JP7296896B2

JP7296896B2 - 蓄電システム

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Publication number: JP7296896B2
Application number: JP2020011373A
Authority: JP
Inventors: 直久岡本
Original assignee: Nichicon Corp
Current assignee: Nichicon Corp
Priority date: 2020-01-28
Filing date: 2020-01-28
Publication date: 2023-06-23
Anticipated expiration: 2040-01-28
Also published as: JP2021118633A

Description

本発明は、予め蓄電池に蓄えておいた電力を停電時に建屋内の各種負荷に供給する蓄電システムに関し、特に、建屋外に設置して使用される蓄電システムに関する。

近年、大規模な自然災害に備えて、蓄電池に予め蓄えておいた電力（特に、比較的安価な夜間電力）を供給することにより、停電時に冷蔵庫等の重要負荷を継続的に稼働させることができる蓄電システムの普及が進められている。

図７に示すように、蓄電システム１００は、通常、建屋Ｈの近傍に設けられたコンクリート製の基礎Ｂの上にボルト等を用いて設置される。また、蓄電システム１００は、通常、箱型の筐体１０１と、筐体１０１内の下方空間１０２に配置された複数の蓄電池１０３と、筐体１０１内の上方空間１０４に配置された充放電回路１０５とを備えている。

筐体１０１内における蓄電池１０３および充放電回路１０５の配置がこのようになっているのは、重量物である蓄電池１０３を発熱源となる充放電回路１０５の上方に配置すると、蓄電システム１００の重心位置が高くなって転倒しやすくなるとともに、蓄電池１０３が熱の影響を受けやすくなるからである。また、基礎Ｂの上面が建屋Ｈの１階床面よりも低くなっているのは、地震により蓄電システム１００が転倒したときの衝撃を比較的小さなものとするためである。

蓄電システム１００は、建屋外で使用されるものなので、風雨に耐え得るように筐体１０１が設計されている。しかしながら、河川の決壊等により建屋Ｈが浸水するような状況では、筐体１０１に設けられた通気口からの水の進入が避けられず、その結果、蓄電池１０３が水に浸かってしまうことがある。そして、このような場合にシステムを安全に停止させるために、複数の浸水センサを備えることが検討されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第６４３７１２１号公報

浸水を検知してシステム全体を停止させることは安全の観点から好ましいことではあるが、浸水の程度によってはシステムを部分的に停止させるだけにして重要負荷への電力供給を継続させる方が好ましい場合がある。しかしながら、特許文献１に記載のものを含む従来の蓄電システムは、そのような動作を行えるように構成されていない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、浸水の程度に応じて段階的に動作を停止させることが可能な蓄電システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る第１の蓄電システムは、筐体と、筐体内の下方空間に複数の階層をなすように配置された複数の蓄電池と、筐体内の上方空間に配置された、複数の蓄電池を充放電させる充放電回路と、下方空間に配置された、複数の蓄電池と充放電回路との接続状態を変化させるスイッチ回路と、下方空間に配置された、最下層にある蓄電池の浸水を検知可能な浸水検知部と、筐体内に配置された、浸水検知部の検知結果に基づいて充放電回路およびスイッチ回路を制御する制御部とを備え、制御部は、浸水検知部が浸水を検知すると、スイッチ回路を制御して最下層にある蓄電池を充放電回路から切り離させるよう構成されている、との構成を有している。

この構成では、浸水検知部が最下層にある蓄電池の浸水を検知すると、最下層にある蓄電池だけが充放電回路から切り離される。言い換えると、この構成では、浸水検知部が最下層にある蓄電池の浸水を検知しても、最下層以外の層にある蓄電池は充放電回路から切り離されない。したがって、この構成によれば、浸水および停電の両方が発生したときに、充放電回路に接続されたままの蓄電池に蓄えられた電力を用いて、建屋内の各種負荷を稼働させることができる。

なお、「最下層にある蓄電池の浸水を検知可能な浸水検知部」には、最下層にある蓄電池が現に浸水しているか否かを検知し得るように構成／配置された浸水検知部、および最下層にある蓄電池の浸水が間近に迫っているか否かを検知し得るように構成／配置された浸水検知部の両方が含まれるものとする。

上記第１の蓄電システムは、商用電力系統に停電が発生しているか否かを検知する停電検知部をさらに備えるとともに、制御部が、浸水検知部が浸水を検知しているときに停電検知部が停電を検知していなければ、充放電回路を制御して、商用電力系統の電力で最下層以外の層にある蓄電池の少なくとも１つを充電させるよう構成されている、ことが好ましい。

