特許 7116509 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(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-02

(45)【発行日】2022-08-10

(54)【発明の名称】電力供給システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/02 20160101AFI20220803BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20220803BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20220803BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20220803BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20220803BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20220803BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20220803BHJP

   B60L 53/14 20190101ALI20220803BHJP

   B60L 53/30 20190101ALI20220803BHJP

   B60L 53/53 20190101ALI20220803BHJP

   B60L 53/62 20190101ALI20220803BHJP

   B60L 53/67 20190101ALI20220803BHJP

   B60L 53/68 20190101ALI20220803BHJP

   B60L 55/00 20190101ALI20220803BHJP

   B60L 58/10 20190101ALI20220803BHJP

   G16Y 10/40 20200101ALI20220803BHJP

   G16Y 20/30 20200101ALI20220803BHJP

【ＦＩ】

H02J7/02 F

H02J7/00 P

H02J7/00 X

H02J7/35 K

H02J7/00 303C

H02J7/00 302C

H02J3/38 110

H01M10/44 P

H01M10/48 P

B60L50/60

B60L53/14

B60L53/30

B60L53/53

B60L53/62

B60L53/67

B60L53/68

B60L55/00

B60L58/10

G16Y10/40

G16Y20/30

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021189149

(22)【出願日】2021-11-22

【審査請求日】2021-11-22

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】517266115

【氏名又は名称】株式会社船橋総行

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100169823

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 雄郎

(72)【発明者】

【氏名】二宮 正

【審査官】右田 勝則

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０２７６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３２５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１１４１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１１５７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０４４９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５２４４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１２９４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５２２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２２１０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３３６２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／０２

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ７／３５

Ｈ０２Ｊ ３／３８

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｂ６０Ｌ ５０／６０

Ｂ６０Ｌ ５３／１４

Ｂ６０Ｌ ５３／３０

Ｂ６０Ｌ ５３／５３

Ｂ６０Ｌ ５３／６２

Ｂ６０Ｌ ５３／６７

Ｂ６０Ｌ ５３／６８

Ｂ６０Ｌ ５５／００

Ｂ６０Ｌ ５８／１０

Ｇ１６Ｙ １０／４０

Ｇ１６Ｙ ２０／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

施設に設置される電力供給システムであって、
複数の電力ユニットと、
前記複数の電力ユニットのうちのいずれの電力ユニットに電力を供給するかを切り替え可能な電力供給切替装置と、
前記複数の電力ユニットのうちのいずれかの電力ユニットから供給される電力を単相の交流電力から三相の交流電力に変換する変換装置と、
前記複数の電力ユニットのうちのいずれかの電力ユニットが前記変換装置に接続されるように、前記複数の電力ユニットと前記変換装置との接続を切り替え可能な電力切替装置と、を備え、
前記各電力ユニットは、
前記電力供給切替装置から電力を供給されることが可能な複数の充電器と、
前記電力供給切替装置から電力を供給されることが可能な複数の蓄電池と、
前記複数の充電器によって充電された複数の車両のバッテリから電力の供給を受けることが可能な複数の第１電力取得装置と、
前記複数の蓄電池から電力の供給を受けることが可能な複数の第２電力取得装置と、
前記複数の第２電力取得装置から供給される電力を統合する統合装置と、
前記複数の第１電力取得装置及び前記統合装置から供給される電力を統合し、前記電力切替装置に出力する電力統合装置と、
前記電力供給切替装置及び前記統合装置のうちのいずれから前記複数の充電器に電力を供給するかを切り替え可能な複数の切替装置と、を備える、電力供給システム。

【請求項2】

請求項１に記載の電力供給システムにおいて、
前記電力供給切替装置は、第１所定時間が経過する毎に、前記複数の電力ユニットのうちのいずれの電力ユニットに電力を供給するかを切り替える、電力供給システム。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の電力供給システムにおいて、
前記電力切替装置は、第２所定時間が経過する毎に、前記複数の電力ユニットのうちのいずれの電力ユニットが前記変換装置に接続されるかを切り替える、電力供給システム。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載の電力供給システムにおいて、
前記充電器は、車両に搭載されているバッテリを普通充電することが可能である、電力供給システム。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の電力供給システムにおいて、
前記変換装置は、前記三相の交流電力を供給可能である、電力供給システム。

【請求項6】

請求項５に記載の電力供給システムにおいて、
前記変換装置は、前記三相の交流電力を急速充電装置に供給可能である、電力供給システム。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載の電力供給システムにおいて、
前記電力供給切替装置は、施設内発電装置によって発電された電力の供給を受けることが可能である、電力供給システム。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載の電力供給システムにおいて、
監視装置をさらに備え、
前記監視装置は、前記複数の蓄電池の充電状態の情報を取得可能である、電力供給システム。

