JP2012016156A - 電源供給システム及び住宅用分電盤 - Google Patents

Abstract

【課題】発電装置の持ち得る環境負荷の低減作用を高効率に利用でき、なおかつ、ユーザの環境意識をより向上させることができる電源供給システムを提供する。
【解決手段】商用電源及び分散型電源の複数の電源系統の中から、負荷回路への供給電源を選択する電源選択部と、前記負荷回路における電気使用量を測定する電気使用量測定部と、前記電源系統毎の電源供給状態を検出する電源供給状態検出部と、前記電源選択部に電源選択切替え制御信号を出力する演算回路部とを備え、該演算回路部は、演算結果に基づいて制御信号を出力する機能と、手動選択操作部からの入力操作信号に基づいて制御信号を出力する機能とを有し、常時は、前記電源選択部により分散型電源系統のみが選択される一方、前記演算回路部により演算される電源供給状態に対する電気使用量の余裕情報に対応して電源が切替制御されることを特徴として電源供給システムを構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、負荷回路への電源供給システムに関し、特に、供給電源として商用電源系統並びに分散型電源系統を選択的に負荷回路に接続し電源供給を行う電源供給システムに関する。

従来、太陽電池、燃料電池、マイクロガスタービンなどの分散電源を、一般家庭や集合住宅、小規模事業所など、ユーザ負荷に近接して設置し、ユーザに電力供給を行う分散電源電力供給システムがあった。

この分散電源電力供給システムは、１つ以上の発電手段と該発電手段が出力する電力を系統連系する電力変換手段と有するとともに、分散型電源システムを制御するためのシステム管理手段が電力供給業者側に通信ネットワークを介して接続されて構成されている。

そして、各ユーザの電力使用料や商用系統への売電量などの電力の流れとシステムの稼働状況を、電力供給業者側に設置されたシステム管理手段で把握し、システム管理手段で一括処理することにより、システム管理手段から得られる指示に応じて電力変換手段の動作状態の制御が行え、ユーザへの効率的な電力供給、システムの保守管理、使用電力への課金および付加サービスの提供が可能となり、新たな電力供給事業形態を実現し得る分散型電源電力供給システムを提供するものである。

この分散型電源電力供給システムは、システム管理手段からの指令を受けて、次のパターン、（ａ）負荷への電力供給が電力変換手段だけから行われるパターン、（ｂ）負荷への電力供給が商用電力系統だけから行われるパターン、（ｃ）負荷への電力が電力変換手段と商用電力系統の双方から行われるパターン、に切替えられるものである。具体的には、パターン（ｃ）でシステムが連系運転動作しているときに、電力変換手段が商用電力系統の停電を検出した場合、システム制御手段は商用電源系統を切り離し、電力切替手段をパターン（ａ）に切替え、系統が停電した場合もユーザに電力を供給することができるものである。

特開２００２−１５２９７６号公報

一方、昨今の環境意識の向上を受けて、太陽光発電装置に代表されるようにユーザ側に発電装置が設置される例が増加してきている。ユーザ側に発電装置を設置する場合においては、ユーザが環境負荷を低減する目的で設置することはもちろんであるが、電力会社等の電力供給者側にとっては特定の時期や時間に集中する電力需要量のピークの低減が見込め、最大発電量を下げることによって、環境負荷を低減することが見込まれる。

しかしながら、従来の太陽光発電装置は、一般的に商用電源系統と並列的に使用されるものであって、必ずしも発電装置の発電量の全部をユーザ側で消費できているものではなく、発電装置が発生しうる発電量、換言すれば発電装置が持ち得る環境負荷の低減作用が高効率で使用できていない可能性があった。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、発電装置の持ち得る環境負荷の低減作用を高効率に利用でき、なおかつ、ユーザの環境意識をより向上させることができる電源供給システムを提供することを目的とする。

