JP2016025688A - 電源制御装置及び電源制御装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な充放電特性を有するとともに、商用電源からの迅速な切り替えが可能な電源制御装置、及びそのような電源制御装置の制御方法を提供する。
【解決手段】リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池を備えたハイブリッド蓄電池と、商用電源と、の切替えを制御する電源制御装置及び電源制御方法であって、商用電源の停電時に、当該商用電源の停電状態を認識する停電認識装置と、当該停電認識装置が、商用電源の停電を認識した場合に、商用電源からハイブリッド蓄電池に切り替えて、負荷に対して電力を供給する瞬時切替装置と、を備えており、かつ、ハイブリッド蓄電池が、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池の並列配置から構成されており、かつ、これらを同時駆動することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源制御装置及び電源制御装置の制御方法に関する。
特に、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池を並列し、かつ同時駆動させることにより、交通信号灯等のバックアップ電源として使用可能な、良好な充放電特性や、迅速な切替特性を有する電源制御装置、及びそのような電源制御装置の制御方法に関する。

従来、道路の交差点や横断歩道には、交通を整理するために交通信号灯（交通信号灯や信号灯器を含む。）が設置されている。
この交通信号灯を駆動させるための電源として、商用電源が用いられており、かかる商用電源からの電源線が、交通信号灯の受電端子まで敷設され、交通信号灯の点灯や点滅等の動作に供せられている。
しかしながら、阪神淡路大震災や東日本大震災のような大地震発生時には、電源線の切断等により停電が発生し、商用電源が使用できない状況となる。
したがって、信号灯が点灯せず、避難する自動車で大渋滞が発生したり、交差点での接触事故が多発したりするという問題が見られた。

そこで、災害等の非常時にも、運転が停止せず、かつ、商用電力消費量の削減を図ることを目的とした交通信号システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
より具体的には、太陽電池パネルや風力発電機からなる独立電源と、商用電源と、これら電源の切り替えを制御するための制御装置（充放電装置を含む。）と、を有する交通信号灯を含んでなる交通信号システムであって、交通信号灯を遠隔制御等するための管理装置を遠方にさらに設置し、当該管理装置と、交通信号灯とを電気通信回線を介して接続した交通信号システムである。

また、外部電源の停電時にも、太陽電池によって充電される蓄電池を予備電源として、信号機を動作させるための信号機の制御装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
より具体的には、信号機と、外部電源、太陽電池、及び蓄電池よりなる３種の電源と、太陽電池の出力電圧を蓄電池の充電に必要な電圧と余剰電圧とに分圧する分圧回路と、外部電源の電圧及び余剰電圧を検知して、外部電源、余剰電圧、及び蓄電池のうちから電源を選択する電源選択部と、この電源選択部で選択された電源により動作する信号機の制御部と、から構成された信号機の制御装置である。

特開２００５−３１００７９号公報（例えば、特許請求の範囲参照） 特開平４−３３４９３３号公報（例えば、特許請求の範囲参照）

しかしながら、特許文献１に開示された交通信号システムは、電源の切り替えを制御するための制御装置の一つに、充放電装置を含むことを開示しているものの、充放電装置の具体的内容や具体的制御方法については何ら言及していなかった。
したがって、短時間での充電や、長期間にわたる放電特性、さらには、短時間（例えば、５ｍｓｅｃ以下）での切替制御について、何ら考慮していないという問題が見られた。
その上、交通信号灯及びその管理装置を、電気通信回線で接続し、遠隔制御する必要があり、そのため、交通信号システムの構成が複雑化したり、周囲のノイズによって誤動作したり、さらには、災害等の非常時には、電気通信回線自体が断線したり、故障したりするという問題が見られた。

また、特許文献２に開示された信号機の制御装置についても、外部電源（商用電源）のバックアップ電源として、蓄電池を備えることを開示しているものの、蓄電池の具体的内容が不明であって、良好な充放電特性や迅速な切替特性について、何ら考慮していないという問題が見られた。
その上、外部電源の電圧及び抵抗により生じる余剰電圧を検知し、外部電源、余剰電圧、及び蓄電池のいずれかを選択する必要があって、信号機の制御装置の構成が全体として複雑化したり、大型化したりするという問題が見られた。

そこで、本発明の発明者らは、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池を並列配置して、ハイブリッド蓄電池を構成するとともに、それらを同時駆動させることによって、かかるリチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池が協働し、簡易な制御回路であっても、所定の起電力を、長時間にわたって維持することができ、しかも、短時間で、商用電源から、これらのハイブリッド蓄電池への切り替えが可能であることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の目的は、交通信号灯等のバックアップ電源として好適な、良好な充放電特性を有するとともに、商用電源から迅速な切替えを可能とする電源制御装置、及びそのような電源制御装置の制御方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池を備えたハイブリッド蓄電池と、商用電源と、の切替えを制御する電源制御装置であって、
商用電源の停電時に、当該商用電源の停電状態を認識する停電認識装置と、
当該停電認識装置が、商用電源の停電を認識した場合に、商用電源からハイブリッド蓄電池に切り替えて、負荷に対して電力を供給する瞬時切替装置と、を備えており、
かつ、ハイブリッド蓄電池が、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池の並列配置から構成されており、かつ、これらを同時駆動することを特徴とする電源制御装置が提供され、上述した問題点を解決することができる。

すなわち、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池を並列配置してハイブリッド蓄電池を構成し、かつ、それらを同時駆動させることによって、交通信号灯等のバックアップ電源として使用することができ、商用電源の非常時には、それから、短時間で、切り替わるとともに、長時間にわたって、安定的に電力を供給することができる。
なお、商用電源からリチウムイオン二次電池に切り替えた場合、オシロスコープ上の波形で、電圧が一定値を示す遷移時間が発生しやすく、そのため、切り替え時間として、例えば、１０ｍｓｅｃ以上かかるという問題がある。
一方、鉛蓄電池の場合には、オシロスコープ上の波形において、若干のノイズが発生する場合があるものの、電圧が一定値を示す遷移時間の発生はみられず、相対的に切り替え時間が短くなって、例えば、停電を感知してから、５ｍｓｅｃ未満で、切り替えることができる。
また、商用電源の常態時には、主として、短時間で充電されやすいリチウムイオン二次電池が先に充電され、次いで、鉛蓄電池が充電されることから、これらバックアップ電源の蓄電量が低下した場合には、商用電源等から、比較的短時間で充電することができる。
したがって、ハイブリッド蓄電池の一部を構成するリチウムイオン二次電池は、すぐに充電されて、バックアップ電源としての機能を迅速に発揮することができる。
その上、このように充放電特性の異なる２つの電池を、ハイブリッド蓄電池として使用することができ、ひいては複雑な制御回路等がなくとも、相互に電圧を一定にする機能が発揮され、定電圧電源等として使用することもできる。

