(57)【要約】  判定装置は、電力系統網から電力供給を受ける蓄電池に対する充電の許可／禁止を判定する。この判定装置は、前記蓄電池の充電に要求される要求電力量の情報を取得する蓄電池情報取得部と、前記電力系統網から供給可能な供給電力量の情報を取得する系統情報取得部と、前記要求電力量の情報および前記供給電力量の情報をもとに前記蓄電池に対する充電の許可／禁止を判定する判定部と、を備える。
2012039055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統網から電力供給を受ける蓄電池に対する充電の許可／禁止を判定する判定装置であって、
前記蓄電池の充電に要求される要求電力量の情報を取得する蓄電池情報取得部と、
前記電力系統網から供給可能な供給電力量の情報を取得する系統情報取得部と、
前記要求電力量の情報および前記供給電力量の情報をもとに前記蓄電池に対する充電の許可／禁止を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする判定装置。
【請求項２】
前記蓄電池情報取得部は、前記蓄電池に流入可能な最大充電電流と、前記蓄電池の定格電圧と、前記蓄電池の充電残量から定まる残充電時間とを乗算することで、前記要求電力量の情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の判定装置。
【請求項３】
前記系統情報取得部は、発電施設が生成する電力量から、前記蓄電池が設置された需要家構内での消費電力の実績量と該需要家で見込まれる消費電力の計画量との和を減算することで前記供給電力量の情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の判定装置。
【請求項４】
前記系統情報取得部は、前記蓄電池が設置された需要家構内の契約電力量から該需要家構内での消費電力の実績量と該需要家で見込まれる消費電力の計画量との和を減算することで前記供給電力量の情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の判定装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記要求電力量の情報と前記供給電力量の情報とをそれぞれ時間に対応づけて管理すると共に、前記蓄電池の充電に要求される前記要求電力量が前記供給電力量以下となる前記残充電時間以上の時間区間が存在する場合、当該蓄電池に対する充電を許可することを特徴とする請求項２に記載の判定装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記要求電力量の情報と前記供給電力量の情報とをそれぞれ時間に対応づけて管理すると共に、前記蓄電池の充電に要求される前記要求電力量が前記供給電力量以下となる前記残充電時間以上の時間区間が存在しない場合、当該蓄電池に対する充電を禁止することを特徴とする請求項２に記載の判定装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記電力系統網から供給される電力の周波数値または電圧値が所定の閾値を上回る場合、前記蓄電池に対する充電を許可することを特徴とする請求項２に記載の判定装置。
【請求項８】
前記判定部は、前記電力系統網から供給される電力の周波数値または電圧値が所定の閾値を上回らない場合、前記蓄電池に対する充電を禁止することを特徴とする請求項２に記載の判定装置。
【請求項９】
前記判定部は、前記蓄電池への充電を許可した後、前記電力系統網から供給される電力の周波数値または電圧値が所定の閾値を下回った場合、前記蓄電池に対する前記充電を禁止することを特徴とする請求項５に記載の判定装置。
【請求項１０】
単位時間に流入可能な電流量に基づいて各蓄電池の優先度を決定する管理部をさらに備え、
前記判定部は、充電の禁止を判定した第１の蓄電池に関して前記管理部が決定した優先度が、充電を許可している第２の蓄電池に関して前記管理部が決定した優先度よりも高い場合、前記第２の蓄電池に対する充電を禁止すると共に、前記第１の蓄電池に対する充電を許可することを特徴とする請求項１に記載の判定装置。
【請求項１１】
電力系統網から電力供給を受ける蓄電池に対する充電の許可／禁止を判定する判定方法であって、
前記蓄電池の充電に要求される要求電力量の情報を取得し、
前記電力系統網から供給可能な供給電力量の情報を取得し、
前記要求電力量の情報および前記供給電力量の情報をもとに前記蓄電池に対する充電の許可／禁止を判定する
ことを含むことを特徴とする判定方法。
【請求項１２】
電力系統網から電力供給を受ける蓄電池に対する充電の許可／禁止を判定するコンピュータを機能させるための判定プログラムであって、
前記蓄電池の充電に要求される要求電力量の情報を取得する蓄電池情報得処理と、
前記電力系統網から供給可能な供給電力量の情報を取得する系統情報取得処理と、
前記要求電力量の情報および前記供給電力量の情報をもとに前記蓄電池に対する充電の許可／禁止を判定する判定処理と、
を前記コンピュータに実行させることを特徴とする判定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、判定装置、判定方法および判定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般家庭や商用施設やビルや工場などに設置された蓄電池の充放電をＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ)経由で接続した外部マイコンを用いて制御する充放電制御方法が存在する。また、従来技術には、電力系統網から供給された電力を用いて家庭等に設置された蓄電池を充電する技術が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６６３９３８３号
【特許文献２】特開２００８−６７４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、たとえば電力系統網と連携して蓄電池を充電する場合、多数の蓄電池への充電が一斉に開始されると、系統網が停電してしまう可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施の形態によれば、電力系統網から電力供給を受ける蓄電池に対する充電の許可／禁止を判定する判定装置は、前記蓄電池の充電に要求される要求電力量の情報を取得する蓄電池情報取得部と、前記電力系統網から供給可能な供給電力量の情報を取得する系統情報取得部と、前記要求電力量の情報および前記供給電力量の情報をもとに前記蓄電池に対する充電の許可／禁止を判定する判定部と、を備える。【０００６】
また、実施の形態によれば、電力系統網から電力供給を受ける蓄電池に対する充電の許可／禁止を判定する判定方法は、前記蓄電池の充電に要求される要求電力量の情報を取得し、前記電力系統網から供給可能な供給電力量の情報を取得し、前記要求電力量の情報および前記供給電力量の情報をもとに前記蓄電池に対する充電の許可／禁止を判定することを含む。【０００７】
また、実施の形態によれば、電力系統網から電力供給を受ける蓄電池に対する充電の許可／禁止を判定するコンピュータを機能させるための判定プログラムは、前記蓄電池の充電に要求される要求電力量の情報を取得する蓄電池情報得処理と、前記電力系統網から供給可能な供給電力量の情報を取得する系統情報取得処理と、前記要求電力量の情報および前記供給電力量の情報をもとに前記蓄電池に対する充電の許可／禁止を判定する判定処理と、を前記コンピュータに実行させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１にかかるシステム構成図。
