(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電装置から出力された直流電力の入力が可能な第１端子と、
第１電路により前記第１端子に接続されて前記第１端子からの直流電力をパワコンへの出力が可能な第２端子と、
第２電路により前記第１端子に接続されて前記第１端子からの直流電力を蓄電池への出力が可能な第３端子と、
外部電力供給源からの交流電力が入力される第４端子と、
第３電路により前記第１端子に接続されるとともに第４電路により前記第３端子に接続されて前記第１端子および前記第３端子からの直流電力を交流電力に変換するインバータと、
第５電路により前記インバータに接続されるとともに第６電路により前記第４端子に接続されて前記インバータおよび前記第４端子からの交流電力の出力が可能な第５端子と、
前記パワコンからの交流電力が入力される第６端子と、
前記第６端子と前記第５端子とを接続する第７電路と、
前記第５電路を開閉する第１スイッチ機構と、
前記第６電路を開閉する第２スイッチ機構と、
前記第７電路を開閉する第３スイッチ機構と、を備え、
前記第１スイッチ機構と前記第２スイッチ機構とは、一方が開状態のときだけ他方を閉状態にでき、
前記第３スイッチ機構は、前記第１スイッチ機構と前記第２スイッチ機構との双方が開状態のときだけ閉状態にできることを特徴とする充放電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の充放電装置であって、
さらに、前記第２電路において前記蓄電池へと充電させる充電動作が可能であるとともに前記第４電路において前記蓄電池から放電させる放電動作が可能なコンバータと、
前記第１電路を開閉する第４スイッチ機構と、を備え、
前記第４スイッチ機構が閉状態とされると、前記コンバータが放電動作または停止状態とされ、
前記第４スイッチ機構が開状態とされると、前記コンバータが充電動作または放電動作または停止状態とされることを特徴とする充放電装置。
【請求項３】
前記発電装置は、太陽からのエネルギーで電力を創り出すソーラーパネルであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の充放電装置。
【請求項４】
前記第５端子は、選定された負荷に接続されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の充放電装置。
【請求項５】
前記外部電力供給源は、商用電力系統であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の充放電装置。
【請求項６】
前記外部電力供給源は、交流電力を創り出す発電機であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の充放電装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自然エネルギー等から創り出した電力の利用のための充放電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自然エネルギー等を利用して電力を創り出す発電装置を住宅等の建物に設けることが知られている。その発電装置は、パワーコンディショナ（以下ではパワコンともいう）に接続して設けられ、そのパワコンを経ることで発電装置が創り出した電力を建物で使用したり電力会社等に売ったり（売電）して安定して利用することができる。
【０００３】
このような発電装置を設けた建物では、発電装置で創り出した電力等を充電するために、蓄電池を設けることが考えられている（例えば、特許文献１参照）。この蓄電池は、充放電装置を介してパワコンに接続され、発電装置からの電力が適宜充電されることで、その充電された電力の任意の場面での利用を可能とする。このため、発電装置および蓄電池を設けた建物では、発電装置で創り出した電力の利用の自由度や利便性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１９−１２２１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、パワコンは、発電装置や商用電力系統からの電力の使用を可能としつつ充放電装置からの電力の使用を可能とするためには、それらの動作に対応する構成とされたものを用いる必要があり、接続された蓄電池や充放電装置とともに所定の動作の実行が可能であることの認証を受ける必要がある。そして、上記の従来技術は、パワコンおよび充放電装置を介して商用電力系統と蓄電池とが電気的に接続されているので、系統連系保護装置としての認証や電力会社の承認を受ける必要がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、系統連系保護装置としての認証や電力会社の承認を受ける必要がなく、発電装置で創り出した電力の利用の自由度や利便性を高めることができる充放電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の充放電装置は、発電装置から出力された直流電力の入力が可能な第１端子と、第１電路により前記第１端子に接続されて前記第１端子からの直流電力をパワコンへの出力が可能な第２端子と、第２電路により前記第１端子に接続されて前記第１端子からの直流電力を蓄電池への出力が可能な第３端子と、外部電力供給源からの交流電力が入力される第４端子と、第３電路により前記第１端子に接続されるとともに第４電路により前記第３端子に接続されて前記第１端子および前記第３端子からの直流電力を交流電力に変換するインバータと、第５電路により前記インバータに接続されるとともに第６電路により前記第４端子に接続されて前記インバータおよび前記第４端子からの交流電力の出力が可能な第５端子と、前記第５電路を開閉する第１スイッチ機構と、前記第６電路を開閉する第２スイッチ機構と、を備え、前記第１スイッチ機構と前記第２スイッチ機構とは、一方が開状態のときだけ他方を閉状態にできることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の充放電装置では、系統連系保護装置としての認証や電力会社の承認を受ける必要がなく、発電装置で創り出した電力の利用の自由度や利便性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の充放電装置の一実施形態に係る実施例１の充放電装置が既存の太陽光発電システムに設けられた様子を示す説明図である。
【図２】充放電装置を示す説明図である。
【図３】充放電装置が第１モードとされた太陽光発電システムを示す説明図である。
【図４】充放電装置が第２モードとされた太陽光発電システムを示す説明図である。
【図５】充放電装置が第３モードとされた太陽光発電システムを示す説明図である。
【図６】充放電装置が第４モードとされた太陽光発電システムを示す説明図である。
【図７】充放電装置が第５モードとされた太陽光発電システムを示す説明図である。
【図８】充放電装置が第６モードとされた太陽光発電システムを示す説明図である。
【図９】制御コントローラで実行される一例としての充放電処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の充放電装置の他の例の充放電装置に発電機が接続された様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本願発明に係る充放電装置の実施例について図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００１１】
本発明に係る充放電装置の一実施例としての充放電装置１０の概略的な構成を、図１から図１０を用いて説明する。なお、図１および図１０では、充放電装置１０の構成を簡略化して示している。
【００１２】
充放電装置１０は、図１および図２に示すように、自然エネルギー等から発電装置で創り出した電力の有効利用を可能とする充放電機構１を構成するもので、実施例１では太陽からのエネルギーで創り出した電力の利用するものとされている。充放電機構１は、充放電装置１０と機構側ソーラーパネル１１と蓄電池１２と制御コントローラ１３と表示操作部１４とを備え、機構側ソーラーパネル１１で創り出した直流電力を、適宜蓄電池１２に充電しつつ利用する。その充放電装置１０については、後に詳細に説明する。