また、本発明の電源制御装置を構成するにあたり、負荷が、交通信号灯であることが好ましい。
このように構成することによって、災害時等に停電が生じたような場合であっても、当該電源制御装置のハイブリッド蓄電池が、迅速かつ自動的に切り替わって、負荷に対するバックアップ電源としての機能を発揮することから、交通信号灯の非動作に起因した交通渋滞等の発生を、有効に防止することができる。
また、かかるハイブリッド蓄電池は、比較的長期間にわたって、所定電力を供給可能であることから、商用電源の復旧に多少手間取ったとしても、交通信号灯を正確に動作させることができる。

また、本発明の電源制御装置を構成するにあたり、瞬時切替装置が、商用電源の停電時から、５ｍｓｅｃ以内に、商用電源から、ハイブリッド蓄電池に切り替えることが好ましい。
このように構成することによって、商用電源からハイブリッド蓄電池に、瞬時に切り替えることができるため、停電による交通信号灯等の停止状態の影響を事実上、排除することができる。
なお、５ｍｓｅｃ以内の電源切替えであれば、人間の目では確認できないほど迅速かつ微妙な変化が生じるのみであって、違和感等が全く視認されないことが別途判明されている。

また、本発明の電源制御装置を構成するにあたり、ハイブリッド蓄電池と、負荷との間に、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池の放電状態を制御する異種電池バランシング装置を備えることが好ましい。
このように制御機器としての異種電池バランシング装置をさらに備えることによって、放電特性の異なる異種電池を、安全かつ効率よく使用することができる。
すなわち、異種電池バランシング装置が、特に、リチウムイオン二次電池の設定放電電流値を超えないように、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池から出力される電流値を制御できることから、負荷に対して、安全かつ安定的に、電力を供給することができる。

また、本発明の電源制御装置を構成するにあたり、常態時には、商用電源により負荷へ電力を供給するとともに、太陽光発電装置、風力発電装置、又は商用電源からなる群から選択される少なくとも一つで発生等させた電力を、電圧検知器により検知し、それをハイブリッド蓄電池に充電することが好ましい。
このように構成することによって、常態時には、商用電源から負荷へ安定的に電力が供給されるとともに、停電時に備えて、所定の発電装置又は商用電源からハイブリッド蓄電池に対して、効果的に充電することができる。

また、本発明の電源制御装置を構成するにあたり、太陽光発電装置及び風力発電装置と、ハイブリッド蓄電池と、の間に、太陽光発電装置及び風力発電装置から発生させた電力を、ハイブリッド蓄電池に充電する異種電池充電電流調整器をさらに備えることが好ましい。
このように制御機器としての異種電池充電電流調整器をさらに備えることによって、リチウムイオン二次電池と、鉛蓄電池とのそれぞれの充電量や状態を把握することができ、ひいては、発電装置からの充電のための電力供給を好適に調整することができる。

また、本発明の電源制御装置を構成するにあたり、瞬時切替装置が、ハイブリッド蓄電池から供給される直流電流を、交流電流に変換する双方向インバータ制御器と、商用電源及び負荷間に配設され、商用電源及び負荷間の電路を開閉する第１切替器と、ハイブリッド蓄電池及び負荷間に配設され、ハイブリッド蓄電池及び負荷間の電路を開閉する第２切替器と、商用電源の停電を検知する無電圧継電器と、第１切替器及び第２切替器の切替えを行う信号検出装置と、を備えることが好ましい。
このように構成することによって、商用電源と、ハイブリッド蓄電池との切り替えを迅速かつ確実に行うことができる。

また、本発明の別の態様は、瞬時切替装置により、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池を備えたハイブリッド蓄電池と、商用電源と、の切替えを制御する電源制御装置の制御方法であって、ハイブリッド蓄電池が、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池の並列配置により構成されているとともに、これらが同時駆動され、さらには、商用電源の停電状態を認識する停電認識装置により、商用電源の停電を認識する工程と、瞬時切替装置により、商用電源からハイブリッド蓄電池に切り替えて、負荷に対して電力を供給する工程と、を含むことを特徴とする電源制御装置の制御方法である。
すなわち、このように実施することにより、停電時において、迅速に、商用電源と、ハイブリッド蓄電池とを切り替えることができる。
また、このように実施することにより、長時間に渡って、安定的に、ハイブリッド蓄電池から、負荷へ電力を供給することができる。

また、本発明の電源制御装置の制御方法を実施するにあたり、電源制御装置が、ハイブリッド蓄電池と、負荷との間に、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池の放電状態を制御する異種電池バランシング装置を備えており、当該異種電池バランシング装置が、リチウムイオン二次電池の設定放電電流値を超えないように、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池から出力される電流値を制御することが好ましい。
このように実施することにより、異種電池の特性を活かし、効率的に充放電を制御できるとともに、異種電池の劣化を効果的に防止することができる。

また、本発明の電源制御装置の制御方法を実施するにあたり、瞬時切替装置が、商用電源の停電時から、５ｍｓｅｃ以内に、商用電源から、ハイブリッド蓄電池に切り替えることが好ましい。
このように実施することによって、瞬時に、商用電源からハイブリッド蓄電池に切り替えることができるため、停電による交通信号灯等の停止状態の影響を事実上、排除することができる。

図１は、第１の実施形態の電源制御装置を示すブロック図である。 図２（ａ）〜（ｂ）は、ハイブリッド蓄電池の充電制御及び放電制御について説明するために供する図である。 図３は、ハイブリッド蓄電池の放電特性を説明するために供する図である。 図４は、瞬時切替装置の各部位の結線状態を説明するために供する図である。 図５（ａ）は、商用電源からリチウムイオン二次電池へ切替える際の電圧波形グラフであり、図５（ｂ）は、リチウムイオン二次電池から商用電源へ復旧させる際の電圧波形グラフである。 図６（ａ）は、商用電源から鉛蓄電池への切替時の電圧波形グラフであり、図６（ｂ）は、鉛蓄電池から商用電源へ復旧させる際の電圧波形グラフである。 図７（ａ）は、商用電源からハイブリッド蓄電池への切替時の電圧波形グラフであり、図７（ｂ）は、ハイブリッド蓄電池から商用電源へ復旧させる際の電圧波形グラフである。 図８は、第２の実施形態の電源制御装置の制御方法を説明するために供する工程図である。

[第１の実施形態]
本発明の第１の実施形態は、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池を備えたハイブリッド蓄電池と、商用電源と、の切替えを制御する電源制御装置であって、商用電源の停電時に、当該商用電源の停電状態を認識する停電認識装置と、当該停電認識装置が、商用電源の停電を認識した場合に、商用電源からハイブリッド蓄電池に切り替えて、負荷に対して電力を供給する瞬時切替装置と、を備えており、かつ、ハイブリッド蓄電池が、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池の並列配置により構成されており、かつ、これらを同時駆動することを特徴とする電源制御装置である。
以下、第１の実施形態の電源制御装置につき、基本的構成、及び構成要件ごとに分けて、適宜、図1等を参照しながら、具体的に説明する。

