(57)【要約】【課題】蓄電手段の蓄電容量を高く設定することが可能となる、環境エネルギー利用型蓄電システムを提供すること。【解決手段】環境エネルギー利用型蓄電システム１は、第１発電装置１０又は第２発電装置２０から出力された電力を蓄電する第１蓄電部３５と、第１蓄電部３５から出力された電力を蓄電する第２蓄電部３８であって、第１蓄電部３５における蓄電容量よりも大きな蓄電容量を有する第２蓄電部３８と、第１蓄電部３５における蓄電量が第１の所定量未満である場合に、当該第１蓄電部３５による蓄電を継続させ、蓄電量が第２の所定量以上である場合に、当該第１蓄電部３５に蓄電された電力を第２蓄電部３８に向けて出力させる制御部４１とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境エネルギーを利用して電力を発生させる発電装置から出力された当該電力を蓄電する環境エネルギー利用型蓄電システムであって、
前記発電装置から出力された電力を蓄電する第１の蓄電手段と、
前記第１の蓄電手段から出力された電力を蓄電する第２蓄電手段であって、前記第１の蓄電手段における蓄電容量よりも大きな蓄電容量を有する第２の蓄電手段と、
前記第１の蓄電手段における蓄電量が第１の所定量未満である場合に、当該第１の蓄電手段による蓄電を継続させ、前記蓄電量が第２の所定量以上である場合に、当該第１の蓄電手段に蓄電された電力を前記第２の蓄電手段に向けて出力させる制御手段と、
を備えた環境エネルギー利用型蓄電システム。
【請求項２】
前記第１の蓄電手段は、複数の前記発電装置から出力された電力を蓄電する、
請求項１に記載の環境エネルギー利用型蓄電システム。
【請求項３】
前記第２の蓄電手段は、前記発電装置の最大の発電量よりも自己放電が少ない二次電池である、
請求項１又は２に記載の環境エネルギー利用型蓄電システム。
【請求項４】
前記第２の蓄電手段は、ニッケル水素電池である、
請求項１から３のいずれか一項に記載の環境エネルギー利用型蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境エネルギー利用型蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電力を蓄電する技術の１つとして、太陽電池などの環境エネルギーを利用して電力を発生させる発電器と、発電器から出力された電力を蓄電する二次電池と、発電器の出力電圧に基づいて、二次電池の充電量を制御する充電制御回路とを備えたシステムが提案されている（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２０１３−１２１２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述したように、発電器が環境エネルギーを利用して発電するので、当該発電器の発電量は、他のエネルギーを利用して発電する場合に比べて非常に小さい。このため、上記従来のシステムにおいては、発電器から出力された電力を二次電池に長期間にわたって蓄電することが難しいことから、二次電池の蓄電容量は、当該二次電池に入力される発電量に合わせて比較的早く電力が溜められる容量、すなわち比較的小さい容量に設定されることがほとんどであった。よって、上記従来のシステムにおいては、二次電池の蓄電容量を高く設定するという発想がなかった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、二次電池の如き蓄電手段の蓄電容量を高く設定することが可能となる、環境エネルギー利用型蓄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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムは、環境エネルギーを利用して電力を発生させる発電装置から出力された当該電力を蓄電する環境エネルギー利用型蓄電システムであって、前記発電装置から出力された電力を蓄電する第１の蓄電手段と、前記第１の蓄電手段から出力された電力を蓄電する第２蓄電手段であって、前記第１の蓄電手段における蓄電容量よりも大きな蓄電容量を有する第２の蓄電手段と、前記第１の蓄電手段における蓄電量が第１の所定量未満である場合に、当該第１の蓄電手段による蓄電を継続させ、前記蓄電量が第２の所定量以上である場合に、当該第１の蓄電手段に蓄電された電力を前記第２の蓄電手段に向けて出力させる制御手段と、を備えている。
【０００７】
また、請求項２に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムは、請求項１に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムにおいて、前記第１の蓄電手段は、複数の前記発電装置から出力された電力を蓄電する。
【０００８】
