(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源に接続して蓄電池に電力供給可能な充電手段を電気機器に備え、前記蓄電池の充電状態に応じて前記充電手段に供給する電力を制御する電力供給制御手段を備えた充電手段付き電気機器において、
前記電力供給制御手段は、前記蓄電池の充電状態を検知して定電流充電モードで充電するときは、前記電気機器の使用電力よりも前記充電手段による電力供給を優先し、
前記蓄電池の充電状態を検知して定電流充電モード以外で充電するときは、前記充電手段による電力供給よりも前記電気機器の使用電力を優先する充電手段付き電気機器。
【請求項２】
前記電力供給制御手段は、前記蓄電池の充電状態を検知して定電流充電モードで充電するときは、前記交流電源の時間帯別電力使用料金情報によって電力使用料金が安くなる時間帯を選択して前記充電手段から電力を供給する請求項１記載の充電手段付き電気機器。
【請求項３】
交流電源に接続して、電動車両に搭載する蓄電池に電力供給可能な第一の充電手段と、前記電動車両とは別の蓄電池に電力供給する第二の充電手段と、前記蓄電池の充電状態に応じて前記第一、第二の充電手段に供給する電力を制御する電力供給制御手段と、前記蓄電池に充電した電力を前記電動車両に電力供給する手段とを備えた充電手段付き電気機器において、
前記電力供給制御手段は、前記第一、第二の充電手段に接続された蓄電池の一方が定電流充電モードであれば、前記定電流充電モードの蓄電池を定電圧充電モードまたはパルス充電モードの蓄電池よりも優先して電力供給する充電手段付き電気機器。
【請求項４】
前記電力供給制御手段は、前記交流電源の時間帯別電力使用料金情報によって電力使用料金が安くなる時間帯において、前記第一、第二の充電手段に接続された蓄電池がともに定電流充電モードまたはパルス充電モードであれば、前記第一の充電手段を前記第二の充電手段よりも優先して電力供給する請求項３記載の充電手段付き電気機器。
【請求項５】
前記充電手段付き電気機器は前記交流電源とは別に小規模発電装置に接続して電源を得て、前記時間帯別電力使用料金情報において前記小規模発電装置が発電している時間帯は電力使用料金が安くなる時間帯と同じ扱いとする請求項１〜４のいずれか１項に記載の充電
手段付き電気機器。
【請求項６】
交流電源に接続して蓄電池に電力供給可能な充電手段を電気機器に備え、前記蓄電池の充電状態に応じて前記充電手段に供給する電力を制御する充電手段付き電気機器の制御方法において、
前記蓄電池の充電状態を検知して定電流充電モードで充電するときは、前記電気機器の使用電力よりも前記充電手段による電力供給を優先し、
前記蓄電池の充電状態を検知して定電流充電モード以外で充電するときは、前記充電手段による電力供給よりも電気機器の使用電力を優先する充電手段付き電気機器の制御方法。
【請求項７】
交流電源に接続して、電動車両に搭載する蓄電池に電力供給可能な第一の充電手段と、前記電動車両とは別の蓄電池に電力供給する第二の充電手段と、前記蓄電池の充電状態に応じて前記第一、第二の充電手段に供給する電力を制御する電力供給制御手段と、前記蓄電池に充電した電力を前記電動車両に電力供給する手段とを備えた充電手段付き電気機器の制御方法において、
前記第一、第二の充電手段に接続された蓄電池の一方が定電流充電モードであれば、前記定電流充電モードの蓄電池を定電圧充電モードまたはパルス充電モードの蓄電池よりも優先して電力供給する充電手段付き電気機器の制御方法。
【請求項８】
請求項６または７記載の充電手段付き電気機器の制御方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両や蓄電池に電力供給可能な充電手段を設けた電気機器、たとえば少なくとも一部が屋外に設置する照明機器、空調機器、給湯機器、または貯湯機器のような電気機器とその制御方法、プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家庭を一例として説明する。家庭には電動車両として、すでに電動自転車が普及している。またこれから家庭で簡単に充電できる電気自動車やプラグイン自動車の普及が予見されている。
【０００３】
これらは家庭の１００Ｖや２００Ｖの交流電源でバッテリーを充電するので駐輪場や駐車場に１００Ｖコンセントやそれを含めた充電装置があれば便利である。しかしながら既築の住宅の対応を含めてそのような環境をどの家庭でも用意できるわけではない。
【０００４】
電気自動車より先に普及した電動自転車の場合は、バッテリーを電動自転車本体から取り外して家庭に持ち帰って宅内のコンセントで充電するのが一般的である。自宅の自転車置き場にコンセントやバッテリーの充電装置（たとえば充電台）があればその場で充電でき、バッテリーの運搬が不要となる。
【０００５】
電気自動車の場合は、バッテリーが大きく重いので取り外して運搬するわけにはいかない。駐車場に充電用のコンセントを用意するか、自宅とは別のところ（充電スタンドなど）で充電することになる。
【０００６】
ところで、家庭で充電するときには電力使用料金の安くなる時間帯を意識して利用するとよい。たとえば２００Ｖ電源を扱うオール電化住宅では時間帯別料金制度があり、その電力使用料金は２３時〜午前７時の電力使用料金を１ｋＷあたりは９円程度、その前後の１７時〜２３時と午前７時〜１０時は２３円程度、午前１０時〜１７時は２８円〜３３円程度である。つまり２３時〜午前７時の一番安い電力使用料金は午前１０時〜１７時の電力使用料金の約１／３である。
【０００７】
このことから、電気自動車用の駐車場を備えた新築の住宅では、電力使用料金の安くなる時間帯に通電するようタイマー時計を備えた充電用のコンセントを駐車場付近に設けたものがある。
【０００８】
駐車場に設置するコンセントと充電装置の一例として特許文献１がある。これは充電中に他人が操作しないよう施錠式の充電ボックス１２０としたもので、図２２のように駐車場に面した建物壁に備えている。充電装置の操作部、接続部を施錠式の充電ボックス１２０内にしたので就寝中や留守中に第三者が勝手に操作・接続して盗電するのを防ぐことができる。
【０００９】
また特許文献２（図２３）のように、電力使用料金が安くなる時間帯に電気自動車１０８を充電するときに、同時に電気温水器１０５や電子レンジ１０９などの家庭電化機器を使用して、その結果、住宅で契約している許容電流（契約電力容量）を超えたときにアンペアブレーカー（電流制限器）１０４が遮断することがある。