【００１３】
機構側ソーラーパネル１１は、充放電機構１における発電装置を構成するもので、光エネルギーを直接直流電力に変換する電力機器である太陽電池（セル）を、複数枚並べつつそれらを接続してパネル状に構成されている。機構側ソーラーパネル１１は、太陽光の熱エネルギーを電力に変換する機能を併せ持っていてもよく、実施例１の構成に限定されない。また、発電装置（機構側ソーラーパネル１１）は、自然エネルギーから直流電力を創り出すものであれば、風力を利用するものでも地熱を利用するものでも潮汐力を利用するものでもよく、その他の力を利用するものでもよく、実施例１の構成に限定されない。さらに、発電装置は、自然エネルギーを利用することなく直流電力を創り出すものでもよく、実施例の構成に限定されない。加えて、発電装置は、創り出した電力を直流電力として出力するものであれば、交流電力を創り出して直流電力に変換して出力するものでもよく、実施例１の構成に限定されない。
【００１４】
蓄電池１２は、蓄電池本体１２ａとＢＭＳ（Battery Management System）１２ｂとを有する。蓄電池本体１２ａは、電力を蓄えること（充電）や、蓄えた電力を放出すること（放電）ができる。ＢＭＳ１２ｂは、蓄電池本体１２ａにおける過放電や過充電等を防止するための制御を行うもので、蓄電池本体１２ａの充電量や温度等のバッテリー情報を取得し、そのバッテリー情報を制御コントローラ１３に出力する。
【００１５】
制御コントローラ１３は、内蔵する内部メモリ１３ａにプログラムを記憶させたコンピュータで形成され、充放電装置１０の筐体内に設けられている。制御コントローラ１３は、充放電装置１０や、蓄電池１２（そのＢＭＳ１２ｂ）や、表示操作部１４や、後述する一般分電盤５３（そのＣＴセンサ）や特定負荷分電盤５６（そのＣＴセンサ）と、無線や有線で通信することが可能とされている。制御コントローラ１３は、充放電装置１０における各部の電圧情報や、蓄電池１２のＢＭＳ１２ｂからのバッテリー情報や、表示操作部１４に為された操作情報（後述する設定された充放電時間を含む）や、一般分電盤５３や特定負荷分電盤５６（それぞれのＣＴセンサ）からの取得情報が適宜入力される。制御コントローラ１３は、その入力された各情報に基づいて、充放電装置１０の動作を制御することで、蓄電池１２での充電や放電の動作を制御する。この充放電装置１０の動作については、後に詳細に説明する。なお、制御コントローラ１３は、充放電装置１０とは別体で設けられていてもよく、表示操作部１４と一体な構成とされていてもよい。
【００１６】
表示操作部１４は、プログラムを記憶させたコンピュータで形成し、本実施例では、スマートフォンで形成する。表示操作部１４は、制御コントローラ１３の制御下で、充放電装置１０の動作状況や、機構側ソーラーパネル１１や後述するシステム側ソーラーパネル５１の発電量や、蓄電池１２の充電量等を適宜表示する。表示操作部１４は、充放電装置１０の操作のためのアイコン等が適宜表示させることで、タッチパネルの機能を利用して充放電装置１０の操作部としても機能する。表示操作部１４は、機構側ソーラーパネル１１やシステム側ソーラーパネル５１で創り出した電力を一般分電盤５３や特定負荷分電盤５６で使用することや、それらの電力を売電することや、システム側ソーラーパネル５１で創り出した電力を蓄電池１２に充電することや、その電力を特定負荷分電盤５６で使用すること等とする動作の切り替え操作が可能とされている。なお、表示操作部１４は、制御コントローラ１３と組み合わせて構成してもよく、表示部と操作部とを分けて構成してもよく、表示部と操作部との一方と制御コントローラ１３とを組み合わせて構成してもよく、充放電装置１０と一体に設けられていてもよく、実施例１の構成に限定されない。
【００１７】
実施例１の充放電機構１は、充放電装置１０が既存の太陽光発電システム５０に取り付けられている。その太陽光発電システム５０は、自然エネルギーから電力を創り出す発電装置を建物Ｈに設けた発電システムの一例を示すもので、実施例１では充放電装置１０と同様に太陽からのエネルギーで電力を創り出す。その建物Ｈは、外部電力供給源の一例としての商用電力系統Ｅからの交流電力と、太陽光発電システム５０からの交流電力と、充放電機構１からの交流電力と、を利用できる。その外部電力供給源は、自然エネルギーを利用して発電するものとは異なり、安定して電力を供給できるものであり、その代表例が商用電力系統Ｅである。太陽光発電システム５０は、システム側ソーラーパネル５１とパワコン５２と一般分電盤５３と一般負荷５４と電力計５５と特定負荷分電盤５６と特定負荷５７とを有する。なお、太陽光発電システム５０（その発電装置としてのシステム側ソーラーパネル５１）は、自然エネルギーから電力を創り出すものであれば、風力を利用するものでも地熱を利用するものでも潮汐力を利用するものでもよく、その他の力を利用するものでもよく、実施例１の構成に限定されない。
【００１８】
システム側ソーラーパネル５１は、太陽光発電システム５０において発電装置を構成するもので、機構側ソーラーパネル１１と同様の構成とされている。システム側ソーラーパネル５１は、太陽光の熱エネルギーを電力に変換する機能を併せ持っていてもよく、実施例１の構成に限定されない。システム側ソーラーパネル５１は、パワコン５２に接続されており、創り出した直流電力をパワコン５２へと出力できる。
【００１９】
パワコン５２は、ソーラー発電用のパワーコンディショナであり、入力された直流電力を交流電力に変換して出力する。パワコン５２は、第１入力端子５２ａと第２入力端子５２ｂとが設けられている。第１入力端子５２ａは、システム側ソーラーパネル５１が接続されており、システム側ソーラーパネル５１で発電された直流電力をパワコン５２に入力させる。第２入力端子５２ｂは、充放電装置１０の第２端子２２への接続が可能とされており、充放電装置１０からの直流電力をパワコン５２に入力できる。
【００２０】
実施例１のパワコン５２は、自立運転機能を有するものとされており、第１出力端子５２ｃと第２出力端子５２ｄとが設けられている。この自立運転機能は、商用電力系統Ｅが停電した場合でもシステム側ソーラーパネル５１や充放電装置１０を非常用電源として利用可能とするものである。第１出力端子５２ｃは、一般分電盤５３に接続されており、変換した交流電力を一般分電盤５３に出力できる。第２出力端子５２ｄは、充放電装置１０の第６端子２６への接続が可能とされており、変換した交流電力を充放電装置１０に出力できる。パワコン５２は、商用電力系統Ｅの停電を検知可能とされており、その検知結果に応じて第１出力端子５２ｃと第２出力端子５２ｄとを自動で切り替えるものとされている。パワコン５２は、商用電力系統Ｅの停電が検知されないとき（通常の状態）は第１出力端子５２ｃから交流電力を出力し、停電が検知されると第２出力端子５２ｄから交流電力を出力する。このように、パワコン５２は、第１入力端子５２ａや第２入力端子５２ｂから入力された直流電力を交流電力に変換して、第１出力端子５２ｃや第２出力端子５２ｄから出力することができる。
【００２１】
一般分電盤５３は、パワコン５２に加えて、一般負荷５４と電力計５５と特定負荷分電盤５６と充放電装置１０とに接続されており、商用電力系統Ｅからの交流電力またはパワコン５２からの交流電力の一般負荷５４や特定負荷５７や充放電装置１０への供給を可能とする。一般負荷５４は、建物Ｈに設けられた複数の電気製品等であり、それぞれが一般分電盤５３に接続されたコンセント等を介して、その一般分電盤５３からの電力の供給が可能とされている。実施例１の一般分電盤５３は、ＣＴ（Current Transformer）センサが設けられ、一般負荷５４で必要となる電力量の取得が可能とされており、その取得情報をパワコン５２や制御コントローラ１３に出力可能とされている。
【００２２】
電力計５５は、一般分電盤５３と商用電力系統Ｅとの間に接続されている。電力計５５は、商用電力系統Ｅからの電気の使用量（買電量）や、一般分電盤５３からの電気の売電量等を計測する。
【００２３】
