(57)【要約】【課題】負荷に安定して電力を供給する電力供給システムを提供する。【解決手段】複数の負荷に対応して設けられ、対応する負荷に電力を供給する複数の燃料電池と、複数の燃料電池に対応して設けられ、対応する燃料電池の発電量を制御する個別制御部と、それぞれの燃料電池が発電するべき発電量を個別制御部に指示する統合制御部と、それぞれの燃料電池の最大発電力のうち、発電させずに確保しておくべき予備発電量を格納する予備電力格納部とを備え、個別制御部は、対応する燃料電池の余剰発電可能量が、当該燃料電池の予備発電量より小さくなった場合に、当該燃料電池における発電量が不足している旨を統合制御部に通知し、統合制御部は、余剰発電可能量が予備発電量より大きい燃料電池の発電量を不足電力分増加させる旨を、当該燃料電池に対応する個別制御部に通知する電力供給システムを提供する。【選択図】図１
2005056640.tif 000002
【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、
前記複数の負荷に対応して設けられ、それぞれ対応する負荷に電力を供給する複数の燃料電池と、
前記複数の燃料電池に対応して設けられ、対応する前記燃料電池の発電量を制御する個別制御部と、
それぞれの前記燃料電池が発電するべき発電量を前記個別制御部に指示する統合制御部と、
それぞれの前記燃料電池の最大発電力のうち、発電させずに確保しておくべき予備発電量を、それぞれの前記燃料電池毎に格納する予備電力格納部と、
を備え、
前記個別制御部は、対応する前記燃料電池において増加させることのできる発電量を示す余剰発電可能量が、当該燃料電池の前記予備発電量より小さくなった場合に、当該燃料電池における発電量が不足している旨を前記統合制御部に通知し、
前記統合制御部は、前記個別制御部から前記発電量が不足している旨を通知された場合に、前記余剰発電可能量が前記予備発電量より大きい前記燃料電池の発電量を不足電力分増加させる旨を、当該燃料電池に対応する前記個別制御部に通知する電力供給システム。
【請求項２】
前記個別制御部は、対応する前記燃料電池が前記不足電力を発電して、対応する前記負荷以外の前記負荷に電力を供給している場合において、対応する前記燃料電池の前記余剰発電可能量が前記予備発電量より小さくなったとき、当該燃料電池の発電量を減少させ、当該燃料電池から対応する前記負荷以外の前記負荷に供給する電力を減少させ、当該燃料電池から対応する前記負荷以外の前記負荷に供給する電力を減少させた旨を前記統合制御部に通知する請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
それぞれの前記負荷の電力消費履歴を格納する履歴格納部と、
前記履歴格納部が格納したそれぞれの前記負荷の前記電力消費履歴に基づいて、それぞれの前記燃料電池毎の前記予備発電量を算出し、前記予備電力格納部に格納する予備電力算出部と
を更に備える請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記予備電力格納部は、一日を予め定められた複数の時間帯に分割したそれぞれの時間帯毎の前記予備発電量を格納する請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項５】
それぞれの前記負荷が消費する消費電力を検出し、前記履歴格納部が格納したそれぞれの前記負荷の前記電力消費履歴を更新する消費電力検出部を更に備え、
前記予備電力算出部は、予め定められた期間毎にそれぞれの前記燃料電池毎に前記予備発電量を算出する請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項６】
それぞれの前記負荷は、住宅毎に設けられた負荷であって、
それぞれの前記燃料電池は、対応する前記負荷が設けられた住宅に備えられ、
前記電力供給システムは、それぞれの前記住宅が留守であるか否かを検出する留守検出部を更に備え、
前記個別制御部は、前記留守検出部がいずれかの前記住宅の留守を検出した場合に、当該住宅に備えられた前記燃料電池の前記予備発電量を減少させて対応する前記燃料電池を制御する請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記留守検出部は、前記住宅のドアに設けられた錠が前記住宅の外部から施錠された場合に、当該住宅を留守として検出する請求項６に記載の電力供給システム。
【請求項８】
