(57)【要約】【課題】  太陽電池を本来の電源装置と併用することで必要な電源装置の容量を軽減することができる電源供給システムを提供する。【解決手段】  太陽光を受けて発電を行う太陽電池モジュール部（１１）と、太陽電池モジュール部が発電した電力を充電する蓄電池部（１３）と、蓄電池部の充電及び放電を制御する充放電制御部（１２）と、蓄電池部とは独立して電力を供給する電源部（１４）と、蓄電池部からの電力および電源部から電力を受けて、蓄電池部の充電量に基づいて電力を供給する切換制御部（１５）をもつ電源供給システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を受けて発電を行う太陽電池モジュール部と、
前記太陽電池モジュール部が発電した電力を充電する蓄電池部と、
前記蓄電池部の充電及び放電を制御する充放電制御部と、
前記蓄電池部とは独立して、電力を供給する電源部と、
前記蓄電池部からの電力および前記電源部から電力を前記蓄電池部の充電量に基づいて切り替えて供給する切換制御部と、
を具備することを特徴とする電源供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽電池と電源部との複数の電源をもつ電源供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光発電を利用した電子機器等が多く開発され製造されてきている。このような電子機器等においては、太陽電池を電源として利用するだけでなく、太陽電池からの電力を充電するバッテリを併用する技術が知られている。
特許文献１は、移動体通信無線基地局システムの電源において、太陽電池と太陽電池からの電力を充電するバッテリとを電源として具えた通信装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５９５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の従来技術は、太陽電池と太陽電池からの電力を充電するバッテリを有しているが、基本的に太陽電池のみを電力源とするものであり、通常の電源装置と太陽電池（太陽電池バッテリを含む）を併用してどのように運用するかが判らないという問題がある。
【０００５】
本発明は、太陽電池を本来の電源装置と併用することで必要な電源装置の容量を軽減す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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決する一実施形態は、
太陽光を受けて発電を行う太陽電池モジュール部（１１）と、
前記太陽電池モジュール部が発電した電力を充電する蓄電池部（１３）と、
前記蓄電池部の充電及び放電を制御する充放電制御部（１２）と、
前記蓄電池部とは独立して、電力を供給する電源部（１４）と、
前記蓄電池部からの電力および前記電源部から電力を前記蓄電池部の充電量に基づいて切り替えて供給する切換制御部（１５）と、
を具備することを特徴とする電源供給システムである。
【発明の効果】
【０００７】
通常の電源装置だけでなく、太陽電池モジュールとこの蓄電池を用意して、蓄電池部と電源装置からの電力供給を、蓄電池部の充電量に基づいて並行または切り替えて供給することで、必要な電源装置の容量を従来よりも削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る電源供給システムの一例を示すブロック図。
【図２】通信装置への太陽電池の装着の一例を示す説明図。
【図３】通信装置への太陽電池の装着の他の一例を示す説明図。
【図４】当該電源供給システムの使用方法の一例を示すフローチャート。
【図５】当該電源供給システムの蓄電池放電カーブと負荷への電源供給の関係の一例を示すグラフ。
【図６】当該電源供給システムの蓄電池の時刻に応じた充放電の一例を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。  
図１は、本発明の一実施形態に係る電源供給システムの一例を示すブロック図、図２及び図３は、通信装置への太陽電池の装着の一例を示す説明図である。本発明に係る電源供給システムを備えた通信装置１は、図１に示すように、太陽光を受けて電力を発電する太陽電池モジュール１１と、太陽電池モジュール１１からの電力を充電する蓄電池１３と、太陽電池モジュール１１から蓄電池１３への充電および後段への放電を制御する充放電制御部１２と、太陽電池モジュール１１とは独立して電力を供給する電源設備１４と、蓄電池１３からの電力および電源設備１４から電力を受けてこれを切り替える切換制御部１５と、所定値の直流電流を他の値の直流電流に変換するＤＣＤＣコンバータ１６と、電力を受けて通信を行なう通信装置（負荷）１７と、太陽光量を検出するセンサー１８を有する。このような構成をもつ通信装置１は、一例として図２および図３に示す概観を有している。すなわち、図２のように、装置固定用ポール２１に接続された通信装置１７の一側面に太陽電池モジュール１１が設けられる。または、図３に示すように、専用の部材として太陽電池モジュール１１が装置固定用ポール２１に接続されて設けられる。
【００１０】