また、請求項３に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムは、請求項１又は２に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムにおいて、前記第２の蓄電手段は、前記発電装置の最大の発電量よりも自己放電が少ない二次電池である。
【０００９】
また、請求項４に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムは、請求項１から３のいずれか一項に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムにおいて、前記第２の蓄電手段は、ニッケル水素電池である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムによれば、発電装置から出力された電力を蓄電する第１の蓄電手段と、第１の蓄電手段から出力された電力を蓄電する第２蓄電手段であって、第１の蓄電手段における蓄電容量よりも大きな蓄電容量を有する第２の蓄電手段と、第１の蓄電手段における蓄電量が第１の所定量未満である場合に、当該第１の蓄電手段による蓄電を継続させ、蓄電量が第２の所定量以上である場合に、当該第１の蓄電手段に蓄電された電力を第２の蓄電手段に向けて出力させる制御手段とを備えているので、発電装置から出力された電力の電力量が非常に小さい場合でも、当該出力された電力を第２の蓄電手段に確実に蓄電することができる。よって、従来のシステムに比べて、第２の蓄電手段の蓄電容量を高く設定することが可能となるため、第２の蓄電手段において長期間にわたって電力を蓄電することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムによれば、第１の蓄電手段は、複数の発電装置から出力された電力を蓄電するので、発電装置が１台の場合に比べて、第２の蓄電手段の蓄電量が満蓄電状態になるために要する時間を短縮することが可能となる。
【００１２】
また、請求項３に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムによれば、第２の蓄電手段は、発電装置の最大の発電量よりも自己放電が少ない二次電池であるので、第２の蓄電手段における漏洩電流を抑制することができるため、第２の蓄電手段において一層長期間にわたって電力を蓄電することが可能となる。
【００１３】
また、請求項４に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムによれば、第２の蓄電手段は、ニッケル水素電池であるので、第２の蓄電手段における漏洩電流を抑制することができるため、第２の蓄電手段において一層長期間にわたって電力を蓄電することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態に係る給電システムを例示するブロック図である。
【図２】第１発電装置の概要を示す断面図である。
【図３】第２発電装置を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る環境エネルギー利用型蓄電システムの実施の形態を詳細に説明する。ただし、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
〔I〕実施の形態の基本的概念
まずは、実施の形態の基本的概念について説明する。実施の形態は、概略的に、環境エネルギー利用型蓄電システムに関するものである。この「環境エネルギー利用型蓄電システム」は、環境エネルギーを利用して電力を発生させる発電装置から出力された電力を蓄電するシステムである。ここで、「環境エネルギー」とは、環境において様々な形態で存在するエネルギーを意味し、例えば、太陽光、熱、圧力、振動、電波等を含む概念である。
【００１７】
また、実施の形態に係る環境エネルギー利用型蓄電システムの適用対象は任意であるが、以下では、環境エネルギー利用型蓄電システムが、外部機器に対して電力を給電する給電システムに組み込まれた蓄電装置として構成された場合を例に挙げて説明する。
【００１８】
〔II〕実施の形態の具体的内容
次に、実施の形態の具体的内容について説明する。
【００１９】
（構成）
最初に、本実施の形態に係る給電システムの構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る給電システムを例示するブロック図である。給電システム１は、外部機器に対して電力を給電するためのシステムである。この給電システム１は、第１発電装置１０と、第２発電装置２０と、蓄電装置３０とを備えており、これら第１発電装置１０及び第２発電装置２０の各々は、蓄電装置３０と電力線（図示省略）を介して電気的に接続されている。
【００２０】
（構成−第１発電装置）
