JP2018042320A - 蓄電システム - Google Patents

Abstract

【課題】停電時に、蓄電装置および発電装置を有効活用することができる蓄電システムを提供する。【解決手段】蓄電システムは、蓄電装置と制御装置と、を具備する。蓄電装置は、自然エネルギーに基づいて発電装置が生成した電力を蓄える。制御装置は、蓄電装置の放電および充電を制御し、停電時には蓄電装置を自立放電させる。制御装置は、検知部と制御部とを備える。検知部は、蓄電装置の蓄電残量を検知する。制御部は、停電時に、検知した蓄電残量が第１の閾値となった場合に、蓄電装置の自立放電を継続する第１の運転モードと、蓄電装置の自立放電を停止する第２の運転モードと、のいずれか一方を選択的に実行する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、蓄電システムに関する。

近年、太陽光発電技術の普及に伴い、一般家庭でも太陽光パネル等の発電設備と蓄電池とを家屋に設置して、発電および充電を行い、電力を利用することが増えている。たとえば、特許文献１に記載の直流電源制御装置は、太陽光発電装置と蓄電池とを備える。そして、直流電源制御装置は、所定の電力系統（商用電源）からの電力供給が停止した停電時に、蓄電池に蓄えられた電力を負荷に供給するよう制御を実行する。

また、特許文献２に記載の蓄電システムは、発電装置が生成した電力を蓄電池に蓄える。また、蓄電システムは、停電時において、太陽光パネル等を備える発電装置が自立運転機能により出力する電力を負荷に供給する。

特開２０１３−４２６２７号公報 特開２０１５−１２７３０号公報

しかしながら、従来の蓄電システムでは、蓄電池に蓄えられた電力をすべて消費してしまうと、商用電源からの電力供給がない停電中は、蓄電池の動作を再開することができないという問題があった。このため、蓄電池の蓄電残量がいったん所定値以下になると、その後仮に太陽光パネル等により発電が可能となっても発電した電力を蓄えることができなかった。

本発明が解決しようとする課題は、停電時に、蓄電装置および発電装置を有効活用することができる蓄電システムを提供することである。

実施形態に係る蓄電システムは、自然エネルギーに基づいて発電装置が生成した電力を蓄える蓄電装置と、蓄電装置の放電および充電を制御し、停電時には蓄電装置を自立放電させる制御装置と、を具備する。制御装置は、蓄電装置の蓄電残量を検知する検知部と、停電時に、検知した蓄電残量が第１の閾値となった場合に、蓄電装置の自立放電を継続する第１の運転モードと、蓄電装置の自立放電を停止する第２の運転モードと、のいずれか一方を選択的に実行する制御部と、を備える。

図１は、実施形態に係る蓄電システムの構成の一例を示す図である。 図２は、実施形態に係る蓄電システムが備えるパワーコンディショナの構成の一例を示す図である。 図３は、実施形態に係る蓄電システムが備える記憶部に格納する電源情報の構成の一例を示す図である。 図４は、実施形態に係る蓄電システムが備える記憶部に格納する運転モード情報の構成の一例を示す図である。 図５は、実施形態に係る蓄電システムによる電源制御について説明するための図である。 図６は、実施形態に係る蓄電システムによる電源制御の流れの一例を示すフローチャートである。 図７は、実施形態に係る蓄電システムにおける通常運転モードでの処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図８は、実施形態に係る蓄電システムにおける待機モードでの処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図９は、実施形態に係る蓄電システムにおける使い切りモードでの処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図１０は、図８に示す待機モードにおける処理の流れと蓄電池の蓄電残量との関係を概念的に示す図である。 図１１は、図９に示す使い切りモードにおける処理の流れと蓄電池の蓄電残量との関係を概念的に示す図である。 図１２は、変形例１に係る蓄電システムによる電源制御の流れの一例を示すフローチャートである。 図１３は、変形例２に係る蓄電システムによる電源制御の流れの一例を示すフローチャートである。

以下で説明する実施形態に係る蓄電システム１は、自然エネルギーに基づいて発電装置（太陽光パネルＰＮ）が生成した電力を蓄える蓄電装置（蓄電池５０）と、蓄電装置の放電および充電を制御し、停電時には蓄電装置を自立放電させる制御装置（パワーコンディショナ１００）と、を具備する。制御装置は、蓄電装置の蓄電残量を検知する検知部（蓄電残量検知部１３３）と、停電時に、検知した蓄電残量が第１の閾値となった場合に、蓄電装置の自立放電を継続する第１の運転モードと、蓄電装置の自立放電を停止する第２の運転モードと、のいずれか一方を選択的に実行する制御部（モード制御部１３４）と、を備える。

また、以下で説明する実施形態に係る蓄電システム１が具備する制御部（モード制御部１３４）は、第２の運転モードの実行中に、発電装置が生成した電力を蓄電装置に蓄えることにより、蓄電残量が第１の閾値を超えた場合は、蓄電装置の自立放電を再開する。

また、以下で説明する実施形態に係る蓄電システム１が具備する制御部（モード制御部１３４）は、停電時に、発電装置による発電を検知する検知部に対する給電を、蓄電装置からの放電により実行してもよく、第１の閾値は、発電装置による発電を、少なくとも１２時間にわたって検知するだけの電力を供給することができる蓄電残量である。

また、以下で説明する実施形態に係る蓄電システム１Ａが具備する制御部（モード制御部１３４Ａ）は、発電装置による電力の生成を検知すると、自動的に第２の運転モードに切り替えて制御を実行する。

また、以下で説明する実施形態に係る蓄電システム１Ｂが具備する制御部（モード制御部１３４Ｂ）は、停電時に第２の運転モードを選択した後、第１の運転モードへの切り替え指示を受け付けると、第１の運転モードに切り替えて制御を実行する。

以下に、本発明に係る蓄電システムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（実施形態）
実施形態に係る蓄電システムは、所定の電力系統、たとえば商用電源（ＣＰ：Commercial Power Supply）の供給を受け、家電製品等の負荷（ＬＤ：Load）に電力を供給する。また、蓄電システムは、太陽光パネル等の自然エネルギーを利用した発電装置によって発電される電力を、家電製品等の負荷に供給する。また、蓄電システムは、商用電源から供給される電力および発電装置によって生成される電力を、蓄電池等の蓄電装置に蓄える。蓄電システムは、停電等によって電力系統（商用電源）による電力供給が停止した場合、蓄電装置に蓄えられた電力を放電して、負荷に供給する自立運転を行う。また、停電時に発電装置による発電が可能な場合、蓄電システムは、発電装置の自立運転端子から生成された自立出力を検知する。そして、蓄電システムは、発電装置が生成した電力を負荷に供給するとともに、余剰分を蓄電装置に蓄える。

本実施形態に係る蓄電システムは、蓄電装置に蓄えられた電力が、停電時に枯渇して蓄電装置が動作できなくなる事態を防止する。蓄電システムは、たとえば停電中でも発電装置による発電が可能な場合に、蓄電装置が動作できないために蓄電できないという事態を防止する。このため、蓄電システムは、蓄電装置の蓄電残量を制御する。特に、本実施形態の蓄電システムは、停電が長期間続いた場合に、蓄電装置の機能を損なうことなく、継続的に蓄電装置と発電装置を動作させて電力使用を続けることができるように蓄電装置の蓄電残量を制御する。

［実施形態に係る蓄電システムの構成の一例］
図１は、実施形態に係る蓄電システム１の構成の一例を示す図である。図１の例では、蓄電システム１は、ユーザ（需要家）の住宅ＨＭに設けられ、例えば屋根に設置した太陽光パネルＰＮ（発電装置）により生成される電力を、住宅ＨＭ内で消費したり、蓄電池（蓄電装置）５０に蓄えたりすることができる。

