(57)【要約】      （修正有）【課題】定置型蓄電池を不要にできるとともに太陽光発電装置を積極利用し、ピークカットすることができる施設内の充放電制御システムを提供する。【解決手段】施設内の充放電制御システム１０は、電動車両１００、１０１、１０２の電池１００ａ、１０１ａ、１０２ａを充放電する充放電装置２０、２１、２２と、充放電装置を制御する充放電制御装置３０と、太陽光により発電する太陽光発電装置４０と、施設の電力需要計画、太陽光発電計画、電動車両の稼働計画を記憶する記憶装置５０と、を備える。充放電制御装置は、記憶装置に記憶された施設の電力需要計画、太陽光発電計画から、施設の契約電力に対して電力が余剰となる時刻及び不足する時刻を算出し、記憶装置に記憶された電動車両の稼働計画から、充放電指令を充放電装置に出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両の電池を充放電する充放電装置と、
前記充放電装置を制御する充放電制御装置と、
太陽光により発電する太陽光発電装置と、
施設の電力需要計画、太陽光発電計画、前記電動車両の稼働計画を記憶する記憶装置と、
を備え、
前記充放電制御装置は、前記記憶装置に記憶された施設の電力需要計画、太陽光発電計画から、施設の契約電力に対して電力が余剰となる時刻及び不足する時刻を算出し、前記記憶装置に記憶された電動車両の稼働計画から、充放電指令を前記充放電装置に出力する
ことを特徴とする施設内の充放電制御システム。
【請求項２】
前記太陽光発電計画は、過去の発電履歴と当日の天気予報から算出される
ことを特徴とする請求項１に記載の施設内の充放電制御システム。
【請求項３】
前記電動車両は、産業車両または社用車である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の施設内の充放電制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、施設内の充放電制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示の電力マネジメント装置においては、複数の産業車両の運行管理情報を取得するとともに運行管理情報を用いて少なくとも１台の産業車両の二次電池の充電状態に基づく給電情報を作成し、給電情報は、電力ネットワークへの給電の可否、電力ネットワークへ給電可能な時間帯、及び電力ネットワークへ給電可能な電力量の少なくとも１つを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１５８３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、施設内の発電装置において、工場や複合施設等では太陽光発電を使って消費電力のピークを抑制しているが、電力が必要な夕方１８時〜２０時は太陽光発電が落ちてしまうため、目標のピークを超えてしまうことがある。通常は定置式蓄電池を使用して電力ピークの低いときに充電し、太陽光発電が落ちる夕方に放電することによって系統電力のピークを低減させることが行われている。ところが、高価な蓄電池を用意しなければならず電力設備コストの増大につながり、設置場所も確保しなければならない。また、定置式蓄電池の代用として、電動車両（業務用車、従業員車両など）を活用することも考えられるがこの種の電動車両は不定期に使用されるため安定した蓄電を行うことができない。
【０００５】
本発明の目的は、定置型蓄電池を不要にできるとともに太陽光発電装置を積極利用し、ピークカットすることができる施設内の充放電制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための施設内の充放電制御システムは、電動車両の電池を充放電する充放電装置と、前記充放電装置を制御する充放電制御装置と、太陽光により発電する太陽光発電装置と、施設の電力需要計画、太陽光発電計画、前記電動車両の稼働計画を記憶する記憶装置と、を備え、前記充放電制御装置は、前記記憶装置に記憶された施設の電力需要計画、太陽光発電計画から、施設の契約電力に対して電力が余剰となる時刻及び不足する時刻を算出し、前記記憶装置に記憶された電動車両の稼働計画から、充放電指令を前記充放電装置に出力することを要旨とする。
【０００７】
