JP2017216789A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数系統に電力を供給する電源装置において、優先度の高い負荷に対して電力を供給し続けるようにすること。
【解決手段】電源装置は、バッテリ１０と、商用電源に接続される接続部１３と、バッテリと商用電源の一方を選択して、いずれかから第１の負荷と第２の負荷にそれぞれ電力を供給する切替部１６と、バッテリ１０の残量を検出する検出部と、バッテリ１０の残量が第１段階を下回った場合は、第１の負荷２１に対する電力の供給を遮断する一方で第２の負荷２２に対する電力の供給を継続し、バッテリの残量が前記第１段階を下回る第２段階をさらに下回った場合は、さらに第２の負荷２２に対する電力の供給を遮断する制御部２０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は電源装置に関し、特にバッテリの使用量に応じて電源の稼働状況を制御する電源装置に関する。

コンピュータや通信装置等のように外部電源により動作する負荷装置に電力を供給する電力供給装置が幅広く用いられている。電力は、通常は商用電力を直接つなぐことにより供給する一方で同時にバッテリに充電しておき、商用電力を使用しないタイミングであらかじめ充電されたバッテリから負荷装置に電力を供給するような電源装置が用いられている。

商用電力からの供給の代わりにバッテリから電力の供給を受けるタイミングは様々であるが、その間にバッテリの充電タイミングに切り替わらない場合は、バッテリに保持された電力量はいずれ消耗してしまうことになる。このときにバッテリに充電された電力を完全に放電し切った後に、そのバッテリに充電をして再度利用するということをしてしまうと、バッテリを完全に使い切ることにより、そのバッテリの容量が低下してしまうという問題がある。

さらに繰り返しバッテリを完全に放電してから充電の繰り返しをすることにより、バッテリの寿命が大幅に低下してしまうという問題がある。これに対して、たとえば特許文献１には、バッテリの放電量の上限をあらかじめ定めておくことにより、バッテリの完全放電を防止することが開示されている。

一方でバッテリの出力は単一系統とは限らず、複数の系統に電力を供給するものが多く用いられている。バッテリ自体は全体で容量を形成する一方で、同一の電力を複数の負荷で使用することにより、電源装置を利用する形態となっている。このように電源装置には複数の系統を介して複数の負荷に電力を供給するのが一般的であるが、これらの負荷の重要度は必ずしも等しいというわけではなかった。

特開２０００−２４５０７４号公報

商用電源からの電力供給が途絶える一方で、バッテリの残量がなくなってしまう場合がある。この場合でも、接続される負荷ごとの重要度が違うにもかかわらず、等しくバッテリを放電してバッテリを使い切ってしまうことになる。限られたバッテリの残量を複数の負荷で配分して用いるという観点に立った場合、直ちに電源を落としても問題が大きくない負荷が存在する一方で、コンピュータ等の電子機器のように、できるだけ電力の遮断を避けたいような負荷もまた存在する。このような場合に、できるだけ優先度の高い負荷に対して電力を優先配分する必要があった。本発明は、複数系統に電力を供給する電源装置において、優先度の高い負荷に対して電力を供給し続けるようにすることを目的とする。

本発明にかかる電源装置は、バッテリと、商用電源に接続される接続部と、前記バッテリと前記商用電源の一方を選択して、いずれかから第１の負荷と第２の負荷にそれぞれ電力を供給する切替部と、前記バッテリの残量を検出する検出部と、前記残量が第１段階を下回った場合は、第１の負荷に対する電力の供給を遮断する一方で第２の負荷に対する電力の供給を継続し、前記残量が前記第１段階を下回る第２段階をさらに下回った場合は、さらに第２の負荷に対する電力の供給を遮断する制御部と、を備える。

本発明によれば、バッテリの残量が減少したときに、まず第１の負荷に対する電力の供給を遮断するので、第１の負荷に対する電力の遮断の後も、第２の負荷に対して電力を供給し続けることができる。さらに、第１の負荷によって消費される電力を、第１の負荷への遮断により、第２の負荷へ供給し続けることにより、第２の負荷に対する電力供給の不安定さを改善することができる。