【請求項9】

請求項８に記載の電力供給システムにおいて、
前記監視装置は、取得した前記複数の蓄電池の充電状態の情報を、前記施設を含む地域を対象としている仮想電力プラントのサーバに送信可能である、電力供給システム。

【請求項10】

請求項９に記載の電力供給システムにおいて、
前記監視装置は、前記仮想電力プラントのサーバによって制御されることが可能である、電力供給システム。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれか一項に記載の電力供給システムにおいて、
前記各電力ユニットは、前記複数の充電器及び前記複数の蓄電池のうちのいずれの充電器又は蓄電池に電力を供給するかを切り替え可能な第２電力供給切替装置をさらに備える、電力供給システム。

【請求項12】

請求項１１に記載の電力供給システムにおいて、
前記第２電力供給切替装置は、第３所定時間が経過する毎に、前記複数の充電器及び前記複数の蓄電池のうちのいずれの充電器又は蓄電池に電力を供給するかを切り替える、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、電力供給システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ：Plug-in Hybrid Vehicle）などのような、充電可能なバッテリを搭載した車両の普及が進んでいる。

【0003】

電気自動車などのような充電可能なバッテリを搭載した車両のバッテリは、充電器により充電可能である。例えば特許文献１には、二次電池を併設した充電スタンド（充電器）の電力制御方法が開示されている。

【0004】

電気自動車の普及に伴い、商業施設など様々な施設の駐車場において、電気自動車などの車両を充電するための充電器が設置されつつある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１９－３３６２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

施設の駐車場に複数の充電器が設置されている場合、複数の電気自動車を同時に充電することができる。

【0007】

複数の電気自動車が充電されている場合、複数の電気自動車に充電された電力を他の用途にも有効に利用できることが望ましい。

【0008】

かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、電気自動車のような車両に充電された電力を有効に活用することを可能とする電力供給システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る電力供給システムは、
施設に設置される電力供給システムであって、
複数の電力ユニットと、
前記複数の電力ユニットのうちのいずれの電力ユニットに電力を供給するかを切り替え可能な電力供給切替装置と、
前記複数の電力ユニットのうちのいずれかの電力ユニットから供給される電力を単相の交流電力から三相の交流電力に変換する変換装置と、
前記複数の電力ユニットのうちのいずれかの電力ユニットが前記変換装置に接続されるように、前記複数の電力ユニットと前記変換装置との接続を切り替え可能な電力切替装置と、を備え、
前記各電力ユニットは、
前記電力供給切替装置から電力を供給されることが可能な複数の充電器と、
前記電力供給切替装置から電力を供給されることが可能な複数の蓄電池と、
前記複数の充電器によって充電された複数の車両のバッテリから電力の供給を受けることが可能な複数の第１電力取得装置と、
前記複数の蓄電池から電力の供給を受けることが可能な複数の第２電力取得装置と、
前記複数の第２電力取得装置から供給される電力を統合する統合装置と、
前記複数の第１電力取得装置及び前記統合装置から供給される電力を統合し、前記電力切替装置に出力する電力統合装置と、
前記電力供給切替装置及び前記統合装置のうちのいずれから前記複数の充電器に電力を供給するかを切り替え可能な複数の切替装置と、を備える。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る電力供給システムによれば、電気自動車のような車両に充電された電力を有効に活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る電力供給システムの概略構成を示す図である。

【図2】図１の電力供給切替装置の概略構成を示す図である。

【図3】図１の電力切替装置の概略構成を示す図である。

【図4】変形例に係る電力ユニットの概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

【0013】

図１は、本発明の一実施形態に係る電力供給システム１の概略構成を示す図である。電力供給システム１は、様々な施設に設置されてよい。電力供給システム１が設置される施設は、例えば、集合住宅の駐車場、商業施設の駐車場、オフィスの駐車場、官公庁の駐車場などであってよい。

【0014】

電力供給システム１は、電力供給切替装置２０と、電力ユニット３０－１～３０－３と、電力切替装置４０と、変換装置５０と、監視装置６０と、急速充電装置７０と、機器設備８０とを備える。

【0015】

以後、電力ユニット３０－１～３０－３について、特に区別する必要がない場合は、単に電力ユニット３０と称して説明する場合がある。

【0016】

図１においては、電力供給システム１が３つの電力ユニット３０を備える場合を示しているが、電力供給システム１が備える電力ユニット３０の数は３つに限定されない。電力供給システム１は複数の電力ユニット３０を備えていればよく、電力供給システム１が備える電力ユニット３０の数は２つでもよいし、４つ以上であってもよい。

