(57)【要約】【課題】システム全体の統制を図りつつ、停電時において分散電源の電力配分を好適に行うことができる直流配電システムを提供する。【解決手段】停電が発生した時間帯が昼間及び夜間のいずれであるか、また停電が発生したときの蓄電池の残容量に応じて、当該蓄電池の電力の供給先を設定するようにした。これにより、停電時における蓄電池の電力配分を好適に行うことができる。また、昼夜の判断は、タイマにより計測される現在時刻に基づき、制御回路により行われる。このため、停電の発生時において、各ＤＣ機器に対する電力供給あるいはその遮断が統制のとれたものとなる。【選択図】図４
2011083088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換して当該直流電力を蓄電装置及び複数の直流機器に供給するとともに、前記商用電源の停電が検出される場合には、前記蓄電装置に蓄えられた直流電力を各直流機器へ供給する直流配電システムにおいて、
停電が検出される場合には、そのときの時刻に基づき電力供給対象とする直流機器を設定する制御装置を備えてなる直流配電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の直流配電システムにおいて、
前記制御装置は、前記蓄電装置の残容量を加味して停電時の電力供給先とする直流機器を設定する直流配電システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の直流配電システムにおいて、
各直流機器には、停電時における電力供給の優先順位を予め設定し、
前記制御装置は、停電が検出される場合、前記各直流機器への電力供給時間を前記優先順位が高い直流機器ほど長く設定した上で各直流機器へ前記蓄電装置の電力を供給するとともに、停電が検出されたときの時刻を基準として前記電力供給時間が経過した旨検出されるとき、当該電力供給時間に設定されていた直流機器への電力供給を遮断する直流配電システム。
【請求項４】
請求項３に記載の直流配電システムにおいて、
前記制御装置は、前記蓄電装置の残容量に応じて前記電力供給時間を設定する直流配電システム。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の直流配電システムにおいて、
前記制御装置は、停電が検出される場合、そのときの時刻に基づき昼夜を判断し、当該判断結果に基づき電力供給対象とする直流機器を設定する直流配電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流配電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換する交流／直流変換装置（ＡＣ／ＤＣコンバータ）と、太陽電池や燃料電池などの分散電源とを連係させて直流負荷に直流電力を配電する直流配電システムが注目されている。例えば、特許文献１には、次のような直流配電システムが開示されている。すなわち、当該システムの制御装置は、主電源が停電した旨検出すると、各直流機器に停電情報を送信する。この停電情報を受信した各直流機器では、現在時刻が自身の動作時間帯である場合には、自身の内部の給電経路上に設けられた切替部を閉状態に維持する。これにより、分散電源から自身の動作部分への直流電力の供給が行われる。これに対して、現在時刻が自身の動作時間帯ではない場合、前記切替部が閉状態から開状態へ切り替わり、分散電源から動作部分への直流電力の供給が停止される。これにより、各直流機器側での電力消費が抑えられる。この後、主電源が復旧して、当該システムの制御装置からの復旧情報を各直流機器が受信すると、前記切替部は開状態から閉状態へ切り替わり、分散電源から動作部分への直流電力の供給が再開される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５９７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記従来の配電システムには、次のような問題があった。すなわち、停電時には、各直流機器の計時部により計測される現在時刻情報に基づき、自身の動作時間帯であるかどうかが判断される。しかし、計時部により計測される時刻は、直流機器毎にずれが生じる場合が想定される。この場合には、各直流機器においてなされる、自身の動作時間であるか否かの判断にもばらつきが発生するおそれがある。
【０００５】
このため、停電時に動作が必要とされる機器の動作が好適に維持できないおそれがある。すなわち、主電源が停電した場合、即時に自身の動作時間である旨判断した直流機器は分散電源の電力を利用してその動作が好適に維持される。しかし、本来は動作時間であるにもかかわらず、現在時刻のずれに起因して動作時間である旨の判断が遅れた場合には、当該判断がなされるまで直流機器の動作が停止するおそれがある。同様に、停電時にその動作を停止すべき直流機器については、それらにおいて計測される現在時刻のばらつきに起因して適切なタイミングで動作が停止されないことも考えられる。すなわち、停電の発生時には即時に電力遮断されるはずの直流機器に分散電源からの直流電力が供給されるおそれがある。この場合には、停電時における各直流機器側での消費電力の節約が好適に行われないおそれがある。
【０００６】
