(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽光発電装置によって発電した電力を非常時のために蓄電池に備蓄する電力備蓄システムにおいて、太陽光発電装置に対する日射量の低下によって発電電力が低下しても電気負荷に供給される余剰電力の電圧が所定値に保たれ、ハンチングを生じることなく、非常時のための電力備蓄に影響を与えることなく保証する。【解決手段】補助蓄電池９２と、太陽光発電装置６０に対する日射量を検出する日射量センサ７８とを設け、備蓄用蓄電池１の充電が行われない状態下で、所定値以上の日射量が検出された場合には、太陽光発電装置６０が発電した電力を電気負荷に対して供給し、残余分を補助蓄電池９２に対して供給し、所定値以上の日射量が検出されない場合には、補助蓄電池９２に蓄電された電力を電気負荷に対して供給する。【選択図】図１
2016144301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
備蓄用蓄電池と、太陽光発電装置と、前記太陽光発電装置が発電した電力により前記備蓄用蓄電池を充電し、商用電源が喪失した非常時に前記備蓄用蓄電池から電気負荷に対し電力を供給する電力備蓄システムであって、
補助蓄電池と、
前記太陽光発電装置に対する日射量を検出する日射量検出装置と、
前記備蓄用蓄電池の充電が行われない状態下で、所定値以上の日射量が検出された場合には、前記太陽光発電装置が発電した電力を電気負荷に対して供給し、同電力の残余分を補助蓄電池に対して供給し、前記所定値以上の日射量が検出されない場合には、前記補助蓄電池に蓄電された電力を電気負荷に対して供給する管理装置とを有することを特徴とする電力備蓄システム。
【請求項２】
前記管理装置は、前記所定値以上の日射量が検出されない場合であって、しかも前記補助蓄電池が満放電したときには電気負荷に商用電源の電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の電力備蓄システム。
【請求項３】
前記備蓄用蓄電池が複数の蓄電池モジュールからなり、個々の蓄電池モジュールの電力を定期的に消費することにより、前記蓄電池モジュールをリフレッシュするように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電力備蓄システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電による電力備蓄システムに関し、更に詳細には、太陽光発電装置が発電した電力を非常時のために蓄電池に備蓄する電力備蓄システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムとして、太陽光発電装置が発電した電力を住宅内負荷によって消費し、昼間日射があって、発電電力＞消費電力である場合には、余剰電力によって２次電池の充電を行い、住宅内負荷による電力使用量が多い時間帯には、２次電池から住宅内負荷に電力を供給するものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
太陽光発電システムとして、系統停電が発生した場合の夜間の自立運転に備えて、昼間の自立運転では蓄電池回復充電電力量を確保した適正な負荷供給電力量となるように、非常用コンセントの負荷電力量に応じて非常用照明の点灯数を自動制御し、昼間の太陽光発電電力量により蓄電池の回復充電をしながら非常用負荷に電力供給をし、夜までに太陽光発電電力による回復充電を完了させるものが知られている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
太陽光発電装置では、雲が流れるような天候の時に、雲によって太陽光が遮られると、太陽光発電パネルに対する日射量が低下することにより、太陽光発電装置の発電電圧が低下する。このため、雲が流れるような天候の時には、太陽光発電装置の出力電圧が安定しない。このような不具合を解消するために、太陽光発電装置の出力電圧を監視し、同出力電圧が低下したときには、太陽光発電装置の電力ラインに対して蓄電池から放電を行い、出力電圧の低下を蓄電池によって補償する太陽光発電システムが知られている（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＪＰ２０１３−１８８０７７Ａ公報
