(57)【要約】【課題】蓄電部を効果的に活用するとともに、蓄電部の劣化を抑制する電力供給システムを提供する。【解決手段】電力供給システム１は、供給される電力を充電し充電した電力を放電により供給する蓄電部２と、蓄電部２の放電を制御する蓄電部制御部３と、を備える。蓄電部制御部３は、蓄電部２を放電させ得る放電時間を設定する。また、蓄電部制御部３は、放電時間中に、残りの放電時間と蓄電部２が放電可能な電力量とに基づいて、当該残りの放電時間に蓄電部２の放電により供給するべき電力量を決定する。
2012043636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統電力を充電し、充電した電力を放電により負荷に供給する蓄電部と、
前記蓄電部の放電を制御する蓄電部制御部と、を備え、
前記蓄電部制御部が、前記蓄電部を放電させ得る放電時間を設定し、
前記蓄電部制御部が、残りの放電時間と前記蓄電部が放電可能な電力量とに基づいて、当該残りの放電時間に前記蓄電部の放電により供給するべき電力量を決定することを特徴とする電力供給システム。
【請求項２】
前記蓄電制御部は、前記決定に基づいて、前記負荷に放電を行うことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
放電時間に複数の単位時間が含まれ、
前記蓄電部制御部が、それぞれの単位時間が開始されるときに、当該それぞれの単位時間に前記蓄電部の放電により供給するべき電力量を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記蓄電部制御部が、前記蓄電部が放電可能な電力量を、残りの放電時間に含まれる単位時間の数で除して得られる電力量を、開始される単位時間に前記蓄電部の放電により供給するべき電力量として決定することを特徴とする請求項３の何れかに記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記蓄電部制御部が、前記電力を供給する発電部が発電し得る時間と少なくとも一部が重複する放電時間を設定することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記発電部が、太陽が発するエネルギーを電気エネルギーに変換することで発電するものであり、
前記蓄電部制御部が、前記発電部が発電し得る昼間の時間と少なくとも一部が重複する放電時間を設定することを特徴とする請求項５に記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記発電部が単位時間に発電する電力量と、当該単位時間に前記蓄電部の放電により供給するべき電力量として決定された電力量の和が、前記負荷に供給するべき電力量よりも大きい場合、
当該単位時間に前記蓄電部の放電により前記決定された電力量を負荷に供給し、前記発電部による電力量を前記負荷に供給するとともに、余剰電力を系統に逆潮流することを特徴とする請求項６に記載の電力供給システム。
【請求項８】
系統電力を充電し、充電した電力を放電により負荷に供給する蓄電部と、
前記蓄電部の充電を制御する蓄電制御部と、を備え、
前記蓄電部制御部が、前記蓄電部を充電させ得る充電時間を設定するともに、充電時間に複数の単位時間が含まれ、
前記蓄電部制御部が、充電時間が開始されるときに、前記蓄電部が充電可能な電力量を、充電時間に含まれる単位時間で除して得られる電力量を、それぞれの単位時間に前記蓄電部を充電するために供給するべき電力量として決定することを特徴とする電力供給システム。
【請求項９】
前記充電時間に複数の単位時間が含まれ、
前記蓄電部制御部が、それぞれの単位時間が開始されるときに、当該それぞれの単位時間に前記蓄電部の充電により供給されるべき電力量を決定することを特徴とする請求項８に記載の電力供給システム。
【請求項１０】
前記蓄電部制御部が、充電時間が開始されるときに、前記蓄電部が充電可能な電力量を、充電時間に含まれる単位時間で除して得られる電力量を、それぞれの単位時間に前記蓄電部を充電するために供給するべき電力量として決定することを特徴とする請求項９に記載の電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池の放電により供給される電力を利用する電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力会社から供給される電力（以下、系統電力とする）だけでなく、蓄電池の放電により供給される電力をも利用して、家庭や店舗、ビルなどで消費される電力を賄う電力供給システムが提案されている。蓄電池は、系統電力を消費し事前に充電することで、任意のタイミングで放電し電力を供給することができる。そのため、このような電力供給システムを利用するユーザは、蓄電池の充電及び放電を行うタイミングを制御することで、系統電力を消費するタイミングを変動させることが可能になる。【０００３】
