(57)【要約】【課題】配電システム及び蓄電池残容量算出方法において、劣化の有無に関わらず蓄電池の正確な残容量を検出することにある。【解決手段】蓄電池は、電力の充放電が繰り返されることで劣化する。劣化が進んだ蓄電池は、新品の蓄電池に比べて満充電容量が小さくなる。本発明によれば、蓄電池６１，６２の劣化率に基づき、同蓄電池６１，６２の正確な満充電容量が設定される。これにより、蓄電池６１，６２が劣化した場合でも、正確な満充電容量を基準としてＳＯＣ（残量率）に基づいて、残容量がより精度高く検出可能となる。【選択図】図２
2011075443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気負荷に電力供給可能に接続される蓄電池と、
前記蓄電池の残量率を算出する残量率算出手段と、
前記蓄電池の劣化率を算出する劣化率算出手段と、
所定期間毎に、前記劣化率算出手段により算出される前記蓄電池の劣化率に基づいて、前記蓄電池の満充電容量を設定し、同満充電容量を基準として前記残量率から前記蓄電池の残容量を算出する制御部と、を備える配電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の配電システムにおいて、
前記蓄電池を複数設け、
前記各蓄電池の電圧を検出する電池電圧検出手段を備え、
前記制御部は、前記複数の蓄電池のうち少なくとも一つを電力の充放電に使用される消費モードの蓄電池に設定し、前記複数の蓄電池のうち、前記消費モードの蓄電池を除く、少なくとも一つを前記消費モードの蓄電池の劣化率の算出に供される参照モードに設定し、
前記劣化率算出手段は前記電池電圧検出手段により検出される前記参照モードの蓄電池及び前記消費モードの蓄電池の所定電圧幅の昇圧又は降圧に要する時間の比較に基づき、前記消費モードの蓄電池の劣化率を算出し、
前記制御部は前記算出された前記消費モードの蓄電池の劣化率に基づいて、前記消費モードの蓄電池の満充電容量を設定して、同満充電容量を基準として前記残量率から前記消費モードの蓄電池の残容量を算出することを特徴とする配電システム。
【請求項３】
請求項２に記載の配電システムにおいて、
前記制御部は、前記消費モードの蓄電池の満充電容量を設定した後、前記消費モードの蓄電池を参照モードに、前記参照モードの蓄電池を消費モードに切り替えることを特徴とする配電システム。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の配電システムにおいて、
前記参照モードの蓄電池を非常用の電源として使用することを特徴とする配電システム。
【請求項５】
請求項２に記載の配電システムにおいて、
前記参照モードの蓄電池を消費モードの蓄電池に比して満充電容量の小さい蓄電池を使用することを特徴とする配電システム。
【請求項６】
電気負荷に電力供給可能に接続される複数の蓄電池のうち少なくとも一つを電力の充放電に使用される消費モードの蓄電池に設定するとともに、前記複数の蓄電池のうち、前記消費モードの蓄電池を除く、少なくとも一つを前記蓄電池の劣化率の算出に供される参照モードに設定した後、
所定期間毎に、充電時又は放電時における前記参照モードの蓄電池及び前記消費モードの蓄電池の所定電圧幅の昇圧又は降圧に要する時間の比較に基づき、前記消費モードの蓄電池の劣化率を算出し、
さらに、前記消費モードの蓄電池の劣化率に基づいて、前記消費モードの蓄電池の満充電容量を設定し、同満充電容量を基準として残量率から前記消費モードの蓄電池の残容量を算出する蓄電池残容量算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蓄電池からの電力を各種負荷に供給する配電システム及び同蓄電池の容量を算出する蓄電池残容量算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蓄電池の残量率を示す指標としてＳＯＣ（State Of Charge）が知られている。ＳＯＣは、０〜１００％の数値で表され、ＳＯＣが１００％の場合には、蓄電池は満充電状態であり、ＳＯＣが０％の場合は、蓄電池の残容量がゼロの状態である。ＳＯＣは、満充電状態における電池電圧を基準電圧として、同基準電圧及び計測時における電池電圧Ｖｂの比較を通じて、算出することができる。