特許ウォッチ

公開番号2025120138
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-15
出願番号2025009620,2024014665
出願日2025-01-23,2024-02-02
発明の名称エネルギー利用システム及び管理装置
出願人ミサワホーム株式会社
代理人個人
主分類H02J 13/00 20060101AFI20250807BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】本発明の目的は、電力送電網が構築されていない社会でも、電気エネルギーを他の形態のエネルギーに変えて利用し合えるようにすることである。
【解決手段】エネルギー利用システムは複数の建物及び管理装置を備える。建物は燃料電池式発電装置及びカートリッジを有する。管理装置が、建物ごとに、燃料電池式発電装置がカートリッジの水素残量から発電可能な電力量の値を取得する取得処理と、建物における消費電力量の値を予測する予測処理と、を実行する。更に、管理装置は、取得処理により取得された発電可能な電力量の値と、予測処理により予測された消費電力量の値と、に基づいて、カートリッジの交換の有無を判定する判定処理を実行する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池式発電装置と、前記燃料電池式発電装置に使用される水素を貯留する少なくとも１つのカートリッジと、を有する複数の建物と、
前記建物ごとに、前記カートリッジの交換の有無を判定する管理装置と、を備えるエネルギー利用システムであって、
前記管理装置が、前記建物ごとに、
前記燃料電池式発電装置が前記カートリッジの水素残量から発電可能な電力量の値を取得する取得処理と、
前記建物における消費電力量の値を予測する予測処理と、
前記取得処理により取得された発電可能な電力量の値と、前記予測処理により予測された消費電力量の値と、に基づいて、少なくとも１つの前記カートリッジの交換の有無を判定する判定処理と、
を実行する
ことを特徴とするエネルギー利用システム。
続きを表示（約 2,800 文字）【請求項２】
燃料電池式発電装置と、前記燃料電池式発電装置に使用される水素を貯留する少なくとも１つのカートリッジと、自然エネルギー発電装置と、を有する複数の建物と、
前記建物ごとに、前記カートリッジの交換の有無を判定する管理装置と、を備えるエネルギー利用システムであって、
前記管理装置が、前記建物ごとに、
前記燃料電池式発電装置が前記カートリッジの水素残量から発電可能な電力量の値を取得する取得処理と、
前記建物における消費電力量の値を予測する第１予測処理と、
前記建物に電力を供給する自然エネルギー発電装置の発電電力量の値を予測する第２予測処理と、
前記取得処理により取得された発電可能な電力量の値と、前記第１予測処理により予測された消費電力量の値と、前記第２予測処理によって予測された発電電力量の値と、に基づいて、少なくとも１つの前記カートリッジの交換の有無を判定する判定処理と、
を実行する
ことを特徴とするエネルギー利用システム。
【請求項３】
燃料電池式発電装置と、前記燃料電池式発電装置に使用される水素を貯留する少なくとも１つのカートリッジと、充放電可能な少なくとも１つのバッテリーと、自然エネルギー発電装置と、を有する複数の建物と、
前記建物ごとに、前記カートリッジの交換の有無と、前記バッテリーの交換の有無とを判定する管理装置と、を備えるエネルギー利用システムであって、
前記管理装置が、前記建物ごとに、
前記バッテリーの残留電力量の値を取得する第１取得処理と、
前記燃料電池式発電装置が前記カートリッジの水素残量から発電可能な電力量の値を取得する第２取得処理と、
前記建物における消費電力量の値を予測する第１予測処理と、
前記建物に電力を供給する自然エネルギー発電装置の発電電力量の値を予測する第２予測処理と、
前記第１取得処理により取得された発電可能な電力量の値と、前記第２取得処理により取得された発電可能な電力量の値と、前記第１予測処理により予測された消費電力量の値と、前記第２予測処理によって予測された発電電力量の値と、に基づいて、少なくとも１つの前記カートリッジの交換の有無と、少なくとも１つの前記バッテリーの交換の有無とを判定する判定処理と、
を実行する
ことを特徴とするエネルギー利用システム。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のエネルギー利用システムにおいて、
前記管理装置が、前記第２予測処理において、前記建物が存在する地域の気象の将来推移を表す天気予報データに基づいて前記自然エネルギー発電装置の発電電力量の値を予測する
ことを特徴とするエネルギー利用システム。
【請求項５】
請求項４に記載のエネルギー利用システムにおいて、
前記管理装置が、前記第２予測処理において、過去の日々の太陽光発電パネルの発電電力、発電電力量、暦、気温及び天気を教師データとして機械学習された学習済みモデルに前記天気予報データを入力することによって、前記自然エネルギー発電装置である太陽光発電パネルの発電電力量の値を予測する