このように、前記従来の配電システムにおいては、各直流機器の動作に関して好適に統制がとれず、停電時における分散電源からの直流電力が好適に配分されない状況の発生が懸念される。この点において、改善の余地があった。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、システム全体の統制を図りつつ、停電時において分散電源の電力配分を好適に行うことができる直流配電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換して当該直流電力を蓄電装置及び複数の直流機器に供給するとともに、前記商用電源の停電が検出される場合には、前記蓄電装置に蓄えられた直流電力を各直流機器へ供給する直流配電システムにおいて、停電が検出される場合には、そのときの時刻に基づき電力供給対象とする直流機器を設定する制御装置を備えてなることをその要旨とする。
【０００９】
本発明によれば、制御装置により停電時に電力供給対象とする直流機器が設定される。このため、停電時における蓄電装置の電力配分については制御装置を通じてシステム全体の統制が図られる。また、停電が発生した時刻に基づき電力供給対象とされる直流機器が設定されることから、その時刻が含まれる時間帯に適した直流機器を停電時の電力供給対象として設定することも可能になる。このため、蓄電装置に蓄えられた電力を好適に配分することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の直流配電システムにおいて、前記制御装置は、前記蓄電装置の残容量を加味して停電時の電力供給先とする直流機器を設定することをその要旨とする。
【００１１】
本発明によれば、蓄電装置の残容量を加味することにより、当該残容量に応じた適切な電力配分が可能になる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の直流配電システムにおいて、各直流機器には、停電時における電力供給の優先順位を予め設定し、前記制御装置は、停電が検出される場合、前記各直流機器への電力供給時間を前記優先順位が高い直流機器ほど長く設定した上で各直流機器へ前記蓄電装置の電力を供給するとともに、停電が検出されたときの時刻を基準として前記電力供給時間が経過した旨検出されるとき、当該電力供給時間に設定されていた直流機器への電力供給を遮断することをその要旨とする。
【００１２】
本発明によれば、優先順位の低い直流機器への電力供給時間は短く、優先順位の高い直流機器への電力供給時間は長く設定される。すなわち、停電時には、優先順位の低い直流機器から順に電力の供給が遮断される。このため、優先順位の高い直流機器をできる限り長く使用することが可能になる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の直流配電システムにおいて、前記制御装置は、前記蓄電装置の残容量に応じて前記電力供給時間を設定することをその要旨とする。
本発明によれば、停電時の電力供給の優先順位のみならず、蓄電装置の残容量に応じた適切な電力配分が可能になる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の直流配電システムにおいて、前記制御装置は、停電が検出される場合、そのときの時刻に基づき昼夜を判断し、当該判断結果に基づき電力供給対象とする直流機器を設定する直流配電システム。
【００１５】
本発明によれば、停電時において、電力供給の優先度は昼間と夜間とで異なることが想定される。例えば昼間であれば照明機器等の直流機器への電力供給の必要性は低いと考えられる。このため、停電の発生した時間帯に応じて、好適な電力配分が可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、直流配電システム全体の統制を図りつつ、停電時において分散電源の電力配分を好適的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】直流配電システムの概略を示すブロック図。
【図２】コントロールユニットの構成を示すブロック図。
【図３】第１の実施の形態におけるＤＣ機器の優先順位を示すブロック図。
【図４】同じく停電時における各種状況と電力が供給されるＤＣ機器との関係を規定するテーブルデータを示す一覧表。
【図５】直流配電システムによる停電時の給電処理手順を示すフローチャート。
【図６】第２の実施の形態の停電時における各種状況と電力が供給されるＤＣ機器との関係を規定するテーブルデータを示す一覧表。
【図７】第３の実施の形態の停電時における各ＤＣ機器への電力供給時間の設定例を示す一覧表。
【図８】同じく直流配電システムによる停電時の給電処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を、住宅の配電システムに具体化した第１の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。まず、当該システムの概要を説明する。
＜配電システムの概要＞
図１に示すように、住宅には、宅内に設置された各種機器（照明機器、エアコン、家電、オーディオビジュアル機器等）に電力を供給する電力供給システム１が設けられている。電力供給システム１は、家庭用の商用電源（ＡＣ電源）２を電力として各種機器を動作させる他に、太陽光により発電する太陽電池３の電力も各種機器に電源として供給する。電力供給システム１は、直流電源（ＤＣ電源）を入力して動作するＤＣ機器５の他に、交流電源（ＡＣ電源）を入力して動作するＡＣ機器６にも電力を供給する。
【００１９】
電力供給システム１には、同システムの分電盤としてコントロールユニット７及びＤＣ分電盤（直流ブレーカ内蔵）８が設けられている。また、電力供給システム１には、住宅のＤＣ機器５の動作を制御する機器として制御ユニット９及びリレーユニット１０が設けられている。
