JP2000261980A - 電源電力供給システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 商用系統の電力の停止に際しても、所定期
間、負荷装置が動作するための電力が適切な蓄電池容量
で供給できる電源電力供給システムを提供する。 【解決手段】 太陽光発電を行う主電源部１０と、蓄電
池部２０と、商用系統電力を供給する従電源部３０と、
電力供給部６０と、蓄電池、主電源部、および従電源部
並びに電力供給部および蓄電池の間の電力の制御を行う
制御部４０とを備え、商用系統５の停止に際して蓄電池
２２から負荷装置２へ電力を供給し、所定期間中、負荷
装置２の動作を持続可能にする電源電力供給システムで
あり。このシステムは、制御部４０は、蓄電池２２の蓄
積電力に関する情報を検知する手段４２からの蓄積電力
に関する情報に基づき、負荷装置２を所定期間動作可能
な最小蓄電量以上、充電されるべき電力量の最大値であ
る最大蓄電量以下に、蓄積電力を日昇時初期値に基づい
て制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、商用系統から電力
が得られない場合にも、所定の時間のあいだ負荷装置に
電力を供給可能な電源電力供給システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電源電力供給システムの多くは、
負荷装置に並列に接続された蓄電池と、太陽電池によっ
て発電された電力を供給する主電源部と、商用系統から
取り込んだ電力を負荷装置の所要する所定の電圧値およ
び電流値に変換して電力供給する従電源部とを備えてい
る。このシステムは、日照状態が良好で十分な太陽光発
電電力が得られる場合には、主電源部から負荷装置の所
要する電力が供給されると共に、その余剰分があれば蓄
電池に充電され、太陽光発電電力が不足する場合には、
まずその不足分が蓄電池から電力が供給され、更に不足
するときには従電源部から負荷装置が必要とする電力を
商用系統から補充するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電源電力供給システムでは、蓄電池電力の残
量と、負荷装置が所定時間の動作をするために必要とす
る電力との関連に関し考慮されていなかった。このた
め、従来の電源電力供給システムにおいては、蓄電池の
容量を十分に大きくすれば、商用系統からの電力供給に
予期せぬ停止に際しても、一定の期間の動作に必要な電
力を蓄電池からの放電電力を負荷装置に供給することが
可能である。つまり、従来のシステムの状態でこれを実
現するためには、システム自体が、十分に大きな電力容
量を確保するために多数の高価な蓄電池を装置する必要
がある。ところが、多数の蓄電池を装備した電力システ
ムは、装置も高価になり、また装備する蓄電池に容量に
応じて装置の大きさも大きくなるので、経済的な理由及
び装置の大きさ等の理由から十分な広い用途に使用可能
なシステムではない。

【０００４】また、商用系統からの電力供給の予期でき
ない停止に際して、太陽光発電電力と、蓄電池が放電す
ることによって供給される電力とを利用することによっ
て、商用系統が停止した後の一定期間のあいだ、負荷装
置が動作するために必要な電力の供給を保証する電力供
給システムに関しては前例がなかった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、商用系統から供
給される電力の予期せぬ停止に際しても、負荷装置が所
定期間のあいだ動作するために必要な電力が適切な蓄電
池容量で供給できる電源電力供給システムを提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
べく、発明者は検討を重ねた結果として以下の点に着目
した。蓄電池の容量を大きくすれば、少なくとも実用
上、供給電力に関して不足を来さない程度に負荷装置の
動作を継続させることができるが、電源電力供給システ
ムに蓄電池の占める割合が大きくなり使用できる用途が
限られてしまう。また、たとえ蓄電池の容量を大きくし
たとしても、蓄電池に充電されている電力が適切に管理
されなければ、装備されている蓄電池を有効に使用する
ことができない。

【０００７】そして、このような事項に基づいて、さら
に検討を重ねた結果、本発明を以下の構成とした。

【０００８】本発明に係わる電源電力供給システムは、
(1)負荷装置に電力を供給するための電力供給部と、(2)
受けた電力を蓄積可能であり、且つ蓄積した電力を放電
可能である蓄電池と、(3)太陽電池を有しこの太陽電池
が発生した電力を電力供給部および蓄電池に供給するた
めの主電源部と、(4)商用系統に接続されこの商用系統
から受けた電力を電力供給部および蓄電池に供給するた
めの従電源部と、(5)主電源部、従電源部、および蓄電
池から電力供給部への電力を供給するための制御、並び
に主電源部および従電源部から蓄電池への電力を供給す
るための制御、を行う制御部と、を備え、(6)商用系統
の停止に際して、少なくとも所定期間中、蓄電池から負
荷装置へ電力を供給し負荷装置の動作を持続可能にする
ための電源電力供給システムであって、(7)制御部は、
(7a)蓄電池に蓄積されている蓄積電力に関する情報を検
知するための蓄電量検知手段、および、(7b)蓄電量検知
手段において検知された蓄積電力に関する情報に基づい
て、負荷装置を所定期間のあいだ動作可能にするために
必要な最小蓄電量以上、蓄電池に対して設定され充電さ
れるべき電力量の最大値に規定する最大蓄電量の以下、
の範囲内に蓄電池の蓄積電力を制御するための蓄電量制
御手段、を有し、(8)蓄電量制御手段は、日の出時刻の
データに基づいて規定される第１の時刻において蓄電池
に蓄電すべき日昇時初期値を設定し、且つこの日昇時初
期値以上に蓄電池に蓄電されるように制御するための初
期値設定・充電制御手段を有する。

【０００９】このように、太陽電池を有する主電源部、
商用系統に接続された従電源部、および蓄電池を備え、
これらのいずれから負荷装置に電力を供給するための制
御を行い、また蓄電池に最小蓄電量以上であって最大蓄
電量以下であるような電力が蓄積されているようにする
ための制御を行うようにしたので、商用系統の停止に際
して蓄電池から負荷装置へ電力を供給し、少なくとも所
定期間中、負荷装置の動作が持続される。また、蓄電池
の蓄電量が第１の時刻において満たすべき日昇時初期値
を設定すると、この値は最小蓄電量以上最大蓄電量以下
の値であるので、太陽電池からの電力供給がほとんどな
い場合でも、少なくとも所定期間中、負荷装置の動作が
持続される。加えて、第１の時刻が日の出時刻のデータ
に基づいて規定されるようにした。このため、適切な日
照が確保されるときには、蓄電量が日昇初期値を満たし
た状態を出発点として、まず、主電源部から負荷装置へ
電力の供給が可能になる。発電量がさらに確保可能なと
きには、従電源部を使用することなく、蓄電池の充電量
を増加させることが可能になる。このため、蓄電量の変
動幅が抑えられる。

【００１０】本発明に係わる電源電力供給システムで
は、日昇時初期値は、最大蓄電量の値と最小蓄電量の値
との和の半分の値に設定されることができる。

【００１１】このように、最大蓄電量に最小蓄電量を加
えた結果を２で割った値に日昇時初期値を設定するよう
にすれば、日照が十分である場合には太陽電池で発電さ
れた電力がさらに蓄電可能な余裕があり、また日照が十
分でない場合には最小蓄電量に至るまで蓄電電力を放電
可能な余裕がある。このため、それぞれの場合に対して
適切な動作余裕をもってシステムが効率的に運用され
る。

【００１２】本発明に係わる電源電力供給システムで
は、蓄電量検知手段は、蓄電池に充電される電力量を蓄
電池の蓄電量に加算し、且つ蓄電池から放電される電力
を蓄電池の蓄電量から減算することによって、蓄電池に
蓄積されている電力を検知する蓄電量算出手段を有する
ことができる。

【００１３】このように、蓄電池に充電される電力量
が、蓄電池に蓄電される量を蓄電池に蓄積されたいた電
力量に加算され、且つ蓄電池から放電される電力を蓄電
池の電力量から減算されるようにしたので、蓄電池に蓄
積されている正味の電力がより正確に検知される。

【００１４】本発明に係わる電源電力供給システムで
は、制御部は、主電源部と電力供給部との間の電力供給
を制御するための第１のスイッチ手段、主電源部と蓄電
池との間の電力供給を制御するための第２のスイッチ手
段、従電源部と電力供給部との間の電力供給を制御する
ための第３のスイッチ手段、従電源部と蓄電池との間の
電力供給を制御する第４のスイッチ手段、蓄電池と電力
供給部との間の電力供給を制御する第５のスイッチ手
段、を有するスイッチ手段群と、蓄電池の蓄電量が最大
蓄電量を越える場合、第１のスイッチ手段、第２のスイ
ッチ手段、第３のスイッチ手段、および第４のスイッチ
手段を開き且つ第５のスイッチ手段を閉じ、蓄電池の蓄
電量が最大蓄電量以下であって最小蓄電量以上である場
合、第１のスイッチ手段および第２のスイッチ手段を閉
じ、且つ第３のスイッチ手段、第４のスイッチ手段、お
よび第５のスイッチ手段を開き、蓄電池の蓄電量が最小
蓄電量未満である場合、第１のスイッチ手段、第２のス
イッチ手段、第３のスイッチ手段、および第４のスイッ
チ手段を閉じ、且つ第５のスイッチ手段を開くように制
御するためのスイッチ制御群と、を含むことができる。

【００１５】このように制御部に複数のスイッチ手段を
設ければ、これらのスイッチ手段を上記のように切り替
えることによって、蓄電池の蓄電量が最小蓄電量および
最大蓄電量の範囲に入るように制御される。

【００１６】本発明に係わる電源電力供給システムで
は、最大蓄電量の値は、負荷装置が一日に消費する電力
量を最小蓄電量に加えた電力量に対応する値であり、初
期値設定・充電制御手段は、日昇時初期値として、負荷
装置が所定期間のあいだ動作するために必要な電力量
に、負荷装置が１／２日動作するために必要な電力量を
加えた値に設定し、初期値設定・充電制御手段は、日没
時刻のデータに基づいて決定される第２の時刻において
蓄電池に蓄積されている日没時蓄電量が最大蓄電量未満
の場合、最大蓄電量と日没時蓄電量との差分に相当する
電力量を次の第１の時刻までに従電源部から少なくとも
供給するように制御するための第１の補充手段を有する
ことができる。