【００１０】
これを防ぐために、家庭全体の使用電流（使用電力）を配電盤１０３で監視してアンペ
アブレーカー１０４の遮断前に家庭電池システム１０７や電気自動車１０８の充電の電流（電力）を減らし電子レンジ１０９や照明１１０の使用を優先するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−１０７６０５号公報
【特許文献２】特開２００８−１４１９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１のような充電装置は、これから設計・新築する住宅であれば電気自動車を意図してこのような適所に充電のための交流電源コンセントを設置することが可能である。
【００１５】
その他の方法として、家屋内の分電盤から駐車場に配線して屋外に充電コンセントを設けることである。
【００１６】
ここで、電気自動車の充電には電動自転車に比べて容量の大きな蓄電池を短時間で充電させるため最大で１０数Ａの電流を流す。一般家庭の分岐ブレーカーの許容電流は１５Ａまたは２０Ａなので、電気自動車の充電と同時に、同じ分岐ブレーカーに接続された他の電気機器で電力を使用すると許容電流を超えて分岐ブレーカーが遮断することがある。
【００１７】
既存の分岐ブレーカーを既存の電気機器と電気自動車とで共有すると、充電と他の電気機器との同時使用でブレーカーが遮断する恐れがある。空っぽの蓄電池をフル充電するには１００Ｖ電源で約７時間、２００Ｖ電源で約４時間の時間とすれば、４〜７時間のあいだ同じ分岐ブレーカーの電気機器を使用するときは気をつける必要がある。
【００１８】
そのため、電気自動車の分岐ブレーカーは、他の機器との併用ではなく専用のブレーカーとすることが望ましい。つまり、分電盤に電気自動車専用の分岐ブレーカーを設けアンペアブレーカーから分電し、それを屋外に設置する充電コンセントまで配線工事する。また、駐車場付近に屋外コンセントの操作手段（通電オン／オフ、通電タイマー）を設ける。
【００１９】
こうなると電気工事はそれなりの手間と費用がかかり、電気自動車を購入すれば誰でも簡単に自宅で充電できる、というわけにはいかない。
【００２０】
また、電力使用料金が安くなる時間帯に電気自動車や電動自転車を充電すると特許文献２に記載のとおり他の家庭電化機器の動作や運転と重なり、住宅で契約している許容電流（契約電力容量）を超えてアンペアブレーカー（電流制限器）が遮断することがある。
【００２１】
特に充電時間が深夜であれば、アンペアブレーカーが遮断すると夜中に照明が使えずトイレに困る、早朝に炊きあげるようタイマー予約していた炊飯器が動作せず朝食が食べれない、また電気自動車で出勤・外出しようとしても充電されていない、という事態が予想される。
【００２２】
つまり、電気自動車の充電により家庭で同時使用する電力が増えるとなれば、今までの電力会社との契約電力容量では足りなくなり電力容量を増やす場合が多くなる。たとえばオール電化住宅では６ｋＶＡ（１００Ｖで６０Ａ相当）を超えると基本料金が毎月数百円が増える。
【００２３】
これを回避する一つの方法として、特許文献２のように電流制限を行うものがある。この方法は分電盤のアンペアブレーカーに流れる電流を検知して充電コンセントの制御を行うため、やはり配電盤と電気自動車の充電コンセントとのあいだで配線工事が必要になる。
【００２４】
以上のように、電気自動車の魅力の一つにガソリンに比較して単位走行距離のコストが安いということがある。しかしながら、そのための充電設備に必要な費用が大きいと電気自動車の普及の妨げとなりかねない。
【００２５】
また、特許文献２では深夜に電気自動車を充電する場合を検討しており、家庭電化機器を使用してアンペアブレーカーが遮断する前に電気自動車の充電で使用する電力を減らすものである。家庭電化機器や電気自動車の使い方、時間帯別電力使用料金を考慮して電力制限の対象を異ならせることが望ましい。たとえば、電気自動車の充電状態に応じて電気自動車の充電を優先させるなどである。
【００２６】
上記は家庭で説明したがこれに限らず、商店や事務所、工場、施設などにおいても駐輪場や駐車場で電動車両を充電する場合に共通した事項である。また、電気自動車や電動自転車に限らず、ある場所に蓄電池を新たに設置して、それを充電する充電手段が必要となったときにもやはり同じことが起きる。
【００２７】
本発明は、以上の従来の課題を解決するもので、充電手段が必要となった場所に、大がかりな電気工事を必要とせずに誰でも簡単に充電コンセントを設けることを目的としている。またそのための電気工事の費用や契約電力容量に関わる使用電気料金の基本料金のアップを抑えることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の充電手段付き電気機器は、交流電源に接続して蓄電池に電力供給可能な充電手段を備え、蓄電池の充電状態に応じて充電手段に供給する電力を制御する電力供給制御手段を備える。そして、電力供給制御手段は、蓄電池の充電状態を検知して定電流充電モードで充電するときは、電気機器の使用電力よりも充電手段による電力供給を優先し、蓄電池の充電状態を検知して定電流充電モード以外で充電するときは、充電手段による電力供給よりも電気機器の使用電力を優先する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、たとえば照明機器、空調機器、給湯機器、または貯湯機器のような電気機器に充電手段を設けるので、この充電手段付き電気機器を予め設置しておけば後に電気自動車や電動自転車を購入したときに、この充電手段付き電気機器に電気自動車や電動自転車などを接続すれば大がかりな電気工事を必要とせずに駐車場、駐輪場で充電することができる。
【００３０】
このときに、蓄電池の充電状態に応じて充電手段に供給する電力を制御するので、電気機器本体の動作よりも充電のほうを優先する等の制御が可能となる。そして、大電力を必要とする定電流充電モードで充電するときは電気機器の使用電力よりも充電手段による電力供給を優先することで充電残量が少なくなった蓄電池の充電をスムーズに行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１における充電手段付き電気機器と電気自動車の配置図
