を備えていなくとも、専有部の電力を融通することにより、停電時に当該共用部の電力負荷を長期間使用することができる電力融通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】

【0007】

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。

【0008】

即ち、請求項１においては、共用部及び専有部を有する施設において、前記共用部に設けられ、電力を充放電可能な蓄電システムと、前記共用部に設けられ、前記共用部の電力負荷へと供給される電力の供給元を、系統電源と接続された共用分電盤、又は、前記蓄電システムに、停電の有無に応じて切り換え可能な第一切換盤と、前記専有部に設けられ、燃料を用いて発電可能であって、非停電時に発電電力を前記専有部に設けられた専有分電盤に供給すると共に、停電時に発電電力を前記蓄電システムに供給する燃料電池と、を具備するものである。

【0009】

請求項２においては、前記専有部に設けられ、前記専有部の電力負荷へと供給される電力の供給元を、系統電源と接続された前記専有分電盤、又は、前記蓄電システムに、停電の有無に応じて切り換え可能な第二切換盤を具備するものである。

【0010】

請求項３においては、前記第二切換盤は、前記専有部の複数の電力負荷と当該専有部の電力の供給元とを任意に接続可能に構成され、停電時に、前記蓄電システムの充電量に応じて、前記複数のうち所定数の電力負荷と前記専有部の電力の供給元とを接続するものである。

【0011】

請求項４においては、前記蓄電システムから前記専有部の電力負荷へ供給される電力を変換可能な変換部を具備するものである。

【0012】

請求項５においては、前記専有部は複数設けられるものである。

【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】

本発明においては、共用部に発電装置を備えていなくとも、専有部の電力を融通することにより、停電時に当該共用部の電力負荷を長期間使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第一実施形態に係る電力融通システムが適用されたマンションを示した模式図。

【図2】同じく、電力融通システムの構成を示したブロック図。

【図3】制御部の接続関係を示した図。

【図4】通常（非停電）時における電力の供給態様を示したブロック図。

【図5】停電時における電力の供給（融通）態様を示したブロック図。

【図6】各種機器の動作の様子を示したフローチャート。

【図7】本発明の第二実施形態に係る電力融通システムの構成において、停電時における電力の供給（融通）態様の一例を示したブロック図。

【図8】第二実施形態に係る制御部による制御及び各種機器の動作の様子を示したフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下では、本発明の第一実施形態に係る電力融通システム１について説明する。

【0017】

図１から図３に示す電力融通システム１は、例えば共用部Ｃ及び複数の専有部Ｈを有したマンションＭに適用される。なお、共用部Ｃは、マンションＭの居住者が共有して使用する部分（例えば廊下や階段、エレベータホール等）である。また、専有部Ｈは、マンションＭの居住者が専有して使用する部分（住戸）である。マンションＭでは、高圧一括受電を行って、受けた電力を共用部Ｃ及び複数の専有部Ｈに供給することで、一括したエネルギー管理を行っている。電力融通システム１は、停電時にマンションＭ内（共用部Ｃ及び複数の専有部Ｈ）で電力の融通を行うものである。

【0018】

図２及び図３に示すように、電力融通システム１は、キュービクル１０、売買電メータ２０、共用部Ｃの各種機器、専有部Ｈの各種機器及びＥＭＳ５０を具備する。なお以下の説明において「上流側」及び「下流側」とは、系統電源Ｋからの電力の供給方向を基準とする。

【0019】

キュービクル１０は、系統電源Ｋからの電力を一括して受電する高圧受電設備である。キュービクル１０は、所定の配電線を介して系統電源Ｋと接続される。キュービクル１０は、系統電源Ｋからの電力を降圧して共用部Ｃ及び複数の専有部Ｈに配電することができる。また、キュービクル１０は、複数の専有部Ｈからの電力を系統電源Ｋへ供給することができる。

【0020】

売買電メータ２０は、電力を検出するものである。売買電メータ２０は、系統電源Ｋとキュービクル１０との間に設けられる。売買電メータ２０は、マンションＭの購入電力及び売却電力を取得することができる。

【0021】

共用部Ｃの前記各種機器には、共用一般分電盤３１、共用一般買電メータ３２、共用専用回路３３、共用電力分電盤３４、共用動力買電メータ３５、蓄電システム３６、共用切換盤３７及びトランス３８等が含まれる。

【0022】

共用一般分電盤３１は、図示せぬ一般回路へ電力を分配するものである。共用一般分電盤３１は、所定の配電線を介して前記一般回路と接続される。また、共用一般分電盤３１は、所定の配電線を介してキュービクル１０と接続される。こうして、共用一般分電盤３１は、キュービクル１０から供給された電力を、前記一般回路へ供給することができる。

【0023】

なお、共用部Ｃの一般回路とは、当該共用部Ｃの電力負荷のうち、通常時（非停電時）に使用するものの、停電時に使用しない（使用する優先度が比較的低い）電力負荷（以下では「一般負荷」と称する）が接続される回路である。本実施形態において、一般負荷には、廊下やエレベータホールの電灯等が含まれる。

