JP6777571B2 - 蓄電制御装置および該蓄電制御装置を備えた蓄電システム - Google Patents

Description

本発明は、蓄電池からの放電電力を自立出力に供給可能な蓄電制御装置および該蓄電制御装置を備えた蓄電システムに関する。

近年、リチウムイオン電池等の蓄電池の技術が進歩し、蓄電池の小型化、低価格化が著しい。そのため、一般家庭においても、安価な深夜電力で蓄電池に充電しておき、その蓄電池の電力を電力需要が大きい昼間に放電させることで、電力需要の平準化と電気料金の低減とを図った蓄電システムが普及しつつある。また、この蓄電システムは、停電のとき充電した蓄電池の電力を自立運転出力に供給することで、停電が発生しても電力供給が可能になっている。

一方、巨大地震（震度５以上）により電力系統に停電が発生したとき、電力系統に接続された家電製品に対して地震による被害状況が確認されないまま電力系統からの交流電力が自動的に供給されると、家電製品や配線等の短絡事故により火災が発生する虞がある。

この問題に対して、特許文献１には、図１０に示す電力変換装置に、直流電源からの直流電力を入力し、この直流電力を交流電力へ変換して電力系統へ供給する発明が開示され、図１１に示すフローチャートには、感震（震度５以上）の判定後および感震（震度３以上震度５未満）の判定から所定時間以内に停電を検知したとき、起動中止、すなわち、電力系統への交流電力の自動的な供給開始を停止する発明が開示されている。

特開２０１５―１７７６６１号公報

しかし、夜間や昼間でも自然光が届かない場所で地震が発生し停電した場合、最低限の照明がないと身の安全を確保（避難等）することや、家電製品を含む家の内外の状況を把握することが困難となっていた。

本発明は、前記従来の問題を鑑みてなされたものであって、その目的は、地震が発生し停電しても照明により身の安全を確保（避難等）し、家電製品を含む家の状況を把握することができる蓄電制御装置および該蓄電制御装置を備えた蓄電システムを提供することである。

本発明は、系統入力からの電力を蓄電池に充電し、または蓄電池の電力を系統入力へ放電する蓄電制御装置であり、停電により系統入力からの電力供給が停止したとき蓄電池からの放電電力を自立出力に供給可能な蓄電制御装置であって、自立出力は特定の照明器具を含む照明器具専用の照明専用自立出力とそれ以外の照明外自立出力に区分され、所定の大きさ以上の地震が発生したことを検知し停電した際に、蓄電池からの放電電力を照明専用自立出力に必要な電力に制限することによって、照明外自立出力への放電電力の供給を停止する一方、照明専用自立出力に放電電力を自動的に供給することを特徴とする。

この構成によれば、自立出力を特定の照明器具を含む（特定の照明器具を含めば、複数の照明器具の一部であっても全部であってもよい）照明器具専用の照明専用自立出力と照明器具以外の照明外自立出力に区分し、所定の大きさ以上の地震（例えば震度５以上の巨大地震）が発生し停電した場合でも、蓄電池からの放電電力が照明専用自立出力に自動的に供給されるので、照明により身の安全を確保（避難等）し、家電製品を含む家の中の状況を把握することができる。一方で、照明外自立出力への放電電力の供給は停止されるので、地震でダメージを受けた家電製品等の通電による火災の発生を防止することができる。

また、上記蓄電制御装置は、照明専用自立出力に供給する放電電力を照明器具に必要な電力に制限することを特徴とする。
この構成によれば、照明専用自立出力に供給する放電電力が照明器具に必要な電力に制限されるので、地震でダメージを受けた照明器具があっても、照明器具の通電による火災の発生を低減することができる。

さらに、上記蓄電制御装置は、所定の大きさ以上の地震か否かを検出可能な地震センサを備えることを特徴とする。
この構成によれば、蓄電制御装置が地震センサを備えているので、外部から検知する場合に比較して所定の大きさ以上の地震が発生したかを正確かつ確実に検知することができる。

また、上記蓄電制御装置は、系統入力と自立出力とを繋ぐ電力線上に介装されたブレーカーが外部信号によって導通をオフすることが可能に構成され、所定の大きさ以上の地震が発生したときにブレーカーに外部信号を送り、系統入力から自立出力への電力供給を停止させることを特徴とする。

この構成によれば、所定の大きさ以上の地震が発生したときには速やかに系統入力から自立出力への電力供給が停止（強制的に停電）されるので、系統入力から地震でダメージを受けた家電製品等に電力が供給されるのを回避し、通電による火災の発生を確実に防止することができる。

また、上記蓄電制御装置を備えた蓄電システムは、在宅または留守の状態を示す在宅／留守信号を蓄電制御装置に送信可能なセキュリティ手段を備え、所定の大きさ以上の地震を検出したときに蓄電制御装置がセキュリティ手段から在宅状態の信号を受けている場合は、照明専用自立出力に放電電力を自動的に供給する一方、蓄電制御装置がセキュリティ手段から留守状態の信号を受けている場合は、照明専用自立出力への放電電力の自動的な供給を停止させることを特徴とする。

