(57)【要約】【課題】【００２５】商用電力系統が停電や電圧上昇で発電を停止または抑制しなければならない場合にも発電を停止または抑制することなく有効に自然エネルギーを活用できる自然エネルギー発電装置と，商用電力系統と連系して放電できる蓄電装置を安価に実現する。【解決手段】【００２６】各種発電装置の発電電力を蓄電する蓄電装置に於いて，商用電力系統の停電などの問題によってパワーコンディショナーが発電を停止または抑制しなければならない場合には自動的に発電電力を蓄電するようにする回路を持つことと，蓄電電力の消費はパワーコンディショナーを介して出来る様にすることで商用電力系統に連係させた形で蓄電電力を消費できることを特徴とする蓄電装置を実現する。 【選択図】  図１ 0003171578.tif 000003
0003171578.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
各種発電装置の発電電力を蓄電する蓄電装置に於いて，商用電力系統が停電の際には人手を介することなく自動的に発電電力を蓄電し，停電でないときには蓄電を停止するようにするための判断回路を持つことを特徴とする，蓄電装置。
【請求項２】
各種発電装置の発電電力または商用電力を蓄電する蓄電装置に於いて，蓄電した電力を各種発電装置用のパワーコンディショナーに入力して，パワーコンディショナーを介して商用電力系統と連系して消費できるようにするために，蓄電装置の放電回路に電圧変換回路など蓄電電圧をパワーコンディショナー入力電圧に合わせるための回路を持つことを特徴とする蓄電装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、太陽光発電装置や風力発電などのパワーコンディショナーに組み合わせて使う，蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今太陽光発電，風力発電のような自然エネルギー発電装置が実用化され，それらを商用電力系統に連系して使用することが多いが，それらの自然エネルギー発電装置は発電出力が天候状態などに左右されて不安定なため，導入した家庭が多くなることで地域の商用電力の安定供給に影響を及ぼすことも起こるようになる。一方で特に3・11災害の後では，原子力発電の代替えとしても益々自然エネルギー発電が重要視されており，従ってこの問題は今後益々深刻な問題になる可能性がある。
そこで，これら自然エネルギー発電装置の出力安定化の目的で蓄電システムの併用が重要視されている。
【０００３】
また，商用電力の安定供給の観点からも，たとえばスマートグリット構想などが検討されており，その中でもやはり電力余剰時に余剰電力を蓄電し不足時に消費するために蓄電装置が重要視されている。
更に蓄電された電力を使いやすい形で消費するには，商用電力系統に連系させて消費できる仕組みが良いが，さその為にはまざまな規制が有って複雑高価な仕組みになるため一般家庭用の小型蓄電装置では実現しにくく，大抵の一般家庭用蓄電装置では自立型装置として，系統とは切り離した形で利用するのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開 2007-124846
【特許文献２】特開 2006-311707
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽光発電や風力発電など自然エネルギーを利用する発電装置で,従来捨てていた発電電力を捨てることなく有効利用するとともに，出力の安定化の目的での蓄電池を普及しやすくする。
【０００６】
また従来一般家庭用蓄電装置では，蓄えられた電力を消費するに当たって負荷機器を自立運転専用のコンセントに差し替えなければならないため使いにくく，蓄電電力の利用は限られた範囲とどめざるを得なかったが，この問題を安価に解消する。これにより従来普及し難かった夜間電力蓄電装置も普及しやすくする。
【０００７】
更に，太陽光発電や風力発電のみならず燃料電池やガス発電など様々な分散型発電装置の増加によって最近頻繁に起こるようになってきた発電抑制の際にも，これらの発電電力を無駄にすることなく利用して割高感を抑えた蓄電装置を実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案では，商用電力系統に連系運転する各種発電装置に付加して使う蓄電装置に，系統電圧を監視する系統電圧監視装置を付加して商用電力系統に停電や電圧上昇などの問題がある時には，直ちにそれら発電装置の発電電力を蓄電するようにする。商用電力系統に停電や電圧上昇などの問題が無い場合には，発電電力を消費または売電に回すようにする。