【0024】

共用一般買電メータ３２は、電力を検出するものである。共用一般買電メータ３２は、キュービクル１０と共用一般分電盤３１との間で、当該共用一般分電盤３１の直ぐ上流側に設けられる。共用一般買電メータ３２は、一般回路に供給される購入電力を取得することができる。

【0025】

共用専用回路３３は、共用部Ｃの電力負荷のうち、通常時（非停電時）だけではなく停電時にも使用する（使用する優先度が比較的高い）電力負荷（以下では「共用専用負荷」と称する）が接続される回路である。本実施形態において、共用専用負荷には、図１に示すように、給水用のポンプＣ１やエレベータＣ２等の、動力を発生させる負荷が含まれる。

【0026】

共用電力分電盤３４は、共用専用回路３３へ電力を分配するものである。共用電力分電盤３４は、所定の配電線（以下では「第一配電線Ｌ１」及び「第二配電線Ｌ２」と称する）を介して共用専用回路３３と接続される。なお、第一配電線Ｌ１と第二配電線Ｌ２との間には、後述する共用切換盤３７が設けられる。また、共用電力分電盤３４は、所定の配電線を介してキュービクル１０と接続される。こうして、共用電力分電盤３４は、キュービクル１０から供給された電力を、共用切換盤３７を介して共用専用回路３３へ供給することができる。

【0027】

共用動力買電メータ３５は、電力を検出するものである。共用動力買電メータ３５は、キュービクル１０と共用電力分電盤３４との間で、当該共用電力分電盤３４の直ぐ上流側に設けられる。共用動力買電メータ３５は、共用部Ｃに供給される購入電力を取得することができる。

【0028】

蓄電システム３６は、電力を充放電可能なシステムである。蓄電システム３６は、蓄電池３６ａ及びパワコン３６ｂを具備する。

【0029】

蓄電池３６ａは、電力を充放電可能に構成されたものである。蓄電池３６ａは、例えばリチウムイオン電池により構成される。

【0030】

パワコン３６ｂは、電力を適宜変換可能に構成されたものである。パワコン３６ｂは、所定の配電線（以下では「第三配電線Ｌ３」と称する）を介して共用電力分電盤３４と接続される。こうして、蓄電システム３６は、パワコン３６ｂにより共用電力分電盤３４と接続される。また、パワコン３６ｂは、第三配電線Ｌ３にかかる電圧の状態に基づいて停電の発生を検知することができる。また、パワコン３６ｂは、蓄電池３６ａと接続される。パワコン３６ｂは、蓄電池３６ａに関する情報（例えば充電量や運転状態等）を取得することができる。

【0031】

上述の如く構成された蓄電システム３６は、連系運転及び自立運転を行う。

【0032】

蓄電システム３６の連系運転とは、通常時（非停電時）に系統電源Ｋと連系した状態で行われる運転である。すなわち、連系運転時には、蓄電システム３６は、系統電源Ｋと連系した状態で、共用電力分電盤３４からの電力を、パワコン３６ｂを介して蓄電池３６ａに充電することができる。また、蓄電システム３６は、系統電源Ｋと連系した状態で、蓄電池３６ａの放電電力をパワコン３６ｂを介して出力することができる。こうして、蓄電システム３６は、例えば電力単価が比較的安価な深夜時間帯に充電を行うと共に、電力単価が比較的高価な昼間時間帯に放電を行って、放電電力を共用電力分電盤３４へ出力することができる。

【0033】

蓄電システム３６の自立運転とは、停電時に系統電源Ｋから独立した状態で行われる運転である。蓄電システム３６は、停電の発生を検知した場合、連系運転から自立運転へと運転を切り換える。自立運転時には、蓄電システム３６は、系統電源Ｋから独立した状態で、蓄電池３６ａの放電電力をパワコン３６ｂを介して出力することができる。なお自立運転時には、蓄電システム３６は、連系運転時の第三配電線Ｌ３とは異なる配電線（以下では「第四配電線Ｌ４」と称する）へ放電電力を出力する。蓄電システム３６は、動力用の電力を供給するため三相３線式（２００Ｖ）で出力を行う。蓄電システム３６は、停電の終了（通常状態の復帰）を検知した場合、自立運転から連系運転へと運転を切り換える。

【0034】

なお、第四配電線Ｌ４とは、蓄電システム３６（より詳細には、パワコン３６ｂ）と、後述する共用切換盤３７と、後述する各専有部Ｈの専有切換盤４５と、を互いに接続するものである。より詳細には、第四配電線Ｌ４は、接続点Ｐと共用部Ｃの共用切換盤３７とを接続する第四配電線Ｌ４ａと、接続点Ｐと蓄電システム３６とを接続する第四配電線Ｌ４ｂと、接続点Ｐと各専有部Ｈの専有切換盤４５とを接続する第四配電線Ｌ４ｃと、により構成される。なお、第四配電線Ｌ４ｃは、共用部Ｃと各専有部Ｈとに亘るように設けられる。第四配電線Ｌ４は、上述の如く通常時には使用されず、停電時にのみ使用される。