この構成によれば、地震発生時に留守の場合には、照明専用自立出力への放電電力の自動的な供給を停止させるので、留守にもかかわらず、不用意に照明専用自立出力へ電力が供給されるのを回避することができる。

また、上記蓄電システムは、屋外の明るさを検出可能な照度センサをさらに備え、蓄電制御装置が照度センサから屋外が暗いことを示す信号を受け、セキュリティ手段から在宅状態の信号を受けている場合は、照明専用自立出力に放電電力を自動的に供給する一方、蓄電制御装置が照度センサから屋外が明るいことを示す信号を受けている場合は、セキュリティ手段から在宅状態の信号を受けている場合であっても、照明専用自立出力への放電電力の自動的な供給を停止させることを特徴とする。

この構成によれば、地震発生時に在宅の場合であっても屋外が明るい場合には、照明は不要であることから、照明器具がダメージを受けている可能性があるにもかかわらず、不用意に照明器具に電力が供給されるのを防止することができる。

さらに、上記蓄電システムは、照明器具が照明スイッチを介して照明専用自立出力と接続され、蓄電制御装置が照度センサから屋外が暗いことを示す信号を受け、セキュリティ手段から在宅状態の信号を受けている場合は、蓄電制御装置は照明器具を点灯させるための信号を照明スイッチに送り、照明器具を強制的に点灯させることを特徴とする。

この構成によれば、地震発生時に屋外が暗く在宅の場合には、蓄電制御装置からの信号により自動的に照明器具が点灯するので、直ちに家の中の状況を把握でき、身の安全を確保（避難等）することができる。

また、上記蓄電システムは、照明器具に異常がないか否かを検出する異常検出手段を備え、所定の大きさ以上の地震が発生したことを検知し停電した際に、異常検出手段により照明器具の異常が検出された場合には照明専用自立出力への放電電力の自動的な供給を停止させることを特徴とする。

この構成によれば、照明器具に異常が検出された場合には、照明専用自立出力への放電電力の自動的な供給が停止されるので、ダメージを受けた照明器具への電力供給による通電火災を防止することができる。

さらに、上記異常検出手段は、照明専用自立出力に接続され、照明器具の負荷抵抗値を測定する抵抗値測定部を有し、抵抗値測定部による負荷抵抗値の変化が所定値以内か否かを確認し、負荷抵抗値の変化が所定値を超えた場合に異常検出することを特徴とする。

異常検出手段としては、例えば、以下のような構成が好適である。すなわち、照明専用自立出力に接続され、照明器具の負荷抵抗値を測定する抵抗値測定部を有し、抵抗値測定部による負荷抵抗値の変化が所定値以内か否かを確認し、負荷抵抗値の変化が所定値を超えた場合に異常検出する構成を採用することができる。

本発明によれば、夜間や昼間でも自然光が届かない場所で地震が発生し停電した場合であっても、照明により身の安全を確保（避難等）し、家電製品を含む家の状況を把握することができる。

本発明の第１の実施形態に係る蓄電システムの回路構成図である。 本発明の第２の実施形態に係る蓄電システムの回路構成図である。 本発明の第３の実施形態に係る蓄電システムの回路構成図である。 照明スイッチの概略図である。 本発明の第４の実施形態に係る蓄電システムの回路構成図である。 本発明の第５の実施形態に係る蓄電システムの要部を示す回路構成図である。 本発明に係る蓄電システムの制御プログラムのフローチャート（１）である。 本発明に係る蓄電システムの制御プログラムのフローチャート（２）である。 本発明に係る蓄電システムの制御プログラムのフローチャート（３）である。 従来技術に係る電力変換装置の回路説明図である。 従来技術の電力変換装置の動作を示すフローチャートである。

本発明の蓄電制御装置および該蓄電制御装置を備えた蓄電システムについて図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る蓄電システムの回路構成図である。蓄電システム１００は、蓄電制御装置１、蓄電池２、特定の照明器具以外（家電製品等を含む）に給電する照明外自立出力１３、特定の照明器具のみに給電する照明専用自立出力１４および開閉器２４〜２７で構成される。蓄電システム１００に商用電源である系統入力１２が接続され、照明器具１６〜１９が照明スイッチ２０〜２３を介して照明専用自立出力１４に接続される。
蓄電制御装置１は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３、コンデンサ４、双方向インバータ５、ノイズフィルター６、制御部８および地震センサ９で構成される。

系統入力１２からの交流電力が双方向インバータ５により直流電力に変換され、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３によって直流電圧が降圧されて蓄電池２に充電される。また、放電時には、蓄電池２に充電された直流電力が、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３により昇圧され、双方向インバータ５により交流電力に変換されて、系統入力１２、照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４に放電される。

双方向インバータ５は、スイッチング素子とダイオードを組合せたブリッジ回路、リアクトルおよびコンデンサで構成され、交流電力を直流電力に変換し、また、直流電力を交流電力に変換する双方向性の回路である。双方向インバータ５内のリアクトルおよびコンデンサはフィルター回路を構成する。
コンデンサ４は、平滑用コンデンサであり、ノイズフィルター６は、双方向インバータ５のスイッチングノイズを低減する。