本発明に係る電源供給システムは、上述の課題を解決すべく構成されたもので、負荷回路に電源を選択的に供給するシステムであって、該システムは、商用電源系統及び分散型電源系統の複数の電源系統の中から、負荷回路への供給電源の種類を選択する電源選択部と、前記負荷回路における電気使用量を測定する電気使用量測定部と、前記電源系統毎の電源供給状態を検出する電源供給状態検出部とを備えるとともに、前記電源選択部に向けて供給電源の選択状態を切替制御する制御信号を出力する演算回路部を備え、該演算回路部は、前記電気使用量測定部で測定された測定データ並びに電源供給状態検出部で検出された検出データが入力されて電源供給状態に対する電気使用量の余裕情報が演算されて、演算結果に基づいて前記電源選択部の選択状態を切替制御する制御信号を出力する機能と、前記電源系統の中から供給電源として所定の電源系統を手動選択する操作部からの入力操作信号に基づいて前記電源選択部の選択状態を切替制御する制御信号を出力する機能とを有し、常時は、前記電源選択部により負荷回路に電源供給する電源系統として分散型電源系統のみが選択される一方、前記演算回路部により演算される電源供給状態に対する電気使用量の余裕情報に対応して前記電源選択部が切替制御されることを特徴として電源供給システムを構成するとよい。

かかる構成によれば、
常には、電源選択部により負荷回路に電源供給する電源系統として分散型電源系統のみが選択される一方、前記演算回路部により演算される電源供給状態に対する電気使用量の余裕情報に対応して前記電源選択部が切替制御されるため、分散型電源系統の発電電力を優先的に負荷回路に供給することができ、発電装置の持ち得る環境負荷の低減作用を高効率に利用することができる電源供給システムを提供することができる。

また、本発明に係る電源供給システムは、該電源供給システムにおける前記演算回路部は、前記電源供給状態に対する電気使用量の余裕情報が所定の割合を低下した場合には、前記負荷回路のうち所定の負荷回路を停止制御する制御信号を出力する機能を有することを特徴として電源供給システムを構成するとよい。

かかる構成によれば、電源供給システムは、電源供給状態に対する電気使用量の余裕情報が所定の割合を低下した場合には、負荷回路のうち所定の負荷回路を停止制御するよう動作するため、分散型電源系統において発電される発電量の範囲内で極力電力消費を抑える方向に動作し、発電装置の持ち得る環境負荷の低減作用を高効率に利用でき、なおかつ、負荷回路が停止制御されることにより、ユーザの環境意識に積極的に訴えかけることができる電源供給システムを提供することができる。

また、本発明に係る電源供給システムは、主開閉器と、該主開閉器に接続される複数の分岐開閉器をケース内に備え、該分岐開閉器から負荷回路に電源が供給される住宅用分電盤において、該住宅用分電盤は、常に商用電源が入力される商用電源供給部と、商用電源と分散型電源が入力される前記電源選択部とを備え、前記分岐開閉器の内、一部の分岐開閉器については前記商用電源供給部から商用電源が供給される一方、他の分岐開閉器については前記電源選択部を介して電源が供給されることを特徴として電源供給システムを構成してもよい。

かかる構成によれば、電源供給システムによって負荷の停止制御が行われることが望ましくない負荷回路、例えば照明回路や給湯器などの負荷回路については常に商用電源系統から電源を得て、他の回路については電源選択部を介して電源を得ることによりユーザの利便性は確保しつつ発電装置の持ち得る環境負荷の低減作用を高効率に利用することができる電源供給システムの導入を行うことができる。

以上の如く、本発明によれば、発電装置の持ち得る環境負荷の低減作用を高効率に利用でき、なおかつ、ユーザの環境意識をより向上させることができる電源供給システムを提供することができる。

第１の実施形態を示す電源供給システムのブロック構成図を示す。 第１の実施形態におけるフローチャートを示す。 第１の実施形態におけるフローチャートを示す。 第２の実施形態におけるフローチャートを示す。 第３の実施形態を示す電源供給システムのブロック構成図を示す。

次に本発明の実施形態を図１乃至図４を用いて詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明における電源供給システムの第１の実施形態を示したブロック構成図である。図１において、１は電源供給システム、２は分散型電源、３は商用電源である。分散型電源２及び商用電源３はそれぞれ電源供給システム１に入力される。

