(57)【要約】【課題】電力ピークを抑制する蓄電池が、エアコンや冷蔵庫等の各電気機器の筺体内部に組み込まれている場合、蓄電池の配置スペースが必要となり、電気機器の大型化の要因となる。【解決手段】蓄電池が着脱可能な電気機器（１０１）であって、商用交流電力（１）を第１直流電力に変換して出力する交流／直流変換回路（２，３）と、第１直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ回路（５）と、交流電力が供給される負荷（６）と、蓄電池（７）が着脱可能な蓄電池接続部（４）と、を備え、蓄電池接続部と接続された蓄電池は、蓄電池接続部を介して、第２直流電力をインバータ回路へ出力し、交流／直流変換回路は、第１直流電力を、インバータ回路または蓄電池へ供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池が着脱可能な電気機器であって、
商用交流電力を第１直流電力に変換して出力する交流／直流変換回路と、
前記第１直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ回路と、
前記交流電力が供給される負荷と、
蓄電池が着脱可能な蓄電池接続部と、
を備え、
前記蓄電池接続部と接続された前記蓄電池は、前記蓄電池接続部を介して、第２直流電力を前記インバータ回路へ出力し、
前記交流／直流変換回路は、前記第１直流電力を、前記インバータ回路または前記蓄電池へ供給する、蓄電池が着脱可能な電気機器。
【請求項２】
電力制御信号を出力する制御部を、さらに備え、
前記交流／直流変換回路は、前記第１直流電力を出力する力率改善回路を含み、
前記力率改善回路は、前記電力制御信号に応答して、前記力率改善回路が出力する第１直流電圧の値を前記蓄電池が出力する第２直流電圧の値と同一に設定し、前記第１直流電力を前記インバータ回路へ出力する、請求項１記載の蓄電池が着脱可能な電気機器。
【請求項３】
蓄電池が着脱可能な電気機器であって、
商用交流電力を第１直流電力に変換して出力する交流／直流変換回路と、
前記第１直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ回路と、
前記交流電力が供給される負荷と、
蓄電池が着脱可能な蓄電池接続部と、
制御部と、
を備え、
前記交流／直流変換回路は、力率改善回路を含み、
前記蓄電池接続部は、蓄電池検出信号を前記制御部へ出力し、
前記力率改善回路は、前記蓄電池検出信号に応答して、
前記負荷が動作を停止している場合、前記力率改善回路が出力する第１直流電圧の値を、前記蓄電池が出力する第２直流電圧の値より大きく設定して、前記第１直流電力を前記蓄電池へ供給し、
前記負荷が動作している場合、前記第１直流電圧の値を前記第２直流電圧の値以下に設定して、前記第１直流電力を前記第１前記インバータ回路へ供給する、蓄電池が着脱可能な電気機器。
【請求項４】
表示部を、さらに備え、
前記表示部は、前記蓄電池接続部に前記蓄電池が接続されていないことを検出すると、その旨を表示する、請求項３記載の蓄電池が着脱可能な電気機器。
【請求項５】
蓄電池が着脱可能な電気機器であって、
商用交流電力を第１直流電力に変換して出力する交流／直流変換回路と、
前記第１直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ回路と、
前記交流電力が供給される負荷と、
蓄電池が着脱可能な蓄電池接続部と、
制御部と、
スイッチ部と、
を備え、
前記交流／直流変換回路は、前記第１直流電力を出力する力率改善回路を含み、
前記スイッチ部は、前記蓄電池接続部と前記力率改善回路の出力との間に接続され、
前記制御部は、
前記力率改善回路の出力電圧の値から前記蓄電池の出力電圧の値を引いた差分電圧の値が、所定電圧値以下となるように、前記力率改善回路の出力電圧の値を設定し、
前記差分電圧の値が前記所定電圧値以下になると、前記スイッチ部の導通状態を反転させる、蓄電池が着脱可能な電気機器。
【請求項６】
前記制御部は、前記力率改善回路の出力電圧の値が、前記蓄電池の出力電圧の値より前記所定電圧値の範囲内に低下すると、前記スイッチ部を非導通状態から導通状態に変化させる、請求項５記載の蓄電池が着脱可能な電気機器。
【請求項７】
前記制御部は、前記力率改善回路の出力電圧の値および前記蓄電池の出力電圧の値が、いずれも、零になると、前記スイッチ部を導通状態から非導通状態に変化させる、請求項５記載の蓄電池が着脱可能な電気機器。
【請求項８】