【０００９】
更にこの考案では，この蓄電装置の放電回路に，蓄電電力を各種発電装置のパワーコンディショナーに供給するために必要な電圧変換装置を付加して，パワーコンディショナーを介して蓄電電力を消費できるようにすることで，商用電力付加系統に連係させた形で蓄電電力を消費することが出来る蓄電装置を安価に実現する。
【００１０】
またこの蓄電装置には例えば夜間などの設定された時間帯においては系統電力による蓄電を行う機能や，太陽光発電や風力発電のみならず燃料電池やガス発電など様々な分散型発電装置の増加によって最近頻繁に起こるようになってきた発電抑制の際にも，折角のこれら発電電力を無駄にすることなく蓄電する機能を加えて，高機能型の蓄電装置を実現し，割高感を抑えた蓄電装置にする。
【考案の効果】
【００１１】
商用電力系統が停電の際には，すかさず発電装置出力を蓄電する機能を持った蓄電装置とすることで，従来捨てていた系統停電時の発電電力を，無駄なく蓄電出来る。
更に蓄電された電力を既設パワーコンディショナーを介して消費させる回路の付加によって，負荷回路を蓄電電力消費時専用に切り替ええることなく蓄電電力を利用することが可能になり，より使い易い負荷系統連系型蓄電装置が構築できる。このことは，直流電力を交流電力に変える機能，商用電力系統に連系して電力を供給する機能はもとより，商用電力系統電圧が設定された電圧以上になると発電または放電を抑制する機能，商用電力系統が停電などの異常時には発電を停止する機能，更には商用電力系統が停電の時に系統から切り離して自立した電源装置として利用するための自立運転機能など，パワーコンディショナーが持つ系統連系のために必須な機能の全てを，蓄電電力を消費させる場合でも利用できる様になる。これにより非常に安価に使いやすい負荷系統連系型蓄電装置が実現できることになる。
【００１２】
その他本考案の請求範囲には含まれないが，夜間電力の蓄電機能，発電抑制時の蓄電機能など各機能を合わせて盛り込むことで，割高感を押さえた高機能の蓄電装置を実現でき，蓄電装置の普及ひいては電力供給の安定化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この考案の一実施形態を示す全体系統図
【図２】この考案の中核機能「系統電圧監視装置」の一実施例
【図３】「充放電制御装置」の一実施例
【考案を実施するための形態】
【００１４】
この考案の一実施形態全体図を図１に示す。
この実施例は発電装置として太陽光発電装置を例にしているが，その他の如何なる発電装置にも応用可能である。
１は太陽電池，２は接続箱，3はパワーコンディショナー，４は分電盤で，これらは本考案特有なものである必要はなく，パワーコンディショナー3がその出力を商用電力系統に連係できる機能を持っているものであれば，一般に市販されている物でよい。
一般にパワーコンディショナー３は，太陽電池１で発電した直流電力を交流電力に変える機能，商用電力系統に連系して電力を供給する機能を持つほか，商用電力系統が停電などの異常時には発電を停止する機能，商用電力系統電圧が設定された電圧以上になると発電を抑制する機能なども持つ。またこの発電装置を系統から切り離して自立した発電装置として利用するための自立発電機能もこのパワーコンディショナー３が持つのが一般的であり，これらの機能は何れも商用電力系統に連携する装置には必須のものである。
【００１５】
5は系統電圧監視装置で，商用電力系統の電圧を監視し，監視の結果またはユーザーが設定した条件などによって蓄電するかしないかまたは放電するかしないかを決め，結果を充放電制御装置に送る。6は充放電制御装置で蓄電池の充放電を実施および制御する装置。7は蓄電池。
【００１６】
ここで本項案の中核を構成する系統電圧監視装置5の詳細を説明する。
系統電圧監視装置5の主要回路の一例を図2に示す。
図2で21は停電検出回路で，系統電圧Aが有る場合に例えばLow（例えば0V：以下同じ）を，無い場合には例えばHigh（例えば+5V：以下同じ）を出力Cに出力する。つまり停電か否かを検出して停電の時には充電指示信号（例えばHigh）を出し，停電でないときには充電停止信号（例えばLow）を出力する。なお停電検出回路21の入力は一般には交流の系統電圧そのものでなく，整流して直流にしたものにする。またこの回路は停電時に動作する必要があるため，電源はNOT回路電源経路16を通じて太陽電池出力からとるか，またはタイマー電源などと共用で乾電池などからとる。