分散型電源２は、ユーザ側で発電を行う太陽電池、燃料電池、マイクロガスタービンなどの発電装置である。発電される電源が直流の場合には、直流を交流に変換するＤＣ／ＡＣコンバータを介して電源供給システムに入力される。

電源供給システム１は、電源選択部１０１と、電気使用量測定部１０２と、電源供給状態検出部１０３と、演算回路部１０４と、負荷回路１０５とを備えて構成されている。

電源選択部１０１は、入力される複数の電源の内、一部若しくは全部の電源を選択的に負荷側に出力するスイッチで構成された電源選択手段を備える。電源選択部１０１には、前記分散型電源２及び商用電源３が入力されて、夫々の電源を選択的に切替えて又は全部の電源を出力側に出力する。電源選択手段にはスイッチの他、リレーや電磁接触器など電路を入り切り制御する装置を用いてもよい。また、切替え動作のためのトリガとしては後述する演算回路部１０４からの出力信号が用いられ、入力された信号を受けて切替え状態が制御される。

負荷回路１０５は、主開閉器及び主開閉器に接続された複数の分岐開閉器であり、分岐開閉器の２次側に接続された負荷機器に電源を分配するものである。

電気使用量測定部１０２は、前記負荷回路１０５で使用される電力を測定するものであり、電圧検出部と電流検出部とから構成され、検出された電圧の大きさ、電流の大きさに応じて測定データ信号を出力する。具体的にはＰＴ、ＣＴを用いて構成する。また、簡易的に構成する場合には、ＣＴのみを用いて構成するとよい。

電源供給状態検出部１０３は、前記商用電源及び前記分散型電源の電源供給状況を検出するもので、商用電源の場合には停電検出を行い、分散型電源の場合には、分散型電源がその時々において発電可能な電力を計測するものである。例えば、太陽光発電装置の場合には、電源供給状態検出部１０３として、太陽光発電装置の出力電圧及び出力電流に基づいて発電電力を演算する演算手段と、太陽光発電装置の出力電圧を変化させる出力可変手段と、該出力可変手段を制御して太陽光発電装置の出力電圧を変化させる制御手段とを、マイクロコンピュータによって構成する。前記制御手段は、出力可変手段を制御して太陽光発電装置の出力電圧を変化させることにより、所定時間毎に演算手段で演算された発電電力が最大となる出力電圧値を探索する探索動作を行う。また、探索した出力電圧値により演算される最大となる発電電力値データを外部に出力する出力部を設けて構成する。

演算回路部１０４は、マイクロコンピュータ等により構成され、前記電源選択部１０１に向けて供給電源の選択状態を切替制御する制御信号を出力するものである。前記制御信号は、自動制御により出力される場合と、手動入力を受けて出力される場合の２通りある。

自動制御による場合は、前記電気使用量測定部１０２で測定された測定データ並びに電源供給状態検出部１０３で検出された検出データが演算回路部１０４に入力されることにより電源供給状態に対する電気使用量の余裕情報が演算されて、演算結果に基づいて前記電源選択部１０１の選択状態を切替制御する場合である。

なお、余裕情報とは、発電装置が発電可能な最大電力から最低限必要な電力を差し引いた使用可能電力に対する前記負荷回路における使用電力の余裕分の割合データを意味するものであり、例えば、発電可能な最大電力が５ｋＷ、最低限必要な電力が１．５ｋＷで、使用電力が２ｋＷの場合には、余裕情報は４３％（（５−１．５）−２／（５−１．５）≒０．４３）である。

また、手動制御による場合は、前記電源系統の中から供給電源として所定の電源系統を手動選択する操作部からの入力操作信号に基づいて前記電源選択部１０１の選択状態を切替制御する場合である。

