(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統電源と負荷機器との間に設けられた系統電源ラインと電気的に接続された第１の電源装置及び第２の電源装置を有し、
前記第１の電源装置の電源ラインは、第１の合流点で前記系統電源ラインと合流し、
前記第２の電源装置の電源ラインは、前記第１の合流点よりも前記負荷機器側に設けられた第２の合流点で前記系統電源ラインと合流する給電システムであって、
前記系統電源と前記第１の合流点との間で前記系統電源ライン上に設けられた第１の電流センサと、
前記第１の電源装置と前記第１の合流点との間で前記第１の電源装置の電源ライン上に設けられた第２の電流センサと、
前記第１の合流点と前記第２の合流点との間で前記系統電源ライン上に設けられた第３の電流センサと、を有し、
前記第２の電源装置は、
前記第１の電源装置から前記負荷機器に供給する電力の不足分のみを前記第２の電源装置が賄う第１の優先モードにおいて、前記第１の電流センサ及び前記第２の電流センサの出力に基づいて、自電源装置からの電力の出力を制御し、
前記第２の電源装置から前記負荷機器に供給する電力の不足のみを前記第１の電源装置が賄う第２の優先モードにおいて、前記第３の電流センサの出力に基づいて、自電源装置からの電力の出力を制御することを特徴とする給電システム。
【請求項２】
前記第２の電源装置は、前記第１の優先モードにおいて、前記第２の電流センサの出力に基づいて、前記第１の電源装置が規定出力で運転するまで自電源装置からの電力の出力を停止することを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
【請求項３】
前記第２の電源装置は、前記第１の優先モードにおいて、前記第２の電流センサの出力に基づいて前記第１の電源装置が規定出力で運転していることを確認し、且つ、前記第１の電流センサの出力に基づいて前記系統電源からの買電を検出した場合に、自電源装置から電力を出力することを特徴とする請求項２に記載の給電システム。
【請求項４】
前記第２の電源装置は、前記第２の優先モードにおいて、前記第３の電流センサの出力に基づいて前記系統電源への逆潮流を防止しながら、自電源装置から電力を出力することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の給電システム。
【請求項５】
前記第１の電流センサ、前記第２の電流センサ、及び前記第３の電流センサのそれぞれの出力と、前記第２の電源装置と、の間に設けられた入力切り替え部をさらに有し、
前記入力切り替え部は、前記第２の電源装置の優先モードに応じて、前記第１の電流センサの出力、前記第２の電流センサの出力、及び前記第３の電流センサの出力の中から、前記第２の電源装置への入力を切り替えることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の給電システム。
【請求項６】
前記第１の電源装置の出力電力単価と、前記第２の電源装置の出力電力単価と、に基づいて、前記第２の電源装置の優先モードを切り替えるよう制御する制御装置をさらに有することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の給電システム。
【請求項７】
制御装置をさらに有し、
前記第１の電源装置又は前記第２の電源装置は、貯湯装置が併設された燃料電池であり、
前記制御装置は、前記貯湯装置における貯湯量に基づいて、前記第２の電源装置の優先モードを切り替えるよう制御することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の給電システム。
【請求項８】
系統電源と負荷機器との間に設けられた系統電源ラインと電気的に接続された第１の電源装置及び第２の電源装置を有し、
前記第１の電源装置の電源ラインは、第１の合流点で前記系統電源ラインと合流し、
前記第２の電源装置の電源ラインは、前記第１の合流点よりも前記負荷機器側に設けられた第２の合流点で前記系統電源ラインと合流する給電システムであって、