制御部８は、図示はしていないが、ＣＰＵ(Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、入出力Ｉ／Ｏ（Input／Output）等で構成される回路であり、系統入力１２および双方向インバータ５の電圧、電流、周波数、位相等を計測する。また、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３および双方向インバータ６のスイッチング素子を制御する。

さらに、地震センサ９の入力信号を監視し、開閉器２４〜２７のオン／オフを制御する。地震センサ９は、所定の大きさ以上（本実施形態では、例えば震度が５以上）の地震発生を検知するセンサである。本実施形態では震度の設定は５以上としているが、蓄電システム１００によって設定の変更が可能である。なお、電圧、電流等の計測に必要なセンサ類は、図示していない。

開閉器２４は、系統入力１２および双方向インバータ５の交流出力の２つの電力源の並列接続および解列のためのスイッチである。開閉器２５〜２７は、照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４に、系統入力１２または双方向インバータ５の交流出力のいずれの交流電力を供給するか選択するスイッチである。各開閉器２４〜２７の一対または二対の接点は連動して動作する。

次に、通常運転時、停電時および地震発生時の開閉器２４〜２７の動作について説明する。
通常運転の充電動作時は、開閉器２４および開閉器２７はオン、開閉器２５および開閉器２６はオフである。双方向インバータ５により系統入力１２からの交流電圧を直流電圧に変換し、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３で蓄電池が必要とする直流電圧に降圧し充電する。同時に、照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４にも交流電力を供給する。

通常運転の放電動作時は、開閉器２４および開閉器２７はオン、開閉器２５および開閉器２６はオフである。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３により蓄電池２の直流電圧を昇圧し、双方向インバータ５で直流から交流に変換して照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４へ交流電力を供給する。また、必要に応じて系統入力１２にも交流電力を放電する。
系統入力１２に停電が発生したとき、開閉器２４および開閉器２７はオフ、開閉器２５および開閉器２６はオンである。蓄電池２の直流電力を交流電力に変換して照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４に供給する。

図１に示すように蓄電システム１００では、自立出力は照明専用の照明専用自立出力１４と、それ以外の家電製品を接続する照明外自立出力１３の２つの系統に区分される。
本発明は、所定の大きさ以上の地震が発生したことを検知し停電した場合に、照明外自立出力１３には放電電力の供給を停止し、照明専用自立出力１４に放電電力を自動的に供給する。その放電電力は、照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４を合計した必要な電力から照明専用自立出力１４に必要な電力に制限される。

これによれば、照明により身の安全を確保（避難等）し、家電製品を含む家の中の状況を把握することができる。一方で、照明外自立出力１３への放電電力の供給は停止されるので、地震でダメージを受けた家電製品等の通電による火災の発生を防止することができる。また、照明専用自立出力１４に供給する放電電力が照明器具に必要な電力に制限されるので、地震でダメージを受けた照明器具があっても、照明器具の通電による火災の発生を低減することができる。

（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係る蓄電システムの回路構成図である。図２に示す蓄電システム１０１は、図１に示す蓄電システム１００に照度センサ７およびセキュリティシステム（セキュリティ手段）１０が付加されている。また、蓄電システム１０１と系統入力１２を繋ぐ電力線上に強制遮断用のブレーカー１１が備えられている。
なお、図２に示す各構成要素のうち、図１と同一の符号を付した構成要素については、第１の実施形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。以下、第３〜第５の実施形態の説明についても同様である。

照度センサ７は屋外に設置され、地震発生時に屋外の明るさが、照明が必要な明るさかどうか検出する。セキュリティシステム１０は、在宅または留守の状態を示す在宅／留守信号を蓄電制御装置１に出力する。なお、セキュリティシステム１０が設置されていない家については、例えば、蓄電システム１０１に付属するリモコン等に在宅または留守の情報を入力しておき、地震発生時に当該情報を利用することで、セキュリティシステム１０からの在宅／留守信号に代替することができる。

また、照度センサ７に代えて、蓄電システム１０１に予め備わっているカレンダーと時刻機能により、明るさを判断することも可能である。しかしながら、季節や家屋が建っている環境によっては明るさが正確に判断することができないため、正確性を重要視すれば、照度センサを用いて明るさを判断することが好ましい。
さらに、ブレーカー１１は、電力会社と契約している電流値を超えると遮断（オフ）する遮断器であるが、蓄電制御装置１からの外部信号によって契約電流値を超えなくても強制的にオフすることが可能となっている。なお、ブレーカー１１の復帰は手動で操作される。

第２の実施形態では、所定の大きさ以上の地震が発生したとき、ブレーカー１１を蓄電制御装置１からの外部信号によって、系統入力１２からの照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４への電力供給を停止させる。また、蓄電制御装置１がセキュリティシステム１０から在宅状態の信号を受けているときは、照明専用自立出力１４に蓄電池２からの放電電力を自動的に供給する。一方、蓄電制御装置１がセキュリティシステム１０から留守状態の信号を受けているときは、照明専用自立出力１４への蓄電池２からの放電電力の自動的な供給を停止する。