また、蓄電池に流入出する電流（充放電電流）値を積算し、ＳＯＣを算出することも可能である（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３７２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記蓄電池は、充放電を繰り返すこと等により劣化する。この蓄電池の劣化に伴い蓄電池の満充電容量は減少する。例えば、新品の蓄電池において、満充電容量は１００Ｗｈであるのに対し、劣化により同蓄電池の満充電容量は２０Ｗｈ減少し、満充電容量が８０Ｗｈになったとする。ここで、蓄電池が劣化した場合であっても、例えば、満充電状態の電池電圧Ｖｂは変動しない。従って、満充電状態における新品及び劣化した蓄電池の電池電圧Ｖｂは等しく、両蓄電池のＳＯＣは１００％となる。このように、ＳＯＣが１００％の場合であっても、両蓄電池の残容量は異なる。そのため、ＳＯＣが１００％であっても、例えば、新品の蓄電池においては、１００Ｗの電子機器を１時間動作させる電力量を有するものの、劣化した蓄電池においては、１００Ｗの電子機器を４８分間動作させる電力量しか有さない。このように、劣化した蓄電池において、ＳＯＣから正確な残容量（蓄電力量）を算出することは困難であった。
【０００５】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、劣化の有無に関わらず蓄電池の正確な残容量を算出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、電気負荷に電力供給可能に接続される蓄電池と、前記蓄電池の残量率を算出する残量率算出手段と、前記蓄電池の劣化率を算出する劣化率算出手段と、所定期間毎に、前記劣化率算出手段により算出される前記蓄電池の劣化率に基づいて、前記蓄電池の満充電容量を設定し、同満充電容量を基準として前記残量率から前記蓄電池の残容量を算出する制御部と、を備えることをその要旨としている。
【０００７】
一般的に、蓄電池は、電力の充放電が繰り返されることで劣化する。劣化が進んだ蓄電池は、新品の蓄電池に比べて満充電容量が小さくなる。上記構成によれば、蓄電池の劣化率に基づき同電池の正確な満充電容量が設定される。これにより、蓄電池が劣化した場合でも、正確な満充電容量を基準として残量率に基づいて、残容量がより精度高く算出可能となる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記蓄電池を複数設け、前記各蓄電池の電圧を検出する電池電圧検出手段を備え、前記制御部は、前記複数の蓄電池のうち少なくとも一つを電力の充放電に使用される消費モードの蓄電池に設定し、前記複数の蓄電池のうち、前記消費モードの蓄電池を除く、少なくとも一つを前記消費モードの蓄電池の劣化率の算出に供される参照モードに設定し、前記劣化率算出手段は前記電池電圧検出手段により検出される前記参照モードの蓄電池及び前記消費モードの蓄電池の所定電圧幅の昇圧又は降圧に要する時間の比較に基づき、前記消費モードの蓄電池の劣化率を算出し、前記制御部は前記算出された前記消費モードの蓄電池の劣化率に基づいて、前記消費モードの蓄電池の満充電容量を設定して、同満充電容量を基準として前記残量率から前記消費モードの蓄電池の残容量を算出することをその要旨としている。
【０００９】
上述のように、劣化した蓄電池の満充電容量は小さくなるものの、満充電時においては新品の蓄電池と同一の電池電圧値となる。よって、劣化が進んだ蓄電池は、新品の蓄電池に比べて、放電時においては、所定放電量に対する電圧降下の速度は速く、充電時においては、所定充電量に対する電圧上昇の速度は速い。
【００１０】
