特許 7578214 電力システム

(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】2024-10-28

(45)【発行日】2024-11-06

(54)【発明の名称】電力システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/32 20060101AFI20241029BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20241029BHJP

   F24F 11/46 20180101ALI20241029BHJP

   F24F 110/10 20180101ALN20241029BHJP

   F24F 140/60 20180101ALN20241029BHJP

【ＦＩ】

H02J3/32

H02J7/34 B

H02J7/34 D

F24F11/46

F24F110:10

F24F140:60

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2024539323

(86)(22)【出願日】2023-08-30

(86)【国際出願番号】 JP2023031463

(87)【国際公開番号】W WO2024057932

(87)【国際公開日】2024-03-21

【審査請求日】2024-06-27

(31)【優先権主張番号】P 2022145740

(32)【優先日】2022-09-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】弁理士法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】栗田 了輔

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 文俊

【審査官】井上 弘亘

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１２８６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３２５５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－１３７６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３３７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－８５８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／１３１３７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／１３１３７９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ３／３２

Ｈ０２Ｊ ７／３４

Ｆ２４Ｆ １１／４６

Ｆ２４Ｆ １１０：１０

Ｆ２４Ｆ １４０：６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

双方向インバータ、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ、および、蓄電池を少なくとも有する複数の逆変換器と、
前記複数の逆変換器の各々の出力がそれぞれ系統連系リレーを介して集電され、商用電力系統に連系される受電点と、
前記複数の逆変換器と前記系統連系リレーとの間にそれぞれ接続され、各々が空調機器を含む複数の負荷と、
前記受電点での電流の向きおよび大きさを検出する電流センサと、
前記蓄電池それぞれの充放電を制御する制御装置と、
を備えた電力システムであって、
前記複数の逆変換器は、それぞれが同一の建築物の異なるフロアに設置され、
前記制御装置は、
前記フロアにそれぞれ設けられた前記空調機器をそれぞれの運転時間が重ならないように輪番運転するとともに、
前記電流センサの測定値に基づいて、所定時間単位で前記商用電力系統から調達する電力量が所定値を超えないように、前記複数の逆変換器の蓄電池から、重負荷の前記負荷に放電するように制御する、
電力システム。

【請求項2】

双方向インバータ、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ、蓄電池、および、系統連系リレーを少なくとも有する複数のパワーコンディショナと、
前記複数のパワーコンディショナの出力が集電されて商用電力系統に連系される受電点と、
前記複数のパワーコンディショナと前記受電点との間にそれぞれ接続され、各々が空調機器を含む複数の負荷と、
前記受電点での電流の向きおよび大きさを検出する電流センサと、
前記蓄電池それぞれの充放電を制御する制御装置と、
を備えた電力システムであって、
前記複数のパワーコンディショナは、それぞれが同一の建築物の異なるフロアに設置され、
前記制御装置は、
前記フロアにそれぞれ設けられた空調機器をそれぞれの運転時間が重ならないように輪番運転するとともに、
前記電流センサの測定値に基づいて、所定時間単位で前記商用電力系統から調達する電力量が所定値を超えないように、前記複数のパワーコンディショナの蓄電池から、重負荷の前記負荷に放電するように制御する、
電力システム。

【請求項3】

前記制御装置は、前記所定時間単位で前記商用電力系統から調達する電力量が所定値を超えない範囲において、軽負荷の前記空調機器と同じフロアの蓄電池を充電する、
請求項１または請求項２に記載の電力システム。

【請求項4】

前記制御装置は、
前記空調機器が設置されているフロアの室温が、冷房時には冷房用上限温度、暖房時には暖房用下限温度に達した時に、運転を開始する、
請求項１または請求項２に記載の電力システム。

【請求項5】

前記制御装置は、
前記運転の開始を行う前に運転していた別フロアの前記空調機器が運転を停止した後の期間中に、前記運転を開始した空調機器と同じフロアに設置されている前記蓄電池を充電するように制御する、
請求項４に記載の電力システム。

【請求項6】

前記蓄電池の電池容量は、４８００Ａｈ以下である、
請求項１または請求項２に記載の電力システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の蓄電部と複数の空調機器とを備える電力システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、蓄電システムが記載されている。特許文献１の蓄電システムは、複数の蓄電部、複数の電力変換部を備える。