この場合、上記制御部は、最下層以外の層にある蓄電池の少なくとも１つを予め設定された上限充電率を上回るように充電させることがさらに好ましい。

この構成によれば、浸水に続いて停電が発生した場合に、建屋内の各種負荷を長時間にわたって稼働させることができる。

上記第１の蓄電システムは、商用電力系統に停電が発生しているか否かを検知する停電検知部をさらに備えるとともに、制御部が、浸水検知部が浸水を検知しているときに停電検知部が停電を検知していれば、充放電回路を制御して、最下層以外の層にある蓄電池の少なくとも１つを放電させるとともに該放電による電力を外部に向けて出力させるよう構成されている、との構成を有していてもよい。

この場合、上記制御部は、最下層以外の層にある蓄電池の少なくとも１つを予め設定された下限充電率を下回るように放電させるとともに該放電による電力を外部に向けて出力させることが好ましい。

この構成によれば、停電時に建屋内の各種負荷を長時間にわたって稼働させることができる。

上記課題を解決するために、本発明に係る第２の蓄電システムは、筐体と、筐体内の下方空間に３つ以上の階層をなすように配置された複数の蓄電池と、筐体内の上方空間に配置された、複数の蓄電池を充放電させる充放電回路と、下方空間に配置された、複数の蓄電池と充放電回路との接続状態を変化させるスイッチ回路と、下方空間に配置された、最下層にある蓄電池の浸水を検知可能な第１浸水検知部と、下方空間に配置された、中層にある蓄電池の浸水を検知可能な第２浸水検知部と、筐体内に配置された、第１浸水検知部および第２浸水検知部の検知結果に基づいて充放電回路およびスイッチ回路を制御する制御部とを備え、制御部は、第１浸水検知部が浸水を検知すると、スイッチ回路を制御して最下層にある蓄電池を充放電回路から切り離させ、第２浸水検知部が浸水を検知すると、スイッチ回路を制御して中層にある蓄電池を充放電回路から切り離させるよう構成されている、との構成を有している。

この構成では、第１浸水検知部が最下層にある蓄電池の浸水を検知すると、最下層にある蓄電池が充放電回路から切り離され、第２浸水検知部が中層にある蓄電池の浸水を検知すると、中層にある蓄電池が充放電回路から切り離される。言い換えると、この構成では、第１浸水検知部が最下層にある蓄電池の浸水を検知しても、中層および最上層にある蓄電池は充放電回路から切り離されず、第２浸水検知部が中層にある蓄電池の浸水を検知しても、最上層にある蓄電池は充放電回路から切り離されない。したがって、この構成によれば、浸水および停電の両方が発生したときに、充放電回路に接続されたままの蓄電池に蓄えられた電力を用いて、建屋内の各種負荷を稼働させることができる。

なお、「最下層にある蓄電池の浸水を検知可能な第１浸水検知部」には、最下層にある蓄電池が現に浸水しているか否かを検知し得るように構成／配置された浸水検知部、および最下層にある蓄電池の浸水が間近に迫っているか否かを検知し得るように構成／配置された浸水検知部の両方が含まれるものとする。「中層にある蓄電池の浸水を検知可能な第２浸水検知部」についても同様である。

また、「中層」は、最上層と最下層とを除く全ての層を指すものとする。例えば、階層が４つある場合は、下から２つ目の層および下から３つ目の層が中層となる。

上記第２の蓄電システムは、商用電力系統に停電が発生しているか否かを検知する停電検知部をさらに備えるとともに、充放電回路が、建屋の１階に設置された負荷に接続され得る第１出力部と、建屋の２階に設置された負荷に接続され得る第２出力部とを有し、制御部が、第１浸水検知部のみが浸水を検知しているときに停電検知部が停電を検知していれば、充放電回路を制御して、最上層および中層にある蓄電池を放電させるとともに該放電による電力を第１出力部および第２出力部から出力させ、第２浸水検知部が浸水を検知しているときに停電検知部が停電を検知していれば、充放電回路を制御して、最上層にある蓄電池を放電させるとともに該放電による電力を第２出力部のみから出力させるよう構成されている、ことが好ましい。

この構成では、第２浸水検知部が浸水を検知しているとき、すなわち、浸水がかなり進行しているときに、第１出力部を介した建屋の１階への電力供給が停止される。したがって、この構成によれば、建屋の１階の水に浸かった負荷、配電盤等に電力を供給してしまうことにより生じる漏電を防ぐことができる。