【図２】本発明の実施の形態１における充電手段付き電気機器の構成図
【図３】本発明の実施の形態１における電気機器の使用電力を示す図
【図４】本発明の実施の形態１における時間帯別の電力使用料金情報を示す図
【図５】本発明の実施の形態１における電気機器の運転と蓄電池の充電の制御例を示す図
【図６】本発明の実施の形態１における蓄電池の充電制御を示す図
【図７】本発明の実施の形態１における充電手段付き電気機器のフローチャート
【図８】本発明の実施の形態１における電力供給制御を示す図
【図９】本発明の実施の形態１における充電手段付き電気機器の別のフローチャート
【図１０】本発明の実施の形態２における電力供給制御を示す図
【図１１】本発明の実施の形態２における電気機器の運転と蓄電池の充電の制御例を示す図
【図１２】本発明の実施の形態２における充電手段付き電気機器のフローチャート
【図１３】本発明の実施の形態３における充電手段付き電気機器と電気自動車の配置図
【図１４】本発明の実施の形態３における充電手段付き電気機器の構成図
【図１５】本発明の実施の形態３における充電手段付き電気機器のフローチャート
【図１６】本発明の実施の形態４における充電手段付き電気機器と電力供給選択機器と電気自動車の配置図
【図１７】本発明の実施の形態４における充電手段付き電気機器と電力供給選択機器の構成図
【図１８】本発明の実施の形態４における電力供給選択機器のフローチャート
【図１９】本発明の実施の形態５における充電手段付き電気機器と電気自動車の配置図
【図２０】本発明の実施の形態５における充電手段付き電気機器の構成図
【図２１】本発明の実施の形態５における充電手段付き電気機器のフローチャート
【図２２】特許文献１の電気自動車と充電コンセントの配置図
【図２３】特許文献２の電気自動車と家電機器との配線図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
第１の発明は、交流電源に接続して蓄電池に電力供給可能な充電手段を備え、蓄電池の充電状態に応じて充電手段に供給する電力を制御する電力供給制御手段を備える充電手段付き電気機器である。そして、電力供給制御手段は、蓄電池の充電状態を検知して定電流充電モードで充電するときは、電気機器の使用電力よりも充電手段による電力供給を優先し、蓄電池の充電状態を検知して定電流充電モード以外で充電するときは、充電手段による電力供給よりも電気機器の使用電力を優先する。
【００３３】
これにより、電気機器に充電手段を設けるので、この充電手段付き電気機器を予め設置しておけば後に電気自動車や電動自転車を購入したときに、この電気機器の充電手段に電気自動車や電動自転車などを接続すれば大がかりな電気工事を必要とせずに駐車場、駐輪場で充電することができる。
【００３４】
また、蓄電池の充電状態に応じて充電手段に供給する電力を制御するので、電気機器本体の動作よりも充電のほうを優先する等の制御が可能となる。そして、大電力を必要とする定電流充電モードで充電するときは電気機器の使用電力よりも充電手段による電力供給を優先することで充電残量が少なくなった蓄電池の充電をスムーズに行わせることができ
る。
【００３７】
第２の発明は、第１の発明において、電力供給制御手段は、蓄電池の充電状態を検知して定電流充電モードで充電するときは、交流電源の時間帯別電力使用料金情報によって電力使用料金が安くなる時間帯を選択して充電手段から電力を供給する充電手段付き電気機器である。
【００３８】
これにより、充電のうちで大きな電力を必要とする定電流充電モードにかかる電力使用料金を下げることができる。
【００５１】
第３の発明は、交流電源に接続して、電動車両に搭載する蓄電池に電力供給可能な第一の充電手段と、電動車両とは別の蓄電池に電力供給する第二の充電手段と、蓄電池の充電状態に応じて第一、第二の充電手段に供給する電力を制御する電力供給制御手段と、蓄電池に充電した電力を電動車両に電力供給する手段とを備えた充電手段付き電気機器である。そして、電力供給制御手段は、第一、第二の充電手段に接続された蓄電池の一方が定電流充電モードであれば、定電流充電モードの蓄電池を定電圧充電モードまたはパルス充電モードの蓄電池よりも優先して電力供給する。
【００５２】
これにより、蓄電池の充電状態に応じて第二の充電手段で交流電源から蓄電池に電力供給して充電し、第一の充電手段で蓄電池から電動車両に電力供給して充電する。
【００５４】
そして、充電に大きな電力を必要とする定電流充電モードの蓄電池の充電を優先する。
【００５５】
第４の発明は、第３の発明において、電力供給制御手段は、交流電源の時間帯別電力使用料金情報によって電力使用料金が安くなる時間帯において、第一、第二の充電手段に接続された蓄電池がともに定電流充電モードであれば、第一の充電手段を第二の充電手段よりも優先して電力供給する。
【００５６】
これによって、電力使用料金が安くなる時間帯において、二つの蓄電池がともに定電流充電モードであれば電動車両の蓄電池に電力供給する第一の充電手段を優先して電動車両の充電にかかる電力使用料金を下げることができる。
【００５９】
第５の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明において、充電手段付き電気機器は交流電源とは別に小規模発電装置に接続して電源を得て、時間帯別電力使用料金情報においてその小規模発電装置が発電している時間帯は電力使用料金が安くなる時間帯と同じ扱いとする。
【００６０】
これにより、太陽光発電や燃料電池などの小規模発電装置が発電して電力供給しているときはその発電した電力の電力使用料金を用いて、充電手段付き電気機器から蓄電池に電力を供給することができる。
【００６１】
第６の発明は、交流電源に接続して蓄電池に電力供給可能な充電手段を電気機器に備え、蓄電池の充電状態に応じて充電手段に供給する電力を制御する電気機器の制御方法である。そして、電力供給制御手段は、蓄電池の充電状態を検知して定電流充電モードで充電するときは、電気機器の使用電力よりも充電手段による電力供給を優先し、蓄電池の充電状態を検知して定電流充電モード以外で充電するときは、充電手段による電力供給よりも電気機器の使用電力を優先する。
【００６２】
