(57)【要約】【課題】電気機器に内蔵された蓄電池の電力をより効率よく利用することが可能な直流給電システムを提供する。【解決手段】直流給電システムは、蓄電部を有する複数の電気機器と通信可能に構成されており、各電気機器の蓄電部の電力を制御するコントローラと、直流電力を各電気機器に伝達する直流バスとを含む。直流給電システムは、直流バスに電力を供給する電源装置を接続可能に構成されている。コントローラは、各電気機器から蓄電部の電池残量を取得する取得部と、取得部の取得結果に基づいて、各電気機器に対して、蓄電部と直流バスとの間の接続を制御するための制御信号を送信する制御部とを含む。【選択図】図１
2014079139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流給電システムであって、
蓄電部を有する複数の電気機器と通信可能に構成されており、各前記電気機器の前記蓄電部の電力を制御するコントローラと、
直流電力を各前記電気機器に伝達する直流バスとを備え、
前記直流給電システムは、前記直流バスに電力を供給する電源装置を接続可能に構成されており、
前記コントローラは、
各前記電気機器から前記蓄電部の電池残量を取得する取得部と、
前記取得部の取得結果に基づいて、各前記電気機器に対して、前記蓄電部と前記直流バスとの間の接続を制御するための制御信号を送信する制御部とを含む、直流給電システム。
【請求項２】
前記制御部は、
複数の前記電気機器のうち１つの電気機器に対して、前記蓄電部と前記直流バスとを接続させる制御信号を送信し、前記１つの電気機器以外の残余の電気機器に対して、前記蓄電部と前記直流バスとを遮断させる制御信号を送信する、請求項１に記載の直流給電システム。
【請求項３】
前記コントローラは、前記電源装置と通信可能に構成され、
前記制御部は、
前記取得部の取得結果に基づいて、前記電源装置に対して、前記直流バスに供給される直流電力を制御するための制御信号を送信する、請求項１または２に記載の直流給電システム。
【請求項４】
前記制御部は、
前記直流バスから前記蓄電部への充電時には、前記電池残量に対応する前記蓄電部の直流電圧よりも、前記電源装置が前記直流バスに出力する直流電圧が大きくなるように、前記電源装置に対して制御信号を送信し、前記蓄電部から前記直流バスへの放電時には、前記蓄電部の直流電圧よりも、前記電源装置が前記直流バスに出力する直流電圧が小さくなるように、前記電源装置に対して制御信号を送信する、請求項３に記載の直流給電システム。
【請求項５】
各前記電気機器は、
前記制御信号に基づいて、前記蓄電部と前記直流バスとの間を接続／遮断する接続遮断部を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の直流給電システム。
【請求項６】
各前記電気機器は、
前記蓄電部の異常を検知する検知部をさらに備え、
前記検知部により前記蓄電部の異常が検知されたときには、前記接続遮断部は、前記蓄電部と前記直流バスとの間を接続を遮断する、請求項５に記載の直流給電システム。
【請求項７】
直流給電システムであって、
蓄電部を有する複数の電気機器と、
各前記電気機器と通信可能に構成され、各前記電気機器に対する電力供給を制御するコントローラと、
直流電力を各前記電気機器に伝達する直流バスとを備え、
前記直流給電システムは、前記直流バスに電力を供給する電源装置を接続可能に構成されており、
前記コントローラは、
各前記電気機器から前記蓄電部の電池残量を取得する取得部と、
前記取得部の取得結果に基づいて、各前記電気機器に対して、前記蓄電部と前記直流バスとの間の接続を制御するための制御信号を送信する制御部とを含む、直流給電システム。
【請求項８】
直流給電システムであって、
蓄電部を有する複数の電気機器と通信可能に構成されており、各前記電気機器への電力を制御するコントローラと、
直流電力を各前記電気機器に伝達する直流バスとを備え、
前記直流給電システムは、前記直流バスに電力を供給する電源装置を接続可能に構成されており、
前記コントローラは、
各前記電気機器から前記蓄電部の電池残量を取得する取得部と、
前記取得部の取得結果に基づいて、各前記電気機器に対して、前記蓄電部と前記直流バスとの間の電圧を制御するための制御信号を送信する制御部とを含み、
各前記電気機器は、
前記制御信号に基づいて、前記蓄電部と前記直流バスとの間で双方向に電圧を変換する電圧変換装置を含む、直流給電システム。
【請求項９】
前記制御部は、
予め定められた条件に基づいて、前記直流バスとの間で充放電を行なう少なくとも１つの前記蓄電部を選定し、前記選定された前記蓄電部と直流バスとの間の電圧を制御する制御信号を対応する前記電気機器に送信する、請求項８に記載の直流給電システム。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記直流バスから前記蓄電部への充電時には、前記電圧変換装置から前記蓄電部に出力される直流電圧が前記蓄電部の直流電圧よりも大きくなるように、前記電圧変換装置に制御信号を送信し、前記蓄電部から前記直流バスへの放電時には、前記電圧変換装置から前記直流バスに出力される直流電圧が前記直流バスの直流電圧よりも大きくなるように、前記電圧変換装置に制御信号を送信する、請求項８または９に記載の直流給電システム。
【請求項１１】
前記制御部は、
複数の前記蓄電部から前記直流バスへの放電時には、放電対象の各前記蓄電部に対応する前記電圧変換装置から前記直流バスに出力される直流電圧が互いに等しくなるように、当該電圧変換装置に制御信号を送信する、請求項１０に記載の直流給電システム。
【請求項１２】
前記電源装置は、前記直流バスおよび電力系統の間で電力を双方向に変換する電力変換装置であり、
前記コントローラは、前記電力変換装置と通信可能に構成され、
前記制御部は、
予め定められた条件に基づいて、前記直流バスに対して電力を放電する少なくとも１つの前記蓄電部を選定し、前記選定された蓄電部から前記直流バスを介して受けた電力を前記電力系統に逆潮流するように、前記電力変換装置に制御信号を送信する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の直流給電システム。
【請求項１３】
直流電力を伝達する直流バスに電気的に接続可能に構成された電気機器であって、
蓄電部と、
前記蓄電部の電力を制御するコントローラと通信する通信部と、
前記コントローラからの制御信号に基づいて、前記蓄電部と前記直流バスとの間を接続／遮断する接続遮断部とを備える、電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流給電システム、および電気機器に関し、特に、直流給電システムにおいて、直流バスに接続された電気機器に内蔵された蓄電池の電力を制御するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般家庭などに対する給電は、商用電力による交流給電が主体となっている。また、太陽電池や燃料電池のような分散電源装置あるいは、リチウムイオン二次電池のような蓄電装置を利用する場合には、得られた直流電力を直流−交流電力変換器により交流電力に変換した後、商用電力の交流給電系統に供給している。このような交流給電システムにおいて、電力を安定的に供給するための技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特開２０１１−４４６１号公報（特許文献１）には、電力供給システムが開示されている。電力供給システムは、分電盤を介して商用電源からの電力が供給され、当該商用電源からの交番電流の未到達を検出する電源制御手段と、分電盤に対して並列回路を介して複数接続されると共に、商用電源からの交番電流を直流電流に変換して、内蔵する二次電池に充電し、電源制御手段の検出結果に基づき、二次電池に蓄電した電荷を並列回路を介して放電するコンセントとを含む。
【０００４】
一方で、近年では、オーディオ機器、テレビ、パソコン等の直流負荷（電気機器）が家庭内に普及してきている。得られた直流電力をこのような電気機器に給電を行う際には、交流配電システムでは、直流発電により得られた直流電力を交流電力へ変換し、さらに、その交流電力を電気機器において直流電力に変換して使用する。したがって、直流−交流変換および交流−直流変換が行なわれることから、変換のたびに電力損失が生じる。そこで、直流発電装置から直流負荷へ給電するシステムとして、直流電力から交流電力への変換を行わずに、直流電力をそのまま直流負荷へ給電する直流給電システムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−４４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１の技術は、上述のように交流給電システムを想定したものであり、コンセント部分に二次電池を内蔵し、系統電力の停電を検知すると、各コンセントの蓄電池に充電しておいた電力を、各インバータおよび分電盤を介して放電する。各コンセントに内蔵された蓄電池は、停電時に当該コンセントに接続された電気機器に電力を供給するものであり、蓄電池の電力を外部（例えば、他の電気機器）に対して供給することはできない。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、直流給電システムにおいて、電気機器に内蔵された蓄電池の電力をより効率よく利用することが可能な直流給電システムおよび電気機器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】
【０００８】
ある実施の形態に従う直流給電システムは、蓄電部を有する複数の電気機器と通信可能に構成されており、各電気機器の蓄電部の電力を制御するコントローラと、直流電力を各電気機器に伝達する直流バスとを含む。直流給電システムは、直流バスに電力を供給する電源装置を接続可能に構成されている。コントローラは、各電気機器から蓄電部の電池残量を取得する取得部と、取得部の取得結果に基づいて、各電気機器に対して、蓄電部と直流バスとの間の接続を制御するための制御信号を送信する制御部とを含む。
【０００９】
好ましくは、制御部は、複数の電気機器のうち１つの電気機器に対して、蓄電部と直流バスとを接続させる制御信号を送信し、１つの電気機器以外の残余の電気機器に対して、蓄電部と直流バスとを遮断させる制御信号を送信する。
【００１０】