【0035】

共用切換盤３７は、共用専用回路３３へ供給されてくる電力の供給元を切り換えるものである。具体的には、共用切換盤３７は、共用専用回路３３へ供給されてくる電力の供給元として、共用電力分電盤３４と蓄電システム３６とを適宜切り換える。なお以下では、共用切換盤３７において、電力の供給元を、共用電力分電盤３４に切り換えた状態を「第一切換状態」と称し、蓄電システム３６に切り換えた状態を「第二切換状態」と称する。

【0036】

また、共用切換盤３７は、第一配電線Ｌ１と第二配電線Ｌ２と第四配電線Ｌ４との間に設けられる。共用切換盤３７は、第一切換状態において、第二配電線Ｌ２と第一配電線Ｌ１とを接続（電力が流通可能な状態と）する。また、共用切換盤３７は、第二切換状態において、第二配電線Ｌ２と第四配電線Ｌ４（より詳細には、第四配電線Ｌ４ａ）とを接続する。こうして、第二切換状態においては、共用専用回路３３と蓄電システム３６とが、第二配電線Ｌ２、第四配電線Ｌ４ａ及び第四配電線Ｌ４ｂを介して電力が流通可能な状態となる。

【0037】

また、共用切換盤３７は、所定の制御装置（例えば、後述するＥＭＳ５０）により制御されるのではなく、系統電源Ｋ等からの電力に応じて（すなわち、停電の有無に応じて）自発的に、切り換えの動作を行う。具体的には、共用切換盤３７は、通常時において、第一切換状態となっている。また、共用切換盤３７は、停電が発生した場合、第一切換状態から第二切換状態へと状態を切り換える。また、共用切換盤３７は、停電が終了（通常状態に復帰）した場合、第二切換状態から第一切換状態へと状態を切り換える。なお、共用切換盤３７は、上述の如く自発的に状態を切り換えるのではなく、後述するＥＭＳ５０からの指示（制御）により状態を切り換えてもよい。

【0038】

トランス３８は、電力を適宜変換するものである。トランス３８は、第四配電線Ｌ４のうち第四配電線Ｌ４ｃの中途部（すなわち、第四配電線Ｌ４のうち接続点Ｐよりも各専有部Ｈ側）に設けられる。トランス３８は、蓄電システム３６が自立運転時に出力する電力を単相２線式（１００Ｖ）に変換する。こうして、トランス３８を介して供給された蓄電システム３６の出力電力は、各専有部Ｈで使用することができる。

【0039】

専有部Ｈの前記各種機器には、専有専用回路４１、専有分電盤４２、専有買電メータ４３、燃料電池４４及び専有切換盤４５等が含まれる。なお説明の便宜上、本実施形態において、マンションＭは４つの専有部Ｈ（住戸）を有するものとする。また、４つの専有部Ｈの各種機器の構成は同一であるものとする。そこで以下では、４つの専有部Ｈのうち不特定の一の専有部Ｈを取り上げて、その各種機器について説明するものとする。

【0040】

専有専用回路４１は、専有部Ｈの電力負荷のうち、通常時（非停電時）だけではなく停電時にも使用する（使用する優先度が比較的高い）電力負荷（以下では「専有専用負荷」と称する）が接続される回路である。なお本実施形態において、専有専用負荷には、例えばリビングの電灯や冷蔵庫、エアコン等の負荷が含まれる。

【0041】

専有分電盤４２は、専有専用回路４１や、図示せぬ一般回路へ電力を分配するものである。なお、専有部Ｈの一般回路とは、当該専有部Ｈの電力負荷のうち、通常時（非停電時）に使用するものの、停電時に使用しない（使用する優先度が比較的低い）電力負荷が接続される回路である。専有分電盤４２は、所定の配電線を介して前記一般回路と接続される。また、専有分電盤４２は、所定の配電線（以下では「第五配電線Ｌ５」及び「第六配電線Ｌ６」と称する）を介して専有専用回路４１と接続される。なお、第五配電線Ｌ５と第六配電線Ｌ６との間には、後述する専有切換盤４５が設けられる。また、専有分電盤４２は、所定の配電線を介してキュービクル１０と接続される。こうして、専有分電盤４２は、キュービクル１０から供給された電力を、専有切換盤４５を介して専有専用回路４１や前記一般回路へ分配することができる。

【0042】

専有買電メータ４３は、電力を検出するものである。専有買電メータ４３は、キュービクル１０と専有分電盤４２との間で、当該専有分電盤４２の直ぐ上流側に設けられる。専有買電メータ４３は、専有部Ｈに供給される購入電力を取得することができる。

【0043】

燃料電池４４は、水素等のガス燃料を用いて発電する装置である。燃料電池４４は、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）や制御部等により構成される。また、燃料電池４４には、図示せぬ貯湯タンクや発電機、及び給湯器等が設けられる。燃料電池４４は、所定の配電線（以下では「第七配電線Ｌ７」と称する）を介して専有分電盤４２と接続される。燃料電池４４は、第七配電線Ｌ７にかかる電圧の状態に基づいて停電の発生を検知することができる。

