(57)【要約】【課題】システム全体のダウンを防ぐ電力供給システムを提供する。【解決手段】複数の負荷に電力を供給する電力供給システムであって、直流電力を発電する燃料電池と、複数の負荷のうちいずれかが接続された場合に、当該負荷の消費電力を判定するための情報を当該負荷から受け取る複数の接続部と、複数の負荷のうち少なくとも一つの負荷に電力を供給している状態において、接続部に接続された複数の負荷のうち他の負荷から電力供給の要求があった場合に、当該接続部が受け取った情報に基づいて当該負荷の前記消費電力を算出し、当該消費電力が燃料電池の余剰発電力より大きい場合には当該負荷に電力を供給させず、電力が不足している旨を利用者に通知する制御部とを備えることを特徴とする電力供給システムを提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の負荷に電力を供給する電力供給システムであって、
直流電力を発電する燃料電池と、
前記複数の負荷のうちいずれかが接続された場合に、当該負荷の消費電力を判定するための情報を当該負荷から受け取る複数の接続部と、
前記複数の負荷のうち少なくとも一つの前記負荷に電力を供給している状態において、前記接続部に接続された前記複数の負荷のうち他の前記負荷から電力供給の要求があった場合に、当該接続部が受け取った情報に基づいて当該負荷の前記消費電力を算出し、当該消費電力が前記燃料電池の余剰発電力より大きい場合には当該負荷に電力を供給させず、電力が不足している旨を利用者に通知する制御部と
を備えることを特徴とする電力供給システム。
【請求項２】
前記接続部は、接続された前記負荷を識別する負荷識別情報を当該負荷から受け取り、
前記制御部は、
それぞれの前記負荷の最大の前記消費電力を判定して、それぞれの前記負荷の前記負荷識別情報に対応付けて格納する消費電力格納部と、
前記接続部から前記負荷識別情報を受け取り、当該負荷識別情報に対応する前記消費電力を前記消費電力格納部から抽出する消費電力判定部と、
前記消費電力判定部が抽出した前記消費電力と前記燃料電池の前記余剰発電力とを比較する比較部と
を有することを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記接続部に接続された前記負荷のリスト、それぞれの前記負荷の前記消費電力、前記接続部に接続された前記負荷のうち前記燃料電池から電力を供給されている前記負荷、及び前記燃料電池の前記余剰電力を表示する表示部を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記他の負荷の前記消費電力が前記余剰電力より大きいと判定した場合に、前記燃料電池から電力が供給されている前記負荷のうち、いずれの前記負荷の電力供給を停止すれば、前記他の負荷に電力が供給できるかを、前記消費電力格納部が格納した前記消費電力、及び前記燃料電池の前記余剰電力に基づいて判定し、
前記表示部は、前記制御部の判定結果に基づいて、いずれの前記負荷の電力供給を停止すれば、前記他の負荷に電力を供給できるかを表示することを特徴とする請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記燃料電池により充電され、前記燃料電池より電力供給の応答時間が短い蓄電部を更に備え、
前記制御部は、前記負荷から電力供給を要求されてから予め定められた応答期間は、前記蓄電部から前記負荷に電力を供給させ、前記応答期間の経過後は、前記燃料電池から前記負荷に電力を供給させることを特徴とする請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項６】
駆動条件によって消費電力の異なる負荷であって、前記消費電力が前記余剰電力より大きい前記負荷から、電力供給の要求を受けた場合に、
前記制御部は、前記余剰電力を当該負荷に供給すると共に、当該負荷を前記余剰電力に対応する駆動条件で駆動させるための制御信号を当該負荷に送信することを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記制御部が前記負荷に前記制御信号を送信した場合に、当該負荷が低電力で駆動している旨を表示する表示部を更に備えることを特徴とする請求項６に記載の電力供給システム。
【請求項８】
前記接続部と外部の電源とを接続するか否かを切り替える外部切替部を更に備え、