図１に示すように、蓄電システム１は、太陽光パネルＰＮと、接続箱ＢＸと、パワーコンディショナ１００と、出力部２１０および入力部２２０を有するコントローラ２００と、蓄電池５０と、分電盤ＤＰと、電力メータＭＴとを具備する。また、図１に示す蓄電システム１において、コントローラ２００（またはパワーコンディショナ１００）は、インターネットに接続可能であって、蓄電システム１外の各種情報処理装置との間で情報の送受信が可能であってもよい。

太陽光パネルＰＮは、自然エネルギーに基づいて電力を生成することができる発電装置の一例である。太陽光パネルＰＮは、例えば、太陽電池素子（セル）を必要枚数配列し、樹脂や強化ガラスなどによりパッケージ化した太陽電池モジュールであり、ソーラーパネルとも呼ばれる。なお、太陽光パネルＰＮに用いられるセルは、どのようなセルであってもよい。例えば、太陽光パネルＰＮに用いられるセルは、シリコン系のセルや化合物系のセルや有機系のセルなど、目的に応じて種々のセルが適宜選択されてもよい。また、本実施形態では、発電装置の例として太陽光パネルＰＮを用いて説明するが、自然エネルギーを用いて電力を生成することができるものであれば、本実施形態の発電装置は、太陽光パネルに限定されない。発電装置は、たとえば、ガス、風力、水力等を用いて電力を生成する装置であってもよい。また、ガス、風力、水力等を用いて電力を生成する装置を発電装置として用いる場合、ガス、風力、水力等による発電開始のタイミングに基づいて電源制御を行う。なお、以下の記載中、太陽光発電装置をＰＶ（Photovoltaic）装置、太陽光発電を用いた発電状態をＰＶ状態等とも呼ぶ。

接続箱ＢＸは、例えば、太陽光パネルＰＮで発電した電力を集める装置である。例えば、接続箱ＢＸは、太陽光パネルＰＮからの複数の配線を１つに集約し、パワーコンディショナ１００に送信する。なお、接続箱ＢＸは、パワーコンディショナ１００と一体であってもよい。

パワーコンディショナ１００は、パワコン、ＰＣＳ（Power Conditioning System）とも称される。また、パワーコンディショナ１００は、太陽光パネルＰＮから接続箱ＢＸを経由して送信される電力を、住宅ＨＭ内の電気機器ＬＤなどで利用可能にする装置である。例えば、パワーコンディショナ１００は、太陽光パネルＰＮから接続箱ＢＸを経由して送信される直流電力を交流電力に変換する。また、例えば、パワーコンディショナ１００は、交流電力に変換した後、電力を住宅ＨＭ内での利用や、蓄電池５０への充電や、商用電源ＣＰへの売電などに対応する出力に調整する。本実施形態のパワーコンディショナ１００は、蓄電池５０の放電および充電を制御し、停電時には蓄電装置を自立放電させる制御装置である。

コントローラ２００は、蓄電システム１における各種情報をユーザに通知したり、蓄電システム１に対するユーザの操作を受け付けたりする。また、コントローラ２００は、パワーコンディショナ１００と情報の送受信が可能な装置である。また、コントローラ２００は、各種情報を出力可能な出力部２１０を有する。コントローラ２００はまた、ユーザによる指示入力を受け付ける入力部２２０を有する。

コントローラ２００の出力部２１０は、音声または画像によって情報を表示する構成及び機能を有してよい。例えば、出力部２１０は、情報を表示するモニタであってもよいし、情報を音として出力するスピーカであってもよい。出力部２１０はたとえば、パワーコンディショナ１００から受信した各種情報を出力する。例えば、出力部２１０は、蓄電池５０の残量に関する情報を表示する。また例えば、出力部２１０は、ユーザに対して蓄電池５０からの放電を停止する旨を通知するアラート（後述）を音声または画像等によって出力する。また例えば、出力部２１０は、ユーザに対して運転モードの選択（後述）を促すメッセージを音声または画像等によって出力してもよい。

コントローラ２００の入力部２２０は、出力部２１０が出力するアラートやメッセージに応じた入力を受け付ける。たとえば、ユーザは、入力部２２０から、アラートやメッセージに対する指示を入力したり、運転モードの選択指示を入力したりすることができる。入力部２２０は、たとえば、キーボード、タッチパネル、マイクロフォン等の外部からの入力を受け付けることができる装置である。なお、コントローラ２００は、パワーコンディショナ１００と一体であってもよい。

蓄電池５０は、住宅ＨＭで用いられる二次電池（バッテリ）である。例えば、蓄電池５０は、パワーコンディショナ１００から供給される電力により充電される。また、例えば、蓄電池５０は、蓄えた電力をパワーコンディショナ１００や分電盤ＤＰを経由して住宅ＨＭ内の電気機器ＬＤに供給する。なお、蓄電池５０は、充電を行うことにより電気を蓄えることができ、繰り返し充放電して使用することが出来る電池であればどのような電池であってもよい。例えば、蓄電池５０としては、リチウムイオン電池や鉛電池やニッケル水素電池など、目的に応じて種々の蓄電池が適宜選択されてもよい。また、蓄電池５０は、電力を蓄える機能を有すればどのような構成であってもよく、例えば、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車等であってもよい。

分電盤ＤＰは、住宅ＨＭの配線に電気を分ける装置である。例えば、分電盤ＤＰは、漏電遮断器や配線用遮断器等の種々の機器を含む。例えば、分電盤ＤＰは、パワーコンディショナ１００で交流に変換された電力を住宅ＨＭの電気機器ＬＤに供給したり、太陽光パネルＰＮにおいて発電された電力の余剰分を電力会社の商用電源ＣＰへ供給したりする。また、例えば、分電盤ＤＰは、買電時、すなわち商用電源ＣＰからの電力供給を受けている時は、商用電源ＣＰから供給された電力を住宅ＨＭの電気機器ＬＤに供給する。

電力メータＭＴは、商用電源ＣＰ側へ供給した電力、すなわち売電した電力や、商用電源ＣＰから供給された電力、すなわち商用電源ＣＰから買電した電力を計量するメータである。例えば、電力メータＭＴは、売電した電力を計量するメータと、買電した電力を計量するメータとを各々含んでもよい。例えば、電力メータＭＴは、分電盤ＤＰと商用電源ＣＰとの間に設けられ、売電した電力を計量したり、買電した電力を計量したりする。

［パワーコンディショナ１００の構成の一例］
図２は、実施形態に係る蓄電システム１が備えるパワーコンディショナ１００の構成の一例を示す図である。図２には、実施形態に係るパワーコンディショナ１００の構成のうち、蓄電池５０の蓄電残量の制御に関連する構成のみを図示し、他のパワーコンディショナ１００の構成については図示を省略する。図２に示すように、パワーコンディショナ１００は、通信部１１０と、記憶部１２０と、制御部１３０と、を有する。

通信部１１０は、たとえば、所定の通信回路等によって実現される。たとえば、通信部１１０は、コントローラ２００と通信可能である。

記憶部１２０は、たとえば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。実施形態に係る記憶部１２０は、図２に示すように、電源情報記憶部１２１およびモード情報記憶部１２２を有する。