好ましくは、コントローラは、電源装置と通信可能に構成されている。制御部は、取得部の取得結果に基づいて、電源装置に対して、直流バスに供給される直流電力を制御するための制御信号を送信する。
【００１１】
好ましくは、制御部は、直流バスから蓄電部への充電時には、電池残量に対応する蓄電部の直流電圧よりも、電源装置が直流バスに出力する直流電圧が大きくなるように、電源装置に対して制御信号を送信し、蓄電部から直流バスへの放電時には、蓄電部の直流電圧よりも、電源装置が直流バスに出力する直流電圧が小さくなるように、電源装置に対して制御信号を送信する。
【００１２】
好ましくは、各電気機器は、制御信号に基づいて、蓄電部と直流バスとの間を接続／遮断する接続遮断部を含む。
【００１３】
好ましくは、各電気機器は、蓄電部の異常を検知する検知部をさらに含む。各電気機器は、検知部により蓄電部の異常が検知されたときには、接続遮断部は、蓄電部と直流バスとの間の接続を遮断する。
【００１４】
別の実施の形態に従う直流給電システムは、蓄電部を有する複数の電気機器と、各電気機器と通信可能に構成され、各電気機器に対する電力供給を制御するコントローラと、直流電力を各電気機器に伝達する直流バスとを含む。直流給電システムは、直流バスに電力を供給する電源装置を接続可能に構成されている。コントローラは、各電気機器から蓄電部の電池残量を取得する取得部と、取得部の取得結果に基づいて、各電気機器に対して、蓄電部と直流バスとの間の接続を制御するための制御信号を送信する制御部とを含む。
【００１５】
さらに別の実施の形態に従う直流給電システムは、蓄電部を有する複数の電気機器と通信可能に構成されており、各電気機器への電力を制御するコントローラと、直流電力を各電気機器に伝達する直流バスとを含む。直流給電システムは、直流バスに電力を供給する電源装置を接続可能に構成されている。コントローラは、各電気機器から蓄電部の電池残量を取得する取得部と、取得部の取得結果に基づいて、各電気機器に対して、蓄電部と直流バスとの間の電圧を制御するための制御信号を送信する制御部とを含む。各電気機器は、制御信号に基づいて、蓄電部と直流バスとの間で双方向に電圧を変換する電圧変換装置を含む。
【００１６】
好ましくは、制御部は、予め定められた条件に基づいて、直流バスとの間で充放電を行なう少なくとも１つの蓄電部を選定し、選定された蓄電部と直流バスとの間の電圧を制御する制御信号を対応する電気機器に送信する。
【００１７】
好ましくは、制御部は、直流バスから蓄電部への充電時には、電圧変換装置から蓄電部に出力される直流電圧が蓄電部の直流電圧よりも大きくなるように、電圧変換装置に制御信号を送信し、蓄電部から直流バスへの放電時には、電圧変換装置から直流バスに出力される直流電圧が直流バスの直流電圧よりも大きくなるように、電圧変換装置に制御信号を送信する。
【００１８】
好ましくは、制御部は、複数の蓄電部から直流バスへの放電時には、放電対象の各蓄電部に対応する電圧変換装置から直流バスに出力される直流電圧が互いに等しくなるように、当該電圧変換装置に制御信号を送信する。
【００１９】
好ましくは、電源装置は、前記直流バスおよび電力系統の間で電力を双方向に変換する電力変換装置である。コントローラは、前記電力変換装置と通信可能に構成されている。前記制御部は、予め定められた条件に基づいて、前記直流バスに対して電力を放電する少なくとも１つの前記蓄電部を選定し、前記直流バスを介して前記選定された蓄電部から供給された電力を前記電力系統に逆潮流するように、前記電力変換装置に制御信号を送信する。
【００２０】
さらに別の実施の形態に従うと、直流電力を伝達する直流バスに電気的に接続可能に構成された電気機器が提供される。電気機器は、蓄電部と、蓄電部の電力を制御するコントローラと通信する通信部と、コントローラからの制御信号に基づいて、蓄電部と直流バスとの間を接続／遮断する接続遮断部とを含む。
【発明の効果】
【００２１】
以上より、ある局面では、直流給電システムにおいて、電気機器に内蔵された蓄電池の電力をより効率よく利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態１に従う電力システムの全体構成を概略的に示す図である。
【図２】実施の形態１に従う電気機器の本体部の構成の具体例を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に従う蓄電池の電池残量−電圧曲線の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１に従う直流給電システムに含まれるホームコントローラのハードウェア構成を示す模式図である。
【図５】実施の形態１に従うホームコントローラの機能ブロック図である。
【図６】図１におけるＡＣ／ＤＣ変換器の概略構成図である。
【図７】実施の形態１に従う電力システムにおいて、蓄電池から直流バスに電力が放電される際の動作を説明するための図である。
【図８】実施の形態１に従うホームコントローラが実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態１の変形例に従う電気機器の構成を示す図である。
【図１０】実施の形態２に従う電力システムの全体構成を概略的に示す図である。
【図１１】実施の形態２に従うホームコントローラの機能ブロック図である。
【図１２】実施の形態２に従う電力システムにおいて、蓄電池から直流バスに電力が放電される際の動作を説明するための図である。
【図１３】本実施の形態に従うホームコントローラが実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１４】双方向ＤＣ／ＡＣ変換器の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２４】
［１．実施の形態１］
＜Ａ．システムの構成＞
図１は、実施の形態１に従う電力システム１０００の全体構成を概略的に示す図である。電力システム１０００は、たとえばＨＥＭＳ（Home  Energy  Management  System）によって実現される。
【００２５】
図１を参照して、電力システム１０００は、電力を消費する電気機器として複数の家電機器を含む。家電機器は、家屋内に設置されるエアコン（空気調和機）、冷蔵庫、照明器具、およびテレビが想定される。なお、家電機器は、これらに限られるものではない。電力システム１０００は、これら機器に相当する電気機器３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ（以下、「電気機器３０」とも総称する。）を含む。
【００２６】
さらに、電力システム１０００は、直流給電システム１１００と、電力系統９０とを含む。
【００２７】
直流給電システム１１００は、ある局面では、電気機器３０に対して電力系統９０から供給される電力を制御するシステムを構成する。直流給電システム１１００は、直流バス６０に直流電力を供給する電源装置として、電力系統９０からの交流電力を変換して直流電力を直流バス６０に供給するＡＣ／ＤＣ変換器４０を含む。なお、直流給電システム１１００は、図示しない接続部によりＡＣ／ＤＣ変換器４０を直流バス６０に接続可能に構成されている。
【００２８】
直流給電システム１１００に含まれるホームコントローラ１０は、電気機器３０と、有線または無線のネットワーク７０で接続され、互いに通信を行なう。ホームコントローラ１０は、電気機器３０から内蔵された蓄電池３５０の電池残量を取得して、当該電池残量に基づいて、蓄電池３５０の電力を制御する所定の処理を実行する。
【００２９】
電力系統９０は、代表的には、単相３線式の商用交流電力系統である。単相３線式の商用交流電力系統は、中性線が抵抗を介して接地されており、中性線以外の２線（Ｒ相線ＲＬおよびＴ相線ＴＬ）を使用してＡＣ２００Ｖを供給する。
【００３０】
なお、電力システム１０００は、電力系統９０と直流給電システム１１００に含まれるＡＣ／ＤＣ変換器４０とを接続する図示しない分電盤を含んでいてもよい。
【００３１】
以下、電力システム１０００に含まれる電気機器３０および直流給電システム１１００の構成についてさらに説明する。
【００３２】
＜Ｂ．電気機器の構成＞
図１を参照して、電気機器３０は、本体部３００と、蓄電池３５０と、スイッチ３６０とを含む。本体部３００は、電気機器３０Ａ〜３０Ｄにおける本体部３００Ａ〜３００Ｄの総称である。同様に、蓄電池３５０は、蓄電池３５０Ａ〜３５０Ｄの総称であり、スイッチ３６０は、スイッチ３６０Ａ〜３６０Ｄの総称である。なお、電気機器３０は、直流電力を伝達する直流バス６０に電気的に接続可能に構成されている。
【００３３】
本体部３００は、外部から供給された直流電力によって駆動され、電源電圧に基づいて所定の動作を行なう。例えば、電気機器３０がテレビ（電気機器３０Ｄ）である場合にはディスプレイ等に映像を出力する。本体部３００は、後述する直流バス６０に接続されており、直流バス６０からの直流電力が供給される。また、本体部３００は、蓄電池３５０とも接続されており、蓄電池３５０からの直流電力が供給される。
【００３４】
図２は、実施の形態１に従う電気機器３０の本体部３００の構成の具体例を示すブロック図である。
【００３５】
図２を参照して、本体部３００は、ユーザからの操作入力を受け付ける入力部３０１と、記憶部３０２と、通信部３０３と、電気機器３０の動作を全体的に制御する制御部３０４と、電気機器３０として機能するための図示しない機構を駆動させるための機構である駆動部３０５と、選択回路３０６と、管理部３０７と、電源回路３０８とを含む。
【００３６】
入力部３０１は、電気機器３０がエアコン、テレビである場合、スイッチなどが相当する。
【００３７】
記憶部３０２は、制御部３０４によって実行されるプログラム、および、当該プログラムの実行に必要なデータ等、種々のデータを記憶する。典型的には、記憶部３０２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read-Only  Memory）、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）などから構成される。
【００３８】
