(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽電池からＬＥＤ照明への給電経路上の不要な電力損失をなくす。【解決手段】配電システムは、商用電源から交流電力を引き込む引込部ａ１と、太陽エネルギーに基づいて直流電力を出力する太陽光発電部ａ２と、太陽光発電部ａ２から出力される直流電力が入力されるとともに交流電力を出力する電力変換部ａ３と、引込部ａ１からの交流電力および電力変換部ａ３からの交流電力が入力されるとともに給電対象エリアａ４に交流電力を供給する交流分電部ａ５と、電力変換部ａ３から交流分電部ａ５に入力される交流電力が交流分電部ａ５から給電対象エリアａ４に供給される交流電力よりも過剰であるとき引込部ａ１を介して過剰電力を売電する売電部ａ６と、電力変換部ａ３から直接分岐させた直流電力を蓄電する蓄電部ａ７と、蓄電部ａ７からの直流電力を給電対象エリアａ４に供給する直流分電部ａ８と、を有する。【選択図】図１８
2011139558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源から交流電力を引き込む引込部と、
太陽エネルギーに基づいて直流電力を出力する太陽光発電部と、
前記太陽光発電部から出力される直流電力が入力されるとともに交流電力を出力する電力変換部と、
前記引込部からの交流電力および前記電力変換部からの交流電力が入力されるとともに給電対象エリアに交流電力を供給する交流分電部と、
前記電力変換部から前記交流分電部に入力される交流電力が前記交流分電部から前記給電対象エリアに供給される交流電力よりも過剰であるとき前記引込部を介して過剰電力を売電する売電部と、
前記電力変換部から直接分岐させた直流電力を蓄電する蓄電部と、
前記蓄電部からの直流電力を前記給電対象エリアに供給する直流分電部と、
を有することを特徴とする配電システム。
【請求項２】
前記直流分電部に接続されるＬＥＤ照明部を有することを特徴とする請求項１に記載の配電システム。
【請求項３】
前記交流分電部と前記直流分電部は、一つの分電盤として統合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の配電システム。
【請求項４】
商用電源に由来する交流電力が入力されるとともに前記直流分電部に直流電力を供給するためのＡＣ／ＤＣ変換部を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の配電システム。
【請求項５】
前記直流分電部には、前記蓄電部からの直流電力と前記ＡＣ／ＤＣ変換部からの直流電力が切り換えて供給されることを特徴とする請求項４に記載の配電システム。
【請求項６】
前記ＡＣ／ＤＣ変換部からの直流電力は、前記蓄電部への蓄電を介して前記直流分電部に供給されることを特徴とする請求項４に記載の配電システム。
【請求項７】
前記直流分電部には、前記蓄電部からの直流電力と前記電力変換部からの直流電力が切り換えて供給されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の配電システム。
【請求項８】
前記電力変換部は、前記太陽光発電部から出力される直流電力を効率的に利用するためのＤＣ／ＤＣ変換部と、前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部と、を有し、前記蓄電部には前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を分岐させることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の配電システム。
【請求項９】
商用電源から家庭用の交流電力を引き込む引込部と、
太陽エネルギーに基づいて直流電力を出力する太陽光発電部と、
前記太陽光発電部の出力に由来する直流電力を蓄電する蓄電部と、
前記蓄電部からの直流電力を給電対象エリアに供給する直流分電部と、
前記太陽光発電部から出力される直流電力が入力されるとともに交流電力を出力する電力変換部と、
前記太陽光発電部から出力される直流電力が前記直流分電部から前記給電対象エリアに供給される直流電力よりも過剰であるとき前記電力変換部から出力される交流電力を前記引込部から売電する売電部と、
を有することを特徴とする配電システム。
【請求項１０】
前記直流分電部に接続されるＬＥＤ照明部を有することを特徴とする請求項９に記載の配電システム。
【請求項１１】
前記電力変換部は、前記太陽光発電部から出力される直流電力を効率的に利用するためのＤＣ／ＤＣ変換部と、前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部と、を有し、前記蓄電部には前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を分岐させて供給することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の配電システム。
【請求項１２】
商用電源に由来する交流電力が入力されるとともに前記蓄電部に直流電力を供給するためのＡＣ／ＤＣ変換部を有することを特徴とする請求項９〜請求項１１のいずれかに記載の配電システム。
【請求項１３】
商用電源から家庭用の交流電力を引き込む引込部と、
太陽エネルギーに基づいて直流電力を出力する太陽光発電部と、
前記太陽光発電部から出力される直流電力が入力されるとともに交流電力を出力する電力変換部と、
前記引込部からの交流電力および前記電力変換部からの交流電力が入力されるとともに給電対象エリアに交流電力を供給する交流分電部と、
前記太陽光発電部に由来する直流電力を蓄電する蓄電部と、
前記蓄電部からの直流電力を前記給電対象エリアに供給する直流分電部と、
を有することを特徴とする配電システム。
【請求項１４】
前記直流分電部に接続されるＬＥＤ照明部を有することを特徴とする請求項１３に記載の配電システム。
【請求項１５】
前記蓄電部には、前記電力変換部から直接分岐させた直流電力が供給されることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の配電システム。
【請求項１６】
前記電力変換部は、前記太陽光発電部から出力される直流電力を効率的に利用するためのＤＣ／ＤＣ変換部と、前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部と、を有し、前記蓄電部には前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を分岐させて供給することを特徴とする請求項１５に記載の配電システム。
【請求項１７】
前記交流分電部と前記直流分電部は、一つの分電盤として統合されていることを特徴とする請求項１３〜請求項１６のいずれかに記載の配電システム。
【請求項１８】
商用電源に由来する交流電力が入力されるとともに前記蓄電部に直流電力を供給するためのＡＣ／ＤＣ変換部を有することを特徴とする請求項１３〜請求項１７のいずれかに記載の配電システム。
【請求項１９】
商用電源から家庭用の交流電力を引き込む引込部と、
太陽エネルギーに基づいて直流電力を出力する太陽光発電部と、
前記太陽光発電部から出力される直流電力が入力されるとともに交流電力を出力する電力変換部と、
前記引込部からの交流電力および前記電力変換部からの交流電力が入力されるとともに給電対象エリアに交流電力を供給する交流分電部と、
前記太陽光発電部に由来する直流電力を給電対象エリアに供給する直流分電部と、
を有することを特徴とする配電システム。
【請求項２０】
前記直流分電部に接続されるＬＥＤ照明部を有することを特徴とする請求項１８に記載の配電システム。
【請求項２１】
商用電源に由来する交流電力が入力されるとともに直流分電部に直流電力を供給するためのＡＣ／ＤＣ変換部を有することを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載の配電システム。
【請求項２２】
前記電力変換部は、前記太陽光発電部から出力される直流電力を効率的に利用するためのＤＣ／ＤＣ変換部と、前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部と、を有し、前記直流分電部には前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を分岐させて供給することを特徴とする請求項１９に記載の配電システム。
【請求項２３】
蓄電部を有し、前記太陽光発電部に由来する直流電力は前記蓄電部を介して前記直流分電部に供給されることを特徴とする請求項１９〜請求項２２のいずれかに記載の配電システム。
【請求項２４】
前記交流分電部と前記直流分電部は、一つの分電盤として統合されていることを特徴とする請求項１９〜請求項２３のいずれかに記載の配電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池で得られた直流電力を給電対象エリアに対して供給するための配電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２３は、配電システムの一従来例を示すブロック図である。図２３に示したように、本従来例の配電システムは、太陽電池Ｘ１と、ＤＣ昇圧部Ｘ２と、ＤＣ／ＡＣ変換部Ｘ３と、交流分電盤Ｘ４と、ＡＣ／ＤＣ変換部Ｘ５と、を有する。
【０００３】
本従来例の配電システムにおいて、太陽電池Ｘ１で生成された直流電力（例えば、ＤＣ１００〜２５０Ｖ）は、商用交流電源との系統連系に適合した交流電力（例えば、ＡＣ１００Ｖ／２００Ｖ）に変換された後、再び直流電力（例えば、ＤＣ４０Ｖ）に変換されて給電対象エリア内のＬＥＤ照明Ｘ６に供給される。
【０００４】
なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献１を挙げることができる。この特許文献１には、太陽電池モジュールで発電した電力と商用電源から供給された電力とを用いる配電システムにおいて、負荷に交流で電力を供給する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１８１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図２３に示した従来例の配電システムでは、太陽電池Ｘ１からＬＥＤ照明Ｘ６への給電経路上に、ＤＣ／ＡＣ変換部Ｘ３とＡＣ／ＤＣ変換部Ｘ５が存在していたため、不要な電力損失を生じるという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１の従来技術では、商用電源から供給された交流を一旦直流に変換した後、さらに交流に変換して負荷へ供給している。そのため、最終的に交流電力を使用するのに、一度交流から直流に変換するので、商用電源の効率を落としていた。
