JP2016086597A - 蓄放電発電パネル及びこれを含む蓄放電発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】リチウムイオン二次電池が過充電状態に陥ることがなく長期信頼性や安全性に優れ、また、系統連系された太陽電池パネルと置き換え可能であり、さらに、持ち運びが便利で収納性にも優れ独立電源としても有用な、蓄放電発電パネルを提供する。【解決手段】蓄放電発電パネルは、開放電圧がＶＯＣの太陽電池２と、該開放電圧ＶＯＣ以上のピンチ電圧ＶＰＩＮＣＨであって、満充電電圧ＶＦＵＬＬを超えて、さらに昇圧して充電しようとすると、該満充電電圧に対応する満充電容量ＣＦＵＬＬを超えるピンチ容量ＣＰＩＮＣＨを維持したままで、急激に電圧が上昇し始める際のピンチ電圧ＶＰＩＮＣＨを有するリチウムイオン二次電池３とが並列接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は、蓄放電発電パネル及びこれを含む蓄放電発電システムに関し、特に、エネルギーロスが小さいＥＳＳ(Energy Storage System)が実現できる、並列接続された太陽電池、及びリチウムイオン二次電池が一体化された蓄放電発電パネルとこのパネルを含むシステムとに関する。

近年、エネルギー問題解決の一助として、また、二酸化炭素排出量の削減のために、太陽光を直接電気エネルギーに変換する太陽電池が広く使用されるようになってきている。太陽電池の更なる普及を促すためには、建築部材に求められるのと同様な長期信頼性の向上や蓄電池との組み合わせによるシステムとしての効率向上が重要である。

一般に太陽電池モジュールは、シリコン（結晶、多結晶、アモルファス）や、ガリウム−砒素、銅−インジウム−セレンなどのレアメタルを含む太陽電池素子を、光入射側透明封止部材と裏面側封止部材とで封止することでモジュール化したものである。

一方、近年、携帯機器、ハイブリット自動車、電気自動車、家庭用蓄電用途にリチウムイオン二次電池の研究開発が盛んに行われている。これらの分野に用いられるリチウムイオン二次電池は、安全性の高さ、長期サイクル安定性、高容量などが求められている。

こうした中、特許文献１は、収納性が良く、持ち運びが容易なポータブル電源を構成するのに適した太陽電池モジュールとして、透明な合成樹脂によって一体に形成された、平坦な前面を有する前面パネル部１ａと、このパネル部１ａの周縁に連なり後方に延びる枠状の側面部１ｂとを有し、前面パネル部１ａ内に、この前面パネル部１ａの前面に沿って太陽電池セル２が封止されるとともに、前面パネル部１ａの裏側に、この前面パネル部１ａの裏面から突起し、ポータブル電源の構成部品を取り付けるための取付補助部４，５が一体に形成された太陽電池モジュールを開示しており、また、この取付補助部４，５に蓄電池を取り付けたポータブル電源を開示している。

また、特許文献２は、太陽光発電出力を平滑化し、タイムシフトを可能にする太陽光発電システムとして、蓄電池モジュールと太陽電池モジュールを並列接続した太陽電池ストリングであって、前記蓄電池モジュールが前記並列接続の接点との間にスイッチを備える太陽電池ストリングを、ＤＣ／ＡＣ変換装置を介して系統に接続した太陽光発電システムを開示している。そして前記スイッチにより、前記太陽電池モジュールと蓄電池モジュールの合成出力または前記太陽電池モジュールの出力を切り替え取り出すことにより、太陽光発電出力を平滑化し、タイムシフトを可能としている。

特開平０９−１２１５７５７号公報 特開２００７−２０１２５７号公報

本発明は、このような先行技術における問題点を解消するために為されたものであり、太陽電池の出力が最大となるように工夫された、蓄電池だけでなく太陽電池を介しての負荷への電力供給も可能な電気的に一体の蓄放電発電パネルであって、系統連系により外部電源から蓄電池を充電可能とすることで蓄電池の蓄電性能を十分に活かした、太陽電池と蓄電池とが外形的にも一体化されることでパネルのシステムとしての拡張性にも優れる蓄放電発電パネルを提供することを目的としている。このような本発明のパネルは、持ち運びが便利で収納性にも優れる独立電源としても有用である。そして、このような本発明の蓄放電発電パネルを含む本発明の蓄放電発電システムは、停電時に負荷に長時間に亘り電力を供給することに関する緊急時電源性や、電力コストを低減することに関するシステム効率性に優れる。

このような本発明の目的に対して、特許文献１のポータブル電源は、太陽電池と蓄電池を含む本体とが外形的に一体となっており、持ち運びが便利で収納性にも優れる独立電源ではあるものの、発電パネルを供える蓄放電電源に留まり、蓄電池を介してのみの負荷への電力供給となり、太陽電池の出力を最大とするための機構を含まず、さらに、外部電源との系統連系性やパネルのシステムとしての拡張性に劣る。即ち、太陽電池と蓄電池とが、並列接続されたパネル正極、及びパネル負極の両方の端子を備える、電気的に一体の蓄放電発電パネルとはなっていない。

また、このような本発明の目的に対して、特許文献２の太陽電池ストリングは、太陽電池モジュールと蓄電池モジュールとが並列接続された、ストリング正極、及びストリング負極の両方の端子を備え、電気的に一体の蓄放電発電ストリングとはなっており、蓄電池モジュールだけでなく、太陽電池モジュールを介しての負荷への電力供給も可能であり、太陽電池の出力を最大とするために蓄電池の電圧を制御する機構を含み、ＤＣ／ＡＣ変換装置を介する系統連系性やストリングのシステムとしての拡張性に優れるものの、太陽電池モジュールと蓄電池モジュールとが外形的に一体となった蓄放電発電パネルを志向しておらず、さらに、系統連系により外部電源から蓄電池モジュールを充電する機構を含まない。即ち、特許文献２の太陽電池ストリングは、蓄電池の蓄電性能を十分に活かした蓄放電発電ストリングとはなっておらず、また、特許文献２に記載の太陽光発電システムは、前記緊急時電源性や、前記システム効率性に劣る。

