JP5240762B2 - 建物の電源システム - Google Patents

Description

本発明は、建物の電源システムに関する。

一般に、住宅等の建物では、電力会社から供給される商用電力が取り込まれ、その商用電力によって建物内の各種電気負荷（家電装置、照明器具等）が駆動される。

しかしながら、災害等による停電時においては商用電力の供給が停止されるため、商用電力を使用することができなくなる。この場合、建物内の家電装置等を一切使用することができなくなり、居住者にとって極めて不都合な事態が招来する。

また、新築施工等の住宅工事において工事に必要な電力を確保する際には、施主名義で契約されている商用電力を一時的に使用させてもらうのが一般的であるが、この場合施主側に電気代の一時的な立替えが発生するため施主に対して経済的負担を与えてしまうことになる。そのため、できることならば商用電力を使用することなく工事用電力を確保できるのが望ましい。また、住宅工事においては工事者名義で仮設電源を設置し電力契約をすることで商用電力の供給を受ける場合もあるが、工事終了後に行う仮設電源の撤去作業等が面倒であるため、この場合においても前記の場合と同様、商用電力以外からの電力供給が望まれる。

そこで近年、このような事情に鑑み、商用電源とは別系統で給電可能な外部電源装置を用い、その外部電源装置により建物に電力を供給する技術が検討されている。外部電源装置としては、太陽電池や燃料電池、風力発電などが検討されているが（例えば、特許文献１）、一般に広く普及している自動車を外部電源装置として利用する提案もなされている（例えば、特許文献２）。特許文献２の技術によれば、停電等により商用電源の給電が停止した場合であっても電気自動車から建物へ電力を供給することができる。そのため、停電時においても建物内の電気設備を継続して使用することができる。
特開２００５−２２４００５号公報 特開平１１−１７８２３４号公報

しかしながら、上記特許文献２の技術では、自動車から建物へ給電を行っている場合に、車載バッテリの電気残容量がユーザの知らぬ間に低下し、建物への給電が突然停止される事態が招来するおそれがある。このような不都合な事態が生じるのはユーザにとって望ましくない。また、自動車を外部電源として利用した後には、自動車を移動手段として使用することができなくなるおそれがある。自動車は本来移動手段として用いるものであるため、そのような不都合な事態が招来するのは望ましくない。

ところで、上記のような建物への給電中に給電が突然停止される事態は、自動車を用いて建物へ給電を行う場合に限らず、他の外部電源装置を用いて建物へ給電を行う場合にも同様に起こりうる問題である。例えば、発電機を用いて建物に給電を行う場合においては発電に用いる燃料がユーザの知らぬ間に減少すれば、建物への給電が突然停止されるおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、商用電源以外の電源装置である外部電源装置を用いて建物へ給電を行う場合において、建物への給電が突然停止されることに伴う不都合を抑制することができる建物の電源システムを提供することを主たる目的とするものである。

上記課題を解決するために、第１の発明の建物の電源システムは、建物に構築された給電経路に、商用電源以外の電源装置である外部電源装置を接続し、それら両者間の接続経路を通じて外部電源装置から前記給電経路に対しての給電を可能とした建物の電源システムにおいて、前記外部電源装置のエネルギ残量に関する情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得したエネルギ残量が所定の下限設定値よりも低下しないように前記接続経路を通じての給電を管理する給電管理手段と、を備えることを特徴とする。

本発明における建物の電源システムでは、建物に構築された給電経路に、商用電源以外の電源装置である外部電源装置が接続されることにより接続経路を通じて給電がなされる。そして、取得手段は、外部電源装置のエネルギ残量に関する情報を取得し、給電管理手段は、その取得したエネルギ残量が所定の下限設定値よりも低下しないように接続経路を通じての給電を管理する。これにより、商用電源以外の電源装置である外部電源装置を用いて建物へ給電を行う場合において、建物への給電が突然停止されることに伴う不都合を抑制することができる。

第２の発明の建物の電源システムは、第１の発明において、前記給電管理手段は、前記取得手段により取得したエネルギ残量が所定の下限設定値まで低下した場合に前記外部電源装置から建物側への給電を停止又は低減させることを特徴とする。

本発明によれば、外部電源装置のエネルギ残量が所定の下限設定値まで低下した場合に外部電源装置から建物側への給電が自動で停止又は低減されるため、ユーザは外部電源装置のエネルギ残量を気にかけることなく安心して建物側への給電を継続することができる。特に、建物側への給電を行う外部電源装置として車両の車載電源装置を用いる場合には、所定の下限設定値を車両の移動手段としての使用が確保できる値に設定すれば、建物側への給電を終了した後に車両を使用できなくなる不都合な事態を回避することができる。

第３の発明の建物の電源システムは、第１又は第２の発明において、前記給電管理手段は、前記取得手段により取得したエネルギ残量が前記下限設定値まで低下した場合に報知処理を実行することを特徴とする。

本発明によれば、外部電源装置のエネルギ残量が所定の下限設定値まで低下した場合に報知処理が実行されるため、外部電源装置のエネルギ残量が少なくなったことをユーザに知らせることができる。これにより、ユーザの知らぬ間にエネルギ残量が空になったり下限設定値よりも少なくなったりする事態を回避することができる。

第４の発明の建物の電源システムは、第１乃至第３の発明において、前記外部電源装置は、車両に搭載された車載電源装置であり、前記エネルギ残量は、前記車載電源装置の電気残容量であることを特徴とする。

本発明によれば、車両に搭載された車載電源装置が建物に構築された給電経路に接続されることにより接続経路を通じて建物への給電がなされる。そして、取得手段は、車載電源装置の電気残容量に関する情報を取得し、給電管理手段は、その取得した電気残容量が所定の下限設定値よりも低下しないように接続経路を通じての給電を管理する。これにより、商用電源に代えて車両を外部電源装置として使用する場合において、車両の移動手段としての使用を確保しつつ車両から建物へ電力を供給することができる。

