特許 7494874 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】

(24)【登録日】2024-05-27

(45)【発行日】2024-06-04

(54)【発明の名称】電力供給システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 9/06 20060101AFI20240528BHJP

   B60L 55/00 20190101ALI20240528BHJP

   H01M 8/04 20160101ALI20240528BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20240528BHJP

   H02S 10/10 20140101ALI20240528BHJP

【ＦＩ】

H02J9/06

B60L55/00

H01M8/04 Z

H02J3/38 110

H02J3/38 130

H02J3/38 170

H02S10/10

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022056813

(22)【出願日】2022-03-30

(65)【公開番号】P2023148667

(43)【公開日】2023-10-13

【審査請求日】2023-02-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000198787

【氏名又は名称】積水ハウス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100136353

【弁理士】

【氏名又は名称】高尾 建吾

(72)【発明者】

【氏名】輕部 元喜

【審査官】杉田 恵一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－３２５３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２５４００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－６４３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－７８２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１２９３３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ ５５／００

Ｈ０１Ｍ ８／０４

Ｈ０２Ｊ ３／３８

Ｈ０２Ｊ ９／０６

Ｈ０２Ｓ １０／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

商用電源を用いた第１給電部と、
車両に搭載された車載バッテリ又は車載発電機を用いた第２給電部と、
燃料電池を用いた第３給電部と、
太陽光発電を用いた第４給電部と、
停電を含む非常時にも稼働が必需である重要機器群に給電を行うための第１給電経路と、
非常時には稼働が必需ではない一般機器群に給電を行うための第２給電経路と、
前記第１乃至第４給電部を入力とし、前記第１及び第２給電経路を出力とする分電盤と、
を備え、
前記分電盤は、
入力として前記第１給電部及び前記第２給電部を切り替える第１開閉器と、
入力として前記第３給電部及び前記第１開閉器の出力を切り替え、出力が前記第１給電経路に接続された、第２開閉器と、
入力として前記第４給電部及び前記第１開閉器の出力を切り替え、出力が前記第２給電経路に接続された、第３開閉器と、
を有する、電力供給システム。

【請求項2】

前記第１乃至第３開閉器の入力の切り替え制御を実行する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
非常時の制御モードとして第１モードが設定されている場合には、
前記車両が前記第２給電部に接続されているか否かを判定し、
前記車両が前記第２給電部に接続されていない場合には、前記第２開閉器の入力を前記第３給電部に切り替え、前記第３開閉器の入力を前記第４給電部に切り替え、
前記車両が前記第２給電部に接続されている場合には、前記第１開閉器の入力を前記第２給電部に切り替え、前記第２開閉器の入力を前記第１開閉器の出力に切り替え、前記第３開閉器の入力を前記第１開閉器の出力に切り替える、請求項１に記載の電力供給システム。

【請求項3】

前記第１乃至第３開閉器の入力の切り替え制御を実行する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
非常時の制御モードとして第２モードが設定されている場合には、
前記車両が前記第２給電部に接続されているか否かを判定し、
前記車両が前記第２給電部に接続されていない場合には、前記第２開閉器の入力を前記第３給電部に切り替え、前記第３開閉器の入力を前記第４給電部に切り替え、
前記車両が前記第２給電部に接続されている場合には、前記第１開閉器の入力を前記第２給電部に切り替え、前記第２開閉器の入力を前記第３給電部に切り替え、前記第３開閉器の入力を前記第４給電部に切り替える、請求項１に記載の電力供給システム。

【請求項4】

前記制御装置は、
前記車両が前記第２給電部に接続されている場合において、前記第１給電経路の消費電力が第１しきい値以上である場合には、前記第２開閉器の入力を前記第１開閉器の出力に切り替える、請求項３に記載の電力供給システム。

【請求項5】

前記制御装置は、
前記車両が前記第２給電部に接続され、前記第２開閉器の入力が前記第１開閉器の出力に切り替えられている場合において、前記車両の燃料残量が所定値未満となった場合、前記第１給電経路の消費電力が前記第１しきい値未満となった場合、又は、前記燃料電池の発電に伴う蓄湯残量が所定値未満となった場合には、前記第２開閉器の入力を前記第３給電部に切り替える、請求項４に記載の電力供給システム。

【請求項6】

前記制御装置は、
前記車両が前記第２給電部に接続されている場合において、前記太陽光発電による発電可能条件を満たさない場合、又は、前記第２給電経路の消費電力が第２しきい値以上である場合には、前記第３開閉器の入力を前記第１開閉器の出力に切り替える、請求項３に記載の電力供給システム。

