本發(fā)明涉及將通過進行環(huán)境發(fā)電的發(fā)電元件發(fā)電所得的電力蓄積在蓄電池中來對負載裝置供給電力的蓄電系統(tǒng)以及蓄電方法。

本申請基于2014年12月18日申請的日本專利申請2014－256361號以及2015年10月14日申請的2015－202668號主張優(yōu)先權(quán)，并在此引用其內(nèi)容。

背景技術：

近年來，因電子電路、無線技術的低消耗電力化，通過從周圍的環(huán)境獲得電能而無需配線、電池更換地進行動作的無線傳感器、遙控開關等能量收集設備(環(huán)境發(fā)電元件)受到關注。因此，例如正在開發(fā)設想在熒光燈、LED照明等屋內(nèi)光中的使用的能量收集用的低照度染料敏化太陽能電池。

其中，有一種相關的使用了鋰離子電容器的電源裝置(參照專利文獻1)。專利文獻1所記載的電源設裝置是具備鋰離子電容器的電源裝置，并具有使鋰離子電容器在2.0V～3.2V的電壓范圍中進行動作的電力控制部。

并且，專利文獻1中公開了基于電力需要量來求出太陽能電池所被要求的適當發(fā)電量，并根據(jù)被要求的發(fā)電量來調(diào)整太陽能電池的發(fā)電量。

另外，進行了在室內(nèi)光那樣的低照度的環(huán)境下使太陽能電池發(fā)電，將發(fā)電所得的電力蓄積在蓄電池中，并利用該蓄積的電力驅(qū)動負載裝置的嘗試。該情況下，作為蓄電池，出于大容量且漏電流小的角度而優(yōu)選使用鋰離子電容器。

市場上出售的鋰離子電容器以40F(法拉)、100F等40F以上為主流。另外，鋰離子電容器如專利文獻1所記載那樣，從防止單元的劣化的觀點來看，優(yōu)選在2.0V以上的電壓下使用。為此，在電源裝置中，有時使鋰離子電容器的電壓例如留有余地地不成為2.5V以下的電壓。因此，在鋰離子電容器的充電電壓與2.5V相比電位降低時，暫時使負載裝置的動作停止來停止電力的供給。之后，在電源裝置中，若發(fā)電元件開始發(fā)電，則通過發(fā)電元件開始鋰離子電容器的再充電。

專利文獻1:日本特開2013－78235號公報

在鋰離子電容器進行再充電的情況下，若在鋰離子電容器的充電電壓超過2.5V的時刻立即使負載裝置的動作恢復，則因負載裝置的消耗電力而反復負載裝置的動作開始和動作停止。即，負載裝置的動作恢復、因負載裝置的動作恢復時的消耗電力引起的鋰離子電容器的充電電壓的降低、和因充電電壓的降低引起的負載裝置的動作的停止反復發(fā)生，由此無法驅(qū)動系統(tǒng)。

另外，在負載裝置為測量與環(huán)境有關的信息的傳感器節(jié)點等通信裝置的情況下，希望在發(fā)電元件開始發(fā)電之后以10分鐘左右恢復系統(tǒng)的動作。然而，在以往的電源裝置中，由于對40F等大容量的鋰離子電容器進行充電，所以無法快速地提升對負載裝置供電的輸出電壓，到使負載裝置的動作恢復為止要花費長時間。

為了縮短使系統(tǒng)的動作恢復的時間，可考慮減小對作為蓄電池而使用的鋰離子電容器的充電電壓進行檢測時的閾值電壓的滯后電壓。然而，若減小閾值電壓的滯后電壓，則因系統(tǒng)的動作再開始后的微小的電壓變化會使負載裝置的動作停止，動作變得不穩(wěn)定。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于上述的問題點而完成的，提供在發(fā)電元件進行發(fā)電的情況下能夠以短時間使負載裝置的動作恢復的蓄電系統(tǒng)以及蓄電方法。

為了解決上述課題，需要將在鋰離子電容器的再充電開始后使負載裝置的動作恢復所需的最低電壓例如設為2.7V(0.2V的富余量)等使動作停止時的電壓與動作恢復時的電壓之間具有滯后寬度。然而，例如在將容量40F的電容器的電壓值從2.5V充電到2.7V來使負載裝置的動作恢復的情況下，由于從環(huán)境發(fā)電元件供給的充電電流較少，所以例如需要數(shù)小時等長的充電時間，負載裝置停止數(shù)小時。發(fā)明人進一步專心研究的結(jié)果導出了本發(fā)明。

本發(fā)明的一個方式涉及蓄電系統(tǒng)，具備：發(fā)電元件，進行環(huán)境發(fā)電；第一蓄電池，通過上述發(fā)電元件的發(fā)電電力而被供電，并且對負載裝置供給電力；第二蓄電池，容量比上述第一蓄電池小，并與上述第一蓄電池串聯(lián)連接；第一開關部，與上述第二蓄電池并聯(lián)連接，在閉合狀態(tài)的情況下使上述第二蓄電池的兩端短路，在切斷狀態(tài)的情況下使上述第二蓄電池的短路狀態(tài)解除；以及切換部，控制上述第一開關部的開閉狀態(tài)，上述切換部在通過上述第一開關部使上述第二蓄電池的兩端短路而從上述第一蓄電池經(jīng)由上述第一開關部向上述負載裝置進行供電的情況下，將上述第一蓄電池的充電電壓與規(guī)定的第一閾值的電壓進行比較，在上述第一蓄電池的充電電壓變?yōu)樯鲜龅谝婚撝档碾妷阂韵碌那闆r下，進行控制以使上述第一開關部成為切斷狀態(tài)，上述切換部在通過上述第一開關部使上述第二蓄電池的兩端從短路狀態(tài)解除而從上述發(fā)電元件對上述第一蓄電池和上述第二蓄電池的串聯(lián)電路進行充電的情況下，檢測上述串聯(lián)電路整體的充電電壓或者檢測上述第二蓄電池單體的充電電壓，通過將該檢測出的充電電壓和上述第一蓄電池的充電電壓合計來求出上述串聯(lián)電路整體的充電電壓，并在上述串聯(lián)電路整體的充電電壓變?yōu)楸壬鲜龅谝婚撝档碾妷焊叩碾妷杭匆?guī)定的第二閾值的電壓以上的情況下，進行控制以使上述第一開關部成為閉合狀態(tài)。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)中，將容量小的第二蓄電池與第一蓄電池串聯(lián)連接，并且，在第二蓄電池并聯(lián)連接第一開關部。第一開關部在閉合狀態(tài)的情況下使第二蓄電池的兩端短路，在切斷狀態(tài)的情況下使第二蓄電池的短路狀態(tài)解除。切換部控制第一開關部的開閉狀態(tài)。而且，切換部在通過第一開關部使第二蓄電池的兩端短路，從第一蓄電池經(jīng)由第一開關部對負載裝置進行供電的情況下，將第一蓄電池的充電電壓與第一閾值的電壓進行比較。

切換部在從第一蓄電池經(jīng)由第一開關部對負載裝置進行供電的狀態(tài)下，第一蓄電池的充電電壓變?yōu)榈谝婚撝档碾妷阂韵碌那闆r下，使第一開關部成為切斷狀態(tài)來解除第二蓄電池的兩端的短路狀態(tài)。另外，切換部在第二蓄電池的短路狀態(tài)被解放，從發(fā)電元件對第一蓄電池和第二蓄電池的串聯(lián)電路進行供電的情況下，例如檢測第一蓄電池以及第二蓄電池的充電電壓(串聯(lián)電路整體的充電電壓)，并在充電電壓變?yōu)橐?guī)定的第二閾值的電壓以上的情況下，使第一開關部成為閉合狀態(tài)來使第二蓄電池的兩端短路。

另外，例如切換部可以檢測第二蓄電池的單體中的充電電壓(串聯(lián)電路的規(guī)定的部位的充電電壓)，并在第二蓄電池的充電電壓和第一蓄電池的充電電壓的合計的充電電壓(串聯(lián)電路整體的充電電壓)變?yōu)橐?guī)定的第二閾值的電壓以上的情況下，使第一開關部成為閉合狀態(tài)來使第二蓄電池的兩端短路。

由此，在蓄電系統(tǒng)中，在發(fā)電元件進行發(fā)電的情況下，能夠短時間使負載裝置的動作恢復。

另外，由于容量小的第二蓄電池在短時間充電電壓上升，所以能夠短時間上升為第二閾值以上的電壓。因此，蓄電系統(tǒng)能夠在短時間使負載裝置的動作恢復。

另外，在通常的狀態(tài)下，由于第二蓄電池通過第一開關部而被短路，正極、負極都與第一蓄電池的正極同電位，所以若第一開關部被開放，則開始從此時的第一蓄電池的電位向第二蓄電池的充電。因此，蓄電系統(tǒng)能夠在短時間將第二蓄電池充電到第二閾值以上的電壓。換言之，第二蓄電池通過與第一蓄電池串聯(lián)連接，即使第二蓄電池本身的正極和負極中的電位差較小，也從第一蓄電池的電位開始充電動作。因此，蓄電系統(tǒng)能夠在短時間使負載裝置的動作恢復。

本發(fā)明的第二方式可以在上述第一方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中，基于上述發(fā)電元件的發(fā)電量、從上述第一蓄電池供給電力的上述負載裝置的消耗電力的平均值、和通過蓄積在上述第一蓄電池中的電力連續(xù)驅(qū)動上述負載裝置的時間來設定上述第一蓄電池的容量，基于上述發(fā)電元件的發(fā)電量、上述負載裝置的消耗電力的平均值、和在因上述第一蓄電池的充電電壓降低而上述負載裝置的動作停止后到上述發(fā)電元件進行發(fā)電而使上述負載裝置的動作恢復為止的時間來設定上述第二蓄電池的容量。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)中，在決定向負載裝置供給電力的第一蓄電池的容量的大小的情況下，基于發(fā)電元件的發(fā)電量、負載裝置的消耗電力的平均值、和通過蓄積在第一蓄電池中的電力連續(xù)驅(qū)動負載裝置的時間來決定第一蓄電池的容量。另外，在蓄電系統(tǒng)中，在決定小的容量的第二蓄電池的容量的情況下，基于發(fā)電元件的發(fā)電量、負載裝置的消耗電力的平均值、和通過發(fā)電元件進行發(fā)電來使負載裝置的動作恢復為止的時間來決定第二蓄電池的容量。

由此，在蓄電系統(tǒng)中，通過蓄積在第一蓄電池中的電力，能夠?qū)⒇撦d裝置連續(xù)驅(qū)動所希望的時間。另外，在蓄電系統(tǒng)中，在通過發(fā)電元件進行發(fā)電的情況下，能夠以所希望的時間使負載裝置的動作恢復。

本發(fā)明的第三方式可以在上述第一或者第二方式的蓄電系統(tǒng)中，上述第一蓄電池是漏電流比上述第二蓄電池小的種類的電容器。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)中，第一蓄電池是長時間保持電力的電容器，為了不會不必要地消耗蓄積的電力，該第一蓄電池使用漏電流少的電容器。另一方面，第二蓄電池是僅在從通過發(fā)電元件對該第二蓄電池開始供電到使負載裝置的動作恢復為止的短時間所使用的電容器，另外，被充電的最大的電壓是第一閾值與第二閾值的差量的電壓，僅在低的充電電壓下使用。因此，在蓄電系統(tǒng)中，作為第二蓄電池，能夠使用漏電流大的電容器。

由此，第一蓄電池不會不必要地消耗蓄積的電力，而長時間保持電力。

本發(fā)明的第四方式可以在上述第一～第三方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中，還具備使上述蓄電系統(tǒng)與上述負載裝置之間連接或者開放的第二開關部，上述切換部在將上述第一蓄電池的充電電壓與為上述第一閾值的電壓以上的第三閾值的電壓進行比較，上述第一蓄電池的充電電壓超過上述第三閾值的電壓的情況下，使上述第二開關部成為連接狀態(tài)，在上述第一蓄電池的充電電壓為上述第三閾值的電壓以下的情況下，使上述第二開關部成為開放狀態(tài)。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)中，切換部在第一蓄電池的充電電壓超過第三閾值的電壓，能夠從第一蓄電池對負載裝置供給需要的電力的狀態(tài)的情況下，使第二開關部成為連接狀態(tài)，對負載裝置供給電力。另一方面，切換部在第一蓄電池的充電電壓為第三閾值的電壓以下，不能夠從第一蓄電池對負載裝置供給需要的電力的狀態(tài)的情況下，使第二開關部成為開放狀態(tài)，停止向負載裝置的電力的供給。

由此，蓄電系統(tǒng)能夠在不能對負載裝置供給需要的電力的狀態(tài)的情況下，使第二開關部成為開放狀態(tài)而停止向負載裝置的電力的供給，在能夠?qū)ω撦d裝置供給需要的電力的狀態(tài)的情況下，使第二開關部成為連接狀態(tài)而向負載裝置供給電力。

本發(fā)明的第五方式可以在上述第四方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中，上述第三閾值的電壓被設定為與上述第一閾值的電壓相同的電壓，上述切換部在使上述第一開關部成為閉合狀態(tài)來使上述第二蓄電池的兩端短路的情況下，使上述第二開關部成為連接狀態(tài)，在使上述第一開關部成為斷開狀態(tài)來使上述第二蓄電池的兩端從短路狀態(tài)解除的情況下，使上述第二開關部成為開放狀態(tài)。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)中，切換部在使第一開關部成為閉合狀態(tài)來使第二蓄電池的兩端短路的狀態(tài)、即能夠從第一蓄電池對負載裝置供給需要的電力的狀態(tài)的情況下，使第二開關部成為連接狀態(tài)，對負載裝置供給電力。另外，切換部在使第一開關部成為切斷狀態(tài)來使第二蓄電池的兩端從短路狀態(tài)解除的狀態(tài)、即從發(fā)電元件對第一蓄電池和第二蓄電池的串聯(lián)電路進行充電的情況下，使第二開關部成為開放狀態(tài)。

由此，蓄電系統(tǒng)能夠在使第一開關部成為閉合狀態(tài)的情況下使第二開關部成為連接狀態(tài)，在使第一開關部成為切斷狀態(tài)的情況下使第二開關部成為開放狀態(tài)。即，蓄電系統(tǒng)能夠在相同的時機控制第一開關部的開閉狀態(tài)和第二開關部的開閉狀態(tài)。

本發(fā)明的第六方式可以在上述第一～第五方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中，具備將上述發(fā)電元件的輸出電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定的電壓來對上述第一蓄電池以及上述第二蓄電池進行供電的DC/DC轉(zhuǎn)換器，上述DC/DC轉(zhuǎn)換器控制輸出電壓以使上述第一蓄電池的充電電壓不超過規(guī)定的上限電壓。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)中，在發(fā)電元件的輸出側(cè)連接DC/DC轉(zhuǎn)換器。該DC/DC轉(zhuǎn)換器將發(fā)電元件的輸出電壓轉(zhuǎn)換為與向負載裝置供給的供電電壓對應的電壓。DC/DC轉(zhuǎn)換器通過轉(zhuǎn)換后的電壓，在第一開關部為閉合狀態(tài)的情況下向第一蓄電池進行供電，在第一開關部為切斷狀態(tài)的情況下向第一蓄電池和第二蓄電池的串聯(lián)電路進行供電。另外，DC/DC轉(zhuǎn)換器通過控制為輸出電壓不超過規(guī)定的上限電壓，使得第一蓄電池不會變?yōu)檫^充電狀態(tài)。

由此，蓄電系統(tǒng)能夠?qū)l(fā)電元件的輸出電壓轉(zhuǎn)換為能夠使負載裝置動作的電壓。另外，DC/DC轉(zhuǎn)換器能夠使第一蓄電池不會變?yōu)檫^充電狀態(tài)。

本發(fā)明的第七方式可以在上述第一～第六方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中，上述第一蓄電池是鋰離子電容器。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)中，大容量的第一蓄電池需要長時間保持電荷。因此，第一蓄電池使用漏電流小的鋰離子電容器。

由此，第一蓄電池不會不必要地消耗從發(fā)電元件供電的電力，能夠長時間進行保持。因此，本發(fā)明的蓄電系統(tǒng)在發(fā)電元件停止發(fā)電的情況下、發(fā)電元件的發(fā)電量比負載裝置的電力消耗量少的情況下，也能夠使負載裝置長時間動作。