第５の発明の建物の電源システムは、第４の発明において、前記車両の電気残容量と走行可能距離との関係があらかじめ規定されており、その関係を用い走行距離設定値に基づいて前記下限設定値を設定する設定手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、あらかじめ規定された車両の電気残容量と走行可能距離との関係を用い走行距離設定値に基づいて下限設定値が設定されるため、車両による建物側への給電が終了した後であっても少なくとも走行距離設定値分の車両走行が可能となる。したがって、走行距離設定値を工事施工現場から自宅までの距離に設定すれば、工事関係者が車両による建物への給電を終えた後に、その車両で工事施工現場から帰宅することが可能となる。

第６の発明の建物の電源システムは、第４又は第５の発明において、前記建物に接続される車両は、動力源として電動機と内燃機関とを備えるハイブリッド車両であり、前記取得手段は、前記ハイブリッド車両から燃料残量の情報を取得し、前記給電管理手段は、前記取得手段により取得した燃料残量が所定の下限設定値よりも低下しないように前記接続経路を通じての給電を管理することを特徴とする。

本発明によれば、電動機と内燃機関とを備えるハイブリッド車両を建物に接続することにより建物の給電経路に給電することができる。したがって、内燃機関を始動させ電動機により電力を発生させれば、車載電源装置から建物側への給電を行いつつ、電動機により発生させた電力を車載電源装置へ充電することができる。これにより、長期に渡って車載電源装置から建物側への給電を行うことができる。

また、取得手段はハイブリッド車両から燃料残量の情報を取得し、給電管理手段は燃料残量が所定の下限設定値よりも低下しないように接続経路を通じての給電を管理する。これにより、車載電源装置の電気残容量だけではなく車両が有するエネルギ残量全体に基づいて、給電を管理することができる。

第７の発明の建物の電源システムは、第１乃至第６の発明において、前記建物に蓄電池を設置し、前記外部電源装置の給電による前記蓄電池の充電を可能とする建物の電源システムにおいて、前記蓄電池と前記外部電源装置との接続及び遮断の切替を可能とする切替手段と、前記建物における工事施工時には前記切替手段により前記蓄電池と前記外部電源装置とを遮断状態とする手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、建物に設置された蓄電池は外部電源装置の給電により充電される。具体的には、蓄電池と外部電源装置との接続及び遮断の切替を行う切替手段により蓄電池と外部電源装置とが接続状態とされることで、外部電源装置による蓄電池の充電が可能となる。それに対し、建物の新築や改築に伴う工事施工時には切替手段により蓄電池と外部電源装置とが遮断状態とされることで、工事施工時には蓄電池への充電が行われないようにすることができる。これにより、工事施工時において建物の蓄電池が使用されることに伴う蓄電池の劣化や寿命低減等を抑制することができる。なお、建物への給電が工事施工時における給電であることは、建物に設けられた操作装置による入力操作に基づいて判断されるのが望ましい。

第８の発明の建物の電源システムは、第１乃至第７のいずれかの発明において、前記下限設定値として、大小異なる複数の値が定められており、前記給電管理手段は、前記取得手段により取得したエネルギ残量が前記下限設定値としての第１設定値まで低下した場合に第１処理を行い、前記第１設定値よりも小さい第２設定値まで低下した場合に前記第１処理とは異なる第２処理を行うことを特徴とする。

本発明によれば、外部電源装置のエネルギ残量が第１設定値まで低下した場合には第１処理がなされ、エネルギ残量が更に低下して第２設定値まで低下した場合には第１処理とは異なる第２処理がなされる。これにより、単一の下限設定値に基づいて給電管理を行う場合と比べ、多様な給電管理を実現することが可能となる。例えば、第１処理としてユーザに対しエネルギ残量が第１設定値まで低下した旨を報知する報知処理を、第２処理として外部電源装置から建物側への給電を停止させる給電停止処理を実施する。この場合、給電が停止される前にユーザに対して事前に報知処理が行われるため、建物内の電気設備を使用している際に突然給電が停止され電気設備を使用できなくなる不都合な事態を回避することができる。また、報知処理により外部電源装置のエネルギ残量が残り少なくなったことをユーザに知らせることができるため、ユーザはこれを機会に一部の電気設備への電力供給を停止する等、限られたエネルギを有効活用するための処置をとることができる。

第９の発明の建物の電源システムは、第１乃至第８のいずれかの発明において、前記建物の屋根部分に、太陽光が照射されることで太陽光発電を行う太陽光発電装置を設置し、前記太陽光発電装置から前記給電経路に対しての給電を可能とした建物の電源システムにおいて、前記外部電源装置よりも優先して前記太陽光発電装置から前記給電経路への給電を実施することを特徴とする。

本発明によれば、建物の屋根部分に設置された太陽光発電装置により太陽光発電がなされ、その発電された電力が建物の給電経路に給電される。そして、太陽光発電装置による給電が外部電源装置による給電よりも優先されるため、外部電源装置のエネルギ残量の減少を抑制することができる。これにより、その抑制した分のエネルギを別の機会に利用することが可能となる。また、外部電源装置として車両の車載電源装置を使用する場合には、（エネルギ残量としての）車載電源装置の電気残容量の減少を抑制することができるため、その抑制した分の電力を車両本来の使用目的である移動手段のエネルギとして使用することができる。

以下に、本発明を具体化した一実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、住宅等の建物と自動車とを電気的に接続し、自動車から建物に対して電力供給が実施される建物の電源システムを具体化している。なお、図１は、本実施形態における電源システムの概略を示す全体構成図である。