【図２】図２は、実施の形態１にかかる蓄電池システムの概略図。
【図３】図３は、実施の形態１にかかるＥＶシステムの概略図。
【図４】図４は、実施の形態１における充電制御装置のブロック図。
【図５】図５は、実施の形態１における充電残量と充電時間との関係を示す図。
【図６】図６は、実施の形態１における充電判定装置のブロック図。
【図７】図７は、実施の形態１における充電制御装置の動作フローチャート。
【図８】図８は、実施の形態１における判定手順の動作フローチャート。
【図９】図９は、実施の形態１における提供可能電力量および充電制御の一例を示す図。
【図１０】図１０は、実施の形態１における提供可能電力量および充電制御の他の例を示す図。
【図１１】図１１は、実施の形態１において充電を許可する場合のシーケンス図。
【図１２】図１２は、実施の形態１において充電を禁止する場合のシーケンス図。
【図１３】図１３は、実施の形態１における蓄電池情報に関する通信メッセージの一例。
【図１４】図１４は、実施の形態１における蓄電池情報に関する通信メッセージの他の例。
【図１５】図１５は、実施の形態１における充電許可情報に関する通信メッセージの一例。
【図１６】図１６は、実施の形態１における充電禁止情報に関する通信メッセージの一例。
【図１７Ａ】図１７Ａは、実施の形態１における優先度管理部の一例。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、実施の形態１における優先度管理部の他の例。
【図１８】図１８は、実施の形態２における充電判定装置のブロック図。
【図１９】図１９は、実施の形態２における判定手順の動作フローチャート。
【図２０】図２０は、実施の形態２におけるＥＭＳのブロック図。
【図２１】図２１は、実施の形態２におけるＥＭＳの動作フローチャート。
【図２２】図２２は、実施の形態２における系統情報に関する通信メッセージの一例。
【図２３】図２３は、実施の形態２におけるスマートメータのブロック図。
【図２４】図２４は、実施の形態２におけるスマートメータの動作フローチャート。
【図２５】図２５は、実施の形態２における計測情報に関する通信メッセージの一例。
【図２６】図２６は、実施の形態２において充電を許可する場合のシーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、例示する実施の形態にかかる判定装置、判定方法及び判定プログラムを図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかるシステム構成図である。図１において、電力系統網１０１には、発電所１１０や自然エネルギーシステム１２０などの電力系統網１０１へ電力を供給する発電施設、蓄電池システム１３０、ＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）１００等が接続されている。自然エネルギーシステム１２０には、たとえば太陽光や風や地熱などの自然エネルギーから電力を生成するシステムが含まれる。また、一般家庭などの需要家１４０構内には、スマートメータ１４１及びＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）１４２が設置されている。また、需要家１４０の構内には、蓄電池システム１４３やＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）システム１４４などが設置されている。以下、蓄電池システム１４３及びＥＶシステム１４４などの設備を総称して蓄電池という。蓄電池システム１４３は、たとえば需要家１４０構内に設置された自然エネルギーシステムに接続されていてもよい。
【００１１】
発電所１１０は、火力や原子力等の設備によって大容量の電力を生成し、生成した電力を送配電網を通じて家庭やビル、工場等の需要家１４０に供給する。本開示では、発電所１１０から需要家１４０に至る送配電網を電力系統網１０１と呼ぶ。自然エネルギーシステム１２０は、風力や太陽光といった自然界に存在するエネルギーを元に電力を生成し、発電所１１０と同様に、生成した電力を電力系統網１０１を通じて需要家１４０に供給する。自然エネルギーシステム１２０を電力系統網１０１に設置することで、発電所１１０の稼働を効率的に運用することができる。蓄電池システム１３０は、発電所１１０や自然エネルギーシステム１２０が生成した余剰電力を貯蔵する役割を担う。ＥＭＳ１００は、発電所１１０、自然エネルギーシステム１２０、蓄電池システム１３０及び需要家１４０それぞれと電力系統網１０１および通信網１０３を介して相互に接続することで、発電所１１０、自然エネルギーシステム１２０および蓄電池システム１３０が供給する電力と、需要家１４０側で消費される負荷電力との双方の安定化を図る。
【００１２】
スマートメータ１４０は、需要家１４０の構内で消費された電力量を計測し、この計測値を定期的に電力事業者の管理サーバ（不図示）に通知する。当該管理サーバは、ＭＤＭＳ（Ｍｅｔｅｒｉｎｇ  Ｄａｔａ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれる。前述のＥＭＳ１００は、ＭＤＭＳと連携することで、需要家１４０側の負荷電力の総量を算出することができる。需要家１４０の構内に設置された蓄電池システム１４３は、電力事業者の電力系統網１０１から供給された電力、あるいは同構内の自然エネルギーシステムが生成した電力を貯蔵する。ＥＶシステム１４４は、充電器を介して車載蓄電池に電力を貯蔵する。ＨＥＭＳ１４２は、家庭内の電力消費量を調整制御する。図１の例では、需要家１４０を一般家庭としたが、これに限るものではない。たとえばビルや工場についても同様に本実施の形態を適用可能である。ただし、ビルの場合はＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）が、工場の場合はＦＥＭＳ（Ｆａｃｔｏｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）が、ＨＥＭＳ１４２に代わって構内の電力消費量を調整制御する。
【００１３】
図２に本実施の形態にかかる蓄電池システムの概略図、図３に本実施の形態にかかるＥＶシステムの概略図を示す。蓄電池システム１４３は定置型用途、ＥＶシステム１４４は車載用途にたとえば用いられる。
【００１４】
図２の蓄電池システム１４３は、電池パック１４３ａ及び制御部１４３ｂで構成される。電池パック１４３ａは、複数の電池セルに加え、電池パック１４３ａ内部の状態を管理する内部プロセッサを備え、制御部１４３ｂからの指示に基づき電力の充放電を制御する。電池パック１４３ａは、制御部１４３ｂに電池パック１４３ａの定格電圧や充放電時の電流値、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：充電残量）、ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ：電池寿命）などの情報を通知する。制御部１４３ｂは、ＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ：直流交流変換や電圧変動抑制）上や、ＰＣＳに接続したＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：マイクロプロセッサ）上で実現されてもよいし、その他の構成でハード的またはソフト的に実現されてもよい。また、制御部１４３ｂと電池パック１４３ａと間の充放電制御及び情報通知についても、ＣＡＮ１０５を用いて実現する方法や、独自に定義した電気信号線を用いて実現する方法など、種々変形することができる。