本發(fā)明的第八方式涉及蓄電方法，是蓄電系統(tǒng)中的蓄電方法，上述蓄電系統(tǒng)具備：發(fā)電元件，進行環(huán)境發(fā)電；第一蓄電池，通過上述發(fā)電元件的發(fā)電電力而被供電，并且對負載裝置供給電力；第二蓄電池，容量比上述第一蓄電池小，并與上述第一蓄電池串聯(lián)連接；第一開關部，與上述第二蓄電池并聯(lián)連接，在閉合狀態(tài)的情況下使上述第二蓄電池的兩端短路，在切斷狀態(tài)的情況下使上述第二蓄電池的短路狀態(tài)解除；以及切換部，控制上述第一開關部的開閉狀態(tài)，其中，上述切換部在通過上述第一開關部使上述第二蓄電池的兩端短路而從上述第一蓄電池經(jīng)由上述第一開關部向上述負載裝置進行供電的情況下，將上述第一蓄電池的充電電壓與規(guī)定的第一閾值的電壓進行比較，并在上述第一蓄電池的充電電壓變?yōu)樯鲜龅谝婚撝档碾妷阂韵碌那闆r下，進行控制以使上述第一開關部成為切斷狀態(tài)，上述切換部在通過上述第一開關部使上述第二蓄電池的兩端從短路狀態(tài)解除而從上述發(fā)電元件對上述第一蓄電池和上述第二蓄電池的串聯(lián)電路進行充電的情況下，檢測上述串聯(lián)電路整體的充電電壓或者檢測上述第二蓄電池單體的充電電壓，通過將該檢測出的充電電壓和上述第一蓄電池的充電電壓合計來求出上述串聯(lián)電路整體的充電電壓，并在上述串聯(lián)電路整體的充電電壓變?yōu)楸壬鲜龅谝婚撝档碾妷焊叩碾妷杭匆?guī)定的第二閾值的電壓以上的情況下，進行控制以使上述第一開關部成為閉合狀態(tài)。

由此，在蓄電系統(tǒng)中，在發(fā)電元件進行發(fā)電的情況下，能夠在短時間使負載裝置的動作恢復。

本發(fā)明的第九方式涉及蓄電系統(tǒng)，具備：發(fā)電元件，進行環(huán)境發(fā)電；供電線，向負載裝置供給電力；第一蓄電池，經(jīng)由上述供電線通過上述發(fā)電元件的發(fā)電電力而被充電，并且對上述負載裝置供給電力；第二蓄電池，容量比上述第一蓄電池??；開關部，選擇性地設定為在上述供電線與地之間將上述第一蓄電池和上述第二蓄電池并聯(lián)連接的并聯(lián)連接狀態(tài)、和在上述供電線與上述地之間將上述第一蓄電池和上述第二蓄電池串聯(lián)連接的串聯(lián)連接狀態(tài)；電壓檢測部，對上述第一蓄電池成為過放電的電壓進行檢測；以及切換部，根據(jù)上述電壓檢測部的檢測電壓來控制上述開關部，上述切換部具有與上述電壓檢測部的檢測電壓下降時的電壓進行比較的第一閾值電壓、和與上述電壓檢測部的檢測電壓上升時的電壓進行比較的第二閾值電壓，在上述開關部被設定為上述并聯(lián)連接狀態(tài)時，上述切換部將上述電壓檢測部的檢測電壓與上述第一閾值電壓進行比較，并在上述電壓檢測部的檢測電壓變?yōu)樯鲜龅谝婚撝惦妷阂韵碌那闆r下，將上述開關部設定為上述串聯(lián)連接狀態(tài)，在上述開關部被設定為上述串聯(lián)連接狀態(tài)時，上述切換部將上述電壓檢測部的檢測電壓與上述第二閾值電壓進行比較，并在上述電壓檢測部的檢測電壓變?yōu)樯鲜龅诙撝惦妷阂陨系那闆r下，將上述開關部設定為上述并聯(lián)連接狀態(tài)。

由此，在本發(fā)明的一個方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中，在發(fā)電元件進行發(fā)電的情況下，能夠在短時間使負載裝置的動作恢復。

本發(fā)明的第十方式基于上述第九方式所涉及的蓄電系統(tǒng)而提出，上述開關部由對上述供電線與上述第一蓄電池之間進行開閉的第一開關部、和使上述第二蓄電池選與上述地側(cè)和上述第一蓄電池側(cè)擇性地連接的第二開關部構(gòu)成，通過將上述第一開關部設定為上述供電線與上述第一蓄電池之間導通，并且將上述第二開關部設定為選擇上述地側(cè)，從而成為上述并聯(lián)連接狀態(tài)，通過將上述第一開關部設定為上述供電線與上述第一蓄電池之間切斷，并且將上述第二開關部設定為選擇上述第一蓄電池側(cè)，從而成為上述串聯(lián)連接狀態(tài)。

由此，在本發(fā)明的一個方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中，通過第一開關部和第二開關部，能夠選擇性地設定為在供電線與地之間將第一蓄電池和第二蓄電池并聯(lián)連接的狀態(tài)、和在供電線與地之間將第一蓄電池和第二蓄電池串聯(lián)連接的狀態(tài)。在系統(tǒng)再啟動時，通過成為在供電線與地之間將第一蓄電池和第二蓄電池串聯(lián)連接的狀態(tài)，能夠縮短再啟動時間。

本發(fā)明的第十一方式可以在上述第九或者第十方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中，基于上述發(fā)電元件的發(fā)電量、從上述第一蓄電池供給電力的上述負載裝置的消耗電力的平均值、和通過蓄積在上述第一蓄電池中的電力連續(xù)驅(qū)動上述負載裝置的時間來設定上述第一蓄電池的容量，基于上述發(fā)電元件的發(fā)電量、上述負載裝置的消耗電力的平均值、和在因上述第一蓄電池的充電電壓降低而上述負載裝置的動作停止后到上述發(fā)電元件進行發(fā)電而使上述負載裝置的動作恢復為止的時間來設定上述第二蓄電池的容量。

由此，在蓄電系統(tǒng)中，通過蓄積在第一蓄電池中的電力，能夠?qū)⒇撦d裝置連續(xù)驅(qū)動所希望的時間。另外，在蓄電系統(tǒng)中，在通過發(fā)電元件進行發(fā)電的情況下，能夠以所希望的時間使負載裝置的動作恢復。

本發(fā)明的第十二方式可以在上述第九～第十一方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中，上述電壓檢測部檢測上述供電線的電壓，根據(jù)上述第一蓄電池的下限電壓來設定上述第一閾值電壓，上述第二閾值電壓被設定為對上述第一閾值電壓加上滯后電壓所得的電壓。

通過根據(jù)第一蓄電池的下限電壓來設定第一閾值電壓，來防止第一蓄電池的電池單元的劣化。另外，通過第二閾值電壓設為對第一閾值電壓加上滯后電壓所得的電壓，能夠使動作穩(wěn)定。

本發(fā)明的第十三方式可以在上述第九～第十一方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中，上述電壓檢測部檢測上述第一蓄電池的電壓，根據(jù)上述第一蓄電池的下限電壓來設定上述第一閾值電壓，上述第二閾值電壓被設定為對上述第一閾值電壓加上根據(jù)上述第一蓄電池的容量和上述第二蓄電池的容量進行了修正的修正滯后電壓所得的電壓。

通過根據(jù)第一蓄電池的下限電壓來設定第一閾值電壓，來防止第一蓄電池的電池單元的劣化。另外，通過第二閾值電壓設為加上了根據(jù)上述第一蓄電池的容量和上述第二蓄電池的容量進行了修正的修正滯后電壓所得的電壓，能夠使動作穩(wěn)定。

本發(fā)明的第十四方式可以在上述第九～第十三方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中，上述第一蓄電池是漏電流比上述第二蓄電池小的種類的電容器。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)中，大容量的第一蓄電池需要長時間保持電荷。因此，第一蓄電池使用漏電流小的電容器。

本發(fā)明的第十五方式可以在上述第九～第十四方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中，具備將上述發(fā)電元件的輸出電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定的電壓來對上述第一蓄電池以及上述第二蓄電池進行供電的DC/DC轉(zhuǎn)換器，上述DC/DC轉(zhuǎn)換器控制輸出電壓以使上述第一蓄電池的充電電壓不超過規(guī)定的上限電壓。

由此，蓄電系統(tǒng)能夠?qū)l(fā)電元件的輸出電壓轉(zhuǎn)換為能夠使負載裝置動作的電壓。另外，DC/DC轉(zhuǎn)換器能夠使第一蓄電池不成為過充電狀態(tài)。

本發(fā)明的第十六方式可以在上述第九～第十五方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中，上述第一蓄電池是鋰離子電容器。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)中，大容量的第一蓄電池需要長時間保持電荷。因此，第一蓄電池使用漏電流小的鋰離子電容器。

本發(fā)明的第十七方式涉及蓄電方法，是蓄電系統(tǒng)中的蓄電方法，上述蓄電系統(tǒng)具備：發(fā)電元件，進行環(huán)境發(fā)電；供電線，向負載裝置供給電力；第一蓄電池，經(jīng)由上述供電線通過上述發(fā)電元件的發(fā)電電力而被充電，并且對上述負載裝置供給電力；第二蓄電池，容量比上述第一蓄電池小；開關部，選擇性地設定為在上述供電線與地之間將上述第一蓄電池和上述第二蓄電池并聯(lián)連接的并聯(lián)連接狀態(tài)、和在上述供電線與上述地之間將上述第一蓄電池和上述第二蓄電池串聯(lián)連接的串聯(lián)連接狀態(tài)；電壓檢測部，對上述第一蓄電池成為過放電的電壓進行檢測；以及切換部，根據(jù)上述電壓檢測部的檢測電壓來控制上述開關部，上述切換部具有與上述電壓檢測部的檢測電壓下降時的電壓進行比較的第一閾值電壓、和與上述電壓檢測部的檢測電壓上升時的電壓進行比較的第二閾值電壓，在上述開關部被設定為上述并聯(lián)連接狀態(tài)時，上述切換部將上述電壓檢測部的檢測電壓與上述第一閾值電壓進行比較，并在上述電壓檢測部的檢測電壓變?yōu)樯鲜龅谝婚撝惦妷阂韵碌那闆r下，將上述開關部設定為上述串聯(lián)連接狀態(tài)，在上述開關部被設定為上述串聯(lián)連接狀態(tài)時，上述切換部將上述電壓檢測部的檢測電壓與上述第二閾值電壓進行比較，并在上述電壓檢測部的檢測電壓變?yōu)樯鲜龅诙撝惦妷阂陨系那闆r下，將上述開關部設定為上述并聯(lián)連接狀態(tài)。

由此，在蓄電系統(tǒng)中，在發(fā)電元件進行發(fā)電的情況下，能夠在短時間使負載裝置的動作恢復。

根據(jù)上述方式的蓄電系統(tǒng)以及蓄電方法，在發(fā)電元件進行發(fā)電的情況下，能夠在短時間使負載裝置的動作恢復。

附圖說明

圖1是表示無線傳感器系統(tǒng)的概要的說明圖。

圖2是表示使用了第一實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)的傳感器節(jié)點的構(gòu)成例的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是表示第一實施方式所涉及的負載裝置中的消耗電流的形態(tài)的說明圖。

圖4A是表示第一實施方式所涉及的太陽能電池的概觀的說明圖。

圖4B是表示圖4A的太陽能電池單元的連接狀態(tài)的說明圖。

圖5A是表示第一實施方式所涉及的第一蓄電池和第二蓄電池的連接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖5B是表示第一實施方式所涉及的第一蓄電池和第二蓄電池的連接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖6A是表示第一實施方式所涉及的第一開關部為接通狀態(tài)時的向負載裝置的供電狀態(tài)的說明圖。

圖6B是表示第一實施方式所涉及的第一開關部為接通狀態(tài)時的向負載裝置的供電狀態(tài)的說明圖。

圖7A是表示第一實施方式所涉及的第一開關部我斷開狀態(tài)時的從太陽能電池向第二蓄電池的供電狀態(tài)的說明圖。

圖7B是表示第一實施方式所涉及的第一開關部為斷開狀態(tài)時的從太陽能電池向第二蓄電池的供電狀態(tài)的說明圖。

圖8是表示第一實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中的處理順序的流程圖。

圖9是表示第一實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)的運用例的示意圖。

圖10是圖9的局部放大圖。

圖11是表示第一實施方式所涉及的3連休的情況下的蓄電系統(tǒng)的運用例的示意圖。

圖12是表示第二實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)的構(gòu)成例的結(jié)構(gòu)圖。

圖13是表示第二實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中的處理順序的第一流程圖。

圖14是表示第二實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中的處理順序的第二流程圖。

圖15是表示第三實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)的構(gòu)成例的結(jié)構(gòu)圖。

圖16A是表示第三實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中的各開關狀態(tài)下的供電狀態(tài)的說明圖。

圖16B是表示第三實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中的各開關狀態(tài)下的供電狀態(tài)的說明圖。

圖17是第三實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中的開關控制的說明圖。

圖18是表示第三實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中的處理順序的流程圖。

圖19是表示第四實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)的構(gòu)成例的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。

第一實施方式

圖1是表示無線傳感器系統(tǒng)1的概要的說明圖。如該圖所示，無線傳感器系統(tǒng)1具備監(jiān)視中心20、和傳感器節(jié)點10a、10b。該傳感器節(jié)點10a、10b具備后述的本發(fā)明的蓄電系統(tǒng)100(參照圖2)。

監(jiān)視中心20收集傳感器節(jié)點10a、10b中的周圍環(huán)境的測量結(jié)果，并對收集到的測量結(jié)果進行運算處理等。傳感器節(jié)點10a、10b將測量結(jié)果無線發(fā)送給監(jiān)視中心20。

此處，測量結(jié)果包括傳感器節(jié)點10a、10b檢測的信息，例如表示溫度、濕度、CO₂濃度、振動、水位、照度、電壓、電流、聲音、圖像等的信息。另外，測量結(jié)果也可以包括使用紅外線傳感器等來判定有無人的存在的結(jié)果。并且，傳感器節(jié)點10a、10b可以是固定型的裝置，或者也可以是壁掛型、粘貼在壁上的類型的裝置。

傳感器節(jié)點10a、10b由能量收集(Energy Harvest：環(huán)境發(fā)電)電源供給電力而進行動作，由于不需要電源配線等的鋪設，所以提高了進行配置時的自由度。

此外，在圖1中，作為傳感器節(jié)點，示出了2個傳感器節(jié)點10a、10b，但傳感器節(jié)點也可以是一個，另外，還可以是3個以上。

另外，傳感器節(jié)點10a和傳感器節(jié)點10b具有相同的結(jié)構(gòu)，在以下的說明中，在表示任意一方或兩方時記載為傳感器節(jié)點10。

圖2是表示使用了本實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)100的傳感器節(jié)點10的構(gòu)成例的結(jié)構(gòu)圖。該傳感器節(jié)點10例如是被設置在辦公室等室內(nèi)的傳感器節(jié)點，是通過太陽光、室內(nèi)光發(fā)電而被供給電源的傳感器節(jié)點。該傳感器節(jié)點10獲取溫度和濕度的環(huán)境信息，并將這些環(huán)境信息通過無線周期性地發(fā)送給監(jiān)視中心20。例如，傳感器節(jié)點10以5分鐘間隔將環(huán)境信息發(fā)送給監(jiān)視中心20。

如圖2所示，傳感器節(jié)點10由將進行環(huán)境發(fā)電的太陽能電池110(發(fā)電元件)的發(fā)電電力蓄積于蓄電池的蓄電系統(tǒng)100、和被從該蓄電系統(tǒng)100供電的負載裝置200構(gòu)成。

負載裝置200例如是作為無需配線、電池更換地進行動作的無線傳感器發(fā)揮作用的環(huán)境監(jiān)視裝置210等。該環(huán)境監(jiān)視裝置210具備測量辦公室等室內(nèi)的溫度的溫度傳感器211、和測量室內(nèi)的濕度的濕度傳感器212。環(huán)境監(jiān)視裝置210將由溫度傳感器211測量出的室內(nèi)溫度的信息、和由濕度傳感器212測量出的室內(nèi)濕度的信息通過無線通信單元213周期性地無線發(fā)送給外部的監(jiān)視中心20。

其中，在以下的說明中，“負載裝置200停止動作”這一情況意味著由于負載裝置200無法從蓄電系統(tǒng)100接受需要的電源電壓，所以負載裝置200不能進行測量動作和通信動作的狀態(tài)，與負載裝置200進行周期性的發(fā)送的情況下的睡眠期間(休止期間)不同。

另外，“負載裝置200恢復動作”這一情況意味著在因電源電壓降低而負載裝置200暫時停止動作后，負載裝置200能夠從蓄電系統(tǒng)100再次接受需要的電源電壓，使得負載裝置200變?yōu)槟軌蜻M行測量動作和通信動作的狀態(tài)。

首先，對負載裝置200進行說明。

在圖2中，負載裝置200構(gòu)成為從蓄電系統(tǒng)100接受電力的供給而進行動作，在從蓄電系統(tǒng)100供給的電源電壓例如為2.7V以上的情況下開始動作，若從蓄電系統(tǒng)100供給的電源電壓變?yōu)?.5V以下則停止動作。即，該負載裝置200構(gòu)成為若從蓄電系統(tǒng)100供給的電源電壓例如變?yōu)?.5V以下則停止動作，在暫時停止了動作后，若電源電壓例如變?yōu)?.7V以上則再次恢復動作，相對于電源電壓具有0.2V的滯后特性。

溫度傳感器211和濕度傳感器212由與傳感器節(jié)點10的使用用途對應的測量器、檢測器構(gòu)成。溫度傳感器211以及濕度傳感器212根據(jù)無線通信單元213的控制進行測量，并將得到的表示測量結(jié)果的信息輸出給無線通信單元213。該溫度傳感器211以及濕度傳感器212的測量例如與無線通信單元213進行無線發(fā)送的時機相配合地進行。

