(57)【要約】  太陽電池から供給される直流電力を交流電力に変換して出力するパワーコンディショナは、商用電源が交流電力を供給している通常時に、商用電源が接続された幹線電路および分岐電路に交流電力を供給する連系出力部と、商用電源が交流電力の供給を停止している停電時に、充放電ユニットへ交流電力を供給する自立コンセントとを備える。パワーコンディショナは、商用電源が交流電力を供給している通常時に系統連系運転を行い、商用電源が交流電力の供給を停止している停電時に自立運転を行う。充放電ユニットは、停電時において、自立コンセントから供給される交流電力を用いて蓄電池ユニットを充電する、または自立コンセントから供給される交流電力を機器へ供給する。
2012165365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散電源から供給される直流電力を交流電力に変換して出力するパワーコンディショナと、電気エネルギーを蓄積する蓄電池ユニットと、前記蓄電池ユニットを充電し、前記蓄電池ユニットの充電電力を交流電力に変換して出力する充放電ユニットとを備えた電力供給システムであって、
前記パワーコンディショナは、商用電源が交流電力を供給している通常時に系統連系運転を行い、前記商用電源が交流電力の供給を停止している停電時に自立運転を行い、
前記充放電ユニットは、前記自立運転時の前記パワーコンディショナから供給される交流電力を用い、前記蓄電池ユニットを充電する、または交流電力を機器へ供給する
ことを特徴とする電力供給システム。
【請求項２】
前記パワーコンディショナと前記充放電ユニットとのうちいずれか一方は、前記商用電源による交流電力の供給状況をいずれか他方へ通知することを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
【請求項３】
停電時に前記分散電源が直流電力を出力している場合、前記パワーコンディショナが前記機器および前記充放電ユニットへ交流電力を供給する第１の供給モードで動作し、
停電時に前記分散電源が直流電力を出力していない場合、前記充放電ユニットが前記蓄電池ユニットの充電電力を交流電力に変換して前記機器へ供給する第２の供給モードで動作する
ことを特徴とする請求項１または２記載の電力供給システム。
【請求項４】
停電時において前記パワーコンディショナの系統連系運転と自立運転とをユーザ操作によって切り替える操作部を備え、
前記操作部の操作によって前記パワーコンディショナが自立運転を行っている場合、前記分散電源による直流電力の出力状況に応じて、前記第１および第２の供給モードのそれぞれを切り替える
ことを特徴とする請求項３記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記商用電源による交流電力の供給スケジュールに基づいて、通常時から停電時に切り替わる前に、前記パワーコンディショナは自立運転を開始することを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記商用電源による交流電力の供給スケジュールに基づいて、前記パワーコンディショナが自立運転を行う期間に関する情報を報知する報知部を備えることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記パワーコンディショナは、地震の未発生時に系統連系運転を行い、地震の発生時に自立運転を行うことを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の電力供給システム。
【請求項８】
前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時に前記機器へ交流電力を供給する出力部を備えることを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の電力供給システム。
【請求項９】
前記機器の接続先を前記出力部または主電路に切り替える切替部を備えることを特徴とする請求項８記載の電力供給システム。
【請求項１０】
前記切替部は、前記パワーコンディショナの自立運転時に前記機器の接続先を前記出力部に切り替えることを特徴とする請求項９記載の電力供給システム。
【請求項１１】
前記切替部は、ユーザ操作によって、前記機器の接続先を前記出力部に切り替えられることを特徴とする請求項９記載の電力供給システム。
【請求項１２】
前記パワーコンディショナの自立運転時に前記出力部から交流電力を供給する際に、前記出力部から前記機器までの電路における異常を検出する異常検出部を備え、
前記充放電ユニットは、前記異常検出部が異常を検出した場合、前記出力部から交流電力の供給を停止する
ことを特徴とする請求項８乃至１１いずれか記載の電力供給システム。
【請求項１３】
前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時に前記出力部が前記機器へ交流電力を供給する可否を設定する自立出力設定部を備えることを特徴とする請求項８乃至１２いずれか記載の電力供給システム。
【請求項１４】
前記充放電ユニットと前記蓄電池ユニットとの組を複数備えることを特徴とする請求項１乃至１３いずれか記載の電力供給システム。
【請求項１５】
前記パワーコンディショナは、複数の前記充放電ユニットのそれぞれが交流電力を供給する前記機器の運用パターンに基づいて、複数の前記充放電ユニットのそれぞれに供給する交流電力を配分することを特徴とする請求項１４記載の電力供給システム。
【請求項１６】
前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時において、前記パワーコンディショナから供給される交流電力を用いて前記蓄電池ユニットを充電する第１の動作モード、前記蓄電池ユニットの充電電力から変換した交流電力を前記機器へ供給する第２の動作モード、前記パワーコンディショナから供給される交流電力を用いて前記蓄電池ユニットを充電するとともに、前記蓄電池ユニットの充電電力を交流電力に変換して前記機器へ供給する第３の動作モードから選択したいずれかの動作モードで動作することを特徴とする請求項１乃至１５いずれか記載の電力供給システム。
【請求項１７】
前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時において、前記パワーコンディショナから供給される交流電力を用いて前記蓄電池ユニットを充電する第１の動作モード、前記蓄電池ユニットの充電電力から変換した交流電力を前記機器へ供給する第２の動作モード、前記パワーコンディショナから供給される交流電力を前記機器へ供給する第４の動作モードから選択したいずれかの動作モードで動作することを特徴とする請求項１乃至１５いずれか記載の電力供給システム。
【請求項１８】
前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時において、前記蓄電池ユニットの充電電力を交流電力に変換して前記機器へ供給し、前記蓄電池ユニットの残容量が所定値以下に低下した後、前記出力部から供給される交流電力を前記機器へ供給することを特徴とする請求項１乃至１５いずれか記載の電力供給システム。
【請求項１９】
前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時において、前記分散電源から供給される直流電力を用いて前記蓄電池ユニットを充電する、または前記分散電源から供給される直流電力を交流電力に変換して前記機器へ供給することを特徴とする請求項１乃至１８いずれか記載の電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光発電装置による発電電力を商用電源と組み合わせ、さらに２次電池に蓄電して、商用電源、太陽光発電、２次電池から機器へ電力を供給する電力供給システムがある（例えば、日本国特許公開２０１１−１５５０１号公報）。【０００３】
一般に、太陽電池が発電する直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナは、商用電源と協調して電力供給を行う系統連系運転と、商用電源と協調することなく電力供給を行う自立運転とを切替可能に構成されている。そして、パワーコンディショナは、自立運転を行う場合、商用電源が接続した系統連系運転専用の出力が遮断され、自立運転専用の出力（自立コンセント）からのみ交流電力を出力する。【０００４】