上記構成によれば、消費モード及び参照モードに設定された蓄電池の所定電圧幅の昇降に要する時間を比較することで、消費モードの蓄電池の劣化率が算出される。制御部は、消費モードの蓄電池の劣化率に基づき同電池の満充電容量を設定する。これにより、消費モードの蓄電池が劣化した場合でも、正確な満充電容量を基準として残量率に基づいて、残容量がより精度高く算出可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の配電システムにおいて、前記制御部は、前記消費モードの蓄電池の満充電容量を設定した後、前記消費モードの蓄電池を参照モードに、前記参照モードの蓄電池を消費モードに切り替えることをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、消費モードの蓄電池の満充電容量設定後に、参照モード及び消費モードの蓄電池が切り替えられる。ここで、充放電が繰り返される消費モードの蓄電池は、参照モードの蓄電池に比べて劣化が進みやすい。その点、本発明によれば、所定期間毎に充放電が繰り返される消費モードの蓄電池は、参照モードに切り替えられるため、蓄電池の劣化を抑制することができ、蓄電池の寿命を延ばすことができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の配電システムにおいて、前記参照モードの蓄電池を非常用の電源として使用することをその要旨としている。
同構成によれば、参照モードの蓄電池は非常用の電源として使用される。よって、たとえ、消費モードの蓄電池及びその他電力系統からの電力の供給が不可となった場合でも、参照モードの蓄電池から負荷への電力供給が可能となる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の配電システムにおいて、前記参照モードの蓄電池を消費モードの蓄電池に比して満充電容量の小さい蓄電池を使用することをその要旨としている。
【００１５】
同構成によれば、参照モードの蓄電池の満充電容量が小さいもので済むため、配電システムをよりコンパクトに構成することができる。また、このように参照モード及び消費モードの蓄電池の満充電容量が異なっても、両蓄電池の所定電圧幅の昇降に要する時間の比率から消費モードの蓄電池の劣化率を算出することが可能である。よって、上記構成においても、劣化率に基づき消費モードの蓄電池の満充電容量を設定することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、電気負荷に電力供給可能に接続される複数の蓄電池のうち少なくとも一つを電力の充放電に使用される消費モードの蓄電池に設定するとともに、前記複数の蓄電池のうち、前記消費モードの蓄電池を除く、少なくとも一つを前記蓄電池の劣化率の算出に供される参照モードに設定した後、所定期間毎に、充電時又は放電時における前記参照モードの蓄電池及び前記消費モードの蓄電池の所定電圧幅の昇圧又は降圧に要する時間の比較に基づき、前記消費モードの蓄電池の劣化率を算出し、さらに、前記消費モードの蓄電池の劣化率に基づいて、前記消費モードの蓄電池の満充電容量を設定し、同満充電容量を基準として前記残量率から前記消費モードの蓄電池の残容量を算出することをその要旨としている。
【００１７】
上記方法によれば、消費モード及び参照モードにおける蓄電池の所定電圧幅の昇降に要する時間を比較することで、消費モードの蓄電池の劣化率を算出する。そして、消費モードの蓄電池の劣化率に基づき同電池の満充電容量を設定する。このような工程を経て、満充電容量に基づいて消費モードの蓄電池の残容量がより精度高く認識可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、配電システム及び蓄電池残容量算出方法において、劣化の有無に関わらず蓄電池の正確な残容量を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態における配電システムの構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態における図１の一部を拡大したブロック図。
【図３】本実施形態における容量設定プログラムの処理手順を示すフローチャート。
【図４】本実施形態における劣化測定プログラムの処理手順を示すフローチャート。
【図５】本実施形態における両蓄電池の放電に要する時間を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明にかかる配電システムを具体化した第１の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
