(57)【要約】【課題】商用電源の停電時において必要とされる電力をより確実に確保することができる直流配電システムを提供する。【解決手段】電力供給システム（直流配電システム）では、太陽電池からの直流電力、及び商用電源からの交流電力が直流変換されてなる直流電力が、蓄電池１６及びＤＣ機器へ供給可能とされている。また、当該システムでは、蓄電池１６に蓄えられた直流電力も、ＤＣ機器へ供給可能とされている。ここで、蓄電池１６は、第１及び第２の蓄電池５１，５２を備えてなる。そして、第１の蓄電池５１は停電が検出された場合にのみ放電を行う停電時用として、第２の蓄電池５２は、夜間等に放電を行う非停電時用として、その役割が設定されている。停電時用とされる第１の蓄電池に蓄えられた電力が、通常時（非停電時）に使用されることはない。このため、商用電源の停電時において必要とされる電力は、確実に確保される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然エネルギを利用して発電する発電装置からの直流電力、及び商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換して当該変換後の直流電力を蓄電装置及び直流機器に供給可能とした直流配電システムにおいて、
前記蓄電装置は複数個の蓄電池を備え、それら蓄電池を停電が検出された場合にのみ放電を行う第１の蓄電池と、非停電時にも放電を行う第２の蓄電池とに割り当てられてなる直流配電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の直流配電システムにおいて、
前記第１及び第２の蓄電池の充電及び放電を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記第１及び第２の蓄電池の役割を特定のタイミングで入れ替える直流配電システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の直流配電システムにおいて、
前記第１及び第２の蓄電池の少なくとも一方は、建築物の床下に収納されてなる直流配電システム。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の直流配電システムにおいて、
前記第１及び第２の蓄電池の役割を、手動操作を通じて停電時用及び非停電時用のいずれかに設定する設定手段を備えてなる直流配電システム。
【請求項５】
請求項４に記載の直流配電システムにおいて、
前記第１及び第２の蓄電池は、それぞれ複数個の単電池が組み合わせられてなる組電池として構成し、
前記設定手段は、前記第１及び第２の蓄電池を構成する各単電池の役割を、手動操作を通じて停電時用及び非停電時用のいずれかに設定可能とされてなる直流配電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流配電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、太陽電池及び燃料電池等の分散電源とを連係させて直流負荷に直流電力を配電する直流配電システムが知られている。こうした直流配電システムでは一般に、夜間における電力系統の停電時等の非常時に直流負荷へ直流電力を供給する非常用電源として蓄電池を備えている。そして、常時にはＡＣ／ＤＣコンバータ、又は、太陽電池もしくは燃料電池等の分散電源から給電される直流電力によって蓄電池を充電し、非常時には蓄電池を放電して直流負荷に直流電力を供給する。
【０００３】
例えば特許文献１に記載される直流配電システムでは、電力系統が停電していない場合には、蓄電池の残容量が満充電時の容量に対して１００％未満の所定割合（例えば２０％）に低下するまでは蓄電池を放電させるとともに、蓄電池の残容量が前記所定割合まで低下したときには蓄電池を充電する。すなわち、常時には、蓄電池の残容量が停電時に必要とされる残容量を下回らない範囲で、蓄電池に蓄えられた直流電力が直流負荷に供給される。ここで、蓄電池は、停電等の非常時に必要とされる直流電力として前記所定割合の電力容量が蓄えられた状態に常に維持される。このため、非常時には、必要とされる直流電力を直流負荷へ供給することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５９７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記従来の直流配電システムでは、残容量が一定割合を下回らないように蓄電池の充放電が制御されるものの、停電時に必要とされる電力が確保できない状況の発生が懸念される。すなわち、蓄電池の端子電圧と残容量（充電状態）との間には比例関係が成立することから、蓄電池の残容量はその端子電圧に基づき推定可能である。例えば蓄電池の端子電圧が満充電時の３０Ｖ（ボルト）から半分の１５Ｖへ変化した場合、蓄電池の残容量は５０％と推定される。しかし、蓄電池はその設置環境における温度変化、あるいは充放電の繰り返し等に起因して経年的に劣化する。そしてこの蓄電池の経年劣化に起因して蓄電池の総容量、すなわち満充電時に蓄えられる電力量は変化する。例えば、蓄電池が新品のときには満充電時に１００Ｗｈの電力量が蓄えられるところ、蓄電池が劣化したときには満充電時に蓄えられる電力量は８０Ｗｈとなる。そして特許文献１のシステムにおいて、満充電時の容量（１００％）に対して２０％の電力量を非常時用として確保するとした場合、この非常時用として確保される電力量は、新品時では２０Ｗｈ、劣化時では１６Ｗｈとなる。ここで、満充電時の端子電圧は、蓄電池の総容量の変化に関係なく同じ値になる。前述の例のように、新品時の満充電状態における端子電圧が３０Ｖであれば、劣化時の満充電状態における端子電圧も３０Ｖとなる。このため、蓄電池の端子電圧に基づき求められる蓄電池の充電状態（％）は同じでも、蓄電池に実際に蓄えられている電力量は新品時と劣化時とで異なる。したがって、システム側では一定の残容量が確保されている旨判断される場合であれ、実際の残容量は、蓄電池の新品時の総容量に対しては一定割合を下回っている状況の発生が懸念される。そしてこの場合には、停電時に必要とされる電力が十分に取り出せないおそれがある。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、商用電源の停電時において必要とされる電力をより確実に確保することができる直流配電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、自然エネルギを利用して発電する発電装置からの直流電力、及び商用電源から供給される交流電力が直流変換されてなる直流電力を蓄電装置及び直流機器に供給可能とした直流配電システムにおいて、前記蓄電装置は複数個の蓄電池を備え、それら蓄電池を停電が検出された場合にのみ放電を行う第１の蓄電池と、非停電時にも放電を行う第２の蓄電池とに割り当てられてなることをその要旨とする。
【０００８】
