(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数階を有する建築物に設けられ、負荷に電力を供給する電力供給システムであって、
前記建築物の異なる階に設けられた複数の震度計と、
前記建築物の異なる階に、前記複数の震度計に対応して設けられた複数の燃料電池と、
地震時にそれぞれの前記震度計が検出する震度に基づいて、対応する前記燃料電池の発電を制御する制御部と
を備える電力供給システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記震度計が検出した震度が予め定められた震度より大きい場合に、当該震度計が設けられた階及び当該階より上層の階に設けられた前記燃料電池の発電を停止する請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記制御部は、発電を停止していない前記燃料電池から、発電を停止した前記燃料電池が電力を供給するべき負荷に電力を供給させる請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記建築物には、予め優先度が定められた複数の前記負荷が設けられ、
前記制御部は、いずれかの前記燃料電池の発電を停止した場合に、発電を停止していない前記燃料電池の総発電力と、前記負荷の優先度とに基づいて、電力を供給するべき前記負荷を選択する請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項５】
それぞれの前記燃料電池に燃料を供給する燃料供給部を更に備え、
前記制御部は、いずれかの前記燃料電池の発電を停止した場合に、前記燃料供給部から当該燃料電池への燃料の供給を停止する請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項６】
それぞれの前記燃料電池に対応して設けられ、対応する前記燃料電池が停止した場合に、前記燃料電池を不活性ガスでパージするパージ装置と、
前記燃料電池がパージされた場合に、前記燃料電池に残留している水素ガスを、前記建築物の外部に放出するパージ管と
を更に備える請求項５に記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記制御部には、それぞれの前記震度計に対応する停止震度が予め与えられ、地震時にそれぞれの前記震度計が検出した震度が、対応する前記停止震度より大きい場合に、当該震度計が設けられた階及び当該階より上層の階に設けられた前記燃料電池の発電を停止させる請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項８】
複数階を有する建築物であって、
異なる階に設けられた複数の震度計と、
異なる階に、前記複数の震度計に対応して設けられた複数の燃料電池と、
地震時にそれぞれの前記震度計が検出する震度に基づいて、対応する前記燃料電池の発電を制御する制御部と
を備える建築物。
【請求項９】
複数階を有する建築物における電力供給システムを機能させるプログラムであって、
前記電力供給システムを、
前記建築物の異なる階に設けられた複数の震度計と、
前記建築物の異なる階に、前記複数の震度計に対応して設けられた複数の燃料電池と、
地震時にそれぞれの前記震度計が検出する震度に基づいて、対応する前記燃料電池の発電を制御する制御部と
して機能させるプログラム。
【請求項１０】
建築物に設けられた負荷に電力を供給する電力供給システムであって、
電力を発電し、前記負荷に供給する燃料電池と、
地震時に前記建築物における震度を検出する震度計と、
前記震度計が検出した震度が予め定められた震度以上である場合に、前記燃料電池を停止する制御部と、
前記制御部が前記燃料電池を停止した後に、前記燃料電池を不活性ガスでパージするパージ装置と、
前記燃料電池がパージされた場合に、前記燃料電池に残留している水素ガスを、前記建築物の外部に放出するパージ管と
を備える電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷に電力を供給する電力供給システム、電力供給システムを備えた建築物、及び電力供給システムを機能させるプログラムに関する。特に、本発明は燃料電池を有する電力供給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電力系統の補助電源として各住宅における太陽光発電、燃料電池等が考られている。また、近年の電力需要の増大により、近い将来に電力系統からの電力供給が不足することが予想される。このため、各住宅の電力供給において、太陽光発電、燃料電池等の分散型電源に対する依存度が高まると考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各住宅に分散電源を配置する場合、系統等から電力を供給する場合に比べ、安全面について配慮する必要がある。例えば、燃料電池は水素ガスを燃料として発電するため、住宅用の電源として用いる場合は特にガス漏れ等の対策を施す必要がある。また、非常時における漏電等についても配慮する必要がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、複数階を有する建築物に設けられ、負荷に電力を供給する電力供給システムであって、建築物の異なる階に設けられた複数の震度計と、建築物の異なる階に、複数の震度計に対応して設けられた複数の燃料電池と、地震時にそれぞれの震度計が検出する震度に基づいて、対応する燃料電池の発電を制御する制御部とを備える電力供給システムを提供する。