図１に示すように、住宅等の建物１０は、例えばユニット式建物よりなり、その主要部を構成する建物本体１１と、建物本体１１の上方に配設される屋根１２とにより構成されている。建物本体１１は、複数の建物ユニットが組み合わされることで形成されている。

建物１０には、受電盤１３が設けられている。受電盤１３には、商用電力であるＡＣ１００Ｖの交流電力が送電線１４を介して供給される。

建物１０の屋根１２には、太陽光が照射されることで太陽光発電を行うソーラパネル１５が設けられている。ソーラパネル１５により発電された電力は第１電力線３１を介して受電盤１３に供給される。具体的には、ソーラパネル１５により発電された直流電力は電力変換部（ＤＣ／ＡＣ）２４（図２参照）により交流電力に変換されてから受電盤１３に供給される。また、ソーラパネル１５と受電盤１３との間には、ソーラパネル１５における発電量を検出する発電量検出センサ１６が設けられている。

建物１０には、住宅用電源制御装置２０が設けられている。住宅用電源制御装置２０は、住宅用バッテリ２１と、コントローラ２２とを備えている。住宅用電源制御装置２０において住宅用バッテリ２１は、第１電力線３１及び第１電力線３１から分岐された第２電力線３２を介してソーラパネル１５と接続されており、第３電力線３３を介して後述する分電盤１７と接続されている。これにより、ソーラパネル１５及び分電盤１７から住宅用電源制御装置２０内の住宅用バッテリ２１に電力が供給され、住宅用バッテリ２１が充電されるようになっている。また、住宅用電源制御装置２０は、第４電力線３４を介して受電盤１３に接続されているとともに、第５電力線３５を介しても受電盤１３に接続されている。これにより、住宅用バッテリ２１に充電された電力等が住宅用電源制御装置２０から受電盤１３に供給されるようになっている。その他、コントローラ２２を含めた住宅用電源制御装置２０の詳細については後述する。

分電盤１７には、受電盤１３に供給された各電力（商用電力、ソーラパネル１５により発電された電力及び住宅用バッテリ２１により充電された電力）が電力線１９を介して供給される。分電盤１７に供給されるこれらの電力は、分岐電力線１８を介して建物１０内の各電気負荷Ｌ（例えば家電装置、照明器具等）に供給されるとともに、第３電力線３３を介して住宅用電源制御装置２０（詳細には、住宅用バッテリ２１）にも供給されるようになっている。

建物１０には、自動車４０（詳細は後述する）から電力を取り込むための電力入力端子２８が設けられている。電力入力端子２８は、第６電力線３６を介して住宅用電源制御装置２０に接続されている。

なお、建物１０内の各電力線１９,３１〜３６、分岐電力線１８、受電盤１３、分電盤１７等はユニット工場において予め各ユニットに取り付け及び配線がされている。したがって、施工現場においてはユニット組立後、各ユニットに配線された電力線１９,３１〜３６や分岐電力線１８などを接続するだけとなっている。

ところで、本実施形態の建物１０は、自動車４０からの給電を受けることにより自動車４０の電力を家庭用電源として利用できるようになっているが、ここでは建物１０の工事において必要な電力を自動車４０から建物１０側へ供給することを想定している。自動車４０は、動力源としてエンジン４１とモータ４２とを有するハイブリッド自動車である。より詳しくは、自動車４０は、電力受け渡し用の端子部を備えるいわゆるプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）であり、他の電源装置との間で電力の供給又は受給が可能となっている。自動車４０は、数１００Ｖの高電圧エネルギを蓄電可能な高電圧バッテリ（以下、車載バッテリ４３という）を備えており、この車載バッテリ４３に蓄えられた電力が建物１０側に供給されるようになっている。自動車４０は、エンジン４１の運転状態では発電機４４又はモータ４２による発電が行われ、その発電された電力が車載バッテリ４３に蓄えられる。したがって、建物１０側と自動車４０側とが接続電力線５１を介して接続されている場合において、エンジン４１の運転時には車載バッテリ４３の電力が建物１０側に供給されつつ、発電機４４又はモータ４２により発電された電力が車載バッテリ４３に供給されるため、長時間に渡って建物１０への給電を行うことができる。

自動車４０には、車載バッテリ４３の蓄電状態（残存容量ＳＯＣ）を管理するＥＣＵ（電子制御ユニット）４６が設けられている。ＥＣＵ４６は無線通信装置４６ａを備えており、無線通信装置４６ａにより車載バッテリ４３の残存容量（エネルギ残量）情報が建物１０側のコントローラ２２に送信されるようになっている。

自動車４０には、電力取り出し用の電力出力端子４５が設けられている。電力出力端子４５と建物１０側の電力入力端子２８とは、接続電力線５１を介して接続されるようになっている。具体的には、接続電力線５１の両端には一対の接続プラグ５２が設けられており、これらを電力入力端子２８及び電力出力端子４５にそれぞれ差し込むことにより両端子２８，４５は接続される。これにより、自動車４０の車載バッテリ４３に蓄電された電力が接続電力線５１を介して建物１０側に供給される。

なお、本電源システムでは、建物１０と自動車４０とが接続電力線５１により接続される場合において、上記とは逆に、建物１０側の電力を自動車４０の車載バッテリ４３に供給することもできる。これにより、自動車４０の車載バッテリ４３の残存容量が少なくなった場合には、建物１０側からの電力供給によりバッテリ充電することが可能となっている。