【００２０】
コントロールユニット７には、交流電源を分岐させるＡＣ分電盤１１が交流系電力線１２を介して接続されている。コントロールユニット７は、このＡＣ分電盤１１を介して商用電源２に接続されるとともに、直流系電力線１３を介して太陽電池３に接続されている。コントロールユニット７は、ＡＣ分電盤１１から交流電力を取り込むとともに太陽電池３から直流電力を取り込み、これら電力を機器電源として所定の直流電力に変換する。そして、コントロールユニット７は、この変換後の直流電力を、直流系電力線１４を介してＤＣ分電盤８に出力したり、又は直流系電力線１５を介して蓄電池１６に出力して同電力を蓄電したりする。コントロールユニット７は、ＡＣ分電盤１１から交流電力を取り込むのみならず、太陽電池３や蓄電池１６の電力を交流電力に変換してＡＣ分電盤１１に供給することも可能である。コントロールユニット７は、信号線１７を介してＤＣ分電盤８とデータやり取りを実行する。
【００２１】
ＤＣ分電盤８は、直流電力対応の一種のブレーカである。ＤＣ分電盤８は、コントロールユニット７から入力した直流電力を分岐させ、その分岐後の直流電力を、直流系電力線１８を介して制御ユニット９に出力したり、直流系電力線１９を介してリレーユニット１０に出力したりする。また、ＤＣ分電盤８は、信号線２０を介して制御ユニット９とデータやり取りをしたり、信号線２１を介してリレーユニット１０とデータやり取りをしたりする。
【００２２】
制御ユニット９には、複数のＤＣ機器５，５…が接続されている。これらＤＣ機器５は、直流電力及びデータの両方を１対の線によって搬送可能な直流供給線路２２を介して制御ユニット９と接続されている。直流供給線路２２は、ＤＣ機器の電源となる直流電圧に、高周波の搬送波によりデータを電送する通信信号を重畳する、いわゆる電力線搬送通信により、１対の線で電力及びデータの両方をＤＣ機器５に搬送する。制御ユニット９は、直流系電力線１８を介してＤＣ機器５の直流電源を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線２０を介して得る動作指令を基に、どのＤＣ機器５をどのように制御するのかを把握する。そして、制御ユニット９は、指示されたＤＣ機器５に直流供給線路２２を介して直流電圧及び動作指令を出力し、ＤＣ機器５の動作を制御する。
【００２３】
制御ユニット９には、宅内のＤＣ機器５の動作を切り換える際に操作するスイッチ２３が直流供給線路２２を介して接続されている。また、制御ユニット９には、例えば赤外線リモートコントローラからの発信電波を検出するセンサ２４が直流供給線路２２を介して接続されている。よって、ＤＣ分電盤８からの動作指示のみならず、スイッチ２３の操作やセンサ２４の検知によっても、直流供給線路２２に通信信号を流してＤＣ機器５が制御される。
【００２４】
リレーユニット１０には、複数のＤＣ機器５，５…がそれぞれ個別の直流系電力線２５を介して接続されている。リレーユニット１０は、直流系電力線１９を介してＤＣ機器５の直流電源を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線２１を介して得る動作指令を基に、どのＤＣ機器５を動作させるのかを把握する。そして、リレーユニット１０は、指示されたＤＣ機器５に対し、内蔵のリレーにて直流系電力線２５への電源供給をオンオフすることで、ＤＣ機器５の動作を制御する。また、リレーユニット１０には、ＤＣ機器５を手動操作するための複数のスイッチ２６が接続されており、スイッチ２６の操作によって直流系電力線２５への電源供給をリレーにてオンオフすることにより、ＤＣ機器５が制御される。
【００２５】
ＤＣ分電盤８には、例えば壁コンセントや床コンセントの態様で住宅に建て付けられた直流コンセント２７が直流系電力線２８を介して接続されている。この直流コンセント２７にＤＣ機器のプラグ（図示略）を差し込めば、同機器に直流電力を直接供給することが可能である。
【００２６】
また、商用電源２とＡＣ分電盤１１との間には、商用電源２の使用量を遠隔検針可能な電力メータ２９が接続されている。電力メータ２９には、商用電源使用量の遠隔検針の機能のみならず、例えば電力線搬送通信や無線通信の機能が搭載されている。電力メータ２９は、電力線搬送通信や無線通信等を介して検針結果を電力会社等に送信する。
【００２７】
電力供給システム１には、宅内の各種機器をネットワーク通信によって制御可能とするネットワークシステム３０が設けられている。ネットワークシステム３０には、同システムのコントロールユニットとして宅内サーバ３１が設けられている。宅内サーバ３１は、インターネットなどのネットワークＮを介して宅外の管理サーバ３２と接続されるとともに、信号線３３を介して宅内機器３４に接続されている。また、宅内サーバ３１は、ＤＣ分電盤８から直流系電力線３５を介して取得する直流電力を電源として動作する。
【００２８】
宅内サーバ３１には、ネットワーク通信による宅内の各種機器の動作制御を管理するコントロールボックス３６が信号線３７を介して接続されている。コントロールボックス３６は、信号線１７を介してコントロールユニット７及びＤＣ分電盤８に接続されるとともに、直流供給線路３８を介してＤＣ機器５を直接制御可能である。コントロールボックス３６には、例えば使用したガス量や水道量を遠隔検針可能なガス／水道メータ３９が接続されるとともに、ネットワークシステム３０の操作パネル４０に接続されている。操作パネル４０には、例えばドアホン子器やセンサやカメラからなる監視機器４１が接続されている。
【００２９】
