JP2015019580A

JP2015019580A - 電源装置

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Publication number: JP2015019580A
Application number: JP2014195853A
Authority: JP
Inventors: 遠矢　正一; Shoichi Toya; 正一遠矢
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2015-01-29
Anticipated expiration: 2033-08-21
Also published as: WO2014030348A1; CN103891092A; US20150145476A1; JPWO2014030348A1; JP2014168379A; JP5547355B1; JP5624247B2; CN103891092B; US9748778B2; JP6146586B2

Abstract

【課題】特定の電気機器用の電力を有効に利用することが可能な電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置１００は、蓄電池パック２００が接続される接続部４０と、接続部４０を介して蓄電池パック２００から出力される直流電力を第１の電力に変換する電力変換部と、外部電源に接続される電力プラグ７０と、電力変換部から出力される第１の電力、または、電力プラグ７０を介して外部電源から供給される電力である第２の電力を外部の機器に供給するために、外部の機器の受電部が接続される電力供給部５０と、第１の電力を電力供給部５０に出力するか、第２の電力を電力供給部５０に出力するかの切替を行う切替部とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気機器などに電力供給が可能な電源装置に関する。

近年、被災時の停電または計画停電に対する備えについての関心が高まっている。例えば、被災時の停電に備え、定置型蓄電池システムまたは電気自動車から家庭に電力を供給する技術が検討されている。

また、屋外などで商用電源を必要とする電気機器を使用するために、バッテリー及びインバータ回路を搭載したポータブル電源が知られている（例えば、特許文献１）。

特許第２７２２０４６号公報

停電時には、特定の電気機器用の電力を他の電気機器に使用できることが望ましい。

そこで、本発明は、特定の電気機器用の電力を有効に利用することが可能な電源装置を提供する。

本発明の一態様に係る電源装置は、種類が異なる複数の機器に電気的に接続可能な端子部を備える蓄電池パックを利用して、外部の機器に電力を供給する電源装置であって、前記蓄電池パックの前記端子部が着脱可能に接続される接続部と、前記接続部を介して前記蓄電池パックの前記端子部から出力される直流電力を第１の電力に変換する電力変換部と、外部電源から電力の供給を受けるための電力プラグと、前記外部の機器の受電部が接続されることにより当該受電部を介して前記外部の機器に電力を供給するための電力供給部と、前記電力変換部から出力された前記第１の電力を前記電力供給部に出力するか、前記電力プラグを介して前記外部電源から供給される電力である第２の電力を前記電力供給部に出力するかの切替えを行う切替部とを備える。

なお、これらの全般的または包括的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本発明に係る電源装置によれば、特定の電気機器用の電力を有効に利用することができる。

図１は、実施の形態１に係るポータブル電源の使用例を表す図である。図２は、実施の形態１に係るポータブル電源の外観図である。図３は、蓄電池パックの外観図である。図４は、ポータブル電源の充放電制御回路を表す回路ブロック図である。図５は、充放電制御回路における電力の流れを示す図である。図６は、充放電制御回路における電力の流れを示す第２の図である。図７は、均一化処理を模式的に表した図である。図８は、ポータブル電源で実行される均一化処理を示すフローチャートである。図９は、均一化処理の別の例を示すフローチャートである。図１０は、切替部を制御するときの処理を示すフローチャートである。図１１は、蓄電池パックの充電量に応じた切替部の切替え制御のフローチャートである。図１２は、実施の形態２に係るポータブル電源の外観図である。図１３は、実施の形態２に係るポータブル電源の各動作モードを説明するための表である。図１４は、１つの蓄電池パックが接続されるポータブル電源の外観図である。図１５は、表示部を備えるポータブル電源の外観図である。図１６は、表示制御部の表示制御のフローチャートである。

本発明の一態様に係る電源装置は、種類が異なる複数の機器に電気的に接続可能な端子部を備える蓄電池パックを利用して、外部の機器に電力を供給する電源装置であって、前記蓄電池パックの前記端子部が着脱可能に接続される接続部と、前記接続部を介して前記蓄電池パックの前記端子部から出力される直流電力を第１の電力に変換する電力変換部と、外部電源から電力の供給を受けるための電力プラグと、前記外部の機器の受電部が接続されることにより当該受電部を介して前記外部の機器に電力を供給するための電力供給部と、前記電力変換部から出力された前記第１の電力を前記電力供給部に出力するか、前記電力プラグを介して前記外部電源から供給される電力である第２の電力を前記電力供給部に出力するかの切替を行う切替部とを備える。

これにより、電力供給部へ供給する電力の供給源を切り替えることができるため、非常時（停電時）には、蓄電池パック（バッテリー）を用いて、外部の機器に電力を供給することが可能となる。

また、前記接続部に前記蓄電池パックの前記端子部が接続されていない場合、前記第２の電力が前記電力供給部に出力されるように前記切替部で前記切替が行われてもよい。

これにより、電源装置は、蓄電池パックの接続の有無によらず、自動的に電源として動作することができる。

また、さらに、ユーザの入力を受け付ける入力受付部と、前記第２の電力により前記蓄電池パックを充電する充電部とを備え、前記入力受付部が受け付けた前記入力が第１モードを示す場合であって、かつ、前記接続部に前記蓄電池パックの前記端子部が接続されている場合、（１）前記切替部は、前記外部電源から前記電源装置に電力が供給されているか否かに関わらず前記第１の電力を前記電力供給部に出力し、（２）前記充電部は、前記電力プラグを介して前記外部電源から前記電源装置に電力が供給されていても前記第２の電力を用いて前記蓄電池パックを充電しなくてもよい。

また、前記切替部は、前記入力受付部が受け付けた前記入力が第２モードを示す場合であって、かつ、前記電力プラグを介して前記外部電源から前記電源装置に電力が供給されているときは、前記接続部に前記蓄電池パックの前記端子部が接続されている場合であっても前記第２の電力を前記電力供給部に出力してもよい。

また、前記切替部は、前記入力受付部が受け付けた前記入力が前記第２モードを示す場合であって、かつ、前記電力プラグを介して前記外部電源から前記電源装置に電力が供給されていないときは、前記接続部に前記蓄電池パックの前記端子部が接続されている場合であっても、前記第１の電力を前記電力供給部に出力しなくてもよい。

また、前記切替部は、前記入力受付部が受け付けた前記入力が第３モードを示す場合、（１）前記外部電源から前記電源装置に電力が供給されていないときは、前記第１の電力を前記電力供給部に出力し、（２）前記外部電源から前記電源装置に電力が供給されているときは、前記接続部に前記蓄電池パックの前記端子部が接続されている場合であっても前記第２の電力を前記電力供給部に出力してもよい。

また、前記充電部は、前記入力受付部が受け付けた前記入力が前記第２モードまたは前記第３モードを示す場合、前記接続部に前記蓄電池パックの前記端子部が接続されている場合であって、かつ、前記電力プラグを介して前記外部電源から前記電源装置に電力が供給されている場合に、前記第２の電力を用いて前記蓄電池パックを充電してもよい。

また、前記蓄電池パックには、さらに、前記蓄電池パックに充電された電力量である充電量を表示する充電量表示部が設けられ、前記蓄電池パックの前記端子部は、前記充電量表示部が前記電源装置の外部から視認可能なように前記接続部に接続されてもよい。

これにより、ユーザは、蓄電池パックの充電量を視認することができる。また、蓄電池パックの充電量表示部をそのまま用いることで、電源装置の構成を簡素化することができる。

また、前記電源装置は、各々に前記蓄電池パックの前記端子部が接続される、複数の前記接続部を備え、前記電源装置は、さらに、前記端子部が前記接続部に接続された複数の前記蓄電池パックそれぞれの充電量を検出する検出部と、前記検出部が検出した充電量が最も多い前記蓄電池パックの電力を少なくとも用いて、他の前記蓄電池パックを充電する充電制御を行う充電制御部とを備えてもよい。