これによれば、施設の電力需要計画、太陽光発電計画から、施設の契約電力に対して電力が余剰となる時刻及び不足する時刻に基づいて、電動車両の稼働計画から、充放電指令を出力することにより、電動車両の電池を施設内の電力バッファとして使用して、定置型蓄電池を不要にできる。また、太陽光発電装置を積極利用し、太陽光発電電力でピークカットすることができる。
【０００８】
また、施設内の充放電制御システムにおいて、前記太陽光発電計画は、過去の発電履歴と当日の天気予報から算出されるとよい。
また、施設内の充放電制御システムにおいて、前記電動車両は、産業車両または社用車であるとよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、定置型蓄電池を不要にできるとともに太陽光発電装置を積極利用し、ピークカットすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】施設内の充放電制御システムの構成図。
【図２】施設内の充放電制御システムの動作フロー図。
【図３】（ａ）はバッテリフォークリフトの稼働計画を示す説明図、（ｂ）は工場の電力需要計画を示す説明図。
【図４】（ａ）は天気予報晴れの場合の電力需要計画を示す説明図、（ｂ）は天気予報晴れの場合のバッテリフォークリフトの充放電計画を示す説明図。
【図５】（ａ）は天気予報くもりの場合の電力需要計画を示す説明図、（ｂ）は天気予報くもりの場合のバッテリフォークリフトの充放電計画を示す説明図。
【図６】月毎の日射量を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、施設内の充放電制御システム１０は、充放電装置２０，２１，２２と、充放電制御装置３０と、太陽光発電装置４０と、記憶装置としての上位制御装置５０と、工場内エネルギー監視システム（ＦＥＭＳ）６０を備える。施設は、工場であり、他にも、物流センタ等であってもよい。上位制御装置５０としてサーバを挙げることができる。
【００１２】
電動車両としてのバッテリフォークリフト１００に電池（二次電池）１００ａが搭載されている。電動車両としてのバッテリフォークリフト１０１に電池（二次電池）１０１ａが搭載されている。電動車両としてのバッテリフォークリフト１０２に電池（二次電池）１０２ａが搭載されている。電池（二次電池）１００ａ，１０１ａ，１０２ａとして、例えばリチウム電池が用いられる。
【００１３】
バッテリフォークリフト１００，１０１，１０２は、工場で荷の搬送等に使用される。複数台の充放電装置２０，２１，２２は工場内での充放電ステーションに配置されている。
【００１４】
施設内の充放電制御システム１０は、バッテリフォークリフト１００，１０１，１０２の電池１００ａ，１０１ａ，１０２ａを充放電することができる。充放電装置２０，２１，２２は、それぞれ、バッテリフォークリフト１００，１０１，１０２とコネクタを用いて接続することができる。なお、バッテリフォークリフト１００，１０１，１０２は同じ機種であり、電池１００ａ，１０１ａ，１０２ａも同じ電池である。
【００１５】
工場分電盤７０は系統電源９０と接続されており、系統電源９０から系統電力の供給を受ける。その供給電力は電力計７５で計測される。工場分電盤７０はブレーカ７１，７２，７３，７４を有する。工場分電盤７０はバッテリフォークリフト充電用分電盤８０とブレーカ７１を介して接続されている。工場分電盤７０は工場負荷９１とブレーカ７２を介して接続されている。工場分電盤７０は工場負荷９２とブレーカ７３を介して接続されている。工場分電盤７０は工場負荷９３とブレーカ７４を介して接続されている。
【００１６】
バッテリフォークリフト充電用分電盤８０はブレーカ８１，８２，８３を有する。バッテリフォークリフト充電用分電盤８０は充放電装置２０とブレーカ８１を介して接続されている。バッテリフォークリフト充電用分電盤８０は充放電装置２１とブレーカ８２を介して接続されている。バッテリフォークリフト充電用分電盤８０は充放電装置２２とブレーカ８３を介して接続されている。
【００１７】
このように、充放電装置２０，２１，２２は、バッテリフォークリフト充電用分電盤８０のブレーカ８１，８２，８３、工場分電盤７０のブレーカ７１及び電力計７５を介して系統電源９０と接続されている。充放電装置２０，２１，２２は、バッテリフォークリフト１００，１０１，１０２の電池１００ａ，１０１ａ，１０２ａを充放電する。
【００１８】
充放電制御装置３０は、充放電装置２０，２１，２２と通信線Ｌ１により接続されており、充放電制御装置３０は、充放電装置２０，２１，２２を制御して電池１００ａ，１０１ａ，１０２ａの充放電を制御する。