【0044】

また、燃料電池４４には、燃料電池センサ４４ａが設けられる。燃料電池センサ４４ａは、キュービクル１０と専有分電盤４２とを接続する所定の配電線において、専有買電メータ４３と専有分電盤４２との間に設けられる。燃料電池センサ４４ａ（すなわち、燃料電池４４）は、専有部Ｈに供給される購入電力を取得することができる。

【0045】

また、燃料電池４４は、発電時に発生する熱（排熱）を用いて湯を製造すると共に、当該製造した湯を貯湯タンクに貯める。燃料電池４４は、貯湯タンクの貯湯量が最大容量に達した場合（貯湯タンクがこれ以上蓄熱できない満蓄になった場合）、当該貯湯タンクから湯を排出しない限り発電を停止させる（発電を行うことができない）。貯湯タンクに貯められた湯は、浴室等の給湯需要に応じて供給することができる。

【0046】

上述の如く構成された燃料電池４４は、連系運転及び自立運転を行う。

【0047】

燃料電池４４の連系運転とは、通常時（非停電時）に系統電源Ｋと連系した状態で行われる運転である。具体的には、連系運転時には、燃料電池４４は、系統電源Ｋと連系した状態で、燃料電池センサ４４ａの検出結果（すなわち、専有部Ｈに供給される購入電力）に基づいて発電量を調整する負荷追従運転を行う。燃料電池４４の発電電力は、第七配電線Ｌ７を介して専有分電盤４２に供給される。

【0048】

燃料電池４４の自立運転とは、停電時に系統電源Ｋから独立した状態で行われる運転である。燃料電池４４は、停電の発生を検知した場合、連系運転から自立運転へと運転を切り換える。自立運転時には、燃料電池４４は、系統電源Ｋから独立した状態で、一定量の発電電力を出力することができる。なお、自立運転時には、燃料電池４４は、連系運転時の第七配電線Ｌ７とは異なる配電線（以下では「第八配電線Ｌ８」と称する）へ発電電力を出力する。燃料電池４４は、停電の終了（通常状態の復帰）を検知した場合、自立運転から連系運転へと運転を切り換える。また、燃料電池４４は、自立運転時に、発電電力として直流電力を出力することができる。

【0049】

なお、第八配電線Ｌ８とは、専有部Ｈの燃料電池４４と、共用部Ｃの蓄電システム３６（より詳細には、パワコン３６ｂ）と、を互いに接続するものである。第八配電線Ｌ８は、共用部Ｃと各専有部Ｈとに亘るように設けられる。第八配電線Ｌ８は、上述のように、通常時には使用されず、停電時にのみ使用される。

【0050】

専有切換盤４５は、専有専用回路４１へ供給されてくる電力の供給元を切り換えるものである。具体的には、専有切換盤４５は、専有専用回路４１へ供給されてくる電力の供給元として、専有部Ｈの専有分電盤４２と、共用部Ｃの蓄電システム３６と、を適宜切り換える。なお以下では、専有切換盤４５において、電力の供給元を、専有分電盤４２に切り換えた状態を「第三切換状態」と称し、蓄電システム３６に切り換えた状態を「第四切換状態」と称する。

【0051】

また、専有切換盤４５は、第五配電線Ｌ５と第六配電線Ｌ６と第四配電線Ｌ４との間に設けられる。専有切換盤４５は、第三切換状態において、第六配電線Ｌ６と第五配電線Ｌ５とを接続（電力が流通可能な状態と）する。また、専有切換盤４５は、第四切換状態において、第六配電線Ｌ６と第四配電線Ｌ４（より詳細には、第四配電線Ｌ４ｃ）とを接続する。こうして、第四切換状態においては、専有専用回路４１と共用部Ｃの蓄電システム３６とが、第六配電線Ｌ６、第四配電線Ｌ４ｃ及び第四配電線Ｌ４ｂを介して電力が流通可能な状態となる。

【0052】

また、専有切換盤４５は、所定の制御装置（例えば、後述するＥＭＳ５０）により制御されるのではなく、系統電源Ｋ等からの電力に応じて（すなわち、停電の有無に応じて）自発的に、切り換えの動作を行う。具体的には、専有切換盤４５は、通常時において、第三切換状態となっている。また、専有切換盤４５は、停電が発生した場合、第三切換状態から第四切換状態へと状態を切り換える。また、専有切換盤４５は、停電が終了（通常状態に復帰）した場合、第四切換状態から第三切換状態へと状態を切り換える。なお、専有切換盤４５は、上述の如く自発的に状態を切り換えるのではなく、後述するＥＭＳ５０からの指示（制御）により状態を切り換えてもよい。

【0053】

図３に示すＥＭＳ５０は、電力融通システム１の動作を管理するエネルギーマネジメントシステム（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）である。ＥＭＳ５０は、売買電メータ２０等の各種メータと接続され、マンションＭ全体の購入電力及び売却電力や、共用部Ｃの一般回路及び共用専用回路に供給される購入電力、専有部Ｈの一般回路及び専有専用回路に供給される購入電力を取得することができる。