【0003】

複数の電力変換部は、複数の蓄電部のそれぞれに対応して配置される。複数の電力変換部は、それぞれに接続する蓄電部の直流出力を交流出力に変換して負荷に供給する。また、複数の電力変換部は、電力系統からの交流電力を直流電力に変換して、それぞれが接続する蓄電部を充電する。

【0004】

特許文献１の蓄電システムは、ピークカット優先モードとして、各負荷に対応する蓄電池から各負荷に対して放電を行う。これにより、特許文献１の蓄電システムは、各負荷の消費電力のピークを抑制する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－８５８５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に示すような従来の構成では、複数の蓄電池のそれぞれは、各蓄電池と系統との間に接続された負荷にしか放電できず、複数の蓄電池から１つの負荷に対して電力を供給することが出来ない。このため、負荷の消費電力が急増（負荷が重負荷に急変）したときに、蓄電池による電力供給が足りず、電力系統から供給される電力が増加してしまうことがある。

【0007】

したがって、本発明の目的は、負荷の消費電力が急増する場合でも、電力系統からの供給電力の増加を抑制できる電力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】

【0008】

この発明の電力システムは、複数の逆変換器、複数の逆変換器と系統連系リレーとの間にそれぞれ接続され、各々が空調機器を含む複数の負荷、受電点、電流センサ、および、制御装置を備える。複数の逆変換器は、双方向インバータ、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ、および、蓄電池を少なくとも有する。受電点は、複数の逆変換器の出力が系統連系リレーを介して集電されて商用電力系統に連系される。

【0009】

電流センサは、受電点での電流の向きおよび大きさを検出する。制御装置は、蓄電池それぞれの充放電を制御する。複数の逆変換器は、それぞれが同一の建築物の異なる複数のフロアに設置される。制御装置は、複数のフロアにそれぞれ設けられた複数の空調機器をそれぞれの運転時間が重ならないように輪番運転するとともに、電流センサの測定値に基づいて、所定時間単位で商用電力系統から調達する電力量が所定値を超えないように、複数の逆変換器の蓄電池から、重負荷の負荷に放電するように制御する。

【0010】

この発明の電力システムは、複数のパワーコンディショナ、受電点、複数のパワーコンディショナと受電点との間にそれぞれ接続され、各々が空調機器を含む複数の負荷、電流センサ、制御装置を備える。複数のパワーコンディショナは、双方向インバータ、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ、蓄電池、および、系統連系リレーを少なくとも有する。受電点は、複数のパワーコンディショナの出力が集電されて商用電力系統に連系される。電流センサは、受電点での電流の向きおよび大きさを検出する。制御装置は、蓄電池それぞれの充放電を制御する。複数のパワーコンディショナは、それぞれが同一の建築物の異なる複数のフロアに設置される。制御装置は、複数のフロアにそれぞれ設けられた空調機器をそれぞれの運転時間が重ならないように輪番運転するとともに、電流センサの測定値に基づいて、所定時間単位で商用電力系統から調達する電力量が所定値を超えないように、複数のパワーコンディショナの蓄電池から、重負荷の負荷に放電するように制御する。

【0011】

これらの構成では、複数の空調機器の運転が重ならず、重負荷の負荷に対して複数のフロアの蓄電池から電力が供給される。

【発明の効果】

【0012】

この発明によれば、負荷の消費電力が急増する場合でも、電力系統からの供給電力の増加を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る電力システムの構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る電力システムの第１状態での電力の流れを示す図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係る電力システムの第２状態での電力の流れを示す図である。

【図4】図４は、第１の実施形態に係る電力システムの第３状態での電力の流れを示す図である。

【図5】図５は、第１の実施形態に係る電力システムの第４状態での電力の流れを示す図である。

【図6】図６（Ａ）は、消費電力の時間推移の一例を示し、図６（Ｂ）は、室温の時間推移の一例を示す。

【図7】図７は、１日におけるモードの選択の一例を示す図である。

【図8】図８は、第２の実施形態に係る電力システムの構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る電力システムについて、図を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る電力システムの構成の一例を示す図である。なお、本実施形態に示すフロア数、逆変換器の個数、負荷の個数は、一例であり、複数であればこの例に限るものではない。

【0015】

（電力システム１０の概略構成）
図１に示すように、電力システム１０は、複数の逆変換器３１－３４、複数の負荷Ｌ４１－Ｌ４４、複数の系統連系リレー５１－５４、制御装置６０、商用電力連系ライン５００、受電点Ｐ５００、および、電流センサＣＴを備える。