【特許文献２】ＪＰ２０１３−１６２７１７Ａ公報
【特許文献２】ＪＰ２０１４−２００１２０Ａ公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、太陽光発電装置の電力ラインに対して蓄電池の放電が行われると、太陽光発電装置の発電負荷が低減し、この発電負荷の低減によって太陽光発電装置の出力電圧が上昇するから、太陽光発電装置の出力電圧が所定値に達しないときには蓄電池の放電を行い、同出力電圧が所定値に達しているときには蓄電池の放電を行わない制御が行われると、出力電力が繰り返し増減するハンチングが生じる。つまり、蓄電池の放電によって太陽光発電装置の発電負荷が低減し、出力電圧が上昇すると、蓄電池の放電が停止されることによって再び出力電圧が低下し、出力電圧の低下によって蓄電池の再び放電を行い、この現象の繰り返しによるハンチングが生じる。このハンチングによって蓄電池を電力ラインに接続するリレースイッチにチャタリングが生じる。このため、太陽光発電装置の出力電圧を監視して同出力電圧の安定化を図る場合には、不感帯域の設定等を行う必要が生じ、一時的な日射量の低下による出力電力の低下に対応できない。
【０００７】
電力備蓄システムにおいて、蓄電池を満充電することに対して太陽光発電装置の発電能力に余裕があり、太陽光発電装置の余剰発電による電力を有効利用すべく、備蓄用の蓄電池が満充電された状態下で、太陽光発電装置の発電電力を蓄電池に貯めることなく余剰発電を電気負荷で直接消費する場合には、太陽光発電装置の出力電力の変動が電気負荷に直接に影響するから、前述の出力電力のハンチングは、特に問題になる。
【０００８】
また、太陽光発電装置が発電した電力により蓄電池を充電し、商用電源が喪失した非常時には蓄電池から電気負荷に対し電力を供給する電力備蓄システムにおいて、出力電圧の安定化のために、太陽光発電装置の出力電圧が低下したときに備蓄用の蓄電池の電力が使用されると、蓄電池の残量が変動し、非常時に所要量の電力が備蓄されていない事態になる虞がある。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、太陽光発電装置によって発電し、発電した電力を商用電源が喪失した非常時のために蓄電池に備蓄する電力備蓄システムにおいて、備蓄用の蓄電池が満充電された状態下で、太陽光発電装置の余剰電力の使用しているときに、太陽光発電装置に対する日射量の低下によって発電電力が低下しても、電気負荷に供給される余剰電力の電圧が所定値に保つことを、ハンチングを生じることなく、しかも非常時のための電力備蓄に影響を与えることなく行うことである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による電力備蓄システムは、備蓄用蓄電池（１）と、太陽光発電装置（６０）と、前記太陽光発電装置（６０）が発電した電力により前記備蓄用蓄電池（１）を充電し、商用電源が喪失した非常時に前記備蓄用蓄電池（１）から電気負荷に対し電力を供給する電力備蓄システムであって、補助蓄電池（９２）と、前記太陽光発電装置（６０）に対する日射量を検出する日射量検出装置（７８）と、前記備蓄用蓄電池（１）の充電が行われない状態下で、所定値以上の日射量が検出された場合には、前記太陽光発電装置（６０）が発電した電力（余剰電力）を電気負荷に対して供給し、同電力の残余分を前記補助蓄電池（９２）に対して供給し、前記所定値以上の日射量が検出されない場合には、前記補助蓄電池（９２）に蓄電された電力を電気負荷に対して供給する管理装置（５０）とを有することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、太陽光発電装置（６０）の余剰電力の使用しているときに、太陽光発電装置（６０）に対する日射量の低下によって発電電力が低下しても、電気負荷（２３）に供給される余剰電力の電圧が所定値に保つことが、ハンチングを生じることなく、しかも非常時のための電力備蓄に影響を与えることなく行われる。