通信部３０３は、直流給電システム１１００に含まれるホームコントローラ１０と通信するための通信インターフェイスなどに相当する。通信方式としては、ＰＬＣ（Power  Line  Communications）による有線通信であってもよいし、無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）による無線通信であってもよい。より具体的には、電気機器３０は、通信部３０３を介してネットワーク７０に接続することで、ホームコントローラ１０と通信可能に構成される。
【００３９】
制御部３０４は、図示しないＣＰＵ（Central  Processing  Unit）などを含む。制御部３０４は、入力部３０１からの操作信号に従って、記憶部３０２に記憶されているプログラムを実行することによって駆動部３０５に制御信号を出力し、図示しない機構を駆動させる。また、本体部３００では、通信部３０３を介して入力された情報が制御部３０４へと送られる。制御部３０４は、当該情報に基づいて、駆動部３０５による駆動動作を制御してもよい。
【００４０】
電気機器３０における駆動対象の機構は、たとえば、電気機器３０がエアコンである場合には送風機構や加熱機構であり、電気機器３０が冷蔵庫である場合には庫内を冷やす冷蔵機構であり、電気機器３０が照明器具である場合には照明機構であり、電気機器３０がテレビである場合には液晶表示装置等の制御を含む映像出力機構である。
【００４１】
選択回路３０６は、制御部３０４の指示によって、直流バス６０から供給される電力、または蓄電池３５０から供給される電力のどちらかを選択して、電源回路３０８に供給する。電源回路３０８は、供給された電力から、本体部３００の各部に必要な電力の供給を行う。例えば、選択回路３０６は、蓄電池３５０の残量が少ない状態であれば、制御部３０４の指示によって、直流バス６０から供給される電力を選択する。あるいは、選択回路３０６は、停電時など電力系統９０からの電力が供給されない状態である場合には、蓄電池３５０から供給される電力を選択する。選択回路３０６は、電力需要のピーク時間帯になった場合に、蓄電池３５０から供給される電力を選択してもよい。
【００４２】
管理部３０７は、蓄電池３５０の電池残量を管理する。また、管理部３０７は、電源回路３０８に接続され、本体部３００で消費される電力を検出する。管理部３０７は、記憶部３０２に蓄電池３５０の電力残量や検出された電力消費量を記憶する。また、管理部３０７は、当該電気機器３０を特定する情報も記憶部３０２に記憶する。電気機器３０を特定する情報としては、たとえば「エアコン」や「冷蔵庫」であることを特定する情報であってもよいし、製造番号等であってもよい。これらは予め出荷時に記憶されているものであってもよいし、その後に入力されて記憶されるものであってもよい。
【００４３】
管理部３０７は、電池残量を示す情報に電気機器３０を特定する情報を関連付けて通信部３０３に出力し、ホームコントローラ１０に送信させる。送信のタイミングは、いわゆるプッシュ型と言われる、予め規定された時間間隔や電源が投入されてから予め規定された時間後などの電気機器３０側で規定したタイミングであってもよいし、いわゆるプル型と言われる、ホームコントローラ１０から要求を受けてそのタイミングであってもよい。また、管理部３０７は、電池残量を示す情報および電力消費量を示す情報と電気機器３０を特定する情報とを関連付けて通信部３０３に渡し、ホームコントローラ１０に送信させてもよい。
【００４４】
管理部３０７は、駆動部３０５に接続された回路等のハードウェア構成であってもよいし、制御部３０４のＣＰＵがプログラムを実行することによってＣＰＵの実現する機能、すなわち、ソフトウェア構成であってもよい。
【００４５】
再び図１を参照して、蓄電池３５０は、充放電可能な電力貯蔵要素であり、代表的にリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池で構成される。蓄電池３５０は、例えば、複数の電池セルを直列接続して構成される。
【００４６】
図３は、実施の形態１に従う蓄電池３５０の電池残量−電圧曲線の一例を示す図である。図３において、横軸は蓄電池３５０の電池残量（ＳＯＣ：State  of  Charge）（％）、縦軸は蓄電池３５０の電圧（Ｖ）を表しており、蓄電池３５０の電池残量と直流電圧との対応関係が示されている。なお、ＳＯＣは、満充電容量に対する現在の残容量を百分率（０〜１００％）で示したものである。
【００４７】
図３を参照して、蓄電池３５０は、空状態（ＳＯＣが０％）のときにＶ０となり、ＳＯＣが２０％のときにＶ１となり、ＳＯＣが５０％のときにＶ２となり、ＳＯＣが８０％のときにＶ３となり、満充電状態のときにＶ４となることを示している。なお、図２に示した電池残量−電圧曲線は、各蓄電池３５０で異なるものであってもよい。
【００４８】
再び図１を参照して、スイッチ３６０は、ホームコントローラ１０からの指示に従って、蓄電池３５０および直流バス６０の間を接続したり、遮断したりする。より具体的には、スイッチ３６０は、ホームコントローラ１０から送信された制御信号を受信し、当該制御信号に基づいて蓄電池３５０および直流バス６０の間を接続／遮断する。典型的には、スイッチ３６０は、本体部３００に含まれる通信部３０３を介して当該制御信号を受信する。ただし、スイッチ３６０は、当該制御信号を直接受信するための通信手段を含んでいてもよい。
【００４９】
＜Ｃ．直流給電システムの構成＞
（ｃ１．全体構成）
再び図１を参照して、直流給電システム１１００は、ホームコントローラ１０と、ＡＣ／ＤＣ変換器４０と、接続端子５０Ａ〜５０Ｄ（以下「接続端子５０」とも総称する。）と、直流バス６０と、ネットワーク７０とを含む。
【００５０】
ホームコントローラ１０は、有線または無線のネットワーク７０を介して、電気機器３０およびＡＣ／ＤＣ変換器４０と互いに通信可能に構成されている。ホームコントローラ１０は、電気機器３０に含まれる蓄電池３５０の電力の充放電を制御する。
【００５１】
ホームコントローラ１０は、各電気機器３０から対応する蓄電池３５０の電池残量情報を取得する。ホームコントローラ１０は、メモリに予め格納された蓄電池３５０の電池残量と電圧との関係を示す情報（例えば、上記の図３に示す電池容量−電圧曲線データ）を参照することで、蓄電池３５０の電圧を計算することができる。
【００５２】
また、ホームコントローラ１０は、各電気機器３０に対して、対応するスイッチ３６０を制御するための制御信号を送信して、蓄電池３５０および直流バス６０の間の（電気的な）接続を制御する。ホームコントローラ１０の構成の詳細は、後述する。
【００５３】
ＡＣ／ＤＣ変換器４０は、直流バス６０と電力系統９０との間に接続される。ＡＣ／ＤＣ変換器４０は、電力系統９０から受ける交流電力を直流電力に変換して直流バス６０に供給する。ＡＣ／ＤＣ変換器４０は、ホームコントローラ１０の指示に従って、直流バス６０の電圧が所定の電圧値になるように制御する。ＡＣ／ＤＣ変換器４０の構成の詳細は、後述する。
【００５４】
接続端子５０は、電気機器３０を直流バス６０に電気的に接続させるための接続部（例えば、コンセント）を構成する。接続端子５０に電気機器３０が連結されることによって、直流バス６０からの電力が電気機器３０に供給される。図１の例では、電気機器３０Ａ、３０Ｂ，３０Ｃは、それぞれ接続端子５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを介して直流バス６０に接続されており、電気機器３０Ｄは、直流バス６０に接続されていないことを示している。例えば、電気機器３０Ｄは、直流電力を供給するコンセントに接続されていない場合である。なお、ホームコントローラ１０は、接続端子５０を制御して直流バス６０と電気機器３０との間の接続を制御してもよい。
【００５５】
直流バス６０は、ＡＣ／ＤＣ変換器４０から供給される直流電力を伝達するための電力線である。直流バス６０は、電力線対である正母線ＰＬおよび負母線ＮＬで構成される。
【００５６】
ネットワーク７０は、任意のものを利用することができるが、有線のネットワークであれば、例えば、イーサネット（登録商標）、ＰＬＣ（Power Line Communications）などを用いることができる。また、ネットワーク７０は、無線のネットワークであれば、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠する無線ＬＡＮ、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線通信方式などを用いることができる。さらに、複数の通信方式を組み合わせてもよい。
【００５７】
（ｃ２．ホームコントローラの構成）
図４は、実施の形態１に従う直流給電システム１１００に含まれるホームコントローラ１０のハードウェア構成を示す模式図である。
【００５８】
図４を参照して、ホームコントローラ１０は、ＣＰＵ１０１と、ディスプレイ１０３およびタブレット１０４を含むタッチパネル１０２と、操作ボタン１０５と、通信インターフェイス１０６と、出力インターフェイス１０７と、入力インターフェイス１０８と、メモリ１１０と、スピーカ１１１とを含む。
【００５９】
ＣＰＵ１０１は、ホームコントローラ１０における全体処理を司る処理主体であり、メモリ１１０などに予め格納されたプログラムを実行することで、後述するような各種機能を提供する。ＣＰＵ１０１は、タブレット１０４または操作ボタン１０５を入力されたユーザ操作に応答して、当該ユーザ操作によって指示された処理を実行する。
【００６０】
タッチパネル１０２は、ユーザインターフェイスを提供する装置であり、ＣＰＵ１０１からの命令に従って各種情報をユーザに提示するとともに、ユーザから入力された指示をＣＰＵ１０１へ出力する。より具体的には、ディスプレイ１０３は、例えば、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）や有機ＥＬ（Electro  Luminescence）ディスプレイなどからなり、その表示面に画像を表示する。タブレット１０４は、ユーザの指などによるタッチ操作を検出して、そのタッチ操作がなされた位置を示す座標値などをＣＰＵ１０１へ出力する。ディスプレイ１０３の表示面に対応付けてタブレット１０４が設けられている。但し、ホームコントローラ１０は、必ずしもタッチパネルを含む必要はなく、ユーザに対して、各種情報を提示できればよい。
【００６１】
操作ボタン１０５は、ユーザ操作を受け付けるための入力手段であり、典型的には、ホームコントローラ１０の表面に１つまたは複数が配置される。典型的には、操作ボタン１０５は、決定ボタン、戻りボタン、方向ボタン、テンキーなどの複数のボタンやキーを含む。操作ボタン１０５は、ユーザ操作を受け付けると、そのユーザ操作を示す情報をＣＰＵ１０１へ出力する。
