(57)【要約】【課題】本発明によれば、発電装置が発電した電力を有効に利用することができる。【解決手段】電源システムは、電力を発電する発電装置と、発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続され、電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を電力供給線に出力する直流電源装置と、少なくとも第１の出力電圧を制御する給電管理装置とを備え、給電管理装置は、発電装置が発電する発電量のうちの負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて定められた電圧であって、発電装置が電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に第１の出力電圧を制御する電圧制御部と、蓄電装置の放電量に基づいて、蓄電装置の劣化の度合いを検出する劣化検出部と、劣化の度合いが予め定められた第１の範囲を超えた場合に、蓄電装置が劣化したことを示す警報を出力部に出力させる警報制御部とを備える。【選択図】図１
2016063639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を発電する発電装置と、
前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続され、電力を充放電する蓄電装置と、
商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、
少なくとも前記第１の出力電圧を制御する給電管理装置と
を備え、
前記給電管理装置は、
前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御部と、
前記蓄電装置の放電量に基づいて、前記蓄電装置の劣化の度合いを検出する劣化検出部と、
前記劣化検出部が検出した前記劣化の度合いが、予め定められた第１の範囲を超えた場合に、前記蓄電装置が劣化したことを示す警報を出力部に出力させる警報制御部と
を備えることを特徴とする電源システム。
【請求項２】
前記電圧制御部は、
前記蓄電装置の放電深度が充電で受け入れる前記余剰発電量と等しくなる状態に対応する電圧に、前記第１の出力電圧を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
【請求項３】
前記電圧制御部は、
前記劣化検出部が検出した前記劣化の度合いが、前記第１の範囲を超えた場合に、前記第１の出力電圧を第２の出力電圧以上の電圧に制御する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電源システム。
【請求項４】
前記発電装置は、自然エネルギーを利用して発電し、
前記電圧制御部は、
前記劣化検出部が検出した前記劣化の度合いが、予め定められた第２の範囲を超えた場合に、前記発電装置が設置されている場所の気象を予測した気象予測情報に基づいて、前記第２の出力電圧より低い電圧に前記第１の出力電圧を制御するか否かを切り替える
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電源システム。
【請求項５】
前記発電装置は、１日のうちの第１の期間に発電し、
前記電圧制御部は、
少なくとも前記第１の期間の一部期間を含む第２の期間に対して、前記第１の出力電圧を、前記第２の出力電圧より低い電圧に制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電源システム。
【請求項６】
前記電圧制御部は、
前記第２の期間における前記蓄電装置の放電量と、前記第２の期間における前記余剰発電量とが等しくなるように、前記第２の期間及び前記第１の出力電圧を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の電源システム。
【請求項７】
前記電圧制御部は、
前記第１の期間の前に、推定される前記余剰発電量と等しい放電量を前記蓄電装置に放電させるように、前記蓄電装置の放電を開始させる前記第２の期間の開始時刻を制御するとともに、前記第１の期間において前記余剰発電量が前記蓄電装置に充電され、前記放電量が前記蓄電装置に充電されるように、前記第２の期間の終了時刻を制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の電源システム。
【請求項８】
前記電圧制御部は、
前記第２の期間、前記蓄電装置が前記余剰発電量と等しい放電量を放電した場合の放電深度である第１の放電深度に対応する第１電圧値に、前記第１の出力電圧を制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の電源システム。
【請求項９】
前記給電管理装置は、
前記発電量と、前記消費分とに基づいて、前記余剰発電量を算出し、算出した前記余剰発電量に応じて、前記電圧制御部によって制御される前記第１の出力電圧として出力する電圧を定める電圧設定部
を備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電源システム。
【請求項１０】
前記第２の出力電圧は、前記蓄電装置の完全充電に要する電圧以上である
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電源システム。
【請求項１１】
電力を発電する発電装置と、前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続され、電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、少なくとも前記第１の出力電圧を制御する給電管理装置とを備える電源システムの給電管理装置であって、
前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御部と、
前記蓄電装置の放電量に基づいて、前記蓄電装置の劣化の度合いを検出する劣化検出部と、
前記劣化検出部が検出した前記劣化の度合いが、予め定められた第１の範囲を超えた場合に、前記蓄電装置が劣化したことを示す警報を出力部に出力させる警報制御部と
を備えることを特徴とする給電管理装置。
【請求項１２】
電力を発電する発電装置と、前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続され、電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、少なくとも前記第１の出力電圧を制御する給電管理装置とを備える電源システムの給電管理方法であって、
前記給電管理装置が、前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて、前記第１の出力電圧として出力する電圧を定める電圧設定ステップと、
前記給電管理装置が、前記電圧設定ステップによって定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御ステップと、
前記給電管理装置が、前記蓄電装置の放電量に基づいて、前記蓄電装置の劣化の度合いを検出する劣化検出ステップと、
前記給電管理装置が、前記劣化検出ステップによって検出された前記劣化の度合いが、予め定められた第１の範囲を超えた場合に、前記蓄電装置が劣化したことを示す警報を出力部に出力させる警報制御ステップと
を含むことを特徴とする給電管理方法。
【請求項１３】
電力を発電する発電装置と、前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続され、電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、少なくとも前記第１の出力電圧を制御する給電管理装置とを備える電源システムの給電管理装置としてのコンピュータに、
前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて、前記第１の出力電圧として出力する電圧を定める電圧設定ステップと、
前記電圧設定ステップによって定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御ステップと
前記蓄電装置の放電量に基づいて、前記蓄電装置の劣化の度合いを検出する劣化検出ステップと、
前記劣化検出ステップによって検出された前記劣化の度合いが、予め定められた第１の範囲を超えた場合に、前記蓄電装置が劣化したことを示す警報を出力部に出力させる警報制御ステップと
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源システム、給電管理装置、給電管理方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、太陽電池などの発電装置の発電量に余剰分がある場合に、この余剰分を蓄電装置に充電する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４１９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような技術では、例えば、充放電計画に基づいて、蓄電装置を充放電する制御を行っている。しかしながら、発電量に余剰分が生じる場合には、これを蓄電装置に充電して、発電装置が発電した電力を有効に利用する好適な制御が求められている。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、その目的は、発電装置が発電した電力を有効に利用することができる電源システム、給電管理装置、給電管理方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、電力を発電する発電装置と、前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続され、電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、少なくとも前記第１の出力電圧を制御する給電管理装置とを備え、前記給電管理装置は、前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御部と、前記蓄電装置の放電量に基づいて、前記蓄電装置の劣化の度合いを検出する劣化検出部と、前記劣化検出部が検出した前記劣化の度合いが、予め定められた第１の範囲を超えた場合に、前記蓄電装置が劣化したことを示す警報を出力部に出力させる警報制御部とを備えることを特徴とする電源システムである。