次に、住宅用電源制御装置２０を中心に上記電源システムの電気的構成について図２に基づいて説明する。なお、図２は、電源システムの電気的構成を示す図である。

住宅用電源制御装置２０には、電力遮断手段としての遮断装置２５，２６が設けられている。第１遮断装置２５は、第１電力線３１から分岐し住宅用バッテリ２１に接続される第２電力線３２に設けられており、第２遮断装置２６は分電盤１７と住宅用バッテリ２１とを接続する第３電力線３３に設けられている。これにより、ソーラパネル１５又は分電盤１７からの住宅用バッテリ２１への電力供給を遮断できるようになっている。なお、第３電力線３３には電力変換部（ＡＣ／ＤＣ）３８が設けられており、分電盤１７から供給される交流電力が直流電力に変換されてから住宅用バッテリ２１に給電されるようになっている。

住宅用電源制御装置２０には、切替装置２７が設けられている。切替装置２７は、３位置切替式の切替スイッチを有しており、具体的には自動車４０給電側の第６電力線３６と第４電力線３４とが接続される「受電盤ＯＮ位置」と、第６電力線３６と第５電力線３５とが接続される「充電ＯＮ位置」と、電力線間の接続が断たれる「給電ＯＦＦ位置」との３位置に切替可能となっている。これにより、切替装置２７が「受電盤ＯＮ位置」に切り替えられると、電力線３４,３６を介して電力入力端子２８と受電盤１３とが接続され、「充電ＯＮ位置」に切り替えられると、電力線３５,３６を介して電力入力端子２８と住宅用バッテリ２１とが接続される。したがって、建物１０側と自動車４０側とが接続電力線５１を介して接続されている場合において、切替装置２７が「受電盤ＯＮ位置」に切り替えられると、自動車４０側の電力が受電盤１３や分電盤１７を介して建物１０内の各電気負荷Ｌに供給される一方、切替装置２７が「充電ＯＮ位置」に切り替えられると、自動車４０側の電力が住宅用バッテリ２１に供給され、住宅用バッテリ２１が充電される。また、切替装置２７が「給電ＯＦＦ位置」に切り替えられると、自動車４０から建物１０側への給電は遮断される。

なお、切替装置２７は、コントローラ２２により切替制御がなされるが、初期状態においては「給電ＯＦＦ位置」に待機されている。これにより、自動車４０側と建物１０側とが接続電力線５１により接続された途端に、自動車４０側の電力が住宅用バッテリ２１に給電され住宅用バッテリ２１の劣化の一因となったり、受電盤１３及び分電盤１７を介して各電気負荷Ｌ（例えば、照明機器、家電製品など）に給電され電気負荷Ｌの寿命に悪影響を与えたりすることがないようにされている。

第４電力線３４及び第５電力線３５には、電力変換部（ＤＣ／ＡＣ）３９が設けられている。これにより、第４電力線３４側では自動車４０から供給される直流電力が交流電力に変換されてから受電盤１３に供給され、第５電力線３５側では住宅用バッテリ２１に充電された直流電力が交流電力に変換されてから受電盤１３に供給される。

また、第６電力線３６には、接続電力線５１により建物１０側と自動車４０側とが電気的に接続されたことを検知する接続検知センサ２９が設けられている。

コントローラ２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備えて構成されている。コントローラ２２は、自動車４０のＥＣＵ４６との間で無線通信可能な無線通信装置２２ａを備えている。コントローラ２２は、自動車４０と建物１０とが接続電力線５１を介して電気的に接続されたことが接続検知センサ２９により検知されると、無線通信装置２２ａにより自動車４０のＥＣＵ４６に対して所定の周期でリクエスト信号を送信する。ＥＣＵ４６はそのリクエスト信号を受信すると、コントローラ２２（詳細には、無線通信装置２２ａ）に対して車載バッテリ４３の残存容量情報を逐次送信する。そして、ＥＣＵ４６から送信される残存容量情報をコントローラ２２は受信し、残存容量を取得する。

なお、接続電力線５１の接続プラグ５２が各端子２８，４５から抜きとられ、自動車４０と建物１０との間の電気的接続が断たれると、接続検知センサ２９により接続が検知されなくなる。これにより、無線通信装置２２ａからのリクエスト信号の送信が終了され、ＥＣＵ４６からの車載バッテリ４３の残存容量情報の送信が終了される。

コントローラ２２には、前述した自動車４０側のＥＣＵ４６から送信される残存容量情報が入力される他、発電量検出センサ１６からはソーラパネル１５による発電量が入力され、接続検知センサ２９からは検知信号が入力される。そして、コントローラ２２には、居住者が操作する操作装置３７からも各種指令信号が入力される。コントローラ２２は、ＥＣＵ４６からの残存容量情報、発電量検出センサ１６からの発電量情報及び接続検知センサ２９からの検知信号に基づいて切替装置２７の切替を実行するとともに、操作装置３７からの指令信号に基づいて遮断装置２５，２６の開閉操作及び切替装置２７の切替操作を実行する。なお、図２では便宜上、コントローラ２２から遮断装置２５,２６及び切替装置２７への信号線を共通の信号線で示しているが、実際には各遮断装置２５,２６の開閉操作、切替装置２７の切替操作は個別に制御されるようになっている。

実際の構成として、住宅用電源制御装置２０を構成する住宅用バッテリ２１、コントローラ２２、遮断装置２５，２６、切替装置２７及び電力変換部３８,３９は一体装置として具現化される。また、操作装置３７についても、住宅用電源制御装置２０に一体として設けられる構成としてもよい。