さらに、本実施形態によれば、蓄電システム１０１は照度センサ７を備えているため、照度センサ７からの情報を利用することで、以下のように構成することができる。すなわち、照度センサ７から屋外が暗いことを示す信号を受け、セキュリティシステム１０から在宅状態の信号を受けているときは、照明専用自立出力１４に放電電力を自動的に供給する。一方、蓄電制御装置１が照度センサ７から屋外が明るいことを示す信号を受けているときは、セキュリティシステム１０から在宅状態の信号を受けているときであっても、照明専用自立出力１４への放電電力の自動的な供給を停止させる。

これにより、所定の大きさ以上の地震が発生したときには速やかに系統入力１２から照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４への電力供給が停止（強制的に停電）され、系統入力１２から地震でダメージを受けた家電製品等に電力が供給されるのを回避し、通電による火災の発生を確実に防止することができる。
また、地震発生時に留守の場合には、照明専用自立出力１４への放電電力の自動的な供給を停止させるので、留守にもかかわらず、不用意に照明専用自立出力１４へ電力が供給されるのを回避することができる。
さらに、屋外が明るい場合には、照明は不要であることから、照明器具がダメージを受けている可能性があるにもかかわらず、不用意に照明器具に電力が供給されるのを防止することができる。

（第３の実施形態）
図３は、本発明に係る第３の実施形態に係る蓄電システムの回路構成図である。図３に示す蓄電システム１０２が、図２に示す蓄電システム１０１と異なる点は、地震発生時に照明スイッチ２０〜２３をオンにして照明器具１６〜１９を強制的に点灯させるための仕組みを導入した点である。

本実施形態の照明スイッチ２０〜２３を強制的にオンする仕組みは、既存の照明スイッチ２０〜２３にリレーの接点を並列接続し、蓄電制御装置１の出力信号によりリレーをオンする方法としている。図４はその照明スイッチの概略図である。

図４に示す照明スイッチ２０〜２３のＲ１はリレーであり、その２つの「ａ接点」が照明スイッチに並列に接続される。リレーＲ１は蓄電制御装置１からリレーの動作に必要な電気信号が入力されることによりオンする。

第３の実施形態は、蓄電制御装置１が照度センサ７から屋外が暗いことを示す信号を受け、セキュリティシステム１０から在宅状態の信号を受けているときは、蓄電制御装置１は照明器具１６〜１９を点灯させるための信号を照明スイッチ２０〜２３に送り、照明器具１８〜１９を強制的に点灯させる。

これにより、地震発生時に屋外が暗く在宅のときには、蓄電制御装置１からの信号により自動的に照明器具１６〜１９が点灯するので、直ちに家の中の状況を把握でき、身の安全を確保（避難等）することができる。

（第４の実施形態）
図５は、本発明の第４の実施形態に係る蓄電システムの回路構成図である。図５に示す蓄電システム１０３は、図３に示す蓄電システム１０２に異常検出手段が付加されたものである。
異常検出手段は、照明専用自立出力１４に接続された照明器具１６〜１９の異常を検出する。

第４の実施形態は、所定の大きさ以上の地震が発生したことを検知し停電した際に、異常検出手段により照明器具１６〜１９の異常が検出された場合には照明専用自立出力１４への放電電力の自動的な供給を停止させる。
異常検出手段としては、照明専用自立出力１４に接続され、照明器具１６〜１９の負荷抵抗値を測定する抵抗値測定部１５を有し、抵抗値測定部１５による負荷抵抗値の変化が所定値以内か否かを確認し、負荷抵抗値の変化が所定値を超えた場合に異常と判定するように構成することが好ましい。

なお、抵抗値測定部１５は、照明専用自立出力１４に接続された照明器具１６〜１９の負荷に、所定の直流電圧（例えば、３．０Ｖ）を印加して抵抗値を測定する。このとき、照明スイッチ２０〜２３は強制的にオンの状態で抵抗値を測定する。
これにより、照明器具に異常が検出された場合には、照明専用自立出力１４への放電電力の自動的な供給が停止されるので、ダメージを受けた照明器具への電力供給による通電火災を防止することができる。

（第５の実施形態）
図６は、本発明の第５の実施形態に係る蓄電システムの要部を示す回路構成図である。図５に示す第４の実施形態の照明専用自立出力１４および抵抗値測定部１５を２つに区分したものである。
上記第２〜４実施形態では、屋外が明るいときは、系統入力１２から照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４に自動的な給電が行われないので、通電火災の発生を回避することができるが、在宅者が地下室等、昼間でも自然光が届かない暗い場所にいる場合には、照明が必要となる。