本発明によれば、第１の蓄電池の電力は、非停電時には使用されることがない。すなわち、この停電時用に割り当てられた第１の蓄電池に蓄えられる電力は、停電時等において、すべて直流機器へ供給される。ここで、前述したように、単一の蓄電池に蓄えられる電力を、停電時用及び非停電時用として使い分ける構成を採用することも考えられるものの、この場合には、蓄電池の劣化等に起因して停電時用の電力を十分に確保することができないおそれがある。この点、本発明のように、商用電源の停電時にのみ放電を行う専用の第１の蓄電池を、夜間等の非停電時に放電を行う通常用の第２の蓄電池とは別に設けることにより、停電時に必要とされる電力は、専用の第１の蓄電池により確実に確保される。また、非停電時あるいは発電装置による発電が困難となる場合には、第２の蓄電池に蓄えられた電力を取り出して使用することができるため、使い勝手もよい。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の直流配電システムにおいて、前記第１及び第２の蓄電池の充電及び放電を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記第１及び第２の蓄電池の役割を特定のタイミングで入れ替えることをその要旨とする。
【００１０】
第１及び第２の蓄電池の役割を停電時用及び非停電時用として固定的に割り当てた場合、非停電時用の第２の蓄電池の充放電回数は、停電時のみに放電される第１の蓄電池に比べて、圧倒的に多くなる。このため、第２の蓄電池は、第１の蓄電池よりも劣化が進みやすい。この点、本発明によれば、第１及び第２の蓄電池の役割を特定のタイミングで入れ替えることにより、これら蓄電池の充放電回数の平均化が図られる。このため、第１及び第２の蓄電池の寿命の平均化が図られる。なお、当該システムの制御装置は、常時には非停電時用として割り当てた蓄電池を放電させるとともに、停電時用として割り当てた蓄電池の放電は行わない。すなわち、制御装置は、停電等の非常時にのみ停電時用として割り当てた蓄電池を放電させる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の直流配電システムにおいて、前記第１及び第２の蓄電池の少なくとも一方は、建築物の床下に収納されてなることをその要旨とする。
【００１２】
建築物の床下は、得てして温度環境が低めで、安定している。そして蓄電池の自己放電量は温度に依存し、温度上昇に伴い増大する。このため、蓄電池の設置場所として建築物の床下は好適である。このため、本発明によれば、蓄電池の温度上昇が抑制されることにより、蓄電池の長寿命化が図られる。本発明を請求項１に適用する場合、停電時のバックアップ容量を確保する観点からすると、第１の蓄電池を床下に配設することが好ましい。また、本発明を請求項２に適用した場合には、床下に設置される蓄電池の温度上昇が抑制されて、その長寿命化が図られる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の直流配電システムにおいて、前記第１及び第２の蓄電池の役割を、手動操作を通じて停電時用及び非停電時用のいずれかに設定する設定手段を備えてなることをその要旨とする。
【００１４】
本発明によれば、設定手段の操作を通じて第１及び第２の蓄電池の役割を、停電時用及び非停電時用のいずれかに設定することができるので、使い勝手がよい。
請求項５に記載の発明は、前記第１及び第２の蓄電池は、それぞれ複数個の単電池が組み合わせられてなる組電池として構成し、前記設定手段は、前記第１及び第２の蓄電池を構成する各単電池の役割を、手動操作を通じて停電時用及び非停電時用のいずれかに設定可能とされてなることをその要旨とする。
【００１５】
本発明によれば、停電時用及び非停電時用として割り当てられる電力容量を、設定手段の操作を通じて細やかに調節することができる。例えば、ユーザが必要とする停電保護時間に応じて、停電時用として割り当てる電力容量を適宜変更することもできる。この場合には、ユーザ環境に応じたバックアップ容量を確保することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、商用電源の停電時にのみ放電を行う専用の蓄電池と、非停電時に放電を行う非停電時用の蓄電池とを別個に設けることにより、商用電源の停電時におけるバックアップ電源をより確実に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】直流配電システムの概略を示すブロック図。
【図２】第１及び第２の実施の形態のコントロールユニットの構成を示すブロック図。
【図３】（ａ），（ｂ）は、第２の実施の形態の停電時用及び非停電時用蓄電池の電圧変動を示すグラフ。
【図４】（ａ）は、第３の実施の形態の停電時用の蓄電池の設置態様を示す斜視図、（ｂ）は、同じく正断面図。
【図５】第４の実施の形態のコントロールユニットの構成を示すブロック図。
【図６】同じく（ａ）は、初期状態の設定スイッチの正面図、（ｂ）は初期状態における各蓄電池の接続形態（直列）を示す回路図、（ｃ）は初期状態における各蓄電池の接続形態（並列）を示す回路図。
【図７】同じく（ａ）は、設定スイッチの正面図、（ｂ）は各蓄電池の接続形態（直列）を示す回路図、（ｃ）は各蓄電池の接続形態（並列）を示す回路図。
【図８】同じく（ａ）は、設定スイッチの正面図、（ｂ）は各蓄電池の接続形態（直列）を示す回路図、（ｃ）は各蓄電池の接続形態（並列）を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明を、住宅の配電システムに具体化した第１の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。まず、当該システムの概要を説明する。
【００１９】
＜配電システムの概要＞
図１に示すように、住宅には、宅内に設置された各種機器（照明機器、エアコン、家電、オーディオビジュアル機器等）に電力を供給する電力供給システム１が設けられている。電力供給システム１は、家庭用の商用電源（ＡＣ電源）２を電力として各種機器を動作させる他に、太陽光により発電する太陽電池３の電力も各種機器に電源として供給する。電力供給システム１は、直流電源（ＤＣ電源）を入力して動作するＤＣ機器５の他に、交流電源（ＡＣ電源）を入力して動作するＡＣ機器６にも電力を供給する。
【００２０】
電力供給システム１には、同システムの分電盤としてコントロールユニット７及びＤＣ分電盤（直流ブレーカ内蔵）８が設けられている。また、電力供給システム１には、住宅のＤＣ機器５の動作を制御する機器として制御ユニット９及びリレーユニット１０が設けられている。
【００２１】