【００１５】
蓄電池システム１４３における制御部１４３ｂは、通信機能を備え、電力系統網１０１に設置されたＥＭＳ１００と通信する。ＥＭＳ１００を単純に適用すると、複数の蓄電池システム１４３が同時に充電を開始して電力系統網１０１に供給量不足が生じ、停電が起こる場合がある。そこで、電池パック１４３ａから取得した蓄電池に関する情報をＥＭＳ１００に通知し、ＥＭＳ１００による充電許可禁止の判定をする。このＥＭＳ１００による集中的な管理の下で制御を開始させることによって、停電の発生を防止可能である。
【００１６】
図３のＥＶシステム１４４は、図２の蓄電池システム１４３と類似した構成であるが、充電器１４５が存在する点が異なる。図３のＥＶシステム１４４における制御部１４４ｂは、電池パック１４４ａと充電器１５４との間の充電制御及び情報通知の中継を行い、電力系統網１０１上のＥＭＳ１００と通信するための通信機能は備えない。すなわち、ＥＶシステム１４４では、蓄電池システム１４３における制御部１４３ｂの主機能が充電器１４５に移行している。ただし、それぞれの具体的手順は、図２及び図３双方で共通である他、ＥＶシステム１４４の制御部１４４ｂを蓄電池システム１４３の制御部１４３ｂと同様の役割としても良い。また、電池パック１４３ａ／１４４ａに対する電力充放電に係わるアルゴリズムは、制御部１４３ｂ／１４４ｂに集約する方法、充電器１４５に集約する方法、構内のＨＥＭＳ１４２や電力系統網１０１のＥＭＳ１００に集約する方法などが存在する。
【００１７】
図４に、本実施の形態１における充電制御装置、図６に充電判定装置を示す。充電制御装置１４６は、図２の蓄電池システム１４３における制御部１４３ａ、図３のＥＶシステム１４４における充電器１４５に相当する。充電判定装置１０６は、電力系統網１０１に設置するＥＭＳ１００に相当する。本実施の形態１では、充電制御装置１４６が蓄電池に関する電力情報を充電判定装置１０６に送信し、充電判定装置１０６における判定処理の結果を元に充電制御の可否を認識する。
【００１８】
図４の充電制御装置１４６は、電力供給部１４６１、充電制御部１４６２、蓄電池情報取得部１４６５、蓄電池情報通信部１４６３、第１通信部１４６４、第２通信部１４６６で構成される。電力供給部１４６１は、直流交流の変換、電力の周波数検出、電圧変動検出や抑制等を行い、充電制御部１４６２からの指示に基づいて電池パック１４３ａに対する電力供給を行う。本実施の形態１において電力は、電圧や電流あるいは双方の積によって算出する。蓄電池情報取得部１４６５は、第２通信部１４６６を介して電池パック１４３ａ固有の固定情報である特性情報（定格電圧、定格容量、充電終始電圧、放電終始電圧、上限温度、下限温度、最大充電電流、最大放電電流等）を取得する。また、蓄電池情報取得部１４６５は、電池パック動作時の変動情報である状態情報（ＳＯＨ、ＳＯＣ、充電電流、放電電流、充電電圧、放電電圧）を定期的に取得する。一般的な充電方式である定電流充電方式では、百分率で示されるＳＯＣが所定の閾値に達するまで電池パック１４３ａ内の電池セルに流入する電流量が一定状態で推移する。このことから、図５に示すように、充電制御装置１４６は、電池パック１４３ａからＳＯＣの値を取得することで、ＳＯＣに対応付けられた残充電時間（グラフの横軸）、充電に必要な最大充電電流（グラフの縦軸）、充電に必要な電力量（残充電時間と電流量の積）を算出することができる。定電流充電では、ＳＯＣが所定の閾値を超えた後は、充電に必要な電流量が極小化する。第２通信部１４６６は、電池パック１４３ａの標準的なインターフェース規格であるＣＡＮ１０５、あるいはベンダが独自に規定した電気信号線によって実現される。蓄電池情報通信部１４６３は、充電制御装置１４６が電池パック１４３ａから取得した充電制御に必要な電力量情報（定格電圧、最大充電電流、ＳＯＣに対応付けられた残充電時間）に関する通信メッセージを生成し、この通信メッセージを第１通信部１４６４を介して電力系統網１０１の充電判定装置１０６に対して送信する。当該通信メッセージの詳細は後述するが、３種類全てを含めた情報を送信しても良いし、充電制御に必要な電力量情報として計算した情報を送信しても良い。第１通信部１４６４は、光ファイバや電話線、イーサネット等の有線通信媒体の他、無線通信媒体によって実現することができる。本実施の形態１における第１通信部１４６４は、特定の通信媒体に依存するものではない。充電制御装置１４６における充電制御部１４６２は、電力系統網１０１の充電判定装置１０６に対して蓄電池の情報に関する通信メッセージを送信した後、充電許可禁止に関する通信メッセージを受信し、受信した通信メッセージにおいて充電が許可されている場合に電池パック１４３ａに対する充電制御を開始する。充電制御装置１４６による充電制御手順は、本実施の形態１による電力系統網停電防止の他、電力事業者による課金サービスにおける認証手順に活用することができる。
【００１９】
図７に、本実施の形態１における充電制御装置の動作フローチャートを示す。この動作は、たとえば、定刻、定期的、蓄電池パック１４３ａの残量が所定の閾値を下回った場合、ユーザからの操作、充電判定装置１０６側からの要求などで実行される。図７に示すように、充電制御装置１４６は、電池パック１４３ａから定格電圧（単位：ボルト（Ｖ））、最大充電電流（単位：アンペア（Ａ））、ＳＯＣ（単位：百分率（％））を取得し、ＳＯＣに対応付けられた残充電時間（単位：時間（ｈ））を算出する（ステップＳ１０１）。つぎに充電制御装置１４６は、これらの蓄電池情報に関する通信メッセージを生成し、これを電力系統網１０１の充電判定装置１０６に送信する（ステップＳ１０２）。その後、充電制御装置１４６は、充電判定装置１０６による判定結果を受信した（ステップＳ１０３）後、受信したメッセージにおいて充電が許可されたか否かを判定し（ステップＳ１０４）、充電が許可された場合（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、電池パック１４３ａへの充電制御を開始する（ステップＳ１０５）。具体的には、電池パック１４３ａに対する電力供給を行う。一方、充電が許可されていない場合（ステップＳ１０４のＮＯ）、充電制御装置１４６は、そのまま図７の動作を終了する。
【００２０】