前記系統電源と前記第１の合流点との間で前記系統電源ライン上に設けられた第１の電流センサと、
前記第１の電源装置と前記第１の合流点との間で前記第１の電源装置の電源ライン上に設けられた第２の電流センサと、を有し、
前記第２の電源装置は、前記第１の電源装置から前記負荷機器に供給する電力の不足分のみを前記第２の電源装置が賄う第１の優先モードにおいて、前記第１の電流センサ及び前記第２の電流センサの出力に基づいて、自電源装置からの電力の出力を制御することを特徴とする給電システム。
【請求項９】
系統電源と負荷機器との間に設けられた系統電源ラインと電気的に接続される電源装置であって、
前記系統電源と第１の合流点との間で前記系統電源ライン上に設けられた第１の電流センサと、
他の電源装置と前記第１の合流点との間で前記他の電源装置の電源ライン上に設けられた第２の電流センサと、
前記第１の合流点と前記第２の合流点との間で前記系統電源ライン上に設けられた第３の電流センサと、を有し、
前記他の電源装置の電源ラインは、前記第１の合流点で前記系統電源ラインと合流し、
前記電源装置の電源ラインは、前記第１の合流点よりも前記負荷機器側に設けられた前記第２の合流点で前記系統電源ラインと合流し、
前記電源装置は、
前記他の電源装置から前記負荷機器に供給する電力の不足分のみを前記電源装置が賄う第１の優先モードにおいて、前記第１の電流センサ及び前記第２の電流センサの出力に基づいて、自電源装置からの電力の出力を制御し、
前記電源装置から前記負荷機器に供給する電力の不足のみを前記他の電源装置が賄う第２の優先モードにおいて、前記第３の電流センサの出力に基づいて、自電源装置からの電力の出力を制御することを特徴とする電源装置。
【請求項１０】
系統電源と負荷機器との間に設けられた系統電源ラインと電気的に接続される電源装置であって、
前記系統電源と第１の合流点との間で前記系統電源ライン上に設けられた第１の電流センサと、
他の電源装置と前記第１の合流点との間で前記他の電源装置の電源ライン上に設けられた第２の電流センサと、を有し、
前記他の電源装置の電源ラインは、前記第１の合流点で前記系統電源ラインと合流し、
前記電源装置の電源ラインは、前記第１の合流点よりも前記負荷機器側に設けられた前記第２の合流点で前記系統電源ラインと合流し、
前記電源装置は、前記他の電源装置から前記負荷機器に供給する電力の不足分のみを前記電源装置が賄う第１の優先モードにおいて、前記第１の電流センサ及び前記第２の電流センサの出力に基づいて、自電源装置からの電力の出力を制御することを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電源装置が併用される給電システム及び電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力の需要家において分散型の電源装置の普及が進んでいる。
【０００３】
近年では、複数の電源装置を併用するケースも増えてきている。例えば、燃料電池が設置された需要家に蓄電池を導入することで、燃料電池から負荷機器に供給する電力の不足分を蓄電池によって賄うことができる（特許文献１参照）。
【０００４】
また、燃料電池及び蓄電池などの電源装置は、系統電源への逆潮流が禁止されていることがある。この場合、逆潮流を防止するための電流センサを系統電源ライン上に設け、当該電力センサの出力に基づいて、逆潮流が生じないよう電源装置の出力を制御することが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３６２７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電源装置（例えば、燃料電池）が既に設置されている需要家に、新たに電源装置（例えば、蓄電池）が設置された場合、優先的に使用する電源装置を状況に応じて切り替えることが望ましい。
【０００７】