特定負荷分電盤５６は、一般分電盤５３に接続されるとともに充放電装置１０の第５端子２５に接続されており、一般分電盤５３や充放電装置１０からの交流電力の特定負荷５７への供給を可能とする。特定負荷５７は、建物Ｈに設けられた複数の電気製品等の中から停電時であっても使用できるものとして選択された電気製品等であり、例えば冷蔵庫や建物Ｈ内の避難位置の照明等があげられる。特定負荷５７は、それぞれが特定負荷分電盤５６に接続されたコンセント等を介して、その特定負荷分電盤５６からの電力の供給が可能とされている。実施例１では、特定負荷分電盤５６にはＣＴセンサが設けられ、特定負荷５７で必要となる電力量の取得が可能とされており、その取得情報をパワコン５２や制御コントローラ１３に出力可能とされている。
【００２４】
特定負荷分電盤５６は、一般分電盤５３に接続される第１入力端子５６ａと、充放電装置１０の第５端子２５に接続される第２入力端子５６ｂとが設けられている。特定負荷分電盤５６は、第１入力端子５６ａと第２入力端子５６ｂとの選択が可能とされており、どちらか一方からの交流電力の入力が可能とされている。実施例１の特定負荷分電盤５６は、手動により両入力端子（５６ａ、５６ｂ）の選択が可能とされており、基本的には第２入力端子５６ｂすなわち充放電装置１０の第５端子２５側が選択されている。これは、実施例１の特定負荷分電盤５６は、第２入力端子５６ｂが通常の状態で利用するものであり、第１入力端子５６ａが充放電装置１０の故障時に利用するために設けていることによる。なお、特定負荷分電盤５６は、充放電装置１０の故障を検知可能な構成とするとともに、その故障を検知した際には第２入力端子５６ｂから第１入力端子５６ａへと自動で切り替えるものとしてもよい。
【００２５】
太陽光発電システム５０は、商用電力系統Ｅからの電力で一般負荷５４を動作させることができるとともに、システム側ソーラーパネル５１で創り出した電力で一般負荷５４を動作させることができる。また、太陽光発電システム５０は、システム側ソーラーパネル５１からの電力を、パワコン５２および電力計５５を経て商用電力系統Ｅに売電することができ、システム側ソーラーパネル５１からの電力で特定負荷５７を動作させることができる。
【００２６】
実施例１では、この太陽光発電システム５０に、充放電機構１が取り付けられる。充放電機構１は、この太陽光発電システム５０に取り付けられることで、太陽光発電システム５０における上記の動作を可能としつつ、機構側ソーラーパネル１１で創り出した直流電力を適宜充電して、その充電した電力を任意の時間に使用することを可能とする。実施例１の充放電機構１は、パワコン５２の第２入力端子５２ｂおよび第２出力端子５２ｄに充放電装置１０が接続されることで、太陽光発電システム５０に取り付けられる。
【００２７】
充放電装置１０は、外部との電気的な接続を可能とする第１端子２１と第２端子２２と第３端子２３と第４端子２４と第５端子２５と第６端子２６との６つの接続端子を有する。第１端子２１は、機構側ソーラーパネル１１に接続され、機構側ソーラーパネル１１で発電された直流電力を充放電装置１０に入力させる。第２端子２２は、パワコン５２の第２入力端子５２ｂとの接続が可能とされ、第１端子２１から入力された直流電力をパワコン５２へと出力できる。第３端子２３は、蓄電池１２に接続され、第１端子２１から入力された直流電力を蓄電池１２に出力させるとともに、蓄電池１２からの直流電力を充放電装置１０に入力させる。
【００２８】
第４端子２４は、一般分電盤５３に接続され、一般分電盤５３からの交流電力を充放電装置１０に入力させる。第５端子２５は、特定負荷分電盤５６に接続されており、充放電装置１０からの交流電力を特定負荷分電盤５６へと出力させる。第６端子２６は、パワコン５２の第２出力端子５２ｄとの接続が可能とされ、パワコン５２から入力された直流電力を充放電装置１０に入力できる。
【００２９】
充放電装置１０は、図２に示すように、第１スイッチ部３１と第２スイッチ部３２と第３スイッチ部３３と第４スイッチ部３４と第５スイッチ部３５とインバータ３６とＭＰＰＴ部３７とＤＣ/ＤＣコンバータ３８とを有し、それらが電線３９により適宜接続されている。この電線３９は、２本の線で各部を接続するものとされ、直流電力を通す際にはプラス（＋）側とマイナス（−）側とされ、交流電力を通す際にはライブ（Ｌ）側とニュートラル（Ｎ）側とされる。各スイッチ部（３１から３５）は、自らが設けられた電路（電線３９）を開閉するもので、制御コントローラ１３の制御下で閉状態（電路を導通させる状態）と開状態（電路を遮断する状態）とで切り替えられる。
【００３０】
第１スイッチ部３１は、一端がインバータ３６に接続されるとともに、他端が第２スイッチ部３２に接続されている。その第１スイッチ部３１と第２スイッチ部３２との間の電線３９には、他に２つに分岐する第１分岐箇所３９ａが設けられ、一方に分岐した先が第３スイッチ部３３に接続されるとともに、他方に分岐した先が第５端子２５に接続されている。実施例１の第１スイッチ部３１は、２極短投式（Double Poles Single Throw）のスイッチ素子とされており、インバータ３６から第１分岐箇所３９ａに至る電路（電線３９）を開閉する。
【００３１】
第２スイッチ部３２は、一端が第１分岐箇所３９ａを介して第１スイッチ部３１と第３スイッチ部３３と第５端子２５とに接続されるとともに、他端が第４端子２４に接続されている。実施例１の第２スイッチ部３２は、２極短投式のスイッチ素子とされており、第１分岐箇所３９ａから第４端子２４に至る電路（電線３９）を開閉する。
【００３２】
第３スイッチ部３３は、一端が第１分岐箇所３９ａを介して第１スイッチ部３１と第２スイッチ部３２と第５端子２５とに接続されるとともに、他端が第６端子２６に接続されている。実施例１の第３スイッチ部３３は、２極短投式のスイッチ素子とされており、第１分岐箇所３９ａから第６端子２６に至る電路（電線３９）を開閉する。
【００３３】
第４スイッチ部３４は、一端が第１端子２１に接続されるとともに、他端がＭＰＰＴ部３７に接続されている。その第４スイッチ部３４とＭＰＰＴ部３７との間の電線３９には、他に分岐する第２分岐箇所３９ｂが設けられ、分岐した先が第５スイッチ部３５に接続されている。実施例１の第４スイッチ部３４は、２極短投式のスイッチ素子とされており、第１端子２１から、第２分岐箇所３９ｂ（ＭＰＰＴ部３７や第５スイッチ部３５）に至る電路（電線３９）を開閉する。
【００３４】
第５スイッチ部３５は、一端が第２分岐箇所３９ｂを介して第４スイッチ部３４とＭＰＰＴ部３７とに接続されるとともに、他端が第２端子２２に接続されている。実施例１の第５スイッチ部３５は、電界効果トランジスタ（Field Effect Transistor）とダイオードとが組み合わされて構成され、第２分岐箇所３９ｂ（第４スイッチ部３４やＭＰＰＴ部３７）から、第２端子２２に至る電路（電線３９）を開閉する。
【００３５】
インバータ３６は、入力された直流電力を交流電力に変換して出力する。インバータ３６は、一端がＭＰＰＴ部３７に接続されるとともに、他端が第１スイッチ部３１に接続されている。そのインバータ３６とＭＰＰＴ部３７との間の電線３９には、他に分岐する第３分岐箇所３９ｃが設けられ、分岐した先がＤＣ/ＤＣコンバータ３８に接続されている。インバータ３６は、第３分岐箇所３９ｃ（ＭＰＰＴ部３７またはＤＣ/ＤＣコンバータ３８）からの直流電力を、交流電力に変換して第１スイッチ部３１へと出力する。
【００３６】
ＭＰＰＴ部３７は、一端が第２分岐箇所３９ｂ（第４スイッチ部３４および第５スイッチ部３５）に接続されており、他端が第３分岐箇所３９ｃ（ＤＣ/ＤＣコンバータ３８およびインバータ３６）に接続されている。ＭＰＰＴ部３７は、第４スイッチ部３４および第１端子２１を介して接続される機構側ソーラーパネル１１からの出力を最大とするためのＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御を行う。ＭＰＰＴ制御は、変化する日射量に応じて電流と電圧との最大出力点を割り出すことで、機構側ソーラーパネル１１の発電量を可能な限り多くするものである。このＭＰＰＴ制御に関しては、公知であるので、詳細な説明は省略する。ＭＰＰＴ部３７は、可能な限り効率よく発電させた機構側ソーラーパネル１１からの直流電力を、ＤＣ/ＤＣコンバータ３８またはインバータ３６へと出力する。
【００３７】