そこで、図６に示すように、照明専用自立出力１４を、１）自然光が届く場所の照明器具１６Ａ〜１９Ａに照明スイッチ２０Ａ〜２３Ａを介して繋がる第１の照明専用自立出力１４Ａと、２）地下室等、自然光が届かない場所の照明器具１６Ｂ〜１９Ｂに照明スイッチ２０Ｂ〜２３Ｂを介して繋がる第２の照明専用自立出力１４Ｂとの２出力に分ける。
また、第１の照明専用自立出力１４Ａに抵抗値測定部１５Ａが接続され、第２の照明専用自立出力１４Ｂには抵抗値測定部１５Ｂが接続され、それぞれ第１および第２の照明専用自立出力１４Ａ、１４Ｂの照明器具の負荷抵抗値を測定し、その負荷抵抗値の変化により照明器具の異常を判定する。

なお、開閉器２５、２６１、２６２および２７は、照明外自立出力１３、第１の照明専用自立出力１４Ａおよび第２の照明専用自立出力１４Ｂに、系統入力１２または双方向インバータ５の交流出力のいずれの交流電力を供給するか選択するスイッチである。各開閉器２５、２６１、２６２および２７の一対または複数対の接点は連動して動作する。

この実施形態では、蓄電システム１０４は、照度センサ７およびセキュリティシステム１０（第２〜４実施形態と同様に蓄電制御装置１の制御部８に対して信号を送信可能）からの信号に基づき、以下のとおり、第１および第２の照明専用自立出力１４Ａ、１４Ｂへの給電を制御する。

すなわち、セキュリティシステム１０から留守状態の信号を受けているときは、照度センサ７からの信号にかかわらず（屋外の明るさにかかわらず）、第１および第２の照明専用自立出力１４Ａ、１４Ｂへの蓄電池２からの放電電力の自動的な供給を停止する。
また、セキュリティシステム１０から在宅状態の信号を受けており、照度センサ７から屋外が暗いことを示す信号を受けているときは、第１および第２の照明専用自立出力１４Ａ、１４Ｂに接続された照明器具の負荷抵抗値の変化が所定値以内であれば、第１および第２の照明専用自立出力１４Ａ、１４Ｂに放電電力を自動的に供給する。

一方で、セキュリティシステム１０から在宅状態の信号を受けており、照度センサ７から屋外が明るいことを示す信号を受けているときは、第１の照明専用自立出力１４Ａへの蓄電池２からの放電電力の自動的な供給を停止する一方、第２の照明専用自立出力１４Ｂに接続された照明器具の負荷抵抗値の変化が所定値以内であれば、第２の照明専用自立出力１４Ｂに、蓄電池２からの放電電力を自動的に供給する。

この構成によれば、地震が発生し停電した際に在宅の場合、地下室等、自然光が届かない場所の照明器具１６Ｂ〜１９Ｂには、その照明器具１６Ｂ〜１９Ｂの負荷抵抗値の変化が所定値以内であれば、蓄電池２からの放電電力が自動的に供給されるので、在宅者は照明により身の安全を確保（避難等）し、周囲の状況を把握することができる。
その一方で、地震が発生し停電した際に在宅であっても、屋外が明るい場合は、自然光が届く場所の照明は不要であることから、照明器具１６Ａ〜１９Ａがダメージを受けている可能性があるにもかかわらず、不用意に照明器具１６Ａ〜１９Ａに電力が供給されるのを防止することができる。

なお、図６に示す第５の実施形態は、第４の実施形態に係る蓄電システム１０３の照明専用自立出力１４を２出力に分けたものである。第２および第３の実施形態についても、図６に示す実施形態と同様に、照明専用自立出力１４を第１の照明専用自立出力１４Ａと第２の照明専用自立出力１４Ｂの２出力に分けることにより、昼間でも暗い場所がある場合に対応することが可能である。

以上説明した本発明の第１から第５の実施形態に係る蓄電システムによる制御処理は、蓄電制御装置１の制御部８のＲＯＭ等に内蔵されたプログラムにより実行することも可能である。
ここでは、第５の実施形態に係る蓄電システム１０４の制御プログラムについて、図７〜図９に示すフローチャートにより説明する。
図７〜図９は、それぞれ蓄電システム１０４の制御プログラムのフローチャート（１）〜（３）である。

なお、本フローチャートで、照明専用自立出力１４、照明器具１６〜１９および照明スイッチ２０〜２３を使用して説明するときは、第１の照明専用自立出力１４Ａおよび第２の照明専用自立出力１４Ｂを区分しないで、２つの照明専用自立出力とも、同時に電力を供給もしくは停止または照明スイッチを操作し照明器具を点灯させる場合である。

蓄電システム１０４の制御部８に電源が投入されると、制御プログラムはスタートし、ステップＳ１０の初期化が実施される。
次に、ステップＳ１１の通常運転状態に移行する。この通常運転状態は、蓄電池２への充電動作または蓄電池２からの放電動作であり、開閉器２４、２５、２６１、２６２および２７のオン／オフは２つの動作で同じであるが、電力の移動方向が異なる。