しかしながら、従来、このパワーコンディショナの自立運転専用の出力を用いて、太陽光発電装置による発電電力を蓄電して利用できるシステムがなかった。【０００５】
したがって、近年普及している太陽光発電装置等の分散電源を用いた電力供給システムでは、例えば停電時、地震発生時等のように、商用電源からの電力供給が困難な異常時において、パワーコンディショナの自立運転専用の出力から蓄電することができない。したがって、商用電源からの電力供給が困難な異常時における電力供給能力の向上が求められていた。
【発明の開示】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、パワーコンディショナの自立運転専用の出力から蓄電することができ、商用電源からの電力供給が困難な異常時における電力供給能力の向上を図ることができる電力供給システムを提供することにある。
【０００７】
本発明の電力供給システムは、分散電源から供給される直流電力を交流電力に変換して出力するパワーコンディショナと、電気エネルギーを蓄積する蓄電池ユニットと、前記蓄電池ユニットを充電し、前記蓄電池ユニットの充電電力を交流電力に変換して出力する充放電ユニットとを備えた電力供給システムであって、前記パワーコンディショナは、商用電源が交流電力を供給している通常時に系統連系運転を行い、前記商用電源が交流電力の供給を停止している停電時に自立運転を行い、前記充放電ユニットは、前記自立運転時の前記パワーコンディショナから供給される交流電力を用い、前記蓄電池ユニットを充電する、または交流電力を機器へ供給することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、パワーコンディショナの自立運転専用の出力から蓄電することができ、商用電源からの電力供給が困難な異常時における電力供給能力の向上を図ることができる。
【０００９】
この発明において、前記パワーコンディショナと前記充放電ユニットとのうちいずれか一方は、前記商用電源による交流電力の供給状況をいずれか他方へ通知することが好ましい。
【００１０】
この発明において、停電時に前記分散電源が直流電力を出力している場合、前記パワーコンディショナが前記機器および前記充放電ユニットへ交流電力を供給する第１の供給モードで動作し、停電時に前記分散電源が直流電力を出力していない場合、前記充放電ユニットが前記蓄電池ユニットの充電電力を交流電力に変換して前記機器へ供給する第２の供給モードで動作することが好ましい。
【００１１】
この発明において、停電時において前記パワーコンディショナの系統連系運転と自立運転とをユーザ操作によって切り替える操作部を備え、前記操作部の操作によって前記パワーコンディショナが自立運転を行っている場合、前記分散電源による直流電力の出力状況に応じて、前記第１および第２の供給モードのそれぞれを切り替えることが好ましい。
【００１２】
この発明において、前記商用電源による交流電力の供給スケジュールに基づいて、通常時から停電時に切り替わる前に、前記パワーコンディショナは自立運転を開始することが好ましい。
【００１３】
この発明において、前記商用電源による交流電力の供給スケジュールに基づいて、前記パワーコンディショナが自立運転を行う期間に関する情報を報知する報知部を備えることが好ましい。
【００１４】
この発明において、前記パワーコンディショナは、地震の未発生時に系統連系運転を行い、地震の発生時に自立運転を行うことが好ましい。
【００１５】
この発明において、前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時に前記機器へ交流電力を供給する出力部を備えることが好ましい。
【００１６】
この発明において、前記機器の接続先を前記出力部または主電路に切り替える切替部を備えることが好ましい。
【００１７】
この発明において、前記切替部は、前記パワーコンディショナの自立運転時に前記機器の接続先を前記出力部に切り替えることが好ましい。
【００１８】
この発明において、前記切替部は、ユーザ操作によって、前記機器の接続先を前記出力部に切り替えられることが好ましい。
【００１９】
この発明において、前記パワーコンディショナの自立運転時に前記出力部から交流電力を供給する際に、前記出力部から前記機器までの電路における異常を検出する異常検出部を備え、前記充放電ユニットは、前記異常検出部が異常を検出した場合、前記出力部から交流電力の供給を停止することが好ましい。
【００２０】
この発明において、前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時に前記出力部が前記機器へ交流電力を供給する可否を設定する自立出力設定部を備えることが好ましい。
【００２１】
この発明において、前記充放電ユニットと前記蓄電池ユニットとの組を複数備えることが好ましい。
【００２２】
この発明において、前記パワーコンディショナは、複数の前記充放電ユニットのそれぞれが交流電力を供給する前記機器の運用パターンに基づいて、複数の前記充放電ユニットのそれぞれに供給する交流電力を配分することが好ましい。
【００２３】
この発明において、前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時において、前記パワーコンディショナから供給される交流電力を用いて前記蓄電池ユニットを充電する第１の動作モード、前記蓄電池ユニットの充電電力から変換した交流電力を前記機器へ供給する第２の動作モード、前記パワーコンディショナから供給される交流電力を用いて前記蓄電池ユニットを充電するとともに、前記蓄電池ユニットの充電電力を交流電力に変換して前記機器へ供給する第３の動作モードから選択したいずれかの動作モードで動作することが好ましい。
【００２４】
この発明において、前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時において、前記パワーコンディショナから供給される交流電力を用いて前記蓄電池ユニットを充電する第１の動作モード、前記蓄電池ユニットの充電電力から変換した交流電力を前記機器へ供給する第２の動作モード、前記パワーコンディショナから供給される交流電力を前記機器へ供給する第４の動作モードから選択したいずれかの動作モードで動作することが好ましい。
【００２５】
この発明において、前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時において、前記蓄電池ユニットの充電電力を交流電力に変換して前記機器へ供給し、前記蓄電池ユニットの残容量が所定値以下に低下した後、前記出力部から供給される交流電力を前記機器へ供給することが好ましい。
【００２６】
この発明において、前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時において、前記分散電源から供給される直流電力を用いて前記蓄電池ユニットを充電する、または前記分散電源から供給される直流電力を交流電力に変換して前記機器へ供給することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明の好ましい実施形態をさらに詳細に記述する。本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な記述および添付図面に関連して一層良く理解されるものである。
【図１】実施形態１の電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態１の充放電ユニットの構成を示す回路図である。
【図３】実施形態２の電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態３の電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。
【図５Ａ】実施形態３の通常時における動作モードを示すブロック図である。
【図５Ｂ】実施形態３の通常時における動作モードを示すブロック図である。