ＤＣ/ＤＣコンバータ３８は、一端が第３分岐箇所３９ｃを介してインバータ３６とＭＰＰＴ部３７とに接続されるとともに、他端が第３端子２３に接続されている。ＤＣ/ＤＣコンバータ３８は、ＭＰＰＴ部３７を経て入力された直流電力や第３端子２３を経て入力された直流電力の電圧を、昇圧または降圧し、この昇圧または降圧した直流電力を出力する。ＤＣ/ＤＣコンバータ３８は、直流電力を昇圧または降圧することで、蓄電池１２での充電や蓄電池１２からの放電を可能とする。
【００３８】
充放電装置１０は、電源の投入が停止されると、各スイッチ部（３１、３２、３３、３４、３５）を開状態とするとともに、インバータ３６を変換の動作を行わない停止状態とし、ＭＰＰＴ部３７をＭＰＰＴ制御の動作を行わない停止状態とし、ＤＣ/ＤＣコンバータ３８を充電または放電の動作を行わない停止状態とする。また、充放電装置１０は、電源が投入されると、設定された動作モードに応じて、各スイッチ部（３１、３２、３３、３４、３５）を適宜閉状態とするとともに、適宜、インバータ３６を変換の動作を行う動作状態としたり、ＭＰＰＴ部３７をＭＰＰＴ制御の動作を行う動作状態としたり、ＤＣ/ＤＣコンバータ３８を充電または放電の動作を行う動作状態としたりする。そして、充放電装置１０は、制御コントローラ１３の制御下で、当該充放電装置１０の故障が検知されると、電源が投入されても、各スイッチ部（３１、３２、３３、３４、３５）が開状態のままとされるとともに、インバータ３６、ＭＰＰＴ部３７、ＤＣ/ＤＣコンバータ３８が停止状態のままとされる。
【００３９】
次に、充放電装置１０における第１スイッチ部３１と第２スイッチ部３２と第３スイッチ部３３との切り替え動作について説明する。充放電装置１０は、制御コントローラ１３の制御下で、この３つのスイッチ部（３１、３２、３３）のうち、１つのみを閉状態とすることが可能とされており、２つ以上を同時に閉状態とすることはできないものとされている。制御コントローラ１３は、充放電装置１０の電源が入れられると、先ず３つのスイッチ部（３１、３２、３３）を全て開状態とし、状況に応じて３つのスイッチ部（３１、３２、３３）のうちのいずれか１つを閉状態とする。このとき、制御コントローラ１３は、その１つのスイッチ部を閉状態とする前に、他の２つのスイッチ部がそれぞれ開状態であることを検知するものとされており、それらを検知してから残りの１つのスイッチ部を閉状態とする。これにより、充放電装置１０は、３つのスイッチ部（３１、３２、３３）のうちの１つのみを閉状態とすることを確実なものとしている。
【００４０】
充放電装置１０は、第１スイッチ部３１を閉状態とすると、インバータ３６から第５端子２５に至る電路を導通状態とする（図５参照）。このとき、充放電装置１０は、第２スイッチ部３２および第３スイッチ部３３が開状態とされるので、第５端子２５がインバータ３６のみに導通する。このため、充放電装置１０は、機構側ソーラーパネル１１からの直流電力や蓄電池１２に充電された直流電力を、インバータ３６で交流電力に変換して第５端子２５から特定負荷分電盤５６へと出力できる。この蓄電池１２を放電するとき、制御コントローラ１３は、取得情報に基づく特定負荷分電盤５６からの特定負荷５７で必要となる電力量に合わせた放電量となるようにＤＣ/ＤＣコンバータ３８の動作を制御させる。これにより、蓄電池１２（その蓄電池本体１２ａ）に充電した電力を効率良く使用できる。これは、このような制御を行わないと、蓄電池１２から最大放電量で電力を放出することとなるので、短時間で蓄電池１２が放電下限値となってしまうことによる。このため、充放電装置１０では、インバータ３６から第１スイッチ部３１を経て第５端子２５に至る電路が第５電路ＥＬ５として機能し、その第１スイッチ部３１が第５電路ＥＬ５を開閉する第１スイッチ機構として機能する。
【００４１】
充放電装置１０は、第２スイッチ部３２を閉状態とすると、第４端子２４から第５端子２５に至る電路を導通状態とする（図３、図４参照）。このとき、充放電装置１０は、第１スイッチ部３１および第３スイッチ部３３が開状態とされるので、第５端子２５が第４端子２４のみに導通する状態となる。これにより、充放電装置１０は、第４端子２４を経た一般分電盤５３からの交流電力を、第５端子２５から特定負荷分電盤５６へと出力できる。このため、充放電装置１０では、第４端子２４から第２スイッチ部３２を経て第５端子２５に至る電路が第６電路ＥＬ６として機能し、その第２スイッチ部３２が第６電路ＥＬ６を開閉する第２スイッチ機構として機能する。
【００４２】
充放電装置１０は、第３スイッチ部３３を閉状態とすると、第６端子２６から第５端子２５に至る電路を導通状態とする（図６、図７参照）。このとき、充放電装置１０は、第１スイッチ部３１および第２スイッチ部３２が開状態とされるので、第５端子２５が第６端子２６のみに導通する状態となる。これにより、充放電装置１０は、第６端子２６を経たパワコン５２からの交流電力を、第５端子２５から特定負荷分電盤５６へと出力できる。このため、充放電装置１０では、第６端子２６から第３スイッチ部３３を経て第５端子２５に至る電路が第７電路ＥＬ７として機能し、その第３スイッチ部３３が第７電路ＥＬ７を開閉する第３スイッチ機構として機能する。
【００４３】
このように、充放電装置１０は、この３つのスイッチ部（３１、３２、３３）により、第５端子２５すなわちそこに接続された特定負荷分電盤５６へと通じる３つの電路（ＥＬ５、ＥＬ６、ＥＬ７）のうちのいずれか１つを選択することを可能としている。このため、充放電装置１０では、３つのスイッチ部（３１、３２、３３）から第５端子２５に至る電路が、３つの電路（ＥＬ５、ＥＬ６、ＥＬ７）のうちのいずれか１つの選択を可能とする電路選択部４１として機能する。
【００４４】
次に、充放電機構１における動作モードについて説明する。この動作モードは、基本的には、蓄電池１２に充電するのか蓄電池１２から放電するのかを設定により切り替えられるもので、蓄電池１２（その蓄電池本体１２ａ）における充電量や商用電力系統Ｅの動作状態に対応可能とするものである。実施例１では、制御コントローラ１３が、表示操作部１４への操作により設定された蓄電池１２に充電する時間帯および蓄電池１２から放電する時間帯や、蓄電池１２の充電量や、商用電力系統Ｅの状態に応じて、動作モードを切り替える。
【００４５】
第１モードは、図３に示すように、商用電力系統Ｅが通常の状態（停電していない）であって、蓄電池１２への充放電を行わないものである。第１モードは、設定された蓄電池１２の充放電の時間以外である場合、または設定された充電時間であっても蓄電池１２が満充電（許容最大値）である場合、または設定された放電時間であっても蓄電池１２の充電量が不足している場合に行われる。
【００４６】
第１モードの充放電装置１０は、第４スイッチ部３４を閉状態とするとともに第５スイッチ部３５を閉状態とし、第２スイッチ部３２を閉状態とする。このとき、充放電装置１０では、インバータ３６における変換の動作とＭＰＰＴ部３７のＭＰＰＴ制御の動作とＤＣ/ＤＣコンバータ３８の充電または放電の動作とを行わない停止状態とする。この第１モードの充放電装置１０は、機構側ソーラーパネル１１からの直流電力を第１端子２１から入力させて、第４スイッチ部３４および第５スイッチ部３５を経て第２端子２２からパワコン５２へと出力する。このため、充放電装置１０では、第１端子２１から第４スイッチ部３４および第５スイッチ部３５を経て第２端子２２に至る電路が第１電路ＥＬ１として機能し、その第５スイッチ部３５が第１電路ＥＬ１を開閉する第４スイッチ機構として機能する。また、第１モードの充放電装置１０は、第６電路ＥＬ６により、一般分電盤５３と特定負荷分電盤５６とを導通させる。
【００４７】
太陽光発電システム５０は、充放電機構１が第１モードとされると、システム側ソーラーパネル５１からの直流電力に加えて機構側ソーラーパネル１１からの直流電力がパワコン５２に入力され、その入力された直流電力をパワコン５２が交流電力に変換して一般分電盤５３に出力し、特定負荷分電盤５６に出力する。このとき、パワコン５２は、機構側ソーラーパネル１１やシステム側ソーラーパネル５１の発電量と、一般分電盤５３や特定負荷分電盤５６からの取得情報と、に応じて出力する交流電力を制御する。これにより、太陽光発電システム５０は、両パネル（１１、５１）で発電した電力を一般負荷５４や特定負荷５７で使用できるとともに、それらの発電量では不足する場合には商用電力系統Ｅからの交流電力を併せて使用でき、それらの発電量に余剰分があるときには電力計５５を経て商用電力系統Ｅへと適宜売電できる。