【００１７】
22は系統電圧比較回路で，本考案の請求範囲には含まれないが，本蓄電システムの機能としては重要な役割を果たす。この系統電圧比較回路22は商用電力系統電圧Aと，予め設定された基準電圧Bを比較して，商用電力系統電圧Aが基準電圧Bより小さい場合は出力Dを例えばLowとし，商用電力系統電圧Aが基準電圧Bより大きい場合は出力DをたとえばHighにする。
【００１８】
停電検出回路21の出力C及び系統電圧比較回路22の出力Dは，充電信号検出回路23および充電モード設定スイッチ24，および充電指示信号経路13を経て，充放電制御装置6に伝わり，Highの時は太陽光発電電力を蓄電する。Lowの時は蓄電しない。
【００１９】
ここで基準電圧Bは，太陽光発電装置が発電抑制を開始しなければならない電圧の下限値として電力会社が設定する電圧値に合わせる。この電圧は一般的に電気事業法で決められる系統電圧の最大値107Vに設定されることが多いが，場合によって108Vや109Vに設定されることもある。従ってここでは例えば105Vから110Vなどの範囲でユーザーが任意に設定できる様にする。
なおここでは系統電圧も基準電圧も交流電圧で表現しているが，実際には系統電圧比較回路22，停電検出回路21共交流電圧を整流し直流に変換して入力する。      
また系統電圧比較回路22の入力Aは商用電力系統電圧の代わりにパワーコンディショナー3の出力電圧としてもよい。
【００２０】
23はOR回路で系統電圧比較回路22または停電検出回路21の出力を受けてその何れかまたは双方がHighならHighを，双方がLowならLowを出力する。
27はタイマーで，商用電力系統から充電したい任意の時間帯をユーザーが設定し，設定された時間帯にはHighを出力する機能を持たせる。
【００２１】
24，25，26は充電モード設定スイッチで，三つが連動して動きこれによりユーザーが任意に充電モードを設定できる。この充電モード設定スイッチの「モード1」は通常の充電モードで，系統電圧比較回路22の出力または停電検出回路21の出力の何れかがHighのときに充電指示信号経路13にHighを送り出して，充放電制御装置6は太陽光発電電力を充電する。つまり停電の時と発電抑制がかかった時に太陽光発電電力を蓄電するモードである。
また充電モード設定スイッチ24，25，26の「モード2」は，無条件で太陽光発電電力を蓄電するモード。災害時など蓄電最優先にしたい場合のモードである。
充電モード設定スイッチ24，25，26の「モード3」は，タイマー27がHighを出力するときには，商用電力系統からの電力を蓄電するモードである。つまりユーザーが指定した時間帯では商用電力から蓄電を行うモードであり，深夜時間帯などに商用電力を蓄電する場合に用いる。
充電モード設定スイッチ24，25，26の「モード4」は，無条件で商用電力系統から蓄電するモードで，計画停電の前などに予め満充電にしたい場合や，本蓄電器をパソコン用無停電電源装置として使う場合などに用いる。
【００２２】
なお24，25，26の充電モード設定スイッチの設定にかかわらず，充電指示信号経路13にLowが出力されている場合は，充放電制御装置6は太陽光発電電力の蓄電は行わない様にして，消費または売電を優先する。
【００２３】
一方，商用電力を蓄電した場合には，規定上蓄電した電力を売電に回すことは出来ないため，「モード3,4」に於いて売電電流検出センサー１１が売電電流を検出した場合には売電検出回路28がLowを出力し，充電モードスイッチ24を経由して充放電制御装置6が放電を停止するようにする。売電電流の検出は，系統電力の購入時と売電時では分電盤に流れ込む電流が逆方向に流れるので，電流センサー11が分電盤から流れ出す方向の電流を検出したら売電とみなし，その時には直ちに放電を停止するようにする。
【００２４】
次に充放電制御装置6の一実施例を図3に示す。
31は太陽電池からの発電電圧を蓄電池に蓄電するのに適した電圧に合わせる為の直流電圧変換回路である。
33は充電制御回路で，蓄電池へ充電する機能，過充電防止機能など一般的な充電装置の持つ機能で良い。この機能は市販ICで実現できるのが一般的で，特に回路や素子の限定はしない。
【００２５】
34は放電制御回路で，普段は蓄電池7の蓄電電力を直流電圧変換回路32によって例えば200V等に変換してパワーコンディショナーに送りこむ。なおこの直流電圧変換回路32の出力電圧は，太陽電池からパワーコンディショナーに供給される直流電圧より低めで，かつパワーコンディショナーの最低動作入力電圧より高くすることで，太陽光発電電力がその電圧以上の場合はそれをパワーコンディショナーに回すことを優先し，太陽光発電電圧がコンバーター出力電圧以下になった場合は，蓄電池からの放電がパワーコンディショナーに回るようにする。
