(57)【要約】【課題】  電源機能を備え、かつ、商用電力系統に接続された車両からの電力供給を管理可能な電力供給システムを提供する。【解決手段】  車両４０Ａ（４０Ｂ）は、住宅３０Ａ（３０Ｂ）のコンセント３２Ａ（３２Ｂ）に接続され、商用交流電力を発生して送電線２０へ供給できる。車両４０Ａ（４０Ｂ）は、住宅３０Ａ（３０Ｂ）および送電線２０を介して管理サーバ５０と通信を行なう。車両４０Ａ，４０Ｂは、車両ＩＤや発電量、燃料の残量などの車両に関する情報を管理サーバ５０へ出力する。管理サーバ５０は、電力不足発生時、車両に関する情報に基づき車両４０Ａ（４０Ｂ）に対する起動指令および発電指令を生成して車両４０Ａ（４０Ｂ）へ出力する。【選択図】        図１
2006345621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電力を発生して車両外部へ供給可能な少なくとも１台の車両と、
前記少なくとも１台の車両に対応して設けられ、前記少なくとも１台の車両を商用電力系統と接続する少なくとも１つの接続手段と、
前記商用電力系統に接続された前記少なくとも１台の車両による発電を管理する管理手段とを備え、
前記少なくとも１台の車両の各々は、その車両に関する情報を前記管理手段へ出力し、前記管理手段からの要求に基づき前記商用電力を発生して対応する接続手段を介して前記商用電力系統へ出力し、
前記管理手段は、前記情報に基づいて、前記情報を出力した車両に対して前記商用電力の発生を要求する、電力供給システム。
【請求項２】
前記少なくとも１台の車両の各々は、
前記商用電力を発生する電力発生手段と、
前記管理手段と通信を行なうための通信手段と、
前記通信手段を介して前記管理手段へ前記情報を出力し、前記通信手段を介して受ける前記管理手段からの要求に基づき前記電力発生手段に対して前記商用電力の発生を指示する制御手段とを含む、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記通信手段は、前記対応する接続手段および前記商用電力系統を介して前記管理手段と通信を行なう、請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記電力発生手段は、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力を用いて発電された電力を用いて前記商用電力を生成する電力生成部とから成り、
前記情報は、前記内燃機関を駆動するための燃料の残量を含み、
前記管理手段は、前記残量が所定量以下になると、その車両に対して前記商用電力の発生の停止を指示する、請求項２または請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記電力発生手段は、
燃料電池と、
前記燃料電池から出力される電力を用いて前記商用電力を生成する電力生成部とから成り、
前記情報は、前記燃料電池の燃料の残量を含み、
前記管理手段は、前記残量が所定量以下になると、その車両に対して前記商用電力の発生の停止を指示する、請求項２または請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記商用電力系統には、複数台の前記車両が接続され、
前記管理手段は、前記商用電力系統の電力不足量に応じて、前記複数台の車両の中から前記商用電力の供給を要求する車両を選択する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力供給システムに関し、特に、商用交流電力を発生して車両外部へ供給可能な車両を用いた電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許第２６９５０８３号公報（特許文献１）は、電気動力駆動の車両に使用される電動機駆動および動力処理装置を開示する。この電動機駆動および動力処理装置は、二次電池と、インバータＩＡ，ＩＢと、誘導電動機ＭＡ，ＭＢと、制御ユニットとを備える。誘導電動機ＭＡ，ＭＢは、Ｙ結線された巻線ＣＡ，ＣＢをそれぞれ含み、巻線ＣＡ，ＣＢの中性点ＮＡ，ＮＢには、ＥＭＩフィルターを介して入力／出力ポートが接続される。
【０００３】
インバータＩＡ，ＩＢは、それぞれ誘導電動機ＭＡ，ＭＢに対応して設けられ、それぞれ巻線ＣＡ，ＣＢに接続される。そして、インバータＩＡ，ＩＢは、二次電池に並列に接続される。
【０００４】
この電動機駆動および動力処理装置においては、インバータＩＡ，ＩＢは、中性点ＮＡ，ＮＢ間に正弦波の調整された交流電力を発生し、その発生した交流電力を入力／出力ポートに接続された外部装置に供給することができる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２６９５０８３号公報
【特許文献２】特開２００３−１６４０６４号公報
【特許文献３】特開２００２−８６７３号公報
【特許文献４】特開２００１−８３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許第２６９５０８３号公報に開示された電動機駆動および動力処理装置は、交流電力を発生して外部装置へ供給可能な電源機能を備えている点で有用である。しかしながら、特許第２６９５０８３号公報では、発生した交流電力を商用電力系統に逆潮流したり、さらに、商用電力系統に接続された複数の車両からの電力供給を全体で管理する電力供給システムについては、特に考慮されていない。
【０００６】