表示部を、さらに備え、
前記スイッチ部が導通状態から非導通状態に変化した後、前記表示部は、前記蓄電池が取外し可能である旨を表示する、請求項７記載の蓄電池が着脱可能な電気機器。
【請求項９】
蓄電池が着脱可能な電気機器であって、
商用交流電力を第１直流電力に変換して出力する交流／直流変換回路と、
前記第１直流電力が供給される直流駆動回路と、
前記直流駆動回路で駆動される直流負荷と、
蓄電池が着脱可能な蓄電池接続部と、
制御部と、
を備え、
前記交流／直流変換回路は、前記第１直流電力を出力する力率改善回路を含み、
前記力率改善回路は、
前記直流負荷が動作していない場合、前記力率改善回路が出力する第１直流電圧の値を、前記蓄電池が出力する第２直流電圧の値より大きく設定して、前記第１直流電力を前記蓄電池へ供給し、
前記直流負荷が動作している場合、前記第１直流電圧の値を前記第２直流電圧の値以下に設定して、前記第１直流電力を前記直流駆動回路へ供給する、蓄電池が着脱可能な電気機器。
【請求項１０】
前記直流駆動回路は、ＬＥＤ駆動回路であり、
前記直流負荷は、ＬＥＤ回路である、請求項９記載の蓄電池が着脱可能な電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気機器に関し、特に、蓄電池が着脱可能な電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用交流電力を電力変換して生成した直流電力をインバータ回路へ供給し、インバータ回路で電動機等の負荷を駆動する電気機器は、広く普及している。これらの電気機器における消費電力の時間的変化は、様々である。例えば、冷蔵庫は、終日、庫内を冷却し、エアコンは、季節および時間帯により、使用電力のピークが存在する。この使用電力のピークを抑制するため、各家庭における使用電力のピーク時には、あらかじめ充電された蓄電池の直流電力をインバータ回路へ供給し、夜間電力で蓄電池を充電する機能を有する電気機器が提案されている。
【０００３】
特許文献１は、昼夜連続運転する冷蔵庫等を電力貯蔵用２次電池と並列に接続し、昼間に稼働させる電気機器は、その２次電池の下流に直列に接続する構成を有する電源システムを開示する。特許文献２は、電力需要の小なる時間帯に商用電源を用いて充電され、電力需要の大なる時間帯に商用電源に替ってインバータに直流電力を供給する蓄電池を有する冷蔵庫において、蓄電池の充電の際、冷蔵庫の圧縮機の停止、運転動作に応じて充電電流を可変する蓄電池回路を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２３３４６３号公報
【特許文献２】特開平１０−２８１６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電力ピークを抑制する蓄電池が、エアコンや冷蔵庫等の各電気機器の筺体内部に組み込まれている場合、蓄電池の配置スペースが必要となり、電気機器の大型化の要因となる。大容量の蓄電池が必要となる場合、蓄電池の大型化に起因する電気機器の大型化を招く。また、劣化した蓄電池の交換も困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、蓄電池が着脱可能な電気機器であって、商用交流電力を第１直流電力に変換して出力する交流／直流変換回路と、第１直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ回路と、交流電力が供給される負荷と、蓄電池が着脱可能な蓄電池接続部と、を備え、蓄電池接続部と接続された蓄電池は、蓄電池接続部を介して、第２直流電力をインバータ回路へ出力し、交流／直流変換回路は、第１直流電力を、インバータ回路または蓄電池へ供給する、蓄電池が着脱可能な電気機器である。
【０００７】
本発明の蓄電池が着脱可能な電気機器において、電力制御信号を出力する制御部を、さらに備え、交流／直流変換回路は、第１直流電力を出力する力率改善回路を含み、力率改善回路は、電力制御信号に応答して、力率改善回路が出力する第１直流電圧の値を蓄電池が出力する第２直流電圧の値と同一に設定し、第１直流電力をインバータ回路へ出力する。
【０００８】
