(57)【要約】【課題】低照度域から高照度域までの広い範囲にわたって、太陽光エネルギーをより効率良く利用することができる電源装置および電源制御方法を提供することを目的とする。【解決手段】電源装置は、太陽電池と、太陽電池の電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部が検出した電圧と、電圧閾値とを比較し、比較した結果に基づいて、太陽電池の開放電圧の所定の割合となる設定電圧を切り換える切換部と、設定電圧を最大電力点電圧に設定して、最大電力点追従制御を行うことで蓄電池に蓄電する制御部と、太陽電池の発電電力が制御部の制御によって蓄電される蓄電池と、を備える。【選択図】図１
2018151857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と、
前記太陽電池の電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出した前記電圧と、電圧閾値とを比較し、比較した結果に基づいて、前記太陽電池の開放電圧の所定の割合となる設定電圧を切り換える切換部と、
前記設定電圧を最大電力点電圧に設定して、最大電力点追従制御を行うことで蓄電池に蓄電する制御部と、
前記太陽電池の発電電力が前記制御部の制御によって蓄電される蓄電池と、
を備える電源装置。
【請求項２】
前記切換部は、前記制御部が前記太陽電池と当該制御部との接続を開放していないとき、前記太陽電池の電圧を取得し、
前記制御部は、計測タイミングのとき、前記太陽電池と自部との接続を開放して開放電圧を計測し、計測した前記開放電圧と前記設定電圧とに基づいて前記最大電力点追従制御を行う、請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記切換部は、
前記太陽電池の電圧値を、複数の抵抗器の接続を切り換えて分圧することで、第１の前記設定電圧と第２の前記設定電圧を切り換える、請求項１または請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記第１の設定電圧は、第１の照度のときの開放電圧に基づく電圧値であり、
前記第２の設定電圧は、第１の照度より照度の高い第１の照度のときの開放電圧に基づく電圧値である、請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
前記太陽電池は、色素増感太陽電池である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項６】
太陽電池によって発電された発電電力を蓄電池に蓄電して運用する電源装置における電源制御方法であって、
電圧検出部が、前記太陽電池の電圧を検出する電圧検出手順と、
切換部が、前記電圧検出手順によって検出された前記電圧と、電圧閾値とを比較し、比較した結果に基づいて、前記太陽電池の開放電圧の所定の割合となる設定電圧を切り換える切換手順と、
制御部が、前記設定電圧を最大電力点電圧に設定して、最大電力点追従制御を行うことで蓄電池に蓄電する制御手順と、
を含む電源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置および電源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境中から得られたエネルギーを蓄電し機器を動作させる環境発電に注目が集まっている。このような環境発電において得られる電力は環境に大きく依存するものの、発電される電力は、μＷ〜ｍＡオーダーの微弱である。このため、動作させたい機器への給電は限りなく効率よく行うことが必要になる。そこで、一般的には、自己消費の小さいＩＣ（集積回路）を選択するなど、ロスの少ない電源回路設計が必要とされている。
【０００３】
太陽電池で発電した電力を蓄電池や負荷へ電力供給する機器において、発電された電力を直接蓄電池や負荷に供給したり、電力変換機能を有する回路構成によって充電制御回路を介して蓄電池や負荷に給電する方法が用いられている。