さらに、前記充電制御部は、前記検出部が検出した充電量が前記複数の前記蓄電池パックの充電量の平均値よりも多い前記蓄電池パックの電力により、他の前記蓄電池パックを充電する前記充電制御を行ってもよい。

これにより、蓄電池パック間の充電量の差は低減される。したがって、複数の蓄電池パックを用いることによってのみ出力可能な高出力の電力について、当該高出力の電力を出力することができる時間を延ばすことができる。

また、前記充電制御部は、前記複数の前記蓄電池パックそれぞれの充電量が均一になるように、前記検出部が検出した充電量が前記複数の前記蓄電池パックの充電量の平均値よりも多い前記蓄電池パックの電力により、他の前記蓄電池パックを充電する前記充電制御を行ってもよい。

これにより、上記高出力の電力を出力することができる時間を最大限に延ばすことができる。

また、前記検出部は、さらに、前記複数の前記蓄電池パックから前記電力供給部を介して前記外部の機器に供給される負荷電流を検出し、前記充電制御部は、前記複数の前記蓄電池パックから前記外部の機器に供給可能な連続最大電流よりも前記負荷電流が小さい場合に前記充電制御を行ってもよい。

これにより、外部の電気機器に電力を供給すると共に蓄電池パック間の充電量の差を低減させることができる。つまり、外部の電気機器を使用しながら、上記高出力の電力を出力することができる時間を延ばすことができる。

また、前記充電制御部は、前記負荷電流と前記連続最大電流との差が所定値以上の場合に前記充電制御を行ってもよい。

つまり、充電制御部は、蓄電池パックの最大連続電流と負荷電流とを比較して電力の余裕度を確認し、余裕度がある程度あれば蓄電池パック間の充電量の差を低減する均一化処理を実行する。一方、充電制御部は、余裕度がなければ均一化を実行しない。

これにより、外部の電気機器に電力をより安定的に供給しつつ、蓄電池パック間の充電量の差を低減させることができる。

また、さらに、前記外部電源から供給される電力量、または前記蓄電池パックの充電量に基づいて前記切替部を制御する切替制御部を備え、前記蓄電池パックに充電された電力が前記電力供給部に出力されているときに、前記蓄電池パックの充電量が所定値未満となった場合、前記切替制御部は、前記第２の電力が前記電力供給部に出力されるように前記切替部を制御してもよい。

これにより、電源装置は、蓄電池パックの充電量が低下した場合においても継続して負荷に電力を供給することができる。

また、前記切替制御部は、前記外部電源から前記電源装置への電力の供給が停止した後、前記外部電源から前記電源装置への電力の供給が再開された場合、前記第２の電力が前記電力供給部に出力されるように前記切替部を制御してもよい。

これにより、電源装置は、外部電源から電源装置への電力の供給が停止した後、電力の供給が再開された場合、自動的に外部電源から供給される電力を電力供給部に出力することができる。

また、さらに、表示部と、前記外部の機器が動作するために必要な電力量に関する情報が記憶される記憶部と、前記蓄電池パックの充電量を検出する検出部と、前記蓄電池パックの充電量及び前記外部の機器が動作するために必要な電力量に基づいて、前記蓄電池パックから前記外部の機器に電力の供給が可能な時間を前記表示部に表示する表示制御部とを備えてもよい。

これにより、ユーザは、表示部を視認することによって、外部の電気機器に電力の供給が可能な時間を知ることができる。

また、前記複数の機器には、電動自転車または電動工具が含まれ、前記外部の機器は、冷蔵庫、扇風機、パソコン、またはテレビであってもよい。

つまり、特定の電気機器の一例は、電動自転車または電動工具であり、電源装置は、電動自転車または電動工具のバッテリーを利用して外部の電気機器（家電など）に電力を供給する。これにより、電源装置は、定置用蓄電池システムまたはＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
Ｖｅｈｉｃｌｅ）よりも安価に製造できる。

また、さらに、時刻を計測する時刻計測部を備え、前記切替部は、前記時刻計測部が計測する時刻に応じて、前記切替を行ってもよい。

これにより、時刻に応じて電力供給部へ供給する電力の供給源を切り替えることができる。

また、本発明の一態様に係る蓄電池パックは、上記いずれかの態様の電源装置に取り外し可能に接続される蓄電池パックであって、１以上の蓄電池と、前記電源装置とは異なる機器に電気的に接続可能な端子部とを備え、前記端子部を介して接続された前記機器に、当該端子部を介して前記１以上の蓄電池からの放電電力を供給する。

以下、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。実施の形態では、電源装置の一例として、ポータブル電源について説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、処理のステップ、ステップの順序などは、一例である。したがって、これらの各形態により、本発明が限定されるものではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
［１．概要］
実施の形態１に係るポータブル電源は、特定の電気機器に対応する蓄電池パックの電力を用いた、ユーザが手軽に持ち運び可能な電源である。実施の形態１に係るポータブル電源は、特に、災害等で停電が生じた場合に有用である。

実施の形態１に係るポータブル電源は、電動自転車の蓄電池パックを用いて、電動自転車とは異なる種類の電気機器（外部の電気機器）の電源として用いることができる。つまり、非常時に電動自転車の蓄電池パックの電力を有効に利用することが可能である。

また、実施の形態１に係るポータブル電源は、図１のように使用することも可能である。

図１は、実施の形態１に係るポータブル電源の使用例を表す図である。

燃料電池システム３６０は、通常、発電を開始するための起動に外部からの電力供給を必要とする。一般的には、配電盤３５０を介して電力系統から供給される電力により起動する。このため、電力系統からの電力供給が停止しているような場合、例えば、災害による停電時には、燃料電池システム３６０を起動させることができない。このような場合、ポータブル電源１００を用いることによって、燃料電池システム３６０を起動することができる。

また、図１のように、燃料電池システム３６０が太陽光発電システムの電力により起動するような場合、太陽光発電システムの発電量が極めて少ない夜間は、燃料電池システムを起動することが難しい。このような場合にも、ユーザは、ポータブル電源１００を用いて燃料電池システム３６０を起動することができる。

また、ポータブル電源１００を用いれば、災害時に、ある家庭の太陽光発電システムにより発電された電力を別の家庭の電気機器の駆動に用いることも可能である。

図１に示されるように、通常、ＰＶ（ＰｈｏｔｏＶｏｌｔｉｃ）パネル３１０が発電した電力は、接続箱３２０を介してパワーコンディショナー３３０から出力される。ここで、ユーザは、まず、ある家庭のＰＶパネル発電システムのパワーコンディショナー３３０から供給される電力によりポータブル電源１００に収納された蓄電池パックを充電する。続いて、ユーザは、ポータブル電源１００を別の家庭に持ち運んで、家電（例えば、扇風機３４０など）の駆動に用いることができる。

このように、ポータブル電源１００によれば、ユーザは、非常時に電力を柔軟に利用し、シェアすることが可能となる。

［２．構成］
まず、ポータブル電源１００の構成について図２を用いて説明する。

図２は、ポータブル電源１００の外観図である。

ポータブル電源１００は、筐体１０と、収納部２０と、嵌合部３０と、接続部４０と、コンセント５０ａ及びＵＳＢソケット５０ｂ（電力供給部）と、放電部（図示せず）とを備える。また、ポータブル電源１００は、保持部６０と、電力プラグ７０と、キャスター８０と、固定部９０と、スイッチ１１０と、受付部１２０とを備える。

筐体１０は、内部に放電部を含む蓄電池パック２００を充放電するための充放電制御回路を備える筐体である。筐体１０には、蓄電池パック２００を収納し、保持するための収納部２０が設けられる。

収納部２０は、蓄電池パック２００を収納する。収納部２０は、蓄電池パック２００の外形に応じて筐体１０に設けられる。実施の形態１では、２つの蓄電池パック２００を収納するために、筐体１０には２箇所の収納部２０が設けられる。本実施の形態では収納部２０の個数が２個の場合を例に説明するが、収納部２０の個数は２個より多くてもよいし、１つでもよい。