【００１２】
本発明による電力備蓄システムは、好ましくは、前記管理装置（５０）は、前記所定値以上の日射量が検出されない場合であって、しかも前記補助蓄電池（９２）が満放電したときには電気負荷に商用電源の電力を供給することを特徴としている。
【００１３】
この構成によれば、補助蓄電池（９２）が満放電しても、引き続き電気負荷（２３）に電力を供給することができる。
【００１４】
本発明による電力備蓄システムは、好ましくは、前記備蓄用蓄電池（１）が複数の蓄電池モジュール（１０）からなり、個々の蓄電池モジュール（１０）の電力を定期的に消費することにより、前記蓄電池モジュール（１０）をリフレッシュするように構成されていることを特徴としている。
【００１５】
この構成によれば、蓄電池モジュール（１０）が定期的にリフレッシュされるので、長期間の使用であっても備蓄用蓄電池（１）が劣化することがなく、非常時に対する電力備蓄が高い信頼性をもって良好に行われる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による電力備蓄システムによれば、太陽光発電装置の余剰電力の使用しているときに、太陽光発電装置に対する日射量の低下によって発電電力が低下しても、電気負荷に供給される余剰電力の電圧が所定値に保つことが、ハンチングを生じることなく、しかも非常時のための電力備蓄に影響を与えることなく行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による電力備蓄システムの一つの実施形態を示すブロック線図。
【図２】本実施形態による電力備蓄システムの蓄電池モジュールの充放電スケジュールを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明による電力備蓄システムの一つの実施形態を、図１を参照して説明する。
【００１９】
電力備蓄システムは備蓄用蓄電池１を有する。備蓄用蓄電池１は４個の蓄電池モジュール１０によって構成されている。蓄電池モジュール１０は、各々、複数個のリチウムイオン蓄電池（バッテリセル）の集合体により構成され、一つの蓄電池モジュール１０毎に個別に充放電が可能である。なお、以下の説明において、充放電を行う蓄電池モジュール１０を特定するために、４個の蓄電池モジュール１０を、個別の番号♯１、♯２、♯３、♯４を付けて説明することがある。
【００２０】
蓄電池モジュール１０（蓄電池モジュール♯１〜♯４）には、蓄電池モジュール１０毎に個別のバッテリマネージメントユニット（ＢＭＵ）１２が接続されている。ＢＭＵ１２は、各蓄電池モジュール１０の電圧、電流、温度、蓄電残量等を監視する。ＢＭＵ１２は、ゲートウェイ１４を介して管理装置５０にＬＡＮ接続されており、蓄電池モジュール１０の電圧、電流、温度、蓄電残量等を示す情報を管理装置５０に送信する。なお、各蓄電池モジュール１０の放電用スイッチ１６とＤＣ／ＡＣインバータ１８との間には、蓄電池モジュール１０からＤＣ／ＡＣインバータ１８への電流の流れのみを有するダイオード１７が接続されている。
【００２１】
蓄電池モジュール１０は、放電用スイッチ１６によって、蓄電池モジュール１０毎に個別に且つ選択的にＤＣ／ＡＣインバータ１８の入力側に接続される。また、ＤＣ／ＡＣインバータ１８の入力側には、スイッチ４０によって後述するＰＶモジュール６６が選択的に直接接続される。
【００２２】
ＤＣ／ＡＣインバータ１８は、蓄電池モジュール１０あるいはＰＶモジュール６６から、より直流電力を供給され、ＤＣ／ＡＣ変換を行って商用電源の交流と同じ電圧（１００Ｖ）および同じ周波数（５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚ）の交流の電力を出力する。ＤＣ／ＡＣインバータ１８の出力側には、電気負荷２３を接続される予備電源ソケット２０がスイッチ２１によって選択的に接続されていると共に、スイッチ２２によって夜間照明機器等の電気負荷２４が選択的に接続される。