前記制御部は、前記接続部に接続された前記負荷の前記消費電力が前記燃料電池の前記余剰発電力より大きい前記負荷から、電力供給の要求を受けた場合に、前記外部切替部に前記接続部と前記外部の電源とを接続させ、前記外部の電源から前記接続部を介して当該負荷に電力を供給させることを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項９】
前記外部の電源から前記負荷に電力を供給させた場合に、その旨を表示する表示部を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の電力供給システム。
【請求項１０】
既に電力を供給している前記負荷から、供給電力の増加が要求されたときに、前記制御部は、前記供給電力の増加分が前記余剰電力より小さい場合に、当該負荷に供給する電力を増加させ、前記供給電力の増加分が前記余剰電力より大きい場合に、当該負荷に供給する電力を増加させず、電力が不足している旨を利用者に通知することを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項１１】
前記接続部は、前記負荷に電力を伝送する送電線を介して、前記負荷識別情報を受け取ることを特徴とする請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項１２】
前記燃料電池が発電した直流電力を所望の電圧に変圧する変圧器と、
前記変圧器と並列に設けられ、前記燃料電池が発電した直流電力を交流電力に変換する直流交流変換器と、
前記変圧器又は前記直流交流変換器のいずれを前記接続部に接続するかを切り替える直流交流切替部と
を更に備え、
前記制御部は、前記接続部に接続された前記負荷が直流電力又は交流電力のいずれによって駆動するかを判定し、判定結果に基づいて前記直流交流切替部を制御することを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項１３】
前記接続部は、接続された前記負荷を識別する負荷識別情報を当該負荷から受け取り、
前記制御部は、
それぞれの前記負荷が直流電力又は交流電力のいずれで駆動するかをそれぞれの前記負荷の前記負荷識別情報に対応付けて格納する駆動電力種格納部と、
前記接続部から前記負荷識別情報を受け取り、当該負荷識別情報に基づいて、前記負荷が直流電力又は交流電力のいずれで駆動するかを判定する駆動電力種判定部と
を有することを特徴とする請求項１２に記載の電力供給システム。
【請求項１４】
前記電力供給システムは、直流電力を発電する外部の電源と接続され、
前記外部の電源の直流電力を、前記直流交流変換器及び前記変圧器に供給するか否かを切り替える外部切替部を更に備え、
前記制御部は、前記接続部に接続された前記負荷の前記消費電力が、前記燃料電池の前記余剰発電力より大きい場合に、前記外部切替部を制御して前記外部の電源の直流電力を前記直流交流変換器及び前記変圧器に供給することを特徴とする請求項１２に記載の電力供給システム。
【請求項１５】
前記電力供給システムは、交流電力を発電する外部の電源と接続され、
前記外部の電源の交流電力を直流電力に変換する交流直流変換器と、
前記交流直流変換器が変換した直流電力を前記変圧器に供給するか否かを切り替える第１スイッチと、
前記外部の電源の交流電源を前記接続部に供給するか否かを切り替える第２スイッチと
を更に備え、
前記制御部は、前記接続部に接続された前記負荷の前記消費電力と前記燃料電池の前記余剰発電力との比較結果、及び前記負荷が直流電力又は交流電力のいずれによって駆動するかの判定結果に基づいて、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御することを特徴とする請求項１２に記載の電力供給システム。
【請求項１６】
負荷に供給する電力を発電する燃料電池ユニットであって、
直流電力を発電する燃料電池と、
前記負荷の消費電力と、前記燃料電池の余剰発電力とを比較し、前記消費電力が前記余剰発電力より大きい場合には当該負荷に電力を供給させず、電力が不足している旨を利用者に通知する制御部と
を備えることを特徴とする燃料電池ユニット。