収納部２０には、それぞれ、嵌合部３０が設けられる。嵌合部３０は、収納部２０の側面部３５に取り付け部に適合する位置及び大きさで設けられ、後述する蓄電池パック２００に設けられた取り付け部と嵌合する。また、嵌合部３０と、取り付け部とは固定部９０によって固定される。

なお、この嵌合部３０の形状は、例えば、図２に示すような窪み形状とすることができるが、特に窪み形状に限定されるものではない。嵌合部３０の形状は、蓄電池パック２００に設けられた取り付け部と嵌合する形状であればどのような形状であってもよい。

また、収納部２０には、それぞれ、接続部４０が設けられる。接続部４０は、収納部２０の底面部４５に端子部に適合する位置及び大きさで設けられ、後述する蓄電池パック２００に設けられた端子部が着脱自在（着脱可能）に接続される。例えば、図２に示されるように、接続部４０の形状は、蓄電池パック２００に設けられた端子部を収容するために窪んだ形状である。接続部４０と、端子部とが接続されることにより、端子部内に設けられた各端子と、筐体１０内の充放電制御回路とが電気的に接続される。すなわち、接続部４０と、端子部とが接続されることにより、蓄電池パック２００とポータブル電源１００とが電気的に接続される。

また、蓄電池パック２００は、後述する充電量表示部がポータブル電源１００の外部から視認できるように収納部２０に収納される。言い換えれば、蓄電池パック２００の端子部は、充電量表示部がポータブル電源１００の外部から視認可能なように接続部４０に接続される。これにより、ユーザは、蓄電池パック２００の充電量を視認することができる。また、既存の蓄電池パック２００の充電量表示部を利用して蓄電池パック２００の充電量をユーザに提示できるので、ポータブル電源１００の筐体１０に、別途、充電量表示部を設ける必要がなくなる。その結果、ポータブル電源１００本体を簡素化できる。

側面部３５は、収納部２０に収納された蓄電池パック２００の本体の第２の側面に対向して設けられる。第２の側面とは、蓄電池パック２００の本体の面のうち取り付け部が設けられる面である。

底面部４５は、収納部２０に収納された蓄電池パック２００の本体の底面に対向して設けられる。底面とは、蓄電池パック２００の本体の面のうち端子部が設けられる面である。

コンセント５０ａは、当該コンセント５０ａにプラグが接続された電気機器に交流電力を供給するためのコンセントである。すなわち、コンセント５０ａには、外部の機器のＡＣプラグ（受電部）が接続される。

ＵＳＢソケット５０ｂは、当該ＵＳＢソケット５０ｂに接続されたＵＳＢ機器に直流電力を供給するためのソケットである。すなわち、ＵＳＢソケット５０ｂには、外部の機器のＵＳＢソケット（受電部）が接続される。

保持部６０は、ユーザがポータブル電源１００を持ち運ぶために保持する取っ手である。保持部６０は、筐体１０内に収納可能であり、ユーザによって筐体１０から引き出される。

電力プラグ７０は、外部電源から電力の供給をうけるために当該外部電源に接続される。ここで、外部電源とは、商用系統、またはＰＶパネルシステム、若しくは燃料電池システムなどの自己発電式の電源などである。

キャスター８０は、筐体１０の底面側に設けられる車輪である。キャスター８０は、筐体１０に２箇所設けられ、ユーザは、保持部６０を保持してポータブル電源１００を押すことで、キャスター８０は、筐体１０に対して回転する。これにより、ユーザは、ポータブル電源１００を容易に移動させることができる。

固定部９０は、蓄電池パック２００の取り付け部と嵌合部３０とを嵌合させた状態で固定する。固定部９０は、嵌合部３０に対応して筐体１０に設けられる。すなわち、実施の形態１では、筐体１０には２箇所の固定部が設けられる。実施の形態１では、固定部９０は回転式であり、ユーザが固定部９０を時計回りに回転させることにより、取り付け部と嵌合部３０とは嵌合させた状態で固定される。また、ユーザは、固定部９０を反時計回りに回転させることにより、取り付け部と嵌合部３０との固定を解除することができる。

スイッチ１１０は、蓄電池パック２００から放電部に電力の供給を行うか否かを切り替えるハードスイッチである。放電部の詳細については後述するが、放電部は、例えば、インバータである。ユーザは、ポータブル電源１００を使用しない場合は、スイッチ１１０によりインバータへの電力供給を停止することができ、これにより、蓄電池パック２００に充電された電力の使用を低減することが可能である。

受付部１２０は、ユーザから充電制御の制御要求を受付けるハードスイッチである。例えば、ユーザは、後述する充電制御（均一化処理）を行いたい場合には、受付部１２０であるハードスイッチを押下する。また、受付部１２０は、リモコンの受光部等であってもよい。この場合、受付部１２０は、ユーザのリモコン操作を受付ける。なお、充電制御の詳細については後述する。

なお、側面部３５、保持部６０、キャスター８０、固定部９０、スイッチ１１０、及び受付部１２０は、必須の構成要素ではない。ポータブル電源１００は、側面部３５、保持部６０、固定部９０、スイッチ１１０、及び受付部１２０を備えなくてもよい。

次に、蓄電池パック２００について図３を用いて詳細に説明する。

図３は、蓄電池パック２００の外観図の一例を示す図である。実施の形態１では、蓄電池パック２００を電動自転車に用いられる蓄電池パックとして説明するが、蓄電池パック２００は電動自転車などの特定の機器に対して規格化されたものに限定されない。例えば、蓄電池パック２００は、種類が異なる複数の機器に対応し（種類が異なる複数の機器に対する互換性を有し）、当該複数の機器に電気的に接続される端子部を備える蓄電池パックであってもよい。

図３に示されるように、蓄電池パック２００は、本体２０５と、取り付け部２１０と、端子部２２０と、充電量表示部２３０と、充電量表示ボタン２４０と、持ち手２５０とを備える。また、図示されていないが、蓄電池パック２００は、内部に一または複数の蓄電池を備える。

蓄電池は、充電と放電とを繰り返して行うことができる二次電池であり、放電時には直流電力を出力する。蓄電池は、例えば、リチウムイオンバッテリーである。

本体２０５は、例えば、直方体状であり、本体２０５の内部には、蓄電池と、後述する内部回路とが設けられる。なお、直方体状とは、完全に直方体である必要はなく、例えば、各側面が角を有しているものでなくてもよい。例えば、側面の一部或いは全部が楕円形状を有するものが接合されて本体２０５が形成されてもよい。

取り付け部２１０は、電動自転車に嵌合して取り付けられるために本体２０５の側面に設けられた凸部である。また、端子部２２０がポータブル電源１００の接続部４０に接続された場合、取り付け部２１０は、嵌合部３０に嵌合する。すなわち、嵌合部３０は、取り付け部２１０に適合する位置及び大きさで筐体１０の側面部３５に設けられ、接続部４０は、端子部２２０に適合する位置及び大きさで筐体１０の底面部４５に設けられる。

端子部２２０は、電動自転車に電力を供給するために電動自転車に着脱自在に取り付けられる。端子部２２０は、本体２０５の底面に設けられる。端子部２２０内には、蓄電池を充電または放電するための複数の端子が設けられ、端子部２２０が電動自転車に接続されることにより、これらの端子が電動自転車の内部回路と電気的に接続される。

また、端子部２２０は、ポータブル電源１００の接続部４０に接続される。この場合、端子部２２０が接続部４０に接続されることにより、端子部２２０内に設けられた端子がポータブル電源１００内の充放電制御回路と接続される。

充電量表示部２３０は、蓄電池パック２００の蓄電池に充電された電力の充電量を表示する。実施の形態１では、充電量表示部２３０は、５つのＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）を備える。ユーザが充電量表示ボタン２４０を押下した場合、充電量表示部２３０は、充電量に応じた個数のＬＥＤを点灯する。充電量表示部２３０は、本体２０５の第１の側面に設けられる。

