(57)【要約】【課題】主電源からの電力が途切れた場合でも、瞬時に定量の電力を供給するとともに、継続して定量の電力を供給することが可能な電力制御システムおよび電力制御方法を提供すること。【解決手段】電力制御システムは、エネルギーデバイス１０４と、化学反応を利用する二次電池１０５と、電力の供給経路を切り替えるためのスイッチＳＷ１〜３と、スイッチＳＷ１〜３を操作することで電力供給元を切り替える電力制御装置１０２とを備え、電力制御装置１０２は、電力網１０１を電力供給元とすることが不適切な状態になると、電力網１０１からエネルギーデバイス１０４に電力供給元を切り替え、エネルギーデバイス１０４の電圧が閾値を下回ると、エネルギーデバイス１０４から二次電池１０５に電力供給元を切り替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正負極の活物質電極と正負極の引き出し電極とが一体に形成された電極の前記活物質電極部分に電解液とイオンが通過可能なセパレータを介在させながら、前記引き出し電極が露出するように、かつ前記活物質電極の正電極と負電極とが交互になるように積層した２層以上の積層体を有するエネルギーデバイスと、
化学反応を利用する二次電池と、
電力の供給経路を切り替えるためのスイッチと、
前記スイッチを操作することで電力供給元を切り替える電力制御装置と
を備え、
前記電力制御装置は、主電源を電力供給元とすることが不適切な状態になると、前記主電源から前記エネルギーデバイスに電力供給元を切り替え、前記エネルギーデバイスの電圧が閾値を下回ると、前記エネルギーデバイスから前記二次電池に電力供給元を切り替えることを特徴とする電力制御システム。
【請求項２】
前記電力制御装置は、前記主電源からの電力が閾値を下回ると、前記主電源を電力供給元とすることが不適切な状態になったと判断することを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項３】
前記電力制御装置は、電力の供給先における電力消費量が閾値を超えると、前記主電源を電力供給元とすることが不適切な状態になったと判断することを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項４】
前記電力制御装置は、前記エネルギーデバイスを電力供給元としている状態で前記主電源を電力供給元とすることが適切な状態に戻ると、前記エネルギーデバイスから前記主電源に電力供給元を切り替えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電力制御システム。
【請求項５】
前記電力制御装置は、前記二次電池を電力供給元としている状態で前記主電源を電力供給元とすることが適切な状態に戻ると、前記二次電池から前記主電源に電力供給元を切り替えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電力制御システム。
【請求項６】
前記電力制御装置は、前記主電源からの電力が閾値を超えると、前記主電源を電力供給元とすることが適切な状態に戻ったと判断することを特徴とする請求項４または５に記載の電力制御システム。
【請求項７】
前記電力制御装置は、前記電力消費量が閾値を下回ると、前記主電源を電力供給元とすることが適切な状態に戻ったと判断することを特徴とする請求項４または５に記載の電力制御システム。
【請求項８】
前記電力制御装置は、前記主電源を電力供給元としている間、前記主電源からの電力によって前記エネルギーデバイス及び前記二次電池を充電することを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項９】
前記エネルギーデバイスは、電力の供給先における電力消費量に対応する蓄電容量を備えることを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項１０】
前記主電源は、電力網であることを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項１１】
前記エネルギーデバイスは、２端子を備えることを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項１２】
前記エネルギーデバイスは、３端子を備えることを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項１３】
前記エネルギーデバイスは、電気二重層キャパシタであることを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項１４】
前記エネルギーデバイスは、リチウムイオンキャパシタであることを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項１５】
前記エネルギーデバイスは、リチウムイオン電池であることを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項１６】
正負極の活物質電極と正負極の引き出し電極とが一体に形成された電極の前記活物質電極部分に電解液とイオンが通過可能なセパレータを介在させながら、前記引き出し電極が露出するように、かつ前記活物質電極の正電極と負電極とが交互になるように積層した２層以上の積層体を有するエネルギーデバイスと、化学反応を利用する二次電池と、電力の供給経路を切り替えるためのスイッチと、前記スイッチを操作することで電力供給元を切り替える電力制御装置とを備える電力制御システムの電力制御方法であって、
主電源を電力供給元とすることが不適切な状態になると、前記主電源から前記エネルギーデバイスに電力供給元を切り替えるステップと、
前記エネルギーデバイスの電圧が閾値を下回ると、前記エネルギーデバイスから前記二次電池に電力供給元を切り替えるステップと
を有することを特徴とする電力制御方法。
【請求項１７】
前記電力制御装置は、前記主電源からの電力が閾値を下回ると、前記主電源を電力供給元とすることが不適切な状態になったと判断するステップを有することを特徴とする請求項１６に記載の電力制御方法。
【請求項１８】
前記電力制御装置は、電力の供給先における電力消費量が閾値を超えると、前記主電源を電力供給元とすることが不適切な状態になったと判断するステップを有することを特徴とする請求項１６に記載の電力制御方法。
【請求項１９】
前記電力制御装置は、前記エネルギーデバイスを電力供給元としている状態で前記主電源を電力供給元とすることが適切な状態に戻ると、前記エネルギーデバイスから前記主電源に電力供給元を切り替えるステップを有することを特徴とする請求項１６から１８のいずれか一項に記載の電力制御方法。
【請求項２０】
前記電力制御装置は、前記二次電池を電力供給元としている状態で前記主電源を電力供給元とすることが適切な状態に戻ると、前記二次電池から前記主電源に電力供給元を切り替えるステップを有することを特徴とする請求項１６から１８のいずれか一項に記載の電力制御方法。
【請求項２１】
前記電力制御装置は、前記主電源からの電力が閾値を超えると、前記主電源を電力供給元とすることが適切な状態に戻ったと判断するステップを有することを特徴とする請求項１９または２０に記載の電力制御方法。
【請求項２２】
前記電力制御装置は、前記電力消費量が閾値を下回ると、前記主電源を電力供給元とすることが適切な状態に戻ったと判断するステップを有することを特徴とする請求項１９または２０に記載の電力制御方法。
【請求項２３】
前記電力制御装置は、前記主電源を電力供給元としている間、前記主電源からの電力によって前記エネルギーデバイス及び前記二次電池を充電するステップを有することを特徴とする請求項１６に記載の電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力制御システムおよび電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、停電等が原因で電力網からの電力が途切れた場合、電力網に代えて二次電池から電力を供給することが知られている。例えば、特許文献１には、二次電池を搭載した自動車を家庭の非常用電源または補助電源として用いることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３６０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