【0054】

また、ＥＭＳ５０は、共用部Ｃの蓄電システム３６のパワコン３６ｂと接続される。ＥＭＳ５０は、パワコン３６ｂを介して蓄電池３６ａの充電量を取得することができる。また、ＥＭＳ５０は、共用部Ｃの共用切換盤３７及び専有部Ｈの専有切換盤４５とそれぞれ接続される。ＥＭＳ５０は、共用部Ｃの共用切換盤３７及び専有部Ｈの専有切換盤４５の動作をそれぞれ制御することができる。また、ＥＭＳ５０は、専有部Ｈの燃料電池４４と接続される。ＥＭＳ５０は、燃料電池４４の運転状況を取得することができる。また、ＥＭＳ５０は、所定の検知手段により停電の有無を取得することができる。

【0055】

以下では、図４を用いて、上述の如く構成された電力融通システム１において、通常時である場合の電力の供給態様について説明する。

【0056】

図４は、通常時における電力の供給態様を示したブロック図である。なお、図４においては、複数の配電線のうち、通常時に使用されない配電線（すなわち、停電時のみ使用される第四配電線Ｌ４及び第八配電線Ｌ８）を細い破線で示している。

【0057】

電力融通システム１においては、通常時である場合、マンションＭ内（共用部Ｃ及び複数の専有部Ｈ）で電力の融通を行うことなく、共用部Ｃ及び各専有部Ｈそれぞれの電力（購入電力や発電電力）を各々の電力負荷へと供給する。

【0058】

まず通常時である場合の、共用部Ｃの電力の供給態様について説明する。

【0059】

通常時である場合、キュービクル１０から供給された電力が、共用一般分電盤３１を介して一般回路へと供給される。こうして、共用部Ｃにおいて、一般負荷である廊下やエレベータホールの電灯を使用することができる。

【0060】

また、共用部Ｃの共用切換盤３７は、第一切換状態（電力の供給元を共用電力分電盤３４に切り換えた状態）となっている。すなわち、共用切換盤３７により第二配電線Ｌ２と第一配電線Ｌ１とが接続され、これらの配電線を介して共用電力分電盤３４から共用専用回路３３へと電力が流通可能な状態となっている。こうして、キュービクル１０から供給された電力が、共用電力分電盤３４を介して共用専用回路３３へと供給される。また必要があれば、蓄電システム３６の出力電力（蓄電池３６ａの放電電力）を、共用電力分電盤３４を介して共用専用回路３３へ供給することもできる。こうして、共用部Ｃにおいては、通常時である場合、共用部Ｃ自身の購入電力を用いて、共用専用負荷である給水用のポンプＣ１やエレベータＣ２等を使用することができる。

【0061】

次に通常時である場合の、専有部Ｈの電力の供給態様について説明する。

【0062】

通常時である場合、専有部Ｈの専有切換盤４５は、第三切換状態（電力の供給元を専有分電盤４２に切り換えた状態）となっている。すなわち、専有切換盤４５により第六配電線Ｌ６と第五配電線Ｌ５とが接続され、これらの配電線を介して専有分電盤４２から専有専用回路４１へと電力が流通可能な状態となっている。また、専有分電盤４２には、前記一般回路も接続されている。こうして、キュービクル１０から供給された電力が、専有切換盤４５を介して専有専用回路４１や前記一般回路へと供給される。

【0063】

また、通常時である場合、燃料電池センサ４４ａの検出結果に応じて、燃料電池４４の電力（発電電力）も専有分電盤４２を介して専有専用回路４１や前記一般回路へ供給される（図１の破線参照）。こうして、専有部Ｈにおいては、通常時である場合、専有部Ｈ自身の購入電力や発電電力を用いて、専有専用負荷であるリビングの電灯や冷蔵庫、エアコンや前記一般負荷等を使用することができる。

【0064】

ここで、共用部Ｃには、専有部Ｈの燃料電池４４のように、自ら電力を発生させる機器（発電装置）が設けられていない。例えば（本発明に係る電力融通システム１が適用されていない）従来のマンションにおいて、このように共用部に発電装置が設けられていない場合、停電が発生した場合（キュービクルから電力が供給されない場合）に、使用できる電力が蓄電システムの充電電力のみとなるため、当該共用部の電力負荷を長期間使用できない、という不都合が生じる。

【0065】

これに対して、本発明に係る電力融通システム１が適用されたマンションＭにおいては、停電が発生した場合に、マンションＭ内（共用部Ｃ及び複数の専有部Ｈ）で電力の融通を行うことにより、当該共用部Ｃの電力負荷を長期間使用できるようにしている。

【0066】

以下では、図５及び図６を用いて、上述の如く構成された電力融通システム１において、停電時である場合の電力の供給（融通）態様について説明する。

【0067】

図５は、停電時における電力の供給態様を示したブロック図である。なお、図５においては、複数の配電線のうち、停電時に使用されない配電線（すなわち、通常時のみ使用される、系統電源Ｋと連系した配電線）を細い破線で示している。また、図６は、各種機器（燃料電池４４及び蓄電システム３６）の動作の様子を示したフローチャートである。