１．基本的構成
まず、図１に示す第１の実施形態の電源制御装置３０の基本構成について説明する。
すなわち、かかる電源制御装置３０は、図１の概略的なブロック図が示すように、ハイブリッド蓄電池システム２０´（リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２等を含む。）と、商用電源３と、負荷１に対して電力を供給する電源の切り替えを実施する瞬時切替装置１０と、を基本的に含んで構成されている。
また、かかる電源制御装置３０の場合、商用電源３の停電状態を認識する停電認識装置（図示せず）は、瞬時切替装置１０の一部をなしている。
また、ハイブリッド蓄電池２０を含むハイブリッド蓄電池システム２０´は、図１に示すように、太陽光発電装置２６と、風力発電装置２７と、異種電池充電電流調製器２５と、電圧検知器２４と、リチウムイオン二次電池２３と、鉛蓄電池２２と、異種電池バランシング装置２１等を含んでいる。

すなわち、かかる電源制御装置３０において、停電認識装置が、商用電源３の停電を検知するや否や、商用電源３を切り替えて、所定のハイブリッド蓄電池２０を動作させることによって、リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２の機能を、適宜発揮させることができる。
より具体的には、ハイブリッド蓄電池２０の一部を構成する鉛蓄電池２２の主機能により、短時間、例えば、５ｍｓｅｃ以内、より好ましくは、３ｍｓｅｃ以内で、さらに好ましくは、０．１〜２．５ｍｓｅｃの期間で、商用電源３から、当該ハイブリッド蓄電池２０に切り替えることができる。
よって、一部上述したように、このように短期間で切り替えることにより、負荷１を、目視によって凝視していたとしても、違和感等が全く無いためである。
そして、商用電源３の停電等が復旧するまで、当該ハイブリッド蓄電池２０が、負荷１に対して、長時間にわたって、安定的に電力を供給することができる。

一方、商用電源３の常態時には、主として、リチウムイオン二次電池２３が、鉛蓄電池２２よりも先に機能する。
より具体的には、リチウムイオン二次電池２３は、短時間で充電されやすいという特性がある。
したがって、ハイブリッド蓄電池２０を充電しようとすると、リチウムイオン二次電池２３が先に充電され、次いで、鉛蓄電池２２が充電されることになる。
よって、ハイブリッド蓄電池２０の起電力が低下し、充電が必要な場合には、商用電源３等により、リチウムイオン二次電池２３が優先的に充電され、ひいては、ハイブリッド蓄電池２０を比較的短時間で充電することができる。
その上、このようにハイブリッド蓄電池２０を構成し、同時駆動させることによって、複雑な制御回路等がなくとも、一つの蓄電池として、相互に電圧（起電力）を一定にする機能が発揮され、定電圧電源として使用することもできる。

２.ハイブリッド蓄電池システム
（１）基本構成要素
また、ハイブリッド蓄電池システム２０´は、図１に示すように、ハイブリッド蓄電池２０のみならず、太陽光発電装置２６と、風力発電装置２７と、異種電池充電電流調製器２５と、電圧検知器２４と、リチウムイオン二次電池２３と、鉛蓄電池２２と、異種電池バランシング装置２１等とを、主たる構成要素として備えている。
そして、図１に示すリチウムイオン二次電池２３は、一般的に、軽量で、電池容量が大きく、小型の機器にも使用しやすいという利点があるものの、比較的高価であって、また、安全性をより担保するために、充電、放電の際のセル電圧の管理が必須であるという使用上の問題がある。
一方、図１に示す鉛蓄電池２２は、長年使用されており、信頼性が高く、比較的安価であり、さらには、充電管理が比較的容易であるという利点があるものの、相対的に重くて、小型機器の電源としては、一般的には不向きであるという問題がある。
なお、参考のため、下表に、リチウムイオン二次電池２３と、鉛蓄電池２２との特性比較結果を示す。

以上の状況を考慮し、本発明においては、図１に示すように、リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２を、図面上、並列的に上下配置し、かつ、同時にそれらを駆動させることにより、それぞれの電池特性を活かした充放電を行うことができることを見出した。
よって、ハイブリッド蓄電池システム２０´を構成する構成要素等に分けて、以下具体的に説明する。

（２）太陽光発電装置及び風力発電装置
図１に示される太陽光発電装置２６及び風力発電装置２７としては、公知の一般的構成とすることが好ましい。
すなわち、太陽光発電装置２６の基本構成につき、図示しないものの、一般的に平板状であって、多数の半導体からなる発電素子が、架橋ＰＶＡ樹脂中に埋設されて構成されており、かつ、その発電素子と、外部端子と、を電気的に接続する配線が施されていることが好ましい。
また、風力発電装置２７の基本構成についても、図示しないものの、一般的に、風を受けて回転する風車部と、かかる風車部に連なる発電装置部と、発電装置部で発生した電気を外部に取り出すための外部配線等とから、構成されていることが好ましい。
すなわち、負荷１としての交通信号灯等の場合、太陽光発電装置２６及び風力発電装置２７の設置スペース（例えば、交通信号灯等の上方空間）や重量（例えば、５０ｋｇ以下）が厳格に制限されることから、それぞれ可能な限り小型かつ軽量の態様であることが好ましい。

（３）異種電池充電電流調製器
次いで、異種電池充電電流調製器２５は、太陽光発電装置２６及び風力発電装置２７等の異なる発電装置で作られた電力を、ハイブリッド蓄電池２０（リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２）に効率的に充電するために、主として、電流値を調整する制御機器である。
すなわち、異種電池充電電流調製器２５は、太陽光発電装置２６及び風力発電装置２７等の異なる発電装置の制御部としての機能を発揮するとともに、異なる発電装置の情報（発電量や回転数、あるいは環境条件等）をもとに、ハイブリッド蓄電池２０を効率的に充電するために、主として、電流値を所定範囲内の値に調整する回路（ＣＰＵ等を含む。）から構成されている。
したがって、異種電池充電電流調製器２５は、図１に示すように、太陽光発電装置２６及び風力発電装置２７と、ハイブリッド蓄電池２０（リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２）との間に設けてある。

また、図示しないものの、風力発電装置２７は、交流電流を直流電流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータを介して、異種電池充電電流調製器２５に対して、電気接続されることが好ましい。
すなわち、風力発電装置２７で得られる電力は、基本的に交流であるため、異種電池充電電流調製器２５において制御するためには、直流に変換しておくのが好ましいためである。
さらにまた、図１に示すように、異種電池充電電流調製器２５と、ハイブリッド蓄電池２０（リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２）と、の間には、ハイブリッド蓄電池２０に流入する電気の電圧値が確認できるように、後述する電圧検知器２４が配設されていることが好ましい。