図６の充電判定装置１０６は、電力監視部１０６１、負荷平滑制御部１０６２、蓄電池情報取得部１０６５、蓄電池情報通信部１０６８、系統情報取得部１０６３、系統情報通信部１０６７、優先度管理部１０６４、判定部１０６６で構成される。電力監視部１０６１は、グリッド内の負荷制御や電力事業者と協調した需給調整といったＥＭＳ１００の機能を実現するために、電力系統網１０１の状況を監視する役割を担う。負荷平滑制御部１０６２は、電力監視部１０６１による予測と実績の差分検出結果に基づき、需要家１４０側に対する電力消費量抑制や自然エネルギーシステム１２０の発電量抑制、電力系統網１０１上に設置した蓄電池システム１３０の充放電を指示する。蓄電池情報取得部１０６５は、充電制御装置１４６から送られた蓄電池システム１４３の電池パック情報に関する通信メッセージから、定格電圧（単位：ボルト（Ｖ））、最大充電電流（単位：アンペア（Ａ））、ＳＯＣに対応付けられた残充電時間（単位：時間（ｈ））情報を取得し、当該蓄電池システム１４３の充電に必要な電力量（単位：ワット時（Ｗｈ））を算出する。前述のように、充電制御装置１４６自体が当該電力量の算出を行う場合は、充電に必要な電力量情報（単位：ワット時（Ｗｈ））を取得する。蓄電池情報通信部１０６８は、充電制御装置１４６から送られた通信メッセージを解析する。系統情報取得部１０６３は、電力系統網１０１から提供可能な電力量（単位：ワット時（Ｗｈ））を取得する。具体的には、系統情報取得部１０６３は、発電所１１０や自然エネルギーシステム１２０による生成量（単位：ワット時（Ｗｈ））の総和から、需要家１４０側で消費される実績量（単位：ワット時（Ｗｈ））及び計画量（単位：ワット時（Ｗｈ））の差を求めることで提供可能電力量を算出する。発電所１１０や自然エネルギーシステム１２０による生成量は、上述の電力監視部１０６１から取得する他、充電判定装置１０６に対する固定設定、あるいは発電所１０１の給電指令所からの通信メッセージによる動的設定によって実現することが考え得る。需要家１４０側で消費される実績量は、前述のように、スマートメータ１４１あるいはＨＥＭＳ１４２を通じて取得できる。計画量は、同時間帯における過去の実績量から同程度とみなして予測する方法や、既に充電を許可した蓄電池システム１４３に必要な電力量を加味して算出する。計画量の算出が困難な場合は同値をゼロと見なした上で判定（実績量のみで判定）しても良い。通信部１０６９は、光ファイバや電話線、イーサネット等の有線通信媒体によって実現することができる。充電制御装置１４６と同様、本実施の形態１における充電判定装置１０６の通信部１０６９は、特定の通信媒体に依存するものではない。系統情報通信部１０６７及び通信部１０６９は、供給可能電力量情報を算出するために必要な情報を、発電所１１０の給電指令所やＨＥＭＳ１４２等と送受信する通信メッセージを用いて取得する。ただし、本実施の形態１においては、これらの機能自体は必須要素ではなく、前述のように、充電判定装置１０６に固定で設定する方法の他、電力監視部１０６１における周波数変動等の監視状況を元に供給可能な電力量を算出する方法を適用できる。優先度管理部１０６４は、蓄電池システム１４３の充電特性や、課金サービスの登録内容に応じて優先度を判別するために用いる。判定部１０６６は、蓄電池情報取得部１０６５、系統情報取得部１０６３、優先度管理部１０６４の情報を元に、蓄電池システム１４３に対する充電の許可禁止を判定する。この判定手順を図８の動作フローチャートを用い説明する。
【００２１】
図８に示す動作は、たとえば充電制御装置１４６側からの要求を受け付けた際に実行される。図８に示すように、充電判定装置１０６は、系統情報として電力系統網１０１から提供可能な電力量情報（単位：ワット時（Ｗｈ））を取得する（ステップＳ１１１）。また、充電判定装置１０６は、蓄電池情報として蓄電池の充電制御に必要な電力量情報（単位：ワット時（Ｗｈ））を取得する（ステップＳ１１２）。その後、充電判定装置１０６は、蓄電池に対する充電の許可禁止を判定するための判定処理（充電可否判定）を実施する（ステップＳ１１３）。充電可否判定では、要求された電力量を要求時間提供可能な区間が存在する場合（ステップＳ１１３の許可）に許可判定を行い、存在しない場合（ステップＳ１１３の禁止）に禁止判定を行う。具体的には、充電判定装置１０６は、発電所１１０や自然エネルギーシステム１２０による生成量と、需要家１４０側で消費される実績量及び計画量とを元に、提供可能電力量を時間に対応付けて管理する。充電判定装置１０６における判定部１０６６は、判定を開始した時刻を起点に、提供可能電力量から蓄電池の充電制御に必要な電力量（要求充電電力量）を引いた差分が正の数になる時間区間を判定する。この結果、当該時間区間が蓄電池から要求された時間区間（要求時間）分存在する場合に、判定部１０６６は充電許可を判定する。具体的には、要求された蓄電池に対する充電許可の判定を行い、充電を許可するための通信メッセージを生成して送信する（ステップＳ１１４）。例えば図９に示すように、横軸時間帯、縦軸電力量のグラフにおいて、提供可能電力量ＰＳの範囲内に要求電力量ＰＲが収まる場合に、判定部１０６６は許可を判定する。要求時間の判定は、図９の例のように連続区間として要求を満たすか否かを判定する方法の他、複数の時間区間に分割した際の累積が要求を満たすか否か判定する方法によっても実現可能である。特に後者の方法では、複数の蓄電池システム１４３が同時に充電制御を開始する際に、充電制御の開始及び停止を分散化させることが可能であるため、特定の時間帯に電力消費が集中することを回避でき、停電を防止する効果が得られる。また、図１０のように、提供可能電力量を予め定めておいた電力量と時間との積で区画されるスロットＳｔに分割し、このスロット単位の電力量を充電制御装置１４６側からのそれぞれの要求（ＲＣ、ＲＦ、ＲＣｄ１〜ＲＣｄ３）に割り当てるようにしてもよい。
【００２２】
図８において、蓄電池に対する充電の禁止を判定した場合（要求された電力量を要求時間提供可能な区間が存在しない場合：ステップＳ１１３の禁止）、充電判定装置１０６は、優先度が高い蓄電池への充電を優先的に開始させるための判定処理（優先度判定処理）を実施する（ステップＳ１１５）。充電判定装置１０６における優先度管理部１０６４は、蓄電池の種類に対応付けた優先度情報を管理する。一般に充電制御には、急速充電性（単位時間に流入可能な電流量が所定の閾値以上）に優れた蓄電池に対する急速充電制御と、等速充電性（単位時間に流入可能な電流量が所定の閾値未満）の蓄電池に対する等速充電制御とが存在する。急速充電を行う蓄電池を高優先度、等速充電を行う蓄電池を低優先度と定義すると、優先度管理部１０６４では、たとえば、蓄電池の識別子、蓄電池の識別子から導出できる種別情報、当該種別情報に対応付けた優先度情報等を管理する。あるいは、ＥＶシステム１４４における充電スタンド等、蓄電池の利用に課金サービスを対応付ける場合は、料金の支払いが多い利用者の蓄電池を高優先度、支払いが少ない利用者の蓄電池を低優先度のように、課金情報を元に優先度を決定してもよい。この場合、優先度管理部１０６４は、蓄電池の識別子、識別子に対応付けた利用者情報及び課金情報を管理することが好ましい。ステップＳ１１５の優先度判定では、判定の対象となっている蓄電池の優先度が、既に充電許可済みの他の蓄電池の優先度と比較して大きい場合（ステップＳ１１５の適合）に適合と判定する。具体的には、優先度が低い蓄電池に対して充電禁止の再判定を行い、充電制御を禁止させるための通信メッセージを生成して送信する（ステップＳ１１６）。優先度が低い蓄電池が複数存在する場合は、１ないし複数の該当蓄電池の充電を禁止させることになるが、対象蓄電池の選択は、許可した時刻順に選択する方法の他、ランダムに選択する方法が考えられる。ただし、充電禁止の対象となる蓄電池の選択は、特定の方法に依存するものではない。一方、優先度判定の対象となっている蓄電池の優先度が、既に充電許可済みの他の蓄電池の優先度と比較して大きくない場合（全ての蓄電池の優先度が等しい場合、判定対象の蓄電池の優先度が低い場合：ステップＳ１１５の不適合）は、不適合を判定する。不適合と判定した場合、充電判定装置１０６は、当該蓄電池に対する充電を禁止する通信メッセージを生成して送信する（ステップＳ１１７）。ただし、充電判定装置１０６は、優先度管理部１０６４を備えていなくてもよい。優先度管理部１０６４を備えない場合、図８におけるステップＳ１１３の充電可否判定が判定部１０６６の判定処理の骨格となる。
【００２３】