コントロールユニット７には、交流電源を分岐させるＡＣ分電盤１１が交流系電力線１２を介して接続されている。コントロールユニット７は、このＡＣ分電盤１１を介して商用電源２に接続されるとともに、直流系電力線１３を介して太陽電池３に接続されている。コントロールユニット７は、ＡＣ分電盤１１から交流電力を取り込むとともに太陽電池３から直流電力を取り込み、これら電力を機器電源として所定の直流電力に変換する。そして、コントロールユニット７は、この変換後の直流電力を、直流系電力線１４を介してＤＣ分電盤８に出力したり、又は直流系電力線１５を介して蓄電池１６に出力して同電力を蓄電したりする。コントロールユニット７は、ＡＣ分電盤１１から交流電力を取り込むのみならず、太陽電池３や蓄電池１６の電力を交流電力に変換してＡＣ分電盤１１に供給することも可能である。コントロールユニット７は、信号線１７を介してＤＣ分電盤８とデータやり取りを実行する。
【００２２】
ＤＣ分電盤８は、直流電力対応の一種のブレーカである。ＤＣ分電盤８は、コントロールユニット７から入力した直流電力を分岐させ、その分岐後の直流電力を、直流系電力線１８を介して制御ユニット９に出力したり、直流系電力線１９を介してリレーユニット１０に出力したりする。また、ＤＣ分電盤８は、信号線２０を介して制御ユニット９とデータやり取りをしたり、信号線２１を介してリレーユニット１０とデータやり取りをしたりする。
【００２３】
制御ユニット９には、複数のＤＣ機器５，５…が接続されている。これらＤＣ機器５は、直流電力及びデータの両方を１対の線によって搬送可能な直流供給線路２２を介して制御ユニット９と接続されている。直流供給線路２２は、ＤＣ機器の電源となる直流電圧に、高周波の搬送波によりデータを電送する通信信号を重畳する、いわゆる電力線搬送通信により、１対の線で電力及びデータの両方をＤＣ機器５に搬送する。制御ユニット９は、直流系電力線１８を介してＤＣ機器５の直流電源を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線２０を介して得る動作指令を基に、どのＤＣ機器５をどのように制御するのかを把握する。そして、制御ユニット９は、指示されたＤＣ機器５に直流供給線路２２を介して直流電圧及び動作指令を出力し、ＤＣ機器５の動作を制御する。
【００２４】
制御ユニット９には、宅内のＤＣ機器５の動作を切り換える際に操作するスイッチ２３が直流供給線路２２を介して接続されている。また、制御ユニット９には、例えば赤外線リモートコントローラからの発信電波を検出するセンサ２４が直流供給線路２２を介して接続されている。よって、ＤＣ分電盤８からの動作指示のみならず、スイッチ２３の操作やセンサ２４の検知によっても、直流供給線路２２に通信信号を流してＤＣ機器５が制御される。
【００２５】
リレーユニット１０には、複数のＤＣ機器５，５…がそれぞれ個別の直流系電力線２５を介して接続されている。リレーユニット１０は、直流系電力線１９を介してＤＣ機器５の直流電源を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線２１を介して得る動作指令を基に、どのＤＣ機器５を動作させるのかを把握する。そして、リレーユニット１０は、指示されたＤＣ機器５に対し、内蔵のリレーにて直流系電力線２５への電源供給をオンオフすることで、ＤＣ機器５の動作を制御する。また、リレーユニット１０には、ＤＣ機器５を手動操作するための複数のスイッチ２６が接続されており、スイッチ２６の操作によって直流系電力線２５への電源供給をリレーにてオンオフすることにより、ＤＣ機器５が制御される。
【００２６】
ＤＣ分電盤８には、例えば壁コンセントや床コンセントの態様で住宅に建て付けられた直流コンセント２７が直流系電力線２８を介して接続されている。この直流コンセント２７にＤＣ機器のプラグ（図示略）を差し込めば、同機器に直流電力を直接供給することが可能である。
【００２７】
また、商用電源２とＡＣ分電盤１１との間には、商用電源２の使用量を遠隔検針可能な電力メータ２９が接続されている。電力メータ２９には、商用電源使用量の遠隔検針の機能のみならず、例えば電力線搬送通信や無線通信の機能が搭載されている。電力メータ２９は、電力線搬送通信や無線通信等を介して検針結果を電力会社等に送信する。
【００２８】
電力供給システム１には、宅内の各種機器をネットワーク通信によって制御可能とするネットワークシステム３０が設けられている。ネットワークシステム３０には、同システムのコントロールユニットとして宅内サーバ３１が設けられている。宅内サーバ３１は、インターネットなどのネットワークＮを介して宅外の管理サーバ３２と接続されるとともに、信号線３３を介して宅内機器３４に接続されている。また、宅内サーバ３１は、ＤＣ分電盤８から直流系電力線３５を介して取得する直流電力を電源として動作する。
【００２９】
宅内サーバ３１には、ネットワーク通信による宅内の各種機器の動作制御を管理するコントロールボックス３６が信号線３７を介して接続されている。コントロールボックス３６は、信号線１７を介してコントロールユニット７及びＤＣ分電盤８に接続されるとともに、直流供給線路３８を介してＤＣ機器５を直接制御可能である。コントロールボックス３６には、例えば使用したガス量や水道量を遠隔検針可能なガス／水道メータ３９が接続されるとともに、ネットワークシステム３０の操作パネル４０に接続されている。操作パネル４０には、例えばドアホン子器やセンサやカメラからなる監視機器４１が接続されている。
【００３０】
宅内サーバ３１は、ネットワークＮを介して宅内の各種機器の動作指令を入力すると、コントロールボックス３６に指示を通知して、各種機器が動作指令に準じた動作をとるようにコントロールボックス３６を動作させる。また、宅内サーバ３１は、ガス／水道メータ３９から取得した各種情報を、ネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供可能であるとともに、監視機器４１で異常検出があったことを操作パネル４０から受け付けると、その旨もネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供する。
【００３１】
＜蓄電池＞
次に、蓄電池１６について説明する。本例では、図２に示すように、蓄電池１６は、第１の蓄電池５１及び第２の蓄電池５２からなる。第１及び第２の蓄電池５１，５２は、先の直流系電力線１５を構成する直流系電力線１５ａ，１５ｂを介してコントロールユニット７に接続されている。第１の蓄電池５１は、停電時にのみその電力が使用されるバックアップ用の蓄電池として、また第２の蓄電池５２は、夜間時においてその電力が使用される夜間時用の蓄電池として設定されている。なお、第１の蓄電池５１の電力容量は、商用電源２の停電時等に必要とされる電力を十分に賄うことができる程度に設定されている。
【００３２】
なお、本例では、第１及び第２の蓄電池５１，５２は、コントロールユニット７の外部に設けられるところ、これらはコントロールユニット７に組み込んで構成することも可能である。また、バックアップ用の第１の蓄電池５１のみをコントロールユニット７に組み込むようにしてもよい。これは次の理由による。すなわち、すべてのＤＣ機器５に動作電力が供給可能とされる通常時と異なり、商用電源２の停電時には、必要とされる最低限のＤＣ機器５についてのみ動作電力を供給可能とされる場合も多いと想定される。この場合には、バックアップ用の第１の蓄電池５１の電力容量としては、停電時に動作を確保すべき最小限のＤＣ機器５の分だけ動作電力を賄うことができればよい。これに対し、通常時（非停電時）に使用される第２の蓄電池５２は、すべてのＤＣ機器５の動作電力を賄うことが要求される場合も想定される。必要とされる電力容量の違いから、第２の蓄電池５２の体格は、第１の蓄電池５１よりも大きくなる蓋然性が高い。このような場合には、体格のより小さな第１の蓄電池５１をコントロールユニット７に組み込み、体格のより大きな第２の蓄電池５２はコントロールユニット７の外部に設けることが好ましい。