【０００５】
制御部は、震度計が検出した震度が予め定められた震度より大きい場合に、当該震度計が設けられた階及び当該階より上層の階に設けられた燃料電池の発電を停止してよい。また、制御部は、発電を停止していない燃料電池から、発電を停止した燃料電池が電力を供給するべき負荷に電力を供給させてよい。
【０００６】
建築物には、予め優先度が定められた複数の負荷が設けられ、制御部は、いずれかの燃料電池の発電を停止した場合に、発電を停止していない燃料電池の総発電力と、負荷の優先度とに基づいて、電力を供給するべき負荷を選択してよい。
【０００７】
電力供給システムは、それぞれの燃料電池に燃料を供給する燃料供給部を更に備え、制御部は、いずれかの燃料電池の発電を停止した場合に、燃料供給部から当該燃料電池への燃料の供給を停止してよい。
【０００８】
電力供給システムは、それぞれの燃料電池に対応して設けられ、対応する燃料電池が停止した場合に、燃料電池を不活性ガスでパージするパージ装置と、燃料電池がパージされた場合に、燃料電池に残留している水素ガスを、建築物の外部に放出するパージ管とを更に備えてよい。
【０００９】
制御部には、それぞれの震度計に対応する停止震度が予め与えられ、地震時にそれぞれの震度計が検出した震度が、対応する停止震度より大きい場合に、当該震度計が設けられた階及び当該階より上層の階に設けられた燃料電池の発電を停止させてよい。
【００１０】
本発明の第２の形態においては、複数階を有する建築物であって、異なる階に設けられた複数の震度計と、異なる階に、複数の震度計に対応して設けられた複数の燃料電池と、地震時にそれぞれの震度計が検出する震度に基づいて、対応する燃料電池の発電を制御する制御部とを備える建築物を提供する。
【００１１】
本発明の第３の形態においては、複数階を有する建築物における電力供給システムを機能させるプログラムであって、電力供給システムを、建築物の異なる階に設けられた複数の震度計と、建築物の異なる階に、複数の震度計に対応して設けられた複数の燃料電池と、地震時にそれぞれの震度計が検出する震度に基づいて、対応する燃料電池の発電を制御する制御部として機能させるプログラムを提供する。
【００１２】
本発明の第４の形態においては、建築物に設けられた負荷に電力を供給する電力供給システムであって、電力を発電し、負荷に供給する燃料電池と、地震時に建築物における震度を検出する震度計と、震度計が検出した震度が予め定められた震度以上である場合に、燃料電池を停止する制御部と、制御部が燃料電池を停止した後に、燃料電池を不活性ガスでパージするパージ装置と、燃料電池がパージされた場合に、燃料電池に残留している水素ガスを、建築物の外部に放出するパージ管とを備える電力供給システムを提供する。
【００１３】
尚、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又、発明となりうる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る電力供給システムを備えた建築物１００の一例を示す。建築物１００は、例えば複数の住居を有する集合住宅であって、複数の階（１０ａ〜１０ｄ、以下１０と総称する）を有し、それぞれの階１０に電力によって駆動する負荷（４０ａ〜４０ｄ、以下４０と総称する）が設けられる。図１においては、それぞれの階１０に一の負荷４０が設けられているが、それぞれの階１０に複数の負荷４０が設けられていてもよい。
【００１６】
負荷４０に電力を供給する電力供給システムは、複数の震度計（２０ａ〜２０ｄ、以下２０と総称する）、複数の燃料電池（３０ａ〜３０ｄ、以下３０と総称する）、及び制御部５０を備える。
【００１７】
それぞれの震度計２０は、建築物１００の異なる階１０に設けられ、地震時のそれぞれの階１０における震度を検出する。例えば、震度計２０は、建築物１００のそれぞれの階１０に設けられていてよく、また所定の複数の階１０に設けられていてもよい。
【００１８】
燃料電池３０は、建築物１００の異なる階１０に、複数の震度計２０に対応して設けられる。例えば、燃料電池３０が設けられた階１０に、震度計２０が設けられている場合、それぞれの燃料電池３０は、同一の階１０に設けられた震度計２０に対応する。また、燃料電池３０が設けられた階１０に、震度計２０が設けられていない場合、それぞれの燃料電池３０は、当該燃料電池３０が設けられた階１０より下層の階１０であって、最も近い階１０に設けられた震度計２０に対応していてもよい。