宅内サーバ３１は、ネットワークＮを介して宅内の各種機器の動作指令を入力すると、コントロールボックス３６に指示を通知して、各種機器が動作指令に準じた動作をとるようにコントロールボックス３６を動作させる。また、宅内サーバ３１は、ガス／水道メータ３９から取得した各種情報を、ネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供可能であるとともに、監視機器４１で異常検出があったことを操作パネル４０から受け付けると、その旨もネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供する。
【００３０】
＜コントロールユニット＞
次に、コントロールユニットの構成について詳細に説明する。図２に示すように、コントロールユニット７には、双方向型のＡＣ／ＤＣコンバータ５１、太陽電池用のＤＣ／ＤＣコンバータ５２、蓄電池１６用の充放電回路５３、及び制御回路５４を備えてなる。
【００３１】
ＡＣ／ＤＣコンバータ５１は、前述した交流系電力線１２を介してＡＣ分電盤１１に接続されるとともに、直流系電力線Ｌ１を介して、コントロールユニット７に設けられたＤＣ分電盤用の接続端子Ｐ１に接続されている。当該接続端子Ｐ１は、直流系電力線１４を介してＤＣ分電盤８に接続されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ５１とＡＣ分電盤１１との間を接続する交流系電力線１２には、ＡＣ分電盤１１から供給される交流電力（正確には、電圧）を検出する電圧センサ５５が設けられている。
【００３２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５２は、コントロールユニット７に設けられた太陽電池用の接続端子Ｐ２と、前述したＤＣ分電盤８用の接続端子Ｐ１との間を接続する直流系電力線Ｌ２に設けられている。
【００３３】
充放電回路５３は、コントロールユニット７に設けられた蓄電池用の接続端子Ｐ３と、前述したＤＣ分電盤用の接続端子Ｐ１との間を接続する直流系電力線Ｌ３に設けられている。この直流系電力線Ｌ３において、蓄電池１６（正確には、接続端子Ｐ３）と充放電回路５３との間には、蓄電池１６の電圧（端子電圧）を検出する電圧センサ５６が設けられている。なお、充放電回路５３は、蓄電池１６に組み込むようにしてもよい。
【００３４】
ＡＣ／ＤＣコンバータ５１は、交流電力を直流電力に変換する機能、及び直流電力を交流電力に変換する機能を有してなる。すなわち、ＡＣ／ＤＣコンバータ５１は、ＡＣ分電盤１１から供給される交流電力を直流電流に変換し、この変換後の直流電力をＤＣ分電盤８あるいは蓄電池１６に供給する。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ５１は、太陽電池３並びに蓄電池１６から供給される直流電力を交流電力に変換し、この変換後の交流電力をＡＣ分電盤１１へ供給することも可能とされている。ＡＣ／ＤＣコンバータ５１は、制御回路５４からの切り替え指令に基づき、前述の両機能を切り替える。
【００３５】
太陽電池用のＤＣ／ＤＣコンバータ５２は、太陽電池３により発電される直流電力を所定の直流電力に変換し、この変換後の直流電力をＤＣ分電盤８あるいは蓄電池１６へ供給する。
【００３６】
蓄電池用の充放電回路５３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ等を含んで構成されて、制御回路５４からの指令に基づき蓄電池１６の充電及び放電を制御する。
＜制御回路＞
制御回路５４は、タイマ６１、残容量検出部６２、停電検出部６３、主制御部６４及び通信制御部６５を備えてなる。
【００３７】
タイマ６１は、その時々の時刻を計測する。また、タイマ６１は、例えば商用電源２の停電が検出された場合、その時刻からの経過時間を計時することも可能である。
残容量検出部６２は、電圧センサ５６の検出結果に基づき蓄電池１６の残容量（充電状態）を検出する。残容量検出部６２は、蓄電池１６の端子電圧と残容量との間には比例関係が成立することを利用して、蓄電池１６の残容量を推定する。例えば、残容量検出部６２は、蓄電池１６の電圧が低下したときには、蓄電池１６の残容量が低下したと判断する。本例では、残容量検出部６２は、蓄電池１６の端子電圧に応じて、蓄電池１６の残容量をローレベル（Ｌｏ）、ミドルレベル（Ｍｉｄｄｌｅ）及びハイレベル（Ｈｉｇｈ）の３段階に分けて判定する。
【００３８】
停電検出部６３は、電圧センサ５５の検出結果に基づき商用電源２の停電の有無を検出する。
主制御部６４は、通信制御部６５を通じて、ＡＣ／ＤＣコンバータ５１、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２、充放電回路５３、ＤＣ分電盤８等との間において通信を行う。当該通信を利用して、主制御部６４は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５１、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２、及び充放電回路５３を制御する。また、主制御部６４は、当該通信を利用したＤＣ分電盤８の制御を通じて各ＤＣ機器５の動作（オンオフ）を制御する。
【００３９】