【０００７】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記電圧制御部は、前記蓄電装置の放電深度が充電で受け入れる前記余剰発電量と等しくなる状態に対応する電圧に、前記第１の出力電圧を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記電圧制御部は、前記劣化検出部が検出した前記劣化の度合いが、前記第１の範囲を超えた場合に、前記第１の出力電圧を第２の出力電圧以上の電圧に制御することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記発電装置は、自然エネルギーを利用して発電し、前記電圧制御部は、前記劣化検出部が検出した前記劣化の度合いが、予め定められた第２の範囲を超えた場合に、前記発電装置が設置されている場所の気象を予測した気象予測情報に基づいて、前記第２の出力電圧より低い電圧に前記第１の出力電圧を制御するか否かを切り替えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記発電装置は、１日のうちの第１の期間に発電し、前記電圧制御部は、少なくとも前記第１の期間の一部期間を含む第２の期間に対して、前記第１の出力電圧を、前記第２の出力電圧より低い電圧に制御することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記電圧制御部は、前記第２の期間における前記蓄電装置の放電量と、前記第２の期間における前記余剰発電量とが等しくなるように、前記第２の期間及び前記第１の出力電圧を制御することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記電圧制御部は、前記第１の期間の前に、推定される前記余剰発電量と等しい放電量を前記蓄電装置に放電させるように、前記蓄電装置の放電を開始させる前記第２の期間の開始時刻を制御するとともに、前記第１の期間において前記余剰発電量が前記蓄電装置に充電され、前記放電量が前記蓄電装置に充電されるように、前記第２の期間の終了時刻を制御することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記電圧制御部は、前記第２の期間、前記蓄電装置が前記余剰発電量と等しい放電量を放電した場合の放電深度である第１の放電深度に対応する第１電圧値に、前記第１の出力電圧を制御することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記給電管理装置は、前記発電量と、前記消費分とに基づいて、前記余剰発電量を算出し、算出した前記余剰発電量に応じて、前記電圧制御部によって制御される前記第１の出力電圧として出力する電圧を定める電圧設定部を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記第２の出力電圧は、前記蓄電装置の完全充電に要する電圧以上であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の一態様は、電力を発電する発電装置と、前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続され、電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、少なくとも前記第１の出力電圧を制御する給電管理装置とを備える電源システムの給電管理装置であって、前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御部と、前記蓄電装置の放電量に基づいて、前記蓄電装置の劣化の度合いを検出する劣化検出部と、前記劣化検出部が検出した前記劣化の度合いが、予め定められた第１の範囲を超えた場合に、前記蓄電装置が劣化したことを示す警報を出力部に出力させる警報制御部とを備えることを特徴とする給電管理装置である。
【００１７】
また、本発明の一態様は、電力を発電する発電装置と、前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続され、電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、少なくとも前記第１の出力電圧を制御する給電管理装置とを備える電源システムの給電管理方法であって、前記給電管理装置が、前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて、前記第１の出力電圧として出力する電圧を定める電圧設定ステップと、前記給電管理装置が、前記電圧設定ステップによって定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御ステップと、前記給電管理装置が、前記蓄電装置の放電量に基づいて、前記蓄電装置の劣化の度合いを検出する劣化検出ステップと、前記給電管理装置が、前記劣化検出ステップによって検出された前記劣化の度合いが、予め定められた第１の範囲を超えた場合に、前記蓄電装置が劣化したことを示す警報を出力部に出力させる警報制御ステップとを含むことを特徴とする給電管理方法である。
【００１８】
また、本発明の一態様は、電力を発電する発電装置と、前記発電装置から負荷に電力を供給する電力供給線に接続され、電力を充放電する蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を前記電力供給線に出力する直流電源装置と、少なくとも前記第１の出力電圧を制御する給電管理装置とを備える電源システムの給電管理装置としてのコンピュータに、前記発電装置が発電する発電量のうちの前記負荷で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて、前記第１の出力電圧として出力する電圧を定める電圧設定ステップと、前記電圧設定ステップによって定められた電圧であって、前記発電装置が前記電力供給線に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、前記第１の出力電圧を制御する電圧制御ステップと前記蓄電装置の放電量に基づいて、前記蓄電装置の劣化の度合いを検出する劣化検出ステップと、前記劣化検出ステップによって検出された前記劣化の度合いが、予め定められた第１の範囲を超えた場合に、前記蓄電装置が劣化したことを示す警報を出力部に出力させる警報制御ステップとを実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、発電装置が発電した電力を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態による電源システムの一例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における電池の放電特性の一例を説明する説明図である。
【図３】本実施形態における蓄電装置の放電深度と直流電源装置の出力電圧の設定値との一例を説明する説明図である。
【図４】本実施形態における蓄電装置の出力電圧と電池の単セル電圧との関係を説明する説明図である。
【図５】本実施形態における太陽光発電装置の時刻に対する発電特性の一例を説明する説明図である。
【図６】第１の実施形態による電源システムにおける太陽光発電装置の余剰発電量の一例を説明する説明図である。
【図７】第１の実施形態による電源システムにおける直流電源装置の出力電圧の設定例を説明する説明図である。
【図８】第１の実施形態による電源システムにおける直流電源装置の出力電圧の設定手順を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施形態による電源システムの動作の一例を示す第１のタイムチャートである。
【図１０】第１の実施形態による電源システムの動作の一例を示す第２のタイムチャートである。
【図１１】第２の実施形態による電源システムの一例を示すブロック図である。
【図１２】第２の実施形態による電源システムの直流電源装置の出力電圧の低下期間の概要を説明する説明図である。
【図１３】第２の実施形態による電源システムの直流電源装置の出力電圧の低下期間の設定処理の一例を示すタイムチャートである。
【図１４】第２の実施形態による電源システムにおける直流電源装置の出力電圧の制御の一例を示すフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態による電源システムの一例を示すブロック図である。
【図１６】第３の実施形態による電源システムにおける直流電源装置の出力電圧の制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態による電源システムについて図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本実施形態による電源システム１の一例を示すブロック図である。
この図において、電源システム１は、直流電源装置３、太陽光発電装置５、蓄電装置６、給電管理装置７、及び測定器９１〜９４を備えている。
【００２２】
直流電源装置３は、例えば、整流器であり、商用電力系統２から供給される交流電力を直流電力に変更する。直流電源装置３は、直流電力に変換した出力電圧（第１の出力電圧）を電力供給線Ｌ１に出力する。なお、直流電源装置３が出力する直流電力は、電力供給線Ｌ１を介して、負荷４、及び蓄電装置６に供給される。なお、負荷４は、本実施形態による電源システム１によって給電される各種装置である。
また、直流電源装置３は、後述する給電管理装置７から出力される制御信号に基づいて、電力供給線Ｌ１に出力する出力電圧（第１の出力電圧）を変更する。
本実施形態における電源システム１は、この直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を所定の設定電圧に制御することにより、太陽光発電装置５が発電した電力を蓄電装置６に充放電して、有効に利用するものである。
【００２３】
太陽光発電装置５（発電装置の一例）は、太陽光を利用して電力を発電する発電装置である。すなわち、本実施形態では、太陽光発電装置５は、自然エネルギー（再生可能エネルギー）を利用した発電装置の一例である。
【００２４】
太陽光発電装置５は、太陽電池パネル５１と、電力変換部５２とを備えている。
太陽電池パネル５１は、太陽電池の基本単位である太陽電池素子（太陽電池セル）を所定の枚数備え、太陽電池素子（太陽電池セル）を配列して、モジュール化（パッケージ化）したものである。太陽電池パネル５１は、例えば、太陽光を受光して発電し、太陽光の日射強度に応じた直流電力を出力する。
【００２５】
電力変換部５２は、太陽電池パネル５１が出力した直流電力を負荷４で利用可能な範囲の電圧に変換して、変換した出力電圧（第２の出力電圧）を電力供給線Ｌ１に出力する。なお、後述するように、第２の出力電圧には、使用される蓄電装置６の完全充電に要する電圧が選定される。
また、電力変換部５２は、後述する給電管理装置７から出力される制御信号に基づいて、電力供給線Ｌ１に出力する出力電圧（第２の出力電圧）を変更する。すなわち、電力変換部５２が電力供給線Ｌ１に出力する出力電圧（第２の出力電圧）は、後述する給電管理装置７から出力される制御信号に基づいて設定される。
なお、太陽光発電装置５の設備容量は、太陽光発電装置５からの発電電力を出力する出力電圧（第２の出力電圧）で負荷４に供給された際に、負荷４が消費する消費電力を上回るように選定されている。
【００２６】
蓄電装置６は、例えば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池、ニッケル系蓄電池などを備える蓄電池であり、太陽光発電装置５から負荷４に電力を供給する電力供給線Ｌ１に接続され、電力を充放電する。蓄電装置６は、太陽光発電装置５、又は直流電源装置３から供給された電力を充電（蓄電）するとともに、太陽光発電装置５、又は直流電源装置３の出力電圧が低下した場合に電力を放電することで負荷４に電力を供給する。
本実施形態では、蓄電装置６が複数のリチウムイオン電池を備える組電池として構成される場合の一例について説明する。なお、蓄電装置６の放電特性、及び出力電圧の詳細については後述する。
【００２７】
測定器９１〜９４は、それぞれ電力供給線Ｌ１に配置されており、電流、及び電圧などを測定する。
測定器９１は、直流電源装置３の出力電流、及び出力電圧を測定し、当該測定データを給電管理装置７に出力する。
測定器９２は、負荷４が消費する消費電流、及び負荷４に供給される電圧を測定し、当該測定データを給電管理装置７に出力する。
測定器９３は、太陽光発電装置５の出力電流、及び出力電圧を測定し、当該測定データを給電管理装置７に出力する。
測定器９４は、蓄電装置６の出力電流、出力電圧（組電池の出力電圧）、及び蓄電装置６の温度（組電池の温度）を測定し、当該測定データを給電管理装置７に出力する。なお、測定器９４は、後述する蓄電装置６の劣化を検出するための蓄電装置６の放電量の測定に利用される。
【００２８】
給電管理装置７は、電源システム１が備える各部を管理する管理装置であり、例えば、少なくとも第１の出力電圧を制御する。また、給電管理装置７は、測定データ取得部７１、入力部７２、表示部７３、記憶部７４、及び制御部８０を備えている。
【００２９】
測定データ取得部７１は、測定器９１〜９４が測定した上述した各種測定データを取得し、取得した各種測定データを制御部８０に出力し、制御部８０を介して、取得した各種測定データを記憶部７４に記憶させる。
【００３０】
入力部７２は、例えば、キーボードやポインティング装置などの入力装置、又は外部からデータを入力するインターフェース部などであり、電源システム１を管理するための設定情報などの情報が入力される。入力部７２は、入力された設定情報などの情報を制御部８０に出力し、制御部８０を介して、入力された設定情報などの情報を記憶部７４に記憶させる。なお、設定情報などの情報には、各種電圧の設定値、太陽光発電装置５の容量値、気象情報（例えば、過去の天候、日射強度など）、蓄電装置６の特性情報などが含まれる。これらの情報は、入力部７２を介して給電管理装置７に入力され、予め記憶部７４に記憶されているものとする。