【００６２】
通信インターフェイス１０６は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、電気機器３０およびＡＣ／ＤＣ変換器４０などとの間でデータ通信を行なう。より具体的には、通信インターフェイス１０６は、イーサネット（登録商標）、ＰＬＣ、無線ＬＡＮ、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線通信方式などを利用する。
【００６３】
出力インターフェイス１０７は、ＣＰＵ１０１とディスプレイ１０３との間の内部コマンドの遣り取りを仲介する。入力インターフェイス１０８は、タブレット１０４および／または操作ボタン１０５とＣＰＵ１０１との間の内部コマンドの遣り取りを仲介する。
【００６４】
メモリ１１０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクなどによって実現される。メモリ１１０は、ＣＰＵ１０１によって実行されるプログラム、データなどを記憶する。
【００６５】
スピーカ１１１は、音声デバイスであり、ＣＰＵ１０１からの命令に従って音声を出力する。時計１１２は、計時手段であり、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、現在の日付や時刻をＣＰＵ１０１へ応答する。
【００６６】
なお、メモリ１１０は、通信インターフェイスを介して接続される記憶媒体を用いて実現してもよい。このような記憶媒体としては、フラッシュメモリ、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Electronically  Programmable  Read-Only  Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically  Erasable  Programmable  Read-Only  Memory）、ＩＣ（Integrated  Circuit）カードなどの半導体記憶媒体、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact  Disc-Read  Only  Memory）やＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital  Versatile  Disk-Read  Only Memory）などの光学ディスク記憶媒体、ＭＯ（Magnetic  Optical  Disc）やＭＤ（Mini  Disc）などの光磁気ディスク記憶媒体、ＦＤ（Flexible Disk）、磁気テープ、カセットテープなどの磁気記憶媒体を用いることができる。
【００６７】
ホームコントローラ１０における情報処理は、ＣＰＵ１０１が周辺のハードウェアコンポーネントと連係してプログラムを実行することで実現される。一般的には、このようなプログラムは、メモリ１１０などに予めインストールされる。
【００６８】
このようなプログラムは、任意の記憶媒体に格納されて流通することで提供されうる。あるいは、このようなプログラムは、インターネットなどに接続されているサーバ装置（または、他の装置）からのダウンロードによって提供されうる。すなわち、記憶媒体から格納されているプログラムが読み出されて、または、サーバ装置からダウンロードによりプログラムが取得されて、メモリ１１０などに一旦格納される。そして、ＣＰＵ１０１は、メモリ１１０に格納されたプログラムを実行可能な形式に展開した上で、当該プログラムを実行する。このようなプログラムを格納する記憶媒体としては、フラッシュメモリ、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＩＣカードなどの半導体記憶媒体、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどの光学ディスク記憶媒体、ＭＯやＭＤなどの光磁気ディスク記憶媒体、ＦＤ、磁気テープ、カセットテープなどの磁気記憶媒体を用いることができる。
【００６９】
さらに、メモリ１１０などに予めプログラムをインストールするのではなく、別のシステムまたは装置に格納されているプログラムをＣＰＵ１０１が読み出して実行するようにしてもよい。
【００７０】
さらに、記憶媒体などから読み出されたプログラムが、コンピュータに装着された機能拡張ボードや機能拡張ユニットに搭載されるメモリなどに書き込まれた後、当該プログラムに従って、当該機能拡張ボードや機能拡張ユニットに搭載される演算部（ＣＰＵなど）が必要な処理の全部または一部を行なうことで、本実施の形態に従う機能を実現するようにしてもよい。
【００７１】
さらに、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行することにより本実施の形態に従うすべての機能を実現するだけでなく、プログラムに従って、コンピュータ上で実行されているＯＳ（オペレーティングシステム）などが必要な処理の全部または一部を行なうことで、本実施の形態に従う機能を実現するようにしてもよい。
【００７２】
上述のようなソフトウェアによって本実施の形態に従う機能を実現する場合には、記憶媒体などから読み出されたプログラム自体、または、当該プログラムを格納した記憶媒体が本発明の一形態を構成することになる。
【００７３】
なお、プログラムは、ＣＰＵ１０１により直接的に実行可能なプログラムだけではなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、および暗号化されたプログラムを含む。
【００７４】
図５は、実施の形態１に従うホームコントローラ１０の機能ブロック図である。
図５を参照して、ホームコントローラ１０は、その主たる機能構成として、取得部１５０と、制御部１５２と、入力部１５６とを含む。これらは、基本的には、ホームコントローラ１０のＣＰＵ１０１がメモリ１１０に格納されたプログラムを実行し、ホームコントローラ１０の構成要素へ指令を与えることなどによって実現される。すなわち、ＣＰＵ１０１はホームコントローラ１０の動作全体を制御する制御部としての機能を有する。また、ホームコントローラ１０は、メモリ１１０によって実現される機能構成である記憶部１５４を含む。なお、これらの機能構成の一部または全部は、ハードウェアで実現されていてもよい。
【００７５】
取得部１５０は、各電気機器３０から対応する電力情報（蓄電池３５０の電池残量情報、本体部３００の電力消費量など）を取得する。より具体的には、取得部１５０は、通信インターフェイス１０６を介して電気機器３０Ａ〜３０Ｄから、それぞれ本体部３００Ａ〜３００Ｄの電力消費量、および蓄電池３５０Ａ〜３５０Ｄの電池残量情報を取得する。取得部１５０は、取得した電力情報を記憶部１５４に記憶するとともに、制御部１５２に当該情報を出力する。
【００７６】
制御部１５２は、ある局面では、取得部１５０で取得された各電気機器３０の電力情報に基づいて、各電気機器３０に対して、蓄電池３５０と直流バス６０との間の接続を制御するための制御信号を送信する。
【００７７】
より具体的には、制御部１５２は、取得された各電気機器３０の電力情報に基づいて、予め定められた設定に従って、直流バス６０との間で電力の充放電を行なう蓄電池３５０を１つだけ選定する。換言すると、制御部１５２は、直流バス６０からの電力を充電する、または直流バス６０に電力を放電する蓄電池３５０を１つ選定する。制御部１５２は、電気機器３０を充電対象とするのか放電対象とするのかは、例えば、入力部１５６を介したユーザからの指示に従って決定する。例えば、記憶部１５４に記憶された設定情報として、充電対象の蓄電池３５０を選定する場合には電池残量が最も少ない蓄電池３５０から充電するように設定され、放電対象の蓄電池３５０を選定する場合には電池残量が最も多い蓄電池から放電するように設定されている場合を想定する。この場合には、制御部１５２は、当該設定情報に従って、充電対象の蓄電池３５０としては電池残量が最も少ない蓄電池を選定し、放電対象の蓄電池３５０としては最も電池残量が多い蓄電池を選定する。あるいは、設定情報として、一定時間後の電池残量に基づいて、蓄電池３５０を選定するように設定されている場合には、制御部１５２は、取得された現在の電池残量および電力消費量に基づき、予測される一定時間後の電池残量に基づいて蓄電池３５０を選定する。例えば、設定情報には、充電対象の蓄電池３５０を選定する場合には一定時間後の電池残量が最も少ない蓄電池を選定するように設定され、放電対象の蓄電池３５０を選定する場合には一定時間後の電池残量が最も多い蓄電池を選定するように設定されている。ただし、制御部１５２は、入力部１５６を介したユーザからの指示に基づいて、充放電を行なう蓄電池３５０を選定する場合であってもよい。
【００７８】
そして、制御部１５２は、例えば、直流バス６０との間で電力の充放電を行なう蓄電池３５０として蓄電池３５０Ａを選定した場合には、電気機器３０Ａに対応するスイッチ３６０Ａに対して、蓄電池３５０Ａと直流バス６０とを接続させる制御信号を送信する。同時に、制御部１５２は、電気機器３０Ａ以外の残余の電気機器３０（電気機器３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ）のスイッチ３６０（スイッチ３６０Ｂ、３６０Ｃ、３６０Ｄ）に対して、蓄電池３５０（蓄電池３５０Ｂ、３５０Ｃ、３５０Ｄ）と直流バス６０との接続を遮断させる制御信号を送信する。すなわち、制御部１５２は、複数の電気機器３０のうち直流バス６０との間で充放電を行なう１つの蓄電池３５０と直流バス６０とを接続させ、残余の蓄電池３５０と直流バス６０との接続を遮断させる。このような制御を実行する理由は、複数の蓄電池３５０を同時に直流バス６０に接続すると、各蓄電池３５０の電池残量のバラつきにより蓄電池間で大電流が流れてしまうおそれがあるためである。
【００７９】
また、制御部１５２は、別の局面では、取得部１５０から取得された電池残量に基づいて、ＡＣ／ＤＣ変換器４０に対して、電力系統９０からの交流電力が変換されて直流バス６０に供給される直流電力を制御するための制御信号を送信する。
【００８０】