【００４８】
第２モードは、図４に示すように、商用電力系統Ｅが通常の状態（停電していない）であって、蓄電池１２に充電するものである。第２モードは、設定された蓄電池１２の充電時間であって、蓄電池１２が満充電ではない場合に行われる。
【００４９】
第２モードの充放電装置１０は、第４スイッチ部３４を閉状態とするとともに第５スイッチ部３５を開状態とし、ＭＰＰＴ部３７のＭＰＰＴ制御の動作としつつＤＣ/ＤＣコンバータ３８の充電の動作とし、第２スイッチ部３２を閉状態とする。このとき、充放電装置１０では、インバータ３６を停止状態とする。この第２モードの充放電装置１０は、機構側ソーラーパネル１１からの直流電力を、第１端子２１から入力させて、第４スイッチ部３４、ＭＰＰＴ部３７およびＤＣ/ＤＣコンバータ３８を経て第３端子２３から出力する。これにより、第２モードの充放電装置１０は、機構側ソーラーパネル１１からの直流電力を蓄電池１２で充電できる。このため、充放電装置１０では、第１端子２１から第４スイッチ部３４、ＭＰＰＴ部３７およびＤＣ/ＤＣコンバータ３８を経て第３端子２３に至る電路が第２電路ＥＬ２として機能し、そのＭＰＰＴ部３７およびＤＣ/ＤＣコンバータ３８が第２電路ＥＬ２を開閉する第５スイッチ機構として機能する。また、第２モードの充放電装置１０は、第６電路ＥＬ６により、一般分電盤５３と特定負荷分電盤５６とを導通させる。
【００５０】
太陽光発電システム５０は、充放電機構１が第２モードとされると、システム側ソーラーパネル５１からの直流電力がパワコン５２に入力され、その入力された直流電力をパワコン５２が交流電力に変換して一般分電盤５３に出力し、特定負荷分電盤５６に出力する。このとき、パワコン５２は、システム側ソーラーパネル５１の発電量と、一般分電盤５３や特定負荷分電盤５６からの取得情報と、に応じて出力する交流電力を制御する。これにより、太陽光発電システム５０は、システム側ソーラーパネル５１で発電した電力を一般負荷５４や特定負荷５７で使用できるとともに、それらの発電量では不足する場合には商用電力系統Ｅからの交流電力を併せて使用でき、それらの発電量に余剰分があるときには電力計５５を経て商用電力系統Ｅへと適宜売電できる。このとき、充放電機構１は、機構側ソーラーパネル１１からの直流電力を、ＭＰＰＴ部３７およびＤＣ/ＤＣコンバータ３８を介して、蓄電池１２で充電できる。
【００５１】
この第２モードは、機構側ソーラーパネル１１からの直流電力で蓄電池１２を充電することを除くと第１モードと同様であり、蓄電池１２が満充電となると、第１モードに移行するものとされている。すなわち、制御コントローラ１３は、蓄電池１２のＢＭＳ１２ｂからのバッテリー情報に基づいて蓄電池１２が満充電となると、第５スイッチ部３５を閉状態とするとともに、ＭＰＰＴ部３７およびＤＣ/ＤＣコンバータ３８を停止状態として、充放電機構１を第１モードとする。
【００５２】
第３モードは、図５に示すように、蓄電池１２から放電する状態である。第３モードは、設定された蓄電池１２の放電時間であって、蓄電池１２の充電量が不足していない場合に行われる。
【００５３】
第３モードの充放電装置１０は、基本的に、ＤＣ/ＤＣコンバータ３８を放電の動作とし、インバータ３６を変換の動作とし、第１スイッチ部３１を閉状態とする。この第３モードの充放電装置１０は、蓄電池１２から放電した直流電力を、第３端子２３から入力させて、ＤＣ/ＤＣコンバータ３８およびインバータ３６を経て変換された交流電力を第５電路ＥＬ５により特定負荷分電盤５６へと出力する。
【００５４】
この第３モードでは、機構側ソーラーパネル１１が発電している場合には、第４スイッチ部３４を閉状態とするとともに、ＭＰＰＴ部３７のＭＰＰＴ制御の動作とする。これにより、充放電装置１０は、蓄電池１２からの直流電力に合わせて機構側ソーラーパネル１１からの直流電力をインバータ３６で交流電力に変換して特定負荷５７で使用できる。このとき、ＤＣ/ＤＣコンバータ３８は、機構側ソーラーパネル１１からの直流電力を優先的に使用するように動作が制御される。このため、充放電装置１０では、第３端子２３から第４スイッチ部３４およびＭＰＰＴ部３７を経てインバータ３６に至る電路が第３電路ＥＬ３として機能し、その第４スイッチ部３４およびＭＰＰＴ部３７が第３電路ＥＬ３を開閉する第６スイッチ機構として機能する。また、充放電装置１０では、第３端子２３からＤＣ/ＤＣコンバータ３８を経てインバータ３６に至る電路が第４電路ＥＬ４として機能し、そのＤＣ/ＤＣコンバータ３８が第４電路ＥＬ４を開閉する第７スイッチ機構として機能する。
【００５５】
太陽光発電システム５０は、充放電機構１が第３モードとされると、システム側ソーラーパネル５１からの直流電力がパワコン５２に入力され、その入力された直流電力をパワコン５２が交流電力に変換して一般分電盤５３に出力する。この第３モードの充放電装置１０では、第１スイッチ部３１が閉状態とされることで第２スイッチ部３２が開状態とされているので、一般分電盤５３が接続された第４端子２４から第５端子２５に至る第６電路ＥＬ６が開状態とされている。このため、太陽光発電システム５０は、システム側ソーラーパネル５１からの直流電力を、一般分電盤５３から特定負荷分電盤５６への出力は出来ないものとされており、一般分電盤５３から一般負荷５４のみに出力可能である。これにより、パワコン５２は、システム側ソーラーパネル５１の発電量と、一般分電盤５３からの取得情報と、に応じて出力する交流電力を制御する。これにより、太陽光発電システム５０は、システム側ソーラーパネル５１で発電した電力を一般負荷５４で使用できるとともに、それらの発電量では不足する場合には商用電力系統Ｅからの交流電力を併せて使用でき、それらの発電量に余剰分があるときには電力計５５を経て商用電力系統Ｅへと適宜売電できる。このとき、充放電機構１は、蓄電池１２からの直流電力を、ＤＣ/ＤＣコンバータ３８およびインバータ３６を介して、特定負荷５７で使用できる。
【００５６】
この第３モードは、特定負荷５７で必要となる電力量が蓄電池１２からの最大放電量を超えている場合には、充放電装置１０（主にそのインバータ３６）を保護するために、第１モードに移行するものとされている。すなわち、制御コントローラ１３は、特定負荷分電盤５６からの取得情報と、蓄電池１２のＢＭＳ１２ｂからのバッテリー情報と、に基づいて、特定負荷５７での要求電力量が蓄電池１２からの最大放電量を超えたか否かを判断する。そして、制御コントローラ１３は、その最大放電量を超えた場合、第５スイッチ部３５を閉状態とするとともに、ＤＣ/ＤＣコンバータ３８およびインバータ３６を停止状態とし、第２スイッチ部３２を閉状態として第４端子２４から第５端子２５に至る第６電路ＥＬ６を導通させる。これにより、制御コントローラ１３は、充放電機構１を第１モードとする。
【００５７】
なお、太陽光発電システム５０は、商用電力系統Ｅが停電した場合には、パワコン５２が自立運転機能により第２出力端子５２ｄから交流電力を出力させる。ところが、第３モードの充放電装置１０では、第１スイッチ部３１が閉状態とされることで第３スイッチ部３３が開状態とされているので、第２出力端子５２ｄが接続された第６端子２６から第５端子２５に至る第７電路ＥＬ７が開状態とされている。このため、太陽光発電システム５０は、システム側ソーラーパネル５１からの直流電力が利用できない状態とされている。しかしながら、この場合であっても、充放電機構１は、蓄電池１２からの直流電力を、ＤＣ/ＤＣコンバータ３８およびインバータ３６を介して、特定負荷５７で使用できる。
【００５８】
そして、第３モードは、商用電力系統Ｅの停電状態において、特定負荷５７で必要となる電力量が蓄電池１２からの最大放電量を超えている場合には、充放電装置１０を保護するために、次に示す第４モードに移行するものとされている。
【００５９】
第４モードは、図６に示すように、商用電力系統Ｅが停電している状態であって、蓄電池１２への充電または蓄電池１２からの放電を行わない状態である。第４モードは、設定された蓄電池１２の充放電の時間以外である場合、または設定された充電時間であっても蓄電池１２が満充電（許容最大値）である場合、または設定された放電時間であっても蓄電池１２の充電量が不足している場合に行われる。