【００３１】
表示部７３（出力部の一例）は、例えば、液晶ディスプレイ装置などの表示装置であり、入力部７２に設定情報などの情報を入力する際や、既に設定されている設定情報などの情報を利用者（管理者）が確認する際に、設定情報などの情報を表示する。また、表示部７３は、蓄電装置６の劣化の度合いが予め定められた所定の範囲（第１の範囲）を超えた場合に、後述する警報制御部８４の指示に基づいて、蓄電装置６が劣化したことを示す警報を表示する。
【００３２】
記憶部７４は、給電管理装置７で利用する各種データを記憶する。記憶部７４は、例えば、上述した測定データ取得部７１が取得した各種測定データ、入力部７２から入力された設定情報などの情報、及び後述する制御部８０が演算、又は生成した情報などを記憶する。
【００３３】
制御部８０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを含むプロセッサであり、給電管理装置７を統括的に制御する。制御部８０は、電圧制御部８１と、電圧算出部８２と、劣化検出部８３と、警報制御部８４とを備えている。
【００３４】
電圧制御部８１は、太陽光発電装置５が発電する発電量（例えば、発電電力又は発電電流）のうちの負荷４で消費する消費分（例えば、消費電力又は消費電流）に対する余剰発電量に対応する蓄電装置６の放電深度に応じて定められた電圧であって、太陽光発電装置５が電力供給線Ｌ１に出力する出力電圧（第２の出力電圧）より低い電圧に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。電圧制御部８１は、例えば、蓄電装置６の放電深度が、太陽光発電装置５の余剰発電量による完全充電に対応する状態となるような電圧、すなわち、蓄電装置６の放電深度が充電で受け入れる余剰発電量と等しくなる状態に対応する電圧に、直流電源装置３の出力電圧を制御する。具体的に、電圧制御部８１は、後述する電圧算出部８２が算出した設定電圧値（第１電圧値）に直流電源装置３の出力電圧を制御する制御信号を直流電源装置３に対して出力する。
【００３５】
また、電圧制御部８１は、後述する劣化検出部８３が検出した蓄電装置６の劣化の度合いが、所定の範囲（第１の範囲）を超えた場合に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を、太陽光発電装置５が電力供給線Ｌ１に出力する出力電圧（第２の出力電圧）以上の電圧に制御する。すなわち、電圧制御部８１は、蓄電装置６の劣化が所定のレベル（所定の閾値）に達した場合に、上述した第２の出力電圧より低い電圧に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する処理を停止して、直流電源装置３の出力電圧を第２の出力電圧以上の電圧を保持させる。
【００３６】
また、電圧制御部８１は、太陽光発電装置５が電力供給線Ｌ１に出力する出力電圧（第２の出力電圧）を所定の電圧値（第２電圧値）に制御する。ここで、所定の電圧値（第２電圧値）は、蓄電装置６の最大出力電圧、すなわち、完全充電（フル充電）に要する電圧を含め、これ以上の値である。具体的に、電圧制御部８１は、所定の電圧値（第２電圧値）に太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）を制御する制御信号を太陽光発電装置５に対して出力する。その結果、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）は、例えば、蓄電装置６の最大出力電圧、すなわち、完全充電（フル充電）に要する電圧を含め、これ以上の値となる。
【００３７】
電圧算出部８２（電圧設定部の一例）は、太陽光発電装置５の発電量と、負荷４の消費量（消費分）とに基づいて、太陽光発電装置５の余剰発電量を算出し、算出した余剰発電量に対応する蓄電装置６の放電深度に応じて、電圧制御部８１によって制御される直流電源装置３の出力電圧として出力する設定電圧値（第１電圧値）を算出する。電圧算出部８２は、例えば、太陽光発電装置５が設置された場所において推定される最大日射強度に基づいて、太陽光発電装置５の発電量（例えば、発電の電気量）を算出し、算出した当該発電量と、負荷４の消費量（例えば、消費電流量（消費電気量））とに基づいて余剰発電量を算出する。
【００３８】
なお、電圧算出部８２が算出する設定電圧値（第１電圧値）は、太陽光発電装置５が設置された環境条件（例えば、日射強度）における余剰発電量に対応する蓄電装置６の放電深度に応じて定められた電圧であり、具体的には、太陽光発電装置５が設置された環境条件において、最大となる余剰発電量が算出され、この最大となる余剰発電量を充電によって受け入れ可能とする、蓄電装置６の放電深度に応じて定められた電圧である。すなわち、この設定電圧値（第１電圧値）は、最大となる余剰発電量を蓄電装置６に充電させて回収できるように、蓄電装置６を一部放電した状態とするような電圧値である。
この直流電源装置３の出力電圧として出力する設定電圧値（第１電圧値）の算出の詳細については後述する。
【００３９】
ここで、電圧算出部８２による直流電源装置３の出力電圧として出力する設定電圧値（第１電圧値）の算出について説明する前に、蓄電装置６の放電特性、及び出力電圧について説明する。
＜蓄電装置６の放電特性、及び出力電圧＞
ここでは、蓄電装置６が備える電池（例えば、リチウムイオン電池）の放電特性の一例について説明する。
【００４０】
図２は、本実施形態における電池の放電特性の一例を説明する説明図である。
この図において、波形Ｗ１は、リチウムイオン電池（未使用で完全充電状態（初期状態））の単セルにおける放電特性を示しており、放電量に応じて、出力電圧が低下していくことを示している。このグラフにおいて、縦軸は、単セル当りの電圧（Ｖ／セル）を示し、横軸は、放電量（％）を示している。ここで、放電量とは、完全充電状態を“１００”とした場合の放電した電気量（又は電力量）を示しているとともに、充電可能な電気量を示している。この放電量は、放電深度（％）又は、未充電量（％）と同義である。
なお、図２において、４．１Ｖが、リチウムイオン電池を蓄電装置６に使用した場合の完全充電に要する電圧になる。
【００４１】
図２に示す例では、例えば、完全充電状態では、リチウムイオン電池の単セルにおける出力電圧は、“４．１Ｖ”であり、放電深度が“２０％”の場合（ポイントＰ１）に、出力電圧が“４．０Ｖ”であることを示している。また、放電深度が“３０％”の場合（ポイントＰ２）に、出力電圧が“３．９Ｖ”であることを示し、放電深度が“５０％”の場合（ポイントＰ３）に、出力電圧が“３．８Ｖ”であることを示している。ここで、例えば、放電深度が“３０％”である場合（ポイントＰ２）には、リチウムイオン電池の“３０％”分の電気量（電力量）を充電可能であることを示している。
【００４２】
また、図３は、本実施形態における蓄電装置６の放電深度と直流電源装置３の出力電圧の設定値との一例を説明する説明図である。
この図において、蓄電装置６は、リチウムイオン電池の単セルを１２個直列に接続する組電池を有しており、例えば、放電深度が“２０％”の場合、蓄電装置６の出力電圧は、単セル基準で“４．０Ｖ”であり、蓄電装置６全体において“４８Ｖ”となることを示している。なお、この場合、直流電源装置３の出力電圧の設定値を“４８Ｖ”にすることで、蓄電装置６の“２０％”分が自動的に放電され、蓄電装置６は、“２０％”分の充電可能な領域を確保することになる。
同様に、放電深度が“３０％”の場合、蓄電装置６の出力電圧は、蓄電装置６全体において“４６．８Ｖ”となることを示し、放電深度が“５０％”の場合、蓄電装置６の出力電圧は、蓄電装置６全体において“４５．６Ｖ”となることを示している。
【００４３】
また、図４は、本実施形態における蓄電装置６の出力電圧と電池の単セル電圧との関係を説明する説明図である。併せて、図４は、太陽光発電装置５からの電力を、電力変換部５２を介して負荷４に供給する際の電圧についても示している。
図４（ａ）は、４８Ｖ系電源の出力保障範囲と蓄電装置６の出力電圧の関係を示し、図４（ｂ）は、これに対応するリチウムイオン電池の単セル電圧を示している。なお、４８Ｖ系電源の出力保障範囲（負荷４の動作保障範囲は、４８Ｖ±５Ｖ（＝４３Ｖ〜５３Ｖ）であり、直流電源装置３の出力電圧は、この範囲内で設定可能である。また、太陽光発電装置５の出力電圧も、同様に、４８Ｖ±５Ｖ（＝４３Ｖ〜５３Ｖ）で設定可能である。ただし、電池の完全充電の確保と、過充電の防止の観点から電圧選定が行われ、ここでは、太陽光発電装置５の出力電圧は、蓄電装置６の完全充電に相当する電圧値（ポイントＰ４の４．１Ｖ/ セル）とされる。また、直流電源装置３をフロート充電によって運用する際にも、この電圧が選定される。
【００４４】
この図に示すように、リチウムイオン電池の完全充電に相当する単セル電圧が、“４．１Ｖ”である場合、蓄電装置６の出力電圧は、“４９．２Ｖ”に対応する（ポイントＰ４参照）。このポイントＰ４に示す例は、“４．１Ｖ”のリチウムイオン電池の単セルを１２個直列に接続した組電池の出力電圧（又は、充電電圧）が“４９．２Ｖ”であることを示している。また、リチウムイオン電池の単セル電圧が、“３．９Ｖ”である場合に、蓄電装置６の出力電圧は、“４６．８Ｖ”に対応する（ポイントＰ５参照）。この場合は、上述した放電深度が“３０％”の場合を示している。
このように本実施形態において、蓄電装置６の出力電圧は、リチウムイオン電池の単セル電圧を１２倍した電圧となる。
【００４５】
次に、本実施形態における太陽光発電装置５の発電特性について説明する。
＜太陽光発電装置５の発電特性＞
図５は、本実施形態における太陽光発電装置５の時刻に対する発電特性の一例を説明する説明図である。
なお、ここでは、負荷４の消費電力（消費量）が５００Ｗ（ワット）（消費電流が、電圧５０Ｖの場合に１０Ａ）であり、太陽光発電装置５の設備容量が、１０００Ｗである場合の一例について説明する。
【００４６】
この図に示すグラフにおいて、縦軸は、日射強度（ｋＷ（キロワット）／ｍ２（平方メートル））及び太陽光発電装置５の発電電流（Ａ）を示し、横軸は、１日における時刻を示している。また、波形Ｗ２は、太陽光発電装置５が設置されている場所におけるある月（例えば、７月）の最大日射強度（及び最大日射強度における発電電流）の１日の変化を示している。波形Ｗ３は、太陽光発電装置５が設置されている場所におけるある月（例えば、７月）の平均日射強度（及び平均日射強度における発電電流）の１日の変化を示している。また、波形Ｗ４は、太陽光発電装置５が設置されている場所におけるある月（例えば、７月）の最低日射強度（及び最低日射強度における発電電流）の１日の変化を示している。
【００４７】
ここで、太陽光発電装置５の発電量（発電電流）は、太陽光発電装置５の変換効率及び太陽電池パネル５１の面積に基づく換算式（又は換算テーブル）を利用して、日射強度から算出可能である。図５に示す例では、例えば、最大日射強度のピーク時である１ｋＷ／ｍ２に対応する発電電流は、２０Ａに換算される。
また、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄは、１０Ａである場合を示しており、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄを超えた分が余剰発電量となる。
図５に示す例では、領域Ａ１は、最大日射強度における余剰発電量（余剰電気量）を示している。この場合、領域Ａ１の余剰発電量は、その月における最大充電量（最大充電電気量）になる。
【００４８】
次に、上述した蓄電装置６の放電特性及び出力電圧と、上述した太陽光発電装置５の発電特性とを前提として、本実施形態における直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）の設定処理について、図６及び図７を参照して説明する。
【００４９】
＜直流電源装置３の出力電圧の設定処理＞
図６は、本実施形態による電源システム１における太陽光発電装置５の余剰発電量の一例を説明する説明図である。