第７の発明は、交流電源に接続して、電動車両に搭載する蓄電池に電力供給可能な第一の充電手段と、電動車両とは別の蓄電池に電力供給する第二の充電手段と、蓄電池の充電状態に応じて第一、第二の充電手段に供給する電力を制御する電力供給制御手段と、蓄電池に充電した電力を電動車両に電力供給する手段とを備えた充電手段付き電気機器の制御方法において、第一、第二の充電手段に接続された蓄電池の一方が定電流充電モードであれば、定電流充電モードの蓄電池を定電圧充電モードまたはパルス充電モードの蓄電池よりも優先して電力供給する。
【００６４】
第８の発明は、第６、７の発明の充電手段付き電気機器の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、本発明をプログラムとして記憶媒体や通信媒体によって配布しコンピュータにインストールして実行させることができる。
【００６５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００６６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１において、一般住宅における住宅建物１と電気自動車２、充電手段付き電気機器５を示す概観図である。
【００６７】
なお、実施の形態は家庭で説明するがこれに限らず、商店や事務所、工場、施設などにおいても駐輪場や駐車場で電動車両を充電する場合でもよい。商用施設や公共施設であれば充電手段付き電気機器は家庭電化機器に限らず、利用者認識装置や自動精算機、自動販売機など屋外に設置される電気機器であればよい。
【００６８】
電気自動車２には、蓄電池及びその蓄電池を充電するための車載充電回路３を載せている。使用者は電気自動車２の充電プラグ４をコンセント８に挿入して得た電力を車載充電回路で電流・電圧制御して蓄電池に充電する。
【００６９】
充電プラグ４を挿入して充電するための充電手段付き電気機器として、住宅建物の庭や車庫に機器の一部が設置されるような電気機器を想定し、エアコンの室外機５ａや電気給湯機器の室外機や貯湯タンク５ｂ、車庫等の照明機器５ｃを例示する。これらには充電用のコンセント８が備えられており、このコンセント８に充電プラグ４を挿入することで簡単に電気自動車２が充電可能となる。なお、車載充電回路３の一部を電気機器５側に備える構成でも構わない。
【００７０】
このように、屋外に設置される電気機器に充電手段を設けるので、この充電手段付き電気機器を予め設置しておけば後に電気自動車や電動自転車を購入したときに、この電気機器の充電手段に電気自動車や電動自転車などに接続すれば大がかりな電気工事を必要とせずに駐車場、駐輪場で充電することができる。
【００７１】
また、充電手段付き電気機器は照明機器、空調機器、給湯機器、貯湯機器に限らず少なくとも電気機器本体機能の一部が屋外に設置される電気機器であればよい。電気自動車の充電プラグを屋外の電気機器に接続するので、電源コンセントとプラグとを中継する延長ケーブルを屋内から屋外に通しておく必要がなく防犯上好ましい。
【００７２】
次に、本発明の実施の形態１の充電手段付き電気機器とその周辺を示すブロック構成図を図２に示す。図１と同じ機能には同じ番号を付与する。
【００７３】
交流電源１１（家庭用１００Ｖまたは２００Ｖ電源）の上流にアンペアブレーカー１２が設置され、背景技術の特許文献２と同様に、家庭全体の使用電力が契約電力容量を超えるときにこれを遮断する。また、交流電源１１から電気機器５に給電するときはアンペアブレーカー１２との間に分岐ブレーカー１３（たとえば２０Ａの許容電流）を設置し、電気機器の異常動作や短絡により過電流が流れないようにする。他の電気機器１４とその分岐ブレーカー１５も同様である。
【００７４】
本実施の形態１の電気機器５は充電手段・充電状態検知手段１６を屋外部２７に備え、これを用いて電気自動車２や電動自転車のような蓄電池３を搭載した電動車両を屋外で充電することができる。接続手段８は充電プラグとコンセントであり、電動車両以外の蓄電池に接続して充電してもよい（接続手段はプラグとコンセントに限らない）。
【００７５】
充電手段付き電気機器５の詳細な構成について以下に説明する。
【００７６】
総使用電力検知手段１７は、充電手段１６への供給電力を含めた電気機器５全体での総使用電力を検知する電力計である。なお、総使用電力検知手段１７は電気機器５と別筐体にして、検知した総使用電力の情報を電気機器５と通信するコンセント形状のアダプタとしてもよい。
【００７７】
電気機器５が所有する機器本来の機能は、電気機器の機能ブロック１８と、その機能ブロックとを制御する制御手段１９とで表す。たとえば、機能ブロック１８はコンプレッサ
ーやインバータ回路などのアクチュエータであり、エアコンであればエアコン機能、電気給湯機器であれば給湯機器能、貯湯機器であれば貯湯機能、照明機器であれば照明機能である。制御手段１９はそれらの機能を制御するマイコンとその周辺部である。
【００７８】
また、電気機器本来の機能で使用する電力を検知するため、電気機器の使用電力検知手段２０を機能ブロック１８と制御手段１９の電源ラインに挿入する。
【００７９】
電気機器の使用電力例を図３に示す。エアコンや電気給湯機器は最大で１０００〜２０００Ｗの電力を使用する。
【００８０】
そして、電気機器５が備える充電機能として、接続手段８に接続された電気自動車２の蓄電池３を充電する充電手段１６と、それを制御する制御手段２１を備える。充電手段１６には、蓄電池３の状態に応じて充電に最適な電圧・電流を作り出す電圧・電流変換機能のほかに、蓄電池３の充電状態を検知する充電状態検知手段を備える。蓄電池の充電状態とそれに応じた充電の電圧・電流については後述する。
【００８１】
また、充電機能で使用する電力を検知するため充電手段の使用電力検知手段２２を充電手段１６と制御手段２１の電源ラインに挿入する。
【００８２】
たとえば、１６ｋＷｈの電気自動車の蓄電池を充電するのに家庭の２００Ｖ−１５Ａ電源で８時間程度かかる。すなわち、電気機器５の機能ブロック１８、１９と充電手段１６、２１とを併用して運転すると最大で４０００〜５０００Ｗの電力を使用することになり、このときは分岐ブレーカー１３が遮断する。
【００８３】
そこで分岐ブレーカー１３の遮断を防ぐために、電気機器が有する本来の機能で使用する電力と、充電機能で使用する電力を把握し、また、そのときの電力使用料金に応じて両機能を同時に運転させたり、両機能で使用する電力を割り当てて調整したり、いずれか一方を先に運転させるなど優先的に運転させる制御を行う電力供給制御手段２３を電気機器５は備えている。