（４）電圧検知器
電圧検知器２４は、太陽光発電装置２６及び風力発電装置２７等でそれぞれ作られた電気の電圧が、所定値の範囲内の値であるか、否かを確認する機器である。
すなわち、異種電池充電電流調製器２５において、ハイブリッド蓄電池２０に流入する電気の電流値が主として制御されるものの、さらに、電圧検知器２４によって、電圧値を制御できれば、ハイブリッド蓄電池２０の劣化を防止しつつ、さらに効率的に充電することができる。
より具体的には、電圧検知器２４により検知された電圧が所定値未満の場合、ハイブリッド蓄電池２０を充電できなかったり、あるいは、過度に時間がかかったりする場合がある。
一方、電圧検知器２４により検知された電圧が所定値を超える場合、ハイブリッド蓄電池２０を劣化させたり、損傷させたりする場合がある。
したがって、より具体的には、電圧検知器２４により検知される電圧を１〜１５０Ｖの範囲内の値とすることが好ましく、２０〜１２０Ｖの範囲内の値とすることがより好ましく、３０〜１００Ｖの範囲内の値とすることがさらに好ましい。

（５）ハイブリッド蓄電池の充電
また、太陽光発電装置２６及び風力発電装置２７、あるいはいずれか一方が発電可能な場合、異種電池充電電流調製器２５は、図２（ａ）に示すように、最初の充電対象として、ハイブリッド蓄電池２０のうち、リチウムイオン二次電池２３を選択し、太陽光発電装置２６等で発電された電気を、リチウムイオン二次電池２３にまずは充電することが好ましい。
次いで、図２（ａ）に示すように、異種電池充電電流調製器２５は、リチウムイオン二次電池２３の過充電直前に、より具体的には、第３の閾値（記号Ａで示される値であって、一例として、２８．２Ｖ±０．５Ｖ）を超える前に、リチウムイオン二次電池２３への充電を停止する。
さらに次いで、図２（ａ）に示すように、異種電池充電電流調製器２５は、充電対象をリチウムイオン二次電池２３から、鉛蓄電池２２に切り替え、太陽光発電装置２６、あるいは風力発電装置２７において、その後に発生した電気を、今度は鉛蓄電池２２に充電する制御を行うことになる。
なお、鉛蓄電池２２に対する充電の目安としては、鉛蓄電池２２の性能劣化が生じない、あるいは可能な限り性能劣化が少ない電圧まで、充電することである。
その他、充電・放電における第１〜３の閾値、あるいは後述する第４の閾値に関し、リチウムイオン電池２３のほうが、鉛蓄電池２２よりも数値制限の幅を狭くすることが好ましいと言える。
これは、リチウムイオン電池２３の特性を、ＢＭＳ（Battery Management System)の動作制限範囲内とする必要があるためである。
また、リチウムイオン電池２３の電圧をどこで感知するかによって、実際のリチウムイオン電池２３の電圧との誤差が生じるため、第１〜３の閾値、あるいは後述する第４の閾値に関し、±０．５Ｖという所定幅が容認されている。

ここで、異種電池充電電流調製器２５の充電動作を、図２（ａ）の特性曲線を用いてさらに説明する。
すなわち、図２（ａ）において、特性曲線２３´は、リチウムイオン二次電池２３の充電量を表す特性曲線であり、特性曲線２２´は、鉛蓄電池２２の充電量を表す特性曲線である。
そして、図２（ａ）に示すように、異種電池充電電流調製器２５は、充電当初は、リチウムイオン二次電池２３に充電し、当該リチウムイオン二次電池２３の充電量が閾値（Ａ）を超えると、リチウムイオン二次電池２３から鉛蓄電池２２に充電対象を切り替えて、充電を続行することが好ましい。
この理由は、異種電池充電電流調製器２５によって、充電方法を調整することにより、リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２の充電特性を効果的に利用することができ、ひいては、長期に渡って、安定的にそれぞれの電池を使用できるためである。

また、常態時であって、太陽光発電装置２６及び風力発電装置２７がいずれも発電できない場合、商用電源３から、信号制御装置２へ、電力を供給するとともに、同一の商用電源３、あるいは別の商用電源（図示せず）が、電圧検知器２４を介して、リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２を充電する態様とすることも好ましい。
その上、商用電源３を上述した異種電池充電電流調製器２５に電気的に接続し、かかる異種電池充電電流調製器２５を介して、ハイブリッド蓄電池２０の充電をすることもできる。

いずれにしても、商用電源３から、ハイブリッド蓄電池２０（リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２）への充電は、上述のように、充電当初においてはリチウムイオン二次電池２３を充電し、当該リチウムイオン二次電池２３の充電量が閾値（Ａ）を超えた後、リチウムイオン二次電池２３から鉛蓄電池２２に充電対象を切り替えて、充電することが好ましい。
よって、常態時であって、太陽光発電装置２６及び風力発電装置２７のいずれも発電ができない場合であっても、停電時に備え、商用電源３によって、効率的にハイブリッド蓄電池２０（リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２）を充電することができる。

（６）異種電池バランシング装置
図１に示す異種電池バランシング装置２１は、異なる蓄電池であるリチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２から取り出される電力（電流）を、所定範囲内の電圧値に調整し、負荷１に対する両蓄電池間の電力的な整合性をとるための制御機器である。
すなわち、異種電池バランシング装置２１によれば、まずは、図２（ｂ）に示すように、リチウムイオン二次電池２３から主として放電させる。
すなわち、図２（ｂ）において、特性曲線２３´´は、リチウムイオン二次電池２３の放電時における充電量を表す特性曲線であり、特性曲線２２´´は、鉛蓄電池２２の放電時における充電量を表す特性曲線である。
そして、放電開始から所定時間が経過して、当該リチウムイオン二次電池２３の充電量が第４の閾値（記号Ａ´´で表わされる数値であり、例えば、過放電状態の充電量であって、一例として、２５．５Ｖ±０．５Ｖ）になると、異種電池バランシング装置２１が、リチウムイオン二次電池２３から、鉛蓄電池２２に放電対象を切り替えて、放電を続行させる制御を行っている。
したがって、異種電池バランシング装置２１は、主として、リチウムイオン二次電池２３や鉛蓄電池２２等の電圧値を検知し、それぞれ所定範囲内の値に調整する回路（ＣＰＵ等を含む。）や、リチウムイオン二次電池２３から鉛蓄電池２２への切り替え回路等から構成されている。

ここで、図１に示されるように、リチウムイオン二次電池２３と、鉛蓄電池２２は並列配置され、これらから構成されるハイブリッド蓄電池２０の一方の電極（端子）が、電圧検知器２４に対して電気接続されており、他方の電極（端子）が、異種電池バランシング装置２１に対して、電気接続されていることが好ましい。
そして、異種電池バランシング装置２１における、もう一方の電極（端子）が、瞬時切替装置１０に対して、電気接続されていることが好ましい。
すなわち、異種電池バランシング装置２１を介して、ハイブリッド蓄電池２０と、瞬時切替装置１０と、が電気接続されていることが好ましい。
したがって、異種電池バランシング装置２１及び瞬時切替装置１０が、協働して、ハイブリッド蓄電池２０の電力（電圧）、特に、リチウムイオン二次電池２３からの電力（電圧）を制御し、リチウムイオン二次電池２３等の劣化を防止しつつ、安定的に、負荷１に対して、印加することができる。