【００１９】
制御部５０は、地震時にそれぞれの震度計２０が検出する震度に基づいて、当該震度計２０に対応する燃料電池３０の発電を制御する。例えば、制御部５０は、震度計２０が検出した震度が予め定められた震度より大きい場合に、当該震度計２０が設けられた階１０及び当該階１０より上層の階１０に設けられた燃料電池２０の発電を停止させる。また、制御部５０は、建築物１００の１階、又は最下層の階に設けられていることが好ましい。
【００２０】
また、制御部５０には、それぞれの震度計２０に対応する停止震度が予め与えられ、地震時にそれぞれの震度計２０が検出した震度が、対応する停止震度より大きい場合に、当該震度計２０が設けられた階及び当該階１０より上層の階１０に設けられた燃料電池３０の発電を停止させてもよい。それぞれの震度計に対応して与えられる停止震度は、同一の震度であってよく、また異なる震度であってもよい。
【００２１】
また、制御部５０は、発電を停止していない燃料電池３０から、発電を停止した燃料電池３０が電力を供給するべき負荷４０に電力を供給させることが好ましい。例えば通常時、それぞれの燃料電池３０は、対応する負荷４０に電力を供給する。地震時に、いずれかの燃料電池３０が停止した場合、それぞれの燃料電池３０及びそれぞれの負荷４０は、非常時用の系統に接続され、停止していない燃料電池３０から負荷４０に電力が供給される。本例においては、制御部５０がスイッチ（９０ａ〜９０ｄ）を切り替えることにより、燃料電池３０及び負荷４０を非常時用の系統に接続する。
【００２２】
また、複数の負荷４０には、予め優先度が定められたおり、制御部５０は、いずれかの燃料電池３０の発電を停止した場合に、発電を停止していない燃料電池３０の総発電力と、負荷４０の優先度とに基づいて、電力を供給するべき負荷４０を選択して、非常用系統に接続する。
【００２３】
また、それぞれの階１０に複数の負荷４０が設けられている場合、制御部５０は、それぞれの階１０毎に、それぞれの負荷４０の優先度に基づいて、非常用系統に接続するか否かを制御してもよい。例えば、地震時にいずれかの燃料電池３０を停止した場合においても、制御部５０は、それぞれの階１０に予め定められた電力を分配し、それぞれの階１０において優先度の高い負荷４０を非常用系統に接続する。
【００２４】
以上説明した動作により、地震時において破損やガス漏れ等が生じる恐れがある燃料電池３０を停止させることができる。また、いずれかの燃料電池３０を停止させて場合であっても、少なくとも重要な負荷４０に対して安定して電力を供給することができる。また、例えば耐震構造の建築物は、上層階であるほど地震時の揺れが大きいが、本例における電力供給システムによれば、一定以上の震度である階より上層の燃料電池を効率よく停止させることができる。
【００２５】
図２は、電力供給システムの構成の他の例を説明する図である。本例において、建築物１００における一の階１０について説明するが、他の階においても電力供給システムは同様の構成を有する。
【００２６】
本例における電力供給システムは、図１において説明した構成に加え、それぞれの燃料電池３０に燃料を供給する燃料供給部６０、それぞれの燃料電池３０に対応して設けられ、対応する燃料電池３０が停止した場合に、燃料電池３０を不活性ガスでパージするパージ装置７０、及び燃料電池３０がパージされた場合に、燃料電池３０に残留している水素ガスを、建築物１００の外部に放出するパージ管８０を更に備える。
【００２７】
制御部５０は、震度計２０が検出した震度に基づいて、いずれかの燃料電池３０の発電を停止した場合に、燃料供給部６０から当該燃料電池３０への燃料の供給を停止する。そして、燃料電池３０への燃料の供給を停止させた後、パージ装置７０に燃料電池３０をパージさせ、燃料電池３０に残留している水素ガスをパージ管８０を介して建築物１００の外部に放出させる。
【００２８】
本例における電力供給システムによれば、燃料電池３０が地震時に停止した場合、残留している水素ガスを建築物１００の外部に放出することができるため、安全性を向上させることができる。また、本例においては、建築物１００の一の階１０に設けられた燃料電池３０について説明したが、本例の電力供給システムは、例えば一つの燃料電池３０が設けられた住宅においても適用できることは明らかである。
【００２９】
図３は、電力供給システムを制御するコンピュータ３００の構成の一例を示す。本例において、コンピュータ３００は、電力供給システムを図１又は図２において説明した電力供給システムとして機能させるプログラムを格納する。また、コンピュータ３００は、電力供給システムの制御部５０として更に機能してもよい。
【００３０】
コンピュータ３００は、ＣＰＵ７００と、ＲＯＭ７０２と、ＲＡＭ７０４と、通信インターフェース７０６と、ハードディスクドライブ７１０と、ＦＤディスクドライブ７１２と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ７１４とを備える。ＣＰＵ７００は、ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０４、ハードディスクドライブ７１０、フレキシブルディスク７２０、及び／又はＣＤ−ＲＯＭ７２２に格納されたプログラムに基づいて動作する。