本実施の形態の電源装置の機能的構成を説明するブロック図。 電源装置におけるモード選択の表示画面。 電源装置における放電量設定の表示画面。 放電量設定の概要を説明する図。 放電量の推移と各負荷への電力切断状況を示す図。 ピークシフト処理の概要を説明するフローチャート。 ２段階電力切断処理の概要を説明するフローチャート。

（電源装置の機能的構成）
本実施の形態の電源装置の機能的構成を説明するブロック図である。本実施の形態にかかる電源装置は、バッテリ１０と、商用電源に接続される接続部１３と、バッテリと商用電源の一方を選択して、いずれかから第１の負荷と第２の負荷にそれぞれ電力を供給する切替部１６と、バッテリの残量を検出する検出部１８と、電源装置の各部に対する処理を制御する制御部２０とを少なくとも備える。

バッテリ１０は、充電可能な電池であり、充電を繰り返すことで電気を蓄え、放電により電力を供給可能な電池であり、二次電池、蓄電池、充電式電池などと呼ばれる。接続部１３は、商用電力に接続される端子を有し、一方を切替部１６に、もう一方をバッテリ１０へと連なる構成へと接続される。これにより、接続部１３を介して商用電力から供給された電力を、一方は切替部１６を介して電力を消費する負荷へ、もう一方から各部を介してバッテリ１０に供給することでバッテリ１０への充電を実現する。したがってバッテリ１０は、商用電源により供給される電力により残量を補充可能である。

切替部１６は、接続部１３すなわち商用電源からの電力と、バッテリ１０からの電力のいずれかを選択して切替えて電力を取り込む。一方で複数系統の電力供給に接続可能であり、図１では２系統の電力供給を例にして示しているが、３系統以上の複数の電力供給をしてもよい。

切替部１６には、（第１の）負荷２１と（第２の）負荷２２がそれぞれ接続されており、それぞれに対して電力を供給する。切替部１６は、商用電源からの電力を供給するときには負荷２１と負荷２２の両方に商用電源からの電力を供給する。切替部１６は、バッテリ１０からの電力を供給するときには負荷２１と負荷２２の両方に商用電源からの電力を供給するか、バッテリ１０の状況に応じて電力の供給を遮断する。

たとえば、切替部１６は、商用電源を選択しているときには（第１の）負荷２１と（第２の）負荷２２に商用電源から電力を供給し、バッテリ１０を選択しているときには（第１の）負荷２１と（第２の）負荷２２の少なくとも一方にバッテリ１０から電力を供給する、ということも可能である。電力の遮断制御については後述する。負荷２１と負荷２２は電力を消費する電化製品である。

次に、接続部１３からバッテリ１０側への電力供給について説明する。接続部１３には、充電部１２が接続されている。充電部１２は接続部１３からの電力の供給を受けてバッテリ１０に対する電気量の充電を制御する回路であり、パワースイッチ素子及び逆流防止用のダイオードを有することにより構成される。充電部１２は、供給される電力を直流電力として遮断部３２に供給する整流器としての機能を備える。

充電部１２からはさらに遮断部３２に接続される。遮断部３２は、電力の供給切断を制御する回路である。遮断部３２は、バッテリ１０に接続される一方でインバータ３４を介して切替部１６側にも接続されており、商用電力からの電力供給を受けて充電する場合には充電器１２とバッテリ１０の間をつなぐことにより商用電力からの電力をバッテリ１０に充電する一方でインバータ３４への接続を切断する。

検出部１８は、バッテリ１０の残量又は満充電からの放電量を検出する。電池残量の検出方法としては、バッテリ１０からインバータ３４に流れる電流を電流計によって測定し、流れた電流の積算量によって放電量を求める方式がある。この他、電池セルの端子電圧を測定して残量を求める電圧測定方式、電池セルに流入した電流と流出した電流を測定することで残量を求めるクーロン・カウンタ方式、電池セル・モデリング方式、インピーダンス・トラック方式など様々な方式が挙げられ、これらのいずれかを実現する回路構成によって実現される。検出部１８は、バッテリの残量を検出し、たとえばバッテリ１０の満充電状態に対する減少量から、バッテリ１０の残量を検出する。