【００８４】
この電力供給制御手段２３は、優先的に運転させる電気機器の機能、充電機能について優先順位を記憶する優先順位記憶手段２４と、交流電源１１の時間帯別電力使用料金情報を記憶する電力使用料金情報記憶手段２５と、電気機器の使用電力と充電手段の使用電力の総和が所定値（交流電源１１からの供給能力）以下を維持するように電気機器５の動作を制御し充電手段１６から蓄電池に供給する電力を制御する使用電力演算手段２８とを備えている。
【００８５】
優先順位記憶手段２４は、後述するように電気機器の使用電力と蓄電池の充電状態と時間帯別電力使用料金情報に応じた優先順位を記憶している。また、使用者の使い勝手の良い優先順位を設定したり、優先順位記憶手段２４が電気機器と蓄電池の使用状況に応じて学習する構成でも構わない。
【００８６】
電力使用料金情報記憶手段２５は、時間帯別電力使用料金の情報を予め記憶しておいたり、電力需要に応じて変化する時間帯別電力使用料金を通信ネットワーク経由で（図示しない）ダウンロードする構成のほか、後述するように太陽光発電や燃料電池から電力を発生するときに電力使用料金を異ならせることも考えられる。２００Ｖ電源を扱うオール電化住宅では時間帯別料金制度の電力使用料金情報を図４に示す。
【００８７】
使用電力演算手段２８は、電気機器の使用電力検知手段２０によって電気機器の機能ブロック１８の使用電力値を、充電手段の使用電力検知手段２２によって充電手段１６から
蓄電池３への供給電力値を取得して、電気機器の使用電力と充電手段の使用電力との総和を演算する。あるいは、総使用電力検知手段１７で計測した電流値を電気機器の使用電力と充電手段の使用電力の総和として用いてもよい。
【００８８】
以上のように、使用電力演算手段２８は充電を含めた電気機器５全体の使用電力を得て、その総和が所定値以下になるよう電力供給の制御を行う。
【００８９】
（イ）電気機器の使用電力と充電手段の使用電力を検知して、所定値に対して電力の余裕が大きいときは電気機器５と充電手段１６とを同時に運転させる。
【００９０】
（ロ）電気機器の使用電力と充電手段の使用電力を検知して、所定値に対して電力の余裕が少ないときは、電気機器５と充電手段１６との両方で使用する電力を割り当て調整して同時に運転させる。
【００９１】
たとえば、電気機器が電気給湯機器であれば、お湯の沸き上げモードから保温モードに切り替えて使用電力を一時的に減らすことができる。電気機器がエアコンであれば運転モードや設定温度、風量を落として使用電力を一時的に減らすことができる。蓄電池では供給する電力（電流や電圧）を減らすことができる。
【００９２】
たとえば、図５（ａ）のように、時間ｔ１において電気機器の使用電力を減らしてから蓄電池の充電を行う。
【００９３】
（ハ）さらに所定値に対して余裕がないときは、電気機器５と充電手段１６とを同時に運転させずに、時間をずらして運転させる。
【００９４】
たとえば、電気機器５を先に運転し、電気給湯機器であれば、お湯の沸き上げモードで給湯完了した後、運転完了してから蓄電池の充電を開始する。エアコンであれば、運転開始時の急速モードで空間をある程度冷暖房した後、運転停止してから蓄電池の充電を開始する。
【００９５】
たとえば、図５（ｂ）のように、先に電気機器の運転を行い、時間ｔ２において電気機器の運転を終了してから蓄電池の充電を行う。
【００９６】
なお、使用電力の総和の上限である所定値は分岐ブレーカー１３の許容電流とほぼ同じかそれ以下（または少し多め）を初期設定する。
【００９７】
また、使用者指示手段２６は電気機器５の運転状態を遠隔で表示し制御するリモコンで、電気機器の制御手段１９、充電手段の制御手段２１、電力供給制御手段２３の設定状態や運転状態を表示し、使用者が電気機器５の運転と蓄電池３の充電とを設定・制御することができる。
【００９８】
電気機器５と使用者指示手段２６との通信媒体は赤外線通信や無線通信（電波）、有線通信、電灯線通信などが考えられ、給湯機器のリモコンのように台所の壁に固定設置する形態や、エアコンのリモコンのように使用者が持ち運んで好みの場所で使用する。
【００９９】
ここで充電状態検知手段１６による蓄電池の充電状態とそれに応じた充電の電圧・電流制御について図６を用いて説明する。図６はリチウム電池の場合の充電シーケンスを示したもので、横軸に充電時間、縦軸に右側目盛りは電圧を、左側目盛りを充電電流と充電容量を描く。単位として、１Ｃとは公称容量値の容量を有するセルを定電流放電して、ちょうど１時間で放電終了となる電流値である。
【０１００】
図６に示すように、充電状態が０（グラフの左側）に近い状態から充電を開始すると最初は一定電流（１Ｃ電流）で充電を行う（定電流充電モード）。このとき電圧は充電にともなって上昇し、充電容量は時間にほぼ比例して充電される。
【０１０１】
そして、図６では充電容量が７５％（０．７５ＣＡｈ）以上のときは一定電圧（１Ｃ電圧）＝４．２Ｖで充電を行う（定電圧充電モード）。このとき電流は充電にともなって減少し、充電容量は時間を徐々に満充電（１．０ＣＡｈ）になる。
【０１０２】
すなわち、定電流充電モードでは充電に大きな電力を必要とし、定電圧充電モードに移ると充電電力は小さくなっていく。
【０１０３】
なお、定電圧充電モードは図６のように電圧を一定にしながら電流を減らしていくので時間がかかる。そこで、その代わりにパルス充電モードという方法がある。これは充電中の短時間だけ４．２Ｖを超えて電流を大きくして充電し、その後に電圧を見て４．２Ｖ以上であれば充電を停止、４．２Ｖ未満であれば再び４．２Ｖのパルスで電圧を行う。
【０１０４】
以上のように、充電状態を検知しそれに応じて充電の電圧・電流の制御を行う。
【０１０５】
本実施の形態はこれを図２の充電手段・充電状態検知手段１６で行う例で説明するが、電気自動車３側の電力入力手段３で制御を行う構成も可能である。電力入力手段３、充電手段・充電状態検知手段１６、充電手段の制御手段２１は接続手段８を介して接続され、その構成は電気機器５側と電気自動車２側とに分けて分担するものである。ここでは図２を一例として説明する。
【０１０６】
以上の構成において、本実施の形態１の充電付き電気機器の動作について図７のフローチャートを示して説明する。