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）に電力を供給する配電システム１が設けられている。配電システム１は、家庭用の商用交流電源（ＡＣ電源）２の電力の他に、太陽光により発電する太陽電池３の電力も各種機器に供給する。また、配電システム１は、物質の化学反応により発電する燃料電池４も電源として使用されている。配電システム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。
【００２１】
配電システム１には、同システム１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、配電システム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。
【００２２】
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を介して商用交流電源２及び燃料電池４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を介して蓄電池ユニット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、交流電力を取り込むのみならず、太陽電池３や蓄電池ユニット１６の直流電力を交流電力に変換してＡＣ分電盤１１に供給する。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とデータのやり取りを実行する。
【００２３】
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とデータのやり取りをしたり、信号線２１を介してリレーユニット１０とデータのやり取りをしたりする。
【００２４】
制御ユニット９には、複数のＤＣ機器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。
【００２５】
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。
【００２６】
リレーユニット１０には、複数のＤＣ機器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。
【００２７】
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。
【００２８】
また、ＡＣ分電盤１１及び商用交流電源２との間には、商用交流電源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。
【００２９】
配電システム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３０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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
次に、コントロールユニット７及び蓄電池ユニット１６周辺の具体的構成について説明する。図２に示すように、コントロールユニット７は、太陽電池ＤＣ−ＤＣコンバータ（以下、太陽電池コンバータと称す）５３と、双方向コンバータ５８とを備える。
【００３３】
太陽電池コンバータ５３は、太陽電池３から入力される直流電力を適切な直流電力に変換してＤＣ分電盤８及び双方向コンバータ５８に出力する。
双方向コンバータ５８は、太陽電池３及び蓄電池ユニット１６からの直流電力を交流に変換するとともに、ＡＣ電源２及び燃料電池４からの交流電力を直流に変換する。このように、双方向コンバータ５８を設けることで、交流電力を直流電力に変換して直流系統に送電したり、直流電力を交流電力に変換して交流系統に送電したりできる。
【００３４】
蓄電池ユニット１６は、制御部５１と、第１ＤＣ―ＤＣコンバータ（以下、第１コンバータと称す）５５及び第１蓄電池６１の直列回路と、同直列回路に並列接続される第２ＤＣ―ＤＣコンバータ（以下、第２コンバータと称す）５６及び第２蓄電池６２の直列回路とからなる。なお、本例において、新品時における両蓄電池６１，６２の満充電容量は等しい。
【００３５】