充電量表示ボタン２４０は、充電量表示部２３０に充電量を表示するためにユーザが押下するボタンである。充電量表示ボタン２４０は、本体２０５の側面に設けられる。

持ち手２５０は、蓄電池パック２００を持ち運ぶためにユーザが把持する持ち手である。持ち手２５０は、本体２０５の底面と対向する面上に設けられる。

なお、図３では図示されないが、蓄電池パック２００は、ＵＳＢポートを備え、ＵＳＢポートを介して外部機器に電力を出力してもよい。

次に、筐体１０の内部に設けられる、充放電制御回路について説明する。

図４は、ポータブル電源１００の充放電制御回路を表す回路ブロック図である。なお、図４における、蓄電池パック２０１及び２０２は、図２のポータブル電源の２つの接続部４０にそれぞれ接続される２つの蓄電池パックであり、図３で説明した蓄電池パック２００と同等のものである。

図４に示されるように、ポータブル電源１００の充放電制御回路は、放電部２６０（電力変換部）と、充電部２８１と、充電部２８２と、充放電制御部２５３（検出部、切替制御部）と、切替部２７０とを備える。

蓄電池パック２０１の内部回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２９１と、蓄電制御部２５１と、蓄電池３０１とを備える。蓄電池パック２０２の内部回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２９２と、蓄電制御部２５２と、蓄電池３０２とを備える。

図４に示される充放電制御回路により、ポータブル電源１００は、蓄電池パック２０１及び２０２が接続されている場合は、以下の（１）〜（７）の動作を行うことができる。

（１）ポータブル電源１００は、電力プラグ７０を介して外部電源から供給される電力を電力供給部５０に出力（スルー）しつつ、電力プラグ７０を介して外部電源から供給される電力によって蓄電池パック２０１及び２０２に充電する。

（２）ポータブル電源１００は、電力プラグ７０を介して外部電源から供給される電力を電力供給部５０に出力するが、蓄電池パック２０１及び２０２の充電は行わない。

（３）ポータブル電源１００は、電力プラグ７０を介して外部電源から供給される電力を電力供給部５０に出力しつつ、各蓄電池パックの充電量の均一化処理を行う。

（４）ポータブル電源１００は、電力プラグ７０を介して外部電源からの電力供給がある場合において、蓄電池パック２０１及び２０２に充電された電力を電力供給部５０に出力する（ピークシフト機能）。

（５）ポータブル電源１００は、停電等により電力プラグ７０を介して外部電源からの電力供給を受けられない場合、または、電力プラグ７０がコンセントに接続されていない場合、蓄電池パック２０１及び２０２に充電された電力を電力供給部５０に出力する。

（６）ポータブル電源１００は、電力プラグ７０を介して外部電源から供給される電力によって蓄電池パック２０１及び２０２を充電しつつ、蓄電池パック２０１及び２０２に充電された電力を電力供給部５０に出力する。

（７）ポータブル電源１００は、電力プラグ７０を介して外部電源から供給される電力で蓄電池パックを充電することなく、蓄電池パック２０１及び２０２に充電された電力を電力供給部５０に出力する。

また、ポータブル電源１００は、蓄電池パック２０１及び２０２が接続されていない場合、電力プラグ７０を介して外部電源から供給される電力を電力供給部５０に出力（スルー）することができる。

以下、ポータブル電源１００の充放電制御回路の詳細について説明する。

放電部２６０は、接続部４０に接続された蓄電池パック２０１及び２０２に充電された電力を電力供給部５０（コンセント５０ａまたはＵＳＢソケット５０ｂ）に出力する。

図５は、充放電制御回路における電力の流れを示す図である。

図５の経路１４０（右側の矢印）で示されるように、電力供給部５０がコンセント５０ａである場合、放電部２６０は、蓄電池パック２０１及び２０２から出力される直流電力を交流電力に変換して出力するＤＣ／ＡＣインバータである。電力供給部５０がＵＳＢソケット５０ｂである場合、放電部２６０は、蓄電池パック２０１及び２０２から出力される直流電力をＵＳＢ機器に適合する５Ｖの直流電力に変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータである。なお、図２に示されるように、ポータブル電源１００がコンセント５０ａおよびＵＳＢソケット５０ｂの両方を備える場合は、ポータブル電源１００は、それぞれに対応してＤＣ／ＡＣインバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータを備える。

放電部２６０は、蓄電池パック２０１の端子部２２０に設けられた電力出力用（放電用）の端子２２１ｄ及び２２１ｅによって蓄電池パック２０１の内部回路と電気的に接続される。なお、端子２２１ｅは、整流用のダイオードを介して放電部２６０に電気的に接続される。

同様に、放電部２６０は、蓄電池パック２０２の端子部２２０に設けられた電力出力用の端子２２２ｄ及び２２２ｅによって蓄電池パック２０２の内部回路と電気的に接続される。なお、端子２２２ｅは、整流用のダイオードを介して放電部２６０に電気的に接続される。

また、上述のように、ユーザは、スイッチ１１０を切り替えることにより、蓄電池パック２０１及び２０２から放電部２６０に電力を供給するか否かを選択できる。

充電部２８１は、電力プラグ７０を介して外部電源から供給される電力により蓄電池パック２０１を充電する。同様に、充電部２８２は、電力プラグ７０を介して外部電源から供給される電力により蓄電池パック２０２を充電する。

図５の経路１５０（左側の矢印）で示されるように、充電部２８１は、電力プラグ７０から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電池パック２０１出力し、蓄電池パック２０１を充電するＡＣ／ＤＣコンバータである。充電部２８１は、蓄電池パック２０１の端子部２２０に設けられた充電用の端子２２１ａ及び２２１ｂによって蓄電池パック２０１の内部回路と電気的に接続される。

なお、充電部２８１と蓄電池パック２０１とは、端子部２２０に設けられた端子２２１ｃによっても電気的に接続される。端子２２１ｃは、蓄電池パック２０１に充電されている電力の電力量（充電量）を通知するための専用の端子である。

同様に、充電部２８２は、電力プラグ７０から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電池パック２０２に出力し、蓄電池パック２０２を充電するＡＣ／ＤＣコンバータである。充電部２８２は、蓄電池パック２０２の端子部２２０に設けられた充電用の端子２２２ａ及び２２２ｂによって蓄電池パック２０２の内部回路と電気的に接続される。

なお、充電部２８２と蓄電池パック２０２とは、端子部２２０に設けられた端子２２２ｃによっても電気的に接続される。端子２２２ｃは、蓄電池パック２０２の充電量を通知するための専用の端子である。

充放電制御部２５３は、蓄電池パック２０１及び２０２それぞれの充電量を検出する。具体的には、充放電制御部２５３は、蓄電池パック２０１及び２０２から端子２２１ｃ及び２２２ｃを通じて出力される信号に基づいて、蓄電池パック２０１及び２０２それぞれの充電量を検出する。

また、充放電制御部２５３は、充電量が最も多い蓄電池パックの電力により他の蓄電池パックを充電する充電制御を行う。

図６は、充放電制御回路における電力の流れを示す第２の図である。

蓄電池パック２０１の充電量が蓄電池パック２０２の充電量よりも多い場合、蓄電池パック２０１の電力により蓄電池パック２０２を充電する。具体的には、図６の経路１６０（充放電制御部２５３を経由する矢印）で示されるように、充放電制御部２５３は、端子２２１ｅと端子２２２ｂとを電気的に接続させた経路１６０を用いて、蓄電池パック２０１の電力により蓄電池パック２０２を充電する。

同様に、蓄電池パック２０２の充電量が蓄電池パック２０１の充電量よりも多い場合、充放電制御部２５３は、端子２２２ｅと端子２２２ｂとを電気的に接続させた経路１６０を用いて、蓄電池パック２０２の電力により蓄電池パック２０１を充電する。

また、充放電制御部２５３は、外部電源から電力プラグ７０を通じて供給される電力量、または蓄電池パックの充電量に基づいて切替部２７０を制御する。充放電制御部２５３の切替制御の詳細については後述する。

また、充放電制御部２５３は、受付部１２０がユーザからの制御要求を受付けた場合、蓄電池パック間の充電量を均一化する均一化処理を行う。均一化処理の詳細については後述する。