【００３１】
例えば、コンピュータ３００を電力供給システムとして機能させるプログラムは、コンピュータ３００を、図１又は図２に関連して説明した制御部５０として機能させ、燃料電池３０、震度計２０、燃料供給部６０、パージ装置５０、スイッチ９０、及びパージ管８０を図１又は図２に関連して説明したように制御させ、電力供給システムを機能させる。
【００３２】
通信インターフェース７０６は、例えば燃料電池３０、震度計２０、燃料供給部６０、パージ装置７０、及びスイッチ９０と通信し、それぞれの状態等に関する情報を受信し、またそれぞれを制御する制御信号を送信する。格納装置の一例としてのハードディスクドライブ７１０、ＲＯＭ７０２、又はＲＡＭ７０４は、設定情報、及びＣＰＵ７００を動作させるためのプログラム等を格納する。また、当該プログラムは、フレキシブルディスク７２０、ＣＤ−ＲＯＭ７２２等の記録媒体に格納されていてもよい。
【００３３】
フレキシブルドライブ７１２は、フレキシブルディスク７２０がプログラムを格納している場合、フレキシブルディスク７２０からプログラムを読み取りＣＰＵ７００に提供する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ７１４は、ＣＤ−ＲＯＭ７２２がプログラムを格納している場合、ＣＤ−ＲＯＭ７２２からプログラムを読み取りＣＰＵ７００に提供する。
【００３４】
また、プログラムは記録媒体から直接ＲＡＭに読み出されて実行されても、一旦ハードディスクドライブにインストールされた後にＲＡＭに読み出されて実行されてもよい。更に、上記プログラムは単一の記録媒体に格納されても複数の記録媒体に格納されても良い。また記録媒体に格納されるプログラムは、オペレーティングシステムとの共同によってそれぞれの機能を提供してもよい。例えば、プログラムは、機能の一部または全部を行うことをオペレーティングシステムに依頼し、オペレーティングシステムからの応答に基づいて機能を提供するものであってもよい。
【００３５】
プログラムを格納する記録媒体としては、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭの他にも、ＤＶＤ、ＰＤ等の光学記録媒体、ＭＤ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、ＩＣカードやミニチュアーカードなどの半導体メモリー等を用いることができる。又、専用通信ネットワークやインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスクまたはＲＡＭ等の格納装置を記録媒体として使用してもよい。
【００３６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、地震時の安全性を向上させた電力供給システム及び建築物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電力供給システムを備えた建築物１００の一例を示す図である。
【図２】電力供給システムの構成の他の例を説明する図である。
【図３】電力供給システムを制御するコンピュータ３００の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０・・・階、２０・・・震度計、３０・・・燃料電池、４０・・・負荷、５０・・・制御部、６０・・・燃料供給部、７０・・・パージ装置、８０・・・パージ管、９０・・・スイッチ、１００・・・建築物、３００・・・コンピュータ、７００・・・ＣＰＵ、７０２・・・ＲＯＭ、７０４・・・ＲＡＭ、７０６・・・通信インターフェース、７１０・・・ハードディスクドライブ、７１２・・・フレキシブルディスクドライブ、７１４・・・ＣＤ−ＲＯＭドライブ、７２０・・・フレキシブルディスク、７２２・・・ＣＤ−ＲＯＭ
【要約】【課題】地震時の安全性を向上させた電力供給システムを提供する。
【解決手段】複数階を有する建築物に設けられ、負荷に電力を供給する電力供給システムであって、建築物の異なる階に設けられた複数の震度計と、建築物の異なる階に、複数の震度計に対応して設けられた複数の燃料電池と、地震時にそれぞれの震度計が検出する震度に基づいて、対応する燃料電池の発電を制御する制御部とを備える電力供給システムを提供する。制御部は、震度計が検出した震度が予め定められた震度より大きい場合に、当該震度計が設けられた階及び当該階より上層の階に設けられた燃料電池の発電を停止してよい。
【選択図】  図１【図１】
0003555944.tif 000002
【図２】
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【図３】
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