この図に示すグラフにおいて、縦軸は、太陽光発電装置５が発電する電流（Ａ）及び電気量（Ａｈ）を示し、横軸は、１日における時刻を示している。
このグラフにおいて、波形Ｗ５は、太陽光発電装置５の最大日射強度における発電特性を示し、波形Ｗ６は、太陽光発電装置５において、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄを超える余剰な発電電流を累積した電気量を示している。なお、ここでは、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄは、１０Ａであり、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間において、太陽光発電装置５の余剰な発電電流が発生する。また、領域Ａ１は、太陽光発電装置５の余剰発電分を示している。
【００５０】
電圧算出部８２は、図６に示すように、余剰な発電電流の累積値を算出することにより、最大日射強度の日における太陽光発電装置５の余剰発電量“５０Ａｈ”（領域Ａ１の面積に相当）を算出する。すなわち、電圧算出部８２は、太陽光発電装置５が設置された場所において推定される最大日射強度に基づいて、発電量を算出し、算出した当該発電量と、負荷４の消費量（消費分）とに基づいて余剰発電量を算出する。
なお、本実施形態における電源システム１では、算出した太陽光発電装置５の余剰発電量（電気量“５０Ａｈ”）を蓄電装置６が充電により受け入れ可能となるように、蓄電装置６を“５０Ａｈ”分放電させた状態で維持する。すなわち、本実施形態における電源システム１では、蓄電装置６が“５０Ａｈ”分放電された状態になるように、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）よりも低い値に設定する。
なお、本実施形態では、後ほど図を用いて説明するように、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）は、常時、この値に保たれる。
【００５１】
次に、図７を参照して、太陽光発電装置５の余剰発電量（電気量“５０Ａｈ”）に基づいた直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）の設定電圧値（第１電圧値）の設定処理について説明する。
図７は、本実施形態による電源システム１における直流電源装置３の出力電圧の設定例を説明する説明図である。
なお、この図において、蓄電装置６の完全充電電圧が４．１Ｖ／セルであり、且つ、放電容量が２００Ａｈであるリチウムイオン電池を単セルとして備える場合の一例について説明する。
【００５２】
この図に示すグラフは、縦軸が蓄電装置６の単セル当りの出力電圧（Ｖ／セル）を示し、横軸は、蓄電装置６の放電量（放電深度）（％）を示している。なお、横軸の放電量（％）には、電気量（Ａｈ）及び負荷４の消費電流における放電時間（ｈ）の換算値を併記している。
また、この図に示す波形Ｗ７は、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄと等しい１０Ａにおける蓄電装置６の単セルでの放電特性を示している。直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）の選定に当たっては、この図に示すように負荷４と等しい電流における放電特性が用いられる。
【００５３】
電圧算出部８２は、算出した上述の太陽光発電装置５の余剰発電量（電気量“５０Ａｈ”）から、波形Ｗ７に示す放電特性を利用して、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）の設定電圧値（第１電圧値）を算出する。具体的に、電圧算出部８２は、波形Ｗ７に示す放電特性に基づいて、電気量“５０Ａｈ”（放電量（放電深度）“２５％”）に対応する電圧値“３．９５Ｖ”（ポイントＰ６の電圧値）を算出する。ここで、蓄電装置６は、上述したように単セルを１２個直列に接続した組電池であるので、電圧算出部８２は、電圧値“３．９５Ｖ”を１２倍した“４７．４Ｖ”を設定電圧値（第１電圧値）として算出する。
なお、上述した日射強度及び太陽光発電装置５の発電特性の情報と、上述した蓄電装置６の放電特性の情報は、予め記憶部７４に記憶されており、電圧算出部８２は、記憶部７４に記憶されているこれらの情報に基づいて、設定電圧値（第１電圧値）を算出する。
【００５４】
本実施形態では、電圧制御部８１は、電圧算出部８２が上述のように算出した設定電圧値（第１電圧値）に直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。すなわち、電圧制御部８１は、太陽光発電装置５が設置された環境条件における余剰発電量に応じて定められた電圧（例えば、余剰発電量に対応する蓄電装置６の放電深度に応じて定められた電圧）に、直流電源装置３の出力電圧を制御する。なお、上述に示す例の場合には、電圧制御部８１は、太陽光発電装置５が設置された環境条件において、最大となる余剰発電量に対応する蓄電装置６の放電深度に応じて定められた電圧に、直流電源装置３の出力電圧を制御する。
【００５５】
図１に戻り、劣化検出部８３は、蓄電装置６の放電量に基づいて、蓄電装置６の劣化の度合いを検出する。ここで、蓄電装置６の劣化とは、蓄電装置６の放電特性の劣化のことである。劣化検出部８３は、例えば、蓄電装置６が放電する際に測定器９４が測定した電流と電圧とに基づいて、放電量を算出する。例えば、劣化検出部８３は、図７に示す劣化前の放電特性の波形Ｗ７により直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）に達するまでの放電量（ＤＰ０）を算出して、劣化前の放電量（ＤＰ０）を記憶部７４に予め記憶させておく。また、劣化検出部８３は、蓄電装置６を前回放電した際に測定器９４が測定した電流と電圧とを記憶部７４から取得し、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）に達するまでの放電量（ＤＰ１）を算出する。例えば、図７の波形Ｗ８は、劣化により変化した放電特性を示しており、この場合、劣化検出部８３は、ポイントＰ７に達するまでの放電量（ＤＰ１）を算出する。劣化検出部８３は、劣化前の放電量（ＤＰ０）と、前回放電した際の放電量（ＤＰ１）とに基づいて、下記の式（１）により劣化の度合いを算出する。
【００５６】
劣化の度合い（％）＝（ＤＰ０−ＤＰ１）／（ＤＰ０）×１００  ・・・  （１）
【００５７】
このように、劣化検出部８３は、例えば、式（１）により放電量に基づいて劣化の度合い（％）を検出する。
【００５８】
警報制御部８４は、劣化検出部８３が検出した蓄電装置６の劣化の度合いが、予め定められた第１の範囲を超えた場合に、蓄電装置６が劣化したことを示す警報を表示部７３に出力（表示）させる。ここで、第１の範囲は、例えば、０％〜３０％の範囲であり、蓄電装置６の劣化が３０％を超えた場合に、警報制御部８４は、警報を表示部７３に表示させる。
【００５９】
次に、本実施形態における電源システム１の動作について図面を参照して説明する。
図８は、本実施形態による電源システム１における直流電源装置３の出力電圧の設定手順を示すフローチャートである。
ここでは、所定の期間ごと（例えば、１ヶ月ごと）に、直流電源装置３の出力電圧を設定し直す場合の一例について説明する。
【００６０】
この図において、給電管理装置７の電圧算出部８２は、日射強度情報を取得する（ステップＳ１０１）。すなわち、電圧算出部８２は、例えば、記憶部７４に予め記憶されている、所定の期間に対応する日射強度情報を取得する。
【００６１】
次に、電圧算出部８２は、取得した日射強度情報に基づいて余剰発電量を算出する（ステップＳ１０２）。電圧算出部８２は、例えば、図６を参照して説明したように、所定の期間内の最大日射強度における太陽光発電装置５の発電量（例えば、発電電流）と、負荷４の消費量（消費電流Ｉｌｏａｄ）とに基づいて、余剰発電量（図６に示す電気量“５０Ａｈ”）を算出する。
【００６２】
次に、電圧算出部８２は、余剰発電量に対応する放電深度から設定電圧値（第１電圧値）を算出する（ステップＳ１０３）。すなわち、電圧算出部８２は、余剰発電量と等しくなる放電深度に対応する設定電圧値（第１電圧値）を算出する。電圧算出部８２は、例えば、図７を参照して説明したように、余剰発電量（例、電気量“５０Ａｈ”）に等しい放電深度（２５％）から設定電圧値（例、３．９５Ｖ）を定める。
【００６３】
次に、給電管理装置７の電圧制御部８１は、直流電源装置３の出力電圧を、算出した設定電圧値（第１電圧値）に制御する（ステップＳ１０４）。具体的には、電圧制御部８１は、直流電源装置３の出力電圧を電圧算出部８２によって設定された設定電圧値に変更させる制御信号を直流電源装置３に出力して、直流電源装置３の出力電圧を変更する。
【００６４】
次に、給電管理装置７の劣化検出部８３は、蓄電装置６の劣化の度合いを検出する（ステップＳ１０５）。例えば、劣化検出部８３は、前回の放電の際に、測定した測定器９４が測定した電流と電圧とに基づいて、蓄電装置６の直近の放電量を算出する。劣化検出部８３は、算出した直近の放電量と、記憶部７４が記憶する劣化前の放電量とに基づいて、上述した式（１）を利用して、蓄電装置６の劣化の度合いを算出する。
【００６５】
次に、給電管理装置７の警報制御部８４は、劣化の度合いが第１の範囲（例えば、０％〜３０％）内であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。警報制御部８４は、劣化の度合いが第１の範囲内である場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１０７に進める。また、警報制御部８４は、劣化の度合いが第１の範囲を超えている場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）に、処理をステップＳ１０８に進める。
【００６６】
ステップＳ１０７において、電圧制御部８１は、所定の期間が経過したが否か（見直し時期か否か）を判定する。電圧制御部８１は、例えば、１ヶ月経過したか否かを判定する。電圧制御部８１は、所定の期間が経過した場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１０１に戻し、電圧算出部８２は、次の所定の期間（例えば、次の月）の日射強度情報を取得する。
また、電圧制御部８１は、所定の期間が経過していない場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）に、処理をステップＳ１０４に戻す。
【００６７】
また、ステップＳ１０８において、警報制御部８４は、警報を出力する。すなわち、警報制御部８４は、蓄電装置６が劣化したことを示す警報を表示部７３に表示させる。
次に、電圧制御部８１は、直流電源電圧をフロート電圧（Ｖｒｆ）に設定する（ステップＳ１０９）。すなわち、電圧制御部８１は、第１の出力電圧を第２の出力電圧以上の電圧に制御する。ステップＳ１０９の処理後に、電圧制御部８１は、直流電源装置３の出力電圧の設定する処理を終了し、直流電源装置３の出力電圧を第２の出力電圧以上の電圧に保持する。
【００６８】
このように、給電管理装置７は、所定の期間ごと（例えば、１ヶ月ごと）に、日射強度情報に基づいて設定電圧値を定めて、直流電源装置３の出力電圧を設定電圧値に変更する。すなわち、所定の期間ごと（例えば、１ヶ月ごと）に、該当月の最大日射強度を求め、これに対応する直流電源装置３の出力電圧を再設定する。これにより、該当月における余剰発電量は、全て蓄電装置６によって回収することが可能となる。
また、給電管理装置７は、蓄電装置６が劣化した場合に、直流電源装置３の出力電圧を第２の出力電圧より低下させる制御を停止し、第２の出力電圧以上の電圧に保持する。
【００６９】
次に、図９及び図１０を参照して、本実施形態における電源システム１の動作の一例を説明する。なお、これらの図における蓄電装置６の容量や余剰発電量等の諸条件は、すでに説明してきた内容と同一である。また、本実施形態では、直流電源装置３の出力電圧は、蓄電装置６の劣化の度合いが所定の範囲内（第１の範囲内）にある場合に、常時、設定電圧値（第１電圧値）に保たれている。
【００７０】