［記憶部１２０に格納される情報の一例］
電源情報記憶部１２１は、電源情報を記憶する。電源情報は、各種電源の状態に関する情報である。図３は、実施形態に係る蓄電システム１が備える記憶部１２０に格納する電源情報の構成の一例を示す図である。図３に示すように、電源情報は、「タイムスタンプ」、「ＣＰ状態」、「ＰＶ状態」、「蓄電残量」を含む。「タイムスタンプ」は、各情報が検知された時刻を示す。「ＣＰ状態」は、商用電源ＣＰからの電力供給の状態を示す。「ＣＰ状態」はたとえば、商用電源ＣＰから電力が供給されているか否かを示す。すなわち、「ＣＰ状態」は停電中であるか否かを示す。「ＰＶ状態」は、太陽光パネルＰＮの発電の状態を示す。すなわち、「ＰＶ状態」は、太陽光パネルＰＮが電力を生成中であるか否かを示す。「蓄電残量」は、蓄電池５０に蓄えられている電力の残量を示す。

図３の例では、電源情報記憶部１２１はたとえば、「タイムスタンプ、０：００：００」に対応付けて、「ＣＰ状態、ＯＫ」、「ＰＶ状態、発電なし」、「蓄電残量、７，０００Ｗｈ」を記憶している。これは、タイムスタンプ「０：００：００」で示される時刻には、商用電源ＣＰから住宅ＨＭに電力が供給されていたことを示す。また、タイムスタンプ「０：００：００」で示される時刻には、太陽光パネルＰＮによる電力の生成は行われていなかったことを示す。また、タイムスタンプ「０：００：００」で示される時刻には、蓄電池５０の蓄電残量は、７０００ワット時であったことを示す。電源情報記憶部１２１は、予め定められた間隔で、各種電源に関する情報を受信して格納する。

モード情報記憶部１２２は、モード情報を記憶する。モード情報は、蓄電システム１の運転モードに関する情報である。蓄電システム１は、太陽光パネルＰＮ、商用電源ＣＰ等各種電源からの電力供給の状態、蓄電池５０の蓄電残量等に応じて異なる運転モードで各部の制御を実行する。蓄電システム１は、たとえば、通常運転モード、待機モード、使い切りモードおよび省電力モードで、各部の制御を実行する。

通常運転モードは、住宅ＨＭに対して商用電源ＣＰからの電力供給が実行されており、日照の状態に応じて太陽光パネルＰＮによる発電が可能な状態で実行される運転モードである。通常運転モードにおいては、太陽光パネルＰＮによる発電量に余剰があれば、余剰分は蓄電池５０に蓄えられる。

待機モードおよび使い切りモードは、商用電源ＣＰからの電力供給がないときに実行される運転モードである。すなわち、待機モードおよび使い切りモードは、停電時に実行される運転モードである。待機モードおよび使い切りモードのいずれが実行されるか、は、モード情報記憶部１２２に「選択中モード」としていずれの運転モードが記憶されているかによって決定される。

待機モードは、蓄電池５０の蓄電残量が第１の閾値（ＴＨ１）になったときに、蓄電池５０からの放電を停止して、蓄電残量を温存する運転モードである。使い切りモードは、蓄電池５０の蓄電残量が第１の閾値よりも少なくなった場合も、蓄電池５０からの放電を継続し、蓄えられた電力を使い切る運転モードである。

省電力モードは、蓄電池５０の蓄電残量が第１の閾値（ＴＨ１）よりも少ない第２の閾値（ＴＨ２）になったときに、パワーコンディショナ１００等の基本的動作部分に対する給電量を抑制して、蓄電池５０の蓄電残量の枯渇をできるだけ遅くする運転モードである。蓄電池５０は、蓄電残量が、第２の閾値（ＴＨ２）よりも少ない第３の閾値（ＴＨ３）を下回ると、商用電源ＣＰからの給電なしで起動することはできなくなる。第１〜第３の閾値（ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３）についてはさらに後述する。

図４は、実施形態に係る蓄電システム１が備える記憶部１２０に格納する運転モード情報の構成の一例を示す図である。図４に示すように、モード情報記憶部１２２は、「現在運転中のモード」および「選択中モード」を記憶する。「現在運転中のモード」は、蓄電システム１がその時点で実行している運転モードである。「選択中モード」は、停電になった場合に「待機モード」と「使い切りモード」のいずれを実行するかを示す。すなわち、「選択中モード」は、停電時に実行する運転モードを示す。

モード情報記憶部１２２はさらに、「ＴＨ１」、「ＴＨ２」、「ＴＨ３」を記憶する。「ＴＨ１」、「ＴＨ２」、「ＴＨ３」はそれぞれ「第１の閾値」、「第２の閾値」、「第３の閾値」である。図５を参照して、第１〜第３の閾値について説明する。

図５は、実施形態に係る蓄電システム１による電源制御について説明するための図である。図５の例に示す矩形が、蓄電池５０を完全に充電したときの蓄電容量を示すものとする。図５に示すように、蓄電池５０は、蓄電残量に応じて動作が変化する。本実施形態の蓄電システム１は、蓄電池５０を太陽光パネルＰＮと連携させて可能な限り長く動作させるよう蓄電残量を制御する。このため、蓄電残量に応じて、蓄電池５０からの電力供給の態様を切り替える。実施形態の蓄電システム１は、蓄電池５０の制御を以下の（１）〜（４）の態様で切り替える。

（１）まず、十分な蓄電残量があるときは、蓄電システム１は、蓄電池５０からの自立放電を行い、電気機器ＬＤ等へ給電する。

（２）その後、蓄電残量が減少した時点で、蓄電システム１は蓄電池５０の自立放電を停止して、太陽光パネルＰＮによる発電有無と、商用電源ＣＰの復帰有無との検知を継続する（待機状態）。すなわち、蓄電システム１は太陽光パネルＰＮによる発電有無と商用電源ＣＰの復帰有無を検知するための機能および基本的制御機能を維持するための電力を、蓄電池５０から供給する。

（３）その後、さらに蓄電残量が減少すると、蓄電池５０を太陽光パネルＰＮが生成した電力によって動作させることが困難になる。この時点で、蓄電システム１は、太陽光パネルＰＮによる発電有無の検知のための蓄電池５０からの電力供給を停止する。そして、蓄電システム１は、商用電源ＣＰの復帰有無の検知機能および基本的制御機能を維持するための電力のみを、蓄電池５０から供給する。この状態でも、商用電源ＣＰが復帰すれば、蓄電池５０は自動的に通常動作を実行することができる。この状態での運転モードが省電力モードである。

（４）さらに蓄電残量が減少すると、蓄電池５０は商用電源ＣＰからの電力供給を受けて自動的に通常動作に復帰することができない状態となる。蓄電システム１は蓄電池５０の制御を終了する。

図５の（Ａ）、（Ｂ）中、「（１）自立放電」と表示する矩形は、上記（１）の、蓄電池５０からの自立放電を継続する蓄電残量に相当する。すなわち、蓄電池５０が完全に充電された場合の蓄電残量以下でありかつ第１の閾値ＴＨ１以上である量がこの蓄電残量に相当する。また、「（２）ＰＶ待機」と表示する矩形は、上記（２）の、蓄電池５０の自立放電は停止するが、太陽光パネルＰＮの発電有無と商用電源ＣＰの復帰有無の検知機能に対する蓄電池５０からの電力供給を継続する蓄電残量に相当する。すなわち、第１の閾値ＴＨ１未満、第２の閾値ＴＨ２以上の蓄電残量である。また、「（３）ＣＰ待機」と表示する矩形は、上記（３）の、蓄電池５０の自立放電は停止したままで、商用電源ＣＰの復帰有無の検知機能に対する蓄電池５０からの電力供給は実行する蓄電残量に相当する。すなわち、第２の閾値ＴＨ２未満、第３の閾値ＴＨ３以上の蓄電残量である。また、「（４）停止」と表示する矩形は、上記（４）の、蓄電池５０の蓄電残量が枯渇して自動的に通常動作に復帰できない蓄電残量に相当する。すなわち、第３の閾値ＴＨ３未満の蓄電残量である。