【請求項7】

前記制御装置は、
前記車両が前記第２給電部に接続され、前記第３開閉器の入力が前記第１開閉器の出力に切り替えられている場合において、前記太陽光発電による発電可能条件を満たし、かつ、前記第２給電経路の消費電力が前記第２しきい値未満となった場合は、前記第３開閉器の入力を前記第４給電部に切り替える、請求項６に記載の電力供給システム。

【請求項8】

アラート出力装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記車両が前記第２給電部に接続され、前記第３開閉器の入力が前記第１開閉器の出力に切り替えられている場合において、前記車両の燃料残量が所定値未満となった場合は、前記第２給電経路への給電を停止する旨のアラートを前記アラート出力装置に出力させる、請求項６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、電力供給システムに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１に開示された電力供給システムは、リチウムイオン電池等によって構成された定置型蓄電装置を備え、停電時には、定置型蓄電装置に充電されている電力を住宅内の電気機器に供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－６４３５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

リチウムイオン電池等によって構成された定置型蓄電装置は非常に高価であるため、上記特許文献１に開示された電力供給システムのように定置型蓄電装置の設置を必須とすると、システムの導入コストが増大し、また、定置型蓄電装置の残量が減少した場合には電気機器への給電が不可能となるため、停電等の非常時において自宅避難を行うユーザ等にとって最適な給電制御とはいえない。

【0005】

本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、定置型蓄電装置の設置を省略可能にするとともに、停電等の非常時においてユーザにとって最適な給電制御を実行することが可能な電力供給システムを得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る電力供給システムは、商用電源を用いた第１給電部と、車両に搭載された車載バッテリ又は車載発電機を用いた第２給電部と、燃料電池を用いた第３給電部と、太陽光発電を用いた第４給電部と、停電を含む非常時にも稼働が必需である重要機器群に給電を行うための第１給電経路と、非常時には稼働が必需ではない一般機器群に給電を行うための第２給電経路と、前記第１乃至第４給電部を入力とし、前記第１及び第２給電経路を出力とする分電盤と、を備え、前記分電盤は、入力として前記第１給電部及び前記第２給電部を切り替える第１開閉器と、入力として前記第３給電部及び前記第１開閉器の出力を切り替え、出力が前記第１給電経路に接続された、第２開閉器と、入力として前記第４給電部及び前記第１開閉器の出力を切り替え、出力が前記第２給電経路に接続された、第３開閉器と、を有する。

【0007】

本態様によれば、停電等の非常時において、車両が第２給電部に接続されていない場合には、第２開閉器の入力を第３給電部に切り替えることにより、第３給電部からの電力を重要機器群に供給でき、第３開閉器の入力を第４給電部に切り替えることにより、第４給電部からの電力を一般機器群に供給できる。従って、定置型蓄電装置の設置を省略してシステムの導入コストを削減できるとともに、停電等の非常時においてユーザにとって最適な給電制御を実行することが可能となる。また、燃料電池を用いて第３給電部を構成したため、天気や時間帯によらずに安定して重要機器群に電力を供給できる。また、一般的に燃料電池より大電力を供給可能な太陽光発電を用いて第４給電部を構成したため、多くの一般機器群の稼働を確保できる。さらに、停電等の非常時において、車両が第２給電部に接続されている場合には、第１開閉器の入力を第２給電部に切り替え、第２開閉器及び第３開閉器の各入力を第１開閉器の出力に切り替えることにより、車両からの安定した大電力を重要機器群及び一般機器群に供給できる。従って、住宅の新築当初はユーザがＥＶ又はＰＨＶ等の車両を所有していない場合であっても、将来的に車両を購入した場合には車両からの電力供給を可能な構成としたことにより、システムの拡張性を持たせることができ、ユーザにとってより最適な給電制御を実行することが可能となる。

【0008】

上記態様において、前記第１乃至第３開閉器の入力の切り替え制御を実行する制御装置をさらに備え、前記制御装置は、非常時の制御モードとして第１モードが設定されている場合には、前記車両が前記第２給電部に接続されているか否かを判定し、前記車両が前記第２給電部に接続されていない場合には、前記第２開閉器の入力を前記第３給電部に切り替え、前記第３開閉器の入力を前記第４給電部に切り替え、前記車両が前記第２給電部に接続されている場合には、前記第１開閉器の入力を前記第２給電部に切り替え、前記第２開閉器の入力を前記第１開閉器の出力に切り替え、前記第３開閉器の入力を前記第１開閉器の出力に切り替える。