しかしながら、逆潮流が禁止されている場合、及び／又は電源装置間で通信を行うことができない場合などにおいては、優先的に使用する電源装置を切り替え可能とすることは困難であった。
【０００８】
そこで、本発明は、優先的に使用する電源装置を切り替え可能な給電システム及び電源装置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】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。
【００１０】
本発明の給電システムは、系統電源（系統電源１）と負荷機器（負荷機器２）との間に設けられた系統電源ライン（系統電源ラインＬ０）と電気的に接続された第１の電源装置（電源装置１０）及び第２の電源装置（電源装置２０）を有し、前記第１の電源装置の電源ライン（電源ラインＬ１）は、第１の合流点（合流点Ｐ１）で前記系統電源ラインと合流し、前記第２の電源装置の電源ライン（電源ラインＬ２）は、前記第１の合流点よりも前記負荷機器側に設けられた第２の合流点（合流点Ｐ２）で前記系統電源ラインと合流する給電システムであって、前記系統電源と前記第１の合流点との間で前記系統電源ライン上に設けられた第１の電流センサ（電流センサＣＴ２−１）と、前記第１の電源装置と前記第１の合流点との間で前記第１の電源装置の電源ライン上に設けられた第２の電流センサ（電流センサＣＴ２−２）と、前記第１の合流点と前記第２の合流点との間で前記系統電源ライン上に設けられた第３の電流センサ（電流センサＣＴ２−３）と、を有し、前記第２の電源装置は、前記第１の電流センサ、前記第２の電流センサ、及び前記第３の電流センサのそれぞれの出力に基づいて、自電源装置からの電力の出力を制御することを特徴とする。
【００１１】
前記第２の電源装置は、前記第１の電源装置を優先的に使用する第１の優先モードにおいて、前記第２の電流センサの出力に基づいて、前記第１の電源装置が規定出力で運転するまで自電源装置からの電力の出力を停止する。
【００１２】
前記第２の電源装置は、前記第１の優先モードにおいて、前記第２の電流センサの出力に基づいて前記第１の電源装置が規定出力で運転していることを確認し、且つ、前記第１の電流センサの出力に基づいて前記系統電源からの買電を検出した場合に、自電源装置から電力を出力する。
【００１３】
前記第２の電源装置は、前記第２の電源装置を優先的に使用する第２の優先モードにおいて、前記第３の電流センサの出力に基づいて前記系統電源への逆潮流を防止しながら、自電源装置から電力を出力する。
【００１４】
上述した給電システムは、前記第１の電流センサ、前記第２の電流センサ、及び前記第３の電流センサのそれぞれの出力と、前記第２の電源装置と、の間に設けられた入力切り替え部（入力切り替え部２０Ｂ）をさらに有し、前記入力切り替え部は、前記第２の電源装置の優先モードに応じて、前記第１の電流センサの出力、前記第２の電流センサの出力、及び前記第３の電流センサの出力の中から、前記第２の電源装置への入力を切り替える。
【００１５】
上述した給電システムは、前記第１の電源装置の出力電力単価と、前記第２の電源装置の出力電力単価と、に基づいて、前記第２の電源装置の優先モードを切り替えるよう制御する制御装置（ＥＭＳ３０）をさらに有する。
【００１６】
上述した給電システムは、制御装置（ＥＭＳ３０）をさらに有し、前記第１の電源装置又は前記第２の電源装置は、貯湯装置（貯湯ユニット１０Ｂ）が併設された燃料電池（燃料電池ユニット１０Ａ）であり、前記制御装置は、前記貯湯装置における貯湯量に基づいて、前記第２の電源装置の優先モードを切り替えるよう制御する。
【００１７】
本発明の給電システムは、系統電源と負荷機器との間に設けられた系統電源ラインと電気的に接続された第１の電源装置及び第２の電源装置を有し、前記第１の電源装置の電源ラインは、第１の合流点で前記系統電源ラインと合流し、前記第２の電源装置の電源ラインは、前記第１の合流点よりも前記負荷機器側に設けられた第２の合流点で前記系統電源ラインと合流する給電システムであって、前記系統電源と前記第１の合流点との間で前記系統電源ライン上に設けられた第１の電流センサと、前記第１の電源装置と前記第１の合流点との間で前記第１の電源装置の電源ライン上に設けられた第２の電流センサと、を有し、前記第２の電源装置は、前記第１の電源装置を優先的に使用する第１の優先モードにおいて、前記第１の電流センサ及び前記第２の電流センサのそれぞれの出力に基づいて、自電源装置からの電力の出力を制御することを特徴とする。