【図５Ｃ】実施形態３の通常時における動作モードを示すブロック図である。
【図６Ａ】実施形態３の停電時における第２の動作モードを示すブロック図である。
【図６Ｂ】実施形態３の停電時における第４の動作モードを示すブロック図である。
【図６Ｃ】実施形態３の停電時における第１の動作モードを示すブロック図である。
【図７】実施形態５の電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。
【図８】実施形態５の通常時における供給モードを示すブロック図である。
【図９】実施形態５の停電時における第１の供給モードを示すブロック図である。
【図１０】実施形態５の停電時における第２の供給モードを示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。【００２９】
（実施形態１）
本実施形態の電力供給システムは、図１に示す構成を備えており、電力会社から電力を供給されている各需要家において用いられる。本システムは、連携盤１１、パワーコンディショナ１２、太陽電池１３、充放電ユニット１４、蓄電池ユニット１５、電力計測ユニット１６、情報モニタ端末１７、切替ボックス１８、接続箱１９、システムリモコン２０を主構成として備える。【００３０】
連携盤１１は、集合住宅の各住戸、戸建て住宅、工場、事務所等の需要家内に引き込まれた単相３線式２００Ｖ／１００Ｖの幹線電路Ｗａ１が接続され、電力会社の商用電源ＰＳから幹線電路Ｗａ１を介して商用電力が供給される。そして、連携盤１１は、主電源ブレーカ１１ａ、分岐ブレーカ１１ｂ、太陽光発電用ブレーカ１１ｃが収納されている。幹線電路Ｗａ１は、主電源ブレーカ１１ａを介して複数の分岐ブレーカ１１ｂに接続され、各分岐ブレーカ１１ｂを介して複数の分岐電路Ｗａ２に分岐する。分岐電路Ｗａ２のそれぞれは、照明機器、空調機器、家電機器等の機器Ｋ１が接続され、これらの機器Ｋ１へ交流電力を供給する。なお、幹線電路Ｗａ１と分岐電路Ｗａ２とが、本発明の主電路に相当する。【００３１】
本システムは、パワーコンディショナ１２と、太陽電池１３とで構成される太陽光発電装置を備える。太陽光によって太陽電池１３が発電した直流電力は、接続箱１９を介してパワーコンディショナ１２に供給され、パワーコンディショナ１２によって交流電力に変換される。パワーコンディショナ１２は、連携盤１１の太陽光発電用ブレーカ１１ｃを介して、主電源ブレーカ１１ａの一次側に接続され、交流出力を、商用電源ＰＳが供給する商用電力に協調させる系統連系運転機能を有する。そして、パワーコンディショナ１２が出力する交流電力は、太陽光発電用ブレーカ１１ｃおよび主電源ブレーカ１１ａおよび分岐ブレーカ１１ｂを介して分岐電路Ｗａ２へ供給される。そして、交流電力は、分岐電路Ｗａ２を経由して機器Ｋ１や機器Ｋ２へ供給される。パワーコンディショナ１２が出力する交流電力のうち、消費されなかった余剰分は、幹線電路Ｗａ１を介して商用電源ＰＳへ逆潮流（売電）する。【００３２】
さらに、本システムは、充放電ユニット１４と、蓄電池ユニット１５とで構成される蓄電装置を備える。蓄電池ユニット１５は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池で構成され、充放電ユニット１４によって充放電制御がなされる。【００３３】
充放電ユニット１４は、連携盤１１の分岐ブレーカ１１ｂに分岐電路Ｗａ２経由で接続しており、連携盤１１を介して供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電池ユニット１５を充電する。また、充放電ユニット１４は、蓄電池ユニット１５に蓄えられている直流電力を交流電力に変換し、交流電路Ｗａ４を介して後述の機器Ｋ２へ供給する。すなわち、充放電ユニット１４は、ＡＣ／ＤＣ変換機能とＤＣ／ＡＣ変換機能との両方を有する双方向電力変換部で構成される。なお、充放電ユニット１４は、その交流出力を、商用電源ＰＳが供給する商用電力に協調させる系統連系運転機能を有する。【００３４】
図２は、充放電ユニット１４の回路構成を示し、端子台１４ａ、フィルタ部１４ｂ、昇降圧部１４ｃ、コンデンサブロック１４ｄ、交直変換部１４ｅ、リアクトル１４ｆ、連系部１４ｇ、連系端子台１４ｈ、直流変換部１４ｉ、自立コンセント１４ｊを備える。【００３５】
蓄電池ユニット１５は、端子台１４ａに接続し、フィルタ部１４ｂを介して昇降圧部１４ｃに接続される。端子台１４ａは、温度ヒューズ等による加熱保護機能を有する。また、フィルタ部１４ｂは、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズに対するノイズフィルタとしての機能を有する。【００３６】
昇降圧部１４ｃでは、ヒューズＦ１、インダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ１の直列回路が、蓄電池ユニット１５の正極側に接続され、さらにスイッチング素子Ｑ２が、ヒューズＦ１およびインダクタＬ１を介してフィルタ部１４ｂの一端間に接続している。また、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２には、ダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ逆並列接続している。【００３７】
そして、制御回路Ｍ１が、スイッチング素子Ｑ１をオン状態に維持し、スイッチング素子Ｑ２をオン・オフ制御することによって、昇降圧部１４ｃは昇圧チョッパとして動作する。すなわち、蓄電池ユニット１５の直流電圧が昇圧されて、コンデンサブロック１４ｄに出力される。コンデンサブロック１４ｄは、１乃至複数の平滑用コンデンサＣ１で構成されており、昇降圧部１４ｃの出力電圧を平滑する。【００３８】
また、制御回路Ｍ１が、スイッチング素子Ｑ１をオン・オフ制御し、スイッチング素子Ｑ２をオフ状態に維持することによって、昇降圧部１４ｃは降圧チョッパとして動作する。すなわち、平滑用コンデンサＣ１の両端電圧が降圧されて、フィルタ部１４ｂおよび端子台１４ａを介して蓄電池ユニット１５に出力され、蓄電池ユニット１５が充電される。【００３９】
交直変換部１４ｅは、直列接続したスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２と直列接続したスイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４との並列回路が、平滑用コンデンサＣ１の両端間に接続されている。そして、スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４の各々は、ダイオードＤ１１〜Ｄ１４が逆並列接続されている。スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２およびスイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４の各接続中点は、リアクトル１４ｆを介して、連系部１４ｇに接続している。【００４０】
そして、制御回路Ｍ２が、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１４とスイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１３とを交互にオン・オフ駆動することによって、交直変換部１４ｅは、リアクトル１４ｆ側を出力とするＤＣ／ＡＣインバータとして動作する。この場合、交直変換部１４ｅは、平滑用コンデンサＣ１の直流電圧を交流電圧に変換して出力する。【００４１】
また、制御回路Ｍ２が、スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４をオフ状態に維持することによって、交直変換部１４ｅは、コンデンサブロック１４ｄ側を出力とする整流回路として動作する。この場合、交直変換部１４ｅは、分岐電路Ｗａ２から連系部１４ｇおよびリアクトル１４ｆを介して供給される交流電圧を直流電圧に変換して出力する。【００４２】