一般的に、電力会社は、固定性の基本料金と従量制の使用料金とを組み合わせた料金を、系統電力の電力料金とする。また、電力会社は、使用料金の単価が時間によって異なる契約を、ユーザと締結し得る。そのため、このような契約を締結しているユーザは、上記の電力供給システムを利用して、使用料金の単価が安い時間に系統電力を消費して蓄電池を充電し、使用料金の単価が高い時間に蓄電池を放電して電力を供給することで、系統電力の電力料金（使用料金）を低減することが可能になる。【０００４】
さらに、電力会社は、上記の契約において、系統電力の需要が大きい時間ほど使用料金の単価を高く設定し、系統電力の需要が小さい時間ほど使用料金の単価を安く設定することが多い。これは、系統電力の需要を平準化することで、電力会社が系統電力を効率良く発電するためである。電力会社が系統電力を効率良く発電（特に、火力発電）することができれば、発電に伴う二酸化炭素の排出量を削減することができる。したがって、どのような契約を締結しているユーザであっても、系統電力の需要が小さい時間に蓄電池を充電し、系統電力の需要が大きい時間に蓄電池を放電することは、二酸化炭素の排出量の削減を図る観点から、好ましいものとなる。【０００５】
また、蓄電池の充電及び放電を制御する電力供給システムとして、例えば特許文献１には、蓄電池の充電及び放電のシミュレーションを行い、コストが小さくなるように蓄電池を充電及び放電する電力供給システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１４３２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の電力供給システムでは、コストの削減を優先するあまり、蓄電池が効果的に活用されなかったり、蓄電池の劣化（例えば、短寿命化や容量の低下など。以下同じ。）が促進されたりするため、問題となる。また、シミュレーションの精度が悪ければ、どのような効果も得られないため、問題となる。一方、シミュレーションの精度を向上させると、構成の複雑化や消費電力の増大化などを招来し、かえってコストが大きくなるため、問題となる。【０００８】
蓄電池が効果的に活用されず劣化が促進される放電方法及び充電方法の一例について、図面を参照して説明する。図６は、蓄電池が効果的に活用されず劣化が促進される放電方法及び充電方法の一例を示すグラフである。図６に示すグラフは、電力供給システムにおいて消費される電力量を１時間毎に示したものである。【０００９】
また、図６では、蓄電池の放電により供給されて負荷で１時間に消費される電力量を、右下がりの斜線のハッチングを付した領域の高さで表現し、蓄電池の充電により１時間に消費される電力量を、右上がりの斜線のハッチングを付した領域の高さで表現している。また、図６では、太陽光発電パネルなどの発電装置の発電により供給されて負荷で１時間に消費される電力量を、白塗りの領域の高さで表現している。また、図６では、負荷が１時間に消費する系統電力の電力量を、灰色塗りの領域の高さで表現し、負荷が１時間に消費する全体の電力量を、太線の領域の高さで表現している。【００１０】
また、図６に示すグラフは、負荷が、消費する系統電力の電力量を低減するように、電力を消費するものである。具体的に、負荷は、発電装置の発電により供給される電力を優先的に消費し、それでもまだ負荷が電力を消費する必要があれば蓄電池の放電により供給される電力を消費し、さらにそれでもまだ負荷が電力を消費する必要があれば系統電力を消費する。【００１１】
また、図６のグラフにおける蓄電池の放電方法は、９時〜２１時までの時間において、予め設定した電力で蓄電池を継続的に放電させて、放電終了時（２１時）における蓄電池が放電し得る電力量（以下、残容量とする）を略０に近づけるものである。また、図６のグラフにおける蓄電池の充電方法は、２１時〜９時までの時間において、予め設定した電力で蓄電池を継続的に充電して、充電終了時（９時）における蓄電池が充電し得る電力量（以下、充電可能容量とする）を略０に近づけるものである。【００１２】
上記のように蓄電池を放電させる場合、例えば図６の１１時〜１６時に示すように、負荷が消費する電力を十分に賄う電力が発電装置の発電により供給されると、蓄電池が予め設定した電力を放電させることができない状況が生じ得る。このような状況では、放電終了時における蓄電池の残容量が、略０よりも十分に大きくなる。したがって、蓄電池が効果的に活用されず、例えば継ぎ足し充電などによる蓄電池の劣化が促進される。【００１３】
一方、蓄電池から放電させる電力を大きくすれば、放電終了時における蓄電池の残容量が略０になる可能性を高くすることができる。しかし、このように蓄電池を放電させると、放電が必要なときに蓄電池の残容量が既に略０になってしまい、蓄電池を効果的に活用することができなくなるため、問題となる。また、蓄電池の発熱が大きくなることや、過放電が生じ易くなることなどにより、蓄電池の劣化が促進され得るため、問題となる。【００１４】
また、上記のように蓄電池を充電する場合、例えば図６の２１時〜３時に示すように、充電する電力が大きくなり、蓄電池の発熱が大きくなることや、過充電が生じ易くなることなどにより、蓄電池の劣化が促進され得るため、問題となる。【００１５】