図２は、第１発電装置１０の概要を示す断面図である。なお、以下の説明では、図２のＸ方向を左右方向（＋Ｘ方向を左方向、−Ｘ方向を右方向）、Ｙ方向を上下方向（＋Ｙ方向を上方向、−Ｙ方向を下方向）、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向を前後方向、と称する。第１発電装置１０は、歩行中のユーザの足が床に着地したときの押圧力を利用して電力を発生させる装置である。図２に示すように、この第１発電装置１０は、建物の床面上等に設置されており、筐体１１と、発電プレート１５とを備えて構成されている。
【００２１】
（構成−第１発電装置−筐体）
筐体１１は、発電プレート１５を外部から保護する保護手段である。この筐体１１は、例えば、絶縁処理された金属材料等にて形成された略箱状体であり、一側面（例えば上側面等）を開放した略箱形状のベース部１２であって、発電プレート１５とを収容するベース部１２と、このベース部１２をその開放面側から略覆うカバー部１３とを備えて構成されている。
【００２２】
ここで、カバー部１３におけるベース部１２の側板に対応する各位置には、下面に開放する溝部１４が形成されており、カバー部１３がベース部１２に対して上下動可能となるように、当該側板が溝部１４に嵌合されている。また、この溝部１４と上記側板との相互間には、歩行中のユーザによって加えられた押圧力が取り除かれた後に、カバー部１３を上方位置に押し上げて復帰させるための図示しない弾性体（例えば、ゴム等の可撓性材料等）が配置されている。
【００２３】
（構成−第１発電装置−発電プレート）
発電プレート１５は、歩行中のユーザによって加えられた押圧力を電気に変換するものであり、振動板１６と、圧電素子１７ａ、１７ｂと、中心スペーサ１８と、周辺スペーサ１９とを備えている。
【００２４】
振動板１６は、圧電素子１７ａ、１７ｂに応力を加える支持体であると共に、圧電素子１７ａ、１７ｂの割れ強度を補強する補強材を兼ねるものである。この振動板１６は、ステンレス薄板等の可撓性と耐久性を有する鋼材等からなる円板状体にて形成されている。
【００２５】
圧電素子１７ａ、１７ｂは、圧力により変形することで電気を生じる素子である。これら圧電素子１７ａ、１７ｂは、薄板状体であり、チタン酸バリウム、ジルコニア等の圧電セラミックス、リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ３）等の圧電単結晶にて形成されている。そして、圧電素子１７ａは振動板１６の上面と当接するように配置され、圧電素子１７ｂは振動板１６の下面と当接するように配置されており、これら圧電素子１７ａ、１７ｂは、振動板１６に対して接着剤等により接合されている。また圧電素子１７ａ、１７ｂの各々には、圧電素子１７ａ、１７ｂの各々にて発生した電力を外部に出力するための端子である出力端子（具体的には、プラス端子及びマイナス端子）が設けられている（これら各部の図示は省略する）。なお、圧電素子１７ａ、１７ｂとして、若しくは圧電素子１７ａ、１７ｂに代えて、外力（歪み、屈曲、若しくは圧縮を生じさせる力を含む）により発電が可能な任意の素材を用いることができ、例えば、イオン導電性高分子の膜（ゲル）の両面に金属（金等）をメッキしたイオン高分子金属複合材料（ＩＰＭＣ：Ｉｏｎｉｃ  Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｍｅｔａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）や、イオン導電性高分子ゲル膜（ＩＣＰＦ：Ｉｏｎｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｐｏｌｙｍｅｒｇｅｌ  Ｆｉｌｍ）、あるいは、これらＩＰＭＣやＩＣＰＦを用いた人工筋肉を使用することができる。
【００２６】
中心スペーサ１８は、筐体１１のカバー部１３と圧電素子１７ａ及び振動板１６との相互間隔を形成するものであると共に、上記押圧力をカバー部１３から圧電素子１７ａ、１７ｂ及び振動板１６に伝達するためのものである。この中心スペーサ１８は、略柱状体等にて形成されており、圧電素子１７ａの上面の略中央位置において、カバー部１３及び圧電素子１７ａに当接するように配置され、圧電素子１７ａに対して接着剤等によって固定されている。
【００２７】
周辺スペーサ１９は、筐体１１のベース部１２と圧電素子１７ｂ及び振動板１６との相互間隔を形成するものである。この周辺スペーサ１９は、略環状体にて形成されており、振動板１６に固定された圧電素子１７ａ、１７ｂよりも側方側の位置であって、振動板１６の外縁近傍位置に当接するように配置され、振動板１６に対して接着剤等にて固定されている。
【００２８】
このような構成された第１発電装置１０の機能としては、以下に示す通りとなる。すなわち、第１発電装置１０が歩行中のユーザによって押圧力を受けた場合に、筐体１１のカバー部１３が下方向に向けて移動することに伴って、発電プレート１５の圧電素子１７ａ、１７ｂを押圧変形させることができるので、発電を行うことが可能となる。
【００２９】
（構成−第２発電装置）
図３は、第２発電装置２０を示す概要図である。第２発電装置２０は、当該第２発電装置２０の一部の振動を利用して電力を発生させる振り子型発電装置である。図３に示すように、この第２発電装置２０は、建物の壁面等に設置されてり、発電プレート２１と、おもり２４とを備えて構成されている。