また系統電圧監視装置5からの放電停止信号を放電停止指示経路15より受けた場合は，蓄電池7の放電を停止する機能も持たせる。また一般的な蓄電装置が持つ過放電防止機能など放電を安全に行うための各種機能も持たせる。
【００２６】
図3で35は商用電力系統から蓄電するための充電制御器で，系統充電指示経路14からの商用電力充電指示信号を受けて，系統充電経路12よりの電力で蓄電池7を充電する。これも過充電防止機能など必要な機能を持つ一般的な充電器用ICなどを利用すればよい。
36は本蓄電装置をパワーコンディショナーとの組み合わせでなく，自立運転の電源装置，例えばパソコンなどの無停電電源装置として使用する場合などのためのDC-ACインバーターで，ACアウトレットで出力する。本考案の中では補助的な機能である。
【００２７】
図１の8,9,10はそれぞれパワーコンディショナー出力電力計測用センサー，買い電力／売電力計測用センサー，太陽光発電電力計測センサー，17,18は8,9,10によって集めた情報を基に発電電力，売電電力，消費電力などを表示または蓄積する為のモニター装置。8,9,10,11,12,13は何れも補助的な機能であり本考案の中核ではないので詳細説明を省く。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本考案は，一般家庭での適用を例に記述しているが，企業用や公共用発電システムに組み合わせて使う蓄電装置にも有効である。
【符号の説明】
【００２９】
１  太陽電池    ２  接続箱    ３  パワーコンディショナー    ４  分電盤
５  系統電圧監視装置     ６  充放電制御装置      ７  蓄電池
８  直流電力計測センサー    ９  買い電／売り電計測センサー
10  パワコン出力計測センサー    11  売電電流検出センサー
12  系統電力充電経路    13  充電指示信号経路      14  系統充電指示経路    
15  放電停止指示経路    16  NOT回路電源経路      17モニター送信機  
18  モニター表示機（受信機）    （19〜20  欠番）  
21  停電検出回路(NOT回路)      22  系統電圧比較回路    
23  充電信号検出回路(OR回路)    24,25,26  充電モード設定スイッチ    
27  タイマー      28  売電検出回路    （29,30  欠番）
31  太陽光発電充電用直流電圧変換器      32  蓄電電力放電用直流電圧変換器
33  充電制御回路      34  放電制御回路      35  系統充電用充電回路
36  自立運転用インバーター
【図１】
0003171578.tif 000004
【図２】
0003171578.tif 000005
【図３】
0003171578.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月30日(2011.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
各種発電装置の発電電力を蓄電する蓄電装置に於いて，商用電力系統が停電の場合または商用電力系統電圧があらかじめ設定された電圧より大きい場合には，人手を介することなく自動的に発電電力を蓄電し，商用電力系統が停電でない場合または電力系統電圧があらかじめ設定された電圧より大きくない場合には蓄電を停止するようにする回路を持つことを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
請求項１の蓄電装置に，商用電力を蓄電するための交流直流変換回路および充電回路を加え，各種発電装置または商用電力系統から充電した蓄電電力を各種発電装置用のパワーコンディショナーに入力して，パワーコンディショナーを介して商用電力系統と連系して消費できるようにするために蓄電電力の放電回路に電圧変換回路など蓄電電圧をパワーコンディショナー入力電圧に合わせるための回路を持つことを特徴とする蓄電装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、太陽光発電装置などのパワーコンディショナーに組み合わせて使う，蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今太陽光発電，風力発電のような自然エネルギー発電装置が実用化され，それらを商用電力系統に連系して使用することが多いが，それらの自然エネルギー発電装置は発電出力が天候状態などに左右されて不安定なため，導入した家庭が多くなることで地域の商用電力の安定供給に影響を及ぼすことも起こるようになる。