自動制御による場合には、常時は、前記電源選択部により負荷回路に電源供給する電源系統として分散型電源系統のみが選択されるよう制御される基本状態である一方、前記余裕情報に対応して前記電源選択部の切替制御がなされる制御状態となる。基本状態と制御状態の遷移は、前記余裕情報の大きさに応じて行う。本実施形態においては、余裕情報が所定の割合を低下した場合には、基本状態から制御状態に遷移させ、余裕情報が所定の割合に回復した場合には、制御状態から基本状態に遷移させる制御を行う。

具体的には、状態を遷移させる余裕情報の所定の割合（閾値）として８０％と定めている。即ち前記使用可能電力のうち使用電力が８０％に達すると、制御状態への切替を行う。太陽光発電装置は、太陽光の照射具合によって発電量が変位しやすいため、２０％を発電量の変化余裕分としてみている。

なお、前記余裕情報の所定の割合は、切替操作部を設けて設定可変として構成し、例えば５０％、９０％、１００％など適宜ユーザが変更できるように構成してもよい。

また、予め最低限必要な電力値として１．５ｋＷを定めているが、これは、照明、炊飯器、テレビ、ラジオなど生活必需品の動作を賄える程度の電力を想定している。最低限必要な電力値は、前記余裕情報の所定の割合と同様、適宜ユーザが変更できるように切替操作部を設けて構成してもよい。

これら余裕情報の所定の割合、並びに最低限必要な電力値のデータは、演算回路部１０４の記憶部に記憶させてもよいし、抵抗可変ロータリースイッチなどで構成し、選択した部分の抵抗値を演算回路部により読み取って所定の変換パターンに基づいて余裕情報の所定の割合、並びに最低限必要な電力値に変換するよう構成してもよい。

次に、電源供給システム１の動作の流れを図２のフローチャートを用いて説明する。

電源供給システム１の動作は、まず、前記基本状態から始まる。
分散型電源における電源供給状態を検出し、発電可能電力を演算で求める（ステップＳ００１）。
次に、負荷回路における電気使用量を測定する（ステップＳ００２）。
次に、発電装置が発電可能な最大電力から最低限必要な電力を差し引いた使用可能電力に対する前記負荷回路における電気使用量（使用電力）の余裕分の割合データを求める（ステップＳ００３）。
そして、前記余裕分の割合データが所定の割合以上か否か判定する（ステップＳ００４）。
前記余裕分の割合データが所定の割合以上である場合は、
後述する切替制御フラグがあるか否か確認し、
該切替制御フラグがない場合は、ステップＳ００１に戻り処理を続け、
切替制御フラグがある場合は、ステップＳ１１１に進む（ステップＳ００５）。

ステップＳ００４において、前記余裕分の割合データが所定の割合より小さい場合は、制御状態であるステップＳ１０１に進む。

制御状態においては、まず、制御を行ったことを表す制御フラグを、演算回路部１０４の記憶部に記憶する（ステップＳ１０１）。
次に、演算回路部１０４から電源選択部１０１に切替制御信号を出力する（ステップＳ１０２）。
該切替制御信号を受けた電源選択部１０１は、分散型電源２から商用電源１に供給電源を切替える。

なお、余裕情報の所定の割合（閾値）に応じて、残りの利用可能電力があるが、この残りの利用可能電力を１００％有効活用するために、電源選択部１０１においては、分散型電源２から商用電源１に供給電源を切替える前に、分散型電源２と商用電源１の両方を負荷回路側に供給するよう選択する制御を行ってもよい。このとき、演算回路部１０４から分散型電源２側に電圧制御信号を出力し、分散型電源における供給電圧を１０７Ｖを超えない範囲で昇圧させて供給することにより有効に発電電力を使用できる。例えば太陽光発電装置の場合には、パワーコンディショナに演算回路部１０４からの電圧制御信号を出力し、パワーコンディショナからの出力電圧を制御するとよい。

