JP6584318B2

JP6584318B2 - 電力供給システム

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Publication number: JP6584318B2
Application number: JP2015254767A
Authority: JP
Inventors: 大輔西
Original assignee: Toyota Housing Corp
Current assignee: Toyota Housing Corp
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2035-12-25
Also published as: JP2017118786A

Description

本発明は、建物内の負荷へ電力を供給する電力供給システムに関する。

燃料電池によって発電した電力を用いて走行する燃料電池車や、燃料電池によって建物等で使用する電力を発電する技術が広がりつつある。

例えば、特許文献１では、燃料電池車の水素を定置型燃料電池設備に供給可能な構成として、燃料電池車から定置型電両電池へ燃料としての水素を供給して発電することが提案されている。

また、特許文献２では、燃料電池車から建物へ電力供給を可能に構成して、燃料電池車で発電した電力を住宅へ供給することが提案されている。

特許第４４５６９３５号公報特開２００３−３２８９６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、定置型燃料電池から建物へ供給可能な電力に制限があるため、定置型燃料電池だけでは住宅等の建物で必要な電力を供給できないことがあり得るため改善の余地がある。

また、特許文献２に記載の技術では、燃料電池車の発電電力は、一般的に住宅等の建物で使用する電力よりも高出力であり、車両の推進に必要な高出力での運転が水素の消費に対する出力の効率が最もよくなる仕様となっているため、建物の負荷で消費する電力に合わせて発電すると水素の消費効率の悪い低出力の運転を続けることになり、無駄に水素を消費してしまう。また、燃料電池車で発電する際に発生する熱エネルギや水蒸気等を有効活用できないため、改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、燃料電池車に貯留された水素の無駄な消費を低減することが可能な電力供給システムを提供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、貯留した水素を外部へ供給可能とされた水素貯留部、及び前記水素貯留部に貯留された水素を燃料として発電して発電した電力を外部へ供給可能とされた車両用燃料電池を備えた燃料電池車と、建物に設置され、前記水素貯留部と接続されて水素を受給可能とされ、水素を含む所定の燃料を用いて発電する定置型燃料電池と、建物に設置され、前記燃料電池車及び前記定置型燃料電池の各々から受電可能とされ、受電した電力を建物内の負荷へ供給する供給部と、建物への系統電力の供給及び前記定置型燃料電池の燃料の供給が停止された場合に、前記水素貯留部から前記定置型燃料電池に水素を供給開始して前記定置型燃料電池の発電電力を前記負荷に供給し、前記負荷の消費電力が前記定置型燃料電池の発電量以上の場合には、前記車両用燃料電池の発電電力を建物内の負荷へ供給するよう前記燃料電池車、前記定置型燃料電池、及び前記供給部を制御する制御部と、を備えている。

請求項１に記載の発明によれば、燃料電池車は、水素貯留部及び車両用燃料電池を備えており、水素貯留部は外部へ水素の供給が可能とされ、車両用燃料電池は発電電力を外部へ供給可能とされている。すなわち、燃料電池車から建物等へ水素や電力供給が可能とされている。

定置型燃料電池は、建物に設置されて、水素貯留部から水素を受給可能とされて、所定の燃料を用いて発電が行われる。

供給部は、建物に設置されて、燃料電池車及び定置型燃料電池の各々から受電可能とされている。そして、供給部によって建物内の負荷に受電した電力が供給される。

そして、制御部では、系統電力及び定置型燃料電池の燃料の社会インフラが停止された場合に、水素貯留部から定置型燃料電池に水素を供給開始して定置型燃料電池の発電電力を負荷に供給するよう燃料電池車、定置型燃料電池、及び供給部が制御される。すなわち、社会インフラが絶たれるような非常時には、燃料電池車から水素が定置型燃料電池に供給されて、定置型燃料電池によって発電するので、非常時の電力を確実に確保することができる。また、定置型燃料電池によって発電することで、発電時の排熱を給湯設備等で利用することが可能となるので、水素を効率的に利用することでき、水素の無駄な消費が低減可能となる。

また、制御部では、負荷の消費電力が定置型燃料電池の発電量以上の場合に、車両用燃料電池の発電電力を建物内の負荷へ供給するように制御される。これにより、電力不足を解消することが可能となり、燃料電池車に貯留された水素の無駄な消費を低減して効率的に利用できる。