【００６０】
第４モードの充放電装置１０は、第４スイッチ部３４を閉状態とするとともに第５スイッチ部３５を閉状態とし、第３スイッチ部３３を閉状態とする。このとき、充放電装置１０では、インバータ３６とＭＰＰＴ部３７とＤＣ/ＤＣコンバータ３８とを停止状態とする。この第４モードの充放電装置１０は、機構側ソーラーパネル１１からの直流電力を、第１端子２１から第４スイッチ部３４および第５スイッチ部３５を経て第２端子２２に至る第１電路ＥＬ１を通してパワコン５２へと出力する。また、第４モードの充放電装置１０は、第７電路ＥＬ７により、パワコン５２と特定負荷分電盤５６とを導通させる。
【００６１】
太陽光発電システム５０は、充放電機構１が第４モードとされる場合、商用電力系統Ｅが停電しているので、パワコン５２が自立運転機能により第２出力端子５２ｄから交流電力を出力させるものとされる。このため、太陽光発電システム５０は、充放電機構１が第４モードとされると、システム側ソーラーパネル５１からの直流電力に加えて機構側ソーラーパネル１１からの直流電力がパワコン５２に入力され、その入力された直流電力をパワコン５２が交流電力に変換して充放電装置１０に出力する。このとき、パワコン５２は、機構側ソーラーパネル１１やシステム側ソーラーパネル５１の発電量と、特定負荷分電盤５６からの取得情報と、に応じて出力する交流電力を制御する。これにより、太陽光発電システム５０は、両パネル（１１、５１）で発電した電力を特定負荷５７で使用できる。
【００６２】
第５モードは、図７に示すように、商用電力系統Ｅが停電している状態であって、蓄電池１２に充電する状態である。第５モードは、設定された蓄電池１２の充電時間であって、蓄電池１２が満充電ではない場合に行われる。
【００６３】
第５モードの充放電装置１０は、第４スイッチ部３４を閉状態とするとともに第５スイッチ部３５を開状態とし、ＭＰＰＴ部３７のＭＰＰＴ制御の動作としつつＤＣ/ＤＣコンバータ３８の充電の動作とし、第３スイッチ部３３を閉状態とする。このとき、充放電装置１０では、インバータ３６を停止状態とする。この第５モードの充放電装置１０は、機構側ソーラーパネル１１からの直流電力を、第１端子２１から第４スイッチ部３４、ＭＰＰＴ部３７およびＤＣ/ＤＣコンバータ３８を経て第３端子２３に至る第２電路ＥＬ２を通して蓄電池１２に充電する。また、第１モードの充放電装置１０は、第７電路ＥＬ７により、パワコン５２と特定負荷分電盤５６とを導通させる。
【００６４】
太陽光発電システム５０は、充放電機構１が第５モードとされる場合、商用電力系統Ｅが停電しているので、パワコン５２が自立運転機能により第２出力端子５２ｄから交流電力を出力させるものとされる。このため、太陽光発電システム５０は、充放電機構１が第５モードとされると、システム側ソーラーパネル５１からの直流電力がパワコン５２に入力され、その入力された直流電力をパワコン５２が交流電力に変換して特定負荷分電盤５６に出力する。このとき、パワコン５２は、システム側ソーラーパネル５１の発電量と、特定負荷分電盤５６からの取得情報と、に応じて出力する交流電力を制御する。これにより、太陽光発電システム５０は、システム側ソーラーパネル５１で発電した電力を特定負荷５７で使用できる。このとき、充放電機構１は、機構側ソーラーパネル１１からの直流電力を、ＭＰＰＴ部３７およびＤＣ/ＤＣコンバータ３８を介して、蓄電池１２で充電できる。
【００６５】
この第５モードは、機構側ソーラーパネル１１からの直流電力で蓄電池１２を充電することを除くと第４モードと同様であり、蓄電池１２が満充電（許容最大値）となると、第４モードに移行するものとされている。すなわち、制御コントローラ１３は、蓄電池１２のＢＭＳ１２ｂからのバッテリー情報に基づいて蓄電池１２が満充電となると、第５スイッチ部３５を閉状態とするとともに、ＭＰＰＴ部３７およびＤＣ/ＤＣコンバータ３８を停止状態として、充放電機構１を第４モードとする。
【００６６】
第６モードは、図８に示すように、充放電装置１０が故障している状態である。第６モードは、充放電装置１０の故障が検知された場合に行われる。第６モードの充放電装置１０は、制御コントローラ１３により故障が検知されると、電源が投入されても、各スイッチ部（３１、３２、３３、３４、３５）を開状態のままとされるとともに、インバータ３６、ＭＰＰＴ部３７、ＤＣ/ＤＣコンバータ３８を停止状態のままとされる。このため、第６モードの充放電装置１０は、一切の動作を行わないこととなり、いずれの電路も遮断された状態となる。
【００６７】
太陽光発電システム５０は、充放電機構１が第６モードとされると、充放電装置１０が故障しているので、特定負荷分電盤５６が第１入力端子５６ａに切り替えられて、一般分電盤５３と特定負荷分電盤５６とが接続される。このため、太陽光発電システム５０は、充放電機構１が第６モードとされると、システム側ソーラーパネル５１からの直流電力がパワコン５２に入力され、その入力された直流電力をパワコン５２が交流電力に変換して一般分電盤５３や特定負荷分電盤５６に出力する。このとき、パワコン５２は、システム側ソーラーパネル５１の発電量と、一般分電盤５３や特定負荷分電盤５６からの取得情報と、に応じて出力する交流電力を制御する。これにより、太陽光発電システム５０は、システム側ソーラーパネル５１で発電した電力を一般負荷５４や特定負荷５７で使用できるとともに、それらの発電量では不足する場合には商用電力系統Ｅからの交流電力を併せて使用でき、それらの発電量に余剰分があるときには電力計５５を経て商用電力系統Ｅへと適宜売電できる。換言すると、充放電装置１０は、故障した場合には、太陽光発電システム５０を充放電機構１が設けられていない状態と同じものとすることができる。
【００６８】
次に、この充放電機構１の充放電装置１０の制御コントローラ１３で実行される充放電処理（そのアプリケーション）の一例について図９を用いて説明する。その図９は、実施例１の制御コントローラ１３（充放電装置１０）で実行される一例としての充放電処理を示すフローチャートであり、以下ではその各ステップについて説明する。このフローチャートは、充放電装置１０に電源が投入されることで開始する。
【００６９】
ステップＳ１は、充放電装置１０が正常であるか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ２へ進み、ＮＯの場合はステップＳ１７へと進む。このステップＳ１は、例えば、各スイッチ部（３１から３５）、インバータ３６、ＭＰＰＴ部３７、ＤＣ/ＤＣコンバータ３８が正常に動作するか否かの動作確認により、充放電装置１０が故障していない正常な状態であるか否かを判断する。
【００７０】
ステップＳ２は、蓄電池１２が正常であるか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ３へ進み、ＮＯの場合はステップＳ１１へと進む。このステップＳ２は、蓄電池１２のＢＭＳ１２ｂからのバッテリー情報に基づいて、蓄電池１２が正常であるか否かを判断する。
【００７１】
ステップＳ３は、蓄電池１２の充放電時間が設定されているか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ４へ進み、ＮＯの場合はステップＳ１５へと進む。
【００７２】
ステップＳ４は、蓄電池１２の放電時間であるか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ５へ進み、ＮＯの場合はステップＳ８へと進む。
【００７３】
ステップＳ５は、機構側ソーラーパネル１１が発電しているか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ６へ進み、ＮＯの場合はステップＳ７へと進む。
【００７４】
ステップＳ６は、第３電路ＥＬ３を導通させて、ステップＳ７へ進む。このステップＳ６は、第４スイッチ部３４を閉状態とするとともにＭＰＰＴ部３７を動作状態とする。
【００７５】