【００１８】
本発明の電源装置は、系統電源と負荷機器との間に設けられた系統電源ラインと電気的に接続される電源装置（電源装置２０）であって、前記系統電源と第１の合流点との間で前記系統電源ライン上に設けられた第１の電流センサと、他の電源装置（電源装置１０）と前記第１の合流点との間で前記他の電源装置の電源ライン上に設けられた第２の電流センサと、前記第１の合流点と前記第２の合流点との間で前記系統電源ライン上に設けられた第３の電流センサと、を有し、前記他の電源装置の電源ラインは、前記第１の合流点で前記系統電源ラインと合流し、前記電源装置の電源ラインは、前記第１の合流点よりも前記負荷機器側に設けられた前記第２の合流点で前記系統電源ラインと合流し、前記電源装置は、前記第１の電流センサ、前記第２の電流センサ、及び前記第３の電流センサのそれぞれの出力に基づいて、自電源装置からの電力の出力を制御することを特徴とする。
【００１９】
本発明の電源装置は、系統電源と負荷機器との間に設けられた系統電源ラインと電気的に接続される電源装置（電源装置２０）であって、前記系統電源と第１の合流点との間で前記系統電源ライン上に設けられた第１の電流センサと、他の電源装置（電源装置１０）と前記第１の合流点との間で前記他の電源装置の電源ライン上に設けられた第２の電流センサと、を有し、前記他の電源装置の電源ラインは、前記第１の合流点で前記系統電源ラインと合流し、前記電源装置の電源ラインは、前記第１の合流点よりも前記負荷機器側に設けられた前記第２の合流点で前記系統電源ラインと合流し、前記電源装置は、前記他の電源装置を優先的に使用する第１の優先モードにおいて、前記第１の電流センサ及び前記第２の電流センサのそれぞれの出力に基づいて、自電源装置からの電力の出力を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、優先的に使用する電源装置を切り替え可能な給電システム及び電源装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る給電システムの構成図である。
【図２】第１の優先モード時における電源装置の動作フロー図である。
【図３】第２の優先モード時における電源装置の動作フロー図である。
【図４】本発明の実施形態の第１の比較例を示す。
【図５】本発明の実施形態の第２の比較例を示す。
【図６】本発明の実施形態の第３の比較例を示す。
【図７】本発明の実施例に係る給電システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図面を参照して、本発明の実施形態及び実施例を説明する。以下の実施形態及び実施例に係る図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付す。
【００２３】
［実施形態］
（システム構成）
図１は、本実施形態に係る給電システムの構成図である。
【００２４】
本実施形態では、電源装置１０が既に設置されている需要家に、新たに電源装置２０が設置された場合のシステム構成を説明する。また、図１において、ブロック間の実線は電源ラインを示し、ブロック間の破線は制御ラインを示す。制御ラインは有線であってもよく、無線であってもよい。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態に係る給電システムは、電力を消費する負荷機器２と、負荷機器２に供給すべき電力を出力する電源装置１０と、負荷機器２に供給すべき電力を出力する電源装置２０と、を有する。
【００２６】