なお、充放電制御部２５３は、切替部２７０に設けられた電流測定用の回路により、電力供給部５０に接続された負荷（外部の電気機器）の負荷電流を検出（測定）する。

切替部２７０は、充放電制御部２５３が出力する制御信号に基づき、外部電源から電力プラグ７０を通じて供給される電力を電力供給部５０に出力するか、蓄電池パック２０１及び２０２に充電された電力を電力供給部５０に出力するかを切り替える。

切替部２７０が外部電源から電力プラグ７０を通じて供給される電力を電力供給部５０に出力するように切り替えた場合は、図６の経路１７０（切替部２７０を経由する矢印）によって電力供給部５０に電力が出力される。切替部２７０が蓄電池パック２０１及び２０２に充電された電力を電力供給部５０に出力するように切り替えた場合は、図５の経路１４０によって電力供給部５０に電力が出力される。

なお、以下の実施の形態では、放電部２６０によって変換された後の蓄電池パック２０１及び２０２に充電された電力を第１の電力、外部電源から電力プラグ７０を介して（通じて）供給される電力を第２の電力とも記載する。すなわち、切替部２７０は、第１の電力を電力供給部５０に出力するか、第２の電力を電力供給部５０に出力するかの切替を行う。

また、切替部２７０は、ポータブル電源１００の接続部４０に蓄電池パック２０１及び蓄電池パック２０２がいずれも接続されていない場合、第２の電力を電力供給部５０に出力する。具体的には、接続部４０に蓄電池パック２０１及び２０２が接続されているか否かを検出する機構等を設けることにより、切替部２７０は、蓄電池パック２０１及び２０２が接続されているか否かを検出することができる。

このような構成によれば、接続部４０に蓄電池パック２０１及び２０２が接続されていないときには、切替部２７０が自動的に第２の電力を電力供給部５０に出力する。このため、ユーザは、蓄電池パック２０１及び２０２の接続の有無によらず、ポータブル電源１００を自動的に電源として用いることができる。

次に、蓄電池パック２０１の内部回路について説明する。なお、蓄電池パック２０２の内部回路については、蓄電池パック２０１の内部回路と同様であるため説明を省略する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２９１は、充電部２８１から出力される直流電圧を、蓄電池３０１の充電に適合する電圧に変換する。

蓄電制御部２５１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２９１を制御することによって蓄電池３０１を充電する。また、蓄電制御部２５１は、蓄電池３０１の充電量を検出し、端子２２１ｃに蓄電池３０１の充電量を通知するための信号を出力する。蓄電制御部２５１は、蓄電池３０１に充電された電力を、端子２２１ｄを基準電位として端子２２１ｅ出力（放電）する。

蓄電池３０１は、上述のように充電と放電とを繰り返して行うことができる二次電池である。

なお、上述のように蓄電池パック２０１（蓄電池パック２０２）の端子部２２０には、充電用の端子２２１ａ及び２２１ｂ（端子２２２ａ及び２２２ｂ）と、放電用の端子２２１ｄ及び２２１ｅ（端子２２２ｄ及び２２２ｅ）とが独立して設けられる。つまり、蓄電池パック２０１（蓄電池パック２０２）は、特定の電気機器（実施の形態１では、電気自転車）に充電電力を供給するための、特定の電気機器に対応した端子部２２０を有する。

そして、ポータブル電源１００の接続部４０には、蓄電池パック２０１（蓄電池パック２０２）の充電用の各端子と、放電用の各端子とのそれぞれに対応した端子が設けられている。つまり、ポータブル電源１００は、特定の電気機器用の蓄電池パックに適合するように構成されており、この点が汎用の蓄電池（例えば、乾電池型の蓄電池）を用いる電源とは異なる。

［３．動作］
次に、ポータブル電源１００の動作について説明する。

［３−１．均一化処理］
まず、ポータブル電源１００の蓄電池パック間の充電量の均一化処理について説明する。

図７は、均一化処理を模式的に表した図である。

図７の（ａ）に示されるように、筐体１０に２つの蓄電池パック２０１及び２０２が接続されており、蓄電池パック２０１の充電量が蓄電池パック２０２の充電量よりも多いとする。

このとき、充放電制御部２５３は、図７の（ｂ）に示されるように複数の蓄電池パックそれぞれの充電量が均一になるように、充電量が多い蓄電池パック２０１の電力により蓄電池パック２０２を充電する充電制御である均一化処理を行う。

図８は、ポータブル電源１００で実行される均一化処理を示すフローチャートである。

まず、受付部１２０は、ユーザの均一化処理の制御要求を受け付ける（Ｓ１０１）。

受付部１２０が制御要求を受け付けた場合（Ｓ１０１でＹｅｓ）、充放電制御部２５３は、接続部４０に取り付けられた蓄電池パックが複数であるか否かを判断する（Ｓ１０２）。充放電制御部２５３は、例えば、図４に示される充放電制御回路において端子２２１ｃ及び端子２２２ｃの電圧値をモニタすることにより、蓄電池パックが複数接続されているかを判断することができる。

受付部１２０が制御要求を受け付けていない場合（Ｓ１０１でＮｏ）、充放電制御部２５３は、受付部１２０への制御要求の検出を続ける。

接続部４０に取り付けられた蓄電池パックが複数である場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）、充放電制御部２５３は、複数の蓄電池パックそれぞれの充電量を取得し（Ｓ１０３）、充電量の差が所定値以上である場合（Ｓ１０３でＹｅｓ）、充放電制御部２５３は、充電量の平均値を計算する（Ｓ１０４）。ここで、所定値は、設計によって定められる、均一化処理を開始するための閾値である。なお、ステップＳ１０３は、省略可能である。

このように、均一化処理を開始するための閾値を設けることで、蓄電池パック間の充電量の差が小さく、均一化処理の効果が望めない場合には、均一化処理を行われない。つまり、効率的に均一化処理が行われる。

充放電制御部２５３は、複数の蓄電池パックそれぞれの充電量が均一になるように、複数の蓄電池パックの充電量の平均値よりも充電量が多い蓄電池パックの電力により他の蓄電池パックを充電する（Ｓ１０５）。

これにより、ポータブル電源１００に接続された複数の蓄電池パック間の充電量の差を低減することができ、充電量の差を低減しない場合に比べ、複数の蓄電池パックを用いることによって出力可能な、高出力の電力を出力することができる時間を延ばすことができる。

具体的には、例えば、蓄電池パック１つの出力が約５００Ｗである場合、この蓄電池パックを２つ並列接続すると１０００Ｗの電力を出力することができる。このとき、２つの蓄電池パックのうち１つの充電量が満充電時の３０％、もう１方の充電量が満充電時の９０％であったとすると、ポータブル電源１００は、充電量が３０％の蓄電池パックが空になるまでの期間しか１０００Ｗの電力を出力できない。

そこで、２つの蓄電池パックの充電量を、２つの蓄電池パックの充電量の平均である６０％ずつに均一化することで、ポータブル電源１００は、充電量を均一にしない場合に比べて２倍の時間、１０００Ｗの電力を出力することができる。すなわち、ポータブル電源１００によれば、停電時などに消費電力の高い外部の電気機器の使用時間を延ばすことができる。

なお、図７の例では、充放電制御部２５３は、充電量が多い蓄電池パック２０１の電力により蓄電池パック２０２を充電する制御を行った。しかしながら、例えば、３以上の蓄電池パックが接続可能なポータブル電源であれば、３以上の蓄電池パックのうち、充電量が平均値よりも多い一又は複数の蓄電池パックの電力により充電量が平均値よりも少ない一又は複数の蓄電池パックを充電してもよい。

また、充放電制御部２５３は、必ずしも複数の蓄電池パックの充電量を均一にしなくてもよい。充放電制御部２５３が複数の蓄電池パックの充電量の差を低減すれば、ポータブル電源１００は、消費電力の高い外部の電気機器の使用時間を延ばすことができる。