図５の（Ａ）の例では、「（１）自立放電」を実行する蓄電残量を、約１２時間住宅ＨＭ内の電気機器ＬＤに電力供給できるだけの量に設定する。そして、「（２）ＰＶ待機」を実行する蓄電残量を、約１時間にわたって待機状態を維持することができる量に設定する。さらに、「（３）ＣＰ待機」を実行する蓄電残量を、約１週間蓄電池５０からの電力供給を継続できるだけの量に設定する。「（４）停止」の状態に達する蓄電残量は、蓄電池５０の性能等によって決定される。

ところで、図５の（Ａ）の例では、「ＰＶ待機」の状態が約１時間しかもたない。とすると、夜間に停電が発生し太陽光パネルＰＮによる発電ができない場合、蓄電残量が少ないと、太陽光パネルＰＮによる発電を受けて蓄電池５０の充電ができるようになる前に、「自立放電」と「ＰＶ待機」に対応する電力を消費してしまう可能性がある。すると、朝になって太陽光パネルＰＮによる発電が可能となったときには、すでに蓄電池５０の蓄電残量は「ＣＰ待機」または「停止」に相当する量に達している可能性がある。これでは、停電が長期化した場合などに、蓄電池５０と太陽光パネルＰＮを有効活用して電力供給を実現することが困難である。

そこで、実施形態の蓄電システム１は、図５の（Ｂ）に示すように、「ＰＶ待機」の状態とする期間を長くする。蓄電システム１は、図５の（Ｂ）に示すように、「ＰＶ待機」に対応する蓄電残量を約２４時間待機状態を維持することができる量に設定する。このように設定することで、太陽光パネルＰＮによる発電開始が、待機状態が開始してから少なくとも２４時間以内にあれば、蓄電システム１は、蓄電池５０の機能を維持したままで太陽光パネルＰＮが生成した電力を利用することができる。

しかし、停電になれば常に「ＰＶ待機」に対応する蓄電残量を多く確保して、蓄電池５０の放電を停止するとしたのでは、ユーザの現実のニーズに適合しないことも考えられる。そこで本実施形態では、「待機モード」の他に「使い切りモード」を設けてユーザのニーズに柔軟に対応できるように蓄電システム１を構成している。

図４に戻り、記憶部１２０に格納される情報の説明を続ける。図４に示すように、モード情報記憶部１２２は、第１〜第３の閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３を記憶する。図４の例では、第１の閾値ＴＨ１、第２の閾値ＴＨ２、第３の閾値ＴＨ３は、それぞれ「８００Ｗｈ」、「５０Ｗｈ」、「３０Ｗｈ」である。

さらに、モード情報記憶部１２２は、各運転モードの制御内容を記憶する。図４の例では、「制御パターン１」、「制御パターン２」、「制御パターン３」、「制御パターン４」として、「通常運転モード」、「待機モード」、「使い切りモード」、「省電力モード」のそれぞれの制御内容を記憶する。

［パワーコンディショナ１００の制御部１３０の構成例］
図２に戻り、パワーコンディショナ１００の制御部１３０について説明する。制御部１３０は、パワーコンディショナ１００の各部の動作および機能を制御する。制御部１３０は、各種の処理手順などを規定したプログラムを記憶する内部メモリを有し、種々の処理を制御する。たとえば、制御部１３０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などであってもよい。図２の例では、制御部１３０は、商用電源検知部１３１、発電検知部１３２、蓄電残量検知部１３３、モード制御部１３４および警告部１３５を有する。

商用電源検知部１３１は、所定の時間間隔で、商用電源ＣＰからの電力供給の有無を検知する。商用電源検知部１３１は、検知結果を電源情報記憶部１２１に送信し記憶させる。

発電検知部１３２は、所定の時間間隔で、太陽光パネルＰＮによる発電有無を検知する。発電検知部１３２は、検知結果を電源情報記憶部１２１に送信し記憶させる。

蓄電残量検知部１３３は、所定の時間間隔で、蓄電池５０の蓄電残量を検知する。蓄電残量検知部１３３は、検知結果を電源情報記憶部１２１に送信し記憶させる。

モード制御部１３４は、商用電源検知部１３１、発電検知部１３２、蓄電残量検知部１３３の検知結果に基づき、適用される運転モードで蓄電システム１内の各部を制御する。モード制御部１３４による制御の詳細については、図６以下を参照して後述する。

警告部１３５は、モード制御部１３４による制御下で、ユーザに対して警告を出す。警告は、たとえば、出力部２１０からの音声出力や、画面表示等であってよい。本実施形態では、警告部１３５は、蓄電池５０の自立運転を停止するときに警告を送信するものとする。ただし、これに限らず、停電が検知されたときや、ユーザに対して運転モードの選択を促すとき、商用電源ＣＰが復旧したときなどに、警告部１３５が出力部２１０に対して指示を送信することで警告を出すものとすることができる。

［蓄電システム１の電源制御の流れの一例］
図６は、実施形態に係る蓄電システム１による電源制御の流れの一例を示すフローチャートである。モード制御部１３４は、電源制御処理を開始すると、まず、商用電源ＣＰからの電力供給があるか否か、すなわち、商用電源ＣＰが停止しているか否かを判定する（ステップＳ６０１）。モード制御部１３４は、電源情報記憶部１２１に記憶される「ＣＰ状態」を参照して、商用電源ＣＰが停止しているか否かを判定する。商用電源ＣＰが停止していない、と判定した場合（ステップＳ６０１、Ｎｏ）、モード制御部１３４は、通常運転モードでの制御に進む（ステップＳ６０７）。他方、商用電源ＣＰが停止している、と判定した場合（ステップＳ６０１、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４は、停電時の運転モードとして選択されている運転モードが何か判定する（ステップＳ６０２）。すなわち、モード制御部１３４は、モード情報記憶部１２２に記憶される「選択中モード」を参照して、選択されている運転モードを判定する。選択されている運転モードが待機モードであると判定した場合（ステップＳ６０２、待機モード）、モード制御部１３４は、待機モードでの運転を実行する（ステップＳ６０３）。そしてモード制御部１３４は、商用電源ＣＰが復旧したか否かを判定する（ステップＳ６０４）。モード制御部１３４は、商用電源ＣＰが復旧したか否かは、電源情報記憶部１２１の「ＣＰ状態」を参照して判定する。商用電源ＣＰが復旧していないと判定した場合（ステップＳ６０４、Ｎｏ）、モード制御部１３４は、ステップＳ６０３に戻って待機モードでの運転を継続する。他方、商用電源ＣＰが復旧したと判定した場合（ステップＳ６０４、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４は通常運転モードでの運転を開始する（ステップＳ６０７）。

他方、ステップＳ６０２において、選択されているモードが使い切りモードであると判定した場合（ステップＳ６０２、使い切りモード）、モード制御部１３４は、使い切りモードでの運転を開始する（ステップＳ６０５）。そして、モード制御部１３４は、商用電源ＣＰが復旧したか否かを判定する（ステップＳ６０６）。モード制御部１３４は、商用電源ＣＰが復旧したか否かは、電源情報記憶部１２１の「ＣＰ状態」を参照して判定する。商用電源ＣＰが復旧していないと判定した場合（ステップＳ６０６、Ｎｏ）、モード制御部１３４は、ステップＳ６０５に戻って使い切りモードでの運転を継続する。他方、商用電源ＣＰが復旧したと判定した場合（ステップＳ６０６、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４は通常運転モードでの運転を開始する（ステップＳ６０７）。これで蓄電システム１による電源制御処理の大まかな流れが終了する。