【００３３】
＜コントロールユニット＞
次に、コントロールユニットの構成について詳細に説明する。図２に示すように、コントロールユニット７は、双方向型のＡＣ／ＤＣコンバータ６１、太陽電池用のＤＣ／ＤＣコンバータ６２、第１の蓄電池５１に対応する第１の充放電回路６３、第２の蓄電池５２に対応する第２の充放電回路６４、及び制御回路６５を備えてなる。
【００３４】
ＡＣ／ＤＣコンバータ６１は、前述した交流系電力線１２を介してＡＣ分電盤１１に接続されるとともに、直流系電力線Ｌ１を介してコントロールユニット７に設けられたＤＣ分電盤８用の接続端子Ｐ１に接続されている。当該接続端子Ｐ１は、直流系電力線１４を介してＤＣ分電盤８に接続されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ６１とＡＣ分電盤１１との間を接続する交流系電力線１２には、ＡＣ分電盤１１から供給される交流電力（正確には、電圧）を検出する電圧センサ６６が設けられている。
【００３５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ６２は、コントロールユニット７に設けられた太陽電池３用の接続端子Ｐ２と、前述したＤＣ分電盤８用の接続端子Ｐ１との間を接続する直流系電力線Ｌ２に設けられている。
【００３６】
第１の充放電回路６３は、コントロールユニット７に設けられた第１の蓄電池５１用の接続端子Ｐ３と、前述したＤＣ分電盤８用の接続端子Ｐ１との間を接続する直流系電力線Ｌ３に設けられている。この直流系電力線Ｌ３において、第１の蓄電池５１（正確には、接続端子Ｐ３）と第１の充放電回路６３との間には、第１の蓄電池５１の電圧（端子電圧）を検出する第１の電圧センサ６７が設けられている。
【００３７】
第２の充放電回路６４は、コントロールユニット７に設けられた第２の蓄電池５２用の接続端子Ｐ４と、前述したＤＣ分電盤８用の接続端子Ｐ１との間を接続する直流系電力線Ｌ４に設けられている。この直流系電力線Ｌ４において、第２の蓄電池５２（正確には、接続端子Ｐ４）と第２の充放電回路６４との間には、第２の蓄電池５２の電圧（端子電圧）を検出する第２の電圧センサ６８が設けられている。
【００３８】
なお、これら第１及び第２の充放電回路６３，６４は、第１及び第２の蓄電池５１，５２に組み込んで設けることも可能である。
ＡＣ／ＤＣコンバータ６１は、交流電力を直流電力に変換する機能、及び直流電力を交流電力に変換する機能を有してなる。すなわち、ＡＣ／ＤＣコンバータ６１は、ＡＣ分電盤１１から供給される交流電力を直流電流に変換し、この変換後の直流電力をＤＣ分電盤８あるいは第１及び第２の蓄電池５１，５２に供給する。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ６１は、太陽電池３並びに第１及び第２の蓄電池５１，５２から供給される直流電力を交流電力に変換し、この変換後の交流電力をＡＣ分電盤１１へ供給することも可能とされている。ＡＣ／ＤＣコンバータ６１は、制御回路６５からの切り替え指令に基づき、前述の両機能を切り替える。
【００３９】
太陽電池用のＤＣ／ＤＣコンバータ６２は、太陽電池３により発電される直流電力を所定の直流電力に変換し、この変換後の直流電力をＤＣ分電盤８あるいは蓄電池１６へ供給する。
【００４０】
第１の充放電回路６３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ等を含んで構成されて、制御回路６５からの指令に基づき第１の蓄電池５１の充放電を制御する。
第２の充放電回路６４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ等を含んで構成されて、制御回路６５からの指令に基づき第２の蓄電池５２の充放電を制御する。
【００４１】
制御回路６５は、交流電力を直流電力に変換する機能と直流電力を交流電力に変換する機能との間でＡＣ／ＤＣコンバータ６１の機能（動作態様）を切り替え制御する。また、制御回路６５は、第１及び第２の充放電回路６３，６４を通じて第１及び第２の蓄電池５１，５２の充電動作及び放電動作を制御する。
【００４２】
さらに、制御回路６５は、第１及び第２の蓄電池５１，５２の端子電圧と残容量との間には比例関係が成立することを利用して、第１及び第２の電圧センサ６７，６８の検出結果に基づき第１及び第２の蓄電池５１，５２の残容量（充電状態）を検出する。例えば、制御回路６５は、第１及び第２の蓄電池５１，５２の電圧が低下したときには、第１及び第２の蓄電池５１，５２の残容量が低下したと判断する。具体的には、第１及び第２の蓄電池５１，５２の端子電圧が満充電時の３０Ｖ（ボルト）であるときの残容量を１００％とした場合において、第１及び第２の蓄電池５１，５２の端子電圧が例えば満充電時の半分である１５Ｖとなったとき、制御回路６５は、第１及び第２の蓄電池５１，５２の残容量も５０％となったと推定する。このように推定される第１及び第２の蓄電池５１，５２の残容量（充電状態）に基づき、制御回路６５は、第１及び第２の蓄電池５１，５２の充放電を制御することが可能とされている。
【００４３】
また、制御回路６５は、図示しない時計ＩＣあるいは照度センサ等を備え、それらを通じて取得されるその時々の時刻あるいは宅外の照度等を把握する。そして制御回路６５は、例えば夜間等のように、太陽電池３での発電量を十分に確保することができない状況である旨判断される場合には、第２の充放電回路６４を通じて第２の蓄電池５２に放電動作を実行させる。第２の蓄電池５２に蓄えられた直流電力はＤＣ分電盤８を通じて各ＤＣ機器５へ供給される。また、例えば昼間等のように、太陽電池３での発電量を十分に確保することができる状況である旨判断される場合には、第２の充放電回路６４を通じて第２の蓄電池５２に充電動作を実行させる。
【００４４】
また、制御回路６５は、電圧センサ６６の検出結果に基づき商用電源２の停電の有無を判定する。そして制御回路６５は、商用電源２の停電が検出される場合には、第１の充放電回路６３の制御を通じて、第１の蓄電池５１に放電動作を実行させる。第１の蓄電池５１に蓄えられた直流電力はＤＣ分電盤８を通じて各ＤＣ機器５へ供給される。
【００４５】
制御回路６５は、商用電源２の停電等が発生していない通常時においては、第１の充放電回路６３を通じて第１の蓄電池５１を充電する。制御回路６５は、昼間等においては太陽電池３により発電される直流電力を、夜間等においてはＡＣ／ＤＣコンバータ６１を通じて供給される直流電力を第１の蓄電池５１に供給する。このように、制御回路６５は、第１の蓄電池５１の充電状態（充電レベル）が、商用電源２の停電時等に必要とされる電力をＤＣ分電盤８側へ供給可能となる程度に維持されるように、当該第１の蓄電池５１の充電動作を制御する。