【０００８】
また、最近は照明としてＬＥＤ照明が使われ始めている。ＬＥＤ照明は直流で駆動するので、インバータで変換された交流を再度直流に変換する必要がある。太陽電池モジュールで発電された電力は直流電力であるため、これを一旦交流電力に変換して商用電源との系統連系を行う従来の配電システムでは、太陽光発電の効率を落とすことになっていた。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑み、太陽電池で得られた直流電力を給電対象エリアに対して効率的に供給することが可能な配電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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る配電システムは、商用電源から交流電力を引き込む引込部と、太陽エネルギーに基づいて直流電力を出力する太陽光発電部と、前記太陽光発電部から出力される直流電力が入力されるとともに交流電力を出力する電力変換部と、前記引込部からの交流電力および前記電力変換部からの交流電力が入力されるとともに給電対象エリアに交流電力を供給する交流分電部と、前記電力変換部から前記交流分電部に入力される交流電力が前記交流分電部から前記給電対象エリアに供給される交流電力よりも過剰であるとき前記引込部を介して過剰電力を売電する売電部と、前記電力変換部から直接分岐させた直流電力を蓄電する蓄電部と、前記蓄電部からの直流電力を前記給電対象エリアに供給する直流分電部と、を有する構成（第１の構成）とされている。
【００１１】
なお、上記第１の構成から成る配電システムは、前記直流分電部に接続されるＬＥＤ照明部を有する構成（第２の構成）にするとよい。
【００１２】
また、上記第１または第２の構成から成る配電システムにおいて、前記交流分電部と前記直流分電部は、一つの分電盤として統合されている構成（第３の構成）にするとよい。
【００１３】
また、上記第１〜第３いずれかの構成から成る配電システムは、商用電源に由来する交流電力が入力されるとともに前記直流分電部に直流電力を供給するためのＡＣ／ＤＣ変換部を有する構成（第４の構成）にするとよい。
【００１４】
また、上記第４の構成から成る配電システムにおいて、前記直流分電部には前記蓄電部からの直流電力と前記ＡＣ／ＤＣ変換部からの直流電力が切り換えて供給される構成（第５の構成）にするとよい。
【００１５】
また、上記第４の構成から成る配電システムにおいて、前記ＡＣ／ＤＣ変換部からの直流電力は、前記蓄電部への蓄電を介して前記直流分電部に供給される構成（第６の構成）にするとよい。
【００１６】
また、上記第１〜第６いずれかの構成から成る配電システムにおいて、前記直流分電部には、前記蓄電部からの直流電力と前記電力変換部からの直流電力が切り換えて供給される構成（第７の構成）にするとよい。
【００１７】
また、上記第１〜第７いずれかの構成から成る配電システムにおいて、前記電力変換部は、前記太陽光発電部から出力される直流電力を効率的に利用するためのＤＣ／ＤＣ変換部と、前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部を有し、前記蓄電部には前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を分岐させる構成（第８の構成）にするとよい。
【００１８】
また、本発明に係る配電システムは、商用電源から家庭用の交流電力を引き込む引込部と、太陽エネルギーに基づいて直流電力を出力する太陽光発電部と、前記太陽光発電部の出力に由来する直流電力を蓄電する蓄電部と、前記蓄電部からの直流電力を給電対象エリアに供給する直流分電部と、前記太陽光発電部から出力される直流電力が入力されるとともに交流電力を出力する電力変換部と、前記太陽光発電部から出力される直流電力が前記直流分電部から前記給電対象エリアに供給される直流電力よりも過剰であるとき前記電力変換部から出力される交流電力を前記引込部から売電する売電部と、を有する構成（第９の構成）とされている。
【００１９】
なお、上記第９の構成から成る配電システムは、前記直流分電部に接続されるＬＥＤ照明部を有する構成（第１０の構成）にするとよい。
【００２０】
また、上記第９ないしは第１０の構成から成る配電システムにおいて、前記電力変換部は、前記太陽光発電部から出力される直流電力を効率的に利用するためのＤＣ／ＤＣ変換部と、前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部と、を有し、前記蓄電部には前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を分岐させて供給する構成（第１１の構成）にするとよい。
【００２１】
また、上記第９〜第１１いずれかの構成から成る配電システムは、商用電源に由来する交流電力が入力されるとともに前記蓄電部に直流電力を供給するためのＡＣ／ＤＣ変換部を有する構成（第１２の構成）にするとよい。
【００２２】
また、本発明に係る配電システムは、商用電源から家庭用の交流電力を引き込む引込部と、太陽エネルギーに基づいて直流電力を出力する太陽光発電部と、前記太陽光発電部から出力される直流電力が入力されるとともに交流電力を出力する電力変換部と、前記引込部からの交流電力および前記電力変換部からの交流電力が入力されるとともに給電対象エリアに交流電力を供給する交流分電部と、前記太陽光発電部に由来する直流電力を蓄電する蓄電部と、前記蓄電部からの直流電力を前記給電対象エリアに供給する直流分電部と、を有する構成（第１３の構成）とされている。
【００２３】
なお、上記第１３の構成から成る配電システムは、前記直流分電部に接続されるＬＥＤ照明部を有する構成（第１４の構成）にするとよい。
【００２４】
また、上記第１３または第１４の構成から成る配電システムにおいて、前記蓄電部には前記電力変換部から直接分岐させた直流電力が供給される構成（第１５の構成）にするとよい。
【００２５】
また、上記第１５の構成から成る配電システムにおいて、前記電力変換部は、前記太陽光発電部から出力される直流電力を効率的に利用するためのＤＣ／ＤＣ変換部と、前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部とを有し、前記蓄電部には前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を分岐させて供給する構成（第１６の構成）にするとよい。
【００２６】
また、上記第１３〜第１６いずれかの構成から成る配電システムにおいて、前記交流分電部と前記直流分電部は、一つの分電盤として統合されている構成（第１７の構成）にするとよい。
【００２７】
また、上記第１３〜第１７いずれかの構成から成る配電システムは、商用電源に由来する交流電力が入力されるとともに前記蓄電部に直流電力を供給するためのＡＣ／ＤＣ変換部を有する構成（第１８の構成）にするとよい。
【００２８】
また、本発明に係る配電システムは、商用電源から家庭用の交流電力を引き込む引込部と、太陽エネルギーに基づいて直流電力を出力する太陽光発電部と、前記太陽光発電部から出力される直流電力が入力されるとともに交流電力を出力する電力変換部と、前記引込部からの交流電力および前記電力変換部からの交流電力が入力されるとともに給電対象エリアに交流電力を供給する交流分電部と、前記太陽光発電部に由来する直流電力を給電対象エリアに供給する直流分電部と、を有する構成（第１９の構成）とされている。
【００２９】
なお、上記第１９の構成から成る配電システムは、前記直流分電部に接続されるＬＥＤ照明部を有する構成（第２０の構成）にするとよい。
【００３０】
また、上記第１９または第２０の構成から成る配電システムは、商用電源に由来する交流電力が入力されるとともに直流分電部に直流電力を供給するためのＡＣ／ＤＣ変換部を有する構成（第２１の構成）にするとよい。
【００３１】
また、上記第１９の構成から成る配電システムにおいて、前記電力変換部は、前記太陽光発電部から出力される直流電力を効率的に利用するためのＤＣ／ＤＣ変換部と、前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部と、を有し、前記直流分電部には前記ＤＣ／ＤＣ変換部の出力を分岐させて供給する構成（第２２の構成）にするとよい。
【００３２】
また、上記第１９〜第２２いずれかの構成から成る配電システムは、蓄電部を有し、前記太陽光発電部に由来する直流電力は前記蓄電部を介して前記直流分電部に供給される構成（第２３の構成）にするとよい。
【００３３】
また、上記第１９〜第２３いずれかの構成から成る配電システムにおいて、前記交流分電部と前記直流分電部は、一つの分電盤として統合されている構成（第２４の構成）にするとよい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る配電システムであれば、太陽電池で得られた直流電力を給電対象エリアに対して効率的に供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る配電システムの概略構成を示すブロック図
【図２】配電システムの詳細構成（交流分電部５２よりも前段部分）を示す回路図
【図３Ａ】図１及び図２の丸付き数字１で示した第１ポイントから降圧部４１に直流電力を引き込む構成を示すブロック図
【図３Ｂ】図１及び図２の丸付き数字２で示した第２ポイントから降圧部４１に直流電力を引き込む構成を示すブロック図
【図３Ｃ】図１及び図２の丸付き数字３で示した第３ポイントから降圧部４１に直流電力を引き込む構成を示すブロック図
【図３Ｄ】図１及び図２の丸付き数字４で示した第４ポイントから降圧部４１に直流電力を引き込む構成を示すブロック図
【図４Ａ】降圧部４１の第１構成例（絶縁型）を示す回路図
【図４Ｂ】降圧部４１の第２構成例（非絶縁型）を示す回路図
【図５】蓄電部４２の第１構成例を示すブロック図
【図６】第１構成例の蓄電部４２の充電動作を説明するためのフローチャート
【図７】第１構成例の蓄電部４２の放電動作を説明するためのフローチャート
【図８】蓄電部４２の第２構成例を示すブロック図
【図９】第２構成例の蓄電部４２の充電動作を説明するためのフローチャート
【図１０】第２構成例の蓄電部４２の放電動作を説明するためのフローチャート
【図１１】第２構成例の蓄電部４２の充放電動作を示す一日のタイムチャート
【図１２】給電対象エリア６０に直流電力のみを供給する配電システムの一構成例を示すブロック図
【図１３】蓄電部４２の第３構成例を示すブロック図