なお、水素貯留部と定置型燃料電池との接続を検出する水素接続検出部と、車両用燃料電池と供給部との接続を検出する電力接続検出部と、を更に備え、系統電力及び定置型燃料電池の燃料の各々の供給が停止された場合に、水素接続検出部及び電力接続検出部の各々の接続が検出されているときに、制御部による制御を行うようにしてもよい。

また、定置型燃料電池は、発電による熱を利用する排熱利用部を有する構成としてもよい。

また、太陽光によって発電する太陽光発電装置を更に備え、制御部が、定置型燃料電池の発電量では電力が不足する場合には、太陽光発電装置の発電電力を建物内の負荷へ供給し、電力が更に不足する場合に、燃料電池車の発電電力を建物内の負荷へ供給するように、太陽光発電装置、燃料電池車及び供給部を制御してもよい。

また、供給部に接続可能とされた蓄電池及び供給部に接続されて電力供給可能な車載用蓄電池の少なくとも一方を更に備える構成としてもよい。

また、本発明は、貯留した水素を外部へ供給可能とされた水素貯留部、及び前記水素貯留部に貯留された水素を燃料として発電して発電した電力を外部へ供給可能とされた車両用燃料電池を備えた燃料電池車と、建物に設置され、前記水素貯留部と接続されて水素を受給可能とされ、水素を含む所定の燃料を用いて発電する定置型燃料電池と、建物に設置され、前記燃料電池車及び前記定置型燃料電池の各々から受電可能とされ、受電した電力を建物内の負荷へ供給する供給部と、建物への系統電力の供給及び前記定置型燃料電池の燃料の供給が停止された場合に、前記負荷の消費電力が前記定置型燃料電池の発電量より少ない場合には、前記水素貯留部から前記定置型燃料電池への水素供給を行うことで前記定置型燃料電池の発電電力を前記供給部に供給し、前記負荷の消費電力が前記定置型燃料電池の発電量より多い場合には、前記車両用燃料電池の発電電力の前記供給部への電力供給を行って、前記車両用燃料電池の発電電力だけでは電力が不足する場合に、前記水素貯留部から前記定置型燃料電池への水素供給を行うことで前記定置型燃料電池の発電電力を前記供給部に供給するように、前記燃料電池車、前記定置型燃料電池、及び前記供給部を制御する制御部と、を備えた電力供給システムとしてもよい。

以上説明したように本発明によれば、燃料電池車に貯留された水素の無駄な消費を低減することが可能な電力供給システムを提供することができる、という効果がある。

第１実施形態に係る電力供給システムの概略構成を示す図である。第１実施形態に係る電力供給システムのＨＥＭＳで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。第２実施形態に係る電力供給システムの概略構成を示す図である。第２実施形態に係る電力供給システムのＨＥＭＳで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。

（第１実施形態）

図１は、第１実施形態に係る電力供給システムの概略構成を示す図である。なお、図１では、実線の接続線は電力線を示し、点線の接続線は情報線を示し、一点鎖線の接続線は水道、ガス、及び水素の経路を示す。

電力供給システム１０は、定置型燃料電池１２、燃料電池車１４、供給部としての分電盤１６、蓄電池１８、及び制御部としてのＨＥＭＳ（Home Energy Management System）２０を備えている。

定置型燃料電池１２は、外部からガスや水素等の燃料を受給可能とされ、燃料を用いて建物内で使用する電力を発電する。また、定置型燃料電池１２には、排熱利用部としての給湯設備２２が接続または内蔵されており、発電時に発生する熱を給湯設備２２で利用可能とされている。

給湯設備２２は、貯湯タンクを有すると共に、ガス及び水道が接続されており、供給されるガスを燃料として水道から供給される水を加熱して貯留する。また、給湯設備２２のガスの供給経路には、給湯設備２２に供給されるガスの流量を計測するガスメータ２４が設けられている。一方、給湯設備２２の水道の供給経路には、水道の流量を計測する水道メータ２６が設けられている。ガスメータ２４及び水道メータ２６は、ＨＥＭＳ２０に接続され、ガスの流量及び水道の流量の情報がＨＥＭＳ２０に出力可能とされている。