【００４６】
＜電力供給システムの動作＞
次に、前述のように構成した電力供給システムの動作の態様を説明する。
＜昼間時＞
まず昼間時には、基本的には太陽電池３により発電された直流電力がＤＣ分電盤８を通じて各ＤＣ機器５へ供給される。この際の余剰電力は、第１及び第２の蓄電池５１，５２へ供給される。太陽電池３により発電される直流電力がＤＣ機器５側で不足する場合には、第２の蓄電池５２に蓄えられた電力が使用される。
【００４７】
なお、太陽電池３により発電される直流電力、及び第２の蓄電池５２の直流電力は、ＡＣ機器６側へ供給することも可能である。第１の蓄電池５１は商用電源２の停電時におけるバックアップ用電源として設定されていることから、当該第１の蓄電池５１の電力がバックアップ用途以外の目的で使用されることはない。
【００４８】
＜夜間時＞
夜間時には、太陽電池３による発電が期待できないことから、基本的には、第２の蓄電池５２に蓄えられた直流電力が各ＤＣ機器５に供給される。昼間時などにおいて、日照状態が悪い場合についても同様である。
【００４９】
＜停電時＞
商用電源２の停電時、特に夜間等の太陽電池３による発電が期待できない状況における停電時には、基本的には、バックアップ用である第１の蓄電池５１に蓄えられている直流電力が各ＤＣ機器５へ供給される。これにより、停電時であれ各ＤＣ機器５を継続して使用することが可能となる。第１の蓄電池５１に蓄えられた電力は通常時（非停電時）には決して使用されず、また常に停電時にＤＣ機器５側で必要とされる電力容量が維持されるように第１の蓄電池５１の充電状態が維持される。このため、バックアップ用の第１の蓄電池５１により、停電時に必要とされる電力をＤＣ機器５側へ確実に供給することができる。
【００５０】
なお、停電時において、第１の蓄電池５１だけでなく、第２の蓄電池５２に蓄えられた電力を各ＤＣ機器５へ供給するようにしてもよい。すなわち、制御回路６５は、非停電時用として設定された第２の蓄電池５２を、非停電時だけでなく停電時にも放電させる。このようにすれば、停電時のバックアップ電源をいっそう確実に確保することが可能となる。また、各ＤＣ機器５等への電力の供給が可能となるバックアップ時間を増大させることも可能となる。
【００５１】
＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）第１及び第２の蓄電池５１，５２を用意した。そして、第１の蓄電池５１は商用電源２の停電時にのみ放電を行うバックアップ用として、また第２の蓄電池５２は太陽電池３による発電が困難となる夜間時等に放電を行う非停電時用（通常時用）として割り当てた。この構成によれば、停電時に必要とされる電力は、第１の蓄電池５１を使用して独立して蓄えられる。そしてこの第１の蓄電池５１に蓄えられる電力は通常時には使用されることはない。このため、停電時に必要とされる電力をより確実に確保することができる。
【００５２】
（２）また、通常時用及び停電時用の蓄電池を別個に設けることにより、蓄電池毎に充放電動作を制御することができる。このため、特に、バックアップ用の第１の蓄電池５１の長寿命化が図られる。すなわち、第１の蓄電池５１は停電時にのみ放電されるため、先の先行技術文献に示されるように、単一の蓄電池において停電時用及び非停電時用の電力を確保するようにした場合と異なり、頻繁に充放電を繰り返すことがない。したがって、第１の蓄電池５１の劣化が抑制され、ひいては停電時の確実なバックアップ電源の供給が担保される。
【００５３】
（３）さらに、例えば先の先行技術文献に記載されるように、単一の蓄電池に蓄えられる電力を停電時用の電力及び非停電時用の電力として使い分けるようにした場合と異なり、蓄電池の残容量の厳密な管理が不要となる。このため、制御回路６５による蓄電池の充放電制御の簡素化が図られる。
【００５４】
ちなみに、先の先行技術文献に記載されるシステムにおいては、蓄電池の電力を負荷へ供給する場合には、電力系統の停電時に必要とされる残容量を下回らない範囲で蓄電池の放電を制御する必要がある。これは、停電時に必要とされる電力を確保するためである。しかしこの場合には、蓄電池の残容量を厳密に監視する必要があることから、蓄電池の充放電に係る制御が複雑になることが懸念される。本例のシステムによれば、第１及び第２の蓄電池５１，５２は個別に充放電の制御が行われるので、こうした懸念ない。
【００５５】
（４）本例のシステムによれば、太陽電池３による発電が行うことができない夜間等には、昼間に発電される電力（第２の蓄電池５２に蓄えられる電力）を利用することができる。また、停電時等に必要とされる電力は、第２の蓄電池５２とは別個に設けられた第１の蓄電池５１により好適に確保される。このため、使い勝手がよい。
【００５６】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本例の電力供給システムも基本的には先の図１及び図２に示される構成を同様に備えてなる。したがって、前記第１の実施の形態と同様の部材構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５７】
さて、本例の電力供給システム１では、第１及び第２の蓄電池５１，５２の役割が、所定のタイミングで入れ替えられる。すなわち、図３（ａ），（ｂ）のグラフに示されるように、初期状態として、第１の蓄電池５１が停電時用として、また第２の蓄電池５２は非停電時用として設定されているとした場合、昼間時には第１の蓄電池５１は所定レベルの充電状態（例えば、満充電状態）に維持される。また、非停電時用である第２の蓄電池５２は、太陽電池３により発電される電力により充電される（時刻ｔ０）。そして夜間になって、第２の蓄電池５２の電圧が十分に回復した旨検出されるとき（時刻ｔ１）、制御回路６５は、今度は第２の蓄電池５２を停電時用として、また、第１の蓄電池５１を非停電時用として割り当てる。制御回路６５は、夜間には、非停電時用として設定した第１の蓄電池５１を放電させる。図３（ａ）に示されるように、第１の蓄電池５１の電圧は放電に伴い徐々に低下する。また、停電時用とされた第２の蓄電池５２の放電は行われることなく、その電圧は維持される。
【００５８】
次に、図３（ａ）に示されるように、再び昼間になると、制御回路６５は非停電時用とした第１の蓄電池５１の充電を行う（時刻ｔ２）。これにより、第１の蓄電池５１の電圧は、徐々に上昇する。このとき、図３（ｂ）に示されるように、制御回路６５は、停電時用とした第２の蓄電池５２については、充電も放電も行うことはない。このため、第２の蓄電池５２の電圧は満充電状態に維持される。
【００５９】
そして、図３（ａ）に示されるように、夜間になって、第１の蓄電池５１の電圧が十分に回復した旨検出されるとき（時刻ｔ３）、制御回路６５は再び第１及び第２の蓄電池５１，５２の役割を入れ替える。すなわち、制御回路６５は、今度は第１の蓄電池５１を停電時用として、また第２の蓄電池５２を非停電時用として設定する。そして制御回路６５は、夜間には非停電時用として設定した第２の蓄電池５２を放電させる。図３（ｂ）に示されるように、第２の蓄電池５２の電圧は放電に伴い徐々に低下する。