より具体的には、制御部１５２は、記憶部１５４に予め記憶された蓄電池３５０の電池残量と電圧との関係を示すデータを参照して、直流バス６０との間で電力の充放電を行なう（選定された）蓄電池３５０の（直流）電圧を計算する。そして、制御部１５２は、直流バス６０から選定された蓄電池３５０への充電時には、当該蓄電池３５０の直流電圧よりも、ＡＣ／ＤＣ変換器４０が直流バス６０に出力する直流電圧が大きくなるように、ＡＣ／ＤＣ変換器４０に対して制御信号を送信する。また、制御部１５２は、当該蓄電池３５０から直流バス６０への放電時には、当該蓄電池３５０の直流電圧よりも、ＡＣ／ＤＣ変換器４０が直流バス６０に出力する直流電圧が小さくなるように、ＡＣ／ＤＣ変換器４０に制御信号を送信する。
【００８１】
（ｃ３．ＡＣ／ＤＣ変換器の構成）
再び図１を参照して、ＡＣ／ＤＣ変換器４０は、電力系統９０から受ける交流電力を直流電力に変換して直流バス６０へ供給する。図６は、図１におけるＡＣ／ＤＣ変換器４０の概略構成図である。
【００８２】
図６を参照して、ＡＣ／ＤＣ変換器４０は、整流部４０２と、昇圧回路４００と、制御部４０４と、直流電圧検出部４０６とを含む。
【００８３】
整流部４０２は、正母線ＰＬおよび負母線ＳＬの間に直列接続されたダイオードＤ１およびＤ２と、正母線ＰＬおよび負母線ＳＬの間に直列接続されたダイオードＤ３およびＤ４とを含む。整流部４０２は、ダイオードＤ１およびＤ２の接続点およびダイオードＤ３およびＤ４の接続点の間に電力系統９０からの交流電力を受け、この交流電力を直流電力に整流する。
【００８４】
昇圧回路４００は、制御部４０４からの駆動信号ＤＲＶ１に応じて、整流部４０２からの直流電力を昇圧する。昇圧回路４００は、整流部４０２の出力端子間に直列接続されたインダクタＬ１およびスイッチング素子であるトランジスタＱ１、ダイオードＤ５、Ｄ６およびインダクタＬ１からなる昇圧チョッパ回路と、平滑コンデンサＣ１とを含む。
【００８５】
平滑コンデンサＣ１は、正母線ＰＬと負母線ＳＬとの間に接続され、正母線ＰＬおよび負母線ＳＬの間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。なお、トランジスタＱ１として、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）を用いることができる。または、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor  Field-Effect  Transistor)等の電力スイッチング素子を用いてもよい。
【００８６】
以下、昇圧回路４００の昇圧動作について説明する。昇圧動作時においては、制御部４０４は、トランジスタＱ１を所定のデューティー比でオン・オフさせる。トランジスタＱ１のオン期間においては、整流部４０２からインダクタＬ１およびダイオードＤ６を順に介して、放電電流が正母線ＰＬへ流れる。同時に、整流部４０２からインダクタＬ１、トランジスタＱ１および負母線ＳＬを順に介して、ポンプ電流が流れる。インダクタＬ１は、このポンプ電流により電磁エネルギーを蓄積する。続いて、トランジスタＱ１がオン状態からオフ状態に遷移すると、インダクタＬ１は、蓄積した電磁エネルギーを放電電流に重畳する。その結果、昇圧回路４００から正母線ＰＬおよび負母線ＳＬへ供給される直流電力の平均電圧は、デューティー比に応じてインダクタＬ１に蓄積される電磁エネルギーに相当する電圧だけ昇圧される。
【００８７】
このような昇圧回路４００の昇圧動作を制御するため、制御部４０４は、トランジスタＱ１のオン・オフを制御する駆動信号ＤＲＶ１を生成する。
【００８８】
直流電圧検出部４０６は、正母線ＰＬと負母線ＳＬとの間に接続され、昇圧回路４００から直流バス６０へ供給される直流電力の電圧値Ｖｄｃ１を検出し、その検出結果を制御部４０４へ出力する。
【００８９】
制御部４０４は、直流電圧検出部４０６から受けた電圧Ｖｄｃ１と、ホームコントローラ１０から受けた制御信号とに基づいて、トランジスタＱ１のオン・オフを制御する駆動信号ＤＲＶ１を生成し、昇圧回路４００を制御する。
【００９０】
具体的には、制御部４０４は、ホームコントローラ１０から送信される制御信号に基づいて、直流電圧Ｖｄｃ１の電圧目標値Ｖｄｃ１＊を決定する。すなわち、制御部４０４は、ホームコントローラ１０から送信される制御信号を受信して、当該制御信号に基づいて、直流電圧Ｖｄｃ１が所定の電圧目標値Ｖｄｃ１＊となるように駆動信号ＤＲＶ１を生成して昇圧回路４００を制御する。
【００９１】
＜Ｄ．システムの動作内容＞
上述した構成で実現されるシステムの動作内容について説明する。ここでは、上述した直流バス６０との間で電力の充放電を行なう蓄電池（電気機器）として、蓄電池３５０Ａ（電気機器３０Ａ）が選定されている場合を想定する。
【００９２】
（ｄ１．充電時の動作）
図１を参照しながら、蓄電池３５０Ａに直流バス６０からの電力が充電される際の電力システム１０００の動作について説明する。
【００９３】
ホームコントローラ１０は、蓄電池３５０Ａに他の蓄電池から大電流が流れるのを防止するために、スイッチ３６０Ｂ、３６０Ｃ、３６０Ｄに対して、それぞれ蓄電池３５０Ｂ、３５０Ｃ、３５０Ｄと直流バス６０との間の接続を遮断させる制御信号を送信する。スイッチ３６０Ｂ、３６０Ｃ、３６０Ｄは、当該制御信号に基づいて、直流バス６０と蓄電池３５０Ｂ、３５０Ｃ、３５０Ｄとの接続を遮断する。そして、ホームコントローラ１０は、蓄電池３５０Ａに直流バス６０からの電力を充電させるために、スイッチ３６０Ａに対して、蓄電池３５０Ａと直流バス６０とを接続させる制御信号を送信する。スイッチ３６０Ａは、当該制御信号に基づいて、直流バス６０と蓄電池３５０Ａとを接続する。
【００９４】
また、ホームコントローラ１０は、取得した蓄電池３５０Ａの電池残量に基づいて、蓄電池３５０Ａの直流電圧Ｖａを計算する。そして、ホームコントローラ１０は、蓄電池３５０Ａの直流電圧Ｖａよりも大きい電圧を直流バス６０へ出力するようにＡＣ／ＤＣ変換器４０に制御信号を送信する。すなわち、ＡＣ／ＤＣ変換器４０は、当該制御信号を受信して、直流バス６０に出力される直流電圧Ｖｄｃ１＞ＶａになるようにＶｄｃ１を制御する。
【００９５】
上記の制御により、蓄電池３５０Ａに直流バス６０からの電力が充電されるとともに（矢印ＡＲ４）、直流バス６０に接続されている本体部３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃに対して、直流バス６０からの電力が供給される（矢印ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３）。
【００９６】
これに対して、電気機器３０Ｄは、直流バス６０から切り離されているため、蓄電池３５０Ｄにも本体部３００Ｄにも直流バス６０からの電力は供給されない。このような場合には、電気機器３０Ｄは、内蔵している蓄電池３５０Ｄから本体部３００Ｄに電力を供給する（矢印ＡＲ５）。
【００９７】
（ｄ２．放電時の動作）
次に、図７を参照しながら、蓄電池３５０Ａから直流バス６０に電力が放電される際の電力システム１０００の動作について説明する。
【００９８】
図７は、実施の形態１に従う電力システム１０００において、蓄電池３５０から直流バス６０に電力が放電される際の動作を説明するための図である。
【００９９】
ホームコントローラ１０は、充電時と同様に、スイッチ３６０Ａ以外のスイッチ３６０（スイッチ３６０Ｂ、３６０Ｃ、３６０Ｄ）に対して、対応する蓄電池３５０と直流バス６０との接続を遮断させる制御信号を送信するとともに、スイッチ３６０Ａに対して、蓄電池３５０Ａと直流バス６０とを接続させる制御信号を送信する。これにより、蓄電池３５０Ａと直流バス６０とが接続され、他の蓄電池と直流バス６０との接続は遮断される。
【０１００】
ホームコントローラ１０は、蓄電池３５０Ａの直流電圧Ｖａよりも小さい電圧を直流バス６０へ出力するようにＡＣ／ＤＣ変換器４０に制御信号を送信する。ＡＣ／ＤＣ変換器４０は、当該制御信号を受信して、直流バス６０に出力される直流電圧Ｖｄｃ１＜ＶａになるようにＶｄｃ１を制御する。
【０１０１】
上記の制御により、蓄電池３５０Ａから直流バス６０に電力が放電されることにより（矢印ＡＲ１１）、直流バス６０を介して本体部３００Ｂ、３００Ｃに電力が供給される（矢印ＡＲ１３、ＡＲ１４）。また、蓄電池３５０Ａは、本体部３００Ａにも電力を供給する（矢印ＡＲ１２）。なお、電気機器３０Ｄは、直流バス６０から切り離されているため、本体部３００Ｄには直流バス６０からの電力は供給されない。
【０１０２】
（ｄ３．処理手順）
図８は、実施の形態１に従うホームコントローラ１０が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【０１０３】
図８を参照して、ホームコントローラ１０のＣＰＵ１０１は、通信インターフェイス１０６を介して各電気機器３０から電力情報を取得する（ステップＳ１２）。
【０１０４】
次に、ＣＰＵ１０１は、メモリ１１０を参照して、直流バス６０との間で充放電を行なう蓄電池３５０を選定する（ステップＳ１４）。より具体的には、ＣＰＵ１０１は、ユーザ操作に基づいて充電対象の蓄電池３５０を選定する場合には、メモリ１１０に格納された設定情報（電池残量が最も少ない蓄電池を選定するように設定）に従って、電池残量が最も小さい蓄電池を選定する。もしくは、ＣＰＵ１０１は、設定情報（一定時間後の電池残量が最も少ない蓄電池を選定するように設定）に従って、現在の電池残量および電力消費量から予測される、一定時間後の電池残量が最も少ない蓄電池を選定する。
【０１０５】
また、ＣＰＵ１０１は、ユーザ操作に基づいて放電対象の蓄電池３５０を選定する場合には、メモリ１１０に格納された設定情報（電池残量が最も多い蓄電池を選定するように設定）に従って、電池残量が最も多い蓄電池を選定する。もしくは、ＣＰＵ１０１は、設定情報（一定時間後の電池残量が最も多い蓄電池を選定するように設定）に従って、現在の電池残量および電力消費量から予測される、一定時間後の電池残量が最も多い蓄電池を選定する。あるいは、ＣＰＵ１０１は、充放電対象の蓄電池を選定させるユーザインターフェイス画面をディスプレイ１０３に表示させ、タブレット１０４（または操作ボタン１０５）を介したユーザからの指示に従って、充放電対象の蓄電池を選定してもよい。
【０１０６】
ＣＰＵ１０１は、選定された蓄電池３５０以外の残余の蓄電池と直流バス６０との接続を遮断させる制御信号を対応する電気機器３０（スイッチ３６０）に送信するとともに、選定された蓄電池３５０と直流バス６０とを接続させる制御信号を対応する電気機器３０（スイッチ３６０）に送信する（ステップＳ１６）。