【0017】

電力ユニット３０は、複数の切替装置３１と、複数の充電器３２と、複数の蓄電池３３と、複数の第１電力取得装置３４と、複数の第２電力取得装置３５と、統合装置３６と、電力統合装置３７とを備える。なお、図１においては、電力ユニット３０－１についてのみ内部の構成を示しているが、電力ユニット３０－２及び３０－２の構成も電力ユニット３０－１の構成と同様である。

【0018】

受電装置１０は、例えば、キュービクル式高圧受電設備である。受電装置１０は、電力会社４の送電線などから、電力を高電圧で受電し、１００Ｖ又は２００Ｖなどの低電圧に変圧して、分電盤２を介して電力供給切替装置２０に電力を供給することができる。

【0019】

受電装置１０が高電圧を低電圧に変換することで、電力供給システム１は、後述する車両７及び蓄電池３３を低電圧で充電することができる。

【0020】

受電装置１０は、売電用受電装置１１と、買電用受電装置１２とを備える。電力供給システム１が売電する場合、売電用受電装置１１が電力供給システム１から電力を受電し、電力会社４に電力を供給する。電力供給システム１が買電する場合、買電用受電装置１２が電力会社４から電力を受電し、電力供給システム１に電力を供給する。

【0021】

分電盤２と電力会社４との間の送電線には、電力量計３が設置されていてよい。電力量計３は、電力会社４から電力供給システム１に供給される電力量を計測する。また、電力供給システム１が、電力会社４に電力を売ること、すなわち売電することができる場合、電力量計３は、電力供給システム１から電力会社４に売電によって供給される電力量を計測することができる。

【0022】

受電装置１０は、必要な電気容量に応じて、トランス（変圧器）などに要求される仕様が変わる。受電装置１０は、必要な電気容量が小さいほど、低コストのものとすることができるため、電力会社４から受電する最大電力は小さい電力に抑えることが好ましい。

【0023】

電力供給システム１は、電力会社４から電力を受電する代わりに、施設内発電装置５から、ＰＣＳ（パワーコンディショニングシステム）６及び分電盤２を介して電力を受電してもよい。

【0024】

施設内発電装置５は、電力供給システム１が設置されている施設内に設置されている発電装置である。施設内発電装置５は、例えば、太陽光発電装置であってよい。

【0025】

ＰＣＳ６は、施設内発電装置５から供給される直流電力を交流電力に変換する。なお、施設内発電装置５が交流電力を出力可能な発電装置である場合、施設内発電装置５は、ＰＣＳ６を介さずに、電力供給システム１に電力を供給してもよい。

【0026】

分電盤２は、電力線の接続を切り替え可能である。分電盤２は、手動で電力線の接続を切り替える構成であってもよいし、電力供給システム１からの制御によって自動で電力線の接続を切り替える構成であってもよい。

【0027】

分電盤２によって電力線の接続を切り替えることで、電力供給システム１は、電力会社４又は施設内発電装置５のいずれかから電力の供給を受けることができる。

【0028】

電力供給切替装置２０は、分電盤２から供給された電力を、電力ユニット３０－１～３０－３のうちのいずれの電力ユニット３０に供給するかを切り替え可能である。

【0029】

図２を参照して、電力供給切替装置２０の構成及び機能について説明する。図２に示すように、電力供給切替装置２０は、スイッチ２１－１～２１－３と、制御部２２と、記憶部２３と、入力部２４とを備える。

【0030】

スイッチ２１－１は、制御部２２からの制御信号に基づいて、分電盤２の出力と、電力ユニット３０－１との接続のオン／オフを切り替える。スイッチ２１－２は、制御部２２からの制御信号に基づいて、分電盤２の出力と、電力ユニット３０－２との接続のオン／オフを切り替える。スイッチ２１－３は、制御部２２からの制御信号に基づいて、分電盤２の出力と、電力ユニット３０－３との接続のオン／オフを切り替える。

【0031】

スイッチ２１－１がオンすると、分電盤２から供給される電力は、電力ユニット３０－１に供給される。スイッチ２１－２がオンすると、分電盤２から供給される電力は、電力ユニット３０－２に供給される。スイッチ２１－３がオンすると、分電盤２から供給される電力は、電力ユニット３０－３に供給される。

【0032】

以後、スイッチ２１－１～２１－３について、特に区別する必要がないときは、単にスイッチ２１と称して説明する場合がある。

【0033】

スイッチ２１は、例えば、電磁開閉器とすることができる。スイッチ２１が電磁開閉器である場合、制御部２２からの制御信号によって、電磁開閉器が備えるコイルに電流が流れると、スイッチ２１はオンする。また、制御部２２からの制御信号によって、電磁開閉器が備えるコイルに電流が流れなくなると、スイッチ２１はオフする。