【図１４】蓄電部４２の第４構成例を示すブロック図
【図１５】第４構成例の蓄電部４２の充電動作（夜間）を説明するためのフローチャート
【図１６】第４構成例の蓄電部４２の充電動作（昼間）を説明するためのフローチャート
【図１７】第４構成例の蓄電部４２の充放電動作を示す一日のタイムチャート
【図１８】本発明に係る配電システムの第１実施形態を示す機能ブロック図
【図１９】本発明に係る配電システムの第２実施形態を示す機能ブロック図
【図２０】本発明に係る配電システムの第３実施形態を示す機能ブロック図
【図２１】本発明に係る配電システムの第４実施形態を示す機能ブロック図
【図２２】本発明に係る配電システムの一変形例を示すブロック図
【図２３】配電システムの一従来例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、本発明に係る配電システムの概略構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本発明に係る配電システムは、太陽光発電部１０と、電源部２０と、第１給電経路３０と、第２給電経路４０と、分電盤５０と、を有し、太陽光発電部１０で得られた直流電力ないし商用交流電源から供給される交流電力を給電対象エリア６０に対して供給する。
【００３７】
太陽光発電部１０は、太陽電池１１と、昇圧箱１２と、接続箱１３とを有する。なお、本明細書中における「太陽電池」には、単一セルの太陽電池だけでなく、複数セルから成る太陽電池アレイも含まれる。太陽光発電部１０の構成及び動作については後述する。
【００３８】
電源部２０は、太陽光発電部１０から入力される直流電力、及び、商用交流電源から分電盤５０を介して入力される交流電力の少なくとも一方から複数系統の電源電圧（例えば第１給電経路３０の駆動に必要な電源電圧）を生成する。電源部２０の構成及び動作については後述する。
【００３９】
第１給電経路３０は、電力変換部３１と制御部３２を有し、太陽光発電部１０で生成された直流電力（例えば、ＤＣ１００〜３００Ｖ）を商用交流電源との系統連系に適合した交流電力（例えばＡＣ１００Ｖ／２００Ｖ）に変換して分電盤５０に出力する。なお、第１給電経路３０は、パワーコンディショナーと呼ばれる配電用機器（その多くは先述の電源部２０も含む）として市場に供給されており、本発明に係る配電システムにおいても、これを流用することができる。第１給電経路３０の構成及び動作については後述する。
【００４０】
第２給電経路４０は、降圧部４１と、蓄電部４２と、制御部４３とを有し、太陽光発電部１０で生成された直流電力を交流電力に変換することなく、分電盤５０（延いては給電対象エリア６０）に供給する。すなわち、第２給電経路４０には、ＤＣ／ＡＣ変換部とＡＣ／ＤＣ変換部が存在しないので、太陽光発電部１０から給電対象エリア６０への直流電力供給に際して、不要な電力損失を抑えることが可能となる。なお、降圧部４１に直流電力を引き込むためのポイントとしては、図１中の丸付き数字１〜４で示したポイントを候補として挙げることができる。第２給電経路４０の構成及び動作については後述する。
【００４１】
分電盤５０は、直流分電部５１と交流分電部５２を有し、太陽光発電部１０の発電電力ないし商用交流電源から入力される交流電力を給電対象エリア６０に引き込むための電気設備である。なお、太陽光発電部１０の発電電力が給電対象エリア６０の消費電力よりも大きい場合には、交流分電部５２を介して上記発電電力の余剰分を商用交流電源側に売電することが可能である。分電盤５０の構成及び動作については後述する。
【００４２】
給電対象エリア６０は、分電盤５０から直流電力の供給を受けて駆動されるＤＣ負荷の一つとして、ＬＥＤ照明６１を有する。
【００４３】
図２は、配電システムの詳細構成（特に、交流分電部５２よりも前段部分）を示す回路図である。
【００４４】
本構成例の配電システムにおいて、太陽電池１１は、複数（本図では３つ）の太陽電池パネルＡ１〜Ａ３を有する。
【００４５】
昇圧箱１２は、３つの太陽電池パネルＡ１〜Ａ３で各々生成される出力電圧を互いに等しい電圧レベルに昇圧して出力するものであり、電源回路Ｂ１〜Ｂ３と、昇圧回路Ｃ１〜Ｃ３と、制御回路Ｄ１と、を有して成る。
【００４６】
電源回路Ｂ１〜Ｂ３は、それぞれ、太陽電池パネルＡ１〜Ａ３で各々生成される出力電圧から昇圧回路Ｃ１〜Ｃ３の駆動部（図中では「Ｄｒｖ」と表記した回路ブロック要素）を動作させるための電源電圧を生成する回路である。なお、電源回路Ｂ１〜Ｂ３は、それぞれ、図２で示したように、トランスやフォトカプラを用いて入出力間を絶縁しながら、生成すべき電源電圧の帰還制御を行う形式とすればよい。また、電源回路Ｂ１〜Ｂ３は、それぞれ、図２で示したように、トランスの２次側巻線を複数設けておくことにより、必要に応じて複数系統の電源電圧を生成する構成とすればよい。
【００４７】
昇圧回路Ｃ１〜Ｃ３は、それぞれ、太陽電池パネルＡ１〜Ａ３で各々生成される出力電圧（例えば、太陽電池パネルＡ１ではＤＣ１００〜２５０Ｖ、太陽電池パネルＡ２及びＡ３ではＤＣ２５０〜４００Ｖ）を互いに等しい電圧レベル（例えば、ＤＣ２５０〜４００Ｖ）に昇圧して出力する回路である。なお、昇圧回路Ｃ１〜Ｃ３としては、図２で示したように、出力トランジスタ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタなど）のオン／オフ制御によってインダクタをスイッチング駆動することにより、所望の出力電圧を生成するスイッチングレギュレータを採用することができる。
【００４８】
制御回路Ｄ１は、太陽電池パネルＡ１〜Ａ３で各々生成される出力電圧（アレイ電圧）と、昇圧回路Ｃ１〜Ｃ３から各々出力される出力電圧と、をそれぞれ比較して、昇圧回路Ｃ１〜Ｃ３の各出力トランジスタを個別にＰＷＭ駆動するための制御信号を各々生成し、各制御信号を昇圧回路Ｃ１〜Ｃ３の各駆動部に送出する。
【００４９】
接続箱１３は、昇圧回路Ｃ１〜Ｃ３から各々出力される出力電圧を合成して出力する回路であり、図２で示したように、各々のアノードが昇圧回路Ｃ１〜Ｃ３の出力端に接続され、各々のカソードが共通接続された３つのダイオードＥ１〜Ｅ３から成るダイオードＯＲ回路を採用すればよい。
【００５０】
電源部２０は、接続箱１３を介して入力される直流電力、及び、商用交流電源から交流分電部５２を介して入力される交流電力の少なくとも一方から、電力変換部３１の駆動部（図２中では「Ｄｒｖ」と表記した回路ブロック要素）や制御部３２を動作させるための電源電圧（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、…）を生成する回路である。このように、電源部２０は、接続箱１３からの直流電力だけでなく、交流分電部５２からの交流電力を受け付けることが可能な構成とされているので、太陽光発電による電力供給が不十分な場合には、商用交流電源からの電力供給を受けて、制御部３２の動作を維持することが可能である。なお、電源部２０は、先出の電源回路Ｂ１〜Ｂ３と同様、図２で示したように、トランスやフォトカプラを用いて入出力間を絶縁しながら、生成すべき電源電圧（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、…）の帰還制御を行う形式とすればよい。
【００５１】
第１給電経路３０に設けられた電力変換部３１は、昇圧回路３１１と、ＤＣ／ＡＣ変換回路３１２と、切替回路３１３と、を有し、接続箱１３を介して入力される直流電力を商用交流電源との系統連系に適合した交流電力に変換して交流分電部５２に出力する。
【００５２】
昇圧回路３１１は、接続箱１３を介して入力される直流電力（例えばＤＣ２５０〜４００Ｖ）をさらに高い電圧レベル（例えばＤＣ４００〜６００Ｖ）まで昇圧して出力する。なお、昇圧回路３１１としては、先出の昇圧回路Ｃ１〜Ｃ３と同じく、図２で示したように、出力トランジスタ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタなど）のオン／オフ制御によってインダクタをスイッチング駆動することにより、所望の出力電圧を生成するスイッチングレギュレータを採用することができる。
【００５３】
ＤＣ／ＡＣ変換回路３１２は、昇圧回路３１１から入力される直流電力を商用交流電源との系統連系に適合した交流電力（例えばＡＣ１００Ｖ／２００Ｖ）に変換して交流分電盤５２に出力する。
【００５４】
切替回路３１３は、ＤＣ／ＡＣ変換回路３１２の出力端を交流分電部５２と導通させるか、自立負荷（図１では描写を省略）と導通させるかを切り替える。このような切替回路３１３を有する構成であれば、商用電源系統が異常状態（例えば停電状態）となったときに、ＤＣ／ＡＣ変換回路３１２の出力端を交流分電部５２から切り離すことで、太陽光発電によって生成された発電電力が商用電源系統に流れて、商用電源系統の異常状態（停電状態）を認識することができなくなるのを防ぐことが可能となる。また、このとき、ＤＣ／ＡＣ変換回路３１２の出力端を自立負荷と導通させることにより、太陽光発電によって生成された発電電力を自立負荷で消費させることができるので、急に負荷がゼロとなることを回避し、太陽光発電系統に対する過大電圧の印加を防止することが可能となる。
【００５５】
制御部３２は、図２で示したように、ＭＰＰＴ［Maximum Power Point Tracking］制御回路３２１と、出力制御回路３２２と、メモリ３２３と、を有して成る。
【００５６】
ＭＰＰＴ制御回路３２１は、昇圧回路３１１の入力電流及び入力電圧（すなわち、接続箱１３から入力される直流電力）と、昇圧回路３１１の出力電圧を各々検出し、太陽電池１１が常に最大出力で用いられるように、昇圧回路３１１の出力トランジスタをＰＷＭ駆動するための制御信号を生成して、これを昇圧回路３１１の駆動部に送出する。
【００５７】
出力制御回路３２２は、ＤＣ／ＡＣ変換回路３１２の出力電流及び出力電圧（すなわち電力変換部３１から出力される交流電力）を検出し、商用交流電源との系統連系に適合した交流電力（ＡＣ１００Ｖ／２００Ｖ）が得られるように、ＤＣ／ＡＣ変換回路３１２の各出力トランジスタを個別にＰＷＭ駆動するための制御信号を各々生成して、各制御信号をＤＣ／ＡＣ変換回路３１２の各駆動部に送出する。なお、出力制御回路３２２には、太陽電池１１の近傍に設置された温度センサ３３の出力信号（温度情報）も別途入力されており、これを反映した制御信号の生成が行われる。
【００５８】
また、上記したＭＰＰＴ制御回路３２１及び出力制御回路３２２と、電力変換部３１とを結ぶ複数の信号線は、いずれもフォトカプラ部３５を介して入出力間が絶縁処理されている。
【００５９】
メモリ３２３は、ＭＰＰＴ制御回路３２１によってモニタされた太陽電池１１の出力電力値を電子データとして格納する記憶手段である。なお、メモリ３２３に格納されている電子データは、表示部３４を用いて視覚的に出力される。