【００２３】
電気負荷２４は、夜間照明機器等、１日の電気消費量が一定のものであってよく、一つの蓄電池モジュール１０を１日周期内で略満放電する大きさ（消費電力）に設定されている。換言すると、電気負荷２４の１日周期内における電力消費量が予め所定値に決まっていて、一つの蓄電池モジュール１０の蓄電容量が電気負荷２４の１日の電力消費量に等しい値に設定されている。電気負荷２４が夜間照明機器である場合には、スイッチ２２は、日没から日の出までの期間だけ閉じる光センサ付きの自動スイッチであってよい。
【００２４】
更に、ＤＣ／ＡＣインバータ１８の出力側には、スイッチ２６によって管理装置用ＤＣ電源５２及びＰＶ制御機器用ＤＣ電源７６が選択的に接続される。
【００２５】
蓄電池モジュール１０は、放電用スイッチ１６とは並列の充電用スイッチ２８によって蓄電池モジュール１０毎に個別に且つ選択的に太陽光発電装置６０のＰＶモジュール（ソーラパネル）６６にダイオード６８を介して接続されると共に、ダイオード３０を介してＡＣ／ＤＣコンバータ３２の出力側に接続される。ダイオード３０は、逆流防止のために、ＡＣ／ＤＣコンバータ３２から蓄電池モジュール１０へ向かう電流の流れのみを許すものである。また、各蓄電池モジュール１０の充電用スイッチ２８とＰＶモジュール６６との間には、ＰＶモジュール６６から蓄電池モジュール１０への電流の流れのみを有するダイオード２９が接続されている。
【００２６】
ＡＣ／ＤＣコンバータ３２は、スイッチ３４によって商用電源引込部３６に選択的に接続されることにより１００Ｖの交流電力を供給され、ＡＣ／ＤＣ変換を行って太陽光発電装置６０の出力電圧と同等の電圧の直流電力、換言すると、蓄電池モジュール１０の電圧による直流電力を蓄電池モジュール１０に対して出力する。これにより、商用電源によって蓄電池モジュール１０の充電が行われる。商用電源引込部３６はスイッチ３８によって管理装置用ＤＣ電源５２及びＰＶ制御機器用ＤＣ電源７６に選択的に接続される。商用電源引込部３６は、スイッチ３５によって予備電源ソケット２０にも選択的に接続される。
【００２７】
太陽光発電装置６０は、基台６２と、基台６２に仰角方向および方位角に移動可能に取り付けられた可動フレーム６４とを有する。可動フレーム６４には、複数個のＰＶモジュール６６が格子配列で取り付けられている。ＰＶモジュール６６は、太陽電池の集合体による一般的なものであり、２個直列接続されたものを３組並列に接続されて合計６個設けられ、直列接続されたもの毎に出力側にダイオード６８が接続されている。
【００２８】
太陽光発電装置６０側から観ると、ＰＶモジュール６６は充電用スイッチ２８によって蓄電池モジュール１０に選択的に接続されると共に、スイッチ４０によってＤＣ／ＡＣインバータ１８に選択的に接続される。ダイオード６８は、逆流防止のために、ＰＶモジュール６６から蓄電池モジュール１０あるいはＤＣ／ＡＣインバータ１８へ向かう電流の流れのみを許すものである。
【００２９】
可動フレーム６４は、電動ポンプと油圧シリンダ装置とによる電気・油圧式の仰角用アクチュエータ７０によって仰角方向に駆動され、同じく電気・油圧式の方位角用アクチュエータ７２によって方位角方向に駆動される。仰角用アクチュエータ７０および方位角用アクチュエータ７２は太陽追尾コントローラ７４に接続されている。太陽追尾コントローラ７４は、一般的なものであってよく、ＰＶ制御機器用ＤＣ電源７６を電源とし、ＰＶモジュール６６が太陽に正対するように仰角用アクチュエータ７０および方位角用アクチュエータ７２の駆動を制御する。
【００３０】
可動フレーム６４には日射量センサ７８が取り付けられている。日射量センサ７８は、ＰＶモジュール６６より小型のＰＶパネル（太陽電池）により構成され、ＰＶモジュール６６に対する日射量を検出する。日射量センサ７８が出力する日射量情報は管理装置５０に入力される。
【００３１】