図９は、本実施形態による電源システム１の動作の一例を示す第１のタイムチャートである。
ここでは、日射強度が、最大日射強度であり、太陽光発電装置５の余剰発電量が最大となる場合の一例について説明する。また、ここでは、蓄電装置６が、劣化する前、すなわち、劣化の度合いが所定の範囲内（第１の範囲内）にある場合の一例について説明する。
【００７１】
この図において、縦軸は、（ａ）蓄電装置６の出力電圧と、（ｂ）負荷４への供給電流を示している。また、横軸は、１日における時刻を示している。
また、波形Ｗ１１は、蓄電装置６の出力電圧の変化を示し、波形Ｗ１０は、最大日射強度における発電電流の波形を示している。なお、波形Ｗ９は、比較のために、平均日射強度における発電電流の波形を示している。ここで、負荷４が消費する電流は、消費電流Ｉｌｏａｄである。また、“Ｖｆ＝４７．４Ｖ”は、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）に相当し、“Ｖｓｏｌａｒ＝４９．２Ｖ”は、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）に相当する。
【００７２】
図９に示す例では、時刻Ｔ１０（０時）から時刻Ｔ１１（６時）までの期間ＴＲ１において、太陽光発電装置５が発電を行わないため、直流電源装置３が負荷４に電力を供給する。したがって、この期間ＴＲ１における蓄電装置６の出力電圧は、例えば、上述した設定電圧値（第１電圧値）を示す“Ｖｆ＝４７．４Ｖ”のままである。そして、この出力電圧で維持された蓄電装置６は、最大余剰発電量分に対応する放電深度（５０Ａｈ，放電深度２５％）まで、既に放電された状態になる。
なお、この図において、期間ＴＲ１は、太陽光発電装置５の発電が開始されるまでの期間を示し、期間ＴＲ２は、太陽光発電装置５が発電を行っている期間を示し、期間ＴＲ２は、太陽光発電装置５が発電を停止した後の期間を示している。
【００７３】
次に、時刻Ｔ１１（６時）において、太陽光発電装置５が発電を開始して、時刻Ｔ１１（６時）から時刻Ｔ１２（９時）までの期間ＴＲ２１において、太陽光発電装置５の発電量が徐々に増加する。そして、時刻Ｔ１２（９時）において、太陽光発電装置５の発電量（発電電流）が、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄと等しくなる。なお、この期間ＴＲ２１において、直流電源装置３及び太陽光発電装置５が負荷４に電力を供給する。
【００７４】
次に、時刻Ｔ１２（９時）から時刻Ｔ１３（１２時）を経て時刻Ｔ１４（１５時）までの期間ＴＲ２２において、太陽光発電装置５では、太陽光発電装置５からの発電量（発電電流）が、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄを超えて、余剰発電量が発生する。この期間ＴＲ２２において、太陽光発電装置５が負荷４に電力を供給するとともに、余剰発電量が全て蓄電装置６に充電される。これにより、蓄電装置６の出力電圧は、上昇して行き、時刻Ｔ１４において、蓄電装置６の充電が完了して太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧、Ｖｓｏｌａｒ＝４９．２Ｖ）と等しい電圧となる。すなわち、この時点で、蓄電装置６の電圧は、完全充電状態に相当する電圧まで上昇する。
【００７５】
次に、時刻Ｔ１４（１５時）から時刻Ｔ１５（１８時）までの期間ＴＲ２３において、蓄電装置６及び太陽光発電装置５が負荷４に電力を供給し、さらに、続く期間ＴＲ４において蓄電装置６に充電された電力が全て放電される。
そして、時刻Ｔ１５（１８時）において、太陽光発電装置５が発電を終了し、時刻Ｔ１５（１８時）から時刻Ｔ１６までの期間ＴＲ４において、蓄電装置６及び直流電源装置３が負荷４に電力を供給し、蓄電装置６からの放電の終了に伴い、出力電圧が上述した設定電圧値（第１電圧値）を示す“Ｖｆ＝４７．４Ｖ”に戻る。このように、この条件の場合、蓄電装置６に充電された余剰発電量の全てが放電される期間は、時刻Ｔ１４（１５時）から時刻Ｔ１６までの期間ＴＲ５である。
そして、時刻Ｔ１６以降の期間ＴＲ６において、直流電源装置３が負荷４に電力を供給する。
【００７６】
ここで、領域Ａ１は、太陽光発電装置５の余剰発電量を示し、領域Ａ２は、太陽光発電装置５の供給分の供給電流を示し、領域Ｒ１及び領域Ｒ２は、直流電源装置３の供給分の供給電流を示している。また、領域Ｄ１は、蓄電装置６の供給分の供給電流を示している。
【００７７】
この図９は、太陽光発電装置５の余剰発電量が最大となる場合の例であり、上述の条件設定により、最大日射強度の日において、太陽光発電装置５の余剰発電量を蓄電装置６に充電するとともに、太陽光発電装置５が発電を低下した後に、蓄電装置６が充電した余剰発電量分の電力を負荷４に供給することができる。なお、最大日射強度の日の余剰発電量に対応した条件設定を行うと、最大日射強度以下の日の余剰発電量が全て充電によって回収できることになる。従って、先にも示したように、ある月において、その月の最大日射強度の日に対応した条件を設定すれば、その月において、余剰発電量が発生する全ての日において、余剰発電量が回収されることになる。
このように、電源システム１は、太陽光発電装置５が発電した電力を有効に利用することができる。
【００７８】
次に、図１０を参照して、蓄電装置６が劣化した場合の電源システム１の動作について説明する。
【００７９】
図１０は、本実施形態による電源システム１の動作の一例を示す第２のタイムチャートである。
ここでは、蓄電装置６が劣化の度合いが第１の範囲（例えば、０％〜３０％）を超えた場合の一例について説明する。
【００８０】
この図において、縦軸は、（ａ）蓄電装置６の出力電圧と、（ｂ）負荷４への供給電流を示している。また、横軸は、１日における時刻を示している。
また、波形Ｗ１２は、蓄電装置６の出力電圧の変化を示し、波形Ｗ９及び波形Ｗ１０は、図９と同様である。また、負荷４が消費する電流は、図９と同様に、消費電流Ｉｌｏａｄである。
【００８１】
図１０に示す例では、蓄電装置６が劣化の度合いが第１の範囲（例えば、０％〜３０％）を超えている場合であるので、電源システム１は、図９に示したような直流電源装置３の出力電圧を太陽光発電装置５の出力電圧より低下させる処理を行はない。すなわち、給電管理装置７は、直流電源装置３の出力電圧を太陽光発電装置５の出力電圧と等しい４９．２Ｖに制御する。そのため、図１０の（ａ）に示す波形Ｗ１２は、４９．２Ｖに保持される。
【００８２】
この場合、蓄電装置６の放電は行われずに、給電管理装置７は、蓄電装置６のフロート充電状態が維持されて、蓄電装置６の劣化がこれ以上進めないように制御する。またこの場合、給電管理装置７は、蓄電装置６が劣化したことを示す警報を表示部７３に表示させる。
なお、この図において、領域Ａ１は、太陽光発電装置５の余剰発電量を示し、領域Ａ２は、太陽光発電装置５の供給分の供給電流を示し、領域Ｒ３及び領域Ｒ４は、直流電源装置３の供給分の供給電流を示している。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態による電源システム１は、太陽光発電装置５（発電装置の一例）と、蓄電装置６と、直流電源装置３と、給電管理装置７とを備えている。太陽光発電装置５は、電力を発電し、蓄電装置６は、太陽光発電装置５から負荷４に電力を供給する電力供給線Ｌ１に接続され、電力を充放電する。直流電源装置３は、商用電力系統２から供給される交流電力を直流電力に変換した第１の出力電圧を電力供給線Ｌ１に出力し、給電管理装置７は、少なくとも第１の出力電圧を制御する。そして、給電管理装置７は、電圧制御部８１と、劣化検出部８３と、警報制御部８４とを備えている。電圧制御部８１は、太陽光発電装置５が発電する発電量のうちの負荷４で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて定められた電圧であって、太陽光発電装置５が電力供給線Ｌ１に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、第１の出力電圧を制御する。劣化検出部８３は、蓄電装置６の放電量に基づいて、蓄電装置６の劣化の度合いを検出する。警報制御部８４は、劣化検出部８３が検出した劣化の度合いが、予め定められた第１の範囲を超えた場合に、蓄電装置６が劣化したことを示す警報を表示部７３（出力部）に出力させる。
【００８４】
これにより、本実施形態における電源システム１は、太陽光発電装置５が発電していない場合には、蓄電装置６を第１の出力電圧に対応する放電深度まで放電させた状態で、直流電源装置３から負荷４に電力を供給する。また、太陽光発電装置５が発電し、且つ、余剰発電量が生じていない場合には、本実施形態における電源システム１は、直流電源装置３、及び太陽光発電装置５から、太陽光発電装置５の発電量に応じた適切な配分で負荷４に電力を供給する。そして、太陽光発電装置５が発電し、且つ、余剰発電量が生じている場合には、本実施形態における電源システム１は、太陽光発電装置５から負荷４に電力を供給するとともに、余剰発電量分を蓄電装置６に充電する。そして、蓄電装置６の放電深度は、例えば、最大日射強度の日における最大余剰発電量に対応しているので、この条件に設定しておくことで、最大日射強度以下の全ての日の余剰発電量の回収が可能になる。このように、本実施形態における電源システム１は、太陽光発電装置５の余剰発電量分を蓄電装置６に充電することにより、太陽光発電装置５が発電した電力を有効に利用することができる。
【００８５】
また、本実施形態における電源システム１は、蓄電装置６が充放電により放電特性が劣化した場合に、表示部７３（出力部）に警報を出力するので、利用者（管理者）は、蓄電装置６の交換の時期を認知することが可能になる。
さらに、本実施形態における電源システム１は、直流電源装置３の出力電圧である第１の出力電圧を制御するという簡易な制御により、直流電源装置３が商用電力系統２から変換した電力と太陽光発電装置５が発電した電力とを適切に配分して負荷４に供給することができる。なお、本実施形態における電源システム１では、直流電源装置３から負荷４への電力の供給、及び太陽光発電装置５から負荷４への電力の供給を切り替えるための切り替え手段（例えば、スイッチなど）を必要としない。そのため、本実施形態における電源システム１では、構成を簡略化することができる。
【００８６】
また、本実施形態では、電圧制御部８１は、余剰発電量を蓄電装置６に充電可能な放電深度に対応する電圧（例えば、蓄電装置６の放電深度が充電で受け入れる余剰発電量と等しくなる状態に対応する電圧）に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
これにより、本実施形態における電源システム１では、余剰発電量分を無駄なく蓄電装置６に充電することができるので、太陽光発電装置５が発電した電力を有効に利用することができる。
【００８７】
また、本実施形態では、電圧制御部８１は、劣化検出部８３が検出した劣化の度合いが、第１の範囲を超えた場合に、第１の出力電圧を第２の出力電圧以上の電圧に制御する。
これにより、本実施形態における電源システム１は、商用電力系統２の停電時など、蓄電装置６をバックアップ電源として利用する場合の電力量を確保するとともに、蓄電装置６の劣化の進行を遅らせることができる。すなわち、本実施形態における電源システム１は、バックアップ電源による動作期間が低下することを抑制しつつ、蓄電装置６の交換まで期間を確保することができる。
【００８８】
また、本実施形態では、太陽光発電装置５は、自然エネルギー（例えば、太陽光）を利用して発電し、電圧制御部８１は、太陽光発電装置５が設置された環境条件（例えば、日射強度などの気象条件）における余剰発電量に応じて定められた電圧に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
これにより、本実施形態における電源システム１では、太陽光発電装置５が設置された場所における余剰発電量に応じた電圧に直流電源装置３の出力電圧を制御するので、直流電源装置３の出力電圧を適切に制御することができる。
【００８９】
また、本実施形態では、電圧制御部８１は、環境条件（例えば、日射強度などの気象条件）において、最大となる余剰発電量に応じて定められた電圧に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