【0034】

制御部２２は、電力供給切替装置２０の各構成部及び電力供給切替装置２０全体を制御する。制御部２２は、１以上のプロセッサを含んでよい。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサとして構成されてもよいし、特定の処理に特化した専用のプロセッサとして構成されてもよい。

【0035】

記憶部２３は、各種データ、及び制御部２２によって実行されるプログラム等を記憶する。記憶部２３は、例えば半導体メモリ又は磁気メモリ等により構成されてよい。記憶部２３は、制御部２２と一体として構成されてもよい。

【0036】

入力部２４は、電力供給切替装置２０へのユーザからの入力を受け付ける。入力部２４は、物理的なボタンとして構成されてもよいし、画面への入力を受け付けるタッチパネルとして構成されてもよい。

【0037】

再び図１に戻って説明する。

【0038】

電力供給切替装置２０は、第１所定時間が経過する毎に、電力ユニット３０－１～３０－３のうちのいずれの電力ユニット３０に電力を供給するかを切り替える。

【0039】

このように電力供給切替装置２０が時分割で電力ユニット３０－１～３０－３に電力を供給することにより、全ての電力ユニット３０－１～３０－３に同時に電力を供給する場合に比べて、電力会社４から供給を受ける最大電力量を低減することができる。図１に示すように、電力ユニット３０の数が３つである場合、電力会社４から供給を受ける最大電力量を３分の１に低減することができる。そのため、電力供給システム１は、受電装置１０に必要な電気容量を数分の１に抑えることができ、受電装置１０を低コストのものとすることができる。また、電力供給システム１は、電力会社４から供給を受ける最大電力量を数分の１に抑えることができため、電力会社４との契約における契約アンペアを低減することができ、電気料金の基本料金を低額に抑えることができる。

【0040】

電力供給切替装置２０が電力ユニット３０－１～３０－３のうちのいずれかの電力ユニット３０に電力を供給すると、電力を供給された電力ユニット３０が備える複数の充電器３２及び複数の蓄電池３３は、電力供給切替装置２０から電力の供給を受けることが可能である。

【0041】

充電器３２は、車両７を充電することが可能な充電器である。車両７は、バッテリを搭載している車両であり、例えば、電気自動車又はプラグインハイブリッド自動車などであってよい。車両７は、電力供給システム１が設置されている施設の駐車場に停められている車両である。

【0042】

充電器３２は、コンセントを備え、車両７の電源プラグなどを差し込むことが可能であってよい。充電器３２に電力供給切替装置２０から電力が供給されているとき、充電器３２は、電源プラグが差し込まれている車両７のバッテリを充電することができる。

【0043】

充電器３２に電力供給切替装置２０から電力が供給される際は、切替装置３１を介して、電力供給切替装置２０から充電器３２に電力が供給される。切替装置３１については後述する。

【0044】

充電器３２は、車両７を普通充電することが可能である。ここで「普通充電」とは、「急速充電」と区別して用いられる用語である。普通充電は、単相の１００Ｖ又は２００Ｖを用いた充電であり、急速充電よりもフル充電に要する時間が長い充電である。急速充電は、三相の２００Ｖを用いた充電であり、普通充電よりもフル充電に要する時間が短い充電である。

【0045】

蓄電池３３は、充電可能な電池である。蓄電池３３に電力供給切替装置２０から電力が供給されているとき、蓄電池３３は、電力供給切替装置２０から供給された電力によって充電することができる。蓄電池３３は、例えば、リチウムイオンバッテリなどであってよい。

【0046】

第１電力取得装置３４は、車両７のバッテリから電力の供給を受けることが可能である。第１電力取得装置３４は、車両７から、交流電力として電力の供給を受けてもよいし、直流電力として電力の供給を受けてもよい。第１電力取得装置３４が、交流電力と直流電力のどちらで電力の供給を受けるかは、車両７が交流電力と直流電力のどちらを出力可能であるかに依存してよい。例えば車両７がインバータを搭載している場合、車両７は、交流電力を出力可能である。

【0047】

第１電力取得装置３４は、交流電力として電力の供給を受けた場合と、直流電力として電力の供給を受けた場合とのいずれの場合も、交流電力を電力統合装置３７に出力する。

【0048】

第１電力取得装置３４は、車両７から交流電力として電力の供給を受けた場合、そのまま交流電力を電力統合装置３７に出力する。

【0049】

第１電力取得装置３４は、車両７から直流電力として電力の供給を受けた場合、直流電力を交流電力に変換して、電力統合装置３７に出力する。第１電力取得装置３４は、直流電力を交流電力に変換するインバータを備えていてよい。