【００６０】
次に、降圧部４１に直流電力を引き込むためのポイント（図１及び図２の丸付き数字１〜４で示したポイント）について、図３Ａ〜図３Ｄを参照しながら具体的に説明する。
【００６１】
図３Ａは、図１及び図２の丸付き数字１で示した第１ポイント（昇圧回路３１１の出力端）から降圧部４１に直流電力を引き込む構成を示すブロック図である。このように、ＭＰＰＴ制御される昇圧回路３１１の出力端から降圧部４１に直流電力を引き込む構成であれば、日照量の影響を受けにくい直流電力（電力変動の小さい直流電力）を降圧部４１に引き込むことが可能となる。ただし、降圧部４１の入出力電圧差が比較的大きくなる点には留意すべきである。
【００６２】
図３Ｂは、図１及び図２の丸付き数字２で示した第２ポイント（昇圧箱１２に設けられた電源回路Ｂ１〜Ｂ３の出力端）から降圧部４１に直流電力を引き込む構成を示すブロック図である。この第２ポイントから直流電力を引き込む場合、電源回路Ｂ１〜Ｂ３には、それぞれトランスの２次側巻線を複数設けておき、各々の２次側巻線から出力される直流電力をダイオードＯＲ回路Ｆ１経由で降圧部４１に合成出力すればよい。このような構成とすることにより、図３Ａの構成に比べて、降圧部４１の入出力電圧差を小さく抑えることができるので、降圧部４１での変換効率を高めることができる。ただし、図３Ａの構成に比べて、その出力電力が日射量の影響を受けやすい点については留意すべきである。また、図３Ａの構成と異なり、太陽電池１１を常に最大出力で用いるためには、降圧部４１のＭＰＰＴ制御が別途必要となる点にも留意すべきである。なお、図１及び図２では丸付き数字を付したポイントを明示していないが、太陽電池１１から直接的に直流電力を引き込む場合にも、上記と同様の点に留意が必要である。
【００６３】
図３Ｃは、図１及び図２の丸付き数字３で示した第３ポイント（太陽光発電部１０の出力端）から降圧部４１に直流電力を引き込む構成を示すブロック図である。この第３ポイントから直流電力を引き込む構成であれば、図３Ｂの構成には及ばないものの、図３Ａの構成に比べれば、降圧部４１の入出力電圧差を小さく抑えることができるので、降圧部４１での変換効率を高めることができる。また、図３Ｂの構成と異なり、日射量の影響を受けにくい直流電力を降圧部４１に引き込むことも可能となる。ただし、図３Ａの構成と異なり、太陽電池１１を常に最大出力で用いるためには、図３Ｂの構成と同様、降圧部４１のＭＰＰＴ制御が別途必要となる点に留意すべきである。
【００６４】
図３Ｄは、図１及び図２の丸付き数字４で示した第４ポイント（電源部２０の出力端）から降圧部４１に直流電力を引き込む構成を示すブロック図である。この第４ポイントから直流電力を引き込む場合、電源部２０には、トランスの２次側巻線を複数設けておき、その一つから出力される直流電力を降圧部４１に引き込めばよい。このような構成とすることにより、トランスの巻線比を適宜設定することにより、図３Ｃの構成に比べて、降圧部４１の入出力電圧差を小さく抑えることができるので、降圧部４１での変換効率を高めることができる。また、図３Ｂの構成と異なり、日射量の影響を受けにくい直流電力を降圧部４１に引き込むことも可能となる。ただし、図３Ａの構成と異なり、太陽電池１１を常に最大出力で用いるためには、図３Ｂの構成と同様、降圧部４１のＭＰＰＴ制御が別途必要となる点に留意すべきである。
【００６５】
次に、降圧部４１の構成について、図４Ａ及び図４Ｂを参照しながら説明する。図４Ａ及び図４Ｂはそれぞれ、降圧部４１の一構成例を示す回路図である。なお、図４Ａの第１構成例では、降圧部４１として絶縁型のスイッチングレギュレータが用いられており、図４Ｂの第２構成例では、降圧部４１として非絶縁型のスイッチングレギュレータが用いられている。なお、先出の図３Ａで示した構成を採用する場合には、降圧部４１の入出力電圧差が大きくなる。そのため、降圧部４１としては、スイッチングトランジスタの耐圧を不要に高めずに済む第１構成例（図４Ａ）を採用することが望ましい。
【００６６】
次に、蓄電部４２の構成及び動作について説明する。図５は、蓄電部４２の第１構成例を示すブロック図である。本構成例の蓄電部４２は、蓄電池ＣＥＬＬと、ダイオードＤｉ１及びＤｉ２と、スイッチＳ１及びＳ２と、を有する。降圧部４１の出力端は、ダイオードＤｉ１のアノードに直接接続される一方、スイッチＳ１を介して蓄電池ＣＥＬＬの充電端にも接続されている。ダイオードＤｉ２のアノードは、スイッチＳ２を介して蓄電池ＣＥＬＬの放電端に接続されている。ダイオードＤｉ１及びＤｉ２のカソードは互いに接続されており、その接続ノードは、直流分電部５１の直流入力端に接続されている。スイッチＳ１及びＳ２は、制御部４３によってオン／オフ制御される。なお、図５では、先述の第１ポイント（第１給電経路３０に設けられた昇圧回路３１１の出力端）から降圧部４１に直流電力を引き込む構成が例示されている。
【００６７】
上記構成から成る蓄電部４２を介して直流電力の供給を受ける直流分電部５１は、ＤＣ／ＤＣ変換回路５１１と、ＡＣ／ＤＣ変換回路５１２と、セレクタ５１３と、を有する。ＤＣ／ＤＣ変換回路５１１は、セレクタ５１３から入力される直流電力をＤＣ／ＤＣ変換してＬＥＤ照明６１に供給する。ＡＣ／ＤＣ変換回路５１２は、交流分電部５２から入力される交流電力をＡＣ／ＤＣ変換してセレクタ５１３に出力する。セレクタ５１３は、第２給電経路４０から入力される直流電力とＡＣ／ＤＣ変換回路５１２から入力される直流電力のいずれか一方を選択してＤＣ／ＤＣ変換回路５１１に送出する。なお、セレクタ５１３は、制御部４３によって経路切替制御される。
【００６８】
図６は、第１構成例の蓄電部４２の充電動作を説明するためのフローチャートである。なお、本フローチャートに示した充電動作が開始されるためには、第２給電経路４０を介して供給される太陽光発電部１０の発電電力がシステムの消費電力（ＤＣ負荷の消費電力＋配電システム自身の消費電力）よりも大きいこと、すなわち、ＤＣ負荷を駆動してもなお、発電電力に余力があることが条件（以下、条件（１）と呼ぶ）となる。
【００６９】
上記の条件（１）が満たされている場合、ステップＳ１０１において、制御部４３は、スイッチＳ１をオンとし、スイッチＳ２をオフとする。このようなスイッチ制御により、蓄電池ＣＥＬＬの充電が開始される。また、このとき、制御部４３は、直流分電部５１に設けられたセレクタ５１３に対して、第２給電経路４０から入力される直流電力を選択してＤＣ／ＤＣ変換回路５１１に送出するように、経路切替制御信号を出力する。従って、ＬＥＤ照明６１は、降圧部４１からダイオードＤｉ１を介して出力される直流電力によって駆動される形となる。
【００７０】
ステップＳ１０２において、蓄電池ＣＥＬＬが満充電に達すると、ステップＳ１０３において、制御部４３は、第２蓄電池があるか否かの判定を行う。ここで、第２蓄電池があると判定された場合には、フローがステップＳ１０４に進められ、第２蓄電池の充電が開始される。一方、ステップＳ１０３において、第２蓄電池がないと判定された場合、若しくは、ステップＳ１０５において、第２蓄電池が満充電に達した場合には、フローがステップＳ１０６に進められ、充電動作が停止される。このとき、制御部４３は、スイッチＳ１及びＳ２をいずれもオフとする。なお、図５の第１構成例では、第２蓄電池が存在しないため、図６のフローチャートでは、ステップＳ１０３からステップＳ１０６へのスキップが生じる。
【００７１】
図７は、第１構成例の蓄電部４２の放電動作を説明するためのフローチャートである。なお、本フローチャートに示した放電動作が開始されるためには、第２給電経路４０を介して供給される太陽光発電部１０の発電電力がシステムの消費電力（ＤＣ負荷の消費電力＋配電システム自身の消費電力）以下となっており、かつ、蓄電池電力がシステムの消費電力（ＤＣ負荷の消費電力＋配電システム自身の消費電力）より大きいこと、すなわち、太陽光発電によるＤＣ負荷の駆動が不可能な状態において、蓄電池電力によるＤＣ負荷の駆動が可能な状態であることが条件（以下、条件（２）と呼ぶ）となる。
【００７２】
上記の条件（２）が満たされている場合、ステップＳ２０１において、制御部４３は、スイッチＳ１をオフとし、スイッチＳ２をオンとする。このようなスイッチ制御により、蓄電池ＣＥＬＬの放電が開始される。このとき、制御部４３は、直流分電部５１に設けられたセレクタ５１３に対して、第２給電経路４０から入力される直流電力を選択してＤＣ／ＤＣ変換回路５１１に送出するように、経路切替制御信号を出力する。従って、ＬＥＤ照明６１は、蓄電池ＣＥＬＬからダイオードＤｉ２を介して出力される直流電力によって駆動される形となる。
【００７３】
続くステップＳ２０２において、制御部４３は、蓄電池電力がシステムの消費電力（ＤＣ負荷の消費電力＋配電システム自身の消費電力）以下になったか否かの判定を行う。ここで、蓄電池電力がシステムの消費電力（ＤＣ負荷の消費電力＋配電システム自身の消費電力）以下になったと判定された場合には、フローがステップＳ２０３に進められ、蓄電池電力がシステムの消費電力以下になっていないと判定された場合には、フローがステップＳ２０１に戻される。
【００７４】
ステップＳ２０２において、蓄電池電力がシステムの消費電力（ＤＣ負荷の消費電力＋配電システム自身の消費電力）以下になったと判定され、フローがステップＳ２０３に進められた場合、制御部４３は、直流分電部５１に設けられたセレクタ５１３に対して、ＡＣ／ＤＣ変換回路５１２から入力される直流電力を選択してＤＣ／ＤＣ変換回路５１１に送出するように、経路切替制御信号を出力する。また、続くステップＳ２０４において、制御部４３は、スイッチＳ１及びＳ２をいずれもオフとする。このようなスイッチ制御により、蓄電池ＣＥＬＬの放電が停止される。従って、ＬＥＤ照明６１は、商用交流電源からの供給を受けて生成された直流電力によって駆動される形となる。
【００７５】
その後、ステップＳ２０５において、制御部４３は、太陽光発電部１０が発電中であるか否かの判定を行う。ここで、太陽光発電部１０が発電中であると判定された場合、フローはステップＳ２０６に進められて、蓄電池ＣＥＬＬの充電が開始される。ステップＳ２０６において、蓄電池ＣＥＬＬの充電が開始されると、ステップＳ２０７において、制御部４３は、先述の条件（２）が満たされているか否かの判定を行う。ここで、条件（２）が満たされていれば、フローはステップＳ２０１に戻されて、蓄電池ＣＥＬＬの放電が再開される。一方、条件（２）が満たされていなければ、フローはステップＳ２０６に戻されて、蓄電池ＣＥＬＬの充電が継続される。
【００７６】