【０１０７】
最初のステップＳ１において、電気機器の使用電力検知手段２０によって電気機器の使用電力を検知し、充電状態検知手段１６によって蓄電池の接続の有無と接続時の充電状態を検知し、電力使用料金情報記憶手段２５から現在を含めて充電する時刻における電気料金情報を取得し、使用者指示手段２６から使用者の指示内容を取得する。使用者の指示がない場合もある。
【０１０８】
次にＳ２において、優先順位記憶手段２４から電気機器５の運転と電気自動車の蓄電池３の充電の優先順位を取得し、Ｓ１で取得した電気機器の使用電力と蓄電池の充電状態と電力使用料金情報から優先順位を判断する。そして、その判断に基づいて電力供給制御手段２３が電気機器の制御手段１９と充電手段の制御手段２１との電力供給制御を決定する。
【０１０９】
優先順位について一例を図８に示す。左から、電気機器５の使用電力、蓄電池３の充電状態、電力使用料金情報の３つを入力とし、電力供給制御（ａ）〜（ｉ）を出力する。
【０１１０】
電力供給制御（ａ）〜（ｄ）は電気機器５が動作していて使用電力が大きいときで、このときの充電状態が定電流充電モード（図６で充電容量が７５％以下）であるときには充電でも大きな使用電力を必要とする場合である。
【０１１１】
ここで、電力使用料金情報を参照して電力使用料金の安い時間帯であるときは（ａ）のように蓄電池３の充電を優先することで、電力使用料金が安いときに蓄電池３に充電可能なときは充電し、可能であれば電気機器５も動作を継続する。
【０１１２】
また、電力使用料金の安くない時間帯であるときは（ｂ）のように電気機器５を優先することで、主な生活時間帯は電気機器５の使用を優先し、夜間に蓄電池５を充電できるよう充電せずに充電容量をそのまま空けておく。
【０１１３】
また、電気機器５が動作していて使用電力が大きいときで、このときの充電状態が定電圧充電モードまたはパルス充電モード（図３で充電容量が７５％以上）であるときには充電で必要とする電力が小さい場合である。
【０１１４】
ここでは（ｃ）、（ｄ）のように電力使用料金情報に関わらず電気機器を優先し、可能であれば充電手段１６で必要電力の小さい充電を行う。
【０１１５】
一方、電力供給制御（ｅ）〜（ｈ）は電気機器５が動作していない、または動作していても使用電力が小さいときである。このときは電力使用料金情報を参照して電力使用料金の安い時間帯であるときは（ｅ）や（ｇ）のように蓄電池３の充電を優先することで、電力使用料金が安いときに蓄電池３が充電可能なときは充電する。電力使用料金の安くない時間帯であるときは（ｆ）や（ｈ）のように蓄電池３の充電をせず電力料金の安い時間帯を待つ。
【０１１６】
図８の（ｉ）のように電気機器５が蓄電池３と接続されていない、蓄電池３が接続されていても満充電のときは充電の必要がないので電気機器５の動作を優先する。
【０１１７】
以上のような優先順位に従って以下に図７の制御ステップを説明する。
【０１１８】
ステップＳ２において上記のように優先権の判断と電力供給制御を決定し、Ｓ３において電気機器の制御手段１９によって電気機器の運転制御を行う。Ｓ４において充電手段の制御手段２１によって充電手段１６の充電制御を行う。
【０１１９】
Ｓ５において総使用電力検知手段１７によって電気機器５の使用電力（充電手段の使用電力を含む）を検知したり、電気機器の使用電力検知手段２０と充電手段の使用電力検知手段２２によって電気機器と充電手段の使用電力の合計を検知する。
【０１２０】
Ｓ６において、電力供給制御手段２３は合計の使用電力を所定値である許容電力と比較をして使用電力のほうが大きい場合にはＳ２に戻って電力供給制御を見直す（電気機器の制御と充電手段の制御を調整する）。
【０１２１】
Ｓ７のように、合計の使用電力を所定値である許容電力と比較をして使用電力のほうが小さい場合には、電力供給の制御がうまくいったので、使用者指示手段（リモコン）２６などによって使用者に電気機器５の運転状態や使用電力量を報知し、蓄電池３の充電状態や充電時間、蓄電池に供給している電力量を報知する。
【０１２２】
また、充電状態検知手段１６にて充電状態を検知して、定電流充電モードや定電圧充電モード、パルス充電モードにあわせた電流・電圧制御を行う。
【０１２３】
Ｓ８において、充電状態検知手段１６にて充電状態を検知して、定電流充電モードから定電圧充電モードやパルス充電モードに充電モードが切り替わったときはＳ１に戻り優先権の判断と電力供給制限を再び判断する。同様に、電気機器５の運転モードが切り替わったときも電気機器の制御手段１９からこれの通知を受理してＳ１に戻り優先権の判断と電力供給制限を再び判断する。
【０１２４】
Ｓ９において、充電状態検知手段１６にて充電完了を検知したときは蓄電池への充電を終了してＳ１に戻って、優先権の判断と電力供給制限を再び判断する。同様に、電気機器５の運転が終了完了したときも電気機器の制御手段１９からこれの通知を受理してＳ１に戻って、優先権の判断と電力供給制限を再び判断する。
【０１２５】
以上のＳ８、Ｓ９のように、充電状態検知手段１６と充電手段の使用電力検知手段２２によって蓄電池３の充電モードが変化したり充電完了したことを検知した場合、Ｓ１に戻って優先権の判断と電力供給制限を判断する。また、電気機器の制御手段１９と電気機器の使用電力検知手段２０によって電気機器の運転モードが変化したり運転が完了したことを検知した場合、Ｓ１に戻って優先権の判断と電力供給制限を判断する。
【０１２６】
Ｓ１に戻って優先権の判断と電力供給制限を再び判断すると、蓄電池３への充電を優先したことによって電気機器５の使用電力が制限されている場合（たとえば給湯機器の保温モードである場合）はこの制限を解除して電気機器５を通常に運転する（沸き上げモードに切り換える）。また、蓄電池３への充電を優先することによって電気機器５が運転待ち状態（スタンバイモード）になっている場合はこの待ち状態を解除して電気機器を運転開始する。
【０１２７】
なお、フローチャートには図示しないが使用者指示手段２６（リモコン）によって、充電中や電気機器の運転中に使用者の指示にてよってＳ１に戻ってもよい。
【０１２８】
また、図７のフローチャートの代わりに図９のフローチャートで動作させてもよい。すなわち、Ｓ２において、優先権の判断と電力供給制御を決定した後、Ｓ５１にて、電気機器５の本来機能部の使用電力と充電手段の使用電力を演算し合計して充電機能付き電気機器の使用電力を算出する。