【0016】

複数の逆変換器３１－３４は、逆変換器３１、逆変換器３２、逆変換器３３、および、逆変換器３４を備える。複数の負荷Ｌ４１－Ｌ４４は、負荷Ｌ４１、負荷Ｌ４２、負荷Ｌ４３、および、負荷Ｌ４４を備える。負荷Ｌ４１は空調機器４１を備え、負荷Ｌ４２は空調機器４２を備え、負荷Ｌ４３は空調機器４３を備え、負荷Ｌ４４は空調機器４４を備える。複数の系統連系リレー５１－５４は、系統連系リレー５１、系統連系リレー５２、系統連系リレー５３、および、系統連系リレー５４を備える。

【0017】

複数の逆変換器３１－３４は、受電点Ｐ５００に接続し、受電点Ｐ５００において複数の逆変換器３１－３４の出力が集電され、商用電力連系ライン５００を通じて商用電力系統に連系される。

【0018】

系統連系リレー５１は、逆変換器３１と受電点Ｐ５００との間に直列接続される。系統連系リレー５２は、逆変換器３２と受電点Ｐ５００との間に直列接続される。系統連系リレー５３は、逆変換器３３と受電点Ｐ５００との間に直列接続される。系統連系リレー５４は、逆変換器３４と受電点Ｐ５００との間に直列接続される。

【0019】

空調機器４１は、逆変換器３１と系統連系リレー５１とを接続するラインに対して接続される。空調機器４２は、逆変換器３２と系統連系リレー５２とを接続するラインに対して接続される。空調機器４３は、逆変換器３３と系統連系リレー５３とを接続するラインに対して接続される。空調機器４４は、逆変換器３４と系統連系リレー５４とを接続するラインに対して接続される。

【0020】

制御装置６０は、商用電力連系ライン５００に配置された電流センサＣＴからの出力（受電点Ｐ５００での電流の向きおよび大きさ）を受け、複数の逆変換器３１－３４の充放電制御、複数の空調機器４１－４４の運転制御および複数の系統連系リレー５１－５４のスイッチ制御を行う。

【0021】

概略的には、制御装置６０は、複数の空調機器４１－４４をそれぞれの運転時間が重ならないように輪番運転するとともに、電流センサＣＴの測定値に基づいて、所定時間単位で商用電力系統から調達する電力量が所定値を超えないように、複数の逆変換器３１－３４の蓄電池３１５、３２５、３３５、３４５から重負荷の負荷に放電するように制御する。

【0022】

複数の逆変換器３１－３４、複数の空調機器４１－４４、複数の系統連系リレー５１－５４、および、制御装置６０は、例えば複数階（図の例であれば、４階建て）を有する建築物に配置される。図の例では、逆変換器３１、空調機器４１、および、系統連系リレー５１は、３階に配置され、逆変換器３２、空調機器４２、および、系統連系リレー５２は、２階に配置される。逆変換器３３、空調機器４３、および、系統連系リレー５３は、１階に配置され、逆変換器３４、空調機器４４、および、系統連系リレー５４は、地下１階に配置される。すなわち、逆変換器、空調機器、系統連系リレーの組は、同じ建築物の異なる階（フロア）にそれぞれ配置される。制御装置６０は、いずれの階に配置されていてもよい。

【0023】

上述の場合、空調機器４１は、３階に設置された空調機器であり、空調機器４２は、２階に設置された空調機器であり、空調機器４３は、１階に設置された空調機器であり、空調機器４４は、地下１階に設置された空調機器である。

【0024】

蓄電池３１５、３２５、３３５、３４５の電池容量は、４８００Ａｈ以下であることが好ましい。これにより、防火、防爆設備が簡素化でき、設置が容易になる。

【0025】

（複数の逆変換器３１－３４の構成）
逆変換器３１は、双方向インバータ３１３、双方向ＤＣＤＣコンバータ３１４、および、蓄電池３１５を有する。双方向インバータ３１３は、双方向ＤＣＤＣコンバータ３１４に接続される。双方向ＤＣＤＣコンバータ３１４は、蓄電池３１５に接続される。双方向インバータ３１３における双方向ＤＣＤＣコンバータ３１４への接続端（直流端）と逆側の端（交流端）が、逆変換器３１の上述の出力端である。