前記個別制御部は、対応する前記燃料電池の発電効率が、予め定められた発電効率以下となる場合に、当該燃料電池を停止させる旨を前記統合制御部に通知し、
前記統合制御部は、当該燃料電池が発電するべき発電量を、他の前記燃料電池に発電させるべく、前記他の燃料電池に対応する前記個別制御部に発電量を増加させる旨を通知し、
当該燃料電池に対応する前記個別制御部は、前記他の燃料電池の発電量が増加した旨の通知を受け取った場合に、当該燃料電池を停止させる請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項９】
前記統合制御部は、いずれかの前記個別制御部から、電力が不足する旨の通知を受け取った場合に、他の前記燃料電池のうち前記余剰発電可能量から前記予備電力を引いた差分が大きい前記燃料電池の発電量を優先して増加させる請求項１から８のいずれかに記載の電力供給システム。
【請求項１０】
複数の住居を含む集合住宅であって、
前記複数の住居毎に設けられ、それぞれ対応する前記住居に設けられた負荷に電力を供給する複数の燃料電池と、
前記複数の燃料電池に対応して設けられ、対応する前記燃料電池の発電量を制御する個別制御部と、
それぞれの前記燃料電池が発電するべき発電量を前記個別制御部に指示する統合制御部と、
それぞれの前記燃料電池の最大発電力のうち、発電させずに確保しておくべき予備発電量を、それぞれの前記燃料電池毎に格納する予備電力格納部と、
を備え、
前記個別制御部は、対応する前記燃料電池において増加させることのできる発電量を示す余剰発電可能量が、当該燃料電池の前記予備発電量より小さくなった場合に、当該燃料電池における発電量が不足している旨を前記統合制御部に通知し、
前記統合制御部は、前記個別制御部から前記発電量が不足している旨を通知された場合に、前記余剰発電可能量が前記予備発電量より大きい前記燃料電池の発電量を不足電力分増加させる旨を、当該燃料電池に対応する前記個別制御部に通知する集合住宅。
【請求項１１】
電力供給システムを機能させるプログラムであって、
前記電力供給システムを、
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、
前記複数の負荷に対応して設けられ、それぞれ対応する負荷に電力を供給する複数の燃料電池と、
前記複数の燃料電池に対応して設けられ、対応する前記燃料電池の発電量を制御する個別制御部と、
それぞれの前記燃料電池が発電するべき発電量を前記個別制御部に指示する統合制御部と、
それぞれの前記燃料電池の最大発電力のうち、発電させずに確保しておくべき予備発電量を、それぞれの前記燃料電池毎に格納する予備電力格納部と、
を備え、
前記個別制御部は、対応する前記燃料電池において増加させることのできる発電量を示す余剰発電可能量が、当該燃料電池の前記予備発電量より小さくなった場合に、当該燃料電池における発電量が不足している旨を前記統合制御部に通知し、
前記統合制御部は、前記個別制御部から前記発電量が不足している旨を通知された場合に、前記余剰発電可能量が前記予備発電量より大きい前記燃料電池の発電量を不足電力分増加させる旨を、当該燃料電池に対応する前記個別制御部に通知する電力供給システムとして機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷に電力を供給する電力供給システム、電力供給システムを備えた集合住宅、及び電力供給システムを機能させるプログラムに関する。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。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力系統の補助電源として各住宅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、各住宅の電力供給において、太陽光発電、燃料電池等の分散型電源に対する依存度が高まると考えられる。
【０００３】
関連する特許文献等は現在認識していないため、その記載を省略する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、各住宅に分散電源を配置して、各住宅における電力負荷に電力を供給する場合、系統等から各住宅に電力を供給する場合に比べ、電力の安定供給の面で問題がある。例えば、燃料電池を各住宅に配置した場合、燃料電池の発電力は限られているため、電力負荷が増大した場合には、電力が不足する場合がある。電力不足を解消するためには、大電力を発電可能な燃料電池をそれぞれの住宅に配置する必要があるが、コストが増大してしまうため好ましくない。