制御部５１は、不揮発性のメモリ５１ａを備え、メモリ５１ａには、後述する容量設定プログラム、しきい値等が記憶されている。また、制御部５１は、放電に要する時間Ｔ１，Ｔ２を計測するタイマ５１ｂを備える。制御部５１は、第１コンバータ５５に第１蓄電池６１の充放電に係る指令信号を出力し、第２コンバータ５６に第２蓄電池６２の充放電に係る指令信号を出力する。第１コンバータ５５は、当該指令信号に基づき、直流系電力線１４からの電力を第１蓄電池６１に適切な電力に変換して出力したり、第１蓄電池６１からの電力を直流系電力線１４に適切な電力に変換して出力したりする。すなわち、第１コンバータ５５は、第１蓄電池６１の充放電に係る制御する。さらに、第１コンバータ５５は、第１蓄電池６１の電圧Ｖｂ１を検出する電圧検出回路６３を備え、電圧検出回路６３の検出結果は制御部５１に出力される。なお、第２コンバータ５６は、第１コンバータ５５と同様に、制御部５１からの指令信号に基づき、第２蓄電池６２の充放電に係る制御を行うとともに、第２蓄電池６２の電圧Ｖｂ２を検出し、その検出結果を制御部５１に出力する電圧検出回路６３を備える。
【００３６】
制御部５１は、両蓄電池６１，６２の電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２に基づき、残量率を示す指標であるＳＯＣ（State Of Charge）を算出可能である。具体的には、満充電時における第１蓄電池６１の電圧Ｖｂ１を基準電圧Ｖｍとすると、「（検出電圧Ｖｂ１／基準電圧Ｖｍ）×１００」でＳＯＣがパーセントで算出される。なお、制御部５１及び電圧検出回路６３は、残量率算出手段に相当する。
【００３７】
ここで、一般的に蓄電池は、充放電を繰り返すことで劣化が促進される。この蓄電池の劣化に伴い電池の満充電容量は減少する。例えば、新品の蓄電池の満充電容量は、１００Ｗｈであるのに対し、同新品電池と同一種類の劣化した劣化蓄電池は、満充電容量が２０Ｗｈ減少し、満充電容量は８０Ｗｈとなる。このような場合であっても、満充電時における両蓄電池の電圧は等しい。よって、ＳＯＣに基づき、正確な蓄電池の残容量を算出するには、蓄電池の劣化を加味した満充電容量を設定し直す必要がある。
【００３８】
そこで、両蓄電池６１，６２の劣化を加味して両蓄電池６１，６２の満充電容量が設定される。すなわち、制御部５１は、劣化に応じた満充電容量を設定するべく、容量設定プログラムを実行する。当該プログラムは、図３のフローチャートに示す処理手順に従って実行される。
【００３９】
当該プログラムを開始するにあたり、制御部５１により、予め第１蓄電池６１及び第２蓄電池６２の何れか一方が参照モードに設定され、他方が消費モードに設定される。ここでは、第１蓄電池６１が消費モードに設定され、第２蓄電池６２が参照モードに設定されたとして説明する。なお、参照モードの第２蓄電池６２は、後述する第１蓄電池６１の劣化率の算出に供され、消費モードの第１蓄電池６１は、電力の充放電に使用される。
【００４０】
制御部５１は、図３に示すように、参照モードである第２蓄電池６２を満充電状態とした（Ｓ１０１）後に、通常運用を開始する（Ｓ１０２）。通常運用時においては、ＡＣ電源２等の各種電力供給源の連携によりＡＣ機器６及びＤＣ機器５に、適宜、電力が供給等される。このとき、制御部５１は、消費モードである第１蓄電池６１について、充放電制御を行い、参照モードの第２蓄電池６２については、充放電制御を行わない。そして、制御部５１は、通常運用開始から一定期間（例えば、１ヶ月）経過するのを待って（Ｓ１０３でＮＯ）、一定期間経過後には次のステップＳ１０４に係る処理を行う（Ｓ１０３でＹＥＳ）。ステップＳ１０４では、制御部５１は第１蓄電池６１の劣化測定、正確には劣化率を算出する。劣化率とは、蓄電池の劣化の度合いを示す指標であり、１以下の数値で表される。例えば、新品の蓄電池の劣化率はゼロである。なお、劣化率の算出処理については、後で詳述する。
【００４１】
そして、制御部５１は、算出した劣化率に基づき、第１蓄電池６１の満充電容量を設定する（Ｓ１０５）。劣化率が例えば０．２の場合、第１蓄電池６１は、満充電時において第２蓄電池６２の８０％の満充電容量であると判断される。すなわち、第２蓄電池６２の満充電容量が１００Ｗｈである場合には、第１蓄電池６１の満充電容量は８０ｗｈに設定される。そして、制御部５１は、参照モード及び消費モードの切り替えを行い、第１蓄電池６１を参照モードに設定し、第２蓄電池６２を消費モードに設定する（Ｓ１０６）。これにて、容量設定プログラムは終了となる。当該プログラムは所定制御周期で実行され、次に実行される同プログラムにおいては、消費モードの第２蓄電池６２の劣化測定がされて、満充電容量が設定される。すなわち、容量設定プログラム実行毎に消費モード及び参照モードは切り替えられる。