【0009】

本態様によれば、ユーザは第１モードを選択でき、当該第１モードが設定された場合において、車両が第２給電部に接続されている場合には、車両からの安定した大電力を重要機器群及び一般機器群に供給できる。また、車両が第２給電部に接続されていない場合には、燃料電池による安定した電力を重要機器群に供給でき、太陽光発電による大電力を多くの一般機器群に供給できる。

【0010】

上記態様において、前記第１乃至第３開閉器の入力の切り替え制御を実行する制御装置をさらに備え、前記制御装置は、非常時の制御モードとして第２モードが設定されている場合には、前記車両が前記第２給電部に接続されているか否かを判定し、前記車両が前記第２給電部に接続されていない場合には、前記第２開閉器の入力を前記第３給電部に切り替え、前記第３開閉器の入力を前記第４給電部に切り替え、前記車両が前記第２給電部に接続されている場合には、前記第１開閉器の入力を前記第２給電部に切り替え、前記第２開閉器の入力を前記第３給電部に切り替え、前記第３開閉器の入力を前記第４給電部に切り替える。

【0011】

本態様によれば、ユーザは第２モードを選択でき、当該第２モードが設定された場合には、車両が第２給電部に接続されている場合であっても、第２給電部より第３給電部及び第４給電部からの電力供給が優先される。従って、車両における車載バッテリの過放電又は車載発電機を駆動するための燃料の消費を抑制することが可能となる。

【0012】

上記態様において、前記制御装置は、前記車両が前記第２給電部に接続されている場合において、前記第１給電経路の消費電力が第１しきい値以上である場合には、前記第２開閉器の入力を前記第１開閉器の出力に切り替える。

【0013】

本態様によれば、第２モードで燃料電池から重要機器群へ電力供給を行っている場合において、重要機器群の消費電力量が増大した場合には第２開閉器の入力を第１開閉器の出力に切り替えることにより、車両からの安定した大電力の供給によって重要機器群の稼働を確保することが可能となる。

【0014】

上記態様において、前記制御装置は、前記車両が前記第２給電部に接続され、前記第２開閉器の入力が前記第１開閉器の出力に切り替えられている場合において、前記車両の燃料残量が所定値未満となった場合、前記第１給電経路の消費電力が前記第１しきい値未満となった場合、又は、前記燃料電池の発電に伴う蓄湯残量が所定値未満となった場合には、前記第２開閉器の入力を前記第３給電部に切り替える。

【0015】

本態様によれば、第２モードで車両から重要機器群へ電力供給を行っている場合において、車両の燃料残量が所定値未満となった場合に第２開閉器の入力を第３給電部に切り替えることにより、車両における燃料の枯渇を回避できる。また、重要機器群の消費電力量が低下した場合に第２開閉器の入力を第３給電部に切り替えることにより、車両における車載バッテリの過放電又は燃料の消費を抑制できる。また、蓄湯残量が所定値未満となった場合に第２開閉器の入力を第３給電部に切り替えることにより、燃料電池の発電に伴う作湯を行うことができる。

【0016】

上記態様において、前記制御装置は、前記車両が前記第２給電部に接続されている場合において、前記太陽光発電による発電可能条件を満たさない場合、又は、前記第２給電経路の消費電力が第２しきい値以上である場合には、前記第３開閉器の入力を前記第１開閉器の出力に切り替える。

【0017】

本態様によれば、第２モードで太陽光発電から一般機器群へ電力供給を行っている場合において、天気又は時間帯等の影響で太陽光発電による発電可能条件を満たさない場合に第３開閉器の入力を第１開閉器の出力に切り替えることにより、車両からの安定した大電力の供給によって一般機器群の稼働を確保することが可能となる。また、一般機器群の消費電力量が増大した場合に第３開閉器の入力を第１開閉器の出力に切り替えることにより、車両からの安定した大電力の供給によって一般機器群の稼働を確保することが可能となる。

【0018】

上記態様において、前記制御装置は、前記車両が前記第２給電部に接続され、前記第３開閉器の入力が前記第１開閉器の出力に切り替えられている場合において、前記太陽光発電による発電可能条件を満たし、かつ、前記第２給電経路の消費電力が前記第２しきい値未満となった場合は、前記第３開閉器の入力を前記第４給電部に切り替える。