そこで、この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、電源機能を備え、かつ、商用電力系統に接続された車両からの電力供給を管理可能な電力供給システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明によれば、電力供給システムは、商用電力を発生して車両外部へ供給可能な少なくとも１台の車両と、少なくとも１台の車両に対応して設けられ、少なくとも１台の車両を商用電力系統と接続する少なくとも１つの接続手段と、商用電力系統に接続された少なくとも１台の車両による発電を管理する管理手段とを備える。少なくとも１台の車両の各々は、その車両に関する情報を管理手段へ出力する。管理手段は、その車両に関する情報に基づいて、その情報を出力した車両に対して商用電力の発生を要求する。そして、少なくとも１台の車両の各々は、管理手段からの要求に基づき商用電力を発生し、対応する接続手段を介して商用電力系統へ出力する。
【０００８】
この発明による電力供給システムにおいては、管理手段は、接続手段によって商用電力系統に接続された車両からその車両に関する情報を取得する。そして、管理手段は、その取得した車両に関する情報に基づいて、商用電力系統に接続され、かつ、電力供給能力を有する車両を探して発電を要求することができる。
【０００９】
したがって、この発明による電力供給システムによれば、商用電力系統に電力不足が発生したとき、商用系統電力に接続され、かつ、電力供給能力を有する車両を用いて商用電力系統に電力を供給することができる。その結果、商用電力系統の電力不足を補うことができる。
【００１０】
好ましくは、少なくとも１台の車両の各々は、商用電力を発生する電力発生手段と、管理手段と通信を行なうための通信手段と、制御手段とを含む。制御手段は、通信手段を介して管理手段へその車両に関する情報を出力する。また、制御手段は、通信手段を介して受ける管理手段からの要求に基づき電力発生手段に対して商用電力の発生を指示する。
【００１１】
さらに好ましくは、通信手段は、対応する接続手段および商用電力系統を介して管理手段と通信を行なう。
【００１２】
この電力供給システムにおいては、通信手段は、対応する接続手段および商用電力系統を介して管理手段と通信を行なうので、通信専用ラインを別途設ける必要がない。したがって、この電力供給システムによれば、通信コストを低減することができる。
【００１３】
好ましくは、電力発生手段は、内燃機関と、内燃機関の出力を用いて発電された電力を用いて商用電力を生成する電力生成部とから成る。車両に関する情報は、内燃機関を駆動するための燃料の残量を含み、管理手段は、残量が所定量以下になると、その車両に対して商用電力の発生の停止を指示する。
【００１４】
この電力供給システムにおいては、車両は、たとえば内燃機関と電動機とを動力源とするハイブリッド自動車からなる。商用電力は、内燃機関の出力を用いて発電された電力を用いて生成される。ここで、管理手段は、内燃機関の燃料残量が所定量（たとえば給油ランプが点灯する量や利用者による設定量）以下になると、その車両に対して商用電力の発生の停止を指示するので、商用電力を供給していた車両において最小限の走行に必要な燃料が確保される。したがって、この電力供給システムによれば、少なくとも最寄の燃料スタンドまでの走行を確保することができる。
【００１５】
好ましくは、電力発生手段は、燃料電池と、燃料電池から出力される電力を用いて商用電力を生成する電力生成部とから成る。車両に関する情報は、燃料電池の燃料の残量を含み、管理手段は、残量が所定量以下になると、その車両に対して商用電力の発生の停止を指示する。
【００１６】
この電力供給システムにおいては、車両は、燃料電池を搭載した燃料電池車からなる。商用電力は、燃料電池から出力される電力を用いて生成される。ここで、管理手段は、燃料電池の燃料残量が所定量以下になると、その車両に対して商用電力の発生の停止を指示するので、商用電力を供給していた車両において最小限の走行に必要な燃料が確保される。したがって、この電力供給システムによっても、少なくとも最寄の燃料スタンドまでの走行を確保することができる。
【００１７】
好ましくは、商用電力系統には、複数台の車両が接続され、管理手段は、商用電力系統の電力不足量に応じて、複数台の車両の中から商用電力の供給を要求する車両を選択する。
【００１８】
この電力供給システムにおいては、管理手段は、複数台の車両の中から商用電力の供給を要求する車両の台数を制御することで、需要（電力不足量）に応じた電力を確保する。したがって、この電力供給システムによれば、車両からの電力供給量を適正化することができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、電源機能を備え、かつ、商用電力系統に接続された車両からの電力供給を管理することができる。そして、商用電力系統に電力不足が発生したとき、商用系統電力に接続され、かつ、電力供給能力を有する車両を用いて商用電力系統に電力を供給することができる。その結果、商用電力系統の電力不足を補うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２１】
図１は、この発明の実施の形態による電力供給システムの全体ブロック図である。図１を参照して、この電力供給システム１は、発電所１０と、送電線２０と、住宅３０Ａ，３０Ｂと、車両４０Ａ，４０Ｂと、管理サーバ５０とを備える。
【００２２】
発電所１０は、商用電力を発生し、その発生した商用電力を送電線２０へ出力する。住宅３０Ａ，３０Ｂは、送電線２０に接続され、送電線２０から商用電力の供給を受ける。また、住宅３０Ａ，３０Ｂは、車両４０Ａ，４０Ｂによって発電された商用電力をそれぞれ車両４０Ａ，４０Ｂから受け、その受けた商用電力を送電線２０へ出力する。