【0026】

逆変換器３２は、双方向インバータ３２３、双方向ＤＣＤＣコンバータ３２４、および、蓄電池３２５を有する。双方向インバータ３２３は、双方向ＤＣＤＣコンバータ３２４に接続される。双方向ＤＣＤＣコンバータ３２４は、蓄電池３２５に接続される。双方向インバータ３２３における双方向ＤＣＤＣコンバータ３２４への接続端（直流端）と逆側の端（交流端）が、逆変換器３２の上述の出力端である。

【0027】

逆変換器３３は、双方向インバータ３３３、双方向ＤＣＤＣコンバータ３３４、および、蓄電池３３５を有する。双方向インバータ３３３は、双方向ＤＣＤＣコンバータ３３４に接続される。双方向ＤＣＤＣコンバータ３３４は、蓄電池３３５に接続される。双方向インバータ３３３における双方向ＤＣＤＣコンバータ３３４への接続端（直流端）と逆側の端（交流端）が、逆変換器３３の上述の出力端である。

【0028】

逆変換器３４は、双方向インバータ３４３、双方向ＤＣＤＣコンバータ３４４、および、蓄電池３４５を有する。双方向インバータ３４３は、双方向ＤＣＤＣコンバータ３４４に接続される。双方向ＤＣＤＣコンバータ３４４は、蓄電池３４５に接続される。双方向インバータ３４３における双方向ＤＣＤＣコンバータ３４４への接続端（直流端）と逆側の端（交流端）が、逆変換器３４の上述の出力端である。

【0029】

（制御の一例）
図２は、第１の実施形態に係る電力システムの第１状態での電力の流れを示す図である。図３は、第１の実施形態に係る電力システムの第２状態での電力の流れを示す図である。図４は、第１の実施形態に係る電力システムの第３状態での電力の流れを示す図である。図５は、第１の実施形態に係る電力システムの第４状態での電力の流れを示す図である。なお、図２、図３、図４、図５は、空調機器のみを図示し、負荷としての図示は省略している。図６（Ａ）は、消費電力の時間推移の一例を示し、図６（Ｂ）は、室温の時間推移の一例を示す。なお、図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、空調機器による冷房を行う場合を示す。

【0030】

図６（Ａ）において、実線および消費電力Ｐｃ４１は、空調機器４１の消費電力を示し、破線および消費電力Ｐｃ４２は、空調機器４２の消費電力を示し、一点鎖線および消費電力Ｐｃ４３は、空調機器４３の消費電力を示し、二点鎖線および消費電力Ｐｃ４４は、空調機器４４の消費電力を示す。図６（Ｂ）において、実線は、空調機器４１が配置されたフロアの室温を示し、破線は、空調機器４２が配置されたフロアの室温を示し、一点鎖線は、空調機器４３が配置されたフロアの室温を示し、二点鎖線は、空調機器４４が配置されたフロアの室温を示す。なお、図６（Ｂ）では、冷房用上限温度ＴＨｍｘと冷房用下限温度ＴＨｍｎとが、全てのフロアで同じ場合を示したが異なっていてもよい。

【0031】

制御装置６０は、各フロアにそれぞれ設けられた空調機器４１－４４を、それぞれの運転時間が重ならないように輪番運転する（図６（Ａ）参照）。この際、制御装置６０は、電流センサＣＴの測定値に基づいて、所定時間（一例として３０分）単位で商用電力系統から調達する電力量が所定値を超えないように、複数の逆変換器３１－３４の蓄電池３１５、３２５、３３５、３４５から重負荷（運転中）の負荷に放電するように、逆変換器３１－３４を制御する。

【0032】

例えば、図６（Ａ）に示すように、制御装置６０は、空調機器４１、空調機器４２、空調機器４３、空調機器４４の順で輪番運転するように制御する。

【0033】

この際、制御装置６０は、各空調機器４１－４４の運転時に、図２、図３、図４、図５に示すように、複数の蓄電池３１５、３２５、３３５、３４５からの放電で、負荷の消費電力をアシストする。

【0034】

図２に示すように、制御装置６０は、空調機器４１を運転するとき（負荷Ｌ４１が重負荷になるとき）、空調機器４２、４３、４４を停止させる（負荷Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４は軽負荷となる）。その上で、制御装置６０は、複数の蓄電池３１５、３２５、３３５、３４５から負荷Ｌ４１に対して放電（電力供給）するように逆変換器３１－３４を制御する。