電源装置１０及び電源装置２０は、系統電源１への逆潮流が禁止された電源装置である。例えば、電源装置１０は燃料電池であり、電源装置２０は蓄電池である。あるいは、電源装置１０は蓄電池であり、電源装置２０は燃料電池であってもよい。
【００２７】
電源装置１０は、電源装置２０よりも先に需要家に設置された電源装置であって、他の電源装置との通信を行う機能を有していない。このため、電源装置１０は、新たに設置される電源装置２０との通信を行うことができない。
【００２８】
電源装置１０には、制御ラインを介して、逆潮流を防止するための電流センサＣＴ１が接続される。電源装置２０には、制御ラインを介して、電流センサＣＴ２−１、ＣＴ２−２、及びＣＴ２−３が接続される。
【００２９】
系統電源１と負荷機器２との間には、系統電源１からの電力を負荷機器２に供給するための系統電源ラインＬ０が設けられる。
【００３０】
系統電源ラインＬ０には、電源ラインＬ１を介して電源装置１０が接続される。電源ラインＬ１は、合流点Ｐ１で系統電源ラインＬ０と合流する。電源装置１０から出力される電力は、電源ラインＬ１及び系統電源ラインＬ０を介して負荷機器２に供給される。すなわち、電源装置１０は、系統電源１との連系運転を行う。
【００３１】
電源装置１０の電流センサＣＴ１は、系統電源１と合流点Ｐ１との間で系統電源ラインＬ０上に設けられる。電源装置１０は、電流センサＣＴ１の出力に基づいて、自電源装置からの電力の出力を制御する。詳細には、電源装置１０は、自電源装置の出力が電流センサＣＴ１よりも系統電源１側に流れないよう（すなわち、逆潮流が生じないよう）制御する。また、電源装置１０は、電流センサＣＴ１の出力に応じて系統電源１からの電力供給量（買電量）を検出し、系統電源１からの電力供給量が例えばゼロになるように自電源装置の出力を制御する。
【００３２】
また、系統電源ラインＬ０には、電源ラインＬ２を介して電源装置２０が接続される。電源ラインＬ２は、合流点Ｐ２で系統電源ラインＬ０と合流する。ここで、合流点Ｐ２は、合流点Ｐ１よりも負荷機器２側に設けられる。電源装置２０から出力される電力は、電源ラインＬ２及び系統電源ラインＬ０を介して負荷機器２に供給される。すなわち、電源装置２０は、系統電源１との連系運転を行う。
【００３３】
電源装置２０の電流センサＣＴ２−１は、系統電源１と合流点Ｐ１との間で系統電源ラインＬ０上に設けられる。電源装置２０の電流センサＣＴ２−２は、電源装置１０と合流点Ｐ１との間で電源装置１０の電源ラインＬ１上に設けられる。電源装置２０の電流センサＣＴ２−３は、合流点Ｐ１と合流点Ｐ２との間で系統電源ラインＬ０上に設けられる。電源装置２０は、電流センサＣＴ２−１、電流センサＣＴ２−２、及び電流センサＣＴ２−３のそれぞれの出力に基づいて、自電源装置からの電力の出力を制御する。
【００３４】
詳細には、電源装置２０は、電源装置１０を優先的に使用する第１の優先モードにおいて、電流センサＣＴ２−２の出力に応じて電源装置１０の出力を検出し、電源装置１０が規定出力で運転しているか否かを確認する。ここで、規定出力とは、例えば定格出力（通常、最大出力）である。そして、電源装置２０は、電源装置１０が規定出力で運転するまで自電源装置からの電力の出力を停止する。また、電源装置２０は、第１の優先モードにおいて、電流センサＣＴ２−２の出力に基づいて電源装置１０が規定出力で運転していることを確認し、且つ、電流センサＣＴ２−１の出力に基づいて系統電源１からの買電（すなわち、系統電源１からの電力供給）を検出した場合に、自電源装置から電力を出力する。
【００３５】
これにより、第１の優先モードでは、電源装置１０から負荷機器２に供給する電力の不足分のみを電源装置２０の出力によって賄う。よって、第１の優先モードでは、電源装置１０から負荷機器２に供給する電力に不足が生じない場合には、電源装置２０は電力を出力しない。したがって、第１の優先モードは、例えば電源装置１０の出力電力単価が電源装置２０の出力電力単価よりも安い場合に好適である。
【００３６】