【0050】

第１電力取得装置３４は、車両７から電力の供給を受ける電力入力部として、交流用の電力入力部と直流用の電力入力部の２つの電力入力部を備えていてよい。または、第１電力取得装置３４は、車両７から電力の供給を受ける電力入力部として、交流と直流とで共用の電力入力部を１つ備えていてよい。この場合、第１電力取得装置３４は、交流と直流のどちらの入力を受けているかに応じて、インバータを動作させるか否かを切り替え可能に構成されていてよい。

【0051】

第１電力取得装置３４は、単相の交流電力を出力する。第１電力取得装置３４は、例えば単相３線式又は単相２線式などの方式により、単相の交流電力を出力してよい。

【0052】

第２電力取得装置３５は、蓄電池３３から電力の供給を受けることが可能である。第２電力取得装置３５は、蓄電池３３から、直流電力として電力の供給を受ける。

【0053】

第２電力取得装置３５は、蓄電池３３から直流電力として電力の供給を受けると、直流電力を交流電力に変換して、統合装置３６に出力する。第２電力取得装置３５は、直流電力を交流電力に変換するインバータを備えていてよい。

【0054】

第２電力取得装置３５は、単相の交流電力を出力する。第２電力取得装置３５は、例えば単相３線式又は単相２線式などの方式により、単相の交流電力を出力してよい。

【0055】

統合装置３６は、複数の第２電力取得装置３５から供給される単相の交流電力を統合し、電力統合装置３７又は複数の切替装置３１に出力する。統合装置３６は、複数の第２電力取得装置３５から供給される電力を統合することで、１台の蓄電池３３から得られる電力よりも大きい電力を電力統合装置３７又は複数の切替装置３１に出力することができる。

【0056】

電力統合装置３７は、複数の第１電力取得装置３４から供給される単相の交流電力と、統合装置３６から供給される単相の交流電力とを統合し、電力切替装置４０に出力する。電力統合装置３７は、複数の第１電力取得装置３４から供給される単相の交流電力と、統合装置３６から供給される単相の交流電力とを統合することで、１台の車両７から得られる電力あるいは１台の蓄電池３３から得られる電力よりも大きい電力を電力切替装置４０に出力することができる。

【0057】

切替装置３１は、電力供給切替装置２０及び統合装置３６のうちのいずれから複数の充電器３２に電力を供給するかを切り替え可能である。

【0058】

切替装置３１が、電力供給切替装置２０と複数の充電器３２とを接続すると、電力供給切替装置２０から複数の充電器３２に電力を供給することが可能である。例えば、電力供給切替装置２０が電力ユニット３０－１に電力を供給しているとき、電力ユニット３０－１の複数の充電器３２に電力供給切替装置２０から電力が供給される。

【0059】

切替装置３１が、統合装置３６と複数の充電器３２とを接続すると、複数の蓄電池３３に充電されている電力を、統合装置３６を介して複数の充電器３２に充電することが可能である。こうすることで、例えば、電力供給切替装置２０が電力ユニット３０－１に電力を供給していないときであっても、電力ユニット３０－１の複数の蓄電池３３に充電されている電力によって、複数の充電器３２に電力を供給することが可能である。これにより、電力供給切替装置２０が電力ユニット３０－１に電力を供給していないときであっても、電力ユニット３０－１の複数の充電器３２によって、車両７を充電することが可能となる。

【0060】

電力切替装置４０は、複数の電力ユニット３０－１～３０－３のうちのいずれかの電力ユニット３０が、分電盤２を介して変換装置５０に接続されるように、複数の電力ユニット３０－１～３０－３と、分電盤２を介した変換装置５０との接続を切り替え可能である。例えば、電力切替装置４０が電力ユニット３０－１と変換装置５０とを分電盤２を介して接続させると、電力ユニット３０－１の電力統合装置３７が変換装置５０と分電盤２を介して接続される。以後、電力ユニット３０と変換装置５０との接続について、「分電盤２を介して」との表現を省略して説明する場合がある。

【0061】

電力切替装置４０が電力ユニット３０－１と変換装置５０とを接続させると、電力ユニット３０－１が出力する単相の交流電力が変換装置５０に供給される。電力切替装置４０が電力ユニット３０－２と変換装置５０とを接続させると、電力ユニット３０－２が出力する単相の交流電力が変換装置５０に供給される。電力切替装置４０が電力ユニット３０－３と変換装置５０とを接続させると、電力ユニット３０－３が出力する単相の交流電力が変換装置５０に供給される。