なお、定置型燃料電池１２としては、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）を用いるが、家庭用電源に適したものであればこれに限るものではない。例えば、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）や、アルカリ形燃料電池（ＡＦＣ）、リン酸形燃料電池（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ）等の他の定置型燃料電池を適用してもよい。

燃料電池車１４は、水素貯留部としての水素貯留タンク２８、車両用燃料電池３０、及び情報通信ユニット３２を含んで構成されている。水素貯留タンク２８に貯留された水素を燃料として車両用燃料電池３０が発電し、発電した電力により走行が可能とされている。また、水素貯留タンク２８と定置型燃料電池１２とが水素接続検出部３４を介して接続可能とされ、水素接続検出部３４により接続を検出して水素貯留タンク２８から定置型燃料電池１２へ水素供給が可能とされている。また、車両用燃料電池３０と蓄電池１８または分電盤１６とが電力接続検出部３６を介して接続可能とされ、電力接続検出部３６により接続を検出して車両用燃料電池３０によって発電された電力が蓄電池１８を介して建物内に供給可能とされている。そして、情報通信ユニット３２は、ＨＥＭＳ２０と無線または有線によって接続可能とされ、燃料電池車１４とＨＥＭＳ２０との間で各接続の検知結果等の情報の授受が可能とされている。なお、各接続を検知する機能は、建物側、または、燃料電池車１４側、または建物と燃料電池車１４の双方に設けてもよい。また、燃料電池車１４に、水素貯留タンク２８と定置型燃料電池１２との接続や、車両用燃料電池３０と蓄電池１８または分電盤１６との接続を検出する機能を備えてもよい。また、車両用燃料電池３０と蓄電池１８又は分電盤１６との接続は、住宅の商用電源から電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）への充電及びＥＶやＰＨＶから住宅内負荷への放電（給電）を行うための充放電装置を介して行ってもよい。

分電盤１６には、系統電力３８、蓄電池１８、及び定置型燃料電池１２が接続されていると共に、燃料電池車１４と接続可能とされている。分電盤１６は、これらから受電可能とされ、供給される電力を建物内の各部屋や電気設備等の負荷へ供給するようになっている。また、分電盤１６には、各電源から供給された電力を検出するセンサが設けられていると共に、各負荷への供給電力、すなわち負荷の消費電力を検出するセンサが設けられている。センサの検出結果は、ＨＥＭＳ２０に出力されるようになっている。

蓄電池１８は、定置型燃料電池１２によって発電された電力や、深夜電力等の系統電力３８によって充電され、電力料金が高い時間帯や、非常時等の場合に、ＨＥＭＳ２０の制御によって充電した電力を建物内の負荷へ供給可能とされている。

ＨＥＭＳ２０は、操作部や表示部を備えると共に、建物内で使用されるエネルギー（特に電力）を管理する機能を備えている。具体的には、各部屋の消費電力や、定置型燃料電池１２等の各種発電装置の発電状態や使用状況等を監視して表示する機能等を備える。ＨＥＭＳ２０は、基本的には一般的なコンピュータの構成とされている。すなわち、図示は省略するが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート等を備え、それぞれシステムバスやデータバス等のバスに接続されている。そして、入出力ポートに、操作部や、表示部、メモリ等が接続されると共に、分電盤１６、定置型燃料電池１２、情報通信ユニット３２、ガスメータ２４、及び水道メータ２６が接続されている。なお、ＨＥＭＳ２０の操作部や表示部は、タブレット端末等のような可搬型端末でもよい。

なお、操作部は、表示部と一体化したタッチパネルを適用するようにしてもよいし、表示部とは別に機械的なスイッチ等を設けるようにしてもよいし、タッチパネル及び機械的なスイッチの双方を備えるようにしてもよい。また、機械的なスイッチの代わりにタッチスイッチを適用するようにしてもよい。

ところで、本実施形態に係る電力供給システム１０では、通常時は、系統電力３８や蓄電池１８から分電盤１６を介して建物内の負荷へ電力供給する。一方、電気及びガスの少なくとも一方の社会インフラが絶たれるような非常時には、外部の燃料電池車１４から水素や電力の供給が可能とされている。すなわち、外部から電力供給された場合には、供給された電力を分電盤１６を介して建物内の負荷へ供給する。一方、外部から水素供給された場合には、供給された水素を燃料として定置型燃料電池１２によって発電して、分電盤１６を介して建物内の負荷へ電力を供給する。

