(57)【要約】【課題】長期停電時であっても電力を継続的に供給することが可能な電力システムを提供することを目的とする。【解決手段】太陽電池アレイ１０と、太陽電池アレイ１０による発電電力を充電する蓄電池システム１２と、蓄電池システム１２に接続される宅内の分電盤２２と、停電時における宅内の重要負荷系統１５と、を備え、太陽電池アレイ１０で発電した電力を、蓄電池システム１２を経由してから分電盤２２または重要負荷系統１５へと供給する電力システムであって、分電盤２２は、系統電源４２と蓄電池システム１２との間に設けられ、停電時に開放されるブレーカー２２ｃを有しており、ブレーカー２２ｃの開放時において蓄電池システム１２と重要負荷系統１５とが接続されている。【選択図】図５
2014192986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池アレイと、
前記太陽電池アレイによる発電電力を充電する蓄電池システムと、
前記蓄電池システムに接続される宅内の分電盤と、
停電時における宅内の重要負荷系統と、を備え、
前記太陽電池アレイで発電した電力を、前記蓄電池システムを経由してから前記分電盤または前記重要負荷系統へと供給する電力システムであって、
前記分電盤は、系統電源と前記蓄電池システムとの間に設けられ、停電時に開放されるブレーカーを有しており、
前記ブレーカーの開放時において前記蓄電池システムと前記重要負荷系統とが接続されていることを特徴とする電力システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電力システムにおいて、
前記蓄電池システムは、
蓄電池本体と、
前記蓄電池本体と、前記分電盤および前記重要負荷系統とに接続され、直流電力と交流電力との双方向の変換を行う双方向インバータと、を有しており、
前記蓄電池システム内において前記太陽電池アレイからの発電電力が流れる導線が、前記双方向インバータ側と前記重要負荷系統側とに分岐していることを特徴とする電力システム。
【請求項３】
請求項１に記載の電力システムにおいて、
前記重要負荷系統と、前記分電盤および前記蓄電池システムとの間に設けられる非常時切替ボックスをさらに備えており、
前記非常時切替ボックスは、通常時に前記分電盤と前記蓄電池システムとを接続し、停電時に前記蓄電池システムと前記重要負荷系統とを接続するための切替スイッチを有することを特徴とする電力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅等の建物の電力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の太陽光発電システムは、図９に示すように、太陽光を直流電力に変換する太陽電池モジュール１と、その直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナー２と、太陽電池モジュール１とパワーコンディショナー２とを接続する接続箱３とからなり、パワーコンディショナー２から出力された交流電力は分電盤４やコンセントを通じて各種電気機器に供給される。また、電力会社からの引込線５側と系統連系させることにより、太陽電池の発電電力に対し交流負荷が少なく電力過剰となった場合には引込線５を通じて電力会社へ売電を行う。
また、太陽電池モジュール１で発電した発電量は宅内に設置された表示装置６によって確認することができる。
【０００３】
従来の太陽光発電システムでは、昼間の光熱費を少なくするため、太陽電池モジュール１から直接的に宅内の各種電気機器に電力が供給されているが、夜間は太陽電池モジュール１の発電がストップしてしまうのはもちろんのこと、急な曇天等により発電がストップし、電力供給が行われない。そこで、近年では、発電した電力を蓄電池に充電し、充電した電力を適宜利用することが行われている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４８４４２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７２３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１や特許文献２に記載の技術は、宅内の電力システムに蓄電池が組み込まれた状態になっている。しかしながら、例えば昼間の余剰な発電電力を蓄電池に充電したいと考えた場合に、発電電力量よりも、宅内における電力使用量の方が多ければ、発電電力を蓄電池に融通する程の余剰分が生じ得ない場合がある。