ＰＶモジュール６６をＤＣ／ＡＣインバータ１８に接続する電力ライン（余剰電力ライン）４２には、充電回路８０と放電回路８６とを介してリチウムイオン蓄電池等による補助蓄電池９２が接続されている。充電回路８０はスイッチ８２とダイオード８４との並列回路により構成されている。放電回路８６はスイッチ８８とダイオード９０との並列回路により構成されている。
【００３２】
補助蓄電池９２の充電時には、スイッチ８８が開いてスイッチ４０および８２が閉じ、電流が余剰電力ライン４２からスイッチ８２、ダイオード９０を通って補助蓄電池９２に流れる。補助蓄電池９２の放電時には、スイッチ８２が開いてスイッチ４０および８８が閉じ、電流が補助蓄電池９２からスイッチ８８、ダイオード８４を通って余剰電力ライン４２に流れる。
【００３３】
余剰電力ライン４２には備蓄用蓄電池１から補助蓄電池９２へ電流が流れることを阻止するダイオード９４が接続されている。
【００３４】
なお、前述の放電用スイッチ１６、充電用スイッチ２８およびスイッチ２１、２２、２６、３４、３５、３８、４０、８２、８８は、リレースイッチ、パワートランジスタ等により構成されている。
【００３５】
管理装置（電力蓄積・放電管理装置）５０は、コンピュータによって構成され、管理装置用ＤＣ電源５２から電力を供給されて作動する。管理装置５０には液晶表示パネル等によるタッチパネル付きのモニタ５４が接続されている。管理装置５０は、ＢＭＵ１２から各蓄電池モジュール１０の電圧、電流、温度、蓄電残量に関する情報をゲートウェイ１４を介して入力すると共に日射量センサ７８より日射量に関する情報を入力し、更に商用電源の状態を監視して、放電用スイッチ１６、充電用スイッチ２８およびスイッチ２１、２２、２６、３４、３５、３８、４０、８２、８８の開閉を制御すると共に、システムの動作状態をモニタ５４に表示する処理を行う。
【００３６】
管理装置５０は、基本的には、各蓄電池モジュール１０に接続されている放電用スイッチ１６及び充電用スイッチ２８の開閉を個別に制御し、商用電源が通常通りに供給される平常時には、所定の周期ごとに、所定の順序で選択される１個の蓄電池モジュール１０から電気負荷２４に対して電力を供給、つまり放電すると共に、前回の周期で電気負荷２４に対して電力を供給した蓄電池モジュール１０を太陽光発電装置６０が発電した電力によって充電し、商用電源が喪失した非常時には、蓄電池モジュール１０に充電されたすべての電力を電気負荷２４および予備電源ソケット２０において利用可能とする。
【００３７】
これにより、電力備蓄システムは、平常時には、異なる２個の蓄電池モジュール１０に対して放電と充電とが行われる状態で、所定周期当たりシステム全体の備蓄電力の１／４を電気負荷２４に供給し、充電が完了した蓄電池モジュール１０が常に２個存在する状態をもって非常時に対して電力の備蓄を行う。
【００３８】
なお、平常時に蓄電池モジュール１０から電気負荷２４に電力を供給しているときには、スイッチ２１が開いて放電用スイッチ１６およびスイッチ２２が閉じており、放電対象の１個の蓄電池モジュール１０が満放電して電気負荷２４に対する電力供給が完了すれば、放電用スイッチ１６およびスイッチ２２が開く。
【００３９】
平常時の蓄電池モジュール１０の充電は、主として太陽光発電装置６０が発電する電力によって行われるので、長期間に亘る電力備蓄システムの使用において、運転コストが低く、優れた経済性が得られる。
【００４０】
蓄電池モジュール１０の充放電の所定の周期は１日であってよく、放電する蓄電池モジュール１０を１日毎に所定の順序に従って変更し、つまり放電する蓄電池モジュール１０が４日で一巡するようにし、１日前に放電した蓄電池モジュール１０の充電が行われる設定が好ましい。１日周期の場合には、図２に示されているように、本日は蓄電池モジュール♯１が放電していて蓄電池モジュール♯４が充電している翌日（１日後）には蓄電池モジュール♯２が放電して蓄電池モジュール♯１に充電が行われ、更にその翌日（２日後）には蓄電池モジュール♯３が放電して蓄電池モジュール♯２に充電が行われ、更にその翌日（３日後）には蓄電池モジュール♯４が放電して蓄電池モジュール♯３に充電が行われ、更にその翌日（４日後）には再び蓄電池モジュール♯１が放電して蓄電池モジュール♯４に充電が行われる充放電スケジュール（ローテーション）が管理装置５０によって設定される。
