JP5441391B2 - 充電装置、充電装置を備えた建物、及び温水生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、充電装置、充電装置を備えた建物、及び温水生成装置にかかり、特に、住宅などに電力を供給する蓄電池を効率的に充電可能な充電装置、充電装置を備えた建物、及び温水生成装置に関する。

建物と蓄電池に関係する技術としては、例えば、特許文献１に記載の技術が提案されている。

特許文献１に記載の技術では、自動車に搭載された自動車走行用の燃料電池から電力の供給を受け入れ可能にする受電設備を建物に備えることで、外出時には燃料電池を自動車の走行に利用し、帰宅時には燃料電池の電力を建物側へ供給して燃料電池を有効利用することが提案されている。また、特許文献１に記載の技術では、建物に蓄電手段を備えることが記載されている。

一方、自動車に搭載された蓄電池を充電する際の技術としては、特許文献２に記載の技術が提案されている。特許文献２に記載の技術では、蓄電池の充電中の電圧変化量が所定値より小さい値となったとき、蓄電池の温度に応じた時間後に充電を停止するようにすることで、蓄電池を真の満充電することが提案されている。
特開２００３−３２８９６号公報 特開平９−１８２３１１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、自動車の走行用のエネルギーとして燃料電池を搭載しているので、充電する必要がないが、特許文献２に記載の技術のように充電が必要な蓄電池では、車両が屋外に駐車されている場合、冬季の充電時に蓄電池の充電効率や耐久性が悪化し、住宅内に設置された蓄電池でも、外気温に影響されて、充電時に蓄電池の充電効率や耐久性が悪化することが考えられる。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、蓄電池を効率的に充電することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、電力を蓄電する蓄電池と、前記蓄電池を昇温するための予備充電と、前記蓄電池を充電するための本格充電と、が可能な充電手段と、前記蓄電池または前記蓄電池が設けられた位置の温度を検出する検出手段と、前記充電手段によって前記蓄電池を充電する際に、前記検出手段によって検出された温度が所定温度より低い場合に、前記予備充電を行なうように前記充電手段を制御し、前記検出手段の検出結果が所定温度に達したところで前記本格充電を行なうように前記充電手段を制御する制御手段と、水道水を加熱して温水を生成する電気温水器へ供給する水道水を利用して前記蓄電池を冷却するための冷却用熱交換手段と、前記冷却用熱交換手段で前記蓄電池を冷却するために使用した水道水を前記電気温水器へ供給する配管と、前記電気温水器によって生成された温水を利用して前記蓄電池を昇温するための昇温用熱交換手段と、前記冷却用熱交換手段による前記蓄電池の冷却と、前記昇温用熱交換手段による前記蓄電池の昇温と、を切換える切換手段と、を備え、前記制御手段が、前記予備充電の際に、前記昇温用熱交換手段による前記蓄電池の昇温を行なうと共に、前記検出手段によって検出された温度が予め定めた温度以上の場合に、前記冷却用熱交換手段による前記蓄電池の冷却を行なうように、前記切換手段を更に制御する。

請求項１に記載の発明によれば、蓄電池には、電力が蓄電される。蓄電池は、例えば、請求項４に記載の発明のように、住宅で使用するための電力を蓄電する。なお、蓄電池は、深夜電力を用いて蓄電し、必要に応じて昼間に電力を住宅に供給する住宅用電力貯蔵装置に適用する蓄電池を適用するようにしてもよい。

充電手段は、蓄電池を昇温するための予備充電と、蓄電池を充電するための本格充電と、が可能とされている。例えば、請求項３に記載の発明のように、充電手段は、予備充電を行なう際には、本格充電時よりも小さい電流を蓄電池に供給する。これによってロスを抑制しながら蓄電池を昇温することが可能となる。

検出手段では、蓄電池または蓄電池が設けられた位置の温度が検出される。そして、制御手段では、充電手段によって蓄電池を充電する際に、検出手段によって検出された温度が所定温度より低い場合に、予備充電を行なうように充電手段が制御され、検出手段の検出結果が所定温度に達したところで本格充電するように充電手段が制御される。

すなわち、冬季などの寒い状態では、蓄電池が不活性状態となり、充電効率が低下するので、予備充電を行なってから本格充電を行なうように制御することができるので、蓄電池を効率的に充電することができる。