【００１７】このように、最大蓄電量の値が、最小蓄電
量に負荷装置の一日の消費電力量を加えた電力量に対応
する値に設定されると、仮に最大蓄電量に相当する電力
が蓄電池に充電されていれば、所定期間に適切な余裕が
加えられた時間だけ負荷装置の動作が保証される。この
ため、商用系統が停止しているときでも、負荷装置の動
作維持の余裕が所定期間より大きく設定される。

【００１８】日昇時初期値が、所定期間のあいだ負荷装
置の動作するために必要な電力量に、負荷装置が１／２
日動作するために必要な電力量を加えた値に設定される
ようにすれば、蓄電池が最小蓄電量に至るまでに、ほぼ
半日の動作、例えば日没から日昇りまでの期間の動作が
保証される。このため、太陽光発電が利用できるような
時刻になるまで、負荷装置はこの電力を使用して動作可
能である。

【００１９】日没時蓄電量が最大蓄電量未満の場合、第
２の時刻から次の第１の時刻までの間に負荷装置が消費
する電力量、および日没時蓄電量と最小蓄電量との差分
に相当する電力量をその第１の時刻までに従電源部から
少なくとも供給するように制御すれば、確実に日昇時初
期値が達成される。

【００２０】本発明に係わる電源電力供給システムで
は、最大蓄電量の値は、負荷装置が１／２日に消費する
電力量を最小蓄電量に加えた電力量に対応する値であ
り、初期値設定・充電制御手段は、日昇時初期値とし
て、負荷装置が所定期間のあいだ動作するために必要な
電力量に、負荷装置が１／４日動作するために必要な電
力量を加えた値を設定し、初期値設定・充電制御手段
は、負荷装置が一日に消費する電力量の１／４に相当す
る電力量を次の第１の時刻までに従電源部から供給し、
また、第１の時刻から第２の時刻までの間において蓄電
量検知手段が蓄電池の蓄電量が最小蓄電量未満であるこ
とを検出した場合、その検出した時刻から第２の時刻ま
での間に最大蓄電量と最小蓄電量との差分に相当する電
力量を従電源部から蓄電池に供給し、更に、第２の時刻
において蓄電池の蓄電量が最大蓄電値を達成しない場
合、従電源部から蓄電池に電力を供給し次の第１の時刻
において日昇時初期値を達成するための第２の補充手段
を有することができる。

【００２１】このように、最大蓄電量の値が、最小蓄電
量に負荷装置の１／２日の消費電力量を加えた電力量に
対応する値に設定されると、仮に最大蓄電量に相当する
電力が蓄電池に充電されていれば、例えば、第１の時刻
から第２の時刻に至る訳１／２日分の動作が可能なの
で、所定期間に適切な余裕が加えられた時間だけ負荷装
置の動作が保証される。このため、商用系統が停止して
いるときでも、負荷装置の動作維持の余裕が所定期間よ
り大きくなる。

【００２２】日昇時初期値が、所定期間のあいだ負荷装
置の動作するために必要な電力量に、負荷装置が１／４
日動作するために必要な電力量を加えた値に設定される
ようにすれば、蓄電池が最小蓄電量に至るまでに、ほぼ
１／４日の動作、例えば日没から日昇りまでの期間のほ
ぼ半分の時間において動作が保証される。

【００２３】日没時蓄電量が最大蓄電量未満の場合に
は、次の第１の時刻において日昇時初期値を達成するた
めに不足分を補う電力量を次の第１の時刻までに従電源
部から少なくとも供給するように制御するようにしたの
で、確実に日昇時初期値が達成される。

【００２４】本発明に係わる電源電力供給システムで
は、従電源部は、負荷装置が１日に消費する電力量を時
間的に平均して求めた一定の電流を提供するための定常
電力供給手段を有し、初期値設定・充電制御手段は、蓄
電量検知手段からの蓄電池に蓄積されている蓄電電力に
関する情報に基づいて、第２の時刻における蓄電池の日
没時蓄電量が最大蓄電量に達しないことを検出した場
合、最大蓄電量と日没時蓄電量との差分に相当する電力
量を単位時間当たり一定の電力量をもって充電する場合
に必要な時間だけ次の第１の時刻から遡った時刻からこ
の一定の電力量で充電を開始し、第１の時刻においてそ
の充電を停止する第３の補充手段を有することができ
る。

【００２５】このように、従電源部が有する定常電力供
給手段を用いることによって、負荷装置が１日に消費す
る電力量を単位時間当たり平均して定常的に負荷装置に
提供することができる。第２の時刻における蓄電池の日
没時蓄電量が最大蓄電量に達しないことを検出した場
合、蓄電池には、次の第１の時刻から必要な時間だけ遡
った時刻から、最大蓄電量と日没時蓄電量との差分に相
当する電力量を定常電力供給手段を介して従電源部から
充電される。このため、一定の電流で充電を行うために
遡るべき時間が、簡便な手順で求められる。充電電流は
負荷装置の消費電流と関連付けられているので、蓄電池
の日没時蓄電量が最大蓄電量に達しない場合において
も、確実に日昇時初期値が達成される。

【００２６】本発明に係わる電源電力供給システムで
は、最大蓄電量と最小蓄電量との差が、負荷装置の１日
分の消費電力である場合には、主電源部の一日当たりの
電力供給能力値は、負荷装置が一日に消費する電力量を
年間平均の標準日照条件の下で供給可能なように設定さ
れることができる。

【００２７】このような値に主電源部の電力供給能力値
が設定されると、負荷装置が消費する電力のほぼ一日分
に相当する電力が、太陽電池が日照を受けることが可能
な期間に太陽電池において発生される。発生された電力
の約半分は、上記の期間中に負荷装置で消費され、残り
の電力のほぼ半分が蓄電池に充電されるようにできる。
このため、日昇時初期値が最大蓄電量と最小蓄電量との
半分の値に設定されていれば、日没時蓄電量がほぼ最大
蓄電量になるような制御が達成される。

【００２８】また、最大蓄電量と最小蓄電量との差が、
負荷装置の１／２日分の消費電力である場合には、主電
源部の一日当たりの電力供給能力は、負荷装置が３／４
日に消費する電力量を年間平均の標準日照条件の下で供
給可能なように設定されることができる。

【００２９】このような値に主電源部の電力供給能力値
が設定されると、負荷装置が消費する電力のほぼ３／４
日分に相当する電力が、太陽電池が日照を受けることが
可能な期間に太陽電池において発生される。発生された
電力のうち１／２日分の電力は、上記の期間中に負荷装
置で消費され、残りの電力であるほぼ１／４日分の電力
が蓄電池に充電されるようにできる。このため、日昇時
初期値が最大蓄電量と最小蓄電量との１／２の値に設定
されていれば、日没時蓄電量がほぼ最大蓄電量になるよ
うな制御が達成される。

【００３０】本発明に係わる電源電力供給システムで
は、初期値設定・充電制御手段は、翌日の日昇時初期値
として、主電源部から供給される翌日の電力量が、主電
源部から供給される本日の電力量を越えると予測される
場合、本日の日昇時初期値以下に設定し、主電源部から
供給される翌日の電力量が、主電源部から供給される本
日の電力量未満と予測される場合、本日の日昇時初期値
以下に設定することができる。

【００３１】また、本発明に係わる電源電力供給システ
ムでは、初期値設定・充電制御手段は、日昇時初期値と
して、予測される翌日の日照量が所定値以上の場合、負
荷装置の動作を所定期間のあいだ動作するために必要な
電力量の１．５倍未満の値に設定し、予測される翌日の
日照量が所定値未満の場合、負荷装置の動作を所定期間
のあいだ動作するために必要な電力量の１．５倍以上の
値に設定することができる。

【００３２】さらに、本発明に係わる電源電力供給シス
テムでは、初期値設定・充電制御手段は、日昇時初期値
として、翌日の予測される日照量が所定値以上の場合、
負荷装置の動作を所定期間のあいだ動作するために必要
な電力量の１．２５倍以上の値に設定し、翌日の予測さ
れる日照量が所定値未満の場合、負荷装置の動作を所定
期間のあいだ動作するために必要な電力量の１．２５倍
未満の値に設定することができる。

【００３３】このように、翌日の日照量に応じて日昇時
初期値を設定すれば、日昇時初期値を達成するために夜
間に従電源部から供給される電力が翌日の日照量に応じ
て変更される。このため、太陽電池において発生される
電力を有効に利用することができると共に、従電源部か
らの電力の供給が低減される。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら説明する。図面において可能な場合には、同一
の部分には同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。

【００３５】図１は、本発明の電源電力供給システムが
使用される光通信システムを表した模式図である。この
場合、負荷装置としては、例えば光ネットワークユニッ
ト（ＯＮＵ：optical network unit）等の野外に設置さ
れ、また電柱上に懸架される通信器機が相当する。これ
らの通信器機は、光通信システム内において使用される
ので、光ファイバを介して伝送されてくる光信号を中継
する。このため、光通信システムにおいては、導電線を
用いて電気信号を伝送していた従来の通信システムのよ
うに導電線を通じて電力を供給することができない。し
たがって、各ＯＮＵは、通信路から電力の供給を受ける
ことができない。そこで、各ＯＮＵの近くに電源電力供
給システムを配置することが考えられる。このようなシ
ステムでは、野外であって、電柱上といった従来では有
り得なかった場所に電源電力供給システムを設ける必要
が発生する。

【００３６】図１を参照すると、電源電力供給システム
１およびＯＮＵ２は電柱上に懸架されている。また、電
柱上に懸架されているＯＮＵ２は、通信制御装置３に接
続されている光伝送路４上の伝送光信号を中継する。光
伝送路４は、各家庭７に向けて引込線８を介して接続さ
れている。電源電力供給システム１は、商用電源線５に
供給線６によって接続され、商用電源線（商用系統）５
から電力の供給を受けることができる。電源電力供給シ
ステム１は、導電線９を介してＯＮＵ２に接続されてい
るので、ＯＮＵ２に電力を供給することができる。単一
の電源電力供給システム１が、複数のＯＮＵ２に接続さ
れることができる。