二次電池は、定量の電力を持続して供給することができるものの、化学反応を伴うためレスポンスが遅い。そのため、停電等が発生すると、電力網（主電源）から二次電池（補助電源）に切り替える際、電力供給が不安定になる問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、主電源からの電力が途切れた場合でも、瞬時に定量の電力を供給するとともに、継続して定量の電力を供給することが可能な電力制御システムおよび電力制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、正負極の活物質電極と正負極の引き出し電極とが一体に形成された電極の前記活物質電極部分に電解液とイオンが通過可能なセパレータを介在させながら、前記引き出し電極が露出するように、かつ前記活物質電極の正電極と負電極とが交互になるように積層した２層以上の積層体を有するエネルギーデバイスと、化学反応を利用する二次電池と、電力の供給経路を切り替えるためのスイッチと、前記スイッチを操作することで、主電源、前記エネルギーデバイス、前記二次電池のうちのいずれかを電力供給元とする電力制御装置とを備え、前記電力制御装置は、前記主電源を電力供給元とすることが不適切な状態になると、前記主電源から前記エネルギーデバイスに電力供給元を切り替え、前記エネルギーデバイスの電圧が閾値を下回ると、前記エネルギーデバイスから前記二次電池に電力供給元を切り替える電力制御システムが提供される。
【０００７】
また、本発明の他の態様によれば、正負極の活物質電極と正負極の引き出し電極とが一体に形成された電極の前記活物質電極部分に電解液とイオンが通過可能なセパレータを介在させながら、前記引き出し電極が露出するように、かつ前記活物質電極の正電極と負電極とが交互になるように積層した２層以上の積層体を有するエネルギーデバイスと、化学反応を利用する二次電池と、電力の供給経路を切り替えるためのスイッチと、前記スイッチを操作することで電力供給元を切り替える電力制御装置とを備える電力制御システムの電力制御方法であって、主電源を電力供給元とすることが不適切な状態になると、前記主電源から前記エネルギーデバイスに電力供給元を切り替えるステップと、前記エネルギーデバイスの電圧が閾値を下回ると、前記エネルギーデバイスから前記二次電池に電力供給元を切り替えるステップとを有する電力制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、主電源からの電力が途切れた場合でも、瞬時に定量の電力を供給するとともに、継続して定量の電力を供給することが可能な電力制御システムおよび電力制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】交流仕様の電気器具に電力を供給する場合の第１の実施の形態に係る電力制御システムの模式的ブロック構成図。
【図２】第１の実施の形態に係る電力制御システムの二次電池とエネルギーデバイスの特徴を概念的に表したグラフであって、（ａ）二次電池のグラフ、（ｂ）エネルギーデバイスのグラフ。
【図３】交流仕様の電気器具に電力を供給する場合の第１の実施の形態に係る電力制御システムの動作を示すフローチャート。
【図４】直流仕様の電気器具に電力を供給する場合の第２の実施の形態に係る電力制御システムの模式的ブロック構成図。
【図５】直流仕様の電気器具に電力を供給する場合の第２の実施の形態に係る電力制御システムの動作を示すフローチャート。
【図６】交流仕様の電気器具に電力を供給する場合の第３の実施の形態に係る電力制御システムの動作を示すフローチャート。
【図７】直流仕様の電気器具に電力を供給する場合の第４の実施の形態に係る電力制御システムの動作を示すフローチャート。
【図８】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの模式的鳥瞰構造図。
【図９】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスのシール部の模式的断面構造図。
【図１０】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの実装方法を説明するための図であって、（ａ）はくり紙がはがされる前の状態を示す模式的断面構造図、（ｂ）はくり紙がはがされた後の状態を示す模式的断面構造図。
【図１１】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスを実装したモジュール基板の模式的平面パターン構成図。
【図１２】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスを実装したモジュール基板の模式的断面構造図。
【図１３】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスを実装したモジュール基板の模式的断面構造図。
【図１４】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスであって、３端子のラミネート型エネルギーデバイスの模式的平面パターン構成図。
【図１５】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスであって、３端子のラミネート型エネルギーデバイスのバリエーションを例示する模式的平面パターン構成図。
【図１６】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスであって、３端子のラミネート型エネルギーデバイスのバリエーションを例示する模式的平面パターン構成図。
【図１７】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの他の実装方法を説明するための模式的鳥瞰構造図。
【図１８】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの他の実装方法を説明するための模式的断面構造図。
【図１９】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの他の実装方法を説明するための模式的鳥瞰構造図。
【図２０】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの他の実装方法を説明するための模式的断面構造図。
【図２１】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの実装方法を説明するための図であって、（ａ）模式的平面パターン構成図、（ｂ）モジュール基板に装着した場合の模式的断面構造図。
【図２２】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの他の実装方法を説明するための模式的断面構造図。
【図２３】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの他の実装方法を説明するための模式的断面構造図。
【図２４】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの電源モジュールにおいて、引き出し電極の曲げ加工のバリエーションを説明するための図であって、（ａ）曲げ加工を施していない場合の模式的断面構造図、（ｂ）曲げ加工を施している場合の模式的断面構造図、（ｃ）曲げ加工を施していない場合のモジュール基板上の模式的断面構造図、（ｄ）曲げ加工を施している場合のモジュール基板上の模式的断面構造図。
【図２５】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの電源モジュールにおいて、ＥＤＬＣの他の実装方法を説明するための模式的断面構造図であって、（ａ）引き出し電極を折り返して、ＥＤＬＣの粘着剤が露出している面をハードコートの外面に貼り合わせている構造例、（ｂ）引き出し電極を折り返して、ＥＤＬＣの粘着剤が露出している面をＥＤＬＣチャージャー回路やＤＣ／ＤＣコンバータ等の部品が搭載されている面と反対の面に貼り合わせている構造例。
【図２６】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの電源モジュールにおいて、ＥＤＬＣの他の実装方法を説明するための模式的断面構造図であって、（ａ）ＥＤＬＣをモジュール基板の裏側に固定し、ＥＤＬＣの左右両側に設けられたラミネートシートによって、ＥＤＬＣが実装される基板面と反対側の基板面のみを被覆している構造例、（ｂ）ラミネートシートの端部が特定の部品と接触したり、特定の部品を被覆した構造例。
【図２７】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの電源モジュールにおいて、ＥＤＬＣの他の実装方法を説明するための模式的断面構造図。
【図２８】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの電源モジュールを説明するための図であって、（ａ）模式的平面パターン構成図、（ｂ）模式的側面パターン構造図。
【図２９】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの電源モジュールを粉体塗装する様子を示す模式的平面図。
【図３０】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの電源モジュールの粉体塗装後の構成を説明するための図であって、（ａ）模式的平面パターン構成図、（ｂ）模式的側面パターン構造図。