【００６０】
図３（ａ）に示されるように、この状態で商用電源２の停電が発生した旨検出される場合（時刻ｔ４）、制御回路６５は停電時用とされている第１の蓄電池５１の放電を開始する。第１の蓄電池５１は十分に回復しているので必要とされる電力は十分に供給可能である。第１の蓄電池５１の放電に伴いその電圧は徐々に低下する。なお、図３（ｂ）に示されるように、制御回路６５は、この停電発生時においても、非停電時用とされている第２の蓄電池５２の放電を継続する。
【００６１】
そして昼間になると（時刻ｔ５）、制御回路６５は、第１及び第２の蓄電池５１，５２の双方に対して充電を行う。この後、第１及び第２の蓄電池５１，５２の電圧が十分に回復した旨検出されるときには、前述と同様にして第１及び第２の蓄電池５１，５２の役割が停電時用と非停電時用との間で入れ替えられる。
【００６２】
なお、夜間であるか昼間であるかに関わらず、非停電時用とされていた蓄電池の電圧が回復した旨検出されることをもって、第１及び第２の蓄電池５１，５２の役割を停電時用と非停電時用との間で入れ替えるようにしてもよい。第１及び第２の蓄電池５１，５２の役割の入れ替えは、制御回路６５による第１及び第２の充放電回路６３，６４の制御を通じて実行される。
【００６３】
また、第１及び第２の蓄電池５１，５２のいずれか一の放電毎にその役割を入れ替えるのではなく、定められたタイミングで役割を停電用と非停電用との間で入れ替えるようにしてもよい。当該タイミングは、定期、不定期を問わない。なお、この場合であれ、次に停電時用として設定される蓄電池の電圧が十分に回復している状態で役割を入れ替えることが好ましい。
【００６４】
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）第１及び第２の蓄電池５１，５２の役割を所定のタイミングで入れ替えることにより、第１及び第２の蓄電池５１，５２の充放電回数の平均化、ひいては電池寿命の平均化が図られる。
【００６５】
（２）第１及び第２の蓄電池５１，５２の電圧を監視し、次に停電時用として割り当てられる蓄電池の電圧が回復している旨判断される場合に、停電時用及び非停電時用の役割を入れ替えるようにした。次に停電時用とされる蓄電池の電圧が回復していない状態で停電用としてその役割が切り換えられることがないので、商用電源２の停電時において必要とされる電力をより確実に確保することができる。
【００６６】
（３）夜間において停電が発生したときには、停電時用に設定された蓄電池だけではなく、非停電時用の蓄電池の放電が継続して実行される。このため、停電時に必要とされる電力をより確実に確保することができる。なお、停電時用に設定された蓄電池のみを使用した場合であれ、停電時にＤＣ機器側で必要とされる電力は、十分に取り出すことができる。
【００６７】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本例の電力供給システムも基本的には先の図１及び図２に示される構成を同様に備えてなる。
【００６８】
図４（ａ），（ｂ）に示されるように、第２の蓄電池５２は宅内の床下に収納される。この床下は、次のように構成されている。すなわち、図４（ｂ）に示されるように、宅内の床板７１には開口部７２が形成されるとともに、当該開口部７２の内周縁には段差部７３が形成されている。そして開口部７２には、その上方から収容箱７４が挿入されている。この収容箱７４はその上部が開口して形成されるとともに、その開口周縁部には鍔状のフランジ７５が形成されている。このフランジ７５が開口部７２の段差部７３に係止されることにより、収容箱７４の下方への変位が規制される。すなわち、収容箱７４の上下方向における位置決めがなされる。なお、収容箱７４は、不燃性材料あるいは難燃性材料により形成される。また、収容箱７４は、耐水性を有してなる。
【００６９】
この床下に設置された収容箱７４には、第２の蓄電池５２が収容されている。第２の蓄電池５２の外側面と収容箱７４の内側面とは離間している。すなわち、第２の蓄電池５２の外側面と収容箱７４の内側面との間には空気層が形成されている。そして、第２の蓄電池５２が収容された収容箱７４の上部開口部は、床板７１の開口部７２の内形形状に対応する外形形状を有してなる蓋体７６により閉塞されている。開口部７２に取り付けられた蓋体７６の上面は、床板７１の上面に対して段差のない状態、いわゆる面一とされている。
【００７０】
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）第２の蓄電池５２を床下に設置するようにした。床下は、温度環境が低めであるとともに安定しているため、第２の蓄電池５２の長寿命化が図られる。これは、蓄電池の周囲温度が高くなるほど蓄電池の劣化が促進されてその寿命が短くなるからである。また、床下のスペースを有効に利用することができる。
【００７１】
（２）第２の蓄電池５２は、床下に設けられる収容箱７４に収容するようにした。このため、第２の蓄電池５２を直接的に床下に設置する場合と異なり、湿気又は結露等による第２の蓄電池５２の端子間又は当該第２の蓄電池５２と大地との間の絶縁不良の発生を抑制することができる。また、洪水発生時等における水没を抑制することができる。床下浸水であれば、先の図４（ｂ）に示される構成により、第２の蓄電池５２を水没から十分に保護することができる。
【００７２】
（３）第２の蓄電池５２が収容される収容箱７４を、不燃性材料あるいは難燃性材料により形成した。何らかの原因で第２の蓄電池５２が発熱することも想定されるところ、こうした蓄電池は不燃性材料あるいは難燃性材料により形成された収容箱７４に収容することが好ましい。
【００７３】
（４）非停電時用の第２の蓄電池５２を床下に収容するようにした。すなわち、停電時用の第１の蓄電池５１よりも体格が大きくなる場合が想定される第２の蓄電池５２の設置場所として、スペースを確保しやすい床下は好適である。
【００７４】
なお、この第３の実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
・防水性が問題にならないのであれば、収容箱７４を省略して、第２の蓄電池５２を床下に直接的に設置してもよい。
【００７５】
・収容箱７４あるいはこれに収容される蓄電池に、何らかの放熱構造を設けるようにしてもよい。例えば、熱伝導性を有する金属材料等により収容箱７４を形成し、この収容箱７４の内壁面に蓄電池の外側面が接触した状態を保持する。このようにすれば、蓄電池が発熱した場合には、その熱は収容箱７４に伝達されて外部（床下の雰囲気中）に放熱される。またこの場合には、収容箱７４に放熱用の羽根などを形成してもよい。収容箱７４の表面積が確保されるので、放熱効果が増大する。したがって、第２の蓄電池５２の冷却効率が高められることにより、当該蓄電池の長寿命化が図られる。
【００７６】