これにより、本実施形態における電源システム１は、太陽光発電装置５が設置された場所において最大となる余剰発電量に応じて直流電源装置３の出力電圧を適切に制御することができるので、余剰発電量分を無駄なく確実に、蓄電装置６に充電することができる。
【００９０】
また、本実施形態では、給電管理装置７は、太陽光発電装置５の発電量と、負荷４の消費分（消費量）とに基づいて、余剰発電量を算出し、算出した余剰発電量に応じて、電圧制御部８１によって制御される第１の出力電圧として出力する電圧値を定める電圧算出部８２（電圧設定部の一例）を備えている。
これにより、本実施形態における電源システム１は、例えば、太陽光発電装置５の発電量（例えば、発電電力又は発電電流）や負荷４の消費分（例えば、消費電力又は消費電流）が変動した場合であっても、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を適切に設定することができる。
【００９１】
また、本実施形態では、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）は、蓄電装置６の完全充電に要する電圧（例えば、蓄電装置６の完全充電（フル充電）に相当する電圧）以上である。
これにより、本実施形態における電源システム１は、蓄電装置６を完全充電（フル充電）状態まで充電して利用することができる。よって、本実施形態における電源システム１は、太陽光発電装置５が発電した電力を有効に利用することができる。
【００９２】
また、本実施形態によれば、給電管理装置７は、太陽光発電装置５が発電する発電量のうちの負荷４で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて（例えば、余剰発電量に対応する蓄電装置６の放電深度に応じて）定められた電圧であって、太陽光発電装置５が電力供給線Ｌ１に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、第１の出力電圧を制御する電圧制御部８１を備えている。
これにより、本実施形態における給電管理装置７は、電源システム１と同様に、太陽光発電装置５が発電した電力を有効に利用することができる。
【００９３】
また、本実施形態によれば、給電管理装置７は、上述した電圧制御部８１と、劣化検出部８３と、警報制御部８４とを備えている。
これにより、本実施形態における給電管理装置７は、電源システム１と同様に、太陽光発電装置５が発電した電力を有効に利用することができる。また、本実施形態における給電管理装置７は、電源システム１と同様に、利用者（管理者）は、蓄電装置６の交換の時期を認知することが可能になる。
【００９４】
また、本実施形態における給電管理方法は、上述した電源システム１の給電管理方法であって、電圧設定ステップと、電圧制御ステップと、劣化検出ステップと、警報制御ステップとを含んでいる。電圧設定ステップにおいて、給電管理装置７が、太陽光発電装置５が発電する発電量のうちの負荷４で消費する消費分に対する余剰発電量に応じて（例えば、余剰発電量に対応する蓄電装置６の放電深度に応じて）、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）として出力する電圧を定める。電圧制御ステップにおいて、給電管理装置７が、電圧設定ステップによって定められた電圧であって、太陽光発電装置５が電力供給線Ｌ１に出力する第２の出力電圧より低い電圧に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。劣化検出ステップにおいて、給電管理装置７が、蓄電装置６の放電量に基づいて、蓄電装置６の劣化の度合いを検出する。そして、警報制御ステップにおいて、劣化検出ステップによって検出された劣化の度合いが、予め定められた第１の範囲を超えた場合に、蓄電装置６が劣化したことを示す警報を表示部７３に出力させる。
これにより、本実施形態における給電管理方法は、上述した電源システム１と同様に、太陽光発電装置５が発電した電力を有効に利用することができる。また、本実施形態における給電管理方法は、電源システム１と同様に、利用者（管理者）は、蓄電装置６の交換の時期を認知することが可能になる。
【００９５】
次に、本発明に係る第２の実施形態による電源システムについて図面を参照して説明する。
［第２の実施形態］
本実施形態では、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を１日の中で所定の期間、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）より低下させる制御を行う場合の一例について説明する。
【００９６】
図１１は、本実施形態による電源システム１ａの一例を示すブロック図である。
この図において、電源システム１ａは、直流電源装置３、太陽光発電装置５、蓄電装置６、給電管理装置７ａ、及び測定器９１〜９４を備えている。太陽光発電装置５は、１日のうちの所定の期間（第１の期間）に発電する。
なお、この図において、図１に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施形態では、電源システム１ａは、給電管理装置７ａが、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を変更する期間、及び設定電圧値（第１電圧値）を算出する電圧・期間算出部８２ａと、電圧・期間算出部８２ａが算出した期間、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）より低下させる制御を行う電圧制御部８１ａとを備える点が第１の実施形態と異なる。
【００９７】
給電管理装置７ａは、電源システム１ａが備える各部を管理する管理装置であり、例えば、少なくとも第１の出力電圧を所定の期間（第２の期間）低下させる制御を行う。給電管理装置７ａは、測定データ取得部７１、入力部７２、表示部７３、記憶部７４、及び制御部８０ａを備えている。
制御部８０ａは、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、給電管理装置７ａを統括的に制御する。制御部８０ａは、電圧制御部８１ａと、電圧・期間算出部８２ａと、劣化検出部８３と、警報制御部８４とを備えている。
【００９８】
電圧制御部８１ａは、少なくとも第１の期間の一部期間を含む第２の期間に対して、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）より低い電圧に制御する。ここで、第１の期間は、１日のうちの太陽光発電装置５が発電する期間である。電圧制御部８１ａは、例えば、第２の期間における蓄電装置６の放電量と、第２の期間における太陽光発電装置５の余剰発電量とが等しくなるように、第２の期間及び直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
【００９９】
さらに、電圧制御部８１ａは、太陽光発電装置５が発電する第１の期間の前に、推定（予測）される余剰発電量と等しい放電量を蓄電装置６に放電させるように、蓄電装置６の放電を開始させる第２の期間の開始時刻を制御するとともに、第１の期間において余剰発電量が蓄電装置６に充電され、放電量が蓄電装置６に充電されるように、第２の期間の終了時刻を制御する。具体的に、電圧制御部８１ａは、後述する電圧・期間算出部８２ａが算出した設定電圧値（第１電圧値）及び第２の期間により、直流電源装置３の出力電圧を制御する制御信号を直流電源装置３に対して出力する。
また、電圧制御部８１ａは、第１の実施形態と同様に、蓄電装置６の劣化の度合いが、所定の範囲（第１の範囲）を超えた場合に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を、太陽光発電装置５が電力供給線Ｌ１に出力する出力電圧（第２の出力電圧）以上の電圧に制御する。
【０１００】
電圧・期間算出部８２ａ（電圧設定部の一例）は、上述した直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）の設定電圧と、第２の期間を算出する。電圧・期間算出部８２ａは、太陽光発電装置５の発電量と、負荷４の消費量（消費分）とに基づいて、太陽光発電装置５の余剰発電量を算出する。そして、電圧・期間算出部８２ａは、算出した余剰発電量に応じて、電圧制御部８１ａによって制御される直流電源装置３の出力電圧として出力する設定電圧値（第１電圧値）を算出する。なお、電圧・期間算出部８２ａによる直流電源装置３の出力電圧として出力する設定電圧値（第１電圧値）の算出（設定）処理は、第１の実施形態と同様である。
【０１０１】
また、電圧・期間算出部８２ａは、上述した第２の期間における蓄電装置６の放電量と、第２の期間における太陽光発電装置５の余剰発電量とが等しくなるように、第２の期間を算出（設定）する。この直流電源装置３の出力電圧の低下期間（第２の期間）の設定処理の詳細については後述する。
【０１０２】
次に、本実施形態における直流電源装置３の出力電圧の低下期間（第２の期間）の設定処理について、図１２及び図１３を参照して説明する。
【０１０３】
＜直流電源装置３の出力電圧の低下期間（第２の期間）の設定処理＞
図１２は、本実施形態による電源システム１ａの直流電源装置３の出力電圧の低下期間の概要を説明する説明図である。
この図に示すグラフにおいて、縦軸は、太陽光発電装置５が発電する電流（Ａ）を示し、横軸は、１日における時刻を示している。
このグラフにおいて、波形Ｗ１３は、太陽光発電装置５の最大日射強度における発電特性を示している。また、領域Ａ１は、負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄを超える余剰な発電電流である太陽光発電装置５の余剰発電分を示している。また、領域Ａ３は、太陽光発電装置５から負荷４に供給する電気量を示している。また、領域Ｄ２は、蓄電装置６から負荷４に供給する電気量（放電量）を示している。
【０１０４】
また、この図において、期間ＴＲ２０は、直流電源装置３の出力電圧の低下期間（第２の期間）を示しており、時刻ＴＳＴは、この第２の期間ＴＲ２０の開始時刻を示し、時刻ＴＥＮは、この第２の期間ＴＲ２０の終了時刻を示している。
電圧・期間算出部８２ａは、例えば、第２の期間ＴＲ２０の終了時刻（時刻ＴＥＮ）を、太陽光発電装置５の最大日射強度の発電特性において、発電量が低下して発電電流と負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄとが一致する時刻に設定する。さらに、電圧・期間算出部８２ａは、上述した太陽光発電装置５の余剰発電分（領域Ａ１）と、蓄電装置６から負荷４に供給する放電量（領域Ｄ２）とが等しくなるように、第２の期間ＴＲ２０の開始時刻（時刻ＴＳＴ）を算出（設定）する。
【０１０５】
図１３は、本実施形態による電源システム１ａの直流電源装置３の出力電圧の低下期間の設定処理の一例を示すタイムチャートである。なお、この図は、日射強度が最大となり、余剰発電量の最大値が生じている場合の例である。
この図において、縦軸は、（ａ）負荷４への供給電流（電流（Ａ））、及び、太陽光発電装置５の発電及び蓄電装置６の充放電の電気量（Ａｈ）と、（ｂ）直流電源装置３の出力電圧（Ｖ）とを示している。また、横軸は、１日における時刻を示している。
ここで、波形Ｗ１４は、太陽光発電装置５の最大日射強度における発電特性を示し、波形Ｗ１５は、太陽光発電装置５の余剰発電量の累積値（電気量）を示している。また、領域Ａ１及び領域Ｄ２は、図１２と同様である。
【０１０６】
電圧・期間算出部８２ａは、波形Ｗ１４の発電特性から発電量が低下して発電電流と負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄとが一致する時刻Ｔ２５（１６時）を第２の期間ＴＲ２０の終了時刻（時刻ＴＥＮ）として設定する。また、電圧・期間算出部８２ａは、時刻Ｔ２４（９時）から時刻Ｔ２５（１６時）までの余剰発電量が発生する期間において、蓄電装置６の充電に利用可能な太陽光発電装置５の電気量（余剰発電量）の累積値を波形Ｗ１５のポイントＰ８に示すように算出する。図１３に示す例では、電圧・期間算出部８２ａは、蓄電装置６の充電に利用可能な余剰発電量“５０Ａｈ”を算出する。