【００４２】
次に、消費モードとされた蓄電池６１，６２の劣化測定処理を図４に示すフローチャートに従って説明する。このフローチャートは、先の図３に示されるフローチャート中のステップＳ１０４に処理が移行した際に実行される。
【００４３】
まず、制御部５１は、両蓄電池６１，６２を満充電状態とする（Ｓ２０１）。そして、満充電状態となった両蓄電池６１，６２の放電を開始する（Ｓ２０２）。このとき、制御部５１は、タイマ５１ｂを通じて第１蓄電池６１の放電に要する時間Ｔ１及び第２蓄電池６２の放電に要する時間Ｔ２の計測を開始する（Ｓ２０３）。すなわち、図５のグラフに示すように、満充電時における両蓄電池６１，６２の電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２である４．２Ｖから放電を開始すると同時に、時間Ｔ１，Ｔ２の計測を開始する。このとき、両蓄電池６１，６２からの放電電力量は常に一定に制御される。そして、第１蓄電池６１の電圧Ｖｂ１がしきい値Ｖａである２．０Ｖ以下となったとき（Ｓ２０４でＹＥＳ）、時間Ｔ１の計測を終了する（Ｓ２０５）。また、第２蓄電池６２の電圧Ｖｂ２がしきい値Ｖａである２．０Ｖ以下となったとき（Ｓ２０６でＹＥＳ）、時間Ｔ２の計測を終了する（Ｓ２０７）。
【００４４】
計測された両時間Ｔ１、Ｔ２に基づき、劣化率が算出される。ここで、例えば、第１蓄電池６１が劣化していた場合、第２蓄電池６２に比べて、その満充電容量が小さくなる。従って、図５のグラフに示すように、第１蓄電池６１の電圧Ｖｂ１の降下速度は、第２蓄電池６２の電圧Ｖｂ２に比べて、速くなる。よって、参照モードの第２蓄電池６２が劣化していないという前提のもと、「１−（時間Ｔ１／時間Ｔ２）」で劣化率が算出される（Ｓ２０８）。例えば、第１蓄電池６１が全く劣化していない場合には、両時間Ｔ１，Ｔ２は等しく、「時間Ｔ１／時間Ｔ２」は１となり、劣化率はゼロとなる。また、第１蓄電池６１が劣化していて、「時間Ｔ１：時間Ｔ２＝８：１０」の関係があった場合には、劣化率は０．２となる。そして、制御部５１は、この劣化率をメインルーチンへ返す。劣化率が０．２の場合、上述のように、第１蓄電池６１は、第２蓄電池６２の８０％の満充電容量に設定される。なお、制御部５１、タイマ５１ｂ及び電圧検出回路６３は劣化率算出手段に相当する。
【００４５】
なお、第２蓄電池６２について劣化測定がされる場合、第１蓄電池６１の放電に要する時間Ｔ１を基準に、すなわち、「１−（時間Ｔ２／時間Ｔ１）」で劣化率が算出され、同劣化率により第２蓄電池６２の満充電容量が設定される。
【００４６】
上記のように、容量設定プログラム実行毎に両蓄電池６１，６２間において、参照モード及び消費モードが交互に切り替えられることで、一方の蓄電池６１，６２のみを消費モードに設定する場合に比べて、充放電回数の均一化が図られるため、蓄電池６１，６２の劣化を抑制することができる。
【００４７】
また、制御部５１は、劣化率に応じて両蓄電池６１，６２の満充電容量を設定することで、ＳＯＣに基づき、より正確な残容量を算出することができる。具体的には、第１蓄電池６１の満充電容量が８０Ｗｈに設定された場合に、ＳＯＣが５０％のときには、その残容量は正確に４０Ｗｈであると算出される。よって、制御部５１は、第１蓄電池６１の残容量で、どの程度の期間に亘ってＤＣ機器５及びＡＣ機器６を動作可能であるかを判断できる。これは、特に、停電時において、消費モードの蓄電池６１，６２からの電力で必要最小限のＤＣ機器５及びＡＣ機器６を動作させるときに有効である。すなわち、そのような状況において、劣化に伴う蓄電池６１，６２の満充電容量の減少により、ＳＯＣが急激に低下して、突然に電力供給が不能になることを抑制できる。
【００４８】