【００１９】
充放電制御装置３０は上位制御装置５０と通信線Ｌ１０により接続されている。
太陽光発電装置４０は、太陽光により発電する。太陽光発電装置４０は、工場分電盤７０のブレーカ７１，７２，７３，７４を介してバッテリフォークリフト充電用分電盤８０、工場負荷９１，９２，９３と接続されている。
【００２０】
記憶装置としての上位制御装置５０は、施設としての工場の電力需要計画、太陽光発電計画、バッテリフォークリフト１００，１０１，１０２の稼働計画を記憶する。また、上位制御装置（サーバ等）５０は、充電の際の履歴を、充放電装置２０，２１，２２から得ることができる。
【００２１】
工場内エネルギー監視システム（ＦＥＭＳ）６０は、電力計７５と接続されており、工場内の配電設備等の電力使用量のモニタ等を行っている。充放電制御装置３０は工場内エネルギー監視システム（ＦＥＭＳ）６０と通信線Ｌ２０により接続されている。充放電制御装置３０は工場内エネルギー監視システム（ＦＥＭＳ）６０と連携して、工場内エネルギー監視システム（ＦＥＭＳ）６０から工場全体の電力情報を入手する。
【００２２】
次に、作用について説明する。
概略の動作として、例えば図４（ａ）、図４（ｂ）は、晴れの日の電力需要計画、バッテリフォークリフトの充放電計画であり、図４（ａ）における１２時〜１４時のように太陽光発電電力でピークカットすることができ、ピーク目標（契約電力）に対し余剰電力が生じるので、ピーク目標（契約電力）に対し太陽光発電により余裕がある１２時〜１４時において、系統電力でバッテリフォークリフト１００の電池の充電を行う。つまり、図４（ｂ）における１２時〜１４時のように系統電源の余剰電力でバッテリフォークリフト１００の電池を充電する。一方、例えば図４（ａ）における１８時〜２０時のように太陽光発電電力が低下した時（例えば夕方になり工場で大きな電力が必要となった時）には１８時〜２０時にバッテリフォークリフト１００，１０２の電池の放電を行う。つまり、図４（ｂ）における１８時〜２０時のようにバッテリフォークリフト１００，１０２の電池から放電して契約電力を超えないようにする。
【００２３】
図２に示すように、施設内の充放電制御システム１０の動作フローとして、上位制御装置５０において、工場内エネルギー監視システム（ＦＥＭＳ）６０から電力需要設定または履歴を得る。上位制御装置５０において、電力需要設定または履歴と、工場生産計画及び工場稼働時間とから、電力需要計画（予測）が作られる。
【００２４】
上位制御装置５０において、太陽光発電履歴と、外部機器から得た天気予報から、太陽光発電計画（予測）が作られる。つまり、太陽光発電計画は、図２に示すように、過去の発電履歴と当日の天気予報から算出される。
【００２５】
上位制御装置５０において、バッテリフォークリフト稼働計画または履歴が作られる。
充放電制御装置３０において、契約電力（設定）と、電力需要計画（予測）と、太陽光発電計画（予測）から、工場の契約電力に対して電力が余剰となる電力余剰時刻が算出されるとともに電力が不足する電力不足時刻が算出される。
【００２６】
充放電制御装置３０において、バッテリフォークリフト稼働計画または履歴から、バッテリフォークリフト休止時刻が算出される。
充放電制御装置３０において、電力余剰時刻、電力不足時刻、バッテリフォークリフト休止時刻から、放電を行うバッテリフォークリフトが選定されるとともに、充電時刻及び放電時刻が決定される。
【００２７】
充放電制御装置３０において、充放電指令として放電を行うバッテリフォークリフト、充電時刻、放電時刻が充放電装置２０，２１，２２に通知（指示）される。これにより、図４（ａ）、図４（ｂ）を用いて説明したような充放電が行われる。
【００２８】
これら一連の充放電動作について具体的に説明する。
図３（ａ）に示すある日のバッテリフォークリフトの稼働計画（設定または過去のバッテリフォークリフトの履歴からの推定）において、例えば、３台のバッテリフォークリフトのうちのバッテリフォークリフト１００は１日（０時〜２４時）のうち、２時〜１０時まで稼働し、１０時〜１２時まで充電され、その他の時間は休止する。３台のバッテリフォークリフトのうちのバッテリフォークリフト１０１は１日（０時〜２４時）のうち、１０時〜１８時まで稼働し、１８時〜２０時まで充電され、その他の時間は休止する。３台のバッテリフォークリフトのうちのバッテリフォークリフト１０２は１日（０時〜２４時）中休止する。
【００２９】
