(57)【要約】【課題】商用電源の停電及び復旧に応じて的確な電力供給を可能とする。【解決手段】コントローラ２４は、停電検出器３８によって系統電源１４の停電が検出されると、スイッチ４６を開放することで系統電源から第２の電源部４４を切り離すことで、停電が復旧したときに、突然、第２の電源部に接続している電気機器が作動してしまうのを防止する。これと共に、コントローラは、スイッチ４８を開放して、第１の電源部４２を系統電源から切り離すと共に、切換スイッチ５６により双方向インバータ５４を第１の電源部に接続し、バッテリ５２の電力で、第１の電源部に接続された照明器具６０や冷蔵庫６２への電力供給を継続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれに系統電源の電力が供給可能とされ、建物で使用される特定の電気機器が接続される第１の電源部及び前記特定の電気機器を除く電気機器が接続される第２の電源部と、
蓄電池に電力を蓄積し、前記第１の電源部と接続可能とされた蓄電手段と、
前記系統電力の停電及び停電後の復旧を検出する停電検出手段と、
前記系統電源と前記第１の電源部とを接続すると共に、前記停電検出手段により前記系統電源の停電が検出された場合に、前記系統電源と前記第１の電源部とを切り離すと共に前記蓄電手段と前記第１の電源部とを接続する第１の断続手段と、
前記系統電源と前記第２の電源部とを接続すると共に、前記停電検出手段により前記系統電源の停電が検出された場合に、前記系統電源と前記第２の電源部とを切り離す第２の断続手段と、
を含む電力供給システム。
【請求項２】
前記系統電源の停電が検出された場合に、前記系統電源と前記第２の電源部とを切り離すように前記第２の断続手段を制御すると共に、前記系統電源と前記第１の電源部とを切り離しかつ前記蓄積手段と前記第１の電源部とを接続するように前記第１の断続手段を制御する制御手段を含む、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記系統電源の前記復旧が検出された場合、前記蓄電手段と前記第１の電源部とを切り離しかつ前記系統電源と前記第１の電源部とを接続するように前記第１の断続手段を制御する、請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記系統電源の前記復旧が検出された後に、前記系統電源と前記第２の電源部とを接続するように前記第２の断続手段を制御する、請求項２又は請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記系統電源の停電予定情報を含む系統電源の停電に係る情報を取得する情報取得手段を含み、前記制御手段は、前記情報取得手段により取得された情報に基づき、前記蓄電池へ充電するように前記蓄電手段を制御する請求項２から請求項４の何れか１項に記載の電力供給システム。
【請求項６】
建物に設けられて電力を発生する発電手段を含み、前記蓄電手段は、前記発電手段の発電電力により前記蓄電池を充電する請求項２から請求項５の何れか１項に記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記制御手段は、前記蓄電池に充電された電力で前記第１及び第２の断続手段を操作する請求項２から請求項６の何れか１項に記載の電力供給システム。
【請求項８】
前記第１の電源部に接続される前記特定の電気機器は、照明器具を含む常時動作するように設定した電気機器である、請求項１から請求項７の何れか１項に記載の電力供給システム。
【請求項９】
前記第２の電源部に接続される前記特定の電気機器を除く電気機器は、温水器、調理器及び空調装置の少なくとも一つを含む、請求項１から請求項８の何れか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】
本発明は、電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅では、照明器具、冷蔵庫、空調装置（エアコン）などの冷暖房装置、オーディオ機器、温水器、電子レンジなどの調理機器等の各種の電気機器が設けられ、これらの電気機器が商用電源などの系統電源から供給される電力により動作している。このような住宅においては、商用電源が停止する所謂停電が発生すると、電気機器の全てが停止してしまう。このとき、夜間に停電した場合、照明器具が点灯しなくなる。また、停電により冷蔵庫への電力供給が停止すると、冷蔵庫内の食料品などが傷んでしまう。
【０００３】
ここから、住宅に蓄電池などを用いた蓄電設備を設け、エネルギー消費の平均化を図ると共に、商用電源が停止した停電時における電力供給の安定化を図るようにした各種の提案がなされている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、直流電力供給部が、主電源の停止を検出すると、分散電源から直流機器へ直流電力を供給する。このとき、優先度に基づき直流電力を供給する電力機器を選択し、非選択の直流機器の停止を指示し、また、分散電源の残量が減少するのに従って、優先度の低い直流機器を非選択とするように提案している。
【０００５】
また、特許文献２では、商用電源の未到達を検出すると商用電源と住宅用分電盤との間に設けている第１のスイッチを開放すると共に、コンセントの第２のスイッチを投入し、コンセントに接続された二次電池の直流電力を交流電力に変換する電力供給システムを提案している。
【０００６】
特許文献３では、それぞれが負荷に向けて商用交流電源の電力を供給する複数の分岐電力線のうちに、商用交流電源側から機器側への電力の伝達のみを許容するダイオードを配置した分岐電力線を設け、商用交流電源からの電力供給が中断されたときに、ダイオードと機器との間に接続した蓄電池ユニットから電力を供給する電力供給システムが提案されている。