なお、所定温度としては、請求項５に記載の発明のように、蓄電池が活性状態にある温度範囲の温度を適用することができ、一例としては、１５〜２０℃を適用することができる。

また、蓄電池は、請求項６記載の発明のように、住宅を空調する空調装置の空気取入れ口に連通した空調ダクト内に設けるようにしてもよい。これによって、室内を空調した空気を空気取入れ口で取入れて蓄電池の温度を調整することができ、蓄電池を効率的に充電することができる。

また、請求項７に記載の発明のように、自然風によって前記蓄電池を冷却する冷却手段を更に備えるようにしてもよい。これによって、蓄電池が加熱した場合に、冷却手段によって冷却することができる。

また、本発明は、水道水を加熱して温水を生成する電気温水器へ供給する水道水を利用して蓄電池を冷却するための冷却用熱交換手段と、前記冷却用熱交換手段で前記蓄電池を冷却するために使用した水道水を前記電気温水器へ供給する配管と、電気温水器によって生成された温水を利用して蓄電池を昇温するための昇温用熱交換手段と、冷却用熱交換手段による蓄電池の冷却と、昇温用熱交換手段による蓄電池の昇温と、を切換える切換手段と、を備えて、制御手段が、予備充電の際に、昇温用熱交換手段による蓄電池の昇温を行なうと共に、検出手段によって検出された温度が予め定めた温度以上の場合に、冷却用熱交換手段による蓄電池の冷却を行なうように、切換手段を更に制御する。

さらに、蓄電池は、請求項８に記載の発明のように、深夜電力を用いて蓄電し、必要に応じて電力を住宅に供給する住宅用電力貯蔵装置に適用される蓄電池を適用するようにしてもよい。

また、本発明は、請求項９に記載の発明のように、請求項１〜７に記載の充電装置を備えた建物としてもよい。

また、本発明は、請求項１０に記載の発明のように、水道水を加熱して温水を生成する電気温水器と、前記電気温水器に水道水を供給する配管と、前記配管に設けられ、電力を蓄電する蓄電池を水道水で冷却する冷却用熱交換手段と、前記冷却用熱交換手段で前記蓄電池を冷却するために使用した水道水を前記電気温水器へ供給する供給配管と、前記配管に接続され、前記冷却用熱交換手段をバイパスするバイパス配管と、前記蓄電池または前記蓄電池が設けられた位置の温度に応じて、前記水道水を前記冷却用熱交換手段に供給するか前記バイパス配管に供給するかを切り替える冷却用切替手段と、前記電気温水器で加熱された温水が流れる温水配管と、前記温水配管に設けられ、前記蓄電池を温水で昇温させる昇温用熱交換手段と、前記温水配管に接続され、前記昇温用熱交換手段をバイパスする温水バイパス配管と、前記蓄電池または前記蓄電池が設けられた位置の温度に応じて、前記温水を前記昇温用熱交換手段に供給するか前記温水バイパス配管に供給するかを切り替える昇温用切替手段と、を有する温水生成装置としてもよい。

以上説明したように本発明によれば、蓄電池または蓄電池が設けられた位置の温度が所定温度より低い場合に、蓄電池を昇温するための予備充電を行なってから本格充電することによって、蓄電池を活性化させて充電できるので、蓄電池を効率的に充電することができる、という効果がある。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係わる建物の概略構成を示す図である。

本発明の第１実施形態に係わる建物１０は、蓄電池を用いて、住宅で使用する電気を蓄電及び給電する電力管理装置１２を備えている。

電力管理装置１２には、インバータ変換器１４、太陽電池１６、発電ユニット１８、電気温水器２０、及び、照明２２や空調装置２４等の家電機器が接続されており、住宅の電力を管理する。

インバータ変換器１４は、電力会社から供給される交流電力を直流電力に変換して電力管理装置１２に供給すると共に、電力管理装置１２から供給される直流電力を交流電力に変換して電力会社へ供給することが可能とされている。

太陽電池１６は、太陽エネルギーを電力に変換するソーラーパネルを有し、該ソーラーパネルによって変換された電力をに電力管理装置１２へ供給する。

発電ユニット１８は、燃料電池を有し、該燃料電池によって発電して、発電した電力を電力管理装置１２へ供給する。

また、電力管理装置１２は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の走行用蓄電池２６を備えた自動車２８が接続可能とされ、自動車２８の走行用蓄電池２６を充電することが可能とされている。