ステップＳ７は、蓄電池１２からの放電を開始して、ステップＳ１８へと進む。このステップＳ７は、第３モード（図５参照）の状態とすることで、蓄電池１２からの放電を開始する。ここで、ステップＳ７は、ステップＳ５から進んだ場合には、蓄電池１２から電力のみを特定負荷５７で使用できる。また、ステップＳ７は、ステップＳ６から進んだ場合には、蓄電池１２からの直流電力に合わせて機構側ソーラーパネル１１からの直流電力をインバータ３６で交流電力に変換して特定負荷５７で使用できる。
【００７６】
ステップＳ８は、蓄電池１２の充電時間であるか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ９へ進み、ＮＯの場合はステップＳ１１へと進む。
【００７７】
ステップＳ９は、蓄電池１２が満充電であるか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ１１へ進み、ＮＯの場合はステップＳ１０へと進む。
【００７８】
ステップＳ１０は、第２電路ＥＬ２を導通させて、ステップＳ１２へと進む。このステップＳ１０は、第４スイッチ部３４を閉状態とし、かつＭＰＰＴ部３７およびＤＣ/ＤＣコンバータ３８を動作状態とする。
【００７９】
ステップＳ１１は、第１電路ＥＬ１を導通させて、ステップＳ１２へと進む。このステップＳ１１は、第４スイッチ部３４および第５スイッチ部３５を閉状態とする。
【００８０】
ステップＳ１２は、商用電力系統Ｅが通常の状態（停電していない）であるか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ１３へ進み、ＮＯ（停電している）の場合はステップＳ１４へと進む。
【００８１】
ステップＳ１３は、第６電路ＥＬ６を導通させて、ステップＳ１８へと進む。このステップＳ１３は、第２スイッチ部３２を閉状態として第６電路ＥＬ６を導通させる。このため、ステップＳ１３は、ステップＳ１０から進んだ場合には第２電路ＥＬ２が導通しているので、第２モード（図４参照）となり、システム側ソーラーパネル５１からの電力を一般負荷５４や特定負荷５７で使用したり売電したりしつつ、機構側ソーラーパネル１１からの電力で蓄電池１２を充電できる。また、ステップＳ１３は、ステップＳ１１から進んだ場合には第１電路ＥＬ１が導通しているので、第１モード（図３参照）となり、システム側ソーラーパネル５１からの電力に合わせて機構側ソーラーパネル１１からの電力を一般負荷５４や特定負荷５７で使用したり売電したりできる。
【００８２】
ステップＳ１４は、第７電路ＥＬ７を導通させて、ステップＳ１８へと進む。このステップＳ１４は、第３スイッチ部３３を閉状態として第７電路ＥＬ７を導通させる。このため、ステップＳ１４は、ステップＳ１０から進んだ場合には第２電路ＥＬ２が導通しているので、第５モード（図７参照）となり、システム側ソーラーパネル５１からの電力を特定負荷５７で使用しつつ、機構側ソーラーパネル１１からの電力で蓄電池１２を充電できる。また、ステップＳ１４は、ステップＳ１１から進んだ場合には第１電路ＥＬ１が導通しているので、第４モード（図６参照）となり、システム側ソーラーパネル５１からの電力に合わせて機構側ソーラーパネル１１からの電力を特定負荷５７で使用できる。
【００８３】
ステップＳ１５は、蓄電池１２が満充電であるか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ１１へ進み、ＮＯの場合はステップＳ１６へと進む。
【００８４】
ステップＳ１６は、蓄電池１２への充電を開始して、ステップＳ１８へと進む。このステップＳ１６は、第２モード（図４参照）または第５モード（図７参照）の状態とすることで、蓄電池１２への充電を開始する。
【００８５】
ステップＳ１７は、充放電装置１０の動作を行わずに、ステップＳ１８へと進む。このステップＳ１７は、第６モード（図８参照）の状態とする。
【００８６】
ステップＳ１８は、充放電処理を終了するか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ１へ戻り、ＮＯの場合はこの充放電処理を終了する。このステップＳ１８は、充放電処理を終了する旨の操作が表示操作部１４に為されることや、充放電装置１０への電源の投入が停止されると、充放電処理を終了すると判断する。
【００８７】
この図９に示す充放電処理により、充放電装置１０（充放電機構１）が取り付けられた太陽光発電システム５０は、設定された充放電時間となると蓄電池１２の充放電を行うとともに、システム側ソーラーパネル５１や機構側ソーラーパネル１１で発電した電力を状況に応じて一般負荷５４や特定負荷５７で使用したり売電したりできる。すなわち、充放電装置１０は、機構側ソーラーパネル１１で発電した電力を蓄電池１２で充電して適宜利用することを可能とするとともに、蓄電池１２が満充電のときには太陽光発電システム５０のシステム側ソーラーパネル５１からの電力に併せて機構側ソーラーパネル１１からの電力を使用したり売電したりできる。また、太陽光発電システム５０は、充放電時間が設定されていないと、機構側ソーラーパネル１１からの電力を積極的に蓄電池１２で充電するので、蓄電池１２からの電力の使用を可能とする。このため、充放電装置１０は、発電装置として設けた機構側ソーラーパネル１１で創り出した電力の利用の自由度や利便性を高めることができる。
【００８８】
その充放電装置１０は、電路選択部４１において、３つのスイッチ部（３１、３２、３３）のうちのいずれか１つのみを選択的に閉状態とすることを可能としており、第５電路ＥＬ５と第６電路ＥＬ６と第７電路ＥＬ７とのいずれか１つのみを導通させることを可能としている。このため、充放電装置１０は、第１スイッチ部３１を閉状態として第５電路ＥＬ５を導通させると、第６電路ＥＬ６および第７電路ＥＬ７が遮断されるので、ＤＣ/ＤＣコンバータ３８およびインバータ３６を介して蓄電池１２を特定負荷分電盤５６に接続させた状態では、商用電力系統Ｅに接続されることはない。また、充放電装置１０は、第２スイッチ部３２を閉状態として第６電路ＥＬ６を導通させると、第５電路ＥＬ５および第７電路ＥＬ７が遮断されるので、一般分電盤５３を介して商用電力系統Ｅを特定負荷分電盤５６に接続させた状態では、蓄電池１２に接続されることはない。このため、充放電装置１０は、どのような状態であっても、蓄電池１２と商用電力系統Ｅとを電気的に接続させることはないので、系統連系タイプとなることはなく、非連係タイプとしての認証を受ければよいこととなる。これにより、充放電装置１０は、商用電力系統Ｅによる安定した電力の供給の妨げとなることを防止するために設けられた電力会社による系統連系保護装置としての認証や電力会社の承認を得る必要をなくすことができる。
【００８９】
本開示に係る充放電装置の実施例１の充放電装置１０は、以下の各作用効果を得ることができる。
【００９０】
充放電装置１０は、発電装置としての機構側ソーラーパネル１１から出力された直流電力の入力が可能な第１端子２１と、第１電路ＥＬ１により第１端子２１に接続されて第１端子２１からの直流電力をパワコン５２への出力が可能な第２端子２２と、を備える。また、充放電装置１０は、第２電路ＥＬ２により第１端子２１に接続されてそこからの直流電力を蓄電池１２への出力が可能な第３端子２３と、外部電力供給源としての商用電力系統Ｅからの交流電力が入力される第４端子２４と、第３電路ＥＬ３により第１端子２１に接続されるとともに第４電路ＥＬ４により第３端子２３に接続されて第１端子２１および第３端子２３からの直流電力を交流電力に変換するインバータ３６と、を備える。さらに、充放電装置１０は、第５電路ＥＬ５によりインバータ３６に接続されるとともに第６電路ＥＬ６により第４端子２４に接続されてインバータ３６および第４端子２４からの交流電力の出力が可能な第５端子２５と、第５電路ＥＬ５を開閉する第１スイッチ機構（第１スイッチ部３１）と、第６電路ＥＬ６を開閉する第２スイッチ機構（第２スイッチ部３２）と、を備える。そして、充放電装置１０は、第１スイッチ機構と第２スイッチ機構とが、一方が開状態のときだけ他方を閉状態にできる。このため、充放電装置１０は、蓄電池１２と商用電力系統Ｅとを電気的に接続させることを防止でき、非連係タイプとしての認証を受ければよいことにでき、系統連系保護装置としての認証や電力会社の承認を得る必要をなくすことができる。
【００９１】