【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、及び燃料電池ユニットに関する。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居における太陽光発電、燃料電池等が考えられている。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、各住居の電力供給において、太陽光発電、燃料電池等に対する依存度が高まると考えられる。つまり、従来補助電源として使用されていた燃料電池等が、各住居の主電源として機能することが予想される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各住居に設置される燃料電池の発電力は、電力系統の発電力に対して限られるため、それぞれの住居における需要電力が燃料電池の発電力を上回り、給電不能となることが、現在の電力系統からの給電に比べ増大すると予想される。このような場合に、現在の電力系統からの給電方法のように、遮断機によって全ての負荷への電力供給を遮断すると、電力供給の遮断頻度が増大して好ましくない。また、給電不能となることを防ぐためには、大容量の燃料電池を設置することが必要であるが、経済性を考慮すると好ましくない。
【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、複数の負荷に電力を供給する電力供給システムであって、直流電力を発電する燃料電池と、複数の負荷のうちいずれかが接続された場合に、当該負荷の消費電力を判定するための情報を当該負荷から受け取る複数の接続部と、複数の負荷のうち少なくとも一つの負荷に電力を供給している状態において、接続部に接続された複数の負荷のうち他の前記負荷から電力供給の要求があった場合に、当該接続部が受け取った情報に基づいて当該負荷の消費電力を算出し、当該消費電力が燃料電池の余剰発電力より大きい場合には当該負荷に電力を供給させず、電力が不足している旨を利用者に通知する制御部とを備えることを特徴とする電力供給システムを提供する。
【０００５】
接続部は、接続された負荷を識別する負荷識別情報を当該負荷から受け取り、制御部は、それぞれの負荷の最大の消費電力を判定して、それぞれの負荷の負荷識別情報に対応付けて格納する消費電力格納部と、接続部から負荷識別情報を受け取り、当該負荷識別情報に対応する消費電力を消費電力格納部から抽出する消費電力判定部と、消費電力判定部が抽出した消費電力と燃料電池の余剰発電力とを比較する比較部とを有してよい。
【０００６】
接続部に接続された負荷のリスト、それぞれの負荷の消費電力、接続部に接続された負荷のうち燃料電池から電力を供給されている負荷、及び燃料電池の余剰電力を表示する表示部を更に備えてよい。
【０００７】
制御部は、他の負荷の消費電力が余剰電力より大きいと判定した場合に、燃料電池から電力が供給されている負荷のうち、いずれの負荷の電力供給を停止すれば、他の負荷に電力が供給できるかを、消費電力格納部が格納した消費電力、及び燃料電池の余剰電力に基づいて判定し、表示部は、制御部の判定結果に基づいて、いずれの負荷の電力供給を停止すれば、他の負荷に電力を供給できるかを表示してよい。
【０００８】
燃料電池により充電され、燃料電池より電力供給の応答時間が短い蓄電部を更に備え、制御部は、負荷から電力供給を要求されてから予め定められた応答期間は、蓄電部から負荷に電力を供給させ、応答期間の経過後は、燃料電池から負荷に電力を供給させてよい。
【０００９】
駆動条件によって消費電力の異なる負荷であって、消費電力が余剰電力より大きい負荷から、電力供給の要求を受けた場合に、制御部は、余剰電力を当該負荷に供給すると共に、当該負荷を余剰電力に対応する駆動条件で駆動させるための制御信号を当該負荷に送信してよい。
【００１０】
制御部が負荷に制御信号を送信した場合に、当該負荷が低電力で駆動している旨を表示する表示部を更に備えてよい。また、接続部と外部の電源とを接続するか否かを切り替える外部切替部を更に備え、制御部は、接続部に接続された負荷の消費電力が燃料電池の余剰発電力より大きい負荷から、電力供給の要求を受けた場合に、外部切替部に接続部と外部の電源とを接続させ、外部の電源から接続部を介して当該負荷に電力を供給させてよい。
【００１１】