一方で特に3・11災害の後では，原子力発電の代替えとしても益々自然エネルギー発電が重要視されており，従ってこの問題は今後益々深刻な問題になる可能性がある。
そこで，これら自然エネルギー発電装置の出力安定化の目的で蓄電システムの併用が重要視されている。
また，商用電力の安定供給の観点からも，たとえばスマートグリット構想などが検討されており，その中でもやはり電力余剰時に余剰電力を蓄電し不足時に消費するための様々な蓄電方法が検討されている。
然るに，現状では太陽光発電を初めとする自然エネルギー発電装置では，余剰発電電力を買い上げる制度があってその制度による売電の方がユーザーにとっては蓄電よりも明らかに有利なため蓄電装置は普及しにくいという問題がある。
更に蓄電された電力を使いやすい形で消費するには，商用電力系統に連系させて消費できる仕組みがよいが，さまざまな規制が有って複雑高価な仕組みになるため，一般家庭用の小型蓄電装置では実現しにくく，大抵の一般家庭用蓄電装置では自立型装置として，系統とは切り離した形で利用するのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2007-209133
【特許文献２】特開2006-311707
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽光発電や風力発電など自然エネルギーを利用する発電装置では天候状態などによる発電出力の変化が大きく，連系する商用電力の安定に問題を起こすという問題がある。
そこでそれら発電装置では蓄電装置を備えて，発電電力が有り余るときには蓄電し，消費が大きいときに消費するようにすることが望ましいとは明らかであるが，蓄電装置は一般に高価である上，少なくとも現在は余剰電力の買い上げ制度があって，蓄電よりも余剰電力の買い上げ制度による売電の方が明らかに有利なため蓄電装置は普及しにくいという問題がる。
その結果，発電電力が多くなって系統の安定化に問題が生じた際などにはこれら自然エネルギー発電装置は自ら発電を停止して商用電力系統の安定を優先する方法で問題を防止しているのが実状である。その結果折角とらえた貴重な自然エネルギーをみすみす捨てなければならないことがあるということである。しかも昨今の自然エネルギー重視の国家政策の中で，今後ますますそこの問題は大きくなっていくことが容易に予想できる。
【０００５】
また，スマートグリット構想など商用電力の安定供給のための構想の中でも，例えば夜間の余剰電力を蓄電し，昼間のピーク消費時間帯に消費する仕組みも必要性が論議されている。然るに，一般家庭で夜間電力蓄電用の蓄電システムがそれ単独で普及するのは，蓄電システムが一般的に高価なこともあって難しい。
【０００６】
更に商用電力系統に連系して用いられる太陽光発電装置，風力発電装置などでは，商用電力系統に停電や電圧上昇などの問題が生じた場合には自らが商用電力系統への送電を停止または発電を抑制する機能が盛り込まれている。つまり，商用電力系統に異常がある場合には，折角太陽電池や風車で捉えた自然エネルギーをみすみす捨てなければならないのである。
勿論この様な場合にはこれら発電装置を自立運転に切り替えて発電電力を利用する方法もあるが，自立運転では負荷機器を自立運転専用のコンセントに差し替えなければならないため使いにくく，自立運転の利用は限られた範囲にとどまるという問題もある。
【０００７】
また，夜間電力を蓄電する仕組みなどは技術的に特段の困難はないものの，蓄電した電力を商用電力系統に連系させて消費するための仕組みは，電力の安定供給の観点からの法律的な規制が様々有って複雑高価になり，業務用としては存在し得ても一般家庭用でそれを実現させることは経済的に容易でないという問題もある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
商用電力系統に連系運転する発電装置に蓄電装置を付加し，その蓄電装置に系統電圧を監視して商用電力系統が停電や電圧上昇などの問題がある場合は，直ちにそれら発電装置の発電電力を蓄電するようにする。