本発明は、蓄電池が着脱可能な電気機器であって、商用交流電力を第１直流電力に変換して出力する交流／直流変換回路と、第１直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ回路と、交流電力が供給される負荷と、蓄電池が着脱可能な蓄電池接続部と、制御部と、を備え、交流／直流変換回路は、力率改善回路を含み、蓄電池接続部は、蓄電池検出信号を制御部へ出力し、力率改善回路は、蓄電池検出信号に応答して、負荷が動作を停止している場合、力率改善回路が出力する第１直流電圧の値を、蓄電池が出力する第２直流電圧の値より大きく設定して、第１直流電力を蓄電池へ供給し、負荷が動作している場合、第１直流電圧の値を第２直流電圧の値以下に設定して、第１直流電力を第１インバータ回路へ供給する、蓄電池が着脱可能な電気機器である。
【０００９】
本発明は、蓄電池が着脱可能な電気機器であって、商用交流電力を第１直流電力に変換して出力する交流／直流変換回路と、第１直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ回路と、交流電力が供給される負荷と、蓄電池が着脱可能な蓄電池接続部と、制御部と、スイッチ部と、を備え、交流／直流変換回路は、第１直流電力を出力する力率改善回路を含み、スイッチ部は、蓄電池接続部と力率改善回路の出力との間に接続され、制御部は、力率改善回路の出力電圧の値から蓄電池の出力電圧の値を引いた差分電圧の値が、所定電圧値以下となるように、力率改善回路の出力電圧の値を設定し、差分電圧の値が所定電圧値以下になると、スイッチ部の導通状態を反転させる、蓄電池が着脱可能な電気機器である。
【００１０】
本発明は、蓄電池が着脱可能な電気機器であって、商用交流電力を第１直流電力に変換して出力する交流／直流変換回路と、第１直流電力が供給される直流駆動回路と、直流駆動回路で駆動される直流負荷と、蓄電池が着脱可能な蓄電池接続部と、制御部と、を備え、交流／直流変換回路は、第１直流電力を出力する力率改善回路を含み、力率改善回路は、直流負荷が動作していない場合、力率改善回路が出力する第１直流電圧の値を、蓄電池が出力する第２直流電圧の値より大きく設定して、第１直流電力を蓄電池へ供給し、直流負荷が動作している場合、第１直流電圧の値を第２直流電圧の値以下に設定して、第１直流電力を直流駆動回路へ供給する、蓄電池が着脱可能な電気機器である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電力ピークを抑制する蓄電池が容易に着脱可能な電気機器の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係る蓄電池が着脱可能な電気機器の回路ブロック図である。
【図２】実施の形態２に係る蓄電池が着脱可能な電気機器の回路ブロック図である。
【図３】実施の形態３に係る蓄電池が着脱可能な電気機器の回路ブロック図である。
【図４】実施の形態４に係る蓄電池が着脱可能な電気機器の回路ブロック図である。
【図５】実施の形態５に係る蓄電池が着脱可能な電気機器の回路ブロック図である。
【図６】実施の形態６に係る蓄電池が着脱可能な電気機器の回路ブロック図である。
【図７】実施の形態７に係る蓄電池が着脱可能な電気機器の回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載ある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態の図面において、同一の参照符号や参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。また、実施の形態の説明において、同一の参照符号等を付した部分等に対しては、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００１４】
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係る蓄電池が着脱可能な電気機器１０１の回路ブロック図である。
【００１５】
蓄電池が着脱可能な電気機器１０１（以下、電気機器１０１と記載する。他の実施の形態の場合も、同様。）は、整流回路２、平滑回路３、蓄電池接続部４、インバータ回路５、および負荷６を備える。
【００１６】
蓄電池接続部４は、正極側電極および負極側電極を有し、電気機器１０１の筺体（図示せず）に取り付けられる。蓄電池７は、正極側電極および負極側電極を有し、電力線７１を介して、蓄電池接続部４と電気的に接続される。商用交流電力１は、整流回路２および平滑回路３からなる交流／直流変換回路により、直流電力に変換される。
【００１７】