一方、蓄電池から放電させる電力を小さくすれば、蓄電池の劣化を抑制することができる。しかし、充電終了時における蓄電池の充電可能容量が略０よりも十分に大きくなり、蓄電池を効果的に活用することができないことが生じ得るため、問題となる。【００１６】
そこで本発明は、蓄電部を効果的に活用するとともに、蓄電部の劣化を抑制する電力供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明における電力供給システムは、供給される電力を充電し、充電した電力を放電により供給する蓄電部と、前記蓄電部の放電を制御する蓄電部制御部と、を備え、前記蓄電部制御部が、前記蓄電部を放電させ得る放電時間を設定し、前記蓄電部制御部が、放電時間中に、残りの放電時間と前記蓄電部が放電可能な電力量とに基づいて、当該残りの放電時間に前記蓄電部の放電により供給するべき電力量を決定することを特徴とする。【００１８】
また、上記構成の電力供給システムにおいて、放電時間に複数の単位時間が含まれ、前記蓄電部制御部が、それぞれの単位時間が開始されるときに、当該それぞれの単位時間に前記蓄電部の放電により供給するべき電力量を決定することとしても構わない。【００１９】
このように構成すると、蓄電部の放電により供給するべき電力量が、放電時間に含まれるそれぞれの単位時間において制御される。そのため、精度良くかつ容易に蓄電部の放電を制御することが可能になる。【００２０】
また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記蓄電部制御部が、前記蓄電部が放電可能な電力量を、残りの放電時間に含まれる単位時間の数で除して得られる電力量を、開始される単位時間に前記蓄電部の放電により供給するべき電力量として決定することとしても構わない。【００２１】
このように構成すると、放電時間に含まれるそれぞれの単位時間において、蓄電部が放電により供給する電力量を平準化することが可能になる。そのため、蓄電部の劣化を抑制することが可能になる。【００２２】
また、上記構成の電力供給システムにおいて、発電により電力を供給する発電部をさらに備え、前記蓄電部制御部が、前記発電部が発電し得る時間と少なくとも一部が重複する放電時間を設定することとしても構わない。【００２３】
このように構成しても、本発明の電力供給システムであれば、精度良くかつ適応的に蓄電部を放電させることが可能である。そのため、発電部の発電により供給される電力によって蓄電部の放電が阻害され得る時間か否かを特段考慮することなく、放電時間を設定することが可能である。【００２４】
また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記発電部が、太陽が発するエネルギーを電気エネルギーに変換することで発電するものであり、前記蓄電部制御部が、前記発電部が発電し得る昼間の時間と少なくとも一部が重複する放電時間を設定することとしても構わない。【００２５】
このように構成すると、系統電力の需要が大きい昼間の時間において、無尽蔵なエネルギーを利用して二酸化炭素を排出することなく発電することが可能になる。そのため、電力料金の低減や、二酸化炭素の排出量の削減を図ることができる。【００２６】
また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記蓄電部制御部が、前記蓄電部の充電を制御し得るものであり、前記蓄電部制御部が、前記蓄電部を充電させ得る充電時間を設定するともに、充電時間に複数の単位時間が含まれ、前記蓄電部制御部が、充電時間が開始されるときに、前記蓄電部が充電可能な電力量を、充電時間に含まれる単位時間で除して得られる電力量を、それぞれの単位時間に前記蓄電部を充電するために供給するべき電力量として決定することとしても構わない。【００２７】
このように構成すると、充電時間に含まれるそれぞれの単位時間において、蓄電部が充電により消費する電力量を平準化することが可能になる。そのため、蓄電部の劣化を抑制することが可能になる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の構成とすると、放電時間の途中に、残りの放電時間に蓄電部から放電させるべき電力量を決定することが可能になる。そのため、精度良くかつ適応的に、蓄電部を放電させることが可能になる。したがって、放電時間の終了時に蓄電部の残容量を容易に略０にすることが可能になり、蓄電部を効果的に活用するとともに蓄電部の劣化を抑制することが可能になる。【００２９】
本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明によりさらに明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも本発明の実施の形態の一つであって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】は、本発明の実施の一形態である電力供給システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】は、図１の電力供給システムの全体的な動作の概略例を示すフローチャートである。