次に、コントローラ２２によって実行される給電制御処理について説明する。ここでは、新築の住宅工事において自動車４０を建物１０に接続し工事に必要な電力（以下、工事用電力という）を供給する場合における工事用給電制御処理について図３に示すフローチャートに基づいて説明する。本処理は、例えばユーザ（工事関係者など）による操作装置３７の操作によりコントローラ２２が記憶する各種モードの中から「工事用給電モード」が選択され、かつ、自動車４０と建物１０とが接続電力線５１により電気的に接続されたことをトリガとして起動される。この場合、自動車４０と建物１０とが接続電力線５１により電気的に接続されたことは接続検知センサ２９からの接続検知信号がコントローラ２２に入力されたことをもって判断される。なお、図３に示す制御処理はコントローラ２２によって所定の時間周期で繰り返し実行される。

最初にステップＳ１１において、コントローラ２２は無線通信装置２２ａにより自動車４０のＥＣＵ４６に対してリクエスト信号を送信する。このリクエスト信号を受信したＥＣＵ４６は、車載バッテリ４３の残存容量情報をコントローラ２２へ送信する。

続くステップＳ１２では、ＥＣＵ４６から送信される残存容量情報をコントローラ２２が受信することにより車載バッテリ４３の残存容量を取得する。

ステップＳ１３では、ソーラパネル１５による太陽光発電が行われており、かつソーラパネル１５により供給される電力だけで工事用電力を賄うことができるか否かを判定する。具体的には、発電量検出センサ１６から入力される発電量情報に基づいて、ソーラパネル１５により供給可能な電力が工事用電力よりも大きいか否かを判定する。ソーラパネル１５により供給可能な電力が工事用電力よりも大きい場合にはステップＳ１７に進み、切替装置２７を操作して「給電ＯＦＦ位置」への切替を実行する。このとき、切替装置２７が「給電ＯＦＦ位置」にある場合にはそのまま「給電ＯＦＦ位置」を維持し、切替装置２７が「受電盤ＯＮ位置」にある場合には本切替を実行する。これにより、建物１０への給電はソーラパネル１５からのみ行われる。そして、本切替を実行した後、本処理を終了する。一方、ソーラパネル１５により供給可能な電力が工事用電力よりも小さい場合には、ステップＳ１４に進む。なお、工事用電力は予め算出し、その算出した値を操作装置３７により入力してコントローラ２２に記憶させておく。

ステップＳ１４では、ステップＳ１２で取得した車載バッテリ４３の残存容量に基づいて、残存容量が所定の下限設定値としての第１設定値よりも小さいか否かを判定する。ここで、第１設定値は、例えば工事関係者が自動車４０で帰宅するのに必要な残存容量に所定の電力余裕を加えた値に設定されている。第１設定値は、コントローラ２２により算出され、具体的には予めコントローラ２２に記憶された車載バッテリ４３の残存容量と自動車４０の走行可能距離との関係を用い、工事関係者による操作装置３７の操作により設定される施工現場から自宅までの走行距離に基づいて算出される。残存容量が第１設定値よりも大きい場合には、ステップＳ１８に進み、切替装置２７を操作して「給電ＯＦＦ位置」から「受電盤ＯＮ位置」への切替を実行する。このとき、切替装置２７が「給電ＯＦＦ位置」にある場合には本切替を実行し、切替装置２７が受電盤ＯＮ位置にある場合にはそのまま「受電盤ＯＮ位置」を維持する。これにより、自動車４０から建物１０側への給電が開始される。そして、本切替を実行した後、本処理を終了する。一方、残存容量が第１設定値よりも小さい場合には、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、残存容量が所定の下限設定値としての第２設定値よりも小さいか否かを判定する。ここで、第２設定値は、第１設定値よりも小さい値に設定されており、例えば工事関係者が帰宅するのに必要な残存容量に設定されている（第２設定値＝第１設定値−電力余裕）。なお、第２設定値を第１設定値よりも小さい値としつつ、第１設定値とほぼ同様の算出方法でコントローラ２２により算出してもよい。残存容量が第２設定値よりも大きい場合にはステップＳ１６に進み、報知処理を実行する（第１処理）。報知処理では、自動車４０の車載バッテリ４３の残存容量が第１設定値まで低下した旨をユーザに対して図示しないスピーカからの音声やランプからの光などを利用して知らせる。報知処理を実施した後、本処理を終了する。一方、残存容量が第２設定値よりも小さい場合には、前述したステップＳ１７に進み、切替装置２７を操作して「給電ＯＦＦ位置」への切替を実行する（第２処理）。そして、本切替を実行した後、本処理を終了する。

なお、本実施形態における自動車４０は前述したようにハイブリッド自動車であるため、エンジン４１の運転状態下で建物１０側への給電を行う場合には、建物１０側への給電を行いつつ発電機４４等により発電された電力を車載バッテリ４３に供給することが可能である。したがって、建物１０側への給電時に車載バッテリ４３の残存容量が第２設定値よりも小さくなり、自動車４０から建物１０側への給電が停止された場合（ステップＳ１７）であっても、その後、発電機４４等により発電された電力により車載バッテリ４３が充電され、車載バッテリ４３の残存容量が第１設定値よりも大きくなった場合には、再び切替装置２７が「給電ＯＦＦ位置」から「受電盤ＯＮ位置」に切り替えられ（ステップＳ１８）、自動車４０から建物１０側への給電が開始される。

次に、上記建物１０の電源システムにおいて自動車４０から建物１０側へ工事用電力を給電する場合における一連の作用について図４に示すタイミングチャートに基づいて説明する。

図４に示すように、まずタイミングｔ１で建物１０と自動車４０とが接続電力線５１により接続されると、接続検知センサ２９により接続が検知され、コントローラ２２から自動車４０のＥＣＵ４６に対してリクエスト信号が送信される。そして、ＥＣＵ４６から送信される残存容量情報をコントローラ２２が受信することにより車載バッテリ４３の残存容量情報が取得される。ここでは、タイミングｔ１において車載バッテリ４３の残存容量が十分にあること（すなわち第１設定値よりも十分に大きいこと）を想定している。なお、リクエスト信号は、接続検知センサ２９により建物１０と自動車４０との接続が検知されている間は、所定の周期で繰り返し送信される。