図８は、蓄電部４２の第２構成例を示すブロック図である。本構成例の蓄電部４２は、第１蓄電池ＣＥＬＬ１と、第２蓄電池ＣＥＬＬ２と、ダイオードＤｉ１及びＤｉ２と、セレクタＳＥＬ１及びＳＥＬ２と、蓄電制御部ＣＴＲＬと、を有する。降圧部４１の出力端は、ダイオードＤｉ１のアノードに接続される一方、蓄電制御部ＣＴＲＬを介してセレクタＳＥＬ１の共通端にも接続されている。セレクタＳＥＬ１の第１選択端は、第１蓄電池ＣＥＬＬ１の充電端に接続されている。セレクタＳＥＬ２の第２選択端は、第２蓄電池ＣＥＬＬ２の充電端に接続されている。ダイオードＤｉ２のアノードは、セレクタＳＥＬ２の共通端に接続されている。セレクタＳＥＬ２の第１選択端は、第１蓄電池ＣＥＬＬ１の放電端に接続されている。セレクタＳＥＬ２の第２選択端は、第２蓄電池ＣＥＬＬ２の放電端に接続されている。セレクタＳＥＬ２の第３選択端は、フローティング状態とされている。ダイオードＤｉ１及びＤｉ２のカソードは互いに接続されており、その接続ノードは、直流分電部５１に設けられたセレクタ５１３の第２選択端に接続されている。セレクタ５１３の第１選択端は、ＡＣ／ＤＣ変換回路５１２の出力端に接続されている。セレクタ５１３の共通端は、ＤＣ／ＤＣ変換回路５１１の入力端に接続されている。セレクタＳＥＬ１及びＳＥＬ２、並びに、セレクタ５１３は、いずれも制御部４３によって経路切替制御される。なお、図８では明示されていないが、降圧部４１（延いては蓄電部４２）には、先述の第１ポイント（第１給電経路３０に設けられた昇圧回路３１１の出力端）から直流電力が引き込まれているものとする。また、図８では、ＤＣ／ＤＣ変換回路５１１から３系統（１２Ｖ系、２４Ｖ系、４８Ｖ系）の直流電力が出力される構成を例示したが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、その出力系統数は任意である。
【００７７】
図９は、第２構成例の蓄電部４２の充電動作を説明するためのフローチャートである。ステップＳ３０１において、制御部４３は、昇圧回路３１１から出力されるＤＣ昇圧後の電圧をモニタする。続くステップＳ３０２において、制御部４３は、モニタされたＤＣ昇圧後の電圧が所定値以上であるか否か、すなわち、太陽光発電が行われているか否かのチェックを行う。ここで、太陽光発電が行われていると判定された場合には、フローがステップＳ３０３に進められて、降圧部４１（ＤＣ供給用の降圧コンバータ）が起動される。一方、太陽光発電が行われていないと判定された場合には、フローがステップＳ３０１に戻されて、ＤＣ昇圧後の電圧チェックが継続される。
【００７８】
ステップＳ３０３にて降圧部４１が起動され、ステップＳ３０４にて第１蓄電池ＣＥＬＬ１の充電が開始された後、ステップＳ３０５において、制御部４３は、再び昇圧回路３１１から出力されるＤＣ昇圧後の電圧をモニタする。そして、続くステップＳ３０６において、制御部４３は、モニタされたＤＣ昇圧後の電圧がドロップしていないか否かの判定を行う。ここで、電圧ドロップが生じていると判定された場合には、フローがステップＳ３０７に進められて、第１蓄電池ＣＥＬＬ１の充電が停止され、続くステップＳ３０８において降圧部４１の動作が停止された後、フローはステップＳ３０１に戻される。一方、電圧ドロップが生じていないと判定された場合には、フローがステップＳ３０９に進められて第１蓄電池ＣＥＬＬ１の充電が継続される。このとき、ステップＳ３１０において、制御部４３は、第１蓄電池ＣＥＬＬ１が満充電に達したか否かを行う。ここで、第１蓄電池ＣＥＬＬ１が満充電に達したと判定された場合には、フローがステップＳ３１１に進められて、第２蓄電池ＣＥＬＬ２への切り替えが行われた後、フローはステップＳ３０５に戻される。一方、第１蓄電池ＣＥＬＬ１が満充電に達していないと判定された場合には、フローがステップＳ３０５に戻されて、第１蓄電池ＣＥＬＬ１の充電が継続される。
【００７９】
図１０は第２構成例の蓄電部４２の放電動作を説明するためのフローチャートである。なお、本フローチャートの開始時点における初期状態では、直流分電部５１のセレクタ５１３で第１選択端（ＡＣ給電側）が選択されているものとする。
【００８０】
ステップＳ４０１において、制御部４３は、昇圧回路３１１から出力されるＤＣ昇圧後の電圧をモニタする。続くステップＳ４０２において、制御部４３は、モニタされたＤＣ昇圧後の電圧が所定値以上であるか否か、すなわち、太陽光発電が行われているか否かのチェックを行う。ここで、太陽光発電が行われていると判定された場合には、フローがステップＳ４０３に進められ、降圧部４１（ＤＣ供給用の降圧コンバータ）が起動される。一方、太陽光発電が行われていないと判定された場合には、フローがステップＳ４０１に戻されて、ＤＣ昇圧後の電圧チェックが継続される。
【００８１】
ステップＳ４０３にて降圧部４１が起動された後、ステップＳ４０４において、制御部４３は、直流分電部５１のセレクタ５１３に対して第２選択端（ＤＣ給電側）を選択するように経路切替制御信号を出力する。これにより、ステップＳ４０５では、給電対象エリア６０に設けられたＤＣ負荷（例えばＬＥＤ照明６１）に対して、第２給電経路３０を介する直接的なＤＣ供給が開始される。すなわち、ＬＥＤ照明６１は、太陽光発電によって生成された直流電力によって直接駆動される形となる。
【００８２】
その後、ステップＳ４０６において、制御部４３は、直流分電部５１のＤＣ／ＤＣ変換回路５１１に入力される１次側電圧（すなわち、第２給電経路３０を介して直接入力されるＤＣ供給電圧）を測定する。そして、続くステップＳ４０７において、制御部４３は、モニタされたＤＣ供給電圧の低下が生じているか否か（より具体的には、ＤＣ供給電圧がその目標値から２０％低下しているか否か）の判定を行う。ここで、ＤＣ供給電圧の低下が生じていると判定された場合には、フローがステップ４０８に進められて、蓄電部４２の放電が開始される。一方、ＤＣ供給電圧の低下が生じていないと判定された場合には、フローがステップＳ４０６に戻されて、ＤＣ供給電圧の測定が継続される。
【００８３】
ステップＳ４０８で蓄電部４２の放電が開始された場合、続くステップＳ４０９において、制御部４３は、再び直流分電部５１のＤＣ／ＤＣ変換回路５１１に入力される１次側電圧を測定する。そして、続くステップＳ４１０において、制御部４３は、モニタされたＤＣ供給電圧の低下が生じているか否か（より具体的には、ＤＣ供給電圧がその目標値から２０％低下しているか否か）の判定を行う。ここで、ＤＣ供給電圧の低下が生じていると判定された場合には、フローがステップ４１１に進められて、蓄電部４２の放電が停止される。一方、ＤＣ供給電圧の低下が生じていないと判定された場合には、フローがステップＳ４０９に戻されて、ＤＣ供給電圧の測定が継続される。
【００８４】
ステップＳ４１１で蓄電部４２の放電が停止された場合、続くステップＳ４１２において、制御部４３は、直流分電部５１のセレクタ５１３に対して第１選択端（ＡＣ給電側）を選択するように経路切替制御信号を出力する。これにより、ステップＳ４１３では、給電対象エリア６０に設けられたＤＣ負荷（例えばＬＥＤ照明６１）に対して、ＡＣ／ＤＣ変換回路５１２を介するＤＣ供給が開始される。すなわち、ＬＥＤ照明６１は、商用交流電源からの供給を受けて生成された直流電力によって駆動される形となる。
【００８５】
図１１は、第２構成例の蓄電部４２の充放電動作を示す一日のタイムチャートであり、上から順に、時刻、日射量、ＤＣ負荷への給電モード、蓄電池の蓄電／放電モード、制御部４３による判定結果、直流分電切替状態（セレクタ５１３の経路切替状態）、蓄電部充電切替状態（セレクタＳＥＬ１の経路切替状態）、蓄電部放電切替状態（セレクタＳＥＬ２の経路切替状態）、及び、蓄電制御部ＣＴＲＬの動作状態が示されている。なお、制御部４３による判定結果として示されている丸付き数字（１）〜（４）については、それぞれ、（１）蓄電池容量、（２）太陽電池発電量、（３）直流系統電力量、並びに、（４）交流系統電力量を示している。
【００８６】
ＡＭ７：００以前（日の出前）には、日照量がゼロであるため、制御部４３による判定結果は、（１）＜（３）、（２）＜（３）となっている。このような判定結果から、太陽光発電は行われておらず、また、蓄電池容量も乏しいため、ＤＣ負荷に対して太陽光発電で得られた直流電力を供給する能力はない状態であることが分かる。従って、ＤＣ負荷への給電モードは「ＡＣ給電モード（ＡＣ→ＤＣ）」とされ、第１蓄電池ＣＥＬＬ１及び第２蓄電池ＣＥＬＬ２はいずれも放電停止状態とされる。すなわち、セレクタ５１３とセレクタＳＥＬ１では第１選択端が選択され、セレクタＳＥＬ２では第３選択端が選択され、蓄電制御部ＣＴＲＬでは蓄電動作が停止された状態となる。
【００８７】
ＡＭ７：００〜ＡＭ９：００の期間には、日の出と共に日射量が徐々に増大し始めて、制御部４３による判定結果は、（２）＞（４）、（２）＜（３）となっている。このような判定結果から、太陽光発電は行われているが、ＤＣ負荷に対して直流電力を直接供給する余裕はない状態（ＤＣ負荷に対して直流電力を直接供給してしまうと、商用交流電源との系統連系に必要な交流電力を維持することができなくなる状態）であることが分かる。このとき、ＤＣ負荷への給電モードは「ＡＣ給電モード（ＡＣ→ＤＣ）」に維持されたまま、蓄電制御部ＣＴＲＬによる第１蓄電池ＣＥＬＬ１への充電が開始される。
【００８８】
ＡＭ９：００〜ＰＭ４：００の期間には、日射量が十分に大きくなり、制御部４３による判定結果は、（２）＞（３）となっている。このような判定結果から、太陽光発電は十分に行われており、ＤＣ負荷に対して直流電力を直接供給する余裕がある状態（ＤＣ負荷に対して直流電力を直接供給しても、商用交流電源との系統連系に必要な交流電力を維持することができる状態）であることが分かる。従って、セレクタ５１３では第２選択端が選択され、ＤＣ負荷への給電モードが「太陽光給電モード（太陽光→ＤＣ）」に切り替えられる。なお、この期間中も第１蓄電池ＣＥＬＬ１への蓄電は継続される。そして、第１蓄電池ＣＥＬＬ１が満充電に達すると、セレクタＳＥＬ１では第２選択端が選択され、第２蓄電池ＣＥＬＬ２の蓄電が開始される。
【００８９】
ＰＭ４：００〜ＰＭ１０：００の期間には、夕暮れと共に日射量が徐々に減少して、ついには日射量がゼロとなる。このとき、制御部４３による判定結果は、（１）＞（３）、（２）＜（３）となる。このような判定結果から、太陽光発電によるＤＣ負荷の駆動はもはや不可能であるものの、第１蓄電池ＣＥＬＬ１（ないしは第２蓄電池ＣＥＬＬ２）の放電によるＤＣ負荷の駆動は可能であることが分かる。従って、ＤＣ負荷への給電モードは「蓄電池給電モード（蓄電池→ＤＣ）」とされ、第１蓄電池ＣＥＬＬ１（ないしは第２蓄電池ＣＥＬＬ２）が放電状態とされる。すなわち、セレクタ５１３では第２選択端が選択されたまま、セレクタＳＥＬ２では第１選択端（ないしは第２選択端）が選択される。なお、蓄電制御部ＣＴＲＬでは蓄電動作が停止された状態となる。
【００９０】