【図３１】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの電源モジュールをメイン基板に実装する様子を示す模式的鳥瞰構造図。
【図３２】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの電源モジュールにおいて、ＥＤＬＣ内部電極の基本構造を例示する模式的平面パターン構成図。
【図３３】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの電源モジュールにおいて、リチウムイオンキャパシタ内部電極の基本構造を例示する模式的平面パターン構成図。
【図３４】第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの電源モジュールにおいて、リチウムイオン電池内部電極の基本構造を例示する模式的平面パターン構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各構成部品の厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１１】
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
［第１の実施の形態］
以下、図１〜図３を参照して、第１の実施の形態を説明する。
【００１３】
（電力制御システム）
第１の実施の形態に係る電力制御システムは、正負極の活物質電極と正負極の引き出し電極３４とが一体に形成された電極の活物質電極部分に電解液とイオンが通過可能なセパレータ３０を介在させながら、引き出し電極３４が露出するように、かつ活物質電極の正電極と負電極とが交互になるように積層した２層以上の積層体を有するエネルギーデバイス１０４と、化学反応を利用する二次電池１０５と、電力の供給経路を切り替えるためのスイッチＳＷ１〜３と、スイッチＳＷ１〜３を操作することで電力供給元を切り替える電力制御装置１０２とを備え、電力制御装置１０２は、電力網（主電源）１０１を電力供給元とすることが不適切な状態になると、電力網１０１からエネルギーデバイス１０４に電力供給元を切り替え、エネルギーデバイス１０４の電圧が閾値を下回ると、エネルギーデバイス１０４から二次電池１０５に電力供給元を切り替える。
【００１４】
また、電力制御装置１０２は、電力網１０１からの電力が閾値を下回ると、電力網１０１を電力供給元とすることが不適切な状態になったと判断してもよい。
【００１５】
また、電力制御装置１０２は、エネルギーデバイス１０４を電力供給元としている状態で電力網１０１を電力供給元とすることが適切な状態に戻ると、エネルギーデバイス１０４から電力網１０１に電力供給元を切り替えてもよい。
【００１６】
また、電力制御装置１０２は、二次電池１０５を電力供給元としている状態で電力網１０１を電力供給元とすることが適切な状態に戻ると、二次電池１０５から電力網１０１に電力供給元を切り替えてもよい。
【００１７】
また、電力制御装置１０２は、電力網１０１からの電力が閾値を超えると、電力網１０１を電力供給元とすることが適切な状態に戻ったと判断してもよい。
【００１８】
また、電力制御装置１０２は、電力網１０１を電力供給元としている間、電力網１０１からの電力によってエネルギーデバイス１０４及び二次電池１０５を充電してもよい。
【００１９】
なお、「電力網１０１を電力供給元とすることが不適切な状態」とは、例えば、停電等が原因で電力網１０１からの電力が途絶えた状態をいう。また、電力網１０１からの電力が途絶えていない状態でも、電力の有効利用等の観点からエネルギーデバイス１０４または二次電池１０５を電力供給元とした方が好ましい場合があり、この場合も「電力網１０１を電力供給元とすることが不適切な状態」であると判断するようになっている。どのような状態を不適切な状態であると判断するかは、本システムの利用場面等に応じて適宜変更することが可能である。
【００２０】
図１は、第１の実施の形態に係る電力制御システムの模式的ブロック構成図である。本実施の形態では、交流仕様の電気器具１０８に電力を供給する場合について説明する。この電力制御システムは、図１に示すように、電力網１０１と、電力制御装置１０２と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３と、コンバータ１０３と、エネルギーデバイス１０４と、二次電池１０５と、インバータ１０６と、分電盤１０７と、電気器具１０８とを備えている。図中の点線は制御信号の流れを表し、図中の実線矢印は電力の供給経路を表している。ここでは、電力制御装置１０２からスイッチＳＷ１までの供給経路をｒ１、インバータ１０６からスイッチＳＷ１までの供給経路をｒ２と呼ぶことにする。また、スイッチＳＷ２からエネルギーデバイス１０４までの供給経路をｒ３、スイッチＳＷ２から二次電池１０５までの供給経路をｒ４と呼ぶことにする。さらに、エネルギーデバイス１０４からスイッチＳＷ３までの供給経路をｒ５、二次電池１０５からスイッチＳＷ３までの供給経路をｒ６と呼ぶことにする。
【００２１】
電力制御装置１０２は、例えばスマートメーター等の電力メーターである。スマートメーターは、無線または有線でリアルタイムに電力会社と通信してデータをやり取りしたり、電気器具１０８を制御したり、消費者に現在の電力料金や使用量を伝えたりすることができる。電気器具１０８は、家庭や事業所等に設置されているものとする。二次電池１０５は、化学エネルギーを電気エネルギーに変換すること（放電）と、電気エネルギーを化学エネルギーに変換して蓄積すること（充電）が可能である。エネルギーデバイス１０４は、例えばＥＤＬＣ（電気二重層キャパシタ）である。ＥＤＬＣは、電極と電解液との界面に形成される電気二重層を利用して蓄電するため、化学反応を利用する二次電池１０５に比べて急速な充放電に耐えることができる。
【００２２】
図２は、二次電池１０５とエネルギーデバイス１０４の特徴を概念的に表したグラフである。二次電池１０５は、図２（ａ）に示すように、定量の電力を持続して供給することができるものの、化学反応を伴うためレスポンスが遅い。一方、エネルギーデバイス１０４は、図２（ｂ）に示すように、化学反応を伴わないためレスポンスが早いものの、定量の電力を持続して供給することができない。そこで、本電力制御システムでは、補助電源として二次電池１０５とエネルギーデバイス１０４を併用し、一方の欠点を他方の利点で補うようにしている。これにより、電力網１０１からの電力が途切れた場合でも、瞬時に定量の電力を供給するとともに、継続して定量の電力を供給することが可能となる。
【００２３】
（電力制御方法）
第１の実施の形態に係る電力制御方法は、本発明の他の態様によれば、正負極の活物質電極と正負極の引き出し電極３４とが一体に形成された電極の活物質電極部分に電解液とイオンが通過可能なセパレータ３０を介在させながら、引き出し電極３４が露出するように、かつ活物質電極の正電極と負電極とが交互になるように積層した２層以上の積層体を有するエネルギーデバイス１０４と、化学反応を利用する二次電池１０５と、電力の供給経路を切り替えるためのスイッチＳＷ１〜３と、スイッチＳＷ１〜３を操作することで電力供給元を切り替える電力制御装置１０２とを備える電力制御システムの電力制御方法であって、電力網１０１を電力供給元とすることが不適切な状態になると、電力網１０１からエネルギーデバイス１０４に電力供給元を切り替えるステップと、エネルギーデバイス１０４の電圧が閾値を下回ると、エネルギーデバイス１０４から二次電池１０５に電力供給元を切り替えるステップとを有する。
【００２４】
また、電力制御装置１０２は、電力網１０１からの電力が閾値を下回ると、電力網１０１を電力供給元とすることが不適切な状態になったと判断するステップを有してもよい。
【００２５】
また、電力制御装置１０２は、エネルギーデバイス１０４を電力供給元としている状態で電力網１０１を電力供給元とすることが適切な状態に戻ると、エネルギーデバイス１０４から電力網１０１に電力供給元を切り替えるステップを有してもよい。
【００２６】
また、電力制御装置１０２は、二次電池１０５を電力供給元としている状態で電力網１０１を電力供給元とすることが適切な状態に戻ると、二次電池１０５から電力網１０１に電力供給元を切り替えるステップを有してもよい。
【００２７】
また、電力制御装置１０２は、電力網１０１からの電力が閾値を超えると、電力網１０１を電力供給元とすることが適切な状態に戻ったと判断するステップを有してもよい。
【００２８】
また、電力制御装置１０２は、電力網１０１を電力供給元としている間、電力網１０１からの電力によってエネルギーデバイス１０４及び二次電池１０５を充電するステップを有してもよい。
【００２９】
図３は、第１の実施の形態に係る電力制御システムの動作を示すフローチャートである。以下、図３に従って本電力制御システムの動作を説明する。
【００３０】