【0019】

本態様によれば、第２モードで車両から一般機器群へ電力供給を行っている場合において、天気又は時間帯等の影響で太陽光発電による発電可能条件を満たす場合に第３開閉器の入力を第４給電部に切り替えることにより、車両における車載バッテリの過放電又は燃料の消費を抑制できる。また、一般機器群の消費電力量が低下した場合に第３開閉器の入力を第４給電部に切り替えることにより、車両における車載バッテリの過放電又は燃料の消費を抑制できる。

【0020】

上記態様において、アラート出力装置をさらに備え、前記制御装置は、前記車両が前記第２給電部に接続され、前記第３開閉器の入力が前記第１開閉器の出力に切り替えられている場合において、前記車両の燃料残量が所定値未満となった場合は、前記第２給電経路への給電を停止する旨のアラートを前記アラート出力装置に出力させる。

【0021】

本態様によれば、第２モードで車両から一般機器群へ電力供給を行っている場合において、車両の燃料残量が所定値未満となった場合には一般機器群への電力供給を停止することにより、車両における燃料の枯渇を回避できる。また、アラート出力装置がアラートを出力することにより、一般機器群への給電を停止することをユーザに報知することができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、定置型蓄電装置の設置を省略できるとともに、停電等の非常時においてユーザにとって最適な給電制御を実行することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施形態に係る電力供給システムの構成を模式的に示す図である。

【図2】制御装置が実行する処理内容を示すフローチャートである。

【図3】制御装置が実行する処理内容を示すフローチャートである。

【図4】制御装置が実行する処理内容を示すフローチャートである。

【図5】制御装置が実行する処理内容を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。

【0025】

図１は、本発明の実施形態に係る電力供給システム１の構成を模式的に示す図である。本実施形態に係る電力供給システム１は、住宅用給電システムとして、ユーザが居住する住宅内に構築される。なお、住宅用給電システムは電力供給システム１の一例であり、本発明に係る電力供給システム１の適用対象には、工場、商業施設、又は公共施設等も含まれる。

【0026】

住宅内に設置される電気機器は、重要機器群７０と一般機器群８０とに分類される。

【0027】

重要機器群７０は、停電等の非常時にも稼働が必需である電気機器群であり、ＬＤＫ等に設置されている照明、テレビ、冷蔵庫、又はコンセント等を含む。重要機器群７０には、第１給電経路７１を介して駆動用の電力が供給される。第１給電経路７１には、センサ７２が接続されている。センサ７２は、電流値又は電圧値等の測定によって重要機器群７０の全体の消費電力量を検出する。また、第１給電経路７１には、入出力装置７３が接続されている。入出力装置７３は、ＬＤＫ等に設置されているタッチパネルディスプレイ等である。但し、入力装置と出力装置とが分離していても良い。入力装置はマウス又はキーボード等であっても良く、出力装置はテレビ又はスピーカ等であっても良い。

【0028】

一般機器群８０は、停電等の非常時には稼働が必需ではない電気機器群であり、寝室又は廊下等に設置されている照明、テレビ、又はコンセント等を含む。一般機器群８０には、第２給電経路８１を介して駆動用の電力が供給される。第２給電経路８１には、センサ８２が接続されている。センサ８２は、電流値又は電圧値等の測定によって一般機器群８０の全体の消費電力量を検出する。また、第２給電経路８１には、非常用のコンセント８３が接続されている。大容量のモバイルバッテリ８４の出力端子をコンセント８３に接続することによって、モバイルバッテリ８４から第２給電経路８１を介して一般機器群８０に電力を供給することができる。

【0029】

電力供給システム１は、商用電源１１を用いた第１給電部１０と、車両２１に搭載された車載バッテリ２２又は車載発電機２３を用いた第２給電部２０と、燃料電池を用いた第３給電部３０と、太陽光発電を用いた第４給電部４０とを備えている。車両２１は、ＥＶ又はＰＨＶ等である。本実施形態の例では、各給電部からの出力電力は、第２給電部２０＞第４給電部４０＞第３給電部３０であるものとする。

【0030】

電力供給システム１は、分電盤５０を備えている。分電盤５０は、入力端子Ａ，Ｂ及び出力端子Ｃを有する第１開閉器５１と、入力端子Ｄ，Ｅ及び出力端子Ｆを有する第２開閉器５２と、入力端子Ｇ，Ｈ及び出力端子Ｉを有する第３開閉器５３とを備えている。

【0031】

分電盤５０は、第１給電部１０、第２給電部２０、第３給電部３０、及び第４給電部４０を入力とし、第１給電経路７１及び第２給電経路８１を出力とする。

【0032】

第１開閉器５１の入力端子Ａは第１給電部１０に接続されており、入力端子Ｂは第２給電部２０に接続されている。第１開閉器５１は、入力として第１給電部１０及び第２給電部２０を切り替える。