【0062】

電力切替装置４０は、第２所定時間が経過する毎に、電力ユニット３０－１～３０－３のうちのいずれの電力ユニット３０が変換装置５０に接続されるかを切り替える。

【0063】

図３を参照して、電力切替装置４０の構成及び機能について説明する。図３に示すように、電力切替装置４０は、スイッチ４１－１～４１－３と、制御部４２と、記憶部４３と、入力部４４とを備える。

【0064】

スイッチ４１－１は、制御部４２からの制御信号に基づいて、電力ユニット３０－１と変換装置５０との接続のオン／オフを切り替える。スイッチ４１－２は、制御部４２からの制御信号に基づいて、電力ユニット３０－２と変換装置５０との接続のオン／オフを切り替える。スイッチ４１－３は、制御部４２からの制御信号に基づいて、電力ユニット３０－３と変換装置５０との接続のオン／オフを切り替える。

【0065】

スイッチ４１－１がオンすると、電力ユニット３０－１から変換装置５０に電力が供給される。スイッチ４１－２がオンすると、電力ユニット３０－２から変換装置５０に電力が供給される。スイッチ４１－３がオンすると、電力ユニット３０－３から変換装置５０に電力が供給される。

【0066】

以後、スイッチ４１－１～４１－３について、特に区別する必要がないときは、単にスイッチ４１と記して説明する。

【0067】

スイッチ４１は、例えば、電磁開閉器であってよい。スイッチ４１が電磁開閉器である場合、制御部４２からの制御信号によって電磁開閉器が備えるコイルに電流が流れると、スイッチ４１はオンする。また、制御部４２からの制御信号によって電磁開閉器が備えるコイルに電流が流れなくなると、スイッチ４１はオフする。

【0068】

制御部４２は、電力切替装置４０の各構成部及び電力切替装置４０全体を制御する。制御部４２は、１以上のプロセッサを含んでよい。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサとして構成されてもよいし、特定の処理に特化した専用のプロセッサとして構成されてもよい。

【0069】

記憶部４３は、各種データ、及び制御部４２によって実行されるプログラム等を記憶する。記憶部４３は、例えば半導体メモリ又は磁気メモリ等により構成されてよい。記憶部４３は、制御部４２と一体として構成されてもよい。

【0070】

入力部４４は、電力切替装置４０へのユーザからの入力を受け付ける。入力部４４は、物理的なボタンとして構成されてもよいし、画面への入力を受け付けるタッチパネルとして構成されてもよい。例えば、電力供給システム１のユーザは、入力部４４を操作することにより、電力切替装置４０の動作を開始させたり終了させたりすることができる。

【0071】

再び図１に戻って説明する。

【0072】

変換装置５０は、電力切替装置４０による切替動作に応じて、電力ユニット３０－１～３０－３のうちのいずれか一つに、分電盤２を介して接続される。変換装置５０は、電力切替装置４０を介して接続されている電力ユニット３０から供給される単相の交流電力を三相の交流電力に変換する。単相の交流電力は、一般的に「電灯」とも称される。三相の交流電力は、一般的に「動力」とも称される。

【0073】

変換装置５０は、電力切替装置４０から供給される単相の交流電力を三相の交流電力に変換する際に、併せて交流電力の電圧を変換してもよい。変換装置５０は、例えば、単相の交流電力の電圧である第１電圧を、三相の交流電力の電圧である第２電圧に変換してよい。この際、第２電圧は、第１電圧より大きい電圧であってよい。例えば、第１電圧は１００Ｖであってよく、第２電圧は２００Ｖであってよい。変換装置５０は、電圧を変換するためのトランスを備えていてよい。

【0074】

変換装置５０は、三相の交流電力を各種装置などに供給可能である。

【0075】

変換装置５０は、三相の交流電力を急速充電装置７０に供給可能である。急速充電装置７０は、車両７を急速充電することが可能な装置である。変換装置５０が急速充電装置７０に電力を供給する場合、分電盤２は、変換装置５０と電力ユニット３０－１～３０－３のいずれかとを接続するように切り替えられる。このように、変換装置５０が急速充電装置７０に電力を供給すると、施設の利用者は、充電器３２によって車両７を普通充電できるだけでなく、急速充電装置７０によって車両７を急速充電することも可能となる。

【0076】

変換装置５０は、三相の交流電力を機器設備８０に供給可能である。機器設備８０は、三相の交流電力で動作する大型の電気設備である。機器設備８０は、例えば、電力供給システム１が設置されている施設のエレベータであってよい。変換装置５０が機器設備８０に電力を供給する場合、分電盤２は、変換装置５０と電力ユニット３０－１～３０－３のいずれかとを接続するように切り替えられる。例えば、災害発生に伴って停電した場合などにおいて、変換装置５０が機器設備８０である施設のエレベータに電力を供給すると、停電などの非常時においてもエレベータを使用することが可能となる。