【０００７】
一方、蓄電装置から供給する電力には、限界があることから、引用文献４では、商用交流電源停止時に、複数の電力供給線を介し、それぞれに接続された負荷機器へ二次電池の電力を供給する。このとき、電力供給線について優先度に応じた停電補償時間を設定しおき、停電補償時間が経過した電力供給線について電力供給を停止させ、最も優先度の高い電力供給線へ二次電池の残容量が無くなるまで電力供給を継続するようにした電力供給システムを提案している。
【０００８】
ところで、停電した商用電源が復旧することで、電力供給が再開された場合、同一の機器に蓄電装置及び商用電源から電力が供給されてしまうことが考えられる。また、商用電源が復旧したにも関わらず、商用電源からの電力供給を停止していると、蓄電装置の残容量が不足してしまい、蓄電装置からの電力供給も停止してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１４８００９号公報
【特許文献２】特開２０１１−４４６１号公報
【特許文献３】特開２０１１−８３０９０号公報
【特許文献４】特開２０１０−２５９２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、商用電源などの系統電源の停電時に、特定の電気機器への電力供給を可能とすると共に、商用電源の復旧時に的確な電力供給を可能とする電力供給システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する請求項１に係る発明は、それぞれに系統電源の電力が供給可能とされ、建物で使用される特定の電気機器が接続される第１の電源部及び前記特定の電気機器を除く電気機器が接続される第２の電源部と、蓄電池に電力を蓄積し、前記第１の電源部と接続可能とされた蓄電手段と、前記系統電力の停電及び停電後の復旧を検出する停電検出手段と、前記系統電源と前記第１の電源部とを接続すると共に、前記停電検出手段により前記系統電源の停電が検出された場合に、前記系統電源と前記第１の電源部とを切り離すと共に前記蓄電手段と前記第１の電源部とを接続する第１の断続手段と、前記系統電源と前記第２の電源部とを接続すると共に、前記停電検出手段により前記系統電源の停電が検出された場合に、前記系統電源と前記第２の電源部とを切り離す第２の断続手段と、を含む。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、第１の断続手段を介して第１の電源部へ系統電源の電力が供給され、第２の断続手段を介して第２の電源部へ系統電源の電力が供給される。また、第１の断続手段は、蓄電池に蓄積された電力を第１の電源部へ供給可能としている。
【００１３】
第１の断続手段は、停電検出手段により系統電源の停電が検出されると、系統電源を第１の電源部から切り離し、第１の電源部に蓄電手段の蓄電池を接続する。これにより、系統電源が停電しても、第１の電源部から電力供給を受ける特定の電気機器が動作を停止してしまうのを防止することができる。
【００１４】
また、第２の断続手段は、第２の電源部と系統電源とを切り離すことで、停電が復旧した場合に、第２の電源部に系統電源の電力が供給されることで、第２の電源部から電力の供給を受けている電気機器が突然動作を開始してしまうのを防止することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載において、前記系統電源の停電が検出された場合に、前記系統電源と前記第２の電源部とを切り離すように前記第２の断続手段を制御すると共に、前記系統電源と前記第１の電源部とを切り離しかつ前記蓄積手段と前記第１の電源部とを接続するように前記第１の断続手段を制御する制御手段を含む。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、停電検出手段により系統電源の停電が検出されると、制御手段が、第１の断続手段及び第２の断続手段のそれぞれを作動させる。これにより、第１の電源部への蓄電手段からの電力供給及び、系統電源と第２の電源部との切り離しを円滑に行うことができる。
【００１７】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載において、前記制御手段は、前記系統電源の前記復旧が検出された場合、前記蓄電手段と前記第１の電源部とを切り離しかつ前記系統電源と前記第１の電源部とを接続するように前記第１の断続手段を制御する。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、系統電源の停電が復旧した場合に、第１の電源部から蓄電手段を切り離して、系統電源を接続する。これにより、復旧した系統電源の電力により、特定の電気機器の動作を継続させることができる。
【００１９】
請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３において、前記制御手段は、前記系統電源の前記復旧が検出された後に、前記系統電源と前記第２の電源部とを接続するように前記第２の断続手段を制御する。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、系統電源が復旧した場合、系統電源が復旧した後、所定のタイミングで系統電源の電力を第２の電源部へ供給するようにして、系統電源の停電によって動作が停止していた電気機器が突然動作を開始してしまうのを防止する。
【００２１】
系統電源の第２の電源部への供給開始は、例えば、居住者が第２の電源部への電力供給を指示した後などとすれば良い。また、予め設定した所定の時間が経過した後などとして、停止していた電気機器が動作を開始して良いか否かを確認できる余裕が得られるものであれば良い。