【００３７】このような電源電力供給システム１は、既
に説明したように、野外に設置されるという特徴を有す
る。そこで、自然環境において獲得できるエネルギから
電力を発生させて、この電力を利用することが好適であ
る。このようなエネルギ源として太陽光が候補として考
えられる。なぜなら、比較的小型で軽量の設備、つま
り、太陽電池パネルを備えることによって実現可能であ
り、この特徴は本電源電力供給システム１が適用される
分野と相性のよい特性となっている。しかしながら、太
陽電池を採用すると、夜間においては太陽電池から電力
供給が受けられないので、適切な量の蓄電池を備える必
要がある。蓄電池を備えれば、太陽光発電を夜間におい
ても有効に利用できるだけでなく、天候上の都合によっ
てその時に太陽光発電から十分に電力が供給されない場
合にも、以前に発電された電力が蓄電池に蓄積されてい
れば、この太陽光発電を利用可能になる。

【００３８】つまり、負荷装置となるＯＮＵに電力を供
給するために好適な電源電力供給システムは、太陽電
池、蓄電池、および商用系統の３つの電源電力供給源を
備える。太陽光発電による電力が得られる場合には、太
陽電池からの電力を主として負荷装置に供給し、太陽電
池による発電電力に余力がある場合には、これを蓄電池
に充電する。蓄電池の充電電力が所定値に対して不足し
ている場合には、商用系統から不足分を補充する。夜間
のように太陽光発電による電力が得られない場合には、
蓄電池から負荷装置に電力を供給する。夜間において蓄
電池から負荷装置へ供給すべき電力が不足する場合に
は、商用系統から電力を受ける。このように、あくまで
も太陽光発電による電力および蓄電池に蓄積された電力
を優先的に使用し、不足分を商用系統から供給すること
が好適である。

【００３９】しかしながら、このような光通信システム
は、社会において果たす役割から、その機能を常に維持
していることを要求されている。このため、光通信シス
テムに電力を供給する電源電力供給システムもまた、高
信頼度のシステムであることが求められる。このため、
商用系統から全く供給が受けられないときでも、所定の
期間、自力で電源電力を供給し続けることが必要とな
る。

【００４０】このために、仮に蓄電池の電源容量を十分
に大きく設定すれば、実用上において支障を来さない程
度の電源容量を確保可能である。しかし、このような蓄
電池の占める領域は、必ずしも確保されない。特に、電
柱上に懸架される器機の性格上、その器機の大きさ及び
重量は小さい方が好ましい。

【００４１】このような電源電力システムを実際に運用
する上では、蓄電池の容量が大きい方が好ましいけれど
も、その蓄電池に蓄積されている電力のみが利用可能で
あるから、この蓄積電力を適切に管理することもまた重
要である。

【００４２】このような考察に基づいて発明者が構成し
た本発明の実施形態として好適な電源電力供給システム
を図２に示す。図２は、本発明に従う電源電力供給シス
テムの概略的なブロック図を表している。

【００４３】図２を参照すると、電源電力供給システム
１は、主電源部１０と、蓄電池部２０と、従電源部３０
と、制御部４０と、電力供給部６０と、外部インタフェ
ース部７０と、を備える。従電源部３０は、商用系統５
から電力供給を受け制御部４０へそれを提供するための
インタフェースを提供し、このため、入力端子３６は給
電線６（図１）を介して商用系統５（図１）へ接続され
ている。電力供給部６０は、制御部４０の出力端子５８
ｄから提供された電力を入力端子６２に受けて負荷装置
２に供給するためのインタフェースを提供し、このた
め、出力端子６４は導電線９を介して負荷装置２へ接続
されている。外部インタフェース部７０は、電源電力供
給システム１が通信制御装置３と通信を行うためのイン
タフェースを提供し、このため、電気入出力端子７２は
通信線７４を介して制御部４０の入出力端子５８ｆへ接
続され、光入出力端子７６は光伝送路４を介して通信制
御装置３へ接続されている。通信制御装置３としては、
例えば電話交換局、通信中継局等がありうる。外部イン
タフェース部７０は、必要に応じて中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）、メモリ、レジスタ等を備えて、電源電力供給シス
テム１が通信制御装置３と通信を行うための通信の制
御、インタフェースの制御等を行う。

【００４４】主電源部１０は、太陽電池１２と、発電量
検知手段１４と、日照計１６と、を有する。太陽電池１
２は、受けた光を電力に変換可能なデバイスである。主
電源部１０は、発生された電力を出力端子１８から制御
部４０の入力端子５８ａへ提供する。発電量検知手段１
４は、所定の受光量の下に太陽電池１２が供給可能な電
力を検知するための手段である。例えば、発電量検知手
段１４は、太陽電池１２の出力端子１８に接続された電
圧計および電流計を備える。これらの計測器を用いる
と、太陽電池１２の出力端子の電圧および太陽電池１２
から出力端子を介して取り出し可能な電流を計測するこ
とができる。このため、太陽電池１２が供給可能な電力
が把握される。日照計１６は、太陽電池１２に近接して
配置され、太陽電池に照射されている光量を監視するた
めの装置である。発電量検出手段１４および日照計１６
からの情報、例えば測定データは、図面には表されてい
ないけれども、制御部４０の入力端子５８ｅへ提供され
るようにできる。

【００４５】蓄電池部２０は、蓄電池２２と、電流計２
４ａおよび電圧計２４ｂからなる計測系２４と、を備え
る。蓄電池２２は、受けた電力を蓄積可能であり、且つ
蓄積した電力を放電可能である。蓄電池２２の端子は、
蓄電池部２０の入出力端子２６に接続されている。この
ため、蓄電池２２には、この端子２６から受けた電力を
充電可能であり、この端子２６から制御部４０の入力端
子５８ｂへ電力を供給可能である。電流計２４ａは、蓄
電池２２に流れ込む電流の値および蓄電池２２から流れ
出す電流の値をそれぞれ測定可能なように接続されてい
る。電圧計２４ｂは、蓄電池２２の端子における電圧値
を測定可能なように接続されている。電流値および電圧
値は、時間的に同時に測定可能であり、定期的に、所定
の時間間隔で、または逐次に測定される。これらの測定
値は、出力端子２８から制御部４０の入力端子５８ｅに
提供される。また、蓄電池部２０は、蓄電池２２の過剰
充電を防ぐために過充電防止手段（図示せず）を備える
ことができる。例えば、過充電防止手段は、蓄電池２２
の端子電圧を監視し、この電圧が所定値を越えるとき蓄
電池２２と並列に接続された保護回路に電流を流すこと
によって、それ以上に蓄電池２２に充電されないように
して実現される。

【００４６】従電源部３０は、停電検出手段３２と、電
圧・電流制御手段３４と、を備える。従電源部３０は、
商用系統５から受けた電力を負荷装置２に適切な電圧ま
たは電流に変換して制御部４０の入力端子５８ｃへ提供
する。停電検出手段３２は、商用系統５を受け入れる入
力端子３６の電圧を監視することによって、商用系統５
の停止、つまり停電を検出して、この情報を制御部４０
へ提供する。電圧・電流制御手段３４は、商用系統５か
ら給電線６を介して端子３６において受けた電力を負荷
装置２に適切な電圧値または電流値に変換して、出力端
子３８に出力する。このため、電圧・電流制御手段３４
は、電圧または電流変換デバイスであり、例えば、定電
圧回路、定電流回路、等によって実現される。電圧・電
流制御手段３４は、商用系統５が交流を供給する場合に
は、交流電圧を直流電圧に変換するための整流回路を備
えることができる。なお、商用系統５としては、例え
ば、現在、商業的に電力を生産している会社から供給さ
れる電力線がある。

【００４７】制御部４０は、主電源部１０、蓄電池部２
０、および従電源部３０から提供された電力を電力供給
部６０を介して負荷装置２と蓄電池部２０とへ提供する
ための制御を行う。このため、制御部４０は、主電源部
１０から供給される電力を電力供給部６０へ供給するた
めの制御、主電源部１０から供給される電力を蓄電池部
２０へ供給するための制御、従電源部３０から供給され
る電力を電力供給部６０へ供給するための制御、従電源
部３０から供給される電力を蓄電池部２０へ供給するた
めの制御、および蓄電池部２０から供給される電力を電
力供給部６０へ供給するための制御、を行う。このよう
な制御を行って、制御部４０は、商用系統５の停止に際
して蓄電池部２０から負荷装置２へ電力を供給し、少な
くとも所定期間中、電源電力供給システムが、負荷装置
２の動作を持続可能になるように制御を行う。このため
に、制御部４０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、
レジスタ等を備える。以下に説明される様々な手段は、
ハードウエアまたはソフトウエアとして実現されること
ができる。

【００４８】制御部４０は、スイッチ手段群を有する。
スイッチ手段群は、主電源部１０と電力供給部６０との
間の電力供給を制御するための第１のスイッチ手段Ｓ
１、主電源部１０と蓄電池部２０との間の電力供給を制
御するための第２のスイッチ手段Ｓ２、従電源部３０と
電力供給部６０との間の電力供給を制御するための第３
のスイッチ手段Ｓ３、従電源部３０と蓄電池部２０との
間の電力供給を制御する第４のスイッチ手段Ｓ４、蓄電
池部２０と電力供給部６０との間の電力供給を制御する
第５のスイッチ手段Ｓ５、を有する。

【００４９】制御部４０において、スイッチ手段群Ｓ１
〜Ｓ５は、主電源部１０、蓄電池部２０、従電源部３
０、電力供給部６０との間の論理的な結合関係を示す。
しかしながら、実際に、物理的に実現されているものと
考えることも当然のことながら可能である。

【００５０】蓄電池２２の蓄電量が所定の最大蓄電量を
越える場合、第１のスイッチ手段Ｓ１、第２のスイッチ
手段Ｓ２、第３のスイッチ手段Ｓ３、および第４のスイ
ッチ手段Ｓ４を開き且つ第５のスイッチ手段Ｓ５を閉じ
ることによって、蓄電池２２に充電された電力が優先的
に使用される。これよって、当該電源電力供給システム
１に装備された蓄電池２２の充電能力を十分に引き出す
ことができ、且つ商用系統５の電力使用量が低減され
る。