【0035】

制御装置６０は、空調機器４１が設置されたフロアの室温が冷房用上限温度に達した時に空調機器４１の運転を開始する。一方、制御装置６０は、空調機器４１が設置されたフロアの室温が冷房用下限温度に達した時に空調機器４１の運転を停止する。冷房用上限温度は、冷房用設定温度＋α１℃に設定され、冷房用下限温度は、冷房用設定温度－β１℃に設定される。α１とβ１は同じであってもよく、異なっていてもよい。また、α１とβ１とは、冷房温度の変化に対してユーザが許容可能な範囲に基づいて設定される。

【0036】

なお、空調機器４１が暖房を行うときには、制御装置６０は、空調機器４１が設置されたフロアの室温が暖房用下限温度に達した時に運転を開始し、空調機器４１が設置されたフロアの室温が暖房用上限温度に達した時に運転を停止する。暖房用上限温度は、暖房用設定温度＋α２℃に設定され、暖房用下限温度は、暖房用設定温度－β２℃に設定される。α２とβ２は同じであってもよく、異なっていてもよい。また、α２とβ２とは、暖房温度の変化に対してユーザが許容可能な範囲に基づいて設定される。

【0037】

この際、制御装置６０は、商用電力系統からの供給電力が所定時間単位において所定値を超えないように、負荷Ｌ４１に対する放電制御を行う。なお、所定時間単位および所定値は、例えば、電力システム１０を設置している建築物の電力料金契約等に基づいて設定される。

【0038】

また、この際、制御装置６０は、空調機器４１と同じフロアの蓄電池３１５を主として放電するように制御する。具体的には、例えば、制御装置６０は、負荷Ｌ４１の消費電力を、主として蓄電池３１５の放電電力と商用電力系統からの供給電力とでまかない、商用電力系統からの供給電力が上記所定値を超えないように他の蓄電池３２５、３３５、３４５からの放電電力を負荷Ｌ４１に供給する。

【0039】

図３に示すように、制御装置６０は、空調機器４２を運転するとき（負荷Ｌ４２が重負荷になるとき）、空調機器４１、４３、４４を停止させる（負荷Ｌ４１、Ｌ４３、Ｌ４４は軽負荷となる）。その上で、制御装置６０は、複数の蓄電池３１５、３２５、３３５、３４５から負荷Ｌ４２に対して放電（電力供給）するように逆変換器３１－３４を制御する。

【0040】

制御装置６０は、空調機器４２が設置されたフロアの室温が冷房用上限温度に達した時に空調機器４２の運転を開始する。一方、制御装置６０は、空調機器４２が設置されたフロアの室温が冷房用下限温度に達した時に空調機器４２の運転を停止する。なお、空調機器４２が暖房を行うときには、制御装置６０は、空調機器４２が設置されたフロアの室温が暖房用下限温度に達した時に運転を開始し、空調機器４２が設置されたフロアの室温が暖房用上限温度に達した時に運転を停止する。

【0041】

この際、制御装置６０は、商用電力系統からの供給電力が所定時間単位において所定値を超えないように、負荷Ｌ４２に対する放電制御を行う。

【0042】

また、この際、制御装置６０は、負荷Ｌ４２と同じフロアの蓄電池３２５を主として放電するように制御する。具体的には、例えば、制御装置６０は、負荷Ｌ４２の消費電力を、主として蓄電池３２５の放電電力と商用電力系統からの供給電力とでまかない、商用電力系統からの供給電力が上記所定値を超えないように他の蓄電池３１５、３３５、３４５からの放電電力を負荷Ｌ４２に供給する。

【0043】

図４に示すように、制御装置６０は、空調機器４３を運転するとき（負荷Ｌ４３が重負荷になるとき）、空調機器４１、４２、４４を停止させる（負荷Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４４は軽負荷となる）。その上で、制御装置６０は、複数の蓄電池３１５、３２５、３３５、３４５から負荷Ｌ４３に対して放電（電力供給）するように逆変換器３１－３４を制御する。

【0044】

制御装置６０は、空調機器４３が設置されたフロアの室温が冷房用上限温度に達した時に空調機器４３の運転を開始する。一方、制御装置６０は、空調機器４３が設置されたフロアの室温が冷房用下限温度に達した時に空調機器４３の運転を停止する。なお、空調機器４３が暖房を行うときには、制御装置６０は、空調機器４３が設置されたフロアの室温が暖房用下限温度に達した時に運転を開始し、空調機器４３が設置されたフロアの室温が暖房用上限温度に達した時に運転を停止する。