無線通信單元213對從溫度傳感器211以及濕度傳感器212輸入的測量結(jié)果進行編碼及調(diào)制來生成發(fā)送信號，并將該發(fā)送信號通過無線通信周期性地發(fā)送給監(jiān)視中心20。其中，環(huán)境監(jiān)視裝置210中的消耗電力大半被該無線通信單元213進行無線發(fā)送時的發(fā)送電力消耗。另外，在本實施方式中，無線通信單元213為了降低消耗電力而不具備無線的接收功能，但不一定限定于此，在所希望的情況下，無線通信單元213也可以具備接收功能。

另外，環(huán)境監(jiān)視裝置210在無線通信單元213不進行無線發(fā)送的狀態(tài)下，移至睡眠狀態(tài)(休止期間)來降低電力消耗。例如，環(huán)境監(jiān)視裝置210在發(fā)送間隔時間被設定為T1分鐘的情況下，T1分鐘期間成為睡眠狀態(tài)，在經(jīng)過T1分鐘后再次恢復。而且，在已恢復時，環(huán)境監(jiān)視裝置210再次獲取溫度、濕度的信息，并進行無線發(fā)送。即，環(huán)境監(jiān)視裝置210在睡眠中不進行溫度、濕度的信息的獲取和無線發(fā)送。

其中，圖3是表示本實施方式所涉及的負載裝置200中的消耗電流的形態(tài)的說明圖。在該圖3中，橫軸表示時刻，縱軸表示消耗電流的大小。負載裝置200例如間隔5分鐘進行發(fā)送。例如如圖3所示，負載裝置200從時刻t11開始通信動作，在時刻t13結(jié)束通信動作。

而且，在從時刻t11至t13的通信期間Tm中，在時刻t12的時刻，以最大電流A2(數(shù)mA)左右的峰值流動電流。之后，經(jīng)過從時刻t13至時刻t21的休止期間(睡眠期間)Ts，在從時刻t11經(jīng)過5分鐘后的時刻t21，負載裝置200再次開始通信動作，在時刻t23結(jié)束通信動作。在從該時刻t21至t23的通信期間Tm中，在時刻t22的時刻，以最大電流A2(數(shù)mA)左右的峰值流動電流。

該情況下，從蓄電系統(tǒng)100流向負載裝置200的電流作為平均值而成為電流A1(數(shù)十μA)左右的消耗電流。

返回到圖2，對蓄電系統(tǒng)100進行說明。

蓄電系統(tǒng)100對負載裝置200供給電力，使該負載裝置200進行動作。該蓄電系統(tǒng)100具備使用了環(huán)境發(fā)電元件的太陽能電池110、DC/DC轉(zhuǎn)換器120(直流電壓－直流電壓轉(zhuǎn)換裝置)、第一蓄電池130、第二蓄電池140、切換部150、第一開關部160、和電壓檢測部170。

太陽能電池110是低照度用的太陽能電池，例如是在10000(Lux；勒克司)以下的照度使用的太陽能電池。在本實施方式中，太陽能電池110的發(fā)電能力在電燈的亮度為200勒克司左右的情況下，具有200～500(μW)左右的發(fā)電能力。該太陽能電池110在辦公室等中電燈點亮的期間，進行向第一蓄電池130和第二蓄電池140的充電、以及向負載裝置200的電力的供給。

圖4A以及圖4B分別是表示本實施方式所涉及的太陽能電池的概觀和太陽能電池單元的連接狀態(tài)的說明圖。如該圖4A的俯視圖所示，在太陽能電池110的受光面?zhèn)忍柲茈姵貑卧狝111、太陽能電池單元B112、太陽能電池單元C113、以及太陽能電池單元D114這4個太陽能電池單元呈平面狀地排列，這4個太陽能電池單元A111～太陽能電池單元D114如圖4B所示，構(gòu)成為串聯(lián)連接而獲得規(guī)定的輸出電壓Vs。

圖4A以及圖4B所示的太陽能電池110是將4個太陽能電池單元A111～太陽能電池單元D114串聯(lián)連接的例子。該串聯(lián)連接的太陽能電池單元的個數(shù)以向DC/DC轉(zhuǎn)換器120輸出的電壓Vs成為能夠在DC/DC轉(zhuǎn)換器120中以規(guī)定的效率以上進行升壓動作以及降壓動作的電壓的方式被選擇。例如，在太陽能電池單元為低照度染料敏化太陽能電池的情況下，優(yōu)選使串聯(lián)連接的太陽能電池單元的個數(shù)例如最低為三個以上。

返回到圖2，繼續(xù)蓄電系統(tǒng)100的說明。

在太陽能電池110的輸出側(cè)連接DC/DC轉(zhuǎn)換器120的輸入側(cè)。對DC/DC轉(zhuǎn)換器120輸入太陽能電池110的輸出電壓Vs。DC/DC轉(zhuǎn)換器120將被輸入的電壓Vs轉(zhuǎn)換為與向負載裝置200的供電電壓對應的電壓。其中，例如在太陽能電池110的輸出電壓Vs比負載裝置200需要的電壓低的情況下，DC/DC轉(zhuǎn)換器120由升壓轉(zhuǎn)換器裝置等構(gòu)成。DC/DC轉(zhuǎn)換器120將轉(zhuǎn)換后的電壓輸出給供電線DCL1，并且，對第一蓄電池130或者第一蓄電池130與第二蓄電池140的串聯(lián)電路進行充電。其中，DC/DC轉(zhuǎn)換器120的輸出電壓被控制為不超過規(guī)定的上限電壓(例如3.7V)，以使第一蓄電池130的充電電壓不會成為過充電。例如，DC/DC轉(zhuǎn)換器120在被輸入的電壓Vs超過上限電壓(3.7V)那樣的情況下，降壓為與向負載裝置200的供電電壓對應的電壓。

其中，通常即使在太陽能電池110的輸出電壓(發(fā)電電壓)Vs最大的情況下，也不超過第一蓄電池130的上限電壓。

另外，DC/DC轉(zhuǎn)換器120構(gòu)成為包括集成電路，例如構(gòu)成為通過調(diào)整外部的外置電阻的電阻值，能夠設定輸出電壓的上限值。

第一蓄電池130和第二蓄電池140串聯(lián)連接。該第一蓄電池130和第二蓄電池140被太陽能電池110充電而蓄積電荷。

第一蓄電池130是鋰離子電容器(LIC)，例如是容量比第二蓄電池140大的40F(法拉)的大容量的鋰離子電容器。其中，構(gòu)成第一蓄電池130的40F的鋰離子電容器的漏電流比第二蓄電池140的漏電流少。第一蓄電池130在辦公室等中電燈被點亮的期間，第一開關部160為接通(ON)狀態(tài)的情況下，經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器120被供給太陽能電池110的發(fā)電電力。另外，第一蓄電池130在太陽能電池110不進行發(fā)電的情況下、太陽能電池110的發(fā)電量比負載裝置200的電力消耗量少的情況下，將充電到第一蓄電池130的電力供給給負載裝置200。例如，第一蓄電池130在辦公室等中電燈被熄滅的期間，第一開關部160為接通狀態(tài)的情況下，將充電到第一蓄電池130的電力供給給負載裝置200。

其中，第一蓄電池130的鋰離子電容器在出廠時被充電到例如2.5V～3.7V左右的電壓。

第二蓄電池140是與第一蓄電池130的容量相比為小容量的電容器，例如是1F(法拉)的雙電層電容器(EDLC)。第二蓄電池140與第一蓄電池130串聯(lián)連接。另外，構(gòu)成第二蓄電池140的雙電層電容器的漏電流比第一蓄電池130的鋰離子電容器的漏電流大。第二蓄電池140在辦公室等中電燈被點亮的期間，第一開關部160為斷開(OFF)狀態(tài)的情況下，經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器120被供給太陽能電池110的發(fā)電電力。另外，第二蓄電池140在電池值為規(guī)定的值以上的情況下，將充電到第二蓄電池140的電力供給給負載裝置200。

其中，由于第一蓄電池130需要長時間保存電荷，所以作為第一蓄電池130，可使用漏電流較少的鋰離子電容器。另一方面，第二蓄電池140是在通常狀態(tài)下兩端被短路，且在負載裝置200的動作恢復時短時間被使用的電容器，另外，被充電的最大的電壓是第一閾值與第二閾值的差值的電壓(0.2V)左右，在極低的充電電壓下使用。因此，第二蓄電池140能夠使用漏電流比第一蓄電池130大的電容器。其中，第二蓄電池140被設為以第二蓄電池140的2.7V(第二閾值的電壓)與2.5V(第一閾值的電壓)的電壓差值的容量，能夠進行至少一次的負載裝置200的動作。由此，在蓄電系統(tǒng)100中，能夠避免在連接了第一開關部160后，立即第一蓄電池130的電壓Va變?yōu)?.5V(第一閾值的電壓)以下。

另外，第一蓄電池130的容量并不限于40F，能夠基于太陽能電池110的發(fā)電量、負載裝置200的消耗電力的平均值、想要連續(xù)驅(qū)動負載裝置200的時間來選定適當?shù)娜萘康碾娙萜?。另外，第二蓄電?40的容量并不限于1F，能夠基于太陽能電池110的發(fā)電量、負載裝置200的消耗電力的平均值、和想要使負載裝置200恢復的時間來選定適當?shù)娜萘康碾娙萜鳌?/p>

圖5A以及圖5B分別是表示本實施方式所涉及的第一蓄電池130和第二蓄電池140的連接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖5A表示由單體的電容器構(gòu)成第一蓄電池130以及第二蓄電池140的例子。圖5B表示由多個電容器構(gòu)成第一蓄電池130以及第二蓄電池140的例子。

如圖5A所示，第一蓄電池130由40F的大容量的鋰離子電容器構(gòu)成，第二蓄電池140由1F的小容量的雙電層電容器構(gòu)成。而且，第二蓄電池140的正極(+)端子的端子與供電線DCL1連接，第二蓄電池140的負極(－)端子經(jīng)由供電線DCL2與第一蓄電池130的正極(+)端子連接。第一蓄電池130的負極(－)端子與地G連接。

返回到圖2，繼續(xù)蓄電系統(tǒng)100的說明。

第一開關部160與第二蓄電池140并聯(lián)連接。該第一開關部160在為接通狀態(tài)(閉合狀態(tài))的情況下，使第二蓄電池140的兩端短路，在為斷開狀態(tài)(開啟狀態(tài))的情況下，使第二蓄電池140的兩端從短路狀態(tài)解除。

第一開關部160內(nèi)的端子a與供電線DCL1的節(jié)點Nb連接，并經(jīng)由該節(jié)點Nb與第二蓄電池140的正極(+)端子連接。另外，第一開關部160內(nèi)的端子b與供電線DCL2的節(jié)點Nc連接，并經(jīng)由該節(jié)點Nc與第二蓄電池140的負極(－)端子和第一蓄電池130的正極(+)端子連接。

而且，在第一開關部160為接通狀態(tài)的情況下、即在第二蓄電池140的兩端被短路的情況下，供電線DCL1和供電線DCL2連接，第一蓄電池130的正極(+)端子經(jīng)由第一開關部160與供電線DCL1直接連接。在該第一開關部160為接通狀態(tài)的情況下，對供電線DCL1輸出第一蓄電池130的充電電壓Va。

另一方面，在第一開關部160為斷開狀態(tài)的情況下，第一蓄電池130和第二蓄電池140串聯(lián)連接。而且，在第一開關部160為斷開狀態(tài)的情況下，對供電線DCL1輸出第二蓄電池140的正極(+)端子的電壓Vb。該第二蓄電池140的正極(+)端子的電壓Vb是第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路的充電電壓Vb，是第二蓄電池140自身的充電電壓和第一蓄電池130的充電電壓Va相加所得的電壓。

其中，在以下的說明中，有時將“第二蓄電池140的正極(+)端子的電壓Vb”或“第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路的充電電壓Vb”簡稱為“第二蓄電池140的電壓Vb”。另外，第一蓄電池130的充電電壓Va是第一蓄電池130的正極(+)端子的電壓，有時將該“第一蓄電池130的正極(+)端子的電壓Va”或“第一蓄電池130的充電電壓Va”簡稱為“第一蓄電池130的電壓Va”。

此外，在圖5A中，示出了由單體的電容器構(gòu)成第一蓄電池130以及第二蓄電池140的例子，但也可以如圖5B所示，第一蓄電池130以及第二蓄電池140由多個蓄電電容器構(gòu)成。即，能夠由任意個數(shù)的蓄電電容器構(gòu)成第一蓄電池130以及第二蓄電池140的各個。

返回到圖2，繼續(xù)蓄電系統(tǒng)100的說明。

第一開關部160根據(jù)被從切換部150輸入的控制信號CNT1的指示內(nèi)容而成為接通狀態(tài)或者斷開狀態(tài)。此外，在圖2中，示出了作為第一開關部160，由使用了機械式接點的開關構(gòu)成的例子，但實際上，開關構(gòu)成為包括使用了MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金屬氧化物半導體場效應晶體管)、或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：絕緣柵雙極型晶體管)等半導體開關元件的半導體開關。

電壓檢測部170例如使用電阻分壓電路來構(gòu)成，對供電線DCL1的電壓Vout進行檢測。電壓檢測部170將供電線DCL1的電壓Vout的電壓檢測信號Vf輸出給切換部150。由該電壓檢測部170檢測的電壓在第一開關部160為接通狀態(tài)的情況下，成為第一蓄電池130的電壓Va，在第一開關部160為斷開狀態(tài)的情況下，成為第二蓄電池140的電壓Vb。

切換部150具備比較部151。

比較部151將從電壓檢測部170輸入的供電線DCL1的電壓Vout的電壓檢測信號Vf與自身所具有的規(guī)定的基準電壓Ref1以及Ref2進行比較。

切換部150根據(jù)比較部151中的比較結(jié)果，向第一開關部160輸出使第一開關部160接通/斷開(開閉)的控制信號CNT1。

切換部150在通過比較部151而判定為供電線DCL1的電壓Vout為2.5V(第一閾值的電壓)以下的情況下，輸出使第一開關部160成為斷開狀態(tài)的控制信號CNT1。另外，切換部150在輸出了使第一開關部160成為斷開狀態(tài)的控制信號CNT1后，通過比較部151而判定為供電線DCL1的電壓Vout變?yōu)?.7V(第二閾值的電壓)以上的情況下，輸出使第一開關部160成為接通狀態(tài)的控制信號CNT1。即，切換部150具有2.5V與2.7V之間的0.2V寬度的滯后特性，對第一開關部160的開閉狀態(tài)進行控制。

更詳細而言，在第一開關部為接通狀態(tài)的情況下，比較部151將供電線DCL1的電壓Vout的電壓檢測信號Vf與規(guī)定的基準電壓Ref1進行比較。該基準電壓Ref1對應于在判定接近了第一蓄電池130的過放電狀態(tài)這一情況時所使用的電壓2.5V(第一閾值的電壓)。比較部151在第一開關部160為接通狀態(tài)下，通過將供電線DCL1的電壓檢測信號Vf與規(guī)定的基準電壓Ref1進行比較來判定第一蓄電池130的電壓Va是否是2.5V以下。而且，切換部150在第一蓄電池130的電壓Va為2.5V以下的情況下，通過將控制信號CNT1輸出給第一開關部160，使第一開關部160成為斷開狀態(tài)，來將第一蓄電池130和第二蓄電池140串聯(lián)連接。由此，蓄電系統(tǒng)100停止向第一蓄電池130的充電、和從第一蓄電池130向負載裝置200的供電。

另外，比較部151在第一開關部160為斷開的狀態(tài)下，將供電線DCL1的電壓Vout的電壓檢測信號Vf與規(guī)定的基準電壓Ref2進行比較。該基準電壓Ref2對應于在判定蓄電系統(tǒng)100是否從將由太陽能電池110向第一蓄電池130的充電、和由第一蓄電池130向負載裝置200的供電停止的狀態(tài)(以下，稱為來自第一蓄電池的供電停止狀態(tài))恢復為通常狀態(tài)時所使用的電壓2.7V(第二閾值的電壓)。

比較部151在第一開關部160為斷開的狀態(tài)下，通過將供電線DCL1的電壓檢測信號Vf與基準電壓Ref2進行比較來判定第二蓄電池140的電壓Vb是否是2.7V以上。而且，切換部150在第二蓄電池140的電壓Vb為2.7V以上的情況下，使第一開關部160成為接通狀態(tài)，而使第二蓄電池140的兩端成為短路狀態(tài)，來將第一蓄電池130的正極(+)端子與供電線DCL1直接連接。由此，蓄電系統(tǒng)100再次開始向第一蓄電池130的充電、和從第一蓄電池130向負載裝置200的供電。