次に、充放電制御部２５３の均一化処理の別の例について説明する。

図８を用いて説明した均一化処理では、受付部１２０へのユーザ制御要求をトリガとして均一化処理が開始されたが、均一化処理は、複数の蓄電池パックが接続部４０に接続されたことをトリガとして自動的に行われてもよい。

また、均一化処理は、電力供給部５０に接続された負荷（外部の電気機器）へ電力の供給を行うと共に行われてもよい。

図９は、上記のような均一化処理の別の例を示すフローチャートである。なお、以下の図９の説明では、図８を用いて説明した内容については省略する場合がある。

まず、充放電制御部２５３は、接続部４０に蓄電池パックが接続されているかどうかを判断する（Ｓ２０１）。接続部４０に蓄電池パックが接続されていない場合（Ｓ２０１でＮｏ）、充放電制御部２５３は、蓄電池パックの接続有無の検出を続ける。

接続部４０に蓄電池パックが接続されている場合（Ｓ２０１でＹｅｓ）、充放電制御部２５３は、接続部４０に取り付けられた蓄電池パックが複数であるか否かを判断する（Ｓ２０２）。

接続部４０に取り付けられた蓄電池パックが複数である場合（Ｓ２０２でＹｅｓ）、充放電制御部２５３は、複数の蓄電池パックそれぞれの充電量を取得する（Ｓ２０３）。複数の蓄電池パックそれぞれの充電量の差が所定値以上である場合（Ｓ２０３でＹｅｓ）、充放電制御部２５３は、充電量の均一化処理を行う（Ｓ２０４）。ここで、所定値は、設計によって定められる、均一化処理を開始するための閾値である。なお、ステップＳ２０３は、省略可能である。

次に、充放電制御部２５３は、電力供給部５０に負荷が接続されているか否かを検出する（Ｓ２０５）。ステップＳ２０５の処理は、均一化処理が行われない場合（Ｓ２０２でＮｏまたはＳ２０３でＮｏ）にも行われる。

電力供給部５０に負荷が接続されていない場合（Ｓ２０５でＮｏ）、充放電制御部２５３は、負荷に電力を供給することなくステップＳ２０２乃至ステップＳ２０４の処理を行う。すなわち、充放電制御部２５３は、均一化処理を続行する。

電力供給部５０に負荷が接続されている場合（Ｓ２０５でＹｅｓ）、充放電制御部２５３は、負荷に電力を供給する（Ｓ２０６）。

ここで、均一化処理が行われている場合（Ｓ２０７でＹｅｓ）、充放電制御部２５３は、負荷電流を測定し（Ｓ２０８）、負荷への出力電流に余裕があるか否かを判断する（Ｓ２０９）。負荷への出力電流に余裕がある場合（Ｓ２０９でＹｅｓ）は、負荷への電力供給を継続しながら均一化処理を行う（Ｓ２１０）。負荷への出力電流に余裕がある場合とは、複数の蓄電池パックから負荷に供給可能な連続最大電流よりも負荷電流が小さく、負荷への電力供給に寄与しない電力を用いて均一化処理が可能な場合を意味する。

蓄電池パック間の充電量の均一化が完了していない場合（Ｓ２１１でＮｏ）、充放電制御部２５３は、ステップＳ２０１乃至ステップＳ２１０の処理を行う。

蓄電池パック間の充電量の均一化が完了した場合（Ｓ２１１でＹｅｓ）、充放電制御部２５３は、均一化処理を停止する（Ｓ２１２）。

均一化処理が終了し（Ｓ２０７でＮｏ若しくはＳ２１１でＹｅｓ）、または出力電流に余裕がなく均一化処理を行わない場合（Ｓ２０９でＮｏ）、充放電制御部２５３は、負荷への電力の供給を継続する。

蓄電池パックの充電量が所定値よりも多く、負荷への電力の供給を継続することが可能な場合（Ｓ２１３でＮｏ）、充放電制御部２５３は、ステップＳ２０１乃至ステップＳ２１２の処理を行う。なお、所定値は、負荷において消費される電力に基づき、負荷を安定して駆動できる蓄電池パックの充電量の限度において定められる。

蓄電池パックの充電量が所定値以下となり、負荷への電力の供給を継続することができない場合（Ｓ２１３でＹｅｓ）、充放電制御部２５３は、負荷への電力の供給を停止する（Ｓ２１４）。

以上説明したように、均一化処理は、複数の蓄電池パックが接続部４０に接続されたことをトリガとして自動的に行われ、または電力供給部５０に接続された負荷へ電力の供給を行うと共に行われてもよい。

これにより、負荷への電力供給中もポータブル電源１００に接続された複数の蓄電池パック間の充電量の差を低減することができ、高い出力の電力を出力することができる時間を延ばすことができる。

［３−２．切替制御］
次に、充放電制御部２５３の切替部２７０の切替え制御について説明する。

ポータブル電源１００は、通常時は電力プラグ７０を商用系統（コンセント）に接続することによって、商用系統の電源として使用可能である。ここで、ポータブル電源１００は、停電により商用系統からの電力供給停止した非常時においても蓄電池パックの電力を使用することにより、電源としてそのまま使用可能である。

図１０は、充放電制御部２５３が切替部２７０を制御するときの処理を示すフローチャートである。

まず、充放電制御部２５３は、外部電源からポータブル電源１００に電力供給がされているか否かを検出する（Ｓ３０１）。なお、「外部電源からポータブル電源１００に電力供給がされていない場合」には、電力プラグ７０がコンセントに接続されていない場合と、電力プラグ７０がコンセントに接続されているが、停電等によりポータブル電源１００に電力供給がされていない場合との両方が含まれる。

外部電源からポータブル電源１００に電力が供給されている場合（Ｓ３０１でＹｅｓ）、充放電制御部２５３は、外部電源から供給される電力が電力供給部５０（負荷）に出力されるように切替部２７０を制御する（Ｓ３０２）。このとき、蓄電池パックは、接続部に接続されていてもよいし、蓄電池パックは、接続部に接続されていなくてもよい。また、蓄電池パックが接続部に接続されている場合には、外部電源から供給される電力により蓄電池パックを充電してもよい。

外部電源からポータブル電源１００に電力が供給されていない場合（Ｓ３０１でＮｏ）、充放電制御部２５３は、蓄電池パックに充電された電力が電力供給部５０に出力されるように切替部２７０を制御する（Ｓ３０３）。

このような制御により、ポータブル電源１００は、外部電源からポータブル電源１００への電力の供給が停止した後、電力の供給が再開された場合、自動的に外部電源から供給される電力を電力供給部５０に出力することができる。

なお、充放電制御部２５３は、蓄電池パックの充電量に応じて電力供給部５０に出力する電力の供給源を切り替えてもよい。

図１１は、蓄電池パックの充電量に応じた電力供給源の切替え制御のフローチャートである。

蓄電池パックに充電された電力を電力供給部５０に出力している場合（Ｓ４０１）において、充放電制御部２５３は、蓄電池パックの充電量を検出する（Ｓ４０２）。具体的には、図４を用いて説明した蓄電池パックの端子２２１ｃ及び端子２２２ｃからの信号により、蓄電池パックの充電量を検出する。

蓄電池パックの充電量が所定値以上である場合（Ｓ４０２でＮｏ）、充放電制御部２５３は、蓄電池パックに充電された電力が電力供給部５０に出力されるように切替部２７０を制御する。ここで所定値は、電力供給部５０に接続される負荷において消費される電力に基づき、負荷を安定して駆動できる蓄電池パックの充電量の限度において定められる。

蓄電池パックの充電量が所定値未満となった場合（Ｓ４０２でＹｅｓ）、充放電制御部２５３は、電力プラグ７０が接続された外部電源から供給される電力が電力供給部５０に出力されるように切替部２７０を制御する。

このように、充放電制御部２５３が、蓄電池パックの充電量に応じて電力供給源の切替えることで、ポータブル電源１００は、蓄電池パックの充電量が低下した場合においても継続して負荷に電力を供給することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２では、ユーザがポータブル電源の動作モードを切り替えるために、モード切替スイッチ（入力受付部）が設けられたポータブル電源について説明する。