【００２２】
請求項５に係る発明は、請求項２から請求項４の何れかにおいて、前記系統電源の停電予定情報を含む系統電源の停電に係る情報を取得する情報取得手段を含み、前記制御手段は、前記情報取得手段により取得された情報に基づき、前記蓄電池へ充電するように前記蓄電手段を制御する。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、系統電源の停電予定情報や、系統電源の停電を予測できる気象情報などの情報を取得し、取得した情報に基づき、系統電源の停電が起きると予測できるタイミングまでに蓄電池の充電が行われるようにする。
【００２４】
これにより、系統電源が停電した場合に、蓄電池の電力により特定の電気機器の動作を確実に継続させることができる。
【００２５】
請求項６に係る発明は、請求項２から請求項５の何れかにおいて、建物に設けられて電力を発生する発電手段を含み、前記蓄電手段は、前記発電手段の発電電力により前記蓄電池を充電する。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、発電手段の発電電力で蓄電池の充電を行う。これにより、蓄電池へ充電するときの系統電源の電力消費を抑制することができる。
【００２７】
請求項７に係る発明は、請求項２から請求項６の何れかにおいて、前記制御手段は、前記蓄電池に充電された電力で前記第１及び第２の断続手段を操作する。
【００２８】
この発明によれば、蓄電手段に蓄積されている電力で制御手段が作動する。これにより、系統電源が停電した状態であっても、第１及び第２の断続手段のそれぞれを的確に作動させることができる。
【００２９】
請求項８に係る発明は、請求項２から請求項７の何れかにおいて、前記第１の電源部に接続される前記特定の電気機器は、照明器具を含む常時動作するように設定した電気機器としている。
【００３０】
請求項８に記載の発明によれば、第１の電源部に接続され、系統電源の停電時にも動作が継続されるようにする特定の電気機器を、常時作動するように設定した電気機器としている。このような電気機器としては、照明器具に加え、冷蔵庫などを設定することができる。また、特定の電気機器の設定は、蓄電池の容量（放出可能な電力）を考慮して設定することが好ましい。
【００３１】
請求項９に係る発明は、請求項１から請求項８の何れかにおいて、前記第２の電源部に接続される前記特定の電気機器を除く電気機器は、温水器、調理器及び空調装置の少なくとも一つを含む。
【００３２】
請求項９に記載の発明によれば、第２の電源部に接続され、系統電源の停電時に電力供給が停止される電気機器が、温水器、調理器及び空調装置の少なくとも一つとしている。これにより、必ずしも動作させる必要のない電気機器が蓄電池の電力で動作してしまうのを防止することができる。
【００３３】
なお、特定の電気機器及び特定の電気機器を除く電気機器を予め設定せず、第１の電源部から電力を供給されるコンセント、及び第２の電源部から電力が供給されるコンセントを設定しておき、何れのコンセントを用いるかにより、系統電源の停電時に動作させる電気機器と系統電源の停電時に動作を停止させる電気機器として区別するようにしても良い。
【発明の効果】
【００３４】
以上説明したように、請求項１に記載の系統電源の停電発生時に、蓄電手段から供給する電力により、特定の電気機器の動作を継続させることができると共に、停電が復旧したときに、停電時に停止していた電気機器が突然動作してしまうのを防止することができるという優れた効果を有する。
【００３５】
請求項２に記載の発明によれば、停電検出手段の検出結果に基づいて第１の断続手段及び第２の断続手段を円滑にかつ的確に動作させることができる。
【００３６】
請求項３に記載の発明によれば、系統電源が復旧したときに、速やかに系統電源を第１の電源部へ供給することができ、請求項４に記載の発明によれば、停電により停止していた電気機器が、停電の復旧により突然動作を開始してしまうのを防止することができる。
【００３７】
請求項５に記載の発明によれば、停電が予測される時刻までに、蓄電池の的確な充電を行うことができ、請求項６に記載の発明によれば、系統電源の電力消費を抑えながら蓄電池を充電することができる。
【００３８】
請求項７に記載の発明によれば、系統電源が停電して電力供給が停止している場合でも、第１及び第２の断続手段を的確に作動させることができる。また、請求項８に記載の発明によれば、照明器具などの限られた電気機器を特定の電気機器として設定することで、夜間に照明器具が点灯しなくなってしまうのを防止でき、請求項９に記載の発明によれば、消費電力の大きい電気機器が蓄電池の電力で動作してしまうのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施の形態に係る電力供給システムの概略構成図である。
【図２】電力供給システムに設けたコントローラを示す概略構成図である。
【図３】本実施の形態に係る電力供給処理の概略を示す流れ図である。
【図４】電力供給システムの他の一例を示し概略構成図である。
【図５】図４とは異なる電力供給システムの他の一例を示す概略構成図である。
【図６】停電情報を用いたバッテリへの充電処理の一例を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下に、図面を参照しながら、本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。図１には、本実施の形態に係る電力供給システム１０の概略構成が示されている。電力供給システム１０は、住宅などの建物（以下、住宅とする）に設けられ、住宅内の電気機器への電力供給を管理する。なお、本発明が適用される建物としては、一般的構成の住宅を適用でき、また、住宅に限らず、事務所や工場として用いられる建物を適用することができる。