まず、電力制御装置１０２は、電力網１０１の電圧を監視している（ステップＳ１）。電力網１０１の電圧が閾値を超えていれば（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、スイッチＳＷ１を操作して供給経路ｒ１を接続するとともに供給経路ｒ２を切断する（ステップＳ２）。「供給経路ｒ１を接続する」とは、スイッチＳＷ１の供給経路ｒ１側をＯＮにすることを意味し、「供給経路ｒ２を切断する」とは、スイッチＳＷ１の供給経路ｒ２側をＯＦＦにすることを意味する（以下、同様）。これにより、電力網１０１からの電力が供給経路ｒ１を介して電気器具１０８に供給されることになる。また、スイッチＳＷ３を操作して供給経路ｒ５及びｒ６を切断し（ステップＳ３）、補助電源とインバータ１０６とを切断しておく。この状態で、スイッチＳＷ２を操作して供給経路ｒ３及びｒ４を接続する（ステップＳ４）。これにより、電力網１０１からの電力がコンバータ１０３に供給され、コンバータ１０３で交流から直流に変換されたうえで、供給経路ｒ３を介してエネルギーデバイス１０４に供給されるとともに、供給経路ｒ４を介して二次電池１０５に供給される。その結果、エネルギーデバイス１０４と二次電池１０５が充電されることになる。
【００３１】
ここで、電力制御装置１０２は、停電等が原因で電力網１０１の電圧が閾値を下回ると（ステップＳ１：Ｎｏ）、スイッチＳＷ１を操作して供給経路ｒ１を切断するとともに供給経路ｒ２を接続する（ステップＳ５）。また、スイッチＳＷ２を操作して供給経路ｒ３及びｒ４を切断する（ステップＳ６）。さらに、スイッチＳＷ３を操作して供給経路ｒ５を接続するとともに供給経路ｒ６を切断する（ステップＳ７）。これにより、電力供給元が電力網１０１からエネルギーデバイス１０４に切り替わる。具体的には、エネルギーデバイス１０４からの電力が供給経路ｒ５を介してインバータ１０６に供給され、インバータ１０６で直流から交流に変換されたうえで、供給経路ｒ２を介して電気器具１０８に供給されることになる。
【００３２】
この間、電力制御装置１０２は、エネルギーデバイス１０４の電圧を監視している（ステップＳ８）。エネルギーデバイス１０４の電圧が閾値を下回ると（ステップＳ８：Ｎｏ）、スイッチＳＷ３を操作して供給経路ｒ５を切断するとともに供給経路ｒ６を接続する（ステップＳ９）。これにより、電力供給元がエネルギーデバイス１０４から二次電池１０５に切り替わる。具体的には、二次電池１０５からの電力が供給経路ｒ６を介してインバータ１０６に供給され、インバータ１０６で直流から交流に変換されたうえで、供給経路ｒ２を介して電気器具１０８に供給されることになる。電力網１０１からの電力供給が復旧するまでこの状態を保つ（ステップＳ９→Ｓ１→Ｓ５→Ｓ６→Ｓ７→Ｓ８→Ｓ９）。
【００３３】
その後、電力制御装置１０２は、電力網１０１からの電力供給が復旧すると（ステップＳ９→Ｓ１：Ｙｅｓ、またはステップＳ８：Ｙｅｓ→Ｓ１：Ｙｅｓ）、スイッチＳＷ１を操作して供給経路ｒ１を接続するとともに供給経路ｒ２を切断する（ステップＳ２）。これにより、電力供給元が補助電源から電力網１０１に切り替わる。具体的には、電力網１０１からの電力が供給経路ｒ１を介して電気器具１０８に供給されることになる。また、スイッチＳＷ３を操作して供給経路ｒ５及びｒ６を切断し（ステップＳ３）、補助電源とインバータ１０６とを切断しておく。この状態で、スイッチＳＷ２を操作して供給経路ｒ３及びｒ４を接続する（ステップＳ４）。これにより、電力網１０１からの電力がコンバータ１０３に供給され、コンバータ１０３で交流から直流に変換されたうえで、供給経路ｒ３を介してエネルギーデバイス１０４に供給されるとともに、供給経路ｒ４を介して二次電池１０５に供給される。その結果、エネルギーデバイス１０４と二次電池１０５が充電されることになる。
【００３４】
以上、説明したように、第１の実施の形態では、交流仕様の電気器具１０８に電力を供給する場合において、停電等が原因で電力網１０１からの電力が途切れると、電力網１０１からエネルギーデバイス１０４に電力供給元を切り替え、エネルギーデバイス１０４の電圧が閾値を下回ると、エネルギーデバイス１０４から二次電池１０５に電力供給元を切り替えるようにしている。そのため、電力網１０１からの電力が途切れた場合でも、瞬時に定量の電力を供給するとともに、継続して定量の電力を供給することが可能である。
【００３５】
なお、上記の説明では特に言及しなかったが、エネルギーデバイス１０４は、電力の供給先における電力消費量に対応する蓄電容量を備える。例えば、電力消費量に応じてエネルギーデバイス１０４を並列接続することで、エネルギーデバイス１０４の蓄電容量をアップすることができる。このような蓄電容量の変更を容易に行うことができるように、エネルギーデバイス１０４はモジュール化されているのが好ましい（後述する）。
【００３６】
［第２の実施の形態］
以下、図４〜図５を参照して、第２の実施の形態を第１の実施の形態と異なる点のみ説明する。
【００３７】
（電力制御システム）
図４は、第２の実施の形態に係る電力制御システムの模式的ブロック構成図である。本実施の形態では、直流仕様の電気器具１０８ａに電力を供給する場合について説明する。この電力制御システムは、図４に示すように、電力網１０１と、電力制御装置１０２と、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２と、インバータ１０６と、エネルギーデバイス１０４と、二次電池１０５と、分電盤１０７と、電気器具１０８ａとを備えている。電気器具１０８ａが直流仕様であるため、交流仕様である場合（図１）と比べて、各構成要素の配置やスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２の制御方法が異なる。
【００３８】
ここでは、インバータ１０６からスイッチＳＷ１１までの供給経路をｒ１１、エネルギーデバイス１０４からスイッチＳＷ１１までの供給経路をｒ１４、二次電池１０５からスイッチＳＷ１１までの供給経路をｒ１５と呼ぶことにする。また、スイッチＳＷ１２からエネルギーデバイス１０４までの供給経路をｒ１２、スイッチＳＷ１２から二次電池１０５までの供給経路をｒ１３と呼ぶことにする。
【００３９】
（電力制御方法）
図５は、第２の実施の形態に係る電力制御システムの動作を示すフローチャートである。以下、図５に従って本電力制御システムの動作を説明する。
【００４０】
まず、電力制御装置１０２は、電力網１０１の電圧を監視している（ステップＳ１１）。電力網１０１の電圧が閾値を超えると（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、スイッチＳＷ１１を操作して供給経路ｒ１１を接続するとともに供給経路ｒ１４及びｒ１５を切断する（ステップＳ１２）。これにより、電力網１０１からの電力がインバータ１０６に供給され、インバータ１０６で交流から直流に変換されたうえで、供給経路ｒ１１を介して電気器具１０８ａに供給されることになる。また、スイッチＳＷ１２を操作して供給経路ｒ１２及びｒ１３を接続する（ステップＳ１３）。これにより、電力網１０１からの電力がインバータ１０６に供給され、インバータ１０６で交流から直流に変換されたうえで、供給経路ｒ１２を介してエネルギーデバイス１０４に供給されるとともに、供給経路ｒ１３を介して二次電池１０５に供給される。その結果、エネルギーデバイス１０４と二次電池１０５が充電されることになる。
【００４１】
ここで、電力制御装置１０２は、停電等が原因で電力網１０１の電圧が閾値を下回ると（ステップＳ１１：Ｎｏ）、スイッチＳＷ１１を操作して供給経路ｒ１１を切断し、供給経路ｒ１４を接続し、供給経路ｒ１５を切断する（ステップＳ１４）。また、スイッチＳＷ１２を操作して供給経路ｒ１２及びｒ１３を切断する（ステップＳ１５）。これにより、電力供給元が電力網１０１からエネルギーデバイス１０４に切り替わる。具体的には、エネルギーデバイス１０４からの電力が供給経路ｒ１４を介して電気器具１０８ａに供給されることになる。
【００４２】
この間、電力制御装置１０２は、エネルギーデバイス１０４の電圧を監視している（ステップＳ１６）。エネルギーデバイス１０４の電圧が閾値を下回ると（ステップＳ１６：Ｎｏ）、スイッチＳＷ１１を操作して供給経路ｒ１４を切断するとともに供給経路ｒ１５を接続する（ステップＳ１７）。これにより、電力供給元がエネルギーデバイス１０４から二次電池１０５に切り替わる。具体的には、二次電池１０５からの電力が供給経路ｒ１５を介して電気器具１０８ａに供給されることになる。電力網１０１からの電力供給が復旧するまでこの状態を保つ（ステップＳ１７→Ｓ１１→Ｓ１４→Ｓ１５→Ｓ１６→Ｓ１７）。
【００４３】
その後、電力制御装置１０２は、電力網１０１からの電力供給が復旧すると（ステップＳ１７→Ｓ１１：Ｙｅｓ、またはステップＳ１６：Ｙｅｓ→Ｓ１１：Ｙｅｓ）、スイッチＳＷ１１を操作して供給経路ｒ１１を接続するとともに供給経路ｒ１４及びｒ１５を切断する（ステップＳ１２）。これにより、電力供給元が補助電源から電力網１０１に切り替わる。具体的には、電力網１０１からの電力がインバータ１０６に供給され、インバータ１０６で交流から直流に変換されたうえで、供給経路ｒ１１を介して電気器具１０８ａに供給されることになる。また、スイッチＳＷ１２を操作して供給経路ｒ１２及びｒ１３を接続する（ステップＳ１３）。これにより、電力網１０１からの電力がインバータ１０６に供給され、インバータ１０６で交流から直流に変換されたうえで、供給経路ｒ１２を介してエネルギーデバイス１０４に供給されるとともに、供給経路ｒ１３を介して二次電池１０５に供給される。その結果、エネルギーデバイス１０４と二次電池１０５が充電されることになる。