図３（ｂ）に示すある日の工場の電力需要計画（設定、または、「過去の電力の履歴」「工場生産計画」「工場稼働時間」からの推定）において、１日（０時〜２４時）のうち、０時〜１０時まではピーク目標を超えない。１日（０時〜２４時）のうち、１０時〜２０時まではピーク目標を超える。１日（０時〜２４時）のうち、２０時〜２４時まではピーク目標を超えない。
【００３０】
図３（ａ）、図３（ｂ）に対し、天気予報晴れの場合には図４（ａ）、図４（ｂ）に示すようにバッテリフォークリフトの充放電計画を立案する。また、図３（ａ）、図３（ｂ）に対し、天気予報くもりの場合には図５（ａ）、図５（ｂ）に示すようにバッテリフォークリフトの充放電計画を立案する。
【００３１】
図４（ａ）に示す天気予報晴れの場合の電力需要計画においては、図３（ｂ）に示す工場の電力需要計画に対し太陽光発電量（予測）として、１日（０時〜２４時）のうち、８時〜１８時までは発電でき、太陽光発電電力で電力需要が集中する時間帯である１２時〜１４時の系統電源からの供給電力量を低く抑えることができ、ピークカットすることができる。
【００３２】
よって、図４（ｂ）に示す天気予報晴れの場合のバッテリフォークリフトの充放電計画において、１２時〜１４時はピーク目標（契約電力）に対し電力余剰時刻であり、１８時〜２０時はピーク目標（契約電力）に対し電力不足時刻である。そして、３台のバッテリフォークリフトのうちのバッテリフォークリフト１００は１日（０時〜２４時）のうち、２時〜１０時まで計画通り稼働し、１２時〜１４時まで充電し、１８時〜２０時まで放電し、２０時〜２２時までピークを超えていない時に系統電力で充電する。その他の時間は休止する。３台のバッテリフォークリフトのうちのバッテリフォークリフト１０１は１日（０時〜２４時）のうち、１０時〜１８時まで計画通り稼働し、２０時〜２２時までピークを超えていない時に系統電力で充電し、その他の時間は休止する。３台のバッテリフォークリフトのうちのバッテリフォークリフト１０２は１日（０時〜２４時）のうち１８時〜２０時まで放電し、２０時〜２２時までピークを超えていない時に系統電力で充電し、その他の時間は休止する。
【００３３】
このように、充放電制御装置３０は、図２に示すように、上位制御装置５０に記憶された施設としての工場の電力需要計画、太陽光発電計画から、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、施設としての工場の契約電力に対して電力が余剰となる時刻及び不足する時刻を算出する。充放電制御装置３０は、図２に示すように、上位制御装置５０に記憶されたバッテリフォークリフト１００，１０１，１０２の稼働計画から、バッテリフォークリフトの稼働時間外において充放電指令を充放電装置２０，２１，２２に出力する。
【００３４】
このようにして、天気予報晴れの場合において、図２に示すように、工場の電力需要計画、太陽光発電計画から、電力余剰／不足時刻を算出し、バッテリフォークリフト１００，１０１，１０２の稼働計画から充放電を指令することで、バッテリフォークリフトの電池を工場の電力バッファとして活用することができる。
【００３５】
図５（ａ）に示す天気予報くもりの場合の電力需要計画において、図３（ｂ）に示す工場の電力需要計画に対し太陽光発電量（予測）として、１日（０時〜２４時）中発電できない。
【００３６】
よって、図５（ｂ）に示す天気予報くもりの場合のバッテリフォークリフトの充放電計画において、１２時〜１４時はピーク目標（契約電力）に対し電力不足時刻である。そして、３台のバッテリフォークリフトのうちのバッテリフォークリフト１００は１日（０時〜２４時）のうち、２時〜１０時まで計画通り稼働し、２０時〜２２時までピークを超えていない時に系統電力で充電し、その他の時間は休止する。３台のバッテリフォークリフトのうちのバッテリフォークリフト１０１は１日（０時〜２４時）のうち、１０時〜１８時まで計画通り稼働し、２０時〜２２時までピークを超えていない時に系統電力で充電し、その他の時間は休止する。３台のバッテリフォークリフトのうちのバッテリフォークリフト１０２は１日（０時〜２４時）のうち１２時〜１４時まで放電し、２０時〜２２時までピークを超えていない時に系統電力で充電し、その他の時間は休止する。
【００３７】
このように、充放電制御装置３０は、図２に示すように、上位制御装置５０に記憶された施設としての工場の電力需要計画、太陽光発電計画から、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、施設としての工場の契約電力に対して電力が不足する時刻を算出する。充放電制御装置３０は、図２に示すように、上位制御装置５０に記憶されたバッテリフォークリフト１００，１０１，１０２の稼働計画から、充放電指令を充放電装置２０，２１，２２に出力する。