［通常運転モードでの制御の一例］
図７は、実施形態に係る蓄電システム１における通常運転モードでの処理の流れの一例を示すフローチャートである。モード制御部１３４は、まず、商用電源ＣＰを検知する（ステップＳ７０１）。そして、モード制御部１３４は、商用電源ＣＰを使用する（ステップＳ７０２）。すなわち、モード制御部１３４は、商用電源ＣＰからの電力を分電盤ＤＰを介して電気機器ＬＤに供給するよう、分電盤ＤＰを制御する。そして、モード制御部１３４は、太陽光パネルＰＮからの電力供給があるか否か、すなわち、太陽光パネルＰＮによる発電があるか否かを判定する（ステップＳ７０３）。モード制御部１３４は、太陽光パネルＰＮによる発電なしと判定した場合（ステップＳ７０３「ＰＶあり？」、Ｎｏ）、ステップＳ７０３の判断を繰り返す。太陽光パネルＰＮによる発電ありと判定した場合（ステップＳ７０３、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４は、太陽光パネルＰＮによる発電量が所定の閾値ＴＨを超えているか否かを判定する（ステップＳ７０４）。閾値ＴＨを超えていると判定した場合（ステップＳ７０４、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４は、太陽光パネルＰＮが生成した電力を使用するよう分電盤ＤＰを制御するとともに、余剰の生成電力を蓄電池５０に充電する（ステップＳ７０６）。他方、発電量が閾値ＴＨ以下であると判定した場合（ステップＳ７０４、Ｎｏ）、モード制御部１３４は、蓄電池５０への充電を行わず、太陽光パネルＰＮが生成した電力を使用するよう分電盤ＤＰを制御する（ステップＳ７０５）。そして、モード制御部１３４は、ステップＳ７０５、Ｓ７０６の後は、ステップＳ７０３に戻って制御を継続する。これで通常運転モードでの制御は終了する。

［待機モードでの制御の一例］
図８は、実施形態に係る蓄電システム１における待機モードでの処理の流れの一例を示すフローチャートである。モード制御部１３４は、待機モードでの運転を開始すると、まず、蓄電池５０の蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１以上か否かを判定する（ステップＳ８０１）。蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１以上と判定した場合（ステップＳ８０１、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４は、蓄電池５０からの放電を継続して電気機器ＬＤへの電力供給を続ける（ステップＳ８０２）。そして、モード制御部１３４は、ステップＳ８０１に戻って処理を続ける。

他方、蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１未満であると判定した場合（ステップＳ８０１、Ｎｏ）、モード制御部１３４は、蓄電池５０からの放電を停止する（ステップＳ８０３）。ただし、モード制御部１３４は、蓄電池５０から電気機器ＬＤへの電力供給を停止した後も、パワーコンディショナ１００の基本的機能が動作を継続できるよう電力供給を維持する。これは、太陽光パネルＰＮが発電を開始した場合や、商用電源ＣＰからの電力供給が開始した場合に、パワーコンディショナ１００が発電開始および電力供給開始を検知し、検知結果に応じた制御を実行するためである。

次に、モード制御部１３４は、太陽光パネルＰＮによる発電を検知したか否かを判定する（ステップＳ８０４「ＰＶ検知？」）。太陽光パネルＰＮによる発電を検知したと判定した場合（ステップＳ８０４、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４は、太陽光パネルＰＮが生成した電力を電気機器ＬＤへ供給するとともに、電力の余剰分を蓄電池５０へ蓄える（ステップＳ８０５、「ＰＶ使用＆充電」）。その後、モード制御部１３４は、ステップＳ８０１に戻って処理を続ける。

他方、太陽光パネルＰＮによる発電を検知していないと判定した場合（ステップＳ８０４、Ｎｏ）、モード制御部１３４は、蓄電池５０の蓄電残量が第３の閾値ＴＨ３以上でありかつ第２の閾値ＴＨ２よりも少ないか否かを判定する（ステップＳ８０６）。すなわち、モード制御部１３４は、蓄電池５０の残量が、太陽光パネルＰＮによる発電があっても電力を蓄えたり、太陽光パネルＰＮからの給電を継続したりすることができないレベルに達しているか否かを判定する。そして、モード制御部１３４は、蓄電残量が第３の閾値ＴＨ３以上でありかつ第２の閾値ＴＨ２よりも少ないと判定した場合（ステップＳ８０６、Ｙｅｓ）、省電力モードに移行する（ステップＳ８０７）。すなわち、モード制御部１３４は、太陽光パネルＰＮからの発電検知を停止して、商用電源ＣＰからの電力供給の検知を継続する。省電力モードでは、モード制御部１３４は、蓄電池５０の蓄電残量を温存して商用電源ＣＰの復旧を待つ。他方、蓄電残量が第３の閾値ＴＨ３以上かつ第２の閾値ＴＨ２より少ないレベルではないと判定した場合（ステップＳ８０６、Ｎｏ）、および、ステップＳ８０７で省電力モードに移行した場合の各々において、モード制御部１３４は、蓄電残量が第３の閾値ＴＨ３未満であるか否かを判定する（ステップＳ８０８）。省電力モードに移行した場合でも、蓄電残量が第３の閾値を下回るレベルまで下がれば、商用電源ＣＰが復旧しても自動的に蓄電池５０の運転を再開することはできない。このため、蓄電池５０の蓄電残量が第３の閾値ＴＨ３を下回ると判定した場合（ステップＳ８０８、Ｙｅｓ）は、モード制御部１３４は、運転を終了する。他方、蓄電池５０の蓄電残量が第３の閾値ＴＨ３未満ではないと判定した場合（ステップＳ８０８、Ｎｏ）、モード制御部１３４は、省電力モードでの運転を継続し、ステップＳ８０８を繰り返す。以上が、待機モードにおける蓄電システム１の蓄電制御処理である。

［使い切りモードでの制御の一例］
図９は、実施形態に係る蓄電システムにおける使い切りモードでの処理の流れの一例を示すフローチャートである。使い切りモードでの運転を開始すると、モード制御部１３４は、蓄電池５０からの放電を継続し電気機器ＬＤへの電力供給を行う（ステップＳ９０１）。そして、モード制御部１３４は、蓄電池５０の蓄電残量が第２の閾値ＴＨ２以上か否かを判定する（ステップＳ９０２）。蓄電残量が第２の閾値ＴＨ２以上であると判定した場合（ステップＳ９０２、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４は、太陽光パネルＰＮによる発電を検知したか否かを判定する（ステップＳ９０３、「ＰＶ検知？」）。そして、太陽光パネルＰＮによる発電を検知したと判定した場合（ステップＳ９０３、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４は、太陽光パネルＰＮが生成した電力を電気機器ＬＤに供給するとともに余剰分を蓄電池５０に蓄える（ステップＳ９０４、「ＰＶ使用＆充電」）。そして、処理はステップＳ９０１に戻る。他方、太陽光パネルＰＮによる発電を検知していないと判定した場合（ステップＳ９０３、Ｎｏ）、モード制御部１３４はステップＳ９０１に戻って処理を続ける。

ステップＳ９０２に戻り、蓄電残量が第２の閾値ＴＨ２以上ではないと判定した場合（ステップＳ９０２、Ｎｏ）、モード制御部１３４は、省電力モードへ移行する（ステップＳ９０５）。その後、モード制御部１３４は、蓄電残量が第３の閾値ＴＨ３未満となったか否かを判定する（ステップＳ９０６）。蓄電残量が第３の閾値ＴＨ３未満ではないと判定した場合（ステップＳ９０６、Ｎｏ）、モード制御部１３４は、ステップＳ９０６を繰り返す。他方、蓄電残量が第３の閾値ＴＨ３未満であると判定した場合（ステップＳ９０６、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４は、使い切りモードでの運転を終了する。