（７）同時駆動
また、リチウムイオン二次電池２３は、一般に、最大放電電流を１Ｃ以上にすると、急激な劣化が起こり、危険性が高まると言われている。
そして、リチウムイオン二次電池２３は、その特性から、過度に放電をすると大幅に容量を減じると言われている。
このため、リチウムイオン二次電池を劣化させない方法としては、電池容量の５０％を最大放電量とする方法が知られている。
一方、鉛蓄電池２２は、比較的大容量であって、最大放電量による放電に対しても、長期信頼性を有している。
そこで、本発明においては、リチウムイオン二次電池２３と、鉛蓄電池２２とを並列配置し、かつ、同時駆動させることを特徴とするものである。
なお、上述したように、異種電池バランシング装置２１によって、リチウムイオン二次電池２３を優先的に放電させ、次いで、鉛蓄電池２２から放電させる制御を行ったとしても、これらを含めてハイブリッド蓄電池２０におけるリチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２を同時駆動させていると言える。

（８）放電試験
次いで、図３に、リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２を並列配置し、かつ、同時に駆動させて、ハイブリッド蓄電池２０を構成した場合の、それぞれの放電特性について示す。
すなわち、図３の横軸に、放電時間（Ｈｒｓ）を採り、左縦軸に、それぞれの電流（Ａ）を示し、右縦軸に、ハイブリッド蓄電池から得られた電力（Ｗ）を採って示してある。
また、特性曲線Ｂは、リチウムイオン二次電池の電流挙動を示す特性曲線であり、特性曲線Ｃは、鉛蓄電池の電流挙動を示す特性曲線であり、特性曲線Ｄは、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池のハイブリッド蓄電池から得られた放電特性を示す特性曲線である。
より正確には、ハイブリッド蓄電池(Ｒａｔｅｄ２５．０Ｖ、Ｆｌｏａｔ Ｃｈａｒｇｅ：１２０％、ＢＡＴ ｖｔｇ、Ｇａｉｎ：９８％)における以下の具体的データが、リチウムイオン二次電池や鉛蓄電池等の放電特性を示している。

すなわち、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池を並列配置し、かつ、同時駆動させた場合、放電開始後、まず、リチウムイオン二次電池から主として、放電され、リチウムイオン二次電池の充電量の減少に伴い、鉛蓄電池の放電が増加していることが理解される。
なお、図示しないものの、上述のように、リチウムイオン二次電池は、過度に放電すると、その容量が大きく減少するため、異種電池バランシング装置は、当該リチウムイオン二次電池の充電量が所定の閾値以下になった場合には、リチウムイオン二次電池からの放電を止め、鉛蓄電池のみで放電を継続させる。

そして、上述確認実験より、リチウムイオン二次電池と鉛蓄電池を並列配置し、かつ、同時駆動させることで、それぞれの電池を単独で駆動する時よりも、負荷に対する電力供給時間を長くできることが理解される。
また、負荷に対して、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池の電流挙動はそれぞれ異なり、経過時間とともに電流の増加、減少が見られた。
したがって、本発明の電源制御装置は、異種電池バランシング装置によるリチウムイオン二次電池と鉛蓄電池との切替制御等により、それぞれの電池の特徴を生かし、負荷に対し、効率よく電力を供給できることが理解される。

３.瞬時切替装置
また、図１に示す瞬時切替装置１０は、商用電源３の停電を認識した場合、商用電源３からハイブリッド蓄電池２０に、迅速に切り替えて、瞬断させることなく、負荷１に対して電力を供給するための制御機器である。
すなわち、かかる瞬時切替装置１０は、ハイブリッド蓄電池２０（リチウムイオン二次電池２３と鉛蓄電池２２）の充電量が第１の閾値以下（例えば、過放電状態の充電量であって、一例として、２３．４Ｖ±０．５Ｖ）になると、負荷１に対する電源を、商用電源３に切り替える制御を行っている。
一方、かかる瞬時切替装置１０は、ハイブリッド蓄電池２０（リチウムイオン二次電池２３と鉛蓄電池２２）の充電量が第２の閾値（例えば、過充電状態の充電量であって、一例として、２７．０Ｖ±０．５Ｖ）を超えるようになると、負荷１に対する電源を、商用電源３から、ハイブリッド蓄電池２０に切り替える制御を行っている。
したがって、かかる瞬時切替装置１０は、非常時通電ライン５により、ハイブリッド蓄電池２０に電気接続されているとともに、常時通電ライン４により、商用電源３に対して電気接続されており、かつ、信号制御装置２を介して、負荷（交通信号灯）１に対して電気接続されていることが好ましい。

（１）基本構成
まず、図４を参照しつつ、第１の実施形態の電源制御装置３０における瞬時切替装置１０の基本構成を説明する。
すなわち、かかる瞬時切替装置１０は、商用電源３及び負荷１の間に配設されており、第１の切替器１１と、第２の切替器１２と、双方向インバータ制御器１３と、信号検出装置１４と、無電圧継電器（ＮＶＲ）１５と、から基本的に構成されている。
ここで、第１の切替器１１は、商用電源３及び信号制御装置２の間に配設されており、これら商用電源３及び信号制御装置２の間の電路を開閉するための構成要素である。
また、第２の切替器１２は、双方向インバータ制御器１３を経て、ハイブリッド蓄電池システム２０´及び信号制御装置２の間に配設されており、これらハイブリッド蓄電池システム２０´及び信号制御装置２の間の電路を開閉するための構成要素である。
また、双方向インバータ制御器１３は、ハイブリッド蓄電池システム２０´及び第２の切替器１２の間に配設されており、ハイブリッド蓄電池システム２０´から供給される直流電流を交流電流に変換するための構成要素である。
また、信号検出装置１４は、商用電源３の波形信号や、ハイブリッド蓄電池システム２０´からの電気信号を検出するための制御機器である。
さらにまた、無電圧継電器（ＮＶＲ）１５は、第１の切替器１１及び第２の切替器１２の開閉状態を切り替える制御機器である。
したがって、このように構成された瞬時切替装置１０によれば、商用電源３の停電を認識したような場合に、商用電源３から、ハイブリッド蓄電池システム２０´のハイブリッド蓄電池２０に、迅速に電源を切り替えて、瞬断させることなく、負荷１に対して電力を供給することができる。

（２）信号検出装置
また、図４に示す信号検出装置１４は、商用電源３の波形信号を伝達する商用電源波形信号線１７からの信号と、ハイブリッド蓄電池システム２０´からの直流電流を双方向インバータ制御器１３で交流に変換された信号を伝達する蓄電池電源波形信号線１８からの信号と、を検出する制御機器である。
したがって、信号検出装置１４は、商用電源３からの波形信号及びハイブリッド蓄電池２０からの波形信号をそれぞれ検出して、第１の切替器１１及び第２の切替器１２の開閉を切り替える制御信号を出力する機能を有している。