平滑回路３から出力される直流電力は、平滑回路３の出力とインバータ回路５の入力間を接続する電力供給配線を経由して、インバータ回路５へ供給される。インバータ回路５は、供給された直流電力を交流電力に変換し、コンプレッサ等の負荷６を駆動する。蓄電池接続部４の出力は、平滑回路３およびインバータ回路５を接続する電力供給配線と接続される。
【００１８】
蓄電池接続部４は、蓄電池７の接続時に懸念される突入電流対策として、パワーサーミスタ（図示せず）を備える。蓄電池７が蓄電池接続部４に接続されている定常時には、パワーサーミスタの迂回スイッチ回路は、蓄電池７が出力する直流電力を電源とする時定数回路として作動し、パワーサーミスタを迂回して、直流電力をインバータ回路５へ供給する。さらに、蓄電池接続部４にヒューズを設け、過大な電流を遮断しても良い。
【００１９】
電気機器１０１が、例えば、冷蔵庫の場合、インバータ回路５は、断続的に交流電力を負荷６へ供給する。即ち、冷蔵庫の庫内温度が上昇すると、インバータ回路５は、庫内温度が設定温度に低下するまで、蓄電池接続部４に接続されている蓄電池７が出力する直流電力を交流電力に変換して負荷６へ供給する。この期間、平滑回路３は直流電力の生成を停止し、電気機器１０１が消費する商用交流電力１は、ほぼ、零となる。
【００２０】
一方、冷蔵庫の庫内が十分に冷却されると、蓄電池７は、庫内温度が設定温度に上昇するまで、インバータ回路５への直流電力の供給を停止し、負荷６（コンプレッサ）の動作も停止する。この期間、交流／直流変換回路は、商用交流電力１を直流電力に変換し、蓄電池７へ供給する。庫内温度の冷却で充電率が低下した蓄電池７は、交流／直流変換回路が出力する直流電力により、充電率が回復する。
【００２１】
電気機器１０１を使用しない時、またはインバータ回路５や負荷６が停止している時に、商用交流電力１で蓄電池７を充電する場合、蓄電池７の充電電力が商用交流電力１の電力ピークとならないように留意する必要がある。そのため、商用交流電力１による蓄電池７の充電電力は、蓄電池７を接続している電気機器１０１の通常消費電力を超えない範囲内に設定する。
【００２２】
電気機器１０１がエアコンの場合、その消費電力は、冷蔵庫と同様な動作時と停止時の違いに加え、季節により大きく変動する。エアコン停止時は、エアコンの蓄電池接続部４と接続された蓄電池７を、商用交流電力１で充電し、エアコン動作時は、蓄電池７の直流電力のみを、あるいは、交流／直流変換回路で生成した直流電力を加えて、インバータ回路５へ供給する。夏季および冬季におけるエアコンの消費電力は、春季および秋季における同消費電力より大きいので、各季節におけるエアコンの消費電力に見合った容量の蓄電池７を用意することで、商用交流電力１の電力ピークを低減させることが可能となる。
【００２３】
（効果）
電気機器１０１は、その消費電力が増加する期間は、蓄電池７の直流電力をインバータ回路５へ供給して負荷６を動作させ、その消費電力が低下する期間は、商用交流電力１で蓄電池７を充電する。蓄電池７は、電気機器１０１が備える蓄電池接続部４と、電力線７１を経由して接続され、その結果、電気機器１０１への着脱が容易である。さらに、蓄電池７は、電気機器１０１の筺体の外部に配置されるため、電気機器１０１の消費電力に見合った容量の蓄電池７を電気機器１０１と接続しても、蓄電池７の大容量化に伴う電気機器１０１の大型化は回避される。
【００２４】
また、電気機器１０１に接続されている蓄電池７の充電残量が不足し、十分に充電されている他の蓄電池７と交換する場合、蓄電池７から電力線７１を引き抜き、他の蓄電池７と電力線７１を接続することで、容易に蓄電池７を交換することが可能となる。劣化した蓄電池７を新しい蓄電池７に交換する場合も同様である。
【００２５】
家庭内に備えられる複数の電気機器１０１は、共通仕様の蓄電池接続部４を備えているため、最大消費電力の発生が１日の時間帯で異なる電気機器１０１と、季節で異なる電気機器１０１の間で、蓄電池７を共有することが可能となる。この結果、電気機器１０１の大型化を伴うこと無く、消費電力の平準化が実現される。
【００２６】
冷蔵庫やエアコン等の電気機器１０１は、常時、商用交流電力１が印加されている状態（電気機器１０１のプラグがコンセントに挿入された状態）で設置されることが多い。そのような電気機器１０１に蓄電池７を接続することで、夜間や外出時等の電気機器１０１を使用しない時に、商用交流電力１で蓄電池７を充電しておくことができる。従って、充電された蓄電池７が接続された電気機器１０１や、充電済みの蓄電池７につなぎかえた電気機器１０１を使用することで、商用交流電力１の使用電力が減少し、家庭における使用電力のピーク値を低減することが可能となる。