【0033】

第２開閉器５２の入力端子Ｄは第３給電部３０に接続されており、入力端子Ｅは第１開閉器５１の出力端子Ｃに接続されており、出力端子Ｆは第１給電経路７１に接続されている。第２開閉器５２は、入力として第３給電部３０及び第１開閉器５１の出力端子Ｃを切り替える。

【0034】

第３開閉器５３の入力端子Ｇは第１開閉器５１の出力端子Ｃに接続されており、入力端子Ｈは第４給電部４０に接続されており、出力端子Ｉは第２給電経路８１に接続されている。第３開閉器５３は、入力として第４給電部４０及び第１開閉器５１の出力端子Ｃを切り替える。

【0035】

第１給電部１０は、一般分電盤等を用いて構成されており、商用電源１１からの電力を第１開閉器５１の入力端子Ａに供給する。

【0036】

第２給電部２０は、宅外の防水コンセント等を用いて構成されており、車両２１からの電力を第１開閉器５１の入力端子Ｂに供給する。

【0037】

第３給電部３０は、天然ガス等を用いた燃料電池発電装置を備えて構成されており、発電した電力を第２開閉器５２の入力端子Ｄに供給する。また、第３給電部３０は、燃料電池発電装置の発電時の発熱を利用して作湯した蓄湯タンクの蓄湯残量を検出するセンサ３１を備えている。なお、停電等の非常時ではない通常時において、第３給電部３０からの電力を第１給電部１０に供給しても良い。

【0038】

第４給電部４０は、ソーラーパネル等を用いた太陽光発電装置を備えて構成されており、発電した電力を第３開閉器５３の入力端子Ｈに供給する。なお、停電等の非常時ではない通常時において、第４給電部４０からの電力を第１給電部１０に供給しても良い。

【0039】

電力供給システム１は、分電盤５０に接続された制御装置６０を備えている。制御装置６０は、マイコン等を用いて構成されており、第１開閉器５１、第２開閉器５２、及び第３開閉器５３の入力の切り替え制御を実行する。また、制御装置６０は、有線又は無線の任意の通信ネットワークを介して、第１給電部１０、第２給電部２０、第３給電部３０、第４給電部４０、センサ３１，７２，８２、及び入出力装置７３と相互通信可能である。なお、制御装置６０は、無停電電源又は乾電池等によって駆動する。また、第１開閉器５１、第２開閉器５２、及び第３開閉器５３の入力の切り替えは、制御装置６０による自動制御ではなく、分電盤５０上のディップスイッチ等の物理スイッチを用いたユーザによる手動切り替えであっても良い。

【0040】

図２～５は、制御装置６０が実行する処理内容を示すフローチャートである。

【0041】

図２を参照して、まずステップＳ１１において制御装置６０は、停電を検出したか否かを判定する。制御装置６０は、第１給電部１０から受信した商用電源１１の電圧の測定結果に基づいて、停電の発生の有無を判定する。

【0042】

停電を検出しない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）は、次にステップＳ１２において制御装置６０は、通常時モードを実行する。通常時モードにおいて、制御装置６０は、第１開閉器５１の入力を第１給電部１０に切り替え、第２開閉器５２の入力を第１開閉器５１の出力に切り替え、第３開閉器５３の入力を第１開閉器５１の出力に切り替える。これにより、商用電源１１からの電力が重要機器群７０及び一般機器群８０に供給される。

【0043】

停電を検出した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）は、制御装置６０は、安全確保のため第１給電部１０の内部において商用電源１１との接続を遮断した後、次にステップＳ１３において制御装置６０は、停電時の制御モードが第１モード及び第２モードのいずれに設定されているかを判定する。第１モードは、車両２１からの電力供給を優先するモードであり、第２モードは、燃料電池及び太陽光発電からの電力供給を優先するモードである。ユーザは、入出力装置７３を用いてモード選択情報を予め入力する。制御装置６０は、入出力装置７３から受信したモード選択情報を内部メモリに保存する。

【0044】

停電時の制御モードが第１モードに設定されている場合には、次にステップＳ１４において制御装置６０は、図３に示す第１モード制御を実行する。

【0045】

停電時の制御モードが第２モードに設定されている場合には、次にステップＳ１５において制御装置６０は、図４，５に示す第２モード制御を実行する。図４には、第２モード制御のうち燃料電池（ＦＣ：fuel cell）に関連する第２モードＦＣ制御を示しており、図５には、第２モード制御のうち太陽光発電（ＰＶ：photovoltaic）に関連する第２モードＰＶ制御を示している。