【0045】

この際、制御装置６０は、商用電力系統からの供給電力が所定時間単位において所定値を超えないように負荷Ｌ４３に対する放電制御を行う。

【0046】

また、この際、制御装置６０は、負荷Ｌ４３と同じフロアの蓄電池３３５を主として放電するように制御する。具体的には、例えば、制御装置６０は、負荷Ｌ４３の消費電力を、主として蓄電池３３５の放電電力と商用電力系統からの供給電力とでまかない、商用電力系統からの供給電力が上記所定値を超えないように他の蓄電池３１５、３２５、３４５からの放電電力を負荷Ｌ４３に供給する。

【0047】

図５に示すように、制御装置６０は、空調機器４４を運転するとき（負荷Ｌ４４が重負荷になるとき）、空調機器４１、４２、４３を停止させる（負荷Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３は軽負荷となる）。その上で、制御装置６０は、複数の蓄電池３１５、３２５、３３５、３４５から負荷Ｌ４４に対して放電（電力供給）するように逆変換器３１－３４を制御する。

【0048】

制御装置６０は、空調機器４４が設置されたフロアの室温が冷房用上限温度に達した時に空調機器４４の運転を開始する。一方、制御装置６０は、空調機器４４が設置されたフロアの室温が冷房用下限温度に達した時に空調機器４４の運転を停止する。なお、空調機器４４が暖房を行うときには、制御装置６０は、空調機器４４が設置されたフロアの室温が暖房用下限温度に達した時に運転を開始し、空調機器４４が設置されたフロアの室温が暖房用上限温度に達した時に運転を停止する。

【0049】

この際、制御装置６０は、商用電力系統からの供給電力が所定時間単位において所定値を超えないように負荷Ｌ４４に対する放電制御を行う。

【0050】

また、この際、制御装置６０は、負荷Ｌ４４と同じフロアの蓄電池３３５を主として放電するように制御する。具体的には、例えば、制御装置６０は、負荷Ｌ４４の消費電力を、主として蓄電池３４５の放電電力と商用電力系統からの供給電力とでまかない、商用電力系統からの供給電力が上記所定値を超えないように他の蓄電池３１５、３２５、３３５からの放電電力を負荷Ｌ４４に供給する。

【0051】

以上のような制御を行うことで、電力システム１０は、複数の空調機器を有するシステムにおいて、負荷の消費電力が急増する場合でも、商用電力系統からの供給電力の増加を抑制できる。

【0052】

また、電力システム１０は、複数の空調機器を輪番運転することで、それぞれの空調機器をエネルギー効率の高い重負荷状態での運転する状態と、運転を停止する状態との二値を切り替えるように制御する。これにより、電力システム１０は、例えば、高精度に設定温度に追従して制御するよりも、高効率な運転を実現できる。

【0053】

（蓄電池の充電態様）
上述の電力システム１０では、負荷が軽負荷のときに、所定時間単位で商用電力系統から調達する電力量が所定値を超えない範囲において、軽負荷の負荷と同じフロアの蓄電池を充電する。具体的には、例えば、制御装置６０は、運転の開始前に運転していた別フロアの空調機器が運転を停止した後の期間中に、運転を開始した空調機器と同じフロアに設置されている蓄電池を充電するように制御する。

【0054】

一例として、図６（Ａ）の場合、空調機器４２と同じフロアの蓄電池３２５は、空調機器４１の運転停止後で負荷Ｌ４２の運転開始前の期間に充電される。

【0055】

このように、軽負荷のときに充電を行うことで、商用電力系統から調達する電力量が所定値を超えない範囲において蓄電池を効率的に充電できる。さらに、運転開始直前の空調機器と同じフロアの蓄電池を運転開始の直前に充電することで、この蓄電池からの運転開始時の空調機器への電力供給不足をより確実に抑制できる。

【0056】

さらに、図７に示すように、蓄電池充電モードと輪番運転モードを設定してもよい。図７は、１日におけるモードの選択の一例を示す図である。図７において、ｔｓｔは始業時間、ｔｅｄは終業時間である。

【0057】

図７に示すように、電力システム１０は、始業時間ｔｓｔ、終業時間ｔｅｄに基づいて、日中に輪番運転モードを設定する。輪番運転モード時は、電力システム１０は、上述の制御を行う。また、電力システム１０は、終業時間ｔｅｄ後に蓄電池充電モードを設定する。蓄電池充電モード時は、電力システム１０は、商用電力系統から調達する電力量が所定値を超えない範囲において、複数の蓄電池３１５、３２５、３３５、３４５を充電する。