ステップＳ１２では、蓄電制御装置１はセキュリティシステム１０から在宅か留守かを示す信号を入手する。
次のステップＳ１３では所定の大きさ以上（震度５以上）の巨大地震が発生したか判定する。震度５未満の地震のとき（Ｓ１３、ＮＯ）、次に、ステップＳ１４で停電か判定する。停電のとき（Ｓ１４、ＹＥＳ）、照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４に電力を供給する（Ｓ１５）。この時、照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４への給電のため、開閉器２４および開閉器２７はオフ状態、開閉器２５、２６１および２６２はオン状態の停電時動作となる。
一方、停電でなければ（Ｓ１４、ＮＯ）、通常運転状態の処理（Ｓ１６）を実施し、ステップＳ１２に戻る。

ステップＳ１３で震度５以上の地震のとき（Ｓ１３、ＹＥＳ）、ステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７は、震度５以上の地震発生後にブレーカー１１をオフさせるとともに、開閉器２４および開閉器２７をオフ状態とし、開閉器２５、２６１および２６２はオフ状態を継続し、強制的に停電状態とする。
次に、ステップＳ１８でセキュリティシステム１０からの信号により在宅か判定する。在宅でないとき（Ｓ１８、ＮＯ）、照明器具１６〜１９を含む負荷への電力供給は必要がないので、照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４への電力供給は停止する（Ｓ１９）。
ステップＳ２０は強制待機で、蓄電池２からの電力供給は停止した状態である。次に、図９に示すステップＳ３９に移行する。

ステップＳ１８で在宅のとき（Ｓ１８、ＹＥＳ）、ステップＳ２１で屋外が明るいか判定する。屋外が明るいとき（Ｓ２１、ＹＥＳ）、照明を必要とする昼間でも暗い場所があるか確認する（Ｓ２８）。この確認方法は、昼間でも暗い場所に照明器具１６Ｂ〜１９Ｂを備える蓄電システムであれば、例えばステップＳ１０の初期化で「昼間でも暗い場所に照明器具あり」として蓄電制御装置１の制御部８のメモリに設定した情報を参照するようにしてもよい。

照明を必要とする昼間でも暗い場所がなければ（Ｓ２８、ＮＯ）、照明器具１６〜１９への電力供給は必要がないので、照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４への電力供給は停止し（Ｓ２９）、強制待機（Ｓ３０）として、図９に示すステップＳ３９に移行する。照明を必要とする昼間でも暗い場所があれば（Ｓ２８、ＹＥＳ）、図８に示すステップ３２に移行する。
一方、屋外が明るくないとき（Ｓ２１、ＮＯ）、一旦照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４への電力供給は停止し（Ｓ２２）、照明専用自立出力１４に接続された照明スイッチ２０〜２３を強制的にオンする（Ｓ２３）。

次に、照明専用自立出力１４に接続された照明器具１６〜１９の負荷の抵抗値を測定しその抵抗値の変化を判定する（Ｓ２４）。第１の照明専用自立出力１４Ａおよび第２の照明専用自立出力１４Ｂの各照明器具の負荷抵抗値の一方かまたは両者とも異常があれば（Ｓ２５、ＹＥＳ）、異常があった照明器具の照明スイッチ２０Ａ〜２３Ａまたは／および照明スイッチ２０Ｂ〜２３Ｂをオフし、照明外自立出力１３、異常があった第１の照明専用自立出力１４Ａまたは／および第２の照明専用自立出力１４Ｂへの電力供給は停止したまま、強制待機（Ｓ３１）として、図９に示すステップＳ３９に移行する。この場合、蓄電システム１０４に付属するリモコン等に抵抗値異常のため、照明を点灯させなかったことを示し、注意を促す。

一方、ステップＳ２５で、第１の照明専用自立出力１４Ａおよび第２の照明専用自立出力１４Ｂの各照明器具の一方かまたは両者とも異常がなければ（Ｓ２５、ＮＯ）、異常がなかった第１の照明専用自立出力１４Ａまたは／および第２の照明専用自立出力１４Ｂの過電流保護値を低下させ（Ｓ２６）、異常がなかった第１の照明専用自立出力１４Ａまたは／および第２の照明専用自立出力１４Ｂに電力を供給する（Ｓ２７）。すなわち、異常がなかった照明専用自立出力に接続された開閉器２６１または／および開閉器２６２をオンする。その後、図９に示すステップＳ４０に移行する。

ここで、第１の照明専用自立出力１４Ａおよび第２の照明専用自立出力１４Ｂの負荷の抵抗値が異常かどうかは、正常値と比較し、例えば、５％以上の変化があるとき異常と判定する。判定値は固定されるものではなく、測定精度や環境条件を考慮して決定する。
なお、ステップＳ２６の過電流保護値の低下処理は、照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４を合計した電流値の上限値を、例えば２０Ａとしていたのを、地震発生後の第１の照明専用自立出力１４Ａまたは／および第２の照明専用自立出力１４Ｂを点灯させるときの上限値を、例えばそれぞれ２Ａに下げることである。このことにより、火災発生を低減すると共に、蓄電システム１０４を保護する。