【0068】

上述の如く、停電が発生した場合、共用部Ｃの共用切換盤３７及び専有部Ｈの専有切換盤４５は、それぞれ自身の状態を通常時とは異なる状態に切り換える。

【0069】

具体的には、停電が発生した場合、共用部Ｃの共用切換盤３７は、第一切換状態から第二切換状態（電力の供給元を蓄電システム３６に切り換えた状態）へ状態を切り換える。すなわち、共用切換盤３７により第二配電線Ｌ２と第四配電線Ｌ４（より詳細には、第四配電線Ｌ４ａ）とが接続され、これらの配電線を介して蓄電システム３６から共用専用回路３３（ひいては、共用専用負荷）へと電力が流通可能な状態となる。

【0070】

また、停電が発生した場合、専有部Ｈの専有切換盤４５は、第三切換状態から第四切換状態（電力の供給元を蓄電システム３６に切り換えた状態）へ状態を切り換える。すなわち、専有切換盤４５により第六配電線Ｌ６と第四配電線Ｌ４（より詳細には、第四配電線Ｌ４ｃ）とが接続され、これらの配電線を介して蓄電システム３６から専有専用回路４１（ひいては、専有専用負荷）へと（すなわち、共用部Ｃから専有部Ｈに亘るように）電力が流通可能な状態となる。

【0071】

このように、停電が発生した場合、共用部Ｃの共用切換盤３７及び専有部Ｈの専有切換盤４５がそれぞれ状態を切り換えることにより、共用部Ｃの共用専用回路３３及び専有部Ｈの専有専用回路４１の電力の供給元は、共用部Ｃにある同一の機器（蓄電システム３６）となる。

【0072】

また、停電が発生した場合、共用部Ｃの蓄電システム３６及び専有部Ｈの燃料電池４４は、それぞれ自立運転を開始する（図６のステップＳ１３、ステップＳ１４）。

【0073】

共用部Ｃの蓄電システム３６が自立運転を開始すると、蓄電池３６ａの放電電力が第四配電線Ｌ４に出力される。こうして、蓄電システム３６の出力電力が、共用切換盤３７を介して共用専用回路３３に供給される。すなわち、蓄電システム３６の出力電力を用いて、共用専用負荷である給水用のポンプＣ１やエレベータＣ２等を使用することができる。また、蓄電システム３６の出力電力は、第四配電線Ｌ４（第四配電線Ｌ４ｂ及び第四配電線Ｌ４ｃ）により専有部Ｈへと流通し、専有切換盤４５を介して専有専用回路４１に供給される。

【0074】

この際、蓄電システム３６の出力電力は、トランス３８により単相２線式（１００Ｖ）に変換される（図６のステップＳ１５）。こうして、専有部Ｈにおいては、蓄電システム３６の出力電力を用いて、専有専用負荷であるリビングの電灯や冷蔵庫を使用することができる。

【0075】

また、専有部Ｈの燃料電池４４が自立運転を開始すると、当該燃料電池４４の（自立運転時の）発電電力が第八配電線Ｌ８に出力される。こうして、燃料電池４４の発電電力が、第八配電線Ｌ８により共用部Ｃへと流通し、蓄電システム３６に供給される。蓄電システム３６は、燃料電池４４の発電電力を蓄電池３６ａに充電することができる。また、蓄電システム３６は、燃料電池４４の発電電力を蓄電池３６ａに充電しながら、放電電力を出力し、出力電力を共用専用回路３３や専有専用回路４１（専有部Ｈ）へ供給することもできる（図６のステップＳ１６）。

【0076】

また、蓄電システム３６においては、満充電である場合、第八配電線Ｌ８を介して供給された燃料電池４４の発電電力を、バイパスして（すなわち、蓄電池３６ａに充電させることなく）第四配電線Ｌ４に出力することもできる。こうして、蓄電システム３６が満充電である場合には、蓄電システム３６に供給された燃料電池４４の発電電力は、蓄電システム３６で使用（充電）することなく、専有部Ｈに戻すこともできる。

【0077】

このように、電力融通システム１においては、共用部Ｃに例えば太陽光発電部のような発電装置を備えていなくとも、専有部Ｈの電力を融通することにより、停電時に当該共用部Ｃの共用専用負荷を長期間使用することができる。

【0078】

以下では、本発明の第二実施形態に係る電力融通システム１について説明する。

【0079】

第二実施形態に係る電力融通システム１において、第一実施形態に係る電力融通システム１と異なる点は、専有部Ｈの専有専用回路が複数（本実施形態においては、２つ）設けられる点と、専有部Ｈの専有切換盤４５の動作をＥＭＳ５０が制御する点である。以下では、図７及び図８を用いて、これらの異なる点について主に説明し、第一実施形態に係る電力融通システム１と同一の構成については説明を省略する。

【0080】

図７は、第二実施形態に係る電力融通システム１の構成において、停電時における電力の供給（融通）態様の一例を示したブロック図である。図７においては、図５と同様に、複数の配電線のうち、停電時に使用されない配電線を細い破線で示している。なお、図７においては、一例として後述するステップＳ２９の処理が実行された場合の、電力の供給（融通）態様を示している。