外部の電源から負荷に電力を供給させた場合に、その旨を表示する表示部を更に備えてよい。既に電力を供給している負荷から、供給電力の増加が要求されたときに、制御部は、供給電力の増加分が余剰電力より小さい場合に、当該負荷に供給する電力を増加させ、供給電力の増加分が余剰電力より大きい場合に、当該負荷に供給する電力を増加させず、電力が不足している旨を利用者に通知してよい。
【００１２】
接続部は、負荷に電力を伝送する送電線を介して、負荷識別情報を受け取ってよい。燃料電池が発電した直流電力を所望の電圧に変圧する変圧器と、変圧器と並列に設けられ、燃料電池が発電した直流電力を交流電力に変換する直流交流変換器と、変圧器又は直流交流変換器のいずれを接続部に接続するかを切り替える直流交流切替部とを更に備え、制御部は、接続部に接続された負荷が直流電力又は交流電力のいずれによって駆動するかを判定し、判定結果に基づいて直流交流切替部を制御してよい。
【００１３】
接続部は、接続された負荷を識別する負荷識別情報を当該負荷から受け取り、制御部は、それぞれの負荷が直流電力又は交流電力のいずれで駆動するかをそれぞれの負荷の負荷識別情報に対応付けて格納する駆動電力種格納部と、接続部から負荷識別情報を受け取り、当該負荷識別情報に基づいて、負荷が直流電力又は交流電力のいずれで駆動するかを判定する駆動電力種判定部とを有してよい。
【００１４】
電力供給システムは、直流電力を発電する外部の電源と接続され、外部の電源の直流電力を、直流交流変換器及び変圧器に供給するか否かを切り替える外部切替部を更に備え、制御部は、接続部に接続された負荷の消費電力が、燃料電池の余剰発電力より大きい場合に、外部切替部を制御して外部の電源の直流電力を直流交流変換器及び変圧器に供給してよい。
【００１５】
電力供給システムは、交流電力を発電する外部の電源と接続され、外部の電源の交流電力を直流電力に変換する交流直流変換器と、交流直流変換器が変換した直流電力を変圧器に供給するか否かを切り替える第１スイッチと、外部の電源の交流電源を接続部に供給するか否かを切り替える第２スイッチとを更に備え、制御部は、接続部に接続された負荷の消費電力と燃料電池の余剰発電力との比較結果、及び負荷が直流電力又は交流電力のいずれによって駆動するかの判定結果に基づいて、第１スイッチ及び第２スイッチを制御してよい。
【００１６】
負荷に供給する電力を発電する燃料電池ユニットであって、直流電力を発電する燃料電池と、負荷の消費電力と、燃料電池の余剰発電力とを比較し、消費電力が余剰発電力より大きい場合には当該負荷に電力を供給させず、電力が不足している旨を利用者に通知する制御部とを備えてよい。
【００１７】
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。
【００１８】
【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。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る電力供給システム１００の構成の一例を示す。本例における電力供給システム１００は、例えば一の住居に設けられた複数の負荷に電力を供給するためのシステムであって、負荷に電力を供給する前に、それぞれの負荷の消費電力に基づいて、負荷に電力を供給できるか否かを判定する。
【００２０】
電力供給システム１００は、複数の接続部（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、以下１０と総称する）、複数の直流交流切替部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、以下２０と総称する）、燃料電池ユニット３０、直流交流変換器４０、複数の変圧器（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、以下５０と総称する）、表示部７０、及び外部切替部８０を備える。また、燃料電池ユニット３０は、直流電力を発電する燃料電池３６、燃料電池３６により充電され、燃料電池３６より電力供給の応答時間が短い蓄電部３４、及び電力供給システム１００を制御する制御部６０を有する。
【００２１】
複数の接続部１０は、複数の負荷（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、以下１１０と総称する）のうちいずれかが接続された場合に、当該負荷１１０の消費電力を判定するための情報を当該負荷１１０から受け取る。接続部１０は、負荷に電力を供給するために住居に設けられたコンセントである。本例において接続部１０は、負荷１１０に電力を伝送する送電線を介して、それぞれの負荷を識別する負荷識別情報を受け取る。