電源装置２０は、電源装置２０を優先的に使用する第２の優先モードにおいて、電流センサＣＴ２−３の出力に基づいて系統電源１への逆潮流を防止しながら、自電源装置から電力を出力する。詳細には、電源装置２０は、電流センサＣＴ２−３の出力に応じて系統電源１及び電源装置１０からの電力供給量を検出し、当該電力供給量が例えばゼロになるように自電源装置の出力を制御する。
【００３７】
これにより、第２の優先モードでは、電源装置２０から負荷機器２に供給する電力の不足分のみを電源装置１０によって賄う。よって、第２の優先モードでは、電源装置２０から負荷機器２に供給する電力に不足が生じない場合には、電源装置１０は電力を出力しない。したがって、第２の優先モードは、例えば電源装置２０の出力電力単価が電源装置１０の出力電力単価よりも安い場合に好適である。
【００３８】
このように、本実施形態によれば、逆潮流が禁止されている場合で、且つ電源装置１０，２０間で通信を行うことができない場合でも、優先的に使用する電源装置の切り替え（すなわち、第１の優先モードと第２の優先モードとのモード切り替え）が可能になる。
【００３９】
なお、モード切り替えは、例えば、電源装置２０に対するユーザ操作により行ってもよく、電源装置２０に予め設定された切り替え基準により行ってもよく、電源装置２０の外部の装置からの指示により行ってもよい。
【００４０】
（動作フロー）
図２は、第１の優先モード時における電源装置２０の動作フロー図である。
【００４１】
図２に示すように、ステップＳ１１において、電源装置２０は、電流センサＣＴ２−２の出力に応じて電源装置１０の出力を検出し、電源装置１０が規定出力で運転しているか否かを確認する。電源装置１０が規定出力で運転している場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、処理をステップＳ１２に進める。
【００４２】
ステップＳ１２において、電源装置２０は、電流センサＣＴ２−１の出力に応じて系統電源１からの供給電力量を検出し、系統電源１からの買電の有無を確認する。系統電源１からの買電がある場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、処理をステップＳ１３に進める。
【００４３】
ステップＳ１３において、電源装置２０は、CT2-1の出力に基づいて系統電源１への逆潮流を防止しながら、自電源装置から電力を出力する。この場合、電源装置２０は、自電源装置からの出力を上げるように動作する。なお、ステップＳ１２において、系統電源１からの買電がない場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、電源装置２０は、少なくとも自電源装置からの出力を上げない(例えば、下げる)ように動作する。その後、処理をステップＳ１１に戻す。
【００４４】
図３は、第２の優先モード時における電源装置２０の動作フロー図である。
【００４５】
図３に示すように、ステップＳ２１において、電源装置２０は、電流センサＣＴ２−３の出力のみに基づいて系統電源１への逆潮流を防止しながら、自電源装置から電力を出力する。
【００４６】
（比較例）
次に、図４から図６を参照して、上述した実施形態の比較例を説明する。
【００４７】
図４に示す第１の比較例は、電源装置２０の電流センサＣＴ２が１つであり、当該電流センサＣＴ２が合流点Ｐ１と合流点Ｐ２との間に設けられている。このような構成は、電源装置２０が常に優先的に使用され、電源装置１０を優先的に使用することができない。
【００４８】
図５に示す第２の比較例は、電源装置１０及び電源装置２０の系統電源ラインＬ０への接続位置が逆である。すなわち、合流点Ｐ２が合流点Ｐ１よりも系統電源１側に設けられる。また、電源装置２０の電流センサＣＴ２は１つであり、当該電流センサＣＴ２が系統電源１と合流点Ｐ２との間に設けられる。電源装置１０の電流センサＣＴ１は合流点Ｐ１と合流点Ｐ２との間に設けられる。このような構成は、電源装置１０が常に優先的に使用され、電源装置２０を優先的に使用することができない。
【００４９】