次に、連系端子台１４ｈは、分岐ブレーカ１１ｂからの分岐電路Ｗａ２が接続され、分岐電路Ｗａ２は、連系端子台１４ｈを介して連系部１４ｇに接続する。分岐電路Ｗａ２は、単相３線式２００Ｖの形態で構成されており、一対の電圧線と１本の中性線とが、連系端子台１４ｈに接続される。連系端子台１４ｈは、温度ヒューズ等による加熱保護機能を有する。【００４３】
連系部１４ｇにおいて、各線間にはバリスタ等の電圧保護素子ＶＲ１〜ＶＲ３が接続され、一方の電圧線と中性線にはヒューズＦ２，Ｆ３が介挿されている。また、中性線は、電圧保護素子ＶＲ４およびインダクタＬ２を介して接地されている。【００４４】
また、連系部１４ｇは、解列リレーＹ１、連系リレーＹ２、自立リレーＹ３、ノイズフィルタＮＦ１を備える。連系端子台１４ｈからの一対の電圧線は、直列接続された解列リレーＹ１、連系リレーＹ２、ノイズフィルタＮＦ１を介して、リアクトル部１４ｆの一端に接続する。リアクトル部１４ｆの他端は、交直変換部１４ｅのスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２およびスイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４の各接続中点に接続している。【００４５】
自立リレーＹ３は、連系リレーＹ２に並列接続しており、ノイズフィルタＮＦ１、自立リレーＹ３、自立コンセント１４ｊが直列接続している。【００４６】
ノイズフィルタＮＦ１は、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズに対するノイズフィルタとしての機能を有する。【００４７】
上記構成を備える充放電ユニット１４は、交直変換部１４ｅが整流回路として動作し、昇降圧部１４ｃが降圧チョッパとして動作することによって、分岐電路Ｗａ２から連系端子台１４ｈを介して供給される交流電力を直流電力に変換して、蓄電池ユニット１５を充電する。また、充放電ユニット１４は、昇降圧部１４ｃが昇圧チョッパとして動作し、交直変換部１４ｅがＤＣ／ＡＣインバータとして動作することによって、蓄電池ユニット１５の直流電力を交流電力に変換する。【００４８】
電力計測ユニット１６は、本システム内の３箇所における電力を測定している。１箇所目は、商用電源ＰＳおよびパワーコンディショナ１２から主電源ブレーカ１１ａを介して供給される交流電力である。２箇所目は、パワーコンディショナ１２が出力する交流電力である。３箇所目は、分岐電路Ｗａ２から充放電ユニット１４に供給される蓄電池ユニット１５の充電電力である。電力計測ユニット１６は、上記各箇所における電力測定データを、無線信号で情報モニタ端末１７へ送信し、情報モニタ端末１７は、上記各箇所における電力の測定結果を表示する。【００４９】
さらに、電力計測ユニット１６は、上記各箇所における電力測定データに基づいて、商用電源ＰＳが商用電力を供給している通常時と、商用電源ＰＳから商用電力の供給が停止している停電時との判別を行い、この判別結果（停電判別情報）を信号線Ｗｓを介して充放電ユニット１４へ送信する。充放電ユニット１４は、受信した停電判別情報に基づいて、通常時／停電時を認識することができる。さらに充放電ユニット１４は、停電判別情報を、信号線Ｗｓを介してパワーコンディショナ１２へ送信し、パワーコンディショナ１２は、通常時／停電時を認識して、系統連系運転と自立運転とを切り替えることができる。【００５０】
まず、商用電源ＰＳが商用電力を供給している通常時における各動作について説明する。【００５１】
パワーコンディショナ１２は、通常時において、図示しない連系リレーをオン（導通）し、太陽電池１３の発電電力から生成した交流電力を、連系出力部１２ａから太陽光発電用ブレーカ１１ｃおよび主電源ブレーカ１１ａおよび分岐ブレーカ１１ｂを介して分岐電路Ｗａ２へ供給する。すなわち、パワーコンディショナ１２は、通常時において、連携盤１１を介して交流電力を供給する。この場合、パワーコンディショナ１２に設けた自立コンセント１２ｂ（図１参照）には、太陽電池１３の発電電力から生成した交流電力が供給されていない。なお、連系出力部１２ａが、系統連系運転専用の出力であり、自立コンセント１２ｂが、自立運転専用の出力である。【００５２】
充放電ユニット１４は、通常時において、解列リレーＹ１および連系リレーＹ２をオン（導通）、自立リレーＹ３をオフ（遮断）し、分岐電路Ｗａ２から供給される交流電力を直流電力に変換して、蓄電池ユニット１５を充電する。【００５３】
すなわち、通常時において、機器Ｋ１の動作電力、および蓄電池ユニット１５の充電電力は、商用電源ＰＳおよびパワーコンディショナ１２から連携盤１１を介して供給される。パワーコンディショナ１２が出力する交流電力のうち、機器Ｋ１の動作電力および蓄電池ユニット１５の充電電力として消費されなかった余剰分は、幹線電路Ｗａ１を介して商用電源ＰＳへ逆潮流（売電）する。このように、パワーコンディショナ１２は、通常時において系統連系運転を行う。【００５４】
また、特定の分岐電路Ｗａ２は、通常時において、切替ボックス１８を介して交流電路Ｗａ５に接続している。切替ボックス１８は、交流電路Ｗａ５の接続先を分岐電路Ｗａ２または後述の交流電路Ｗａ４に切り替えるスイッチ手段を備えており、通常時においては、交流電路Ｗａ５の接続先を分岐電路Ｗａ２に切り替えている。したがって、通常時において、交流電路Ｗａ５に接続している機器Ｋ２の動作電力は、商用電源ＰＳおよびパワーコンディショナ１２から供給される。【００５５】
次に、商用電源ＰＳが商用電力の供給を停止している停電時における動作について説明する。【００５６】
パワーコンディショナ１２は、停電時において、図示しない連系リレーをオフ（遮断）することによって、太陽電池１３の発電電力から生成した交流電力は、連携盤１１側へ出力されなくなる。すなわち、機器Ｋ１は動作電力が供給されなくなり、蓄電池ユニット１５の充電電力も、商用電源ＰＳおよびパワーコンディショナ１２から連携盤１１を介して供給されなくなる。【００５７】
しかしながら、パワーコンディショナ１２は、停電時において、自己に設けている自立コンセント１２ｂ（図１参照）に、太陽電池１３の発電電力から生成した交流電力を供給する。すなわち、パワーコンディショナ１２は、停電時において自立運転を行う。なお、停電時に自動で自立運転に切り替わる構成、または停電時にユーザの手動操作によって自立運転に切り替わる構成のいずれであってもよい。【００５８】
充放電ユニット１４は、停電時において、解列リレーＹ１および連系リレーＹ２をオフ、自立リレーＹ３をオンする。さらに充放電ユニット１４は、蓄電池ユニット１５に蓄えられている直流電力を交流電力に変換し、自立リレーＹ３を介して自立コンセント１４ｊに交流電力を供給する。なお、自立コンセント１４ｊが、本発明の出力部に相当する。【００５９】
自立コンセント１４ｊは、交流電路Ｗａ４を介して切替ボックス１８に接続している。切替ボックス１８は、停電時において、交流電路Ｗａ５の接続先を交流電路Ｗａ４に切り替える。したがって、停電時において、交流電路Ｗａ５に接続している機器Ｋ２の動作電力は、蓄電池ユニット１５から充放電ユニット１４を介して供給される。ここで、機器Ｋ２は、停電時においても動作させたい機器であり、例えば照明機器、空調機器、冷蔵庫等が挙げられる。なお、切替ボックス１８が、本発明の切替部に相当する。【００６０】
そして、パワーコンディショナ１２の自立コンセント１２ｂは、充放電ユニット１４の端子台１４ａに接続し、太陽電池１３の発電電力から生成した交流電力を直流変換部１４ｉに供給している。直流変換部１４ｉは、自立コンセント１２ｂから供給される交流電力を直流電力に変換し、平滑用コンデンサＣ１の両端間に出力する。充放電ユニット１４内において、直流変換部１４ｉが出力する直流電力は、蓄電池ユニット１５の充電電力、または自立コンセント１４ｊを介して機器Ｋ２へ供給される交流電力に変換される。なお、直流変換部１４ｉの出力は、フィルタ部１４ｂと昇降圧部１４ｃとの間に接続してもよい。また、直流変換部１４ｉを設ける代わりに、自立コンセント１２ｂからの交流電力を、ノイズフィルタＮＦ１と自立リレーＹ３との間に直接供給してもよい。【００６１】