その後、ステップＳ００１に戻り処理を続ける。

ステップＳ００５において、前記切替制御フラグがある場合においては、前記制御フラグを、演算回路部１０４の記憶部から消去し（ステップＳ１１１）、演算回路部１０４から電源選択部に切替制御信号を出力し、商用電源１の接続を解除し、分散型電源２からの電源供給に切替える（ステップＳ１１２）。
その後、ステップＳ００１に戻り処理を続ける。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明を行う。第２の実施形態は、第１の実施形態において、電源供給状態に対する電気使用量の余裕情報が所定の割合を低下した場合には、複数の分岐開閉器のうち所定の分岐開閉器を遮断制御し、負荷回路全体としての電気使用量を低減させることにより、分散型電源の使用時間を延ばし、発電装置の持ち得る環境負荷の低減作用を高効率に利用するとともに、ユーザの環境意識をより向上させるものである。

この場合、制御対象となる所定の分岐開閉器には、制御信号により開閉動作を行う遠隔操作可能な開閉器を用いる。

電源供給システム１の動作は、前記基本状態から始まり、ステップＳ２０１からステップＳ２０４までは第１の実施形態におけるステップＳ００１からステップＳ００４までと同様である。ステップＳ２０４で、前記余裕分の割合データが所定の割合以上か否か判定した後、余裕分が所定の割合以上の場合には、後述する停止制御フラグがあるか否か判定し、ある場合には次のステップＳ２０５に進み、ない場合にはステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０４で、余裕分が所定の割合に満たない場合、演算回路部１０４の記憶部から停止可能な負荷回路データを読み出す（ステップＳ２１１）。

続いて、読み出した負荷回路データの中から停止制御させる負荷回路を選択し、停止制御フラグを記憶する（ステップＳ２１２）。なお、停止制御させる負荷回路については、予め停止制御可能な負荷回路データに停止順番を固定的に付随させておいてもよいし、負荷回路毎に使用電流を検出するＣＴを設けておき、ＣＴからの出力信号を演算回路部１０４が得ることにより、停止制御されるときの使用電流を検出して、停止制御する効果が大きい、即ち使用電流が大きい負荷回路を選択して停止制御するように動的に停止順番を定めるよう制御してもよい。

続いて、選択した負荷回路を停止制御するため、演算回路部１０４から制御信号が負荷回路の開閉器に向けて出力される。出力を受けた負荷回路の開閉器は電路を遮断動作し、負荷回路への給電が停止する（ステップＳ２１３）。

その後、停止させた前後での負荷使用電力を測定し、直前に計測しておいた負荷回路の使用電力との差を演算する（ステップＳ２１４）。

そして、停止させた負荷回路について変化した電力値とともに停止制御フラグを記憶する（ステップＳ２１５）。

そして、前記変化した電力値（差）を記憶部に記憶させ、基本状態のステップＳ２０１に戻る（ステップＳ２１６）。

ステップＳ２０５では、前記停止フラグがあるか否か判定し、停止フラグが無い場合には、基本状態である分散型電源における電源供給状態の検出に戻る。停止フラグがある場合には、次のステップに進み、記憶部から前記差のデータを読み出す（ステップＳ２０５）。

次に、停止制御を行った負荷回路について復帰制御を行うか否かを判定するステップに移る。ステップＳ２０６では、記憶しておいた差のデータと前記余裕情報とを比較し、該差のデータが余裕情報よりも大きい場合には、まだ復帰制御はできないと判定し、基本状態であるステップＳ２０１に戻る。該差のデータが余裕情報よりも小さい場合には、復帰制御を行っても使用可能電力の余裕の範囲にあると判定し次のステップに進む（ステップＳ２０６）。

そして、演算回路部１０４から復帰制御信号を負荷回路の開閉器に出力し、該出力を受けた開閉器は電路を閉制御し、負荷回路に電源を供給する（ステップＳ２０７）。

そして、停止制御フラグを記憶部から消去し、基本状態であるステップＳ２０１に戻る（ステップＳ２０８）

なお、ステップＳ２１３において、所定の全ての負荷回路に対して停止制御を行っても前記余裕分の割合データが所定の割合に満たない場合の制御処理として、第１の実施形態に示したように、分散型電源から商用電源系統に電源を切替えて負荷回路に電源を供給するよう切替制御を行ってもよい。