【0046】

制御装置６０は、図２に示した処理を所定の微小時間間隔で繰り返し実行する。

【0047】

図３を参照して、停電時の制御モードとして第１モードが設定されている場合には、まずステップＳ２１において制御装置６０は、車両２１が第２給電部２０に接続されているか否かを判定する。制御装置６０は、第２給電部２０から受信した第２給電部２０の所定の内部電圧の測定結果に基づいて、車両２１の接続の有無を判定する。

【0048】

車両２１が第２給電部２０に接続されていない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）には、次にステップＳ２２において制御装置６０は、安全確保のため第１開閉器５１の入力を入力端子Ａ（第１給電部１０）に切り替える。また、制御装置６０は、第２開閉器５２の入力を入力端子Ｄ（第３給電部３０）に切り替え、第３開閉器５３の入力を入力端子Ｈ（第４給電部４０）に切り替える。これにより、燃料電池による安定した電力を第３給電部３０から重要機器群７０に供給でき、太陽光発電による大電力を第４給電部４０から多くの一般機器群８０に供給できる。

【0049】

一方、車両２１が第２給電部２０に接続されている場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）には、次にステップＳ２３において制御装置６０は、第１開閉器５１の入力を入力端子Ｂ（第２給電部２０）に切り替え、第２開閉器５２の入力を入力端子Ｅ（第１開閉器５１の出力端子Ｃ）に切り替え、第３開閉器５３の入力を入力端子Ｇ（第１開閉器５１の出力端子Ｃ）に切り替える。これにより、車両２１からの安定した大電力を重要機器群７０及び一般機器群８０に供給できる。

【0050】

図４を参照して、停電時の制御モードとして第２モードが設定されている場合には、まずステップＳ３１において制御装置６０は、車両２１が第２給電部２０に接続されているか否かを判定する。制御装置６０は、第２給電部２０から受信した第２給電部２０の所定の内部電圧の測定結果に基づいて、車両２１の接続の有無を判定する。

【0051】

車両２１が第２給電部２０に接続されていない場合（ステップＳ３１：ＮＯ）には、次にステップＳ３２において制御装置６０は、安全確保のため第１開閉器５１の入力を入力端子Ａ（第１給電部１０）に切り替える。また、制御装置６０は、第２開閉器５２の入力を入力端子Ｄ（第３給電部３０）に切り替える。これにより、燃料電池による安定した電力を第３給電部３０から重要機器群７０に供給できる。

【0052】

車両２１が第２給電部２０に接続されている場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）には、次にステップＳ３３において制御装置６０は、センサ７２から受信した第１給電経路７１（重要機器群７０）の消費電力Ｐ１が第１しきい値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する。第１しきい値Ｔｈ１は、例えば、第３給電部３０からの最大出力電力よりも若干小さい値に設定される。また、第１しきい値Ｔｈ１は、停電等の非常時ではない通常時における重要機器群７０のユーザの日常的な使用電力量に基づいて、その数値が設定されても良い。なお、ステップＳ３３の処理を実行する前に、消費電力Ｐ１が増加傾向にあるか否かを判定し、増加傾向にあると判定されたことを条件としてステップＳ３３の処理に進む構成としても良い。

【0053】

消費電力Ｐ１が第１しきい値Ｔｈ１未満である場合（ステップＳ３３：ＮＯ）は、次にステップＳ３４において制御装置６０は、第１開閉器５１の入力を入力端子Ｂ（第２給電部２０）に切り替え、第２開閉器５２の入力を入力端子Ｄ（第３給電部３０）に切り替える。これにより、燃料電池による安定した電力を第３給電部３０から重要機器群７０に供給できる。また、重要機器群７０の消費電力量が低下した場合に第２開閉器５２の入力を第１開閉器５１の出力端子Ｃから第３給電部３０に切り替えることにより、車両２１における車載バッテリ２２の過放電又は燃料の消費を抑制できる。

【0054】

消費電力Ｐ１が第１しきい値Ｔｈ１以上である場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）は、次にステップＳ３５において制御装置６０は、車両２１の燃料残量Ｑが所定値Ｘ１以上であるか否かを判定する。燃料残量Ｑを示す情報は車両２１から第２給電部２０に送信され、制御装置６０は第２給電部２０から当該情報を受信する。所定値Ｘ１は、例えば、数十ｋｍの走行距離に相当する値に設定される。