このような電力供給システムでは、通常時において、連携盤１１を経由して、商用電源ＰＳとパワーコンディショナ１２とから、蓄電池ユニット１５の充電電力を供給する。しかしながら、商用電源ＰＳの停電時において、パワーコンディショナ１２の交流出力は連携盤１１に出力されない。そこで上記のように、商用電源ＰＳの停電時には、パワーコンディショナ１２の自立コンセント１２ｂから蓄電池ユニット１５の充電電力を供給することによって、停電時にも太陽光発電によって蓄電池ユニット１５を充電することができる。したがって、パワーコンディショナ１２の自立コンセント１２ｂから蓄電することができ、停電時の電力供給能力の向上を図ることができる。【００６２】
しかしながら、パワーコンディショナ１２の供給電力は、太陽電池１３の発電量に依存しており、安定した電力供給は保証できない。そこで、パワーコンディショナ１２は、太陽電池１３の発電量に関する情報を充放電ユニット１４へ送信する。停電時における充放電ユニット１４は、太陽電池１３の発電量に基づいて、３つの動作モードからいずれかの動作モードを選択し、選択した動作モードで動作する。第１の動作モードは、自立コンセント１２ｂから供給される交流電力を用いて蓄電池ユニット１５の充電を行う。第２の動作モードは、蓄電池ユニット１５の充電電力を交流電力に変換して機器Ｋ２へ供給する。第３の動作モードは、自立コンセント１２ｂから供給される交流電力を用いて蓄電池ユニット１５の充電を行うとともに、蓄電池ユニット１５の充電電力を交流電力に変換して機器Ｋ２へ供給する。そして、太陽電池１３の発電量に基づいて、充放電ユニット１４の動作モードを切り替えることによって、停電時における電力供給を安定化させることができる。【００６３】
また、停電時における充放電ユニット１４は、上述の３つの動作モード以外にも、次の３つの動作モードからいずれかの動作モードを選択し、選択した動作モードで動作してもよい。つまり、３つの動作モードとは、上述の第１の動作モードと、上述の第２の動作モードと、充電を介さずにパワーコンディショナ１２から供給される交流電力を機器Ｋ２へ供給する第４の動作モードである。【００６４】
また、充放電ユニット１４は、停電時にも動作させたい機器Ｋ２に交流電力を供給するための自立コンセント１４ｊを備えており、停電時において、連携盤１１を経由することなく、機器Ｋ２へ動作電力を供給することができる。なお、自立コンセント１４ｊは、プラグの栓刃が接続されるコンセントの形態、端子が接続される端子台の形態のいずれであってもよい。【００６５】
また、機器Ｋ２に供給される電力は、切替ボックス１８によって、通常時には連携盤１１経由で供給され、停電時には充放電ユニット１４の自立コンセント１４ｊから供給されるので、機器Ｋ２へ動作電力を常時供給することができる。切替ボックス１８の切替動作は、停電時に自動切替を行う自動切替手段（図示なし）を備える構成、ユーザが手動切替する手動操作手段（図示なし）を備える構成のいずれであってもよい。なお、自動切替手段は、例えばリレー等を用いて構成される。【００６６】
また、切替ボックス１８に接続した交流電路Ｗａ５は、停電時にも動作させたい機器Ｋ２の専用配線であり、充放電ユニット１４の自立コンセント１４ｊの出力容量は、蓄電池ユニットの容量等によって上限が設定されている。すなわち、１系統の交流電路Ｗａ５に接続可能な１乃至複数の機器Ｋ２は、その使用電力の和が、自立コンセント１４ｊの出力容量より小さいことが条件となる。【００６７】
そこで、図１に示すように、充放電ユニット１４と蓄電池ユニット１５とのペアを複数組備えて、複数系統の交流電路Ｗａ５を設ける。そして、複数の交流電路Ｗａ５のそれぞれを、機器Ｋ２の種類毎に専用系統とし、例えば空調機器の専用系統、冷蔵庫の専用系統、照明機器の専用系統とする。したがって、自立コンセント１４ｊに出力容量の上限が設定されている場合であっても、多くの機器２を停電時にも動作させることができる。【００６８】
また、停電時において、パワーコンディショナ１２の自立コンセント１２ｂから供給される交流電力を、複数の充放電ユニット１４のそれぞれに配分することによって、充放電ユニット１４のそれぞれに接続した蓄電池ユニット１５を個別に充電する。そこで、交流電路Ｗａ５毎に接続している機器Ｋ２の運用パターンを学習、または予め設定しておく。そして、停電時において、複数の充放電ユニット１４のそれぞれの蓄電池ユニット１５の残容量と機器Ｋ２の運用パターンとに基づいて、交流電路Ｗａ５毎の機器Ｋ２への電力供給可能時間を算出する。そして、この算出結果に応じて、パワーコンディショナ１２の交流出力の配分比率を決定し、交流電路Ｗａ５毎の蓄電池ユニット１５を充電する。したがって、停電時においてパワーコンディショナ１２の自立コンセント１２ｂから供給される交流電力を、蓄電池ユニット１５の残容量と機器Ｋ２の運用パターンとに基づいて、交流電路Ｗａ５の系統毎に効率よく配分できる。【００６９】
この配分比率の決定手段は、システム内の各装置、機器との間で有線通信または無線通信を行うことによって、各装置、機器を監視・制御する機能を有するシステムリモコン２０に設けられる。そして、システムリモコン２０は、パワーコンディショナ１２の交流出力の配分比率を決定し、この配分比率に基づいて、自立コンセント１２ｂから供給される交流電力を複数の充放電ユニット１４のそれぞれに配分するように、パワーコンディショナ１２を制御する。【００７０】
また、充放電ユニット１４のそれぞれは、停電時において、自己に接続している蓄電池ユニット１５の残容量に応じて、自立コンセント１４ｊから供給する電力を調整してもよい。例えば、パワーコンディショナ１２による蓄電池ユニット１５の充電動作が次に開始されるまで、現在の蓄電池ユニット１５の残容量で機器Ｋ２へ電力を供給できるように、自立コンセント１４ｊから供給する電力を調整する。【００７１】
また、充放電ユニット１４は、停電時に自立リレーＹ３をオフからオンに切り替えるか否かを設定する自立出力設定部（図示なし）を備えていてもよい。充放電ユニット１４は、切替可に設定されている場合、停電時に自立リレーＹ３をオフからオンに切り替え、自立コンセント１４ｊから機器Ｋ２の動作電力を供給する。また、充放電ユニット１４は、切替不可に設定されている場合、停電時に自立リレーＹ３をオフ状態に維持し、自立コンセント１４ｊから機器Ｋ２の動作電力を供給しない。【００７２】
また、電力計測ユニット１６および情報モニタ端末１７も機器Ｋ２の１つであり、交流電路Ｗａ５から動作電力を供給されている。したがって、情報モニタ端末１７は、電力計測ユニット１６から受信した停電判別情報に基づいて、停電が発生したことを表示して、ユーザに停電発生を報知する。【００７３】
また、充放電ユニット１４は、停電時において、自立コンセント１４ｊから機器Ｋ２へ交流電力を供給する際に、交流電路Ｗａ４，Ｗａ５、切替ボックス１８、機器Ｋ２からなる出力電路の短絡・漏電の異常検出部を有してもよい。例えば、切替ボックス１８が、交流電路Ｗａ５の接続先を交流電路Ｗａ４に切り替えた後、充放電ユニット１４は、交流出力を制限して、低電流の交流電力を自立コンセント１４ｊから出力し、そのときの出力電圧を測定する。そして、充放電ユニット１４は、測定した出力電圧が所定電圧以上であれば、出力電路に短絡・漏電の異常が発生していないと判断して出力制限を解除する。また、充放電ユニット１４は、測定した出力電圧が所定電圧未満であれば、出力電路に短絡・漏電の異常が発生していると判断して出力を停止する。【００７４】
また、充放電ユニット１４が上述の短絡・漏電の異常検出を行う場合、機器Ｋ２は、通常動作状態に比べて少ない電力を消費する待機状態に自動移行する構成であってもよい。例えば、充放電ユニット１４は、短絡・漏電の異常検出を行うことを、有線通信または無線通信によってシステムリモコン２０（図１参照）へ通知する。システムリモコン２０は、有線通信または無線通信によって、機器Ｋ２を待機状態に移行させる。したがって、充放電ユニット１４による短絡・漏電の異常検出を有効に動作させることができる。なお、システムリモコン２０も機器Ｋ２の１つであり、交流電路Ｗａ５から動作電力を供給されている。また、システムリモコン２０は、通常時において、機器Ｋ１，Ｋ２を遠隔制御する機能を有している。【００７５】
（実施形態２）
本実施形態の電力供給システムは、図３に示す構成を備えており、太陽電池１３が発電した直流電力は、接続箱１９に設けた自立コンセント１９ａから直流電路Ｗｄ１を介して、充放電ユニット１４へ供給される。なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。【００７６】