【００４４】
以上、説明したように、第２の実施の形態では、直流仕様の電気器具１０８ａに電力を供給する場合において、停電等が原因で電力網１０１からの電力が途切れると、電力網１０１からエネルギーデバイス１０４に電力供給元を切り替え、エネルギーデバイス１０４の電圧が閾値を下回ると、エネルギーデバイス１０４から二次電池１０５に電力供給元を切り替えるようにしている。そのため、電力網１０１からの電力が途切れた場合でも、瞬時に定量の電力を供給するとともに、継続して定量の電力を供給することが可能である。
【００４５】
［第３の実施の形態］
ところで、あらかじめ契約により電力消費量の上限を設定し、この上限消費量のレベルに応じて電力料金が設定される場合がある。そこで、本実施の形態では、電力の供給先における電力消費量が閾値を超えると、電力網１０１に代えて補助電源から電力を供給するようにしている。ここでいう閾値は、上限消費量の任意の割合（例えば９０％）である。これにより、上限消費量の任意の割合に達すると、電力網１０１に代えて補助電源から電力が供給されるため、電力の有効利用の精度を向上させることが可能となる。以下、図６を参照して、第３の実施の形態を第１〜第２の実施の形態と異なる点のみ説明する。
【００４６】
（電力制御システム）
本実施の形態に係る電力制御システムの模式的ブロック構成図は、第１の実施の形態と同じである（図１参照）。本実施の形態でも、交流仕様の電気器具１０８に電力を供給する場合について説明する。第１の実施の形態と異なる点は、電力制御装置１０２が電力消費量を監視している点である。電力消費量が閾値を超えると、電力網１０１に代えて補助電源から電力を供給するようにしている。
【００４７】
（電力制御方法）
図６は、第３の実施の形態に係る電力制御システムの動作を示すフローチャートである。以下、図６に従って本電力制御システムの動作を説明する。
【００４８】
まず、電力制御装置１０２は、電力消費量を監視している（ステップＳ２１）。電力消費量が閾値を下回っていれば（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、スイッチＳＷ１を操作して供給経路ｒ１を接続するとともに供給経路ｒ２を切断する（ステップＳ２２）。これにより、電力網１０１からの電力が供給経路ｒ１を介して電気器具１０８に供給されることになる。また、スイッチＳＷ３を操作して供給経路ｒ５及びｒ６を切断し（ステップＳ２３）、補助電源とインバータ１０６とを切断しておく。この状態で、スイッチＳＷ２を操作して供給経路ｒ３及びｒ４を接続する（ステップＳ２４）。これにより、電力網１０１からの電力がコンバータ１０３に供給され、コンバータ１０３で交流から直流に変換されたうえで、供給経路ｒ３を介してエネルギーデバイス１０４に供給されるとともに、供給経路ｒ４を介して二次電池１０５に供給される。その結果、エネルギーデバイス１０４と二次電池１０５が充電されることになる。
【００４９】
ここで、電力制御装置１０２は、電力消費量が閾値を超えると（ステップＳ２１：Ｎｏ）、スイッチＳＷ１を操作して供給経路ｒ１を切断するとともに供給経路ｒ２を接続する（ステップＳ２５）。また、スイッチＳＷ２を操作して供給経路ｒ３及びｒ４を切断する（ステップＳ２６）。さらに、スイッチＳＷ３を操作して供給経路ｒ５を接続するとともに供給経路ｒ６を切断する（ステップＳ２７）。これにより、電力供給元が電力網１０１からエネルギーデバイス１０４に切り替わる。具体的には、エネルギーデバイス１０４からの電力が供給経路ｒ５を介してインバータ１０６に供給され、インバータ１０６で直流から交流に変換されたうえで、供給経路ｒ２を介して電気器具１０８に供給されることになる。
【００５０】
この間、電力制御装置１０２は、エネルギーデバイス１０４の電圧を監視している（ステップＳ２８）。エネルギーデバイス１０４の電圧が閾値を下回ると（ステップＳ２８：Ｎｏ）、スイッチＳＷ３を操作して供給経路ｒ５を切断するとともに供給経路ｒ６を接続する（ステップＳ２９）。これにより、電力供給元がエネルギーデバイス１０４から二次電池１０５に切り替わる。具体的には、二次電池１０５からの電力が供給経路ｒ６を介してインバータ１０６に供給され、インバータ１０６で直流から交流に変換されたうえで、供給経路ｒ２を介して電気器具１０８に供給されることになる。電力消費量が閾値を下回るまでこの状態を保つ（ステップＳ２９→Ｓ２１→Ｓ２５→Ｓ２６→Ｓ２７→Ｓ２８→Ｓ２９）。
【００５１】
その後、電力制御装置１０２は、電力消費量が閾値を下回ると（ステップＳ２９→Ｓ２１：Ｙｅｓ、またはステップＳ２８：Ｙｅｓ→Ｓ２１：Ｙｅｓ）、スイッチＳＷ１を操作して供給経路ｒ１を接続するとともに供給経路ｒ２を切断する（ステップＳ２２）。これにより、電力供給元が補助電源から電力網１０１に切り替わる。具体的には、電力網１０１からの電力が供給経路ｒ１を介して電気器具１０８に供給されることになる。また、スイッチＳＷ３を操作して供給経路ｒ５及びｒ６を切断し（ステップＳ２３）、補助電源とインバータ１０６とを切断しておく。この状態で、スイッチＳＷ２を操作して供給経路ｒ３及びｒ４を接続する（ステップＳ２４）。これにより、電力網１０１からの電力がコンバータ１０３に供給され、コンバータ１０３で交流から直流に変換されたうえで、供給経路ｒ３を介してエネルギーデバイス１０４に供給されるとともに、供給経路ｒ４を介して二次電池１０５に供給される。その結果、エネルギーデバイス１０４と二次電池１０５が充電されることになる。
【００５２】
以上、説明したように、第３の実施の形態によれば、交流仕様の電気器具１０８に電力を供給する場合において、電力消費量が上限消費量の任意の割合に達すると、電力網１０１に代えて補助電源から電力が供給されるため、電力の有効利用の精度を向上させることが可能となる。また、電力消費量を平準化することができ、発電システムの運転効率が向上することも期待できる。さらに、消費者側にとっては、上限消費量を低く設定することができるため、電力料金が安くなるというメリットがある。もちろん、第１の実施の形態と同様、瞬時に定量の電力を供給するとともに、継続して定量の電力を供給することも可能である。
【００５３】
［第４の実施の形態］
以下、図７を参照して、第４の実施の形態を第１〜第３の実施の形態と異なる点のみ説明する。本実施の形態では、直流仕様の電気器具１０８ａに電力を供給する場合において、電力の供給先における電力消費量が閾値を超えると、電力網１０１に代えて補助電源から電力を供給するようにしている。
【００５４】
（電力制御システム）
本実施の形態に係る電力制御システムの模式的ブロック構成図は、第２の実施の形態と同じである（図４参照）。本実施の形態でも、直流仕様の電気器具１０８ａに電力を供給する場合について説明する。第２の実施の形態と異なる点は、電力制御装置１０２が電力消費量を監視している点である。電力消費量が閾値を超えると、電力網１０１に代えて補助電源から電力を供給するようにしている。
【００５５】
（電力制御方法）
図７は、第４の実施の形態に係る電力制御システムの動作を示すフローチャートである。以下、図７に従って本電力制御システムの動作を説明する。
【００５６】
まず、電力制御装置１０２は、電力消費量を監視している（ステップＳ３１）。電力消費量が閾値を下回っていれば（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、スイッチＳＷ１１を操作して供給経路ｒ１１を接続するとともに供給経路ｒ１４及びｒ１５を切断する（ステップＳ３２）。これにより、電力網１０１からの電力がインバータ１０６に供給され、インバータ１０６で交流から直流に変換されたうえで、供給経路ｒ１１を介して電気器具１０８ａに供給されることになる。また、スイッチＳＷ１２を操作して供給経路ｒ１２及びｒ１３を接続する（ステップＳ３３）。これにより、電力網１０１からの電力がインバータ１０６に供給され、インバータ１０６で交流から直流に変換されたうえで、供給経路ｒ１２を介してエネルギーデバイス１０４に供給されるとともに、供給経路ｒ１３を介して二次電池１０５に供給される。その結果、エネルギーデバイス１０４と二次電池１０５が充電されることになる。
【００５７】
ここで、電力制御装置１０２は、電力消費量が閾値を超えると（ステップＳ３１：Ｎｏ）、スイッチＳＷ１１を操作して供給経路ｒ１１を切断し、供給経路ｒ１４を接続し、供給経路ｒ１５を切断する（ステップＳ３４）。また、スイッチＳＷ１２を操作して供給経路ｒ１２及びｒ１３を切断する（ステップＳ３５）。これにより、電力供給元が電力網１０１からエネルギーデバイス１０４に切り替わる。具体的には、エネルギーデバイス１０４からの電力が供給経路ｒ１４を介して電気器具１０８ａに供給されることになる。