【００２２】
制御部６０は、電力供給システム１００が複数の負荷１１０のうち少なくとも一つの負荷１１０に電力を供給している状態において、接続部１０に接続された複数の負荷１１０のうち、電力を供給していない他の負荷１１０から電力供給の要求があった場合に、当該他の負荷１１０が接続された接続部１０が受け取った負荷識別情報に基づいて当該負荷１１０の消費電力を算出する。
【００２３】
そして、制御部６０は、算出した消費電力が燃料電池３６の余剰発電力より大きい場合には当該負荷１１０に電力を供給させず、電力が不足している旨を利用者に通知する。燃料電池３６の余剰発電力は、燃料電池３６が現在供給している電力と、燃料電池３６の最大発電力との差を算出することにより、容易に求めることができる。また、負荷１１０の消費電力は、それぞれの負荷１１０を識別する負荷識別情報に対応付けて予め与えられていることが好ましい。これにより、負荷１１０の消費電力と燃料電池３６の余剰発電力とを容易に比較することができる。このような動作により、電力供給システム１００は、新たに電力供給の要求があった場合に、電力を負荷１１０に供給する前に電力供給の可否を判定することができ、全ての負荷１１０に対する電力供給の遮断を防ぐことができる。
【００２４】
また、制御部６０は、表示部７０に電力が不足している旨を表示させることにより、その旨を利用者に通知する。これにより利用者は、燃料電池３６の余剰発電力が不足していることを容易に認識できる。
【００２５】
また、制御部６０は、算出した消費電力が燃料電池３６の余剰発電力より小さい場合には当該負荷１１０に電力を供給させる。この場合、制御部６０は、燃料電池３６の発電量を当該負荷１１０の消費電力分増加させて、当該負荷１１０に供給させる。
【００２６】
また、電力供給システム１００は、負荷１１０に直流電力又は交流電力の所望の電力種の電力を供給してよい。この場合、制御部６０は、それぞれの負荷識別情報に基づいて、それぞれの負荷１１０が直流電力又は交流電力のいずれによって駆動するかを判定する。例えば、制御部６０には、直流電力又は交流電力のいずれを選択するべきかが、それぞれの負荷識別情報に対応付けて予め与えられていることが好ましい。
【００２７】
直流交流切替部２０は、それぞれの接続部１０に対応して設けられ、対応する接続部１０に接続された負荷１１０に直流電力又は交流電力のいずれを供給するかを切り替える。制御部６０は、直流交流切替部２０を制御することにより、それぞれの負荷１１０に供給するべき電力を供給する。
【００２８】
負荷１１０に直流電力を供給する場合、燃料電池３６が発電した直流電力は、変圧器５０を介して負荷１１０に供給される。変圧器５０は、それぞれの直流交流切替部２０に対応して設けられ、燃料電池３６が発電した直流電力を、電力を供給するべき負荷１１０に応じた所望の電圧に変圧して、直流交流切替部２０に供給する。
【００２９】
また、負荷１１０に交流電力を供給する場合、燃料電池３６が発電した電力は、直流交流変換器４０を介して、負荷１１０に供給される。直流交流変換器４０は、それぞれの変圧器５０と並列に設けられ、燃料電池３６が発電した直流電力を交流電力に変換して、直流交流切替部２０に供給する。
【００３０】
制御部６０は、接続部１０に接続された負荷１１０が直流電力又は交流電力のいずれによって駆動するかを判定し、判定結果に基づいて直流交流切替部２０を制御し、それぞれの直流交流切替部２０は、対応する変圧器５０又は直流交流変換器４０のいずれを対応する接続部１０に接続するかを切り替える。
【００３１】
このような動作により、負荷１１０に応じて、直流電力又は交流電力のいずれかを選択して負荷１１０に供給することができる。このため、直流電力で動作する負荷１１０であっても、負荷１１０側で交流電力を直流電力に変換する変換器を有する必要がない。また、従来、負荷に直流電力を供給する場合には、商用電源の交流電力を直流電力に変換する必要があったが、電力供給システム１００は、このような変換を行う必要がないため、電力の変換ロスを低減することができる。
【００３２】