（３）無電圧継電器
また、商用電源３からハイブリッド蓄電池２０への切り替えにあたり、瞬時切替装置１０の主構成要素として、無電圧継電器（no-voltage relay：ＮＶＲ）１５を用いることが好ましい。
この理由は、無電圧継電器１５であれば、商用電源３の入力ブレーカー近傍に配設され、停電を検知すると、電力系統（商用電源３）から解列してハイブリッド蓄電池２０から電力系統（商用電源３）への逆潮流を防止できるためである。
それと同時に、信号検出装置１４に制御信号を出力する無電圧継電器１５を含んで構成されていることから、第１の切替器１１及び第２の切替器１２の開閉状態を制御できるためである。
すなわち、かかる無電圧継電器１５からの制御信号に基づき、信号検出装置１４が、作動信号線１６を介して第１の切替器１１及び第２の切替器１２に対して制御信号を出力し、第１の切替器１１及び第２の切替器１２の開閉状態を切り替えることができる。

（４）他の切替装置
一方、停電を検知して信号検出装置１４に制御信号を出力する切替装置であれば、無電圧継電器１５に限られるものではないが、例えば、加速度センサーを用いることも好ましい。
より具体的には、交通信号灯に配設される加速度センサーを備え、大地震で大きな揺れが交通信号灯に生じて、加速度センサーが予め設定した加速度より大きな加速度を検知した場合に、加速度センサーが信号検出装置１４に制御信号を出力して、商用電源３とハイブリッド蓄電池２０との間の切り替えを行なうことが好ましい。
その他、計画停電のように、商用電源３が使用できない所定時間が予め決まっている場合には、切替装置としての手動スイッチにより、商用電源３からハイブリッド蓄電池２０への切り替えを行うことも好適である。

（５）常態時の処理動作例
次いで、常態時の瞬時切替装置１０における処理動作例を説明する。
すなわち、常態時は、商用電源３からの電力が、常時通電ライン４を通して瞬時切替装置１０を経由して、信号制御装置２に供給され、信号制御装置２の指示（制御信号）に従って、負荷１としての交通信号灯の信号灯が点灯している。
そして、常態時は、瞬時切替装置１０の第１の切替器１１が開状態であり、商用電源３から負荷１としての交通信号灯に電力が供給され、瞬時切替装置１０の第２の切替器１２が閉状態であることを意味している。
したがって、常態時は、ハイブリッド蓄電池２０から負荷１に対して、電力は供給されていないことになる。

（６）停電時の処理動作例
次いで、停電時の瞬時切替装置の処理動作例について、説明する。
すなわち、大規模地震等が発生し、商用電源３からの電力供給が停止したり、不安定になったりすると、無電圧継電器１５が、商用電源３の停電として感知する。
次いで、無電圧継電器１５は、商用電源３を解列すると同時に、瞬時切替装置１０の一部を構成する信号検出装置１４に対して制御信号を発信する。

次いで、信号検出装置１４からの制御信号が、作動信号線１６を介して、第１の切替器１１と第２の切替器１２に伝達され、第１の切替器１１が開から閉へ、第２の切替器１２が閉から開へと同時に切り替わる。
その際、信号制御装置２へ供給される電源として、商用電源３とハイブリッド蓄電池２０がごく短時間に、より具体的には、１０ｍｓｅｃ以内に切り替わることが好ましく、５ｍｓｅｃ以内に切り替わることがより好ましい。

ここで、商用電源３からハイブリッド蓄電池２０への切り替えに要した時間を検証した結果について、説明する。
すなわち、ハイブリッド蓄電池の電池が、（ｉ）リチウムイオン二次電池２３のみの場合、（ｉｉ）鉛蓄電池２２のみの場合、（ｉｉｉ）リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２を並列で、同時駆動させた場合、の３種類の実験を行い、１００Ｗの白熱電球を負荷１として、商用電源３から、ハイブリッド蓄電池２０への停電時切替時間及びハイブリッド蓄電池２０から、商用電源３への復電時切替時間を確認した。
なお、切替時間の計測には、市販のオシロスコープ（ＧＷＩＮＳＴＥＫ社製、ＧＤＳ−１０５２−Ｕ）を用いた。

（ｉ）リチウムイオン二次電池のみの場合
図５（ａ）に、停電時において、商用電源３からリチウムイオン二次電池２３に切り替えた場合の波形変化を示し、図５（ｂ）に、復電時において、リチウムイオン二次電池２３から商用電源３に切り替えた場合の波形変化を示す。
また、図５（ａ）〜（ｂ）において、横軸は、経過時間を採り、縦軸は、電圧（Ｖ）を採って示している。
かかる図５（ａ）〜（ｂ）の特性曲線より、商用電源３から、リチウムイオン二次電池２３への切替に要した時間は、７.２ｍｓｅｃであり、リチウムイオン二次電池２３から商用電源３への切替に要した時間は、０．４５ｍｓｅｃであることが判明した。

（ｉｉ）鉛蓄電池のみの場合
次いで、図６（ａ）に、停電時において、商用電源３から鉛蓄電池２２に切り替えた場合の波形変化を示し、図６（ｂ）に、復電時において、鉛蓄電池２２から商用電源３に切り替えた場合の波形変化を示す。
また、図６（ａ）〜（ｂ）において、横軸は、経過時間を採り、縦軸は、電圧（Ｖ）を採って示している。
かかる図６（ａ）〜（ｂ）の特性曲線より、商用電源３から、鉛蓄電池２２への切替に要した時間は、２．２ｍｓｅｃであり、鉛蓄電池２２から商用電源３への切替に要した時間は、０．５ｍｓｅｃであることが判明した。

（ｉｉｉ）リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池を同時駆動させた場合
次いで、図７（ａ）に、停電時において、商用電源３からハイブリッド蓄電池２０（リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２）に切り替えた場合の波形変化を示し、図７（ｂ）に、復電時において、ハイブリッド蓄電池２０から商用電源３に切り替えた場合の波形変化を示す。
また、図７（ａ）〜（ｂ）において、横軸は、経過時間を採り、縦軸は、電圧（Ｖ）を採って示している。
かかる図７（ａ）〜（ｂ）より理解できるように、商用電源３から、ハイブリッド蓄電池２０への切替えに要した時間は、約３．０ｍｓｅｃであり、ハイブリッド蓄電池２０から商用電源３への切替えに要した時間は、約３．０ｍｓｅｃであった。

上述の検証結果より、リチウムイオン二次電池２３のみの電池構成で切り替えを行った場合には相当の時間がかかり、特に商用電源３からリチウムイオン二次電池２３への切り替えにおいて、７．２ｍｓｅｃの切替時間が必要であった。
一方、鉛蓄電池２２のみの電池構成で切り替えを行った場合には、停電時及び復電時ともに、商用電源３との間で、３ｍｓｅｃ内で切り替えることができた。
さらに、リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２からなるハイブリッド蓄電池２０の場合には、停電時及び復電時ともに３ｍｓｅｃで切り替えることができた。
すなわち、リチウムイオン二次電池２３と、鉛蓄電池２２を並列配置し、かつ、同時駆動させることにより、５ｍｓｅｃ以下の短時間において、電源を切り替えられることが理解される。