この例を、図４に示した。フロー図の引き出し線が実線のものが本例で追加したもので、点線のものは第２の実施形態のものである。本例で追加したフローについて説明を行う。

まず、ステップＳ２０４において余裕情報が所定の割合以上か否か判定を行い、ステップＳ２１１に進んだ場合、その次のステップとして、停止制御を行う停止可能回路が全て停止しているか否かを判定する（ステップＳ２２２）。

全ての停止可能回路が停止している場合には、電源の切替制御を行うことを表す制御フラグを、演算回路部１０４の記憶部に記憶する（ステップＳ２２３）。

続いて、演算回路部１０４から電源選択部１０１に切替制御信号を出力する（ステップＳ２２４）。

該切替制御信号を受けた電源選択部１０１は、分散型電源２から商用電源１に供給電源を切替える（ステップＳ２２５）。その後、ステップＳ２０１に戻り処理を続ける。

全ての停止可能回路が停止していない場合には、読み出した負荷回路データの中から停止制御させる負荷回路を選択し、停止制御フラグを記憶するステップに移る（ステップＳ２１２）。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について図５を用いて説明を行う。第３の実施形態は、住宅用分電盤に備えられる複数の分岐開閉器の内、一部の分岐開閉器については商用電源供給部から常に商用電源が供給される一方、他の分岐開閉器については電源選択部を介して電源が供給されるものである。

第１の実施形態と同様なものについては同符号を付している。

本実施形態における住宅用分電盤１００は、主開閉器１１０と、該主開閉器１１０に接続される複数の分岐開閉器１１１をケース１１２内に備え、前記分岐開閉器から負荷回路に電源が供給されるものであり、前記主開閉器１１０と分岐開閉器１１１をセットとした電源系統を２つ備えるものである。

常に商用電源３と接続されて商用電源が負荷回路に供給される電源系統を第一の電源系統１２１とし、電源選択部を介して商用電源３若しくは分散型電源２が負荷回路に供給される電源系統を第二の電源系統１２２とする。

これら第一の電源系統には、保安のために商用電源３から開閉器１３２を介して電源が供給されるよう構成されている。

また、住宅用分電盤１００に引き込まれる商用電源３は、前記第一の電源系統１２１へ供給される電源系統と、第二の電源系統１２２へ供給される電源系統のために、端子台１３１を用いて分配される。

前記第一の電源系統１２１には、負荷の停止制御が行われることが望ましくない負荷回路、例えば照明回路や在宅介護用電気機器、給湯器、電子レンジなど常に商用電源系統から電源を得ることが望ましい負荷回路を接続しておくとよい。

一方、第二の電源系統１２２には、負荷の停止制御が行われても構わない負荷回路、例えばテレビやビデオ、非常用でない照明回路等を接続しておくとよい。

第二の電源系統１２２における電源切替制御並びに所定の負荷回路の停止制御の流れについては、第１の実施形態並びに第２の実施形態のフローチャートと同様である。

このように、電源供給システムによって負荷の停止制御が行われることが望ましくない負荷回路、例えば照明回路や給湯器などの負荷回路については常に商用電源系統から電源を得て、他の回路については電源選択部を介して電源を得ることによりユーザの利便性は確保しつつ発電装置の持ち得る環境負荷の低減作用を高効率に利用することができる電源供給システムの導入を行うことができる

なお、前記第一の電源系統１２１に設けられる開閉器１３２の負荷側と負荷回路の間、並びに前記第二の電源系統１２２に設けられる電源選択部１０１の負荷側と負荷回路の間に開閉器１３３を設けて、前記電源選択部１０１が故障したときなどに該開閉器１３３を入り制御して、第一の電源系統から第二の電源系統側に商用電源の供給を行うよう構成してもよい。これにより第二の電源系統１２２において、電源選択部１０１が故障して電源の確保が行えないが、一時的にでも電源を確保したい場合には電源の供給が行え、ユーザの利便性を損なうことがない電源供給システムを備えた住宅用分電盤を提供することができる。

なお、この場合には、開閉器１３２、１３３は、遠隔信号により電路を開閉することができるリモコンブレーカ等を使用し、前記演算回路部１０４から制御信号を出力することによりこれら開閉器の入切制御を行うよう構成するとよい。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