遮断部３２は、バッテリ１０からの電力を放電する場合には、充電器１２との間を切断する一方で、バッテリ１０からの電力をインバータ３４を介して切替部１６側に供給する。遮断部３２は、バッテリ１０との間の電力供給を制御する回路である。インバータ３４は、バッテリ１０から遮断部３２を介して供給された直流電力を交流電力に変換して切替部１６に供給する回路である。インバータ３４を経てバッテリ１０からの電力が切替部１６に供給される。

表示部３８は、制御部２０からの各種情報の入力や指示に基づいて、各種情報を表示する表示画面からなる。表示部３８の表示画面には、電源装置の通常の作動時には、電力の出力値（例えば５Ｗ）と放電中である旨の表示、電池の残量（満充電の場合は１００％）が表示を表示する標準画面を表示する。ユーザによる指示入力に基づく制御部２０の指示入力により、図２に示すモード切替や、図３に示す放電量設定などの各種設定画面を表示する。その他、ステータス画面などあらかじめ設定された各種事項を指示入力に基づいて表示する。

電源装置は、図示しないがＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、画像処理部と、メモリを備えている。ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、画像処理部及びメモリは、バスを介して相互に接続されている。

ＣＰＵは、ＲＯＭに記録されているプログラム、又はメモリからＲＡＭにロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭには、ＣＰＵが各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。

画像処理部は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）や、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成されており、ＣＰＵと協働して、画像のデータに対して各種画像処理を施す。

メモリは、ＤＲＡＭやキャッシュメモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリ等何らかの記憶媒体が挙げられる。メモリは、バスにより接続されるもののみならず、ドライブを介して読み書きされるものも含まれる。本実施形態で記憶されたデータは、一時的記憶も不揮発性メモリによる長期記憶の場合も、このメモリにいったん記憶するものとして説明する。

電源装置には入出力インターフェースが接続されている。入出力インターフェースを介して、表示部、撮像部、入力部、通信部が接続されている。入力部は、各種ボタンにより構成され、ユーザの指示操作を受け付ける。通信部は、インターネットを含むネットワークを介して他の装置との間で行う通信を制御する。

電源装置は、それぞれ以上の各構成を備えるが、機能的構成についてはそれぞれ後述する。各機能的構成は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、画像処理部及びメモリの協働動作により機能的に実現される。これらの各部の機能は電子回路又はプログラムによって提供されるモジュール構成であり、プログラムについてはＲＯＭに格納され、ＣＰＵにより適宜読み出しながら各部と協働することで実行される。図１に示した各機能的構成については、図２以降の各図をそれぞれ参照しながら説明する。

検出部１８、制御部２０、設定部３６その他の機能的構成は、上述のハードウェア構成によって実現される機能的構成である。設定部３６は電源装置に対する設定の入力操作を行う構成であり、制御部２０を介して電源装置への入力を行う。表示部３８は、制御部２０の動作に基づき、表示画面に所定の画像や文字列を表示する。

（電源装置の充放電切替）
上述のように、本実施の形態に係る電源装置は、バッテリ１０への充電と共に商用電源を負荷２１及び負荷２２に供給することができるとともに、商用電源からの電力供給がない場合は、バッテリ１０からの電力を負荷２１及び負荷２２に供給することができる。

商用電源からの電力供給からバッテリ１０からの電力供給としては、停電の場合、もしくは商用電源が利用できない環境に電源装置を持ち運んだ場合が考えられる。以上のように商用電源が利用できなくなった場合に、制御部２０は、接続部１３への電力供給がなくなったことを充電器１２からの入力により判定する。判定結果を受けて、遮断部３２は、充電部１２からの電力の入力を遮断して、バッテリ１０からの入力を接続することにより電力供給を切り替える。

この他、ピークシフトモードによる電力供給の切り替えも可能である。電力消費量は通常日中一定ではなく、通常は昼間の時間帯に電力消費量のピークをつけ、電気料金も高くなる場合がある。ピークシフトモードとは、これらのピーク時間帯外の間に電力を充電しておき、事前に充電された電力をピーク時間帯に利用するとともに、ピーク時間帯に商用電力の利用を抑えるというモードである。このようなピークオフモードにおいても、ピーク時間帯においてはバッテリ１０の電力を使用するということになる。