また、制御部６０は、負荷１１０から電力供給を要求されてから予め定められた応答期間は、蓄電部３４から負荷１１０に電力を供給させ、応答期間の経過後は、燃料電池３６から負荷１１０に電力を供給させることが好ましい。ここで、応答期間は、例えば、燃料電池３６の起動時間、又は発電量増加に対する燃料電池の応答時間であってよい。これにより、燃料電池３６の発電量が消費電力の変化に追従できない期間も、負荷１１０に安定して電力を供給することができる。
【００３３】
また、制御部６０は、接続部１０に接続された負荷１１０の消費電力が燃料電池３６の余剰発電力より大きい負荷１１０から、電力供給の要求を受けた場合に、外部切替部８０に接続部１０と外部の電源とを接続させ、外部の電源から接続部１０を介して当該負荷１１０に電力を供給させてよい。外部切替部８０は、例えば接続部１０と外部の電源とを接続するか否かを切り替えるスイッチである。また本例において外部の電源は、直流電力を発電する他の電力供給システムである。これにより、複数の負荷１１０の総消費電力が燃料電池３６の最大発電力より大きい場合であっても、不足電力を外部から供給することができる。また、外部の電力供給システムと直流電力によって電力の授受を行うため、効率よく電力の授受を行うことができる。
【００３４】
図２は、制御部６０の構成の一例を示す。制御部６０は、消費電力判定部６２、消費電力格納部６４、比較部６６、最大発電力格納部６８、駆動電力種判定部７２、及び駆動電力種格納部７４を備える。
【００３５】
消費電力格納部６２は、それぞれの負荷１１０の消費電力をそれぞれの負荷１１０の負荷識別情報に対応付けて格納する。また、消費電力格納部６２は、それぞれの負荷１１０の最大の消費電力を格納してもよい。これらの消費電力の値は、予め与えられていてよく、消費電力判定部６２が測定してもよく、また接続部１０に接続されたそれぞれの負荷１１０から与えられてもよい。
【００３６】
消費電力判定部６２は、接続部１０から当該接続部１０に接続された負荷１１０の負荷識別情報を受け取り、当該負荷識別情報に対応する消費電力を消費電力格納部６４から抽出する。比較部６６は、消費電力判定部６２が抽出した消費電力と燃料電池３６の余剰発電力とを比較する。本例において、最大発電力格納部６８は、燃料電池３６の最大発電力を予め格納し、比較部６６は、燃料電池３６の発電量を検出し、燃料電池３６の発電量と最大発電力との差分に基づいて、燃料電池３６の余剰電力を算出する。
【００３７】
比較部６６は、余剰電力と消費電力との比較結果に基づいて、当該負荷１１０に電力を供給するか否かを判定する。当該負荷１１０に電力を供給する場合、前述したように、比較部６６は燃料電池３６の及び変圧器５０を制御する。また、比較部６６は、燃料電池３６の余剰電力を外部に通知してもよい。
【００３８】
駆動電力種格納部７４は、それぞれの負荷１１０が直流電力又は交流電力のいずれで駆動するかをそれぞれの負荷１１０の負荷識別情報に対応付けて格納する。消費電力格納部６４と同様に、駆動電力種格納部７４は、それぞれの負荷１１０が直流電力又は交流電力のいずれで駆動するかを予め与えられていてよく、駆動電力種判定部７２が判定してもよく、またそれぞれの負荷１１０から与えられてもよい。
【００３９】
駆動電力種判定部７２は、接続部１０から負荷識別情報を受け取り、負荷識別情報に対応する電力種を駆動電力種格納部７４から抽出し、それぞれの負荷１１０が直流電力又は交流電力のいずれで駆動するかを判定する。そして、駆動電力種判定部７２は、判定結果に基づいてそれぞれの直流交流切替部２０を制御する。
【００４０】
図３は、表示部７０の表示例を示す。図３に示すように、表示部７０は、接続部１０に接続された負荷１１０のリスト、それぞれの負荷１１０の消費電力、接続部１０に接続された負荷１１０のうち燃料電池３６から電力を供給されている負荷１１０、及び燃料電池３６の余剰電力を表示する。これにより、利用者は、それぞれの負荷１１０の稼働状態を容易に認識することができる。また、燃料電池３６の余剰電力より大きい消費電力の負荷１１０を新たに稼働したい場合に、他の負荷１１０のうちいずれの負荷１１０の使用を停止すれば、新たな負荷１１０を使用できるかを容易に判断することができる。
【００４１】