・収容箱７４のフランジ７５と蓋体７６との間に、パッキン等の密封装置を設けてもよい。このようにすれば、フランジ７５と蓋体７６との隙間から収容箱７４の内部へ水等が浸入することが抑制される。このため、例えば床上浸水した場合であれ、収容箱７４内の蓄電池の浸水が抑制される。
【００７７】
・第２の蓄電池５２ではなく、第１の蓄電池５１を収容箱７４に収容するようにしてもよい。また、両方を収容箱７４に収容してもよい。
・本実施の形態は、第２の実施の形態に適用することも可能である。すなわち、第２の実施の形態では、第１及び第２の蓄電池５１，５２の役割が停電時用と非停電時用との間で入れ替えられるものの、この場合であれ、これら第１及び第２の蓄電池５１，５２のいずれか一方、あるいは両方を床下に収容することは可能である。
【００７８】
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本例の電力供給システムも、基本的には先の図１及び図２に示される構成を同様に備えてなる。
【００７９】
図５に示すように、蓄電池１６は、８個の蓄電池８１ａ〜８１ｈを備えてなる。これら蓄電池８１ａ〜８１ｈのうち、４つの蓄電池８１ａ〜８１ｄは停電時にのみその電力が使用されるバックアップ用の蓄電池として、また残りの４つの蓄電池８１ｅ〜８１ｈは、夜間時においてその電力が使用される非停電時用の蓄電池として設定されている。すなわち、この初期状態において、前記第１の実施の形態における第１の蓄電池５１は、４つの単電池としての蓄電池８１ａ〜８１ｄからなる組電池として、また同じく第２の蓄電池５２は４つの単電池としての蓄電池８１ｅ〜８１ｈからなる組電池として構成されているものとして見ることもできる。
【００８０】
各蓄電池８１ａ〜８１ｈは、先の直流系電力線１５を構成する複数の直流系電力線８２ａ〜８２ｈを介してコントロールユニット７の内部に設けられたスイッチングマトリックス８３に接続されている。このスイッチングマトリックス８３は、２本の直流系電力線８４ａ，８４ｂを介してＤＣ分電盤８用の接続端子Ｐ１に接続されている。これら直流系電力線８４ａ，８４ｂのうち一方の直流系電力線８４ａには充電回路８５が、他方の直流系電力線８４ｂには放電回路８６が設けられている。
【００８１】
スイッチングマトリックス８３は、制御回路６５からの切替信号に基づき、各蓄電池８１ａ〜８１ｈ間、及び各蓄電池８１ａ〜８１ｈと充電回路８５又は放電回路８６との間の接続状態を様々な態様で切り替え可能とされている。
【００８２】
例えば、スイッチングマトリックス８３は、各蓄電池８１ａ〜８１ｈと充電回路８５あるいは放電回路８６との間を接続する。この場合には、複数の蓄電池８１ａ〜８１ｈの充放電を個別に制御可能となる。
【００８３】
また、スイッチングマトリックス８３は、各蓄電池８１ａ〜８１ｈ間の接続状態を切り替える。例えば、停電時用の蓄電池８１ａ〜８１ｄ、及び非停電時用の蓄電池８１ｅ〜８１ｈは、それぞれスイッチングマトリックス８３を通じて直列又は並列に接続される。直列に接続される蓄電池の数が増えるほど大きな電力を取り出すことができる。また、直列又は並列に接続される蓄電池の数が増えるほど停電時等のバックアップ容量は増大する。
【００８４】
また、直列又は並列に接続される蓄電池の個数は、制御回路６５からの指令信号に基づき、適宜変更することも可能とされている。具体的には、８個の蓄電池８１ａ〜８１ｈのうち、５個の蓄電池８１ａ〜８１ｅを直列又は並列に接続するとともに、残りの４個の蓄電池８１ｆ〜８１ｈを直列又は並列に接続するといったことも可能である。
【００８５】
さらに、スイッチングマトリックス８３は、これら蓄電池の直列回路又は並列回路を個別に充電回路８５あるいは放電回路８６に接続することも可能とされている。この場合には、蓄電池の直列回路毎又は並列回路毎に充電したり、蓄電池の各直列回路又は各並列回路から電力を取り出したりすることが可能となる。
【００８６】
＜設定手段＞
ここで、前述したように、初期状態では、８個の蓄電池８１ａ〜８１ｈのうち、４つの蓄電池８１ａ〜８１ｄは停電時用として、また残りの４つの蓄電池８１ｅ〜８１ｈは、非停電時用として設定されている。しかし、ユーザによっては、商用電源２の停電時に対するバックアップ容量を増減させたいという要望がある。こうした要求に対応するべく、本例のシステムでは、次のような構成を採用している。
【００８７】
すなわち、制御回路６５には、蓄電池８１ａ〜８１ｈの動作環境設定用の設定スイッチ８７が接続されている。図６（ａ）に示すように、設定スイッチ８７は、蓄電池８１ａ〜８１ｈと同数の操作ノブ８８ａ〜８８ｈを備えてなる。本例では、これら操作ノブ８８ａ〜８８ｈはスライド操作タイプのものが採用されている。そしてこれら操作ノブ８８ａ〜８８ｈは、蓄電池の役割が停電時用に設定される第１の操作位置と、同じく非停電時用に設定される第２の操作位置との間をスライド変位する。制御回路６５は、各操作ノブ８８ａ〜８８ｈの操作位置に基づき、各蓄電池８１ａ〜８１ｈの役割を設定する。
【００８８】
図６（ａ）に示されるように、初期状態においては、停電時用に設定されている４つの蓄電池８１ａ〜８１ｄに対応する操作ノブ８８ａ〜８８ｄは第１の位置に、また非停電時用に設定されている残りの４つの蓄電池８１ｅ〜８１ｈに対応する操作ノブ８８ｅ〜８１ｈは第２の位置に保持されている。この場合には、制御回路６５は、各操作ノブ８８ａ〜８８ｈの操作位置に基づき、スイッチングマトリックス８３を通じて、各蓄電池８１ａ〜８１ｈを次のように接続する。すなわち、図６（ｂ）に示されるように、４つの蓄電池８１ａ〜８１ｄ、並びに４つの蓄電池８１ｅ〜８１ｈを、それぞれ直列に接続する。
【００８９】
なお、設定スイッチ８７は、コントロールユニット７の図示しない筐体に設けてもよいし、前述した操作パネル４０に設けてもよい。また、設定スイッチ８７は、独立した操作パネルとして設けるようにしてもよい。
【００９０】
＜バックアップ容量の設定＞
次に、商用電源２の停電時におけるバックアップ容量をユーザ側で変更して設定する場合について説明する。
【００９１】
まず、停電時のバックアップ容量を前述した初期状態に対して増大させる場合には、初期状態では非停電時用として設定されている蓄電池８１ｅ〜８１ｈのうちいずれかを停電時用として設定する。例えば蓄電池８１ｅを停電時用とする場合には、図７（ａ）に示されるように、当該蓄電池８１ｅに対応する操作ノブ８８ｅを第２の操作位置から第１の操作位置へスライド操作する。図７（ｂ）に示されるように、制御回路６５は、これを検出すると、スイッチングマトリックス８３を通じて、蓄電池８１ｅを元々停電時用とされていた蓄電池８１ａ〜８１ｄと直列に接続する。これにより、停電時におけるバックアップ容量は、追加して接続された蓄電池８１ｅの電力容量の分だけ増大する。
【００９２】
なお、蓄電池８１ｅに代えて、非停電時用とされている残りの３つの蓄電池８１ｇ〜８１ｈのいずれか一を停電時用として追加接続することも可能である。また、蓄電池８１ｅに加えて、非停電時用とされている残りの３つの蓄電池８１ｇ〜８１ｈのいずれか一又は二を追加接続するようにしてもよい。さらに、非停電時用の蓄電池が不要である場合等においては、すべての蓄電池８１ａ〜８１ｈを停電時用として設定することも可能である。