主制御部６４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２を通じて太陽電池３の放電を、また充放電回路５３を通じて蓄電池１６の充電動作及び放電動作を制御する。主制御部６４は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５１の制御を通じて、商用電源２からの交流電力を直流電力に変換し、当該変換後の直流電力をＤＣ分電盤８へ供給する。また、主制御部６４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２及び充放電回路５３の制御を通じて、太陽電池３により発電される直流電力及び蓄電池１６に蓄えられた直流電力を交流電力に変換し、当該変換後の交流電力をＡＣ分電盤１１へ供給する。
【００４０】
主制御部６４は、タイマ６１を通じて取得される時刻情報、残容量検出部６２の検出結果、あるいは停電検出部６３の検出結果に基づき、ＤＣ分電盤８を通じて各ＤＣ機器５の動作（オンオフ）を制御する。例えば、主制御部６４は、商用電源２の停電が検出される場合には、充放電回路５３の制御を通じて蓄電池１６に蓄えられた直流電力を各ＤＣ機器５へ供給する。この際、主制御部６４は、タイマ６１を通じて取得される時刻情報に基づき、蓄電池１６の直流電力の供給先、すなわち動作させるＤＣ機器５を変更する。具体的には、現在時刻情報に基づき、現在が昼間（日の出から日没までの間）であるか夜間（日没から翌日の日の出までの間）であるかを判断し、その判断結果に基づき動作させるＤＣ機器５を設定する。さらにこの際、主制御部６４は、蓄電池１６の残容量をも加味して動作させるＤＣ機器５を設定する。
【００４１】
＜ＤＣ機器の動作優先順位＞
各ＤＣ機器５には、その用途あるいは種別等に基づき、停電時における電力供給に関して優先順位が設定されている。図３に示されるように、本例では、各ＤＣ機器５に対して、３段階の優先順位が設定されている。すなわち、各ＤＣ機器５は、優先順位第１位のＤＣ機器５（以下、「第１優先機器５ａ」という。）、優先順位第２位のＤＣ機器５（以下、「第２優先機器５ｂ」という。）及び優先順位第３位のＤＣ機器５（以下、「第３優先機器５ｃ」という。）に区分される。なお、優先順位は３段階に限らず、適宜設定してもよい。
【００４２】
＜テーブルデータ＞
主制御部６４は、商用電源２の停電が検出されたとき、自身の記憶装置６６に記憶されたテーブルデータ６７に基づき、予め定められた優先順位にしたがって電力の供給対象となるＤＣ機器５を決定する。すなわち、図４に示されるように、商用電源２の停電が発生する状況としては、昼間であるか夜間であるか、さらに蓄電池１６の残容量（充電状態）がローレベル、ミドルレベル及びハイレベルのいずれの状態であるかにより、次の（Ａ）〜（Ｆ）の６つの状況が想定される。主制御部６４は、これら状況に応じて電力の供給対象を設定する。
【００４３】
・第１の状況（Ａ）：昼間、且つ、蓄電池１６の残容量がハイレベル
・第２の状況（Ｂ）：昼間、且つ、蓄電池１６の残容量がミドルレベル
・第３の状況（Ｃ）：昼間、且つ、蓄電池１６の残容量がローレベル
・第４の状況（Ｄ）：夜間、且つ、蓄電池１６の残容量がハイレベル
・第５の状況（Ｅ）：夜間、且つ、蓄電池１６の残容量がミドルレベル
・第６の状況（Ｆ）：夜間、且つ、蓄電池１６の残容量がローレベル
図４に示されるように、主制御部６４は、停電の発生状況が第１の状況（Ａ）である旨判断される場合、例えば第１優先機器５ａ及び第２優先機器５ｂを電力の供給対象として設定するとともに、これら機器へ直流電力を供給する（正確には、その旨示す指令信号をＤＣ分電盤８へ出力する。以下、同じ。）。
【００４４】
主制御部６４は、停電の発生状況が第１の状況（Ｂ）である旨判断される場合、第１優先機器５ａを電力供給対象として設定するとともに、これら機器へ直流電力を供給する。
主制御部６４は、停電の発生状況が第１の状況（Ｃ）である旨判断される場合、第１優先機器５ａを電力供給対象として設定するとともに、これら機器へ直流電力を供給する。
【００４５】
主制御部６４は、停電の発生状況が第１の状況（Ｄ）である旨判断される場合、第１〜第３優先機器５ａ〜５ｃのすべてを電力供給対象として設定するとともに、これら機器へ直流電力を供給する。
【００４６】
主制御部６４は、停電の発生状況が第１の状況（Ｅ）である旨判断される場合、第１及び第２優先機器５ａ，５ｂを電力供給対象として設定するとともに、これら機器へ直流電力を供給する。
【００４７】
主制御部６４は、停電の発生状況が第１の状況（Ｆ）である旨判断される場合、第１優先機器５ａを電力供給対象として設定するとともに、これら機器へ直流電力を供給する。
＜電力供給システムの動作＞
次に、前述のように構成した電力供給システムの動作の態様を説明する。
【００４８】
＜通常時（非停電時）＞
まず、商用電源２からの電力供給が可能とされる通常時（非停電時）における電力供給システムの動作を説明する。この場合には、ユーザによるスイッチ２３，２６の操作が優先される。すなわち、制御回路５４は、スイッチ２３，２６の操作を通じてその動作が要求されたＤＣ機器５へ電力を供給する。そしてこの場合の電力供給源は、次のようになる。
【００４９】
すなわち、制御回路５４は、昼間に十分な日射が得られる場合等、太陽電池３による発電量が十分に確保できるときには、当該太陽電池３により発電される直流電力をＤＣ機器５へ供給する。これに対し、昼間に十分な日射が得られない場合、あるいは夜間である場合のように、太陽電池３による発電量が十分確保できないときには、制御回路５４は蓄電池１６に蓄えられた直流電力をＤＣ機器５へ供給する。なお、太陽電池３あるいは蓄電池１６からの直流電力だけではＤＣ機器５側で必要とされる電力が確保できない場合には、制御回路５４は、商用電源２からの交流電力を直流電力に変換し、この変換後の直流電力をＤＣ機器５へ供給する。これにより、ＤＣ機器５側で必要とされる電力の不足分が補われる。
【００５０】
＜非常時（停電時）＞