なお、参照モードの蓄電池６１，６２は、図３のステップＳ１０１の処理により、満充電状態とされるため、その電力を停電時等の非常用電源として使用できる。なお、通常、消費モードの蓄電池６１，６２の電力が使用され、参照モードの蓄電池６１，６２の電力は使用されない。しかし、停電によってＡＣ電源２等からＡＣ機器６及びＤＣ機器５に電力供給が不能となった場合であって、消費モードの蓄電池６２，６１の残容量がゼロとなったときには、参照モードの蓄電池６２，６１の電力をＡＣ機器６及びＤＣ機器５に供給することで、非常時において、より長期間に亘って、ＡＣ機器６及びＤＣ機器５に電力供給が可能となる。
【００４９】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）蓄電池６１，６２の劣化率に基づき、同蓄電池６１，６２の正確な満充電容量が設定される。これにより、蓄電池６１，６２が劣化した場合でも、正確な満充電容量を基準としてＳＯＣ（残量率）に基づいて、残容量がより精度高く算出可能となる。
【００５０】
（２）消費モード及び参照モードに設定された蓄電池６１，６２の放電に要する時間Ｔ１，Ｔ２を比較することで、消費モードの蓄電池６１，６２の劣化率が算出される。制御部５１は、消費モードの蓄電池６１，６２の劣化率に基づき、同蓄電池６１，６２の満充電容量を設定する。これにより、消費モードの蓄電池６１，６２が劣化した場合でも、正確な満充電容量を基準として、ＳＯＣに基づいて、残容量がより精度高く算出可能となる。
【００５１】
（３）消費モードの蓄電池６１，６２の満充電容量設定後に、参照モード及び消費モードの蓄電池６１，６２が切り替えられる。ここで、充放電が繰り返される消費モードの蓄電池６１，６２は、参照モードの蓄電池６２，６１に比べて劣化が進みやすい。その点、本発明によれば、所定期間毎に充放電が繰り返される消費モードの蓄電池６１，６２は、参照モードに切り替えられるため、蓄電池６１，６２の劣化を抑制することができ、蓄電池６１，６２の寿命を延ばすことができる。
【００５２】
（４）参照モードの蓄電池６２，６１は非常用の電源として使用される。よって、たとえ、消費モードの蓄電池６１，６２及びその他電力系統からの電力の供給が停止した場合でも、参照モードの蓄電池６２，６１からＡＣ機器６、ＤＣ機器５等への電力供給が可能となる。
【００５３】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態においては、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１で示すように、参照モードの第２蓄電池６２を満充電状態としていた。しかし、ステップＳ１０１において、参照モードの第２蓄電池６２から電力を放電し、同第２蓄電池６２の残容量をゼロとしてもよい。この場合には、第２蓄電池６２の残容量はゼロであるため、自然放電が生じることはなく、同第２蓄電池６２の寿命を長くすることができる。また、ステップＳ１０１を完全に省略してもよい。
【００５４】
・上記実施形態においては、満充電時の電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２（４．２Ｖ）からしきい値Ｖａである２．０Ｖとなるまでの時間Ｔ１，Ｔ２を計測していたが、しきい値Ｖａは２．０Ｖに限らない。例えば、しきい値Ｖａをより４．２Ｖに近い値とすることで、より短時間で時間Ｔ１，Ｔ２を計測でき、劣化率の算出、ひいては、容量設定の迅速化が期待できる。また、しきい値Ｖａをより小さい値とすることで、より精度よい時間Ｔ１，Ｔ２及びそれらに基づき劣化率を導出できる。また、両蓄電池６１，６２から電力をＡＣ機器６及びＤＣ機器５に供給する時間Ｔ１，Ｔ２を計測して、劣化率を算出することも可能である。
【００５５】
・上記実施形態においては、放電に要する時間Ｔ１，Ｔ２に基づき劣化率を算出していた。しかし、充電に要する時間Ｔ１，Ｔ２に基づき劣化率を算出することも可能である。この場合、例えば、電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２が２．０Ｖから４．２Ｖに達するまでに要する時間Ｔ１，Ｔ２を計測して、時間Ｔ１，Ｔ２から劣化率を算出する。
【００５６】
・上記実施形態においては、両コンバータ５５，５６の電圧検出回路６３が電池電圧検出手段として電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２を検出する機能を有していたが、両コンバータ５５，５６とは別に電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２を検出する電圧検出装置等を設けてもよい。