【０１０７】
ＣＰＵ１０１は、選定された蓄電池３５０が充電対象の蓄電池として選定されたか否かを判断する（ステップＳ１８）。選定された蓄電池３５０が充電対象の蓄電池として選定された（選定された蓄電池３５０を充電する）場合には（ステップＳ１８においてＹＥＳの場合）、ＣＰＵ１０１は、当該蓄電池３５０の直流電圧よりも、ＡＣ／ＤＣ変換器４０が直流バス６０に出力する直流電圧Ｖｄｃ１が大きくなるようにＡＣ／ＤＣ変換器４０に制御信号を送信する（ステップＳ２０）。なお、ＣＰＵ１０１は、取得した電池残量と、メモリ１１０に格納された電池残量−電圧データとに基づいて、蓄電池３５０の直流電圧を計算する。そして、ＣＰＵ１０１は、処理を終了する。
【０１０８】
これに対して、選定された蓄電池３５０が充電対象の蓄電池として選定されていない（つまり、放電対象の蓄電池として選定された）場合には（ステップＳ１８においてＮＯの場合）、放電対象の蓄電池の直流電圧よりも、Ｖｄｃ１が小さくなるようにＡＣ／ＤＣ変換器４０に制御信号を送信する（ステップＳ２２）。そして、ＣＰＵ１０１は、処理を終了する。
【０１０９】
＜Ｅ．電気機器の構成の変形例＞
図１に示した電気機器３０は、以下に説明する電気機器３２のような構成であってもよい。
【０１１０】
図９は、実施の形態１の変形例に従う電気機器３２の構成を示す図である。
図９を参照して、電気機器３２は、本体部３００と、蓄電池３５０と、充放電コントローラ３８０とを含む。充放電コントローラ３８０は、スイッチ３６０と、制御回路３６２と、電圧センサ３６４とを含む。すなわち、電気機器３２は、図１に示す電気機器３０に制御回路３６２と、電圧センサ３６４とを追加したものである。電気機器３０の構成と同様な部分については、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１１１】
制御回路３６２は、過充電、過放電などから蓄電池３５０を保護するために、蓄電池３５０の状態を監視する。電圧センサ３６４は、蓄電池３５０の充放電電圧を検出し、その検出値を制御回路３６２に出力する。制御回路３６２は、電圧センサ３６４からの充放電電圧の検出値に基づいて、蓄電池３５０の充電状態を監視する。そして、蓄電池３５０の異常が検知されると、制御回路３６２は、蓄電池３５０を保護するために、スイッチ３６０に指示して蓄電池３５０と直流バス６０との間の接続を遮断させる。なお、制御回路３６２は、蓄電池３５０の異常が検知した場合には、ホームコントローラ１０からスイッチ３６０に対して直流バス６０と蓄電池３５０との間を接続するように制御信号が送信されていたとしても、蓄電池３５０を保護するために、蓄電池３５０と直流バス６０との間の接続を遮断する。これは、電気機器３０に内蔵される蓄電池３５０をより確実に保護するためである。
【０１１２】
＜Ｆ．利点＞
本実施の形態によれば、直流バスからの電力を各電気機器に供給すると同時に、１つの電気機器に内蔵された蓄電池の充電が可能となる。スイッチを制御することによって、ユーザは所望の蓄電池を充電することができる。
【０１１３】
また、いずれかの電気機器が直流バスから切り離された場合であっても、当該電気機器に対しては内蔵された蓄電池に予め充電された電力を利用することができる。例えば、電力需要のピーク時間帯（昼間の時間帯など）に入ると直流バス（電力系統）からの電力供給を止めて、当該蓄電池に充電された電力を利用することができる。すなわち、電力需要のピークにあたる時間帯（昼間など）の電力消費を低くおさえたり、電力需要の少ない時間帯（夜間など）に、電力を使用する時間を移動したりする（いわゆるピークシフト、ピークカット）ことが可能となる。
【０１１４】
また、電力系統から切り離された状態で、かつ内蔵された蓄電池の電池残量が少なくなっている場合であっても、他の蓄電池から直流バスを介して電気機器に電力を供給することもできる。
【０１１５】
以上のように、各電気機器に内蔵された蓄電池の電力をより効率よく利用することが可能となる。
【０１１６】
［２．実施の形態２］
＜Ａ．システムの構成＞
図１０は、実施の形態２に従う電力システム１０００Ａの全体構成を概略的に示す図である。
【０１１７】
図１０を参照して、電力システム１０００Ａは、直流給電システム１１００Ａと、電気機器３４Ａ〜３４Ｄ（以下「電気機器３４」とも総称する。）と、電力系統９０と、蓄電装置９００とを含む。電力システム１０００と同様な構成については、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１１８】
直流給電システム１１００Ａは、ある局面では、電気機器３４および蓄電装置９００に対して電力系統９０から供給される電力を制御する。
【０１１９】
直流給電システム１１００Ａに含まれるホームコントローラ１０Ａは、電気機器３４および蓄電装置９００と、有線または無線のネットワーク７０で接続され、互いに通信を行なう。
【０１２０】
なお、電力システム１０００Ａは、電力系統９０と直流給電システム１１００Ａに含まれるＡＣ／ＤＣ変換器４０とを接続する図示しない分電盤を含んでいてもよい。
【０１２１】
以下、電力システム１０００Ａに含まれる電気機器３４、蓄電装置９００および直流給電システム１１００の構成についてさらに説明する。
【０１２２】
＜Ｂ．電気機器の構成＞
図１０を参照して、電気機器３４は、本体部３００と、蓄電池３５０と、スイッチ３６０と、ＤＣ／ＤＣ変換器３６６とを含む。ＤＣ／ＤＣ変換器３６６は、ＤＣ／ＤＣ変換器３６６Ａ〜３６６Ｄの総称である。すなわち、電気機器３４は、図１に示す電気機器３０にＤＣ／ＤＣ変換器３６６を追加したものである。電気機器３０の構成と同様な部分については、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１２３】
ＤＣ／ＤＣ変換器３６６は、スイッチ３６０と蓄電池３５０との間に接続され、スイッチ３６０が閉状態のときに直流バス６０から供給される直流電力を電圧変換して蓄電池３５０に供給する。あるいは、ＤＣ／ＤＣ変換器３６６は、スイッチ３６０が閉状態のときに蓄電池３５０から受ける直流電力を電圧変換して直流バス６０に供給する。すなわち、各ＤＣ／ＤＣ変換器３６６は、対応する蓄電池３５０と直流バス６０との間で双方向の電圧変換を行なう。ＤＣ／ＤＣ変換器３６６は、ホームコントローラ１０Ａからの制御信号に基づいて、所定の電圧変換を行なう。典型的には、ＤＣ／ＤＣ変換器３６６は、本体部３００に含まれる通信部３０３を介して当該制御信号を受信する。ただし、ＤＣ／ＤＣ変換器３６６は、当該制御信号を直接受信するための通信手段を含んでいてもよい。
【０１２４】
＜Ｃ．蓄電装置の構成＞
蓄電装置９００は、蓄電池９１０と、スイッチ９２０と、ＤＣ／ＤＣ変換器９３０とを含む。蓄電装置９００は、再充電可能な電力貯蔵専用の装置である。基本的には、蓄電装置９００に含まれる蓄電池９１０、スイッチ９２０、ＤＣ／ＤＣ変換器９３０は、それぞれ、電気機器３４に含まれる蓄電池３５０、スイッチ３６０、ＤＣ／ＤＣ変換器３６６と同様の機能を有する。
【０１２５】
蓄電装置９００は、ホームコントローラ１０Ａと通信するための図示しない通信手段を有しており、ホームコントローラ１０Ａとの間で各種データの遣り取りを行なう。そして、スイッチ９２０は、ホームコントローラ１０Ａからの制御信号に基づいて、蓄電池９１０とスイッチ９２０との間を接続／遮断する。ＤＣ／ＤＣ変換器９３０は、ホームコントローラ１０Ａからの制御信号に基づいて、所定の電圧変換を行なう。
【０１２６】
＜Ｄ．直流給電システムの構成＞
（ｄ１．全体構成）
図１０を参照して、直流給電システム１１００Ａは、ホームコントローラ１０Ａと、ＡＣ／ＤＣ変換器４０と、接続端子５０と、直流バス６０と、ネットワーク７０とを含む。直流給電システム１１００の構成と同様な部分については、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１２７】
ホームコントローラ１０Ａは、ネットワーク７０を介して、電気機器３４とＡＣ／ＤＣ変換器４０との間でデータ通信が可能である。例えば、ホームコントローラ１０Ａは、蓄電池３５０の電池残量を電気機器３４から取得して、蓄電池３５０の電圧を計算することができる。ホームコントローラ１０Ａは、電気機器３４にスイッチ３６０の開閉を制御する制御信号を送信して、蓄電池３５０と直流バス６０との間の接続を制御する。あるいは、ホームコントローラ１０Ａは、電気機器３４にＤＣ／ＤＣ変換器３６６から出力される電圧を制御する制御信号を送信して、当該電圧が所望の値になるように電圧変換を実行させる。
【０１２８】
ＡＣ／ＤＣ変換器４０は、電力系統９０から受ける交流電力を直流電力に変換して直流バス６０に供給する。ＡＣ／ＤＣ変換器４０は、ホームコントローラ１０Ａの指示に従って、直流バス６０の電圧が所定の電圧値になるように制御する。なお、ＡＣ／ＤＣ変換器４０の構成については、図６において説明した通りである。
【０１２９】
（ｄ２．ホームコントローラ１０Ａの構成）
ホームコントローラ１０Ａのハードウェア構成は、ホームコントローラ１０と同様の構成を採用することができるため、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１３０】
図１１は、実施の形態２に従うホームコントローラ１０Ａの機能ブロック図である。
図１１を参照して、ホームコントローラ１０Ａは、その主たる機能構成として、取得部１５０Ａと、制御部１５２Ａと、入力部１５６Ａとを含む。取得部１５０Ａと、制御部１５２Ａと、入力部１５６Ａとは、基本的には、ホームコントローラ１０ＡのＣＰＵ１０１がメモリ１１０に格納されたプログラムを実行し、ホームコントローラ１０Ａの構成要素へ指令を与えることなどによって実現される。すなわち、ＣＰＵ１０１はホームコントローラ１０Ａの動作全体を制御する制御部としての機能を有する。また、ホームコントローラ１０Ａは、メモリ１１０によって実現される機能構成である記憶部１５４Ａを含む。なお、これらの機能構成の一部または全部は、ハードウェアで実現されていてもよい。
【０１３１】
取得部１５０Ａは、取得部１５０の機能と基本的に同様である。取得部１５０Ａは、複数の電気機器３４からそれぞれ対応する各機器の電力情報を取得して、当該電池残量データを記憶部１５４Ａに記憶するとともに、制御部１５２Ａに当該データを受け渡す。
【０１３２】