【0055】

燃料残量Ｑが所定値Ｘ１以上である場合（ステップＳ３５：ＹＥＳ）は、次にステップＳ３６において制御装置６０は、センサ３１から受信した蓄湯残量Ｒが所定値Ｘ２以上であるか否かを判定する。所定値Ｘ２は、例えば、数回分のシャワー入浴で使用される湯量に相当する値に設定される。

【0056】

蓄湯残量Ｒが所定値Ｘ２以上である場合（ステップＳ３６：ＹＥＳ）は、次にステップＳ３７において制御装置６０は、第１開閉器５１の入力を入力端子Ｂ（第２給電部２０）に切り替え、第２開閉器５２の入力を入力端子Ｅ（第１開閉器５１の出力端子Ｃ）に切り替える。これにより、車両２１からの安定した大電力の供給によって重要機器群７０の稼働を確保することが可能となる。

【0057】

燃料残量Ｑが所定値Ｘ１未満である場合（ステップＳ３５：ＮＯ）は、次にステップＳ３４において制御装置６０は、第１開閉器５１の入力を入力端子Ｂ（第２給電部２０）に切り替え、第２開閉器５２の入力を入力端子Ｄ（第３給電部３０）に切り替える。これにより、車両２１における燃料の枯渇を回避できる。

【0058】

また、蓄湯残量Ｒが所定値Ｘ２未満である場合（ステップＳ３６：ＮＯ）は、次にステップＳ３４において制御装置６０は、第１開閉器５１の入力を入力端子Ｂ（第２給電部２０）に切り替え、第２開閉器５２の入力を入力端子Ｄ（第３給電部３０）に切り替える。これにより、燃料電池の発電に伴う作湯を行うことができる。

【0059】

図５を参照して、停電時の制御モードとして第２モードが設定されている場合には、まずステップＳ４１において制御装置６０は、車両２１が第２給電部２０に接続されているか否かを判定する。制御装置６０は、第２給電部２０から受信した第２給電部２０の所定の内部電圧の測定結果に基づいて、車両２１の接続の有無を判定する。

【0060】

車両２１が第２給電部２０に接続されていない場合（ステップＳ４１：ＮＯ）には、次にステップＳ４２において制御装置６０は、太陽光発電による発電可能条件を満たしているか否かを判定する。制御装置６０は、サーバ装置等から通信ネットワークを介して受信した天気情報及び時刻情報等に基づいて、太陽光発電による発電が可能か否かを判定する。

【0061】

太陽光発電による発電可能条件を満たさない場合（ステップＳ４２：ＮＯ）は、次にステップＳ４３において制御装置６０は、入出力装置７３にアラート命令を送信することにより、第２給電経路８１（一般機器群８０）への給電を停止する旨のアラートを入出力装置７３に出力させる。出力の態様は、画面への文字又は図形等の表示であっても良いし、スピーカからの音声出力であっても良い。アラートには、住宅内における重要機器群７０の設置エリア（例えばＬＤＫ）への移動を促すメッセージを含んでも良い。また、アラートには、コンセント８３へのモバイルバッテリ８４の接続を促すメッセージを含んでも良い。

【0062】

太陽光発電による発電可能条件を満たす場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）は、次にステップＳ４４において制御装置６０は、安全確保のため第１開閉器５１の入力を入力端子Ａ（第１給電部１０）に切り替える。また、制御装置６０は、第３開閉器５３の入力を入力端子Ｈ（第４給電部４０）に切り替える。これにより、太陽光発電による大電力を第４給電部４０から一般機器群８０に供給できる。

【0063】

車両２１が第２給電部２０に接続されている場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）には、次にステップＳ４５において制御装置６０は、太陽光発電による発電可能条件を満たしているか否かを判定する。制御装置６０は、サーバ装置等から通信ネットワークを介して受信した天気情報及び時刻情報等に基づいて、太陽光発電による発電が可能か否かを判定する。

【0064】

太陽光発電による発電可能条件を満たす場合（ステップＳ４５：ＹＥＳ）は、次にステップＳ４６において制御装置６０は、センサ８２から受信した第２給電経路８１（一般機器群８０）の消費電力Ｐ２が第２しきい値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する。第２しきい値Ｔｈ２は、例えば、第４給電部４０からの最大出力電力よりも若干小さい値に設定される。また、第２しきい値Ｔｈ２は、停電等の非常時ではない通常時における一般機器群８０のユーザの日常的な使用電力量に基づいて、その数値が設定されても良い。