また、図３に示すように、表示部７０は、いずれの負荷１１０の電力供給を停止すれば、新たに稼働したい他の負荷１１０に電力を供給できるかの稼働条件を表示してもよい。この場合、制御部６０は、新たに稼働したい他の負荷１１０の消費電力が燃料電池３６の余剰電力より大きいと判定した場合に、燃料電池３６から電力が供給されている負荷１１０のうち、いずれの負荷１１０の電力供給を停止すれば、他の負荷１１０に電力が供給できるかを、消費電力格納部６４が格納した消費電力、及び燃料電池３６の余剰電力に基づいて判定する。そして、表示部７０は、制御部６０の判定結果に基づいて、稼働条件を表示する。
【００４２】
また、接続部１０が、駆動条件によって消費電力の異なる負荷１１０であって、消費電力が燃料電池３６の余剰電力より大きい負荷１１０から電力供給の要求を受けた場合に、制御部６０は、燃料電池３６の余剰電力より小さい電力を当該負荷１１０に供給する。この場合、制御部６０は、当該負荷１１０を、供給する電力に対応する駆動条件で駆動させるための制御信号を当該負荷１１０に送信する。例えば、負荷１１０は冷暖房器であって、その設定温度によって消費電力量が異なる場合に、制御部６０は、供給する電力に応じた設定温度の範囲で冷暖房器を駆動させる制御信号を送信する。
【００４３】
このように、制御部６０が負荷１１０に制御信号を送信した場合、表示部７０は、当該負荷１１０が低電力で駆動している旨を表示する。また、表示部７０は、例えば、当該負荷１１０が冷暖房器である場合に、設定できる室内温度範囲を更に表示してもよい。
【００４４】
また、表示部７０は、図１において説明したように外部の電源から負荷１１０に電力を供給させた場合、その旨を更に表示してもよい。例えば商用電源から電力を購買している場合には、商用電源の電気単価、月毎の累積電気料金を更に表示してもよい。
【００４５】
また、表示部７０は、燃料電池３６の余剰電力が所定の閾値より小さくなった場合には、その旨を示す警告を表示してもよい。また、表示部７０は、それぞれの負荷１１０の消費電力として、平均消費電力及び最大消費電力を表示してもよい。
【００４６】
図４は、電力供給システム１００の動作の一例を示すフローチャートである。本例においては、負荷１１０に電力を供給するか否かを判定する場合の動作を説明する。まず、接続部１０は、接続された負荷１１０から負荷識別情報を受け取る（Ｓ２００）。
【００４７】
次に、制御部６０は、接続部１０に接続された負荷１１０の消費電力を判定する（Ｓ２０２）。そして、当該負荷１１０の消費電力が燃料電池の余剰電力より大きいか否かを判定し（Ｓ２０４）、消費電力が余剰電力より大きい場合には、電力が不足している旨を表示部７０に表示させ（Ｓ２１０）、処理を終了する。
【００４８】
また、Ｓ２０４において消費電力が余剰電力以下である場合には、制御部６０は、当該負荷１１０が直流電力又は交流電力のいずれで駆動するかを判定し、判定結果に基づいて直流交流切替部２０を制御する（Ｓ２０６）。
【００４９】
そして、燃料電池３６の発電量を増加させ、当該負荷１１０に電力を供給し（Ｓ２０８）、当該負荷１１０に電力を供給している旨を表示部７０に表示させる（Ｓ２１０）。
【００５０】
また、既に電力を供給している負荷１１０から、供給電力の増加が要求された場合には、Ｓ２００において接続部１０は、負荷１１０の供給電力の増加量を更に受け取ってもよい。そして、Ｓ２０４において制御部６０は、供給電力の増加分が燃料電池３６の余剰電力より大きいか否かを判定する。そして、供給電力の増加分が余剰電力より大きい場合には、当該負荷１１０に供給する電力を増加させず、Ｓ２１０において電力が不足している旨を利用者に通知する。また、供給電力の増加分が余剰電力より小さい場合には、燃料電池３６の発電量を増加させ、当該負荷１１０に供給する電力を増加させる。
【００５１】
図５は、電力供給システム１００の構成の他の例を示す。本例において、電力供給システム１００は、交流電力を発電する外部の電源と接続され、燃料電池３６の発電力が不足した場合に、外部の電源から電力を受け取る。外部の電源は、例えば商用電源である。
【００５２】
本例における電力供給システム１００は、図１に関連して説明した電力供給システム１００の構成に加え、外部の電源の交流電力を直流電力に変換する交流直流変換器９０を更に備える。また、本例における外部切替部８０は、交流直流変換器９０が変換した直流電力をそれぞれの変圧器５０に供給するか否かを切り替える第１スイッチ８４と、外部の電源の交流電源をそれぞれの接続部１０に供給するか否かを切り替える第２スイッチ８２とを有する。図５において、図１と同一の符号を付した構成要素は、図１に関連して説明した構成要素と同一又は同様の機能及び構成を有する。