【００２３】
車両４０Ａ，４０Ｂは、ハイブリッド自動車である。車両４０Ａは、住宅３０Ａのコンセント３２Ａに接続される。そして、車両４０Ａは、後述の方法により商用電力を発生し、その発生した商用電力を住宅３０Ａのコンセント３２Ａへそれぞれ出力する。また、車両４０Ａは、コンセント３２Ａ、住宅３０Ａおよび送電線２０を介して、送電線２０に接続された管理サーバ５０と通信を行なう。
【００２４】
具体的には、車両４０Ａは、住宅３０Ａのコンセント３２Ａに接続されているとき、車両４０Ａに関する情報を管理サーバ５０へ出力する。車両４０Ａに関する情報は、管理サーバ５０において車両４０Ａを識別するための車両番号や発電可能信号、発電量、燃料残量などの情報を含む。また、車両４０Ａは、当該車両４０Ａに対する起動指令や発電指令、停止指令などの各指令を管理サーバ５０から受信し、受信した指令に応じた動作を行なう。
【００２５】
車両４０Ｂは、住宅３０Ｂのコンセント３２Ｂに接続される。車両４０Ｂは、上述した車両４０Ａと同じ機能を有するので、その説明は繰返さない。
【００２６】
管理サーバ５０は、送電線２０に接続される。管理サーバ５０は、この電力供給システム１に接続された車両４０Ａ，４０Ｂと送電線２０を介して通信を行ない、車両４０Ａ，４０Ｂによる発電を管理する。具体的には、管理サーバ５０は、電力不足が発生すると、電力供給システム１に接続されている車両４０Ａ，４０Ｂを検出し、電力不足量に応じて車両４０Ａおよび／または車両４０Ｂへ起動指令および発電指令を出力する。
【００２７】
また、管理サーバ５０は、電力不足が解消したとき、あるいは、発電している車両の燃料残量が予め設定された基準値（たとえば給油ランプが点灯する量や利用者による設定量）以下になったことをその車両に関する情報に基づいて認識すると、発電を行なっている車両へ停止指令を出力する。
【００２８】
図２は、図１に示した車両４０Ａおよび住宅３０Ａの機能ブロック図である。なお、図１に示した車両４０Ｂおよび住宅３０Ｂの構成も、この図２で示される車両４０Ａおよび住宅３０Ａの構成と同じである。
【００２９】
図２を参照して、車両４０Ａは、動力出力装置１１０と、リレー回路１２０と、モデム１３０と、通信ケーブル１３５と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１４０と、電圧計１５０と、電源ノード１６０と、接地ノード１６２と、コネクタ１７０と、ＡＣ出力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２と、電力ラインＬＣ１〜ＬＣ７とを含む。また、住宅３０Ａは、コンセント３２Ａと、電力計２００と、警告灯２１０と、電力ラインＬＨ１，ＬＨ２とを含む。
【００３０】
動力出力装置１１０は、ＡＣ出力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２と接続される。リレー回路１２０は、電磁コイル１２２と、スイッチ１２４，１２６，１２８とから成る。電磁コイル１２２は、電力ラインＬＣ２と接地ノード１６２との間に接続される。スイッチ１２４は、ＡＣ出力ラインＡＣＬ１と電力ラインＬＣ３との間に接続される。スイッチ１２６は、ＡＣ出力ラインＡＣＬ２と電力ラインＬＣ４との間に接続される。スイッチ１２８は、電力ラインＬＣ５と接地ノード１６２との間に接続される。
【００３１】
モデム１３０は、電力ラインＬＣ６，ＬＣ７を介してそれぞれ電力ラインＬＣ３，ＬＣ４に接続される。また、モデム１３０は、通信ケーブル１３５を介してＥＣＵ１４０と接続される。ＥＣＵ１４０は、電力ラインＬＣ１，ＬＣ２と接続される。そして、電力ラインＬＣ３，ＬＣ４，ＬＣ１，ＬＣ５は、コネクタ１７０およびコンセント３２Ａを介してそれぞれ電力ラインＬＨ１〜ＬＨ４と接続される。
【００３２】
電力計２００は、電力ラインＬＨ１，ＬＨ２と送電線２０との間に配設される。警告灯２１０は、電力ラインＬＨ３と電力ラインＬＨ４との間に接続される。
【００３３】
動力出力装置１１０は、ＥＣＵ１４０からのトルク指令に基づいて、このハイブリッド自動車の駆動力を発生する。また、動力出力装置１１０は、ＥＣＵ１４０からの生成指令に基づいて商用交流電力を生成し、その生成した商用交流電力をＡＣ出力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２へ出力する。
【００３４】
リレー回路１２０の電磁コイル１２２は、ＥＣＵ１４０から電力ラインＬＣ２を介して電流が流されると、スイッチ１２４，１２６，１２８に作用する磁力を発生する。スイッチ１２４，１２６，１２８は、電磁コイル１２２からの磁力作用を受けて互いに連動して動作する。具体的には、スイッチ１２４，１２６，１２８は、電磁コイル１２２に電流が流されるとオンし、電磁コイル１２２に電流が流されていないときはオフする。
【００３５】
モデム１３０は、ＥＣＵ１４０と送電線２０に接続された管理サーバ５０（図示せず、以下同じ。）との間で通信を行なう。すなわち、モデム１３０は、通信ケーブル１３５を介してＥＣＵ１４０からデータを受けると、電力ラインＬＣ６，ＬＣ７、電力ラインＬＣ３，ＬＣ４、コネクタ１７０、コンセント３２Ａ、電力ラインＬＨ１，ＬＨ２、電力計２００および送電線２０を介して、ＥＣＵ１４０から受けたデータを管理サーバ５０へ出力する。また、モデム１３０は、送電線２０、電力計２００、電力ラインＬＨ１，ＬＨ２、コンセント３２Ａ、コネクタ１７０、電力ラインＬＣ３，ＬＣ４および電力ラインＬＣ６，ＬＣ７を介して管理サーバ５０から受けたデータを通信ケーブル１３５を介してＥＣＵ１４０へ出力する。