【００５８】
この間、電力制御装置１０２は、エネルギーデバイス１０４の電圧を監視している（ステップＳ３６）。エネルギーデバイス１０４の電圧が閾値を下回ると（ステップＳ３６：Ｎｏ）、スイッチＳＷ１１を操作して供給経路ｒ１４を切断するとともに供給経路ｒ１５を接続する（ステップＳ３７）。これにより、電力供給元がエネルギーデバイス１０４から二次電池１０５に切り替わる。具体的には、二次電池１０５からの電力が供給経路ｒ１５を介して電気器具１０８ａに供給されることになる。電力網１０１からの電力供給が復旧するまでこの状態を保つ（ステップＳ３７→Ｓ３１→Ｓ３４→Ｓ３５→Ｓ３６→Ｓ３７）。
【００５９】
その後、電力制御装置１０２は、電力消費量が閾値を下回ると（ステップＳ３７→Ｓ３１：Ｙｅｓ、またはステップＳ３６：Ｙｅｓ→Ｓ３１：Ｙｅｓ）、スイッチＳＷ１１を操作して供給経路ｒ１１を接続するとともに供給経路ｒ１４及びｒ１５を切断する（ステップＳ３２）。これにより、電力供給元が補助電源から電力網１０１に切り替わる。具体的には、電力網１０１からの電力がインバータ１０６に供給され、インバータ１０６で交流から直流に変換されたうえで、供給経路ｒ１１を介して電気器具１０８ａに供給されることになる。また、スイッチＳＷ１２を操作して供給経路ｒ１２及びｒ１３を接続する（ステップＳ３３）。これにより、電力網１０１からの電力がインバータ１０６に供給され、インバータ１０６で交流から直流に変換されたうえで、供給経路ｒ１２を介してエネルギーデバイス１０４に供給されるとともに、供給経路ｒ１３を介して二次電池１０５に供給される。その結果、エネルギーデバイス１０４と二次電池１０５が充電されることになる。
【００６０】
以上、説明したように、第４の実施の形態によれば、直流仕様の電気器具１０８ａに電力を供給する場合において、電力消費量が上限消費量の任意の割合に達すると、電力網１０１に代えて補助電源から電力が供給されるため、電力の有効利用の精度を向上させることが可能となる。また、電力消費量を平準化することができ、発電システムの運転効率が向上することも期待できる。さらに、消費者側にとっては、上限消費量を低く設定することができるため、電力料金が安くなるというメリットがある。もちろん、第２の実施の形態と同様、瞬時に定量の電力を供給するとともに、継続して定量の電力を供給することも可能である。
【００６１】
（ラミネート型エネルギーデバイス）
第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイス１８について、以下に詳述する。
【００６２】
ラミネート型エネルギーデバイス１８は、第１〜第４の実施の形態におけるエネルギーデバイス１０４の一例である。モジュール基板１１１に実装されたラミネート型エネルギーデバイス１８は、電力の供給経路上の適切な位置に取り付けられる。
【００６３】
図８は、第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイス１８の模式的鳥瞰構造図である。この図に示すように、ラミネート型エネルギーデバイス１８の本体を覆うラミネートシートの一方の面にはシール部１４が装着されている。シール部１４は、図９に示すように、ラミネートシートの一方の面に塗布された粘着剤１３と、粘着剤１３の表面を覆うはくり紙１５とからなる。粘着剤１３としては、熱伝導性がよく、絶縁性の材料を用いるのが好ましい。はくり紙１５は、紙の表面に剥離加工を施したものである。シール部１４をラミネートシートに装着する方法は特に限定されるものではないが、両面テープの片面のはくり紙をはがして、その片面をラミネートシートに貼り付けるのが簡単である。ここでは、ラミネートシートの一方の面にシール部１４を装着している場合を例示しているが、ラミネートシートの両方の面にシール部１４を装着するようにしてもかまわない。
【００６４】
―実装方法―
次に、ラミネート型エネルギーデバイス１８を実装する方法を説明する。
【００６５】
まず、図１０（ａ）に示すように、ラミネートシートを覆っているはくり紙１５をはがす。はくり紙１５がはがされた部分に粘着剤１３が露出している状態で、図１０（ｂ）に示すように、モジュール基板１１１の所定の実装位置にラミネート型エネルギーデバイス１８を固定する。この状態のモジュール基板１１１の模式的平面パターン構成図を図１１に、また、図１１のＩ−Ｉに沿う模式的断面構造を図１２に示す。これらの図に示すように、引き出し電極３４ａ，３４ｂの先端３４ｔは、半田接合部２４ａ，２４ｂの溶接孔２５ａ，２５ｂ付近にくるようになっている。この時点でラミネート型エネルギーデバイス１８の本体は粘着剤１３によってモジュール基板１１１に固定されているが、長くやわらかい引き出し電極３４ａ，３４ｂはモジュール基板１１１に固定されておらず不安定な状態である。そこで、図１３に示すように、耐熱性ラバー２６等を用いて引き出し電極３４ａ，３４ｂをモジュール基板１１１側に押さえ、半田接合部２４ａ，２４ｂの溶接孔２５ａ，２５ｂで半田溶接（電気的に接続）を行う。このようにすれば、ラミネート型エネルギーデバイス１８の本体と引き出し電極３４ａ，３４ｂの両方が固定された状態で、引き出し電極３４ａ，３４ｂの半田溶接を行うことができる。
【００６６】
引き出し電極３４ａ，３４ｂは、モジュール基板１１１の高さ方向（以下、「基板高さ方向」という。）に事前に曲げ加工を施されているのが好ましい。基板高さ方向は、図１２や図１３でいうと上下方向に相当する。このようにすれば、引き出し電極３４ａ，３４ｂの先端３４ｔが半田接合部２４ａ，２４ｂの溶接孔２５ａ，２５ｂにより近づくので、半田溶接をより簡単に行うことが可能となる。曲げ加工の程度は、ラミネート型エネルギーデバイス１８の厚さや実装位置等に応じて適宜変更すればよいが、数ｍｍ〜数十ｍｍ程度にするのが妥当である。
【００６７】
ここでは、２つの引き出し電極３４ａ，３４ｂを備えた構成を例示したが、図１４に示すように、３つの引き出し電極３４ａ，３４ｂ，３４ｃを備えてもよい。この３端子のラミネート型エネルギーデバイス１８は、２端子のラミネート型エネルギーデバイス１８を２つ直列に接続したものである。図１５及び図１６は、３端子のラミネート型エネルギーデバイス１８が備える３つの引き出し電極３４ａ，３４ｂ，３４ｃの配置のバリエーションを例示している。これらの図に示されるように、３つの引き出し電極３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、ラミネート型エネルギーデバイス１８の任意の側面から引き出すことができる。このような３端子のラミネート型エネルギーデバイス１８でも、ラミネートシートにシール部１４を備える点は２端子の場合と同様である。なお、以下の説明では、個々の引き出し電極３４ａ，３４ｂ，３４ｃを区別することなく単に「引き出し電極３４」という場合がある。
【００６８】
図１７及び図１８は、ラミネート型エネルギーデバイス１８の他の実装方法を説明するための図である。まず、図１７に示すように、ＥＤＬＣチャージャー回路１５０やＤＣ／ＤＣコンバータ１６０等の部品をモジュール基板１１１に搭載し、ワイヤボンディングによって電気的に接続する。また、ラミネート型エネルギーデバイス１８の引き出し電極３４ａ，３４ｂ，３４ｃをモジュール基板１１１の所定位置で押さえて半田溶接を行う。次いで、図１８に示すように、ハードコート２００によってＥＤＬＣチャージャー回路１５０やＤＣ／ＤＣコンバータ１６０等の部品を覆う。そして、ラミネート型エネルギーデバイス１８のはくり紙１５をはがした状態で引き出し電極３４ａ，３４ｂ，３４ｃを折り曲げて、ラミネート型エネルギーデバイス１８の粘着剤１３が露出している面をハードコート２００の外面に貼り合わせる。このようにすれば、ハードコート２００によって絶縁されたモジュール基板１１１を提供することができるのはもちろん、ハードコート２００の上にラミネート型エネルギーデバイス１８が固定されるので、限られた基板スペースを有効に活用することが可能となる。
【００６９】
図１９及び図２０は、ラミネート型エネルギーデバイス１８の他の実装方法を説明するための図である。引き出し電極３４ａ，３４ｂ，３４ｃを更に延ばしてラミネート型エネルギーデバイス１８がモジュール基板１１１の裏面に固定される点を除けば、図１７及び図１８と同様である。すなわち、図１９に示すように、ＥＤＬＣチャージャー回路１５０やＤＣ／ＤＣコンバータ１６０等の部品をモジュール基板１１１に搭載し、ワイヤボンディングによって電気的に接続する。また、ラミネート型エネルギーデバイス１８の引き出し電極３４ａ，３４ｂ，３４ｃをモジュール基板１１１の所定位置で押さえて半田溶接を行う。次いで、図２０に示すように、ハードコート２００によってＥＤＬＣチャージャー回路１５０やＤＣ／ＤＣコンバータ１６０等の部品を覆う。そして、ラミネート型エネルギーデバイス１８のはくり紙１５をはがした状態で引き出し電極３４ａ，３４ｂ，３４ｃを折り曲げて、ラミネート型エネルギーデバイス１８の粘着剤１３が露出している面をモジュール基板１１１の裏面に貼り合わせる。モジュール基板１１１の裏面とは、ＥＤＬＣチャージャー回路１５０やＤＣ／ＤＣコンバータ１６０等の部品が搭載される面と反対の面である。このようにすれば、ハードコート２００によって絶縁されたモジュール基板１１１を提供することができるのはもちろん、モジュール基板１１１の裏面にラミネート型エネルギーデバイス１８が固定されるので、限られた基板スペースを有効に活用することが可能となる。