例えば特許文献１には、低照度のときにＤＣ／ＤＣコンバータ（直流電圧−直流電圧変換器）を停止し、発電された電力を無変換で負荷に供給し、高照度のときにＤＣ／ＤＣコンバータをオン状態にして太陽電池の出力電力が最大となるように制御することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−４６４５７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、特許文献１に記載の技術では、低照度のとき太陽電池の出力電圧も低下をするため蓄電池の電圧を太陽電池の出力が下回ってしまうような場合、蓄電不可能な状態に陥ることがあった。また、特許文献１に記載の技術では、底照度のときＤＣ／ＤＣコンバータを介していないため電圧値が変動するので、蓄電池に効率良く蓄電できなかった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、低照度域から高照度域までの広い範囲にわたって、太陽光エネルギーをより効率良く利用することができる電源装置および電源制御方法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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る電源装置（１）は、太陽電池（１０）と、前記太陽電池の電圧を検出する電圧検出部（２０）と、前記電圧検出部が検出した前記電圧と、電圧閾値（Ｒｅｆ１）とを比較し、比較した結果に基づいて、前記太陽電池の開放電圧の所定の割合となる設定電圧（設定端子ＳＥＴの電圧）を切り換える切換部（切換部３０、比較部３１、スイッチ４０、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３）と、前記設定電圧を最大電力点電圧に設定して、最大電力点追従制御を行うことで蓄電池（６０）に蓄電する制御部（ＤＣ／ＤＣコンバータ５０）と、前記太陽電池の発電電力が前記制御部の制御によって蓄電される蓄電池（６０）と、を備える。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る電源装置において、前記切換部は、前記制御部が前記太陽電池と当該制御部との接続を開放していないとき、前記太陽電池の電圧を取得し、
前記制御部は、計測タイミングのとき、前記太陽電池と自部との接続を開放して開放電圧を計測し、計測した前記開放電圧と前記設定電圧とに基づいて前記最大電力点追従制御を行うようにしてもよい。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る電源装置において、前記切換部は、前記太陽電池の電圧値を、複数の抵抗器の接続を切り換えて分圧することで、第１の前記設定電圧と第２の前記設定電圧を切り換えるようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る電源装置において、前記第１の設定電圧は、第１の照度のときの開放電圧に基づく電圧値であり、前記第２の設定電圧は、第１の照度より照度の高い第１の照度のときの開放電圧に基づく電圧値であるようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明の一態様に係る電源装置において、前記太陽電池は、色素増感太陽電池であるようにしてもよい。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る電源制御方法は、太陽電池によって発電された発電電力を蓄電池に蓄電して運用する電源装置における電源制御方法であって、電圧検出部が、前記太陽電池の電圧を検出する電圧検出手順と、切換部が、前記電圧検出手順によって検出された前記電圧と、電圧閾値とを比較し、比較した結果に基づいて、前記太陽電池の開放電圧の所定の割合となる設定電圧を切り換える切換手順と、制御部が、前記設定電圧を最大電力点電圧に設定して、最大電力点追従制御を行うことで蓄電池に蓄電する制御手順と、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、低照度域から高照度域までの広い範囲にわたって、太陽光エネルギーをより効率良く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る電源装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る高照度の場合の電源装置の状態を示す図である。
【図３】太陽電池の最大電力点を説明するための図である。
【図４】従来技術に係る電源装置の構成例のブロック図である。
【図５】照度が２００ｌｕｘの場合の太陽電池における電圧対電流の特性例を示す図である。
【図６】照度が１０，０００ｌｕｘの場合の太陽電池における電圧対電流の特性例を示す図である。