またこの蓄電システムには，蓄電電力を各種発電装置のパワーコンディショナーに供給するための回路も付加し，パワーコンディショナーを介して蓄電電力を商用電力系統に連系させて消費できるようにする。
更に例えば夜間などの設定された時間帯においては系統電力による蓄電を行い，それを昼間のピーク電力消費時間帯に消費することを可能にすることで電力安定供給の観点からも有効な仕組みにする。なお商用電力を蓄電した場合は蓄電電力を売電することは許されないので，この商用電力充電モードでは売電が出来ないようにする機能も付加する。
更に，太陽光発電や風力発電，または燃料電池やガス発電など様々な発電装置の増加によって最近増えてきた発電抑制の際には，折角の太陽光発電電力を無駄にすることなく蓄電する機能も加える。
これらの機能を併せ持つ蓄電装置の実現により，割高感を抑えた蓄電装置が実現できる。
【考案の効果】
【０００９】
商用電力系統が停電の際は，空かさず発電装置出力を蓄電する機能を持った蓄電装置とすることで，従来捨てていた停電時の発電電力を，無駄なく蓄電し売電や消費に回すことが出来る。
また太陽光発電装置や風力発電，燃料電池，ガス発電などの増加で最近問題が大きくなってきた発電抑制の場合にも直ちに蓄電を開始する機能を盛り込むことが可能で，この場合にも有効に発電電力を利用することが出来る。
停電など系統の障害時以外には発電電力を優先的に消費・売電する機能はそのまま残るため，現状の売電が有利な状況下で蓄電装置を普及させるための障害の一つが減ることになる。
【００１０】
更に蓄電された電力を既設パワーコンディショナーを介して消費する機能によって，非常に使いやすい系統連系消費型蓄電装置が安価に構築できる。
つまり，商用電力系統と連系して蓄電電力を消費するためには，直流の蓄電電力を交流に変えるDC-ACインバーター機能は当然として，例えば電圧や周波数を商用電力系統のそれに合わせる機能，商用電力系統に異常有るときに連系を解く機能，系統電圧や周波数に異常有るときに発電を停止する機能など様々な連携のための機能を持つことが必須であるが，それらの機能の全てを太陽光発電装置などのパワーコンディショナーが既に持っているため，極めて安価に系統連系消費型蓄電装置が実現できる。
また夜間の商用電力を蓄電しそれを昼間の電力消費が多い時間帯に消費に回す装置に於いても，同様に安価に系統連系消費型蓄電装置が実現できる。
勿論この仕組みは災害時の非常用電力や従来から有るパソコンなどに用いる無停電電源装置としても使えるようにすることが容易で，まさに多機能の蓄電装置が安価に実現出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この考案の一実施形態を示す全体系統図
【図２】この考案の中核機能「系統電圧監視装置」の一実施例
【図３】「充放電制御装置」の一実施例
【考案を実施するための形態】
【００１２】
この考案の一実施形態全体図を図１に示す。
この実施例は発電装置として太陽光発電装置を例にしているが，その他の如何なる発電装置にも応用可能である。
１は太陽電池，２は接続箱，3はパワーコンディショナー，４は分電盤で，これらは本考案特有なものである必要はなく，パワーコンディショナー3がその出力を商用電力系統に連係できる機能を持っているものであれば，一般に市販されている物でよい。
一般にパワーコンディショナー３は，太陽電池１で発電した直流電力を交流電力に変える機能，商用電力系統に連系して電力を供給する機能などを持つほか，商用電力系統電圧が設定された電圧以上になると発電を抑制する機能，商用電力系統が停電などの異常時には発電を停止する機能なども持つ。また商用電力系統が停電の時に系統から切り離して自立した発電装置として利用するための自立発電機能もこのパワーコンディショナー３が持つのが一般的である。
5は系統電圧監視装置で，商用電力系統の電圧を監視し，監視の結果またはユーザーが設定した条件などによって蓄電するかしないかまたは放電するかしないかを決め，結果を6の充放電制御装置に送る。6は蓄電池の充放電を実施および制御する装置。7は蓄電池。
【００１３】
ここで本項案の中核を構成する系統電圧監視装置5の詳細を説明する。
系統電圧監視装置5の主要回路の一例を図2に示す。
図2で21は停電検出回路で，系統電圧Aが有る場合に例えばLow（例えば0V：以下同じ）を，無い場合には例えばHigh（例えば+5V：以下同じ）を出力Cに出力する。つまり停電か否かを検出して停電の時には充電指示信号（例えばHigh）を出し，停電でないときには充電停止信号（例えばLow）を出力する。なお停電検出回路21の入力は一般には交流の系統電圧そのものでなく，整流して直流にしたものにする。またこの回路は停電時に動作する必要があるため，電源はNOT回路電源経路16を通じて太陽電池出力からとるか，またはタイマー電源などと共用で乾電池などからとる。