本実施の形態１における充電制御装置１４６（蓄電池システム１４３に相当）及び充電判定装置１０６（ＥＭＳ１００に相当）の相互シーケンスを図１１及び図１２に示す。図１１は、充電可否判定において充電を許可する場合（ステップＳ１１３の許可）の動作、図１２は、優先度判定において適合を判定する場合（ステップＳ１１５の適合）の動作を示している。特に図１２の例では、充電判定装置１０６が優先度管理部１０６４を備え、通信網１０３を介して接続された蓄電池の種別や、蓄電池の利用者の課金情報に対応付けられた優先度情報を管理することが前提である。また、図１１及び図１２の例では、図２の蓄電池システム１４３を元にした例を提示しているが、図３のＥＶシステム１４４に対しても同様に適用可能である。
【００２４】
図１１は、充電判定装置１０６における充電可否判定処理（ステップＳ１１３）で、充電許可を判定する場合（ステップＳ１１３の許可）、具体的には電力系統網１０１から提供可能な電力量に余裕がある場合に相当する例である。充電制御装置１４６は、蓄電池システム１４３の制御部１４３ｂに相当し、充電判定装置１０６は、電力系統網１０１に設置するＥＭＳ１００に相当する。充電を開始するために、制御部１４３ｂは、電池パック１４３ａから蓄電池情報を取得する（Ｓ１１→Ｓ２１）。前述のように蓄電池情報は、定格電圧、最大充電電流、ＳＯＣに対応付けられた残充電時間で構成される。これらの情報の積が蓄電池の充電に必要な要求充電電力量である。制御部１４３ｂは、電池パック１４３ａの蓄電池情報を元に通信メッセージを生成し、これをＥＭＳ１００に送信する（Ｓ２２→Ｓ３１）。ＥＭＳ１００は、蓄電池システム１４３から送信された蓄電池情報の取得（Ｓ３２）と共に、時間に対応付けられた提供可能電力量を系統情報として取得（Ｓ３３）する。提供可能電力量は、発電所１１０や自然エネルギーシステム１２０による生成量から需要家１４０側で消費される実績量及び計画量の差を求めることで算出する。その後、充電判定装置１０６として動作するＥＭＳ１００は、蓄電池の要求充電電力量と系統側の提供可能電力量を元に、充電制御の許可禁止を判定する（Ｓ３４）。判定方法は，図８のステップＳ１１３のように、要求された電力量を要求時間提供可能な区間が存在する場合（ステップＳ１１３の許可）に許可を判定、存在しない場合（ステップＳ１１３の禁止）に禁止を判定する。図１１では、許可を判定した場合の例を示しているが、ＥＭＳ１００は、判定結果に関する通信メッセージを生成して蓄電池システム１４３に送信する（Ｓ３５→Ｓ２３）。充電制御部１４６２として動作する蓄電池システム１４３の制御部１４３ｂは、当該通信メッセージを受信し、充電の許可を確認した場合に充電を開始する（Ｓ２４）。これにより電池パック１４３ａに対する充電が開始される（Ｓ２５→Ｓ１２）。前述のように、充電制御は、充電許可メッセージの受信後即座に開始する方法の他、ＥＭＳ１００が指定した時刻に開始する方法がある。
【００２５】
図１２は、充電判定装置１０６における充電可否判定処理（ステップＳ１１３）で、充電禁止を判定する場合（ステップＳ１１３の禁止）、具体的には充電を許可した蓄電池の数が多く、電力系統網１０１から提供可能な電力量に余裕がない場合に相当する例である。図１２における左側は優先度が高い急速充電の蓄電池システム１４３−１、右側は優先度が低い等速充電の蓄電池システム１４３−２を示している。また同図の例では、等速充電の蓄電池システム１４３−２が既に充電を許可されていることを前提とする（Ｓ７１→Ｓ８１）。ＥＭＳ１００による許可を受けていない急速充電の蓄電池システム１４３−１の制御部１４３−１ｂは、充電を開始するために、電池パック１４３−１ａから蓄電池情報を取得する（Ｓ４１→Ｓ５１）。図１１の例と同様、蓄電池情報は、定格電圧、最大充電電流、ＳＯＣに対応付けられた残充電時間で構成される。これらの情報の積が蓄電池の充電に必要な要求充電電力量である。急速充電の蓄電池システム１４３−１の制御部１４３−１ｂは、電池パック１４３−１ａの蓄電池情報を元に通信メッセージを生成し、これをＥＭＳ１００に送信する（Ｓ５２→Ｓ６１）。ＥＭＳ１００は、急速充電の蓄電池システム１４３−１から送信された蓄電池情報の取得（Ｓ６２）と共に、時間に対応付けられた提供可能電力量を系統情報として取得（Ｓ６３）し、これらの情報を元に充電制御の許可禁止を判定する（Ｓ６４）。判定方法は、図８のステップＳ１１３にて提示したように、要求された電力量を要求時間提供可能な区間が存在する場合（ステップＳ１１３の許可）に許可を判定、存在しない場合（ステップＳ１１３の禁止）に禁止を判定する。前述のように図１２の例では、既に充電を許可した蓄電池の数が多く、電力系統網１０１から提供可能な電力量に余裕がない場合に相当する。このため、図１２の充電可否判定において、蓄電池システム１４３−１から要求された電力量を要求時間提供可能な区間が存在しない場合に充電禁止を判定している。その後、優先度判定（ステップＳ１１５）において充電を要求する蓄電池の優先度が既に充電許可した蓄電池の優先度より高いか否かを判定する（Ｓ６５）。条件に合致する場合（ステップＳ１１５の適合）は適合、合致しない場合（ステップＳ１１５の不適合）は不適合を判定するが、図１２の優先度判定では適合している場合の例を示している。その結果、既に充電を許可した低優先度の蓄電池の中から１ないし複数の蓄電池を選択し、当該蓄電池に対して充電禁止に係わる通信メッセージを生成して送信する（Ｓ６６→Ｓ７２）。等速充電の蓄電池システム１４３−２の制御部１４３−２ｂは、充電禁止に係わる通信メッセージを受信すると、電池パック１４３−２ａに対して充電停止を判断し（Ｓ７３）、充電を停止する（Ｓ７４→Ｓ８２）。また、提供可能電力量の再計算によって、蓄電池によって消費される電力の実績量及び計画量を減少させることができるため、充電判定装置１０６として動作するＥＭＳ１００は、充電可否判定（ステップＳ１１３）を再度実施する。図１２の例では、再判定の結果、提供可能電力に余裕ができたことから急速充電の蓄電池システム１４３−１に関する充電を許可する判定を行い（Ｓ６７）、充電許可に関する通信メッセージを生成して送信する（Ｓ６８→Ｓ５３）。図１２の例では、急速充電の蓄電池システム１４３−１を優先度の高い蓄電池として説明しているが、前述のように、蓄電池の利用に対応付けた課金情報を元に、優先度を決定する方法も考えられる。充電許可メッセージを受信した蓄電池システム１４３−１は、充電開始を判断し（Ｓ５４）、充電制御を開始する（Ｓ５５→Ｓ４２）。
【００２６】
図１３〜図１６に、本実施の形態１における通信メッセージの構成を例示する。図１３及び図１４は充電制御装置が生成する蓄電池情報に関する通信メッセージ、図１５は充電判定装置が生成する充電許可情報に関する通信メッセージ、図１６は充電判定装置が生成する充電禁止情報に関する通信メッセージである。これらの通信メッセージは、充電制御装置１４６及び充電判定装置１０６の蓄電池情報通信部１４６３／１０６８が取り扱う。
【００２７】