本発明によれば、浸水の程度に応じて段階的に動作を停止させることが可能な蓄電システムを提供することができる。

第１実施例に係る蓄電システムの概略的な構成を示すブロック図である。第１実施例における充放電の範囲を示す図である。第２実施例に係る蓄電システムの概略的な構成を示すブロック図である。第２実施例における充放電の範囲を示す図である。第３実施例に係る蓄電システムの概略的な構成を示すブロック図である。変形例における蓄電池の配置を示す図である。従来の蓄電システムの概略的な構成を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の第１～第３実施例に係る蓄電システムについて説明する。

［第１実施例］
図１に、本発明の第１実施例に係る蓄電システム１０Ａを示す。同図に示すように、蓄電システム１０Ａは、建屋Ｈの近傍に設けられたコンクリート製の基礎Ｂの上にボルト等を用いて設置されている。また、同図に示すように、蓄電システム１０Ａは、脚１２付きの箱型の筐体１１と、筐体１１内の下方空間１４に配置された４つの蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ、３つのリレーＳａ，Ｓｂ，Ｓｃからなるスイッチ回路、および浸水検知部２１と、筐体１１内の上方空間１３に配置された充放電回路３０Ａ、制御部３１Ａ、および停電検知部３２とを備えている。

蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、リチウムイオン電池、鉛蓄電池またはニッケル水素蓄電池等からなっている。蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの容量は、同一であってもよいし異なっていてもよい。

蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、２つの階層をなすように配置されている。すなわち、４つのうちの２つ（蓄電池２０ａ，２０ｂ）は下方空間１４の最下層に配置され、残りの２つ（蓄電池２０ｃ，２０ｄ）は下方空間１４の最上層に配置されている。

スイッチ回路を構成するリレーＳａ，Ｓｂ，Ｓｃは、制御部３１Ａの制御下でＯＮ状態（閉状態）またはＯＦＦ状態（開状態）をとるように構成されている。表１に示すように、スイッチ回路は、リレーＳａ，ＳｂがＯＮ状態とされ、かつリレーＳｃがＯＦＦ状態とされた第１状態と、リレーＳａ，ＳｂがＯＦＦ状態とされ、かつリレーＳｃがＯＮ状態とされた第２状態とをとることができる。

スイッチ回路が第１状態をとると、４つの蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの全部を直列に接続したものが充放電回路３０Ａに接続される。一方、スイッチ回路が第２状態をとると、最上層にある２つの蓄電池２０ｃ，２０ｄだけを直列に接続したものが充放電回路３０Ａに接続される。つまり、スイッチ回路が第２状態をとると、最下層にある２つの蓄電池２０ａ，２０ｂが充放電回路３０Ａから切り離される。

浸水検知部２１は、最下層にある蓄電池２０ａ，２０ｂのやや下方に配置されている。これにより、浸水検知部２１は、蓄電池２０ａ，２０ｂの浸水が間近に迫っているか否かを検知することができる。浸水検知部２１は、検知結果に関する信号を制御部３１Ａに向けて出力する。

充放電回路３０Ａは、双方向のＤＣ／ＡＣインバータ等から構成されている。充放電回路３０Ａは、停電検知部３２を介して入力される商用電力系統Ｇの電力を直流化し、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを充電することができる。また、充放電回路３０Ａは、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに蓄えられた電力を交流化し、商用電力系統Ｇへの逆潮流が生じないように建屋Ｈに設置された負荷（一般負荷Ｌａおよび重要負荷Ｌｂ）に供給することもできる（通常時放電モード）。このとき、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄからの放電電力が負荷に供給する電力（負荷電力）に対して不足する場合は、商用電力系統Ｇから不足分の電力が補われる。また、充放電回路３０Ａは、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに蓄えられた電力を交流化し、重要負荷Ｌｂにのみ供給することもできる（停電時放電モード）。さらに、充放電回路３０Ａは、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを充電しながら一般負荷Ｌａおよび／または重要負荷Ｌｂに電力を供給することもできる（通常時充電モード）。充放電回路３０Ａは、制御部３１Ａの制御下でこれらの動作を行う。

停電検知部３２は、商用電力系統Ｇの電圧に基づいて、商用電力系統Ｇに停電が発生しているか否かを検知する。停電検知部３２は、検知結果に関する信号を制御部３１Ａに向けて出力する。

制御部３１Ａは、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ，Micro Processing Unit）等から構成されている。制御部３１Ａは、浸水検知部２１および停電検知部３２の検知結果に基づいて、充放電回路３０Ａおよびスイッチ回路（リレーＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ）を制御する。以下、制御部３１Ａによる制御について具体的に説明する。