充放電ユニット１４では、太陽電池１３の直流電力が、平滑用コンデンサＣ１の両端間に供給される。そして、充放電ユニット１４内において、太陽電池１３の発電電力は、蓄電池ユニット１５の充電電力、または自立コンセント１４ｊを介して機器Ｋ２へ供給される交流電力に変換される。この場合、直流変換部１４ｉを用いる場合に比べて、直流変換部１４ｉでの損失分だけ効率がよくなる。【００７７】
なお、本実施形態の充放電ユニット１４は、交流電路Ｗａ３を介したパワーコンディショナ１２からの交流電力供給と、直流電路Ｗｄ１を介した太陽電池１３からの直流電力供給との両構成を備えている。この場合、太陽電池１３の発電量等によって、交流電力供給と直流電力供給とを同時に用いる形態、交流電力供給と直流電力供給とのいずれか一方のみを用いる形態を切り替える。なお、直流電路Ｗｄ１を介した太陽電池１３からの直流電力供給のみを用いてもよい。【００７８】
また、接続箱１９の自立コンセント１９ａからの電力供給は、停電時において、パワーコンディショナ１２の交流出力が連携盤１１側へ供給されなくなった解列時に可能となる。なお、接続箱１９の自立コンセント１９ａからの電力供給は、停電時に自動で供給可となる構成、または停電時にユーザの手動操作によって供給可となる構成のいずれであってもよい。【００７９】
また、充放電ユニット１４は、交流電路Ｗａ３および直流電路Ｗｄ１を接続する接続口を、プラグの栓刃が接続されるコンセントの形態、端子が接続される端子台の形態のいずれで構成してもよい。【００８０】
（実施形態３）
本実施形態の電力供給システムは、実施形態１または２と同様の構成を備えており、図４にシステム構成の概略を示す。なお、実施形態１または２と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。【００８１】
通常時において、システムリモコン２０は、図５Ａ〜図５Ｃに示す３つの動作モードからいずれかの動作モードを選択し、選択した動作モードでシステム内の電力供給を制御する。【００８２】
図５Ａに示す動作モードは、通常時（パワーコンディショナ１２の系統連系運転時）において、系統連系運転しているパワーコンディショナ１２から連携盤１１経由で供給される交流電力を、商用電源ＰＳへ逆潮流させる。図５Ｂに示す動作モードは、通常時において、充放電ユニット１４が分岐電路Ｗａ２を介して連携盤１１側へ供給する交流電力を、商用電源ＰＳへ逆潮流させる。図５Ｃに示す動作モードは、通常時において、商用電源ＰＳから連携盤１１を介して供給される交流電力によって蓄電池ユニット１５を充電する。動作モードの選択は、太陽電池１３の発電量、蓄電池ユニット１５の充放電状態、蓄電池ユニット１５の残容量、天候、機器Ｋ１，Ｋ２の運用パターン、系統状態、商用電源ＰＳの電力供給スケジュールの各種情報に基づいて、電力効率、機器Ｋ１，Ｋ２の動作内容等を総合的に最適化する動作モードが選択される。【００８３】
なお、図４や図５Ａ〜５Ｃ、後述する図６Ａ〜６Ｃには機器Ｋ１の図示を省略しているが、実際には連携盤１１から分岐電路Ｗａ２を介して機器Ｋ１が接続されている。また、上述の通常時における図５Ａ〜５Ｃにおいて、言うまでもなく機器Ｋ１への給電も行われており、機器Ｋ１の動作電力として消費されなかった余剰分が商用電源ＰＳへ逆潮流されることになる。【００８４】
また、停電時（パワーコンディショナ１２の自立運転時）において、システムリモコン２０は、図６Ａ〜図６Ｃに示す３つの動作モード（実施形態１で説明した充放電ユニット１４の第１、第２および第４の動作モード）からいずれかの動作モードを選択し、選択した動作モードでシステム内の電力供給を制御する。ただし、図６Ａ〜６Ｃに図示される充放電ユニット１４は、実施形態２と同様に、太陽電池１３からパワーコンディショナ１２を介さずに直流電路Ｗｄ１を通じて直流電力を受け取るものとするが、実施形態１と同様に、パワーコンディショナ１２の自立コンセント１２ｂから交流電力を受け取るものであってもよい。【００８５】
図６Ａに示す動作モード（第２の動作モード）は、停電時において、蓄電池ユニット１５の充電電力を用いて、充放電ユニット１４の自立コンセント１４ｊから交流電力を供給する。図６Ｂに示す動作モード（第４の動作モード）は、停電時において、太陽電池１３の発電電力を用いて、充放電ユニット１４の自立コンセント１４ｊから交流電力を供給する。図６Ｃに示す動作モード（第１の動作モード）は、停電時において、太陽電池１３の発電電力を用いて蓄電池ユニット１５を充電する。【００８６】
しかしながら、停電時において、機器Ｋ２の使用可否は、太陽電池１３の発電量に依存しており、安定した電力供給は保証できない。そこで、動作モードの選択は、太陽電池１３の発電量、蓄電池ユニット１５の充放電状態、蓄電池ユニット１５の残容量、天候、機器Ｋ１，Ｋ２の運用パターン、系統状態、商用電源ＰＳの電力供給スケジュール、ユーザによる機器Ｋ２の使用予定の各種情報に基づいて、電力効率、機器Ｋ１，Ｋ２の動作内容、電力供給可能期間等を総合的に最適化する動作モードが選択される。【００８７】
さらに、システムリモコン２０は、商用電源ＰＳの電力供給スケジュールに基づいて、商用電源ＰＳの停電前に、パワーコンディショナ１２の自立運転を開始し、少なくとも機器Ｋ２に対しては、停電の有無に関わらず継続して使用できるようにする。【００８８】
なお、電力供給スケジュールとは、商用電源ＰＳから電力供給がなされる通常期間、および商用電源ＰＳから電力供給が停止する停電期間の日時に関する情報であり、電力会社からインターネット等を含むネットワーク網を介して各需要家へ予め配信される。【００８９】
また、システムリモコン２０は、商用電源ＰＳの電力供給スケジュールに基づいて、自立運転を行う期間を情報モニタ端末１７に表示させる。なお、ユーザの手動操作によって自立運転に切り替わる構成の場合、自立運転を開始すべき時刻を情報モニタ端末１７に表示させる。したがって、ユーザは、自立運転に切り替わる時刻、または自立運転に切り替えるべき時刻を把握でき、停電に対する準備を行うことができる。【００９０】
また、商用電源ＰＳの停電時には、太陽光発電によって蓄電池ユニット１５を充電することができるが、パワーコンディショナ１２の供給電力は、太陽電池１３の発電量に依存しており、安定した電力供給は保証できない。そこで、システムリモコン２０は、上述の各情報に基づいて、停電時において機器Ｋ２へ電力を供給可能な期間を情報モニタ端末１７に表示させることによって、ユーザに、停電時における機器Ｋ２の使用可能期間を通知することができる。【００９１】
（実施形態４）
本実施形態の電力供給システムは、停電時（パワーコンディショナ１２の自立運転時）における充放電ユニット１４の動作が実施形態１または２と異なるものである。なお、実施形態１または２と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。【００９２】
通常時（パワーコンディショナ１２の系統連系運転時）における機器Ｋ１，Ｋ２の動作電力、および蓄電池ユニット１５の充電電力は、商用電源ＰＳおよびパワーコンディショナ１２から連携盤１１を介して供給される。【００９３】
そして、通常時から停電時に切り替わった場合、充放電ユニット１４は、まず、蓄電池ユニット１５の充電電力を用いて機器Ｋ２へ交流電力を供給する。そして、蓄電池ユニット１５の残容量が所定値以下にまで低下すると、充放電ユニット１４は、自立運転を行っているパワーコンディショナ１２の自立コンセント１２ｂの出力を用いて、機器Ｋ２へ交流電力を供給する。【００９４】
すなわち、停電直後は蓄電池ユニット１５の充電電力を用いて機器Ｋ２へ交流電力を供給し、停電が長引いた場合には、太陽発電の発電電力を用いて機器Ｋ２へ交流電力を供給する。さらに言い換えれば、停電直後、充放電ユニット１４は、第２の動作モードで動作し、停電が長引いた場合には第４の動作モードへ切り替えて動作する。したがって、簡易な制御アルゴリズムで、停電時の電力供給を制御することができる。【００９５】