【００２７】
＜実施の形態２＞
図２は、実施の形態２に係る蓄電池が着脱可能な電気機器１０２の回路ブロック図である。
【００２８】
図２において、図１と同一の符号が付されたものは、同一の機能または構成を備え、それらの重複説明は省略する。図２に示される電気機器１０２は、平滑回路３に代えてＰＦＣ（力率改善）回路３１を備え、さらに、ＰＦＣ回路３１を制御する制御部８を備える。
【００２９】
電気機器１０２は、整流回路２、ＰＦＣ回路３１、蓄電池接続部４、インバータ回路５、負荷６、および制御部８を備える。商用交流電力１は、整流回路２およびＰＦＣ回路３１からなる交流／直流変換回路により、直流電力に変換される。制御部８は、ＰＦＣ回路３１が出力する直流電力の値を、電力制御信号Ｓ１で制御する。具体的には、制御部８は、商用交流電力１がピークに達する時間帯において、電力制御信号Ｓ１により、ＰＦＣ回路３１が生成する直流電圧の値を、蓄電池７の出力電圧値と同一に制御する。
【００３０】
この制御により、インバータ回路５が必要とする直流電力のうち、ＰＦＣ回路３１の直流電力で不足する分が、蓄電池７から供給されることになる。なお、蓄電池７の電池残量が減少しＰＦＣ回路３１の直流出力電圧の値が規定値以下になった場合、蓄電池７の過放電防止のため、制御部８は、ＰＦＣ回路３の直流出力電圧の値を、蓄電池７の出力電圧よりも高く設定する。
【００３１】
（効果）
ＰＦＣ回路３１がインバータ回路５へ供給する直流電力の値を抑制しつつ、不足する直流電力を蓄電池７から供給することで、商用交流電力１の消費電力のピーク値が抑制される。
【００３２】
＜実施の形態３＞
図３は、実施の形態３に係る蓄電池が着脱可能な電気機器１０３の回路ブロック図である。
【００３３】
図３において、図２と同一の符号が付されたものは、同一の機能または構成を備え、それらの重複説明は省略する。図３に示される電気機器１０３は、表示部９が追加されるとともに、蓄電池接続部４は、蓄電池検出信号Ｓ２および表示制御信号Ｓ３を、それぞれ、制御部８および表示部９へ出力する。
【００３４】
電気機器１０３は、整流回路２、ＰＦＣ回路３１、蓄電池接続部４、インバータ回路５、負荷６、制御部８、および表示部９を備える。蓄電池検出信号Ｓ２は、蓄電池７の接続有無、および接続された蓄電池７の出力電力（出力電圧、出力電流）の値を制御部８へ通知する。表示制御信号Ｓ３は、蓄電池接続部４に蓄電池７が接続されていない場合、その旨を表示部９へ通知する。
【００３５】
蓄電池接続部４は、蓄電池７の接続を確認すると、蓄電池検出信号Ｓ２を制御部８へ出力する。制御部８は、蓄電池検出信号Ｓ２に応答して、ＰＦＣ回路３１が生成する直流電力の値を、所定値以下に低減させ、電気機器１０３が消費する商用交流電力１の値を減少させる。不足するインバータ回路５への供給電力は、蓄電池接続部４を経由して、蓄電池７から供給される。
【００３６】
蓄電池検出信号Ｓ２により、蓄電池接続部４への蓄電池７に接続が確認されない場合、または、接続されている蓄電池７の出力電流が零である場合、ＰＦＣ回路３１は、負荷６を駆動するために必要な電力を、インバータ回路５へ供給する。蓄電池接続部４は、蓄電池７が接続されていないことを検出すると、表示制御信号Ｓ３を表示部９へ出力し、表示部９は、電気機器１０３の使用者へ、蓄電池７が未接続である旨を表示する。
【００３７】
（効果）
蓄電池接続部４が蓄電池７の接続を検出すると、自動的に、ＰＦＣ回路３１は、生成する直流電力の値を減少させ、蓄電池７の直流電力をインバータ回路５へ供給させる。また、蓄電池接続部４に蓄電池７が未接続であることを使用者へ通知することで、蓄電池７の使用が促される。この結果、商用交流電力１の消費電力のピーク値が、より確実に、抑制される。
【００３８】
＜実施の形態４＞
図４は、実施の形態４に係る蓄電池が着脱可能な電気機器１０４の回路ブロック図である。
【００３９】
図４において、図３と同一の符号が付されたものは、同一の機能または構成を備え、それらの重複説明は、省略する。
【００４０】
電気機器１０４は、整流回路２、ＰＦＣ回路３１、蓄電池接続部４、インバータ回路５、負荷６、および制御部８を備える。蓄電池接続部４は、蓄電池７の接続を確認すると、蓄電池検出信号Ｓ２を制御部８へ出力する。
【００４１】
負荷６（コンプレッサ）が停止し、インバータ回路５へ直流電力を供給する必要が無い場合、制御部８は、電力制御信号Ｓ１により、ＰＦＣ回路３１の直流出力電圧の値を蓄電池７の出力電圧の値よりも高く設定し、ＰＦＣ回路３１の直流電力で蓄電池７を充電させる。この時、制御部８は、電気機器１０４の消費電力の値が商用交流電力１のピーク電力まで上昇しないように、ＰＦＣ回路３１を制御する。