次に、本発明の第１実施形態に係わる建物１０の制御系の構成について詳細に説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係わる建物１０の制御系の構成を示すブロック図である。

電力管理装置１２は、蓄電池３０を備えている。蓄電池３０には、充放電制御部３２が接続されており、充放電制御部３２によって蓄電池３０への充電及び蓄電池３０に蓄電された電力の住宅や自動車２８への給電が制御される。

充電制御部３２には、照明２２や空調装置２４等の家電へ電力を供給するための配電盤３４、インバータ変換器１４、電気温水器２０、太陽電池１６、及び発電ユニット１８が接続されている。

また、充電制御部３２は、 電力会社から供給され、インバータ変換器１４によって変換された直流電力を蓄電池３０へ供給したり、蓄電池３０に蓄電された電力をインバータ変換器１４へ供給することによってインバータ変換器１４によって交流電力に変換して電力会社へ供給したり、インバータ変換器１４によって変換された直流電力を配電盤３４に供給したり、蓄電池３０に蓄電された電力を配電盤３４に供給したり、太陽電池１６から供給される電力を充電するための電力として蓄電池３０に供給したり、太陽電池１６から供給される電力をインバータ変換器１４を介して電力会社へ供給したり、発電ユニット１８から供給される電力を充電するための電力として蓄電池３０に供給したり、発電ユニット１８から供給される電力をインバータ変換器１４を介して電力会社へ供給したりする。充電制御部３２による各電力の流れの切換は、制御部３６によって制御される。

制御部３６には、蓄電池３０の温度または蓄電池３０近傍の雰囲気温度を検出する温度センサ３８が接続されている。制御部３６は、温度センサ３８の検出結果に基づいて、蓄電池３０への充電制御を行なうようになっている。

詳細には、制御部３６は、温度センサ３８によって検出された温度が所定温度（例えば、蓄電池３０が活性状態になる温度範囲である１５〜２０℃等）以下の場合に蓄電池３０を充電する際には、予備充電を行なって、蓄電池３０を昇温してから、蓄電池３０の本格充電を行なう。具体的には、本格充電を行なう際の電流値よりも小さい電流を蓄電池３０に供給することによって予備充電を行い、蓄電池３０の温度が所定温度に達したところで、本格充電するために必要な電流を蓄電池３０に供給することによって本格充電を行なう。

蓄電池３０を充電する際の電源としては、太陽電池１６によって電力が発電されている場合には、太陽電池１６の電力を用いてもよいし、発電ユニット１８によって発電された電力を用いてもよいし、電力会社から供給されてインバータ変換器１４によって変換された電力を用いるようにしてもよい。

続いて、上述のように構成された本発明の第１実施形態に係わる建物１０の電力管理装置１２で行なわれる蓄電池３０の充電処理の流れについて説明する。図３は、本発明の第１実施形態に係わる建物１０の電力管理装置１２で行なわれる蓄電池３０の充電処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図３の処理は、例えば、深夜電力を利用して充電するために予め定めた時間になった場合に開始したり、蓄電池３０の残量が所定値以下になり、蓄電池３０の充電が必要となった場合に開始する。また、蓄電池３０を充電するための電源は、深夜電力を利用する場合には、電力会社から供給されインバータ変換器１４で変換された電力を用い、蓄電池３０の充電が必要となった場合には、太陽電池１６や発電ユニット１８の電力を優先的に使用し、太陽電池１６や発電ユニット１８の電力が十分ではない場合には電力会社から供給されインバータ変換器１４で変換された電力を用いる。

まず、ステップ１００では、温度センサ３８によって蓄電池３０の温度（蓄電池３０近傍の温度）が検出されてステップ１０２へ移行する。すなわち、温度センサ３８の検出結果が制御部３６に入力される。

ステップ１０２では、蓄電池３０の温度が所定温度以下か否か制御部３６によって判定され、該判定が肯定された場合にはステップ１０４へ移行し、否定された場合にはステップ１０６へ移行する。

ステップ１０４では、蓄電池３０が予備充電されるように制御部３６によって制御されてステップ１０８へ移行する。すなわち、制御部３６が充電制御部３２を制御することによって本格充電時よりも小さい電流を蓄電池３０に供給することで予備充電を行なって、蓄電池３０を昇温させる。