此外，切換部150也可以通過電壓檢測部170檢測第二蓄電池140的單體中的充電電壓(串聯(lián)電路的規(guī)定的部位的充電電壓)，在該第二蓄電池140的充電電壓和第一蓄電池130的充電電壓的合計的充電電壓(串聯(lián)電路整體的充電電壓)變?yōu)橐?guī)定的第二閾值的電壓以上的情況下，使第一開關部160成為閉合狀態(tài)來使第二蓄電池140的兩端短路。該情況下，切換部150可以將第一蓄電池130的電壓視為第一閾值，僅利用第二蓄電池140的蓄電容量判斷串聯(lián)電路整體的充電電壓。而且，切換部150可以以如下方式進行控制：在通過第一開關部160使第二蓄電池140的兩端從短路狀態(tài)解除，而從太陽能電池110對第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路進行充電的情況下，檢測串聯(lián)電路整體的或者規(guī)定的部位的充電電壓，并在串聯(lián)電路整體的充電電壓變?yōu)楸鹊谝婚撝档碾妷焊叩碾妷杭匆?guī)定的第二閾值的電壓以上時，使第一開關部160成為接通狀態(tài)。

接下來，對蓄電系統(tǒng)100的動作進行說明。

該蓄電系統(tǒng)100在太陽能電池110不進行發(fā)電的情況下、太陽能電池110的發(fā)電量比負載裝置200的電力消耗量少的情況下，通過蓄積在第一蓄電池130中的電力(電荷)來驅(qū)動負載裝置200。蓄電系統(tǒng)100構(gòu)成為通過蓄積蓄積在第一蓄電池130中的電力，例如能夠連續(xù)60小時左右驅(qū)動負載裝置200。另外，蓄電系統(tǒng)100構(gòu)成為在來自太陽能電池110的供電停止了的狀態(tài)下，因第一蓄電池130的充電電壓Va降低而負載裝置200的動作暫時停止的情況下，能夠在再次開始太陽能電池110的發(fā)電之后以10分鐘左右恢復負載裝置200的動作。

另外，蓄電系統(tǒng)100構(gòu)成為：在太陽能電池110的發(fā)電量比負載裝置200的電力消耗量少的情況下因第一蓄電池130的充電電壓Va降低而負載裝置200的動作暫時停止后，該太陽能電池110的發(fā)電量增加的情況下，當然能夠根據(jù)太陽能電池110的發(fā)電量而在短時間恢復負載裝置200的動作，在該太陽能電池110的發(fā)電量較少的狀態(tài)情況持續(xù)的情況下，也能夠根據(jù)太陽能電池110的發(fā)電量而在短時間恢復負載裝置200的動作。

其中，在本說明書中，包括“在太陽能電池110停止發(fā)電，負載裝置200停止動作后，太陽能電池110再次開始了發(fā)電的情況”、“在太陽能電池110的發(fā)電量比負載裝置200的電力消耗量少，負載裝置200停止動作后，太陽能電池110的發(fā)電量增加的情況、發(fā)電量較少的狀態(tài)持續(xù)的情況”等在內(nèi)，有時將太陽能電池110處于發(fā)電狀態(tài)的情況簡稱為“太陽能電池110進行發(fā)電的情況”。

在蓄電系統(tǒng)100中，從防止第一蓄電池130的鋰離子電容器的單元的劣化的觀點來看，為了不成為過放電狀態(tài)，第一蓄電池130的充電電壓Va不成為比2.5V(第一閾值的電壓)低的電壓值。因此，蓄電系統(tǒng)100在第一蓄電池130的充電電壓為接近2.5V的過放電狀態(tài)的電壓的狀態(tài)的情況下，停止從第一蓄電池130向負載裝置200的電力的供給。例如，負載裝置200在從蓄電系統(tǒng)100供給的電源電壓變?yōu)?.5V以下的情況下，自己停止動作。

此處，在假設僅將第一蓄電池130再充電到規(guī)定的電壓值，并通過該第一蓄電池130使負載裝置200的動作恢復的情況下，需要考慮以下所示的點。

例如，需要不產(chǎn)生太陽能電池110對第一蓄電池130的再充電、負載裝置200的動作的恢復、因該負載裝置200的再啟動引起的第一蓄電池130的充電電壓Va的降低、和因該充電電壓Va的降低引起的負載裝置200的動作的停止的反復動作。因此，在蓄電系統(tǒng)100中，將對負載裝置200開始電力的供給的電壓例如設定為2.7V(第二閾值的電壓)。另外，與此配合，負載裝置200自身在電源電壓2.7V以上恢復動作。

然而，在蓄電系統(tǒng)100中，由于從作為環(huán)境發(fā)電元件的太陽能電池110能夠向第一蓄電池130供給的充電電流少到數(shù)十μA等，所以在將容量為40F的第一蓄電池130從2.5V充電到2.7V的情況下，需要數(shù)小時等較長的充電時間。因此，產(chǎn)生負載裝置200在第一蓄電池130的再充電時，停止數(shù)小時動作這一問題。

鑒于此，在本實施方式的蓄電系統(tǒng)100中，與第一蓄電池130一起使用了第二蓄電池140、和作為開關機構(gòu)的第一開關部160。蓄電系統(tǒng)100在第一蓄電池130為第一閾值的電壓以上的通常狀態(tài)下，通過第一開關部160使第二蓄電池140的兩端短路，來僅使用第一蓄電池130進行充放電。而且，蓄電系統(tǒng)100在第一蓄電池130的充電電壓Va變?yōu)?.5V時，停止向負載裝置200的電力的供給，并且，使第一開關部160成為斷開狀態(tài)，將第二蓄電池140串聯(lián)連接于第一蓄電池130。

之后，在通過太陽能電池110進行發(fā)電的情況下，太陽能電池110向第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路流動充電電流。該情況下，由于第二蓄電池140的容量與第一蓄電池130的容量相比較，容量顯著較小，所以因來自太陽能電池110的充電電流，第二蓄電池140的充電電壓急速地上升。因此，第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路的充電電壓Vb能夠以較短的時間到達使負載裝置200的動作恢復所需的2.7V的電壓。由此，蓄電系統(tǒng)100能夠以短時間(例如，10分鐘左右)使負載裝置200恢復。

這樣，本實施方式的蓄電系統(tǒng)100在使用因太陽能電池110的發(fā)電量而充電時間花費數(shù)小時這樣的大容量的第一蓄電池130的情況下，也能夠快速地提升向負載裝置200供電的輸出電壓Vout。因此，在蓄電系統(tǒng)100中，例如在因太陽能電池110的發(fā)電停止、第一蓄電池130的電壓Va降低而負載裝置200的動作暫時停止的情況下，能夠在太陽能電池110開始發(fā)電之后以短時間使負載裝置200的動作恢復。

另外，蓄電系統(tǒng)100在太陽能電池110的發(fā)電量較少的狀態(tài)下，負載裝置200的動作停止后，該發(fā)電量較少的狀態(tài)持續(xù)的情況下，能夠快速地提升向負載裝置200供電的輸出電壓Vout。因此，在蓄電系統(tǒng)100中，在太陽能電池110的發(fā)電量較少的狀態(tài)下負載裝置200的動作暫時停止的情況下，能夠根據(jù)太陽能電池110的發(fā)電量在短時間使負載裝置200的動作恢復。

此外，在太陽能電池110的發(fā)電量較少的狀態(tài)繼續(xù)的情況下，在負載裝置200動作了一定時間后，不久第一蓄電池130的充電電壓Va會降低為2.5V以下，負載裝置200的動作再次停止。即，在太陽能電池110的發(fā)電量較少的狀態(tài)下，反復負載裝置200的動作停止和動作恢復。然而，在負載裝置200的動作恢復時，負載裝置200能夠在一定時間的期間繼續(xù)進行測量和通信動作。

另外，在上述的蓄電系統(tǒng)100中，將第一閾值的電壓設為2.5V，但該電壓只要是鋰離子電容器不會成為過放電狀態(tài)的電壓以上的值即可。例如，如果鋰離子電容器變?yōu)檫^放電狀態(tài)的電壓為2.2V，則只要使第一閾值的電壓為2.3V等超過2.2V的電壓即可。

另外，在蓄電系統(tǒng)100中，將第二閾值的電壓設為2.7V，第二蓄電池140的充電電壓變?yōu)?.2V，但并不局限于此，例如能夠設為2.6V等。另外，也可以根據(jù)該第二閾值的電壓來變更第二蓄電池140的容量。例如，在蓄電系統(tǒng)100中，可以在將第二閾值的電壓設為2.6V的情況下，將第二蓄電池140的容量設為2F，能夠蓄積蓄積與第二閾值的電壓為2.7V的情況相同的電荷量。

圖6A以及圖6B是表示本實施方式所涉及的第一開關部160為接通狀態(tài)時的向負載裝置200的供電狀態(tài)的說明圖。以下，參照圖6A以及圖6B，對第一開關部160接通時的向負載裝置200的供電的形態(tài)進行說明。

圖6A所示的例子是第一開關部160為接通狀態(tài)，太陽能電池110進行發(fā)電、且第一蓄電池130的充電電壓Va超過2.5V(第一閾值)的情況下的例子。

在圖6A所示的狀態(tài)下，在太陽能電池110的發(fā)電電力足夠大的情況下，例如在對太陽能電池110的輸出電壓Vs進行電壓轉(zhuǎn)換的DC/DC轉(zhuǎn)換器120的輸出電壓為3.0V等的情況下，DC/DC轉(zhuǎn)換器120向負載裝置200流動電流I1來供給電力，并且，經(jīng)由第一開關部160向第一蓄電池130供給充電電流I2。另外，在圖6A所示的狀態(tài)下，若太陽能電池110的發(fā)電電力降低，太陽能電池110的發(fā)電量變得比負載裝置200的電力消耗量少，則從第一蓄電池130經(jīng)由第一開關部160向負載裝置200流動電流I3來供給電力。即，在太陽能電池110的發(fā)電量比負載裝置200的電力消耗量少的情況下，第一蓄電池130經(jīng)由第一開關部160向負載裝置200流動電流I3來供給電力。

另一方面，如圖6B所示，在太陽能電池110不進行發(fā)電，不從DC/DC轉(zhuǎn)換器120供給電力的情況下，第一蓄電池130經(jīng)由第一開關部160向負載裝置200流動電流I3來供給電力。而且，在圖6B所示的狀態(tài)下，若第一蓄電池130的輸出電壓變?yōu)?.5V以下，則負載裝置200停止測量動作和通信動作，并且，不從第一蓄電池130向負載裝置200流動電流I3。這樣，在圖6B所示的狀態(tài)下，若第一蓄電池130的輸出電壓變?yōu)?.5V以下，則切換部150使第一開關部160成為斷開狀態(tài)。由此，蓄電系統(tǒng)100停止向第一蓄電池130的充電、和從第一蓄電池130向負載裝置200的供電，將第一蓄電池130和第二蓄電池140串聯(lián)連接。

圖7A以及圖7B是表示本實施方式所涉及的第一開關部160為斷開狀態(tài)時的從太陽能電池110向第二蓄電池140的供電狀態(tài)的說明圖。以下，參照圖7A以及圖7B，對第一開關部160為斷開時的從太陽能電池110向第二蓄電池140以及第一蓄電池130的供電的形態(tài)進行說明。

圖7A表示在使第一開關部160成為斷開狀態(tài)后，太陽能電池110向第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路進行充電的狀態(tài)，并且，表示負載裝置200停止動作的狀態(tài)。在剛剛變?yōu)樵摰谝婚_關部160的斷開狀態(tài)之后，供電線DCL1的電壓Vout成為第二蓄電池140的電壓Vb，但由于第二蓄電池140的充電電壓最初幾乎為0V，所以電壓Vb變?yōu)榕c第一蓄電池130的充電電壓2.5V幾乎相等。

而且，在使第一開關部160成為斷開狀態(tài)后，從太陽能電池110向串聯(lián)連接的第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路流動電流I11。由此，開始向第一蓄電池130和第二蓄電池140的充電。該情況下，由于第一蓄電池130的容量比第二蓄電池140的容量顯著大，所以第二蓄電池140的電壓Vb的上升量占據(jù)第二蓄電池140自身的充電電壓的上升量的絕大部分。因此，從太陽能電池110向第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路進行充電能夠視為從太陽能電池110向第二蓄電池140進行充電。因此，在以下的說明中，有時將“從太陽能電池110對第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路進行充電的動作”稱為“從太陽能電池110向第二蓄電池140進行充電的動作”。

而且，若開始從太陽能電池110向第二蓄電池140的充電，則由于第二蓄電池140的容量小到1F，所以第二蓄電池140的電壓Vb與從太陽能電池110對40F的第一蓄電池130進行充電的情況相比較，迅速地上升。而且，若第二蓄電池140的電壓Vb上升到2.7V，則如圖7B所示，負載裝置200的動作恢復，從太陽能電池110向負載裝置200流動電流I12。另外，在太陽能電池110的發(fā)電量比負載裝置200的電力消耗量少的情況下，從第二蓄電池140向負載裝置200流動電流I13。

由此，負載裝置200能夠進行測量和通信動作。由于第二蓄電池140的電壓Vb上升到2.7V，所以第一開關部160從斷開狀態(tài)移至接通狀態(tài)，蓄電系統(tǒng)100恢復為圖6A以及圖6B所示的通常狀態(tài)的動作。

其中，在第一開關部160從斷開狀態(tài)變?yōu)榻油顟B(tài)時，如圖7B所示，經(jīng)由第一開關部160從第二蓄電池140向第一蓄電池130流動電流I14，第一蓄電池130通過蓄積蓄積在第二蓄電池140中的電荷被充電。

圖8是表示本實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)100中的處理順序的流程圖。圖8利用流程圖表示了上述的蓄電系統(tǒng)100中的動作的流程。以下，參照圖8，對該處理的流程進行說明。

最初，設蓄電系統(tǒng)100正在通常狀態(tài)下進行動作(步驟S100)。即，設在蓄電系統(tǒng)100中，第一開關部160為接通狀態(tài)，第一蓄電池130的電壓Va超過2.5V，另外，負載裝置200為動作中。

接著，電壓檢測部170對供電線DCL1的電壓(該情況下，為第一蓄電池130的電壓Va)進行檢測，并將電壓檢測信號Vf輸出給切換部150(步驟S105)。

接著，在切換部150中，通過將電壓檢測信號Vf與規(guī)定的基準電壓Ref1進行比較，來判定第一蓄電池130的電壓Va是否超過2.5V(第一閾值的電壓)(步驟S110)。

而且，當在步驟S110中判定為第一蓄電池130的電壓Va超過2.5V(第一閾值的電壓)的情況下(步驟S110：是)、即在第一蓄電池130的電壓Va不是2.5V以下的情況下，負載裝置200繼續(xù)動作(步驟S115)，并且蓄電系統(tǒng)100返回到步驟S105的處理。

接著，蓄電系統(tǒng)100再次執(zhí)行步驟S105以下的處理。

另一方面，當在步驟S110中判定為第一蓄電池130的電壓Va沒有超過2.5V(第一閾值的電壓)的情況下(步驟S110：否)、即在第一蓄電池130的電壓Va變?yōu)?.5V以下的情況下，負載裝置200停止動作(步驟S120)，并且，蓄電系統(tǒng)100移至步驟S130的處理。此外，在第一蓄電池130的電壓Va變?yōu)?.5V以下的情況下，負載裝置200自身檢測出從第一蓄電池130經(jīng)由供電線DCL1供給的電源電壓(該情況下為第一蓄電池130的電壓Va)變?yōu)?.5V以下，自身停止測量和通信動作。

接著，切換部150將第一開關部160從接通狀態(tài)切換為斷開狀態(tài)(步驟S130)。由此，蓄電系統(tǒng)100停止向第一蓄電池130的充電、和從第一蓄電池130向負載裝置200的供電，并將第一蓄電池130和第二蓄電池140串聯(lián)連接。而且，在太陽能電池110正進行發(fā)電的情況下，進行從太陽能電池110向第二蓄電池140的充電(步驟S140)。

接著，電壓檢測部170對供電線DCL1的電壓(該情況下為第二蓄電池140的電壓Vb)進行檢測，并將電壓檢測信號Vf輸出給切換部150(步驟S150)。

切換部150通過將電壓檢測信號Vf與規(guī)定的基準電壓Ref2進行比較，來判定第二蓄電池140的電壓Vb是否是2.7V(第二閾值的電壓)以上(步驟S160)。

而且，當在步驟S160中判定為第二蓄電池140的電壓Vb不是2.7V(第二閾值的電壓)以上的情況下(步驟S160：否)，返回到步驟S130的處理，切換部150保持原樣地維持第一開關部160的斷開狀態(tài)(步驟S130)。接著，蓄電系統(tǒng)100反復執(zhí)行步驟S140以后的處理。

即，蓄電系統(tǒng)100在移至來自第一蓄電池的供電停止狀態(tài)后，不通過太陽能電池110進行發(fā)電，不從太陽能電池110對第二蓄電池140進行充電的情況下，由于第二蓄電池140的電壓Vb不上升，所以反復執(zhí)行從步驟S130到步驟S160的處理。另外，在從太陽能電池110對第二蓄電池140進行充電的情況下，也反復執(zhí)行從步驟S130到步驟S160的處理，直至第二蓄電池140的電壓Vb變?yōu)?.7V以上為止。