【００３６】
ＥＣＵ１４０は、コネクタ１７０がコンセント３２Ａに接続されておらず、車両が走行可能なとき、動力出力装置１１０に含まれるモータジェネレータ（後述）のトルク指令を生成し、その生成したトルク指令を動力出力装置１１０へ出力する。
【００３７】
また、ＥＣＵ１４０は、コネクタ１７０がコンセント３２Ａに接続されているとき、管理サーバ５０からモデム１３０を経由して起動指令を受信すると、この車両４０Ａを起動する。なお、車両４０Ａの起動は、たとえば、イグニッションスイッチがＯＮ位置（ハイブリッドシステム全体に通電が行なわれる。）に回動されたものとされることにより行なわれる。
【００３８】
さらに、ＥＣＵ１４０は、管理サーバ５０からモデム１３０を経由して発電指令を受信すると、電力ラインＬＣ２へ電流を供給し、リレー回路１２０をオンする。そして、ＥＣＵ１４０は、電力ラインＬＣ１の電圧レベルに応じて論理レベルが決定される発電許可信号／ＥＮがＬ（論理ロー）レベルになると、発電指令によって要求された商用交流電力の生成指令を動力出力装置１１０へ出力する。すなわち、リレー１２８がオンされたとき、コネクタ１７０がコンセント３２Ａと正常に接続されていれば、電源ノード１６０から電力ラインＬＣ１、警告灯２１０、電力ラインＬＣ５およびリレー１２８を介して接地ノード１６２への電路が形成されるため、電力ラインＬＣ１の電圧レベルが低下し、発電許可信号／ＥＮはＬレベルとなる。
【００３９】
また、さらに、ＥＣＵ１４０は、管理サーバ５０からモデム１３０を経由して停止指令を受信すると、商用交流電力の生成指令の動力出力装置１１０への出力を停止する。また、さらに、ＥＣＵ１４０は、管理サーバ５０からモデム１３０を経由して起動指令を受信すると、この車両に関する情報（車両番号や発電可能信号、発電量、燃料残量など）をモデム１３０を経由して管理サーバ５０へ出力する。
【００４０】
電圧計１５０は、電力ラインＬＣ６，ＬＣ７の電圧、すなわち電力ラインＬＣ６，ＬＣ７と電気的に接続されている送電線２０の電圧Ｖｏを検出し、その検出した電圧ＶｏをＥＣＵ１４０へ出力する。
【００４１】
電力計２００は、車両４０Ａから送電線２０に供給される電力量を検出し、その検出した電力量を住宅３０Ａ内において表示する。警告灯２１０は、コンセント３２Ａにコネクタ１７０が正常に接続されているときに車両４０Ａのリレー回路１２０がオンされると、電源ノード１６０から接地ノード１６２への電路が形成されることにより点灯する。
【００４２】
図３は、図２に示したＥＣＵ１４０の機能ブロック図である。図３を参照して、ＥＣＵ１４０は、データ入力部３１０と、起動制御部３２０と、発電制御部３３０と、残量演算部３４０と、データ出力部３５０とから成る。
【００４３】
データ入力部３１０は、電力会社の管理サーバ５０から送電線２０を介して当該車両に送信された起動指令ＳＴ、発電指令ＧＥまたは停止指令ＳＴＰの各種指令をモデム１３０を経由して受信する。そして、データ入力部３１０は、起動指令ＳＴを受信すると、その旨を起動制御部３２０へ通知する。また、データ入力部３１０は、発電指令ＧＥを受信すると、その発電指令ＧＥによって指示された発電量を発電制御部３３０へ通知する。さらに、データ入力部３１０は、停止指令ＳＴＰを受信すると、その旨を起動制御部３２０および発電制御部３３０へ通知する。
【００４４】
起動制御部３２０は、管理サーバ５０から起動指令ＳＴを受信した旨の通知をデータ入力部３１０から受けると、発電許可信号／ＥＮに基づいて、コネクタ１７０がコンセント３２Ａに正常に接続されているか否かを判定する。起動制御部３２０は、発電許可信号／ＥＮがＬレベルであり、コネクタ１７０がコンセント３２Ａに正常に接続されていると判定すると、車両４０Ａを起動する。そして、車両４０Ａが起動されると、起動制御部３２０は、予め車両４０Ａに割り当てられている車両ＩＤおよび発電可能信号ＧＰＥＮをデータ出力部３５０へ出力する。
【００４５】
また、起動制御部３２０は、管理サーバ５０から停止指令ＳＴＰを受信した旨の通知をデータ入力部３１０から受けると、車両４０Ａを停止する。なお、車両４０Ａの停止は、たとえば、イグニッションスイッチがＯＦＦ位置に回動されたものとされることにより行なわれる。
【００４６】
発電制御部３３０は、発電指令ＧＥによって指示された発電量を受けると、電圧計１５０からの電圧Ｖｏに基づいて商用系統電力に同期した同期信号ＳＹＮＣを生成する。また、発電制御部３３０は、その生成した同期信号ＳＹＮＣに同期し、かつ、指示された発電量に応じた電流指令ＩＡＣを生成する。そして、発電制御部３３０は、その生成した同期信号ＳＹＮＣおよび電流指令ＩＡＣを動力出力装置１１０へ出力する。
【００４７】
さらに、発電制御部３３０は、動力出力装置１１０によって発電された発電量を検出または演算し、その発電量ＯＵＴをデータ出力部３５０へ出力する。また、さらに、発電制御部３３０は、管理サーバ５０から停止指令ＳＴＰを受信した旨の通知をデータ入力部３１０から受けると、同期信号ＳＹＮＣおよび電流指令ＩＡＣの動力出力装置１１０への出力を停止する。
【００４８】
残量演算部３４０は、動力出力装置１１０の燃料タンク（後述）から受ける信号ＦＵＥＬに基づいて、今後発電可能な残量ＲＥ（ｋｗｈ）を算出し、その算出した残量ＲＥをデータ出力部３５０へ出力する。
【００４９】
データ出力部３５０は、起動制御部３２０から受ける車両ＩＤおよび発電可能信号ＧＰＥＮ、発電制御部３３０から受ける発電量ＯＵＴ、および残量演算部３４０から受ける残量ＲＥをモデム１３０へ出力する。そして、モデム１３０に出力された各データは、モデム１３０から送電線２０を介して電力会社の管理サーバ５０へ送信される。