【００３０】
（構成−第２発電装置−発電プレート）
発電プレート２１は、第１発電装置１０の発電プレート１５の構成要素に対して、中心スペーサ１８と、周辺スペーサ１９とを省略して構成されている（すなわち、振動板２２と、圧電素子２３ａ、２３ｂとを備えて構成されている）。また、この発電プレート２１は、設置面Ｗから左右方向に略沿って張り出されるように配置されている。また、この発電プレート２１の固定については、例えば、当該発電プレート２１の振動板２２における設置面Ｗ側の端部（具体的には、振動板２２の左端部）が、設置面Ｗに対して固定具等によって固定されている。
【００３１】
（構成−第２発電装置−おもり）
おもり２４は、発電プレート２１の固有振動数を調整するものである。このおもり２４は、例えば、鋼材やゴム材等で形成された球状体（又は方形状体）である。また、このおもり２４は、発電プレート２１の振動板２２における設置面Ｗ側とは反対側の端部（具体的には、振動板２２の右端部）に配置されており、当該振動遺体に対して固定具や溶接等によって接続されている。
【００３２】
このように構成された第２発電装置２０の機能としては、以下に示す通りとなる。すなわち、第２発電装置２０の発電プレート２１又はおもり２４を下方向（又は上方向）に向けて押し引きされたときの衝撃力によって、当該発電プレート２１が上下方向に向けて揺らされる（つまり、発電プレート２１は自由振動する）。この場合において、発電プレート２１が下方向に向けて揺れた場合には、発電プレート２１の圧電素子２３ｂを押圧変形させることができ、発電プレート２１が上方向に向けて揺れた場合には、発電プレート２１の圧電素子２３ａを押圧変形させることができるので、発電を行うことが可能となる。
【００３３】
以上のように、第１発電装置１０又は第２発電装置２０にて発生させた電力を蓄電装置３０に出力することできるので、発電装置が１台の場合に比べて、蓄電装置３０の蓄電量が満蓄電状態になるために要する時間を短縮することが可能となる。
【００３４】
（構成−蓄電装置）
蓄電装置３０は、第１発電装置１０又は第２発電装置２０から出力された電力を蓄電する装置である。この蓄電装置３０は、蓄電装置３０の各種機能を実現するための回路基板（図示省略）を備えている。また、この回路基板には、入力部３１ａ、３１ｂと、整流部３２ａ、３２ｂと、第１電圧制限部３３と、第２電圧制限部３４と、第１蓄電部３５と、電流制限部３６と、スイッチ部３７と、第２蓄電部３８と、直流／直流変換部３９と、出力部４０と、制御部４１とが実装されている。
【００３５】
（構成−蓄電装置−入力部）
入力部３１ａは、第１発電装置１０から出力された電力を取得するための入力手段である。また、入力部３１ｂは、第２発電装置２０から出力された電力を取得するための入力手段である。これら入力部３１ａ、３１ｂの各々は、例えば、第１発電装置１０の発電プレート１５（又は第２発電装置２０の発電プレート２１）の入力端子にそれぞれ電力線を介して接続された端子として構成されている。
【００３６】
（構成−蓄電装置−整流部）
整流部３２ａは、入力部３１ａから出力された電力の電圧（具体的には交流電圧）を直流電圧に整流する整流手段であり、例えば、入力部３１ａから出力された電力の電圧を全波整流することにより整流する（なお、整流部３２ｂの整流についても同様とする）。また、整流部３２ｂは、入力部３１ｂから出力された電力の電圧（具体的には交流電圧）を直流電圧に整流する整流手段である。これら整流部３２ａ、３２ｂの各々は、例えば複数のダイオードを有する公知の整流回路を用いて構成されている。
【００３７】
（構成−蓄電装置−第１電圧制限部、及び第２電圧制限部）
第１電圧制限部３３は、整流部３２ａ又は整流部３２ｂにて整流された電力の電圧が所定量（例えば、１０Ｖ等）を上回る場合に、当該電力の電圧が当該所定量以下となるように調整する第１電圧制限手段であり、例えば、ツエナーダイオード等を用いて構成されている。第２電圧制限部３４は、第１電圧制限部３３から出力された電力の電圧が所定量（例えば、５Ｖ等）を上回る場合に、当該電力の電圧が当該所定量以下となるように調整する第２電圧制限手段であり、例えば、比較的低損失なレギュレータ等を用いて構成されている。
【００３８】
このように、回路基板に第１電圧制限部３３及び第２電圧制限部３４が実装されているので、整流部３２ａ又は整流部３２ｂにて整流された電力の電圧を回路基板の電圧量に近似する電圧量以下（例えば５Ｖ以下）に調整する電圧制限部（例えば、ツエナーダイオード）のみが実装されている場合に比べて、当該電圧制限部の漏れ電流が増加することを回避することができる。
【００３９】
（構成−蓄電装置−第１蓄電部）