ステップ１０６では、蓄電池３０が活性状態となる温度であると判断し、本格充電が行なわれてステップ１０８へ移行する。すなわち、所定温度以上の場合には、制御部３６が充電制御部３２を制御することによって予備充電時よりも大きい電流である、蓄電池３０を充電するために必要な電流を蓄電池３０に供給することで蓄電池３０を充電する。

そして、ステップ１０８では、充電終了か否か制御部３６によって判定される。該判定は、蓄電池３０の残量を充電制御部３２が監視しながら充電すると共に、電力の監視結果を制御部３６へ出力し、制御部３６が蓄電池３０の残量が充電終了を表す値となったか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理が繰り返され、ステップ１０８の判定が肯定されたところで一連の処理を終了する。

すなわち、冬季などの寒い季節の場合には、蓄電池３０の温度が低く蓄電池３０が不活性状態となり、本格充電時の電流を蓄電池３０に供給しても充分な充電ができず、無駄な電力を消費してしまう。そこで、本実施形態では、蓄電池３０の温度を検出し、所定温度以下の場合には、予備充電を行なうことで、蓄電池３０を昇温して活性化させる。このとき、本格充電時の電流より小さい微小電流を蓄電池３０に供給することで予備充電が行なわれるので、微小電流によって蓄電池３０が昇温されて徐々に活性化される。また、微少電流を蓄電池３０に供給するので、蓄電池３０が不活性状態のときに熱に変わってロスされる電力も少なく、効率的な充電が可能となる。そして、予備充電によって蓄電池３０が昇温されると、ステップ１０２の判定が否定されて、続いて本格充電へ移行し、蓄電池３０が活性化した状態で充電を行なうことができる。従って、このように蓄電池３０の充電制御を行なうことによって、無駄な電力を消費することなく効率的に蓄電池３０を充電することができる。
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態に係わる建物について説明する。図４（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係わる建物の概略構成を示す図であり、図４（Ｂ）は、蓄電池を温度調整する部分の拡大図である。

本発明の第２実施形態に係わる建物は、第１実施形態に係わる建物１０の構成に加えて全館空調装置を備えており、全館空調装置を用いて蓄電池３０の温度調整を行なうようにしたものである。なお、第１実施形態と同一部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

全館空調装置は、建物の外に設けられた室外機４０、及び建物内に設けられた室内機４２を備えている。室外機４０と室内機４２は図示しない配管によって接続されており、配管内を冷媒が循環する。

本実施形態では、室内機４２は天井裏に設けられ、空気取入れ口４６と空気吹出し口４８に接続されている。すなわち、空気取入れ口４６から取入れられた空気が室内機４２へ循環し、冷媒との熱交換によって温度調整されて、空気吹出し口４８から温度調整された空気が室内へ吹き出される。

また、本実施形態では、空気取入れ口４６と室内機４２間を接続する空調ダクト５０内に、蓄電池３０が設けられている。蓄電池３０は、図４（Ｂ）に示すように、空調ダクト５０内に設けられ、空調ダクト５０内の空気によって温度調整される。

以上のように構成された本発明の第２実施形態に係わる建物では、全館空調装置によって空調が行なわれている場合には、空気取入れ口４６から室内の空気が取入れられ、室内機４２へ空調ダクト５０を介して送られる。室内機４２では、冷媒との熱交換によって取入れられた空気が温度調整されて空気吹出し口４８へ送出される。これによって室内が空調される。

また、空気取入れ口４６から温度調節された空気が取入れられ、空調ダクト５０内の蓄電池３０が温度調整され、蓄電池３０が極端に低温になったり高温になったりすることなく、活性状態を維持することができる。すなわち、上述のステップ１０２の判定が肯定されることが少なくなり、予備充電を行なうことなく蓄電池３０の充電が可能となると共に、蓄電池３０が加熱することもなくなる。

さらに、蓄電池３０が室内機４２へ取入れる前の空調ダクト５０内に設けられているので、蓄電池３０の温度によって空調風の温度に影響を与えることがなく、全館空調装置の空調効率が低下することがない。