ＰＭ１０：００以後には、日照量がゼロであり、かつ、蓄電池容量も乏しくなるため、制御部４３による判定結果は、（１）＜（３）、（２）＜（３）となっている。このような判定結果から、太陽光発電は行われておらず、また、蓄電池容量も乏しいため、ＤＣ負荷に対して、太陽光発電で得られた直流電力を供給する能力はない状態であることが分かる。従って、ＤＣ負荷への給電モードは「ＡＣ給電モード（ＡＣ→ＤＣ）」とされ、第１蓄電池ＣＥＬＬ１と第２蓄電池ＣＥＬＬ２はいずれも放電停止状態とされる。すなわち、セレクタ５１３とセレクタＳＥＬ１では第１選択端が選択され、セレクタＳＥＬ２では第３選択端が選択される。なお、蓄電池容量（１）が蓄電池固有の放電限界値を下回った場合には、その時点で蓄電池の放電動作が継続不能となる点には留意が必要である。
【００９１】
なお、先出の図１や図５では、給電対象エリア６０に直流電力と交流電力の両方を供給する配電システムを例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、図１２に示すように、給電対象エリア６０に直流電力のみを供給する配電システムにも適用することが可能である。このような配電システムでは、商用交流電源から入力される交流電力を給電対象エリア６０に引き込む分電盤５０が不要となるため、単一の分電盤５０に直流分電部５１と交流分電部５２の両方を設けるという構成は成立しなくなる。そのため、図１２に示す配電システムでは、直流分電部５１と、交流引込部５２’（給電対象エリア６０への電力供給経路を有さず、ＡＣ／ＤＣ変換回路５１２への電力供給経路のみを有する回路ブロックであって、交流分電部５２の代替回路ブロックに相当）とが個別に設けられている。
【００９２】
図１３は蓄電部４２の第３構成例を示すブロック図である。本構成例の蓄電部４２は、蓄電池ＣＥＬＬと、セレクタＳ１’と、スイッチＳ２と、を有する。降圧部４１の出力端は、セレクタＳ１’の第１選択端に接続されている。セレクタＳ１’の第２選択端は、ＡＣ／ＤＣ変換回路５１２の出力端に接続されている。セレクタＳ１’の共通端は、蓄電池ＣＥＬＬの充電端にも続されている。蓄電池ＣＥＬＬの放電端は、直流分電部５１の直流入力端（セレクタ５１３の第２選択端）に接続されている。セレクタＳ１’は、制御部４３によって経路切替制御される。また、スイッチＳ２は、制御部４３によってオン／オフ制御される。なお、図１３では、先述の第１ポイント（第１給電経路３０に設けられた昇圧回路３１１の出力端）から降圧部４１に直流電力を引き込む構成が例示されている。
【００９３】
上記構成から成る蓄電部４２では、降圧部４１の直流出力が直流分電部５１に直接入力されず、蓄電池ＣＥＬＬの充電にのみ利用される。また、蓄電池ＣＥＬＬは、ＡＣ／ＤＣ変換回路５１２から出力される直流電力（すなわち、交流商用電源からの供給を受けて生成された直流電力）によっても充電することが可能である。従って、太陽光発電が十分に行われない場合でも、蓄電池ＣＥＬＬの充電を行うことが可能である。
【００９４】
図１４は蓄電部４２の第４構成例を示すブロック図である。本構成例の蓄電部４２は、先出の第２構成例（図８を参照）とほぼ同様の構成であり、ＡＣ／ＤＣ変換回路５１２と充電制御部ＣＴＲＬとの間に、スイッチＳＷを有する点に特徴を有している。なお、スイッチＳＷは、制御部４３によってオン／オフ制御される。また、制御部４３には、現在時刻を監視する時刻監視部（タイマ）４３１が設けられている。このような構成とすることにより、太陽光発電が十分に行われない夜間（特に、電気料金が割安な深夜）に、商用交流電源を利用して蓄電部４２の充電を行うことが可能となる。
【００９５】
図１５は、第４構成例の蓄電部４２の充電動作（夜間）を説明するためのフローチャートである。ステップＳ５０１において、制御部４３は現在時刻を確認し、続くステップＳ５０２において、夜間電力料金が適用される時刻であるか否かを判定する。ここで、夜間電力料金が適用される時刻であると判定された場合には、フローがステップＳ５０３に進められる。一方、夜間電力料金が適用される時刻ではないと判定された場合には、フローがステップＳ５０１に戻されて、現在時刻の確認処理が継続される。
【００９６】
ステップＳ５０２において、夜間電力料金が適用される時刻であると判定された場合、ステップＳ５０３において、制御部４３は、蓄電部４２の充電残量を確認し、続くステップＳ５０４において、蓄電電力が最大値の６０％を下回っているか否かの判定を行う。ここで、蓄電電力が最大値の６０％を下回っていると判定された場合には、フローがステップＳ５０５に進められて、蓄電部４２の充電が行われる。一方、蓄電電力が最大値の６０％を下回っていないと判定された場合には、フローがステップＳ５０８に進められて、蓄電部４２の放電が行われる。
【００９７】
ステップＳ５０５で蓄電部４２の充電が開始された後、ステップＳ５０６において、制御部４３は、蓄電部４２の第１蓄電池ＣＥＬＬ１が満充電に達したか否かの判定を行う。ここで、第１蓄電池ＣＥＬＬ１が満充電に達したと判定された場合には、フローがステップＳ５０７に進められて、第２蓄電池ＣＥＬＬ２への切り替えが行われた後、フローが再びステップＳ５０１に戻される。一方、第１蓄電池ＣＥＬＬ１が満充電に達したと判定されない場合には、第２蓄電池ＣＥＬＬ２への切り替えが行われることなく、フローが再びステップＳ５０１に戻される。
【００９８】
図１６は、第４構成例の蓄電部４２の充電動作（昼間）を説明するためのフローチャートである。ステップＳ６０１において、制御部４３は、昇圧回路３１１から出力されるＤＣ昇圧後の電圧をモニタする。続くステップＳ６０２において、制御部４３は、モニタされたＤＣ昇圧後の電圧が所定値以上であるか否か、すなわち、太陽光発電が行われているか否かのチェックを行う。ここで、太陽光発電が行われていると判定された場合には、フローがステップＳ６０３に進められて、降圧部４１（ＤＣ供給用の降圧コンバータ）が起動される。一方、太陽光発電が行われていないと判定された場合には、フローがステップＳ６０１に戻されて、ＤＣ昇圧後の電圧チェックが継続される。
【００９９】
ステップＳ６０３にて降圧部４１が起動された後、ステップＳ６０４において、制御部４３は、蓄電部４２の充電残量を確認し、続くステップＳ６０５において、蓄電電力が最大値の６０％を下回っているか否かの判定を行う。ここで、蓄電電力が最大値の６０％を下回っていると判定された場合には、フローがステップＳ６０６に進められて、蓄電部４２の充電が行われる。一方、蓄電電力が最大値の６０％を下回っていないと判定された場合には、フローがステップＳ６１１に進められて、蓄電部４２の放電が行われる。
【０１００】
ステップＳ６０６にて蓄電部４２の充電が開始された後、ステップＳ６０７において、制御部４３は、再び昇圧回路３１１から出力されるＤＣ昇圧後の電圧をモニタする。そして、続くステップＳ６０８において、制御部４３は、モニタされたＤＣ昇圧後の電圧がドロップしていないか否かの判定を行う。ここで、電圧ドロップが生じていると判定された場合には、フローがステップＳ６０９に進められて、蓄電部４２の充電が停止され、続くステップＳ６１０において降圧部４１の動作が停止された後、フローはステップＳ６０１に戻される。一方、電圧ドロップが生じていないと判定された場合には、フローがステップＳ６１２に進められて蓄電部４２の充電が継続される。このとき、ステップＳ６１３において、制御部４３は、蓄電部４２（ここでは第１蓄電池ＣＥＬＬ１とする）が満充電に達したか否かを行う。ここで、第１蓄電池ＣＥＬＬ１が満充電に達したと判定された場合には、フローがステップＳ６１４に進められて、第２蓄電池ＣＥＬＬ２への切り替えが行われた後、フローはステップＳ６０７に戻される。一方、第１蓄電池ＣＥＬＬ１が満充電に達していないと判定された場合には、フローがステップＳ６０７に戻されて、第１蓄電池ＣＥＬＬ１の充電が継続される。
【０１０１】
なお、第４構成例の蓄電部４２の放電動作については、第２構成例の蓄電部４２の放電動作（図１０を参照）と同様であるため、重複した説明は割愛する。
【０１０２】
図１７は、第４構成例の蓄電部４２の充放電動作を示す一日のタイムチャートであり、上から順に、時刻、日射量、時間帯に応じた電気料金、ＤＣ負荷への給電モード、蓄電池の蓄電／放電モード、制御部４３による判定結果、直流分電切替状態（セレクタ５１３の経路切替状態）、蓄電部充電切替状態（セレクタＳＥＬ１の経路切替状態）、蓄電部放電切替状態（セレクタＳＥＬ２の経路切替状態）、蓄電制御部ＣＴＲＬの動作状態、及び、蓄電部ＡＣ充電状態（スイッチＳＷのオン／オフ状態）が示されている。なお、制御部４３による判定結果として示されている丸付き数字（１）〜（５）については、それぞれ、（１）蓄電池容量、（２）太陽電池発電量、（３）直流系統電力量、（４）交流系統電力量、及び、（５）割安な夜間料金の適用有無（タイマで計時された現在時刻がＰＭ１１：００〜ＡＭ７：００に属しているか否か）を示している。
【０１０３】
ＡＭ７：００以前（日の出前）には、日照量がゼロであるため、制御部４３による判定結果は、（２）＜（３）となっている。このような判定結果から、ＤＣ負荷に対して太陽光発電で得られた直流電力を直接供給する能力はない状態であることが分かる。従って、ＤＣ負荷への給電モードは「ＡＣ給電モード（ＡＣ→ＤＣ）」とされ、第１蓄電池ＣＥＬＬ１及び第２蓄電池ＣＥＬＬ２はいずれも放電停止状態とされる。すなわち、セレクタ５１３では第１選択端が選択される。
【０１０４】
また、ＡＭ７：００以前には、深夜帯（ＰＭ１１：００〜ＡＭ７：００）における割安な夜間料金（通常料金２３．３〜３３．３７円／ｋＷｈに対して、夜間料金９．１７円／ｋＷｈ）の適用がある。従って、蓄電池の蓄電／放電モードは「ＡＣ蓄電モード」とされる。すなわち、スイッチＳＷがオンとされた状態で、蓄電制御部ＣＴＲＬでは蓄電動作が許可された状態となり、さらに、セレクタＳＥＬ１では第１選択端が選択され、セレクタＳＥＬ２では第３選択端が選択される。これにより、第１蓄電池ＣＥＬＬ１は、割安な夜間電力から生成される直流電力を積極的に利用して充電される形となる。
【０１０５】
ＡＭ７：００〜ＡＭ９：００の期間には、日の出と共に日射量が徐々に増大し始めて、制御部４３による判定結果は、（２）＞（４）、（２）＜（３）となっている。このような判定結果から、太陽光発電は行われているが、ＤＣ負荷に対して直流電力を直接供給する余裕はない状態（ＤＣ負荷に対して直流電力を直接供給してしまうと、商用交流電源との系統連系に必要な交流電力を維持することができなくなる状態）であることが分かる。一方、第１蓄電池ＣＥＬＬ１は、割安な夜間電力によって充電されているので、第１蓄電池ＣＥＬＬ１の放電によるＤＣ負荷の駆動は可能である。従って、ＤＣ負荷への給電モードは「蓄電池給電モード（蓄電池→ＤＣ）」とされ、第１蓄電池ＣＥＬＬ１が放電状態とされる。すなわち、セレクタ５１３では第２選択端が選択され、セレクタＳＥＬ１及びＳＥＬ２ではいずれも第１選択端が選択される。また、この時間帯には、太陽光発電で得られた直流電力で蓄電池を追加充電するよりも、これを交流電力に変換して商用電源系に売電する方が有利（売電価格：約５０円／ｋＷｈ）であるため、蓄電池のＡＣ充電動作は停止状態（蓄電制御部ＣＴＲＬ：蓄電停止、スイッチＳＷ：オフ）とされる。