【０００５】
電力負荷のピーク時には、他の住宅の燃料電池から電力を受け取ることによって、このような問題を解決することができるが、他の住宅に電力を供給することによって、自家の電力負荷に十分な電力を供給できない虞が生じてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、複数の負荷に対応して設けられ、それぞれ対応する負荷に電力を供給する複数の燃料電池と、複数の燃料電池に対応して設けられ、対応する燃料電池の発電量を制御する個別制御部と、それぞれの燃料電池が発電するべき発電量を個別制御部に指示する統合制御部と、それぞれの燃料電池の最大発電力のうち、発電させずに確保しておくべき予備発電量を、それぞれの燃料電池毎に格納する予備電力格納部とを備え、個別制御部は、対応する燃料電池において増加させることのできる発電量を示す余剰発電可能量が、当該燃料電池の予備発電量より小さくなった場合に、当該燃料電池における発電量が不足している旨を統合制御部に通知し、統合制御部は、個別制御部から発電量が不足している旨を通知された場合に、余剰発電可能量が予備発電量より大きい燃料電池の発電量を不足電力分増加させる旨を、当該燃料電池に対応する個別制御部に通知する電力供給システムを提供する。
【０００７】
個別制御部は、対応する燃料電池が不足電力を発電して、対応する負荷以外の負荷に電力を供給している場合において、対応する燃料電池の余剰発電可能量が予備発電量より小さくなったとき、当該燃料電池の発電量を減少させ、当該燃料電池から対応する負荷以外の負荷に供給する電力を減少させ、当該燃料電池から対応する負荷以外の負荷に供給する電力を減少させた旨を統合制御部に通知してよい。
【０００８】
それぞれの負荷の電力消費履歴を格納する履歴格納部と、履歴格納部が格納したそれぞれの負荷の電力消費履歴に基づいて、それぞれの燃料電池毎の予備発電量を算出し、予備電力格納部に格納する予備電力算出部とを更に備えてよい。
【０００９】
予備電力格納部は、一日を予め定められた複数の時間帯に分割したそれぞれの時間帯毎の予備発電量を格納してよい。電力供給システムは、それぞれの負荷が消費する消費電力を検出し、履歴格納部が格納したそれぞれの負荷の電力消費履歴を更新する消費電力検出部を更に備え、予備電力算出部は、予め定められた期間毎にそれぞれの燃料電池毎に予備発電量を算出してよい。
【００１０】
それぞれの負荷は、住宅毎に設けられた負荷であって、それぞれの燃料電池は、対応する負荷が設けられた住宅に備えられ、電力供給システムは、それぞれの住宅が留守であるか否かを検出する留守検出部を更に備え、個別制御部は、留守検出部がいずれかの住宅の留守を検出した場合に、当該住宅に備えられた燃料電池の予備発電量を減少させて対応する燃料電池を制御してよい。
【００１１】
留守検出部は、住宅のドアに設けられた錠が住宅の外部から施錠された場合に、当該住宅を留守として検出してよい。また、個別制御部は、対応する燃料電池の発電効率が、予め定められた発電効率以下となる場合に、当該燃料電池を停止させる旨を統合制御部に通知し、統合制御部は、当該燃料電池が発電するべき発電量を、他の燃料電池に発電させるべく、他の燃料電池に対応する個別制御部に発電量を増加させる旨を通知し、当該燃料電池に対応する個別制御部は、他の燃料電池の発電量が増加した旨の通知を受け取った場合に、当該燃料電池を停止させてよい。
【００１２】
統合制御部は、いずれかの個別制御部から、電力が不足する旨の通知を受け取った場合に、他の燃料電池のうち余剰発電可能量から予備電力を引いた差分が大きい燃料電池の発電量を優先して増加させてよい。
【００１３】
本発明の第２の形態においては、複数の住居を含む集合住宅であって、複数の住居毎に設けられ、それぞれ対応する住居に設けられた負荷に電力を供給する複数の燃料電池と、複数の燃料電池に対応して設けられ、対応する燃料電池の発電量を制御する個別制御部と、それぞれの燃料電池が発電するべき発電量を個別制御部に指示する統合制御部と、それぞれの燃料電池の最大発電力のうち、発電させずに確保しておくべき予備発電量を、それぞれの燃料電池毎に格納する予備電力格納部とを備え、個別制御部は、対応する燃料電池において増加させることのできる発電量を示す余剰発電可能量が、当該燃料電池の予備発電量より小さくなった場合に、当該燃料電池における発電量が不足している旨を統合制御部に通知し、統合制御部は、個別制御部から発電量が不足している旨を通知された場合に、余剰発電可能量が予備発電量より大きい燃料電池の発電量を不足電力分増加させる旨を、当該燃料電池に対応する個別制御部に通知する集合住宅を提供する。