このような構成をもつ電力供給システムを具えた通信装置の充放電制御部１２および切換制御部１５による電力供給処理について、以下に図面を用いて詳細に説明する。図４は、当該電源供給システムの使用方法の一例を示すフローチャート、図５は、当該電源供給システムの蓄電池放電カーブと負荷への電源供給の関係の一例を示すグラフ、図６は、当該電源供給システムの蓄電池の時刻に応じた充放電の一例を示すタイミングチャートである。
【００１１】
通信装置１の充放電制御部１２および切換制御部１５は、図４乃至図６に示すように、負荷である通信装置１７に対して、以下のように電源供給を行う。すなわち、通信装置の電源をオンすることにより（ステップＳ１１）、切換制御部１５は、現在、電源設備１４が停電状態にあるかどうかを判断する（ステップＳ１２）。切換制御部１５は、現在、電源設備１４が停電状態にあると判断し、充放電制御部１２および切換制御部１５が、図４に示すように蓄電池１３の電位が『供給停止電圧Ｖａ以下』の状態にないと判断すれば（ステップＳ１５）、蓄電池のみからの電源の供給を継続すると共に（ステップＳ１６）、ステップＳ１２に進み、停電状態を監視し続ける。
【００１２】
しかし、充放電制御部１２および切換制御部１５が、蓄電池１３の電位が『供給停止電圧Ｖａ以下』の状態にあると判断すれば（ステップＳ１５）、通信装置１７への電源供給を行わず、電源が供給できない状態にあるとしてアラームを出す（ステップＳ１７）。
【００１３】
ステップＳ１２で、切換制御部１５が電源設備１４は停電ではないと判断すれば、充放電制御部１２は、蓄電池３の充電容量を確認し（ステップＳ１３）、蓄電池３の充電量が満充電量であれば（ステップＳ１４）、電源設備１４と蓄電池１３の両方による通信装置１７への電源供給を同時に行う（ステップＳ１８）。
【００１４】
しかし、ステップＳ１４で、充放電制御部１２が蓄電池３の充電量が満充電量ではないと判断した場合、充放電制御部１２は、蓄電池３の充電量は、停電時に必要な充電量を超えている（余剰充電量がある）かどうかを判断する（ステップＳ１９）。蓄電池３の充電量は、停電時に必要な充電量を超えている（余剰充電量がある）と判断すれば、電源設備１４と蓄電池１３の両方による通信装置１７への電源供給を行う（ステップＳ１８）。
【００１５】
ここで、余剰充電量とは、図６に示すように、
（余剰充電量）＝（太陽電池による蓄電池の総充電量）−（非常時バックアップ用に必要な充電量）で定義される。
しかし、ステップＳ１９で、充放電制御部１２は、蓄電池３の充電量は停電時に必要な充電量を超えていない（余剰充電量がない）と判断すれば、蓄電池３の電源は全く用いることなく、電源設備１４のみからの電源を通信装置１７に供給する（ステップＳ２０）。そして、蓄電池３は、放電することなく、太陽電池モジュール１１からの電力を充電する（ステップＳ２１）。充電の際に、非常時バックアップ用に必要な充電量は不可欠であるので、単に太陽電池モジュール１１から蓄電池１３に充電するだけではなく、太陽電池モジュール１１と電源設備１４からパラレルに蓄電池１３に充電することもよい。
【００１６】
以上の処理を纏めると、
（１）蓄電池の充電量＝満充電、または、（蓄電池充電量）＞（停電時必要充電量）の場合  
電源設備１４からの電源供給と、蓄電池３からの電源供給を同時に行う。  
ここで、「満充電」＝（停電時の必要充電量）＋（余剰充電量）である。  
（２）蓄電池の充電量≦停電時の必要充電量の場合  
電源設備１４のみから電源供給され、蓄電池３からの電源供給はない。  
蓄電池３は本充電モードで充電に専念する。  
（３）電源設備１４の停電時  
電源設備１４からの電源が停止するため、蓄電池３のみから電源供給を行う。  
蓄電池３が蓄電池供給停止電圧Ｖａとなるまでに電源設備１４の復旧を行う。
【００１７】
次に、充放電制御部１２の充放電の制御について図６を用いて説明する。  
充放電制御部１２は、センサー１８の検出に基づく日射時において、余剰充電量がない場合は本充電を行う。余剰充電量がある場合は、フロート充電を行う。フロート充電とは満充電になると電流が蓄電池３内の逃げ回路を通るようなり、蓄電池３の負担をゼロとして蓄電池３の寿命を最大限に引き延ばす充電方法である。  
非日射時、夜間等においては、充放電制御部１２は、余剰充電量がある場合は、放電を行う。  
また、電源設備１４が停電時は、蓄電池３のみによる電源供給を行う。  
図６の例では、ＡＭ６時〜ＰＭ６時まで、センサー１８の受光量に基づいて、太陽電池が動作可能な状態である場合に充電し、夜間に余剰充電量を負荷側に供給し、電源設備１４の負担を軽減することを一つの実施形態として示している。  
以上、図面を用いて詳細に説明したように、本発明の一実施形態である電源供給システムによれば、太陽電池と電源設備との併用を行うことで、電源設備の必要な電源容量の低減、および、停電時の自然エネルギーによる負荷稼動を可能とする。
【００１８】
以上記載した様々な実施形態は複数同時に実施することが可能であり、これらの記載により、当業者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００１９】
１…電源供給システムを備えた通信装置、１１…太陽電池モジュール、１２…充放電制御部、１３…蓄電池、１４…電源設備、１５…切換制御部、１６…ＤＣＤＣコンバータ、１７…通信装置（負荷）、１８…センサー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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