【００５１】蓄電池２２の蓄電量が所定の最大蓄電量以
下であって所定の最小蓄電量以上である場合、第１のス
イッチ手段Ｓ１および第２のスイッチ手段Ｓ２を閉じ、
且つ第３のスイッチ手段Ｓ３、第４のスイッチ手段Ｓ
４、および第５のスイッチ手段Ｓ５を開くことによっ
て、まず、主電源部１０において発生された電力が優先
的に使用される。これよって、当該電源電力供給システ
ム１に装備された太陽電池１２の発電能力を十分に引き
出すことができ、且つ商用系統５の電力使用量が低減さ
れる。

【００５２】太陽電池１２の発電量が相対的に低く負荷
装置２が必要とする電力量が供給可能なときには、さら
に第２のスイッチ手段Ｓ２を開放して、主電源部１０に
おいて発生された電力を全て負荷装置２に供給すること
ができる。

【００５３】太陽電池１２の発電量がさらに低く負荷装
置２が必要とする電力量が供給可能でないときには、第
２のスイッチ手段Ｓ２を開放し且つ第３のスイッチ手段
Ｓ３を導通させて、主電源部１０および従電源部３０か
らの電力を負荷装置２に供給することができる。

【００５４】蓄電池１２の蓄電量が所定の最小蓄電量未
満である場合、第１のスイッチ手段Ｓ１、第２のスイッ
チ手段Ｓ２、第３のスイッチ手段Ｓ３、および第４のス
イッチ手段Ｓ４を閉じ、且つ第５のスイッチ手段Ｓ５を
開くことによって、蓄電池１２の電力を使用することな
く不足分を補うことができる。これよって、当該電源電
力供給システム１において、商用系統５が停止したとき
でも、所定の期間、負荷装置２の動作を維持することが
可能になる。

【００５５】太陽電池１２の発電量が相対的に高く負荷
装置２が必要とする電力量および蓄電池２２の充電量が
供給可能なときには、第３のスイッチ手段Ｓ３および第
４のスイッチ手段Ｓ５を開放して、主電源部１０におい
て発生された電力のみによって負荷装置２および蓄電池
２２への供給をまかなうことができる。

【００５６】このように制御部に複数のスイッチ手段を
設ければ、これらのスイッチ手段を上記のように切り替
えることによって、蓄電池の蓄電量が最小蓄電量および
最大蓄電量の範囲に入るように容易に制御される。

【００５７】スイッチ手段群Ｓ１〜Ｓ５は、スイッチ制
御手段４６によって制御される。スイッチ制御手段４６
は、スイッチ手段Ｓ１〜Ｓ５のそれぞれを物理的に具体
化された機械的なスイッチ、または半導体素子等によっ
て実現される電気的なスイッチ、等を駆動する。

【００５８】制御部４０は、蓄電量検知手段４２を備え
ることができる。蓄電量検知手段４２は、蓄電池２２に
蓄積されている蓄積電力に関する情報を検知する。この
様子を図３を参照しながら説明する。図３（ａ）は、蓄
電池の充放電電力の時間依存性を示した特性図であり、
図３（ｂ）は、蓄電池２２に蓄積されている電力の時間
依存性を示した特性図である。

【００５９】図３（ａ）を参照すると、時間軸に対して
上領域が充電電力、下領域が放電電力を示している。蓄
電量検知手段４２は、例えば、蓄電池部２０が有する電
流計２４ａおよび電圧計２４ｂから端子２８及び端子５
８ｅを介して与えられるデータに基づいて蓄電電力に関
する電力を求めることができる。各時刻における電流と
電圧との積から電力が求めることができる。図３（ｂ）
を参照すると、蓄電池２２に蓄積されている電力量が示
されている。日昇時刻における初期値に対して、太陽電
池１２の発電量に応じて蓄電池２２の充電量、放電量が
変化しているけれども、日昇時刻と日没時刻とのあいだ
における充電電力と放電電力とを総和すると、日没時刻
においては、日昇時刻における蓄積電力に比べて増加し
ている。日没時刻後では、太陽電池１２から電力の供給
がないので、負荷装置２へ電力を供給するために、単位
時間当たり一定の電力が蓄電池から放電されている。蓄
電量が減少すると、従電源部３０から電力の供給を受け
て蓄電力を増やして日昇時刻には初期値に達している。

【００６０】このように、蓄電量検知手段４２は蓄電量
算出手段４４を有し、蓄電量算出手段４４は、蓄電池２
２に充電される電力量を蓄電池２２の蓄電量に加算し、
且つ蓄電池２２から放電される電力を蓄電池２２の蓄電
量から減算することによって、蓄電池２２に蓄積されて
いる電力を検知することができる。つまり、蓄電池２２
に蓄積されている所定の初期値から、充電量を正の値と
して、放電量を負の値として、積分することによって数
値計算で求めることができる。このように、蓄電池２２
に蓄積されている正味の電力がより正確に検知される。

【００６１】制御部４０は、蓄電量制御手段４８を備え
ることができる。蓄電量制御手段４８は、スイッチ制御
手段４６が各スイッチ手段Ｓ１〜Ｓ５を上記のように適
切に駆動できるように信号を提供する。

【００６２】蓄電量制御手段４８は、蓄電量検知手段４
２において検知された蓄積電力に関する情報に基づい
て、負荷装置２を所定期間のあいだ動作可能にするため
に必要な最小蓄電量以上、蓄電池２２に対して設定され
充電されるべき電力量の最大値に規定する最大蓄電量の
以下、の範囲内に蓄電池２２の蓄積電力を制御する。最
大蓄電量とは、蓄電池２２の蓄電量がこの値を越えたと
きに、他の電力供給源に対して蓄電池２２が優先して使
用される蓄電量を示すものとして設定されることができ
る。蓄電池２２は、最大蓄電量とは別個に限界蓄電力が
規定されている。限界蓄電量は、蓄電池２２が適切に使
用されるために守られるべき最大定格である。

【００６３】このように、主電源部１０、蓄電池部２
０、および従電源部３０のいずれから負荷装置２に電力
を供給するための制御を行い、また蓄電池２２に最小蓄
電量以上であって最大蓄電量以下であるような電力が蓄
積されているようにするための制御を行うようにしたの
で、商用系統５の停止に際して蓄電池２２から負荷装置
２へ電力を供給し、少なくとも所定期間中、負荷装置２
の動作を持続される。

【００６４】上記において説明したような電源電力供給
システム１において、商用系統５の停止に際して蓄電池
部２０から負荷装置２へ電力を供給し、少なくとも所定
期間中、負荷装置２の動作を持続可能になるように制御
を好適に行うためには、どのようにすればよいか、発明
者はさらに検討した。

【００６５】太陽電池１２の発電電力を有効に使用する
ために、日昇時刻において蓄電池２２の充電電力が、常
に、最小蓄電量以上の所定値になっていれば、仮に商用
系統５からの電力供給が停止していても、日照期間は太
陽電池１２から電力の供給を受けることができる。ま
た、太陽電池１２から電力の供給を受けられないときで
も、最小蓄電量の電力が蓄電池にあるので、所定期間の
あいだ、負荷装置２の動作が可能になる。つまり、日昇
時刻における蓄電池の蓄積電力を管理すれば、太陽電池
１２と関連してシステムが有する能力を有効に発揮させ
ることができる。

【００６６】このようなことを実現するためには、蓄電
量制御手段４８は、日の出時刻のデータに基づいて規定
される第１の時刻において蓄電池の蓄電量が満たすべき
日昇時初期値を設定し、且つこの日昇時初期値以上に蓄
電池の蓄電電力が第１の時刻において満たされるように
制御するための初期値設定・充電制御手段５０を有する
ことが好適である。

【００６７】このように、蓄電池２２の蓄電量が第１の
時刻において満たすべき日昇時初期値を設定すると、こ
の値は最小蓄電量以上且つ最大蓄電量以下の値であるの
で、太陽電池１２からの電力供給がほとんどない場合で
も、少なくとも所定期間中、負荷装置２の動作が持続さ
れる。加えて、第１の時刻が日の出時刻のデータに基づ
いて規定されるようにしたので、適切な日照が確保され
るときには、蓄電量が日昇初期値を満たした状態を出発
点として、まず、主電源部１０から負荷装置２へ電力の
供給が可能になる。さらなる発電量が確保可能なときに
は、従電源部３０を使用することなく、蓄電池２２の充
電量を増加させることが可能になる。

【００６８】第１の時刻としては日昇時刻が考えられる
けれども、これに限られるものではない。本発明の電源
電力供給システム１が設置される場所が様々な場所にお
よぶことを考慮すると、各設置毎に日昇時刻を設定する
ことは煩雑であるために、その地区の気象台が公表して
いる気象データを使用することができる。仮に、正確な
日昇時刻において初期値が設定されていなくても、日の
出時刻の直後においては日照量も比較的小さく、また地
上においては、多くの場合、障害物等によって太陽電池
１２に太陽光が照射されていないときもあるので、発明
者は、多少の時刻の違いは実用上問題とはならないと考
えている。このため、第１の時刻は、日昇時刻のデータ
に基づいて規定される。また、第１の時刻は、本システ
ム１が外部インタフェース部７０を備えているので、光
伝送路４を介して外部から提供されるようにしてもよ
い。例えば、第１の時刻は、通信制御装置３から提供さ
れることができる。

【００６９】日昇時初期値は、最大蓄電量の値と最小蓄
電量の値との和の半分の値に設定されることができる。
このように、最大蓄電量に最小蓄電量を加えた結果を２
で割った値に日昇時初期値を設定するようにすれば、日
照が十分である場合には太陽電池で発電された電力がさ
らに蓄電可能な余裕があり、また日照が十分でない場合
には最小蓄電量に至るまで蓄電電力を放電可能な余裕が
ある。このため、それぞれの場合に応じてシステムが効
率的に運用される。