ことを特徴とするエネルギー利用システム。
【請求項６】
建物に電力を供給する燃料電池式発電装置に使用される水素を貯留するとともに前記建物にある少なくとも１つのカートリッジの交換の有無を判定する管理装置であって、
前記燃料電池式発電装置が前記カートリッジの水素残量から発電可能な電力量の値を取得する取得手段と、
前記建物における消費電力量の値を予測する予測手段と、
前記取得手段により取得された発電可能な電力量の値と、前記予測手段により予測された消費電力量の値と、に基づいて、少なくとも１つの前記カートリッジの交換の有無を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする管理装置。
【請求項７】
建物に電力を供給する燃料電池式発電装置に使用される水素を貯留するとともに前記建物にある少なくとも１つのカートリッジの交換の有無を判定する管理装置であって、
前記燃料電池式発電装置が前記カートリッジの水素残量から発電可能な電力量の値を取得する取得手段と、
前記建物における消費電力量の値を予測する第１予測手段と、
前記建物に電力を供給する自然エネルギー発電装置の発電電力量の値を予測する第２予測手段と、を更に備え、
前記取得手段により取得された発電可能な電力量の値と、前記第１予測手段により予測された消費電力量の値と、前記第２予測手段によって予測された発電電力量の値と、に基づいて、少なくとも１つの前記カートリッジの交換の有無を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする管理装置。
【請求項８】
建物に電力を供給する燃料電池式発電装置に使用される水素を貯留するとともに前記建物にある少なくとも１つのカートリッジの交換の有無と、前記建物にある充放電可能な少なくとも１つのバッテリーの交換の有無とを判定する管理装置であって、
前記バッテリーの残留電力量の値を取得する第１取得手段と、
前記燃料電池式発電装置が前記カートリッジの水素残量から発電可能な電力量の値を取得する第２取得手段と、
前記建物における消費電力量の値を予測する第１予測手段と、
前記建物に電力を供給する自然エネルギー発電装置の発電電力量の値を予測する第２予測手段と、
前記第１取得手段により取得された残留電力量の値と、前記第２取得手段により取得された発電可能な電力量の値と、前記第１予測手段により予測された消費電力量の値と、前記第２予測手段によって予測された発電電力量の値と、に基づいて、少なくとも１つの前記カートリッジの交換の有無と、少なくとも１つの前記バッテリーの交換の有無とを判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする管理装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の管理装置において、
前記第２予測手段が、前記建物が存在する地域の気象の将来推移を表す天気予報データに基づいて前記自然エネルギー発電装置の発電電力量の値を予測する
ことを特徴とする管理装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の管理装置において、
前記第２予測手段が、過去の日々の太陽光発電パネルの発電電力、発電電力量、暦、気温及び天気を教師データとして機械学習された学習済みモデルに前記天気予報データを入力することによって、前記自然エネルギー発電装置である太陽光発電パネルの発電電力量の値を予測する
ことを特徴とする管理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー利用システム及び管理装置に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、複数の建物、配送車及びデータセンターを備えるエネルギー輸送システムを開示する。各建物は太陽光発電装置及び蓄電池を有する。配送車は車両蓄電池を有する。配送車はこれら建物を巡回する。配送車が建物に到着した時、余剰エネルギーが建物の蓄電池から配送車の車両蓄電池に蓄えられるか、不足エネルギーが配送車の車両蓄電池から建物の蓄電池に蓄えられる。
【０００３】
ところで、電力送電網の構築には膨大な費用と時間が必要となることから、山岳地帯、離島又は森林地帯等のように、電力送電網が構築されていない地域では、オフグリッド社会の実現が望まれる。つまり、建物が電力送電網に繋がらず、各建物が電力会社に頼らずに電力を自給自足できるような社会の実現が望まれる。オフグリッド社会の実現のためには、自家発電装置が各建物に必要である。環境に与える負荷が軽減されるためには、太陽光エネルギー、風力、水力又は地熱のような自然エネルギーから電力を生成する自然エネルギー発電装置の利用が建物の自家発電装置に利用されることが好ましい。また、燃料電池式発電装置によって電力が生成される際には、二酸化炭素が発生しないことから、環境負荷の軽減のために燃料電池式発電装置が自家発電装置に利用されることが好ましい。但し、燃料電池式発電装置が自家発電装置に利用される場合、工場等の水素製造設備によって製造された水素を住宅に配送する必要がある。また、自家発電装置により生成された余剰電力が有効利用されるためには、余剰電力が各建物において蓄えられるように、バッテリーが各建物に設置されることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許５５６５３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電力送電網が構築されていないと、自家発電装置によって生成された余剰電力及びバッテリーの容量を超えた電力が他の建物に融通することができない。