【図７】白色ＬＥＤ光と疑似太陽光における照度対ＭＰＰＴの割合の特性例を示す図である。
【図８】本実施形態に係る電源装置が行う処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る電源装置１の構成例を示すブロック図である。電源装置１は、負荷に電力を供給して、この負荷を動作させる。
【００１６】
図１に示すように、電源装置１は、太陽電池１０、電圧検出部２０、切換部３０（切換部）、スイッチ４０（切換部）、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０（制御部）、蓄電池６０、抵抗Ｒ１（切換部）、抵抗Ｒ２（切換部）、および抵抗Ｒ３（切換部）を備えている。切換部３０は、比較部３１（切換部）を備える。
【００１７】
太陽電池１０の出力側は、電圧検出部２０を介して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の入力端子ＩＮと抵抗Ｒ１の一端に接続される。
電圧検出部２０は、検出電圧値の出力端子が切換部３０の入力側に接続される。
切換部３０は、切換出力端子がスイッチ４０の制御端子ＣＮＴに接続される。
スイッチ４０は、端子ａが抵抗Ｒ３の一端に接続され、端子ｂが抵抗Ｒ１の他端と抵抗Ｒ２の一端とＤＣ／ＤＣコンバータ５０の設定端子ＳＥＴに接続される。
抵抗Ｒ２は、他端が接地される。抵抗Ｒ３は、他端が接地される。
蓄電池６０の出力側は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の蓄電池接続端子に接続される。
【００１８】
太陽電池１０は、一般の太陽電池では十分な発電効率の得られない蛍光灯下などの光照度強度が低い（例えば１０［ｌｕｘ］）環境から、野外の太陽光下の光照度強度が高い（例えば１０万［ｌｕｘ］）環境まで、効率良く発電可能な例えば色素増感太陽電池である。
【００１９】
電圧検出部２０は、太陽電池１０が出力する電圧値Ｖ１を検出し、検出した電圧値Ｖ１を切換部３０へ出力する。
【００２０】
切換部３０は、電圧検出部２０が検出した電圧値Ｖ１と閾値電圧Ｒｅｆ１とを比較部３１が比較した結果に応じて、スイッチ４０を制御する。切換部３０は、電圧値Ｖ１が、閾値電圧Ｒｅｆ１未満の場合、スイッチ４０が開状態（オフ状態）になるように制御する。この場合は、照度が所定の照度未満の状態である。切換部３０は、電圧検出部２０が検出した電圧値Ｖ１が、閾値電圧Ｒｅｆ１以上の場合、スイッチ４０が閉状態（オン状態）になるように制御する。この場合は、照度が所定の照度以上の状態である。なお、切換部３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０が出力した計測信号が太陽電池１０を開放していないことを示す期間に、電圧検出部２０が検出した電圧値Ｖ１と閾値電圧Ｒｅｆ１とを比較部３１が比較した結果に応じて、スイッチ４０を制御するようにしてもよい。
【００２１】
比較部３１は、照度に応じて予め設定された所定の閾値電圧Ｒｅｆ１を記憶する。比較部３１は、電圧検出部２０が検出した電圧値Ｖ１と閾値電圧Ｒｅｆ１とを比較する。閾値電圧Ｒｅｆ１は、例えば１０，０００［ｌｕｘ］の照度のときの電圧値である。一例として、１０万［ｌｕｘ］のときの電圧値が約２．７［Ｖ］であれば、閾値電圧Ｒｅｆ１は、約２．１６［Ｖ］（＝２．７×８０％）である。
スイッチ４０は、切換部３０の制御に応じて、閉状態と開状態が切り替わる。
【００２２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、太陽電池１０から入力された直流の電圧を、直流の異なる電圧に変換し、変換した直流の電力を負荷に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、太陽電池１０から入力された直流の電圧を直流の電圧に変換し、変換した直流の電力を蓄電池６０に蓄電する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、所定の計測タイミング（例えば数十秒に一回）のとき、短時間（例えば２５６［ｍｓ］）、太陽電池１０とＤＣ／ＤＣコンバータ５０との接続を開放し、太陽電池１０の開放電圧を計測し、計測した開放電圧と設定端子ＳＥＴの電圧値（設定電圧）に基づいて、後述する最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ；Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｏｉｎｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）方式で制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、太陽電池１０の開放電圧を計測しているタイミングを示す開放信号を切換部３０へ出力するようにしてもよい。