なお、本実施形態では、第１実施形態の構成に加えて全館空調装置を備えて、蓄電池３０の温度調整を行なうようにしたが、これに限るものではなく、全館空調装置を制御することによって、蓄電池３０が活性状態となる適正温度に調整して、第１実施形態の予備充電を省略するようにしてもよい。
（第３実施形態）
続いて、本発明の第３実施形態に係わる建物について説明する。図５は、本発明の第３実施形態に係わる建物の概略構成を示す図であり、図６は、本発明の第３実施形態に係わる建物の制御系の構成を示すブロック図である。なお、第１実施形態と同一部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

本発明の第３実施形態に係わる建物は、第１実施形態に係わる建物の構成に加えて、排熱ファン５２を備えていると共に、棟換気口５４が設けられている。

排熱ファン５２は天井に設けられ、棟換気口５４は屋根に設けられている。すなわち、排熱ファン５２によって室内の空気が吸い上げられて、屋根に設けられている棟換気口５４から排出される。

また、本実施形態では、屋根裏に蓄電池３０が設置されている。詳細には、排熱ファン５２と棟換気口５４の間に蓄電池３０が設けられており、排熱ファン５２によって吸い上げられた室内の空気が蓄電池３０に送風された後に、棟換気口５４から排出される。

排熱ファン５２は、図６に示すように、電力管理装置１２の制御部３６に接続されており、制御部３６は、温度センサ３８によって検出された蓄電池３０の温度に応じて、排熱ファン５２の駆動を制御する。

以上のように構成された本発明の第３実施形態に係わる建物では、第１実施形態と同様に、蓄電池３０の温度に応じて、予備充電と本格充電を行なうが、本格充電を行なっている間や、蓄電池３０から住宅に電力を供給している間に発熱してしまう。

そこで、本実施形態では、温度センサ３８によって検出した蓄電池３０の温度が予め定めた温度以上になった場合に、排熱ファン５２を駆動する。これによって、室内から空気が引き上げられて蓄電池３０に自然風が送風されて棟換気口５４から排出される。従って、蓄電池３０が発熱した場合には、排熱ファン５２によって冷却することができる。
（第４実施形態）
続いて、本発明の第４実施形態に係わる建物について説明する。図７は、本発明の第４実施形態に係わる建物の概略構成を示す図である。

本発明の第４実施形態に係わる建物は、第１実施形態に係わる建物の構成に加えて蓄電池３０を水道水で冷却するための構成が追加されている。

具体的には、本実施形態では、電気温水器２０が設けられており、建物から水道水を電気温水器２０に供給する配管６０上に熱交換器５８を設ける。そして、熱交換器５８の近傍に蓄電池３０を配置する。これによって、水道水と蓄電池３０間で熱交換が行なわれる。

以上のように構成された本発明の第４実施形態に係わる建物では、第１実施形態と同様に、蓄電池３０の温度に応じて、予備充電と本格充電を行なうが、本格充電を行なっている間や、蓄電池３０から住宅に電力を供給している間に発熱してしまうが、水道水が電気温水器２０に供給されることによって、熱交換器５８中を水道水が流れる。従って、蓄電池３０が発熱した場合には、水道水が流れている熱交換器５８によって冷却することができる。また、蓄電池３０と水道水との間で熱交換が行なわれるので、結果として、水道水が温められてから電気温水器２０に水道水が供給されるので、電気温水器の効率も上げることができる。

本実施形態では、常に水道水によって蓄電池３０が冷却されるが、第１実施形態で説明したように、蓄電池３０が所定温度以下の場合には、予備充電によって昇温することができるので、蓄電池３０を活性化状態に保つことができ、効率的に充電放電が可能となる。

なお、本実施形態では、常に水道水が熱交換器５８に流れる構成としたが、これに限るものではなく、例えば、アクチュエータ等で駆動可能なバルブを設けて、蓄電池３０を冷却する必要がある場合のみ熱交換器５８に水道水を流す構成としてもよい。
（第５実施形態）
続いて、本発明の第５実施形態に係わる建物について説明する。図８は、本発明の第５実施形態に係わる建物の概略構成を示す図である。

本発明の第５実施形態に係わる建物は、第４実施形態の変形例であり、電気温水器２０を利用して、蓄電池３０の温度調整を可能にしたものである。

具体的には、本実施形態では、電気温水器２０に水道水を供給する配管６０上に冷却用熱交換器６２を設けると共に、電気温水器２０によって生成された温水が流れ、住宅へ供給する温水配管６４上に昇温用熱交換器６６を設け、各熱交換器の近傍に蓄電池３０を配置する。配管６０には、冷却用熱交換器６２をバイパスするバイパス配管６０ａが接続され、温水配管６４には、昇温用熱交換器６６をバイパスする温水バイパス配管６４ａが接続される。