制御部１５２Ａは、ある局面では、取得部１５０で取得された各電気機器３０の電力情報に基づいて、各電気機器３０に対して、蓄電池３５０と直流バス６０との間の電圧を制御するための制御信号を送信する。より具体的には、制御部１５２Ａは、まず、取得部１５０Ａで取得された電池残量データに基づいて、記憶部１５４Ａに予め格納された、各蓄電池３５０の電池残量と電圧との関係を示すデータを参照することで、各蓄電池３５０の直流電圧を計算する。さらに、制御部１５２Ａは、ユーザ操作の指示または記憶部１５４Ａに格納された設定情報に基づいて、充放電を行なう少なくとも１つの蓄電池３５０を選定する。例えば、設定情報には、充電対象としては電池残量が少ない蓄電池３５０から順に複数の蓄電池３５０を選定し、放電対象としては電池残量が多い蓄電池３５０から順に複数の蓄電池３５０を選定するように設定されている。また、設定情報として、一定時間後の電池残量に基づいて蓄電池３５０を選定するように設定されている場合には、制御部１５２Ａは、現在の電池残量および電力消費量に基づき、予測される一定時間後の電池残量に基づいて蓄電池３５０を選定してもよい。制御部１５２Ａは、選定された各電気機器３４に対して、蓄電池３５０と直流バス６０との間の接続させる制御信号を送信し、残余の電気機器３４に対して、蓄電池３５０と直流バス６０との間の接続を遮断させる制御信号を送信する。
【０１３３】
そして、制御部１５２Ａは、選定された蓄電池３５０を充電する場合には、対応するＤＣ／ＤＣ変換器３６６から蓄電池３５０に出力される電圧が、充電に適した電圧になるように制御信号を電気機器３４に送信する。これに対して、制御部１５２Ａは、選定された蓄電池３５０から電力を放電する場合には、対応するＤＣ／ＤＣ変換器３６６から直流バス６０に出力される電圧が、放電に適した電圧になるように制御信号を電気機器３４に送信する。なお、直流バス６０に蓄電装置９００が接続されている場合には、制御部１５２Ａは、蓄電装置９００にも上記の制御信号を送信して、ＤＣ／ＤＣ変換器９３０を制御する。
【０１３４】
また、制御部１５２Ａは、別の局面では、取得部１５０Ａの取得結果に基づいて、ＡＣ／ＤＣ変換器４０に対して、電力系統９０からの交流電力が変換されて直流バス６０に供給される直流電力を制御するための制御信号を送信する。
【０１３５】
＜Ｅ．システムの動作内容＞
上述した構成で実現されるシステムの動作内容について説明する。ここでは、上述した直流バス６０との間で電力の充放電を行なう蓄電池（電気機器）として、各蓄電池３５０Ａ〜３５０Ｄ（電気機器３４Ａ〜３４Ｄ）が選定されている場合を想定する。また、ホームコントローラ１０Ａは、ＡＣ／ＤＣ変換器４０から直流バス６０に出力される直流電圧が、所定の一定の電圧値（具体的には電圧目標値Ｖｄｃ１＊）になるように制御信号をＡＣ／ＤＣ変換器４０に送信するものとする。
【０１３６】
（ｅ１．充電時の動作）
図１０を参照しながら、蓄電池３５０に直流バス６０からの電力が充電される際の電力システム１０００Ａの動作について説明する。ホームコントローラ１０Ａは、スイッチ３６０Ａ〜３６０Ｄに対して、対応する蓄電池３５０と直流バス６０とを接続させる制御信号を送信し、スイッチ９２０に対して蓄電池９１０と直流バス６０との間の接続を遮断させる制御信号を送信する。
【０１３７】
ホームコントローラ１０Ａは、各電気機器３４から取得した電池残量データに基づいて、各蓄電池３５０の直流電圧を計算する。ホームコントローラ１０Ａは、蓄電池３５０に直流バス６０からの電力を充電する場合には、各ＤＣ／ＤＣ変換器３６６から対応する蓄電池３５０への出力電圧が充電に適した電圧になるように制御信号を送信する。より具体的には、各ＤＣ／ＤＣ変換器３６６は、ホームコントローラ１０Ａからの制御信号に基づいて、直流バス６０から入力された直流電圧（Ｖｄｃ１）を蓄電池３５０の直流電圧よりも若干高い電圧になるように変換して充電電力を蓄電池３５０に供給する。なお、蓄電装置９００に内蔵された蓄電池９１０が直流バス６０に接続されている場合には、ホームコントローラ１０Ａは、同様にＤＣ／ＤＣ変換器９３０を制御することによって、蓄電池９１０に充電電力が供給される。
【０１３８】
上記のように、ホームコントローラ１０Ａが、各ＤＣ／ＤＣ変換器３６６を制御することによって、蓄電池３５０に対して充電に適した電圧が出力されるため、複数の蓄電池３５０を同時に充電することが可能となる（矢印ＡＲ２１〜２４）。なお、ホームコントローラ１０Ａは、スイッチ３６０を制御することによって、充電させる蓄電池３５０を選択することもできる。
【０１３９】
（ｅ２．放電時の動作）
次に、図１２を参照しながら、蓄電池３５０から直流バス６０に電力が放電される際の電力システム１０００Ａの動作について説明する。
【０１４０】
図１２は、実施の形態２に従う電力システム１０００Ａにおいて、蓄電池３５０から直流バス６０に電力が放電される際の動作を説明するための図である。
【０１４１】
ホームコントローラ１０Ａは、蓄電池３５０の電力を直流バス６０に放電させる場合には、各ＤＣ／ＤＣ変換器３６６から直流バス６０への出力電圧が、放電に適した電圧になるように制御信号を電気機器３４に送信する。より具体的には、各ＤＣ／ＤＣ変換器３６６は、ホームコントローラ１０Ａからの制御信号に基づいて、放電時には、対応する蓄電池３５０から入力された直流電圧を直流バス６０の直流電圧（Ｖｄｃ１）よりも若干高い電圧になるように変換して電力を放電する。このとき、ホームコントローラ１０Ａは、各蓄電池３５０から対応するＤＣ／ＤＣ変換器３６６を介して直流バス６０に出力される直流電圧が全て等しくなるように制御する（すなわち、ＤＣ／ＤＣ変換器３６６Ａ〜３６６Ｄから直流バス６０への出力電圧Ｖａ１、Ｖｂ１、Ｖｃ１、Ｖｄ１が全て等しくなるように制御する）。これにより、複数の蓄電池３５０からの電力を同時に直流バス６０に放電することが可能となる（矢印ＡＲ３１〜３４）。
【０１４２】
また、ホームコントローラ１０Ａが、各蓄電池３５０からＤＣ／ＤＣ変換器３６６を介して直流バス６０に出力される電圧が全て等しくなるように制御することで、複数の蓄電池３５０（および蓄電池９１０）を１つの大容量蓄電池としてみなすことができる。ホームコントローラ１０Ａは、停電時など電力系統９０からの電力が供給されない場合には、大容量蓄電池から放電される電力を各電気機器３４に供給できる。
【０１４３】
（ｅ３．処理手順）
図１３は、本実施の形態に従うホームコントローラ１０Ａが実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、ＡＣ／ＤＣ変換器４０は、ホームコントローラ１０Ａからの制御信号に基づいて、直流バス６０に出力される直流電圧をＶｄｃ１に制御しているものとする。
【０１４４】
図１３を参照して、ホームコントローラ１０ＡのＣＰＵ１０１は、通信インターフェイス１０６を介して各電気機器３４から対応する各機器の電力情報（電池残量、電力消費量など）を取得する（ステップＳ５２）。このとき、ＣＰＵ１０１は、取得した電池残量と、メモリ１１０に格納された電池残量−電圧データとに基づいて、各蓄電池３５０の直流電圧を計算する。
【０１４５】
次に、ＣＰＵ１０１は、直流バス６０との間で充放電を行なう蓄電池３５０を選定する（ステップＳ５４）。より具体的には、予めメモリ１１０に格納された充放電させる電気機器３４の設定情報、または所定のユーザインターフェイス画面におけるユーザ操作に基づいて、ＣＰＵ１０１は、当該選定を実行する。なお、選定される電気機器３４は１つでも複数（例えば、全ての電気機器３４）であってもよい。
【０１４６】
ＣＰＵ１０１は、選定された蓄電池３５０と直流バス６０とを接続させる制御信号を対応する電気機器３４（スイッチ３６０）に送信するとともに、残余の蓄電池３５０と直流バス６０との間の接続を遮断させる制御信号を対応する電気機器３４（スイッチ３６０）に送信する（ステップＳ５６）。
【０１４７】
ＣＰＵ１０１は、選定された蓄電池３５０が充電対象の蓄電池として選定されたか否かを判断する（ステップＳ５８）。選定された蓄電池３５０を充電する場合（ステップＳ５８においてＹＥＳの場合）、ＣＰＵ１０１は、選定された蓄電池３５０に対応するＤＣ／ＤＣ変換器３６６から蓄電池３５０への出力電圧が蓄電池３５０の直流電圧よりも若干高い電圧になるように、ＤＣ／ＤＣ変換器３６６に制御信号を送信する（ステップＳ６０）。換言すると、ＣＰＵ１０１は、対応するＤＣ／ＤＣ変換器３６６に対して制御信号を送信して、蓄電池３５０の直流電圧よりも若干高い電圧になるように直流バス６０から入力された電圧Ｖｄｃ１を変換させる。そして、ＣＰＵ１０１は、処理を終了する。
【０１４８】
これに対して、選定された蓄電池３５０を充電しない（つまり、放電する）場合（ステップＳ５８においてＮＯの場合）、ＣＰＵ１０１は、選定された蓄電池３５０に対応するＤＣ／ＤＣ変換器３６６から直流バス６０への出力電圧が直流バス６０の直流電圧よりも若干高い電圧になるように、ＤＣ／ＤＣ変換器３６６に制御信号を送信する（ステップＳ６２）。換言すると、ＣＰＵ１０１は、対応するＤＣ／ＤＣ変換器３６６に対して制御信号を送信して、直流バス６０の直流電圧Ｖｄｃ１よりも若干高い電圧になるように蓄電池３５０から入力された直流電圧を変換させる。このとき、ＣＰＵ１０１は、選定された蓄電池３５０が複数である場合には、対応する各ＤＣ／ＤＣ変換器３６６から直流バス６０に出力される出力電圧が互いに（全て）等しくなるように、各ＤＣ／ＤＣ変換器３６６を制御する（制御信号を送信する）。そして、ＣＰＵ１０１は、処理を終了する。
【０１４９】
＜Ｆ．利点＞
本実施の形態によれば、蓄電池間の電池残量のバラつきなどによる蓄電池間の直流電圧の影響を受けないため、直流バスからの電力を複数の蓄電池に同時に充電することが可能となる。また、複数の蓄電池からの電力を直流バスに同時に放電することが可能となる。これにより、当該電気機器に対しては内蔵された蓄電池に予め充電された電力を利用することができる。電力需要の少ない時間帯に、各蓄電池を同時に充電しておき、電力需要の多い時間帯に、複数の蓄電池から同時に直流バスに放電して利用することができる。
【０１５０】
また、直流バスに接続された複数の蓄電池を１つの大容量蓄電池として利用することができる。そのため、別途、大きな容量を有する大容量蓄電池を適用する構成と比較して、設置スペースを省くことができるとともにコストを削減することができる。
【０１５１】