【図３】は、図１の電力供給システムの蓄電部制御部が行う放電制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】は、図１の電力供給システムの蓄電部制御部が行う充電制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】は、図１の電力供給システムの動作結果の一例を示すグラフである。
【図６】は、蓄電池が効果的に活用されず劣化が促進される放電方法及び充電方法の一例を示すグラフである。
【図７】は、本発明の変形例にかかる電力供給システムの蓄電部制御部が行う放電制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】は、本発明の変形例にかかる電力供給システムの動作結果の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の実施の一形態である電力供給システムについて、以下図面を参照して説明する。まず、本発明の実施の一形態である電力供給システムの構成及び動作の一例について、図面を参照して説明する。
＜電力供給システムの構成例＞
図１は、本発明の実施の一形態である電力供給システムの構成例を示すブロック図である。なお、図中の各ブロックを接続する実線の矢印は電力のやり取りを示し、破線の矢印は情報のやり取りを示している。
【００３２】
図１に示す電力供給システム１は、系統電力を消費して充電するとともに充電した電力を放電により供給する蓄電部２と、蓄電部２の充電及び放電を制御する蓄電部制御部３と、発電により電力を供給する発電部４と、系統電力と蓄電部２の放電により供給される電力と発電部４の発電により供給される電力との少なくとも１つを消費する負荷部５と、を備える。
【００３３】
蓄電部２は、例えば大容量の蓄電池から成り、供給される系統電力を適宜変換して（例えば、交流電力を直流電力に変換して）充電し、充電した電力を適宜変換して（例えば、直流電力を交流電力に変換して）負荷部５に供給する。また、蓄電部２は、充電により消費した電力（または、所定の時間に消費した電力量）や、推定した残容量を、蓄電部制御部３に通知する。例えば蓄電部２は、充電及び放電する電力量や電流量を測定したり、蓄電部２の電圧値と残容量との関係を示すテーブルを備え、蓄電部２の電圧値を測定するとともに当該テーブルを参照したりすることで、残容量を推定する。
【００３４】
発電部４は、例えば太陽のエネルギー（太陽光、太陽熱など）を利用する発電を行い、電力を供給する。また、発電部４は、発電により負荷部５に供給した電力（または、所定の時間に供給した電力量）を、蓄電部制御部３に通知する。なお、発電部４は、太陽のエネルギーを利用する以外の発電（例えば、燃料電池などの化学エネルギーを利用する発電など）を行うものであっても構わない。ただし、発電部４が太陽のエネルギーを利用する発電を行うものであると、系統電力の需要が大きい昼間の時間において、無尽蔵なエネルギーを利用して二酸化炭素を排出することなく発電することが可能になる。そのため、電力料金の低減や、二酸化炭素の排出量の削減を図ることができるため、好ましい。また、発電部４は、発電により供給する電力の中で、電力供給システム１で余剰となる（消費しきれない）電力が生じる場合、当該電力を逆潮流電力として電力会社に売電し得る。
【００３５】
負荷部５は、供給される電力を消費して動作する各種負荷（例えば、家庭や店舗等に備えられる照明や空調装置、冷蔵庫などの各種機器）を含む。また、負荷部５は、消費した電力（または、所定の時間に消費した電力量）を、蓄電部制御部３に通知する。
【００３６】
蓄電部制御部３は、蓄電部２から通知される残容量と、蓄電部２及び負荷部５のそれぞれから通知される消費した電力（または、電力量）と、に基づいて、蓄電部２が充電するように制御（蓄電部２に充電指示を出力）したり、蓄電部２が放電するように制御（蓄電部２に放電指示を出力）したりする。
【００３７】
また、蓄電部制御部３は、蓄電部２を充電させ得る時間である充電時間と、蓄電部２を放電させ得る時間である放電時間と、のそれぞれを設定する。充電時間及び放電時間は、種々の観点に基づいて任意に設定することができる。例えば、電力料金の低減や二酸化炭素の排出量の削減などの観点に基づいて充電時間及び放電時間を設定する場合、使用料金の単価が安い時間や系統電力の需要が小さい時間を充電時間として設定し、使用料金の単価が高い時間や系統電力の需要が大きい時間を放電時間として設定する。
【００３８】
また、充電時間及び放電時間は、複数の単位時間を含み得る。単位時間は、蓄電部制御部３が蓄電部２を制御する時間的単位であり、例えば３０分や１時間などの任意の時間とすることができる。なお、充電時間または放電時間に含まれるそれぞれの単位時間は、全て略等しい長さであっても構わないし、他と異なる長さの単位時間が含まれていても構わない。ただし、以下の電力供給システム１の動作例及び動作結果例では説明の具体化のため、充電時間及び放電時間のそれぞれに、全て略等しい長さの単位時間（１時間）が含まれる場合を例示する。