【００５３】
本例において、制御部６０は、接続部１０に接続された負荷１１０の消費電力と燃料電池３６の余剰発電力との比較結果、及び負荷１１０が直流電力又は交流電力のいずれによって駆動するかの判定結果に基づいて、第１スイッチ８４及び第２スイッチ８２を制御する。例えば、負荷１１０の消費電力が燃料電池３６の余剰発電力より大きい場合、制御部６０は、外部の電源から当該負荷１１０に電力を供給させるべく、外部切替部８０を制御する。このとき、制御部６０は、負荷１１０が直流電力又は交流電力のいずれによって駆動するかの判定結果に基づいて、第１スイッチ８４又は第２スイッチ８２のいずれかオン状態とし、他方をオフ状態とする。
【００５４】
本例における電力供給システム１００によれば、簡易な構成により従来の商用電源をバックアップ電源として使用することができ、電力供給の安定性を向上させることができる。
【００５５】
図６は、電力供給システム１００の構成の更なる他の例を示す。本例における電力供給システム１００は、図１において説明した電力供給システム１００の構成に加え、ネットワーク１３０を更に備え、それぞれの負荷１１０はネットワーク１３０に接続され家電ネットワークを構成する。ここで、家電ネットワークとは、それぞれの負荷１１０の間でそれぞれの負荷１１０の情報を共有し、一の負荷１１０を動作させた場合に、他の負荷１１０をも連動して動作させるためのネットワークである。
【００５６】
例えば、家電ネットワークは、一の負荷１１０に対して、電源をオフする時間を設定した場合、他の任意の負荷１１０の電源をも同時にオフするように動作させる。本例においてこのような制御を制御部６０が行う。
【００５７】
本例においては、制御部６０は、接続部１０に接続されたそれぞれの負荷１１０の負荷識別情報をネットワーク１３０を介して受け取る。そして、受け取った負荷識別情報に基づいて、電力供給の要求があった一の負荷１１０の消費電力を判定する。また、制御部６０は、当該電力供給の要求があった負荷１１０と連動して動作する他の負荷１１０の消費電力を更に判定してもよい。この場合、制御部６０は、一の負荷１１０の消費電力と他の負荷１１０の消費電力との和が、燃料電池３６の余剰発電力より小さい場合に、それぞれの負荷１１０に電力を供給させてよい。また、一の負荷１１０にのみ電力の供給が可能である場合には、表示部７０にその旨を表示させ、一の負荷１１０にのみ電力を供給させてもよい。
【００５８】
このように、電力供給の制御と、家電ネットワークの制御とを一元的に行うことにより、より効率よく負荷１１０、及び電力供給の制御を行うことができる。
【００５９】
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。
【００６０】
【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、電力供給を開始する前に、電力供給が可能であるかを判断するため、システム全体のダウンを防ぐことができる。つまり、発電力が限定される燃料電池から複数の負荷に電力を供給する場合であっても、必要な負荷に安定して電力を供給することができる。
【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１００の構成の一例を示す図である。
【図２】制御部６０の構成の一例を示す図である。
【図３】表示部７０の表示例を示す図である。
【図４】電力供給システム１００の動作の一例を説明するフローチャートである。
【図５】電力供給システム１００の構成の他の例を説明する図である。
【図６】電力供給システム１００の構成の更なる他の例を説明する図である。
【符号の説明】
１０・・・接続部、２０・・・直流交流切替部、３０・・・燃料電池ユニット、３４・・・蓄電部、３６・・・燃料電池、４０・・・直流交流変換器、５０・・・変圧器、６０・・・制御部、７０・・・表示部、８０・・・外部切替部、８２・・・第２スイッチ、８４・・・第１スイッチ、１００・・・電力供給システム、１１０・・・負荷、１２０・・・送電線
【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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