［待機モードおよび使い切りモードでの運転と蓄電残量との関係］
図１０は、図８に示す待機モードにおける処理の流れと蓄電池５０の蓄電残量との関係を概念的に示す図である。図１１は、図９に示す使い切りモードにおける処理の流れと蓄電池５０の蓄電残量との関係を概念的に示す図である。図１０および図１１を参照し、待機モードおよび使い切りモードについてさらに説明する。

蓄電システム１は、待機モードでの運転を、商用電源ＣＰからの電力供給が停止し、待機モードが選択されている場合に実行する。停電になった時点で、蓄電池５０には第１の閾値ＴＨ１を上回る蓄電残量があると予想される。蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１を上回る場合、蓄電池５０から電気機器ＬＤへの電力供給を行っても、直ちに蓄電池５０の蓄電残量が枯渇することはない。たとえば蓄電池５０が完全に充電されている状態であるとすれば約１０時間程度（図５（Ｂ）参照）は蓄電池５０の使用を継続できると予想される。そこで、モード制御部１３４は、蓄電池５０から電気機器ＬＤへの放電を継続する（図１０の（１）、図８のステップＳ８０１、Ｙｅｓ、ステップＳ８０２）。蓄電池５０の使用を継続すると徐々に蓄電残量が減少し、第１の閾値ＴＨ１のレベルに達する。このとき、モード制御部１３４は蓄電池５０を用いた電力供給を停止する（図１０の（２））。蓄電池５０の蓄電残量が、第２の閾値ＴＨ２≦蓄電残量＜第１の閾値ＴＨ１の関係を満足する場合は、蓄電池５０からパワーコンディショナ１００等への電力供給により、太陽光パネルＰＮの発電開始を検知することができ、かつ、太陽光パネルＰＮから蓄電池５０に充電を行うことができる。したがって、第２の閾値ＴＨ２≦蓄電残量＜第１の閾値ＴＨ１の状態が続いている間は、モード制御部１３４は、太陽光パネルＰＮによる発電有無を監視して（図８のステップＳ８０４）、発電を検知した場合（図１０の（３））、太陽光パネルＰＮが生成した電力を電気機器ＬＤに供給し、かつ、蓄電池５０の充電を行う（図１０の（４））。この結果、蓄電池５０の蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１以上になれば（図８のステップＳ８０５→ステップＳ８０１Ｙｅｓ：図１０の（５））、モード制御部１３４は再び蓄電池５０からの放電を開始する（図１０の（７））。他方、蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１以上でなければ（図８のステップＳ８０５→ステップＳ８０１Ｎｏ：図１０の（６））、モード制御部１３４は蓄電池５０からの放電は停止したままとする。

蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１未満となった後、待機モードでの運転を継続する場合、パワーコンディショナ１００の機能部への電力供給は継続しているため、蓄電池５０の蓄電残量は徐々に低下する（８）。そして、蓄電残量が第２の閾値ＴＨ２を下回ると、モード制御部１３４は省電力モードへ移行して運転を続ける（図１０の（９））。蓄電残量が第２の閾値ＴＨ２を下回っても、省電力モードに移行して蓄電池５０からの電力供給を受けることで、パワーコンディショナ１００は商用電源ＣＰの復旧有無の開始を継続する。蓄電残量が第３の閾値ＴＨ３以上であれば、商用電源ＣＰが復旧したとき、商用電源ＣＰからの電力供給により蓄電池５０の動作を再開させることが可能である。しかし、蓄電残量が第３の閾値ＴＨ３を下回ると、商用電源ＣＰが復旧しても自動的に蓄電池５０の動作を再開させることはできない。したがって、蓄電残量が第３の閾値ＴＨ３を下回った時点で、蓄電システム１は蓄電池５０の動作を停止させる。

他方、使い切りモードの場合は、モード制御部１３４は、蓄電残量のレベルに関わりなく、蓄電池５０からの放電を継続する。したがって、図１１に示すように、モード制御部１３４は、使い切りモードでの運転を開始すると、蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１以下になったか否かに関わりなく、蓄電池５０からの放電を継続する（図１１の（１）、（２））。使い切りモードの場合でも、太陽光パネルＰＮによる発電が検知された場合（図１１の（３））は、モード制御部１３４は、生成された電力を使用するとともに、蓄電池５０の充電を行う（図１１の（４））。そして、モード制御部１３４は、蓄電残量が第２の閾値ＴＨ２に達するまで蓄電池５０の放電を継続する（図１１の（５））。蓄電残量が第２の閾値ＴＨ２を下回ると、モード制御部１３４は太陽光パネルＰＮの発電有無の検知を停止して、省電力モードで運転を継続する（図１１の（６）、（７））。省電力モードでの運転は待機モードと同様である。そして、蓄電残量が第３の閾値ＴＨ３に達すると、モード制御部１３４は運転を停止する。

［運転モードの選択］
上記実施形態では、モード情報記憶部１２２に「選択中モード」として停電時に実行する運転モードを記憶させるものとした。モード情報記憶部１２２に記憶する「選択中モード」は、予め蓄電システム１の管理者が選択して記憶させるように構成してもよい。また、コントローラ２００の入力部２２０を介して、ユーザが適宜選択して記憶させるように構成してもよい。停電時にできるだけ蓄電池５０の蓄電残量を長持ちさせたい場合は、ユーザは待機モードを選択して記憶部１２０に記憶させておけばよい。また、停電があったとしてもすぐに復旧が見込まれ、蓄電池５０が動作しなくても支障がない場合は、ユーザは使い切りモードを選択して記憶部１２０に記憶させておけばよい。

［閾値の設定］
上記実施形態では、第１の閾値ＴＨ１、第２の閾値ＴＨ２、第３の閾値ＴＨ３を設定し、設定した閾値に応じて蓄電池５０の蓄電残量の制御を行うものとした。ここで、各閾値の具体的な値は、蓄電池５０の容量や、家屋ＨＭ内の電気機器ＬＤ、パワーコンディショナ１００の機能部が消費する電力量等に依存する。ただし、蓄電池５０の自立放電を約７〜１０時間程度維持することができる程度の蓄電残量を、第１の閾値ＴＨ１の設定の目安とすることが望ましい。そして、蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１に達した後、太陽光パネルＰＮによる発電を検知可能な状態がさらに約１２〜２４時間程度維持した後の蓄電残量を第２の閾値ＴＨ２とすることが望ましい。またさらに、蓄電残量が第２の閾値ＴＨ２に達した後、商用電源ＣＰの復旧を検知可能な状態をさらに約１週間程度維持した後の蓄電残量を第３の閾値ＴＨ３とすることが望ましい。第３の閾値ＴＨ３は、それ以上蓄電残量が減ると蓄電池５０が動作できなくなるレベルであるため、蓄電池５０の性能に応じて、第３の閾値ＴＨ３を基準として、第１、第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２を設定することができる。また、各状態を維持すべき期間の長さに基づいて各閾値の値を調整することもできる。

なお、ここで、太陽光パネルＰＮによる発電を検知可能な状態を維持する期間を約１２〜２４時間程度としたのは、１日のどの時点で停電が発生したとしても、次に太陽光パネルＰＮによる発電が可能となる時間までは約１２〜２４時間程度であろうと考えられるためである。