【０１０７】
次に、電圧・期間算出部８２ａは、発電量が上昇して発電電流と負荷４の消費電流Ｉｌｏａｄとが一致する時刻Ｔ２４（９時）において、上述した余剰発電量“５０Ａｈ”を蓄電装置６に充電可能なように、第２の期間ＴＲ２０の開始時刻（時刻ＴＳＴ）を算出する。具体的に、電圧・期間算出部８２ａは、時刻Ｔ２４（９時）において、上述した余剰発電量“５０Ａｈ”に対応する放電量（ポイントＰ９）になるような放電及び充電の波形Ｗ１６に基づいて、第２の期間ＴＲ２０の開始時刻（時刻ＴＳＴ）を算出する。ここで、上述のポイントＰ９における放電量は、領域Ｄ２における累積値である。
なお、ここでは、波形Ｗ１６は、余剰発電量と放電量とが等しい場合の充放電特性を示し、波形Ｗ１７は、放電量が余剰発電量（充電量）より少ない場合の充放電特性を示し、波形Ｗ１８は、放電量が余剰発電量（充電量）より大きい場合の充放電特性を示している。
【０１０８】
図１３に示す例では、電圧・期間算出部８２ａは、余剰発電量“５０Ａｈ”と放電量（ポイントＰ９）が等しくなるような波形Ｗ１６に基づき、時刻Ｔ２２（３時）を開始時刻（時刻ＴＳＴ）として算出する。この場合、電圧制御部８１ａは、図１３（ｂ）に示す波形Ｗ２０のように、直流電源装置３の出力電圧を制御する。
なお、図１３（ｂ）において、電圧Ｖｒｆは、太陽光発電装置５の出力電圧に等しい電圧値であるフロート電圧を示し、例えば、図４におけるポイントＰ４の値である。そして、電圧（Ｖｒｆ−ｄ１）は、最大日射強度における太陽光発電装置５の余剰発電量が、蓄電装置６の充電によって全て回収可能となるような放電深度に対応する電圧値（第１電圧値）である。この例では、電圧制御部８１ａは、第２の期間ＴＲ２０、蓄電装置６が余剰発電量と等しい放電量を放電した場合の放電深度（第１の放電深度）に対応する電圧（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）に、直流電源装置３の出力電圧を制御する。すなわち、電圧制御部８１ａは、第２の期間ＴＲ２０、蓄電装置６の放電深度（第１の放電深度）が余剰発電量と等しい放電量となるような電圧（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）に、直流電源装置３の出力電圧を制御する。
【０１０９】
また、例えば、上述の時刻Ｔ２２（３時）から時刻Ｔ２５（１６時）までの期間を第２の期間ＴＲ２０とした場合には、波形Ｗ１７に示すように、放電分は余剰発電量を１００％利用した充電によって回復されることになる。一方、例えば、開始時刻を時刻Ｔ２３（４時）に設定した場合には、波形Ｗ１７に示すように、余剰発電量を一部無駄にすることになる。この場合、余剰発電量の累積値は、波形Ｗ１９のように変化し、充電に利用される電気量は、ポイントＰ９よりも少ない値となる。すなわち、余剰発電量に未利用分が生じることを表している。また、例えば、開始時刻を時刻Ｔ２１（２時）に設定した場合には、波形Ｗ１８に示すように、放電量の累積値が余剰発電量を上回り、余剰発電量を１００％利用しても完全には回復できないことになる。
【０１１０】
なお、上述した例は、蓄電装置６が劣化する前の場合であり、例えば、劣化検出部８３が検出した劣化の度合いが、予め定められた第１の範囲（例えば、０％〜３０％）を超えた場合には、電圧制御部８１ａは図１３（ｂ）の波形Ｗ２１のように、直流電源装置３の出力電圧を制御する。すなわち、電圧制御部８１ａは、第２の期間ＴＲ２０、直流電源装置３の出力電圧を電圧（Ｖｒｆ−ｄ１）（第１電圧値）にする制御を行わないで、フロート電圧（Ｖｒｆ）を保持させる。この場合、蓄電装置６の充放電が行われないため、充放電特性は、波形Ｗ２２のようになる。
【０１１１】
次に、本実施形態における電源システム１ａの動作について図面を参照して説明する。
図１４は、本実施形態による電源システム１ａにおける直流電源装置３の出力電圧の制御の一例を示すフローチャートである。
ここでは、所定の期間ごと（例えば、１ヶ月ごと）に、直流電源装置３の出力電圧を設定し直す場合の一例について説明する。
【０１１２】
図１４において、ステップＳ２０１からステップＳ２０２までの処理は、図８に示すステップＳ１０１からステップＳ１０２までの処理と同様であるので、ここではその説明を省略する。なお、ステップＳ２０１からステップＳ２０２までの処理は、給電管理装置７ａの電圧・期間算出部８２ａによって実行される。
【０１１３】
続く、ステップＳ２０３において、電圧・期間算出部８２ａは、余剰発電量と等しい放電量になるように、第２の期間ＴＲ２０（開始時刻及び終了時刻）、及び直流電源装置３の設定電圧値（第１電圧値）を算出する。電圧・期間算出部８２ａは、例えば、上述の図１２及び図１３において説明したように、第２の期間ＴＲ２０（開始時刻及び終了時刻）、及び直流電源装置３の設定電圧値（第１電圧値）を定める。
【０１１４】
次に、給電管理装置７ａの電圧制御部８１ａは、直流電源装置３の出力電圧を、フロート電圧（Ｖｒｆ）に設定する（ステップＳ２０４）。具体的に、電圧制御部８１ａは、直流電源装置３の出力電圧をフロート電圧にする制御信号を直流電源装置３に出力して、直流電源装置３の出力電圧を設定する。なお、フロート電圧値は、蓄電装置６を完全充電状態にする電圧値である。
【０１１５】
次のステップＳ２０５からステップＳ２０６、及びステップＳ２１２の処理は、図８に示すステップＳ１０５からステップＳ１０６、及びステップＳ１０８の処理と同様であるので、ここではその説明を省略する。なお、ステップＳ２１２の処理後に、給電管理装置７ａは処理を終了する。
【０１１６】
ステップＳ２０７において、電圧制御部８１ａは、開始時刻になったか否かを判定する。すなわち、電圧制御部８１ａは、電圧・期間算出部８２ａが算出した開始時刻になったか否かを判定する。電圧制御部８１ａは、開始時刻になった場合（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０８に進め、開始時刻になっていない場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）に、ステップＳ２０７の処理を繰り返す。
【０１１７】
ステップＳ２０８において、電圧制御部８１ａは、直流電源装置３の出力電圧を算出した設定電圧値（第１電圧値）に変更する。具体的に、電圧制御部８１ａは、電圧・期間算出部８２ａによって設定された設定電圧値に、直流電源装置３の出力電圧を変更させる制御信号を直流電源装置３に出力して、直流電源装置３の出力電圧を変更する。
【０１１８】
次に、電圧制御部８１ａは、終了時刻になったか否かを判定する（ステップＳ２０９）。すなわち、電圧制御部８１ａは、電圧・期間算出部８２ａが算出した終了時刻になったか否かを判定する。電圧制御部８１ａは、終了時刻になった場合（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２１０に進め、終了時刻になっていない場合（ステップＳ２０９：ＮＯ）に、ステップＳ２０９の処理を繰り返す。
【０１１９】
ステップＳ２１０において、電圧制御部８１ａは、直流電源装置３の出力電圧を、フロート電圧（Ｖｒｆ）に設定する。具体的に、電圧制御部８１ａは、直流電源装置３の出力電圧をフロート電圧にする制御信号を直流電源装置３に出力して、直流電源装置３の出力電圧を設定する。なお、フロート電圧値は、前述した、蓄電装置６を完全充電状態にする電圧値である。
【０１２０】
次に、電圧制御部８１ａは、所定の期間が経過したが否か（見直し時期か否か）を判定する（ステップＳ２１１）。電圧制御部８１ａは、例えば、１ヶ月経過したか否かを判定する。電圧制御部８１ａは、所定の期間が経過した場合（ステップＳ２１１：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０１に戻し、電圧・期間算出部８２ａは、次の所定の期間（例えば、次の月）の日射強度情報を取得する。
また、電圧制御部８１ａは、所定の期間が経過していない場合（ステップＳ２１１：ＮＯ）に、処理をステップＳ２０７に戻す。
【０１２１】
このように、給電管理装置７ａが、直流電源装置３の出力電圧を制御することにより、直流電源装置３の出力電圧は、図１３の波形Ｗ２０に示すように変化し、蓄電装置６は、波形Ｗ１６に示すように充放電される。また、蓄電装置６の劣化の度合いが、第１の範囲（例えば、０％〜３０％）を超えた場合には、給電管理装置７ａは、図１３の波形Ｗ２１に示すように直流電源装置３の出力電圧を制御し、蓄電装置６の充放電を停止させる。
【０１２２】
以上説明したように、本実施形態における電源システム１ａでは、太陽光発電装置５は、１日のうちの第１の期間（例えば、昼間の期間）に発電する。電圧制御部８１ａは、少なくとも第１の期間の一部期間を含む第２の期間ＴＲ２０に対して、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を、太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）より低い電圧に制御する。
これにより、本実施形態における電源システム１ａは、第２の期間ＴＲ２０のうちの太陽光発電装置５が発電していない期間において、蓄電装置６を放電させて負荷４に電力を供給する。そして、本実施形態における電源システム１ａは、第２の期間ＴＲ２０のうちの太陽光発電装置５が発電している期間において、太陽光発電装置５の余剰発電量を蓄電装置６に充電する。そのため、本実施形態における電源システム１ａは、太陽光発電装置５が発電した電力を有効に利用することができる。
【０１２３】
また、本実施形態では、電圧制御部８１ａは、第２の期間ＴＲ２０における蓄電装置６の放電量と、第２の期間ＴＲ２０における余剰発電量とが等しくなるように、第２の期間ＴＲ２０（例えば、第２の期間ＴＲ２０の時間帯）、及び直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
これにより、本実施形態における電源システム１ａは、第２の期間ＴＲ２０において、蓄電装置６に放電させた放電量分の電力を、余剰発電量により回収することができる。
【０１２４】
また、本実施形態では、電圧制御部８１ａは、第１の期間の前に、推定される余剰発電量と等しい放電量を蓄電装置６に放電させるように、蓄電装置６の放電を開始させる第２の期間ＴＲ２０の開始時刻を制御する。また、電圧制御部８１ａは、第１の期間において余剰発電量が蓄電装置６に充電され、放電量が蓄電装置６に充電されるように、第２の期間ＴＲ２０の終了時刻を制御する。すなわち、電圧制御部８１ａは、第１の期間の前に、推定される余剰発電量と等しい放電量を蓄電装置６に放電させるように、第２の期間ＴＲ２０の開始時刻の選定と制御する。電圧制御部８１ａは、第１の期間において余剰発電量が蓄電装置６に充電され、放電された電気量相当分が蓄電装置６に回復されるように、第２の期間ＴＲ２０の終了時刻を制御する。
これにより、本実施形態における電源システム１ａは、第２の期間ＴＲ２０において、蓄電装置６に放電させた放電量分の充電によって太陽光発電装置５の余剰発電量を適切に回収することができる。
【０１２５】
また、本実施形態では、電圧制御部８１ａは、第２の期間、蓄電装置６が余剰発電量と等しい放電量を放電した場合の放電深度である第１の放電深度に対応する第１電圧値（例えば、設定電圧値（Ｖｒｆ−ｄ１））に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御する。
これにより、蓄電装置６が余剰発電量と等しい放電量を放電した場合に、蓄電装置６の放電が停止するので、本実施形態における電源システム１ａは、複雑な制御を必要とせずに、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）の調整という簡易な制御により、蓄電装置６の充放電を適切に制御することができる。また、本実施形態における電源システム１ａは、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を制御するという簡易な制御により、蓄電装置６の過放電を防止することができる。
【０１２６】
次に、本発明に係る第３の実施形態による電源システムについて図面を参照して説明する。