【００４１】
これにより、平常時には、蓄電池モジュール♯１〜♯４が１日毎に順次放電と充電とを繰り返して当該蓄電池モジュール♯１〜♯４がリフレッシュされるので、蓄電池モジュール♯１〜♯４の劣化が回避され、長期間の使用においても、蓄電池モジュール♯１〜♯４の電力備蓄量が低減することがなく、地震等の不測の非常時には電力備蓄システムが本来備えている備蓄可能量のすべての電力を使用することができる状態が高い信頼性をもって確実に確保される。
【００４２】
本実施形態の電力備蓄システムでは、異なる蓄電池モジュール１０において満放電（フル放電）と満充電（フル充電）とが１日周期毎に行われるから、繰り返しの継ぎ足し充電に起因するメモリ効果が生じることがない。メモリ効果が生じないことにより、長期間の使用においても、蓄電池モジュール♯１〜♯４の電力備蓄量が低減することがよく確実に回避され、地震等の不測の非常時には電力備蓄システムが本来備えている備蓄可能量の電力を使用することができる状態が、より一層確実に確保される。なお、１日周期内で１個の蓄電池モジュール１０が満放電することは、電気負荷２４が１個の蓄電池モジュール１０を１日周期内で満放電する大きさに設定されていることにより、確実に行われる。
【００４３】
雨天や曇り日等に太陽光発電装置６０の電力だけでは１日周期で充電対象の１個の蓄電池モジュール１０を満充電できない場合には、つまり、日没時（太陽光発電装置６０による充電終了時）に充電対象の１個の蓄電池モジュール１０が満充電されていない場合には、日没後に管理装置５０によってスイッチ３４が閉じ、商用電源引込部３６の商用電源（交流）の電力をＡＣ／ＤＣコンバータ３２によって所定電圧の直流に変換した電力によって不足分を充電することが行われる。
【００４４】
これにより、平常時には、雨天や雲空により太陽光発電装置６０の発電量が低い日でも、１日周期内で充電対象の蓄電池モジュール１０を満充電することが行われ、不測の非常時に備えることができる。商用電源による充電は夜間電力によって行われることが経済的である。この場合には、１日周期の更新時刻は、カレンダ設定された日の出時刻であってよく、低価格の夜間電力を有効に利用できる。また、太陽光発電装置６０の充電開始時刻および充電終了時刻はモニタ５４のタッチパネル等によって各月毎や四季毎に個別に設定することもできる。また、太陽光発電装置６０の充電開始時刻および充電終了時刻は、日射量センサ７８によって検出される日射量に基づいて自動設定することもできる。
【００４５】
なお、何れの場合も、満充電されれば、充電用スイッチ２８が開かれ、蓄電池モジュール１０の過充電が防止される。
【００４６】
晴天時や日照時間が長いことにより太陽光発電装置６０の１日の発電量が大きく、当該発電量が１個の蓄電池モジュール１０を満充電するのに必要な発電量以上である場合には、つまり、太陽光発電装置６０に余剰電力がある場合には、１個の蓄電池モジュール１０の満充電完了後に、管理装置５０によってスイッチ２１および４０を閉じて太陽光発電装置６０をＤＣ／ＡＣインバータ１８に直接接続することが行われ、太陽光発電装置６０の余剰電力（直流）をＤＣ／ＡＣインバータ１８によって商用電源の交流と同じ電圧および周波数の交流に変換して予備電源ソケット２０に供給することが行われる。これにより、太陽光発電装置６０の余剰電力が予備電源ソケット２０に接続される電気負荷（電気機器）２３によって有効に消費される。ここで言う余剰電力は、備蓄用蓄電池１の充電が行われていない状態下で、太陽光発電装置６０が発電する電力である。
【００４７】
平常時に、スイッチ４０が閉じて余剰電力が活用されるときには、放電用スイッチ１６が開いており、備蓄用蓄電池１の電力が予備電源ソケット２０に接続される電気負荷２３によって消費されることはない。これにより、平常時に、予備電源ソケット２０に接続される電気負荷２３による電力消費が備蓄用蓄電池１に影響を与えることがなく、電気負荷２４に必要な電力が確保される。
【００４８】