【００７０】このような電源電力供給システム１の蓄電
量の変化の様子を図４（ａ）及び（ｂ）に示す。図４
（ａ）は、蓄電池２２の蓄積電力量の時間依存性を示し
た特性図である。図４（ｂ）は、蓄電池２２へ従電力部
３０から供給される補充電力を示した特性図である。

【００７１】図４（ａ）を参照すると、第１の時刻に対
して設定された日昇時初期値が示されている。電源電力
供給システム１は、蓄電池２２の蓄積電力のこの値を本
日の初期値として動作すると考えることができる。日照
量が十分にある場合には、太陽電池１２の発電電力が負
荷装置２に提供されるようにスイッチ手段群が制御され
る。さらに余剰量があるときには、太陽電池１２の発電
電力が蓄電池２２に充電されるようにスイッチ手段群が
制御される。このため、蓄電量は第１の時刻から増加し
ている。蓄電池２２の蓄電量は、蓄電量算出手段４４に
よって監視されている。この値が最大蓄電量に達したこ
とを、蓄電量検知手段４２が検出すると、蓄電池２２の
電力が使用されるようにスイッチ手段群が制御される。
蓄電池２２の電力が使用されるようになると、蓄電池２
２の蓄積電力は減少する。天候が良好なときでも、日照
期間の後半、つまり午後遅くなると、日照量は低下する
ので、太陽電池１２が負荷装置２に提供可能な電力も低
下している。このため、蓄電池２２から供給される電力
は、この低下分を補うことが可能な場合がある。このよ
うな状況は、従電力部３０から供給される電力が低減さ
れるので、本電源電力供給システム１において好まし
い。

【００７２】発明者は、本発明の電源電力供給システム
１が、さらにシステムとしての高い信頼性を有するため
にはどのような構成を備えることが好ましいか検討し
た。

【００７３】このために好適な電源電力供給システム１
では、最大蓄電量の値が、負荷装置２が一日に消費する
電力量を最小蓄電量に加えた電力量に対応する値に設定
されることが好ましいことを見いだした。このように、
最大蓄電量の値が、最小蓄電量に負荷装置２の一日の消
費電力量を加えた電力量に対応する値に設定されると、
仮に最大蓄電量に相当する電力が蓄電池２２に充電され
ていれば、日中は太陽電池１２から電力の供給を受け、
夜間は蓄電池２２からの電力を使用することによって、
所定期間に適切な余裕が加えられた時間だけ負荷装置２
の動作が保証される。このため、商用系統５が停止して
いるときでも、負荷装置２の動作維持の余裕が所定期間
より長く設定される。したがって、システム１の信頼性
が高められる。

【００７４】日昇時初期値は、負荷装置２が所定期間の
あいだ動作するために必要な電力量に負荷装置２が１／
２日動作するために必要な電力量を加えた値に初期値設
定・充電制御手段５０によって設定されることが好まし
い。このような値に日昇時初期値を設定すれば、蓄電池
２２が最小蓄電量に至るまでに、ほぼ半日の動作、例え
ば日没から日の出までの期間の動作が保証される。日昇
り時刻を過ぎると、再び太陽電池１２から電力が供給さ
れることができるので、負荷装置２が動作可能な期間を
増加させることができる。したがって、システム１の信
頼性が高められる。

【００７５】このようなシステム１においても、毎日の
第１の時刻では蓄電池２２の蓄電量が少なくとも日昇時
初期値に回復していることが必要である。この条件を確
実に満たすために、初期値設定・充電制御手段５０は、
日没時刻のデータに基づいて決定される第２の時刻にお
いて蓄電池２２に蓄積されている日没時蓄電量が最大蓄
電量未満の場合、第２の時刻から次の第１の時刻までの
間（ほぼ、夜間に相当する間）に負荷装置２が消費する
電力量、および日没時蓄電量と最大蓄電量との差分に相
当する電力量を最小限として、次の第１の時刻までに従
電源部３０から供給するように制御するための第１の補
充手段を有することが好ましい。

【００７６】なぜなら、日没時における蓄電量が最大蓄
電量未満の場合、蓄電池２２の蓄積電力が夜間（この期
間は約半日）に使用されると、第１の時刻における蓄電
池２２の蓄電量は日昇時初期値（負荷装置２を半日のあ
いだ駆動するための電力）を下回ってしまう。故に、こ
のままでは第１の時刻において日昇時初期値が達成され
ない。このため、最大蓄電量と日没時蓄電量との差分に
相当する電力量をその第１の時刻までに従電源部３０か
ら少なくとも供給するように制御すれば、日昇時初期値
が達成される。

【００７７】このような第１の補充手段５２を備えた電
源電力供給システム１の動作に関して図５〜図７を参照
して説明する。図５（ａ）、図６（ａ）、図７（ａ）
は、蓄電池２２の蓄積電力量の時間依存性を示した特性
図である。図５（ｂ）、図６（ｂ）、図７（ｂ）は、蓄
電池２２へ従電力部３０から供給される補充電力を示し
た特性図である。

【００７８】まず、図５（ａ）および図５（ｂ）を参照
しながら、負荷装置２が必要とする１日分以上の電力が
主電源部１０から供給される場合について説明する。第
１の時刻において、蓄電池２２は、日昇時初期値を満た
している。主電源部１０は、負荷装置２が必要とする電
力を越えて供給可能であるので、発生電力の余剰分は蓄
電池２２に蓄えられる。このため、蓄電量は、第１の時
刻から時間が経過するにつれて増加している。蓄電池２
２の蓄電電力が最大蓄電量に達すると、蓄電池２２はも
はや充電されない。第２の時刻になると、主電源部１０
から電力が供給されないので、蓄電池２から負荷装置２
へ電力を提供する。このため、蓄電量は第２の時刻から
時間が経過するにつれて減少する。最大蓄電量は、負荷
装置２が１日のあいだ動作可能な電力を最小蓄電量に加
えた値に設定されているので、次の第１の時刻において
も蓄電池２２には日昇時初期値に対応する蓄電電力が残
されている。このため、従電源部３０からの補充電力は
必要ない。

【００７９】次いで、図６（ａ）および図６（ｂ）を参
照しながら、負荷装置２が必要とする電力が主電源部１
０から全く供給されない場合について説明する。第１の
時刻において、蓄電池２２は、日昇時初期値を満たして
いる。主電源部１０は、負荷装置２が必要とする電力を
全く供給できないので、負荷装置２には蓄電池２２に蓄
積されている電力が供給される。このため、蓄電量は、
第１の時刻から時間がが経過するにつれて減少してい
る。日昇時初期値は、負荷装置２が半日のあいだ動作可
能な電力に相当するので、第２の時刻には蓄電池２２の
蓄積電力はほぼ最小蓄電量になる。蓄電池２２の蓄電電
力が最小蓄電量に達すると、蓄電池２２はもはや放電さ
れない。第２の時刻になると、主電源部１０から電力が
供給されず、また蓄電池２２には最小蓄電量に達してい
るので、従電源部３０から蓄電池２および負荷装置２へ
電力が提供される。このため、蓄電量は第２の時刻から
時間が経過するにつれて増加する。このとき、第２の時
刻において蓄電池２２に蓄積されている日没時蓄電量
（最小蓄電量）が最大蓄電量未満であるので、第１の補
充手段５２は、最大蓄電量と最小蓄電量との差し引いた
差分（負荷装置２が１日のあいだ消費する電力）に相当
する電力量を次の第１の時刻までに従電源部３０から少
なくとも供給する。第１の補充手段５２によって提供さ
れた電力の半分は、負荷装置２が消費し、残りの半分
は、蓄電池２２に蓄積される。その結果として、次の第
１の時刻においても蓄電池２２には日昇時初期値に対応
する蓄電電力が確保される。

【００８０】図７（ａ）および図７（ｂ）を参照しなが
ら、主電源部１０が一日分の負荷装置２の所要電力以下
の発電電力しか提供できない場合について説明する。主
電源部１０は、発生された電力を負荷装置２に供給し、
発生電力の余剰分は蓄電池２２に蓄えられる。このた
め、蓄電量は、第１の時刻から時間が経過するにつれて
増加している。しかしながら、発電電力が負荷装置２の
一日分の所要電力以下であるので、蓄電池２２の蓄電電
力は第２の時刻においても最大蓄電量未満である。第２
の時刻になると、主電源部１０から電力が供給されない
ので、蓄電池２から負荷装置２へ電力を提供する。この
ため、蓄電量は第２の時刻から時間が経過するにつれて
減少する。第２の時刻における蓄電量が最大蓄電量未満
であるので、第２の時刻から次の第１の時刻までのあい
だに蓄電池２２から負荷装置２に電力を供給すると、次
の第１の時刻における蓄電池２２の蓄電量は日昇時初期
値を下回ってしまう。この不足分を補うために、負荷装
置２および蓄電池２２は、従電源部３０から電力の供給
を第１の補充手段の制御のもとに受ける。この不足分
は、第２の時刻において最大蓄電量から日没時蓄電量を
差し引いた差分に相当する電力である。故に、次の第１
の時刻においても蓄電池２２には日昇時初期値に対応す
る蓄電電力が充電される。

【００８１】なお、主電源部の一日当たりの電力供給能
力値、つまり太陽電池１２の発電能力は、最大蓄電量と
最小蓄電量との差が、負荷装置２の１日分の消費電力で
ある場合には、負荷装置２が一日に消費する電力量を年
間平均の標準日照条件のもとで供給可能なように設定さ
れることができる。ここで、年間平均の標準日照条件と
は、例えば、各地区の気象台から提供されているデータ
であることができるけれども、これに限られるものでは
なない。

【００８２】このような値に主電源部１０の電力供給能
力値が設定されると、負荷装置２が消費する電力のほぼ
一日分に相当する電力が、太陽電池１２が日照を受ける
ことが可能な期間に太陽電池１２において発生される。
発生された電力の約半分は、上記の期間中に負荷装置２
で消費され、残りの電力のほぼ半分が蓄電池２２に充電
されるようにできる。このため、日昇時初期値が最大蓄
電量と最小蓄電量との半分の値に設定されていれば、日
没時蓄電量がほぼ最大蓄電量になるような制御が達成さ
れる。