浸水検知部２１が浸水を検知しておらず、かつ停電検知部３２が停電を検知していない場合、制御部３１Ａは、スイッチ回路を第１状態とする。また、この場合、制御部３１Ａは、充放電回路３０Ａを制御して、比較的安価な夜間電力により蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを充電させたり、比較的高価な昼間電力の購入量を減らすために、昼間に蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを放電させたりする。このとき、制御部３１Ａは、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの寿命が縮むのを防ぐために、予め設定された通常使用範囲（１０％～８０％）内で蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを充放電させる（図２参照）。

浸水検知部２１が浸水を検知しておらず、かつ停電検知部３２が停電を検知している場合、制御部３１Ａは、スイッチ回路を第１状態とする。また、この場合、制御部３１Ａは、建屋Ｈに設置された重要負荷Ｌｂの稼働停止を防ぐために、充放電回路３０Ａを制御して、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを通常使用範囲の下限である下限充電率（１０％）まで放電させる。

浸水検知部２１が浸水を検知しており、かつ停電検知部３２が停電を検知していない場合、制御部３１Ａは、スイッチ回路を第２状態とする。また、この場合、制御部３１Ａは、昼間であるか夜間であるかにかかわらず、充放電回路３０Ａを制御して、蓄電池２０ｃ，２０ｄを通常使用範囲の上限である上限充電率（８０％）まで充電させる。

スイッチ回路を第２状態として最下層にある２つの蓄電池２０ａ，２０ｂを充放電回路３０Ａから切り離すのは、稼働中の蓄電池が浸水すると、漏電が発生するとともに充放電回路３０Ａに設けられた異常検出回路が該漏電を検知し、蓄電システム１０Ａが緊急停止してしまうからである。また、昼間であるか夜間であるかにかかわらず蓄電池２０ｃ，２０ｄを充電するのは、浸水の後に停電が発生することが多いからである。浸水を検知したときに直ちに充電を開始させることにより、停電時に建屋Ｈに設置された重要負荷Ｌｂを長時間にわたって稼働させることができる。

浸水検知部２１が浸水を検知しており、かつ停電検知部３２が停電を検知している場合、制御部３１Ａは、スイッチ回路を第２状態とする。また、この場合、制御部３１Ａは、昼間であるか夜間であるかにかかわらず、充放電回路３０Ａを制御して、蓄電池２０ｃ，２０ｄを下限充電率（１０％）まで放電させる。これにより、建屋Ｈに設置された重要負荷Ｌｂの稼働停止が防がれる。

［第２実施例］
図３に、本発明の第２実施例に係る蓄電システム１０Ｂを示す。同図に示すように、蓄電システム１０Ｂは、制御部３１Ａの代わりに制御部３１Ｂを備えている点において蓄電システム１０Ａと相違しているが、その他の点においては蓄電システム１０Ａと共通している。

本実施例においても、浸水検知部２１が浸水を検知すると、制御部３１Ｂが充放電回路３０Ａを制御して、蓄電池２０ｃ，２０ｄを充放電させる。このとき、制御部３１Ｂは、図４に示した拡張使用範囲（０％～１００％）内で蓄電池２０ｃ，２０ｄを充放電させる。これにより、より長時間にわたって建屋Ｈに設置された重要負荷Ｌｂを稼働させることができる。浸水が発生することは稀なので、蓄電池２０ｃ，２０ｄを通常の下限充電率である１０％を下回るように放電させたり、蓄電池２０ｃ，２０ｄを通常の上限充電率である８０％を上回るように充電させたりしても、蓄電池２０ｃ，２０ｄの寿命への影響はほとんどない。

なお、浸水検知部２１が浸水を検知していない場合、制御部３１Ｂは、予め設定された通常使用範囲内で蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを充放電させる。

［第３実施例］
図５に、本発明の第３実施例に係る蓄電システム１０Ｃを示す。同図に示すように、蓄電システム１０Ｃは、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに加えて蓄電池２０ｅ，２０ｆを備えている点と、浸水検知部２１（第１浸水検知部）に加えて浸水検知部２２（第２浸水検知部）を備えている点と、スイッチ回路がリレーＳｄ，Ｓｅ，Ｓｆをさらに含んでいる点と、充放電回路３０Ａの代わりに充放電回路３０Ｃを備えている点と、制御部３１Ａの代わりに制御部３１Ｃを備えている点とにおいて蓄電システム１０Ａと相違しているが、その他の点においては蓄電システム１０Ａと共通している。