また、冷却用熱交換器６２を介して電気温水器２０へ水道水を供給するか、冷却用熱交換器６２を介さずに電気温水器２０へ水道水を供給するかを切換える冷却用バルブ６８が設けられている。同様に、昇温用熱交換器６６を介して温水を住宅へ供給するか、昇温用熱交換器６６を介さずに温水を住宅へ供給するかを切換える昇温用バルブ７０が設けられている。冷却用バルブ６８及び昇温用バルブ７０は、アクチュエータ等によって駆動可能とされている。

すなわち、冷却用熱交換器６２によって蓄電池３０を冷却することが可能とされ、かつ昇温用熱交換器６６によって蓄電池を昇温することが可能とされている。

なお、昇温用熱交換器６６によって損失される温水の熱量が大きい場合には、電気温水器２０で温水を再度昇温するようにしてもよい。

図９は、本発明の第５実施形態に係わる建物の制御系の構成を示すブロック図である。本実施形態では、第１実施形態に対して、制御部３６に冷却用バルブ６８及び昇温用バルブ７０が接続されている点が相違する以外は、第１実施形態と同一構成であるため、相違点のみ説明する。

制御部３６は、温度センサ３８の検出結果が所定温度以下で予備充電を行なう際に、昇温用バルブ７０を制御して、昇温用熱交換器６６によって蓄電池３０を昇温するように制御すると共に、温度センサ３８の検出結果が予め定めた温度以上になった場合には、冷却用バルブ６８を制御して、冷却用熱交換器６２によって蓄電池３０を冷却するように制御するようになっている。なお、蓄電池３０が所定温度以下の場合に予備充電を行なわずに、昇温用熱交換器６６だけで蓄電池３０を昇温するようにしてもよい。

以上のように構成された本発明の第５実施形態に係わる建物では、第１実施形態のように、温度が所定温度以下で予備充電を行なう際に、昇温用バルブ７０を制御して昇温用熱交換器６６に温水を流すことで、蓄電池３０を昇温することができ、第１実施形態よりも予備充電時間を短くすることができ、効率的に蓄電池３０を充電することができる。

また、蓄電池３０が加熱して予め定められた温度以上になった場合に、制御部３６が冷却用バルブ６８を制御して冷却用熱交換器６２に水道水を流すことで、蓄電池３０を冷却することができる。

従って、本実施形態では、蓄電池３０の温度を充電に適する温度に維持することができ、効率的な充電が可能となる。

なお、上記の各実施形態では、建物に設けられた蓄電池３０を充電する際に、蓄電池３０の温度が低い場合に予備充電を行なってから本格的に充電するようにしたが、これに限るものではなく、自動車２８に搭載された走行用蓄電池２６を充電する際に同じように、蓄電池３０の温度が所定温度以下の場合に、予備充電によって走行用蓄電池３０を昇温してから本格充電するようにしてもよい。この場合には、走行用蓄電池２６の温度の検出結果を自動車２８から取得する必要があるので、走行用蓄電池３６の代りに外気温を検出するようにしてもよい。

本発明の第１実施形態に係わる建物の概略構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係わる建物の制御系の構成を示すブロック図である。 発明の第１実施形態に係わる建物の電力管理装置で行なわれる蓄電池の充電処理の流れの一例を示すフローチャートである。 （Ａ）は本発明の第２実施形態に係わる建物の概略構成を示す図であり、（Ｂ）は蓄電池を温度調整する部分の拡大図である。 本発明の第３実施形態に係わる建物の概略構成を示す図である。 本発明の第３実施形態に係わる建物の制御系の構成を示すブロック図である。 本発明の第４実施形態に係わる建物の概略構成を示す図である。 本発明の第５実施形態に係わる建物の概略構成を示す図である。 本発明の第５実施形態に係わる建物の制御系の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 建物
１２ 電力管理装置
２０ 電気温水器
３０ 蓄電池
３２ 充放電制御部
３６ 制御部
３８ 温度センサ
４０ 室外機
４２ 室内機
５０ 空調ダクト
５２ 排熱ファン
５４ 棟換気口
５８ 熱交換器
６０ 配管