【００５０】
図４は、図１に示した管理サーバ５０の機能ブロック図である。図４を参照して、管理サーバ５０は、データ入力部４１０と、電力不足判定部４２０と、制御部４３０と、発電指令部４４０と、データ出力部４５０とを含む。
【００５１】
データ入力部４１０は、車両ＩＤ、発電許可信号ＧＰＥＮ、発電量ＯＵＴおよび残量ＲＥを含む車両情報を車両４０Ａ，４０Ｂから送電線２０を介して受信し、その受信した車両情報を制御部４３０へ出力する。
【００５２】
電力不足判定部４２０は、発電所１０の発電能力および発電量に基づいて、電力不足が発生しているか否かを判定する。そして、電力不足判定部４２０は、電力不足が発生していると判定すると、電力不足量を制御部４３０へ通知する。
【００５３】
制御部４３０は、電力不足判定部４２０から電力不足量を受けると、データ入力部４１０から受ける車両ＩＤおよび発電許可信号ＧＰＥＮに基づいて、その時点で発電可能な車両を検出する。そして、制御部４３０は、その電力不足量に応じて、検出された発電可能な車両の中から発電を要求する車両を選択し、その選択された車両に対する起動指令ＳＴを生成する。発電を要求する車両の選択基準としては、たとえば各車両から受ける残量ＲＥの多い車両から選択することができる。そして、制御部４３０は、その生成した起動指令ＳＴをデータ出力部４５０へ出力する。
【００５４】
また、制御部４３０は、発電を要求する車両に対応する発電量ＯＵＴおよび残量ＲＥに基づいて、その車両に対する発電指令ＧＥ（発電量を含む）の生成を指示する信号を発電指令部４４０へ出力する。さらに、制御部４３０は、電力不足が解消したとき、または、車両ごとに予め設定された基準値よりも残量ＲＥが下回ったとき、停止指令ＳＴＰを生成し、その生成した停止指令ＳＴＰをデータ出力部４５０へ出力する。
【００５５】
発電指令部４４０は、制御部４３０からの指示に応じて、発電量ＯＵＴおよび残量ＲＥに基づき発電指令ＧＥを生成し、その生成した発電指令ＧＥをデータ出力部４５０へ出力する。
【００５６】
データ出力部４５０は、制御部４３０から受ける起動指令ＳＴまたは停止指令ＳＴＰ、および発電指令部４４０から受ける発電指令ＧＥを送電線２０を介して対応する車両へ出力する。
【００５７】
図５は、図２に示した動力出力装置１１０の全体ブロック図である。図５を参照して、
動力出力装置１１０は、バッテリＢと、昇圧コンバータ５１０と、インバータ５２０，５３０と、ＭＧ−ＥＣＵ５４０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、エンジンＥＮＧと、燃料タンクＴＡＮＫと、駆動輪５５０と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、電源ラインＰＬ１，ＰＬ２と、接地ラインＳＬとから成る。
【００５８】
バッテリＢは、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間に接続される。コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間にバッテリＢに並列に接続される。昇圧コンバータ５１０は、リアクトルＬと、パワートランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。パワートランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列に接続される。ダイオードＤ１，Ｄ２は、それぞれパワートランジスタＱ１，Ｑ２に逆並列に接続される。リアクトルＬは、パワートランジスタＱ１，Ｑ２の接続点と電源ラインＰＬ１との間に接続される。
【００５９】
コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間に接続される。インバータ５２０は、Ｕ相アーム５２２、Ｖ相アーム５２４およびＷ相アーム５２６を含む。Ｕ相アーム５２２、Ｖ相アーム５２４およびＷ相アーム５２６は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続される。Ｕ相アーム５２２は、直列に接続されたパワートランジスタＱ１１，Ｑ１２からなり、Ｖ相アーム５２４は、直列に接続されたパワートランジスタＱ１３，Ｑ１４からなり、Ｗ相アーム５２６は、直列に接続されたパワートランジスタＱ１５，Ｑ１６からなる。ダイオードＤ１１〜Ｄ１６は、それぞれパワートランジスタＱ１１〜Ｑ１６に逆並列に接続される。Ｕ，Ｖ，Ｗ各相アームにおける各パワートランジスタの接続点は、モータジェネレータＭＧ１の中性点Ｎ１と異なるコイル端にそれぞれ接続される。
【００６０】
インバータ５３０は、Ｕ相アーム５３２、Ｖ相アーム５３４およびＷ相アーム５３６を含む。インバータ５３０も、インバータ５２０と同様の構成からなる。そして、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相アームにおける各パワートランジスタの接続点は、モータジェネレータＭＧ２の中性点Ｎ２と異なるコイル端にそれぞれ接続される。
【００６１】
エンジンＥＮＧは、連結部材を介してモータジェネレータＭＧ１と連結される。駆動輪５５０は、駆動軸を介してモータジェネレータＭＧ２と連結される。そして、ＡＣ出力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２は、モータジェネレータＭＧ１の中性点Ｎ１およびモータジェネレータＭＧ２の中性点Ｎ２にそれぞれ接続される。