このように、商用電源の存在に係わらず、バッテリ１０からの電力を利用する場合が考えられるが、その後、商用電源からの電力供給が回復したことを制御部２０が充電器からの入力により判定した場合、遮断部３２は、インバータ３４への電力供給を遮断して、充電部１２からの電力の入力に接続を切り替えることにより電力供給を切り替える。

（バッテリ１０からの電力供給の遮断）
以上のように商用電源とバッテリ１０の出力を切り替えることにより、無停電の電力供給を実現する構成になっているが、商用電源からの電力供給が回復することなく、バッテリ１０に蓄えた電力が一定量未満になる場合がある。バッテリ１０に蓄えた電力について、放電終止電圧に到達する場合は、バッテリ１０の寿命を縮めることとなってしまうので、バッテリ１０に蓄えた電力が所定量まで減少した場合は、バッテリ１０からの放電を終了する構成とする。

バッテリ１０からの放電を終了する際の最大放電量、又は最小蓄電量すなわち電池の残量の下限については、設定部３６によって事前に設定しておくことができる。設定値に到達した場合、制御部２０は、遮断部３２に指示を送ることにより、バッテリ１０からの電力供給を遮断する。設定部３６からは、最大放電量として１００％を上限とした比率による設定をすることができる。

このために、設定部３６により第１の段階と、第２の段階をそれぞれ設定する。第１の段階は、第１の系統を介して負荷２１に供給する電力の最大消費量の設定である。第２の段階は、第２の系統を介して負荷２２に供給する電力の最大消費量の設定である。上述のように、設定は最大消費量に限られず、最少蓄電量（すなわち電池の残量の下限）により設定してもよい。また、系統の数が３つ以上の場合は、それぞれ第３の段階、第４の段階、と系統に数に応じて用意してもよく、複数の系統で特定の段階を共用してもよい。

バッテリ１０の蓄電量（電池の残量）については、使用を繰り返すことにより徐々に低下していくので、その時点での蓄電量を検出部１８によりバッテリ１０に対して検出し、総蓄電量に対する比率として設定する。ただし、最大放電量を１００％とするとバッテリ１０の寿命を縮める問題が生じるので、最大放電量の上限は１００％未満、例えば９０％、９５％として、設定部３６による設定量はそれ以下ということになる。したがって、バッテリ１０の残量の下限として０にならないように設定させるように構成することができる。

本実施例においては設定部３６による設定は最大放電量を例として説明するが、電池の残量の下限としてもよく、この場合は最大放電量の逆の値となる。すなわち、電池の残量として０％を下限とした値を設定することになる。実際の下限はバッテリ１０の寿命との関係から０％以上、例えば５％、１０％として、設定部３６による設定量はそれ以上ということになる。

以上のように最大放電量、最小蓄電量は各系統別に設定することができるが、すべての系統についてそれぞれ設定しなくてもよい。すなわち、片方の通常放電の系統は特に設定の対象とせず、もう片方の系統について設定して調整することにより、２段階に分けての放電の切断を実現することができる。

この場合、制御部２０は、バッテリの残量が第１段階を下回った場合は、第１の系統、（第１の）負荷２１に対する電力の供給を遮断する一方で、第２の系統、（第２の）負荷２２に対する電力の供給を継続し、バッテリ１０の残量が第１段階を下回る第２段階をさらに下回った場合は、さらに第２の負荷に対する電力の供給を遮断する。設定部３６は、第１段階が示すバッテリ１０の残量が第２段階が示すバッテリ１０の残量以上に設定された場合は、エラー出力するように構成してもよい。

（設定画面について）
本実施の形態に係る電源装置では、設定部３６により、表示部３８を介してピークシフトモードや、２段階ＯＦＦモード、そして最大放電量の設定をすることができる。これらの設定の画面について、図２及び図３を参照して説明する。通常運転時の標準画面には、表示部３８の表示画面に通常運転を示す画面が表示される。すなわち電力の出力値（例えば５Ｗ）と放電中である旨の表示、電池の残量（満充電の場合は１００％）が表示される。一方で、モード切替と各種設定の画面もまた表示される。