【0081】

専有部Ｈの前記各種機器には、第一実施形態に係る電力融通システム１の専有専用回路４１の変わりに、第一専有専用回路４１ａ及び第二専有専用回路４１ｂが含まれる。

【0082】

第一専有専用回路４１ａ及び第二専有専用回路４１ｂは、専有部Ｈの電力負荷のうち、通常時（非停電時）だけではなく停電時にも使用する電力負荷が接続される回路である。また、第一専有専用回路４１ａは、停電時において、第二専有専用回路４１ｂよりも使用する優先度が比較的高い電力負荷が接続される。第一専有専用回路４１ａは、第六配電線Ｌ６を介して専有切換盤４５と接続される。また、第二専有専用回路４１ｂは、第九配電線Ｌ９を介して専有切換盤４５と接続される。

【0083】

専有切換盤４５は、第五配電線Ｌ５と第六配電線Ｌ６と第四配電線Ｌ４と第九配電線Ｌ９との間に設けられる。専有切換盤４５は、第三切換状態において、第六配電線Ｌ６と第五配電線Ｌ５とを接続（電力が流通可能な状態と）する。

【0084】

また、専有切換盤４５は、第四切換状態において、第四配電線Ｌ４と第六配電線Ｌ６とを接続するか、又は、第四配電線Ｌ４と第六配電線Ｌ６及び第九配電線Ｌ９の両方とを接続する。専有切換盤４５が接続する配電線はＥＭＳ５０により決定され、当該専有切換盤４５の動作が当該ＥＭＳ５０により制御される。こうして、第四切換状態においては、共用部Ｃの蓄電システム３６が、第一専有専用回路４１ａと、又は、第一専有専用回路４１ａ及び第二専有専用回路４１ｂの両方と、所定の配電線を介して電力を流通可能な状態となる。

【0085】

次に、図８のフローチャートを用いて、ＥＭＳ５０により実行される専有切換盤４５の制御について説明する。

【0086】

図８は、ＥＭＳ５０による制御及び各種機器の動作の様子を示したフローチャートである。ＥＭＳ５０による制御は、所定の間隔（例えば、１分間隔）で実行される。なお以下の説明では、図６のフローチャートと同様の箇所についての説明を省略し、異なる箇所についての説明を行う。具体的には、ＥＭＳ５０による制御では、図６のステップＳ１３の前に、ステップＳ２１及びステップＳ２２の処理を実行する。また、図６のステップＳ１６の後に、ステップＳ２７～ステップＳ２９の処理を実行する。

【0087】

ステップＳ２１において、ＥＭＳ５０は、停電が発生したか否かを判定する。ＥＭＳ５０は、停電が発生していないと判断した場合（ステップＳ２１でＮＯ）、フローから一旦抜ける。一方、ＥＭＳ５０は、停電が発生していると判断した場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、ステップＳ２２へ移行する。

【0088】

ステップＳ２２において、ＥＭＳ５０は、燃料電池４４が自立運転時の発電電力（直流電力）を出力しているか否かを判定する。ＥＭＳ５０は、燃料電池４４が直流電力を出力していないと判断した場合（ステップＳ２２でＮＯ）、フローから一旦抜ける。一方、ＥＭＳ５０は、燃料電池４４が直流電力を出力していると判断した場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ステップＳ１３へ移行する。

【0089】

その後、蓄電システム３６が燃料電池４４の発電電力を蓄電池３６ａに充電しながら放電電力を出力し、当該出力電力が専有部Ｈへ供給されると（ステップＳ１６）、ＥＭＳ５０は、ステップＳ２７の処理を実行する。

【0090】

すなわち、ステップＳ２７において、ＥＭＳ５０は、蓄電システム３６の蓄電池３６ａが満充電であるか否かを判定する。ＥＭＳ５０は、蓄電システム３６の蓄電池３６ａが満充電ではないと判断した場合（ステップＳ２７でＮＯ）、ステップＳ２８へ移行する。一方、ＥＭＳ５０は、蓄電システム３６の蓄電池３６ａが満充電であると判断した場合（ステップＳ２７でＹＥＳ）、ステップＳ２９へ移行する。

【0091】

ステップＳ２８において、ＥＭＳ５０は、専有切換盤４５の動作を制御することにより、第六配電線Ｌ６と第四配電線Ｌ４とを接続する。こうして、共用部Ｃの蓄電システム３６が、専有切換盤４５を介して第一専有専用回路４１ａと電力を流通可能な状態となる。ＥＭＳ５０は、ステップＳ２８の後、フローから一旦抜ける。

【0092】

また、ステップＳ２９において、ＥＭＳ５０は、専有切換盤４５の動作を制御することにより、第四配電線Ｌ４と第六配電線Ｌ６及び第九配電線Ｌ９の両方とを接続する。こうして、共用部Ｃの蓄電システム３６が、専有切換盤４５を介して第一専有専用回路４１ａ及び第二専有専用回路４１ｂの両方と電力を流通可能な状態となる。ＥＭＳ５０は、ステップＳ２９の後、フローから一旦抜ける。