開放信号は、例えば電池を開放している期間がＨ（ハイ）レベルであり、それ以外の期間がＬ（ロー）レベルである。
【００２３】
蓄電池６０は、例えば容量が４０Ｆ（ファラド）のリチウムイオンキャパシタである。蓄電池６０には、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の制御によって、太陽電池１０によって発電された電力が蓄電される。
【００２４】
次に、照度が低い（低照度）の場合を、図１を参照しつつ説明する。
低照度とは、例えば１０，０００［ｌｕｘ］未満の照度である。この場合、太陽電池１０の開放電圧の電圧値Ｖ２は、電圧閾値Ｒｅｆ１未満である。このため、切換部３０は、スイッチ４０を開状態になるように制御する。
これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の設定端子ＳＥＴには、太陽電池１０の電圧が抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２によって分圧された次式（１）の電圧値が入力される。
【００２５】
【数１】
2018151857.tif 000003
【００２６】
次に、照度が高い（高照度）の場合を、図２を参照しつつ説明する。
図２は、本実施形態に係る高照度の場合の電源装置１の状態を示す図である。
高照度とは、例えば１０，０００［ｌｕｘ］以上の照度である。この場合、太陽電池１０の開放電圧の電圧値Ｖ２は、電圧閾値Ｒｅｆ１以上である。このため、切換部３０は、スイッチ４０を閉状態になるように制御する。
これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の設定端子ＳＥＴには、太陽電池１０の電圧が抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３によって分圧された次式（２）の電圧値が入力される。
【００２７】
【数２】
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【００２８】
ここで、太陽電池で発電された電力を有効に使用するための最大電力点について説明する。
図３は、太陽電池の最大電力点を説明するための図である。図３において、横軸は太陽電池の電圧、左の縦軸が電流、右の縦軸が電力である。波形ｇ１は、電圧対電流の変化である。波形ｇ２は、電圧対電力の変化である。
波形ｇ１に示すように、電圧が０のとき電流値がＩ１であり、電圧値がＶＭのとき電流値がＩ１より小さいＩ２であり、電圧値がＶＯのとき電流値が０である。
また、波形ｇ２に示すように、電圧が０のとき電力値が０であり、電圧値がＶＭのとき電力値がＰ１であり、電圧値がＶＯのとき電力値が０である。
電圧値ＶＯは、開放電圧であり、電圧値ＶＭは、最も大きな電力を発生することができる電圧、すなわち最大電力点電圧である。
なお、後述するように、図３に示した特性は、太陽電池に照射される照度によって変化する。同じ電圧であれば、照度が高くなるに従って電流値も大きくなる。また、照度の大きさに従って開放電圧も所定値まで大きくなる。
【００２９】
このように、太陽電池が発電した電力を最大限、有効に利用するためには、最大電力点電圧に制御する必要がある。
最大電力点電圧に制御する手法として、例えば山登り法などを用いた最大電力点追従制御方式が知られている。このような、ＭＰＰＴ方式の制御方法は、例えば太陽光発電システムのパワーコンディショナー等で用いられている。しかしながら、頻繁にＭＰＰＴ方式の制御を行う構成は、コストが高く、さらにＭＰＰＴ方式の制御で消費される電力も大きい。このため、本実施形態では、所定の時間毎（例えば数十秒に一回）に、開放電圧を計測し、計測した開放電圧と設定端子ＳＥＴの電圧に応じて、簡易的なＭＰＰＴ方式の制御を行う。
【００３０】
ここで、従来の電源装置における電源装置の動作例を説明する。