上述の状況に鑑み、本発明者は、商用電源のような外部電源の停電時に一定以上の充電状態の蓄電池から負荷に電力を供給可能とするために、電気料金が安く電力消費が少なく太陽光発電が期待できない夜間に、外部電源からの電力で満充電までの充電をし、電気料金が高く電力消費が多く太陽光発電が期待できる昼間においては、満充電を維持することを前提とする蓄放電発電パネルであって、外形的にも電気的にも太陽電池と蓄電池とが一体となっていることで、系統連系された太陽電池パネルと置き換え可能で、蓄電池用の筐体や設置場所が不要なエネルギーロスが小さい蓄放電発電パネルを実現できないかと検討した。また、このような蓄放電発電パネルは、持ち運びが便利で収納性にも優れるので独立電源としても有用ではないかと考えた。

このような考えのもと導き出された本発明は、下記（パネル特性定義条件）下、開放電圧がＶ_ＯＣの太陽電池と、該開放電圧Ｖ_ＯＣ以上のピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}であって、満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬを超えて、さらに昇圧して充電しようとすると、該満充電電圧に対応する満充電容量Ｃ_ＦＵＬＬを超えるピンチ容量Ｃ_{ＰＩＮＣＨ}を維持したままで、急激に電圧が上昇し始める際のピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}を有するリチウムイオン二次電池と、を並列接続したことを特徴とする蓄放電発電パネルに関する。
（パネル特性定義条件）ＡＭ：１．５、放射強度：１００ｍＷ／ｃｍ^２、温度：２５℃
本発明の構成によれば、太陽電池２の実質的な最大起電圧である開放電圧Ｖ_ＯＣ以上のピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}を有するリチウムイオン二次電池３を用いるので、直流発電をそのまま蓄放電するので高効率であるだけでなく、リチウムイオン二次電池３が過充電状態に陥ることがなく、長期信頼性や安全性に優れたパネルとなり、リチウムイオン二次電池用の筐体や設置場所が不要なＥＳＳ(Energy Storage System)が実現できる。また、このような本発明のパネルは、系統連系された太陽電池パネルと置き換え可能であり、さらに、持ち運びが便利で収納性にも優れるので独立電源としても有用である。さらに、太陽電池とリチウムイオン蓄電池の保障期間は、現状１５年〜２０年でほぼ共通であり、両方の耐用年数を共通化することで、省資源性に優れた商品とすることができる。

また、前記リチウムイオン二次電池は、実使用における通常時、満充電状態に維持されることが好ましく、前記緊急時電源性に優れたパネルとなる。

また、前記（パネル特性定義条件）下、前記太陽電池の最大電力電圧がＶＰ_ＭＡＸであるときに、該ＶＰ_ＭＡＸを、前記リチウムイオン二次電池の満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬとすることが好ましく、エネルギーロスが小さいＥＳＳが実現できる。

また、前記太陽電池は、前記並列接続の両方の端子間に、逆止ダイオードを介して接続されていることが好ましく、太陽電池に誤って逆方向電流が流れることが防止されるので高信頼性のパネルとなる。

また、前記リチウムイオン二次電池を、セパレーターを挟持する二次電池正極及び二次電池負極を含む二次電池積層構造が、表裏２枚のラミネートフィルムで封止されたラミネート電池とし、かつ、前記太陽電池を、太陽電池正極及び太陽電池負極を含む太陽電池積層構造が、平板状の光入射側透明封止部材と、該ラミネート電池とで挟持された平板状太陽電池とすることが好ましく、封止性に優れることで高信頼性の、かつ、薄く設置し易いパネルとなる。

また、前記二次電池負極は、その負極活物質としてチタン含有酸化物を含むことが好ましく、屋根への設置に適した高安全性のパネルとなる。特に、負極活物質としてチタン含有酸化物を含むリチウムイオン二次電池、即ち、ＬＴＯ電池は、安全性が高く、環境許容度が高いので好ましい。

さらに、本発明は、このような本発明の蓄放電発電パネルを１以上含み、かつ、システム制御機構を備える蓄放電発電システムであって、該システム制御機構が、前記並列接続の両方の端子間の電位差を制御可能な電位差制御機能を有し、さらに、該電位差を前記ＶＰ_ＭＡＸとする、ＶＰ_ＭＡＸ段階を含む、蓄放電発電システムに関する。

本発明の構成によれば、効率最大で発電でき、かつ、通常時において基本的に満充電を維持可能なので、突発的な停電に対して、その性能を最大に発揮できる。また、このようにすることで、外部電源３０や負荷４０に対して、平滑化された電力を供給可能である。

また、さらに、外部電源と系統連系可能な蓄放電発電システムとすることが好ましく、太陽電池の、発電中は逆潮により売電でき、非発電時には順潮によりリチウムイオン二次電池に充電できる。また、系統連係では順潮での蓄電を優先し蓄電後に逆潮するので、優れた停電対応性を有する。

また、直列接続された前記蓄放電発電パネルを含む蓄放電発電システムとすることが好ましく、直列接続により直流電圧が昇圧されるので、本発明のシステムに含まれるパワコン等の電力制御機構の負荷を低減できる。

また、並列接続された前記蓄放電発電パネルを含む蓄放電発電システムとすることが好ましく、並列接続により太陽電池又はリチウムイオン二次電池の内部での断線故障時のバイパス経路が確保されるので、当該故障部分を除いたパネルや、その他のパネル、システム全体の機能を活かしたまま継続して使用可能である。

また、前記リチウムイオン二次電池が、定格放電電圧Ｘ１（Ｘ１＜ＶＰ_ＭＡＸ）を有し、かつ、前記電位差制御機能が、前記電位差を該Ｘ１として、前記リチウムイオン二次電池から放電するＸ１段階を含む、蓄放電発電システムとすることが好ましく、効率的に最適な定格放電電圧での放電段階を含むので、より効率的なシステムとなる。