【００１４】
本発明の第３の形態においては、電力供給システムを機能させるプログラムであって、電力供給システムを、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、複数の負荷に対応して設けられ、それぞれ対応する負荷に電力を供給する複数の燃料電池と、複数の燃料電池に対応して設けられ、対応する燃料電池の発電量を制御する個別制御部と、それぞれの燃料電池が発電するべき発電量を個別制御部に指示する統合制御部と、それぞれの燃料電池の最大発電力のうち、発電させずに確保しておくべき予備発電量を、それぞれの燃料電池毎に格納する予備電力格納部とを備え、個別制御部は、対応する燃料電池において増加させることのできる発電量を示す余剰発電可能量が、当該燃料電池の予備発電量より小さくなった場合に、当該燃料電池における発電量が不足している旨を統合制御部に通知し、統合制御部は、個別制御部から発電量が不足している旨を通知された場合に、余剰発電可能量が予備発電量より大きい燃料電池の発電量を不足電力分増加させる旨を、当該燃料電池に対応する個別制御部に通知する電力供給システムとして機能させるプログラムを提供する。
【００１５】
なお、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また、発明となりうる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、それぞれの燃料電池において予め定められた発電力を確保することができ、それぞれの負荷に安定して電力を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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、また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。
【００１８】
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。電力供給システム１００は、例えば複数の住居（１１０ａ〜１１０ｃ、以下１１０と総称する）を含む集合住宅に電力を供給する。ここで、集合住宅とは、一の建築物に複数の住居１１０を設けたものであってよく、所定の領域に設けられた複数の建築物をそれぞれ住居１１０としたものであってもよい。また、集合住宅のそれぞれの住居１１０には、電力によって駆動する負荷（４０ａ〜４０ｃ、以下４０と総称する）が設けられている。
【００１９】
電力供給システム１００は、複数の燃料電池（３０ａ〜３０ｃ、以下３０と総称する）、複数の個別制御部（２０ａ〜２０ｃ）、電力ネットワーク５０、及び統合制御部１０を備える。複数の燃料電池３０は、複数の負荷４０に対応して設けられる。本例においては、燃料電池３０は、各住居１１０に設けられ、対応する負荷４０に電力を供給する。
【００２０】
個別制御部２０は、複数の燃料電池３０に対応して設けられ、対応する燃料電池３０の発電量を制御する。個別制御部２０は、対応する負荷４０の電力需要量に基づいて、対応する燃料電池３０の発電量を制御する。つまり、個別制御部２０は、対応する負荷４０に当該電力需要量を供給できるように、それぞれの燃料電池３０の発電量を制御する。また、個別制御部２０は、対応する燃料電池３０の発電可能量が、対応する負荷４０の電力需要量より小さい場合、対応する負荷４０に供給する電力が不足する旨を統合制御部１０に通知する。
【００２１】
統合制御部１０は、電力が不足する旨を個別制御部２０から受け取った場合に、他の一つ又は複数の個別制御部２０に、対応する燃料電池３０の発電量を増加するべき旨を通知する。例えば、統合制御部１０は、それぞれの燃料電池３０が発電するべき発電量を、対応する個別制御部２０に指示する。
【００２２】
また、複数の燃料電池３０は、電力ネットワーク５０に接続され、電力ネットワーク５０を介して他の住居１１０に設けられた負荷４０に電力を供給可能に設けられる。また同様に、複数の負荷４０は、電力ネットワーク５０に接続され、電力ネットワーク５０を介して他の住居１１０に設けられた燃料電池３０から電力を受け取ることができるように設けられる。
【００２３】