然后，在太陽能電池110進行發(fā)電的情況下，第二蓄電池140的電壓Vb上升而變?yōu)?.7V以上，在通過切換部150判定為第二蓄電池140的電壓Vb為2.7V(第二閾值的電壓)以上的情況下(步驟S160：是)、即若第二蓄電池140的電壓Vb上升到2.7V，則負載裝置200的動作恢復(步驟S170)，并且，切換部150將第一開關部160從斷開狀態(tài)切換為接通狀態(tài)(步驟S175)。其中，在第二蓄電池140的電壓Vb變?yōu)?.7V以上的情況下，負載裝置200自身檢測出從第二蓄電池140經(jīng)由供電線DCL1供給的電源電壓(該情況下為第二蓄電池140的電壓Vb)變?yōu)?.7V以上，自身恢復動作。由此，蓄電系統(tǒng)100返回到通常狀態(tài)。

另外，切換部150可以使在步驟S175中將第一開關部160從斷開狀態(tài)切換為接通狀態(tài)的時機在負載裝置200的動作恢復后延遲規(guī)定的時間。由此，第二蓄電池140在負載裝置200進行測量動作和通信動作的情況下，能夠供給至少一次的電力。

接著，蓄電系統(tǒng)100返回到步驟S105的處理，再次執(zhí)行步驟S105以后的處理。

通過上述處理的流程，蓄電系統(tǒng)100在太陽能電池110不進行發(fā)電的情況下、太陽能電池110的發(fā)電量比負載裝置200的電力消耗量少的情況下，當?shù)谝恍铍姵?30的充電電壓Va降低為2.5V以下時，停止從第一蓄電池130向負載裝置200的放電。

而且，蓄電系統(tǒng)100在將第二蓄電池140串聯(lián)連接于第一蓄電池130后，太陽能電池110進行發(fā)電的情況下，從太陽能電池110對第二蓄電池140進行充電。由于第二蓄電池140的容量比第一蓄電池130的容量小，所以蓄電系統(tǒng)100能夠迅速地進行向第二蓄電池140的充電。由此，蓄電系統(tǒng)100能夠使用充電到第二蓄電池140的電力快速地提升向負載裝置200輸出的電壓。結(jié)果，在蓄電系統(tǒng)100中，能夠使第一蓄電池130的電壓值降低而動作暫時停止了的負載裝置200的動作在短時間恢復。

圖9是表示本實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)100的運用例的示意圖。對于圖9所示的例子，縱軸表示電壓值，橫軸表示經(jīng)過時間(h：小時)，概念性地用圖像示出了出現(xiàn)在供電線DCL1的輸出電壓Vout的變化特性。

另外，在圖9中，用“亮”表示的期間是辦公室的室內(nèi)因照明、外部光而變亮的時間段，用“暗”表示的期間是夜間、照明熄滅而辦公室的室內(nèi)變暗的時間段，另外，“接通”表示的期間表示第一開關部160為接通狀態(tài)的期間，用“斷開”表示的期間表示第一開關部160為斷開狀態(tài)的期間。

其中，在圖9中，出現(xiàn)在供電線DCL1的電壓Vout在第一開關部160為接通狀態(tài)時變?yōu)榈谝恍铍姵?30的電壓Va，在第一開關部160為斷開狀態(tài)時變?yōu)榈诙铍姵?40的電壓Vb。因此，由于在從經(jīng)過時刻“0小時”到經(jīng)過時刻“72小時”的期間、和從經(jīng)過時刻t41到經(jīng)過時刻“120小時”的期間，第一開關部160為接通狀態(tài)，所以供電線DCL1的輸出電壓Vout用第一蓄電池130的電壓Va表示。另外，由于在從經(jīng)過時刻“72小時”到經(jīng)過時刻t41為止的期間，第一開關部160為斷開狀態(tài)，所以供電線DCL1的輸出電壓Vout用第二蓄電池140的電壓Vb表示。

在圖9中，第一天例如是從周末的星期五的早上8點(例如在辦公室等中室內(nèi)變亮的時刻)到次日的早上8點為止的24小時。第二天是從星期六的早上8點到次日的早上8點為止的24小時。第三天是從星期日的早上8點到次日的早上8點為止的24小時。第四天是從下周的星期一的早上8點到次日的早上8點為止的24小時。第五天是從星期二的早上8點到次日的早上8點為止的24小時。

在圖9所示的例子中，在第一天(從星期五的早上8點到星期六的早上8點)、第四天(從星期一的早上8點到星期二的早上8點)、和第五天(從星期二的早上8點到星期三的早上8點)中，按一日為單位重復“亮”的期間和“暗”的期間。另一方面，在第二天(從星期六的早上8點到星期日的早上8點)、和第三天(從星期日的早上8點到星期一的早上8點)中，由于是停業(yè)日，所以“暗”的期間連續(xù)。另外，在第一天的最初的時刻(經(jīng)過時刻“0小時”：星期五的早上8點)中，設第一開關部160處于接通狀態(tài)，供電線DCL1的電壓Vout(第一蓄電池130的電壓Va)處于2.9V左右的狀態(tài)。而且，該供電線DCL1的電壓2.9V作為電源電壓被從供電線DCL1向負載裝置200供給，負載裝置200處于能夠動作的狀態(tài)。

在經(jīng)過時刻“0小時”時刻，辦公室的室內(nèi)因外部光(或照明光)而變亮的“亮”的期間開始。在該經(jīng)過時刻“0小時”開始的“亮”的期間會繼續(xù)到經(jīng)過時刻“0小時”之后的經(jīng)過時刻t31。而且，從經(jīng)過時刻“0小時”以后，若光開始照射到太陽能電池110而開始太陽能電池110的發(fā)電，則開始從太陽能電池110向第一蓄電池130的充電，供電線DCL1的電壓Vout開始上升。其中，此時，由于第一開關部160為接通狀態(tài)，所以供電線DCL1的電壓Vout變?yōu)榈谝恍铍姵?30的電壓Va。

在從經(jīng)過時刻0小時到經(jīng)過時刻t31為止的“亮”的期間中，第一蓄電池130的電壓Va逐漸增加，在時刻t31，第一蓄電池130的電壓Va達到最大值Vmax。

接著，在經(jīng)過時刻t31，辦公室的室內(nèi)變暗的“暗”的期間開始。從經(jīng)過時刻t31開始的“暗”的期間會繼續(xù)到該經(jīng)過時刻t31之后的經(jīng)過時刻“72小時”。而且，在從經(jīng)過時刻t31以后，太陽能電池110的發(fā)電停止，從太陽能電池110向第一蓄電池130的充電停止。而且，在經(jīng)過時刻t31以后的“暗”期間中，由于負載裝置200的測量以及通信動作周期性地重復，所以蓄積在第一蓄電池130中的電荷逐漸減少，第一蓄電池130的電壓Va緩緩降低?！鞍怠钡钠陂g從經(jīng)過時刻t31經(jīng)過第二天的經(jīng)過時刻“24小時”和第三天的經(jīng)過時刻“48小時”繼續(xù)到第三天的經(jīng)過時刻“72小時”。

在從經(jīng)過時刻t31到經(jīng)過時刻“72小時”為止的“暗”期間中，第一蓄電池130的電壓Va緩緩降低，但由于在“暗”期間中，第一蓄電池130的電壓Va超過2.5V，所以第一開關部160維持接通狀態(tài)。另外，由于在“暗”期間中，第一蓄電池130的電壓Va超過2.5V，所以負載裝置200繼續(xù)動作。

這樣，在以周為單位運用負載裝置200的情況下，在蓄電系統(tǒng)100中，預先在到平日的星期五(第一天)為止從太陽能電池110對第一蓄電池130進行充電，在休息日(第二天以及第三天)利用蓄積在第一蓄電池130中的電力來使負載裝置200動作。

而且，在圖9所示的例子中，在經(jīng)過時刻“72小時”中，第一蓄電池130的電壓降低到2.5V以下，并且，從經(jīng)過時刻“72小時”之后立即開始“亮”的期間。

因此，在經(jīng)過時刻“72小時”中，第一蓄電池130的電壓Va降低到2.5V以下，負載裝置200停止動作，并且，第一開關部160變?yōu)閿嚅_狀態(tài)。而且，由于第一開關部160變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，使得第二蓄電池140與第一蓄電池130串聯(lián)連接。在該第一開關部160變成斷開狀態(tài)的時刻，由于第二蓄電池140的充電電壓為0V，所以在第二蓄電池140的電壓Vb(更準確地說是第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路的充電電壓Vb)中保持原樣出現(xiàn)第一蓄電池130的充電電壓(2.5V)。

而且，若從經(jīng)過時刻“72小時”之后立即開始“亮”的期間，則光開始照射太陽能電池110，太陽能電池110開始發(fā)電而開始向第二蓄電池140的充電。該情況下，小容量的第二蓄電池140被太陽能電池110迅速地充電，在從充電開始起10分鐘(min)后的經(jīng)過時刻t41，第二蓄電池140的電壓Vb上升到2.7V。即，在從太陽能電池110對第二蓄電池140進行充電的情況下，第二蓄電池140的充電電壓Vb與從太陽能電池110對大容量的第一蓄電池130進行充電的情況相比較，以大約40倍的速度上升。因此，第二蓄電池140的電壓Vb從充電開始起10分鐘(min)后上升到2.7V。

在經(jīng)過時刻t41，若第二蓄電池140的電壓上升到2.7V，則負載裝置200的動作恢復，負載裝置200開始測量動作和通信動作。另外，在經(jīng)過時刻t41，因第一開關部160從斷開狀態(tài)移至接通狀態(tài)，所以蓄電系統(tǒng)100移至通常狀態(tài)。在該經(jīng)過時刻t41以后，第一開關部160變?yōu)榻油顟B(tài)，在供電線DCL1的Vout出現(xiàn)第一蓄電池130的電壓Va。而且，在經(jīng)過時刻t41以后，由于“亮”和“暗”的期間反復，所以第一蓄電池130的電壓Va變化。而且，在第四天以后，第一蓄電池130逐漸地不斷蓄積在接下來的星期六和星期日中消耗的量的電力。

圖10是圖9的局部放大圖。圖10是將在圖9中由虛線的圓圈包圍的區(qū)域H的部分放大表示的圖。

在圖10中，在經(jīng)過時刻“72小時”，第一開關部160變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，第二蓄電池140和第一蓄電池130串聯(lián)連接。而且，從經(jīng)過時刻“72小時”之后，光立即開始照射太陽能電池110，太陽能電池110對第二蓄電池140和第一蓄電池130的串聯(lián)電路開始充電。而且，在從經(jīng)過時刻“72小時”到經(jīng)過時刻t41的期間，小容量的第二蓄電池140的電壓Vb迅速地增加，在經(jīng)過時刻t41達到2.7V。

另一方面，大容量的第一蓄電池130的電壓Va在從經(jīng)過時刻“72小時”到經(jīng)過時刻t41的期間中，幾乎沒有變化(嚴格來說，僅增加第二蓄電池140的充電電壓的增加量的約1/40的電壓)。

而且，若到達經(jīng)過時刻t41，第二蓄電池140的電壓Vb達到2.7V，則第一開關部160接通，第二蓄電池140的兩端被短路，并且，第一蓄電池130的電壓Va上升ΔV(例如，0.05V)。另外，第二蓄電池140的電壓Vb下降到第一蓄電池130的電壓(2.5V+ΔV)。在經(jīng)過時刻t41以后，開始從太陽能電池110向第一蓄電池130的充電。在經(jīng)過時刻t41以后，由于第一開關部160變?yōu)榻油顟B(tài)(第二蓄電池140的短路狀態(tài))，所以第二蓄電池140的電壓Vb和第一蓄電池130的電壓Va成為相同的電壓。此外，在圖中，為了容易觀察附圖，在經(jīng)過時刻t41以后表示成電壓Va變?yōu)楸入妷篤b低的電壓，但實際上，電壓Va和電壓Vb是相同的電壓。

此外，在圖9以及圖10所示的例子中，示出了第一蓄電池130的電壓Va從經(jīng)過時刻t31開始減少，在經(jīng)過時刻“72小時”正好變?yōu)?.5V的例子，但例如第一蓄電池130的電壓Va在3連休的情況下，也有可能在第三天的中途達到2.5V。這是因為將傳感器節(jié)點10被要求的負載裝置200的連續(xù)驅(qū)動能力設為連續(xù)60小時驅(qū)動。

例如，圖11是表示本實施方式所涉及的3連休的情況下的蓄電系統(tǒng)100的運用例的示意圖。該圖11與圖9同樣，縱軸表示電壓值，橫軸表示經(jīng)過時間(h)，概念性地用圖像示出了供電線DCL1中出現(xiàn)的第一蓄電池130的電壓Va和第二蓄電池140的電壓Vb的變化特性。圖11與圖10相比較，從第一天到第三天是休息日(3連休)這一點不同，從第一天的經(jīng)過時刻“0小時”到第三天的經(jīng)過時刻“72小時”為止的期間持續(xù)“暗”的期間這一點不同。

在該例子的情況下，在第三天的經(jīng)過時刻t32，第一蓄電池130的電壓Va降低到2.5V。即，第一蓄電池130的電壓Va在第三天的經(jīng)過時刻“72小時”之前的時刻t32降低到2.5V。而且，在該經(jīng)過時刻t32第一蓄電池130的電壓Va達到2.5V的時刻，負載裝置200停止動作。另外，在該經(jīng)過時刻t32，第一開關部160變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，在第一蓄電池130串聯(lián)連接第二蓄電池140。而且，由于從經(jīng)過時刻t32到經(jīng)過時刻“72小時”為止的期間Tk為“暗”的期間，所以不進行從太陽能電池110向第二蓄電池140的充電，在該期間Tk中，第一蓄電池130的充電電壓(2.5V)保持原樣出現(xiàn)在供電線DCL1中。

若變?yōu)榈谌斓慕?jīng)過時刻“72小時”，則從經(jīng)過時刻“72小時”進入“亮”的期間，光開始照射太陽能電池110，太陽能電池110開始發(fā)電，開始向第二蓄電池140的充電。該情況下，對于太陽能電池110而言，容量小的第二蓄電池140被太陽能電池110迅速地充電，在從充電開始起10分鐘(min)后的經(jīng)過時刻t41，第二蓄電池140的電壓Vb上升到2.7V。而且，若在經(jīng)過時刻t41第二蓄電池140的電壓Vb上升到2.7V，則負載裝置200的動作恢復，負載裝置200開始測量和通信動作。

這樣，在3連休等持續(xù)連休，負載裝置200從連休的中途停止了動作的情況下，也通過蓄電系統(tǒng)100，在光開始照射太陽能電池110，太陽能電池110開始發(fā)電的情況下，能夠在短時間恢復負載裝置200的動作。

此外，在蓄電系統(tǒng)100中，在第一蓄電池130的電壓Va比規(guī)定的閾值的電壓(第一閾值以上的電壓)低的情況下，可以擴大負載裝置200的通信時間間隔。由此，蓄電系統(tǒng)100在太陽能電池110不進行發(fā)電的情況下、太陽能電池110的發(fā)電量比負載裝置200的電力消耗量少的情況下，能夠減少第一蓄電池130向負載裝置200供給的電力量。因此，蓄電系統(tǒng)100能夠延長向負載裝置200供給電力的期間。

另外，在上述蓄電系統(tǒng)100中，上述切換部150在使第一開關部160成為斷開狀態(tài)后，第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路的電壓Vout變?yōu)?.7V(第二閾值的電壓)以上的情況下，使第一開關部160成為接通狀態(tài)。但并不局限于此，切換部150也可以查看第二蓄電池140的電位差(充電電壓)來決定第二閾值的電壓。

即，切換部150也可以通過電壓檢測部170來檢測第二蓄電池140的單體中的充電電壓(串聯(lián)電路的規(guī)定的部位的充電電壓)，并在該第二蓄電池140的充電電壓和第一蓄電池130的充電電壓的合計的充電電壓(串聯(lián)電路整體的充電電壓)變?yōu)橐?guī)定的第二閾值的電壓以上的情況下，使第一開關部160成為閉合狀態(tài)來使第二蓄電池140的兩端短路。該情況下，切換部150可以將第一蓄電池130的電壓視為第一閾值，僅利用第二蓄電池140的蓄電容量來判斷串聯(lián)電路整體的充電電壓。而且，切換部150也可以以如下的方式進行控制：在通過第一開關部160使第二蓄電池140的兩端從短路狀態(tài)解除而從太陽能電池110對第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路進行充電的情況下，檢測串聯(lián)電路整體的或者規(guī)定的部位的充電電壓，并在串聯(lián)電路整體的充電電壓變?yōu)楸鹊谝婚撝档碾妷焊叩碾妷杭匆?guī)定的第二閾值的電壓以上的情況下，使第一開關部160成為接通狀態(tài)。

如以上說明那樣，本實施方式的蓄電系統(tǒng)100具備：進行環(huán)境發(fā)電的太陽能電池110(發(fā)電元件)、通過太陽能電池110的發(fā)電電力被供電并且向負載裝置200供給電力的第一蓄電池130、容量比第一蓄電池130小并與第一蓄電池130串聯(lián)連接的第二蓄電池140、與第二蓄電池140并聯(lián)連接并在閉合狀態(tài)的情況下使第二蓄電池140的兩端短路且在切斷狀態(tài)的情況下使第二蓄電池140的短路狀態(tài)解除的第一開關部160、以及控制第一開關部160的開閉狀態(tài)的切換部150。