次に、商用電源２が停電した場合における電力供給システムの動作を図５のフローチャートに従って説明する。当該フローチャートは、制御回路５４（正確には、主制御部６４）の記憶装置６６に格納される停電時用の給電制御プログラムに従って実行される。
【００５１】
さて、制御回路５４は、電圧センサ５５の検出結果に基づき商用電源２の停電が検出されたとき（ステップＳ１０１）、タイマ６１を通じて取得される現在の時刻情報に基づき、昼夜の判断を行う（ステップＳ１０２）。次に、制御回路５４は、電圧センサ５６を通じて取得される蓄電池１６の電圧（端子電圧）に基づき蓄電池１６の残容量を検出する（ステップＳ１０３）。制御回路５４は、先のステップＳ１０２における昼夜の判断結果及びステップＳ１０３における蓄電池１６の残容量のレベルに基づき、各ＤＣ機器５に設定された優先順位に従い電力供給対象を設定する（ステップＳ１０４）。具体的には、制御回路５４は、記憶装置６６に記憶されたテーブルデータ６７を参照して、今回の停電発生状況が先の第１〜第６の状況（Ａ）〜（Ｆ）のいずれの状況であるかを判定する。そして、制御回路５４は、このステップＳ１０４において設定した電力供給対象に対して電力の供給を開始して（ステップＳ１０５）、処理を終了する。この場合、電力の供給源としては、太陽電池３及び蓄電池１６となる。
【００５２】
以上のように、商用電源２の停電時における蓄電池１６の残容量に応じて、当該蓄電池１６の電力の供給先を設定することにより、停電時における蓄電池１６の電力配分を好適に行うことができる。例えば、蓄電池１６の残容量に応じて、優先度の低いＤＣ機器５への電力供給は遮断するとともに、優先度の高いＤＣ機器５への電力供給を優先的に行うことにより、優先度の高いＤＣ機器５の動作可能期間を確保することができる。具体的には、昼間で、且つ蓄電池１６の残容量が少ない前述した第３の状況においては、照明機器等への電力供給を遮断することにより省電力化が図られ、その照明機器等へ供給する分の電力を住宅用火災警報機や通信機器等の重要度の高い機器へ供給することが可能となる。したがって、必要とされる最小限の機器をできるだけ長く使用、あるいは動作させることができる。
【００５３】
また、昼夜の判断は、タイマ６１により計測される現在時刻に基づき、制御回路５４（正確には、主制御部６４）により集中管理される。このため、停電の発生時において、各ＤＣ機器５に対する電力供給あるいはその遮断が統制のとれたものとなる。すなわち、停電の発生時において、各ＤＣ機器５が昼夜の判断、すなわち自身が動作すべき時間帯なのかどうかを判断した上で自身への給電をも制御する構成も考えられるものの、このような構成を採用した場合と異なり、本例のシステムでは、ＤＣ機器５毎に動作の可否判断の結果にばらつきが発生する余地はない。
【００５４】
なお、本例では、昼間であれ、停電が検出されたときには、蓄電池１６からの直流電力をＤＣ機器５へ供給するようにしたが、太陽電池３による発電量が十分に確保できる場合には、この太陽電池３により発電される直流電力をＤＣ機器５へ供給するようにしてもよい。この場合には、例えば宅外の照度を検出する図示しない照度センサを設ける。そして、主制御部６４は、照度センサの検出結果に基づき日射が十分であるか否かを判断する。主制御部６４は、日射が十分である旨判断される場合には太陽電池３による発電量が十分に確保できるとして当該太陽電池３により発電される直流電力をＤＣ機器５へ供給し、日射が不十分である旨判断される場合には太陽電池３による発電量が不十分であるとして、前述と同様に蓄電池１６に蓄えられた直流電力をＤＣ機器５へ供給する。
【００５５】
＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）停電の発生した時間帯が昼間及び夜間のいずれであるかの判断結果に基づき、蓄電池１６の電力の供給先が設定される。これにより、停電時における蓄電池１６の電力配分を好適に行うことができる。
【００５６】
（２）さらに、商用電源２の停電時における蓄電池１６の残容量に応じて、当該蓄電池１６の電力の供給先を設定することにより、停電時における蓄電池１６の電力配分をいっそう好適に行うことができる。蓄電池１６の残容量に基づき、最低限、動作させる必要があるＤＣ機器５へ電力を優先して配分することも可能になる。
【００５７】
（３）昼夜の判断は、タイマ６１により計測される現在時刻に基づき、制御回路５４により集中管理される。このため、停電の発生時において、各ＤＣ機器５に対する電力供給あるいはその遮断が統制のとれたものとなる。
【００５８】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態も、基本的には先の図１〜図３に示される電力供給システムと同様の構成を備えてなる。本例は、蓄電池１６の残容量を加味しない点で前記第１の実施の形態と異なる。すなわち、制御回路５４は、タイマ６１を通じて取得される現在の時刻情報に基づき昼夜の判断を行い、その結果に基づき、電力供給対象を設定する。
【００５９】
主制御部６４は、商用電源２の停電が検出されたとき、自身の記憶装置６６に記憶されたテーブルデータ６８に基づき、予め定められた優先順位にしたがって電力の供給対象となるＤＣ機器５を決定する。すなわち、図６に示されるように、本例では、商用電源２の停電が発生する状況としては、昼間及び夜間のいずれかを想定している。制御回路５４は、停電が昼間に発生した場合には第１優先機器５ａを、夜間に発生した場合には第１及び第２優先機器５ａ，５ｂを電力の供給対象として設定する。
【００６０】