【０１０６】
ＡＭ９：００〜ＰＭ４：００の期間には、日射量が十分に大きくなり、制御部４３による判定結果は、（２）＞（４）、及び、（２）＞（３）となっている。このような判定結果から、太陽光発電は十分に行われており、ＤＣ負荷に対して直流電力を直接供給する余裕がある状態（ＤＣ負荷に対して直流電力を直接供給しても、商用交流電源との系統連系に必要な交流電力を維持することができる状態）であることが分かる。従って、セレクタ５１３では第２選択端が選択され、ＤＣ負荷への給電モードが「太陽光給電モード（太陽光→ＤＣ）」に切り替えられる。なお、この期間中には、商用電源系への売電を行うとともに、第１蓄電池ＣＥＬＬ１への蓄電が並行して行われる。そして、第１蓄電池ＣＥＬＬ１が満充電に達すると、セレクタＳＥＬ１では第２選択端が選択され、第２蓄電池ＣＥＬＬ２の蓄電が開始される。
【０１０７】
ＰＭ４：００〜ＰＭ１０：００の期間には、夕暮れと共に日射量が徐々に減少して、ついには日射量がゼロとなる。このとき、制御部４３による判定結果は、（１）＞（３）、（２）＜（３）となる。このような判定結果から、太陽光発電によるＤＣ負荷の駆動はもはや不可能であるものの、第１蓄電池ＣＥＬＬ１（ないしは第２蓄電池ＣＥＬＬ２）の放電によるＤＣ負荷の駆動は可能であることが分かる。従って、ＤＣ負荷への給電モードは「蓄電池給電モード（蓄電池→ＤＣ）」とされ、第１蓄電池ＣＥＬＬ１（ないしは第２蓄電池ＣＥＬＬ２）が放電状態とされる。すなわち、セレクタ５１３では第２選択端が選択されたまま、セレクタＳＥＬ２では第１選択端（ないしは第２選択端）が選択され、蓄電制御部ＣＴＲＬでは蓄電動作が停止された状態となる。
【０１０８】
ＰＭ１０：００以後には、日照量がゼロであり、かつ、蓄電池容量も乏しくなるため、制御部４３による判定結果は、（１）＜（３）、（２）＜（３）となっている。このような判定結果から、太陽光発電は行われておらず、また、蓄電池容量も乏しいため、ＤＣ負荷に対して太陽光発電で得られた直流電力を直接供給する能力はない状態であることが分かる。従って、ＤＣ負荷への給電モードは「ＡＣ給電モード（ＡＣ→ＤＣ）」とされ、第１蓄電池ＣＥＬＬ１及び第２蓄電池ＣＥＬＬ２はいずれも放電停止状態とされる。すなわち、セレクタ５１３及びセレクタＳＥＬ１では第１選択端が選択され、セレクタＳＥＬ２では第３選択端が選択される。なお、蓄電池容量（１）が蓄電池固有の放電限界値を下回った場合には、その時点で蓄電池の放電動作が継続不能となる点には留意が必要である。
【０１０９】
ただし、ＰＭ１１：００以後には、深夜帯（ＰＭ１１：００〜ＡＭ７：００）における割安な夜間料金の適用がある。従って、蓄電池の蓄電／放電モードは「ＡＣ蓄電モード」とされる。すなわち、スイッチＳＷがオンとされた状態で、蓄電制御部ＣＴＲＬでは蓄電動作が許可された状態となり、さらに、セレクタＳＥＬ１では第１選択端が選択され、セレクタＳＥＬ２では第３選択端が選択される。これにより、第１蓄電池ＣＥＬＬ１は、割安な夜間電力から生成される直流電力を積極的に利用して充電される形となる。また、本図には示されていないが、第１蓄電池ＣＥＬＬ１が満充電に達した場合には、第１セレクタＳＥＬ１において第２選択端が選択され、第２蓄電池ＣＥＬＬ２の充電が行われる。
【０１１０】
次に、上記で説明した本発明に係る配電システムの構成要素について、別の観点からより概念的な機能ブロックとして説明する。
【０１１１】
図１８は、本発明に係る配電システムの第１実施形態を示す機能ブロック図である。図１８に示したように、第１実施形態の配電システムは、商用電源から交流電力を引き込む引込部ａ１と、太陽エネルギーに基づいて直流電力を出力する太陽光発電部ａ２と、太陽光発電部ａ２から出力される直流電力が入力されるとともに交流電力を出力する電力変換部ａ３と、引込部ａ１からの交流電力および電力変換部ａ３からの交流電力が入力されるとともに給電対象エリアａ４に交流電力を供給する交流分電部ａ５と、電力変換部ａ３から交流分電部ａ５に入力される交流電力が交流分電部ａ５から給電対象エリアａ４に供給される交流電力よりも過剰であるとき引込部ａ１を介して過剰電力を売電する売電部ａ６と、電力変換部ａ３から直接分岐させた直流電力を蓄電する蓄電部ａ７と、蓄電部ａ７からの直流電力を給電対象エリアａ４に供給する直流分電部ａ８とを有する構成とされている。このような構成とすることにより、太陽光発電部ａ２で得られた直流電力を給電対象エリアａ４に対して効率的に供給することが可能となる。また、第１実施形態の配電システムは、既存のソーラー売電システムに直流分電部ａ５や蓄電部ａ７を付加するだけで、容易に構築することが可能である。
【０１１２】
なお、第１実施形態の配電システムは、直流分電部ａ８に接続されるＬＥＤ照明部ａ９を有する構成にするとよい。このような構成とすることにより、太陽光発電で得られた直流電力を屋内照明用に有効利用することが可能となる。
【０１１３】
また、第１実施形態の配電システムにおいて、交流分電部ａ５と直流分電部ａ８は、一つの分電盤ａ１０として統合されている構成にするとよい。このような構成とすることにより、配電システムをシンプルに構築することが可能となる。
【０１１４】
また、第１実施形態の配電システムは、商用電源に由来する交流電力が入力されるとともに直流分電部ａ８に直流電力を供給するためのＡＣ／ＤＣ変換部ａ１１を有する構成にするとよい。このような構成とすることにより、太陽光発電が十分に行われない場合であっても、給電対象エリアａ４に支障なく直流電力の供給を継続することが可能となる。
【０１１５】
また、第１実施形態の配電システムにおいて、直流分電部ａ８には蓄電部ａ７からの直流電力とＡＣ／ＤＣ変換部ａ１１からの直流電力が切り換えて供給される構成にするとよい。このような構成とすることにより、太陽光発電で得られた直流電力を給電対象エリアａ４に供給するか、商用交流電源由来の直流電力を給電対象エリアａ４に供給するかを任意に選択することが可能となる。
【０１１６】
また、第１実施形態の配電システムにおいて、ＡＣ／ＤＣ変換部ａ１１からの直流電力は、蓄電部ａ７への蓄電を介して直流分電部ａ８に供給される構成としてもよい。このような構成とすることにより、太陽光発電が十分に行われない場合であっても、蓄電部ａ７の放電を行うことで、給電対象エリアａ４に支障なく直流電力の供給を継続することが可能となる。
【０１１７】
また、第１実施形態の配電システムは、切換部ａ１２を有し、直流分電部ａ８には、蓄電部ａ８からの直流電力と電力変換部ａ３からの直流電力が切り換えて供給される構成にするとよい。このような構成とすることにより、太陽光発電部ａ２で得られた直流電力と蓄電部ａ７に蓄えられた直流電力のいずれを給電対象エリアａ４に供給するかを任意に選択することが可能となる。
【０１１８】
また、第１実施形態の配電システムにおいて、電力変換部ａ３は、太陽光発電部ａ２から出力される直流電力を効率的に利用するためのＤＣ／ＤＣ変換部ａ３１と、ＤＣ／ＤＣ変換部ａ３１の出力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部ａ３２を有し、蓄電部ａ７にはＤＣ／ＤＣ変換部ａ３１の出力を分岐させる構成にするとよい。このような構成とすることにより、既存の配電システムの大幅な設計変更を要することなく、直流電力の直接供給経路を確保することが可能となる。
【０１１９】
図１９は、本発明に係る配電システムの第２実施形態を示す機能ブロック図である。図１９に示したように、第２実施形態の配電システムは、商用電源から家庭用の交流電力を引き込む引込部ｂ１と、太陽エネルギーに基づいて直流電力を出力する太陽光発電部ｂ２と、太陽光発電部ｂ２の出力に由来する直流電力を蓄電する蓄電部ｂ３と、蓄電部ｂ３からの直流電力を給電対象エリアｂ４に供給する直流分電部ｂ５と、太陽光発電部ｂ２から出力される直流電力が入力されるとともに交流電力を出力する電力変換部ｂ６と、太陽光発電部ｂ２から出力される直流電力が直流分電部ｂ５から給電対象エリアｂ４に供給される直流電力よりも過剰であるとき電力変換部ｂ６から出力される交流電力を引込部ｂ１から売電する売電部ｂ７とを有する構成とされている。このような構成とすることにより、先出の第１実施形態と同様、太陽光発電部ｂ２で得られた直流電力を給電対象エリアｂ４に対して効率的に供給することができる。また、第２実施形態の配電システムで示したように、本発明の適用対象は、給電対象エリアｂ４に対して直流電力供給のみを行う配電システムにも適用することが可能である。
【０１２０】
なお、第２実施形態の配電システムは、直流分電部ｂ５に接続されるＬＥＤ照明部ｂ８を有する構成にするとよい。このような構成とすることにより、太陽光発電部ｂ２で得られた直流電力を屋内照明用に有効利用することが可能となる。
【０１２１】
また、第２実施形態の配電システムにおいて、電力変換部ｂ６は、太陽光発電部ｂ２から出力される直流電力を効率的に利用するためのＤＣ／ＤＣ変換部ｂ６１と、ＤＣ／ＤＣ変換部ｂ６１の出力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部ｂ６２と、を有し、蓄電部ｂ３にはＤＣ／ＤＣ変換部ｂ６１の出力を分岐させて供給する構成にするとよい。このような構成とすることにより、既存の配電システムの大幅な設計変更を要することなく、直流電力の直接供給経路を確保することが可能となる。
【０１２２】
また、第２実施形態の配電システムは、商用電源に由来する交流電力が入力されるとともに蓄電部ｂ３に直流電力を供給するためのＡＣ／ＤＣ変換部ｂ９を有する構成にするとよい。このような構成とすることにより、太陽光発電が十分に行われない場合でも、給電対象エリアｂ４に支障なく直流電力の供給を継続することが可能となる。
【０１２３】
図２０は、本発明に係る配電システムの第３実施形態を示す機能ブロック図である。図２０に示したように、第３実施形態の配電システムは、商用電源から家庭用の交流電力を引き込む引込部ｃ１と、太陽エネルギーに基づいて直流電力を出力する太陽光発電部ｃ２と、太陽光発電部ｃ２から出力される直流電力が入力されるとともに交流電力を出力する電力変換部ｃ３と、引込部ｃ１からの交流電力および電力変換部ｃ３からの交流電力が入力されるとともに給電対象エリアｃ４に交流電力を供給する交流分電部ｃ５と、太陽光発電部ｃ２に由来する直流電力を蓄電する蓄電部ｃ６と、蓄電部ｃ６からの直流電力を給電対象エリアｃ４に供給する直流分電部ｃ７と、を有する構成とされている。このような構成とすることにより、先出の第１実施形態及び第２実施形態と同様、太陽光発電部ｃ２で得られた直流電力を給電対象エリアｃ４に対して効率的に供給することができる。また、第３実施形態の配電システムで示したように、本発明の適用対象は、商用交流電源系への売電機能を備えていない配電システムにも適用することが可能である。