また、震災等による長期停電時には、特に夜間や天候が悪い時の電力供給が強く望まれている。特に、食料庫である冷蔵庫や医療機器等の重要負荷については電力供給をストップさせたくないという要望がある。
【０００６】
本発明の課題は、長期停電時であっても電力を継続的に供給することが可能な電力システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図８に示すように、
太陽電池アレイ１０と、
前記太陽電池アレイ１０による発電電力を充電する蓄電池システム１２と、
前記蓄電池システム１２に接続される宅内の分電盤２２と、
停電時における宅内の重要負荷系統１５と、を備え、
前記太陽電池アレイ１０で発電した電力を、前記蓄電池システム１２を経由してから前記分電盤２２または前記重要負荷系統１５へと供給する電力システムであって、
前記分電盤２２は、系統電源４２と前記蓄電池システム１２との間に設けられ、停電時に開放されるブレーカー２２ｃを有しており、
前記ブレーカー２２ｃの開放時において前記蓄電池システム１２と前記重要負荷系統１５とが接続されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、前記ブレーカー２２ｃが開放されず導電状態である場合には、前記太陽電池アレイ１０からの発電電力を、前記蓄電池システム１２に充電しながら前記分電盤２２側に供給することができる。さらに、前記ブレーカー２２ｃの開放時において前記蓄電池システム１２と前記重要負荷系統１５とが接続されているので、停電時には、前記太陽電池アレイ１０からの発電電力を、前記蓄電池システム１２に充電しながら前記重要負荷系統１５に供給することができる。これによって、通常時であっても停電時であっても発電電力を前記蓄電池システム１２に継続的に充電できるので、長期停電時であっても電力を継続的に供給することが可能となる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電力システムにおいて、
前記蓄電池システム１２は、
蓄電池本体１２ｂと、
前記蓄電池本体１２ｂと、前記分電盤２２および前記重要負荷系統１５とに接続され、直流電力と交流電力との双方向の変換を行う双方向インバータ１２ｃと、を有しており、
前記蓄電池システム１２内において前記太陽電池アレイ１０からの発電電力が流れる導線が、前記双方向インバータ１２ｃ側と前記重要負荷系統１５側とに分岐していることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記蓄電池システム１２内において前記太陽電池アレイ１０からの発電電力が流れる導線が、前記双方向インバータ１２ｃ側と前記重要負荷系統１５側とに分岐しているので、前記太陽電池アレイ１０からの発電電力を、前記蓄電池本体１２ｂに充電する前に、前記重要負荷系統１５に供給することができる。
これによって、前記太陽電池アレイ１０からの発電電力を、優先度の高い重要負荷に対して確実に供給することができる。さらに、重要負荷への電力供給と同時に、前記蓄電池本体１２ｂへの充電も継続的に行うことができるので、太陽電池アレイ１０による発電が行われない時でも、前記蓄電池本体１２ｂから重要負荷への電力供給を行うことができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電力システムにおいて、
前記重要負荷系統１５と、前記分電盤２２および前記蓄電池システム１２との間に設けられる非常時切替ボックス１８をさらに備えており、