また、前記外部電源、及び前記蓄放電発電パネルからの電力を受給可能な負荷を含み、前記システム制御機構が、システムから該負荷を切り離す負荷切り離し機能、システムを前記外部電源から遮断する系統連系遮断機能、及び外部電源が停電状態か否かを検知する状況監視機能を有し、さらに、前記システム制御機構が、該状況監視機能が該停電状態検知時に、該遮断した状態を維持する遮断段階としつつ、かつ、前記電位差を前記ＶＰ_ＭＡＸのα倍であるαＶＰ_ＭＡＸ（０＜α＜１）として、前記リチウムイオン二次電池から放電するαＶＰ_ＭＡＸ段階を経た後、更なる放電をすることなく、該切り離しした状態を維持する切り離し段階を有する、蓄放電発電システムとすることが好ましく、αＶＰ_ＭＡＸまでの放電とすることで、過放電によるダメージの発生からリチウムイオン二次電池を保護することができる。

また、前記状況監視機能が、前記太陽電池が一定以上の発電をしている発電状態か、それ以外の非発電状態かを検知可能であり、さらに、前記システム制御機構が、前記状況監視機能が前記非発電状態検知時に、前記電位差を前記ＶＰ_ＭＡＸのβ倍であるβＶＰ_ＭＡＸ（α＜β＜１）として、前記リチウムイオン二次電池から放電するβＶＰ_ＭＡＸ段階を経た後、更なる放電をすることなく、前記切り離し段階とする、蓄放電発電システムとすることが好ましく、βＶＰ_ＭＡＸまでの放電とすることで、非発電時に常に、リチウムイオン二次電池に充電された電力を満充電から一定量放電することで、システムの導入メリットの最大化を図ることができ、かつ、寿命等を考慮したリチウムイオン二次電池の一定量の充電維持が可能となる。

本発明の蓄放電発電パネルは、太陽電池２の実質的な最大起電圧である開放電圧Ｖ_ＯＣ以上のピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}を有するリチウムイオン二次電池３を用いるので、リチウムイオン二次電池３が過充電状態に陥ることがなく、長期信頼性や安全性に優れ、系統連系された太陽電池パネルと置き換え可能であり、さらに、持ち運びが便利で収納性にも優れるので独立電源としても有用である。そして、このような本発明のパネルによりリチウムイオン二次電池用の筐体や設置場所が不要なＥＳＳ(Energy Storage System)が実現できる。

本発明の蓄放電発電パネル１の一実施形態における断面概念図である。 本発明の蓄放電発電パネル１の一実施形態における等価回路である。 太陽電池の一般的な電気特性曲線および該曲線における特性値。 リチウムイオン二次電池の一般的な電気特性曲線および該曲線における特性値。 本発明の蓄放電発電システム１０の一実施態様における概念図である。 図２の等価回路に、種々の状況（ａ）〜（ｅ）において、本発明の蓄放電発電システム１０に含まれるパネル内での電流が流れる方向を図示したものである。 本発明に係るシステム制御機構２０の一実施形態におけるシステム構成図である。

以下、本発明の実施態様について説明する。なお、本発明は以下の実施態様に限定されるものではなく、当業者の技術常識内で種々変更が可能である。

（蓄放電発電パネル１）
本発明の蓄放電発電パネル１は、図１に示すように、一方の主面である図１の上方の光入射側に太陽電池２を備えると共に他方の主面にリチウムイオン二次電池３を備え、かつ、図２に示すように、これらが並列接続されたパネルである。

図１は、本発明の蓄放電発電パネル１の一実施形態における断面概念図であり、図２は、本発明の蓄放電発電パネル１の一実施形態における等価回路である。なお、図２において、ＰＶは太陽電池２を、ＬＩＢはリチウムイオン二次電池３を表す。

以下、図３及び図４に示す太陽電池及びリチウムイオン二次電池の一般的な電気特性曲線および該曲線における特性値を参照しつつ、さらに、本発明の蓄放電発電パネル１について説明する。

本発明の蓄放電発電パネル１において、下記（パネル特性定義条件）下、前記太陽電池２は最大電力電圧ＶＰ_ＭＡＸ、及び開放電圧Ｖ_ＯＣの太陽電池特性を有し、前記リチウムイオン二次電池３は前記開放電圧Ｖ_ＯＣ以上の後述するピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}を有し、好ましくは、実使用における通常時、満充電状態に維持され、さらに好ましくは、前記ＶＰ_ＭＡＸを満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬとする。こうした特性を有する、前記太陽電池２と、リチウムイオン二次電池３とを、組み合わせて並列接続したパネルとすることが本発明の特徴の一つである。
（パネル特性定義条件）ＡＭ：１．５、放射強度：１００ｍＷ／ｃｍ^２、温度：２５℃

このように、太陽電池２の実質的な最大起電圧である開放電圧Ｖ_ＯＣ以上のピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}を有するリチウムイオン二次電池３を用いるので、リチウムイオン二次電池３が過充電状態に陥ることがなく、長期信頼性や安全性に優れたパネルとなる。また、リチウムイオン二次電池３の有する電圧容量特性から適宜定義される満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬを、太陽電池２の最大電力電圧ＶＰ_ＭＡＸと一致せしめているので、実使用における通常時、停電時において最有利な満充電状態に維持されることを前提にして、太陽電池２の起電力を、後述する本発明の蓄放電発電システム１０に含まれる負荷４０や系統連系した外部電源３０に対して逆潮により、最も効率良く、供給可能である。

なお、これらの値に関して、後述するように、ＶＰ_ＭＡＸおよびＶ_ＯＣは太陽電池毎の特性値であり、Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}は、有するのであれば、二次電池毎の特性値であるが、Ｖ_ＦＵＬＬは決定値である初期定格Ｃ_ＦＵＬＬに対して定義される不変値なので、太陽電池２にリチウムイオン二次電池３を組み合わせる際の考え方は、Ｖ_ＯＣ以上のＶ_{ＰＩＮＣＨ}は有するリチウムイオン二次電池３を選択し、ＶＰ_ＭＡＸと同じ値にＶ_ＦＵＬＬを設定し、その際の初期容量を、初期定格容量と定義することとなる。

ところで、このような本発明の蓄放電発電パネル１を独立電源として用いる場合には、直流機器の定格電圧に合わせた直流電圧で使用できるように、後述する定格放電電圧Ｘ１を４．０Ｖの整数倍とし、本発明に係る最大電力電圧ＶＰ_ＭＡＸや満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬが、前記Ｘ１を若干上回る値となるよう設定することが好ましい。