【００６２】
バッテリＢは、直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池からなる。バッテリＢは、直流電圧を発生して電源ラインＰＬ１へ出力する。また、バッテリＢは、昇圧コンバータ５１０によって充電される。コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間の電圧変動を平滑化する。
【００６３】
昇圧コンバータ５１０は、ＭＧ−ＥＣＵ５４０からの信号ＰＷＣに基づいて、バッテリＢから受ける直流電圧をリアクトルＬを用いて昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を電源ラインＰＬ２に供給する。また、昇圧コンバータ５１０は、ＭＧ−ＥＣＵ５４０からの信号ＰＷＣに基づいて、電源ラインＰＬ２の電圧を降圧してバッテリＢを充電する。コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間の電圧変動を平滑化する。
【００６４】
インバータ５２０は、ＭＧ−ＥＣＵ５４０からの信号ＰＷＭ１に基づいて、電源ラインＰＬ２から受ける直流電圧を３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１へ出力する。また、インバータ５２０は、エンジンＥＮＧからの出力を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電した３相交流電圧を直流電圧に変換して電源ラインＰＬ２へ出力する。
【００６５】
インバータ５３０は、ＭＧ−ＥＣＵ５４０からの信号ＰＷＭ２に基づいて、電源ラインＰＬ２から受ける直流電圧を３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２へ出力する。また、インバータ５３０は、車両の回生制動時、モータジェネレータＭＧ２が発電した３相交流電圧を直流電圧に変換して電源ラインＰＬ２へ出力する。
【００６６】
ここで、ＭＧ−ＥＣＵ５４０がＥＣＵ１４０（図示せず、以下同じ。）から電流指令ＩＡＣおよび同期信号ＳＹＮＣを受けているとき、インバータ５２０，５３０は、それぞれＭＧ−ＥＣＵ５４０からの信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用交流電力を発生させるように中性点Ｎ１，Ｎ２の電位をそれぞれ制御する。
【００６７】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、３相交流電動発電機であり、たとえば３相交流同期電動発電機からなる。モータジェネレータＭＧ１は、エンジンＥＮＧからの出力を用いて３相交流電圧を発生し、その発生した３相交流電圧をインバータ５２０へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ１は、インバータ５２０から受ける３相交流電圧によって駆動力を発生し、エンジンＥＮＧの始動を行なう。モータジェネレータＭＧ２は、インバータ５３０から受ける３相交流電圧によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータＭＧ２は、車両の回生制動時、３相交流電圧を発生してインバータ５３０へ出力する。
【００６８】
エンジンＥＮＧは、燃料タンクＴＡＮＫからの燃料を用いて動力を生成し、その生成した動力によってモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、エンジンＥＮＧからの動力は、図示されない動力分割機構を介して駆動輪５５０へも出力される。燃料タンクＴＡＮＫは、エンジンＥＮＧに燃料を供給する。また、燃料タンクＴＡＮＫは、タンク内の燃料残量を示す信号ＦＵＥＬをＥＣＵ１４０へ出力する。
【００６９】
ＭＧ−ＥＣＵ５４０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値およびモータ回転数、バッテリＢの電圧ならびに電源ラインＰＬ２の電圧に基づいて、昇圧コンバータ５１０を駆動するための信号ＰＷＣを生成し、その生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ５１０へ出力する。なお、モータ回転数ならびにバッテリＢおよび電源ラインＰＬ２の電圧は、図示されない各センサによって検出される。
【００７０】
また、ＭＧ−ＥＣＵ５４０は、電源ラインＰＬ２の電圧ならびにモータジェネレータＭＧ１の各相電流およびトルク指令値に基づいて、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための信号ＰＷＭ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１をインバータ５２０へ出力する。さらに、ＭＧ−ＥＣＵ５４０は、電源ラインＰＬ２の電圧ならびにモータジェネレータＭＧ２の各相電流およびトルク指令値に基づいて、モータジェネレータＭＧ２を駆動するための信号ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ２をインバータ５３０へ出力する。なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各相電流は、図示されない電流センサによって検出される。
【００７１】