蓄電池２０ｅ，２０ｆは、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと同様、リチウムイオン電池、鉛蓄電池またはニッケル水素蓄電池等からなっている。６つの蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆの容量は、同一であってもよいし異なっていてもよい。

蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆは、３つの階層をなすように配置されている。すなわち、６つのうちの２つ（蓄電池２０ａ，２０ｂ）は下方空間１４の最下層に配置され、別の２つ（蓄電池２０ｃ，２０ｄ）は下方空間１４の中層に配置され、残りの２つ（蓄電池２０ｅ，２０ｆ）は下方空間１４の最上層に配置されている。

リレーＳｄ，Ｓｅ，Ｓｆは、リレーＳａ，Ｓｂ，Ｓｃと同様、制御部３１Ｃの制御下でＯＮ状態またはＯＦＦ状態をとるように構成されている。表２に示すように、スイッチ回路は、リレーＳａ，Ｓｂ，Ｓｄ，ＳｅがＯＮ状態とされ、かつリレーＳｃ，ＳｆがＯＦＦ状態とされた第１状態と、リレーＳａ，Ｓｂ，ＳｆがＯＦＦ状態とされ、かつリレーＳｃ，Ｓｄ，ＳｅがＯＮ状態とされた第２状態と、リレーＳｄ，ＳｅがＯＦＦ状態とされ、かつリレーＳｆがＯＮ状態とされた第３状態とをとることができる。

なお、第３状態において、リレーＳａ，Ｓｂ，Ｓｃは任意の状態をとることができる。

スイッチ回路が第１状態をとると、６つの蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆの全部を直列に接続したものが充放電回路３０Ｃに接続される。スイッチ回路が第２状態をとると、最上層および中層にある４つの蓄電池２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを直列に接続したものが充放電回路３０Ｃに接続される。また、スイッチ回路が第３状態をとると、最上層にある２つの蓄電池２０ｅ，２０ｆを直列に接続したものが充放電回路３０Ｃに接続される。つまり、スイッチ回路が第２状態をとると、最下層にある２つの蓄電池２０ａ，２０ｂが充放電回路３０Ｃから切り離され、スイッチ回路が第３状態をとると、中層および最下層にある４つの蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが充放電回路３０Ｃから切り離される。

浸水検知部２２は、中層にある蓄電池２０ｃ，２０ｄのやや下方、かつ建屋Ｈの１階床面よりも高い位置に配置されている。これにより、浸水検知部２２は、蓄電池２０ｃ，２０ｄの浸水が間近に迫っているか否かと、建屋Ｈの床上浸水が発生しているか否かとを検知することができる。浸水検知部２２は、検知結果に関する信号を制御部３１Ｃに向けて出力する。

充放電回路３０Ｃは、充放電回路３０Ａと同様、双方向のＤＣ／ＡＣインバータ等から構成されている。充放電回路３０Ｃは、建屋Ｈの１階の負荷（重要負荷Ｌｂ）に接続される第１出力部と、建屋Ｈの２階の負荷（重要負荷Ｌｃ）に接続される第２出力部とを有している。充放電回路３０Ｃは、停電検知部３２を介して入力される商用電力系統Ｇの電力を直流化し、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを充電することができる。また、充放電回路３０Ｃは、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆに蓄えられた電力を交流化し、商用電力系統Ｇへの逆潮流が生じないように一般負荷Ｌａおよび重要負荷Ｌｂ，Ｌｃに供給することもできる（通常時放電モード）。このとき、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆからの放電電力が負荷に供給する電力（負荷電力）に対して不足する場合は、商用電力系統Ｇから不足分の電力が補われる。また、充放電回路３０Ｃは、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆに蓄えられた電力を交流化し、重要負荷Ｌｂ，Ｌｃの両方に供給したり、重要負荷Ｌｃにのみ供給したりすることもできる（停電時放電モード）。さらに、充放電回路３０Ｃは、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを充電しながら一般負荷Ｌａおよび／または重要負荷Ｌｂ，Ｌｃに電力を供給することもできる（通常時充電モード）。充放電回路３０Ｃは、制御部３１Ｃの制御下でこれらの動作を行う。

制御部３１Ｃは、制御部３１Ａと同様、マイクロプロセッサ等から構成されている。制御部３１Ｃは、浸水検知部２１，２２および停電検知部３２の検知結果に基づいて、充放電回路３０Ｃおよびスイッチ回路（リレーＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｆ）を制御する。以下、制御部３１Ｃによる制御について具体的に説明する。