【0077】

また、電力供給システム１は、分電盤２を介して、三相の交流電力を電力会社４に売電することが可能である。受電装置１０経由で電力会社４に電力を売電する場合、分電盤２は、受電装置１０と電力会社４の送電線とを接続するように切り替えられる。

【0078】

このように、分電盤２によって電力線の接続を切り替えることによって、電力供給システム１は、車両７に充電した電力及び蓄電池３３に充電した電力を、様々な用途に利用することができる。

【0079】

監視装置６０は、電力ユニット３０の複数の蓄電池３３の充電状態の情報を取得可能である。監視装置６０は、蓄電池３３と有線又は無線によって通信可能に接続されていてよい。

【0080】

監視装置６０は、例えば、サーバとして機能するように構成された専用のコンピュータである。監視装置６０は、汎用のＰＣ（Personal Computer）であってもよい。

【0081】

監視装置６０は、電力供給システム１が設置されている施設を含む地域を対象としている仮想電力プラント（ＶＰＰ：Virtual Power Plant）のサーバと通信可能であってよい。監視装置６０は、複数の蓄電池３３の充電状態の情報を、仮想電力プラントのサーバに送信することができる。

【0082】

図１では、１つの電力供給システム１を示しているが、複数の電力供給システム１が様々な施設に設置されていてよい。仮想電力プラントのサーバは、複数の電力供給システム１の監視装置６０と通信可能であってよい。これにより、仮想電力プラントのサーバは、複数の電力供給システム１の蓄電池３３の充電状態の情報を取得することができる。

【0083】

監視装置６０は、仮想電力プラントのサーバによって制御されることが可能であってよい。これにより、仮想電力プラントのサーバは、複数の電力供給システム１の蓄電池３３の充電状態の情報に基づいて、それぞれの電力供給システム１を制御することができる。例えば、仮想電力プラントのサーバは、ある電力供給システム１の蓄電池３３に余剰電力が充電されているとの情報を取得した場合、その電力を、分電盤２を介して他の施設に供給することができる。

【0084】

（変形例）
図４は、変形例に係る電力ユニット３０ａの概略構成を示す図である。変形例に係る電力ユニット３０ａは、第２電力供給切替装置３８を備える点で、図１に示した電力ユニット３０と相違する。

【0085】

第２電力供給切替装置３８は、複数の充電器３２及び複数の蓄電池３３のうちのいずれの充電器３２又は蓄電池３３に電力を供給するかを切り替え可能である。第２電力供給切替装置３８は、例えば、第３所定時間が経過する毎に、複数の充電器３２及び複数の蓄電池３３のうちのいずれの充電器３２又は蓄電池３３に電力を供給するかを切り替える。

【0086】

このように、電力ユニット３０ａが第２電力供給切替装置３８を備えることで、時分割による電力供給を階層構造にすることができる。すなわち、電力供給切替装置２０によって、電力ユニット３０－１～３０－３のうちのいずれの電力ユニット３０に電力を供給するかを時分割で切り替えることができ、さらに、電力ユニット３０の中で、第２電力供給切替装置３８によって、複数の充電器３２及び複数の蓄電池３３のうちのいずれの充電器３２又は蓄電池３３に電力を供給するかを時分割で切り替えることができる。

【0087】

このように、時分割による電力供給を階層構造にすることによって、電力供給システム１は、充電器３２及び蓄電池３３へ電力を供給するタイミングを柔軟に設定することができる。

【0088】

このように、本実施形態に係る電力供給システム１は、複数の電力ユニット３０と、複数の電力ユニット３０のうちのいずれの電力ユニット３０に電力を供給するかを切り替え可能な電力供給切替装置２０と、複数の電力ユニット３０のうちのいずれかの電力ユニット３０から供給される電力を単相の交流電力から三相の交流電力に変換する変換装置５０と、複数の電力ユニット３０のうちのいずれかの電力ユニット３０が分電盤２を介して変換装置５０に接続されるように、複数の電力ユニット３０と分電盤２を介した変換装置５０との接続を切り替え可能な電力切替装置４０とを備える。各電力ユニット３０は、複数の充電器３２と、複数の蓄電池３３と、複数の充電器３２によって充電された複数の車両７のバッテリから電力の供給を受けることが可能な複数の第１電力取得装置３４と、複数の蓄電池３３から電力の供給を受けることが可能な複数の第２電力取得装置３５と、複数の第２電力取得装置３５から供給される電力を統合する統合装置３６と、複数の第１電力取得装置３４及び統合装置３６から供給される電力を統合し、電力切替装置４０に出力する電力統合装置３７と、電力供給切替装置２０及び統合装置３６のうちのいずれから複数の充電器３２に電力を供給するかを切り替え可能な複数の切替装置３１とを備える。これにより、電力供給システム１は、時分割で、複数の充電器３２及び複数の蓄電池３３に充電することができる。また、電力供給システム１は、車両７に充電された電力及び蓄電池３３に充電された電力を統合して、単相の交流電力から三相の交流電力に変換し、様々な用途に利用することができる。したがって、本実施形態に係る電力供給システム１は、電気自動車のような車両７に充電された電力を有効に活用することができる。