【００８３】発明者は、本発明の電源電力供給システム
１が、蓄電池の容量を低減しつつ且つシステムとしての
高い信頼性を維持するためにはどのような構成を備える
ことが好ましいか検討した。本電源電力供給システム１
では、蓄電池の容量を減らすことは蓄電電力が低くなる
という短所を有する一方で、システム１の軽量化および
小型化が図れるという長所も有するからである。

【００８４】この検討の結果として得られた好適な電源
電力供給システム１では、最大蓄電量の値は、負荷装置
２が１／２日に消費する電力量に最小蓄電量を加えた電
力量に対応する値であるように設定されることができ
る。

【００８５】このように設定されていれば、所定期間に
適切な余裕が加えられた時間だけ負荷装置２の動作が保
証される。このため、商用系統５が停止しているときで
も、負荷装置２の動作維持の余裕が所定期間より大きく
設定される。

【００８６】初期値設定・充電制御手段５０は、日昇時
初期値として、負荷装置２が所定期間のあいだ動作する
ために必要な電力量に、負荷装置２が１／４日動作する
ために必要な電力量（最大蓄電量と最小蓄電量の差の半
分）を加えた値を設定することができる。

【００８７】日昇時初期値が、このような値に設定され
ると、蓄電池２２が最小蓄電量に至るまでに、ほぼ１／
４日の動作、例えば日没から日の出までの期間のほぼ半
分の時間において動作が保証される。

【００８８】このようなシステム１においても、毎日の
第１の時刻では蓄電池２２の蓄電量が少なくとも日昇時
初期値に回復していることが必要である。この条件を確
実に満たすために、初期値設定・充電制御手段５０は、
負荷装置２が一日に消費する電力量の１／２未満の値、
例えば１／４、に相当する電力量を次の第１の時刻まで
に従電源部３０から供給する第２の補助手段５４を有す
ることができる。このような機能に加えて、第２の補助
手段５４は、第１の時刻から第２の時刻までの間におい
て蓄電量検知手段４２が蓄電池２２の蓄電量が最小蓄電
量未満であることを検出した場合、その検出した時刻か
ら第２の時刻までの間に最大蓄電量と最小蓄電量との差
分に相当する電力量を従電源部３０から蓄電池２２に供
給することができ、また、第２の時刻において蓄電池２
２の蓄電量が最大蓄電値を達成しない場合、従電源部３
０から蓄電池２２に電力を供給することができる。この
結果、第２の補助手段５４を用いると、次の第１の時刻
において日昇時初期値が達成されることができる。

【００８９】第２の補助手段５４が設けられる理由を以
下に示す。日没時における蓄電量が最大蓄電量未満の場
合、蓄電池２２の蓄積電力が夜間（この期間は約半日）
に使用されると、第１の時刻における蓄電池２２の蓄電
量は日昇時初期値（負荷装置２を１／４日のあいだ駆動
するための電力）を下回ってしまう。故に、このままで
は第１の時刻において日昇時初期値が達成されない。こ
のため、第２の補助手段５４は、一律に、負荷装置が一
日に消費する電力量の１／４に相当する電力量を第１の
時刻までに従電源部３０から供給することによって不足
分を補う。また、最大蓄電量と最小蓄電量との差が負荷
装置２の半日分の電力であるので、第１の時刻から第２
の時刻までの間において蓄電池２２の蓄電量が最小蓄電
量未満であることが蓄電量検知手段４２によって検出さ
れることが起こりうる。このとき、第２の補助手段５４
は、その検出した時刻から第２の時刻までの間に、最大
蓄電量と最小蓄電量との差分に相当する電力量を従電源
部３０から蓄電池２２に供給する。供給された電力は負
荷装置２に提供され、その残りが蓄電池２２に提供され
る。さらに、第２の時刻において蓄電池２２の蓄電量が
最大蓄電値を達成しない場合、最大蓄電量と日没時蓄電
量との差分に相当する電力が従電源部３０から蓄電池２
２に少なくとも供給される。このように制御すれば、次
の第１の時刻において日昇時初期値が達成される。

【００９０】このような第２の補充手段５４を備えた電
源電力供給システム１の動作に関して図８〜図１０を参
照して説明する。図８（ａ）、図９（ａ）、図１０
（ａ）は、蓄電池２２の蓄積電力量の時間依存性を示し
た特性図である。図８（ｂ）、図９（ｂ）、図１０
（ｂ）は、蓄電池２２へ従電力部３０から供給される補
充電力を示した特性図である。

【００９１】まず、図８（ａ）および図８（ｂ）を参照
しながら、負荷装置２が必要とする３／４日分以上の電
力が主電源部１０から供給される場合について説明す
る。第１の時刻において、蓄電池２２は、日昇時初期値
を満たしている。主電源部１０は、負荷装置２が半日に
必要とする電力を越えて供給可能であるので、発生電力
の余剰分は蓄電池２２に蓄えられる。このため、蓄電量
は、第１の時刻から時間が経過するにつれて増加してい
る。蓄電池２２の蓄電電力が最大蓄電量に達すると、蓄
電池２２はもはや充電されない。第２の時刻になると、
主電源部１０から電力が供給されないので、蓄電池２か
ら負荷装置２へ電力を提供する。このため、蓄電量は第
２の時刻から時間が経過するにつれて減少する。最大蓄
電量は、負荷装置２が１／２日のあいだ動作可能な電力
量に最小蓄電量を加えた値に設定されているので、第２
の時刻から次の第１の時刻までの間において、負荷装置
２に供給される電力が蓄積されている。しかしながら、
次の第１の時刻においても蓄電池２２には日昇時初期値
に対応する蓄電電力が残されていなければならないの
で、日昇時初期値を確保するために必要な電力が不足す
る。この不足分は、第２の補充手段５４によって、一律
に、負荷装置２および蓄電池２２に供給される。このた
め、第１の時刻において、蓄電池２２の蓄積電力は日昇
時初期値を満たすことができる。

【００９２】次いで、図９（ａ）および図９（ｂ）を参
照しながら、主電源部１０が負荷装置２の３／４日分の
所要電力以下の発電電力しか提供できない場合について
説明する。主電源部１０は、発生された電力を負荷装置
２に供給し、発生電力の余剰分は蓄電池２２に蓄えられ
る。このため、蓄電量は、第１の時刻から時間が経過す
るにつれて増加している。しかしながら、発電電力が負
荷装置２の３／４日分の所要電力以下であるので、蓄電
池２２の蓄電電力は第２の時刻においても最大蓄電量未
満である。第２の時刻になると、主電源部１０から電力
が供給されないので、蓄電池２から負荷装置２へ電力を
提供する。このため、蓄電量は第２の時刻から時間が経
過するにつれて減少する。第２の補助手段５４は、一律
に、負荷装置２が一日に消費する電力量の１／４に相当
する電力量を次の第１の時刻までに従電源部３０から供
給する。また、第２の時刻における蓄電量が最大蓄電量
未満であるので、第２の時刻から次の第１の時刻までの
あいだに蓄電池２２から負荷装置に電力を供給すると、
次の第１の時刻における蓄電池２２の蓄電量は日昇時初
期値を下回ってしまう。この不足分を補うために、負荷
装置２および蓄電池２２は、従電源部３０から電力の供
給を第２の補充手段５４の制御のもとに受ける。この不
足分は、第２に時刻において最大蓄電量から日没時蓄電
量を差し引いた差分に相当する電力である。故に、次の
第１の時刻においても蓄電池２２には日昇時初期値に対
応する蓄電電力が確保される。

【００９３】続いて、図１０（ａ）および図１０（ｂ）
を参照しながら、負荷装置２が必要とする電力が主電源
部１０から全く供給されない場合について説明する。第
１の時刻において、蓄電池２２は、日昇時初期値を満た
している。主電源部１０は、負荷装置２が必要とする電
力を全く供給できないので、負荷装置２には蓄電池２２
に蓄積されている電力が供給される。このため、蓄電量
は、第１の時刻から時間が経過するにつれて減少してい
き、第２の時刻に達する前に最小蓄電量に達してしま
う。第１の時刻から第２の時刻までの間において蓄電量
検知手段４２が蓄電池２２の蓄電量が最小蓄電量未満で
あることを検出した場合、その検出した時刻から第２の
時刻までの間に最大蓄電量と最小蓄電量との差分に相当
する電力量を第２の補助手段５４が従電源部３０から負
荷装置２および蓄電池２２に供給する。このような電力
が補充されても、第２の時刻において蓄電池の充電電力
は最大蓄電量には達しない。第２の補助手段５４は、一
律に、負荷装置２が一日に消費する電力量の１／４に相
当する電力量を次の第１の時刻までに従電源部３０から
供給する。また、第２の時刻における蓄電量が最大蓄電
量未満であるので、第２の時刻から次の第１の時刻まで
のあいだに蓄電池２２から負荷装置２に電力を供給する
と、次の第１の時刻における蓄電池２２の蓄電量は日昇
時初期値を下回ってしまう。この不足分を補うために、
負荷装置２および蓄電池２２は、従電源部３０から電力
の供給を第２の補充手段５４の制御のもとに受ける。こ
の不足分は、第２に時刻において最大蓄電量から日没時
蓄電量を差し引いた差分に相当する電力である。故に、
次の第１の時刻においても蓄電池２２には日昇時初期値
に対応する蓄電電力が確保される。

【００９４】なお、主電源部の一日当たりの電力供給能
力、つまり太陽電池の発電能力は、最大蓄電量と最小蓄
電量との差が負荷装置の１／２日分の消費電力である場
合には、負荷装置が３／４日に消費する電力量を年間平
均の標準日照条件の下で供給可能なように設定されるこ
とができる。

【００９５】このような値に主電源部の電力供給能力値
が設定されると、負荷装置が消費する電力のほぼ３／４
日分に相当する電力が、太陽電池が日照を受けることが
可能な期間に太陽電池において発生される。発生された
電力のうち１／２日分の電力は、上記の期間中に負荷装
置２で消費され、残りの電力であるほぼ１／４日分の電
力が蓄電池に充電されるようにできる。このため、日昇
時初期値が最大蓄電量と最小蓄電量との１／２の値に設
定されていれば、日没時蓄電量がほぼ最大蓄電量になる
ような制御が平均として達成される。