図６に示す第３の比較例は、電源装置２０の電流センサＣＴ２が１つであり、当該電流センサＣＴ２が、電流センサＣＴ１と同様に系統電源１と合流点Ｐ１との間に設けられている。このような構成は、電源装置１０及び電源装置２０が同時に出力を開始／停止することがあり、安定した動作を行うことが困難である。
【００５０】
これに対し、上述した実施形態によれば、安定した動作を行うことが可能であって、且つ優先的に使用する電源装置の切り替え（すなわち、第１の優先モードと第２の優先モードとのモード切り替え）を行うことができる。
【００５１】
［実施例］
次に、電源装置１０が燃料電池（燃料電池ユニット）であり、電源装置２０が蓄電池（蓄電池ユニット）である場合の給電システムの実施例を説明する。ただし、上述した実施形態と共通する構成については説明を省略する。
【００５２】
図７は、本実施例に係る給電システムのブロック図である。図７において、ブロック間の実線は電源ラインを示し、ブロック間の破線は制御ラインを示す。
【００５３】
図７に示すように、本実施例に係る給電システムは、系統電源１、複数の負荷機器２、燃料電池ユニット１０Ａ、貯湯ユニット１０Ｂ、蓄電池ユニット２０Ａ、入力切り替え部２０Ｂ、及びエネルギー管理システム（ＥＭＳ）３０を有する。負荷機器２は、交流（ＡＣ）電力を消費して動作する機器であり、例えば家電機器、業務用機器等である。
【００５４】
燃料電池ユニット１０Ａの電源ラインＬ１は、合流点Ｐ１で系統電源ラインＬ０と合流する。蓄電池ユニット２０Ａの電源ラインＬ２は、合流点Ｐ２で系統電源ラインＬ０と合流する。
【００５５】
燃料電池ユニット１０Ａは、燃料電池１１及び燃料電池制御部１２を含む。
【００５６】
燃料電池１１は、系統電源１との連系運転を行う。燃料電池１１は、燃料電池本体１１ａ及び燃料電池パワーコンディショナ（ＰＣＳ）１１ｂを含む。燃料電池本体１１ａは、天然ガスなどから取り出した水素と空気中の酸素との化学反応により発電を行い、直流（ＤＣ）電力を燃料電池ＰＣＳ１１ｂに出力する。燃料電池本体１１ａにおける発電量は、燃料電池本体１１ａで消費されるガス及び空気の量に応じて変化する。また、ガス及び空気の量は、燃料電池制御部１２によって制御される。燃料電池ＰＣＳ１１ｂは、燃料電池本体１１ａからのＤＣ電力をＡＣに変換し、電源ラインＬ１を介してＡＣ電力を出力する。燃料電池１１の出力電力は、系統電源１への逆潮流（売電）が許容されていない。
【００５７】
燃料電池制御部１２は、電流センサＣＴ１の出力に基づいて、負荷追従運転を行うよう燃料電池１１を制御する。例えば、燃料電池制御部１２は、系統電源１からの買電が例えばゼロになるように燃料電池１１の目標出力電力を設定し、燃料電池１１の出力が当該目標出力電力になるように燃料電池１１を制御する。
【００５８】
貯湯ユニット１０Ｂは、例えば貯湯ユニット１０Ｂが併設される。貯湯ユニット１０Ｂは、燃料電池１１での発電時に生じる排熱を熱交換して得られたお湯を貯える。貯湯ユニット１０Ｂにおける貯湯量は、制御ラインを介してＥＭＳ３０に通知される。
【００５９】
蓄電池ユニット２０Ａは、蓄電池２１及び蓄電池制御部２２を含む。
【００６０】
蓄電池２１は、系統電源１との連系運転を行う。蓄電池２１は、蓄電池本体２１ａ及び蓄電池ＰＣＳ２１ｂを含む。蓄電池本体２１ａは、蓄電池ＰＣＳ２１ｂから出力されるＤＣ電力を充電する。また、蓄電池本体２１ａは、放電により、ＤＣ電力を蓄電池ＰＣＳ２１ｂに出力する。蓄電池ＰＣＳ２１ｂは、蓄電池本体２１ａの充電時において、電源ラインＬ２を介して入力されるＡＣ電力をＤＣに変換し、ＤＣ電力を蓄電池本体２１ａに出力する。また、蓄電池ＰＣＳ２１ｂは、蓄電池本体２１ａの放電時において、蓄電池本体２１ａからのＤＣ電力をＡＣに変換し、電源ラインＬ２を介してＡＣ電力を出力する。蓄電池２１の出力電力は系統電源１への逆潮流（売電）が許容されていない。
【００６１】