（太陽電池２）
本発明に係る太陽電池２は、上述したように、下記（パネル特性定義条件）下、最大電力電圧ＶＰ_ＭＡＸ、及び開放電圧Ｖ_ＯＣの太陽電池特性を有し、好ましくは、前記並列接続の両方の端子間に、逆止ダイオード４を介して接続されている。
（パネル特性定義条件）ＡＭ：１．５、放射強度：１００ｍＷ／ｃｍ^２、温度：２５℃

本発明のパネルにおいては、その太陽電池２の最大電力電圧ＶＰ_ＭＡＸ、及び開放電圧Ｖ_ＯＣは、そのリチウムイオン二次電池３のピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}や、満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬと、所定の関係を有するように、電池を選択し調整する必要がある。一般に、太陽電池の最大電力電圧ＶＰ_ＭＡＸ、及び開放電圧Ｖ_ＯＣは、その太陽電池に含まれる太陽電池素子を直列接続することで、素子自体の最大電力電圧、及び開放電圧の直列接続数倍となる。従って、前記調整を、太陽電池素子の直列接続数の調整により行うことができる。図１に示す本発明のパネル１は、このような太陽電池素子、即ち、複数の太陽電池正極２２、及び複数の太陽電池負極２４の内、対向する正極２２、及び負極２４を含む太陽電池積層構造を直列接続した太陽電池２を含む。本発明において、このような太陽電池素子の直列接続の方向は、太陽光を効率的に電力に変換せしめる観点から、パネル面内に平行な方向であることが好ましく、電池からの端子の取出しを容易にする観点、及び、太陽電池素子への水分の浸入を抑えるために封止性を向上せしめる観点から、パネルの一方の端から他方の端に一方向に接続されていることがより好ましい。

なお、前記最大電力電圧ＶＰ_ＭＡＸは、図３において、電気的特性曲線上の点であって、太陽電池出力である図示されている長方形の面積が最大となる、即ち、最大電力Ｐ_ＭＡＸとなる点における電圧であり、前記開放電圧Ｖ_ＯＣは、該曲線のＸ軸（電圧軸）切片、即ち、Ｙ軸（電流軸）０における該曲線上の点における電圧である。そして、これら最大電力電圧ＶＰ_ＭＡＸ、及び開放電圧Ｖ_ＯＣは、太陽電池毎に測定可能な特性値である。一般に、太陽電池はエネルギー変換効率を最大とするために、その出力端子間電圧がこの最大電力電圧ＶＰ_ＭＡＸに常に維持するようアナログ的に、即ち、最大電力点追尾方式を用いて、パワコン等で運転される。しかし、このような最大電力点追尾方式には複雑な制御が必要であり、太陽電池の有効な発電時にＶＰ_ＭＡＸが殆ど変化しないことを考慮すると過大な制御となっている場合がある。そのため本発明では、後述する本発明に係る電位差制御機能２１を用いて、前記出力端子間電圧を離散的な値に設定することで、このような複雑な制御を不要としている。

また、本発明に係る太陽電池２は、図１に示すように、好ましくは、太陽電池正極２２及び太陽電池負極２４を含む太陽電池積層構造が、平板状の光入射側透明封止部材２１と、ラミネート電池３とで挟持された平板状太陽電池２である。前記太陽電池積層構造は、ＥＶＡ等の封止樹脂で封止されていることが好ましい。

（リチウムイオン二次電池３）
本発明に係るリチウムイオン二次電池３は、上述したように、前記（パネル特性定義条件）下、開放電圧Ｖ_ＯＣ以上のピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}であって、図４に示すように、満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬを超えてさらに昇圧して充電しようとすると、その満充電容量Ｃ_ＦＵＬＬを超えるピンチ容量Ｃ_{ＰＩＮＣＨ}を維持したままで、急激に電圧が上昇し始める際のピンチ電圧を有し、好ましくは、実使用における通常時、満充電状態に維持され、より好ましくは、前記ＶＰ_ＭＡＸを満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬとする。

このようなピンチ電圧を有するリチウムイオン二次電池としては、例えば、二次電池正極３２に含まれる正極活物質をＬｉ_１．１Ａｌ_０．１Ｍｎ_１．８Ｏ_４（ＬＡＭＯ）、二次電池負極３４に含まれる負極活物質をＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２（ＬＴＯ）をとしたＬＡＭＯ／ＬＴＯセルが挙げられる。

本発明のパネルにおいては、そのリチウムイオン二次電池３のピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}、又は満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬは、太陽電池２の最大電力電圧ＶＰ_ＭＡＸ、及び開放電圧Ｖ_ＯＣと、所定の関係を有するように、電池を選択し調整する必要がある。一般に、二次電池の満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬ等は、その二次電池に含まれる二次電池個別セルを直列接続することで、個別セル自体の満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬ等の直列接続数倍となる。従って、前記調整を、個別セルの直列接続数の調整により行うことができる。図１に示す本発明のパネル１では、このような個別セル、即ち、複数の二次電池正極３２、及び複数の二次電池負極３４の内、対向する正極３２、及び負極３４を含む二次電池積層構造を直列接続したリチウムイオン二次電池３とはせず、同極の複数の電極を並列接続することで、大きな容量の単一の個別セルとしているが、前記調整のためには直列接続することが好ましい。本発明において、このような二次電池個別セルの直列接続の方向は、製造の簡便にして低コストのパネルを実現し、かつ、パネル面積を大きな容量に有効活用する観点から、パネル面内に垂直な方向であることが好ましく、電池からの端子の取出しを容易にする観点、及び、二次電池素子への水分の浸入を抑えるために封止性を向上せしめる観点から、パネルの一方の端から他方の端に1つの個別セルが延在することがより好ましく、さらに好ましくは、前記一端から前記直列接続の一の極の端子が、前記他端から前記直列接続の他の極の端子が、後述するラミネートフィルム３５から延出されていることである。

なお、前記満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬは、図４に示すように、二次電池の特性に応じ大容量を確保しつつ信頼性や安全性を考慮して適宜決定される初期定格値における前記満充電容量Ｃ_ＦＵＬＬ充電時の電圧であり、前記満充電容量Ｃ_ＦＵＬＬは二次電池の劣化と共に低下する経時的に変化する可能性がある値であるが、前記満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬは、二次電池毎に経時的に不変の値として定義される値である。そして、前記ピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}は、上述の定義により、これを有する二次電池において経時的に不変の値として測定可能な特性値であり、このピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}における前記ピンチ容量Ｃ_{ＰＩＮＣＨ}は二次電池の劣化と共に低下する経時的に変化する可能性がある値である。