遮断制御を行う所定の分岐回路については、予め演算回路部１０４に登録した分岐回路について順番に遮断制御を行ってもよいし、各々のＣＴから得た出力信号に基づき、その時々において遮断効果が見込まれる分岐回路について遮断制御を行うように構成してもよい。ここで前記遮断効果が見込まれるとは、演算処理により求めた使用可能電力が増加するよう、実際に電力消費がある回路について遮断動作を行うという意味である。

また、分岐開閉器の復帰制御のタイミングについては、使用可能電力が発電可能電力に対する所定の割合よりも大きくなった時点で直ちに復帰させると、その後発電可能電力が下がった場合には、再び遮断制御されることが予想される。即ち、負荷回路に接続された電気機器について見ると、遮断された後、一旦復帰し、またすぐに遮断されてしまうこととなり、ユーザにとっては繰り返し遮断が行われることにより不便を被ることが予想される。このため、一旦遮断制御した後は、しばらくの間、数分間〜数十分間は該当する分岐開閉器を復帰制御から除外し復帰制御を行わないことが好ましい。

より詳しくは、前記演算回路部１０４に、時刻計測手段（ＲＴＣ：リアルタイムクロック）と、遮断／復帰制御を行った時刻と、対象となる分岐開閉器（負荷回路）を識別して記憶する記憶部とを設けて構成し、発電可能電力値に対する使用可能電力値の割合が、前記所定の割合よりも大きくなった場合には、過去に遮断制御を行った分岐開閉器について十分程度（少なくとも数分間）は復帰制御を行わず、他の分岐回路について復帰制御を行うとよい。

また、前記ＣＴを全ての分岐回路に設けることはコストの上昇を招くため、例えば、ＣＴを全ての分岐回路ではなく、制御対象とした一部の分岐回路（約２割程度の分岐回路，数箇所程度）に設けて、負荷回路に流れる全体の電流は前記電気使用量測定部１０２により測定し、遮断制御を行う場合に、実際に消費電流がある回路について遮断制御を行うように構成してもよい。このような構成によれば、遮断／復帰制御を行う分岐回路のみをリモコンブレーカを用いる一方、他の分岐回路については外部信号による遮断／復帰制御機能を持たない通常の分岐開閉器を使用することが可能となり、ＣＴの使用数の低減と相まって、コストの上昇を招きにくくして、ユーザが導入しやすい、電源供給システム、その電源供給システムを備えた住宅用分電盤を提供することができる。

また、分散型電源２から入力される電源は、発電される電源が直流である場合には交流に変換してから入力している例を示したが、直流を直接電源供給システム１に入力して、電源供給システム１側で交流に変換するようＤＣ／ＡＣコンバータを備えて電源供給システム１を構成してもよい。

また、第２の実施形態において、停止制御した負荷回路毎に制御前後で変化した電力値を経時的に順次記憶部に記憶させてもよい。これにより、所定の負荷機器が使用する使用電力値のデータについて平均化処理することにより、停止制御を行う回数が増加するに連れて、より正確な使用電力値データを得ることができ、有効な制御ができるようになる。

また、開閉器としてリモコンブレーカを示したが、その他、リモコンリレー、電磁接触器、ＳＳＲ等、外部からの制御信号を受けて接点装置を開閉動作させるものを用いて構成してもよい。

また、分散型電源２若しくは商用電源３からの電力により充電を行う蓄電装置を設けて、分散型電源２、商用電源３の両方からの電源供給が途絶えたときには該蓄電装置から負荷回路並びに演算回路部への電源供給が行われて、電源供給システムとしての電源供給が途絶えないよう構成してもよい。蓄電装置は、前記電源選択部１０１の後段、もしくは前段に、分散型電源、商用電源と並列に設けて、分散型電源もしくは商用電源から充電を行うよう構成する。