図２は、電源装置におけるモード選択の表示画面を示す。通常運転では表示部３８は標準画面を表示する。この標準画面においてモード切替の指示を入力したとき、表示部３８は図２の画面を表示する。この中から選択入力することにより、設定部３６によりモードを設定する。表示部３６の一番上に通常モードが表示され、通常モードを指定することにより、設定部３６は、バッテリ１０の利用について特別な設定をしない、通常運転のモードに設定する。

次に、設定部３６はピークシフトモードを選択することもできる。上述のように、ピークタイムにバッテリ１０から放電し、ピークタイムが終了したときに放電を終了し、商用電源に再度接続するように設定することができる。設定部３６は、ピークシフトの時間についてさらに設定をすることも可能であり、バッテリ１０からの放電を行うピークタイムの開始時間と終了時間を表示部３８の設定により設定することができる。設定部３６によりピークタイムを設定した上で、図２の表示画面からピークオフモードを設定した場合、設定した開始時間から終了時間までの間、商用電源を切断して、バッテリ１０から放電する。詳細は後述する。

さらに設定部３６は選択により２段階ＯＦＦモードに設定することもできる。２段階ＯＦＦモードに設定した場合、制御部２０は、バッテリの残量が第１段階を下回った場合は、第１の負荷に対する電力の供給を遮断する一方で第２の負荷に対する電力の供給を継続し、バッテリ１０の残量が第１段階を下回る第２段階をさらに下回った場合は、さらに第２の負荷に対する電力の供給を遮断する。

設定部３６は、放電試験モードを設定することもできる。本モードを選択することにより、電池に対する放電を試験的に行う。放電試験モードによりバッテリ１０の放電可能な容量を確認してもよく、バッテリ１０が依然として利用可能であるかどうかを確認することができる。

図３は、電源装置における放電量設定の表示画面を示す。「バッテリ１０からの電力供給の遮断」の項目で説明したように、設定部３６により放電量の上限を設定しておくことにより、バッテリ１０からの放電量が設定量に到達したときに、遮断部３２によりバッテリ１０からの放電を遮断する。このときの最大放電量について、各モード別に設定部３６により設定するとともに、設定のための表示部３６の表示画面について図３に示す。

表示部３８は、一番上に通常モードの時の最大放電量を表示する。最大放電量の上限値は１００％であるが、バッテリ１０の寿命との関係から上限に設定することは好ましくなく、例えば図３に示すように９０％と設定することができる。さらに設定により上下させることも可能であり、たとえば８０％や９５％にすることもできる。

表示部３８はその次に、ピークオフモードの最大放電量を表示する。最大放電量の上限値は８０％としてそれ以下で設定でき、例えば図３に示すように５０％と設定することができる。ピークオフモードの場合、他のモードと異なって放電量が上限に達したときに、電力の供給が終了してしまうのではなく、バッテリ１０からの放電を終了するだけであり、バッテリ１０からの放電を終了した後は、商用電源からの電力供給に切り替えて、バッテリ１０に対しては充電を再開する。このため、バッテリ１０からの放電量はある程度までで止めておいてよいことから、他のモードの放電量上限よりも値としては小さくなる。

表示部３８は一番下に、２段階ＯＦＦモードの最大放電量を表示する。最大放電量の上限値は８０％としてそれ以下で設定でき、例えば図３に示すように５０％と設定することができる。第１系統で２段階ＯＦＦモードを作動する場合、第２系統で通常モードを作動するので、放電量上限は、通常モードよりも少ない設定になる。図３では上限を９５％とし、設定部３６により７０％して設定する例を示す。

（２段階ＯＦＦモードの設定）
図４は、放電量設定の概要を説明する図である。図３では２段階ＯＦＦモードの最大放電量を７０％として示したが、この例を図４のグラフに示す。電力消費量を左から右へ順に並べて示し、一番左では電力が消費されていない満充電の常態となる。負荷１は系統１に接続され、２段階ＯＦＦモードの第１の段階としての最大放電量が設定される。第１の段階の例として７０％となっている。負荷２は系統２に接続され、図３の通常モードに従って設定される。第２の段階の例としてここでは図３に示した９０％が設定される。