浸水検知部２１，２２が浸水を検知しておらず、かつ停電検知部３２が停電を検知していない場合、制御部３１Ｃは、スイッチ回路を第１状態とする。また、この場合、制御部３１Ｃは、充放電回路３０Ｃを制御して、比較的安価な夜間電力により蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを充電させたり、比較的高価な昼間電力の購入量を減らすために、昼間に蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを放電させたりする。放電による電力は、第１出力部を介して建屋Ｈの１階の重要負荷Ｌｂに供給されるとともに、第２出力部を介して建屋Ｈの２階の重要負荷Ｌｃに供給される。また、放電による電力は、一般負荷Ｌａにも供給される。

浸水検知部２１，２２が浸水を検知しておらず、かつ停電検知部３２が停電を検知している場合、制御部３１Ｃは、スイッチ回路を第１状態とする。また、この場合、制御部３１Ｃは、建屋Ｈに設置された重要負荷Ｌｂ，Ｌｃの稼働停止を防ぐために、充放電回路３０Ｃを制御して、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを放電させる。放電による電力は、第１出力部を介して建屋Ｈの１階の重要負荷Ｌｂに供給されるとともに、第２出力部を介して建屋Ｈの２階の重要負荷Ｌｃに供給される。

浸水検知部２１のみが浸水を検知しており、かつ停電検知部３２が停電を検知していない場合、制御部３１Ｃは、スイッチ回路を第２状態とする。また、この場合、制御部３１Ｃは、昼間であるか夜間であるかにかかわらず、充放電回路３０Ｃを制御して、最上層および中層にある蓄電池２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを８０％または１００％まで充電させる。

浸水検知部２１のみが浸水を検知しており、かつ停電検知部３２が停電を検知している場合、制御部３１Ｃは、スイッチ回路を第２状態とする。また、この場合、制御部３１Ｃは、昼間であるか夜間であるかにかかわらず、充放電回路３０Ｃを制御して、最上層および中層にある蓄電池２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを１０％または０％まで放電させ、放電による電力を第１出力部を介して建屋Ｈの１階の重要負荷Ｌｂに供給させるとともに、該電力を第２出力部を介して建屋Ｈの２階の重要負荷Ｌｃに供給させる。

浸水検知部２１，２２の両方が浸水を検知しており、かつ停電検知部３２が停電を検知していない場合、制御部３１Ｃは、スイッチ回路を第３状態とする。また、この場合、制御部３１Ｃは、昼間であるか夜間であるかにかかわらず、充放電回路３０Ｃを制御して、最上層にある蓄電池２０ｅ，２０ｆを８０％または１００％まで充電させる。

浸水検知部２１，２２の両方が浸水を検知しており、かつ停電検知部３２が停電を検知している場合、制御部３１Ｃは、スイッチ回路を第３状態とする。また、この場合、制御部３１Ｃは、昼間であるか夜間であるかにかかわらず、充放電回路３０Ｃを制御して、最上層にある蓄電池２０ｅ，２０ｆを１０％または０％まで放電させ、放電による電力を第２出力部を介して建屋Ｈの２階の重要負荷Ｌｃに供給させる。放電による電力を建屋Ｈの１階の重要負荷Ｌｂに供給しないのは、床上浸水が発生しているときに１階に向けて電力を供給すると、前述の漏電保護が作動して蓄電システム１０Ｃが緊急停止するおそれがあるからである。

以上、本発明の第１～第３実施例に係る蓄電システムについて説明してきたが、本発明の構成はこれらに限定されるものではない。

［第１変形例］
例えば、本発明に係る蓄電システムは、図６（Ａ）に示す蓄電池２０ａ，２０ｂおよびスイッチ回路（リレーＳａ，Ｓｂ）が下方空間に配置されていてもよい。この場合は、蓄電池２０ａが最下層に配置され、蓄電池２０ｂが最上層に配置されているといえる。

リレーＳａ，Ｓｂは、制御部の制御下でＯＮ状態またはＯＦＦ状態をとるように構成されている。表３に示すように、スイッチ回路は、リレーＳａがＯＮ状態とされ、かつリレーＳｂがＯＦＦ状態とされた第１状態と、リレーＳａがＯＦＦ状態とされ、かつリレーＳｂがＯＮ状態とされた第２状態とをとることができる。制御部は、浸水検知部によって検知された浸水の程度に応じてスイッチ回路の状態を切り替える。