【００４１】
この住宅には、分電盤１２が設けられている。また、住宅には、商用電源などの系統電源１４が引き込まれ、この系統電源１４が、電力量計（積算電力量計）１６を介して分電盤１２に接続されている。これにより、系統電源１４の電力が分電盤１２へ供給される。
【００４２】
分電盤１２は、主開閉器とされるメインブレーカ１８及び分岐開閉器とされる複数の分岐ブレーカ２０が設けられた一般的構成とされている。なお、メインブレーカ１８は、例えば契約電力に応じた遮断容量又は、住宅で使用される電気機器の総容量（総消費電力）に基づいて設定された遮断容量とされている。
【００４３】
分岐ブレーカ２０のそれぞれには、住宅１０内で使用される電気機器が、図示しない屋内配線を介して、又は、屋内配線が接続された図示しないコンセントを介して接続される。これにより、系統電源１４の電力が分電盤１２を介して各電器機器へ供給され、各電器機器が供給された電力で動作する。
【００４４】
一方、本実施の形態に適用した住宅には、自然エネルギーを利用した各種の発電手段及び非自然エネルギーを利用した発電手段などの各種の発電手段を備えても良い。このような発電手段としては、太陽光パネルで太陽光を受光することで受光量に応じた電力を発生する太陽光発電装置、風力によって発電機が回転駆動されることで発電する風力発電装置、燃料電池、燃料を用いる内燃機関などを駆動源とするなどして発電機を回転駆動することで発電する一般的構成の発電装置などを適用することができる。
【００４５】
また、電力供給システム１０が設けられた住宅には、ホームエネルギー管理システム（Home  Energy  Management  System：ＨＥＭＳ）２２が設けられていても良い。図２に示されるように、ＨＥＭＳ２２は、コントローラ２４を備えており、このコントローラ２４により住宅におけるエネルギーの供給及び消費状態が管理すると共に、居住者がエネルギーの消費及び管理状態の把握が可能となるようにしている。ここから、コントローラ２４は、前記した発電手段を備えている場合、発電手段の発電電力の管理機能を併せ持つ。
【００４６】
コントローラ２４は、例えば、ＣＰＵ２６Ａ、ＲＡＭ２６Ｂ、ＲＯＭ２６Ｃ、ＨＤＤ２６Ｄを備え、これらがバス２６Ｅに接続された一般的構成のマイクロコンピュータを含んでいる。ＲＯＭ２６Ｃ及び記憶手段として用いられるＨＤＤ２６Ｄには、各種のプログラム及びデータが記憶されており、ＣＰＵ２６Ａは、ＲＯＭ２６Ｃ及びＨＤＤ２６Ｄに記憶されているプログラムを実行することで各種の処理を行う。このとき、ＲＡＭ２６Ｂはワークメモリとして使用される。
【００４７】
このコントローラ２４には、ネットワークインターフェイス（ＮＥＴ  Ｉ／Ｆ）２８が設けられ、このネットワークＩ／Ｆ２８がインターネットなどの公衆回線網又は専用回線網に接続されることで、コントローラ２４が所定のホストサーバ３０に接続される。コントローラ２４は、予め設定されたデータをホストサーバ３０へ送信すると共に、ホストサーバ３０から各種のデータの取得が可能となり、これによりＨＥＭＳ２２が機能する。
【００４８】
また、コントローラ２４には、Ｕ／Ｉ（ユーザインターフェイス）３２が設けられている。Ｕ／Ｉ３２は、表示手段とされるディスプレイ（図示省略）を備えている。ディスプレイとしては、ＬＣＤを用いたタッチパネル式を用いることができ、これにより各種の情報の表示と共に、表示面に触れる（以下、「操作」とする）ことで、ディスプレイに表示しているユーザインターフェイス（ＵＩ）に応じた各種の情報の入力操作が可能となっている。また、Ｕ／Ｉ３２には、スピーカ（図示省略）が設けられ、表示情報等を音声によって報知可能となっていることが好ましい。
【００４９】
Ｕ／Ｉ３２は、バス２６Ｅに接続され、ＣＰＵ２６Ａは、Ｕ／Ｉ３２のディスプレイを報知手段として機能させ、各種の情報を表示させる。また、ＣＰＵ２６Ａは、予め設定したＵＩをディスプレイに表示し、この表示に応じたタッチ操作によって各種の情報を入力する入力手段として機能させる。
【００５０】
コントローラ２４には、入出力インターフェイス（入出力Ｉ／Ｆ）３４及び通信ユニット３６が設けられ、通信ユニット３６が入出力Ｉ／Ｆ３４を介してバス２６Ｅに接続されている。コントローラ２４は、通信ユニット３６を介して各電気機器と情報の交換が可能となるように接続される。
【００５１】
ＨＥＭＳ２２においては、コントローラ２４と各電気機器との間でデータ及び制御信号などの情報の交換が可能となることで、コントローラ２４により、各電気機器が動作しているか否か、動作している場合の消費電力などの作動状態、メンテナンス状態などを把握でき、かつ必要に応じて各電気機器の作動／停止を制御することができる。
【００５２】
このような通信ユニット３６としては、コントローラ２４と各電気機器とを有線接続するものであっても良く、無線通信を行うものであっても良い。また、通信ユニット３６としては、電力線を介した通信、住宅（建物）に設置した通信回線を用いた屋内ネットワークによる通信など、任意の通信方法を適用することができる。なお、ＨＥＭＳ２２としては、公知の一般的構成及び機能を適用でき、本実施の形態では、詳細な説明を省略する。
【００５３】
ところで、図１に示されるように、本実施の形態に適用した電力供給システム１０には、制御手段としてコントローラ２４が設けられている。これにより、電力供給システム１０として機能すると共にＨＥＭＳ２２として機能する。なお、本実施の形態では、電力供給システム１０がＨＥＭＳ機能を合わせ持つように説明するが、これに限らず、ＨＥＭＳ機能を有しない構成であっても良く、この場合、コントローラ２４がＨＥＭＳ機能（ＨＥＭＳとして機能するためのプログラム及びハードウェア）を除いた構成とすれば良い。