［実施形態の効果］
上記実施形態に係る蓄電システムは、自然エネルギーに基づいて発電装置（太陽光パネル）が生成した電力を蓄える蓄電装置（蓄電池）と、蓄電装置の放電および充電を制御し、停電時には蓄電装置を自立放電させる制御装置（パワーコンディショナ）と、を具備する。制御装置は、蓄電装置の蓄電残量を検知する検知部（発電検知部）と、停電時に、検知した蓄電残量が第１の閾値となった場合に、蓄電装置の自立放電を継続する第１の運転モード（使い切りモード）と、蓄電装置の自立放電を停止する第２の運転モード（待機モード）と、のいずれか一方を選択的に実行する制御部（モード制御部）と、を備える。このため、蓄電システムは、停電時に状況に応じた蓄電装置の使用パターンを選択して蓄電残量を制御することができる。また、蓄電システムは、発電装置を有効活用して蓄電装置の使用可能時間を延ばすことができる。また、蓄電システムは、発電装置と蓄電装置とをより効率的に連携させて負荷への電力供給を実現することができる。このため、蓄電システムは、停電時に、蓄電装置および発電装置を有効活用することができる。

また、実施形態に係る蓄電システムにおいて、制御部（モード制御部）は、第２の運転モードの実行中に、発電装置が生成した電力を蓄電装置に蓄えることにより、蓄電残量が第１の閾値を超えた場合は、蓄電装置の自立放電を再開する。このため、蓄電システムは、一旦蓄電装置の蓄電残量が減少した場合であっても、発電装置を有効活用することで、蓄電装置の使用可能時間を引き延ばすことができる。このため、蓄電システムは、停電時であっても発電装置と蓄電装置とを連携させて従来よりも長時間にわたって電力供給を実現することができる。

また、実施形態に係る蓄電システムにおいて、制御部（モード制御部）は、停電時に、発電装置による発電を検知する検知部（発電検知部）に対する給電を、蓄電装置からの放電により実行し、第１の閾値は、発電装置による発電を、少なくとも１２時間にわたって検知するだけの電力を供給することができる蓄電残量である。このため、蓄電システムは、停電が一日のどの時点で発生したとしても、次に発電装置による発電が可能となる時間帯まで、蓄電装置の蓄電残量を維持することができる。このため、蓄電システムは、蓄電装置または発電装置のいずれかによって電力供給を常時維持する可能性を増加させることができる。

［変形例１］
図１２は、変形例１に係る蓄電システム１Ａによる電源制御の流れの一例を示すフローチャートである。変形例１に係る蓄電システム１Ａの構成及び動作は概ね上記実施形態の蓄電システム１と同様である（図１参照）。ただし、変形例１の蓄電システム１Ａでは、使い切りモードが選択されているときの処理の流れが、上記実施形態の蓄電システム１と異なる。以下、変形例１の蓄電システム１Ａについて、上記実施形態の蓄電システム１と異なる処理について説明し、蓄電システム１と同様の処理および構成については説明を省略する。

変形例１に係る蓄電システム１Ａは、パワーコンディショナ１００Ａ、蓄電池５０Ａを備える（図１参照）。また、パワーコンディショナ１００Ａは、制御部１３０Ａおよび記憶部１２０Ａを有する（図２参照）。制御部１３０Ａおよび記憶部１２０Ａの構成および機能は、上記実施形態の制御部１３０および記憶部１２０と概ね同様である。ただし、モード制御部１３４Ａの構成および機能ならびにモード情報記憶部１２２Ａに記憶する情報が上記実施形態と異なる。

変形例１に係る蓄電システム１Ａでは、モード情報記憶部１２２Ａに「選択中モード」として「使い切りモード」が格納されている場合、停電を検知すると、まず使い切りモードでの運転を開始する。しかし、使い切りモードでの運転を開始した後、太陽光パネルＰＮの発電が検知されると、モード制御部１３４Ａは、自動的に使い切りモードから待機モードへの切り替えを行う。このため、モード情報記憶部１２Ａに記憶される使い切りモードに関する制御パターン３の情報が上記実施形態と異なる。

上記実施形態では、停電時の運転モードとして、待機モードと使い切りモードとを設定した。待機モードは蓄電池５０の残量をできるだけ長持ちさせるように構成される。これに対して、使い切りモードは蓄電池５０の蓄電残量を特に考慮せず、蓄えられた電力を使用する。変形例１の蓄電システム１Ａでは、「選択中モード」が使い切りモードとなっている場合でも、できるだけ蓄電池５０Ａを動作可能な状態に維持するため、太陽光パネルＰＮの発電を検知すれば、使い切りモードから待機モードへの切り替えを自動的に実行するものとした。

図１２に示すように、蓄電システム１Ａの制御部１３０Ａのモード制御部１３４Ａは、まず商用電源ＣＰからの電力供給が停止したか否かを判定する（ステップＳ１２０１）。電力供給が停止していないと判定した場合（ステップＳ１２０１、Ｎｏ）、モード制御部１３４Ａは、通常運転モードでの運転を行う（ステップＳ１２０８）。他方、電力供給が停止したと判定した場合（ステップＳ１２０１、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４Ａは、選択中モードが何かを判定する（ステップＳ１２０２）。そして、選択中モードが待機モードであると判定した場合（ステップＳ１２０２、待機モード）、モード制御部１３４Ａは、待機モードでの運転を実行する（ステップＳ１２０３）。その後、モード制御部１３４Ａは、商用電源ＣＰが復旧したか否かを判定する（ステップＳ１２０４）。そして、商用電源ＣＰが復旧したと判定すれば（ステップＳ１２０４、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４Ａは通常運転モードでの運転を実行する（ステップＳ１２０８）。他方、商用電源ＣＰが復旧していないと判定すれば（ステップＳ１２０４、Ｎｏ）、モード制御部１３４Ａは待機モードでの運転を継続する（ステップＳ１２０３）。ステップＳ１２０１〜Ｓ１２０４、Ｓ１２０８の処理は、図６のステップＳ６０１〜Ｓ６０４、Ｓ６０７の処理と同様である。

他方、ステップＳ１２０２において選択中モードが使い切りモードであると判定した場合（ステップＳ１２０２、使い切りモード）、モード制御部１３４Ａは、使い切りモードでの運転を開始する（ステップＳ１２０５）。そして、モード制御部１３４Ａは、太陽光パネルＰＮによる発電を検知したか否かを判定する（ステップＳ１２０６）。太陽光パネルＰＮによる発電を検知したと判定した場合（ステップＳ１２０６、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４Ａは、ステップＳ１２０３に進み、待機モードでの運転を開始する。他方、太陽光パネルＰＮによる発電を検知していないと判定した場合（ステップＳ１２０６、Ｎｏ）、モード制御部１３４Ａは、運転モードの切り替えは行わず、商用電源ＣＰが復旧したか否かを判定する（ステップＳ１２０７）。そして、商用電源ＣＰが復旧したと判定した場合（ステップＳ１２０７、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４Ａは、通常運転モードでの運転を開始する（ステップＳ１２０８）。他方、商用電源ＣＰが復旧していないと判定した場合（ステップＳ１２０７、Ｎｏ）、モード制御部１３４Ａは、ステップＳ１２０５に戻って使い切りモードでの運転を継続する。

このように、変形例１の蓄電システム１Ａによれば、使い切りモードが選択されている場合であっても、太陽光パネルＰＮの動作状況に応じて運転モードを自動的に切り替えることができる。このため、蓄電システム１Ａに予め設定されている選択中モードが何かによらず、常に停電時に蓄電池５０Ａを使用できる時間をできるだけ長くするように制御を実行することができる。このため、ユーザが不注意により選択中モードを「使い切りモード」にしていたような場合でも、停電時には蓄電池５０Ａが使用不可になるまでの時間を長くすることができる。

このように、変形例１に係る蓄電システムにおいては、制御部（モード制御部）は、発電装置による電力の生成を検知すると、自動的に第２の運転モードに切り替えて制御を実行する。このため、蓄電システムは、蓄電装置（蓄電池）と発電装置（太陽光パネル）を有効活用して、停電中であっても長期間にわたって電力供給を実現することができる。なお、蓄電システムは、停電していない通常動作時も、制御部が発電装置による電力の生成を検知した場合は、自動的に第２の運転モードを選択して制御を実行するように構成してもよい。このように構成すれば例えば夜間に停電が発生し発電装置による電力の生成を検知しない場合であっても、蓄電システムの制御部は、第２の運転モードで制御を実行することになる。このため、蓄電システムは、ユーザが意識しなくても、発電装置の電力供給に対して待機可能な時間を確保し、蓄電装置および発電装置の有効利用を実現することができる。