実施の形態１と同様に、いずれかの電気機器が直流バスから切り離された場合であっても、当該電気機器に対しては内蔵された蓄電池に予め充電された電力を利用することができる。また、電力系統から切り離された状態で、かつ内蔵された蓄電池の電池残量が少なくなっている場合であっても、他の蓄電池から直流バスを介して電気機器に電力を供給することもできる。
【０１５２】
以上のように、各電気機器に内蔵された蓄電池の電力をより効率よく利用することが可能となる。
【０１５３】
［３．その他の実施の形態］
＜Ａ．双方向ＤＣ／ＡＣ変換器の適用＞
上記の実施の形態１および２では、直流給電システムが、ＡＣ／ＤＣ変換器４０を含む構成について説明したが、ＡＣ／ＤＣ変換器４０に代えて双方向ＤＣ／ＡＣ変換器を含む構成であってもよい。当該構成によると、電力系統９０からの電力を直流バス６０に供給する電力供給機能に加えて、蓄電池３５０から直流バス６０を介して受けた電力を電力系統９０に逆潮流することも可能になる。
【０１５４】
より具体的には、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器は、ＡＣ／ＤＣ変換器４０に代えて、電力系統９０と直流バス６０との間に接続される。双方向ＤＣ／ＡＣ変換器は、電力系統９０から受けた交流電力を直流電力に変換して直流バス６０へ供給する。また、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器は、直流バス６０から受ける直流電力、すなわち、少なくとも１つの蓄電池から受けた直流電力を交流電力に変換して電力系統９０に逆潮流させる。双方向ＤＣ／ＡＣ変換器は、ホームコントローラの指示に従って、電力変換を実行する。
【０１５５】
図１４は、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器４４の概略構成図である。
図１４を参照して、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器４４は、双方向インバータ５００と、連系リアクトル５１０，５２０と、直流電圧検出部５３０と、制御部５４０とを含む。
【０１５６】
双方向インバータ５００は、売電時には、制御部５４０からのスイッチング制御信号Ｓ１〜Ｓ４に応じて、直流バス６０から受けた直流電力を交流電力に変換して電力系統９０に供給する。また、双方向インバータ５００は、買電時には、制御部５４０からのスイッチング制御信号Ｓ１〜Ｓ４に応じて、電力系統９０から受けた交流電力を直流電力に変換して直流バス６０に供給する。
【０１５７】
具体的には、双方向インバータ５００は、スイッチング素子であるトランジスタＱ７〜Ｑ１０と、ダイオードＤ７〜Ｄ１０とを含む。トランジスタＱ７，Ｑ８は、直流バス６０を構成する正母線ＰＬおよび負母線ＮＬの間に直列に接続される。トランジスタＱ７とトランジスタＱ８との中間点はＲ相線ＲＬに接続される。連系リアクトル５１０は、Ｒ相線ＲＬに介挿接続される。
【０１５８】
トランジスタＱ９，Ｑ１０は、正母線ＰＬおよび負母線ＮＬの間に直列に接続される。トランジスタＱ９とトランジスタＱ１０との中間点はＴ相線ＴＬに接続される。連系リアクトル５２０は、Ｔ相線ＴＬに介挿接続される。各トランジスタＱ７〜Ｑ１０のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ７〜Ｄ１０がそれぞれ接続されている。トランジスタＱ７〜Ｑ１０およびダイオードＤ７〜Ｄ１０は、フルブリッジ回路を構成する。なお、トランジスタＱ７〜Ｑ１０として、例えば、ＩＧＢＴまたは、パワーＭＯＳＦＥＴ等の電力スイッチング素子を用いてもよい。
【０１５９】
直流電圧検出部５３０は、正母線ＰＬと負母線ＳＬとの間に接続され、双方向インバータ５００および電力系統９０の間で授受される電力の電圧Ｖｄｃ２を検出し、その検出結果を制御部５４０へ出力する。
【０１６０】
制御部５４０は、直流電圧検出部５３０から受けた電圧Ｖｄｃ２と、ホームコントローラ１０からの制御信号とに基づいて、トランジスタＱ７〜Ｑ１０のオン・オフを制御するためのスイッチング制御信号Ｓ１〜Ｓ４を生成し、双方向インバータ５００を制御する。具体的には、制御部５４０は、直流バス６０の電圧Ｖｄｃ２が、ホームコントローラ１０（またはホームコントローラ１０Ａ）からの制御信号に基づく電圧目標値Ｖｄｃ２＊に一致するように双方向インバータ５００における電力変換動作が制御される。
【０１６１】
実施の形態１において、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器４４を適用した場合には、ホームコントローラ１０は、メモリ１１０を参照して、放電対象の蓄電池として１つの蓄電池３５０を選定する。そして、ホームコントローラ１０は、選定された蓄電池３５０から直流バス６０を介して受けた直流電力を交流電力に変換して電力系統９０に逆潮流するように、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器４４に制御信号を送信する。双方向ＤＣ／ＡＣ変換器４４は、当該制御信号に基づいて、電力系統９０に電力を逆潮流する。
【０１６２】
また、実施の形態２において、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器４４を適用した場合には、ホームコントローラ１０Ａは、放電対象の蓄電池として少なくとも１つの蓄電池３５０（または蓄電池９１０）を選定する。そして、ホームコントローラ１０Ａは、選定された蓄電池３５０から受けた直流電力を交流電力に変換して電力系統９０に逆潮流するように、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器４４に制御信号を送信する。双方向ＤＣ／ＡＣ変換器４４は、当該制御信号に基づいて、電力系統９０に電力を逆潮流する。なお、ホームコントローラ１０（またはホームコントローラ１０Ａ）のＣＰＵ１０１は、ユーザからの指示、予め定められた時間帯、蓄電池３５０の電池残量等に基づいて、逆潮流するか否かの判断を行なう。そして、ＣＰＵ１０１は、逆潮流すると判断した場合には、蓄電池３５０から放電された直流電力を交流電力に変換して電力系統９０に逆潮流するように、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器４４に対して制御信号を送信する。
【０１６３】
上記によると、例えば、電力会社などからの要求に応答して、電力を放電して電力系統に逆潮流することができる。
【０１６４】
＜Ｂ．その他の構成＞
上述した実施の形態１および２では、直流バスに直流電力を供給する電源装置が、電力系統からの交流電力を変換して直流電力を直流バスに供給するＡＣ／ＤＣ変換器である場合について説明したが、これに限られない。例えば、電力系統からの電力ではなく、太陽電池や燃料電池のような分散電源装置が直流電力を直流バスに供給する場合であってもよい。この場合、ホームコントローラは、分散電源装置と通信可能に構成される。そして、ホームコントローラは、分散電源装置に対して、直流バスに供給される直流電力を制御するための制御信号を送信する。より具体的には、ホームコントローラは、当該制御信号を送信することで、分散電源装置が直流バスに出力する電圧を制御し、上述した蓄電池の充放電動作を実現する。
【０１６５】
上述した実施の形態１および２では、直流給電システムは電気機器を含まない構成として説明したが、直流給電システムは直流バスに接続して利用される電気機器を含む構成であってもよい。また、電気機器の数は４つに限られず、これ以上またはこれ以下の複数の数であってもよい。
【０１６６】
上述した実施の形態１および２では、直流給電システムは、直流電力を直流バスに供給する電源装置としてのＡＣ／ＤＣ変換器を含む構成として説明したが、当該ＡＣ／ＤＣ変換器を含まない構成であってもよい。すなわち、直流給電システムは、接続部などにより電源装置を直流バスに接続可能に構成されていればよい。
【０１６７】
上述した実施の形態１および２では、ホームコントローラは、スイッチ、ＤＣ／ＤＣ変換器に制御信号を送信してこれらを直接制御する場合について説明したが、これに限られない。ホームコントローラから送信された制御信号を受けて、電気機器がこれらを制御する場合であってもよい。
【０１６８】
上述した実施の形態２では、電気機器（または蓄電装置）がスイッチを構成に含む場合について説明したが、スイッチを含まず、各ＤＣ／ＤＣ変換器が、直流バスに常に接続された構成であってもよい。この場合、ホームコントローラは、直流バスに接続された各ＤＣ／ＤＣ変換器に対して、上述した蓄電池の充電、放電に対応した制御信号を送信する。
【０１６９】
上述した実施の形態２では、蓄電装置の数が１つである場合について説明したが、同様な複数の蓄電装置がさらに直流バスに接続されていてもよい。
【０１７０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１７１】
１０，１０Ａ  ホームコントローラ、３０，３２，３４  電気機器、４０  ＡＣ／ＤＣ変換器、４４  双方向ＤＣ／ＡＣ変換器、３６６，９３０  ＤＣ／ＤＣ変換器、５０  接続端子、６０  直流バス、７０  ネットワーク、９０  電力系統、１０１  ＣＰＵ、１０２  タッチパネル、１０３  ディスプレイ、１０４  タブレット、１０５  操作ボタン、１０６  通信インターフェイス、１０７  出力インターフェイス、１０８  入力インターフェイス、１１０  メモリ、１１１  スピーカ、１１２  時計、１５０，１５０Ａ  取得部、１５２，１５２Ａ，３０４，４０４，５４０  制御部、１５４，１５４Ａ，３０２  記憶部、１５６，１５６Ａ，３０１  入力部、３００  本体部、３０３  通信部、３０５  駆動部、３０６  選択回路、３０７  管理部、３０８  電源回路、３５０，９１０  蓄電池、３６０，９２０  スイッチ、３６２  制御回路、３６４  電圧センサ、３８０  充放電コントローラ、４００  昇圧回路、４０２  整流部、４０６，５３０  直流電圧検出部、５００  双方向インバータ、５１０，５２０  連系リアクトル、９００  蓄電装置、１０００，１０００Ａ  電力システム、１１００，１１００Ａ  直流給電システム。
【図１】
2014079139.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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