前記非常時切替ボックス１８は、通常時に前記分電盤２２と前記蓄電池システム１２とを接続し、停電時に前記蓄電池システム１２と前記重要負荷系統１５とを接続するための切替スイッチ１８ａを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、前記非常時切替ボックス１８は、通常時に前記分電盤２２と前記蓄電池システム１２とを接続し、停電時に前記蓄電池システム１２と前記重要負荷系統１５とを接続するための切替スイッチ１８ａを有するので、停電時に前記蓄電池システム１２からの充電電力を、優先度の高い重要負荷に対して確実に供給することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ブレーカーの開放時において蓄電池システムと重要負荷系統とが接続されるので、停電時には、太陽電池アレイからの発電電力を、蓄電池システムに充電しながら重要負荷系統に供給することができる。これによって、通常時であっても停電時であっても発電電力を蓄電池システムに継続的に充電できるので、長期停電時であっても電力を継続的に供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ホームエネルギーマネージメントシステムの概略を示す図である。
【図２】電力システムの一例を示す概略図である。
【図３】電力システムの一例を示す概略図である。
【図４】停電時における太陽電池アレイによる発電電力と宅内で使用される電力との関係を示すグラフである。
【図５】停電時の電力システムの動作の概略を示す図である。
【図６】蓄電池システムの設定値と充電量との関係を示すグラフである。
【図７】停電時の制御フローおよび機器挙動を示す表である。
【図８】電力システムの一例を示す概略図である。
【図９】従来の太陽光発電システムの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているので、本発明の技術的範囲を以下の実施形態および図示例に限定するものではない。
【００１６】
＜ホームエネルギーマネージメントシステム＞
図１は、ホームエネルギーマネージメントシステム（ＨＥＭＳ：Home Energy Management System）２０の概略図である。ホームエネルギーマネージメントシステム２０は、住宅全体の電力等のエネルギー需給を総合的に管理するものであり、住宅に設置されている。なお、本実施の形態の住宅は、家屋そのもの（建物２１）と、建物２１が建築される敷地も含むものとする。
ホームエネルギーマネージメントシステム２０は、電気配線網、通信ネットワーク、分電盤２２および表示装置２３等を備える。電気配線網および通信ネットワークは住宅に張り巡らされ、必要な電力を供給・受給したり、必要な情報を送受信したりしている。
【００１７】
分電盤２２は、買電用電力計（順潮流用電力計）および売電用電力計（逆潮流用電力計）等の電力メーターを介して系統電源４２に接続されている。系統電源４２は、電力会社の商用配電線網（系統電力網）から供給される電源である。すなわち、分電盤２２は、電力潮流制御を行うことができ、必要に応じて余剰電力を系統電源４２へ逆潮流して、その余剰電力を系統電源４２に供給する。
また、この分電盤２２はセンサー付き分電盤とされており、住宅内の各所で使用される電力使用量を計測する計測ユニットや、ガス・水道の使用量を計測する流量センサーと接続されるパルスカウンターを有する。
【００１８】
表示装置２３は、前記分電盤２２と接続されており、系統電源や自家発電電力、蓄電電力等を管理・制御できる。また、表示装置２３は前記分電盤２２を介して接続された各種電気機器等の制御も行うことができる。
また、この表示装置２３は、エネルギー状況や各種情報が表示される表示部２３ａと、前記表示部２３ａに表示された画面や前記ホームエネルギーマネージメントシステム２０に組み込まれた各種電気機器の操作を行うための操作部２３ｂと、前記ホームエネルギーマネージメントシステム２０の各種動作を制御するための制御手段と備える。
なお、この表示装置２３は通信ネットワークを利用して、例えばスマートフォン等の情報端末と接続可能とされており、外出中でも、この情報端末上で各種操作や情報確認等を行うことができる。
また、この表示装置２３は通信ネットワークを利用して、例えば住宅関連サービスを提供する会社のサーバー４１にアクセスして、住宅関連サービスを受けることができる。例えば、地域のリアルタイムの気象情報を受信したり、表示装置２３を構成するソフトウェアのアップデートを行ったりするなど様々なサービスが挙げられる。
【００１９】