【００５４】
電力供給システム１０では、停電検出手段として、停電検出器３８を備えている。この停電検出器３８は、メインブレーカ１８の一次側（系統電源１４側）に設けられ、例えば、メインブレーカ１８に供給される系統電源１４の電圧を検出する。なお、系統電源１４の停電検出は、電圧に限らず、系統電源１４の供給が停止されている状態（停電状態）を的確に検出しうるものであれば、電圧に限らず、任意の構成を適用することができる。
【００５５】
停電検出器３８は、コントローラ２４に接続されている。図２に示されるように、コントローラ２４には、Ａ／Ｄ変換器４０が設けられており、停電検出器３８は、Ａ／Ｄ変換器４０を介して入出力Ｉ／Ｆ３４に接続されている。これによりコントローラ２４は、系統電源１４の停電の発生及び停電していた系統電源１４が復旧して電力供給が開始されたことを検出する。
【００５６】
また、図１に示されるように、分電盤１２には、分岐ブレーカ２０が、予め設定している特定の電気機器が接続される分岐ブレーカ２０Ａ、及び特定の電気機器を除く電気機器が接続される分岐ブレーカ２０Ｂに区分けされている。これにより、分電盤１２内には、分岐ブレーカ２０Ａによる第１の電源部４２及び分岐ブレーカ２０Ｂによる第２の電源部４４が形成されている。
【００５７】
分電盤１２内には、メインブレーカ１８と第２の電源部４４（分岐ブレーカ２０Ｂ）との間に、第２の断続手段とするスイッチ４６が設けられている。また、分電盤１４内には、メインブレーカ１８と第１の電源部４２（分岐ブレーカ２０Ａ）との間に、第１の断続手段を形成するスイッチ４８が設けられている。なお、スイッチ４６、４８としては、電磁接触器などの所定容量の電圧及び電流の通電状態で接点の開放及び接続が可能な任意の断続手段を用いることができる。
【００５８】
電力供給システム１０では、スイッチ４６が開放されることで系統電源１４の電力が第２の電源部４４へ供給されるのが遮断され、スイッチ４６が閉じられることで系統電源１４の電力が第２の電源部４４へ供給可能となる。また、電力供給システム１０では、スイッチ４８が開放されることで系統電源１４の電力が第１の電源部４２へ供給されるのが遮断され、スイッチ４８が閉じられることで系統電源１４の電力が第１の電源部４２へ供給可能となる。なお、図１では、スイッチ４６、４８が閉じられた状態を実線で示し、開放された状態を二点鎖線で示している。
【００５９】
スイッチ４６、４８は、コントローラ２４に接続されている。図２に示されるように、コントローラ２４には、ドライバ５０Ａ、５０Ｂが設けられ、スイッチ４６は、ドライバ５０Ａを介して入出力Ｉ／Ｆ３４に接続され、スイッチ４８は、ドライバ５０Ｂを介して入出力Ｉ／Ｆ３４に接続されている。これにより、コントローラ２４が、スイッチ４６、４８の開閉、すなわち、第１の電源部４２及び第２の電源部４４への電力供給を制御する。
【００６０】
一方、図１に示されるように、電力供給システム１０は、蓄電手段として蓄電池（バッテリ５２）及びバッテリ５２への充放電を制御する双方向インバータ５４が設けられている。また、第１の電源部４２とスイッチ４８との間には、第１の断続手段を形成する切換スイッチ５６が設けたれている。切換スイッチ５６には、一次側の一方の端子に系統電源１４（スイッチ４８）が接続され、他方の端子に双方向インバータ５４の出力側が接続されている。また、切換スイッチ５６には、二次側に第１の電源部４２が接続されている。これにより、電力供給システムで１０は、切換スイッチ５６の操作により、系統電源１４の電力又は双方向インバータ５４の出力電力（バッテリ５２の電力）の一方が選択されて第１の電源部４２へ供給される。なお、図１では、系統電源１４の電力が供給される状態を実線で示し、バッテリ５２の電力が供給される状態を二点鎖線で示している。
【００６１】
また、双方向インバータ５４は、入力側がスイッチ４８と切換スイッチ５６との間に接続されている。これにより、スイッチ４８が閉じられて系統電源１４の電力が供給される。
【００６２】
双方向インバータ５４は、交流電力を直流電力に変換するコンバータ機能及び直流電力を交流電力に変換するインバータ機能を合わせ持っている。これにより、双方向インバータ５４は、系統電源１４の交流電力が入力されることで、交流電力を所定電圧の直流電力に変換し、バッテリ５２へ出力することでバッテリ５２を充電する。また、双方向インバータ５４は、バッテリ４２から入力される所定電圧の直流電力を、系統電源１４の電圧及び位相に応じた交流電力に変換して出力する。なお、例えば、双方向インバータ５４と切換スイッチ５６との間には、ダイオードなどの逆流防止手段５８が設けられ、系統電源１４の電力が双方向インバータ５４の出力側に流れこむのが防止されている。
【００６３】
バッテリ５２は、所定電圧の電力が入出力される蓄電池セル５２Ａを一単位（単位セル）として、所定数の蓄電池セル５２Ａが直列に接続されている。これにより、バッテリ５２は、双方向インバータ５４から出力する所定電圧の電力が入力されることで充電され、また、双方向インバータ５４へ所定電圧の直流電力を出力する。なお、本実施の形態に適用したバッテリ５２は、一例として電圧が１２ｖの蓄電池セル５２Ａを１２個直列接続することで、１４４ｖの直流電力が得られるようにしている。
【００６４】
双方向インバータ５４及び切換スイッチ５６は、コントローラ２４に接続されている。図２に示されるように、コントローラ２４には、ドライバ５０Ｃが設けられ、切換スイッチ５６がドライバ５０Ｃを介して入出力Ｉ／Ｆ３４に接続されている。これにより、コントローラ２４は、スイッチ４８と切換スイッチ５６とを合わせて操作することで、第１の電源部４２へ供給する電力を制御する。また、コントローラ２４は、スイッチ４８及び切換スイッチ５６の操作に合わせて双方向インバータ５４を制御することで、バッテリ５２の充電及び放電を行う。なお、コントローラ２４は、バッテリ５２の充電容量を取得し、バッテリ５２が効率的に充放電を行い得る容量の範囲に維持するように充電及び放電を制御する。