図１３の蓄電池情報に関する通信メッセージＭＶは、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダＭＶ１、識別子ＭＶ２、最大充電電流ＭＶ３、定格電圧ＭＶ４、残充電時間ＭＶ５を含む。ＴＣＰ／ＩＰヘッダＭＶ１は、インターネットやイントラネットで標準的に使用されるＴＣＰ／ＩＰプロトコルの通信制御情報である。識別子ＭＶ２は、蓄電池の固体を一意に特定するための情報で、製造番号等に相当する。前述のように、蓄電池の識別子から導出できる種別情報、当該種別情報に対応付けた優先度情報等を管理することで、優先度を考慮した充電判定制御を実施することが可能となる。前述のように、一般的な定電流充電方式において、百分率で示されるＳＯＣが所定の閾値に達するまで電池パック１４３ａ内の電池セルに流入する電流量が一定状態で推移する。この電流量の最大値を図１３の最大充電電流（単位：アンペア（Ａ））ＭＶ３と定める。定格電圧（単位：ボルト（Ｖ））ＭＶ４は、電池電圧の表示に用いられる電圧情報で、ＪＩＳＤ０１１４（電気自動車用語（電池））では公称電圧と表示されている。残充電時間（単位：時間（ｈ））ＭＶ５は、ＳＯＣに対応付けられた充電可能時間である。例えば、図５に示すように、定電流Ｉｃが終了する際のＳＯＣを９０％、現在のＳＯＣを５０％とすると、残り４０％分の充電を行うために必要な時間を残充電時間ＭＶ５として推定することができる。ただし、定電流Ｉｃが終了する際のＳＯＣの閾値は蓄電池の種類によって異なり、特定の閾値に限定されるものではない。蓄電池の充電に必要な電力量（単位：ワット時（Ｗｈ））は、最大充電電流ＭＶ３と定格電圧ＭＶ４と残充電時間ＭＶ５の積によって算出できる。図１４は、図１３と同様の構成であるが、蓄電池の充電に必要な電力量を要求充電電力量（単位：ワット時（Ｗｈ））ＭＶ６として予め算出して送信する点が異なる。要求時間（単位：時間（ｈ））ＭＶ７は、残充電時間ＭＶ５に相当する。
【００２８】
図１５の充電許可に関する通信メッセージＭＡは、ＴＣＰ／ＩＰヘッダＭＡ１、識別子ＭＡ２、充電許可情報ＭＡ３、許可開始時刻ＭＡ４、許可終了時刻ＭＡ５を含む。ＴＣＰ／ＩＰヘッダＭＡ１及び識別子ＭＡ２は、図１３及び図１４の通信メッセージＭＶ内の情報と同義である。充電許可情報ＭＡ３は、当該通信メッセージＭＡを受信した蓄電池システム１４３が充電判定装置１０６によって充電を許可されたことを表している。許可開始時刻ＭＡ４と許可終了時刻ＭＡ５は任意の情報であるが、充電制御を行うことができる時間範囲を指定するために用いる。具体的には、充電判定装置１０６における判定処理では、要求された電力量を要求時間提供可能な区間が存在する場合に許可判定とするが、充電制御を行う時間を分割させる場合には許可開始時刻ＭＡ４と許可終了時刻ＭＡ５との情報を用いて範囲を指定することが好ましい。この場合、複数の充電許可情報ＭＡ３を用いて充電制御を指定する方法の他、充電に必要な電流量（あるいは電圧量）情報を時間軸に対応付けて連続的に指定することで充電許可禁止の通知を実現する方法を用いても良い。図１６は、図１５と同様の構成であるが、充電を禁止することを通知する充電禁止情報ＭＡ６を含む点が異なる。
【００２９】
図１７Ａおよび図１７Ｂに、本実施の形態１における充電判定装置１０６の優先度管理部１０６４の構造を示す。図１７Ａは、蓄電池の識別子およびこの識別子から導出できる種別情報で優先度を決定する場合の例を示している。図１７Ｂは、蓄電池の識別子と識別子の利用者と利用者に対応付けた課金情報とで優先度を決定する場合の例を示している。図１７Ａおよび図１７Ｂの優先度情報は、充電判定装置１０６における判定処理を実施するために用いる。
【００３０】
図１７Ａおよび図１７Ｂにおける蓄電池の識別子は、蓄電池システム１４３内の電池パック１４３ａ（複数の電池セル、当該電池セルの監視を行う監視部を搭載）における製造番号等の識別子を用いることが考えられる。種別情報は、蓄電池の識別子を元に、当該蓄電池システム１４３が急速充電を行うか等速充電を行うかを判別する情報である。この情報は、充電判定装置１０６上で識別子を元に取得する方法の他、蓄電池から送信される最大充電電流が所定の閾値を上回るか否かを元に判定する方法、蓄電池から充電特性に関する情報を別途送信させる方法等で算出することができるが、本実施の形態１は、いずれの方法に限定されるものではない。図１７Ａの例では、識別子‘0x00000001’の蓄電池が急速充電可能で高優先度と判定されている。一方、ＥＶシステム１４４における充電スタンド等、蓄電池の利用に課金サービスを対応付ける場合は、料金の支払いが多い利用者の蓄電池を高優先度、支払いが少ない利用者の蓄電池を低優先度のように課金情報を元に優先度を決定できる。このため、図１７Ｂの例に示すように、利用者情報、利用者に対応付けた課金情報によって優先度を決定する形態も適用できる。図１７Ａおよび図１７Ｂの充電状態は、当該蓄電池システム１４３に対する判定結果について、充電を許可したか、充電を禁止したか、判定をまだ行っていないかを区別するために用いる。この他、図示していないが、当該蓄電池システム１４３のＩＰアドレス情報、ＴＣＰポート番号、要求充電電力量、要求時間情報を含むことが好ましい。既に充電を許可した蓄電池システム１４３の充電制御を停止させる場合には、充電状態を許可から禁止に変更した後、充電禁止に係わる通信メッセージを生成して送信する。
【００３１】
このように、本実施の形態１に係わる充電判定装置、充電判定方法および充電判定プログラムによれば、蓄電池の充電制御に必要な電力量情報、及び前記電力系統網から供給可能な電力量情報を元に、蓄電池に対する充電制御の許可禁止を判定する判定部を備えることにより、蓄電池充電に伴う電力系統網の停電を防止することが可能となる。尚、本実施の形態１における充電判定装置の機能は、電力系統網に設置するＥＭＳ１００の他、家庭構内に設置するＨＥＭＳ、ビル構内に設置するＢＥＭＳ、工場構内に設置するＦＥＭＳ、更にスマートメータ上で実現することも可能である。
【００３２】
なお、本実施の形態１による充電制御装置１４６および充電判定装置１０６は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。このとき、充電制御装置１４６および充電判定装置１０６は、各部を実現する判定プログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現してもよいし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して上記の判定プログラムを配布して、この判定プログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。また、上記のコンピュータ装置に内蔵あるいは外付けされたメモリ、ハードディスクもしくはＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体などを適宜利用して実現することができる。
【００３３】
（実施の形態２）
上記の実施の形態１では、電力系統網１０１上のＥＭＳ（あるいは家庭構内のＨＥＭＳ、ビル構内のＢＥＭＳ、工場構内のＦＥＭＳ）１００が充電許可禁止を行う充電判定装置１０６として動作する例を提示した。一方、実施の形態２では、蓄電池（蓄電池システム、ＥＶシステム）自身が充電許可禁止の判定を行う場合を例示する。具体的には、図２の蓄電池システム１４３における制御部１４３ｂ、図３のＥＶシステム１４４における充電器１４５が、充電制御装置１４６の機能を有する充電判定装置として動作する。
【００３４】