【００４２】
一方、ＰＦＣ回路３１の直流電力を使用せず、蓄電池７の直流電力のみをインバータ回路５へ供給して負荷６を動作させる場合、制御部８は、ＰＦＣ回路３１の直流出力電圧の値を、蓄電池７の出力電圧の値よりも低く設定する。これにより、ＰＦＣ回路３１の直流電力がインバータ回路５へ供給されることなく、蓄電池７の直流電力のみがインバータ回路５へ供給される。
【００４３】
他方、ＰＦＣ回路３１の直流電力および蓄電池７の直流電力をインバータ回路５へ供給し、負荷６を動作させる場合、制御部８は、電力制御信号Ｓ１により、ＰＦＣ回路３１を電流制御動作に設定する。これにより、インバータ回路５が必要する直流電力のうち、蓄電池７の直流電力で不足する分が、ＰＦＣ回路３１から供給されることになる。
【００４４】
（効果）
ＰＦＣ回路３１の出力と、蓄電池接続部４の出力と、を接続し、インバータ回路５へ直流電力を供給する構成において、ＰＦＣ回路３１の直流電力および蓄電池７の直流電力のいずれか一方、または両方をインバータ回路５へ供給する場合、制御部８でＰＦＣ回路３１を制御することで、インバータ回路５への直流電力供給源が選択可能となる。この結果、ＰＦＣ回路３１および蓄電池接続部４の直流電力を選択してインバータ回路５へ出力するためのスイッチ回路は不要となり、電気機器１０３の構成が簡略化される。
【００４５】
＜実施の形態５＞
図５は、実施の形態５に係る蓄電池が着脱可能な電気機器１０５の回路ブロック図である。
【００４６】
図５において、図４と同一の符号が付されたものは、同一の機能または構成を備え、それらの重複説明は、省略する。図５に示される電気機器１０５は、スイッチ部１０が追加されるとともに、制御部８は、スイッチ制御信号Ｓ４をスイッチ部１０へ出力する。
【００４７】
電気機器１０５は、整流回路２、ＰＦＣ回路３１、蓄電池接続部４、インバータ回路５、負荷６、制御部８、およびスイッチ部１０を備える。スイッチ部１０は、スイッチ制御信号Ｓ４に応答して、蓄電池接続部４の出力とＰＦＣ回路３１の出力間の導通状態を制御し、蓄電池７を蓄電池接続部４へ安全に接続する。
【００４８】
蓄電池７が蓄電池接続部４に接続されると、蓄電池接続部４は、制御部８へ蓄電池検出信号Ｓ２を出力する。制御部８は、蓄電池検出信号Ｓ２に含まれる蓄電池７の出力電圧の情報に基づき、電力制御信号Ｓ１をＰＦＣ回路３１へ出力する。ＰＦＣ回路３１は、電力制御信号Ｓ１に応答して、直流出力電圧の値を、蓄電池７の出力電圧の値より、所定値だけ低下させる。この所定値は、蓄電池７を蓄電池接続部４と接続する際に、蓄電池７に過大な充電電流や放電電流が流れない程度の電圧差に設定される。
【００４９】
制御部８は、ＰＦＣ回路３１の直流出力電圧の値と蓄電池７の出力電圧の値が所定値より小さくなったことを確認すると、スイッチ制御信号Ｓ４をスイッチ部１０へ出力する。ここで、所定値とは、蓄電池７およびスイッチ部１０が備える電極において、電極間アーク放電が発生しない電圧である。スイッチ部１０は、スイッチ制御信号Ｓ４に応答して、非導通状態から導通状態に変化し、蓄電池７とＰＦＣ回路３１の出力を、安全に接続する。
【００５０】
（効果）
ＰＦＣ回路３１が直流電力を生成している電気機器１０５へ、蓄電池７を安全に接続することが可能となる。
【００５１】
＜実施の形態６＞
図６は、実施の形態６に係る蓄電池が着脱可能な電気機器１０６の回路ブロック図である。
【００５２】
図６において、図５と同一の符号が付されたものは、同一の機能または構成を備え、それらの重複説明は、省略する。図６に示される電気機器１０６には、表示部９が追加される。
【００５３】
電気機器１０６は、整流回路２、ＰＦＣ回路３１、蓄電池接続部４、インバータ回路５、負荷６、制御部８、表示部９、およびスイッチ部１０を備える。スイッチ部１０は、スイッチ制御信号Ｓ４に応答して、蓄電池接続部４の出力とＰＦＣ回路３１の出力間の導通状態を制御し、蓄電池７を蓄電池接続部４から安全に切り離す。表示部９は、蓄電池接続部４が非導通状態に変化すると、表示制御信号Ｓ３を表示部９へ出力し、蓄電池７の切り離しが可能である旨を表示する。
【００５４】