また、上記各実施形態において、地震の発生を検知する地震検知手段を備えてもよい。地震検知手段は、地震計、緊急地震速報受信器等で構成される。そして、地震の発生を検知していない場合、パワーコンディショナ１２は系統連系運転を行って、上記通常時と同様の動作を行う。また、地震の発生を検知した場合、パワーコンディショナ１２は自立運転を行い、上記停電時と同様の動作を行う。したがって、パワーコンディショナ１２の自立コンセント１２ｂから蓄電することができ、地震発生に伴って商用電源ＰＳからの電力供給が困難になった場合でも、電力供給能力の向上を図ることができる。【００９６】
（実施形態５）
本実施形態の電力供給システムの概略構成を図７に示す。なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。【００９７】
まず、単相３線式２００Ｖ／１００Ｖの商用電源ＰＳは、一方の電圧極と中性極との間に１００Ｖを発生し、他方の電圧極と中性極との間に１００Ｖを発生し、一対の電圧極間には２００Ｖの電圧を発生している。【００９８】
パワーコンディショナ１２の連系出力部１２ａは、商用電源ＰＳの２００Ｖ／１００Ｖ系統に接続している。さらにパワーコンディショナ１２の自立コンセント１２ｂは、昇圧トランスＴｒ１の一次側に接続されて、自立運転時に１００Ｖの交流を出力しており、昇圧トランスＴｒ１の二次側には、２００Ｖに昇圧した交流が発生する。【００９９】
そして、リレー３１の常開接点３１ａは、トランスＴｒ１の二次側に接続し、リレー３１の常閉接点３１ｂは、商用電源ＰＳの２００Ｖ／１００Ｖ系統に接続し、リレー３１のコモン接点３１ｃは、充放電ユニット１４の連系端子台１４ｈに接続している。このリレ−３１は、常開接点３１ａの印加電圧によって図示しないコイルが励磁され、非励磁状態では、コモン接点３１ｃが常閉接点３１ｂに接続し、励磁状態では、コモン接点３１ｃが常開接点３１ａに接続する。【０１００】
また、リレー３２の常開接点３２ａは、パワーコンディショナ１２の自立コンセント１２ｂに接続し、リレー３２の常閉接点３２ｂは、充放電ユニット１４の自立コンセント１４ｊに接続し、リレー３２のコモン接点３２ｃは、リレー３３の常閉接点３３ｂに接続している。このリレ−３２は、常開接点３２ａの印加電圧によって図示しないコイルが励磁され、非励磁状態では、コモン接点３２ｃが常閉接点３２ｂに接続し、励磁状態では、コモン接点３２ｃが常開接点３２ａに接続する。【０１０１】
また、リレー３３の常開接点３３ａは、商用電源ＰＳの１００Ｖ系統に接続し、リレー３３の常閉接点３３ｂは、リレー３２のコモン接点３２ｃに接続し、リレー３３のコモン接点３３ｃは、機器Ｋ３に接続している。このリレ−３３は、常開接点３３ａの印加電圧によって図示しないコイルが励磁され、非励磁状態では、コモン接点３３ｃが常閉接点３３ｂに接続し、励磁状態では、コモン接点３３ｃが常開接点３３ａに接続する。【０１０２】
そして、通常時（パワーコンディショナ１２の系統連系運転時）には、図８に示す供給モードで動作する。【０１０３】
系統連系運転時のパワーコンディショナ１２は、太陽電池１３の発電電力を用いて、連系出力部１２ａから２００Ｖ／１００Ｖの交流を商用電源ＰＳの２００Ｖ／１００Ｖ系統に供給する。そして、リレー３３は、商用電源ＰＳの１００Ｖ系統の電圧によってコイルが励磁され、コモン接点３３ｃが常開接点３３ａに接続する。【０１０４】
さらに、通常時の充放電ユニット１４は、蓄電池ユニット１５の充電電力を２００Ｖ／１００Ｖの交流電力に変換して、連系端子台１４ｈから出力する。このとき、パワーコンディショナ１２の自立コンセント１２ｂからの電力供給は停止しており、リレー３１は、非励磁状態になって、コモン接点３１ｃが常閉接点３１ｂに接続している。したがって、充放電ユニット１４の連系端子台１４ｈから出力される交流電力は、商用電源ＰＳの２００Ｖ／１００Ｖ系統に供給される。【０１０５】
而して、商用電源ＰＳの１００Ｖ系統、およびパワーコンディショナ１２の連系出力部１２ａ、および充放電ユニット１４の連系端子台１４ｈから供給される交流電力は、リレー３３を介して機器Ｋ３へ供給される。【０１０６】
なお、パワーコンディショナ１２の自立コンセント１２ｂからの電力供給は停止しており、リレー３２は、非励磁状態になって、コモン接点３２ｃが常閉接点３２ｂに接続している。しかし、リレー３３では、コモン接点３３ｃが常開接点３３ａに接続しているので、充放電ユニット１４の自立コンセント１４ｊに電圧が印加されることはない。【０１０７】
次に、停電時には、パワーコンディショナ１２の自立運転ボタン１２ｃをユーザが操作することによって、パワーコンディショナ１２が自立運転に切り替わり、図９のような第１の供給モード、または図１０のような第２の供給モードで動作する。【０１０８】
図９は、太陽電池１３の発電電力が生成される昼間の第１の供給モードであり、自立運転時のパワーコンディショナ１２は、太陽電池１３の発電電力を用いて、自立コンセント１２ｂから１００Ｖの交流を出力する。そして、リレー３１は、自立コンセント１２ｂの出力電圧によってコイルが励磁され、コモン接点３１ｃが常開接点３１ａに接続する。したがって、自立コンセント１２ｂの交流出力は、充放電ユニット１４の連系端子台１４ｈに供給され、充放電ユニット１４は蓄電池ユニット１５を充電する。【０１０９】
さらに、リレー３２も、自立コンセント１２ｂの出力電圧によってコイルが励磁され、コモン接点３２ｃが常開接点３２ａに接続する。また、リレー３３は、商用電源ＰＳの停電によって非励磁状態になり、コモン接点３３ｃが常閉接点３３ｂに接続する。したがって、パワーコンディショナ１２の自立コンセント１２ｂの交流出力は、リレー３２，３３を介して機器Ｋ３へ供給される。【０１１０】
而して、太陽電池１３の発電電力が生成される昼間において停電が発生した場合、太陽電池１３の発電電力を用いて、蓄電池ユニット１５が充電され、機器Ｋ３へ電力が供給される（つまり、充放電ユニット１４は、実施形態１における第１の動作モードと第４の動作モードの両方を実行する）。【０１１１】
図１０は、太陽電池１３の発電電力が生成されない夜間の第２の供給モードであり、パワーコンディショナ１２は、自立コンセント１２ｂからの交流出力が停止する。したがって、リレー３１は、非励磁状態になって、コモン接点３１ｃが常閉接点３１ｂに接続する。しかし、商用電源ＰＳは停電しており、充放電ユニット１４の系統端子台１４ｈに電圧が印加されることはない。さらに、リレー３２も、非励磁状態になって、コモン接点３２ｃが常閉接点３２ｂに接続する。また、リレー３３は、商用電源ＰＳの停電によって非励磁状態になり、コモン接点３３ｃが常閉接点３３ｂに接続する。【０１１２】
充放電ユニット１４は、系統端子台１４ｈの入力電圧が低下したことによって、太陽電池１３の発電電力が生成されない夜間になったことを検知し、蓄電池ユニット１５の充電電力を用いて、自立コンセント１４ｊから１００Ｖの交流を出力する。自立コンセント１４ｊの交流出力は、リレー３２．３３を介して機器Ｋ３へ供給される。なお、図１に示すシステムリモコン２０が、電力計測ユニット１６の電力測定データに基づいて、太陽電池１３の発電電力を監視して昼間／夜間の判定を行い、この判定結果に基づいて充放電ユニット１４の充放電動作を制御してもよい。【０１１３】
而して、太陽電池１３の発電電力が生成されない夜間において停電が発生した場合、蓄電池ユニット１５の充電電力を用いて、機器Ｋ３へ電力が供給される（つまり、充放電ユニット１４は、実施形態１における第２の動作モードを実行する）。【０１１４】
このように、停電時には、電力供給経路が、リレー３３によって自動的に切り替わり、さらにパワーコンディショナ１２の自立運転ボタン１２ｃをユーザが操作することによって、パワーコンディショナ１２が自立運転に切り替わる。そして、パワーコンディショナ１２が自立運転している間、太陽電池１３の発電電力が生成される昼間、太陽電池１３の発電電力が生成されない夜間のそれぞれにおける電力供給経路が、リレー３１，３２によって自動的に切り替わる。【０１１５】
なお、自立運転ボタン１２ｃが、本発明の操作部に相当し、停電時においてパワーコンディショナ１２の系統連系運転と自立運転とをユーザ操作によって切り替えている。【０１１６】
また、昇圧トランスＴｒ１を省略し、リレー３１は、１００Ｖの励磁電圧によって動作する構成であってもよい。【０１１７】
また、パワーコンディショナ１２は、商用電源ＰＳの停電を検知した場合に、自立運転に自動で切り替わる構成であってもよい。【０１１８】