図１２は、実施の形態２に係るポータブル電源の外観図である。図１３は、実施の形態２に係るポータブル電源の各動作モードを説明するための表である。

なお、図１３における「放電する」は、蓄電池パック２０１及び２０２に充電された電力を放電すること、すなわち、第１の電力を電力供給部５０に出力することを意味する。「放電しない」は、蓄電池パック２０１及び２０２に充電された電力を放電しないこと、すなわち、第１の電力を電力供給部５０に出力しないことを意味する。

図１２に示されるように、実施の形態２に係るポータブル電源１００ａは、モード切替スイッチ１３０を備える。なお、ポータブル電源１００ａは、モード切替スイッチ１３０を有する点以外はポータブル電源１００と同様であるため、以下の実施の形態２では相違点を中心に説明する。

モード切替スイッチ１３０は、いわゆるスライドスイッチであり、ユーザは、モード切替スイッチ１３０により動作モードを切り替えることができる。

実施の形態２では、ポータブル電源１００ａの動作モードには、第１モード、第２モード、及び第３モードの３つの動作モードが含まれる。まず、第１モードについて説明する。

ユーザがモード切替スイッチ１３０によって第１モードを選択した場合、切替部２７０は、第１の電力（放電部２６０が変換した電力）を電力供給部５０に出力する。すなわち、切替部２７０は、ユーザの入力（モード切替スイッチへの入力）に応じて切替を行い、ユーザの入力が第１モードを示す場合、第１の電力を電力供給部５０に出力する。第１モードでは、実施の形態１と同様に、図５の経路１４０によって電力供給部５０に電力が出力される。

第１モードは、電力プラグ７０が外部電源に接続されていなくてもポータブル電源１００ａが電源として動作するモードである。ユーザは、アウトドアでポータブル電源１００ａを使用したい場合や、商用系統からの電力料金が高い時間帯などに、第１モードを選択する。

なお、図１３に示されるように、第１モードは、蓄電池パック２０１及び２０２の電力を電力供給部５０に出力するモードであるため、第１モードにおいては、蓄電池パック２０１及び２０２の充電は、原則的には行われない。

次に、第２モードについて説明する。

ユーザがモード切替スイッチ１３０によって第２モードを選択した場合、切替部２７０は、第２の電力（電力プラグ７０を介して供給される電力）を電力供給部５０に出力する。すなわち、切替部２７０は、ユーザの入力（モード切替スイッチ１３０への入力）に応じて切替を行い、ユーザの入力が第２モードを示す場合、第２の電力を電力供給部５０に出力する。第２モードでは、実施の形態１と同様に、図６の経路１７０によって電力供給部５０に電力が出力される。

なお、図１３に示されるように、第２モードにおいては、停電時（電力プラグ７０を介して電力が供給されない場合）を除いて、充電部２８１及び２８２は、蓄電池パック２０１及び２０２の充電を行うことができる。

第２モードは、電力プラグ７０から供給される電力を、そのまま電力供給部５０に出力するモードである。ユーザは、屋内でポータブル電源１００ａを蓄電池パック２０１及び２０２の充電器として使用したい場合や、ポータブル電源１００ａを蓄電池パック２０１及び２０２の収納場所として使用したい場合に、第２モードを選択する。

次に、第３モードについて説明する。第３モードでは、切替部２７０は、実施の形態１で説明した切替制御と同様に、電力プラグ７０が外部電源に接続されていない場合や、停電が発生した場合等、外部電源からポータブル電源１００ａに電力が供給されているかどうかを基準に切替を自動的に行う。

ユーザがモード切替スイッチ１３０によって第３モードを選択した場合、切替部２７０は、外部電源からポータブル電源１００ａに電力が供給されていないときは、第１の電力を電力供給部５０に出力する。また、切替部２７０は、外部電源からポータブル電源１００ａに電力が供給されているときは、第２の電力を電力供給部５０に出力する。つまり、第３モードでは、切替部２７０は、原則的には、第２の電力を電力供給部５０に出力するが、電力プラグ７０から電力を得られない場合には、第１の電力を電力供給部５０に出力する。

なお、電力プラグ７０がコンセントに接続されているか否か、すなわち外部電源からポータブル電源１００ａに電力供給がされているか否かの検出は、実施の形態１と同様に充放電制御部２５３が行ってもよいし、切替部２７０が直接行ってもよい。外部電源からの電力供給の有無は、制御回路内で電力をモニタすることなどにより検出できる。

第３モードは、次のような用途に用いられる。例えば、ユーザは、停電が発生した場合であっても電力供給を継続したい機器を電力供給部５０に接続し、第３モードを選択する。このようにしておけば、当該機器には、停電時においても自動的に電力（第１の電力）が供給される。

なお、図１３に示されるように、第３モードにおいては、停電時（電力プラグ７０を介して電力が供給されない場合）を除いて、充電部２８１及び２８２は、蓄電池パック２０１及び２０２の充電を行うことができる。

なお、動作モードの切り替えは、上記のようなスライドスイッチではなく、ユーザの動作モードを示す入力を受け付けることができるのであれば、タッチパネルなど、どのような入力インターフェースを通じて行われてもよい。

また、実施の形態２では、３つの動作モードを切り替えたが、上記３つの動作モードのうち、少なくとも２つの動作モードを切り替えることができる構成であればよい。

なお、ポータブル電源１００ａは、時刻計測部を備え、切替部２７０は、時刻計測部が計測する時刻に応じて切替を行ってもよい。時刻計測部は、具体的には、いわゆるリアルタイムクロック等、現在時刻を計測できる時刻源である。

ポータブル電源１００ａが時刻計測部を備える場合、切替部２７０は、以下のような切替を行うことができる。

例えば、切替部２７０は、商用系統の電力需要が多い時間帯（所定の期間）には、第１の電力を電力供給部に出力する。一方、切替部２７０は、商用系統の電力需要が少ない時間帯（上記所定の期間以外の期間）には、第２の電力を電力供給部５０に出力する。

このような切替によれば、ユーザは、電力の使用量を調整する、いわゆるピークシフトを容易に行うことができる。

また、例えば、切替部２７０は、商用系統の電力料金が高い時間帯には、第１の電力を電力供給部に出力し、商用系統の電力料金が安い時間帯には、第２の電力を電力供給部５０に出力してもよい。

このような切替によれば、ユーザは、電力コストを抑えることができる。

なお、上記所定の期間は、例えば、ポータブル電源１００ａに設けられた入力インターフェースからユーザによって設定される。

（変形例）
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されない。

上記実施の形態では、特定の電気機器は、電動自転車として説明したが、特定の電気機器は、電動自転車に限定されない。特定の電気機器は、例えば、電動ドリルなどの電動工具など、蓄電池パックを用いる電気機器であればよい。

また、上記実施の形態では、複数の蓄電池パックが接続されるポータブル電源について説明したが、ポータブル電源に接続される蓄電池パックは１つであってもよい。

図１４は、１つの蓄電池パックが接続されるポータブル電源の外観図である。

図１４に示されるように、ポータブル電源１００ｂは、筐体１０ｂと、筐体１０ｂに設けられた一つの収納部と、コンセント５１ａ及びＵＳＢソケット５１ｂと、電力プラグ７０ｂと、固定部９０ｂとを備える。なお図示されないが、収納部には、嵌合部と、接続部とが設けられ、筐体１０ｂの内部には、放電部が設けられる。

図１４に示されるポータブル電源１００ｂは、ポータブル電源１００と異なり保持部が設けられず、蓄電池パック２００ｂの持ち手がそのままポータブル電源１００ｂの保持部としても機能するところが特徴である。これにより、ポータブル電源１００ｂは、低廉なコストにより実現される。

このように、簡易な構成によっても本発明は実現可能である。

また、ポータブル電源は、表示部を備え、蓄電池パックの充電量（残存電力量）及び電力供給部に接続された外部の電気機器に電力の供給が可能な時間を表示部に表示してもよい。