特に、実施例１の充放電装置１０は、第２電路ＥＬ２により発電装置からの直流電力を蓄電池１２で充電できるので、例えば直流から交流に変換した後に再び直流に変換することのように変換効率に起因して電力が低減することを防止でき、より効率良く充電できる。
【００９２】
充放電装置１０は、パワコン５２からの交流電力が入力される第６端子２６と、第６端子２６と第５端子２５とを接続する第７電路ＥＬ７と、第７電路ＥＬ７を開閉する第３スイッチ機構（第３スイッチ部３３）と、を備える。そして、充放電装置１０は、第３スイッチ機構が、第１スイッチ機構と第２スイッチ機構との双方が開状態のときだけ閉状態にできる。このため、充放電装置１０は、パワコン５２からの交流電力の利用の場面を増やしつつ、蓄電池１２と商用電力系統Ｅとを電気的に接続させることを防止できる。
【００９３】
充放電装置１０は、第２電路ＥＬ２において蓄電池１２へと充電させる充電動作が可能であるとともに第４電路ＥＬ４において蓄電池１２から放電させる放電動作が可能なコンバータ（ＤＣ/ＤＣコンバータ３８）と、第１電路ＥＬ１を開閉する第４スイッチ機構（第５スイッチ部３５）と、を備える。そして、充放電装置１０は、第４スイッチ機構が閉状態とされると、コンバータを放電動作または停止状態とし、第４スイッチ機構が開状態とされると、コンバータを充電動作または放電動作とする。このため、充放電装置１０は、発電装置からの直流電力を、パワコン５２を介して利用したり、蓄電池１２で充電したり、蓄電池１２から放電したりと適宜切り替えて、効率よく利用できる。
【００９４】
充放電装置１０は、発電装置が、太陽からのエネルギーで電力を創り出す機構側ソーラーパネル１１である。このため、充放電装置１０は、一般的に広く用いられる機構側ソーラーパネル１１を用いて、そこで創り出した電力の利用の自由度や利便性を高めることができる。
【００９５】
充放電装置１０は、第５端子２５が、選定された負荷である特定負荷５７に接続される。このため、充放電装置１０は、発電装置で創り出した電力をそのまま特定負荷５７で利用したり、その電力を適宜蓄電池１２で充電して任意の時間帯に特定負荷５７で利用したりすることができる。
【００９６】
充放電装置１０は、外部電力供給源を商用電力系統Ｅとしている。このため、充放電装置１０は、発電装置で創り出した交流電力を使用できるとともに、発電装置の発電量では不足する場合には商用電力系統Ｅからの交流電力を併せて使用でき、発電装置の発電量に余剰分があるときには商用電力系統Ｅへと適宜売電できる。
【００９７】
したがって、本発明に係る充放電装置１０は、系統連系保護装置としての認証や電力会社の承認を受ける必要がなく、発電装置としての機構側ソーラーパネル１１で創り出した電力の利用の自由度や利便性を高めることができる。
【００９８】
以上、本開示の充放電装置を各実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については各実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００９９】
例えば、実施例１では、発電装置としてのシステム側ソーラーパネル５１が設けられた太陽光発電システム５０に充放電装置１０を接続して用いている。しかしながら、充放電装置１０は、発電装置と蓄電池１２とで充放電機構１を構成していれば、システム側ソーラーパネル５１は適宜設ければよく、システム側ソーラーパネル５１の台数を増やしてもよく、実施例１の構成に限定されない。
【０１００】
また、実施例１では、充放電装置１０が、太陽光発電システム５０に取り付けられて建物Ｈに設けている。しかしながら、充放電装置１０は、発電装置（図１０では機構側ソーラーパネル１１）と蓄電池１２とで充放電機構１を構成していれば、建物Ｈとは関係なくキャンプ場等で使用してもよく、実施例１の構成に限定されない。この場合、充放電装置１０は、図１０に示すように、外部電力供給源として、交流電力を創り出す発電機４２を用いるものとして第４端子２４に発電機４２を接続し、第５端子２５に使用したい電気機器４３を接続する。また、充放電装置１０は、接続するパワコン５２がないので、第２端子２２と第６端子２６とには何も接続しない。これにより、充放電装置１０は、発電装置で創り出した交流電力を適宜蓄電池１２に充電しつつ電気機器４３を使用できるとともに、発電装置の発電量では不足する場合には発電機４２からの交流電力を併せて電気機器４３を使用でき、使い勝手を向上できる。このとき、発電装置は、携帯可能な構成とすることで利用する場面の自由度を高めることができる。
【０１０１】
さらに、実施例１では、第５端子２５に特定負荷５７を接続している。しかしながら、充放電装置１０は、第５端子２５に接続するものは、発電装置で創り出した電力をそのまま、または適宜蓄電池１２で充電して使用する負荷であればよく、実施例１の構成に限定されない。
【０１０２】
実施例１では、パワコン５２からの交流電力が入力される第６端子２６と、第６端子２６と第５端子２５とを接続する第７電路ＥＬ７と、第７電路ＥＬ７を開閉する第３スイッチ機構（第３スイッチ部３３）と、を備えるものとしている。しかしながら、この第６端子２６と第７電路ＥＬ７と第３スイッチ機構とは設けなくてもよく、実施例１の構成に限定されない。
【０１０３】
実施例１では、充放電装置１０に単一の蓄電池１２を接続する例を示している。しかしながら、充放電装置１０は、複数の蓄電池１２を接続してもよく、実施例１の構成に限定されない。
【０１０４】
実施例１では、第１スイッチ部３１と第２スイッチ部３２と第３スイッチ部３３と第４スイッチ部３４とを２極短投式のスイッチ素子とし、第５スイッチ部３５を電界効果トランジスタとダイオードとを組み合わせた構成としている。しかしながら、各スイッチ部（３１から３５）は、自らが設けられた電路（電線３９）を開閉するものであれば、様々なスイッチ素子を用いたり半導体素子を用いたりして構成してもよく、他の構成でもよく、実施例１の構成に限定されない。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  充放電装置      １１  （発電装置の一例としての）機構側ソーラーパネル      １２  蓄電池      ２１  第１端子      ２２  第２端子      ２３  第３端子      ２４  第４端子      ２５  第５端子      ２６  第６端子      ３１  （第１スイッチ機構の一例としての）第１スイッチ部      ３２  （第２スイッチ機構の一例としての）第２スイッチ部      ３３  （第３スイッチ機構の一例としての）第３スイッチ部      ３５  （第４スイッチ機構の一例としての）第５スイッチ部      ３６  インバータ      ３８  （コンバータの一例としての）ＤＣ/ＤＣコンバータ      ４２  （外部電力供給源の一例としての）発電機      ５２  パワコン      ５７  特定負荷      Ｅ  （外部電力供給源の一例としての）商用電力系統      ＥＬ１  第１電路      ＥＬ２  第２電路      ＥＬ３  第３電路      ＥＬ４  第４電路      ＥＬ５  第５電路      ＥＬ６  第６電路      ＥＬ７  第７電路
【要約】      （修正有）【課題】系統連系保護装置としての認証や電力会社の承認を受ける必要がなく、発電装置で創り出した電力の利用の自由度や利便性を高めることができる充放電装置を提供する。【解決手段】充放電装置１０は、発電装置１１が接続される第１端子２１と、そこと第１電路で接続されてパワコン５２への出力が可能な第２端子２２と、第２電路により第１端子２１に接続されて蓄電池１２への出力が可能な第３端子２３と、外部電力供給源Ｅから入力される第４端子２４と、直流電力を交流電力に変換するインバータ３６と、インバータおよび第４端子２４からの交流電力の出力が可能な第５端子２５と、第５電路を開閉する第１スイッチ機構３１と、第６電路を開閉する第２スイッチ機構３２と、を備える。第１スイッチ機構と第２スイッチ機構とは、一方が開状態のときだけ他方を閉状態にできる。【選択図】図１【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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