【００９３】
逆に、停電時のバックアップ容量を前述した初期状態に対して減少させる場合には、初期状態では停電時用として設定されている蓄電池８１ａ〜８１ｄのうちいずれかを非停電時用として設定する。図８（ａ）に示されるように、例えば蓄電池８１ｄを非停電時用とする場合には、これに対応する操作ノブ８８ｄを第１の操作位置から第２の操作位置へスライド操作する。図８（ｂ）に示されるように、制御回路６５は、操作ノブ８８ｄが第２の操作位置に操作された旨検出されるとき、スイッチングマトリックス８３を通じて、蓄電池８１ｄと残りの３つの蓄電池８１ａ〜８１ｃとの接続関係を解除するとともに、元々非停電時用とされていた蓄電池８１ｅ〜８１ｈと直列に接続する。これにより、停電時におけるバックアップ容量は、３つの蓄電池８１ａ〜８１ｃに対する接続が解除された蓄電池８１ｄの電力容量の分だけ減少する。
【００９４】
なお、蓄電池８１ｄに代えて、停電時用とされている残りの３つの蓄電池８１ａ〜８１ｃのいずれか一を非停電時用とすることも可能である。また、蓄電池８１ｄに加えて、停電時用とされている残りの３つの蓄電池８１ａ〜８１ｃのいずれか一又は二を非停電時用としてもよい。さらに、停電時のバックアップが不要である場合等においては、すべての蓄電池８１ａ〜８１ｈを非停電時用として設定することも可能である。
【００９５】
なお、図６（ｃ）に示されるように、初期状態において、４つの蓄電池８１ａ〜８１ｄ、並びに４つの蓄電池８１ｅ〜８１ｈを、それぞれ並列に接続する構成を採用してもよい。この場合であれ、前述した各蓄電池が直列に接続される場合と同様にして、停電時のバックアップ容量を初期状態に対して増減させることが可能である。
【００９６】
停電時のバックアップ容量を初期状態に対して増大させる場合には、図７（ｃ）に示されるように、例えば蓄電池８１ｅを元々停電時用とされていた蓄電池８１ａ〜８１ｄと並列に接続する。このようにしても、停電時におけるバックアップ容量は、蓄電池８１ｅの電力容量の分だけ増大する。
【００９７】
停電時のバックアップ容量を初期状態に対して減少させる場合には、図８（ｃ）に示されるように、例えば蓄電池８１ｄを元々非停電時用とされていた蓄電池８１ｅ〜８１ｈと並列に接続する。このようにしても、停電時におけるバックアップ容量は、蓄電池８１ｄの電力容量の分だけ減少する。
【００９８】
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ユーザは、設定スイッチ８７の操作を通じて各蓄電池８１ａ〜８１ｈの役割を停電時用及び非停電時用のいずれかに、任意に設定することが可能となる。このため、ユーザは設定スイッチ８７の操作を通じて、商用電源２の停電時におけるバックアップ容量を、ユーザ側で任意に変更して設定することも可能となる。このため、停電時のバックアップ容量を、ユーザ環境に応じて好適に確保することができる。また、停電時あるいは非停電時において、ユーザ環境に応じた適切な電力がＤＣ機器５等へ供給可能となる。したがって、使い勝手がよい。
【００９９】
（２）各蓄電池８１ａ〜８１ｈの役割を変更する際には、設定スイッチ８７の各操作ノブ８８ａ〜８８ｈをスライド操作するだけでよい。このため、例えば停電時用のバックアップ電力容量を簡単に変更することができる。
【０１００】
なお、この第４の実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
・停電時において、停電時用として設定された蓄電池（初期状態では、蓄電池８１ａ〜８１ｄ）だけでなく、非停電時用として設定された蓄電池（初期状態では、蓄電池８１ｅ〜８１ｈ）の電力を各ＤＣ機器５へ供給するようにしてもよい。すなわち、制御回路６５は、非停電時用として設定された蓄電池を、非停電時だけでなく停電時にも放電させる。このようにすれば、停電時のバックアップ電源をいっそう確実に確保することが可能となる。また、各ＤＣ機器５等への電力の供給が可能となるバックアップ時間を増大させることも可能となる。
【０１０１】
・蓄電池の個数は適宜変更して設けてもよい。例えば８個よりも多くしてもよいし、少なくしてもよい。例えば１６個の蓄電池を設けることも可能である。蓄電池の個数が増えるほど、細かなバックアップ容量の調整が可能となる。
【０１０２】
・本実施の形態は、前記第１の実施の形態に適用することも可能である。すなわち、ユーザの設定操作を通じて、任意に第１及び第２の蓄電池５１，５２の役割を、停電時用と非停電時用との間で切り替えることができる。
【０１０３】
・本実施の形態は、前記第２の実施の形態に適用することも可能である。この場合には、先の図３のグラフに示されるように、停電時用の蓄電池群（８１ａ〜８１ｄ）と、非停電時用の蓄電池群（８１ｅ〜８１ｈ）との役割が、所定のタイミングで入れ替えられる。これにより、各蓄電池８１ａ〜８１ｈの充放電回数の平均化、ひいては各蓄電池の長寿命化が図られる。なお、この場合には、停電時用の蓄電池と、非停電時用の蓄電池とが同数に設定されることが望ましい。
【０１０４】
＜他の実施の形態＞
なお、前記各実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
・第１〜第４の実施の形態において、自然エネルギである太陽光を利用して発電する太陽電池３に代えて、太陽光以外の他の自然エネルギを利用した発電手段を採用してもよい。また、当該発電手段と太陽電池３とを併用することも可能である。太陽電池３以外の自然エネルギ発電手段としては、例えば、風力を利用して発電する風力発電装置、あるいは地熱を利用して発電する地熱発電装置等がある。また、太陽電池３に代えて、あるいは太陽電池３と併せて燃料電池を設けてもよい。
【０１０５】
・第１〜第４の実施の形態では、電力供給システム１を戸建て住宅に適用した場合について説明したが、戸建て住宅に限らず、例えば集合住宅への適用も可能である。
＜他の技術的思想＞
次に、前記実施の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
【０１０６】
・請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の直流配電システムにおいて、前記発電装置は、前記自然エネルギとして太陽光を利用して発電する太陽電池である直流配電システム。
【符号の説明】
【０１０７】
１…電力供給システム（直流配電システム）、３…太陽電池（発電装置）、５…ＤＣ機器（直流機器）、１６…蓄電池（蓄電装置、組電池）、５１…第１の蓄電池、５２…第２の蓄電池、６５…制御回路（制御装置）、８１ａ〜８１ｈ…蓄電池（単電池）、８７…設定スイッチ（設定手段）。
【図１】
2011083089.tif 000003
【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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