前記建物２１は、壁、床および天井等によって複数のエリア（例えば、居間、台所、食堂、浴室、玄関、便所、寝室、和室、洋室、廊下、階段室、庭、駐車場等）に区画されている。エリアの数は幾つでもよく、間取りはどのようなものであってもよい。
【００２０】
また、住宅には、停電時の宅内における重要負荷系統１５に電力を供給するための重要負荷分電盤１３が設置されている。
この重要負荷分電盤１３は、通常時においては前記分電盤２２に接続されているが、停電時には太陽電池アレイ１０および蓄電池システム１１等によって自立運転が可能となっている。
なお、重要負荷系統１５としては、停電時における食料庫として機能する冷蔵庫等のように、停電時（非常時）にその稼働が止まってはならない電気機器が該当する。
【００２１】
＜電力システム＞
以上のようなホームエネルギーマネージメントシステム２０は、電力システムを含んで構成されている。
電力システムは、図２および図３に示すように、太陽電池アレイ１０と、前記太陽電池アレイ１０による発電電力を充電する蓄電池システム１１（１２）と、前記蓄電池システム１１（１２）に接続される宅内の前記分電盤１３（２２）と、を備えるものである。
そして、前記太陽電池アレイ１０と、前記蓄電池システム１１（１２）と、前記分電盤１３（２２）とが、前記太陽電池アレイ１０による発電電力が前記蓄電池システム１１（１２）を経由する並び順となるように直列的に接続されている。
【００２２】
（実施例１）
まず、電力システムの第１の実施例について説明する。
前記太陽電池アレイ１０は複数の太陽電池モジュールからなる。そして、この太陽電池アレイ１０は、当該太陽電池アレイ１０によって発電された電力を直流電力から交流電力へと変換するパワーコンディショナー１０ａを介して前記分電盤２２に接続されている。
また、太陽電池アレイ１０は、図１に示すように、建物２１の外（例えば、建物２１の屋根の上）に設けられている。
前記蓄電池システム１１も前記分電盤２２に接続されている。また、蓄電池システム１１は、本実施の形態においては建物２１内の床上にあり、かつ建物２１内の居室環境と同等の環境を備える宅内スペース（図示せず）に設けられている。
【００２３】
また、この蓄電池システム１１は、前記重要負荷分電盤１３に対しても接続されている。
すなわち、通常時には、太陽電池アレイ１０によって発電された直流電力がパワーコンディショナー１０ａによって宅内用電圧の交流電力に変換されて、その交流電力が前記分電盤２２に供給される。
また、停電時には、太陽電池アレイ１０によって発電された直流電力がパワーコンディショナー１０ａによって宅内用電圧の交流電力に変換されて、その交流電力が前記重要負荷分電盤１３に供給される。
【００２４】
蓄電池システム１１は、図２に示すように、前記パワーコンディショナー１０ａに接続され、交流電力を直流電力に変換するコンバータ１１ａと、前記コンバータ１１ａに接続される蓄電池本体１１ｂと、前記蓄電池本体１１ｂと前記分電盤１３との間に接続され、直流電力と交流電力との双方向の変換を行う双方向インバータ１１ｃと、を有する。
すなわち、前記太陽電池アレイ１０で発電し、前記パワーコンディショナー１０ａを介して供給される交流電力を前記コンバータ１１ａによって直流電力に変換して前記蓄電池本体１１ｂに充電することができる。
なお、前記コンバータ１１ａと前記双方向インバータ１１ｃは、前記蓄電池本体１１ｂに付属するパワーコンディショナーとして機能するものとなる。
【００２５】
前記コンバータ１１ａは、前記太陽電池アレイ１０に付属する前記パワーコンディショナー１０ａと前記蓄電池本体１１ｂとの間に設けられる。
また、前記双方向インバータ１１ｃは、前記蓄電池本体１１ｂと前記重要負荷分電盤１３との間に設けられる。
したがって、停電時には、前記太陽電池アレイ１０で発電された電力は前記重要負荷分電盤１３に供給される間に前記蓄電池本体１１ｂを経由することになる。蓄電池本体１１ｂを経由する電力は、当該蓄電池本体１１ｂに充電されてから前記重要負荷分電盤１３へと供給されるため、太陽電池アレイ１０で発電している間は、常に蓄電池本体１１ｂへの充電が行われることになる。
【００２６】