【００１４】
22は系統電圧比較回路で，本蓄電システムの機能としては重要な役割を果たす。この系統電圧比較回路22は商用電力系統電圧Aと，予め設定された基準電圧Bを比較して，商用電力系統電圧Aが基準電圧Bより小さい場合は出力Dを例えばLowとし，商用電力系統電圧Aが基準電圧Bより大きい場合は出力DをたとえばHighにする。
停電検出回路21の出力C及び系統電圧比較回路22の出力Dは，充電信号検出回路23および充電モード設定スイッチ24，および充電指示信号経路13を経て，充放電制御装置6に伝わり，Highの時は太陽光発電電力を蓄電する。Lowの時は蓄電しない。
【００１５】
ここで基準電圧Bは，太陽光発電装置が発電抑制を開始しなければならない電圧の下限値として電力会社が設定する電圧値に合わせる。この電圧は一般的に電気事業法で決められる系統電圧の最大値107Vに設定されることが多いが，場合によって108Vや109Vに設定されることもある。従ってここでは例えば105Vから110Vなどの範囲でユーザーが任意に設定できる様にする。
なおここでは系統電圧も基準電圧も交流電圧で表現しているが，実際には系統電圧比較回路22，停電検出回路21共交流電圧を整流し直流に変換して入力する。      
また系統電圧比較回路22の入力Aは商用電力系統電圧の代わりにパワーコンディショナー3の出力電圧としてもよい。
【００１６】
23はOR回路で系統電圧比較回路22または停電検出回路21の出力を受けてその何れかまたは双方がHighならHighを，双方がLowならLowを出力する。
27はタイマーで，商用電力系統から充電したい任意の時間帯をユーザーが設定し，設定された時間帯にはHighを出力する機能を持たせる。
【００１７】
24，25，26は充電モード設定スイッチで，三つが連動して動きこれによりユーザーが任意に充電モードを設定できる。この充電モード設定スイッチの「モード1」は通常の充電モードで，系統電圧比較回路22の出力または停電検出回路21の出力の何れかがHighのときに充電指示信号経路13にHighを送り出して，充放電制御装置6は太陽光発電電力を充電する。つまり停電の時と発電抑制がかかった時に太陽光発電電力を蓄電するモードである。
また充電モード設定スイッチ24，25，26の「モード2」は，無条件で太陽光発電電力を蓄電するモード。災害時など蓄電最優先にしたい場合のモードである。
充電モード設定スイッチ24，25，26の「モード3」は，タイマー27がHighを出力するときには，商用電力系統からの電力を蓄電するモードである。つまりユーザーが指定した時間帯では商用電力から蓄電を行うモードであり，深夜時間帯などに商用電力を蓄電する場合に用いる。
充電モード設定スイッチ24，25，26の「モード4」は，無条件で商用電力系統から蓄電するモードで，計画停電の前などに予め満充電にしたい場合や，本蓄電器をパソコン用無停電電源装置として使う場合などに用いる。
【００１８】
なお24，25，26の充電モード設定スイッチの設定にかかわらず，充電指示信号経路13にLowが出力されている場合は，充放電制御装置6は太陽光発電電力の蓄電は行わない様にして，消費または売電を優先する。
一方，商用電力を蓄電した場合には，規定上蓄電した電力を売電に回すことは出来ないため，「モード3，4」に於いて売電電流検出センサー１１が売電電流を検出した場合には売電検出回路28がLowを出力し，充電モードスイッチ24を経由して充放電制御装置6が放電を停止するようにする。売電電流の検出は，系統電力の購入時と売電時では分電盤に流れ込む電流が逆方向に流れるので，電流センサー11が分電盤から流れ出す方向の電流を検出したら売電とみなし，その時には直ちに放電を停止するようにする。
【００１９】
次に充放電制御装置6の一実施例を図3に示す。
31はDC-DCコンバーターで太陽電池からの発電電圧を蓄電池に蓄電するのに適した電圧に合わせる機能を有する。
33は充電制御回路で，蓄電池へ充電する機能の他過充電防止機能などの充電を適切に行うための機能を持たせるとともに，系統電圧監視装置5からの充電指示信号を受けて，充電を実施したり停止したりする機能も持たせる。
【００２０】