【０１２４】
なお、第３実施形態の配電システムは、直流分電部ｃ７に接続されるＬＥＤ照明部ｃ８を有する構成にするとよい。このような構成とすることにより、太陽光発電部ｃ２で得られた直流電力を屋内照明用に有効利用することが可能となる。
【０１２５】
また、第３実施形態の配電システムにおいて、蓄電部ｃ６には電力変換部ｃ３から直接分岐させた直流電力が供給される構成にするとよい。このような構成とすることにより、太陽光発電部ｃ２で得られた直流電力によって効率よく蓄電部ｃ６の充電を行うことが可能となる。
【０１２６】
また、第３実施形態の配電システムにおいて、電力変換部ｃ３は、太陽光発電部ｃ２から出力される直流電力を効率的に利用するためのＤＣ／ＤＣ変換部ｃ３１と、ＤＣ／ＤＣ変換部ｃ３１の出力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部ｃ３２とを有し、蓄電部ｃ６にはＤＣ／ＤＣ変換部ｃ３１の出力を分岐させて供給する構成にするとよい。このような構成とすることにより、既存の配電システムの大幅な設計変更を要することなく、直流電力の直接供給経路を確保することが可能となる。
【０１２７】
また、第３実施形態の配電システムにおいて、交流分電部ｃ５と直流分電部ｃ７は、一つの分電盤ｃ９として統合されている構成にするとよい。このような構成とすることにより、配電システムをシンプルに構築することが可能となる。
【０１２８】
また、第３実施形態の配電システムは、商用電源に由来する交流電力が入力されるとともに蓄電部ｃ６に直流電力を供給するためのＡＣ／ＤＣ変換部ｃ１０を有する構成にするとよい。このような構成とすることにより、太陽光発電が十分に行われない場合であっても、給電対象エリアｃ４に支障なく直流電力の供給を継続することが可能となる。また、商用交流電力の料金が割安な時間帯が存在する場合には、その時間帯に蓄電部ｃ６を商用交流電力によって積極的に充電しておくことにより、日中に太陽光発電部ｃ２で得られる直流電力を蓄電部ｃ６の充電に当てる必要が少なくなるので、日中の電力料金を削減することが可能となり、さらには、日中の売電によって利益を上げることも可能となる。
【０１２９】
図２１は、本発明に係る配電システムの第４実施形態を示す機能ブロック図である。図２１に示したように、第４実施形態の配電システムは、商用電源から家庭用の交流電力を引き込む引込部ｄ１と、太陽エネルギーに基づいて直流電力を出力する太陽光発電部ｄ２と、太陽光発電部ｄ２から出力される直流電力が入力されるとともに交流電力を出力する電力変換部ｄ３と、引込部ｄ１からの交流電力および電力変換部ｄ３からの交流電力が入力されるとともに給電対象エリアｄ４に交流電力を供給する交流分電部ｄ５と、太陽光発電部ｄ２に由来する直流電力を給電対象エリアｄ４に供給する直流分電部ｄ６と、を有する構成とされている。このような構成とすることにより、先出の第１実施形態〜第３実施形態と同様、太陽光発電部ｄ２で得られた直流電力を給電対象エリアｄ４に対して効率的に供給することができる。また、第４実施形態の配電システムで示したように、本発明の適用対象は、太陽光発電部ｄ２で得られた直流電力の蓄電機能を備えていない配電システムにも適用することが可能である。
【０１３０】
なお、第４実施形態の配電システムは、直流分電部ｄ６に接続されるＬＥＤ照明部ｄ７を有する構成にするとよい。このような構成とすることにより、太陽光発電部ｄ２で得られた直流電力を屋内照明用に有効利用することが可能となる。
【０１３１】
また、第４実施形態の配電システムは、商用電源に由来する交流電力が入力されるとともに直流分電部ｄ６に直流電力を供給するためのＡＣ／ＤＣ変換部ｄ８を有する構成にするとよい。このような構成とすることにより、太陽光発電が十分に行われない場合であっても、給電対象エリアｄ４に支障なく直流電力の供給を継続することが可能となる。
【０１３２】
また、第４実施形態の配電システムにおいて、電力変換部ｄ３は、太陽光発電部ｄ２から出力される直流電力を効率的に利用するためのＤＣ／ＤＣ変換部ｄ３１と、ＤＣ／ＤＣ変換部ｄ３１の出力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部ｄ３２と、を有し、直流分電部ｄ６にはＤＣ／ＤＣ変換部ｄ３１の出力を分岐させて供給する構成にするとよい。このような構成とすることにより、既存の配電システムの大幅な設計変更を要することなく、直流電力の直接供給経路を確保することが可能となる。
【０１３３】
また、第４実施形態の配電システムは、蓄電部ｄ９を有し、太陽光発電部ｄ２に由来する直流電力は蓄電部ｄ９を介して直流分電部ｄ６に供給される構成にするとよい。このような構成とすることにより、太陽光発電が十分に行われない場合であっても、蓄電部ｄ９の放電を行うことで、給電対象エリアｄ４に支障なく直流電力の供給を継続することが可能となる。
【０１３４】
また、第４実施形態の配電システムにおいて、交流分電部ｄ５と直流分電部ｄ６は、一つの分電盤ｄ１０として統合されている構成にするとよい。このような構成とすることにより、配電システムをシンプルに構築することが可能となる。
【０１３５】
なお、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
【０１３６】
例えば、先出の図１及び図２では、昇圧回路Ｃ１〜Ｃ３から各々出力される出力電圧を接続箱１３で合成し、この接続箱１３から出力される直流電力（例えばＤＣ２５０〜４００Ｖ）を昇圧回路３１１でさらに高い電圧レベル（例えばＤＣ４００〜６００Ｖ）まで昇圧する構成を例示して説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、図２２に示すように、昇圧回路Ｃ１〜Ｃ３の各々にフォトカプラＧ１〜Ｇ３を介してＭＰＰＴ制御回路Ｈ１〜Ｈ３を接続することにより、それぞれの出力電圧がいずれもＤＣ／ＡＣ変換回路３１２への入力に適した電圧レベルとなるように制御した上で、昇圧回路Ｃ１〜Ｃ３の各出力端子をいずれもＤＣ／ＡＣ変換回路３１２の入力端子に直接接続した構成としてもよい。このような構成とすることにより、図１及び図２で示した接続箱１３や昇圧回路３１１を取り除くことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明に係る配電システムは、太陽電池で得られた直流電力を給電対象エリアに供給するための手段として好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０１３８】
１０    太陽光発電部
１１    太陽電池
１２    昇圧箱
１３    接続箱
２０    電源部
３０    第１給電経路
３１    電力変換部
３１１    昇圧回路
３１２    ＤＣ／ＡＣ変換回路
３１３    切替回路
３２    制御部
３２１    ＭＰＰＴ制御回路
３２２    出力制御回路
３２３    メモリ
３３    温度センサ
３４    表示部
３５    フォトカプラ
４０    第２給電経路
４１    降圧部
４２    蓄電部
４３    制御部
５０    分電盤
５１    直流分電部
５１１    ＤＣ／ＤＣ変換回路
５１２    ＡＣ／ＤＣ変換回路
５１３    セレクタ
５２    交流分電部
５２’    交流引込部
６０    給電対象エリア
６１    ＬＥＤ照明
Ａ１〜Ａ３    太陽電池パネル
Ｂ１〜Ｂ３    電源回路
Ｃ１〜Ｃ３    昇圧回路
Ｄ１    制御回路
Ｅ１〜Ｅ３    ダイオード
Ｆ１    ダイオードＯＲ回路
Ｇ１〜Ｇ３    フォトカプラ
Ｈ１〜Ｈ３    ＭＰＰＴ制御回路
ＣＥＬＬ、ＣＥＬＬ１、ＣＥＬＬ２    蓄電池、第１蓄電池、第２蓄電池
Ｄｉ１、Ｄｉ２    ダイオード
Ｓ１、Ｓ２、ＳＷ    スイッチ
Ｓ１’、ＳＥＬ１、ＳＥＬ２    セレクタ
ＣＴＲＬ    充電制御部
ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１    引込部
ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２    太陽光発電部
ａ３、ｂ６、ｃ３、ｄ３    電力変換部
ａ３１、ｂ６１、ｃ３１、ｄ３１    ＤＣ／ＤＣ変換部
ａ３２、ｂ６２、ｃ３２、ｄ３２    ＤＣ／ＡＣ変換部
ａ４、ｂ４、ｃ４、ｄ４  給電対象エリア
ａ５、ｃ５、ｄ５    交流分電部
ａ６、ｂ７    売電部
ａ７、ｂ３、ｃ６、ｄ９    蓄電部
ａ８、ｂ５、ｃ７、ｄ６    直流分電部
ａ９、ｂ８、ｃ８、ｄ７    ＬＥＤ照明部
ａ１０、ｃ９、ｄ１０    分電盤
ａ１１、ｂ９、ｃ１０、ｄ８    ＡＣ／ＤＣ変換部
ａ１２    切換部
【図１】
2011139558.tif 000003
【図２】
2011139558.tif 000004
【図３Ａ】
2011139558.tif 000005
【図３Ｂ】
2011139558.tif 000006
【図３Ｃ】
2011139558.tif 000007
【図３Ｄ】
2011139558.tif 000008
【図４Ａ】
2011139558.tif 000009
【図４Ｂ】
2011139558.tif 000010
【図５】
2011139558.tif 000011
【図６】
2011139558.tif 000012
【図７】
2011139558.tif 000013
【図８】
2011139558.tif 000014
【図９】
2011139558.tif 000015
【図１０】
2011139558.tif 000016
【図１１】
2011139558.tif 000017
【図１２】
2011139558.tif 000018
【図１３】
2011139558.tif 000019
【図１４】
2011139558.tif 000020
【図１５】
2011139558.tif 000021
【図１６】
2011139558.tif 000022
【図１７】
2011139558.tif 000023
【図１８】
2011139558.tif 000024
【図１９】
2011139558.tif 000025
【図２０】
2011139558.tif 000026
【図２１】
2011139558.tif 000027
【図２２】
2011139558.tif 000028
【図２３】
2011139558.tif 000029