統合制御部１０から発電量を増加するべき旨を受け取った個別制御部２０は、対応する燃料電池３０の発電量を増加させ、電力ネットワーク５０を介して電力が不足する負荷４０に電力を供給させる。このような制御により、負荷電力のピーク時においても、それぞれの負荷４０に安定して電力を供給する。
【００２４】
図２は、それぞれの個別制御部２０の構成の一例を示す。個別制御部２０は、予備電力格納部２２、予備電力算出部２４、履歴格納部２６、電力制御部２８、及び諸費電力検出部３２を有する。
【００２５】
予備電力格納部２２は、対応する燃料電池３０の最大発電力のうち、発電させずに確保しておくべき予備発電量を格納する。また、本例において予備電力格納部２２は、それぞれの個別制御部２０に設けられているが、他の例においては、一つの予備電力格納部２２が、それぞれの燃料電池３０の最大発電力のうち、発電させずに確保しておくべき予備発電量を、それぞれの燃料電池３０毎に格納してもよい。
【００２６】
電力制御部２８は、対応する燃料電池３０において増加させることのできる発電量を示す余剰発電可能量が、予備電力格納部２２が格納した当該燃料電池３０の予備発電量より小さくなった場合に、当該燃料電池３０における発電量が不足している旨を統合制御部１０に通知する。
【００２７】
統合制御部１０は、個別制御部２０から発電量が不足している旨を通知された場合に、他の個別制御部２０に、対応する燃料電池３０の発電量を当該不足電力分増加させる旨を通知する。このとき、統合制御部１０は、余剰発電可能量が予備発電量より大きい燃料電池３０に対応する個別制御部２０に当該通知を行ってよい。この場合、統合制御部１０は、それぞれの燃料電池３０における余剰発電可能量及び予備発電量を予め保持しておき、余剰発電可能量から予備発電量を引いた差分が最も大きい燃料電池３０に対応する個別制御部２０に当該通知を行ってよい。
【００２８】
そして、統合制御部１０から発電量を増加させるべき通知を受け取った個別制御部２０は、対応する燃料電池３０の発電量を、当該不足電力分増加させ、発電量が不足している燃料電池３０に対応する負荷４０に電力を供給する。そして、対応する燃料電池３０の発電量を増加させた個別制御部２０は、発電力を増加させた旨を統合制御部１０に通知する。当該通知を受け取った統合制御部１０は、電力が不足している燃料電池３０に対応する個別制御部２０に、他の燃料電池３０に電力を発電させた旨を通知し、当該通知を受け取った個別制御部２０は、対応する燃料電池３０の発電量を減少させる。
【００２９】
このような制御により、それぞれの燃料電池３０において、予備発電量を確保することができる。このため、それぞれの住居１１０において、重要負荷を駆動させるための電力を常に確保することができる。また、対応する負荷４０の電力需要量が変化するような場合に、まず自家の燃料電池３０において電力需要量の変化に追従することができるため、安定して電力を供給することができる。
【００３０】
また、個別制御部２０は、対応する燃料電池３０が不足電力を発電して、対応する負荷４０以外の負荷４０に電力を供給している場合において、対応する燃料電池３０の余剰発電可能量が予備発電量より小さくなったとき、当該燃料電池３０の発電量を減少させ、当該燃料電池３０から、対応する負荷４０以外の負荷４０に供給する電力を減少させる。これにより、それぞれの住居１１０において、自家の負荷４０に対する電力の供給を優先して行うことができる。そして、個別制御部２０は、当該燃料電池３０から対応する負荷４０以外の負荷４０に供給する電力を減少させた旨を統合制御部１０に通知し、統合制御部１０は、当該個別制御部２０が減少させた電力量を、他の個別制御部２０に対応する燃料電池３０に発電させるべく、他の個別制御部２０を制御する。
【００３１】
また、それぞれの個別制御部２０の履歴格納部２６は、対応する負荷４０の電力消費履歴を格納する。例えば、履歴格納部２６は、一日を複数の時間帯に分割して、それぞれの時間帯毎に、対応する負荷４０における電力消費の履歴を格納してよい。
【００３２】
消費電力検出部３２は、対応する負荷４０が消費する消費電力を検出し、履歴格納部２６が格納した当該負荷４０の電力消費履歴を更新する。例えば、消費電力検出部３２は、予め定められた期間毎に、負荷４０が消費する消費電力を検出して、電力消費履歴を更新する。
【００３３】