第一の実施形態においては、分散型電源、商用電源のいずれの電源も途絶えたときには前記蓄電装置から電源が供給されるよう構成してもよいし、演算回路部１０４により余裕情報を演算するときに、分散型電源の発電量に加えて蓄電装置が発生しうる発電量も加味して、両方の発電量が使用電力に足りないときに商用電源に切替える制御を行うよう構成してもよい。

また、第二の実施形態においては、第一の電源系統１２１と第二の電源系統１２２の両方に蓄電装置からの発電電力が印加されるよう接続して構成してもよいし、どちらか一方に蓄電装置を接続して構成してもよい。前記第一の電源系統１２１には、負荷の停止制御が行われることが望ましくない、常に商用電源系統から電源を得ることが望ましい負荷回路を接続しておくとよいが、そのなかでも、特に電源の遮断があると人命に関わるおそれがある在宅介護用電気機器や照明回路などについて、蓄電装置からの電力が印加されるよう蓄電装置を接続して、最小限の電源供給が行われるよう電源供給システムを構成してもよい。さらに、蓄電装置から演算回路部１０４に制御信号を出力できるよう信号出力部を設けて、蓄電装置の蓄電量が所定の割合を下回った場合には、演算回路部１０４に向けて信号を出力し、該信号を受けた演算回路部１０４は、前記制御対象となる負荷回路を強制的に遮断制御するよう構成して、極力蓄電装置の利用時間を延出できるよう構成してもよい。

１ 電源供給システム
２ 分散型電源
２１ ＤＣ／ＡＣコンバータ
３ 商用電源
１００ 住宅用分電盤
１０１ 電源選択部
１０２ 電気使用量測定部
１０３ 電源供給状態検出部
１０４ 演算回路部
１０５ 負荷回路
１１０ 主開閉器
１１１ 分岐開閉器
１１２ ケース
１２１ 第１の電源系統
１２２ 第２の電源系統
１３１ 端子台
１３２ 開閉器
１３３ 開閉器

Claims (3)

1. 負荷回路に電源を選択的に供給するシステムであって、
   該システムは、
   商用電源系統及び分散型電源系統の複数の電源系統の中から、負荷回路への供給電源の種類を選択する電源選択部と、
   前記負荷回路における電気使用量を測定する電気使用量測定部と、
   前記電源系統毎の電源供給状態を検出する電源供給状態検出部とを備えるとともに、
   前記電源選択部に向けて供給電源の選択状態を切替制御する制御信号を出力する演算回路部を備え、
   該演算回路部は、
   前記電気使用量測定部で測定された測定データ並びに電源供給状態検出部で検出された検出データが入力されて電源供給状態に対する電気使用量の余裕情報が演算されて、
   演算結果に基づいて前記電源選択部の選択状態を切替制御する制御信号を出力する機能と、
   前記電源系統の中から供給電源として所定の電源系統を手動選択する操作部からの入力操作信号に基づいて前記電源選択部の選択状態を切替制御する制御信号を出力する機能とを有し、
   常時は、前記電源選択部により負荷回路に電源供給する電源系統として分散型電源系統のみが選択される一方、
   前記演算回路部により演算される電源供給状態に対する電気使用量の余裕情報に対応して前記電源選択部が切替制御されることを特徴とする電源供給システム。
   
2. 前記演算回路部は、
   前記電源供給状態に対する電気使用量の余裕情報が所定の割合を低下した場合には、
   前記負荷回路のうち所定の負荷回路を停止制御する制御信号を出力する機能を有することを特徴とする請求項１記載の電源供給システム。
   
3. 主開閉器と、
   該主開閉器に接続される複数の分岐開閉器をケース内に備え、
   該分岐開閉器から負荷回路に電源が供給される住宅用分電盤において、
   該住宅用分電盤は、
   常に商用電源が入力される商用電源供給部と、
   商用電源と分散型電源が入力される前記電源選択部とを備え、
   前記分岐開閉器の内、
   一部の分岐開閉器については前記商用電源供給部から商用電源が供給される一方、
   他の分岐開閉器については前記電源選択部を介して電源が供給されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電源供給システムを備えた住宅用分電盤。
   
   

Images