Claims (10)

1. 電力を蓄電する蓄電池と、
   前記蓄電池を昇温するための予備充電と、前記蓄電池を充電するための本格充電と、が可能な充電手段と、
   前記蓄電池または前記蓄電池が設けられた位置の温度を検出する検出手段と、
   前記充電手段によって前記蓄電池を充電する際に、前記検出手段によって検出された温度が所定温度より低い場合に、前記予備充電を行なうように前記充電手段を制御し、前記検出手段の検出結果が所定温度に達したところで前記本格充電を行なうように前記充電手段を制御する制御手段と、
   水道水を加熱して温水を生成する電気温水器へ供給する水道水を利用して前記蓄電池を冷却するための冷却用熱交換手段と、
   前記冷却用熱交換手段で前記蓄電池を冷却するために使用した水道水を前記電気温水器へ供給する配管と、
   前記電気温水器によって生成された温水を利用して前記蓄電池を昇温するための昇温用熱交換手段と、
   前記冷却用熱交換手段による前記蓄電池の冷却と、前記昇温用熱交換手段による前記蓄電池の昇温と、を切換える切換手段と、
   を備え、
   前記制御手段が、前記予備充電の際に、前記昇温用熱交換手段による前記蓄電池の昇温を行なうと共に、前記検出手段によって検出された温度が予め定めた温度以上の場合に、前記冷却用熱交換手段による前記蓄電池の冷却を行なうように、前記切換手段を更に制御する充電装置。
2. 前記切換手段は、前記冷却用熱交換手段をバイパスして前記電気温水器に水道水を供給する第１バイパス配管と、前記昇温用熱交換手段をバイパスして住宅に温水を供給する第２バイパス配管と、前記冷却用交換手段を介して前記電気温水器に水道水を供給するか、前記第１バイパス配管を介して前記電気温水器に水道水を供給するかを切り換える冷却用バルブと、前記昇温用熱交換手段を介して温水を住宅へ供給するか、前記第２バイパス配管を介して温水を住宅へ供給するかを切り換える昇温用バルブと、を有する請求項１に記載の充電装置。
3. 前記供給手段は、前記予備充電を行なう際には、前記本格充電時よりも小さい電流を前記蓄電池に供給する請求項２に記載の充電装置。
4. 前記蓄電池は、住宅で使用するための電力を蓄電する請求項１〜３の何れか１項に記載の充電装置。
5. 前記所定温度は、前記蓄電池が活性状態にある温度範囲の温度である請求項１〜４の何れか１項に記載の充電装置。
6. 前記蓄電池を、住宅を空調する空調装置の空気取入れ口に連通した空調ダクト内に設けた請求項１〜５の何れか１項に記載の充電装置。
7. 自然風によって前記蓄電池を冷却する冷却手段を更に備えた請求項１〜５の何れか１項に記載の充電装置。
8. 前記蓄電池は、深夜電力を用いて蓄電し、必要に応じて電力を住宅に供給する住宅用電力貯蔵装置に適用される蓄電池である請求項１〜７の何れか１項に記載の充電装置。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載の充電装置を備えた建物。
10. 水道水を加熱して温水を生成する電気温水器と、
    前記電気温水器に水道水を供給する配管と、
    前記配管に設けられ、電力を蓄電する蓄電池を水道水で冷却する冷却用熱交換手段と、
    前記冷却用熱交換手段で前記蓄電池を冷却するために使用した水道水を前記電気温水器へ供給する供給配管と、
    前記配管に接続され、前記冷却用熱交換手段をバイパスするバイパス配管と、
    前記蓄電池または前記蓄電池が設けられた位置の温度に応じて、前記水道水を前記冷却用熱交換手段に供給するか前記バイパス配管に供給するかを切り替える冷却用切替手段と、
    前記電気温水器で加熱された温水が流れる温水配管と、
    前記温水配管に設けられ、前記蓄電池を温水で昇温させる昇温用熱交換手段と、
    前記温水配管に接続され、前記昇温用熱交換手段をバイパスする温水バイパス配管と、
    前記蓄電池または前記蓄電池が設けられた位置の温度に応じて、前記温水を前記昇温用熱交換手段に供給するか前記温水バイパス配管に供給するかを切り替える昇温用切替手段と、
    を有することを特徴とする温水生成装置。

Images