［変形例２］
図１３は、変形例２に係る蓄電システム１Ｂによる電源制御の流れの一例を示すフローチャートである。変形例２に係る蓄電システム１Ｂの構成および動作は概ね上記実施形態の蓄電システム１と同様である（図１参照）。ただし、変形例２の蓄電システム１Ｂでは、蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１に達した時点、すなわち、待機モードが選択中モードであれば蓄電池５０Ｂからの放電を停止する時点で、コントローラ２００の出力部２１０Ｂに警告表示およびモード選択指示を出力する点が異なる。以下、変形例２の蓄電システム１Ｂについて、上記実施形態の蓄電システム１と異なる処理について説明し、蓄電システム１と同様の処理および構成については説明を省略する。

変形例２に係る蓄電システム１Ｂは、パワーコンディショナ１００Ｂ、コントローラ２００Ｂ、蓄電池５０Ｂを備える（図１参照）。また、パワーコンディショナ１００Ｂは、制御部１３０Ｂおよび記憶部１２０Ｂを有する（図２参照）。制御部１３０Ｂおよび記憶部１２０Ｂの構成および機能は上記実施形態の制御部１３０および記憶部１２０と概ね同様である。ただし、モード制御部１３４Ｂの構成および機能ならびにモード情報記憶部１２２Ｂに記憶する情報が上記実施形態と異なる。

変形例２に係る蓄電システム１Ｂでは、制御部１３０Ｂのモード制御部１３４Ｂは、商用電源ＣＰによる電力供給の停止を検知したのち、蓄電池５０Ｂの蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１に達すると、警告部１３５に、ユーザに対して警告するよう指示する。また、モード制御部１３４Ｂは、ユーザに対して運転モードの選択を促すメッセージを送るよう、警告部１３５に指示する。警告部１３５は、モード制御部１３４Ｂからの指示に応じて、コントローラ２００の出力部２１０Ｂにおいて、警告表示または運転モードの選択を促すメッセージを表示させる。ユーザは警告表示またはメッセージに応じて、入力部２２０Ｂから指示を入力することができる。モード情報記憶部１２２Ｂは、モード制御部１３４Ｂの処理に応じた内容の制御パターンに関する情報を予め記憶する。

図１３に示すように、変形例２の蓄電システム１Ｂでは、まずモード制御部１３４Ｂは、商用電源ＣＰによる電力供給が停止したか否かを判定する（ステップＳ１３０１）。そして、電力供給が停止していないと判定した場合（ステップＳ１３０１、Ｎｏ）、モード制御部１３４Ｂは、通常運転モードでの運転を実行する（ステップＳ１３１０）。商用電源ＣＰによる電力供給が停止したと判定した場合（ステップＳ１３０１、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４Ｂは、蓄電池５０Ｂの蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１のレベルに到達しているか否かを判定する（ステップＳ１３０２）。蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１のレベルに到達していないと判定した場合（ステップＳ１３０２、Ｎｏ）、モード制御部１３４Ｂは、ステップＳ１３０２の処理を繰り返す。他方、蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１のレベルに到達していると判定した場合（ステップＳ１３０２、Ｙｅｓ）、モード制御部１３４Ｂは、警告部１３５に対して、警告表示およびモード選択指示を行うよう指示する（ステップＳ１３０３）。警告部１３５は、モード制御部１３４Ｂの指示に応じて出力部２１０Ｂにおいて警告表示と運転モードの選択を促すメッセージの表示を行わせる。その後、モード選択部１３４Ｂは、「選択中モード」が何か判定する（ステップＳ１３０４）。その後の処理ステップＳ１３０５〜１３１０は、図１２のステップＳ１２０３〜Ｓ１２０８と同様である。なお、図１３の処理フローでは、使い切りモードでの運転中に太陽光パネルＰＮによる発電が検知されれば待機モードに切り替える変形例１と同様の処理フローを採用したが、切り替えを行わないフローとしてもよい。

変形例２のように、蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１に達した時点でユーザに対して警告を行い、運転モードの選択を促すことで、より状況に応じたユーザの判断を制御内容に反映させることができる。

なお、変形例２では、蓄電残量が第１の閾値ＴＨ１となった時点で運転モードの選択を促すメッセージを表示するものとした。これに限らず、ユーザが任意の時点で運転モードを選択する入力をすることができるように構成してもよい。そして、予め記憶されている選択中モードに関わらず、ユーザが入力する運転モードを優先して運転を実行するように蓄電システムを構成してもよい。

このように上記蓄電システムにおいては、制御部（モード制御部）は、停電時に第２の運転モードを選択した後、第１の運転モードへの切り替え指示を受け付けると、第１の運転モードに切り替えて制御を実行する。このため、状況に応じてユーザが新たに選択入力をすることができ、選択入力に応じて蓄電制御を実現することができる。

以上説明したとおり、上記実施形態によれば、停電時に、蓄電装置および発電装置を有効活用することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１，１Ａ，１Ｂ 蓄電システム
５０，５０Ａ，５０Ｂ 蓄電池
１００ パワーコンディショナ
１１０ 通信部
１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ 記憶部
１２１ 電源情報記憶部
１２２，１２２Ａ，１２２Ｂ モード情報記憶部
１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ 制御部
１３１ 商用電源検知部
１３２ 発電検知部
１３３ 蓄電残量検知部
１３４，１３４Ａ，１３４Ｂ モード制御部
１３５ 警告部
２００ コントローラ
２１０，２１０Ｂ 出力部
２２０，２２０Ｂ 入力部
ＢＸ 接続箱
ＣＰ 商用電源
ＤＰ 分電盤
ＬＤ 電気機器（負荷）
ＭＴ 電力メータ
ＰＮ 太陽光パネル

Claims (5)

1. 自然エネルギーに基づいて発電装置が生成した電力を蓄える蓄電装置と；
   前記蓄電装置の放電および充電を制御し、停電時には蓄電装置を自立放電させる制御装置と；
   を具備する蓄電システムであって、
   前記制御装置は、
   前記蓄電装置の蓄電残量を検知する検知部と；
   停電時に、検知した蓄電残量が第１の閾値となった場合に、前記蓄電装置の自立放電を継続する第１の運転モードと、前記蓄電装置の自立放電を停止する第２の運転モードと、のいずれか一方を選択的に実行する制御部と；
   を具備する蓄電システム。
2. 前記制御部は、前記第２の運転モードの実行中に、前記発電装置が生成した電力を前記蓄電装置に蓄えることにより、蓄電残量が前記第１の閾値を超えた場合は、前記蓄電装置の自立放電を再開する請求項１に記載の蓄電システム。
3. 前記制御部は、停電時に、前記発電装置による発電を検知する検知部に対する給電を、前記蓄電装置からの放電により実行し、
   前記第１の閾値は、前記発電装置による発電を、少なくとも１２時間にわたって検知するだけの電力を供給することができる蓄電残量である請求項１または２に記載の蓄電システム。
4. 前記制御部は、前記発電装置による電力の生成を検知すると、自動的に前記第２の運転モードに切り替えて制御を実行する請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電システム。
5. 前記制御部は、停電時に前記第２の運転モードを選択した後、前記第１の運転モードへの切り替え指示を受け付けると、前記第１の運転モードに切り替えて制御を実行する請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電システム。

Images