【0065】

消費電力Ｐ２が第２しきい値Ｔｈ２未満である場合（ステップＳ４６：ＮＯ）は、次にステップＳ４７において制御装置６０は、第１開閉器５１の入力を入力端子Ｂ（第２給電部２０）に切り替え、第３開閉器５３の入力を入力端子Ｈ（第４給電部４０）に切り替える。これにより、太陽光発電による大電力を第４給電部４０から一般機器群８０に供給できる。また、一般機器群８０の消費電力量が低下した場合に第３開閉器５３の入力を第１開閉器５１の出力端子Ｃから第４給電部４０に切り替えることにより、車両２１における車載バッテリ２２の過放電又は燃料の消費を抑制できる。

【0066】

太陽光発電による発電可能条件を満たさない場合（ステップＳ４５：ＮＯ）、又は、消費電力Ｐ２が第２しきい値Ｔｈ２以上である場合（ステップＳ４６：ＹＥＳ）は、次にステップＳ４８において制御装置６０は、車両２１の燃料残量Ｑが所定値Ｘ１以上であるか否かを判定する。燃料残量Ｑを示す情報は車両２１から第２給電部２０に送信され、制御装置６０は第２給電部２０から当該情報を受信する。所定値Ｘ１は、例えば、数十ｋｍの走行距離に相当する値に設定される。

【0067】

燃料残量Ｑが所定値Ｘ１以上である場合（ステップＳ４８：ＹＥＳ）は、次にステップＳ４９において制御装置６０は、第１開閉器５１の入力を入力端子Ｂ（第２給電部２０）に切り替え、第３開閉器５３の入力を入力端子Ｇ（第１開閉器５１の出力端子Ｃ）に切り替える。これにより、車両２１からの安定した大電力の供給によって一般機器群８０の稼働を確保することが可能となる。

【0068】

燃料残量Ｑが所定値Ｘ１未満である場合（ステップＳ４８：ＮＯ）は、次にステップＳ４３において制御装置６０は、入出力装置７３にアラート命令を送信することにより、第２給電経路８１（一般機器群８０）への給電を停止する旨のアラートを入出力装置７３に出力させる。出力の態様は、画面への文字又は図形等の表示であっても良いし、スピーカからの音声出力であっても良い。アラートには、住宅内における重要機器群７０の設置エリア（例えばＬＤＫ）への移動を促すメッセージを含んでも良い。また、アラートには、コンセント８３へのモバイルバッテリ８４の接続を促すメッセージを含んでも良い。

【0069】

本実施形態に係る電力供給システム１によれば、停電等の非常時において、車両２１が第２給電部２０に接続されていない場合には、第２開閉器５２の入力を第３給電部３０に切り替えることにより、第３給電部３０からの電力を重要機器群７０に供給でき、第３開閉器５３の入力を第４給電部４０に切り替えることにより、第４給電部４０からの電力を一般機器群８０に供給できる。従って、定置型蓄電装置の設置を省略してシステムの導入コストを削減できるとともに、停電等の非常時においてユーザにとって最適な給電制御を実行することが可能となる。

【0070】

また、燃料電池を用いて第３給電部３０を構成したため、天気や時間帯によらずに安定して重要機器群７０に電力を供給できる。また、一般的に燃料電池より大電力を供給可能な太陽光発電を用いて第４給電部４０を構成したため、多くの一般機器群８０の稼働を確保できる。

【0071】

さらに、停電等の非常時において、車両２１が第２給電部２０に接続されている場合には、第１開閉器５１の入力を第２給電部２０に切り替え、第２開閉器５２及び第３開閉器５３の各入力を第１開閉器５１の出力端子Ｃに切り替えることにより、車両２１からの安定した大電力を重要機器群７０及び一般機器群８０に供給できる。従って、住宅の新築当初はユーザがＥＶ又はＰＨＶ等の車両２１を所有していない場合であっても、将来的に車両２１を購入した場合には車両２１からの電力供給を可能な構成としたことにより、システムの拡張性を持たせることができ、ユーザにとってより最適な給電制御を実行することが可能となる。

【符号の説明】

【0072】

１ 電力供給システム
１０ 第１給電部
１１ 商用電源
２０ 第２給電部
２１ 車両
２２ 車載バッテリ
２３ 車載発電機
３０ 第３給電部
４０ 第４給電部
５０ 分電盤
５１ 第１開閉器
５２ 第２開閉器
５３ 第３開閉器
６０ 制御装置
７０ 重要機器群
７１ 第１給電経路
７３ 入出力装置
８０ 一般機器群
８１ 第２給電経路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】