【００７０】
ここでは、引き出し電極３４ａ，３４ｂ，３４ｃの半田溶接を行った後にラミネート型エネルギーデバイス１８をハードコート２００の外面やモジュール基板１１１の裏面に貼り合わせることとしているが、実装手順はこれに限定されるものではない。すなわち、ラミネート型エネルギーデバイス１８をハードコート２００の外面やモジュール基板１１１の裏面に貼り合わせた後に引き出し電極３４ａ，３４ｂ，３４ｃの半田溶接を行うことも可能である。
【００７１】
以上、説明したように、第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイス１８によれば、ラミネート型エネルギーデバイス１８が粘着剤１３によって実装位置に固定されるので、安定してラミネート型エネルギーデバイス１８をモジュール基板１１１に実装することができる。これにより、電気的な接続の信頼性が向上するため、ラミネート型エネルギーデバイス１８の実装を自動化してモジュール基板１１１を大量生産する場合、特に効果的である。また、ハードコート２００の外面やモジュール基板１１１の裏面にラミネート型エネルギーデバイス１８を固定した場合は、限られた基板スペースを有効に活用することが可能となる。
【００７２】
図２１は、第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイス１８の実装方法を説明するための図であって、図２１（ａ）は模式的平面パターン構成図、図２１（ｂ）はモジュール基板１１１に装着した場合の模式的断面構造図である。この図に示すように、ラミネートシート４０は、モジュール基板１１１を包み込む外形となるようにプレス処理を施されている。すなわち、通常は、所定のラミネートラインに沿ってラミネートシートを圧縮封止した後、そのラミネートラインより若干外側のラインでプレス処理を施して、不要なラミネートシートを取り除く。それに対して、本実施の形態では、図２１（ａ）に示すように、ラミネート型エネルギーデバイス１８の左右両側に大きくラミネートシート４０を残した状態でプレス処理を施す。このようにすれば、図２１（ｂ）に示すように、ラミネート型エネルギーデバイス１８をモジュール基板１１１に装着した際、そのラミネート型エネルギーデバイス１８の左右両側に設けられたラミネートシート４０によってモジュール基板１１１を包み込むことができる。モジュール基板１１１を包み込む態様は様々あるため、後に詳しく説明する。少なくとも、ラミネート型エネルギーデバイス１８をモジュール基板１１１に固定することができればよい。ラミネートシート４０の材質は絶縁性のフィルム等であればよいが、モジュール基板１１１に対して接着性の高いものが好ましい。
【００７３】
図２２及び図２３は、ラミネート型エネルギーデバイス１８の他の実装方法を説明するための図である。図２２中の符号２１０ａ，２１０ｂは各種の部品を接続するワイヤである。これらの図に示すように、ＥＤＬＣチャージャー回路１５０やＤＣ／ＤＣコンバータ１６０等の部品をハードコート２００によって覆った状態で、ラミネート型エネルギーデバイス１８をモジュール基板１１１の裏側に固定し、ラミネート型エネルギーデバイス１８の左右両側に設けられたラミネートシート４０によってモジュール基板１１１を包み込むようにしてもよい。
【００７４】
以上、説明したように、第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイス１８によれば、ラミネートシート４０によってモジュール基板１１１を包み込むことができるため、ラミネート型エネルギーデバイス１８をモジュール基板１１１に安定して実装することが可能である。また、ＥＤＬＣチャージャー回路１５０やＤＣ／ＤＣコンバータ１６０等の部品もラミネートシート４０によって包み込むようにした場合は、これら部品を安定して実装することができるようになるのはもちろん、不要な電気的接続から保護するというメリットもある。
【００７５】
なお、ここでは、ラミネート型エネルギーデバイス１８が粘着剤１３によってモジュール基板１１１に固定されている場合を例示しているが、本実施の形態では、粘着剤１３を用いるかどうかは特に限定されるものではない。すなわち、ラミネートシート４０によってモジュール基板１１１を包み込むだけでも、ラミネート型エネルギーデバイス１８をモジュール基板１１１に固定するという点で一定の効果を期待することができる。
【００７６】
―電源モジュール―
図２４は、第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイス１８の電源モジュールにおいて、引き出し電極３４の曲げ加工のバリエーションを説明するための図である。図２４（ａ）は、曲げ加工を施していない場合、図２４（ｂ）は、引き出し電極３４の略中央部分でへの字状の曲げ加工３４ｓを施している場合を例示している。このようなへの字状の曲げ加工３４ｓを施しておけば、引き出し電極３４が何らかの荷重を受けたときでも、その応力を吸収することができる。図２４（ｃ）は、曲げ加工を施すことなく図面上で左側へなだらかに傾斜させている場合、図２４（ｄ）は、図面上で左側へ急激に傾斜する曲げ加工３４ｋを施している場合を例示している。図２４（ｃ）及び図２４（ｄ）のいずれによっても引き出し電極３４の先端３４ｔの高さ位置を調整することは可能であるが、図２４（ｃ）よりも図２４（ｄ）の方が引き出し電極３４の先端３４ｔをラミネート型エネルギーデバイス１８側に寄せることができる。
【００７７】
図２５は、第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイス１８の電源モジュールにおいて、ラミネート型エネルギーデバイス１８の他の実装方法を説明するための図である。図２５（ａ）では、引き出し電極３４を折り返して、ラミネート型エネルギーデバイス１８の粘着剤１３が露出している面をハードコート２００の外面に貼り合わせている。図２５（ｂ）では、引き出し電極３４を折り返して、ラミネート型エネルギーデバイス１８の粘着剤１３が露出している面をＥＤＬＣチャージャー回路１５０やＤＣ／ＤＣコンバータ１６０等の部品が搭載されている面と反対の面に貼り合わせている。言い換えると、引き出し電極３４は、ラミネート型エネルギーデバイス１８が実装される基板面と反対側の基板面のみを被覆している。そのため、この場合は、引き出し電極３４の基板高さ方向の長さΔＬ１は、モジュール基板１１１の高さΔＴよりも長くしておく。
【００７８】
図２６は、第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイス１８の電源モジュールにおいて、ラミネート型エネルギーデバイス１８の他の実装方法を説明するための図である。図２６（ａ）では、ラミネート型エネルギーデバイス１８をモジュール基板１１１の裏側に固定し、ラミネート型エネルギーデバイス１８の左右両側に設けられたラミネートシート４０によって、ラミネート型エネルギーデバイス１８が実装される基板面と反対側の基板面のみを被覆している。このような構成は、符号２１０の部品がＬＥＤの場合、特に効果的である。すなわち、ＬＥＤ２１０からの光を遮ることなく、ラミネートシート４０によってモジュール基板１１１を包み込むことができる。ラミネートシート４０は、基板面のみを被覆してもよいが、図２６（ｂ）に示すように、ラミネートシート４０の端部が特定の部品４２ａと接触したり、特定の部品４２ａを被覆してもよい。この場合も、ラミネートシート４０の基板高さ方向の長さΔＬ２は、モジュール基板１１１の高さΔＴよりも長くしておく。
【００７９】
図２７は、第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイス１８の電源モジュールにおいて、ラミネート型エネルギーデバイス１８の他の実装方法を説明するための図である。ここでは、引き出し電極３４ａ，３４ｂとラミネートシート４０の両方によってラミネート型エネルギーデバイス１８がモジュール基板１１１に固定されている。ラミネートシート４０の端部はハードコート２００の外面を被覆している。このように、様々な実装態様を適宜組み合わせることが可能である。
【００８０】
図２８は、第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイス１８の他の電源モジュールＭを説明するための図であって、図２８（ａ）は模式的平面パターン構成図、図２８（ｂ）は模式的側面パターン構造図である。この電源モジュールＭは、モジュール基板１１１の端部を挟み込んだクリップピンＰ１，Ｐ２，Ｐ３を介してラミネート型エネルギーデバイス１８から電源を供給する。例えば、モジュール基板１１１の一方の面に周辺回路１５０・１６０が実装され、その一方の面にラミネート型エネルギーデバイス１８の引き出し電極３４の先端３４ｔが接続され、その引き出し電極３４がコの字形に折り曲げられてモジュール基板１１１の他方の面にラミネート型エネルギーデバイス１８の本体が実装される。