また、通常時には、前記太陽電池アレイ１０で発電された電力は前記センサー付き分電盤２２に供給され、その後、この分電盤２２から前記双方向インバータ１１ｃを介して前記蓄電池本体１１ｂへと供給できる。これによって、前記太陽電池アレイ１０で発電した電力を住宅内の各種電気機器へと供給しながら、余剰分を前記蓄電池本体１１ｂへと供給し、これを充電することができる。
また、夜間においては前記分電盤２２によって安価な深夜電力を系統電力網から受給して、この深夜電力を前記蓄電池本体１１ｂへと供給することができる。
【００２７】
なお、図示はしないが、本実施例１の電力システムに備えられた分電盤２２が、系統電源４２と前記蓄電池システム１１との間に設けられ、停電時に開放されるブレーカーを有するものとしてもよい。
そして、当該ブレーカーの開放時において前記蓄電池システム１１と前記重要負荷系統１５とが接続されるようにしてもよい。
すなわち、本実施例１の電力システムを、太陽電池アレイ１０と、前記太陽電池アレイ１０による発電電力を充電する蓄電池システム１１と、前記蓄電池システム１１に接続される宅内の分電盤２２と、停電時における宅内の重要負荷系統１５と、を備え、前記太陽電池アレイ１０で発電した電力を、前記蓄電池システム１１を経由してから前記分電盤２２または前記重要負荷系統１５へと供給するものとし、前記分電盤２２が、系統電源４２と前記蓄電池システム１１との間に設けられ、停電時に開放されるブレーカーを有し、当該ブレーカー２２ｃの開放時において前記蓄電池システム１１と前記重要負荷系統１５とが接続される。
【００２８】
本実施例によれば、前記太陽電池アレイ１０と、前記蓄電池システム１１と、前記分電盤１３とが、前記太陽電池アレイ１０による発電電力が前記蓄電池システム１１を経由する並び順に直列的に接続されているので、前記太陽電池アレイ１０で発電した電力を、前記蓄電池システム１１を必ず経由してから前記分電盤１３へと供給することができる。これによって、前記蓄電池システム１１に発電電力を充電しながら前記分電盤１３に発電電力を供給できるので、通常時であっても停電時であっても発電電力を充電でき、急な曇天等により停電してしまうことを防ぐことができるとともに、昼間充電により夜間の電力使用も可能となる。
【００２９】
また、前記太陽電池アレイ１０で発電し、前記パワーコンディショナー１０ａを介して供給される交流電力を前記コンバータ１１ａによって直流電力に変換して前記蓄電池本体１１ｂに充電することができる。また、前記蓄電池本体１１ｂは、前記双方向インバータ１１ｃによって前記分電盤１３と接続されることによって、充電した電力を前記分電盤１３側に放電できるとともに、前記分電盤１３側から安価な深夜電力を充電することができる。
【００３０】
（実施例２）
次に、電力システムの第２の実施例について説明する。
本実施例の電力システムは、図３〜図７に示すように、前記太陽電池アレイ１０と、前記太陽電池アレイ１０による発電電力を充電する前記蓄電池システム１２と、前記蓄電池システム１２に接続される前記分電盤２２と、停電時における宅内の重要負荷系統１５と、を備え、前記太陽電池アレイ１０で発電した電力を、前記蓄電池システム１２を経由してから前記分電盤２２または前記重要負荷系統１５へと供給している。
前記分電盤２２は、系統電源４２と前記蓄電池システム１２との間に設けられ、停電時に開放されるブレーカー２２ｃを有する。
そして、前記ブレーカー２２ｃの開放時において前記蓄電池システム１２と前記重要負荷系統１５とが接続されている。
また、本実施例においては、前記蓄電池システム１２が前記分電盤２２に接続されている。また、この蓄電池システム１２は、前記重要負荷分電盤１３に対しても接続されている。
【００３１】
前記蓄電池システム１２は、図３等に示すように、蓄電池本体１２ｂと、当該蓄電池本体１２ｂと、前記分電盤２２および前記重要負荷系統１５とに接続され、直流電力と交流電力との双方向の変換を行う双方向インバータ１２ｃと、を有する。
また、前記双方向インバータ１２ｃは、前記太陽電池アレイ１０に付属するパワーコンディショナー１０ａに接続されている。
すなわち、前記太陽電池アレイ１０で発電し、前記パワーコンディショナー１０ａを介して供給される交流電力を前記双方向インバータ１２ｃによって直流電力に変換して前記蓄電池本体１２ｂに充電することができる。