切換部150在通過第一開關部160使第二蓄電池140的兩端短路而從第一蓄電池130經(jīng)由第一開關部160向負載裝置200進行供電的情況下，將第一蓄電池130的充電電壓Va與2.5V(規(guī)定的第一閾值的電壓)進行比較，在第一蓄電池130的充電電壓Va變?yōu)?.5V以下的情況下，進行控制以使第一開關部160成為切斷狀態(tài)，在通過第一開關部160使第二蓄電池140的兩端從短路狀態(tài)解除而從太陽能電池110對第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路進行充電的情況下，檢測串聯(lián)電路整體(第一蓄電池130以及第二蓄電池140的充電電壓(串聯(lián)電路整體的充電電壓)Vb)的或者規(guī)定的部位的充電電壓，在串聯(lián)電路整體的充電電壓變?yōu)楸鹊谝婚撝档碾妷焊叩碾妷杭?.7V(規(guī)定的第二閾值的電壓)以上的情況下，進行控制以使第一開關部160成為閉合狀態(tài)。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)100中，將容量小的第二蓄電池140與第一蓄電池130串聯(lián)連接，并且，與第二蓄電池140并聯(lián)連接第一開關部160。該第一開關部160在閉合狀態(tài)的情況下使第二蓄電池140的兩端短路，在斷開狀態(tài)的情況下使第二蓄電池140的短路狀態(tài)解除。切換部150控制第一開關部160的開閉狀態(tài)。而且，切換部150在通過第一開關部160使第二蓄電池140的兩端短路，從第一蓄電池130經(jīng)由第一開關部160對負載裝置200進行供電的情況下，將第一蓄電池130的充電電壓Va與2.5V(第一閾值的電壓)進行比較。而且，切換部150在從第一蓄電池130經(jīng)由第一開關部160對負載裝置200進行供電的狀態(tài)下，第一蓄電池130的充電電壓Va變?yōu)?.5V(第一閾值的電壓)以下的情況下，使第一開關部160成為切斷狀態(tài)來解除第二蓄電池140的兩端的短路狀態(tài)。

另外，切換部150在第二蓄電池140的短路狀態(tài)被解除，從太陽能電池110對第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路進行供電的情況下，例如檢測第一蓄電池130以及第二蓄電池140的充電電壓(串聯(lián)電路整體的充電電壓)，在該充電電壓變?yōu)?.7V(規(guī)定的第二閾值的電壓)以上的情況下，使第一開關部160成為閉合狀態(tài)來使第二蓄電池140的兩端短路。

由此，在蓄電系統(tǒng)100中，在太陽能電池110(發(fā)電元件)進行發(fā)電的情況下，能夠在短時間使負載裝置200的動作恢復。

另外，在蓄電系統(tǒng)100中，由于容量小的第二蓄電池140在短時間充電電壓上升，所以能夠短時間上升為2.7V(第二閾值的電壓)以上的電壓。因此，蓄電系統(tǒng)100能夠在短時間使負載裝置200的動作恢復。

另外，在通常的狀態(tài)下，第二蓄電池140通過第一開關部160而被短路，正極、負極都與第一蓄電池130的正極的電位成為同電位。因此，若第一開關部160被開放，則開始從與此時的第一蓄電池130相同的電位向第二蓄電池140的蓄電。由此，能夠在短時間將第二蓄電池140充電到2.7V(第二閾值的電壓)以上的電壓。換言之，通過第二蓄電池140與第一蓄電池130串聯(lián)連接，即使第二蓄電池140本身的正極和負極中的電位差小，也從第一蓄電池130的電位開始充電動作。因此，蓄電系統(tǒng)100能夠在短時間使負載裝置200的動作恢復。

另外，在上述蓄電系統(tǒng)100中，基于太陽能電池110(發(fā)電元件)的發(fā)電量、從第一蓄電池130供給電力的負載裝置200的消耗電力的平均值、和通過蓄積在第一蓄電池130中的電力連續(xù)驅(qū)動負載裝置200的時間來設定第一蓄電池130的容量，基于太陽能電池110的發(fā)電量、負載裝置200的消耗電力的平均值、和在因第一蓄電池130的充電電壓Va降低而負載裝置200的動作停止后到通過太陽能電池110進行發(fā)電而使負載裝置200的動作恢復為止的時間來設定第二蓄電池140的容量。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)100中，在決定向負載裝置200供給電力的第一蓄電池130的容量的大小的情況下，基于太陽能電池110(發(fā)電元件)的發(fā)電量、負載裝置200的消耗電力的平均值、和通過蓄積在第一蓄電池130中的電力連續(xù)驅(qū)動負載裝置200的時間來決定第一蓄電池130的容量。另外，在蓄電系統(tǒng)100中，在決定小的容量的第二蓄電池140的容量的情況下，基于太陽能電池110的發(fā)電量、負載裝置200的消耗電力的平均值、和在負載裝置200的動作停止后到太陽能電池110進行發(fā)電而使負載裝置200的動作恢復為止時間來決定第二蓄電池140的容量。

由此，在蓄電系統(tǒng)100中，通過蓄積在第一蓄電池130中的電力，能夠?qū)⒇撦d裝置200連續(xù)驅(qū)動所希望的時間。另外，在蓄電系統(tǒng)100中，在負載裝置200的動作停止后，太陽能電池110進行發(fā)電的情況下，能夠以所希望的時間使負載裝置200的動作恢復。

另外，在上述蓄電系統(tǒng)100中，第一蓄電池130是漏電流比第二蓄電池140小的種類的電容器。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)100中，第一蓄電池130是長時間保持電力的電容器，為了不會不必要地消耗蓄積的電力，該第一蓄電池130可使用漏電流少的電容器。另一方面，第二蓄電池140是僅在負載裝置200的動作停止后，到太陽能電池110進行發(fā)電而使負載裝置200的動作恢復為止的短時間中使用的電容器，另外，被充電的最大的電壓是0.2V(第一閾值與第二閾值的差量的電壓)，只在低的充電電壓下使用。因此，在蓄電系統(tǒng)中，作為第二蓄電池140，能夠使用漏電流比第一蓄電池130大的電容器。

由此，第一蓄電池130不會不必要地消耗蓄積的電力，而能夠長時間保持電力。

另外，在上述蓄電系統(tǒng)100中具備DC/DC轉(zhuǎn)換器120，該DC/DC轉(zhuǎn)換器120將太陽能電池110(發(fā)電元件)的輸出電壓Vs電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定的電壓，并對第一蓄電池130以及第二蓄電池140進行供電，DC/DC轉(zhuǎn)換器120控制輸出電壓以使第一蓄電池130的充電電壓Va不超過規(guī)定的上限電壓(例如，3.7V)。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)100中，在太陽能電池110(發(fā)電元件)的輸出側(cè)連接DC/DC轉(zhuǎn)換器120。該DC/DC轉(zhuǎn)換器120將太陽能電池110的輸出電壓Vs轉(zhuǎn)換為與向負載裝置200供給的供電電壓對應的電壓。

DC/DC轉(zhuǎn)換器120通過轉(zhuǎn)換后的電壓，在第一開關部160為閉合狀態(tài)的情況下向第一蓄電池130進行供電，在第一開關部160為切斷狀態(tài)的情況下，向第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路進行供電。另外，DC/DC轉(zhuǎn)換器120通過進行控制以使輸出電壓不超過規(guī)定的上限電壓(例如3.7V)，從而第一蓄電池130不成為過充電狀態(tài)。

由此，蓄電系統(tǒng)100能夠?qū)⑻柲茈姵?10(發(fā)電元件)的輸出電壓Vs轉(zhuǎn)換為能夠使負載裝置200動作的電壓。另外，DC/DC轉(zhuǎn)換器120能夠使第一蓄電池130不成為過充電狀態(tài)。

另外，在上述蓄電系統(tǒng)100中，作為大容量的第一蓄電池130，使用鋰離子電容器。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)100中，大容量的第一蓄電池130需要長時間保持電荷。因此，第一蓄電池130使用漏電流小的鋰離子電容器。

由此，第一蓄電池130不會不必要地消耗從太陽能電池110(發(fā)電元件)供電的電力而能夠進行長時間保持。因此，本發(fā)明的蓄電系統(tǒng)100在太陽能電池110停止發(fā)電的情況下、太陽能電池110的發(fā)電量比負載裝置200的電力消耗量少的情況下，也能夠使負載裝置200長時間動作。

第二實施方式

圖12是表示本實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)100A的構(gòu)成例的結(jié)構(gòu)圖。圖12所示的蓄電系統(tǒng)100A與圖2所示的蓄電系統(tǒng)100相比較，新追加了第二開關部180的點、將切換部150變更為切換部150A的點、以及將負載裝置200變更為負載裝置200A的點不同。另外，負載裝置200A構(gòu)成為若接受超過輸入電源規(guī)格的2.5V的電源電壓的供給則保持原樣開始動作，這一點與負載裝置200不同。其它的構(gòu)成與圖2所示的蓄電系統(tǒng)100相同。因此，對同一構(gòu)成部分附加同一符號，省略重復的說明。

在圖12中，第二開關部180的一個端子a與供電線DCL1連接，另一個端子b經(jīng)由供電線DCL10與負載裝置200A連接。該第二開關部180根據(jù)從切換部150A輸入的控制信號CNT2的指示內(nèi)容而成為接通狀態(tài)或者斷開狀態(tài)，由此將供電線DCL1與供電線DCL10之間連接或者開放。即，通過第二開關部180變?yōu)榻油顟B(tài)，使得供電線DCL1和供電線DCL10連接，從蓄電系統(tǒng)100A向負載裝置200A供給電力。

切換部150A具備比較部151A，該比較部151A在第一開關部160為接通的狀態(tài)下，第一蓄電池130的電壓Va變?yōu)?.5V(第一閾值的電壓)以下的情況下，將控制信號CNT1輸出給第一開關部160，使第一開關部160成為斷開狀態(tài)，從而將第一蓄電池130和第二蓄電池140串聯(lián)連接。由此，蓄電系統(tǒng)100A移至來自第一蓄電池的供電停止狀態(tài)。

另外，切換部150A通過將電壓檢測信號Vf與規(guī)定的基準電壓Ref3進行比較，來判定第一蓄電池130的電壓Va是否超過規(guī)定的第三閾值的電壓。其中，該第三閾值的電壓只要是為2.5V以上的電壓且為2.7V(第二閾值的電壓)以下的電壓即可，例如可以是與作為第一閾值的電壓的2.5V相同的電壓，或者也可以是2.55V、2.6V等比作為第一閾值的電壓的2.5V高的電壓。

切換部150A在第一蓄電池130的電壓Va為第三閾值的電壓以下的情況下，將控制信號CNT2輸出給第二開關部180，使第二開關部180成為斷開狀態(tài)，停止向負載裝置200A的電力的供給。另外，切換部150A在第一蓄電池130的電壓Va超過第三閾值的電壓的情況下，將控制信號CNT2輸出給第二開關部180，使第二開關部180成為接通狀態(tài)，向負載裝置200A供給電力。

由此，在蓄電系統(tǒng)100A中，僅在第一蓄電池130的充電電壓Va超過第三閾值的電壓的情況下，能夠向負載裝置200A供給電力。

比較部151A在第一開關部160為斷開的狀態(tài)下，第二蓄電池140的電壓Vb變?yōu)?.7V以上的情況下，使第一開關部160成為接通狀態(tài)，使第二蓄電池140的兩端成為短路狀態(tài)，將第一蓄電池130與供電線DCL1直接連接。由此，蓄電系統(tǒng)100A從來自第一蓄電池的供電停止狀態(tài)恢復為通常狀態(tài)。

這樣，在蓄電系統(tǒng)100A中，負載裝置200A無需自身來判定從供電線DCL1供給的電源電壓的大小，若第二開關部180變?yōu)榻油顟B(tài)，從蓄電系統(tǒng)100A被供給電源電壓，則能夠立即開始動作。

此外，在蓄電系統(tǒng)100A中，通過將第三閾值的電壓設為2.5V(與第一閾值的電壓相同的電壓)，能夠使第一開關部160和第二開關部180在相同的時機接通、斷開。即，在第一開關部160為接通狀態(tài)時，第二開關部180成為接通狀態(tài)，在第一開關部160為斷開狀態(tài)時，第二開關部180成為斷開狀態(tài)。

圖13是表示本實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)100A中的處理順序的第一流程圖。圖13用流程圖表示了上述的蓄電系統(tǒng)100A中的動作的流程。以下，參照圖13，對該處理的流程進行說明。

最初，設蓄電系統(tǒng)100A在通常狀態(tài)下進行動作(步驟S200)。即，設在蓄電系統(tǒng)100A中，第一開關部160為接通狀態(tài)，第一蓄電池130的電壓Va超過2.5V，第二開關部180為接通狀態(tài)，負載裝置200A為動作中。

接著，電壓檢測部170檢測供電線DCL1的電壓(該情況下為第一蓄電池130的電壓Va)，并將電壓檢測信號Vf輸出給切換部150A(步驟S205)。

接著，在切換部150A中，通過將電壓檢測信號Vf與規(guī)定的基準電壓Ref3進行比較，來判定第一蓄電池130的電壓Va是否超過第三閾值的電壓(步驟S210)。

當在步驟S210中判定為第一蓄電池130的電壓Va超過第三閾值的電壓的情況下(步驟S210：是)，切換部150A在第二開關部180為斷開狀態(tài)的情況下切換為接通狀態(tài)，在接通狀態(tài)的情況下保持原樣繼續(xù)接通狀態(tài)(步驟S215)。由此，蓄電系統(tǒng)100A向負載裝置200A供給電力，使負載裝置200A進行動作(步驟S220)。接著，蓄電系統(tǒng)100A移至步驟S240的處理。

另一方面，當在步驟S210中判定為第一蓄電池130的電壓Va沒有超過第三閾值的電壓的情況下(步驟S210：否)，切換部150A在第二開關部180為接通狀態(tài)的情況下切換為斷開狀態(tài)，在斷開狀態(tài)的情況下保持原樣繼續(xù)斷開狀態(tài)(步驟S225)。由此，蓄電系統(tǒng)100A停止向負載裝置200A的電力的供給，使負載裝置200A的動作停止(步驟S230)。接著，蓄電系統(tǒng)100A移至步驟S240的處理。

接著，在切換部150A中，通過將電壓檢測信號Vf與規(guī)定的基準電壓Ref1進行比較，來判定第一蓄電池130的電壓Va是否超過2.5V(第一閾值的電壓)(步驟S240)。

當在步驟S240中判定為第一蓄電池130的電壓Va超過2.5V(第一閾值的電壓)的情況下(步驟S240：是)，返回到步驟S205的處理，蓄電系統(tǒng)100A反復執(zhí)行步驟S205以下的處理。

另一方面，當在步驟S240中判定為第一蓄電池130的電壓Va沒有超過2.5V(第一閾值的電壓)的情況下(步驟S240：否)、即在第一蓄電池130的電壓為2.5V以下的情況下，切換部150A將第一開關部160從接通狀態(tài)切換為斷開狀態(tài)(步驟S250)。由此，蓄電系統(tǒng)100A移至來自第一蓄電池的供電停止狀態(tài)，第一蓄電池130和第二蓄電池140串聯(lián)連接。而且，在太陽能電池110進行發(fā)電的情況下，進行從太陽能電池110向第二蓄電池140的充電(步驟S260)。

接著，電壓檢測部170檢測供電線DCL1的電壓(該情況下為第二蓄電池140的電壓Vb)，并將電壓檢測信號Vf輸出給切換部150A(步驟S270)。在切換部150A中，通過將電壓檢測信號Vf與規(guī)定的基準電壓Ref2進行比較，來判定第二蓄電池140的電壓Vb是否是2.7V(第二閾值的電壓)以上(步驟S280)。

當在步驟S280中判定為第二蓄電池140的電壓Vb不是2.7V以上的情況下(步驟S280：否)，返回到步驟S250的處理，切換部150A保持原樣維持第一開關部160的斷開狀態(tài)(步驟S250)，接著，蓄電系統(tǒng)100A反復執(zhí)行步驟S260以后的處理。

在通過切換部150A判定為第二蓄電池140的電壓Vb為2.7V(第二閾值的電壓)以上的情況下(步驟S280：是)，切換部150A將第一開關部160從斷開狀態(tài)切換為接通狀態(tài)(步驟S290)。接著，蓄電系統(tǒng)100A返回到步驟S100的處理，再次執(zhí)行步驟S205以后的處理。

通過上述處理的流程，蓄電系統(tǒng)100A在因第一蓄電池130的充電電壓Va降低而負載裝置200A的動作暫時停止后，太陽能電池110進行發(fā)電的情況下，能夠在短時間使負載裝置200A的動作恢復。另外，蓄電系統(tǒng)100A僅在能夠供給超過負載裝置200A能夠動作的第三閾值的電壓的電壓的情況下，能夠?qū)ω撦d裝置200A進行供電。

另外，圖14是表示本實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)100A中的處理順序的第二流程圖。該圖14是在蓄電系統(tǒng)100A中將第三閾值的電壓和第一閾值的電壓設為相同的電壓2.5V的情況下的例子。

圖14所示的流程圖與圖13所示的流程圖比較，圖14的由虛線包圍的處理步驟S210A到230A的部分與圖13不同。其它的處理步驟與圖13所示的流程圖相同。因此，對同一處理內(nèi)容的步驟附加同一符號，省略重復的說明。