［第３の実施形態］
本実施形態では、蓄電装置６が劣化した際に、気象予測情報に基づいて、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）より低い電圧に制御するか否かを切り替える場合の一例について説明する。
【０１２７】
図１５は、本実施形態による電源システム１ｂの一例を示すブロック図である。
この図において、電源システム１ｂは、直流電源装置３、太陽光発電装置５、蓄電装置６、給電管理装置７ｂ、及び測定器９１〜９４を備えている。
なお、この図において、図１１に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施形態では、電源システム１ｂは、給電管理装置７ｂが、気象情報受信部７５と、電圧制御部８１ｂとを備える点が第２の実施形態と異なる。
【０１２８】
給電管理装置７ｂは、電源システム１ｂが備える各部を管理する管理装置であり、例えば、少なくとも第１の出力電圧を所定の期間（第２の期間）低下させる制御を行う。給電管理装置７ｂは、測定データ取得部７１、入力部７２、表示部７３、記憶部７４、気象情報受信部７５、及び制御部８０ｂを備えている。
【０１２９】
気象情報受信部７５は、例えば、無線通信により、気象情報送信部７６から気象予測情報を受信して、受信した気象予測情報を制御部８０ｂに出力する。ここで、気象予測情報とは、太陽光発電装置５が設置されている場所の気象を予測した情報であり、例えば、天気予報情報など、天気（天候）を示す気象情報を予測した情報である。
制御部８０ｂは、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、給電管理装置７ｂを統括的に制御する。制御部８０ｂは、電圧制御部８１ｂと、電圧・期間算出部８２ａと、劣化検出部８３と、警報制御部８４とを備えている。
【０１３０】
電圧制御部８１ｂは、上述した電圧制御部８１ａと同様の制御を行うとともに、劣化検出部８３が検出した劣化の度合いが、予め定められた第２の範囲（例えば、０％〜２０％）を超えた場合に、気象予測情報に基づいて、第２の出力電圧より低い電圧に第１の出力電圧を制御するか否かを切り替える。電圧制御部８１ｂは、例えば、気象予測情報が晴天などの余剰発電量が生じることが予測される場合に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）より低い電圧にする制御を行う。また、電圧制御部８１ｂは、例えば、気象予測情報が雨天などの余剰発電量が生じないことが予測される場合に、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）より低い電圧にする制御を行なわずに、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）以上に保持する。
ここで、第２の範囲は、例えば、上述した第１の範囲（例えば、０％〜３０％）よりも劣化の度合いが低い範囲である。すなわち、電圧制御部８１ｂは、劣化の度合いが２０％〜３０％の間において、気象予測情報に基づいて、第２の出力電圧より低い電圧に第１の出力電圧を制御するか否かを切り替える。また、電圧制御部８１ｂは、劣化の度合いが３０％を超えた場合に、気象予測情報に関わらずに、直流電源装置３の出力電圧（第１の出力電圧）を太陽光発電装置５の出力電圧（第２の出力電圧）以上に保持する。
【０１３１】
次に、本実施形態における電源システム１ｂの動作について図面を参照して説明する。
図１６は、本実施形態による電源システム１ｂにおける直流電源装置３の出力電圧の制御の一例を示すフローチャートである。
ここでは、所定の期間ごと（例えば、１ヶ月ごと）に、直流電源装置３の出力電圧を設定し直す場合の一例について説明する。
【０１３２】
図１６において、ステップＳ３０１からステップＳ３０６、及びステップＳ３１５の処理は、図１３に示すステップＳ２０１からステップＳ２０６、及びステップＳ２１２の処理と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【０１３３】
ステップＳ３０７において、電圧制御部８１ｂは、劣化の度合いが第２の範囲（例えば、０％〜２０％）内であるか否かを判定する。電圧制御部８１ｂは、劣化の度合いが第２の範囲内である場合（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ３１０に進める。また、電圧制御部８１ｂは、劣化の度合いが第２の範囲を超えている場合（ステップＳ３０７：ＮＯ）に、処理をステップＳ３０８に進める。
【０１３４】
ステップＳ３０８において、電圧制御部８１ｂは、気象予測情報を取得する。すなわち、電圧制御部８１ｂは、気象情報受信部７５から気象予測情報を取得する。
次に、電圧制御部８１ｂは、気象予測情報に基づいて、予測発電量が十分であるか否かを判定する（ステップＳ３０９）。すなわち、電圧制御部８１ｂは、気象予測情報に基づいて、余剰発電量が生じるか否かを判定する。電圧制御部８１ｂは、気象予測情報が晴天などの予測発電量が十分である（余剰発電量が生じる）場合（ステップＳ３０９：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ３１０に進める。すなわち、この場合、電圧制御部８１ｂは、第２の出力電圧より低い電圧に第１の出力電圧を制御する処理を行う。
【０１３５】
また、電圧制御部８１ｂは、気象予測情報が雨天などの予測発電量が十分でない（余剰発電量が生じない）場合（ステップＳ３０９：ＮＯ）に、処理をステップＳ３１４に進める。すなわち、この場合、電圧制御部８１ｂは、第２の出力電圧より低い電圧に第１の出力電圧を制御する処理を行なわずに、直流電源装置３の出力電圧をフロート電圧（Ｖｒｆ）に保持する。
【０１３６】
また、ステップＳ３１０からステップＳ３１４までの処理は、図１３に示すステップＳ２０７からステップＳ２１１までの処理と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【０１３７】
以上説明したように、本実施形態では、太陽光発電装置５は、自然エネルギー（太陽光）を利用して発電する。電圧制御部８１ｂは、劣化検出部８３が検出した劣化の度合いが、予め定められた第２の範囲（例えば、０％〜２０％）を超えた場合に、太陽光発電装置５が設置されている場所の気象を予測した気象予測情報に基づいて、第２の出力電圧より低い電圧に第１の出力電圧を制御するか否かを切り替える。
これにより、本実施形態による電源システム１ｂは、商用電力系統２の停電時など、蓄電装置６をバックアップ電源として利用する場合の電力量を確保するとともに、蓄電装置６の劣化の進行を遅らせることができる。すなわち、本実施形態における電源システム１ｂは、バックアップ電源による動作期間が低下することを抑制しつつ、蓄電装置６の交換まで期間を確保することができる。
【０１３８】
なお、本発明は、上記の各実施形態に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変更可能である。
例えば、上記の各実施形態において、警報制御部８４は、表示部７３に警報を出力する一例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、スピーカなどに音により警報を出力してもよいし、警告ランプなどに光で警報を出力してもよい。
【０１３９】
また、上記の各実施形態において、蓄電装置６の劣化の度合いが第１の範囲を超えた場合に、直流電源装置３の出力電圧を、太陽光発電装置５の出力電圧以上にする例を説明したが、蓄電装置６の劣化の度合に応じて、第１電圧値を太陽光発電装置５の出力電圧に向けて徐々に高く変更するようにしてもよい。
また、第３の実施形態において、第１の範囲と第２の範囲とを異なる範囲に設定する例を説明したが、これに限定されるものではなく、第２の範囲は、第１の範囲と等しい範囲に設定されてもよい。
また、第３の実施形態は、第２の実施形態に適用する例を説明したが、第１の実施形態に適用してもよい。
【０１４０】
また、上記の各実施形態において、日射強度は、入力部７２を介して入力される例を説明したが、電源システム１（１ａ、１ｂ）は、日射計を備えて、日射計が測定した日射強度を取得して利用してもよい。また、この場合、電源システム１（１ａ、１ｂ）は、日射計が測定した日射強度に基づいて、設定電圧値（第１電圧値）を補正するようにしてもよい。
【０１４１】
また、上記の各実施形態では、負荷４の消費電流が一定である場合について説明したが、負荷４の消費電流が一定でない場合も考えられる。負荷４の消費電流が一定でない場合には、測定器９２により負荷４の消費電流を測定し、測定データに基づいて算出した平均電流値を負荷４の消費電流として利用してもよい。
また、上記の各実施形態において、発電装置の一例として太陽光発電装置５を利用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他の発電装置を利用してもよい。発電装置は、例えば、風力発電装置、潮力発電装置、水力発電装置などの自然エネルギーを利用する発電装置であってもよい。例えば、発電装置として風力発電装置を利用する場合には、日射強度の代わりに風速などを利用してもよい。
【０１４２】
また、上記の各実施形態において、給電管理装置７（７ａ、７ｂ）が、電圧算出部８２、又は電圧・期間算出部８２ａを備える場合について説明したが、電圧算出部８２、又は電圧・期間算出部８２ａを備えずに、直流電源装置３の出力電圧の設定電圧又は第２の期間の情報が予め定められていてもよい。この場合、記憶部７４が、予め定められた直流電源装置３の出力電圧の設定電圧又は第２の期間の情報を記憶していてもよい。
【０１４３】
また、上記の各実施形態において、蓄電装置６は、１２個のリチウムイオン電池のセルを備える組電池である場合について説明したが、これに限定されるものではない。蓄電装置６は、例えば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池、ニッケル系蓄電池など電池でもよいし、１２個以外の組電池であってもよい。
また、上記の各実施形態において、余剰発電量は、余剰発電電気量（余剰発電電流量）である場合について説明したが、余剰発電電力量、又は余剰発電電流であってもよい。また、負荷４の消費量は、負荷４の消費電流（Ｉｌｏａｄ）である場合について説明したが、負荷４の消費電力であってもよい。
なお、電源システム１（１ａ、１ｂ）は、携帯電話などの基地局に使用される直流電源として利用できる。
【０１４４】
なお、本発明における電源システム１（１ａ、１ｂ）が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した電源システム１（１ａ、１ｂ）が備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。
【０１４５】
また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部または外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に電源システム１（１ａ、１ｂ）が備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【０１４６】
また、上述した機能の一部または全部を、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１４７】
１、１ａ、１ｂ  電源システム
２  商用電力系統
３  直流電源装置
４  負荷
５  太陽光発電装置
６  蓄電装置
７、７ａ、７ｂ  給電管理装置
５１  太陽電池パネル
５２  電力変換部
７１  測定データ取得部
７２  入力部
７３  表示部
７４  記憶部
７５  気象情報受信部
７６  気象情報送信部
８０、８０ａ、８０ｂ  制御部
８１、８１ａ，８１ｂ  電圧制御部
８２  電圧算出部
８２ａ  電圧・期間算出部
８３  劣化検出部
８４  警報制御部
９１、９２、９３、９４  測定器
【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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