設定部３６は、２段階ＯＦＦモードの最大放電量の設定（第１段階）を通常モードの設定量（第２段階）よりも大きくすることはできず、そのように設定した場合にはエラー表示して設定し直しとなる。例えば図３及び図４に示すように２段階ＯＦＦモードの最大放電量（第１段階）を７０％と設定した場合、通常モード（第２段階）の９０％よりも小さいので問題ない。しかし上限９５％以下の範囲でも、例えば９２％に設定しようとすると、通常モードの９０％よりも大きいので、エラー通知してやり直しとなる。

２段階ＯＦＦモードは、第１系統で最大放電量を大きく（電池残量の下限を小さく）設定した第１段階での最大放電量とする一方で、第２系統で第２段階での最大放電量とする通常モードで動作する。なお、上述の通り２系統で説明するが、３系統以上とすることも可能である。その場合は、設定部３６は、複数ある各系統について、通常モード（第２段階）で動作する系統と、最大放電量を少なく設定（第１段階）する系統を選択により設定する。

少なくとも、電源装置に割り当てられた各系統は、通常モードで動作する系統と最大放電量を少なく設定する系統のいずれかに分けられ、最大放電量を少なく設定する系統を第１系統、通常モードで動作する系統を第２系統として例に挙げて説明する。

（２段階ＯＦＦモードの電力消費）
図５は、放電量の推移と各負荷への電力切断状況を示す。図３及び図４において２段階ＯＦＦモードの放電量の設定について説明したので、設定後の電源装置における電力消費と各系統への電力供給状況を、図５を参照して説明していく。時系列は、最初に左の方から時間がたつにつれて右に進んでいくものとして説明する。

はじめは商用電源から電力が供給されているので、バッテリ１０からの電力供給はされず、バッテリ１０の電池残量は減少しない。一方で、系統１と系統２にも商用電源からの電力がともに供給されている。その後、商用電源からの電力供給が切断されるとともに、図示しないがバッテリ１０からの電力供給に切り替わる。その結果として、バッテリ１０の電池残量が徐々に減少していく。バッテリ１０からの電力が消費されているからである。

そして、バッテリ１０の残量が徐々に減っていく中で、系統１と系統２の両方について設定されている電力消費量７０％に到達する。系統１の最大消費量は第１段階の例として７０％に設定されているので、電力消費量が第１段階である７０％に到達したら、遮断部３２は系統１への電力消費を遮断する。

一方で系統２の最大消費量は図３及び図４に示すように第２段階の例である通常モードの９０％であるので、引き続き電力供給が続けられる。さらに系統２に対して電力供給が続くと、バッテリ１０の残量はさらに減少して１０％に到達する、系統２では最大消費量は９０％なので、ここに到達した段階で遮断部３２は系統２への電力消費を遮断する。

以上のように、バッテリ１０からの電力供給の場合に、系統１に対しては早めに電力供給を終了する一方で、系統２に対しては電力供給を続けることにより、限られたバッテリ１０の残量の範囲で、系統１に対する電力供給を長く維持することができる。

なお、図５では商用電源からの電力供給が回復しないことを前提として説明したが、バッテリ１０の消費量が第２段階の９０％に達する前に商用電源が回復した場合には系統２について電力供給を遮断する必要はない。その結果、無停電での電源供給を実現することができる。また、バッテリ１０の消費量が第１段階の７０％に達する前に商用電源が回復した場合には系統１についても電力供給を遮断する必要はない。

（フローチャート）
図６は、ピークシフト処理の概要を説明するフローチャートである。まず、通常通り接続部１３は、商用電力の供給を選択する（ステップ１００）。これと並行してバッテリ１０へも電力供給することにより、充電を実行する（ステップ１１０）。制御部２０は、あらかじめ定めたピークシフトの時間帯に到達したか否かを判定する（ステップ１２０）。ピークシフトの時間帯に達していない場合には、ステップ１００に戻って通常通りの給電を繰り返す。

ピークシフトの時間帯に到達した場合、接続部１３は商用電源を切断することにより、バッテリ１０から電力供給に切り替えて、バッテリ１０からの放電処理をする（ステップ１３０）。ここで制御部２０は、あらかじめ定めたピークシフトの時間帯が終了したか否かを判定する（ステップ１４０）。ピークシフトの時間帯が終了していない場合には、ステップ１３０に戻って通常通りの給電を繰り返す。ピークシフトの時間帯が終了した場合、バッテリ１０からの電力供給を終了して、本フローチャートの最初に戻って処理を繰り返す。