【００３９】
蓄電部制御部３は、例えば設定した充電時間や放電時間などを記録するとともに計時することで、現在時刻が属する時間（充電時間や放電時間など）や、当該時間の残りの時間などを把握し得る。
【００４０】
なお、発電部４の発電により供給される電力が、負荷部５の動作によって消費されることに加えて（または、代えて）、蓄電部２の充電によって消費される構成としても構わない。
【００４１】
また、負荷部５が、消費した系統電力の電力（または、電力量）を、蓄電部制御部３に通知しても構わないし、消費した全体の電力（系統電力と、蓄電部２の放電により供給された電力と、発電部４の発電により供給された電力とを含む電力）を、蓄電部制御部３に通知しても構わない。後者の場合であっても、蓄電部制御部３は、蓄電部２の放電により供給される電力（または、電力量）や、発電部４の発電により供給される電力（または、電力量）を把握することができるため、負荷部５で消費される系統電力の電力（または、電力量）を把握することが可能である。
【００４２】
また、蓄電部制御部３が、充電時間及び放電時間以外の時間（例えば、充電も放電も行わない待機時間）を設定しても構わない。ただし、以下の電力供給システムの動作例及び動作結果例では説明の具体化のため、蓄電部制御部３が、充電時間及び放電時間のみを設定する場合を例示する。
＜電力供給システムの動作例＞
［全体］
本例の電力供給システム１の動作例（主に、蓄電部制御部３の制御動作例）について、以下図面を参照して説明する。最初に、電力供給システム１の全体的な動作の概略例について、図２を参照して説明する。図２は、図１の電力供給システムの全体的な動作の概略例を示すフローチャートである。
【００４３】
図２に示すように、本例の電力供給システム１では、まず蓄電部制御部３が、現在時刻が充電時間及び放電時間のいずれに属するかを確認する（ＳＴＥＰ１）。現在時刻が放電時間に属する場合（ＳＴＥＰ１、ＹＥＳ）、蓄電部制御部３は放電制御を行う（ＳＴＥＰ２）。一方、現在時刻が放電時間に属しない（充電時間に属する）場合（ＳＴＥＰ１、ＮＯ）、蓄電部制御部３は充電制御を行う（ＳＴＥＰ３）。
【００４４】
蓄電部制御部３は、ＳＴＥＰ２の放電制御及びＳＴＥＰ３の充電制御のいずれかを行うと、電力供給システム１の動作を終了するか否かを確認する（ＳＴＥＰ４）。電力供給システム１の動作を終了しない場合（ＳＴＥＰ４、ＮＯ）、ＳＴＥＰ１に戻り現在時刻が属する時間を蓄電部制御部３が確認する。一方、電力供給システム１の動作を終了する場合（ＳＴＥＰ４、ＹＥＳ）は、動作を終了する。
［放電制御］
図２のＳＴＥＰ２の放電制御について、図３を参照して説明する。図３は、図１の電力供給システムの蓄電部制御部が行う放電制御の一例を示すフローチャートである。
【００４５】
図３に示すように、蓄電部制御部３は、放電制御を開始すると、単位時間が開始されるまで待機する（ＳＴＥＰ２１、ＮＯ）。そして、蓄電部制御部３は、単位時間の開始を確認すると（ＳＴＥＰ２１、ＹＥＳ）、当該単位時間に蓄電部２から放電させるべき電力量を決定するべく、以下の処理を開始する。
【００４６】
まず、蓄電部制御部３は、残りの放電時間に含まれる単位時間の数Ｔｄを取得する（ＳＴＥＰ２２）。この単位時間の数Ｔｄには、ＳＴＥＰ２１で開始が確認された単位時間も含まれる。また、蓄電部制御部３は、蓄電部２の残容量Ｓを取得する（ＳＴＥＰ２３）。
なお、蓄電部制御部３がＳＴＥＰ２２及びＳＴＥＰ２３を行う順番は、逆であっても構わない。
【００４７】
蓄電部制御部３は、ＳＴＥＰ２１で開始が確認された単位時間に放電させるべき電力量を、Ｓ／Ｔｄとして決定する（ＳＴＥＰ２４）。そして、蓄電部制御部３は、可能な限り当該単位時間に電力量Ｓ／Ｔｄが放電されるように、蓄電部２に対して放電指示を出力する（ＳＴＥＰ２５）。なお、電力量Ｓ／Ｔｄは、当該単位時間に放電させる電力量の最大値として解釈され得るものであり、当該単位時間に蓄電部２から放電される電力量はＳ／Ｔｄ以下となっても構わない。
【００４８】
そして、ＳＴＥＰ２１で開始が確認された単位時間における蓄電部２の放電が終了すると、蓄電部制御部３は、放電時間が終了したか否かを確認する（ＳＴＥＰ２６）。蓄電部制御部３は、放電時間が終了していないことを確認すると（ＳＴＥＰ２６、ＮＯ）、ＳＴＥＰ２１に戻り次の単位時間の開始を確認する。一方、蓄電部制御部３は、放電時間が終了したことを確認すると（ＳＴＥＰ２６、ＹＥＳ）、放電制御を終了する。
【００４９】
以上のように構成すると、放電時間の途中に、残りの放電時間に蓄電部２から放電させるべき電力量を決定することが可能になる。そのため、精度良くかつ適応的に、蓄電部２を放電させることが可能になる。したがって、放電時間の終了時に蓄電部２の残容量を容易に略０にすることが可能になり、蓄電部２を効果的に活用するとともに蓄電部２の劣化を抑制することが可能になる。
【００５０】
また、蓄電部２の放電により供給するべき電力量を、放電時間に含まれるそれぞれの単位時間において制御することで、精度良くかつ容易に蓄電部２の放電を制御することが可能になる。