予備電力算出部２４は、履歴格納部２６が格納した負荷４０の電力消費履歴に基づいて、対応する燃料電池３０の予備発電量を算出し、予備電力格納部２２に格納する。例えば、予備電力算出部２４は、前年、又は前月の同日の電力消費量の履歴に基づいて、当日における予備発電量を算出してよい。また、予備電力算出部２４は、一日を複数の時間帯に分割したそれぞれの時間帯における電力消費量の履歴の、予め定められた日数の平均値を、当日のそれぞれの時間帯における、燃料電池３０の予備発電量として算出してもよい。また、予備電力算出部２４は、予め定められた期間における電力消費量の履歴を曜日毎に分類して、曜日毎に予備発電量を算出してもよい。この場合においても、それぞれの曜日を複数の時間帯に分割したそれぞれの時間帯における予備発電量を算出してよい。
【００３４】
また、予備電力算出部２４は、各住居１１０に設けられた負荷のうち、予め定められた重要負荷の電力消費履歴に基づいて、燃料電池３０が確保するべき予備電力量を算出してもよい。例えば、予め定められた重要負荷の電力消費履歴の平均値に基づいて、燃料電池３０が確保するべき予備電力量を算出する。
【００３５】
また、予備電力算出部２４は、一日を複数の時間帯に分割したそれぞれの時間帯における、電力需要量の履歴の平均値を算出し、当該平均値に予め定められた係数を乗算した値を、予備電力量として算出してもよい。つまり、予備電力算出部２４は、過去の履歴において、負荷４０の電力需要が増大している時間帯には、対応する燃料電池３０の予備電力量を増大させ、負荷４０の電力需要が減少している時間帯には、対応する燃料電池３０の予備電力量を減少させてよい。
【００３６】
また、予備電力算出部２４は、予め定められた期間毎に、対応する燃料電池３０の予備電力量を算出し、算出した予備電力量を対応する予備電力格納部２２に格納することが好ましい。
【００３７】
このような動作により、各住居１１０における電力消費の履歴に基づいて、それぞれの燃料電池３０の予備電力を順次更新することができる。このため、それぞれの燃料電池３０の予備電力を適切な値に設定でき、より効率よくそれぞれの燃料電池３０の発電量を制御することができる。
【００３８】
図３は、それぞれの燃料電池３０の動作の一例を示す図である。図３（ａ）は、それぞれの燃料電池３０の発電状態の一例を示す図である。本例において、燃料電池３０ａは、対応する負荷４０ａに供給する自己消費量だけ発電している状態である。また、燃料電池３０ａにおける余剰発電可能量は、予備発電量より大きい。
【００３９】
燃料電池３０ｂは、対応する負荷４０ｂに供給する自己消費量だけ発電している状態であり、燃料電池３０ｂにおける余剰発電可能量は予備発電量と略等しい。また、燃料電池３０ｂが発電している自己消費量は、負荷４０ｂの電力需要量より小さく、他の燃料電池３０から負荷４０ｂに不足電力が供給されている。また、燃料電池３０ｃは、対応する負荷４０ｃに供給する自己消費量と、負荷４０ｂに供給する不足電力とを発電している。
【００４０】
図３（ｂ）は、負荷４０ｃの電力需要量が増加し、燃料電池３０ｃにおける余剰発電可能量が予備発電量より小さくなった場合を示す図である。前述したように、個別制御部２０ｃは、燃料電池３０ｃにおける発電量を減少させ、負荷３０ｂに供給する電力量を減少させる。そして、燃料電池３０ｃおいて電力が不足している旨を統合制御部１０に通知する。統合制御部１０は、他の燃料電池３０のうち余剰発電可能量から予備電力予備発電量を引いた差分が大きい燃料電池３０の発電量を優先して増加させて当該不足電力を発電させる。本例においては、余剰発電可能量から予備発電量を引いた差分が最も大きい燃料電池３０ａに、当該不足電力を発電させ、負荷４０ｂに供給する。
【００４１】
また図３（ｂ）に示すように、燃料電池３０ａが、対応する負荷４０ａに供給する電力以外に、他の負荷４０ｃに供給する電力を発電している場合において、燃料電池３０ａの余剰発電可能量が予備発電量より小さくなった場合、個別制御部２０ａはその旨を統合制御部１０に通知する。そして統合制御部１０は、燃料電池３０ａが負荷４０ｃに供給している電力を発電できる他の燃料電池３０を検出する。例えば統合制御部１０は、他の燃料電池３０のうち余剰発電可能量から予備発電量を引いた差分が、燃料電池３０ａが負荷４０ｃに供給している電力より大きい燃料電池３０を検出する。
【００４２】
統合制御部１０が電力を発電できる燃料電池３０を検出できた場合、統合制御部１０は、検出した燃料電池３０の個別制御部２０に発電量を増加させる旨を通知する。そして、当該個別制御部２０から発電量を増加させた旨を通知された場合に、統合制御部１０は、燃料電池３０ａの発電量を減少させる旨を、個別制御部２０ａに通知する。
【００４３】