【０１２９】
これには、使用電力演算手段２８は、電気機器の機能ブロック１８と充電手段１６の使用電力について、運転時間（充電時間）と使用電力との関係を動作シーケンスとして予め記憶しておく。
【０１３０】
また、使用電力演算手段２８は、電気機器の制御手段１９からの運転モードに関する情報や電気機器の使用電力検知手段２０からの運転開始に関する情報を取得し、電気機器の機能ブロック１８の動作シーケンス上の現在状態を判定し、今後の運転時間と使用電力を考慮する。
【０１３１】
同様に、使用電力演算手段２８は、充電手段１６についても、充電状態検知手段１６からの充電モードに関する情報や充電手段の使用電力検知手段２２からの充電開始に関する情報を取得し、充電手段１６の動作シーケンス上の現在状態を判定し、今後の充電時間と使用電力を考慮する。
【０１３２】
電気機器の動作シーケンスは、たとえば電気給湯機器であれば、お湯の沸き上げ開始から沸き上げ完了、保温モードに遷移する時間と使用電力のテーブルである。
【０１３３】
エアコンであれば冷房、暖房、除湿、送風など各運転種別毎の使用電力や、温度設定と風量変化に対応する使用電力、さらに、急速モードやお休みモードなどシーケンシャルモードの運転時間と使用電力のテーブルである。
【０１３４】
蓄電池の充電シーケンスについては図６の通りである。
【０１３５】
そして、Ｓ６１において、電力供給制御手段２３は合計の使用電力を許容電力と比較を
して使用電力のほうが大きい場合にはＳ２に戻って電力供給制御を見直す（電気機器の制御と充電手段の制御内容を調整する）。
【０１３６】
合計の使用電力を所定値である許容電力と比較をして使用電力のほうが小さい場合には、電力供給の制御の割り当てがうまくいったので、Ｓ３１、Ｓ４１で電気機器の運転動作制御と充電手段の制御を行う。
【０１３７】
図９のフローチャートのメリットは、図７が電気機器、充電手段を動作させながら電力調整を行うのに対して、図９では電力調整の演算が完了して動作させることができることである。また、電気機器の使用電力を検知する検知手段２０、充電手段の使用電力を検知する使用電力検知手段２２、総使用電力検知手段１７が不要となる。
【０１３８】
以下、本願の実施の形態２〜５においても図７のフローチャートを基にして説明するが、これらを図９のフローチャートのようにＳ３〜Ｓ６の順序を入れ替えても構わない。
【０１３９】
以上のように、本実施の形態１によれば以下の効果がある。
【０１４０】
（１）交流電源に接続して蓄電池３に電力供給可能な充電手段１６を備え、電気機器５の使用電力、蓄電池３の充電状態、交流電源の時間帯別電力使用料金情報、の少なくとも一つに応じて充電手段に供給する電力を制御する電力供給制御手段２８を備える。
【０１４１】
これにより、電気機器５に充電手段１６を設けるので、この充電手段付き電気機器５を予め設置しておけば後に電気自動車や電動自転車を購入したときに、この電気機器の充電手段１６に電気自動車や電動自転車などを接続すれば大がかりな電気工事を必要とせずに駐車場、駐輪場で充電することができる。
【０１４２】
また、電気機器本体（電気機器の機能ブロック１８と制御手段１９）の動作による使用電力、蓄電池３の充電状態、交流電源の時間帯別電力使用料金情報に応じて充電手段１６に供給する電力を制御するので、充電中に電気機器を使用して電力を使いすぎてブレーカーが遮断することを防いだり、電力使用料金の安い時間帯を選択して充電したり、蓄電池３の充電状態に応じて電気機器本体の動作よりも充電のほうを優先する等の制御が可能となる。
【０１４３】
（２）充電手段付き電気機器５は屋外に少なくとも一部が設置される電気機器、たとえば照明機器、空調機器、給湯機器、または貯湯機器とし、大がかりな電気工事を必要とせずに屋外で充電することが可能となる。また屋外の電気機器に接続するので、電源コンセントに接続された延長ケーブルを屋内から屋外に通しておく必要がなく防犯上好ましい。
【０１４４】
（３）電力供給制御手段２８は、蓄電池の充電状態を検知して定電流充電モードで充電するときは、時間帯別電力使用料金情報によって電力使用料金が安くなる時間帯を選択して充電手段から電力を供給するので、充電のうちで大きな電力を必要とする定電流充電モードにかかる電力使用料金を下げることができる。
【０１４５】
（４）電力供給制御手段２８は、充電手段付き電気機器（電気機器の機能ブロック１８と制御手段１９）の使用電力と充電手段１６から供給する電力の総和を演算し交流電源の供給能力以下に維持するよう電気機器１８の動作を制御する、または（および）充電手段１６による電力供給を制御する。
【０１４６】
これにより、充電中に電気機器を使用するときは交流電源（分岐ブレーカーを含む）の供給能力を超えないよう電気機器の動作と充電手段の電力供給を制御してブレーカーの遮
断を防ぐことができる。
【０１４７】
（５）電力供給制御手段２８は、蓄電池３の充電状態を検知して定電流充電モードで充電するときは、電気機器（電気機器の機能ブロック１８と制御手段１９）の使用電力よりも充電手段１６による電力供給を優先し、充電手段付き電気機器の使用電力と充電手段から供給する電力の総和を交流電源の供給能力以下に維持する。
【０１４８】
これにより、大電力を必要とする定電流充電モードで充電するときは交流電源（分岐ブレーカーを含む）の供給能力を超えないよう電気機器の使用電力よりも充電手段による電力供給を優先することで充電残量が少なくなった蓄電池の充電をスムーズに行わせることができる。
【０１４９】
（６）電力供給制御手段２８は、時間帯別電力使用料金情報によって電力使用料金が安くなる時間帯においては、電気機器（電気機器の機能ブロック１８と制御手段１９）の使用電力よりも充電手段１６による電力供給を優先し、充電手段付き電気機器の使用電力と充電手段から供給する電力の総和を交流電源の供給能力以下に維持する。
【０１５０】
これにより、電力使用料金が安くなる時間帯においては、電気機器の使用電力よりも充電手段による電力供給を優先して充電コストを小さくし、充電中に電気機器を使用するときは交流電源（分岐ブレーカーを含む）の供給能力を超えないよう電気機器の動作と充電手段の電力供給を制御してブレーカーの遮断を防ぐことができる。たとえば夜間の電力使用料金が安くなる時間帯を利用すると翌朝から蓄電池（電気自動車など）を使用することができる。
【０１５１】