４．負荷
図１に示す電源制御装置３０において、電力を供給する負荷１の種類としては特に制限されるものではないが、一例として、交通信号灯であることが好ましい。
すなわち、負荷が交通信号灯の場合、道路の交差点を中心に、極めて多数存在している一方、災害時等に停電が生じた場合には、バックアップ電源が備えられていない限り、消灯してしまい、交通渋滞等の大規模な問題を生じさせるためである。
より具体的には、負荷が交通信号灯の場合、商用電源からハイブリッド蓄電池に迅速に切り替わって、そのまま動作することから、交通渋滞等の発生を、有効に防止することができる。
また、交通信号灯の商用電源の復旧に多少手間取ったとしても、相当時間、安定して電力を供給できることから、それに対応して、交通信号灯を正確かつ安定的に動作できることからも有利である。

また、電力を供給する負荷の種類として、家電製品や事務機器も挙げることができる。
すなわち、本発明の電源制御装置が、家庭用二次電池や会社用二次電池として機能することにより、家庭用太陽電池、家庭用風力発電装置、法人向け太陽電池、法人向け風力発電装置等で生成された電力を有効に貯蔵できるためである。
さらに言えば、緊急停電時の通信機器、パソコン、コンピューター、セキュリティ装置、医療機器のような、停電時も継続して稼働させる必要性が高い電気機器であれば、本発明の電源制御装置の負荷として、好ましく用いることができる。

５．その他
（１）筐体
また、本発明の電源制御装置を収容する筐体を備えていることが好ましい。
この理由は、外形として、矩形や円筒形、あるいは異形等の筐体を備えていることにより、外部環境、例えば、風雨や日光、あるいは小動物や鳥等からの影響を可能な限り排除し、耐久性を著しく向上させられるためである。
そして、かかる筐体の材質は、特に制限されるものではないが、鉄、アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス製であって、表面に、保護塗料層や温度調整層が設けてあることが好ましい。

（２）温度制御装置
また、本発明の電源制御装置を所定温度に保持するための温度制御装置を備えることが好ましい。
この理由は、電源制御装置を所定温度に保持することにより、起電力がより安定し、長時間にわたって、負荷に対して電力を供給できるためである。
そして、電源制御装置を所定温度に保持するに際して、１５〜５０℃の範囲内の値とすることが好ましく、２０〜４５℃の範囲内の値とすることがより好ましく、２５〜４０℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、温度制御装置としては、ヒーター、クーラー、冷却媒（冷却水を含む）、扇風機、冷却フィン等の少なくとも一つが挙げられる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態は、第１の実施形態としての電源制御装置を用いた制御方法であって、瞬時切替装置により、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池を備えたハイブリッド蓄電池と、商用電源と、の切替えを制御する電源制御装置の制御方法であって、ハイブリッド蓄電池が、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池が並列配置されているとともに、同時駆動され、さらには、商用電源の停電状態を認識する停電認識装置により、商用電源の停電を認識する工程と、瞬時切替装置により、商用電源からハイブリッド蓄電池に切り替えて、負荷に対して電力を供給する工程と、を含むことを特徴とする電源制御装置の制御方法である。
すなわち、このようにリチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池を並列配置してハイブリッド蓄電池を構成し、かつ、これらを同時駆動させることにより、停電時にあっても、負荷に対し、長期にわたって、安定して電力を供給することができる。
さらに、停電時に、無電圧継電器が商用電源の停電を検知した場合に、瞬時切替装置が、商用電源からハイブリッド蓄電池に瞬時に切り替え、ハイブリッド蓄電池から負荷に電力を供給することができ、ひいては、負荷の停電による混乱を極力低減することができる。
以下、図８のフロー図を適宜参照して、電源制御装置の制御方法について、具体的に説明する。
但し、かかる電源制御装置の制御方法の具体的な構成等については、第１の実施形態において説明した内容と重複するため、それらについては適宜省略する。

１．常態維持工程（停電前）
常態維持工程は、図８の記号Ｓ１で示されるように、商用電源３を用いて、負荷１に対して、所定の電力を供給し、負荷１に所定動作させる工程である。
したがって、負荷の一例が、交通信号灯の場合、３００Ｗ又は６００Ｗ程度の電力消費が予想されるため、商用電源からこれらの電力を供給して、交通信号灯の青、黄色、赤のそれぞれを点灯させたり、消灯させたり、あるいは、点滅等の動作を安定的、かつ正確に行う工程である。

２．商用電源の停電の検知工程
また、商用電源３の停電の検知工程は、図８の記号Ｓ２で示されるように、瞬時切替装置１０の一部としての停電認識装置（図示せず）によって、商用電源３が停電状態であることを検知する工程である。
そして、商用電源３の停電の検知工程は、検知信号に対応して、瞬時切替装置１０が、商用電源３からハイブリッド蓄電池２０に瞬時に、電気的に切り替えるための前工程でもある。
なお、所定の停電認識装置としては、無電圧継電器（ＮＶＲ）が典型的であるが、その他、電圧計や電流計、あるいは定電流電源装置等であっても良い。

３．ハイブリッド蓄電池への切り替え工程
次いで、図８の記号Ｓ３で示されるように、ハイブリッド蓄電池２０への切り替え工程は、瞬時切替装置１０によって、商用電源３からハイブリッド蓄電池２０に、瞬時に切り替える工程である。
そして、商用電源３からの切り替え工程を実施するにあたり、瞬時切替装置１０によって、商用電源の停電時から、５ｍｓｅｃ以内に、商用電源３から、ハイブリッド蓄電池２０に対して、電気的に切り替えることが好ましい。
この理由は、このように実施することによって、瞬時に、商用電源からハイブリッド蓄電池に切り替えることができるため、停電による交通信号灯等の停止状態の影響を事実上、排除できるためである。

４．ハイブリッド蓄電池の動作工程
次いで、図８の記号Ｓ４で示されるように、ハイブリッド蓄電池２０の動作工程は、ハイブリッド蓄電池２０におけるリチウムイオン二次電池２３と、鉛蓄電池２２と、を同時駆動させ、商用電源３のかわりに、負荷１に対して、所定電力を供給する工程である。
ここで、電源制御装置３０の制御方法に用いるハイブリッド蓄電池２０としては、第１の実施形態において説明した内容と同様とすることができるが、図１に示すように、主構成要素として、太陽光発電装置２６と、風力発電装置２７と、異種電池充電電流調製器２５と、電圧検知器２４と、リチウムイオン二次電池２３と、鉛蓄電池２２と、異種電池バランシング装置２１等とを、備えていることが好ましい。
すなわち、ハイブリッド蓄電池２０の動作工程を実施するにあたり、ハイブリッド蓄電池２０と、負荷１との間に、リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２の放電状態を制御する異種電池バランシング装置２１を備えており、当該異種電池バランシング装置２１が、リチウムイオン二次電池２３の設定放電電流値を超えないように、リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２から出力される電力値（電流値）を、モニターし、所定範囲内の値に制御することが好ましい。
この理由は、このように実施することにより、異種電池の特性を活かし、効率的に充放電を制御できるとともに、異種電池の劣化を効果的に防止できるためである。