また、本発明に係るリチウムイオン二次電池３は、図１に示すように、好ましくは、セパレーター３３を挟持する二次電池正極３２及び二次電池負極３４を含む二次電池積層構造が、表裏２枚のラミネートフィルム３５で封止されたラミネート電池３である。

前記二次電池負極３４は、その負極活物質としてチタン含有酸化物を含むことが好ましく、高安全性のパネルとなる。

さらに、本発明に係るリチウムイオン二次電池３には、本発明のパネルが使用される状況において最もリチウムイオン二次電池３の放電に係るエネルギーロスが小さい場合の放電電圧として定格放電電圧Ｘ１（Ｘ１＜ＶＰ_ＭＡＸ）が決定されていることが好ましく、このＸ１の値を、後述する本発明のシステムの電位差制御機能２１において、本発明に係る並列接続の両方の端子間の電位差として設定することで、エネルギーロスが小さい放電が可能となる。

さらにまた、本発明に係るリチウムイオン二次電池３は、その１枚に対して前記太陽電池１が１枚対応する、本発明の一つの特徴により、太陽電池１の前記パネル特性定義条件における出力Ｐ（Ｗｐ）に対して、二次電池３の電力容量であるＸ１（Ｖ）×Ｃ_ＦＵＬＬ（coulomb）を割り付けることがパネル毎に可能であり、その割付比率としては、下記（式１）を満たすことが好ましい。

このようにすることで、発電と蓄電のバランスがとれ、停電時でも十分に蓄電池から電力を供給可能となる。
本発明のパネルが使用される状況において最もリチウムイオン二次電池３の放電に係るエネルギーロスが小さい場合の放電電圧として定格放電電圧Ｘ１（Ｘ１＜ＶＰ_ＭＡＸ）が決定されていることが好ましく、このＸ１の値を、後述する本発明のシステムの電位差制御機能２１において、本発明に係る並列接続の両方の端子間の電位差として設定することで、エネルギーロスが小さい放電が可能となる。

（蓄放電発電システム１０）
以下、図５に示す本発明の蓄放電発電システム１０の一実施態様における概念図を参照しつつ本発明の蓄放電発電システム１０について説明する。

本発明の蓄放電発電システム１０は、図５に示すように、本発明の蓄放電発電パネル１を１枚以上含むシステムである。好ましくは、直列接続された複数の前記パネルの、一方の端のパネルの本発明に係る並列接続の両方の端子間の一方の端子である隣接するパネルに接続されていない端子と、他方の端のパネルの本発明に係る並列接続の両方の端子間の他方の端子である隣接するパネルに接続されていない端子と、の間の電圧が、本発明に係るシステム制御機構２０の電位差制御機能２１で制御可能とされる本発明に係る並列接続の両方の端子間の電位差、の前記直列接続された複数のパネルの総和の電位差として、本発明に係るシステム制御機構２０により制御され、この総和の電位差の制御を介して、パネル毎の本発明に係る並列接続の両方の端子間の電位差が制御されることとなる。そして、この場合、前記直列接続された複数のパネルの間で共通に双方向に流れ得るパネル電流が、発明に係るシステム制御機構２０により制御されることとなる。

また、１枚の本発明のパネルや、前記直列接続された複数のパネルからなる直列接続パネル列が、各々、同数のパネルを含む場合に、並列接続されていても良い。

本発明の蓄放電発電システム１０は、外部電源３０と系統連系可能とされていることが好ましい。ここで代表的な外部電源３０は、商用電源であり、日本国では、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの１００Ｖ交流電源である。外部電源３０は、直流電源等、その他の電源であっても構わないが、本発明に係る系統連系が外部電源３０に対して可能であることを要し、即ち、外部電源３０の共有電圧に対応する本発明のシステムの内部の電圧にて、外部電源３０からシステムに電力を供給（順潮）可能であり、かつ、外部電源３０にシステムから電力を供給（逆潮）可能であることを要する。従って、本発明に係るシステム制御機構２０は、ＤＣ／ＡＣ変換装置を介して系統に接続するコンバーター機能を備えることが好ましい。

本発明の蓄放電発電システム１０は、システム制御機構２０を含み、好ましくは外部電源３０、及び蓄放電発電パネル１からの電力を受給可能な負荷４０を含む。ここで代表的な負荷４０は、本発明のシステムが設置される、例えば、家庭における家電である。

なお、本発明の蓄放電発電システム１０により、本発明の蓄放電発電パネル１で発電される電力と、負荷４０で消費される電力、及び、時間帯毎に電気料金が変化したり節電が推奨されることがある外部電源３０から供給される電力、の相互の間でタイムシフトが可能となるが、より有効にこのタイムシフトをする観点から、システムを制御可能な時計と含むことが好ましい。

以下、本発明の蓄放電発電システム１０の様々な状況における動作の概要を説明する。なお、以下の記載において、ＰＶは太陽電池２を、ＬＩＢはリチウムイオン二次電池３を表す。

まず、前記系統連系されておらず、前記負荷を含まない場合は、これは、系統連系や負荷の接続前の本発明のシステムの状況であるが、この場合は以下の通りである。

即ち、ＰＶ非発電なら、本発明のシステムが非稼動状態か、稼動状態かに関わらず、パネル内での電流、及びパネルからの電流は無く、ＬＩＢは一定の充電状態で維持され、ＰＶ発電、かつ、本発明のシステムが非稼動状態なら、パネルの内部抵抗やＬＩＢの充電状態に応じた、所謂、成り行きで、本発明に係る並列接続の両方の端子間の電位差で、ＰＶでの発電電流が、ＬＩＢに充電され、その電位差は、最終的には、本発明に係るピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}以下であるが、満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬ以上の開放電圧Ｖ_ＯＣに至ることとなり、ＰＶ発電、かつ、本発明のシステムが稼動状態なら、本発明のシステムを、後述する（ＶＰ_ＭＡＸ段階）とすることが好ましく、ＰＶから発電した直電流がＬＩＢに流れ、満充電となるまでＰＶの電力は効率最大でＬＩＢに充電され、その後は、満充電状態が維持されることとなる。