34は放電制御回路で，普段は蓄電池7の蓄電電力をDC-DCコンバーター32によって例えば200V等に変換してパワーコンディショナーに送りこむ。なおこのコンバーター出力電圧は，太陽電池からパワーコンディショナーに供給される直流電圧より低めで，かつパワーコンディショナーの最低動作入力電圧より高くすることで，太陽光発電電力がその電圧以上の場合はそれをパワーコンディショナーに回すことを優先し，太陽光発電電圧がコンバーター出力電圧以下になった場合は，蓄電池からの放電がパワーコンディショナーに回るようにする。
また系統電圧監視装置5からの放電停止信号を放電停止指示経路15より受けた場合は，蓄電池7の放電を停止する機能も持たせる。また一般的な蓄電装置が持つ過放電防止機能など放電を安全に行うための各種機能も持たせる。
【００２１】
図3で35は商用電力系統から蓄電するための充電制御器で，系統充電指示経路14からの商用電力充電指示信号を受けて，系統充電経路12よりの電力で蓄電池7を充電する。ここにも過充電保護回路などの一般的な充電器に必要な機能も盛り込む。
36は本蓄電装置をパワーコンディショナーとの組み合わせでなく，自立運転の電源装置，例えばパソコンなどの無停電電源装置として使用する場合などのためのDC-ACインバーターで，ACアウトレットで出力する。本考案の中では補助的な機能である。
【００２２】
図１の8，9，10はそれぞれパワコン出力電力計測用センサー，買い電力／売電力計測用センサー，太陽光発電電力計測センサー，17，18は8，9，10によって集めた情報を基に発電電力，売電電力，消費電力などを表示または蓄積する為のモニター装置。8，9，10，11，12，13は何れも補助的な機能であり本考案の中核ではないので詳細説明を省く。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本考案は，一般家庭での適用を例に記述しているが，企業用や公共用発電システムに組み合わせて使う蓄電装置にも有効である。
【符号の説明】
【００２４】
１  太陽電池    ２  接続箱    ３  パワーコンディショナー    ４  分電盤
５  系統電圧監視装置    
６  充放電制御装置      ７  蓄電池    
８  直流電力計測センサー    ９  買い電／売り電計測センサー
10  パワコン出力計測センサー           11  売電電流検出センサー
12 
系統電力充電経路    13  充電指示信号経路      14  系統充電指示経路    
15  放電停止指示経路    16  NOT回路電源経路      17モニター送信機  
18  モニター表示機（受信機）    （19〜20  欠番）  
21  停電検出回路(NOT回路)      22  系統電圧比較回路    
23  充電信号検出回路(OR回路)    24，25，26  充電モード設定スイッチ    
27  タイマー      28  売電検出回路    （29，30  欠番）
31  太陽光発電充電用DC-DCコンバーター      32  蓄電電力放電用DC-DCコンバーター
33  充電制御回路      34  放電制御回路      35  系統充電用充電回路
36  自立運転用インバーター
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月30日(2011.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
0003171578.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月7日(2011.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
各種発電装置の発電電力を蓄電する蓄電装置に於いて，商用電力系統電圧を監視して系統電圧が停電の場合もしくは系統電圧がユーザーにより予め設定された基準電圧より高い場合には充放電制御装置に充電指示信号を送り，系統電圧が停電でない場合もしくは系統電圧がユーザーにより予め設定された基準電圧より低い場合には充放電制御装置に充電停止信号を送る様にする為の停電検出回路及び系統電圧比較回路を持つことを特徴とする蓄電装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
0003171578.tif 000008
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
0003171578.tif 000009