參照圖14，在步驟S205中，電壓檢測部170檢測供電線DCL1的電壓(該情況下為第一蓄電池130的電壓Va)，并將電壓檢測信號Vf輸出給切換部150A。

接著，切換部150A判定第一蓄電池130的電壓Va是否超過2.5V(第三閾值以及第一閾值的電壓)(步驟S210A)。

當在步驟S210A中判定為第一蓄電池130的電壓Va超過2.5V的情況下(步驟S210A：是)，切換部150A在第二開關部180為斷開狀態(tài)的情況下切換為接通狀態(tài)，在接通狀態(tài)的情況下保持原樣繼續(xù)接通狀態(tài)(步驟S215A)。由此，蓄電系統(tǒng)100A對負載裝置200A供給電力，使負載裝置200A進行動作(步驟S220A)。

接著，蓄電系統(tǒng)100A返回到步驟S205的處理，反復執(zhí)行步驟S210A以下的處理。

另一方面，當在步驟S210A中判定為第一蓄電池130的電壓Va沒有超過2.5V的情況下(步驟S210A：否)、即在第一蓄電池130的充電電壓Va為2.5V以下的情況下，切換部150A使第二開關部180成為斷開狀態(tài)(步驟S225A)。由此，蓄電系統(tǒng)100A停止向負載裝置200A的電力的供給，使負載裝置200A的動作停止(步驟S230A)。接著，切換部150A移至步驟S250的處理。之后的步驟S250以后的處理與圖13所示的處理相同，省略重復的說明。

這樣，在蓄電系統(tǒng)100A中，通過將第三閾值的電壓設為2.5V(與第一閾值的電壓相同的電壓)，能夠使第一開關部160和第二開關部180在相同的時機接通、斷開。即，能夠在第一開關部160為接通狀態(tài)時，使第二開關部180成為接通狀態(tài)，在第一開關部160為斷開狀態(tài)時，使第二開關部180成為斷開狀態(tài)。因此，與圖13的情況相比較，切換部150A中的控制被簡化。

如以上說明那樣，蓄電系統(tǒng)100A還具備使蓄電系統(tǒng)100A與負載裝置200A之間連接或者開放的第二開關部180，切換部150A將第一蓄電池130的充電電壓Va與2.5V(第一閾值的電壓)以上的第三閾值的電壓進行比較，在第一蓄電池130的充電電壓Va超過第三閾值的電壓的情況下，使第二開關部180成為連接狀態(tài)，在第一蓄電池130的充電電壓Va為第三閾值的電壓以下的情況下，使第二開關部180成為開放狀態(tài)。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)100A中，切換部150A在第一蓄電池130的充電電壓Va超過第三閾值的電壓，能夠從第一蓄電池130對負載裝置200A供給需要的電力的狀態(tài)的情況下，使第二開關部180成為連接狀態(tài)，對負載裝置200A供給電力。另一方面，切換部150A在第一蓄電池130的充電電壓Va為第三閾值的電壓以下，不能夠從第一蓄電池130對負載裝置200A供給需要的電力的狀態(tài)的情況下，使第二開關部180成為開放狀態(tài)，停止向負載裝置200A的電力的供給。

由此，蓄電系統(tǒng)100A能夠在不能夠?qū)ω撦d裝置200A供給需要的電力的狀態(tài)的情況下，使第二開關部180成為開放狀態(tài)來停止向負載裝置200A的電力的供給，在能夠?qū)ω撦d裝置200A供給需要的電力的狀態(tài)的情況下，使第二開關部180成為連接狀態(tài)，向負載裝置200A供給電力。

另外，在上述蓄電系統(tǒng)100A中，第三閾值的電壓被設定為2.5V(與第一閾值的電壓相同的電壓)，切換部150A在使第一開關部160成為閉合狀態(tài)來使第二蓄電池140的兩端短路的情況下，使第二開關部180成為連接狀態(tài)，使第一開關部160成為切斷狀態(tài)，使第二蓄電池140的兩端從短路狀態(tài)解除的情況下，使第二開關部180成為開放狀態(tài)。

在這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電系統(tǒng)100A中，切換部150A在使第一開關部160成為閉合狀態(tài)來使第二蓄電池140的兩端短路的狀態(tài)，即，能夠從第一蓄電池130對負載裝置200A供給需要的電力的狀態(tài)的情況下，使第二開關部180成為連接狀態(tài)，對負載裝置200A供給電力。另外，切換部150A在使第一開關部160成為切斷狀態(tài)來使第二蓄電池140的兩端從短路狀態(tài)解除的狀態(tài)，即，從太陽能電池110(發(fā)電元件)對第一蓄電池130和第二蓄電池140的串聯(lián)電路進行充電的情況下，使第二開關部180成為開放狀態(tài)。

由此，蓄電系統(tǒng)100A能夠在使第一開關部160成為閉合狀態(tài)的情況下使第二開關部180成為連接狀態(tài)，在使第一開關部160成為切斷狀態(tài)的情況下使第二開關部180成為開放狀態(tài)。即，蓄電系統(tǒng)100A能夠在相同的時機控制第一開關部160的開閉狀態(tài)和第二開關部180的開閉狀態(tài)。

以上，對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明的蓄電系統(tǒng)并不僅限于上述的圖示例，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)當然能夠加入各種變更。

例如，在圖2以及圖12所示的例子中，示出了作為發(fā)電元件而使用了環(huán)境發(fā)電元件的太陽能電池110的例子，但并不限于此。發(fā)電元件只要為能夠進行環(huán)境發(fā)電的發(fā)電元件即可。此處，光以外的環(huán)境發(fā)電是指利用例如熱、振動、風力、電波等的發(fā)電。

另外，在圖2所示的負載裝置200的例子中，示出了環(huán)境監(jiān)視裝置210具備溫度傳感器211和濕度傳感器212的例子，但環(huán)境監(jiān)視裝置210也可以具備溫度傳感器211和濕度傳感器212中的任意一個傳感器。另外，環(huán)境監(jiān)視裝置210也可以具備對其它的與環(huán)境有關的信息進行檢測的傳感器。其它的與環(huán)境有關的信息例如是照度、CO₂濃度、振動、水位、電壓、電流、聲音、圖像等。

另外，蓄電系統(tǒng)100以及100A能夠用作門的開閉用的電源、電氣開關的電源。在將蓄電系統(tǒng)使用于門的開閉用的電源等的情況下，由于門的開閉用的電源、電氣開關的電源根據(jù)設置環(huán)境、使用狀況而電力消耗量不同，所以即使光照射太陽能電池110，發(fā)電量和電力消耗量的收支也有時變?yōu)樨摗Ｔ谶@樣的情況下，能夠適宜地使用蓄電系統(tǒng)100以及100A。

第三實施方式

圖15是表示本實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)300的構(gòu)成例的結(jié)構(gòu)圖。蓄電系統(tǒng)300對負載裝置400供給電力，使負載裝置400進行動作。負載裝置400例如是作為無配線、電池更換地進行動作的無線傳感器發(fā)揮作用的環(huán)境監(jiān)視裝置。環(huán)境監(jiān)視裝置具備測量辦公室等室內(nèi)的溫度的溫度傳感器、測量室內(nèi)的濕度的濕度傳感器。負載裝置400構(gòu)成為從蓄電系統(tǒng)300接受電力的供給而進行動作，在從蓄電系統(tǒng)300供給的電源電壓例如為5.2V以上的情況下開始動作，若從蓄電系統(tǒng)300供給的電源電壓變?yōu)?.5V以下則停止動作。此外，上述的各電壓值是一個例子，并不限于此。也可以是與使用于蓄電系統(tǒng)300的蓄電池對應的電壓值、與蓄電系統(tǒng)300的用途對應的電壓值。

如圖15所示，蓄電系統(tǒng)300具備使用了環(huán)境發(fā)電元件的太陽能電池310、DC/DC轉(zhuǎn)換器320(直流電壓－直流電壓轉(zhuǎn)換裝置)、第一蓄電池330、第二蓄電池340、切換部350、第一開關部360、電壓檢測部370、以及第二開關部380。

太陽能電池310是低照度用的太陽能電池，例如是在10000(Lux；勒克司)以下的照度使用的太陽能電池。太陽能電池310構(gòu)成為將在受光面?zhèn)扰帕械亩鄠€太陽能電池單元串聯(lián)連接，獲得規(guī)定的輸出電壓Vs。在太陽能電池310的輸出側(cè)連接DC/DC轉(zhuǎn)換器320的輸入側(cè)。

DC/DC轉(zhuǎn)換器320將從太陽能電池310輸入的電壓Vs轉(zhuǎn)換為與向負載裝置400的供電電壓對應的電壓。DC/DC轉(zhuǎn)換器320的輸出側(cè)與供電線DCL1連接。通過供電線DCL1對負載裝置400供給電力。DC/DC轉(zhuǎn)換器320例如在太陽能電池310的輸出電壓Vs比負載裝置400所需的電壓低的情況下，由升壓轉(zhuǎn)換器裝置等構(gòu)成。另外，DC/DC轉(zhuǎn)換器320控制輸出電壓以使第一蓄電池330的充電電壓不超過規(guī)定的上限電壓。

第一開關部360使第一蓄電池330的正極(+)端子與供電線DCL1之間接通或者斷開。第一開關部360的端子a經(jīng)由電壓檢測部370與供電線DCL1連接，并且，與第二蓄電池340的正極(+)端子連接。第一開關部360的端子b與第一蓄電池330的正極(+)端子連接，并且，與第二開關部380的端子f連接。

第一蓄電池330通過太陽能電池310的發(fā)電電力而被充電，并且，對負載裝置400供給電力。第一蓄電池330是大容量的電容器，例如是40F(法拉)的鋰離子電容器(LIC)。第一蓄電池330的負極(－)端子與地GND連接。第一蓄電池330的正極(+)端子與第一開關部360的端子b連接，并且，與第二開關部380的端子f連接。其中，由于第一蓄電池330需要長時間保存電荷，所以可使用漏電流少的鋰離子電容器。第一蓄電池330的容量并不限于40F，能夠基于太陽能電池310的發(fā)電量、負載裝置400的消耗電力的平均值、和想要連續(xù)驅(qū)動負載裝置400的時間來選定適當?shù)娜萘康碾娙萜鳌４送?，第一蓄電?30在出廠時被充電到例如2.5V～3.7V左右的電壓。

第二蓄電池340是容量比第一蓄電池330的容量小的電容器，例如是1F(法拉)的雙電層電容器(EDLC)。第二蓄電池340的正極(+)端子經(jīng)由電壓檢測部370與供電線DCL1連接，并且，與第一開關部360的端子a連接。第二蓄電池340的負極(－)端子與第二開關部380的共用端子d連接。此外，第二蓄電池340的容量并不限于1F，能夠基于太陽能電池310的發(fā)電量、負載裝置400的消耗電力的平均值、想要使負載裝置400恢復的時間來選定適當?shù)娜萘康碾娙萜鳌?/p>

第二開關部380使第二蓄電池340的負極(－)端子選擇性地與地GND側(cè)和第一蓄電池330的正極(+)端子側(cè)連接。第二開關部380的共用端子d與第二蓄電池340的負極(－)端子連接。第二開關部380的端子e與地GND連接。第二開關部380的端子f與第一蓄電池330的正極(+)端子連接，并且，與第一開關部360的端子b連接。此外，以下將第二開關部380的共用端子d和端子e連接的狀態(tài)稱為第二開關部380選擇地GND側(cè)的狀態(tài)。另外，將第二開關部380的共用端子d和端子f連接的狀態(tài)稱為第二開關部380選擇第一蓄電池330側(cè)的狀態(tài)。

電壓檢測部370為了檢測第一蓄電池330的過放電電壓而設置。即，構(gòu)成第一蓄電池330的鋰離子電容器有下限電壓，若被過放電至該下限電壓，則單元產(chǎn)生劣化。電壓檢測部370對相當于第一蓄電池330的充電電壓的電壓進行檢測，以使構(gòu)成第一蓄電池330的鋰離子電容器不被過放電到下限電壓。此處，電壓檢測部370檢測供電線DCL1的電壓Vout，并將該電壓檢測信號Vf輸出給切換部350，從而檢測相當于第一蓄電池330的過放電電壓的電壓。電壓檢測部370例如使用電阻分壓電路來構(gòu)成。

切換部350根據(jù)電壓檢測部370的檢測電壓來控制第一開關部360以及第二開關部380。切換部350具備比較部351。比較部351將從電壓檢測部370輸入的來自供電線DCL1的電壓檢測信號Vf與自身所具有的規(guī)定的第一閾值電壓Ref1以及第二閾值電壓Ref2進行比較。第一閾值電壓Ref1是從通常狀態(tài)起供電線DCL1的電壓Vout下降，負載裝置400停止動作的閾值電壓。根據(jù)構(gòu)成第一蓄電池330的鋰離子電容器的下限電壓來設定第一閾值電壓Ref1。鋰離子電容器的下限電壓例如為2V左右，第一閾值電壓Ref1例如為2.5V。第二閾值電壓Ref2是從負載裝置400停止動作的狀態(tài)起供電線DCL1的電壓Vout上升，恢復為通常狀態(tài)時的閾值電壓。第二閾值電壓Ref2是比第一閾值電壓Ref1高與滯后電壓相當?shù)碾妷旱碾妷?。滯后電壓例如?.7V，第二閾值電壓Ref2為(2.5V+2.7V＝5.2V)。

在通常狀態(tài)下，切換部350輸出使第一開關部360成為接通狀態(tài)的控制信號CNT1，并且，輸出第二開關部380選擇地GND側(cè)的控制信號CNT2。其中，通常狀態(tài)是通過太陽能電池310的發(fā)電電力對第一蓄電池330以及第二蓄電池340進行充電，并且，主要從第一蓄電池330向負載裝置供給電力的狀態(tài)。

在通常狀態(tài)中，因太陽能電池310的發(fā)電停止，切換部350基于從電壓檢測部370輸入的電壓檢測信號Vf，判定為供電線DCL1的電壓Vout從通常狀態(tài)的電壓(例如3V)下降到第一閾值電壓Ref1(2.5V)以下。在這樣判斷了的情況下，切換部350輸出使第一開關部360成為斷開狀態(tài)的控制信號CNT1，并且，輸出使第二開關部380選擇第一蓄電池330側(cè)的控制信號CNT2。由此，第一蓄電池330和第二蓄電池340從并聯(lián)連接切換為串聯(lián)連接，供電線DCL1的電壓Vout成為第二蓄電池340的充電電壓和第一蓄電池330的充電電壓相加所得的電壓。并且，負載裝置400停止動作。

由于在第一開關部360為斷開狀態(tài)、第二開關部380選擇為第一蓄電池330側(cè)的狀態(tài)(也稱為高速啟動狀態(tài))之后，第一蓄電池330和第二蓄電池340立即從并聯(lián)連接切換為串聯(lián)連接，所以供電線DCL1的電壓Vout是第一閾值電壓Ref1的約2倍。因之后的太陽能電池310的發(fā)電再開始，供電線DCL1的電壓Vout上升。在供電線DCL1的電壓Vout上升到第二閾值電壓Ref2(5.2V)的情況下，首先負載裝置400的動作恢復。進而切換部350判定為供電線DCL1的電壓Vout上升到第二閾值電壓Ref2，輸出使第一開關部360成為接通狀態(tài)的控制信號CNT1，并且，輸出使第二開關部380選擇地GND側(cè)的控制信號CNT2。

由此，第一蓄電池330和第二蓄電池340從串聯(lián)連接切換為并聯(lián)連接。這樣，切換部350具有第一閾值電壓Ref1(2.5V)與第二閾值電壓Ref2(5.2V)之間的2.7V寬度的滯后特性，對第一開關部360以及第二開關部380進行控制。

在圖15中，示出了作為第一開關部360以及第二開關部380，由使用了機械式接點的開關構(gòu)成的例子。開關也可以構(gòu)成為包括使用了MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等半導體開關元件的半導體開關。

接下來，對蓄電系統(tǒng)300的動作進行說明。圖16A以及圖16B是表示本實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)中的各開關狀態(tài)下的供電狀態(tài)的說明圖。

圖16A是使第一開關部360為接通狀態(tài)，并且使第二開關部380成為選擇地GND側(cè)的狀態(tài)時的說明圖。在該狀態(tài)下，第一開關部360的端子a和端子b連接，第二開關部380的共用端子d和端子e連接。該情況下，第一蓄電池330的正極(+)端子經(jīng)由第一開關部360與供電線DCL1連接，第一蓄電池330的負極(－)端子與地GND連接。另外，第二蓄電池340的正極(+)端子與供電線DCL1連接，第二蓄電池340的負極(－)端子經(jīng)由第二開關部380與地GND連接。因此，在供電線DCL1與地GND之間，第一蓄電池330和第二蓄電池340并聯(lián)連接。