例えば、ＨＥＭＳ２０は、分電盤１６のセンサや、ガスメータ２４等の計測結果に基づいて、ガスや電気の社会インフラが切断されたか否かを検出する。そして、ガス及び電気の社会インフラの切断が検出された場合に、ＨＥＭＳ２０が燃料電池車１４から水素の供給や電力の供給を開始するように制御するようになっている。

続いて、上述のように構成された本実施形態に係る電力供給システム１０のＨＥＭＳ２０で行われる具体的な処理例について説明する。図２は、第１実施形態に係る電力供給システム１０のＨＥＭＳ２０で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図２の処理は、本実施形態では、分電盤１６のセンサにより系統電力３８の供給が未検出、かつガスメータ２４によりガスが未検出となった場合に開始するものとして説明するが、ガス及び電気の少なくとも一方が未検出となった場合に開始してもよい。

ステップ１００では、水素接続がされているか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定は、水素貯留タンク２８と定置型燃料電池１２との接続を検出する水素接続検出部３４によって接続が検出されているか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０２へ移行し、肯定された場合にはステップ１０４へ移行する。

ステップ１０２では、水素接続（水素貯留タンク２８と定置型燃料電池１２との接続）を促す通知を行うようにＨＥＭＳ２０が表示部等を制御してステップ１００に戻って上述の処理を繰り返す。例えば、ＨＥＭＳ２０の表示部等に水素貯留タンク２８と定置型燃料電池１２との接続を促すメッセージ等を表示する。

ステップ１０４では、電力接続がされているか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定は、車両用燃料電池３０と蓄電池１８または分電盤１６との接続を検出する電力接続検出部３６によって接続が検出されているか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０６へ移行し、肯定された場合にはステップ１０８へ移行する。

ステップ１０６では、電力接続（車両用燃料電池３０と蓄電池１８または分電盤１６との接続）を促す通知を行うようにＨＥＭＳ２０が表示部等を制御してステップ１００に戻って上述の処理を繰り返す。例えば、ＨＥＭＳ２０の表示部等に車両用燃料電池３０と蓄電池１８または分電盤１６との接続を促すメッセージ等を表示する。

ステップ１０８では、燃料電池車１４の水素残量が予め定めた閾値より多いか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定は、燃料電池車１４の情報通信ユニット３２から水素残量の情報をＨＥＭＳ２０が取得することによって判定し、該判定が否定された場合にはステップ１１０へ移行し、肯定された場合にはステップ１１２へ移行する。なお、水素残量の情報の取得は、燃料電池車１４からネットワーク上の情報処理センタを介してＨＥＭＳ２０が取得する形態を適用してもよい。

ステップ１１０では、燃料電池車１４の水素補給を促す通知を行うようにＨＥＭＳ２０が表示部等を制御してステップ１００に戻って上述の処理を繰り返す。例えば、ＨＥＭＳ２０の表示部等に燃料電池車１４の水素補給を促すメッセージ等を表示する。

ステップ１１２では、燃料電池車１４から定置型燃料電池１２へ水素を供給するようにＨＥＭＳ２０が制御してステップ１１４へ移行する。例えば、ＨＥＭＳ２０から情報通信ユニット３２に水素供給信号を出力することにより、燃料電池車１４から定置型燃料電池１２への水素供給を開始させる。なお、燃料電池車１４から定置型燃料電池１２への水素の供給量は全て供給するようにしてもよいし、予め定めた量を供給してもよいし、燃料電池車１４に所定量を残して供給してもよい。また、燃料電池車１４から定置型燃料電池１２への水素の供給量は、ＨＥＭＳ２０を操作することで設定可能としてもよい。

ステップ１１４では、定置型燃料電池１２による発電を開始すると共に、定置型燃料電池１２による発電時の排熱による給湯を開始するように、ＨＥＭＳ２０が定置型燃料電池１２、分電盤１６、及び給湯設備２２を制御してステップ１１６へ移行する。

ステップ１１６では、消費電力情報を分電盤１６からＨＥＭＳ２０が取得してステップ１１８へ移行する。すなわち、分電盤１６のセンサによって検出された消費電力情報をＨＥＭＳ２０が取得することにより、建物内の消費電力を検出する。