なお、前記双方向インバータ１２ｃは、前記蓄電池本体１２ｂに付属するパワーコンディショナーとして機能するものとなる。
【００３２】
前記双方向インバータ１２ｃは、前記太陽電池アレイ１０に付属する前記パワーコンディショナー１０ａと前記蓄電池本体１２ｂとの間に設けられる。
また、この双方向インバータ１２ｃは、前記蓄電池本体１２ｂと、前記分電盤２２または前記重要負荷分電盤１３との間に設けられる。
すなわち、前記太陽電池アレイ１０で発電された電力が前記分電盤２２または前記重要負荷分電盤１３に供給される間には、発電電力を前記蓄電池本体１２ｂに一旦充電してから、充電休止後、前記双方向インバータ１２ｃを介して前記分電盤２２または前記重要負荷分電盤１３に供給する第１ルートと、発電電力を前記蓄電池本体１２ｂを介さずに、前記双方向インバータ１２ｃを介して前記分電盤２２または前記重要負荷分電盤１３に供給する第２ルートとが形成されることになる。
したがって、通常時、停電時の双方において、前記第１ルートと前記第２ルートを選択的に利用して発電電力の供給を行うことができる。
【００３３】
停電時において、前記第１ルートと前記第２ルートの選択は、前記双方向インバータ１２ｃに付属される制御回路（図示せず）によって行われるものとする。
本実施の形態においては、この制御回路によって、前記第１ルートと前記第２ルートとを短時間で切り替えるような制御が行われる。これによって、前記蓄電池本体１２ｂによる充放電が短時間で繰り返し行われることになり、発電電力を充電しながら前記分電盤２２または前記重要負荷分電盤１３に発電電力を供給できることになる。
なお、この制御回路が稼働するための電源は前記太陽電池アレイ１０で発電された電力を利用して行われる。
通常時には、住宅全体の電力使用量等を考慮した上で、前記表示装置２３による前記第１ルートと前記第２ルートの選択が行われる。
【００３４】
そして、前記図示しない制御回路によって電圧や電力、電流を監視している。通常時にはその監視結果を前記表示装置２３に送信し、住宅全体の電力使用量等を考慮した上で、前記表示装置２３による前記蓄電池本体１２ｂの充放電制御が行われる。
停電時には、初期段階では前記表示装置２３に通常通りの通電がなされないため、前記表示装置２３を手動で自立運転に切り替えたり、前記蓄電池システム１２の前記制御回路の制御に基づいて停電時の充放電を開始したりする。
【００３５】
図４は停電時における太陽電池アレイ１０による発電電力と宅内で使用される電力との関係を示すグラフである。
すなわち、本実施例、ひいては本実施の形態においては、停電時に、宅内における電力使用量を監視し、太陽電池アレイ１０から蓄電池本体１２ｂに充電される充電電力との和がＰ［ＶＡ］となるように充電電力を自動で調整している。
これに伴い、前記重要負荷系統１５につながる導線に、家庭内負荷への電流量を監視するための電流センサーが取り付けられている。また、前記蓄電池システム１２の筺体内部の導線には、家庭内負荷への電圧量を監視するための電圧センサーが取り付けられている。
そして、前記電流センサーと前記電圧センサーとから得られた数値によって、充電電力を自動制御できれば、停電時に充電電力を手動で操作する必要がなくなるので、停電時の居住者への負担を軽減できる。
【００３６】
図５は、停電時の電力システムの動作の概略を示す図である。
すなわち、前記重要負荷系統１５と、前記分電盤２２および前記蓄電池システム１２との間に非常時切替ボックス１８が設けられている。
このような非常時切替ボックス１８は、通常時に前記分電盤２２と前記蓄電池システム１２とを接続し、停電時に前記蓄電池システム１２と前記重要負荷系統１５とを接続するための切替スイッチ１８ａを有する。
【００３７】
より詳細に説明すると、前記非常時切替ボックス１８は、前記蓄電池システム１２と前記分電盤２２との間に設けられ、さらに、前記蓄電池システム１２と前記重要負荷系統１５との間に設けられ、さらに、前記分電盤２２と前記重要負荷系統１５との間に設けられている。
前記切替スイッチ１８ａは、前記蓄電池システム１２側からの導線の延長線上にあり、前記分電盤２２側と、前記重要負荷系統１５側とに通電を切り替えることができる。
また、本実施例の切替スイッチ１８ａは、ブレーカーによって構成されており、手動または自動で切り替え操作ができるようになっている。