【0093】

このような制御により、蓄電システム３６の蓄電池３６ａが満充電ではない場合、すなわち共用部Ｃで電力がそれほど余剰していない場合には、専有部Ｈの専用回路（第一専有専用回路４１ａ及び第二専有専用回路４１ｂ）のうち、第一専有専用回路４１ａだけに電力を供給する。これにより、共用部Ｃで電力がそれほど余剰していない場合であっても、専有専用負荷のうち少なくとも優先度が比較的高い専有専用負荷だけでも使用することができる。

【0094】

また、蓄電システム３６の蓄電池３６ａが満充電である場合、すなわち共用部Ｃで電力が余剰している場合には、専有部Ｈの第一専有専用回路４１ａ及び第二専有専用回路４１ｂの両方に電力を供給する。これにより、共用部Ｃで電力が余剰している場合に、専有部Ｈで使用する専有専用負荷を増やすことができる。

【0095】

なお上述の如く、第二実施形態に係る電力融通システム１においては、２つの専有専用回路（第一専有専用回路４１ａ及び第二専有専用回路４１ｂ）を設ける構成としたが、これに限定されない。すなわち、３つ以上の専有専用回路を設ける構成とし、これらの専有専用回路のうち、何れの専有専用回路が蓄電システム３６と接続されるのかを、共用部Ｃにおける電力の余剰の程度や、専有専用回路に設定された優先度に応じて適宜切り換える構成とすることができる。

【0096】

以上の如く、本発明の一実施形態に係る電力融通システム１においては、
共用部Ｃ及び専有部Ｈを有する施設において、
前記共用部Ｃに設けられ、電力を充放電可能な蓄電システム３６と、
前記共用部Ｃに設けられ、前記共用部Ｃの電力負荷へと供給される電力の供給元を、系統電源Ｋと接続された共用電力分電盤３４（共用分電盤）、又は、前記蓄電システム３６に、停電の有無に応じて切り換え可能な共用切換盤３７と、
前記専有部Ｈに設けられ、燃料を用いて発電可能であって、非停電時に発電電力を前記専有部Ｈに設けられた専有分電盤４２に供給すると共に、停電時に発電電力を前記蓄電システム３６に供給する燃料電池４４と、を具備するものである。

【0097】

このような構成により、共用部Ｃに例えば太陽光発電部のような発電装置を備えていなくとも、専有部Ｈの電力を融通することにより、停電時に当該共用部Ｃの共用専用負荷を長期間使用することができる。

【0098】

また、電力融通システム１においては、
前記専有部Ｈに設けられ、前記専有部Ｈの電力負荷へと供給される電力の供給元を、系統電源Ｋと接続された前記専有分電盤４２、又は、前記蓄電システム３６に、停電の有無に応じて切り換え可能な専有切換盤４５を具備するものである。

【0099】

このような構成により、専有部Ｈの電力を共用部Ｃに融通したとしても、専有部Ｈの専有専用負荷を使用することができる。

【0100】

また、（第二実施形態に係る）電力融通システム１において、
前記専有切換盤４５は、前記専有部Ｈの複数の電力負荷（専有専用負荷）と当該専有部Ｈの電力の供給元とを任意に接続可能に構成され、
停電時に、前記蓄電システム３６の充電量に応じて、前記複数のうち所定数の電力負荷（専有専用負荷）と前記専有部Ｈの電力の供給元とを接続するものである。

【0101】

このような構成により、例えば共用部Ｃでの電力の余剰の程度に応じて、専有部Ｈの専有専用負荷へ電力を供給する（使用可能な専有専用負荷を増やす）ことができる。

【0102】

また、電力融通システム１において、
前記蓄電システム３６から前記専有部Ｈの電力負荷へ供給される電力を変換可能なトランス３８（変換部）を具備するものである。

【0103】

このような構成により、トランス３８を介して供給された蓄電システム３６の出力電力を、各専有部Ｈで使用することができる。

【0104】

また、電力融通システム１において、
前記専有部Ｈは複数設けられるものである。

【0105】

このような構成により、共用部Ｃで使用可能な電力を増加させることができる。

【0106】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

【0107】

例えば、電力融通システム１が適用される施設をマンションとしたが、これに限定されるものではない。オフィスビルや商業施設等、共用部及び専有部を有する施設であればよい。

【0108】

また、本実施形態において、燃料電池４４は、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）であるとしたが、これに限定するものではなく、例えば固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ ： Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）等、種々の方式のものを用いることができる。

【0109】

また、本実施形態において、燃料電池４４は、自立運転時に発電電力として直流電力を出力するとしたが、これに限定するものではない。すなわち、燃料電池４４は、自立運転時に発電電力として交流電力を出力し、別途設けられた所定の変換部により直流電力に変更されるものでもよい。

【符号の説明】

【0110】

１ 電力融通システム
３４ 共用電力分電盤
３６ 蓄電システム
３７ 共用切換盤
４２ 専有分電盤
４４ 燃料電池
Ｃ 共用部
Ｈ 専有部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】