在通常狀態(tài)中，通過太陽能電池310的發(fā)電電力對第一蓄電池330以及第二蓄電池340進行充電，并且，從第一蓄電池330以及第二蓄電池340向負載裝置400流動放電電流Ia3以及Ia4來供給電力。這樣，在通常狀態(tài)下，在供電線DCL1與地GND之間，第一蓄電池330和第二蓄電池340并聯(lián)連接，根據(jù)來自太陽能電池310的發(fā)電電力、負載裝置400的動作狀態(tài)，第一蓄電池330以及第二蓄電池340進行充放電。其中，由于第一蓄電池330的容量比第二蓄電池340的容量大，所以主要對來自太陽能電池310的發(fā)電電力進行充放電是第一蓄電池330。

若太陽能電池310的發(fā)電停止，則第一蓄電池330以及第二蓄電池340的放電繼續(xù)，供電線DCL1的電壓Vout不斷下降。若供電線DCL1的電壓Vout下降到第一閾值電壓Ref1(2.5V)以下，則負載裝置400停止動作，并且，切換部350使第一開關部360為斷開狀態(tài)并使第二開關部380成為選擇第一蓄電池330側(cè)的狀態(tài)。

圖16B是使第一開關部360為斷開狀態(tài)并且使第二開關部380成為選擇了第一蓄電池330側(cè)的狀態(tài)時的說明圖。在該狀態(tài)(高速啟動狀態(tài))下，第一開關部360的端子a和端子b被切斷，第二開關部380的共用端子d和端子f連接。該情況下，第一蓄電池330的正極(+)端子經(jīng)由第二開關部380與第二蓄電池340的負極(－)端子連接。因此，在供電線DCL1與地GND之間，第一蓄電池330和第二蓄電池340從并聯(lián)連接切換為串聯(lián)連接，供電線DCL1的電壓Vout為第一閾值電壓Ref1(2.5V)的約2倍。

之后，若再開始太陽能電池310的發(fā)電，則從太陽能電池310向第一蓄電池330和第二蓄電池340的串聯(lián)電路流動電流Ib，開始向第一蓄電池330以及第二蓄電池340的充電。由此，供電線DCL1的電壓Vout進一步不斷上升。

第二蓄電池340的容量(例如1F)比第一蓄電池330的容量(例如40F)小。因此，若開始從太陽能電池310向第二蓄電池340的充電，則第二蓄電池340的充電電壓迅速地上升。由于供電線DCL1的電壓Vout成為第一蓄電池330的充電電壓和第二蓄電池340的充電電壓的相加值，所以因第二蓄電池340的充電電壓的上升，供電線DCL1的電壓Vout迅速地不斷上升。

在供電線DCL1的電壓Vout上升到第二閾值電壓Ref2(5.2V)以上時，負載裝置400的動作恢復，并且，切換部350如圖16A所示，使第一開關部360為接通狀態(tài)，并且，使第二開關部380成為選擇地GND側(cè)的狀態(tài)。由此，第一蓄電池330和第二蓄電池340從串聯(lián)連接切換為并聯(lián)連接，主要從第一蓄電池330對負載裝置400再供給電源，蓄電系統(tǒng)300恢復為通常狀態(tài)的動作。

在本實施方式中，切換部350具有第一閾值電壓Ref1(2.5V)與第二閾值電壓Ref2(5.2V)之間的2.7V寬度的滯后特性，對第一開關部360以及第二開關部380進行控制。因此，能夠維持穩(wěn)定的動作。

圖17是本實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)300中的開關控制的說明圖。

在圖17中，橫軸表示時間，縱軸表示電壓檢測部370的檢測電壓。

設在時刻t0，在通常狀態(tài)下太陽能電池310的發(fā)電動作停止。此時，設第一開關部360為接通狀態(tài)，第二開關部380為選擇地GND側(cè)的狀態(tài)。若太陽能電池310的發(fā)電動作停止，則第一蓄電池330以及第二蓄電池340放電，如圖17所示，電壓檢測部370的檢測電壓不斷下降。

在時刻t1，若電壓檢測部370的檢測電壓下降到第一閾值電壓Ref1(2.5V)以下，則負載裝置400停止動作。第一開關部360變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，第二開關部380成為選擇第一蓄電池330側(cè)的狀態(tài)，在供電線DCL1與地GND之間，第一蓄電池330和第二蓄電池340串聯(lián)連接，供電線DCL1的電壓Vout為第一閾值電壓Ref1(2.5V)的約2倍。

之后，設在時刻t2，再開始太陽能電池310的發(fā)電動作。若再開始太陽能電池310的發(fā)電，則從太陽能電池310向第一蓄電池330和第二蓄電池340的串聯(lián)電路流動充電電流。由此，電壓檢測部370的檢測電壓不斷上升。由于在第一蓄電池330串聯(lián)連接小容量的第二蓄電池340，所以供電線DCL1的電壓Vout迅速地上升。因此，如圖17所示，在時刻t2以后，電壓檢測部370的檢測電壓迅速地上升。

在時刻t3，若電壓檢測部370的檢測電壓上升到第二閾值電壓Ref2(5.2V)以上，則負載裝置400的動作恢復，并且，第一開關部360成為接通狀態(tài)，第二開關部380成為選擇地GND側(cè)的狀態(tài)，恢復為通常狀態(tài)的動作。在通常狀態(tài)下，由于在供電線DCL1與地GND之間，第一蓄電池330和第二蓄電池340并聯(lián)連接，所以在時刻t3以后，電壓檢測部370的檢測電壓緩緩地不斷上升。

這樣，在本實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)300中，當高速啟動狀態(tài)時，在供電線DCL1與地GND之間，第一蓄電池330和小容量的第二蓄電池340串聯(lián)配設。由此，蓄電系統(tǒng)300能夠使第一蓄電池330的電壓值降低而動作暫時停止了的負載裝置400的動作在再開始太陽能電池310的發(fā)電后短時間恢復。

在通常狀態(tài)下，由于在供電線DCL1與地GND之間，第一蓄電池330和第二蓄電池340并聯(lián)連接，所以也對第二蓄電池340進行充電。因此，當將第一蓄電池330和第二蓄電池340在供電線DCL1與地GND之間串聯(lián)連接時，第二蓄電池340中剩余電荷。由此，與使第二蓄電池340從完全放電后的狀態(tài)恢復的情況相比，能夠縮短恢復時間。

圖18是表示本實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)300中的處理順序的流程圖。

最初，設蓄電系統(tǒng)300在通常狀態(tài)(并聯(lián)連接)下進行動作(步驟S301)。即，設在蓄電系統(tǒng)300中，第一開關部360為接通狀態(tài)，第二開關部為選擇地GND側(cè)的狀態(tài)，供電線DCL1的電壓Vout超過2.5V，另外，負載裝置400為動作中。

接著，電壓檢測部370檢測供電線DCL1的電壓Vout，并將電壓檢測信號Vf輸出給切換部350(步驟S302)。接著，在切換部350中，判定電壓檢測部370的檢測電壓是否是第一閾值電壓Ref1(2.5V)以下(步驟S303)。當在步驟S303中判定為電壓檢測部370的檢測電壓不是第一閾值電壓Ref1(2.5V)以下的情況下(步驟S303：否)，負載裝置400繼續(xù)動作(步驟S304)，并且蓄電系統(tǒng)300返回到步驟S302的處理。接著，蓄電系統(tǒng)300再次執(zhí)行步驟S302以下的處理。

另一方面，當在步驟S303中判定為供電線DCL1的電壓Vout為第一閾值電壓Ref1(2.5V)以下的情況下(步驟S303：是)，負載裝置400停止動作(步驟S305)，并且蓄電系統(tǒng)300移至步驟S306的處理。

在步驟S306中，切換部350將第一開關部360從接通狀態(tài)切換為斷開狀態(tài)，將第二開關部380切換為選擇第一蓄電池330側(cè)的狀態(tài)。由此，在供電線DCL1與地GND之間，第一蓄電池330和第二蓄電池340串聯(lián)連接。而且，在太陽能電池310進行發(fā)電的情況下，進行從太陽能電池310向第一蓄電池330以及第二蓄電池340的串聯(lián)電路的充電(步驟S307)。

接著，電壓檢測部370檢測供電線DCL1的電壓Vout，并將電壓檢測信號Vf輸出給切換部350(步驟S308)。切換部350判定電壓檢測部370的檢測電壓是否是第二閾值電壓Ref2(5.2V)以上(步驟S309)。而且，當在步驟S309中判定為電壓檢測部370的檢測電壓不是第二閾值電壓Ref2(5.2V)以上的情況下(步驟S309：否)，返回到步驟S306的處理，切換部350使第一開關部360維持斷開狀態(tài)，使第二開關部380維持為選擇第一蓄電池330側(cè)的狀態(tài)(步驟S306)。接著，蓄電系統(tǒng)300反復執(zhí)行步驟S306以后的處理。

在太陽能電池310不進行發(fā)電，不進行從太陽能電池310向第一蓄電池330以及第二蓄電池340的串聯(lián)電路的充電的情況下，由于供電線DCL1的電壓Vout不上升，所以蓄電系統(tǒng)300反復執(zhí)行步驟S306～步驟S309的處理。若來自太陽能電池310的發(fā)電再開始，則充電電流流向第一蓄電池330以及第二蓄電池340的串聯(lián)連接，供電線DCL1的電壓Vout上升。

在判定為供電線DCL1的電壓Vout上升為第二閾值電壓Ref2(5.2V)以上的情況下(步驟S309：是)，負載裝置400的動作恢復(步驟S310)，并且切換部350將第一開關部360從斷開狀態(tài)切換為接通狀態(tài)，將第二開關部380切換為選擇地GND側(cè)的狀態(tài)(步驟S311)。由此，蓄電系統(tǒng)300返回到通常狀態(tài)(并聯(lián)連接)。接著，蓄電系統(tǒng)300返回到步驟S302的處理，再次執(zhí)行步驟S302以后的處理。

如以上那樣，本實施方式的蓄電系統(tǒng)300具備進行環(huán)境發(fā)電的發(fā)電元件(例如太陽能電池310)、對負載裝置400供給電力的供電線DCL1、經(jīng)由供電線通過發(fā)電元件的發(fā)電電力而被充電并且對負載裝置供給電力的第一蓄電池330、容量比第一蓄電池小的第二蓄電池340、選擇性地設定為在供電線與地(GND)之間將第一蓄電池和第二蓄電池并聯(lián)連接的并聯(lián)連接狀態(tài)(圖16A)、和在供電線與地之間將第一蓄電池和第二蓄電池串聯(lián)連接的串聯(lián)連接狀態(tài)(圖16B)的開關部(第一開關部360、第二開關部380)、對第一蓄電池成為過放電的電壓進行檢測的電壓檢測部370、以及根據(jù)電壓檢測部的檢測電壓來控制開關部的切換部350，切換部具有與電壓檢測部的檢測電壓下降時的電壓相比較的第一閾值電壓Ref1、和與電壓檢測部的檢測電壓上升時的電壓相比較的第二閾值電壓Ref2，在開關部被設定為并聯(lián)連接狀態(tài)時，切換部將電壓檢測部的檢測電壓與第一閾值電壓進行比較，并在電壓檢測部的檢測電壓變?yōu)榈谝婚撝惦妷阂韵碌那闆r下，將開關部設定為串聯(lián)連接狀態(tài)，在開關部被設定為串聯(lián)連接狀態(tài)時，切換部將電壓檢測部的檢測電壓與第二閾值電壓進行比較，并在電壓檢測部的檢測電壓變?yōu)榈诙撝惦妷阂陨系那闆r下，將開關部設定為并聯(lián)連接狀態(tài)。

根據(jù)上述構(gòu)成，在本實施方式中，在發(fā)電元件進行發(fā)電的情況下，能夠在短時間使負載裝置的動作恢復。

第四實施方式

圖19是表示本實施方式所涉及的蓄電系統(tǒng)300A的構(gòu)成例的結(jié)構(gòu)圖。電壓檢測部370A的位置與第一實施方式的電壓檢測部370的位置不同。其它的結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同，對同一構(gòu)成部分附加同一符號，省略重復的說明。

在第三實施方式中，電壓檢測部370檢測地GND與供電線DCL1之間的電壓，并輸出給切換部350。與此相對，在第二實施方式中，電壓檢測部370A檢測地GND與第一蓄電池330的正極(+)端子之間的電壓，并輸出給切換部350。

在第三實施方式中，根據(jù)構(gòu)成第一蓄電池330的鋰離子電容器的下限電壓來設定第一閾值電壓Ref1。第一閾值電壓Ref1是第一開關部360為接通狀態(tài)、第二開關部380成為選擇地GND側(cè)的狀態(tài)時的閾值電壓。此時，由于第一開關部360是接通狀態(tài)，所以地GND與供電線DCL1之間的電壓和地GND與第一蓄電池330的正極(+)端子之間的電壓相等。因此，第二實施方式的情況下的第一閾值電壓Ref1A與第一實施方式的情況下的第一閾值電壓Ref1同樣地根據(jù)構(gòu)成第一蓄電池330的鋰離子電容器的下限電壓例如被設定為2.5V。

在第三實施方式中，第二閾值電壓Ref2被設定為比第一閾值電壓Ref1高相當于滯后電壓的電壓的電壓。第二閾值電壓Ref2是第一開關部360為斷開狀態(tài)、第二開關部380成為選擇第一蓄電池330側(cè)的狀態(tài)時的閾值電壓。該情況下，在第一實施方式的情況下的電壓檢測部370中，檢測地GND與供電線DCL1之間的電壓，該電壓成為第一蓄電池330的充電電壓和第二蓄電池340的充電電壓的相加值。與此相對，在第二實施方式的情況下的電壓檢測部370A中，檢測地GND與第一蓄電池330之間的電壓(第一蓄電池330的充電電壓)，成為相差第二蓄電池340的充電電壓的量的值。因此，在第二實施方式中，將第二閾值電壓Ref2A設定為對第一閾值電壓Ref1A加上根據(jù)第一蓄電池330的容量和第二蓄電池340的容量進行了修正的修正滯后電壓所得的電壓。

即，在第三實施方式中，第二閾值電壓Ref2(5.2V)設為比第一閾值電壓Ref1(2.5V)高相當于滯后電壓的2.7V的電壓(2.5V+2.7V＝5.2V)。此處，滯后電壓的2.7V由剛剛串聯(lián)連接之后的第二蓄電池340的充電電壓(2.5V)和之后的太陽能電池310的發(fā)電主要對第二蓄電池340充電引起的充電電壓的上升量(0.2V)構(gòu)成。

另一方面，在本實施方式中，若將第一蓄電池330的容量設為40F，將第二蓄電池340的容量設為1F，則第二蓄電池340中的0.2V的電壓變化第一蓄電池330中相當于(0.2V×(1F/40F))V的電壓變化。因此，本實施方式中的第二閾值電壓Ref2A被設定為下式(1)。

Ref2A＝2.5V+(0.2V×(1F/40F))…(1)

即，在第一蓄電池330的容量為C1、第二蓄電池340的容量為C2的情況下，第二閾值電壓Ref2A用Ref2A＝2.5V+(0.2V×(C2/C1))表示。此外，式(1)中的2.5V、0.2V的值是一個例子，并不限于此。

如以上那樣，在本實施方式的蓄電系統(tǒng)300A中，電壓檢測部370A檢測第一蓄電池330的電壓，根據(jù)第一蓄電池的下限電壓來設定第一閾值電壓Ref1A，第二閾值電壓Ref2A被設定為對第一閾值電壓加上根據(jù)第一蓄電池的容量和第二蓄電池340的容量進行了修正的修正滯后電壓所得的電壓。

根據(jù)該構(gòu)成，在本實施方式中，通過根據(jù)第一蓄電池的下限電壓來設定第一閾值電壓，從而防止第一蓄電池的電池單元的劣化。另外，在本實施方式中，通過將第二閾值電壓設為加上了根據(jù)第一蓄電池的容量和第二蓄電池的容量進行了修正的修正滯后電壓所得的電壓，能夠使動作穩(wěn)定。

以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但本發(fā)明的蓄電系統(tǒng)并不僅限于上述的實施方式，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)當然可加入各種變更。

例如，在上述的實施方式中，示出了作為發(fā)電元件而使用了環(huán)境發(fā)電元件的太陽能電池310的例子，但并不限于此。發(fā)電元件只要是能夠進行環(huán)境發(fā)電的發(fā)電元件即可。此處，光以外的環(huán)境發(fā)電是指利用例如熱、振動、風力、電波等的發(fā)電。

另外，蓄電系統(tǒng)300以及300A能夠用作門的開閉用的電源、電氣開關的電源。在將蓄電系統(tǒng)使用于門的開閉用的電源等的情況下，由于門的開閉用的電源、電氣開關的電源根據(jù)設置環(huán)境、使用狀況而電力消耗量不同，所以即使光照射太陽能電池310，發(fā)電量和電力消耗量的收支也有時變?yōu)樨摗Ｔ谶@樣的情況下，能夠適宜地使用蓄電系統(tǒng)300以及300A。

符號說明

100、100A、300、300A…蓄電系統(tǒng)，110、310…太陽能電池(發(fā)電元件)，120、320…DC/DC轉(zhuǎn)換器，130、330…第一蓄電池，140、340…第二蓄電池，150、150A、350…切換部，151、151A、351…比較部，160、360…第一開關部，170、370、370A…電壓檢測部，180、380…第二開關部，200、200A、400…負載裝置，210…環(huán)境監(jiān)視裝置，211…溫度傳感器，212…濕度傳感器，213…無線通信單元。