第１蓄電部３５は、第２電圧制限部３４から出力された電力を蓄電するための第１の蓄電手段である。この第１蓄電部３５は、当該第１蓄電部３５の蓄電効率を高めるために、例えば、漏洩電流が比較的低い電界コンデンサ等を用いて構成されている。ここで、第１蓄電部３５の蓄電容量については、具体的には、この蓄電容量が過大に設定された場合には、自己放電によって第１蓄電部３５に蓄電された電力がロスしやすくなり、この蓄電容量が過小に設定された場合には、後述するスイッチ部３７の切り替え回数が増えることにより電力がロスしやすくなるため、これらのバランスを考慮して、電力ロスが最小限となる容量に設定されている。
【００４０】
（構成−蓄電装置−電流制限部）
電流制限部３６は、第１蓄電部３５から第２蓄電部３８に向けて出力された電力の電流が所定量（例えば、３０ｍＡ等）を上回る場合に、当該電力の電流が所定量以下となるように調整する電流制限手段であり、例えば、公知の電流制限抵抗を用いて構成されている。
【００４１】
（構成−蓄電装置−スイッチ部）
スイッチ部３７は、電流制限部３６から出力された電力を第２蓄電部３８に対して出力するか否かを選択的に切り替える切替手段であり、例えば、比較的低い電力で動作可能なＦＥＴスイッチ等を用いて構成されている。
【００４２】
（構成−蓄電装置−第２蓄電部）
第２蓄電部３８は、第１蓄電部３５から電流制限部３６及びスイッチ部３７を介して出力された電力を蓄電するための第２の蓄電手段である。この第２蓄電部３８は、当該第２蓄電部３８における漏洩電流を抑制できるように、例えば、ニッケル水素電池の如き二次電池を用いて構成されている。ここで、第２蓄電部３８の蓄電容量については、具体的には、第１蓄電部３５の蓄電容量よりも大きな蓄電容量であって、当該第２蓄電部３８に蓄電された電力が長期間にわたって蓄電できる容量にて設定されている。
【００４３】
ここで、蓄電装置３０に、第１蓄電部３５及び第２蓄電部３８を設けた理由としては、以下の通りとなる。具体的には、蓄電装置３０に第２蓄電部３８のみが設けられた場合には、上述したように、第２蓄電部３８の蓄電容量が、長期間にわたって電力を蓄電可能にするために必要となる大きな容量に設定されているので、自己放電によって第２蓄電部３８に蓄電された電力がロスしやすくなる。このため、第１発電装置１０又は第２発電装置２０から出力された電力が第２蓄電部３８に入力されたとしても、この入力された電力がほとんど第２蓄電部３８に蓄電されないという問題が生じてしまう。そこで、このような問題を解消するために、蓄電装置３０が第１蓄電部３５及び第２蓄電部３８を備え、第２蓄電部３８にて蓄電可能な蓄電量になるまで第１蓄電部３５にて電力を蓄電し、当該蓄電した電力を第２蓄電部３８に出力することで、第２蓄電部３８に電力を確実に蓄電することを可能としている。このような観点から、第１発電装置１０又は第２発電装置２０の最大の発電量に比べて、第２蓄電部３８の自己放電（漏れ電流）が小さくなるように、第２蓄電部３８を選定することが好ましい。例えば、第１発電装置１０と第２発電装置２０の両方を、図３に示す振り子型発電装置として構成した場合において、その最大の発電量が約１００μＡである場合には、第２蓄電部３８の自己放電（漏れ電流）が約１００μＡ以下となるように、第２蓄電部３８を選定することが好ましい。
【００４４】
（構成−蓄電装置−直流／直流変換部）
直流／直流変換部３９は、第２蓄電部３８から出力された電力における電圧を所望の電圧量（例えば、３．３Ｖ等）に変換する直流／直流変換手段である。
【００４５】
（構成−蓄電装置−出力部）
出力部４０は、直流／直流変換部３９にて変換された電力を外部に出力する出力手段であり、例えば、公知の出力端子等を用いて構成されている。
【００４６】
（構成−蓄電装置−制御部）
制御部４１は、蓄電装置３０の各部を制御する制御手段であり、特に、第１蓄電部３５及び第２蓄電部３８の蓄電に関する制御を行う制御手段である。この制御部４１は、例えば、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及び不揮発性記憶手段を備えて構成されており、不揮発性記憶手段に記憶された制御プログラムをＣＰＵで解釈及び実行することで、上記の切り替え制御を含む各種の制御を行う。
【００４７】
また、この制御部４１は、機能概念的に、電圧検出部４１ａ、及び過放電検出部４１ｂを備えている。ここで、電圧検出部４１ａは、第１蓄電部３５に蓄電されている電力の電圧を検出する電圧検出手段である。また、過放電検出部４１ｂは、第２蓄電部３８に蓄電されている電力の電圧を検出する過放電検出手段である。
【００４８】
（蓄電装置の機能について）
このように構成された蓄電装置３０の機能は、以下に示す通りである。
【００４９】
最初に、第２蓄電部３８に電力が蓄電される際の機能について説明する。
【００５０】
まず、第１発電装置１０及び第２発電装置２０から電力が出力されると、当該出力された電力は、入力部３１ａ及び入力部３１ｂにて取得される。
【００５１】
次に、入力部３１ａから出力された電力の電圧は、整流部３２ａにて整流される。また、入力部３１ｂから出力された電力の電圧は、整流部３２ｂにて整流される。
【００５２】