【００３８】
本実施例において、停電が発生した場合には、まず前記表示装置２３を自立運転に切り替えるようにする。この動作は手動で行われる。
表示装置２３が自立運転に切り替わったら、前記蓄電池システム１２の双方向インバータ１２ｃが自動で自立運転に切り替わる。
その後、前記非常時切替ボックス１８の切替スイッチ１８ａを操作して、前記蓄電池システム１２と前記重要負荷系統１５とを接続する。
以上のような手順で適宜切り替え操作を行えば、停電中であっても、前記蓄電池システム１２に充電をし、なおかつ、必要な時に重要負荷系統１５に充電電力の供給を行うことができる。さらに、前記表示装置２３が稼働していれば、充放電制御を自動で行うこともできる。
【００３９】
停電時の充電制御において蓄電電力量は予めユーザーによって設定される。すなわち、図６に示すように、前記太陽電池アレイ１０からの発電電力を前記蓄電池システム１２に充電できる時間帯は日中であり、その時間帯において設定値よりも多く発電できた分だけ充電を行うように設定されている。
本実施例において、前記設定値は、例えば１ｋＷに設定されており、１ｋＷ以上の発電電力が前記蓄電池システム１２に充電され、１ｋＷ以下の発電電力は前記重要負荷系統１５へと供給される。
【００４０】
なお、前記パワーコンディショナー１０ａからの交流電力の出力値も、予めユーザーによって設定される。ここで、前記パワーコンディショナー１０ａからの交流電力の出力値が設定値よりも小さい場合は、蓄電池システム１２への充電は開始されない。
また、蓄電残量（ＳＯＣ値）が５％以下の場合、前記蓄電池本体１２ｂの劣化を防ぐため、補充充電を開始するように設定されている。そして、蓄電残量が１００％に到達した場合には充電を停止する。
【００４１】
停電時の放電制御においては、前記双方向インバータ１２ｃが自立運転に切り替わった場合に放電を開始するように設定されている。
また、蓄電残量が５％以下になるまで放電を行い、５％以下となったら、上述のように充電を開始する。
【００４２】
次に、停電時の電力システムの挙動について、より詳細に説明する。
図７は、停電時の制御フローおよび機器挙動を示している。
系統電源４２が停電した時は、それまで通電状態となっていた宅内標準負荷系統、重要負荷系統１５、各種連携機器等が停電・停止状態となる。
なお、前記蓄電池システム１２の弱電出力は、停電時であっても常に通電状態（ＤＣ１６Ｖ）となっている。また、前記双方向インバータ１２ｃも、停電時であっても常に作動状態となっている。
【００４３】
続いて、前記双方向インバータ１２ｃの制御回路で停電を検知・判定したら、前記表示装置２３が、前記太陽電池アレイ１０からの発電電力および前記蓄電池システム１２からの充電電力を受電し、表示状態を維持できるようになっている。
また、この時に、前記蓄電池システム１２用の拡張ＥＣＵも同様に、前記太陽電池アレイ１０からの発電電力および前記蓄電池システム１２からの充電電力を受電して通電状態を維持できるようになっている。
【００４４】
続いて、前記双方向インバータ１２ｃが強電自立出力を開始されたら、前記非常時切替ボックス１８の切替スイッチ１８ａを切り替えて、前記蓄電池システム１２と前記重要負荷系統１５とを接続する。これによって、重要負荷系統１５が通電状態となる。
その後は、コンバータに通電、続いてハブに通電が開始される。ハブに通電が開始されると、前記蓄電池システム１２用以外の拡張器が作動を開始する。
そして、表示装置２３と拡張器との通信が復帰し、蓄電残量等の表示が再開される。
【００４５】
（実施例３）
次に、電力システムの第３の実施例について説明する。
本実施例においては、図８に示すように、前記蓄電池システム１１または前記蓄電池システム１２が、電気で駆動する車両１４に搭載された車両用蓄電池１４ａと、絶縁トランス１４ｂを介して接続されている。
なお、前記蓄電池システム１１または前記蓄電池システム１２と、前記車両用蓄電池１４ａとの間には、これら蓄電池システム１１，１２と車両用蓄電池１４ａとを接続する図示しない電線が設けられているものとする。
【００４６】
前記車両１４は、住宅の敷地内の駐車場に駐車されるものであり、駐車場には前記充電機器２７が設置されている。