本発明の蓄放電発電パネルは、このように、開放電圧Ｖ_ＯＣより大きいピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}を有するＰＶおよびＬＩＢを組み合わせて用いることを一つの特徴としており、この結果、ＬＩＢの容量を最大に活かしつつ、過充電とならないので、高容量性かつ高安全性を併せて有する。

また、本発明のシステムが稼動状態で、ＰＶ非発電なら、パネル内での電流、及びパネルからの電流は無く、ＬＩＢは一定の充電状態で維持され、ＰＶ発電なら、パネルの内部抵抗やＬＩＢの充電状態に応じた、所謂、成り行きで、本発明に係る並列接続の両方の端子間の電位差で、ＰＶでの発電電流が、ＬＩＢに充電され、その電位差は、最終的には、本発明に係るピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}以下であるが、満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬ以上の開放電圧Ｖ_ＯＣに至ることとなる。本発明の蓄放電発電パネルは、このように、開放電圧Ｖ_ＯＣより大きいピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}を有するＰＶおよびＬＩＢを組み合わせて用いることを一つの特徴としており、この結果、ＬＩＢの容量を最大に活かしつつ、過充電とならないので、高容量性かつ高安全性を併せて有する。

次に、系統連系されており、かつ、負荷を含む本発明の蓄放電発電システム１０の様々な状況（ａ）〜（ｅ）における動作について、パネル内でどの様に電流が流れるかを示す図６を参照しつつ、その概要を説明する。即ち、図６は、図２の等価回路に、種々の状況（ａ）〜（ｅ）において、本発明の蓄放電発電システム１０に含まれるパネル内での電流が流れる方向を図示したものである。

（ａ）ＰＶ発電、ＬＩＢ非満充電
この（ａ）状況では、本発明に係る状況監視機能２５により、ＰＶが一定以上の発電をしている発電状態として検知され、この検知情報に基づき、本発明のシステムは、本発明に係る段階切り替え機能２４により（ＶＰ_ＭＡＸ段階）とされ、即ち、パネルの本発明に係る並列接続の両方の端子間の電位差は、本発明に係る電位差制御機能２１により、ＶＰ_ＭＡＸに維持される。そして、図６（ａ）に示すように、ＰＶから発電した直電流が流れ、その電流（、又は、その電流の一部）でＬＩＢは充電される。

（ｂ）ＰＶ発電、ＬＩＢ満充電
この（ｂ）状況では、前記（ＶＰ_ＭＡＸ段階）とされ、又は、前記（ＶＰ_ＭＡＸ段階）が維持され、前記電位差は、ＶＰ_ＭＡＸとされ、又は、ＶＰ_ＭＡＸに維持される。そして、図６（ｂ）に示すように、パネル内ではＰＶから発電した直流電流が流れ、その直流電力が本システムにより、好ましくは交流電力として、外部電源３０に逆潮により供給され、ＬＩＢは満充電状態に維持される。

本発明のシステムでは、上記（ａ）と（ｂ）との間の状況の変化に対して、システムの段階としては（ＶＰ_ＭＡＸ段階）が維持され、ＬＩＢの充電状態に応じＬＩＢへの充電やその停止が自動的に起こる。即ち、本発明のシステムは、（ａ）と（ｂ）との間の状況の変化に対して、ＬＩＢの充電開始、又は中止に係る制御が不要であり、このことが、本発明の特徴の一つである。

なお、前記状況監視機能２５による発電／非発電状態の検知には、含まれるＰＶ、又は、含まれる直列接続したパネルに含まれる直列接続したＰＶの全てが正常であるか否かの正常／異常の検知が含まれることが好ましく、例えば、前記直列接続したＰＶの中の一つがＯＰＥＮとなる異常が生じた場合には、常に非発電状態として検知され、後述する（ｃ）、（ｄ）における各段階とされることが好ましい。さらに、前記異常が検知された場合には、それを報知可能なシステムとすることが、より好ましい。

（ｃ）ＰＶ非発電、ＬＩＢ非満充電
この（ｃ）状況では、本発明に係る状況監視機能２５により、ＰＶが一定以上の発電をしていない非発電状態として検知され、この検知情報に基づき、本発明のシステムは、前記（ＶＰ_ＭＡＸ段階）とされ、又は、前記（ＶＰ_ＭＡＸ段階）が維持され、前記電位差は、ＶＰ_ＭＡＸとされ、又は、ＶＰ_ＭＡＸに維持される。そして、図６（ｃ）に示すように、外部電源３０から、好ましくは交流電力として、外部電源３０に順潮により供給された電力が、本システムによりパネル内に直流電流として流れて、その直流電流により満充電状態となるまで、即ち、前記順潮による電力供給ができなくなり当該電力供給に係る電流が０となるまで、ＬＩＢが充電される。

（ｄ）ＰＶ非発電、ＬＩＢ満充電後
この（ｄ）状況は、前記非発電状態の検知が継続したままで、（ｃ）状況の経過により、ＬＩＢが満充電となった後の状況、即ち、太陽電池の非発電時（１）である。なお、（ｃ）及び（ｄ）状況において、前記状況監視機能２５により、ＰＶが一定以上の発電をしている発電状態として検知された場合には、前記（ａ）及び（ｂ）の記載に基づき、前記（ＶＰ_ＭＡＸ段階）が維持されることとなる。このような（ｄ）状況において、前記（ｂ）とは異なる制御をすることが本発明の特徴の一つである。即ち、この（ｄ）状況、では、まず、最初の段階、即ち、非発電状態検知時（１）では、後述する（Ｘ１段階）としてＬＩＢから放電することが好ましく、その後の段階、即ち、非発電状態検知時（２）では、では、後述する（βＶＰ_ＭＡＸ段階）としてＬＩＢから放電することがより好ましく、さらにその後の段階、即ち、：非発電状態検知時（３）では、後述する（切り離し段階）として、更なる放電をすることなく、システムから負荷４０を切り離した状態とすることが好ましい。