図１５は、表示部を備えるポータブル電源の外観図である。

図１５に示されるように、ポータブル電源１００ｃは、筐体１０ｃと、筐体１０ｃの内部に設けられた２つの収納部と、電力供給部５０ｃと、表示部３７０と、保持部６０ｃとキャスター８０ｃとを備える。２つの収納部には、それぞれ、嵌合部と、接続部とが設けられ、蓄電池パック２０１ｃ及び２０２ｃが収納される。

筐体１０ｃの内部に設けられる制御回路は、放電部と、記憶部と、表示制御部（検出部）とを備える。制御回路の回路ブロック図は、表示部３７０、記憶部、表示制御部を除いては、図４で説明したものと同様の回路ブロック図である。

表示部３７０は、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）や、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｓｐｌａｙ）などである。

記憶部には、電力供給部５０ｃに接続された外部の電気機器が動作するために必要な電力量に関する情報が記憶される。記憶部は、半導体メモリや、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）などの記録媒体である。

表示制御部は、蓄電池パック２０１ｃ及び２０２ｃの充電量を検出し、蓄電池パックの充電量（残存電力量）及び電力供給部５０ｃに接続された外部の電気機器に電力の供給が可能な時間を表示部に表示する。表示制御部は、半導体素子などで実現可能である。表示制御部は、ハードウェアのみで構成されてもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現されてもよい。表示制御部は、実施の形態で説明した充放電制御部２５３の機能の一部として実現されてもよい。

図１６は、表示制御部の表示制御のフローチャートである。

まず、表示制御部は、外部の電気機器が動作するために必要な電力量に関する情報を取得する（Ｓ５０１）。具体的には、表示制御部は、切替部２７０に設けられた電流測定用の回路により、電力供給部５０に接続された外部の電気機器の負荷電流を測定する。

続いて、表示制御部は、上記電力量に関する情報を記憶部に記憶する（Ｓ５０２）。

次に、表示制御部は、蓄電池パック２０１ｃ及び２０２ｃの充電量を検出（取得）する（Ｓ５０３）。具体的には、表示制御部は、図４で説明した、蓄電池パック２０１ｃ及び２０２ｃに設けられる充電量を通知するための端子からの信号により、蓄電池パック２０１ｃ及び２０２ｃの充電量を検出する。

次に、表示制御部は、外部の電気機器が動作するために必要な電力量と、蓄電池パック２０１ｃ及び２０２ｃの充電量とに基づいて、外部の電気機器に電力の供給が可能な時間を算出する（Ｓ５０４）。

最後に、表示制御部は、蓄電池パックの充電量、及び電力供給部に接続された外部の電気機器に電力の供給が可能な時間を表示部に表示する（Ｓ５０５）。

これにより、ユーザは、充電量及び外部の電気機器に電力の供給が可能な時間を、表示部を視認することによって知ることができる。

また、以下のような場合も本発明に含まれる。

（１）上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムで実現され得る。ＲＡＭまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。

（２）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（ＬａｒｇｅＳｃａｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＯＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、ＲＯＭからＲＡＭにコンピュータプログラムをロードし、ロードしたコンピュータプログラムにしたがって演算等の動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。

（３）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されてもよい。ＩＣカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカードまたはモジュールには、上記の超多機能ＬＳＩが含まれてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、ＩＣカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有してもよい。

（４）本発明は、上記に示す方法で実現されてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムで実現してもよいし、コンピュータプログラムからなるデジタル信号で実現してもよい。

また、本発明は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したもので実現してもよい。また、これらの記録媒体に記録されているデジタル信号で実現してもよい。

また、本発明は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送してもよい。

また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、メモリは、コンピュータプログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、コンピュータプログラムにしたがって動作してもよい。

また、プログラムまたはデジタル信号を記録媒体に記録して移送することにより、またはプログラムまたはデジタル信号をネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。

（５）上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。

以上、一つまたは複数の態様に係る電源装置（ポータブル電源）について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

本発明は、特定の電気機器用の蓄電池パックを特定の電気機器とは異なる種類の外部の電気機器の電源として用いることができる、ポータブル電源として有用である。

１０、１０ｂ、１０ｃ筐体
２０収納部
３０嵌合部
３５側面部
４０接続部
４５底面部
５０、５０ｃ電力供給部
５０ａ、５１ａコンセント
５０ｂ、５１ｂＵＳＢソケット
６０、６０ｃ保持部
７０、７０ｂ電力プラグ
８０、８０ｃキャスター
９０、９０ｂ固定部
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃポータブル電源（電源装置）
１１０スイッチ
１２０受付部
１３０モード切替スイッチ（入力受付部）
１４０、１５０、１６０、１７０経路
２００、２００ｂ、２０１、２０１ｃ、２０２、２０２ｃ蓄電池パック
２０５本体
２１０取り付け部
２２０端子部
２２１ａ〜２２１ｅ、２２２ａ〜２２２ｅ端子
２３０充電量表示部
２４０充電量表示ボタン
２５０持ち手
２５１、２５２蓄電制御部
２５３充放電制御部
２６０放電部（電力変換部）
２７０切替部
２８１、２８２充電部
２９１、２９２ＤＣ／ＤＣコンバータ
３０１、３０２蓄電池
３１０ＰＶパネル
３２０接続箱
３３０パワーコンディショナー
３４０扇風機
３５０配電盤
３６０燃料電池システム
３７０表示部

Claims

外部機器の受電部が着脱可能に接続される電力供給部と、
他の機器に電気的に接続可能な蓄電池パックが前記他の機器から取り外された状態で複数接続され、接続された複数の蓄電池パックを電気的に並列接続する接続部と、
前記接続部に接続された複数の蓄電池パックから出力される直流電力を交流電力に変換し、前記交流電力を前記電力供給部に出力する電力変換部と、
前記接続部に接続された複数の蓄電池パックそれぞれの充電量を検出する検出部と、
前記接続部に接続された複数の蓄電池パックのうち、前記検出部が検出した充電量が多い蓄電池パックの放電電力を用いて他の蓄電池パックを充電する充電制御部とを備える
電源装置。
前記充電制御部は、前記検出部が検出した充電量が前記複数の蓄電池パックの充電量の平均値よりも多い前記蓄電池パックを用いて前記他の蓄電池パックを充電する
請求項１に記載の電源装置。
前記充電制御部は、前記複数の蓄電池パックそれぞれの充電量が均一になるように充電制御を行う
請求項２に記載の電源装置。
前記検出部は、さらに、前記複数の蓄電池パックから前記電力供給部を介して前記外部の機器に供給される負荷電流を検出し、
前記充電制御部は、前記複数の前記蓄電池パックから前記外部の機器に供給可能な連続最大電流よりも前記負荷電流が小さい場合に前記充電制御を行う
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電源装置。
前記充電制御部は、前記負荷電流と前記連続最大電流との差が所定値以上の場合に前記充電制御を行う
請求項４に記載の電源装置。
さらに、
外部電源に着脱可能に接続される電力入力端子と、
前記交流電力を前記電力供給部に出力するか、前記外部電源から供給される電力を前記電力供給部に出力するかの切替を行う切替部と、
前記蓄電池パックの充電量を検出し、前記蓄電池パックの充電量が所定値未満となった場合に、前記外部電源から供給される電力を前記電力供給部に出力されるように前記切替部を制御する切替制御部とを備える
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電源装置。
前記切替制御部は、前記外部電源から前記電源装置への電力の供給が停止した後、前記外部電源から前記電源装置への電力の供給が再開された場合、前記外部電源から供給される電力が前記電力供給部に出力されるように前記切替部を制御する
請求項６に記載の電源装置。
前記他の機器が電動車両であり、
前記蓄電池パックが前記電動車両に用いられるバッテリである
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電源装置。
前記電動車両が電動アシスト自転車であり、
前記蓄電池パックが前記電動アシスト自転車に用いられるバッテリである
請求項８に記載の電源装置。