太陽光発電装置６０の余剰電力を予備電源ソケット２０に接続されている電気負荷２３によって直接的に使用する場合に、雲が流れるような天候下で、雲によって太陽が遮られると、ＰＶモジュール６６に対する日射量が低下し、太陽光発電装置６０の発電電圧が低下するから、電気負荷２３に供給する電力の電圧が安定しなくなる問題が生じる。
【００４９】
このことに対して、管理装置５０は、備蓄用蓄電池１が満充電された状態下で、換言すると、備蓄用蓄電池１の充電が行われていない状態下で、日射量センサ７８によって所定値以上の日射量が検出されているときには、スイッチ４０および２１を閉じて放電用スイッチ１６およびスイッチ２２を開いた状態として、太陽光発電装置６０が発電した電力（この電力を余剰電力と云う）をＤＣ／ＡＣインバータ１８を介して予備電源ソケット２０に対して供給し、更に余剰電力に残余分がある場合には、つまり電気負荷２３では余剰電力を使い切ることができない場合には、充電回路８０のスイッチ８２を閉じて余剰電力の残余分の電力によって補助蓄電池９２の充電を行う。
【００５０】
管理装置５０は、備蓄用蓄電池１の充電が行われていない状態下で、日射量センサ７８によって所定値以上の日射量が検出されない場合には、スイッチ８２を開いてスイッチ８８を閉じて余剰電力ライン４２に対して補助蓄電池９２から放電を行い、補助蓄電池９２に蓄電されている電力をＤＣ／ＡＣインバータ１８を介して予備電源ソケット２０に供給する制御を行う。
【００５１】
これにより、余剰電力の使用時に雲が流れ、太陽光発電装置６０の発電電力が変動するような天候であっても、予備電源ソケット２０の電圧、つまり電気負荷２３に供給する電力の電圧が変動することがない。
【００５２】
余剰電力ライン４２に対する補助蓄電池９２の放電は、太陽光発電装置６０の出力電圧によらずに、日射量センサ７８によって検出される日射量によって制御されるので、予備電源ソケット２０に供給される電力の電圧を所定値に保つことが、ハンチングを生じることなく行われる。
【００５３】
また、余剰電力の使用時に予備電源ソケット２０の電圧を所定値に保つための電源は備蓄用蓄電池１とは別の専用の補助蓄電池９２であり、電圧を所定値に保つために備蓄用蓄電池１の電力を使用しないから、同電圧を所定値に保つことが非常時のための電力備蓄に影響を与えることなく行われる。これにより、非常時に所要量の電力が備蓄されていない事態になることがない。
【００５４】
本実施形態のように、非常時のために電力の備蓄を行うシステムにおいて、個々の蓄電池モジュール１０の電力を定期的に消費することにより、蓄電池モジュール１０をリフレッシュするものでは、蓄電池モジュール１０の充電が的確に行われ、非常時に所定の電力を確実に備えるように、太陽光発電装置６０の発電能力に十分な余裕をもたせることが好ましい。このため、太陽光発電装置６０は多くの余剰電力が生じる設定になる。このような設定で、太陽光発電装置６０による備蓄設備の余剰電力を有効活用することは、商用電源の消費量削減になり、エネルギー経済性に優れ、クリーンエネルギーの活用を促進することにもなる。
【００５５】
管理装置５０は、所定値以上の日射量が検出されない場合であって、補助蓄電池９２が満放電したときには、スイッチ３５を閉じて予備電源ソケット２０に商用電源の電力を供給してもよい。
【００５６】
商用電源が喪失した非常時には、蓄電池モジュール♯１〜♯４に充電されている電力を順次に利用可能にすること、つまり、放電用スイッチ１６を閉じて放電を行う１個の蓄電池モジュール♯１〜♯４をＤＣ／ＡＣインバータ１８に切替接続することを、モニタ５４のタッチパネル等によって手動あるいは自動で行えるようになる。
【００５７】
これにより、非常時には、メモリ効果を生じることなく満充電状態にある２個の蓄電池モジュール１０に充電された電力が確実に利用可能になり、更には、必要に応じて本日放電だった蓄電池モジュール１０およびに本日充電だった蓄電池モジュール１０に充電された電力も利用可能にすることもでき、非常時の電源を確実に確保できる。このようにして、長期間の使用においても、非常時には電力備蓄システムが本来備えている備蓄可能量の電力のすべてを使用することができ、災害による長期間に亘る商用電源の喪失にも対応することができる。