前記（Ｘ１段階）は、前記電位差制御機能２１により前記電位差をＸ１とするように、前記段階切り替え機能２４により切り替えられてもたらされる段階であり、図６（ｄ）に示すように、パネル内ではＬＩＢから直流の放電電流が流れ、その直流電流により本システムに供給された電力が、本システムにより本発明に係る負荷４０に、好ましくは交流電力として、供給される。この（Ｘ１段階）は、本システムによる、前記負荷４０に供給する電力について、その電圧を維持できなくなるまで、継続することができるが、ＬＩＢによる電力供給効率や電力コストの観点で、より早期に、後述する（βＶＰ_ＭＡＸ段階）や、前記電位差をＸ１より小さい値とするその他の段階に切り替えることも可能である。

前記（βＶＰ_ＭＡＸ段階）は、前記電位差制御機能２１により前記電位差をβＶＰ_ＭＡＸ（βＶＰ_ＭＡＸ＜Ｘ１）とするように、前記段階切り替え機能２４により切り替えられてもたらされる段階であり、その際の電流や電力の供給については、前記（Ｘ１段階）と同様である。この（βＶＰ_ＭＡＸ段階）は、本システムによる、前記負荷４０に供給する電力について、その電圧を維持できなくなるまで、継続することができるが、その後は、ＬＩＢの劣化を防止する観点から、さらなる放電をすることなく、後述する（切り離し段階）に切り替えることが好ましい。

前記（切り離し段階）は、本発明に係る負荷切り離し機能２２により本発明のシステムから前記負荷４０を切り離すように、前記段階切り替え機能２４により切り替えられてもたらされる段階である。このように、ＬＩＢの充電量が一定以下となった場合に、システムから前記負荷４０を切り離すことで、前記電位差をβＶＰ_ＭＡＸに維持しつつ、ＬＩＢを一定の充電状態に維持することができる。

（ｅ）外部電源３０停電
この（ｅ）状況では、本発明に係る状況監視機能２５により、外部電源が停電していることが検知され、この検知情報に基づき、本発明のシステムは、本発明に係る段階切り替え機能２４により（遮断段階）とされ、即ち、本発明に係る系統連系遮断機能２３により、本発明のシステムは、システムを外部電源３０から遮断され、また、この遮断状態が維持される。

前記（遮断段階）において、前記停電の初期（停電状態検知時（１））、又は、発電検知時には、前記段階切り替え機能２４は、前記（遮断段階）と同時に、前記（Ｘ１段階）とすることが好ましく、ＬＩＢからの放電、及びＰＶからの発電により負荷４０に電力を供給することが好ましく、その後の状況において、即ち、前記電位差をＸ１に維持できなくなる停電状態検知時（２）には、前記（遮断段階）を維持したまま、前記段階切り替え機能２４は、（αＶＰ_ＭＡＸ段階）、即ち、前記電位差制御機能２１により、前記電位差をαＶＰ_ＭＡＸ（α＜β＜１）として、リチウムイオン二次電池から放電することがより好ましい。さらにその後の状況において、即ち、前記負荷４０に供給する電力の電圧を維持できなくなる停電状態検知時（３）には、前記（遮断段階）を維持したまま、前記段階切り替え機能２４は、前記（切り離し段階）とすることがさらに好ましい。

（システム制御機構２０）
以下、図７に示す本発明に係るシステム制御機構２０の一実施形態におけるシステム構成図を参照しつつ本発明に係るシステム制御機構２０について説明する。

本発明に係るシステム制御機構２０は、中央制御装置により、これに含まれる各機能を統合管理する機構であり、前記機能として、図７に示す、電位差制御機能２１、及び段階切り替え機能２４を含み、さらに、負荷切り離し機能２２、系統連系遮断機能２３、及び状況監視機能２５を含むことが好ましい。

前記電位差制御機能２１は、前記並列接続の両方の端子間の電位差を制御する。

前記負荷切り離し機能２２は、本発明のシステムから前記負荷４０切り離し、また、本発明のシステムに負荷４０を接続する。

前記系統連系遮断機能２３は、本発明のシステムを外部電源３０から遮断し、また、本発明のシステムを外部電源３０に接続する。

前記状況監視機能２５は、外部電源３０が停電状態か否かを検知し、また、太陽電池２が一定以上の発電をしている発電状態か、それ以外の非発電状態かを検知する。

（段階切り替え機能２４）
本発明に係る段階切り替え機能２４は、本発明のシステムの周囲状況、例えば、前記状況監視機能２５によりもたらされる情報や、本発明に含まれるＬＩＢの充電状況に応じて、本システム自身の状況、即ち、段階を切り替え、また、その段階を記録保持する。前記段階としては、複数の独立したグループに属する、複数の段階がある。

例えば、本発明に係る並列接続の両方の端子間の電位差に関する電位差グループには、（ＶＰ_ＭＡＸ段階）が含まれ、（Ｘ１段階）、（βＶＰ_ＭＡＸ段階）、及び（αＶＰ_ＭＡＸ段階）を、さらに含むことが好ましい。

また、前記負荷４０の切り離し、又は接続に関する負荷接続グループには、負荷の（切り離し段階）、及び（負荷接続段階）が含まれる。

さらに、前記系統連系の遮断、又は接続に関する系統連系グループには、外部電源の（遮断段階）、及び（系統連系段階）が含まれる。

他にも、前記状況監視機能２５によりもたらされる情報や、前記ＬＩＢ充電状況に基づく情報、また、これらの情報の組み合わせにより前記中央制御装置での演算結果等を前記段階とすることも好ましい。例えば、前記演算結果を段階としたものとしては、前述の非発電状態検知時（１）、（２）、及び（３）の各段階が含まれる非発電状態検知時グループ、前記状況監視機能２５によりもたらされる情報を段階としたものとしては、前述の停電状態検知時（１）、（２）、及び（３）の各段階が含まれる停電状態検知時グループが存在することが好ましい。

前記（ＶＰ_ＭＡＸ段階）では、本発明に係る並列接続の両方の端子間の電位差をＶＰ_ＭＡＸに制御する。

前記（Ｘ１段階）では、前記電位差をＸ１（Ｘ１＜Ｖ_ＦＵＬＬ）として、ＬＩＢから放電する。前記非発電状態検知時（１）、又は、停電状態検知時（１）の各々の段階で、前記（Ｘ１段階）とされることが好ましい。