なお、上記各実施形態では、分散電源として太陽電池１３を用いているが、燃料電池、風力発電装置等の他の分散電源を用いてもよい。【０１１９】
本発明を幾つかの好ましい実施形態について記述したが、この発明の本来の精神および範囲、即ち請求の範囲を逸脱することなく、当業者によって様々な修正および変形が可能である。
【図１】
2012165365.tif 000003
【図２】
2012165365.tif 000004
【図３】
2012165365.tif 000005
【図４】
2012165365.tif 000006
【図５Ａ】
2012165365.tif 000007
【図５Ｂ】
2012165365.tif 000008
【図５Ｃ】
2012165365.tif 000009
【図６Ａ】
2012165365.tif 000010
【図６Ｂ】
2012165365.tif 000011
【図６Ｃ】
2012165365.tif 000012
【図７】
2012165365.tif 000013
【図８】
2012165365.tif 000014
【図９】
2012165365.tif 000015
【図１０】
2012165365.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月27日(2013.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散電源から供給される直流電力を交流電力に変換して出力するパワーコンディショナと、電気エネルギーを蓄積する蓄電池ユニットと、前記蓄電池ユニットを充電し、前記蓄電池ユニットの充電電力を交流電力に変換して出力する充放電ユニットとを備えた電力供給システムであって、
前記パワーコンディショナは、商用電源が交流電力を供給している通常時に系統連系運転を行い、前記商用電源が交流電力の供給を停止している停電時に自立運転を行い、
前記充放電ユニットは、前記自立運転時の前記パワーコンディショナから供給される交流電力を用い、前記蓄電池ユニットを充電する、または交流電力を機器へ供給する
ことを特徴とする電力供給システム。
【請求項２】
前記パワーコンディショナと前記充放電ユニットとのうちいずれか一方は、前記商用電源による交流電力の供給状況をいずれか他方へ通知することを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
【請求項３】
停電時に前記分散電源が直流電力を出力している場合、前記パワーコンディショナが前記機器および前記充放電ユニットへ交流電力を供給する第１の供給モードで動作し、
停電時に前記分散電源が直流電力を出力していない場合、前記充放電ユニットが前記蓄電池ユニットの充電電力を交流電力に変換して前記機器へ供給する第２の供給モードで動作する
ことを特徴とする請求項１または２記載の電力供給システム。
【請求項４】
停電時において前記パワーコンディショナの系統連系運転と自立運転とをユーザ操作によって切り替える操作部を備え、
前記操作部の操作によって前記パワーコンディショナが自立運転を行っている場合、前記分散電源による直流電力の出力状況に応じて、前記第１および第２の供給モードのそれぞれを切り替える
ことを特徴とする請求項３記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記商用電源による交流電力の供給スケジュールに基づいて、通常時から停電時に切り替わる前に、前記パワーコンディショナは自立運転を開始することを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記商用電源による交流電力の供給スケジュールに基づいて、前記パワーコンディショナが自立運転を行う期間に関する情報を報知する報知部を備えることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記パワーコンディショナは、地震の未発生時に系統連系運転を行い、地震の発生時に自立運転を行うことを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の電力供給システム。
【請求項８】
前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時に前記機器へ交流電力を供給する出力部を備えることを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の電力供給システム。
【請求項９】
前記機器の接続先を前記出力部または主電路に切り替える切替部を備えることを特徴とする請求項８記載の電力供給システム。
【請求項１０】
前記切替部は、前記パワーコンディショナの自立運転時に前記機器の接続先を前記出力部に切り替えることを特徴とする請求項９記載の電力供給システム。
【請求項１１】
前記切替部は、ユーザ操作によって、前記機器の接続先を前記出力部に切り替えられることを特徴とする請求項９記載の電力供給システム。
【請求項１２】
前記パワーコンディショナの自立運転時に前記出力部から交流電力を供給する際に、前記出力部から前記機器までの電路における異常を検出する異常検出部を備え、
前記充放電ユニットは、前記異常検出部が異常を検出した場合、前記出力部から交流電力の供給を停止する
ことを特徴とする請求項８乃至１１いずれか記載の電力供給システム。
【請求項１３】
前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時に前記出力部が前記機器へ交流電力を供給する可否を設定する自立出力設定部を備えることを特徴とする請求項８乃至１２いずれか記載の電力供給システム。
【請求項１４】
前記充放電ユニットと前記蓄電池ユニットとの組を複数備えることを特徴とする請求項１乃至１３いずれか記載の電力供給システム。
【請求項１５】
前記パワーコンディショナは、複数の前記充放電ユニットのそれぞれが交流電力を供給する前記機器の運用パターンに基づいて、複数の前記充放電ユニットのそれぞれに供給する交流電力を配分することを特徴とする請求項１４記載の電力供給システム。
【請求項１６】
前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時において、前記パワーコンディショナから供給される交流電力を用いて前記蓄電池ユニットを充電する第１の動作モード、前記蓄電池ユニットの充電電力から変換した交流電力を前記機器へ供給する第２の動作モード、前記パワーコンディショナから供給される交流電力を用いて前記蓄電池ユニットを充電するとともに、前記蓄電池ユニットの充電電力を交流電力に変換して前記機器へ供給する第３の動作モードから選択したいずれかの動作モードで動作することを特徴とする請求項１乃至１５いずれか記載の電力供給システム。
【請求項１７】
前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時において、前記パワーコンディショナから供給される交流電力を用いて前記蓄電池ユニットを充電する第１の動作モード、前記蓄電池ユニットの充電電力から変換した交流電力を前記機器へ供給する第２の動作モード、前記パワーコンディショナから供給される交流電力を前記機器へ供給する第４の動作モードから選択したいずれかの動作モードで動作することを特徴とする請求項１乃至１５いずれか記載の電力供給システム。
【請求項１８】
前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時において、前記蓄電池ユニットの充電電力を交流電力に変換して前記機器へ供給し、前記蓄電池ユニットの残容量が所定値以下に低下した後、前記出力部から供給される交流電力を前記機器へ供給することを特徴とする請求項８乃至１３いずれか記載の電力供給システム。
【請求項１９】
前記充放電ユニットは、前記パワーコンディショナの自立運転時において、前記分散電源から供給される直流電力を用いて前記蓄電池ユニットを充電する、または前記分散電源から供給される直流電力を交流電力に変換して前記機器へ供給することを特徴とする請求項１乃至１８いずれか記載の電力供給システム。
【国際調査報告】
2012165365.tif 000017
2012165365.tif 000018
2012165365.tif 000019