蓄電池７の直流電力が、蓄電池接続部４およびスイッチ部１０を経由して、インバータ回路５に供給されている場合、蓄電池７の電池残量は次第に低下し、最終的には、蓄電池７の出力電流は零になる。蓄電池接続部４は、この蓄電池７の電流値の変化を検出し、蓄電池検出信号Ｓ２を制御部８へ出力する。制御部８は、蓄電池検出信号Ｓ２に応答して、スイッチ部１０へ、スイッチ制御信号Ｓ４を出力する。スイッチ部１０は、スイッチ制御信号Ｓ４に応答して、導通状態から非導通状態に変化する。蓄電池接続部４は、このスイッチ部１０の導通状態の変化に応答して、表示制御信号Ｓ３を表示部９へ出力する。表示部９は、表示制御信号Ｓ３に基づき、蓄電池７は蓄電池接続部４から切り離し可能である旨を表示する。
【００５５】
（効果）
蓄電池７の充電残量が零になったことを確認後、蓄電池７を蓄電池接続部４から切り離すため、電極間アーク放電が発生することなく、安全に蓄電池７を切り離すことが可能となる。
【００５６】
＜実施の形態７＞
図７は、実施の形態７に係る蓄電池が着脱可能な電気機器１０７の回路ブロック図である。
【００５７】
図７において、図４と同一の符号が付されたものは、同一の機能または構成を備え、それらの重複説明は、省略する。図７に示される電気機器１０７は、図６のインバータ回路５および負荷６を、それぞれ、ＬＥＤ駆動回路１１およびＬＥＤ回路１２に置き換えた構成に相当し、具体的には、ＬＥＤ照明器具である。なお、ＬＥＤ回路１２は、直流電力を受けて動作する直流負荷の具体例であり、ＬＥＤ駆動回路１１は、直流電力を出力する直流駆動回路の具体例である。
【００５８】
電気機器１０７は、整流回路２、ＰＦＣ回路３１、蓄電池接続部４、ＬＥＤ駆動回路１１、ＬＥＤ回路１２、および制御部８を備える。蓄電池接続部４は、蓄電池７の接続を確認すると、蓄電池検出信号Ｓ２を制御部８へ出力する。ＬＥＤ駆動回路１１は、ＰＦＣ回路３１が出力する直流電力、または蓄電池接続部４に接続された蓄電池７の直流電力を受け、ＬＥＤが直列接続されたＬＥＤ回路１２を定電流で駆動する。ＬＥＤ照明が消灯された場合、制御部８は、電力制御信号Ｓ１により、ＰＦＣ回路３１の直流出力電圧の値を蓄電池７の出力電圧の値より高く設定し、ＰＦＣ回路３１の直流電力で蓄電池７を充電させる。この時、制御部８は、電気機器１０７の消費電力の値が商用交流電力１のピーク電力まで上昇しないように、ＰＦＣ回路３１を制御する。
【００５９】
ＰＦＣ回路３１の直流電力を使用せず、蓄電池７の直流電力のみをＬＥＤ駆動回路１１へ供給してＬＥＤ回路１２を動作（ＬＥＤを点灯）させる場合、制御部８は、ＰＦＣ回路３１の直流出力電圧の値を、蓄電池７の出力電圧の値よりも低く設定する。
【００６０】
ＰＦＣ回路３１の直流電力および蓄電池７の直流電力をＬＥＤ駆動回路１１へ供給し、ＬＥＤ回路１２を動作させる場合、制御部８は、電力制御信号Ｓ１により、ＰＦＣ回路３１を電流制御動作に設定する。これにより、ＬＥＤ駆動回路１１が必要とする直流電力のうち、蓄電池７の直流電力で不足する分が、ＰＦＣ回路３１から供給されることになる。
【００６１】
（効果）
ＬＥＤ駆動回路１１のような定電流駆動回路に対しても、ＰＦＣ回路３１の直流電力および蓄電池７の直流電力の供給制御が可能となる。
【００６２】
今回開示された実施の形態はすべ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る。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６３】
本発明の実施の形態は、以下のように総括することができる。
（付記１）実施の形態１として
蓄電池が着脱可能な電気機器であって、商用交流電力を第１直流電力に変換して出力する交流／直流変換回路と、前記第１直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ回路と、前記交流電力が供給される負荷と、蓄電池が着脱可能な蓄電池接続部と、を備え、
前記蓄電池接続部と接続された前記蓄電池は、前記蓄電池接続部を介して、第２直流電力を前記インバータ回路へ出力し、前記交流／直流変換回路は、前記第１直流電力を、前記インバータ回路または前記蓄電池へ供給する、蓄電池が着脱可能な電気機器。
【００６４】
（付記２）実施の形態２として
電力制御信号を出力する制御部を、さらに備え、前記交流／直流変換回路は、前記第１直流電力を出力する力率改善回路を含み、前記力率改善回路は、前記電力制御信号に応答して、前記力率改善回路が出力する第１直流電圧の値を前記蓄電池が出力する第２直流電圧の値と同一に設定し、前記第１直流電力を前記インバータ回路へ出力する、付記１記載の蓄電池が着脱可能な電気機器。
【００６５】
（付記３）実施の形態４として