次いで、整流部３２ａ又は整流部３２ｂからそれぞれ出力された電力は、第１電圧制限部３３に入力される。ここで、この入力された電力の電圧が所定量以下（例えば、１０Ｖ以下）の場合には、この電力はそのまま出力される。一方、この入力された電力の電圧が所定量以下の場合には、当該電力の電圧が第１電圧制限部３３にて所定量以下となるように調整される。
【００５３】
次に、第１電圧制限部３３から出力された電力は、第２電圧制限部３４に入力される。ここで、この入力された電力の電圧が所定量以下（例えば、５Ｖ以下）の場合には、この電力はそのまま出力される。一方、この入力された電力の電圧が所定量以下の場合には、当該電力の電圧が第２電圧制限部３４にて所定量以下となるように調整される。
【００５４】
次いで、第２電圧制限部３４から出力された電力は、第１蓄電部３５にて蓄電される。この場合において、制御部４１は、電圧検出部４１ａにて検出された電圧量（すなわち、第１蓄電部３５に蓄電された電力の電圧量）に基づいて、第１蓄電部３５の蓄電に関する制御を行う。
【００５５】
具体的には、第１蓄電部３５に蓄電された電力の電圧量が第１の所定量未満（例えば、４．５Ｖ未満等）である場合には、制御部４１は、第１蓄電部３５による蓄電を継続させるために、スイッチ部３７を開制御する。この場合には、第１蓄電部３５に蓄電された電力は、スイッチ部３７よりも下段側に流れることはない。一方、第１蓄電部３５に蓄電された電力の電圧量が第２の所定量以上（例えば、４．５Ｖ以上等）である場合には、制御部４１は、第１蓄電部３５に蓄電された電力を第２蓄電部３８に向けて出力させるために、スイッチ部３７を閉制御する。この場合には、第１蓄電部３５に蓄電された電力は、スイッチ部３７よりも下段側に流れることになる。以上のような制御が行われることにより、第１発電装置１０又は第２発電装置２０から出力された電力の電力量が非常に小さい場合でも、第２蓄電部３８に確実に蓄電することができる。また、この他にも、例えば、第１蓄電部３５に蓄電された電力が第２蓄電部３８に向けて出力された後に、第１蓄電部３５に蓄電された電力の電圧量が第３の所定量（例えば、２．８Ｖ以上等）になった場合には、制御部４１は、第１蓄電部３５による蓄電を再開させるために、スイッチ部３７を開制御してもよい。
【００５６】
続いて、スイッチ部３７が閉制御されている場合に、第１蓄電部３５から出力された電力は、電流制限部３６に入力される。ここで、入力された電力の電流が所定量以下（例えば、３０ｍＡ以下）の場合には、この電力はそのまま出力されるが、入力された電力の電流が所定量以下の場合には、当該電力の電流が電流制限部３６にて所定量以下となるように調整される。
【００５７】
そして、電流制限部３６から出力された電力は、第２蓄電部３８にて蓄電される。
【００５８】
次に、第２蓄電部３８から電力が出力される際の機能について説明する。
【００５９】
まず、制御部４１は、過放電検出部４１ｂにて検出された電圧量（すなわち、第２蓄電部３８に蓄電された電力の電圧量）に基づいて第２蓄電部３８の蓄電に関する制御を行う。
【００６０】
具体的には、第２蓄電部３８に蓄電された電力の電圧量が第４の所定量未満（例えば、２．０Ｖ未満等）である場合には、制御部４１は、第２蓄電部３８と外部機器とを切り離すことにより、第２蓄電部３８が過放電状態になることを回避するために、直流／直流変換部３９をＯＦＦ制御する。この場合には、第２蓄電部３８に蓄電された電力は、直流／直流変換部３９よりも下段側に流れることはない。一方、第２蓄電部３８に蓄電された電力の電圧量が第４の所定量以上（例えば、２．０Ｖ以上等）である場合には、制御部４１は、第２蓄電部３８に蓄電された電力を外部機器に向けて出力させるために、直流／直流変換部３９をＯＮ制御する。この場合には、第２蓄電部３８に蓄電された電力は、直流／直流変換部３９よりも下段側に流れることになる。以上のような制御が行われることにより、第２蓄電部３８が過放電状態になることを回避できるため、第２蓄電部３８の劣化を抑制することができる。
【００６１】
続いて、直流／直流変換部３９がＯＮ制御されている場合において、第２蓄電部３８から出力された電力の電圧は、直流／直流変換部３９にて所望の電圧量（例えば、３．３Ｖ等）に変換される。
【００６２】
そして、直流／直流変換部３９にて変換された電力は、出力部４０に入力される。この場合に、出力部４０と外部機器が電気的に接続されている場合には、この入力された電力が外部機器に出力される。
【００６３】
（効果）
このように本実施の形態によれば、第１発電装置１０又は第２発電装置２０から出力された電力を蓄電する第１蓄電部３５と、第１蓄電部３５から出力された電力を蓄電する第２蓄電部３８であって、第１蓄電部３５における蓄電容量よりも大きな蓄電容量を有する第２蓄電部３８と、第１蓄電部３５における蓄電量が第１の所定量未満である場合に、当該第１蓄電部３５による蓄電を継続させ、蓄電量が第２の所定量以上である場合に、当該第１蓄電部３５に蓄電された電力を第２蓄電部３８に向けて出力させる制御部４１とを備えているので、第１発電装置１０又は第２発電装置２０から出力された電力の電力量が非常に小さい場合でも、当該出力された電力を第２蓄電部３８に確実に蓄電することができる。よって、従来のシステムに比べて、第２蓄電部３８の蓄電容量を高く設定することが可能となるため、第２蓄電部３８において長期間にわたって電力を蓄電することができる。