５．商用電源への復旧工程
次いで、図８の記号Ｓ５で示されるように、停電復旧の検知工程において、所定の電圧検知器２４により、商用電源３が動作状態に回復したことを検知し、商用電源３の停電の復旧を確認した後、図８の記号Ｓ６で示されるように、瞬時切替装置１０が、ハイブリッド蓄電池２０から、商用電源に、瞬時に切り替えるための工程である。
そして、ハイブリッド蓄電池２０から商用電源３への切り替え工程を実施するにあたり、商用電源３の復旧を確認した後、５ｍｓｅｃ以内に、瞬時切替装置１０が切り替えることが好ましい。
この理由は、このように実施することによって、瞬時に、ハイブリッド蓄電池２０から商用電源３に切り替えることができるため、停電によるハイブリッド蓄電池２０の消耗等を事実上、排除できるためである。

６．その他
また、図８の記号Ｓ７で示されるように、常態時を維持しつつ、図８の記号Ｓ８で示されるように、太陽光発電装置２６、風力発電装置２７、あるいは、商用電源３から、信号制御装置２へ、電力を供給するとともに、電圧検知器２４を介して、ハイブリッド蓄電池２０としてのリチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２をそれぞれ充電する態様とすることも好ましい。
この理由は、商用電源３による、リチウムイオン二次電池２３及び鉛蓄電池２２の充電を定期的、あるいは、任意時間に行い、停電時に備えられるためである。

本発明にかかる電源制御装置及び電源制御装置の制御方法によれば、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池を並列配置してハイブリッド蓄電池を構成し、かつ、これらを同時駆動させることにより、停電時であっても、瞬時切替装置が、商用電源からハイブリッド蓄電池に瞬時に電源を切り替えることにより、従来の問題を解決できるようになった。
すなわち、停電時において、商用電源から、ハイブリッド蓄電池に瞬時に切り替えることができ、その結果、ハイブリッド蓄電池が、所定の負荷に対し、長期に渡って安定的に電力を供給できるようになった。
したがって、例えば、負荷が交通信号灯の電源制御装置とした場合、停電により信号灯が消灯したり、誤動作したりすることによって、生じる交通渋滞等を、ハイブリッド蓄電池が、効率的に抑制することができる。
さらに、本発明にかかる電源制御装置及び電源制御装置の制御方法を、例えば、パソコンや通信機器等の電源制御装置とした場合には、これらに対する停電による混乱を極力低減させることが期待される。

１：交通信号灯、２：信号制御装置、３：商用電源、４：常時通電ライン、５：非常時通電ライン、１０：瞬時切替装置、１１：第１の切替器、１２：第２の切替器、１３：双方向インバータ制御器、１４：信号検出装置、１５：無電圧継電器、１６：作動信号線、１７：商用電源波形信号線、１８：蓄電池電源波形信号線、２０：ハイブリッド蓄電池、２０´：ハイブリッド蓄電池システム、２１：異種電池バランシング装置、２２：鉛蓄電池、２３：リチウムイオン二次電池、２４：電圧検知器、２５：異種電池充電電流調整器、２６：太陽光発電パネル、２７：風力発電装置、３０：電源制御装置

Claims (10)

1. リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池を備えたハイブリッド蓄電池と、商用電源と、の切替えを制御する電源制御装置であって、
   前記商用電源の停電時に、当該商用電源の停電状態を認識する停電認識装置と、
   当該停電認識装置が、前記商用電源の停電を認識した場合に、前記商用電源から前記ハイブリッド蓄電池に切り替えて、負荷に対して電力を供給する瞬時切替装置と、を備えており、
   かつ、前記ハイブリッド蓄電池が、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池の並列配置から構成されており、かつ、これらを同時駆動することを特徴とする電源制御装置。
2. 前記負荷が、交通信号灯であることを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。
3. 前記瞬時切替装置が、前記商用電源の停電時から、５ｍｓｅｃ以内に、前記商用電源から、前記ハイブリッド蓄電池に切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電源制御装置。
4. 前記ハイブリッド蓄電池と、前記負荷との間に、前記リチウムイオン二次電池及び前記鉛蓄電池の放電状態を制御する異種電池バランシング装置を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電源制御装置。
5. 常態時には、前記商用電源により前記負荷へ電力を供給するとともに、太陽光発電装置、風力発電装置、又は前記商用電源からなる群から選択される少なくとも一つにより発生させた電力を、電圧検知器により検知し、それを前記ハイブリッド蓄電池に充電することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電源制御装置。
6. 前記太陽光発電装置及び前記風力発電装置と、前記ハイブリッド蓄電池と、の間に、
   前記太陽光発電装置及び前記風力発電装置から発生させた電力を、前記ハイブリッド蓄電池に蓄電する異種電池充電電流調整器をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電源制御装置。
7. 前記瞬時切替装置が、前記ハイブリッド蓄電池から供給される直流電流を、交流電流に変換する双方向インバータ制御器と、前記商用電源及び前記負荷間に配設され、前記商用電源及び前記負荷間の電路を開閉する第１切替器と、前記ハイブリッド蓄電池及び前記負荷間に配設され、前記ハイブリッド蓄電池及び前記負荷間の電路を開閉する第２切替器と、前記商用電源の停電を検知する無電圧継電器と、前記第１切替器及び前記第２切替器の切替を行う信号検出装置と、を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電源制御装置。
8. 瞬時切替装置により、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池を備えたハイブリッド蓄電池と、商用電源と、の切替えを制御する電源制御装置の制御方法であって、
   前記ハイブリッド蓄電池が、リチウムイオン二次電池及び鉛蓄電池の並列配置により構成されているとともに、これらが同時駆動されており、
   さらには、前記商用電源の停電状態を認識する停電認識装置により、前記商用電源の停電を認識する工程と、
   前記瞬時切替装置により、前記商用電源から前記ハイブリッド蓄電池に切り替えて、負荷に対して電力を供給する工程と、
   を含むことを特徴とする電源制御装置の制御方法。
9. 前記電源制御装置が、前記ハイブリッド蓄電池と、前記負荷との間に、前記リチウムイオン二次電池及び前記鉛蓄電池の放電状態を制御する異種電池バランシング装置を備えており、
   当該異種電池バランシング装置が、前記リチウムイオン二次電池の設定放電電流値を超えないように、前記リチウムイオン二次電池及び前記鉛蓄電池から出力される電流値を制御することを特徴とする請求項８に記載の電源制御装置の制御方法。
10. 前記瞬時切替装置が、前記商用電源の停電時から、５ｍｓｅｃ以内に、前記商用電源から、前記ハイブリッド蓄電池に切り替えることを特徴とする請求項８又は９に記載の電源制御装置の制御方法。

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