蓄電池が着脱可能な電気機器であって、商用交流電力を第１直流電力に変換して出力する交流／直流変換回路と、前記第１直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ回路と、前記交流電力が供給される負荷と、蓄電池が着脱可能な蓄電池接続部と、制御部と、を備え、前記交流／直流変換回路は、力率改善回路を含み、前記蓄電池接続部は、蓄電池検出信号を前記制御部へ出力し、前記力率改善回路は、前記蓄電池検出信号に応答して、前記負荷が動作を停止している場合、前記力率改善回路が出力する第１直流電圧の値を、前記蓄電池が出力する第２直流電圧の値より大きく設定して、前記第１直流電力を前記蓄電池へ供給し、前記負荷が動作している場合、前記第１直流電圧の値を前記第２直流電圧の値以下に設定して、前記第１直流電力を前記第１前記インバータ回路へ供給する、蓄電池が着脱可能な電気機器。
【００６６】
（付記４）実施の形態３として
表示部を、さらに備え、前記表示部は、前記蓄電池接続部に前記蓄電池が接続されていないことを検出すると、その旨を表示する、付記３記載の蓄電池が着脱可能な電気機器。
【００６７】
（付記５）実施の形態５および６として
蓄電池が着脱可能な電気機器であって、商用交流電力を第１直流電力に変換して出力する交流／直流変換回路と、前記第１直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ回路と、前記交流電力が供給される負荷と、蓄電池が着脱可能な蓄電池接続部と、制御部と、スイッチ部と、を備え、前記交流／直流変換回路は、前記第１直流電力を出力する力率改善回路を含み、前記スイッチ部は、前記蓄電池接続部と前記力率改善回路の出力との間に接続され、前記制御部は、前記力率改善回路の出力電圧の値から前記蓄電池の出力電圧の値を引いた差分電圧の値が、所定電圧値以下となるように、前記力率改善回路の出力電圧の値を設定し、前記差分電圧の値が前記所定電圧値以下になると、前記スイッチ部の導通状態を反転させる、蓄電池が着脱可能な電気機器。
【００６８】
（付記６）実施の形態５として
前記制御部は、前記力率改善回路の出力電圧の値が、前記蓄電池の出力電圧の値より前記所定電圧値の範囲内に低下すると、前記スイッチ部を非導通状態から導通状態に変化させる、付記５記載の蓄電池が着脱可能な電気機器。
【００６９】
（付記７）実施の形態６として
前記制御部は、前記力率改善回路の出力電圧の値および前記蓄電池の出力電圧の値が、いずれも、零になると、前記スイッチ部を導通状態から非導通状態に変化させる、付記５記載の蓄電池が着脱可能な電気機器。
【００７０】
（付記８）実施の形態６として
表示部を、さらに備え、前記スイッチ部が導通状態から非導通状態に変化した後、前記表示部は、前記蓄電池が取外し可能である旨を表示する、付記７記載の蓄電池が着脱可能な電気機器。
【００７１】
（付記９）実施の形態７として
蓄電池が着脱可能な電気機器であって、商用交流電力を第１直流電力に変換して出力する交流／直流変換回路と、前記第１直流電力が供給される直流駆動回路と、前記直流駆動回路で駆動される直流負荷と、蓄電池が着脱可能な蓄電池接続部と、制御部と、を備え、前記交流／直流変換回路は、前記第１直流電力を出力する力率改善回路を含み、前記力率改善回路は、前記直流負荷が動作していない場合、前記力率改善回路が出力する第１直流電圧の値を、前記蓄電池が出力する第２直流電圧の値より大きく設定して、前記第１直流電力を前記蓄電池へ供給し、前記直流負荷が動作している場合、前記第１直流電圧の値を前記第２直流電圧の値以下に設定して、前記第１直流電力を前記直流駆動回路へ供給する、蓄電池が着脱可能な電気機器。
【００７２】
（付記１０）実施の形態７として
直流駆動回路は、ＬＥＤ駆動回路であり、直流負荷は、ＬＥＤ回路である、付記９記載の蓄電池が着脱可能な電気機器。
【符号の説明】
【００７３】
１  商用交流電力、２  整流回路、３  平滑回路、４  蓄電池接続部、５  インバータ回路、６  負荷、７  蓄電池、８  制御部、９  表示部、１０  スイッチ部、１１  駆動回路、１２  ＬＥＤ回路、３１  ＰＦＣ回路、７１  電力線、１０１〜１０７  電気機器、Ｓ１  電力制御信号、Ｓ２  蓄電池検出信号、Ｓ３  表示制御信号、Ｓ４  スイッチ制御信号。
【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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