図４は、従来技術に係る電源装置９００の構成例のブロック図である。
図４に示すように、電源装置９００は、太陽電池９１０、ＤＣ／ＤＣコンバータ９５０、蓄電池９６０、抵抗Ｒ９０１、および抵抗Ｒ９０２を備えている。
【００３１】
太陽電池９１０は、例えば一般的なアモルファス太陽電池である。
ＤＣ／ＤＣコンバータ９５０は、太陽電池９１０が発電した電圧値を抵抗Ｒ９０１と抵抗９０２によって分圧された電圧値に応じて、太陽電池９１０が発電した電力を蓄電池９６０に蓄電する。なお、抵抗９０１と抵抗９０２によって、開放電圧の約８０％の電圧に分圧されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ９５０は、開放電圧を測定する。続けて、ＤＣ／ＤＣコンバータ９５０は、測定した開放電圧に対して、抵抗９０１と抵抗９０２の分圧で設定された電圧になるように、すなわち開放電圧の８０％になるように制御する。８０％に設定する理由は、最大電力点電圧が開放電圧の約８０％程度であるためである。
【００３２】
すなわち、従来の電源装置９００では、ＤＣ／ＤＣコンバータ９５０の外付け抵抗Ｒ９０１とＲ９０２の抵抗比によって、開放電圧の何％に制御するかを決定していた。アモルファス太陽電池は、一般に電灯下での使用に適しているが、例えば１０００［ｌｕｘ］を越える環境で使用されると、光劣化する。このため、従来の電源装置９００では、太陽電池９１０に照射される照度の範囲が限られていた。
このように、電源装置９００に使用される太陽電池９１０に照射される照度がほぼ一定である場合、従来のように開放電圧の８０％程度を最大電力点電圧に設定して運用すれば、太陽電池９１０によって発電された電力を、ある程度効率良く利用することができた。
【００３３】
しかしながら、エナジーハーベスト（環境発電）に電源装置１を用いる場合、低照度から高照度までの広い照度範囲での運用が望まれている。
このため、本実施形態の電源装置１では、広い照度にも対応できる色素増感太陽電池を太陽電池１０に用いている。色素増感太陽電池によって発電される電力を有効に使用するためには、最大電力点電圧の設定が重要である。しかしながら、最大電力点電圧は、図４、図５に示すように照度によって変化する。
【００３４】
図５は、照度が２００［ｌｕｘ］の場合の太陽電池１０における電圧対電流の特性例を示す図である。図６は、照度が１０，０００［ｌｕｘ］の場合の太陽電池１０における電圧対電流の特性例を示す図である。図５、図６において、横軸は電圧、縦軸は電流である。
図５に示すように、照度が２００［ｌｕｘ］の場合、開放電圧が約２２００［ｍＶ］であり、電圧が０Ｖのとき電流が約１３５［μＡ］である。そして、照度が２００［ｌｕｘ］の場合の最大電力点電圧は、約１７６０［ｍＶ］（＝２２００×８０％）である。
図６に示すように、照度が１０，０００［ｌｕｘ］の場合、開放電圧が約２７００［ｍＶ］であり、電圧が０Ｖのとき電流が約９４００［μＡ］である。そして、照度が１０，０００［ｌｕｘ］の場合の最大電力点電圧は、約２１６０［ｍＶ］（＝２７００×８０％）である。
【００３５】
図５、図６に示したように、照度によって、最大電力点電圧が異なっている。
このため、図４に示した従来の電源装置の場合は、高照度に合わせて抵抗Ｒ９０１と抵抗Ｒ９０２それぞれの値を設定した場合、低照度において最適な最大電力点電圧で運用できなくなる。逆に、低照度に合わせて抵抗Ｒ９０１と抵抗Ｒ９０２それぞれの値を設定した場合、高照度において最適な最大電力点電圧で運用できなくなる。従来の電源装置の場合、使用される環境によっては、照度の変化が少なく、かつ太陽電池が発電できる照度の範囲が狭かったため、図４に示したように所定の照度に合わせて抵抗Ｒ９０１と抵抗Ｒ９０２それぞれの値を設定しても、運用できる場合もあった。
【００３６】
しかしながら、エナジーハーベストでは、照明光から太陽光まで広い範囲の照度で有効に発電でき運用できるシステムが求められている。
このような要求に対して、本実施形態の電源装置１は、照明光から太陽光まで広い範囲の照度で有効に発電できる色素増感太陽電池を太陽電池１０に用いた。