【００５８】
平常時には、スイッチ２６が開いてスイッチ３８が閉じるので、管理装置用ＤＣ電源５２及びＰＶ制御機器用ＤＣ電源７６には商用電源引込部３６から商用電源の電力が供給され、管理装置５０、太陽追尾コントローラ７４、仰角用アクチュエータ７０、方位角用アクチュエータ７２は、蓄電池モジュール１０の電力を消費することなく商用電源を電源として動作する。
【００５９】
非常時には、スイッチ３８が開いてスイッチ２６が閉じているので、管理装置用ＤＣ電源５２及びＰＶ制御機器用ＤＣ電源７６には蓄電池モジュール１０が蓄電していた直流電力がＤＣ／ＡＣインバータ１８によって交流に変換されて供給される。
【００６０】
これにより、商用電源が喪失しても、管理装置５０、太陽追尾コントローラ７４、仰角用アクチュエータ７０、方位角用アクチュエータ７２に対して電力供給が行われ、非常時にも太陽光発電装置６０は、仰角用アクチュエータ７０および方位角用アクチュエータ７２によって太陽追尾する動作状態で動作し、蓄電池モジュール１０を効率よく充電する。この充電により、非常時が続いても、蓄電池モジュール１０によって電源を確保することができる。
【００６１】
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００６２】
蓄電池モジュール１０の個数は非常時の必要電力等に応じて定められればよい。蓄電池モジュール１０は、リチウムイオン蓄電池に限られることはなく、ナトリウム・硫黄電池（ＮＡＳ電池）やニッケル水素電池等の他の型式の二次電池であってもよい。上述の実施形態では、各ＢＭＵ１２は１個の蓄電池モジュール１０を管理するが、大容量の電力備蓄システムの場合には、各ＢＭＵ１２に複数個の蓄電池モジュール１０が接続され、各ＢＭＵ１２が複数個の蓄電池モジュール１０を管理するシステムでよい。
【００６３】
太陽光発電装置６０によって所定周期内に１個の蓄電池モジュール１０を満充電できない場合の不足分の充電は、商用電源に限られることはなく、風力発電等の他の発電装置によって行うこともできる。また、太陽光発電装置６０では所定周期内に１個の蓄電池モジュール１０を満充電できない場合には、他の発電装置に依らずに次回の周期で太陽光発電装置６０によって満充電することもできる。他の発電装置に依らないことにより、システムの簡素化と経済性とが図られる。各周期における蓄電池モジュール１０の充電終了は、満充電に限られることはなく、９０％とか満充電低下であってもよい。
【００６４】
また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０    蓄電池モジュール
１２    バッテリマネージメントユニット（ＢＭＵ）
１４    ゲートウェイ
１６    放電用スイッチ
１７    ダイオード
１８    ＤＣ／ＡＣインバータ
２０    予備電源ソケット
２１    スイッチ
２２    スイッチ
２３    電気負荷
２４    電気負荷
２６    スイッチ
２８    充電用スイッチ
２９    ダイオード
３０    ダイオード
３２    ＡＣ／ＤＣコンバータ
３４    スイッチ
３５    スイッチ
３６    商用電源引込部
３８    スイッチ
４０    スイッチ
４２    電力ライン（余剰電力ライン）
５０    管理装置
５２    管理装置用ＤＣ電源
５４    モニタ
６０    太陽光発電装置
６２    基台
６４    可動フレーム
６６    ＰＶモジュール
６８    ダイオード
７０    仰角用アクチュエータ
７２    方位角用アクチュエータ
７４    太陽追尾コントローラ
７６    ＰＶ制御機器用ＤＣ電源
７８    日射量センサ
８０    充電回路
８２    スイッチ
８４    ダイオード
８６    放電回路
８８    スイッチ
９０    ダイオード
９２    補助蓄電池
９４    ダイオード
【図１】
2016144301.tif 000003
【図２】
2016144301.tif 000004