また、さらに、ＭＧ−ＥＣＵ５４０は、ＥＣＵ１４０から同期信号ＳＹＮＣおよび電流指令ＩＡＣを受けると、その受けた同期信号ＳＹＮＣに同期し、かつ、電流指令ＩＡＣに応じた商用交流電力がモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生するように、信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成する。
【００７２】
図６は、図５に示したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用交流電力が発生しているときのインバータ５２０，５３０のデューティーの総和および商用交流電力の波形図である。図６を参照して、曲線ｋ１は、インバータ５２０のスイッチング制御におけるデューティーの総和の変化を示し、曲線ｋ２は、インバータ５３０のスイッチング制御におけるデューティーの総和の変化を示す。ここで、デューティーの総和とは、各インバータにおける上アームのオンデューティーから下アームのオンデューティーを減算したものである。したがって、デューティーの総和が正のときは、対応するモータジェネレータの中性点電位がインバータ入力電圧（電源ラインＰＬ２の電圧）の中間電位よりも高くなることを示し、デューティーの総和が負のときは、中性点電位がインバータ入力電圧の中間電位よりも低くなることを示す。
【００７３】
ＭＧ−ＥＣＵ５４０は、中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用交流電力を発生させるとき、インバータ５２０のデューティーの総和を同期信号ＳＹＮＣに同期して商用電源周波数で変動する曲線ｋ１に従って変化させ、インバータ５３０のデューティーの総和を曲線ｋ２に従って変化させる。ここで、曲線ｋ２は、曲線ｋ１の位相を反転した曲線である。すなわち、インバータ５３０のデューティーの総和は、インバータ５２０のデューティーの総和が変化する位相を反転した位相で周期的に変えられる。
【００７４】
そうすると、時刻ｔ０〜ｔ１においては、中性点Ｎ１の電位は、インバータ入力電圧の中間電位よりも高くなり、中性点Ｎ２の電位は、その中間電位よりも低くなり、中性点Ｎ１，Ｎ２間に正側の交流電圧が発生する。時刻ｔ０〜ｔ１に続く時刻ｔ１〜ｔ２においては、中性点Ｎ１の電位は、インバータ入力電圧の中間電位よりも低くなり、中性点Ｎ２の電位は、その中間電位よりも高くなり、中性点Ｎ１，Ｎ２間に負側の交流電圧が発生する。
【００７５】
このようにして、中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用電源周波数を有する交流電圧が発生する。そして、ＥＣＵ１４０から受ける電流指令ＩＡＣに応じて曲線ｋ１，ｋ２の振幅を制御することにより、商用電源周波数を有する商用交流電力を中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生させることができる。
【００７６】
なお、この動力出力装置１１０では、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動しつつ中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用交流電力を発生することができる。そこで、エンジンＥＮＧと連結されたモータジェネレータＭＧ１を回生駆動（発電）し、駆動輪５５０と連結されたモータジェネレータＭＧ２を反力制御（力行駆動）しつつ、商用交流電力を発生して送電線２０に供給することができる。
【００７７】
以上のように、この実施の形態によれば、管理サーバ５０は、住宅３０Ａ，３０Ｂを介して商用電力系統（送電線２０）に接続された車両４０Ａ，４０Ｂからその車両に関する情報を取得する。そして、管理サーバ５０は、その取得した車両に関する情報に基づいて、電力供給能力を有する車両４０Ａ，４０Ｂを探して発電を要求することができる。したがって、商用電力系統に電力不足が発生したとき、車両４０Ａ，４０Ｂを用いて商用電力系統に電力を供給することができる。その結果、発電所１０の電力供給不足を補うことができる。
【００７８】
また、モデム１３０は、対応する住宅３０Ａ（または３０Ｂ）および送電線２０を介して管理サーバ５０と通信を行なうので、通信専用ラインを別途設ける必要がない。したがって、通信コストを低減することができる。
【００７９】
さらに、ハイブリッド自動車である車両４０Ａ，４０Ｂは、内燃機関の出力を用いて商用交流電力を生成する。そして、管理サーバ５０は、車両から受ける残量ＲＥが基準値以下になると、その車両に対して商用交流電力の発生の停止を指示する。したがって、商用交流電力を供給していた車両において最小限の走行に必要な燃料が確保され、少なくとも最寄の燃料スタンドまでの走行を確保することができる。
【００８０】
なお、上記の実施の形態においては、車両４０Ａ，４０Ｂは、ハイブリッド自動車とし、ハイブリッド自動車に搭載される２台のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用交流電力を発生させるものとしたが、この発明は、商用交流電力を発生するための専用のインバータを備えた電源システムにも適用可能である。
【００８１】
また、上記の実施の形態においては、車両４０Ａ，４０Ｂは、ハイブリッド自動車としたが、車両４０Ａ，４０Ｂは、燃料電池車であってもよい。
【００８２】
図７は、図１に示した車両４０Ａ，４０Ｂが燃料電池車の場合の動力出力装置１１０Ａの全体ブロック図である。図７を参照して、動力出力装置１１０Ａは、燃料電池ＦＣと、水素タンク６１０と、昇圧コンバータ５１０と、インバータ５３０，６２０と、モータジェネレータＭＧ２と、駆動輪５５０とから成る。