【００６５】
図１に示されるように、コントローラ２４には、バッテリ５２の一つの蓄電池セル５２Ａが出力する電力（１２ｖの電力）が入力されるようになっており、コントローラ２４は、蓄電池セル５２Ａから出力される電力により動作する。これにより、電力供給システム１０では、系統電源１４が停電した場合でも、コントローラ２４が作動して、スイッチ４６、４８、切換スイッチ５６及び双方向インバータ５４の作動が制御されるようにしている。
【００６６】
ここで、電力供給システム１０では、第１の電源部４２に接続される特定の電気機器として、常時（１日２４時間中）動作させる必要があるとして設定された電気機器としている。このような電気機器として、照明器具６０、冷蔵庫６２などを適用している。本実施の形態では、照明器具６０が図示しない電気配線を介して分岐ブレーカ２０Ａに接続されている。また、分岐ブレーカ２０Ａには、冷蔵庫６２が接続される専用のコンセント（図示省略）が、電気配線を介して接続されている。これにより、電力供給システム１０では、照明器具６０及び冷蔵庫６２に、系統電源１４の電力又はバッテリ５２の電力が供給される。なお、コンセントにプラグを差し込むことで電力供給を受ける電気機器を特定の電気機器として設定する場合、予めコンセントを特定しておき、特定したコンセントに当該電気機器を差し込んで使用するようにしても良い。
【００６７】
第２の電源部４４の分岐ブレーカ２０Ｂには、特定の電気機器として照明器具６０及び冷蔵庫６２用のコンセントが設定されている場合、これらを除く電気機器又は電気機器が差し込まれるコンセントが、図示しない電気配線を介して接続されている。すなわち、特定の電気機器として設定した以外の電気機器が第２の電源部４４から供給される電力によって動作するようにしている。このような電気機器としては、温水器（電気温水器）、調理器、エアコン（空調装置）、オーディオ機器、ビジュアル機器、洗濯機などの各種の家電製品（一般家電等）を上げることができる。特に、温水器（電気温水器）、調理器、エアコン（空調装置）、洗濯機などの電力消費の多い電気機器を特定の電気機器から除くことで、バッテリ５２の電力消費を抑制することができる。
【００６８】
以下に、本実施の形態の作用として、電力供給システム１０に設けているコントローラ２４の動作を説明する。
【００６９】
図３には、コントローラ２４で実行される電力供給処理の概略が示されている。なお、電力供給システム１０では、系統電源１４から電力が供給されているとき（非停電時）に、系統電源１４の電力を用いてバッテリ５２への充電が行われる。なお、このようなバッテリ５２の充電は、例えば、電力消費が少なくかつ低コストの深夜電力を用いて行われる。また、電力供給システム１０では、非停電時は、スイッチ４６、４８を閉じ、切換スイッチ５６により系統電源１４を選択しており（図１において実線で示す）、これにより、住宅の電気機器へ系統電源１４の電力を供給するようにしている。
【００７０】
このフローチャートは、予め設定された時間間隔で実行され、最初のステップ１００では、停電検出器３８の出力を読み込み、ステップ１０２で停電したか否かを確認する。
【００７１】
ここで、系統電源１２に停電が発生し、停電検出器３８による系統電源１４の電圧が検出されなくなると、ステップ１０２で肯定判定してステップ１０４へ移行する。このステップ１０４では、スイッチ４６、４８を開放すると共に切換スイッチ５６をバッテリ５２側（双方向インバータ５４側）となるように切換操作する（図１において二点鎖線で示す状態）。これと共に、ステップ１０６では、双方向インバータ５４を作動させて、バッテリ５２に蓄積している直流電力を系統電源１４に応じた交流電力に変換して出力する。
【００７２】
これにより、住宅では、停電が発生すると、第２の電源部４４から電力供給を受ける一般の電気機器が作動を停止するが、第１の電源部４２から電力供給を受ける照明器具６０及び冷蔵庫６２が、バッテリ４２から供給される電力により作動を継続する。
【００７３】
したがって、夜間に系統電源１４が停電しても、住宅の照明器具６０は点灯可能な状態に維持される。また、系統電源１４が停電しても、冷蔵庫６２には電力供給が継続されるため、冷蔵庫６２内の冷却能力（冷蔵能力）が無くなることが無く、系統電源１４の停電により冷蔵庫６２内の食料品などが傷むのを確実に防止することができる。
【００７４】
また、コントローラ２４は、バッテリ５２の蓄電池セル５２Ａから供給される電力によって作動するために、系統電源１４の停電が発生しても、スイッチ４６、４８及び切換スイッチ５６を的確に操作することができる。なお、停電の発生を検知した場合、Ｕ／Ｉ３２のディスプレイに、停電発生を報知する表示を行うか、これに加え、音声によって停電発生を報知するようにしても良い。
【００７５】
一方、次のステップ１０８では、停電検出器３８の出力を読み込むことで、停電が復旧して、系統電源１４からの電力供給が開始された否かを確認する（ステップ１１０）。ここで、停電していた系統電源１４が復旧し、系統電源１４から分電盤１２へ電力が供給されたことを検出すると、ステップ１１０で肯定判定してステップ１１２へ移行する。
【００７６】
このステップ１１２では、スイッチ４８を閉じると共に、切換スイッチ５６を系統電源１４側に切換えることで、バッテリ４２を第１の電源部４２から切り離し、系統電源１４から第１の電源部４２へ電力供給する。なお、このとき、必要があれば、系統電源１４の電力を使用してバッテリ５２の充電を開始するようにしても良い。