【００５１】
さらに、放電時間に含まれるそれぞれの単位時間において、蓄電部２から放電させるべき電力量をＳ／Ｔｄとすることで、当該それぞれの単位時間において蓄電部２が放電により供給する電力量を平準化することが可能になる。そのため、蓄電部２の劣化を抑制することが可能になる。
【００５２】
なお、放電時間に含まれるそれぞれの単位時間の中に、他と異なる長さの単位時間が含まれている場合、ある単位時間に放電させるべき電力量を、（ある単位時間の開始を確認したときの残容量Ｓ）×（ある単位時間の長さ）／（残りの放電時間）としても構わない。
［充電制御］
また、図２のＳＴＥＰ３の充電制御について、図４を参照して説明する。図４は、図１の電力供給システムの蓄電部制御部が行う充電制御の一例を示すフローチャートである。
【００５３】
図４に示すように、蓄電部制御部３は、充電制御を開始すると（充電時間が開始されるときに）、充電時間に含まれる単位時間の数Ｔｃを取得する（ＳＴＥＰ３１）。また、蓄電部制御部３は、蓄電部２の充電可能容量Ｃを取得する（ＳＴＥＰ３２）。なお、蓄電部制御部３は、蓄電部２を満充電にしたときの放電可能な電力量（満充電時の残容量）を記録しておき、当該電力量から蓄電部２より取得した残容量を減じることで、充電可能容量Ｃを取得しても構わない。また、蓄電部制御部３がＳＴＥＰ３１及びＳＴＥＰ３２を行う順番は、逆であっても構わない。
【００５４】
蓄電部制御部３は、充電時間に含まれるそれぞれの単位時間に充電するべき電力量を、Ｃ／Ｔｃとして決定する（ＳＴＥＰ３３）。そして、蓄電部制御部３は、それぞれの単位時間に電力量Ｃ／Ｔｃが充電されるように、蓄電部２に対して充電指示を出力する（ＳＴＥＰ３４）。
【００５５】
そして、ある単位時間における蓄電部２の充電が終了すると、蓄電部制御部３は、充電時間が終了したか否かを確認する（ＳＴＥＰ３５）。蓄電部制御部３は、充電時間が終了していないことを確認すると（ＳＴＥＰ３５、ＮＯ）、ＳＴＥＰ３４に戻り次の単位時間の充電を行う。一方、蓄電部制御部３は、充電時間が終了したことを確認すると（ＳＴＥＰ３５、ＹＥＳ）、充電制御を終了する。
【００５６】
このように構成すると、充電時間に含まれるそれぞれの単位時間において、蓄電部２が充電により消費する電力量を平準化することが可能になる。そのため、蓄電部２の劣化を抑制することが可能になる。
【００５７】
なお、図３の放電制御と同様の方法で充電制御を行っても構わない。例えば、蓄電部制御部３が、単位時間の開始を確認する毎に当該単位時間に充電するべき電力量を決定して（図３のＳＴＥＰ２１〜ＳＴＥＰ２４、ＳＴＥＰ２６に相当）、当該単位時間の充電を行っても構わない（図３のＳＴＥＰ２５に相当）。このような充電制御は、充電時間中に蓄電部２の充電を阻害する要因がある場合（例えば、単位時間に消費可能な系統電力の電力量に上限が設定されている場合）などに適用すると、好ましい。
【００５８】
また、充電時間に含まれるそれぞれの単位時間の中に、他と異なる長さの単位時間が含まれている場合、ある単位時間に充電するべき電力量を、（充電可能容量Ｃ）×（ある単位時間の長さ）／（充電時間）としても構わない。さらにこのとき、図３の放電制御と同様の方法で充電制御を行う場合であれば、（ある単位時間の開始を確認したときの充電可能容量Ｃ）×（ある単位時間の長さ）／（残りの充電時間）としても構わない。
＜電力供給システムの動作結果例＞
電力供給システム１が図２〜図４に示す動作を行う場合の動作結果の一例について、図面を参照して説明する。図５は、図１の電力供給システムの動作結果の一例を示すグラフである。なお、図５は、蓄電池が効果的に活用されず劣化が促進される放電方法及び充電方法の一例について示した図６と対比され得るものである。
【００５９】
図５に示すグラフは、充電時間が２１時〜９時、放電時間が９時〜２１時に設定されたものであり、充電時間及び放電時間のそれぞれにおいて、毎時０分から開始される１時間の単位時間が設定されているものである。また、図５に示すグラフは、電力供給システム１において消費される電力量を単位時間毎に示したものである。
【００６０】
図５では、蓄電部２の放電により供給されて負荷部５で単位時間に消費される電力量を、右下がりの斜線のハッチングを付した領域の高さで表現し、蓄電部２の充電により単位時間に消費される電力量を、右上がりの斜線のハッチングを付した領域の高さで表現している。また、図５では、発電部４の発電により供給されて負荷部５で単位時間に消費される電力量を、白塗りの領域の高さで表現している。また、図５では、負荷部５が単位時間に消費する系統電力の電力量を、灰色塗りの領域の高さで表現し、負荷部５が単位時間に消費する全体の電力量を、太線の領域の高さで表現している。
【００６１】
また、図５に示すグラフは、電力供給システム１が、消費する系統電力の電力量が低減されるように、負荷部５で消費される電力を制御するものである。具体的に例えば、負荷部５は、発電部４の発電により供給される電力を優先的に消費し、それでもまだ負荷部５が電力を消費する必要があれば蓄電部２の放電により供給される電力を消費し、さらにそれでもまだ負荷部５が電力を消費する必要があれば系統電力を消費する。