【００６４】
また、第１蓄電部３５は、第１発電装置１０及び第２発電装置２０から出力された電力を蓄電するので、発電装置が１台の場合に比べて、第２蓄電部３８の蓄電量が満蓄電状態になるために要する時間を短縮することが可能となる。
【００６５】
また、第２蓄電部３８は、ニッケル水素電池であるので、第２蓄電部３８における漏洩電流を抑制することができるため、第２蓄電部３８において一層長期間にわたって電力を蓄電することが可能となる。
【００６６】
〔III〕実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００６７】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。例えば、従来のシステムによりも、第２の蓄電手段の蓄電容量を高く設定することが困難な場合が生じたとしても、本願発明の手段が従来のシステムの手段と異なっている場合には、本願の課題が解決されている。
【００６８】
（分散や統合について）
また、上述した各電気的構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散又は統合して構成できる。例えば、蓄電装置３０を複数の装置に分散して構成してもよい。また、各部を分散する場合において、これら各部の相互間の連携は、有線と無線のいずれか一方又は両方により行うことができる。
【００６９】
（形状、数値、構造、時系列について）
実施の形態や図面において例示した構成要素に関して、形状、数値、又は複数の構成要素の構造若しくは時系列の相互関係については、本発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。
【００７０】
（発電装置について）
上記実施の形態では、発電装置の設置数は、２台であるとして説明したが、これに限られず、１台であってもよく、あるいは、３台以上であってもよい。この場合において、この発電装置の設置数に応じた台数の入力部及び整流部が、回路基板に設けられる。
【００７１】
また、上記実施の形態では、発電装置は、圧力又は振動を利用して電力を発生させる装置であると説明したが、これに限られない。例えば、発電装置は、太陽光を利用して電力を発生させる太陽電池を備えた公知の太陽光発電装置、風力を利用した公知の風力発電装置であってもよく、水力を利用した公知の水力発電装置、ペルチェ素子等を用いて温度差により発電を行う公知の温度差発電装置、電波により発電を行う公知の電波発電装置、音のエネルギーにより圧電素子等を振動させて発電を行う公知の音力発電装置等、任意の環境エネルギー利用型の発電装置を用いることができる。
【００７２】
（発電プレートについて）
上記実施の形態では、第１発電装置１０の発電プレート１５は、振動板１６の側面の両方に圧電素子が設けられている発電プレート（いわゆるバイモルフ型）であると説明したが、例えば、振動板１６の側面のいずれか一方に圧電素子が設けられている発電プレート（いわゆるユニモルフ型）であってもよい（なお、第２発電装置２０の発電プレート２１についても同様とする）。
【００７３】
また、上記実施の形態では、第１発電装置１０の発電プレート１５は、振動板１６と、圧電素子１７ａ、１７ｂとを備えていると説明したが、例えば、圧電素子１７ａ、１７ｂを保護等するために、圧電素子１７ａ、１７ｂの全体又は一部を覆うための樹脂（ピエソフィルム等）をさらに備えてもよい。あるいは、例えば、振動板１６を省略してもよい（なお、第２発電装置２０の発電プレート２１についても同様とする）。
【００７４】
（第１蓄電部について）
上記実施の形態では、第１蓄電部３５を一つのみ設ける場合について説明したが、複数の第１蓄電部３５を設けてもよい。
【００７５】
（第２蓄電部について）
上記実施の形態では、第２蓄電部３８がニッケル電池を用いて構成されていると説明したが、これに限られず、例えば、電気二重層キャパシタや、その他の任意の蓄電手段を用いて構成されてもよい。特に、第２蓄電部の容量を、第１蓄電部の容量よりも大きくすることが好ましい。
【００７６】
また、上記実施の形態では、第２蓄電部３８の設置数は、１台として説明したが、複数台であってもよい。この場合において、第２蓄電部３８の蓄電に関する制御については、例えば、複数の第２蓄電部３８に蓄電された全電力の電圧量第４の所定量未満である場合（又は、複数の第２蓄電部３８のいずれか１つに蓄電された電力の電圧量が第５の所定量未満（例えば、１．０Ｖ未満等）である場合）には、制御部４１は、直流／直流変換部３９をＯＦＦ制御し、複数の第２蓄電部３８に蓄電された全電力の電圧量が第４の所定量以上である場合には、制御部４１は、直流／直流変換部３９をＯＮ制御してもよい。
【００７７】
（出力部について）