スイッチ回路が第１状態をとると、２つの蓄電池２０ａ，２０ｂを直列に接続したものが充放電回路に接続される。一方、スイッチ回路が第２状態をとると、最上層にある蓄電池２０ｂだけが充放電回路に接続される。つまり、スイッチ回路が第２状態をとると、最下層にある蓄電池２０ａが充放電回路から切り離される。

［第２変形例］
また、本発明に係る蓄電システムは、図６（Ｂ）に示す蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈおよびスイッチ回路（リレーＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｆ，Ｓｇ，Ｓｈ）が下方空間に配置されていてもよい。この場合は、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃが最下層に配置され、蓄電池２０ｈが最上層に配置され、残りの蓄電池２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇが中層に配置されているといえる。

リレーＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｆ，Ｓｇ，Ｓｈは、制御部の制御下でＯＮ状態またはＯＦＦ状態をとるように構成されている。表４に示すように、スイッチ回路は、リレーＳａ，Ｓｂ，Ｓｄ，Ｓｅ，ＳｇがＯＮ状態とされ、かつリレーＳｃ，Ｓｆ，ＳｈがＯＦＦ状態とされた第１状態と、リレーＳａ，Ｓｂ，Ｓｆ，ＳｈがＯＦＦ状態とされ、かつリレーＳｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，ＳｇがＯＮ状態とされた第２状態と、リレーＳｄ，Ｓｅ，ＳｈがＯＦＦ状態とされ、かつリレーＳｆ，ＳｇがＯＮ状態とされた第３状態と、リレーＳｇがＯＦＦ状態とされ、かつリレーＳｈがＯＮ状態とされた第４状態とをとることができる。制御部は、３つの浸水検知部によって検知された浸水の程度に応じてスイッチ回路の状態を切り替える。

なお、第３状態および第４状態において、リレーＳａ，Ｓｂ，Ｓｃは任意の状態をとることができる。また、第４状態において、リレーＳｄ，Ｓｅ，Ｓｆは任意の状態をとることができる。

スイッチ回路が第１状態をとると、８つの蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈを直列に接続したものが充放電回路に接続される。スイッチ回路が第２状態をとると、５つの蓄電池２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈを直列に接続したものが充放電回路に接続される。スイッチ回路が第３状態をとると、３つの蓄電池２０ｆ，２０ｇ，２０ｈを直列に接続したものが充放電回路に接続される。また、スイッチ回路が第４状態をとると、蓄電池２０ｈだけが充放電回路に接続される。つまり、スイッチ回路が第２状態をとると、蓄電池２０ａ，２０ｂ，２０ｃが充放電回路から切り離され、スイッチ回路が第３状態をとると、さらに蓄電池２０ｄ，２０ｅが充放電回路から切り離され、スイッチ回路が第４状態をとると、さらに蓄電池２０ｆ，２０ｇが充放電回路から切り離される。

［その他の変形例］
また、本発明に係る蓄電システムは、停電検知部を備えていなくてもよい。この場合、制御部は、外部から提供される停電の有無に関する信号に基づいて、上記の制御を行うことができる。

また、浸水検知部２１は、最下層にある蓄電池の下端と同じ高さに配置されていてもよい。この場合、浸水検知部２１は、最下層にある蓄電池が現に浸水しているか否かを検知することができる。浸水検知部２２についても同様である。

また、建屋Ｈの２階にも一般負荷がある場合、第３実施例に係る蓄電システム１０Ｃは、商用電力系統Ｇへの逆潮流が生じないように２階の一般負荷に電力を供給してもよい。また、建屋Ｈはｎ階建て（ただし、ｎは３以上の整数）であってもよく、ｎ階に重要負荷（および一般負荷）がある場合にも本発明を適用することができる。

さらに、本発明に係る蓄電システムは、充放電回路からの蓄電池の切り離しと同時に、当該蓄電池を放電回路に接続し、当該蓄電池に蓄えられた電力を放電させるように構成されていてもよい。

１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ蓄電システム
１１筐体
１２脚
１３上方空間
１４下方空間
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈ蓄電池
２１浸水検知部（第１浸水検知部）
２２浸水検知部（第２浸水検知部）
３０Ａ，３０Ｃ充放電回路
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ制御部
３２停電検知部
Ｂ基礎
Ｇ商用電力系統
Ｈ建屋
Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｆ，Ｓｇ，Ｓｈリレー