【００７７】
この後、ステップ１１４では、例えば、U／I３２に設けた図示しないディスプレイに、停電が復旧したことを示すメッセージを表示するなどして、居住者に報知する。このとき、各電器機器への電力供給を開始するか否かの確認を居住者に要求するなどの表示を行う。
【００７８】
次のステップ１１６では、各電器機器へ電力供給を開始する指示が入力されたか否かを確認する。ここで、居住者が、例えば、図示しないディスプレイの表示に応じて停電復旧を指示するスイッチ操作を行うと、ステップ１１６で肯定判定してステップ１１８へ移行する。このステップ１１８では、停電時に開放したスイッチ４６を閉じることで、第２の電源部４４へ系統電源１４の電力を供給する。
【００７９】
このように、電力供給システム１０では、停電時に電力供給が停止する第２の電源部４４に対応するスイッチ４６を設け、居住者の指示があった時に、第２の電源部４４への電力供給を開始する（通電開始）。これにより、系統電源１４が復旧することで、電気機器が突然動作を開始してしまうことがないようにし、電気機器が突然動作してしまうことによる事故の発生を確実に防止することができる。
【００８０】
なお、ここでは、居住者の指示により通電開始を行うようにしているが、これに限らず、例えば、ＨＥＭＳ機能によりコントローラ２４が各電気機器の作動を制御している場合、停電中に、第２の電源部４４から電力供給を受けている各電気機器の作動を停止させ、系統電源１４が復旧してスイッチ４６を閉じた後に、電気機器ごとに通電の可否を確認しながら動作させるようにしても良い。
【００８１】
また、本実施の形態では、照明器具６０の全てに対して第１の電源部４２から電力を供給するようにしているが、これに限らず、常時点灯可能としておきたい照明器具６０を設定し、設定した照明器具６０に対して第１の電源部４２から電力を供給するようにし、他の照明器具（特定した照明器具を除く照明器具）に対しては第２の電源部４４から電力が供給されるようにしても良い。これにより、停電時にバッテリ５２の電力消費を抑え、停電時間が長時間にわたっても特定の電気機器へ電力供給を継続することができる。
【００８２】
一方、電力供給システム１０では、インバータ機能とコンバータ機能を併せ持つ双方向インバータ５４を用いたが、これに限らず、ＡＣ／ＤＣコンバータとＤＣ／ＡＣインバータを別々に持つ構成であっても良い。また、電力供給システム１０では、バッテリ５２の蓄電池セル５２Ａの電力を用いてコントローラ２４が動作するようにしているが、これに限らず、コントローラ２４用のバッテリ（蓄電池セル）を設けたものであっても良い。
【００８３】
図４には、このときの一例とする電力供給システム１０Ａの概略構成を示している。この電力供給システム１０Ａでは、双方向インバータ５４に換えて、ＤＣコンバータ６４及びＡＣインバータ６６を設けている。ＤＣコンバータ６４には、系統電源１４の電力が供給されるようになっており、系統電源１２の交流電力を直流電力に変換して、バッテリ５２の充電に用いている。また、ＡＣインバータ６６は、バッテリ５２から出力される直流電力を、系統電源１４に応じた交流電力に変換して切換スイッチ５６へ出力する。なお、図４では、バッテリ５２とＤＣコンバータ６４及びＡＣインバータ６６との接続を簡略化して示しているが、ＤＣコンバータ６４の出力する電力でバッテリ５２が充電され、バッテリ５２の出力電力がＡＣインバータ６６に入力されるように接続されている。
【００８４】
電力供給システム１０に用いられるコントローラ２４Ａは、このＤＣコンバータ６４及びＡＣインバータ６６の作動を制御する。また、コンバータ２４Ａには、バッテリ６８が接続されている。このバッテリ６８は、例えば、バッテリ５２の蓄電池セル５２Ａの一つを用いた構成とされており、バッテリ５２の蓄電池セル５２Ａの一つと並列接続されることで、ＤＣコンバータ６４から供給される電力で充電される。
【００８５】
このような電力供給システム１０Ａにおいても、系統電源１４が停電しても、的確に照明器具６０及び冷蔵庫６２への電力供給を継続できると共に、系統電源１４が復旧した場合でも、停電により停止していた電気機器が、突然動作してしまうのを確実に防止することができる。
【００８６】
住宅に太陽光発電装置などの発電装置が設けられている場合、発電装置の発電電力をバッテリ５２に充電に用いても良い。図５には、このときの電力供給システム１０Ｂの概略構成を示している。
【００８７】
この電力供給システム１０Ｂが設けられた住宅では、太陽光パネル７０が太陽光を受けることで発電し、発電電力を出力する太陽光発電装置７２が設置されている。電力供給システム１０Ｂでは、太陽光発電装置７２の発電電力がＤＣコンバータ６４に入力される。ＤＣコンバータ６４は、入力された発電電力をバッテリ５２へ出力することで、バッテリ５２を充電する。電力供給システム１０Ｂに設けられるコントローラ２４Ｂは、ＤＣコンバータ６４及びＡＣインバータ６６と共に太陽光発電装置７２の作動を制御する。
【００８８】
なお、太陽光発電装置７０が交流電力を出力する場合、ＤＣコンバータ６４で直流電力に変換すれば良く、太陽光発電装置７０が太陽光パネル７０から発する直流電力を出力する場合には、ＤＣコンバータ６４で電圧調整を行うことで、所定電圧の直流電力をバッテリ５２に供給するものであれば良い。
【００８９】
なお、発電手段としては、太陽光発電装置７２に限らず、風力発電装置、燃料電池などの公知の発電装置を適用することができる。また、住宅に複数の発電装置を備える場合、何れか一つの発電装置から発する電力をバッテリ５２の充電に用いれば良い。また、バッテリ５２の充電が不要の場合や余剰電力が発生している場合は、余剰電力を系統電源１４へ供給する売電を行うものであっても良い。