ステップ１１８では、定置型燃料電池１２の発電量（または発電量の上限値に対して所定量）以上の消費電力であるか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定は、分電盤１６のセンサの計測結果に基づいて、建物内の消費電力が定置型燃料電池１２の発電量以上であるか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０８に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ１２０へ移行する。

ステップ１２０では、燃料電池車１４の水素残量を情報通信ユニット３２を介してＨＥＭＳ２０が取得してステップ１２２へ移行する。

ステップ１２２では、燃料電池車１４の水素残量が発電可能な残量であるか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定は、情報通信ユニット３２を介して水素残量の情報を取得し、予め定めた残量以上の水素が水素貯留タンク３０に貯留されているか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０８に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ１２４へ移行する。

ステップ１２４では、蓄電池１８の残量で電力の不足分が間に合うか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定が否定された場合にはステップ１２６へ移行し、肯定された場合にはステップ１２８へ移行する。

ステップ１２６では、燃料電池車１４の発電電力を建物内の負荷に供給し、余剰分を蓄電池１８に充電するようにＨＥＭＳ２０が燃料電池車１４及び分電盤１６を制御してステップ１３０へ移行する。すなわち、ＨＥＭＳ２０が燃料電池車１４に発電開始を指示することにより、車両用燃料電池３０により発電して蓄電池１８を介して建物内の負荷へ電力を供給する。これにより、定置型燃料電池１２の発電量では不足する分を補うことができる。

ステップ１２８では、蓄電池１８から電力を供給するようにＨＥＭＳ２０が分電盤１６を制御してステップ１３０へ移行する。

ステップ１３０では、社会インフラとしての系統電力３８及びガスの供給が復旧したか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。分電盤１６のセンサにより系統電力３８の供給を検出し、かつガスメータ２４によりガスを検出したか否かをＨＥＭＳ２０が判定し、該判定が否定された場合にはステップ１１６に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定されたところで一連の処理を終了する。

このように、非常時には、燃料電池車１４から水素が定置型燃料電池１２に供給されて、定置型燃料電池１２よって発電するので、非常時の電力を確実に確保することができる。また、定置型燃料電池１２によって発電することで、発電時の排熱を給湯設備２２等で利用することができるので、水素を効率的に利用することができ、水素の無駄な消費が低減できる。

また、定置型燃料電池１２の発電では不足する場合には、車両用燃料電池３０の発電電力を建物内の負荷へ供給するように制御することにより、電力不足を解消することが可能となる。これにより、燃料電池車に貯留された水素の無駄な消費を低減して効率的に利用できる。

（第２実施形態）

続いて、第２実施形態に係る電力供給システムについて説明する。図３は、第２実施形態に係る電力供給システムの概略構成を示す図である。なお、図３では、実線は電力線を示し、点線は情報線を示し、一点鎖線の接続線は水道、ガス、及び水素の経路を示す。また、第１実施形態と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

第２実施形態に係る電力供給システム１１は、第１実施形態に係る電力供給システム１０に対して、太陽光発電装置４０を更に備えていると共に、蓄電池１８の代わりに、電気自動車４２の車載用蓄電池４４が分電盤１６に接続可能とされている点が異なる。その他の部分については第１実施形態と同一構成とされている。

太陽光発電装置４０は、建物の屋根に設けられて、太陽光を受光することによって発電する。発電した電力は、分電盤１６へ供給され、建物内の負荷へ供給される。また、場合によっては、電気自動車４２へ供給可能とされ、電気自動車４２の車載用蓄電池４４を充電する。

電気自動車４２は、車載用蓄電池４４を備えており、車載用蓄電池４４と分電盤１６とをケーブル等によって電力接続検出部３６を介して接続可能とされている。車載用蓄電池４４は、電力接続検出部３６により接続を検出して分電盤１６から供給される電力により充電が可能とされていると共に、停電等の非常時には、車載用蓄電池４４から分電盤１６を介して建物内の負荷に電力供給が可能とされている。

なお、第１実施形態の蓄電池１８を更に備えて、太陽光発電装置４０の発電電力を蓄電可能な構成としてもよい。また、第１実施形態についても、第２実施形態のように、電気自動車４２が接続可能な構成としてもよい。