なお、本例における停電時の電力供給システムの動作は、先の図５のフローチャートにおけるステップＳ１０３の処理が省略されるものとなる。また、図５のフローチャートにおけるステップＳ１０４の処理内容は、前述の通りである。
【００６１】
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）昼夜の判断は、制御回路５４のタイマ６１により計測される現在時刻に基づき、制御回路５４により集中管理される。このため、停電の発生時において、各ＤＣ機器５に対する電力供給あるいはその遮断が統制のとれたものとなる。
【００６２】
（２）停電の発生した時間帯が昼間及び夜間のいずれであるかの判断結果に基づき、蓄電池１６の電力の供給先が設定される。これにより、停電時における蓄電池１６の電力配分を好適に行うことができる。例えば、昼間には照明機器等への電力供給を遮断することにより省電力化が図られ、その照明機器等へ供給する分の電力を住宅用火災警報機や通信機器等の重要度の高い機器へ供給することが可能となる。
【００６３】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態も、基本的には先の図１〜図３に示される電力供給システムと同様の構成を備えてなる。本実施の形態は、停電時に動作させるＤＣ機器５、すなわち電力の供給先を設定するだけでなく、それらＤＣ機器５の動作時間を設定する点において前記第１の実施の形態と異なる。なお、本例では、各ＤＣ機器５に対して５段階の優先順位が設定されている。そして、優先順位第１位〜第５位のＤＣ機器５を、前記第１の実施の形態と同様に、第１〜第５優先機器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅという。
【００６４】
さて、制御回路５４は、商用電源２の停電が検出されたとき、自身の記憶装置６６に記憶される電力供給時間算出用のテーブルデータ６９に基づき、各ＤＣ機器５に対する電力の供給時間（以下、「給電時間」という。）を決定する。この各ＤＣ機器５に対する給電時間は、各ＤＣ機器５に対して予め設定された優先順位、及び停電発生時の蓄電池１６の残容量に基づき算出される。
【００６５】
停電時の各ＤＣ機器５に対する給電時間は、例えば次のように設定される。すなわち、図７に示されるように、制御回路５４は、第１優先機器５ａへの給電時間については、蓄電池１６の残容量に関わらず無制限とする。また、制御回路５４は、第２優先機器５ｂへの給電時間については、蓄電池１６の残容量がハイレベル及びミドルレベルにある場合には１時間、ローレベルにある場合には３０分とする。また、制御回路５４は、第３優先機器５ｃへの給電時間については、蓄電池１６の残容量がハイレベル及びミドルレベルにある場合には３０分、ローレベルにある場合には０分とする。また、制御回路５４は、第４優先機器５ｄへの給電時間については、蓄電池１６の残容量がハイレベルの場合には１０分、ミドルレベル及びローレベルにある場合には０分とする。最後に、制御回路５４は、第５優先機器５ｅへの給電時間については、蓄電池１６の残容量に関わらず０分とする。なお、給電時間が０分とされた場合には、即時に電力の供給が遮断されるということである。
【００６６】
次に、この停電時の給電処理について図８のフローチャートに従って説明する。このフローチャートは、記憶装置６６に格納される停電時用の給電制御プログラムに従って実行される。
【００６７】
さて、図８のフローチャートに示されるように、制御回路５４は、商用電源２の停電が検出された場合（ステップＳ２０１）、電圧センサ５６を通じて取得される蓄電池１６の端子電圧に基づき蓄電池１６の残容量を検出する（ステップＳ２０２）。そして、制御回路５４は、各ＤＣ機器５に対して予め設定された優先順位、及び先のステップＳ２０２で検出される蓄電池１６の残容量に基づき、記憶装置６６に記憶された電力供給時間算出用のテーブルデータ６９を参照して、各ＤＣ機器５に対する電力の供給時間（給電時間）を設定する（ステップＳ２０３）。次に、制御回路５４は、先のステップＳ２０３において設定した給電時間に従い各ＤＣ機器５へ蓄電池１６の直流電力を供給する（ステップＳ２０４）。制御回路５４は、この直流電力の供給の開始と同時に自身に内蔵されたタイマ６１を始動させて各ＤＣ機器５への給電時間の計測を開始する（ステップＳ２０５）。そして、制御回路５４は、先のステップＳ２０３において設定した給電時間が経過した旨タイマ６１を通じて検出されるとき、当該経過した時間が給電時間として設定されているＤＣ機器５への電力供給を遮断して（ステップＳ２０６）、処理を終了する。以後、商用電源２の停電が検出される度に図８のフローチャートにおける各処理が実行される。
【００６８】
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）制御回路５４は、停電時に蓄電池１６の直流電力をＤＣ機器５へ供給する場合、優先度の低いものから順に電力の供給を停止する。すなわち、停電時、制御回路５４は、各ＤＣ機器５の優先順位の高低に応じて給電時間を設定する。そして制御回路５４は、タイマ６１を通じて給電時間の経過の有無を判断し、当該給電時間が経過した旨判断されるＤＣ機器５への電力の供給を遮断する。このため、優先順位の低いＤＣ機器５ほど早く電力の供給が遮断される。したがって、蓄電池１６の電力が節約され、その分、優先順位の高いＤＣ機器５への給電を継続することができる。優先順位の高い重要なＤＣ機器５の使用時間あるいは動作時間を確保することができる。
【００６９】