【００８１】
モジュール基板１１１の表面の上端には、ラミネート型エネルギーデバイス１８の引き出し電極３４の先端３４ｔが溶接される。溶接する方が半田付けする場合に比べて引き出し電極３４の長さを短くすることができる。この引き出し電極３４はコの字形に折り曲げられ、モジュール基板１１１の裏面にラミネート型エネルギーデバイス１８の本体が実装される。その際、ラミネート型エネルギーデバイス１８の本体とモジュール基板１１１とは粘着剤１３によって固定されるのが望ましい。
【００８２】
モジュール基板１１１の下端には半田接合部が設けられ、この半田溶接部をクリップピンＰ１，Ｐ２，Ｐ３で挟み込んで半田付けする。クリップピンＰ１，Ｐ２，Ｐ３の接合位置については後に詳しく説明する。クリップピンＰ１，Ｐ２，Ｐ３の間隔は例えば２．５４ｍｍ、クリップピンＰ１，Ｐ２，Ｐ３の長さは例えば１０ｍｍである。
【００８３】
このような電源モジュールＭの外面は粉体塗装される。例えば、図２９に示すように、樹脂基材の粉体５０を溶融化して塗装装置５１内の電源モジュールＭ上に溶射し、その溶射溶融物を冷却する。これにより、図３０に示すように、電源モジュールＭの外面に粉体塗装された絶縁膜６０を形成することができる。電源モジュールＭが高温になることを避けるため、例えば常温硬化型の樹脂モールドにより電源モジュールＭの外面を絶縁膜で覆うようにしてもよい。粉体塗装や樹脂モールドの方法としては公知の様々な方法を採用することができる。
【００８４】
図３１は、第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイス１８の電源モジュールＭをメイン基板１００に実装する様子を示す模式的鳥瞰構造図である。この図に示すように、メイン基板１００に設けられたパッドＰ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａに電源モジュールＭのクリップピンＰ１，Ｐ２，Ｐ３をそれぞれ挿入して半田付けする。これにより、クリップピンＰ１，Ｐ２，Ｐ３がメイン基板１００の回路パターンと電気的に接続されるようになっている。その結果、ラミネート型エネルギーデバイス１８からクリップピンＰ１，Ｐ２，Ｐ３を介して電源供給することが可能となる。
【００８５】
以上、説明したように、本実施の形態によれば、ラミネート型エネルギーデバイス１８とその周辺回路を一体にモジュール基板１１１に実装しているため、コンパクトで使い勝手のよい電源モジュールＭを提供することが可能である。
【００８６】
以上、説明したように、第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイス１８を用いて緊急時に一時的な電源を供給する電源モジュールＭを提供することができる。このようにラミネート型エネルギーデバイス１８をアドオンモジュール化することで、容量や形状の自由度が上がるため、レイアウト効率を上げることが可能となる。このような電源モジュールは、ＥＤＬＣ等のラミネート型エネルギーデバイス１８を使用しているため、応答性がよく瞬停対策に適している。
【００８７】
以上の説明では、ラミネート型エネルギーデバイス１８としてＥＤＬＣを例示したが、ラミネート型エネルギーデバイス１８としてリチウムイオンキャパシタやリチウムイオン電池等を採用してもよい。以下、それぞれの内部電極の基本構造について説明する。
【００８８】
（ＥＤＬＣ内部電極）
図３２は、第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの電源モジュールにおいて、ラミネート型エネルギーデバイス１８として、ＥＤＬＣ内部電極の基本構造を例示している。ＥＤＬＣ内部電極は、少なくとも１層の活物質電極１０，１２に、電解液とイオンのみが通過するセパレータ３０を介在させ、引き出し電極３４ａ，３４ｂが活物質電極１０，１２から露出するように構成され、引き出し電極３４ａ，３４ｂは電源電圧に接続されている。引き出し電極３４ａ，３４ｂは、例えば、アルミ箔から形成され、活物質電極１０，１２は、例えば、活性炭から形成される。セパレータ３０は、活物質電極１０，１２全体を覆うように、活物質電極１０，１２よりも大きいもの（面積の広いもの）を用いる。セパレータ３０は、エネルギーデバイスの種類には原理的に依存しないが、特にリフロー対応が必要とされる場合には、耐熱性が要求される。耐熱性が必要ない場合にはポリプロピレン等を、耐熱性が必要な場合にはセルロース系のものを用いることができる。ＥＤＬＣ内部電極には、電解液４４が含侵されており、セパレータ３０を通して、電解液とイオンが充放電時に移動する。
【００８９】
（リチウムイオンキャパシタ内部電極）
図３３は、第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの電源モジュールにおいて、ラミネート型エネルギーデバイス１８として、リチウムイオンキャパシタ内部電極の基本構造を例示している。リチウムイオンキャパシタ内部電極は、少なくとも１層の活物質電極１１，１２に、電解液とイオンのみが通過するセパレータ３０を介在させ、引き出し電極３４ａ，３４ｂ１が活物質電極１０，１２から露出するように構成され、引き出し電極３４ａ，３４ｂ１は電源電圧に接続されている。正極側の活物質電極１２は、例えば、活性炭から形成され、負極側の活物質電極１１は、例えば、Ｌｉドープカーボンから形成される。正極側の引き出し電極３４ａは、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極３４ｂ１は、例えば、銅箔から形成される。セパレータ３０は、活物質電極１１，１２全体を覆うように、活物質電極１１，１２よりも大きいもの（面積の広いもの）を用いる。リチウムイオンキャパシタ内部電極には、電解液４４が含侵されており、セパレータ３０を通して、電解液とイオンが充放電時に移動する。
【００９０】
（リチウムイオン電池内部電極）
図３４は、第１〜第４の実施の形態に係る電力制御システムに適用可能なラミネート型エネルギーデバイスの電源モジュールにおいて、ラミネート型エネルギーデバイス１８として、リチウムイオン電池内部電極の基本構造を例示している。本実施の形態に係るリチウムイオン電池内部電極は、少なくとも１層の活物質電極１１，１２ａに、電解液とイオンのみが通過するセパレータ３０を介在させ、引き出し電極３４ａ，３４ｂ１が活物質電極１１，１２ａから露出するように構成され、引き出し電極３４ａ，３４ｂ１は電源電圧に接続されている。正極側の活物質電極１２ａは、例えば、ＬｉＣｏＯ２から形成され、負極側の活物質電極１１は、例えば、Ｌｉドープカーボンから形成される。正極側の引き出し電極３４ａは、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極３４ｂ１は、例えば、銅箔から形成される。セパレータ３０は、活物質電極１１，１２ａ全体を覆うように、活物質電極１１，１２ａよりも大きいもの（面積の広いもの）を用いる。リチウムイオン電池内部電極には、電解液４４が含侵されており、セパレータ３０を通して、電解液とイオンが充放電時に移動する。
【００９１】
以上説明したように、本発明によれば、電力網１０１からの電力が途切れた場合でも、瞬時に定量の電力を供給するとともに、継続して定量の電力を供給することが可能な電力制御システムおよび電力制御方法を提供することができる。
【００９２】
[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は第１〜第４の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。例えば、電力網１０１を主電源としているが、主電源は電力を供給することができるものであればよく、特に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明に係る電力制御システムは、複数の電力供給元を選択的に切り替えて電力を供給するシステムに適用することができる。特に、電力網からの電力が途切れた場合でも、瞬時に定量の電力を供給するとともに、継続して定量の電力を供給することが必要なシステムに適用するのが効果的である。
【符号の説明】
【００９４】
３０…セパレータ
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ…引き出し電極
１０４…エネルギーデバイス
１０５…二次電池
ＳＷ１〜３，１１〜１２…スイッチ
１０１…電力網（主電源）
１０２…電力制御装置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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