タイミングｔ１では発電量検出センサ１６により検出されるソーラパネル１５による発電量が所定のしきい値（工事関係者が消費する工事用電力量）よりも大きいため、建物１０側への給電は自動車４０による給電よりもソーラパネル１５による給電を優先させて行われる。すなわち、切替装置２７が「給電ＯＦＦ位置」に維持されたまま、建物１０側への給電がソーラパネル１５からのみ行われる。

その後、タイミングｔ２にて発電量検出センサ１６により検出される発電量が所定のしきい値よりも小さくなると、切替装置２７は「給電ＯＦＦ位置」から「受電盤ＯＮ位置」に切り替えられる。これにより、自動車４０から建物１０側への給電が開始され、時間の経過に従って車載バッテリ４３の残存容量が減少していく。なお、自動車４０からの給電が開始された後も、ソーラパネル１５からの給電は継続される。

その後、タイミングｔ３にて車載バッテリ４３の残存容量が第１設定値よりも小さくなると、所定時間（例えば、３分間）、音声や光などにより報知処理がなされる。これにより、ユーザに対して車載バッテリ４３の残存容量が残り少なくなったこと（詳細には、残存容量が第１設定値まで低下したこと）が知らせられる。そして、報知処理後もそのまま建物１０側への給電が継続され、さらに所定の時間が経過したタイミングｔ４にて車載バッテリ４３の残存容量が第２設定値よりも小さくなると、切替装置２７は「受電盤ＯＮ位置」から「給電ＯＦＦ位置」へ切り替えられる。これにより、自動車４０から建物１０側への給電が停止される。

そして、タイミングｔ５にて建物１０側と自動車４０側とを接続している接続電力線５１が外されると、接続検知センサ２９により接続が検知されなくなり、コントローラ２２から自動車４０のＥＣＵ４６へのリクエスト信号の送信が終了される。これにより、自動車４０のＥＣＵ４６からの残存容量情報の送信が終了され、コントローラ２２による残存容量の取得も終了される。

以上、詳述した本実施形態の構成によれば、以下の優れた効果が得られる。

建物１０と自動車４０との間を接続電力線５１を介して接続することにより自動車４０の車載バッテリ４３の電力を建物１０側へ供給可能とした。そして、ＥＣＵ４６により車載バッテリ４３の残存容量を取得し、その残存容量情報をコントローラ２２へ送信するとともに、コントローラ２２により残存容量情報に基づいて残存容量が第２設定値よりも小さくならないように制御するようにした。これにより、自動車４０の移動手段としての使用を確保しつつ自動車４０から建物１０へ電力を供給させることができる。したがって、商用電力を使用したくない住宅工事においても、自動車４０から工事用電力を確保することができる。

工事施工時において自動車４０から建物１０側へ電力を供給する際には、切替装置２７を「受電盤ＯＮ位置」または「給電ＯＦＦ位置」に切り替えることにより住宅用バッテリ２１への充電が行われないようにした。これにより、工事施工時において住宅用バッテリ２１が使用されることに伴う住宅用バッテリ２１の劣化や寿命低減等を抑制することができる。

建物１０側への給電は、ソーラパネル１５による給電を自動車４０の車載バッテリ４３による給電よりも優先させるようにした。これにより、車載バッテリ４３の残存容量の減少を抑制することができるため、その抑制した分の電力を自動車４０本来の使用目的である移動手段として使用することができる。

車載バッテリ４３の残存容量が第２設定値よりも低下した場合には、自動車４０から建物１０側への給電を停止するようにした。これにより、工事施工時において建物１０側へ工事用電力を給電している際に車載バッテリ４３の残存容量が、工事関係者が自動車４０で帰宅するのに必要な電力量よりも低下する事態を未然に回避することができる。したがって、工事関係者は車載バッテリ４３の残存容量を気にかけることなく安心して給電を継続することができる。

車載バッテリ４３の残存容量が第１設定値よりも低下した場合に、報知処理を実施するようにした。これにより、車載バッテリ４３の残存容量が工事関係者の知らぬ間に第２設定値まで低下することを防止することができる。したがって、建物１０内の電気負荷Ｌを使用している際に突然給電が停止され電気負荷Ｌを使用できなくなる不都合な事態を回避することができる。また、報知処理により工事関係者は車載バッテリ４３の残存容量が残り少なくなったことを知ることができるため、これを機会に一部の電気負荷Ｌへの電力供給を停止する等、限られた電力を有効活用するための処置をとることができる。

建物１０への給電は、商用電力を使用しないでもソーラパネル１５や自動車４０、住宅用バッテリ２１から行うことができる。これにより、災害時等の停電時においても建物１０への給電を行うことができる。

本発明は上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。

上記実施形態では、建物１０側への給電において、自動車４０の車載バッテリ４３からの給電よりもソーラパネル１５からの給電を優先させたが、これを変更してもよい。例えば、自動車４０からの給電をソーラパネル１５からの給電よりも優先させて行ってもよいし、優先順位をつけないで給電してもよい。しかしながら、自動車４０の車載バッテリ４３の電力は自動車４０本来の使用目的である移動手段としての使用のためにできる限り多く確保しておくのが本来望ましい。その点を考慮すると、建物１０側への給電は車載バッテリ４３による給電よりもソーラパネル１５による給電を優先させるのが望ましい。