そして、本実施形態では、検出した太陽電池１０の電圧に応じて、低照度のときに最大電力点電圧となるように設定した第１の設定電圧と、高照度のときに最大電力点電圧となるように設定した第２の設定電圧とをスイッチ４０で切り換えるようにした。すなわち、図１で示したように、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２で太陽電池１０の電圧Ｖ１が分圧される式（１）の電圧が、低照度用の第１の設定電圧（例えば１７６０［ｍＶ］）である。また、図２で示したように、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３で太陽電池１０の電圧Ｖ１が分圧される式（２）の電圧が、高照度用の第２の設定電圧（例えば２１６０［ｍＶ］）である。
【００３７】
次に、白色ＬＥＤ（発光ダイオード）光と疑似太陽光における照度対ＭＰＰＴの割合の特性例を説明する。
図７は、白色ＬＥＤ（発光ダイオード）光と疑似太陽光における照度対ＭＰＰＴの割合の特性例を示す図である。ＭＰＰＴの割合とは、開放電圧に対して最大電力点電圧の割合であり、１が１００％、０．８が９０％である。図７において、横軸は照度、縦軸はＭＰＰＴの割合（１が１００％）を示している。また、菱形が白色ＬＥＤ光、四角が疑似太陽光である。なお、各プロット点の開放電圧は、照度によって異なる。そして、最大電力点電圧は、照度によって異なる。このため、縦軸のＭＰＰＴの割合それぞれの値は、横軸の照度毎に最大電力点電圧と最大電圧を計測し、最大電力点電圧を最大電圧で除算して算出した値である。
【００３８】
図７に示すように、ＭＰＰＴの割合は、約４０００［ｌｕｘ］以下が約０．８（８０％）であり、約１０，０００［ｌｕｘ］以上で０．６５（６５％）である。
図７に示したように、一定照度の環境以外で電源装置１を用いる場合は、照度に応じて照度対ＭＰＰＴの割合が変換する。特に、低照度（数百［ｌｕｘ］）から高照度（数万［ｌｕｘ］）まで広い照度範囲で１つの太陽電池１０を用いる場合は、ＭＰＰＴの割合の設定を照度に応じて変化させた方が効率良く利用できる。このため、本実施形態では、照度に応じて設定端子ＳＥＴの電圧を切り換えるようにした。
【００３９】
例えば、電源装置１の設計者は、約２００［ｌｕｘ］と約１０，０００［ｌｕｘ］それぞれの開放電圧を設計時に計測する。電源装置１の設計者は、低照度、例えば約２００［ｌｕｘ］の最大電力点電圧を測定して、測定した最大電力点電圧を第１の設定電圧に設定する。電源装置１の設計者は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２による太陽電池の開放電圧の分圧が第１の設定電圧となる抵抗値に設定する。例えば、太陽電池の計測された電圧値Ｖ１の８０％になる抵抗値に設定する。
電源装置１の設計者は、高照度、例えば約１０，０００［ｌｕｘ］の最大電力点電圧を測定して、測定した最大電力点電圧を第２の設定電圧に設定する。電源装置１の設計者は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３による太陽電池の開放電圧の分圧が第２の設定電圧となる抵抗値に設定する。例えば、太陽電池の計測された電圧値Ｖ１の６５％になる抵抗値に設定する。
【００４０】
次に、電源装置１が行う処理手順例を説明する。
図８は、本実施形態に係る電源装置１が行う処理のフローチャートである。
（ステップＳ１）切換部３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０が出力する計測信号が太陽電池を開放していないことを示すとき、電圧検出部２０が検出した太陽電池１０の電圧値Ｖ１を取得する。
（ステップＳ２）比較部３１は、取得した電圧値Ｖ１を、電圧閾値Ｒｅｆ１と比較する。
【００４１】
（ステップＳ３）切換部３０は、比較部３１が比較した結果に応じて、電圧値Ｖ１が電圧閾値Ｒｅｆ１以上であるか否かを判別する。切換部３０は、電圧値Ｖ１が電圧閾値Ｒｅｆ１以上であると判別した場合（ステップＳ３；ＹＥＳ）、ステップＳ４の処理に進め、電圧値Ｖ１が電圧閾値Ｒｅｆ１未満であると判別した場合（ステップＳ３；ＮＯ）、ステップＳ５の処理に進める。
【００４２】
（ステップＳ４）切換部３０は、スイッチ４０をオン状態になるように制御する。すなわち、切換部３０は、スイッチ４０を高照度用の第２の設定電圧に切り換える。処理後、切換部３０は、ステップＳ６の処理に進める。
（ステップＳ５）切換部３０は、スイッチ４０をオフ状態になるように制御する。すなわち、切換部３０は、スイッチ４０を低照度用の第１の設定電圧に切り換える。処理後、切換部３０は、ステップＳ６の処理に進める。
【００４３】