続いて、上述のように構成された本実施形態に係る電力供給システム１１のＨＥＭＳ２０で行われる具体的な処理例について説明する。図４は、第２実施形態に係る電力供給システム１１のＨＥＭＳ２０で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図４の処理は、本実施形態では、分電盤１６のセンサにより系統電力３８の供給が未検出、かつガスメータ２４によりガスが未検出となった場合に開始するものとして説明するが、ガス及び電気の少なくとも一方が未検出となった場合に開始してもよい。また、図２の処理と同一処理については同一符号を付して説明する。

ステップ１０８では、燃料電池車１４の水素残量が予め定めた閾値より多いか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定は、燃料電池車１４の情報通信ユニット３２から水素残量の情報をＨＥＭＳ２０が取得することによって判定し、該判定が否定された場合にはステップ１１０へ移行し、肯定された場合にはステップ１１２へ移行する。

ステップ１１８では、定置型燃料電池１２の発電量以上の消費電力であるか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定は、分電盤１６のセンサの計測結果に基づいて、建物内の消費電力が定置型燃料電池１２の発電量以上であるか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０８に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ１２０へ移行する。

ステップ１２２では、燃料電池車１４の水素残量が発電可能な残量であるか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定は、情報通信ユニット３２を介して水素残量の情報を取得し、予め定めた残量以上の水素が水素貯留タンク３０に貯留されているか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０８に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ１２３へ移行する。

ステップ１２３では、太陽光発電で電力の不足分が間に合うか否かをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定が否定された場合にはステップ１２４へ移行し、肯定された場合にはステップ１２５へ移行する。

ステップ１２５では、太陽光発電装置４０の発電電力を建物内の負荷に供給し、余剰分を車載用蓄電池４４に充電するようにＨＥＭＳ２０が太陽光発電装置４０及び分電盤１６を制御してステップ１２４へ移行する。すなわち、太陽光発電装置４０の発電電力を建物内の負荷へ供給することにより、定置型燃料電池１２の発電量では不足する分を補うことができる。

一方、ステップ１２４では、車載用蓄電池４４の残量で電力の不足分が間に合うかをＨＥＭＳ２０が判定する。該判定が否定された場合にはステップ１２７へ移行し、肯定された場合にはステップ１２９へ移行する。なお、ＨＥＭＳ２０が電気自動車４２との通信、或いは、分電盤１６と車載用蓄電池４４との接続をスイッチ等により検出し、車載用蓄電池４４が接続されていない場合には、当該判定は否定されるものとする。

ステップ１２７では、太陽光発電装置４０及び燃料電池車１４の各々の発電電力を建物内の負荷に供給し、余剰分を車載用蓄電池４４に充電するようにＨＥＭＳ２０が制御してステップ１３０へ移行する。すなわち、ＨＥＭＳ２０が太陽光発電装置４０の発電電力を建物内の負荷に供給するように太陽光発電装置４０及び分電盤１６を制御すると共に、燃料電池車１４に発電開始を指示することにより、車両用燃料電池３０により発電して建物内の負荷へ電力を供給する。これにより、定置型燃料電池１２の発電量では不足する分を補うことができる。

一方、ステップ１２９では、車載用蓄電池４４から電力を供給するようにＨＥＭＳ２０が分電盤１６を制御してステップ１３０へ移行する。

このように、本実施形態では、第１実施形態に対して、太陽光発電装置４０を更に備えているので、第１実施形態によりも、非常時に電力不足となることなく、燃料電池車１４に貯留された水素を効率的に利用することが可能となる。

なお、上記の各実施形態では、非常時に、燃料電池車１４から定置型燃料電池１２に水素を供給して発電し、電力が不足する場合に、燃料電池車１４から建物内の負荷へ電力を供給するが、燃料電池車１４からの供給の順序はこれに限るものではない。燃料電池車１４から水素及び電力の双方を建物側へ供給できるので、非常時に一方を供給し、電力が不足する場合に他方も供給してもよい。この場合、燃料電池車１４から水素または電力の一方を非常時の建物内の負荷の消費電力に応じて何れかを供給するかを決定してもよい。例えば、非常時に建物内の負荷の消費電力が定置型燃料電池１２の発電量より多い場合には、車両用燃料電池３０から発電電力を建物の負荷へ供給する。一方、非常時の負荷の消費電力が定置型燃料電池１２の発電量より少ない場合には、燃料電池車１４から水素を供給する。そして、電力が不足する場合には、電力及び水素の双方を燃料電池車１４から定置型燃料電池１２へ供給してもよい。すなわち、車両用燃料電池３０の発電電力は、定置型燃料電池１２の発電電力に比べて高出力であるので、負荷の消費電力に応じて水素を供給するか発電電力を供給するかを決定することで、効率的にエネルギを利用できる。