蓄電池制御部２２は、電流センサＣＴ２−１、電流センサＣＴ２−２、電流センサＣＴ２−３のそれぞれの出力に基づいて、蓄電池２１からの電力の出力（放電）を制御する。また、蓄電池制御部２２は、図２及び図３に示すフローを実施する。上述した第１の優先モードは、本実施例では燃料電池１１を優先的に使用するモード（以下、「燃料電池優先モード」と称する）である。一方、上述した第２の優先モードは、本実施例では蓄電池２１を優先的に使用するモード（以下、「蓄電池優先モード」と称する）である。
【００６２】
入力切り替え部２０Ｂは、蓄電池ユニット２０Ａに併設される。入力切り替え部２０Ｂは、電流センサＣＴ２−１、電流センサＣＴ２−２、及び電流センサＣＴ２−３のそれぞれの出力と、電源装置２０と、の間に設けられる。入力切り替え部２０Ｂは、電源装置２０の優先モード（燃料電池優先モード、蓄電池優先モード）に応じて、電流センサＣＴ２−１の出力、電流センサＣＴ２−２の出力、及び電流センサＣＴ２−３の出力の中から、電源装置２０への入力を切り替える。
【００６３】
電源装置２０がセンサ用の入力を１つしか有していない場合、３つの電流センサ（ＣＴ２−１、ＣＴ２−２、及びＣＴ２−３）に対応できない。よって、本実施例では、電源装置２０のセンサ用入力が１つであっても３つの電流センサ（ＣＴ２−１、ＣＴ２−２、及びＣＴ２−３）に対応できるように、入力切り替え部２０Ｂで入力切り替えを行う。
【００６４】
ＥＭＳ３０は、需要家における電力管理を行う。本実施例においてＥＭＳ３０は制御装置に相当する。ＥＭＳ３０は、ＥＭＳ制御部３１及び記憶部３２を含む。
【００６５】
ＥＭＳ制御部３１は、負荷機器２の消費電力及び系統電源１からの買電量を管理したり、省電力のための制御を負荷機器２に対して行ったりする。本実施例では、ＥＭＳ制御部３１は、蓄電池ユニット２０Ａに対してモード切り替えコマンドを出力することで、燃料電池優先モードと蓄電池優先モードとを切り替える。また、ＥＭＳ制御部３１は、燃料電池優先モードであるか蓄電池優先モードであるかに応じて、入力切り替え部２０Ｂに対して入力切り替えコマンドを出力する。
【００６６】
記憶部３２は、燃料電池１１の発電単価と、蓄電池２１の放電単価と、を記憶している。これらの情報は、外部ネットワークから得られた情報であってもよく、ユーザ入力により得られた情報であってもよいが、適宜最新の情報に更新されることが好ましい。発電単価とは、例えば単位電力あたりの発電コスト（ガス料金）である。放電単価とは、例えば系統電源１からの電力で蓄電池２１が充電される場合は単位電力あたりの電気料金である。ＥＭＳ制御部３１は、燃料電池１１の発電単価と、蓄電池２１の放電単価と、に基づいて、単価が相対的に安い方を選択し、燃料電池優先モードと蓄電池優先モードとを切り替える。
【００６７】
あるいは、ＥＭＳ制御部３１は、貯湯ユニット１０Ｂにおける貯湯量に基づいて、燃料電池優先モードと蓄電池優先モードとを切り替えてもよい。例えば、ＥＭＳ制御部３１は、貯湯ユニット１０Ｂにおける貯湯量が所望の貯湯量に達するまでは燃料電池優先モードを選択し、貯湯ユニット１０Ｂにおける貯湯量が所望の貯湯量に達した後は蓄電池優先モードを選択する。
【符号の説明】
【００６８】
Ｌ０…系統電源ライン、Ｌ１，Ｌ２…電源ライン、Ｐ１，Ｐ２…合流点、１…系統電源、２…負荷機器、ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ２−１，ＣＴ２−２，ＣＴ２−３…電流センサ、１０，２０…電源装置、１０Ａ…燃料電池ユニット、１０Ｂ…貯湯ユニット、１１…燃料電池、１１ａ…燃料電池本体、１１ｂ…燃料電池ＰＣＳ、１２…燃料電池制御部、２０Ａ…蓄電池ユニット、２０Ｂ…入力切替部、２１…蓄電池、２１ａ…蓄電池本体、２１ｂ…蓄電池ＰＣＳ、２２…蓄電池制御部、３０…ＥＭＳ、３１…ＥＭＳ制御部、３２…記憶部
【図１】
0005940309.tif 000002
【図２】
0005940309.tif 000003
【図３】
0005940309.tif 000004
【図４】
0005940309.tif 000005
【図５】
0005940309.tif 000006
【図６】
0005940309.tif 000007
【図７】
0005940309.tif 000008