前記（βＶＰ_ＭＡＸ段階）では、前記電位差を、β×ＶＰ_ＭＡＸ（β＜１）として、ＬＩＢから放電する。前記非発電状態検知時（２）の段階で、前記（βＶＰ_ＭＡＸ段階）とされることが好ましい。

前記（αＶＰ_ＭＡＸ段階）では、前記前記電位差を、α×ＶＰ_ＭＡＸ（０＜α＜１）として、ＬＩＢから放電する。前記停電状態検知時（２）の段階で、前記（αＶＰ_ＭＡＸ段階）とされることが好ましい。

１ 蓄放電発電パネル
２ （平板状）太陽電池
２１ 光入射側透明封止部材
２２ 太陽電池正極
２４ 太陽電池負極
３ リチウムイオン二次電池（ラミネート電池）
３２ 二次電池正極
３３ セパレーター
３４ 二次電池負極
３５ ラミネートフィルム
４ 逆止ダイオード
１０ 蓄放電発電システム
２０ システム制御機構
２１ 電位差制御機能
２２ 負荷切り離し機能
２３ 系統連系遮断機能
２４ 段階切り替え機能２４
２５ 状況監視機能２５
３０ 外部電源
４０ 負荷

Claims (13)

1. 下記（パネル特性定義条件）下、
   開放電圧がＶ_ＯＣの太陽電池と、
   該開放電圧Ｖ_ＯＣ以上のピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}であって、
   満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬを超えて、さらに昇圧して充電しようとすると、
   該満充電電圧に対応する満充電容量Ｃ_ＦＵＬＬを超えるピンチ容量Ｃ_{ＰＩＮＣＨ}を維持したままで、急激に電圧が上昇し始める際の
   ピンチ電圧Ｖ_{ＰＩＮＣＨ}を有するリチウムイオン二次電池と、
   を並列接続したことを特徴とする蓄放電発電パネル。
   （パネル特性定義条件）ＡＭ：１．５、放射強度：１００ｍＷ／ｃｍ^２、温度：２５℃
2. 請求項１に記載の蓄放電発電パネルであって、
   前記リチウムイオン二次電池が、実使用における通常時、満充電状態に維持されることを特徴とする蓄放電発電パネル。
3. 請求項２に記載の蓄放電発電パネルであって、前記（パネル特性定義条件）下、前記太陽電池の最大電力電圧が、ＶＰ_ＭＡＸであり、かつ、該ＶＰ_ＭＡＸを、前記リチウムイオン二次電池の満充電電圧Ｖ_ＦＵＬＬとすることを特徴とする蓄放電発電パネル。
4. 前記太陽電池が、前記並列接続の両方の端子間に、逆止ダイオードを介して接続されている、請求項１〜３のいずれかに記載の蓄放電発電パネル。
5. 前記リチウムイオン二次電池が、セパレーターを挟持する二次電池正極及び二次電池負極を含む二次電池積層構造を、表裏２枚のラミネートフィルムで封止したラミネート電池であり、かつ、
   前記太陽電池が、太陽電池正極及び太陽電池負極を含む太陽電池積層構造が、平板状の光入射側透明封止部材と、該ラミネート電池とで挟持された平板状太陽電池である、請求項１〜４のいずれかに記載の蓄放電発電パネル。
6. 前記二次電池負極が、その負極活物質としてチタン含有酸化物を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の蓄放電発電パネル。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の蓄放電発電パネルを１以上含み、かつ、システム制御機構を備える蓄放電発電システムであって、
   該システム制御機構が、前記並列接続の両方の端子間の電位差を制御可能な電位差制御機能を有し、さらに、該電位差を前記ＶＰ_ＭＡＸとする、ＶＰ_ＭＡＸ段階を含む、蓄放電発電システム。
8. さらに、外部電源と系統連系可能な、請求項７に記載の蓄放電発電システム。
9. 請求項７、又は８に記載の蓄放電発電システムであって、
   直列接続された前記蓄放電発電パネルを含む蓄放電発電システム。
10. 請求項７〜９のいずれかに記載の蓄放電発電システムであって、
    並列接続された前記蓄放電発電パネルを含む蓄放電発電システム。
11. 請求項７〜１０のいずれかに記載の蓄放電発電システムであって、
    前記リチウムイオン二次電池が、定格放電電圧Ｘ１（Ｘ１＜ＶＰ_ＭＡＸ）を有し、かつ、
    前記電位差制御機能が、前記電位差を該Ｘ１として、前記リチウムイオン二次電池から放電するＸ１段階を含む、蓄放電発電システム。
12. 請求項８〜１１のいずれかに記載の蓄放電発電システムであって、
    前記外部電源、及び前記蓄放電発電パネルからの電力を受給可能な負荷を含み、
    前記システム制御機構が、システムから該負荷を切り離す負荷切り離し機能、システムを前記外部電源から遮断する系統連系遮断機能、及び外部電源が停電状態か否かを検知する状況監視機能を有し、さらに、
    前記システム制御機構が、該状況監視機能が該停電状態検知時に、
    該遮断した状態を維持する遮断段階としつつ、かつ、前記電位差を前記ＶＰ_ＭＡＸのα倍であるαＶＰ_ＭＡＸ（０＜α＜１）として、前記リチウムイオン二次電池から放電するαＶＰ_ＭＡＸ段階を経た後、更なる放電をすることなく、該切り離しした状態を維持する切り離し段階を有する、蓄放電発電システム。
13. 請求項１２に記載の蓄放電発電システムであって、
    前記状況監視機能が、前記太陽電池が一定以上の発電をしている発電状態か、それ以外の非発電状態かを検知可能であり、さらに、
    前記システム制御機構が、前記状況監視機能が前記非発電状態検知時に、
    前記電位差を前記ＶＰ_ＭＡＸのβ倍であるβＶＰ_ＭＡＸ（α＜β＜１）として、前記リチウムイオン二次電池から放電するβＶＰ_ＭＡＸ段階を経た後、更なる放電をすることなく、前記切り離し段階とする、蓄放電発電システム。