図１８に実施の形態２における充電判定装置２４６の構成を提示する。充電判定装置２４６は、電力供給部１４６１、充電制御部１４６２、系統情報取得部２４６２、系統情報通信部２４６３、第１通信部１４６６、蓄電池情報取得部１４６５、第２通信部１４６６、判定部２４６１とで構成される。この中で、電力供給部１４６１、充電制御部１４６２、蓄電池情報取得部１４６５、第１通信部１４６６、第２通信部１４６４は、実施の形態１における充電制御装置１４６上の対応する構成部と同等の処理を行う。具体的に、電力供給部１４６１は、直流交流の変換、電力の周波数検出、電圧変動検出や抑制等を行い、充電制御部１４６２からの指示に基づいて電池パック１４３ａに対する電力供給を行う。蓄電池情報取得部１４６５は、第２通信部１４６６を介して電池パック１４３ａ固有の固定情報である特性情報（定格電圧、定格容量、充電終始電圧、放電終始電圧、上限温度、下限温度、最大充電電流、最大放電電流等）を取得する。また、電池パック動作時の変動情報である状態情報（ＳＯＨ、ＳＯＣ、充電電流、放電電流、充電電圧、放電電圧）を定期的に取得する。一般的な充電方式である定電流充電方式では、百分率で示されるＳＯＣが所定の閾値に達するまで電池パック１４３ａ内の電池セルに流入する電流量が一定状態で推移する。このことから、実施の形態２における充電判定装置２４６は、電池パック１４３ａからＳＯＣの値を取得することで、ＳＯＣに対応付けられた残充電時間、最大充電電流（充電時に電池パック１４３ａに流入する電流量の最大値）、充電に必要な電力量（残充電時間と電流量の積）を算出できる。定電流充電方式では、ＳＯＣが所定の閾値を超えた後は充電に必要な電流量が極小化する。第２通信部１４６６は、電池パック１４３ａの標準的なインターフェース規格であるＣＡＮ１０５、あるいはベンダが独自に規定した電気信号線によって実現される。第１通信部１４６４は、光ファイバや電話線、イーサネット等の有線通信媒体の他、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信媒体によって実現できるが、特定の通信媒体に依存するものではない。
【００３５】
系統情報取得部２４６２は、電力系統網１０１が提供可能な電力量（単位：ワット時（Ｗｈ））を、系統情報通信部２４６３を介して取得する。本実施の形態２において、提供可能電力量は、ＥＭＳ１００に代わる電力系統網１０１上のＥＭＳ２００が発電所１１０や自然エネルギーシステム１２０による生成量（単位：ワット時（Ｗｈ））の総和から、需要家１４０側で消費される実績量（単位：ワット時（Ｗｈ））及び計画量（単位：ワット時（Ｗｈ））の差を求めることで算出して充電判定装置２４６に通知する。ここで、充電判定装置２４６の役割を持つ蓄電池が電力事業者の管理する区域に設置されている場合（例えば図１において電力系統網１０１に設置された蓄電池システム１３０を意味する）、ＥＭＳ２００と蓄電池間で通信メッセージを用いて詳細な情報を交換する形態が考え得るが、家庭やビルといった需要家１４０側に設置されている場合は扱える情報の粒度が異なる可能性がある。このため、需要家１４０側に設置されたスマートメータ２４１で管理される、契約電力量（単位：ワット時（Ｗｈ））と実績電力量（単位：ワット時（Ｗｈ））の差を提供可能電力量（単位：ワット時（Ｗｈ））として扱う形態を適用しても良い。第１通信部１４６４による通信処理が不可能な場合は、電力供給部１４６１が電気的に監視する送配電線上の周波数あるいは電圧情報を用いて、当該情報が所定の閾値を上回る場合は電力系統網１０１に流れる電力が余剰、周波数が所定の閾値を上回らない場合は電力系統網１０１に流れる電力が不足として取り扱う形態も考え得る。判定部２４６１は、このような系統情報と前述の蓄電池情報を元に、図１９の動作フローチャートに示すような充電許可禁止の判定処理を実施する。すなわち、充電判定装置２４６は、系統情報として電力系統網１０１から提供可能な電力量情報（単位：ワット時（Ｗｈ））を取得し（ステップＳ２０１）、蓄電池情報として蓄電池の充電制御に必要な電力量情報（単位：ワット時（Ｗｈ））を取得する（ステップＳ２０２）。つぎに、充電判定装置２４６は、判定部２４６１において、要求された電力量を要求時間提供可能な区間が存在する場合に許可判定を行い（ステップＳ２０３）、存在しない場合（ステップＳ２０３の禁止）に禁止判定を行い、充電を停止する（ステップＳ２０５）。一方、存在する場合（ステップＳ２０３の許可）、充電判定装置２４６は、充電を開始する（ステップＳ２０４）。
【００３６】
系統情報は、ＥＭＳ２００から送信される提供可能電力量の他、スマートメータ２４１から送信される契約電力量と実績電力量の差、更に電力系統網１０１に流れる電力の周波数あるいは電圧情報を元に算出する。電力量情報（単位：ワット時（Ｗｈ））を用いる場合は、図８に示したような時間区間の包含関係を元にした判定が実施し得る。周波数あるいは電圧情報を用いる場合は、当該情報が所定の閾値を上回る場合に電力系統網１０１から供給可能な電力が余剰として充電許可、上回らない場合に電力系統網１０１から供給可能な電力が不足として充電禁止を判定（蓄電池情報は充電制御自体に必要な情報に集約）しても良い。
【００３７】
図２０に、本実施の形態２におけるＥＭＳの概略構成を示す。ＥＭＳ２００は、電力監視部１０６１、負荷平滑制御部１０６２、系統情報取得部１０６３、系統情報通信部２００１、通信部１０６７とで構成される。この中で、電力監視部１０６１、負荷平滑制御部１０６２、系統情報取得部１０６３、通信部１０６７は、実施の形態１における充電判定装置１０６の対応する構成部と同様の処理を行う。系統情報通信部２００１は、発電所１１０やＭＤＭＳとの通信メッセージ送受信に加え、電力系統網１０１で提供可能な電力量に関する通信メッセージの充電判定装置２４６への送受信を行う。ＥＭＳ２００の動作フローチャートを図２１、ＥＭＳ２００が生成して送信する系統情報に関する通信メッセージを図２２に示す。図２１に示すように、ＥＭＳ２００は、まず、電力系統網１０１が提供可能な電力量（単位：ワット時（Ｗｈ））を、系統情報として系統情報取得部部１０６３を介して取得し（ステップＳ２１１）、つづいて、取得した系統情報を通信網１０３上の複数の蓄電池システム１４３へ配信する（ステップＳ２１２）。また、図２２に示すように、系統情報に関する通信メッセージＭＳは、ＴＣＰ／ＩＰヘッダＭＳ１と、電力系統網１０１が提供可能な提供可能電力量ＭＳ２と、充電可能期間を示す開始時刻ＭＳ３および終了時刻ＭＳ４とを含む。
【００３８】
つづいて、図２３に、本実施の形態２におけるスマートメータの構成を提示する。スマートメータ２４１は、計測部２４１１、計測情報管理部２４１２、計測情報通信部２４１３、通信部２４１４とで構成される。計測部２４１１では、家庭やビル等の需要家１４０構内で消費された電力の実績量を計測する。計測情報管理部２４１２は、計測部２４１１から実績電力量を取得して管理すると共に、需要家１４０と電力事業者間の契約電力量（単位時間当たりに利用可能な電力量）を管理する。計測情報通信部２４１３は、計測情報管理部２４１２の情報を、電力系統網１０１上のＭＤＭＳや構内機器との間で通信メッセージの送受信を行う。通信部２４１４は、光ファイバや電話線、イーサネット等の有線通信媒体の他、ＺｉｇＢｅｅやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の無線通信媒体によって実現できるが、特定の通信媒体に依存することはない。スマートメータ２４１の動作を図２４、スマートメータ２４１が生成して送信する計測情報に関する通信メッセージを図２５に提示する。図２４に示すように、スマートメータ２４１は、まず、計測部２４１１において、家庭やビル等の需要家１４０構内で消費された電力の実績量を計測し（ステップＳ２２１）、つづいて、取得した計測情報を通信網１０３上の複数の蓄電池システム１４３へ配信する（ステップＳ２２２）。また、図２５に示すように、計測情報に関する通信メッセージＭＭは、ＴＣＰ／ＩＰヘッダＭＭ１と、需要家１４０と電力事業者間の契約電力量ＭＭ２と、家庭やビル等の需要家１４０構内で消費された電力の実績量である実績電力量ＭＭ３とを含む。