【００８３】
燃料電池ＦＣは、水素タンク６１０から供給される水素と酸化剤との化学反応によって発生する化学反応エネルギーから電気エネルギーを得る直流電力発電電池である。そして、燃料電池ＦＣは、発生した直流電力を昇圧コンバータ５１０へ出力する。
【００８４】
インバータ６２０は、電源ラインＰＬ２および接地ラインＳＬに接続される。インバータ６２０は、電源ラインＰＬ２から受ける直流電力を商用交流電力に変換し、その変換した商用交流電力をＡＣ出力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２へ出力する。
【００８５】
水素タンク６１０は、燃料電池ＦＣへ水素を供給する。また、水素タンク６１０は、水素の残量を示す信号ＦＵＥＬ（たとえば水素タンク６１０内の圧力に応じた信号）をＥＣＵ１４０（図示せず、以下同じ。）へ出力する。そして、特に図示しないが、ＥＣＵ１４０は、水素タンク６１０からの信号ＦＵＥＬに基づいて、この燃料電池車が発電可能な残量ＲＥ（ｋｗｈ）を算出し、その算出した残量ＲＥを電力会社の管理サーバ５０へ出力する。
【００８６】
このように、この発明による電力供給システムにおいては、ハイブリッド自動車だけでなく、燃料電池車も適用することができる。
【００８７】
また、上記においては、動力出力装置１１０，１１０Ａは、昇圧コンバータ５１０を備えるものとしたが、昇圧コンバータ５１０を備えないシステムにおいても、この発明は適用可能である。
【００８８】
また、上記においては、２台の車両４０Ａ，４０Ｂが電力供給システム１に接続されている場合を代表的に説明したが、より多くの車両が電力供給システム１に接続されてもよい。
【００８９】
なお、上記において、住宅３０Ａ，３０Ｂは、この発明における「少なくとも１つの接続手段」に対応し、管理サーバ５０は、この発明における「管理手段」に対応する。また、動力出力装置１１０，１１０Ａは、この発明における「電力発生手段」に対応し、モデム１３０は、この発明における「通信手段」に対応する。さらに、ＥＣＵ１４０は、この発明における「制御手段」に対応し、エンジンＥＮＧは、この発明における「内燃機関」に対応する。また、さらに、インバータ５２０，５３０、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびＭＧ−ＥＣＵ５４０、またはインバータ６２０は、この発明における「電力生成部」を形成する。
【００９０】
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、上記した実施の形態の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。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】この発明の実施の形態による電力供給システムの全体ブロック図である。
【図２】図１に示す車両および住宅の機能ブロック図である。
【図３】図２に示すＥＣＵの機能ブロック図である。
【図４】図１に示す管理サーバの機能ブロック図である。
【図５】図２に示す動力出力装置の全体ブロック図である。
【図６】図５に示すモータジェネレータの中性点間に商用交流電力が発生しているときのインバータのデューティーの総和および商用交流電力の波形図である。
【図７】図１に示す車両が燃料電池車の場合の動力出力装置の全体ブロック図である。
【符号の説明】
【００９２】
１  電力供給システム、１０  発電所、２０  送電線、３０Ａ，３０Ｂ  住宅、３２Ａ，３２Ｂ  コンセント、４０Ａ，４０Ｂ  車両、５０  管理サーバ、１１０，１１０Ａ  動力出力装置、１２０  リレー回路、１３０  モデム、１４０  ＥＣＵ、１５０  電圧計、１６０  電源ノード、１６２  接地ノード、１７０  コネクタ、２００  電力計、２１０  警告灯、３１０，４１０  データ入力部、３２０  起動制御部、３３０  発電制御部、３４０  残量演算部、３５０，４５０  データ出力部、４２０  電力不足判定部、４３０  制御部、４４０  発電指令部、５１０  昇圧コンバータ、５２０，５３０，６２０  インバータ、５２２，５３２  Ｕ相アーム、５２４，５３４  Ｖ相アーム、５２６，５３６  Ｗ相アーム、５４０  ＭＧ−ＥＣＵ、５５０  駆動輪、６１０  水素タンク、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２  ＡＣ出力ライン、ＬＣ１〜ＬＣ７，ＬＨ１，ＬＨ２  電力ライン、Ｂ  バッテリ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＥＮＧ  エンジン、ＴＡＮＫ  燃料タンク、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、ＰＬ１，ＰＬ２  電源ライン、ＳＬ  接地ライン、Ｌ  リアクトル、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ１１〜Ｑ１６，Ｑ２１〜Ｑ２６  パワートランジスタ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６  ダイオード、Ｎ１，Ｎ２  中性点、ＦＣ  燃料電池。
【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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