図７は、２段階電力切断処理の概要を説明するフローチャートを示す。バッテリ１０からの放電に移行する場合としては、図６のステップ１３０に示すピークシフト処理のバッテリ１０からの放電の他、本電源装置を持ち運んだ結果商用電源を使用できない場合、もしくは停電の場合など様々なケースが考えられる。いずれにしてもバッテリ１０からの放電段階において、図２に示した２段階ＯＦＦモードが選択されている場合に本処理を実行する。

まずバッテリ１０からの放電に切り替えるために、遮断部３２は、バッテリ１０からの電力を放電するとともに、接続部１３からの入力を遮断する（ステップ２００）。そして、制御部２０は、設定部３６から系統１の放電量の上限、すなわち設定部３６により設定された第１の段階と比較して、検出部１８から検出されるバッテリ１０の放電量が上限である第１の段階に達しているか否かを判定する（ステップ２１０）。第１の段階に達していなければ再びステップ２００に戻り、バッテリ１０からの放電を継続する。

バッテリ１０の放電量が系統１の放電量上限、すなわち設定部３６により設定された第１の段階に到達している場合、切替部１６からの系統１への電力供給を遮断する（ステップ２２０）。その一方で、系統２への電力供給は継続する。そして、制御部２０は、系統２の放電量の上限である第２の段階と比較して、検出部１８から検出されるバッテリ１０の放電量が第２の段階に達しているか否かを判定する（ステップ２３０）。上限である第２の段階に達していなければ、バッテリ１０からの放電を継続し（ステップ２５０）、処理を繰り返す。

バッテリ１０の放電量が系統２の放電量上限に到達している場合、切替部１６からの系統２への電力供給を遮断する（ステップ２４０）。すべての系統への電力供給が終了したので、バッテリ１０の電力供給処理を終了する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、商用電源からの電力供給がない状態で二次電池を利用する場合であっても、系統別に２段階の二次電池の放電量の上限値が設定される。したがって電池の残量が減少したときに、まず第１の負荷に対する電力の供給を遮断するので、第１の負荷に対する電力の遮断の後も、第２の負荷に対して電力を供給し続けることができる。さらに、第１の負荷によって消費される電力を、第１の負荷への遮断により、第２の負荷へ供給し続けることにより、第２の負荷に対する電力供給の不安定さを改善することができる。

バッテリ１０、充電部１２、接続部１３、切替部１６、検出部１８、制御部２０、負荷２１、負荷２２、遮断部３２、インバータ３４、設定部３６、表示部３８

Claims (4)

1. バッテリと、
   商用電源に接続される接続部と、
   前記バッテリと前記商用電源の一方を選択して、いずれかから第１の負荷と第２の負荷にそれぞれ電力を供給する切替部と、
   前記バッテリの残量を検出する検出部と、
   前記残量が第１段階を下回った場合は、第１の負荷に対する電力の供給を遮断する一方で第２の負荷に対する電力の供給を継続し、前記残量が前記第１段階を下回る第２段階をさらに下回った場合は、さらに第２の負荷に対する電力の供給を遮断する制御部と、
   を備える電源装置。
2. 前記バッテリは、前記商用電源により供給される電力により残量を補充可能であり、
   前記検出部は、前記バッテリの満充電状態に対する減少量から、前記バッテリの残量を検出する、請求項１に記載の電源装置。
3. 前記切替部は、前記商用電源を選択しているときには前記第１の負荷と前記第２の負荷に前記商用電源から電力を供給し、前記バッテリを選択しているときには前記第１の負荷と前記第２の負荷の少なくとも一方に前記バッテリから電力を供給する、
   請求項１又は２に記載の電源装置。
4. 前記第１段階と前記第２段階を設定する設定部をさらに備え、
   前記設定部は、前記第１段階が示す前記バッテリの残量が前記第２段階が示す前記バッテリの残量以上に設定された場合は、エラー出力する、請求項１〜３のいずれかに記載の電源装置。