図８は、図７に示すステップＳ２８で、昼間でも暗い場所に照明器具１６Ｂ〜１９Ｂを備える蓄電システムの制御プログラムのフローチャートである。
ステップＳ３２で、第１の照明専用自立出力１４Ａおよび第２の照明専用自立出力１４Ｂへの電力供給は一旦停止し（Ｓ３２）、第２の照明専用自立出力１４Ｂに接続された照明スイッチ２０Ｂ〜２３Ｂを強制的にオンする（Ｓ３３）。

次に、第２の照明専用自立出力１４Ｂに接続された照明器具１６Ｂ〜１９Ｂの負荷の抵抗値を測定してその抵抗値の変化を判定する（Ｓ３４）。抵抗値に異常があれば（Ｓ３５、ＹＥＳ）、照明スイッチ２０Ｂ〜２３Ｂをオフし、第２の照明専用自立出力１４Ｂへの電力供給を停止したまま、強制待機（Ｓ３８）として、図９に示すステップＳ３９に移行する。この場合、蓄電システム１０４に付属するリモコン等に抵抗値異常のため、照明を点灯させなかったことを示し、注意を促す。

一方、ステップＳ３５で抵抗値の異常がなければ（Ｓ３５、ＮＯ）、第２の照明専用自立出力１４Ｂの過電流保護値を低下させ（Ｓ３６）、第２の照明専用自立出力１４Ｂに電力を供給する（Ｓ３７）。すなわち開閉器２６２をオンする。その後、図９に示すステップＳ４０に移行する。
なお、照明器具１６Ｂ〜１９Ｂの負荷抵抗値が異常かどうかは、上記で説明した判定と同様であり、また過電流保護値は第２の照明専用自立出力１４Ｂのみに必要な電流の上限値とする。

図９に示すフローチャートは、強制待機または第１の照明専用自立出力１４Ａまたは／および第２の照明専用自立出力１４Ｂへの電力供給の運転状態を継続して（Ｓ３９）、安全確認済の信号が入力されたか否かを判定する（Ｓ４０）。この安全確認済の信号は、照明専用自立出力１４に接続された照明器具１６Ａ〜１９Ａまたは／および照明器具１６Ｂ〜１９Ｂの明かりを頼りに、身の安全を確保（避難等）することや、家電製品を含む家の内外の状況を把握し、安全が確認された後、在宅者により蓄電制御装置１に入力される。

蓄電制御装置１の制御部８への入力方法は、例えば蓄電システム１０４に付属する液晶のタッチパネル形式のリモコン等があれば、そこに表示された入力用の画面から入力するようにしてもよい。
安全が確認され（Ｓ４０、ＹＥＳ）、ブレーカー１１が在宅者により手動でオンされていれば（Ｓ４１、ＹＥＳ）、図７に示すステップＳ１１に移行し、通常運転状態に戻る。このとき、過電流保護値も、地震発生前の電流値の上限値に戻す。

なお、制御プログラムのフローチャートは、第５の実施形態を例に説明したが、例えば、第１の実施形態での制御プログラムのフローチャートは、図７に示すフローチャートのステップＳ１７のブレーカー１１の強制オフは開閉器２４および開閉器２７をオフとし、ステップＳ１８からステップＳ２５までの処理を省き、ステップＳ１７に続いてステップＳ２６およびステップＳ２７を実行することで、実現が可能である。

また、同様に、第２〜第４の実施形態の制御プログラムのフローチャートは、第１の実施形態の制御プログラムに対して付加された機能の処理、すなわち、第２の実施形態では、ステップＳ１７〜ステップＳ２２、ステップＳ２９およびステップＳ３０（ステップＳ２１でＹＥＳとなった場合にステップＳ２８を省いてステップＳ２９を実行）を第１の実施形態のフローチャートに追加して実行することにより、また第３の実施形態では、さらにステップＳ２３の処理を実行することにより、第４の実施形態では、さらにステップＳ２４、ステップＳ２５およびステップＳ３１を実行することにより、実現が可能である。

以上、本発明の蓄電制御装置および該蓄電制御装置を備えた蓄電システムによれば、巨大地震発生時、ブレーカー１１をオフさせ、留守のときや屋外が明るいときは、系統入力１２から照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４に自動的な給電が行われないので、通電火災の発生を回避することができる。さらに、照明専用自立出力１４に接続された照明器具１６〜１９の負荷抵抗値の確認後、第１の照明専用自立出力１４Ａまたは／および第２の照明専用自立出力１４Ｂに給電するので、ダメージを受けた照明器具１６Ａ〜１９Ａまたは／および照明器具１６Ｂ〜１９Ｂへの電力供給による通電火災が低減される。

また、巨大地震発生後、夜間や屋外が明るいときであっても自然光が届かない場所があれば給電されるので、在宅者は、照明専用自立出力１４に接続された照明器具１６Ａ〜１９Ａまたは／および照明器具１６Ｂ〜１９Ｂの明かりを頼りに、身の安全を確保（避難等）することや、家電製品を含む家の内外の状況を把握することができる。なお、在宅者は屋外・屋内（家電製品の安全確認含む）の安全を確認した後、ブレーカー１１を手動でオンにする。