【００３９】
尚、一般に電力系統網１０１は独立性が高いことから、実施の形態２にて述べたように、各方面に設置された蓄電池単体で充電許可禁止を判定する形態の用途は多い。ここで、例えば、ある時点における電力の周波数あるいは電圧が所定の閾値を上回っており、電力系統網１０１の提供可能な電力に余剰があると認識して充電許可を判定した複数の蓄電池が同時に充電を開始すると、一転して電力が不足して周波数あるいは電圧が低下する場合がある。この場合、周波数あるいは電圧が電力事業者の定める規定（日本国内の例では周波数５０Ｈｚ／６０Ｈｚ、電圧１００Ｖ）の範囲内であれば充電制御を継続可能であるが、規定範囲を大きく超える状況では、蓄電池単体で許可から禁止に判定結果を切り替えて動作停止させる必要がある。あるいは充電から放電に動作変更して変動抑制を行う必要がある。
【００４０】
ここで、本実施の形態２における充電制御装置２４６及び充電判定装置１０６の相互シーケンスを図２６に示す。図２６は、充電可否判定において充電を許可する場合（ステップＳ２０３の許可）の動作を示している。図２６に示すように、蓄電池システム２４３の制御部２４３ｂは、充電制御装置の機能を有する充電判定装置２４６に相当する。充電を開始するために、制御部２４３ｂは、電池パック１４３ａから蓄電池情報を取得する（Ｔ１１→Ｔ２１）。前述のように蓄電池情報は、定格電圧、最大充電電流、ＳＯＣに対応付けられた残充電時間で構成される。これらの情報の積が蓄電池の充電に必要な要求充電電力量である。また、制御部２４３ｂには、ＥＭＳ２００から系統情報を含む通信メッセージＭＳが送信され（Ｔ４１→Ｔ２２）、さらに、スマートメータ２４１から計測情報を含む通信メッセージＭＭが送信される（Ｔ３１→Ｔ２３）。制御部２４３ｂは、電池パック１４３ａからの蓄電池情報の取得（Ｔ２４）と共に、時間に対応付けられた提供可能電力量を系統情報として取得（Ｔ２５）する。提供可能電力量は、発電所１１０や自然エネルギーシステム１２０による生成量から需要家１４０側で消費される実績量及び計画量の差を求めることで算出する。その後、充電判定装置２４６として動作する制御部２４３ｂは、蓄電池の要求充電電力量と系統側の提供可能電力量を元に、充電制御の許可禁止を判定する（Ｔ２６）。判定方法は，図１９のステップＳ２０３のように、要求された電力量を要求時間提供可能な区間が存在する場合（ステップＳ２０３の許可）に許可を判定、存在しない場合（ステップＳ２０３の禁止）に禁止を判定する。図２６では、許可を判定した場合の例を示しているが、制御部２４３ｂは、充電を許可した場合（Ｔ２７）に充電を開始する（Ｔ２８→Ｔ１２）。
【００４１】
本実施の形態２に係わる充電判定装置２４６によれば、蓄電池の充電制御に必要な電力量情報、及び前記電力系統網から供給可能な電力量情報を元に、蓄電池に対する充電制御の許可禁止を判定する判定部２４６１を備えることにより、蓄電池充電に伴う電力系統網１０１の停電を防止することが可能となる。
【００４２】
この充電判定装置２４６は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。すなわち、蓄電池の充電制御に必要な電力量情報を取得する蓄電池情報取得部１４６５と、電力系統網１０１から供給可能な電力量情報を取得する系統情報取得部２４６２と、蓄電池の充電制御に必要な電力量情報、及び電力系統網１０１から供給可能な電力量情報を元に、蓄電池に対する充電制御の許可禁止を判定する判定部２４６１は、上記のコンピュータ装置に搭載されたプロセッサに判定プログラムを実行させることにより実現することができる。このとき、充電判定装置２４６は、上記の判定プログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現してもよいし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して上記の判定プログラムを配布して、この判定プログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。また、上記のコンピュータ装置に内蔵あるいは外付けされたメモリ、ハードディスクもしくはＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体などを適宜利用して実現することができる。
【００４３】
上述の各実施の形態によれば、蓄電池の充電制御に必要な電力量情報、および前記電力系統網から供給可能な電力量情報を元に、蓄電池に対する充電制御の許可禁止を判定する判定部を備えることにより、蓄電池充電に伴う電力系統網の停電を防止できる。
【００４４】
なお、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせによって、種々の形態を実現できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。実施の形態１及び実施の形態２では、蓄電池の充電制御に関する記載を中心に説明を進めたが、蓄電池の放電制御についても同様の枠組みで実施できる。例えば、ＳＯＣに対応付けられた残充電時間の対が残放電時間となるため、残放電時間（単位：時間（ｈ））と最大放電電流（単位：アンペア（Ａ））と定格電圧（単位：ボルト（Ｖ））の積を求めることで、要求放電電力量（単位：ワット時（Ｗｈ））を算出できる。また、電力系統網１０１に対する自然エネルギーシステム１２０及び蓄電池からの放電電力の許容値を放電可能電力（単位：ワット時（Ｗｈ））と定義すると、提供可能電力と要求充電電力の比較と同様の処理を、放電可能電力と要求放電電力の比較で適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１００，２００  ＥＭＳ、１０１  電力系統網、１０３  通信網、１０５  ＣＡＮ、１０６，２４６  充電判定装置、１０６１  電力監視部、１０６２  負荷平滑制御部、１０６３、２４６２  系統情報取得部、１０６４  優先度管理部、１０６５，１４６５  蓄電池情報取得部、１０６６，２４６１  判定部、１０６７，２４６３，２００１  系統情報通信部、１０６８，１４６３  蓄電池情報通信部、１０６９  通信部、１１０  発電所、１２０  自然エネルギーシステム、１３０，１４３，１４３−１，１４３−２，２４３  蓄電池システム、１４０  需要家、１４１  スマートメータ、１４２  ＨＥＭＳ、１４３ａ，１４３−１ａ，１４３−２ａ，１４４ａ  電池パック、１４３ｂ，１４３−１ｂ，１４３−２ｂ，１４４ｂ，２４３ｂ  制御部、１４４  ＥＶシステム、１４５  充電器、１４６  充電制御装置、１４６１  電力供給部、１４６２  充電制御部、１４６４  第１通信部、１４６６  第２通信部、ＭＡ，ＭＭ，ＭＶ  通信メッセージ、ＭＡ１，ＭＭ１，ＭＶ１  ＴＣＰ／ＩＰヘッダ、ＭＡ２，ＭＶ２  識別子、ＭＡ３  充電許可情報、ＭＡ４  許可開始時刻、ＭＡ５  許可終了時刻、ＭＡ６  充電禁止情報、ＭＭ２  契約電力量、ＭＭ３  実績電力量、ＭＶ３  最大充電電流、ＭＶ４  定格電圧、ＭＶ５  残充電時間、ＭＶ６  要求充電電力量、ＭＶ７  要求時間、ＰＳ  提供可能電力量、ＰＲ  要求電力量、ＲＣ，ＲＦ，ＲＣｄ１〜ＲＣｄ３  要求
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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