Claims

筐体と、
前記筐体内の下方空間に複数の階層をなすように配置された複数の蓄電池と、
前記筐体内の上方空間に配置された、前記複数の蓄電池を充放電させる充放電回路と、
前記下方空間に配置された、前記複数の蓄電池と前記充放電回路との接続状態を変化させるスイッチ回路と、
前記下方空間に配置された、最下層にある蓄電池の浸水を検知可能な浸水検知部と、
商用電力系統に停電が発生しているか否かを検知する停電検知部と、
前記筐体内に配置された前記浸水検知部および前記停電検知部の検知結果に基づいて前記充放電回路および前記スイッチ回路を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記浸水検知部が浸水を検知すると、前記スイッチ回路を制御して前記最下層にある蓄電池を前記充放電回路から切り離させるよう構成されており、
また、前記制御部は、前記浸水検知部が浸水を検知しているときに前記停電検知部が前記停電を検知していなければ、前記充放電回路を制御して、前記商用電力系統の電力で前記最下層以外の層にある蓄電池の少なくとも１つを充電させるよう構成されている
ことを特徴とする蓄電システム。
前記制御部は、前記浸水検知部が浸水を検知しているときに前記停電検知部が前記停電を検知していなければ、前記充放電回路を制御して、前記商用電力系統の電力で前記最下層以外の層にある蓄電池の少なくとも１つを予め設定された上限充電率を上回るように充電させるよう構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
筐体と、
前記筐体内の下方空間に複数の階層をなすように配置された複数の蓄電池と、
前記筐体内の上方空間に配置された、前記複数の蓄電池を充放電させる充放電回路と、
前記下方空間に配置された、前記複数の蓄電池と前記充放電回路との接続状態を変化させるスイッチ回路と、
前記下方空間に配置された、最下層にある蓄電池の浸水を検知可能な浸水検知部と、
商用電力系統に停電が発生しているか否かを検知する停電検知部と、
前記筐体内に配置された前記浸水検知部および前記停電検知部の検知結果に基づいて前記充放電回路および前記スイッチ回路を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記浸水検知部が浸水を検知すると、前記スイッチ回路を制御して前記最下層にある蓄電池を前記充放電回路から切り離させるよう構成されており、
また、前記制御部は、前記浸水検知部が浸水を検知しているときに前記停電検知部が前記停電を検知していれば、前記充放電回路を制御して、前記最下層以外の層にある蓄電池の少なくとも１つを放電させるとともに該放電による電力を外部に向けて出力させるよう構成されている
ことを特徴とする蓄電システム。
前記制御部は、前記浸水検知部が浸水を検知しているときに前記停電検知部が前記停電を検知していれば、前記充放電回路を制御して、前記最下層以外の層にある蓄電池の少なくとも１つを予め設定された下限充電率を下回るように放電させるとともに該放電による電力を外部に向けて出力させるよう構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の蓄電システム。
筐体と、
前記筐体内の下方空間に３つ以上の階層をなすように配置された複数の蓄電池と、
前記筐体内の上方空間に配置された、前記複数の蓄電池を充放電させる充放電回路と、
前記下方空間に配置された、前記複数の蓄電池と前記充放電回路との接続状態を変化させるスイッチ回路と、
前記下方空間に配置された、最下層にある蓄電池の浸水を検知可能な第１浸水検知部と、
前記下方空間に配置された、中層にある蓄電池の浸水を検知可能な第２浸水検知部と、
商用電力系統に停電が発生しているか否かを検知する停電検知部と、
前記筐体内に配置された前記第１浸水検知部、前記第２浸水検知部および前記停電検知部の検知結果に基づいて前記充放電回路および前記スイッチ回路を制御する制御部と、
を備え、
前記充放電回路は、建屋の１階に設置された負荷に接続され得る第１出力部と、前記建屋の２階に設置された負荷に接続され得る第２出力部とを有し、
前記制御部は、前記第１浸水検知部が浸水を検知すると、前記スイッチ回路を制御して前記最下層にある蓄電池を前記充放電回路から切り離させ、前記第２浸水検知部が浸水を検知すると、前記スイッチ回路を制御して前記中層にある蓄電池を前記充放電回路から切り離させるよう構成されており、
また、前記制御部は、前記第１浸水検知部のみが浸水を検知しているときに前記停電検知部が前記停電を検知していれば、前記充放電回路を制御して、最上層および前記中層にある蓄電池を放電させるとともに該放電による電力を前記第１出力部および前記第２出力部から出力させ、前記第２浸水検知部が浸水を検知しているときに前記停電検知部が前記停電を検知していれば、前記充放電回路を制御して、前記最上層にある蓄電池を放電させるとともに該放電による電力を前記第２出力部のみから出力させるよう構成されている
ことを特徴とする蓄電システム。