上記実施形態では、建物１０の屋根１２に設けたソーラパネル１５から建物１０側へ給電を行うようにしたが、これを変更してもよい。例えば、ソーラパネル１５の代わりに風力発電装置等その他の自然エネルギ発電装置を建物１０に又は建物１０から離れたところに設置し、その自然エネルギ発電装置から建物１０側へ給電を行うようにしてもよい。

上記実施形態では、車載バッテリ４３の残存容量が第１設定値よりも低下した場合には報知処理を実施し、第２設定値よりも低下した場合には給電を停止させるようにしたが、これを変更してもよい。例えば、残存容量が第２設定値よりも低下した場合においても報知処理を実施するようにしてもよいし、残存容量が第１設定値よりも低下した場合に給電を停止させるようにしてもよい。

上記実施形態では、車載バッテリ４３の残存容量が第２設定値まで低下し建物１０側への給電が停止される前に一度だけ（残存容量が第１設定値まで低下した際に）報知処理を実施するようにしたが、残存容量が第２設定値まで低下する前に二度の報知処理を所定の時間をあけて実施するようにしてもよい。この場合、先に実施する第１報知処理と後に実施する第２報知処理とで報知の仕方を変えるとよい（詳細には、第２報知処理は残存容量がより少ない場合になされる報知処理である）。具体的には、第１報知処理では上記実施形態と同様に所定の時間（例えば、３分）、報知処理を実施するようにし、第２報知処理では残存容量が第２設定値まで低下するまでの間継続して報知処理を実施するようにするとよい。

上記実施形態では、残存容量に基づく判定値として２つの判定値（第１設定値及び第２設定値）を設定したが、判定値は１つだけ設定してもよいし、３つ以上設定してもよい。

上記実施形態では、自動車４０の車載バッテリ４３の残存容量情報に基づいて給電制御を実施したが、これを変更してもよい。例えば、自動車４０のＥＣＵ４６により車載バッテリ４３の残存容量とともに燃料残量を取得し、これらの情報をコントローラ２２へ送信することで、残存容量と燃料残量に基づいた制御処理を実施するようにしてもよい。具体的には、残存容量と燃料残量に基づいて自動車４０が有するエネルギ残量を算出し、その算出されたエネルギ残量が所定の設定値（例えば、工事関係者が帰宅するのに必要なエネルギ残量）よりも低下した場合に報知処理を実施したり給電を停止又は低減させたりするように制御するとよい。そうすれば、車載バッテリ４３の残存容量だけではなく自動車４０が有する全エネルギ残量に基づいて給電管理を行うことができる。

上記実施形態では、建物１０側へ給電を行う外部電源装置として自動車４０の車載バッテリ４３を用いたが、自動車４０以外の外部電源装置を用いて建物１０側へ給電を行うようにしてもよい。例えば、住宅工事において一般的に使用されている小型発電機を外部電源装置として用いてもよい。そして、小型発電機には、発電に必要な燃料の残量（エネルギ残量）情報を取得及び管理する管理手段と、その管理手段により取得した残量情報を建物１０側のコントローラ２２に送信する通信手段とを備え、コントローラ２２によりその残量情報に基づいた給電制御を行わせるようにするとよい。そうすれば、小型発電機から建物１０への給電を行う場合において、建物１０への給電が突然停止されることなく給電を行うことができる。

上記実施形態では、建物１０側へ給電を行う自動車４０としてハイブリッド自動車を用いたが、電気自動車（ＥＶ）や燃料電池複合型自動車（ＦＣＨＶ）を用いてもよい。

上記実施形態では、第２設定値を工事関係者が自動車４０で帰宅するのに必要な電力量に設定したが、第２設定値を例えば燃料スタンドに自動車４０を移動させるのに必要な電力量に設定してもよい。そうすれば、車載バッテリ４３の残存容量が低下した場合に燃料補給を受けることが可能となる。

上記実施形態では、建物１０に住宅用バッテリ２１やソーラパネル１５を設置したが、建物１０にこれらを又はこれらのいずれかを設置しない構成としてもよい。

上記実施形態では、車載バッテリ４３の残存容量が第１設定値よりも低下した場合に報知処理を実施するようにしたが、報知処理以外の処理を実施するようにしてもよい。例えば、車載バッテリ４３の残存容量が第１設定値よりも低下した場合に、自動車４０からの給電量を低減させるようにしてもよい。そうすれば、その後は必要な電気負荷Ｌのみを使用せざるをえないため、必要な電気負荷Ｌについての使用を長時間確保することができる。具体的には、例えば分電盤１７の内部において分岐電力線１８ごとに設けられている分岐ブレーカーの一部をコントローラ２２により遮断制御することにより一部の電気負荷Ｌに対しての給電を停止させることで自動車４０からの給電量を低減させることができる。

上記実施形態では、報知処理において音声や光などによりユーザに報知するようにしたが、ユーザが携帯するスマートキー又は携帯電話に報知信号を送信し、スマートキー又は携帯電話を振動させたり着信音を鳴らせたりすることにより報知するようにしてもよい。そうすれば、ユーザが建物１０から離れた位置にいる場合においてもユーザに対して報知することが可能となる。

上記実施形態では、１台の自動車４０から建物１０側へ給電する構成としたが、２台以上の自動車４０から建物１０側へ給電するようにしてもよい。そうすれば、建物１０側への給電を長時間に渡って継続させることが可能となる。また、複数の自動車４０から給電を行うため１台あたりの給電量を削減することができ、その結果その削減した分の電力を自動車４０の移動に用いることが可能となる。

また、自動車４０と自動車４０以外の外部電源装置（例えば、小型発電機）とから建物１０側へ給電するようにしてもよい。この場合にも前記同様、建物１０側への給電を長時間にわたって継続させることができる。