【００９６】これまで説明してきた電源電力供給システ
ム１では、第２の時刻から次の第１の時刻までのあいだ
に従電源部３０から電力を供給している。この供給手順
に関しても検討した。この検討の結果、蓄電池２２の電
力を補充するに際して、蓄電池に電力を補充する場合に
は、補充される電力量に応じた充電時間が必要であると
いうことに注目した。故に、電力補充の有無を適切な時
期に判断する必要がある。また、電力の補充に必要な時
間を適切に見積もるために、電力の補充は一定の電流で
行うことが便利であることも見いだした。このような検
討の結果、本発明に係わる電源電力供給システム１で
は、以下のような構成とした。

【００９７】一定の電流を用いて充電を実現するため
に、従電源部３０は、負荷装置２が１日に消費する電力
量を１日で平均して供給するものとした一定の電流を提
供するための定常電力供給手段３５を有することができ
る。このように、定常電力供給手段３５を用いることに
よって、一定の電流を端子３８、５８ｃを介して制御部
４０へ供給することができる。

【００９８】また、初期値設定・充電制御手段３０は、
第３の補充手段５６を有することができる。第３の補充
手段５６は、蓄電量検知手段４２からの蓄電池２２の蓄
電電力に関する情報に基づいて、第２の時刻における蓄
電池２２の日没時蓄電量が最大蓄電量に達しないことが
検出された場合、一定の電流をもって充電する場合に必
要な時間だけ次の第１の時刻から遡った時刻から、定常
電力供給手段３５により供給される一定の電流で充電を
開始し、次の第１の時刻においてその充電を停止する第
３の補充手段５６を有することができる。

【００９９】このシステム１では、一定の電流で充電を
行うために遡るべき時間が、簡便な手順で求められる。
このため、蓄電池２２の日没時蓄電量が最大蓄電量に達
しない場合においても日昇時初期値が確実に達成され
る。

【０１００】第３の補充手段５６を用いて電力の補充を
行う場合の特性図が、図１１（ａ）および図１１（ｂ）
に示される。

【０１０１】このような第３の補充手段５６を備えた電
源電力供給システム１の動作に関して図１１を参照して
説明する。図１１（ａ）は、蓄電池２２の蓄積電力量の
時間依存性を示した特性図である。図１１（ｂ）は、蓄
電池２２へ従電力部３０から供給される補充電力を示し
た特性図である。

【０１０２】次の第１の時刻において日昇時初期値が確
実に達成されるように、第２の時刻において日没時蓄電
量が最大蓄電量未満である場合には、第３の補充手段５
６を用いて電力補充が必要である。このとき、第３の補
充手段５６によって、最大蓄電量と日没蓄電量との差分
に相当する電力量が補充される。遡るべき時間は、最大
蓄電量と日没蓄電量との差分に相当する電力量を充電に
使用される定電流値で除算して得られた値から算出され
る。したがって、第３の補充手段５６を用いて補充電力
を提供することの有無は、第２の時刻において判断され
る。このため、充電時間の最大値は、第２の時刻から次
の第１の時刻までの期間である。

【０１０３】更に、発明者は、電源電力供給システム１
を効率的に運用するために検討を行った。この検討結果
が反映された電源電力供給システム１では、翌日の太陽
電池１２の発電量の予測値に基づいて、日昇時初期値を
動的に変化させることができる。

【０１０４】このようなシステム１では、翌日の太陽電
池１２の発電量が、本日の太陽電池１２の発電量を越え
る、又はこの発電量以上と予測されるときは、翌日の日
昇時初期値が本日の日昇時初期値以下、又はこの日昇時
初期値未満に設定されることができ、翌日の太陽電池１
２の発電量が、本日の太陽電池１２の発電量未満、又は
この発電量以下と予測されるときは、翌日の日昇時初期
値が本日の日昇時初期値以上に、又はこの日昇時初期値
を越えて設定されることができ、翌日の太陽電池１２の
発電量が、本日の太陽電池１２の発電量と同じと予測さ
れるときは、翌日の日昇時初期値が本日の日昇時初期値
と同じく設定されることができる。このように、日昇時
初期値をダイナミックに変更すると、太陽電池１２が発
電する電力を有効に使用される。

【０１０５】翌日以降の太陽電池１２の発電量の予測値
は、例えば、外部インタフェース部７０を介して通信制
御装置３からの情報または指示によって判断されるよう
にできる。特に、負荷装置２がＯＮＵ２の場合には、通
信制御装置３は交換局に相当する。ＯＮＵ２と交換局
は、光伝送路４によって接続される。また、交換局３
は、複数のＯＮＵ２に接続され、これらのＯＮＵ２を並
列的に監視している。このため、あるＯＮＵ２の設置場
所の天候（日照計１６を用いて測定された日照量）に関
する情報を他のＯＮＵ２に伝達することも可能になる。
さらに、複数のＯＮＵ２を並列して監視することによっ
て、天候の移り変わりを知ることができる。したがっ
て、このような情報に基づいて、日昇時初期値を動的に
変更することができる。

【０１０６】最大蓄電量と最小蓄電量との差は、負荷装
置２が１日に消費する電力に設定されているシステムに
おいては、初期値設定・充電制御手段は、日昇時初期値
として、予測される翌日の日照量が所定値以上の場合、
負荷装置２の動作を所定期間のあいだ動作するために必
要な電力量（最小蓄電量に相当する量）の１．５倍未満
の値に設定し、予測される翌日の日照量が所定値未満の
場合、負荷装置２の動作を所定期間のあいだ動作するた
めに必要な電力量の１．５倍以上の値に設定することが
できる。

【０１０７】また、最大蓄電量と最小蓄電量との差は、
負荷装置２が１日に消費する電力の半分に設定されてい
るシステムにおいては、初期値設定・充電制御手段は、
日昇時初期値として、翌日の予測される日照量が所定値
以上の場合、負荷装置２の動作を所定期間のあいだ動作
するために必要な電力量の１．２５倍以上の値に設定
し、翌日の予測される日照量が所定値未満の場合、負荷
装置２の動作を所定期間のあいだ動作するために必要な
電力量の１．２５倍未満の値に設定することができる。

【０１０８】このように、翌日の日照量に応じて日昇時
初期値を設定すれば、日昇時初期値を達成するために夜
間に従電源部３０から供給される電力が翌日の日照量に
応じて変更される。このため、太陽電池１２において発
生される電力を有効に利用することができると共に、従
電源部３０からの電力の供給が低減される。

【０１０９】なお、上記で説明から、所定値とは、固定
的に設定された値と、日毎に動的に変更し得るような値
との両方を含む。

【０１１０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
わる電源電力供給システムによれば、太陽電池を有する
主電源部、商用系統に接続された従電源部、および蓄電
池を備え、これらのいずれから負荷装置に電力を供給す
るための制御を行い、また蓄電池に最小蓄電量以上であ
って最大蓄電量以下であるような電力が蓄積されている
ようにするための制御を行うようにした。

【０１１１】このため、商用系統の停止に際して蓄電池
から負荷装置へ電力を供給し、少なくとも所定期間中、
負荷装置の動作を持続されることができる。

【０１１２】したがって、商用系統から供給される電力
の予期せぬ停止に際しても、負荷装置が所定期間のあい
だ動作するために必要な電力が適切な蓄電池容量で供給
できる電源電力供給システムが提供された。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の電源電力供給システムの使用
に好適な光通信システムを表した模式図である。

【図２】図２は、本発明に従う電源電力供給システムの
概略的なブロック図を表している。

【図３】図３（ａ）は蓄電池の充放電電力の時間依存性
を示した特性図であり、図３（ｂ）は蓄電池に蓄積され
ている電力の時間依存性を示した特性図である。

【図４】図４（ａ）は、蓄電池の蓄積電力量の時間依存
性を示した特性図である。図４（ｂ）は、蓄電池へ従電
力部から供給される補充電力を示した特性図である。

【図５】図５（ａ）は、蓄電池の蓄積電力量の時間依存
性を示した特性図である。図５（ｂ）は、蓄電池へ従電
力部から供給される補充電力を示した特性図である。

【図６】図６（ａ）は、蓄電池の蓄積電力量の時間依存
性を示した特性図である。図６（ｂ）は、蓄電池へ従電
力部から供給される補充電力を示した特性図である。

【図７】図７（ａ）は、蓄電池の蓄積電力量の時間依存
性を示した特性図である。図７（ｂ）は、蓄電池へ従電
力部から供給される補充電力を示した特性図である。

【図８】図８（ａ）は、蓄電池の蓄積電力量の時間依存
性を示した特性図である。図８（ｂ）は、蓄電池へ従電
力部から供給される補充電力を示した特性図である。

【図９】図９（ａ）は、蓄電池の蓄積電力量の時間依存
性を示した特性図である。図９（ｂ）は、蓄電池へ従電
力部から供給される補充電力を示した特性図である。

【図１０】図１０（ａ）は、蓄電池の蓄積電力量の時間
依存性を示す特性図である。図１０（ｂ）は、蓄電池へ
従電力部から供給される補充電力を示す特性図である。

【図１１】図１１（ａ）は、蓄電池の蓄積電力量の時間
依存性を示す特性図である。図１１（ｂ）は、蓄電池へ
従電力部から供給される補充電力を示す特性図である。

【符号の説明】

１…電源電力供給システム、２…ＯＮＵ、３…通信制御
装置、４…光伝送路、５…商用電源線（商用系統）、６
…供給線、７…家庭、８…引込線、９…導電線、１０…
主電源部、１２…太陽電池、１４…発電量検出手段、１
６…日照計、２０…蓄電池部、２２…蓄電池、２４…計
測系、２４ａ…電流計、２４ｂ…電圧計、３０…従電源
部、３２…停電検出手段、３４…電圧・電流制御手段、
４０…制御部、４２…蓄電量検知手段、４４…蓄電量算
出手段、４６…スイッチ制御手段、４８…蓄電量制御手
段、５０…初期値設定・充電制御手段、５２…第１の補
充手段、５４…第２の補充手段、５６…第３の補充手
段、６０…電力供給部、７０…外部インタフェース部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000004282 日本電池株式会社 京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町 １番地 (71)出願人 000110309 トヨクニ電線株式会社 東京都豊島区南池袋２−30−11 (71)出願人 000141060 株式会社関電工 東京都港区芝浦４丁目８番33号 (72)発明者 石田 晶 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 小貫 天 千葉県船橋市前原西１丁目25番17号 (72)発明者 長澤 史郎 千葉県佐倉市大作１丁目４番３号 京セラ 株式会社千葉佐倉工場内 (72)発明者 梁間 政文 京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町 １番地 日本電池株式会社内 (72)発明者 吉田 雅朗 埼玉県行田市埼玉4125番地 トヨクニ電線 株式会社内 (72)発明者 杉▲崎▼ 史彦 東京都港区芝浦４丁目８番33号 株式会社 関電工内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 AA06 BA01 CA01 CA06 CA11 DA07 DA18 FA08