【0058】

このような制御を行うことで、電力システム１０は、複数の蓄電池３１５、３２５、３３５、３４５をより確実に充電でき、充電した電力を輪番運転モード時に有効に活用できる。

【0059】

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る電力システムについて、図を参照して説明する。図８は、第２の実施形態に係る電力システムの構成の一例を示す図である。

【0060】

図８に示すように、第２の実施形態に係る電力システム１０Ａは、第１の実施形態に係る電力システム１０に対して、複数の逆変換器３１－３４を複数のパワーコンディショナ３１Ａ－３４Ａに置き換えた点で異なる。電力システム１０Ａの他の構成は、電力システム１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

【0061】

電力システム１０Ａは、パワーコンディショナ３１Ａ、パワーコンディショナ３２Ａ、パワーコンディショナ３３Ａ、および、パワーコンディショナ３４Ａを備える。

【0062】

複数のパワーコンディショナ３１Ａ－３４Ａは、受電点Ｐ５００に接続し、受電点Ｐ５００において複数のパワーコンディショナ３１Ａ－３４Ａの出力が集電され、商用電力連系ライン５００を通じて商用電力系統に連系される。

【0063】

負荷Ｌ４１は、受電点Ｐ５００とパワーコンディショナ３１Ａを接続するラインに対して接続され、負荷Ｌ４２は、受電点Ｐ５００とパワーコンディショナ３２Ａを接続するラインに対して接続され、負荷Ｌ４３は、受電点Ｐ５００とパワーコンディショナ３３Ａを接続するラインに対して接続され、負荷Ｌ４４は、受電点Ｐ５００とパワーコンディショナ３４Ａを接続するラインに対して接続される。

【0064】

パワーコンディショナ３１Ａは、双方向インバータ３１３、双方向ＤＣＤＣコンバータ３１４、蓄電池３１５、および、系統連系リレー３１６を有する。双方向インバータ３１３は、双方向ＤＣＤＣコンバータ３１４に接続される。双方向ＤＣＤＣコンバータ３１４は、蓄電池３１５に接続される。双方向インバータ３１３における双方向ＤＣＤＣコンバータ３１４への接続端（直流端）と逆側の端（交流端）は、系統連系リレー３１６の一方端子に接続し、系統連系リレー３１６の他方端子がパワーコンディショナ３１Ａの上述の出力端となる。

【0065】

パワーコンディショナ３２Ａは、双方向インバータ３２３、双方向ＤＣＤＣコンバータ３２４、蓄電池３２５、および、系統連系リレー３２６を有する。双方向インバータ３２３は、双方向ＤＣＤＣコンバータ３２４に接続される。双方向ＤＣＤＣコンバータ３２４は、蓄電池３２５に接続される。双方向インバータ３２３における双方向ＤＣＤＣコンバータ３２４への接続端（直流端）と逆側の端（交流端）は、系統連系リレー３２６の一方端子に接続し、系統連系リレー３２６の他方端子がパワーコンディショナ３２Ａの上述の出力端となる。

【0066】

パワーコンディショナ３３Ａは、双方向インバータ３３３、双方向ＤＣＤＣコンバータ３３４、蓄電池３３５、および、系統連系リレー３３６を有する。双方向インバータ３３３は、双方向ＤＣＤＣコンバータ３３４に接続される。双方向ＤＣＤＣコンバータ３３４は、蓄電池３３５に接続される。双方向インバータ３３３における双方向ＤＣＤＣコンバータ３３４への接続端（直流端）と逆側の端（交流端）は、系統連系リレー３３６の一方端子に接続し、系統連系リレー３３６の他方端子がパワーコンディショナ３３Ａの上述の出力端となる。

【0067】

パワーコンディショナ３４Ａは、双方向インバータ３４３、双方向ＤＣＤＣコンバータ３４４、蓄電池３４５、および、系統連系リレー３４６を有する。双方向インバータ３４３は、双方向ＤＣＤＣコンバータ３４４に接続される。双方向ＤＣＤＣコンバータ３４４は、蓄電池３４５に接続される。双方向インバータ３４３における双方向ＤＣＤＣコンバータ３４４への接続端（直流端）と逆側の端（交流端）は、系統連系リレー３４６の一方端子に接続し、系統連系リレー３４６の他方端子がパワーコンディショナ３４Ａの上述の出力端となる。