【００３８】
このようにして、天気予報くもりの場合においても、図２に示すように、工場の電力需要計画、太陽光発電計画から、電力不足時刻を算出し、バッテリフォークリフト１００，１０１，１０２の稼働計画から充放電を指令することで、バッテリフォークリフトの電池を工場の電力バッファとして活用することができる。
【００３９】
図６に示す、ある地方での月毎の日射量において、晴れの日には雨の日に比べて日射量が多く太陽光発電量も多い。特に、６月が晴れの日も雨の日も日射量が多く、１２月が晴れの日も雨の日も日射量が少なくなる。この図６に示すデータを用いて図４（ａ）に示した太陽光発電計画に反映することができる。
【００４０】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）施設内の充放電制御システム１０の構成として、電動車両としてのバッテリフォークリフト１００，１０１，１０２の電池１００ａ，１０１ａ，１０２ａを充放電する充放電装置２０，２１，２２と、充放電装置２０，２１，２２を制御する充放電制御装置３０と、太陽光により発電する太陽光発電装置４０と、施設の電力需要計画、太陽光発電計画、バッテリフォークリフト１００，１０１，１０２の稼働計画を記憶する記憶装置としての上位制御装置５０と、を備える。充放電制御装置３０は、上位制御装置５０に記憶された施設の電力需要計画、太陽光発電計画から、施設の契約電力に対して電力が余剰となる時刻及び不足する時刻を算出し、上位制御装置５０に記憶されたバッテリフォークリフト１００，１０１，１０２の稼働計画から、充放電指令を充放電装置２０，２１，２２に出力する。
【００４１】
よって、電動車両としてのバッテリフォークリフト１００，１０１，１０２の電池１００ａ，１０１ａ，１０２ａを施設内の電力バッファとして使用して、定置型蓄電池を不要にできる。また、太陽光発電装置を積極利用し、太陽光発電電力で契約電力を超えないようにピークカットすることができる。
【００４２】
（２）太陽光発電計画は、過去の発電履歴（例えば図６に示したように月毎や日毎の日射量に応じた発電履歴）と当日の天気予報から算出されるので、太陽光発電計画が立てやすい。
【００４３】
（３）電動車両は、産業車両であるバッテリフォークリフト１００，１０１，１０２であるので、稼働計画が立てやすい。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
【００４４】
○  工場内エネルギー監視システム（ＦＥＭＳ）６０を用いて施設全体の電力情報を入手したが、ビル内エネルギー監視システム（ＢＥＭＳ）を用いて施設全体の電力情報を入手してもよい。
【００４５】
○  施設全体の電力情報はエネルギー監視システム（ＥＭＳ）から入手せずに、自前で電力計を設置して入手してもよい。
○  電池１００ａ，１０１ａ，１０２ａとしてリチウム電池を例示したが、電池の種類は問わない。
【００４６】
○  上位制御装置５０としてサーバを例示したが、サーバ以外の記憶装置を用いてもよい。
○  電動車両としてのバッテリフォークリフトは図１では３台であったが、その数は問わない。
【００４７】
○  充放電装置は図１では３台であったが、その数は問わない。
○  電動車両は、バッテリフォークリフトであったが、電動車両は、バッテリフォークリフト以外の産業車両でもよく、また、産業車両以外の車両、例えば電動タイプの社用車でもよい。電動車両は産業車両または社用車であると、稼働計画が立てやすい。
【００４８】
○  バッテリフォークリフト１００，１０１，１０２は異なる機種でもよく、電池１００ａ，１０１ａ，１０２ａも異なる電池でもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１０…施設内の充放電制御システム、２０，２１，２２…充放電装置、３０…充放電制御装置、４０…太陽光発電装置、５０…上位制御装置、１００，１０１，１０２…バッテリフォークリフト、１００ａ，１０１ａ，１０２ａ…電池。
【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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