【００６２】
この場合、例えば図５の１１時〜１７時に示すように、負荷部５が消費する電力を十分に賄う電力が発電部４の発電により供給されると、単位時間に放電させるべき電力量Ｓ／Ｔｄを、蓄電部２から放電させることができない状況が生じ得る。
【００６３】
しかしながら、本例の電力供給システム１では、例えば図５の１７時〜２１時に示すように、蓄電部２が単位時間に放電させるべき電力量Ｓ／Ｔｄを、精度良くかつ適応的に大きくすることが可能である。そのため、放電時間の終了時に蓄電部２の残容量を容易に略０にすることが可能になり、蓄電部２を効果的に活用するとともに蓄電部２の劣化を抑制することが可能になる。
【００６４】
このように、本例の電力供給システム１では、精度良くかつ適応的に蓄電部２を放電させることが可能である。そのため、発電部２の発電により供給される電力によって蓄電部２の放電が阻害され得る時間か否かを特段考慮することなく、放電時間を設定することが可能である。
【００６５】
また、本例の電力供給システム１では、例えば図５の２１時〜９時に示すように、充電時間の全体にわたって、蓄電部２が充電により消費する電力量を平準化することが可能になる。そのため、蓄電部２の劣化を抑制することが可能になる。
＜変形例１＞
本発明の実施形態における電力供給システム１について、蓄電部制御部３などの一部または全部の動作を、マイコンなどの制御装置が行うこととしても構わない。さらに、このような制御装置によって実現される機能の全部または一部をプログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置（例えばコンピュータ）上で実行することによって、その機能の全部または一部を実現するようにしても構わない。
【００６６】
また、上述した場合に限らず、図１に示す電力供給システム１は、ハードウェア、あるいは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。また、ソフトウェアを用いて電力供給システム１の一部を実現する場合、ソフトウェアによって実現される部位についてのブロックは、その部位の機能ブロックを表すこととする。
＜変形例２＞
図１に示すように、発電部４から系統電力に逆潮流できる構成となっており、
発電部４からの余剰分を系統電力に逆潮流する制御を行うことで、一定の放電レートで蓄電部の放電を行い蓄電池の寿命劣化を抑えるとともにいわゆる売電が可能となる。
発電部４が太陽光発電の場合、蓄電部２からの放電と太陽光発電の電力が得られる昼間の時間帯において、負荷が必要とする電力量を太陽光発電と蓄電池からの放電で賄う。
以下、本変形例の制御を図７のフローに基づいて説明する。
蓄電部制御部３は、放電制御を開始すると単位時間が開始されるまで待機する（ＳＴＥＰ４１、ＮＯ）。そして、蓄電部制御部３は、単位時間の開始を確認すると（ＳＴＥＰ４１、ＹＥＳ）、当該単位時間に蓄電部２から放電させるべき電力量を決定するべく、以下の処理を開始する。
【００６７】
まず、蓄電部制御部３は、残りの放電時間に含まれる単位時間の数Ｔｄを取得する（ＳＴＥＰ４２）。この単位時間の数Ｔｄには、ＳＴＥＰ４１で開始が確認された単位時間も含まれる。また、蓄電部制御部３は、蓄電部２の残容量Ｓを取得する（ＳＴＥＰ４３）。
そして、つぎの関係式が成り立つか否かを判断する（ＳＴＥＰ４５）。
PLOAD−PDIS＜PPV
PLOAD：負荷が必要とする電力量
PDIS：蓄電池による放電電力量
PPV：発電部による発電電力量
すなわち、単位時間における負荷が必要とする電力量を単位時間に使用できる蓄電池による最大放電電力量を供給したとき、発電部による発電電力量に余剰ができるか否かを判断する。
関係式が成り立つと判断された場合、すなわち、太陽光発電による余剰電力が発生すると判断された場合（ＳＴＥＰ４５、ＹＥＳ）は、太陽光発電の電力の余剰分PPV−（PLOAD−PDIS）を系統側に逆潮流するとともに、蓄電池からPDISを負荷に放電し、太陽光発電部はPLOAD−PDISを負荷に放電する（ＳＴＥＰ４７）。
また、ＳＴＥＰ４５で関係式成り立たない判断された場合、すなわち、太陽光発電による余剰電力が発生しないと判断された場合（ＳＴＥＰ４５、ＮＯ）は、蓄電池からPDIS を負荷に放電し、太陽光発電部からPPVを負荷に放電する（ＳＴＥＰ４６）。
上述のＳＴＥＰ４１〜ＳＴＥＰ４６，４７の制御を昼間料金時間が終了するまで繰り返し行う（ＳＴＥＰ４８）。
これにより、図８に示すように蓄電池からの放電は９時から２１時までの昼間料金の時間帯において、常に一定の放電レートで放電され、太陽光発電の余剰電力分は系統に逆潮流されている。
このように、負荷への電力供給は、単位時間に負荷が必要とした電力量の変動に応じてその後の蓄電池からの放電量を単位時間毎に逐次決定し、夜間料金で充電した蓄電池の電力量から決定した電力量ずつ優先的に使うことで、太陽光発電の発電量の余剰分を系統へ逆潮流する電力量を最大にすることができる。