【0089】

本発明を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置の各構成部が実行するステップを含む方法としても実現し得るものである。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

【0090】

例えば、電力供給切替装置２０が、第１所定時間が経過する毎に、電力ユニット３０－１～３０－３のうちのいずれの電力ユニット３０に電力を供給するかを切り替える場合を例に挙げて説明したが、いずれの電力ユニット３０に電力を供給するかを電力供給切替装置２０が切り替えるタイミングはこれに限られない。電力供給切替装置２０は、予め設定した任意のタイミングで、電力ユニット３０－１～３０－３のうちのいずれの電力ユニット３０に電力を供給するかを切り替えてよい。

【0091】

例えば、電力切替装置４０が、第２所定時間が経過する毎に、電力ユニット３０－１～３０－３のうちのいずれの電力ユニット３０が変換装置５０に接続されるかを切り替える場合を例に挙げて説明したが、いずれの電力ユニット３０が変換装置５０に接続されるかを電力切替装置４０が切り替えるタイミングはこれに限られない。電力切替装置４０は、予め設定した任意のタイミングで、電力ユニット３０－１～３０－３のうちのいずれの電力ユニット３０が変換装置５０に接続されるかを切り替えてよい。

【0092】

例えば、図４に示した変形例に係る電力ユニット３０ａの説明において、第２電力供給切替装置３８が、第３所定時間が経過する毎に、複数の充電器３２及び複数の蓄電池３３のうちのいずれの充電器３２又は蓄電池３３に電力を供給するかを切り替える場合を例に挙げて説明したが、いずれの充電器３２又は蓄電池３３に電力を供給するかを第２電力供給切替装置３８が切り替えるタイミングはこれに限られない。第２電力供給切替装置３８は、予め設定した任意のタイミングで、いずれの充電器３２又は蓄電池３３に電力を供給するかを切り替えてよい。

【0093】

例えば、第１電力取得装置３４は、車両７の代わりに、バッテリを搭載している他の移動体から電力の供給を受けてもよい。他の移動体の例としては、例えば、船舶及び飛行機などが挙げられる。

【0094】

例えば、図１においては、電力供給システム１の外部に分電盤２がある構成を示しているが、分電盤２は、電力供給システム１に含まれていてもよい。

【符号の説明】

【0095】

１ 電力供給システム
２ 分電盤
３ 電力量計
４ 電力会社
５ 施設内発電装置
６ ＰＣＳ（パワーコンディショニングシステム）
７ 車両
１０ 受電装置
１１ 売電用受電装置
１２ 買電用受電装置
２０ 電力供給切替装置
２１ スイッチ
２２ 制御部
２３ 記憶部
２４ 入力部
３０、３０ａ 電力ユニット
３１ 切替装置
３２ 充電器
３３ 蓄電池
３４ 第１電力取得装置
３５ 第２電力取得装置
３６ 統合装置
３７ 電力統合装置
３８ 第２電力供給切替装置
４０ 電力切替装置
４１ スイッチ
４２ 制御部
４３ 記憶部
４４ 入力部
５０ 変換装置
６０ 監視装置
７０ 急速充電装置
８０ 機器設備

【要約】

【課題】電気自動車のような車両に充電された電力を有効に活用する。
【解決手段】本発明に係る電力供給システム１は、複数の電力ユニット３０と、電力供給切替装置２０と、変換装置５０と、電力切替装置４０とを備える。各電力ユニット３０は、複数の充電器３２と、複数の蓄電池３３と、複数の充電器３２によって充電された複数の車両７のバッテリから電力の供給を受けることが可能な複数の第１電力取得装置３４と、複数の蓄電池３３から電力の供給を受けることが可能な複数の第２電力取得装置３５と、複数の第２電力取得装置３５から供給される電力を統合する統合装置３６と、複数の第１電力取得装置３４及び統合装置３６から供給される電力を統合し、電力切替装置４０に出力する電力統合装置３７と、電力供給切替装置２０及び統合装置３６のうちのいずれから複数の充電器３２に電力を供給するかを切り替え可能な複数の切替装置３１とを備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】