【００９０】
このような電力供給システム１０Ｂにおいても、系統電源１４が停電しても、的確に照明器具６０及び冷蔵庫６２への電力供給を継続できると共に、系統電源１４が復旧した場合でも、停電により停止していた電気機器が、突然動作してしまうのを確実に防止することができる。また、電力供給システム１０Ｂでは、バッテリ５２に太陽光発電装置７０によって発電された電力を充電するので、系統電源１４の電力消費を抑制することができる。
【００９１】
一方、前記した電力供給システム１０では、例えば、深夜電力を用いてバッテリ５２の充電を行うようにしているが、例えば、コントローラ２４がホストサーバ３０を介して、系統電源１４の停電予定情報などを取得し、取得した停電予定情報に基づいてバッテリ５２の充電を行うことで、停電発生時にバッテリ５２の充電電力が最大となるようにしても良い。
【００９２】
図６には、このときの充電処理の一例を示している。このフローチャートは、予め設定したタイミング（例えば、１日のうちで設定された時刻、１時間や３０分おきなどの予め設定した時間間隔など）で実行され、最初のステップ１３０では、ホストサーバ３０に接続して、住宅に対応する地域の停電情報などを取得する。なお、ここでは、予め設定されたタイミングで停電情報を取得するようにしているが、これに限らず、ホストサーバ３０が停電情報を出力することで、ステップ１３０が実行されるものであっても良い。
【００９３】
次のステップ１３２では、取得した停電情報から停電予定があるか否かを確認する。ここで、停電予定が１日以内や所定時間以内（バッテリ５２の充電に必要な時間内）に無ければ、一旦処理を終了する。
【００９４】
これに対して、所定の時間以内に停電予定があると、ステップ１３２で肯定判定してステップ１３４へ移行する。このステップ１３４では、双方向インバータ５４からバッテリ５２の充電状態を取得し、次のステップ１３６では、バッテリ５２の残容量が少なくなり、充電が必要か否かを確認する。
【００９５】
ここで、バッテリ５２の残容量が少なく充電の必要があるとステップ１３６で肯定判定してステップ１３８へ移行する。このステップ１３８では、双方向インバータ５４を作動させることで、系統電源１４の電力を用いたバッテリ５２の充電を開始する。なお、バッテリ５２の充電は、停電予定時刻までに充電量が最大となるように開始するようにしても良いが、予定外の停電が発生した場合を考慮して、ただちに充電を開始することが好ましい。
【００９６】
このように停電情報を取得し、取得した停電情報に基づいてバッテリ５２の充電を行うことで、停電時にバッテリ５２の充電量が不足したために、第１の電源部４２へ電力供給が停止してしまうのを確実に防止することができる。
【００９７】
なお、ここでは、系統電源１４の停電情報を用いるようにしているが、これに限らず、台風情報、地震情報などを含む気象情報を取得し、取得した気象情報から系統電源１４の停電が予想される場合などに、バッテリ５２の充電を行うようにしても良い。
【００９８】
また、蓄電手段としては、電力を蓄積し、蓄積した電力を放電可能であれば、任意の蓄電手段を適用することができる。例えば、車両には、走行用のエネルギー源として蓄電池を有する電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）やプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ：Plug-in Hybrid electric Vehicle）などがあり、このような車両を用いても良い。
【００９９】
さらに、本実施の形態では、系統電源１４と第１の電源部４２との間にスイッチ４８及び切換スイッチ５６を設けたが、第１の断続手段は、少なくとも系統電源１４又はバッテリ５２を遮断し、他方から第１の電源部へ電力を供給する構成であれば任意の構成を適用することができる。
【０１００】
また、本実施の形態では、電気機器を、特定の電気機器とそれ以外の電気機器とに区分けするように説明したが、これに限らず、第１の電源部４２に接続されるコンセントと第２の電源部に接続されるコンセントとに分けておき、系統電源１４の停電時に動作させたい電気機器を第１の電源部４２に接続されたコンセントに差込み、それ以外の電気機器を第２の電源部４４に接続されたコンセントに差し込むようにしても良い。これにより、予め区分けしなくても、停電時に必要な電気機器を第１の電源部４２に接続されたコンセントに差し込むことで使用することができる。
【０１０１】
なお、以上の構成及び説明は、本発明の一例であり、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０、１０Ａ、１０Ｂ    電力供給システム
１２    分電盤
１４    系統電源
２０Ａ    分岐ブレーカ（第１の電源部）
２０Ｂ    分岐ブレーカ（第２の電源部）
２４、２４Ａ、２４Ｂ    コントローラ（制御手段）
３８    停電検出器（停電検出手段）
４２    第１の電源部
４４    第２の電源部
４６    スイッチ（第２の断続手段）
４８    スイッチ（第１の断続手段）
５２    バッテリ（蓄電手段）
５４    双方向インバータ（蓄電手段）
５６    切換スイッチ（第１の断続手段）
６０    照明器具（特定の電気機器）
６２    冷蔵庫（特定の電気機器）
【図１】
2013121255.tif 000003
【図２】
2013121255.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2013121255.tif 000007
【図６】
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