建物の電源システムの概略を示す全体構成図。 電源システムの電気的構成を示す図。 工事用給電制御処理を示すフローチャート。 電源システムによって工事用電力を給電する場合における一連の作用を示すタイミングチャート。

符号の説明

１０…建物、１３…受電盤、１５…太陽光発電装置としてのソーラパネル、１７…分電盤、２０…住宅用電源制御装置、２１…蓄電池としての住宅用バッテリ、２２…取得手段、給電管理手段及び設定手段としてのコントローラ、２７…切替手段及び遮断手段としての切替装置、４０…車両としての自動車、４１…内燃機関としてのエンジン、４２…モータ、４３…外部電源装置及び車載電源装置としての車載バッテリ、４４…電動機としての発電機、４６…ＥＣＵ、５１…接続経路としての接続電力線。

Claims (11)

1. 建物内の電気負荷に給電するための給電経路が構築されているとともに、蓄電池が設置されている建物に適用され、
   前記建物に対して商用電源及び前記蓄電池以外の電源装置である外部電源装置を接続経路により前記建物と電気的に接続した状態で、その接続経路を通じて前記外部電源装置から前記給電経路及び前記蓄電池に対する給電を可能とした建物の給電システムにおいて、
   前記外部電源装置のエネルギ残量に関する情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得したエネルギ残量が所定の下限設定値よりも低下しないように前記接続経路を通じての給電を管理する給電管理手段と、
   前記外部電源装置から前記給電経路への給電が行われる第１位置と、前記外部電源装置から前記蓄電池への給電が行われる第２位置と、前記外部電源装置から前記給電経路及び前記蓄電池のいずれにも給電が行われない第３位置とに位置切替が可能とされた切替手段と、を備えることを特徴とする建物の電源システム。
2. 前記外部電源装置には、電力出力端子が設けられ、
   前記建物には、電力入力端子が設けられ、
   前記接続経路は、その両端部に一対の接続プラグを有した接続電力線であり、
   それら各接続プラグがそれぞれ前記電力入力端子と前記電力出力端子とに差し込まれることで、前記接続電力線を介して前記建物と前記外部電源装置とが電気的に接続されている請求項１に記載の建物の電源システム。
3. 前記建物には、太陽光が照射されることで太陽光発電を行う太陽光発電装置が設置されており、
   前記太陽光発電装置の発電電力による前記蓄電池の充電が可能とされており、
   前記商用電源の商用電力による前記蓄電池の充電が可能とされており、
   前記太陽光発電装置から前記蓄電池への給電を遮断可能な第１遮断装置と、
   前記商用電源から前記蓄電池への給電を遮断可能な第２遮断装置と、
   を備える請求項１又は２に記載の建物の電源システム。
4. 前記下限設定値として、第１設定値と、その第１設定値よりも小さい第２設定値とが設定されており、
   前記給電管理手段は、前記取得手段により取得したエネルギ残量が前記第１設定値よりも大きい場合には、前記切替手段を前記第１位置に切り替えて前記外部電源装置から前記給電経路への給電を行い、前記エネルギ残量が前記第１設定値よりも小さく前記第２設定値よりも大きい場合には、第１処理を行い、前記エネルギ残量が前記第２設定値まで低下した場合には、前記第１処理とは異なる第２処理として前記切替手段を前記第３位置に切り替えて前記外部電源装置から前記給電経路及び前記蓄電池への給電を行わない請求項１乃至３のいずれか１項に記載の建物の電源システム。
5. 前記下限設定値として、第１設定値と、その第１設定値よりも小さい第２設定値とが設定されており、
   前記給電管理手段は、前記取得手段により取得したエネルギ残量が前記下限設定値としての第１設定値まで低下した場合に第１処理として、前記取得手段により取得したエネルギ残量が前記第１設定値まで低下した旨をユーザに対してスピーカからの音声又はランプからの光によって知らせる処理を行い、
   前記第１設定値よりも小さい第２設定値まで低下した場合に第２処理として、前記切替手段を前記第３位置に切り替えて前記外部電源装置からの給電を行わないようにする処理を行う請求項１乃至４のいずれか１項に記載の建物の電源システム。
6. 前記給電管理手段は、前記取得手段により取得したエネルギ残量が所定の下限設定値まで低下した場合に前記外部電源装置から建物側への給電を停止又は低減させる請求項１乃至５のいずれか１項に記載の建物の電源システム。
7. 前記給電管理手段は、前記取得手段により取得したエネルギ残量が前記下限設定値まで低下した場合に報知処理を実行する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の建物の電源システム。
8. 前記外部電源装置は、車両に搭載された車載電源装置であり、
   前記エネルギ残量は、前記車載電源装置の電気残容量である請求項１乃至７のいずれか１項に記載の建物の電源システム。
9. 前記車両の電気残容量と走行可能距離との関係があらかじめ規定されており、その関係を用い走行距離設定値に基づいて前記下限設定値を設定する設定手段を備える請求項８に記載の建物の電源システム。
10. 前記建物に接続される車両は、動力源として電動機と内燃機関とを備えるハイブリッド車両であり、
    前記取得手段は、前記ハイブリッド車両から燃料残量の情報を取得し、
    前記給電管理手段は、前記取得手段により取得した燃料残量が所定の下限設定値よりも低下しないように前記接続経路を通じての給電を管理する請求項８又は９に記載の建物の電源システム。
11. 前記建物の屋根部分に、太陽光が照射されることで太陽光発電を行う太陽光発電装置を設置し、前記太陽光発電装置から前記給電経路に対しての給電を可能とした建物の電源システムにおいて、
    前記外部電源装置よりも優先して前記太陽光発電装置から前記給電経路への給電を実施する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の建物の電源システム。

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