また統合制御部１０が電力を発電できる燃料電池３０を検出できない場合、統合制御部１０は、負荷４０ｃに対応する燃料電池３０ｃの個別制御部２０ｃに、予備発電量の領域で発電を行う旨を通知する。そして、個別制御部２０ｃから発電量を増加させた旨を通知された場合に、統合制御部１０は、個別制御部２０ａに、燃料電池３０ａの発電量を減少させる旨を通知する。
【００４４】
また、いずれかの燃料電池３０が、予備発電量の領域で発電している場合、統合制御部１０は、他の燃料電池３０の発電量を予め定められた期間毎に監視し、余剰発電可能量が予備発電量より大きくなった燃料電池３０を検出する。そして、統合制御部１０が燃料電池３０を検出した場合に、統合制御部１０は検出した燃料電池３０の発電量を増加させ、予備発電量の領域で発電している燃料電池３０の発電量を減少させる。
【００４５】
また、個別制御部２０は、対応する燃料電池３０の発電効率が、予め定められた発電効率以下となる場合に、当該燃料電池３０を停止させ、その旨を統合制御部１０に通知してもよい。また、個別制御部２０は、対応する燃料電池３０の発電量が予め定められた発電量以下となる場合に、当該燃料電池３０を停止させる旨を通知してもよい。統合制御部１０は、当該燃料電池３０が発電するべき発電量を、他の燃料電池３０に発電させるべく、他の燃料電池３０に対応する個別制御部２０に発電量を増加させる旨を通知する。そして、停止された当該燃料電池３０に対応する個別制御部２０は、他の燃料電池３０の発電量が増加した旨の通知を統合制御部１０から受け取った場合に、当該燃料電池３０を停止させる。このような制御により、複数の燃料電池３０全体の発電効率を向上させることができる。
【００４６】
図４は、個別制御部２０の構成の他の例を示す。本例において、個別制御部２０は、図２において説明した個別制御部２０の構成に加え、留守検出部３４を更に備える。図４において図２と同一の符号を付した構成要素は、図２におい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。
【００４７】
留守検出部３４は、それぞれの住宅１１０が留守であるか否かを検出する。例えば、留守検出部３４は、それぞれの住宅１１０のドアに設けられた錠が住宅１１０の外部から施錠された場合に、当該住宅１１０を留守として検出する。また、留守検出部３４は、それぞれの住宅１１０の利用者から入力される情報に基づいて、それぞれの住宅１１０が留守であるか否かを検出してもよい。例えば、利用者は、外出する場合に、その旨を留守検出部３４に入力し、留守検出部３４は、入力された情報に基づいて、当該住宅１１０が留守であるか否かを検出する。
【００４８】
電力制御部２８は、留守検出部３４が対応する住宅１１０の留守を検出した場合に、当該住宅１１０に備えられた燃料電池３０の予備発電量を減少させて対応する燃料電池３０を制御する。例えば、電力制御部２８は、留守検出部３４が留守を検出した場合、予備電力格納部２２が格納している予備発電量に、予め定められた０以上１未満の実数係数を乗算して算出した予備発電量に基づいて、対応する燃料電池３０を制御する。このような制御により、それぞれの燃料電池３０の発電量を更に効率よく制御することができる。
【００４９】
図５は、電力供給システムを制御するコンピュータ３００の構成の一例を示す。本例において、コンピュータ３００は、電力供給システムを図１から図４において説明した電力供給システム１００として機能させるプログラムを格納する。また、コンピュータ３００は、電力供給システム１００の統合制御部１０、及び個別制御部２０として更に機能してもよい。
【００５０】
コンピュータ３００は、ＣＰＵ７００と、ＲＯＭ７０２と、ＲＡＭ７０４と、通信インターフェース７０６と、ハードディスクドライブ７１０と、フレキシブルディスクドライブ７１２と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ７１４とを備える。ＣＰＵ７００は、ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０４、ハードディスクドライブ７１０、フレキシブルディスク７２０、及び／又はＣＤ−ＲＯＭ７２２に格納されたプログラムに基づいて動作する。
【００５１】
例えば、電力供給システム１００を機能させるプログラムは、コンピュータ３００を、図１から図４に関連して説明した統合制御部１０及び個別制御部２０として機能させ、燃料電池３０、電力ネットワーク５０を図１から図４に関連して説明したように制御し、電力供給システムを機能させる。