【００５７】
・上記実施形態においては、両蓄電池６１，６２において、参照モード及び消費モードを切り替えていた。しかし、例えば、予め第１蓄電池６１を消費用とし、第２蓄電池６２を参照用として、上記両モードの切り替えを行わなくてもよい。これにより、両モードの切り替えに係る処理等を省略できる。また、この場合、消費用の第１蓄電池６１の満充電容量を１００Ｗｈとするのに対し、例えば、参照用の第２蓄電池６２の満充電容量を１０Ｗｈ程度に小さくしてもよい。この場合、第２蓄電池６２の電圧Ｖｂ２が４．２Ｖから２．０Ｖとなるまでに要する時間Ｔ２は短くなる。しかし、時間Ｔ１及び時間Ｔ２には一定の相関関係がある。すなわち、第１蓄電池６１の劣化につれて、「時間Ｔ１／時間Ｔ２」は小さくなる。よって、時間Ｔ２に比例定数ａを掛けることで、上記同様に「１−［時間Ｔ１／（時間Ｔ２×比例定数ａ）］」で劣化率を算出できる。なお、比例定数ａは第１蓄電池６１が劣化していない状態において、「時間Ｔ１／（時間Ｔ２×比例定数ａ）」が１となるように、換言すると、劣化率がゼロとなるように設定されている。このように、参照モードの第２蓄電池６２を小容量とすることで、蓄電池ユニット１６、ひいては、配電システム１をよりコンパクトに構成できる。
【００５８】
・上記実施形態においては、劣化率を算出する手段として、制御部５１は、放電に要する時間Ｔ１，Ｔ２の比較演算を行っていた。しかし、劣化率が算出可能であれば、上記手段に限らず、例えば、各蓄電池６１，６２の放電量に基づき、劣化率を算出してもよい。ここで、劣化により蓄電池の満充電容量が小さくなるのに伴い、例えば、蓄電池の電圧を所定値だけ低下させた場合における蓄電池の放電量は小さくなる。従って、両蓄電池６１，６２の放電量の比較により、劣化率を算出することも可能である。これと同様に、両蓄電池６１，６２の充電量の比較により、劣化率を算出することも可能である。
【００５９】
・上記実施形態においては、両蓄電池６１，６２の残量率（ＳＯＣ）を算出する手段として、制御部５１は、基準電圧Ｖｍ及び電圧検出回路６３が検出する両蓄電池６１，６２の電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２の比較を行っていた。しかし、残量率（ＳＯＣ）が算出可能であれば、上記手段に限らず、例えば、各蓄電池６１，６２に流入出する電流（充放電電流）を検出するセンサを設け、同センサが検出する電流値を積算し、ＳＯＣを算出してもよい。
【００６０】
・上記実施形態においては、１対の蓄電池６１，６２が設けられていたが、蓄電池の数は、いくつであってもよい。蓄電池を多数設けることで、蓄電池の総容量を向上させることができる。また、単一の蓄電池で構成されていてもよい。この場合、消費モード及び参照モードの設定はされず、単一の蓄電池の劣化率は、例えば、以下のように算出される。すなわち、制御部５１のメモリ５１ａに予め新品の蓄電池の放電に要する時間Ｔ２を記憶させておく。この時間Ｔ２は、上記実施形態における図５に示す第２蓄電池６２の放電に要する時間Ｔ２に対応するものである。そして、制御部５１は、例えば、満充電時における前記単一の蓄電池の電圧である４．２Ｖから放電によりしきい値Ｖａ（２．０Ｖ）以下となるまでの時間Ｔ１と、メモリ５１ａに記憶される時間Ｔ１との比較、正確には、図４のステップＳ２０８で行った演算により劣化率を算出できる。
【符号の説明】
【００６１】
１…配電システム、２…商用交流電源（ＡＣ電源）、３…太陽電池、４…燃料電池、７…コントロールユニット、１２…直交流接続線、１３〜１５…直流系電力線、１６…蓄電池ユニット、５１…制御部、５１ａ…メモリ、５１ｂ…タイマ、５３…太陽電池コンバータ、５５…第１コンバータ、５６…第２コンバータ、５８…双方向コンバータ、６１…第１蓄電池、６２…第２蓄電池、６３…電圧検出回路（電池電圧検出手段）。
【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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