（２）停電時における給電時間の設定、及び当該給電時間の経過の有無の判断、及び給電開始あるいは給電停止は、すべて制御回路５４により一括して行われる。このため、同じ優先度を有するＤＣ機器５間において動作時間、あるいはオンオフのタイミングにばらつきが発生することがない。したがって、停電の発生時における電力供給システムの配電処理は、全体として統制のとれたものとなる。
【００７０】
なお、本実施の形態は、前記第１及び第２の実施の形態に適用することも可能である。例えば、本実施の形態を前記第１の実施の形態に適用した場合には、蓄電池１６の残容量及び昼夜の判断結果に基づき設定される電力供給先の各ＤＣ機器５に対し、それらの優先順位に基づきさらに給電時間が設定される。また、本実施の形態を前記第２の実施の形態に適用した場合には、昼夜の判断結果に基づき設定される電力供給先の各ＤＣ機器５に対し、それらの優先順位に基づきさらに給電時間が設定される。このようにすれば、蓄電池１６の電力配分をより適切に配分することができる。
【００７１】
また、本実施の形態においては、蓄電池１６の残容量を加味して停電時の給電時間を各ＤＣ機器５の優先順位に応じて設定するようにしたが、蓄電池１６の残容量を加味することなく停電時の各ＤＣ機器５への給電時間を設定するようにしてもよい。このようにしても、各ＤＣ機器５の優先順位に応じて、蓄電池１６の直流電力を適切に配分することができる。
【００７２】
＜他の実施の形態＞
なお、前記各実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
・第１〜第３の実施の形態において、例えば昼間に停電が発生する等、太陽電池３による電力供給がある場合の当該電力配分を次のようにしてもよい。すなわち、この場合において、蓄電池１６への充電、及びＤＣ機器５への電力の供給が必要とされるとき、制御回路５４は、太陽電池３の発電電力に応じて当該電力の配分を行う。たとえば、太陽電池３の発電電力が十分である旨検出される場合には、太陽電池３により発電される直流電力をＤＣ機器５へ優先的に供給するとともに、その余剰電力は蓄電池１６へ供給する。このようにすれば、太陽電池３からの直流電力によりＤＣ機器５の動作を可能としつつ、太陽電池３からの余剰電力により蓄電池１６が充電される。すなわち、ＤＣ機器５への動作電力の供給と、夜間時の放電に備えた蓄電池１６の充電の両立が図られる。したがって、蓄電池１６の電力配分だけでなく、太陽電池３の電力配分をも好適に行うことができる。またこの場合、電力の供給先となるＤＣ機器５が照明機器であるときには、太陽電池３の直流電力を蓄電池１６へ優先的に供給するようにしてもよい。昼間であって、しかも太陽電池３の発電量が十分に得られる程の日射がある状況においては、照明機器への給電を維持する必要性は少ない。蓄電池１６には、十分に電力が蓄えられるので、当該電力を夜間に有効に利用することが可能になる。このように、太陽電池３の電力の配分先にも優先順位を設けることにより、太陽電池３の電力を適切に配分することができる。また、太陽電池３の発電電力を加味することなく、単に停電が発生した際の時刻情報に基づき、太陽電池３により発電された電力の供給先を設定するようにしてもよい。このようにしても、停電が発生した時間帯に応じて、太陽電池により発電される電力を適切に配分することができる。
【００７３】
・第１〜第３の実施の形態では、タイマ６１を通じて取得される時刻情報に基づき昼夜の判断を行うようにしたが、無線通信等を利用して外部から例えば標準電波等の受信を通じて時刻情報を取得するようにしてもよい。この場合、タイマ６１に代えて、あるいはタイマ６１に加えて、時刻情報を含む無線信号の受信装置を設ける。
【００７４】
・第１〜第３の実施の形態において、自然エネルギである太陽光を利用して発電する太陽電池３に代えて、太陽光以外の他の自然エネルギを利用した発電手段を採用してもよい。また、当該発電手段と太陽電池３とを併用することも可能である。太陽電池３以外の自然エネルギ発電手段としては、例えば、風力を利用して発電する風力発電装置、あるいは地熱を利用して発電する地熱発電装置等がある。また、太陽電池３に代えて、あるいは太陽電池３と併せて燃料電池を設けてもよい。
【００７５】
・第１〜第３の実施の形態では、電力供給システム１を戸建て住宅に適用した場合について説明したが、戸建て住宅に限らず、例えば集合住宅への適用も可能である。
＜他の技術的思想＞
次に、前記実施の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
【００７６】
・請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の直流配電システムにおいて、自然エネルギを利用して発電する発電装置を備え、当該発電装置により発電される直流電力を前記蓄電装置及び前記直流機器へ供給可能とし、前記制御装置は、前記時刻情報取得手段を通じて取得される時刻情報に基づき、前記発電装置により発電される直流電力の供給先を設定する直流配電システム。この構成によれば、停電が発生した時間帯に応じて、太陽電池により発電される電力を適切に配分することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１…電力供給システム（直流配電システム）、２…商用電源、１６…蓄電池（蓄電装置）、５…ＤＣ機器（直流機器）、５４…制御回路（制御装置）。
【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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【図８】
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