（ステップＳ６）ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、計測タイミングのとき、短時間（例えば２５６［ｍｓ］）、太陽電池１０とＤＣ／ＤＣコンバータ５０との接続を開放し、太陽電池１０の開放電圧を計測する。続けて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、計測した開放電圧と設定端子ＳＥＴの電圧に基づいて、ＭＰＰＴ方式の制御を行う。処理後、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、ステップＳ１の処理に戻す。
【００４４】
電源装置１は、ステップＳ１〜ステップＳ６の処理を所定の時間毎に繰り返す。所定の時間は、電源装置１が電力を供給する負荷の消費電力に応じて設定するようにしてもよい。また、所定の時間は、電源装置１が設置される環境（照度、照度の変化の周期）に応じて設定するようにしてもよい。例えば、事務所等、利用される環境における照度の変化が予想される時間が予め分かっている環境では、照度が変化すると予測される時間帯に、例えば１分毎に電圧値を取得し、照度の変化が予測されない時間体に、例えば１時間毎に電圧値を取得するようにしてもよい。なお、処理を行う所定の時間は、予め定められた時刻であってもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、太陽電池１０の電圧を抵抗で分圧する例を説明したが、これに限られない。例えば、ツェナーダイオード等を用いて、低照度用の第１の設定電圧と、高照度用の第２の設定電圧を生成するようにしてもよい。
【００４６】
また、本実施形態では、低照度用の第１の設定電圧と、高照度用の第２の設定電圧の２つを切り換える例を説明したが、例えば３つ以上の設定電圧（例えば、低照度、中照度、高照度）に切り換えるようにしてもよい。この場合は、電圧閾値を２つ設定し、切換部３０が、第１の電圧閾値未満の場合に第１の設定電圧に切り換え、第１の電圧閾値以上かつ第２の電圧閾値未満の場合に第２の設定電圧に切り換え、第２の電圧閾値以上の場合に第３の設定電圧に切り換えるようにしてもよい。例えば、図７において、０〜２０，０００［ｌｕｘ］の区間、プロットした点（菱形または四角）毎に電圧閾値を設定して切り換えるようにしてもよい。
【００４７】
なお、本実施形態では、環境発電の一例として光を用い、発電素子の一例として太陽電池を用いる例を説明したが、これに限られない。太陽電池は、最大電力点電圧が環境によって変化する他の発電素子（例えば、振動、地熱等）であってもよい。
【００４８】
以上のように、本実施形態によれば、照度に応じた太陽電池の電圧値に基づいて、最大電力点電圧を設定する設定電圧を切り換えることで、低照度域から高照度域までの広い範囲にわたって、太陽光エネルギーをより効率良く利用することができる。
このように、照度に応じて設定電圧を切り換えることで、設定値を切り換えない場合と比較して、ベストケースで２倍程度、効率が良くなる。
【００４９】
なお、本発明における切換部３０、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の機能全て又は一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより切換部３０、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０が行う処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００５０】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…電源装置、１０…太陽電池、２０…電圧検出部、３０…切換部、３１…比較部、４０…スイッチ、５０…ＤＣ／ＤＣコンバータ、６０…蓄電池、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…抵抗、Ｖ１…検出された太陽電池の電圧値、Ｖ２…太陽電池の開放電圧
【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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【図７】
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【図８】
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