なお、在宅者により安全が確認され、系統入力１２が通電状態のときは、地震による蓄電システムの照明外自立出力１３への放電電力の供給停止はリセットされ通常運転状態に切り換わる。
また、ブレーカー１１を手動でオンにしても地震により系統入力１２が停電しているときは、蓄電システムは停電動作となり、照明外自立出力１３および照明専用自立出力１４に蓄電池２からの放電電力が供給される。

１・・・蓄電制御装置、２・・・蓄電池、３・・・双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ、５・・・双方向インバータ、７・・・照度センサ、８・・・制御部、９・・・地震センサ、１０・・・セキュリティシステム、１１・・・ブレーカー、１２・・・系統入力、１３・・・照明外自立出力、１４、１４Ａ、１４Ｂ・・・照明専用自立出力、１５、１５Ａ、１５Ｂ・・・抵抗値測定部、１６〜１９、１６Ａ〜１９Ａ、１６Ｂ〜１９Ｂ・・・照明器具、２０〜２３、２０Ａ〜２３Ａ、２０Ｂ〜２３Ｂ・・・照明スイッチ、２４、２５、２６、２７、２６１、２６２・・・開閉器、１００〜１０４・・・蓄電システム。

Claims (9)

1. 系統入力からの電力を蓄電池に充電し、または該蓄電池の電力を前記系統入力へ放電する蓄電制御装置であり、停電により前記系統入力からの電力供給が停止したとき前記蓄電池からの放電電力を自立出力に供給可能な蓄電制御装置であって、
   前記自立出力は特定の照明器具を含む照明器具専用の照明専用自立出力とそれ以外の照明外自立出力に区分され、
   所定の大きさ以上の地震が発生したことを検知し停電した際に、前記蓄電池からの放電電力を前記照明専用自立出力に必要な電力に制限することによって、前記照明外自立出力への前記放電電力の供給を停止する一方、前記照明専用自立出力に前記放電電力を自動的に供給することを特徴とする蓄電制御装置。
   
2. 前記照明専用自立出力に供給する前記放電電力を前記照明器具に必要な電力に制限することを特徴とする請求項１記載の蓄電制御装置。
3. 所定の大きさ以上の地震か否かを検出可能な地震センサを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の蓄電制御装置。
4. 系統入力と前記自立出力とを繋ぐ電力線上に介装されたブレーカーが外部信号によって導通をオフすることが可能に構成され、
   所定の大きさ以上の地震が発生したときに前記ブレーカーに外部信号を送り、前記系統入力から前記自立出力への電力供給を停止させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の蓄電制御装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の蓄電制御装置と、
   在宅または留守の状態を示す在宅／留守信号を前記蓄電制御装置に送信可能なセキュリティ手段を備え、
   所定の大きさ以上の地震を検出したときに前記蓄電制御装置が前記セキュリティ手段から在宅状態の信号を受けている場合は、前記照明専用自立出力に前記放電電力を自動的に供給する一方、前記蓄電制御装置が前記セキュリティ手段から留守状態の信号を受けている場合は、前記照明専用自立出力への前記放電電力の自動的な供給を停止させることを特徴とする蓄電システム。
6. 屋外の明るさを検出可能な照度センサをさらに備え、
   前記蓄電制御装置が前記照度センサから屋外が暗いことを示す信号を受け、前記セキュリティ手段から在宅状態の信号を受けている場合は、前記照明専用自立出力に前記放電電力を自動的に供給する一方、前記蓄電制御装置が前記照度センサから屋外が明るいことを示す信号を受けている場合は、前記セキュリティ手段から在宅状態の信号を受けている場合であっても、前記照明専用自立出力への前記放電電力の自動的な供給を停止させることを特徴とする請求項５記載の蓄電システム。
7. 前記照明器具が照明スイッチを介して前記照明専用自立出力と接続され、
   前記蓄電制御装置が前記照度センサから屋外が暗いことを示す信号を受け、前記セキュリティ手段から在宅状態の信号を受けている場合は、前記蓄電制御装置は前記照明器具を点灯させるための信号を前記照明スイッチに送り、前記照明器具を強制的に点灯させることを特徴とする請求項６記載の蓄電システム。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の蓄電制御装置または蓄電システムと、
   前記照明器具に異常がないか否かを検出する異常検出手段を備え、
   所定の大きさ以上の地震が発生したことを検知し停電した際に、前記異常検出手段により前記照明器具の異常が検出された場合には前記照明専用自立出力への前記放電電力の自動的な供給を停止させることを特徴とする蓄電システム。
9. 前記異常検出手段は、前記照明専用自立出力に接続され、前記照明器具の負荷抵抗値を測定する抵抗値測定部を有し、前記抵抗値測定部による前記負荷抵抗値の変化が所定値以内か否かを確認し、前記負荷抵抗値の変化が前記所定値を超えた場合に異常検出することを特徴とする請求項８記載の蓄電システム。

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