この充電機器２７は、前記ホームエネルギーマネージメントシステム２０に組み込まれており、前記表示装置２３によって車両１４の充電状態の確認や充電開始・停止等の制御を行うことができる。また、この充電機器２７の電源は前記分電盤２２とされている。
【００４７】
また、前記充電機器２７は、前記車両１４の車種に応じて決められた充電方式に設定されており、本実施例においては、ＩＥＣ規格に基づいて製造された充電機器が採用されている。
また、充電機器２７は、充電ケーブルを備える。また、この充電ケーブルの先端部には、前記車両１４の受電口に挿入される充電コネクタが取り付けられている。
【００４８】
前記絶縁トランス１４ｂは、入力側の線と出力側の線とが電気的に絶縁状態にあり、分離しているトランスを指し、入力側の電気は電磁誘導によって出力側へ伝達されるように構成されている。
すなわち、この絶縁トランス１４ｂは、前記蓄電池システム１１，１２と車両用蓄電池１４ａとを接続する電線に対して設けられている。
これによって、前記車両１４の車両用蓄電池１４ａから前記蓄電池システム１１，１２に対して充電した電力を、感電等を防止しつつ供給することができる。
【００４９】
なお、図示はしないが、前記絶縁トランス１４ｂを、前記車両用蓄電池１４ａと前記分電盤２２との間の電線の経路の途中に設けて、前記車両用蓄電池１４ａに充電された電力を、当該車両用蓄電池１４ａから絶縁トランス１４ｂおよび分電盤２２を介して前記蓄電池システム１１，１２側に供給してもよいものとする。
【００５０】
以上のような本実施の形態によれば、前記ブレーカー２２ｃが開放されず導電状態である場合には、前記太陽電池アレイ１０からの発電電力を、前記蓄電池システム１２に充電しながら前記分電盤２２側に供給することができる。さらに、前記ブレーカー２２ｃの開放時において前記蓄電池システム１２と前記重要負荷系統１５とが接続されているので、停電時には、前記太陽電池アレイ１０からの発電電力を、前記蓄電池システム１２に充電しながら前記重要負荷系統１５に供給することができる。これによって、通常時であっても停電時であっても発電電力を前記蓄電池システム１２に継続的に充電できるので、長期停電時であっても電力を継続的に供給することが可能となる。
【００５１】
また、前記蓄電池システム１２内において前記太陽電池アレイ１０からの発電電力が流れる導線が、前記双方向インバータ１２ｃ側と前記重要負荷系統１５側とに分岐しているので、前記太陽電池アレイ１０からの発電電力を、前記蓄電池本体１２ｂに充電する前に、前記重要負荷系統１５に供給することができる。
これによって、前記太陽電池アレイ１０からの発電電力を、優先度の高い重要負荷に対して確実に供給することができる。さらに、重要負荷への電力供給と同時に、前記蓄電池本体１２ｂへの充電も継続的に行うことができるので、太陽電池アレイ１０による発電が行われない時でも、前記蓄電池本体１２ｂから重要負荷への電力供給を行うことができる。
【００５２】
また、前記非常時切替ボックス１８は、通常時に前記分電盤２２と前記蓄電池システム１２とを接続し、停電時に前記蓄電池システム１２と前記重要負荷系統１５とを接続するための切替スイッチ１８ａを有するので、停電時に前記蓄電池システム１２からの充電電力を、優先度の高い重要負荷に対して確実に供給することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０  太陽電池アレイ
１０ａ  パワーコンディショナー
１１  蓄電池システム
１１ａ  コンバータ
１１ｂ  蓄電池本体
１１ｃ  双方向インバータ
１２  蓄電池システム
１２ｂ  蓄電池本体
１２ｃ  双方向インバータ
１３  重要負荷分電盤
１４  車両
１４ａ  車両用蓄電池
１４ｂ  絶縁トランス
１５  重要負荷系統
１８  非常時切替ボックス
１８ａ  切替スイッチ
２０  ホームエネルギーマネージメントシステム
２１  建物
２２  分電盤
２２ｃ  ブレーカー
２３  表示装置
２９  照明器具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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