また、上記の各実施形態におけるＨＥＭＳ２０で行われる処理は、プログラムとして記憶媒体等に記憶して流通するようにしてもよい。

また、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。

１０、１１電力供給システム
１２定置型燃料電池
１４燃料電池車
１６分電盤
２０ＨＥＭＳ
３４水素接続検出部
３６電力接続検出部
４０太陽光発電装置

Claims

貯留した水素を外部へ供給可能とされた水素貯留部、及び前記水素貯留部に貯留された水素を燃料として発電して発電した電力を外部へ供給可能とされた車両用燃料電池を備えた燃料電池車と、
建物に設置され、前記水素貯留部と接続されて水素を受給可能とされ、水素を含む所定の燃料を用いて発電する定置型燃料電池と、
建物に設置され、前記燃料電池車及び前記定置型燃料電池の各々から受電可能とされ、受電した電力を建物内の負荷へ供給する供給部と、
建物への系統電力の供給及び前記定置型燃料電池の燃料の供給が停止された場合に、前記水素貯留部から前記定置型燃料電池に水素を供給開始して前記定置型燃料電池の発電電力を前記負荷に供給し、前記負荷の消費電力が前記定置型燃料電池の発電量以上の場合には、前記車両用燃料電池の発電電力を建物内の負荷へ供給するよう前記燃料電池車、前記定置型燃料電池、及び前記供給部を制御する制御部と、
を備えた電力供給システム。
前記水素貯留部と前記定置型燃料電池との接続を検出する水素接続検出部と、前記車両用燃料電池と前記供給部との接続を検出する電力接続検出部と、を更に備え、
系統電力及び前記定置型燃料電池の燃料の各々の供給が停止された場合に、前記水素接続検出部及び前記電力接続検出部の各々の接続が検出されているときに、前記制御部による制御を行う請求項１に記載の電力供給システム。
前記定置型燃料電池は、発電による熱を利用する排熱利用部を有する請求項１又は請求項２に記載の電力供給システム。
太陽光によって発電する太陽光発電装置を更に備え、
前記制御部が、前記定置型燃料電池の発電量では電力が不足する場合には、前記太陽光発電装置の発電電力を建物内の負荷へ供給し、電力が更に不足する場合に、前記燃料電池車の発電電力を建物内の負荷へ供給するように、前記太陽光発電装置、前記燃料電池車及び前記供給部を制御する請求項１〜３の何れか１項に記載の電力供給システム。
前記供給部に接続可能とされた蓄電池及び前記供給部に接続されて電力供給可能な車載用蓄電池の少なくとも一方を更に備えた請求項１〜４の何れか１項に記載の電力供給システム。
貯留した水素を外部へ供給可能とされた水素貯留部、及び前記水素貯留部に貯留された水素を燃料として発電して発電した電力を外部へ供給可能とされた車両用燃料電池を備えた燃料電池車と、
建物に設置され、前記水素貯留部と接続されて水素を受給可能とされ、水素を含む所定の燃料を用いて発電する定置型燃料電池と、
建物に設置され、前記燃料電池車及び前記定置型燃料電池の各々から受電可能とされ、受電した電力を建物内の負荷へ供給する供給部と、
建物への系統電力の供給及び前記定置型燃料電池の燃料の供給が停止された場合に、前記負荷の消費電力が前記定置型燃料電池の発電量より少ない場合には、前記水素貯留部から前記定置型燃料電池への水素供給を行うことで前記定置型燃料電池の発電電力を前記供給部に供給し、前記負荷の消費電力が前記定置型燃料電池の発電量より多い場合には、前記車両用燃料電池の発電電力の前記供給部への電力供給を行って、前記車両用燃料電池の発電電力だけでは電力が不足する場合に、前記水素貯留部から前記定置型燃料電池への水素供給を行うことで前記定置型燃料電池の発電電力を前記供給部に供給するように、前記燃料電池車、前記定置型燃料電池、及び前記供給部を制御する制御部と、
を備えた電力供給システム。