そこで、本発明の目的は、電力送電網が構築されていない社会でも、電気エネルギーを他の形態のエネルギーに変えて利用できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下の括弧書きで示された参照符号は図１～図４において参照される。
【０００７】
請求項１によれば、
燃料電池式発電装置（２３）と、前記燃料電池式発電装置（２３）に使用される水素を貯留する少なくとも１つのカートリッジ（２０）と、を有する複数の建物（１０）と、
前記建物（１０）ごとに、前記カートリッジ（２０）の交換の有無を判定する管理装置（４０）と、を備えるエネルギー利用システムであって、
前記管理装置（４０）が、前記建物（１０）ごとに、
前記燃料電池式発電装置（２３）が前記カートリッジ（２０）の水素残量から発電可能な電力量の値（Ｗ２）を取得する取得処理と、
前記建物（１０）における消費電力量の値（Ｗ４）を予測する予測処理と、
前記取得処理により取得された発電可能な電力量の値（Ｗ２）と、前記予測処理により予測された消費電力量の値（Ｗ４）と、に基づいて、少なくとも１つの前記カートリッジ（２０）の交換の有無を判定する判定処理と、
を実行する
ことを特徴とするエネルギー利用システムが提供される。
【０００８】
請求項２によれば、
燃料電池式発電装置（２３）と、前記燃料電池式発電装置（２３）に使用される水素を貯留する少なくとも１つのカートリッジ（２０）と、自然エネルギー発電装置（２７）と、を有する複数の建物（１０）と、
前記建物（１０）ごとに、前記カートリッジ（２０）の交換の有無を判定する管理装置（４０）と、を備えるエネルギー利用システムであって、
前記管理装置（４０）が、前記建物（１０）ごとに、
前記燃料電池式発電装置（２３）が前記カートリッジ（２０）の水素残量から発電可能な電力量の値（Ｗ２）を取得する取得処理と、
前記建物（１０）における消費電力量の値（Ｗ４）を予測する第１予測処理と、
前記建物（１０）に電力を供給する自然エネルギー発電装置（２７）の発電電力量の値（Ｗ３）を予測する第２予測処理と、
前記取得処理により取得された発電可能な電力量の値（Ｗ２）と、前記第１予測処理により予測された消費電力量の値（Ｗ４）と、前記第２予測処理によって予測された発電電力量の値（Ｗ３）と、に基づいて、少なくとも１つの前記カートリッジ（２０）の交換の有無を判定する判定処理と、
を実行する
ことを特徴とするエネルギー利用システムが提供される。
【０００９】
請求項３によれば、
燃料電池式発電装置（２３）と、前記燃料電池式発電装置（２３）に使用される水素を貯留する少なくとも１つのカートリッジ（２０）と、充放電可能な少なくとも１つのバッテリー（３０）と、自然エネルギー発電装置（２７）と、を有する複数の建物（１０）と、
前記建物（１０）ごとに、前記カートリッジ（２０）の交換の有無と、前記バッテリー（３０）の交換の有無とを判定する管理装置（４０）と、を備えるエネルギー利用システムであって、
前記管理装置（４０）が、前記建物（１０）ごとに、
前記バッテリー（３０）の残留電力量の値（Ｗ１）を取得する第１取得処理と、
前記燃料電池式発電装置（２３）が前記カートリッジ（２０）の水素残量から発電可能な電力量の値（Ｗ２）を取得する第２取得処理と、
前記建物（１０）における消費電力量の値（Ｗ４）を予測する第１予測処理と、
前記建物（１０）に電力を供給する自然エネルギー発電装置（２７）の発電電力量の値（Ｗ３）を予測する第２予測処理と、
前記第１取得処理により取得された発電可能な電力量の値と、前記第２取得処理により取得された発電可能な電力量の値と、前記第１予測処理により予測された消費電力量の値と、前記第２予測処理によって予測された発電電力量の値と、に基づいて、少なくとも１つの前記カートリッジ（２０）の交換の有無と、少なくとも１つの前記バッテリー（３０）の交換の有無とを判定する判定処理と、
を実行する
ことを特徴とするエネルギー利用システムが提供される。
【００１０】
請求項４によれば、
請求項２又は３に記載のエネルギー利用システムにおいて、
前記管理装置（４０）が、前記第２予測処理において、前記建物（１０）が存在する地域の気象の将来推移を表す天気予報データに基づいて前記自然エネルギー発電装置（２７）の発電電力量の値（Ｗ３）を予測する
ことを特徴とするエネルギー利用システムが提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許