【００５２】
通信インターフェース７０６は、例えば燃料電池３０、及び電力ネットワーク５０と通信し、それぞれの状態等に関する情報を受信し、またそれぞれを制御する制御信号を送信する。格納装置の一例としてのハードディスクドライブ７１０、ＲＯＭ７０２、又はＲＡＭ７０４は、設定情報、及びＣＰＵ７００を動作させるためのプログラム等を格納する。また、当該プログラムは、フレキシブルディスク７２０、ＣＤ−ＲＯＭ７２２等の記録媒体に格納されていてもよい。
【００５３】
フレキシブルディスクドライブ７１２は、フレキシブルディスク７２２がプログラムを格納している場合、フレキシブルディスク７２２からプログラムを読み取りＣＰＵ７００に提供する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ７１４は、ＣＤ−ＲＯＭ７２２がプログラムを格納している場合、ＣＤ−ＲＯＭ７２２からプログラムを読み取りＣＰＵ７００に提供する。
【００５４】
また、プログラムは記録媒体から直接ＲＡＭに読み出されて実行されても、一旦ハードディスクドライブ７１０にインストールされた後にＲＡＭ７０４に読み出されて実行されてもよい。更に、上記プログラムは単一の記録媒体に格納されても複数の記録媒体に格納されても良い。また記録媒体に格納されるプログラムは、オペレーティングシステムとの共同によってそれぞれの機能を提供してもよい。例えば、プログラムは、機能の一部または全部を行うことをオペレーティングシステムに依頼し、オペレーティングシステムからの応答に基づいて機能を提供するものであってもよい。
【００５５】
プログラムを格納する記録媒体としては、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭの他にも、ＤＶＤ、ＰＤ等の光学記録媒体、ＭＤ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、ＩＣカードやミニチュアーカードなどの半導体メモリー等を用いることができる。又、専用通信ネットワークやインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスクまたはＲＡＭ等の格納装置を記録媒体として使用してもよい。
【００５６】
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、多様な変更また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。その様な変更また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。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【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】個別制御部２０の構成の一例を示す図である。
【図３】それぞれの燃料電池３０の動作の一例を示す図である。図３（ａ）は、それぞれの燃料電池３０の発電状態の一例を示し、図３（ｂ）は、負荷４０ｃの電力需要量が増加し、燃料電池３０ｃにおける余剰発電可能量が予備発電量より小さくなった場合を示す。
【図４】個別制御部２０の構成の他の例を示す図である。
【図５】電力供給システムを制御するコンピュータ３００の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０・・・統合制御部、２０・・・個別制御部、２２・・・予備電力格納部、２４・・・予備電力算出部、２６・・・履歴格納部、２８・・・電力制御部、３０・・・燃料電池、４０・・・負荷、５０・・・電力ネットワーク、３２・・・消費電力検出部、３４・・・留守検出部、１００・・・集合住宅、１１０・・・住居、３００・・・コンピュータ、７００・・・ＣＰＵ、７０２・・・ＲＯＭ、７０４・・・ＲＡＭ、７０６・・・通信インターフェース、７１０・・・ハードディスクドライブ、７１２・・・フレキシブルディスクドライブ、７１４・・・ＣＤ−ＲＯＭドライブ、７２０・・・フレキシブルディスク、７２２・・・ＣＤ−ＲＯＭ
【図１】
2005056640.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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