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷装置に電力を供給するための電力供
   給部と、 受けた電力を蓄積可能であり、且つ蓄積した電力を放電
   可能である蓄電池と、 太陽電池を有しこの太陽電池が発生した電力を前記電力
   供給部および前記蓄電池に供給するための主電源部と、 商用系統に接続されこの商用系統から受けた電力を前記
   電力供給部および前記蓄電池に供給するための従電源部
   と、 前記主電源部、前記従電源部、および前記蓄電池から前
   記電力供給部への電力を供給するための制御、並びに前
   記主電源部および前記従電源部から前記蓄電池への電力
   を供給するための制御、を行う制御部と、を備え、前記
   商用系統の停止に際して、少なくとも所定期間中、前記
   蓄電池から前記負荷装置へ電力を供給し前記負荷装置の
   動作を持続可能にするための電源電力供給システムであ
   って、 前記制御部は、 前記蓄電池に蓄積されている蓄積電力に関する情報を検
   知するための蓄電量検知手段、および、 前記蓄電量検知手段において検知された前記蓄積電力に
   関する情報に基づいて、前記負荷装置を所定期間のあい
   だ動作可能にするために必要な最小蓄電量以上、前記蓄
   電池に対して設定され充電されるべき電力量の最大値に
   規定する最大蓄電量の以下、の範囲内に前記蓄電池の蓄
   積電力を制御するための蓄電量制御手段、を有し、 前記蓄電量制御手段は、日の出時刻のデータに基づいて
   規定される第１の時刻において前記蓄電池に蓄電すべき
   日昇時初期値を設定し、且つこの日昇時初期値以上に前
   記蓄電池に蓄電されるように制御するための初期値設定
   ・充電制御手段を有する、電源電力供給システム。
2. 【請求項２】 前記日昇時初期値は、前記最大蓄電量と
   前記最小蓄電量との和の半分の値に設定されている、こ
   とを特徴とする請求項１に記載の電源電力供給システ
   ム。
3. 【請求項３】 前記蓄電量検知手段は、前記蓄電池に充
   電される電力量を前記蓄電池の蓄電量に加算し、且つ前
   記蓄電池から放電される電力を前記蓄電池の蓄電量から
   減算することによって、前記蓄電池に蓄積されている電
   力を検知する蓄電量算出手段を有する、請求項１に記載
   の電源電力供給システム。
4. 【請求項４】 前記制御部は、前記主電源部と前記電力
   供給部との間の電力供給を制御するための第１のスイッ
   チ手段、前記主電源部と前記蓄電池との間の電力供給を
   制御するための第２のスイッチ手段、前記従電源部と前
   記電力供給部との間の電力供給を制御するための第３の
   スイッチ手段、前記従電源部と前記蓄電池との間の電力
   供給を制御する第４のスイッチ手段、前記蓄電池と前記
   電力供給部との間の電力供給を制御する第５のスイッチ
   手段、を有するスイッチ手段群と、 前記蓄電池の蓄電量が前記最大蓄電量を越える場合、前
   記第１のスイッチ手段、前記第２のスイッチ手段、前記
   第３のスイッチ手段、および前記第４のスイッチ手段を
   開き且つ前記第５のスイッチ手段を閉じ、前記蓄電池の
   蓄電量が前記最大蓄電量以下であって前記最小蓄電量以
   上である場合、前記第１のスイッチ手段および前記第２
   のスイッチ手段を閉じ、且つ前記第３のスイッチ手段、
   前記第４のスイッチ手段、および前記第５のスイッチ手
   段を開き、前記蓄電池の蓄電量が前記最小蓄電量未満で
   ある場合、前記第１のスイッチ手段、前記第２のスイッ
   チ手段、前記第３のスイッチ手段、および前記第４のス
   イッチ手段を閉じ、且つ前記第５のスイッチ手段を開く
   ように制御するためのスイッチ制御手段と、を含む、請
   求項１に記載の電源電力供給システム。
5. 【請求項５】 前記最大蓄電量の値は、前記負荷装置が
   一日に消費する電力量を前記最小蓄電量に加えた電力量
   に対応する値であり、 前記初期値設定・充電制御手段は、前記日昇時初期値と
   して、前記負荷装置が前記所定期間のあいだ動作するた
   めに必要な電力量に、前記負荷装置が１／２日動作する
   ために必要な電力量を加えた値に設定し、 前記初期値設定・充電制御手段は、日没時刻のデータに
   基づいて決定される第２の時刻において前記蓄電池に蓄
   積されている日没時蓄電量が前記最大蓄電量未満の場
   合、前記最大蓄電量と前記日没時蓄電量との差分に相当
   する電力量を次の前記第１の時刻までに前記従電源部か
   ら少なくとも供給するように制御するための第１の補充
   手段を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の電源
   電力供給システム。
6. 【請求項６】 前記最大蓄電量の値は、前記負荷装置が
   １／２日に消費する電力量を前記最小蓄電量に加えた電
   力量に対応する値であり、 前記初期値設定・充電制御手段は、前記日昇時初期値と
   して、前記負荷装置が前記所定期間のあいだ動作するた
   めに必要な電力量に、前記負荷装置が１／４日動作する
   ために必要な電力量を加えた値を設定し、 前記初期値設定・充電制御手段は、前記負荷装置が一日
   に消費する電力量の１／４に相当する電力量を次の前記
   第１の時刻までに前記従電源部から供給し、また、前記
   第１の時刻から前記第２の時刻までの間において前記蓄
   電量検知手段が前記蓄電池の蓄電量が前記最小蓄電量未
   満であることを検出した場合、その検出した時刻から前
   記第２の時刻までの間に前記最大蓄電量と前記最小蓄電
   量との差分に相当する電力量を前記従電源部から前記蓄
   電池に供給し、さらに、前記第２の時刻において前記蓄
   電池の蓄電量が前記最大蓄電値を達成しない場合、前記
   従電源部から前記蓄電池に電力を供給し次の前記第１の
   時刻において前記日昇時初期値を達成するための第２の
   補充手段を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の
   電源電力供給システム。
7. 【請求項７】 前記従電源部は、前記負荷装置が１日に
   消費する電力量を時間的に平均して求めた一定の電流を
   提供するための定常電力供給手段を有し、 前記初期値設定・充電制御手段は、前記蓄電量検知手段
   からの前記蓄電池に蓄積されている蓄電電力に関する情
   報に基づいて、前記第２の時刻における前記蓄電池の日
   没時蓄電量が前記最大蓄電量に達しないことを検出した
   場合、前記最大蓄電量と前記日没時蓄電量との差分に相
   当する電力量を単位時間当たり一定の電力量をもって充
   電する場合に必要な時間だけ次の前記第１の時刻から遡
   った時刻からこの一定の電力量で充電を開始し、前記第
   １の時刻においてその充電を停止する第３の補充手段を
   有する、ことを特徴とする請求項１に記載の電源電力供
   給システム。
8. 【請求項８】 前記主電源部の一日当たりの電力供給能
   力値は、前記負荷装置が一日に消費する電力量を供給可
   能なように年間平均の標準日照条件に基づいて設定され
   る、ことを特徴とする請求項５に記載の電源電力供給シ
   ステム。
9. 【請求項９】 前記主電源部の一日当たりの電力供給能
   力値は、前記負荷装置が３／４日に消費する電力量を供
   給可能なように年間平均の標準日照条件に基づいて設定
   される、ことを特徴とする請求項６に記載の電源電力供
   給システム。
10. 【請求項１０】 前記初期値設定・充電制御手段は、翌
    日の前記日昇時初期値として、 前記主電源部から供給される翌日の電力量が前記主電源
    部から供給される本日の電力量を越えると予測される場
    合、本日の前記日昇時初期値以下に設定し、 前記主電源部から供給される翌日の電力量が前記主電源
    部から供給される本日の電力量未満と予測される場合、
    本日の前記日昇時初期値以上に設定する、ことを特徴と
    する請求項１に記載の電源電力供給システム。
11. 【請求項１１】 前記初期値設定・充電制御手段は、前
    記日昇時初期値として、 予測される翌日の日照状態が所定の日照状態と比較して
    良好な場合、前記負荷装置の動作を前記所定期間のあい
    だ動作するために必要な電力量の１．５倍未満の値に設
    定し、 予測される翌日の日照状態が所定の日照状態と比較して
    良好でない場合、前記負荷装置の動作を前記所定期間の
    あいだ動作するために必要な電力量の１．５倍以上の値
    に設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の電源電
    力供給システム。
12. 【請求項１２】 前記初期値設定・充電制御手段は、前
    記日昇時初期値として、 予測される翌日の日照状態が所定の日照状態と比較して
    良好な場合、前記負荷装置の動作を前記所定期間のあい
    だ動作するために必要な電力量の１．２５倍未満の値に
    設定し、 予測される翌日の日照状態が所定の日照状態と比較して
    良好でない場合、前記負荷装置の動作を前記所定期間の
    あいだ動作するために必要な電力量の１．２５倍以上の
    値に設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の電源
    電力供給システム。