【００６８】
以上、本発明における実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実行することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、蓄電部の放電により供給される電力を利用する電力供給システムに利用可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１    電力供給システム
２    蓄電部
３    蓄電部制御部
４    負荷部
５    発電部
【図１】
2012043636.tif 000003
【図２】
2012043636.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成24年6月28日(2012.6.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を充電し、充電した電力を放電により負荷に供給する蓄電部と、
複数の単位時間を含む放電時間を決定し、それぞれの単位時間が開始されるときに、残りの放電時間と前記蓄電部が放電可能な電力量とに基づいて、開始される単位時間に前記蓄電部から放電させる電力量を決定し、前記決定に基づいて前記蓄電部を放電させる制御部と、を備えることを特徴とする電力供給システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記放電時間の開始時に前記蓄電部に充電されていた放電可能な電力を、前記放電時間の開始時から放電時間の終了時までに全て放電するように、各単位時間が開始されるときに前記蓄電部から放電させる電力量を決定する、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記制御部が、前記蓄電部が放電可能な電力量を、残りの放電時間に含まれる単位時間の数で除した電力量を、開始される単位時間に前記蓄電部から放電させる放電電力量として決定する、請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
発電した電力を負荷に供給する発電部の発電時間と前記放電時間に含まれる少なくとも１つの単位時間とが重複しており、
前記発電部が単位時間に発電する発電量と、当該単位時間に前記蓄電部の放電により供給する電力量との和が、前記負荷に必要な電力量よりも大きい場合、
当該単位時間に前記蓄電部の放電により前記決定された電力量を前記負荷に供給し、前記発電部の発電電力を前記負荷に供給し、前記発電部の余剰電力を系統に逆潮流する、請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項５】
発電した電力を負荷に供給する発電部の発電時間と前記蓄電部の前記放電時間に含まれる少なくとも１つの単位時間とが重複しており
前記制御部は、前記負荷に必要な電力量が、前記発電部が単位時間に発電する発電量と当該単位時間に前記蓄電部の放電により供給する電力量との和よりも大きい場合、当該単位時間開始時に決定された放電電力量よりも大きい電力量を前記負荷に供給し、
前記制御部は、当該単位時間の次の単位時間の放電電力量を、当該単位時間で決定された放電電力量よりも小さい電力量に決定する、請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項６】
発電した電力を負荷に供給する発電部の発電時間と前記蓄電部の前記放電時間に含まれる少なくとも１つの単位時間とが重複しており、
前記制御部は、前記負荷に必要な電力量が、前記発電部が当該単位時間に発電する発電量と当該単位時間に前記蓄電部の放電により供給する電力量との和よりも小さい場合であって、前記負荷に必要な電力量が前記発電部の発電量よりも大きい場合、前記負荷に必要な電力量から前記発電部の発電量を差し引いた差分電力量を当該単位時間に前記蓄電部から供給させ、
前記制御部は、当該単位時間の次の単位時間の放電電力量を、当該単位時間で決定された放電電力量よりも大きい電力量に決定する、請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記発電部が、太陽光発電システムである、請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の電力供給システム。
【請求項８】
電力を充電し、充電した電力を放電により負荷に供給する蓄電部と、
複数の単位時間を含む充電時間を決定し、各単位時間が開始するときに、残りの充電時間と前記蓄電部が充電可能な電力量とに基づいて各単位時間に前記蓄電部に充電させる電力量を決定し、前記決定に基づいて前記蓄電部を充電させる制御部と、を備えることを特徴とする電力供給システム。
【国際調査報告】
2012043636.tif 000011
2012043636.tif 000012
2012043636.tif 000013
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