【0068】

パワーコンディショナ３１Ａは、空調機器４１と同じフロアに配置され、パワーコンディショナ３２Ａは、空調機器４２と同じフロアに配置され、パワーコンディショナ３３Ａは、空調機器４３と同じフロアに配置され、パワーコンディショナ３４Ａは、空調機器４４と同じフロアに配置される。

【0069】

このように、複数のパワーコンディショナ３１Ａ－３４Ａを用いる電力システム１０Ａにおいても、電力システム１０と同様の制御が可能であり、同様の作用効果を奏することができる。

【0070】

＜１＞ 双方向インバータ、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ、および、蓄電池を少なくとも有する複数の逆変換器と、
前記複数の逆変換器の各々の出力がそれぞれ系統連系リレーを介して集電され、商用電力系統に連系される受電点と、
前記複数の逆変換器と前記系統連系リレーとの間にそれぞれ接続され、各々が空調機器を含む複数の負荷と、
前記受電点での電流の向きおよび大きさを検出する電流センサと、
前記蓄電池それぞれの充放電を制御する制御装置と、
を備えた電力システムであって、
前記複数の逆変換器は、それぞれが同一の建築物の異なるフロアに設置され、
前記制御装置は、
前記フロアにそれぞれ設けられた前記空調機器をそれぞれの運転時間が重ならないように輪番運転するとともに、
前記電流センサの測定値に基づいて、所定時間単位で前記商用電力系統から調達する電力量が所定値を超えないように、前記複数の逆変換器の蓄電池から、重負荷の前記負荷に放電するように制御する、電力システム。

【0071】

＜２＞ 双方向インバータ、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ、蓄電池、および、系統連系リレーを少なくとも有する複数のパワーコンディショナと、
前記複数のパワーコンディショナの出力が集電されて商用電力系統に連系される受電点と、
前記複数のパワーコンディショナと前記受電点との間にそれぞれ接続され、各々が空調機器を含む複数の負荷と、
前記受電点での電流の向きおよび大きさを検出する電流センサと、
前記蓄電池それぞれの充放電を制御する制御装置と、
を備えた電力システムであって、
前記複数のパワーコンディショナは、それぞれが同一の建築物の異なるフロアに設置され、
前記制御装置は、
前記フロアにそれぞれ設けられた空調機器をそれぞれの運転時間が重ならないように輪番運転するとともに、
前記電流センサの測定値に基づいて、所定時間単位で前記商用電力系統から調達する電力量が所定値を超えないように、前記複数のパワーコンディショナの蓄電池から、重負荷の前記負荷に放電するように制御する、電力システム。

【0072】

＜３＞ 前記制御装置は、前記所定時間単位で前記商用電力系統から調達する電力量が所定値を超えない範囲において、軽負荷の前記空調機器と同じフロアの蓄電池を充電する、＜１＞または＜２＞の電力システム。

【0073】

＜４＞前記制御装置は、前記空調機器が設置されているフロアの室温が、冷房時には冷房用上限温度、暖房時には暖房用下限温度に達した時に、運転を開始する、＜１＞乃至＜３＞のいずれかの電力システム。

【0074】

＜５＞前記制御装置は、前記運転の開始を行う前に運転していた別フロアの前記空調機器が運転を停止した後の期間中に、前記運転を開始した空調機器と同じフロアに設置されている前記蓄電池を充電するように制御する、＜４＞の電力システム。

【0075】

＜６＞前記蓄電池の電池容量は、４８００Ａｈ以下である、＜１＞乃至＜５＞のいずれかの電力システム。

【符号の説明】

【0076】

１０、１０Ａ：電力システム
３１、３２、３３、３４：逆変換器
３１Ａ、３２Ａ、３３Ａ、３４Ａ：パワーコンディショナ
４１、４２、４３、４４：空調機器
Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４：負荷
５１、５２、５３、５４、３４６、３１６、３２６、３３６：系統連系リレー
６０：制御装置
３１３、３２３、３３３、３４３：双方向インバータ
３１４、３２４、３３４、３４４：双方向ＤＣＤＣコンバータ
３１５、３２５、３３５、３４５：蓄電池
５００：商用電力連系ライン
ＣＴ：電流センサ
Ｐ５００：受電点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】