上記実施の形態では、出力部４０を一つのみ設ける場合について説明したが、複数の出力部４０を設けてもよい。
【００７８】
（付記）
付記１に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムは、環境エネルギーを利用して電力を発生させる発電装置から出力された当該電力を蓄電する環境エネルギー利用型蓄電システムであって、前記発電装置から出力された電力を蓄電する第１の蓄電手段と、前記第１の蓄電手段から出力された電力を蓄電する第２蓄電手段であって、前記第１の蓄電手段における蓄電容量よりも大きな蓄電容量を有する第２の蓄電手段と、前記第１の蓄電手段における蓄電量が第１の所定量未満である場合に、当該第１の蓄電手段による蓄電を継続させ、前記蓄電量が第２の所定量以上である場合に、当該第１の蓄電手段に蓄電された電力を前記第２の蓄電手段に向けて出力させる制御手段と、を備えている。
【００７９】
また、付記２に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムは、付記１に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムにおいて、前記第１の蓄電手段は、複数の前記発電装置から出力された電力を蓄電する。
【００８０】
また、付記３に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムは、付記１又は２に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムにおいて、前記第２の蓄電手段は、前記発電装置の最大の発電量よりも自己放電が少ない二次電池である。
【００８１】
また、付記４に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムは、付記１から３のいずれか一項に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムにおいて、前記第２の蓄電手段は、ニッケル水素電池である。
【００８２】
（付記の効果）
付記１に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムによれば、発電装置から出力された電力を蓄電する第１の蓄電手段と、第１の蓄電手段から出力された電力を蓄電する第２蓄電手段であって、第１の蓄電手段における蓄電容量よりも大きな蓄電容量を有する第２の蓄電手段と、第１の蓄電手段における蓄電量が第１の所定量未満である場合に、当該第１の蓄電手段による蓄電を継続させ、蓄電量が第２の所定量以上である場合に、当該第１の蓄電手段に蓄電された電力を第２の蓄電手段に向けて出力させる制御手段とを備えているので、発電装置から出力された電力の電力量が非常に小さい場合でも、当該出力された電力を第２の蓄電手段に確実に蓄電することができる。よって、従来のシステムに比べて、第２の蓄電手段の蓄電容量を高く設定することが可能となるため、第２の蓄電手段において長期間にわたって電力を蓄電することができる。
【００８３】
付記２に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムによれば、第１の蓄電手段は、複数の発電装置から出力された電力を蓄電するので、発電装置が１台の場合に比べて、第２の蓄電手段の蓄電量が満蓄電状態になるために要する時間を短縮することが可能となる。
【００８４】
付記３に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムによれば、第２の蓄電手段は、発電装置の最大の発電量よりも自己放電が少ない二次電池であるので、第２の蓄電手段における漏洩電流を抑制することができるため、第２の蓄電手段において一層長期間にわたって電力を蓄電することが可能となる。
【００８５】
付記４に記載の環境エネルギー利用型蓄電システムによれば、第２の蓄電手段は、ニッケル水素電池であるので、第２の蓄電手段における漏洩電流を抑制することができるため、第２の蓄電手段において一層長期間にわたって電力を蓄電することが可能となる。
【符号の説明】
【００８６】
１  給電システム
１０  第１発電装置
１１  筐体
１２  ベース部
１３  カバー部
１４  溝部
１５  発電プレート
１６  振動板
１７ａ、１７ｂ  圧電素子
１８  中心スペーサ
１９  周辺スペーサ
２０  第２発電装置
２１  発電プレート
２２  振動板
２３ａ、２３ｂ  圧電素子
２４  おもり
３０  蓄電装置
３１ａ、３１ｂ  入力部
３２ａ、３２ｂ  整流部
３３  第１電圧制限部
３４  第２電圧制限部
３５  第１蓄電部
３６  電流制限部
３７  スイッチ部
３８  第２蓄電部
３９  直流／直流変換部
４０  出力部
４１  制御部
４１ａ  電圧検出部
４１ｂ  過放電検出部
Ｗ  設置面
【図１】
2015163024.tif 000003
【図２】
2015163024.tif 000004
【図３】
2015163024.tif 000005