（７）電力供給制御手段２８は、時間帯別電力使用料金情報によって電力使用料金が安くなる時間帯以外においては、充電手段１６による電力供給よりも電気機器（電気機器の機能ブロック１８と制御手段１９）の使用電力を優先し、充電手段付き電気機器の使用電力と充電手段から供給する電力の総和を交流電源の供給能力以下に維持する。
【０１５２】
これにより、電力使用料金が安くなる時間帯以外においては充電手段による電力供給よりも電気機器の使用電力を優先して、使用者が電気機器を使いたいときにストレスなく使える。電気機器の使用中に充電するときは交流電源（分岐ブレーカーを含む）の供給能力を超えないよう電気機器の動作と充電手段の電力供給を制御してブレーカーの遮断を防ぐことができる。たとえば昼間の電力使用料金が安くない時間帯では、充電コストを小さくするために電力使用料金が安くなる時間帯になるまでできるだけ充電しない。
【０１５３】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２を説明する。実施の形態１の構成（図２）と同じ手段については付与する番号を実施の形態１と同じとして詳細な説明を省く。
【０１５４】
実施の形態２は、実施の形態１において図８の電力供給制御を図１０とするものである。すなわち、図１０の（ａ’）（ｃ’）（ｅ’）（ｇ’）のように、交流電源の時間帯別電力使用料金が安い時間帯においては充電（または電気機器）を優先させるとともに、優先させないほうの電気機器を運転させ（または蓄電池を充電させ）て交流電源の供給能力にほぼ等しくなるよう合計の使用電力を調整するものである。
【０１５５】
そのため、図２の構成において、使用電力演算手段２８は充電を含めた電気機器５全体の現在の使用電力と今後の使用電力を得て、その総和が所定値（＝交流電源の供給能力）にほぼ等しくなるよう以下の電力供給の制御を行う。
【０１５６】
（イ）電気機器の使用電力検知手段２０において電気機器の使用電力（電気機器の機能ブロック１８と電気機器の制御手段１９）を検知し、充電手段の使用電力検知手段２２において充電手段の使用電力を検知し、その総和の使用電力を演算して、電力使用料金が安い時間帯においては使用電力の総和が所定値以下であるときは電気機器５と充電手段１６とを同時に運転させる。ここで、総和の使用電力を演算する代わりに総使用電力検知手段１７で検知する総和の使用電力を用いてもよい。
【０１５７】
（ロ）電力使用料金が安い時間帯において、電気機器５と充電手段１６とを同時に通常運転させると使用電力の総和が所定値以上であるときは、電気機器５と充電手段１６との両方で使用する電力を割り当て調整して所定値にほぼ等しくなるよう運転させる。
【０１５８】
たとえば、電気機器が電気給湯機器であれば、お湯の沸き上げモードから保温モードに切り替えて使用電力が減ったときは充電手段に供給する電力を増やす。電気機器がエアコンであれば運転モードや設定温度、風量を変更して使用電力が変化したときは充電手段に供給する電力を増減させる。蓄電池で充電する電力が変化したときは電気機器で使用する電力を増減させる。
【０１５９】
たとえば、図１１（ａ）のように、優先させる電気機器の使用電力が時間ｔ３において減ったときは蓄電池の充電電力を増やす。
【０１６０】
（ハ）電力使用料金が安い時間帯において、優先する蓄電池の充電（または電気機器の運転）の使用電力が減少した場合、優先させないほうの電気機器を運転させて（または蓄電池を充電させて）所定値以下でできるかぎり電力を使用する。
【０１６１】
たとえば、蓄電池の充電を優先して行い、使用可能な電力に余裕が出てくれば電気機器５を運転させる。電気給湯機器であればお湯の保温モード、エアコンであれば換気や空気清浄モードのように対象物や周囲環境の保持動作を行う。また、エアコン機器の内部洗浄のように機器のメンテナンス動作であってもよい。あるいは、電気機器の運転を優先して行い、使用可能な電力に余裕がでてくれば蓄電池の充電を行う。
【０１６２】
たとえば、図１１（ｂ）のように、蓄電池の充電を行い、時間ｔ４において充電の電力が減少して使用可能な電力に余裕が出てきたら電気機器の運転を開始する。
【０１６３】
本実施の形態２の充電付き電気機器の動作について図１２のフローチャートを示して説明する。実施の形態１のフローチャート図７と同じステップについては付与する番号を実施の形態１と同じとして詳細な説明を省く。
【０１６４】
図１２のＳ６において、電力供給制御手段２３は合計の使用電力が所定値以下であるように許容電力と比較をした後、Ｓ６２を追加して合計の使用電力の調整が可能であるかを判断する。
【０１６５】
すなわち、蓄電池に供給する充電電力を増加させることによって使用電力の調整が可能であるかを充電状態検知手段１６や充電手段の制御手段２１に問い合わせる。また、電気機器を運転させることによって使用電力の調整が可能であるかを電気機器の制御手段１９に問い合わせる。使用電力の調整が可能であればＳ２に戻って電力供給制御を調整する。
【０１６６】
なお、蓄電池の充電状態が図６の定電流充電モードは充電に必要とする電力が大きいので、使用可能電力が大きいときに調整に使うことができる。また、充電状態が定電圧充電モードやパルス充電モードでは充電に必要とする電力が小さいので、使用可能電力が小さいときでも調整に使うことができる。
【０１６７】
以上のように、本実施の形態２によれば以下の効果がある。
【０１６８】
（１）電力供給制御手段２３は、時間帯別電力使用料金情報によって電力使用料金が安くなる時間帯においては、電気機器（電気機器の機能ブロック１８と制御手段１９）の使用電力と充電手段１６から供給する電力供給の総和を演算し、交流電源の供給能力にほぼ等しくするよう電気機器の動作、充電手段による電力供給を制御する。
【０１６９】
これにより、電力使用料金が安くなる時間帯を利用してできる限り電気機器を動作させたり蓄電池の充電を行うよう、充電手段付き電気機器の使用電力と充電手段から供給する電力供給の総和を演算し、交流電源の供給能力にほぼ等しく使用することで安い電力使用料金で電気機器を動作させ充電することができる。
【０１７０】
（２）電力供給制御手段２３は、電気機器（電気機器の機能ブロック１８と制御手段１９）の使用電力と充電手段１６から供給する電力の総和を演算して交流電源の供給能力未満であるときに充電手段１６による電力供給を行って総和の電力が供給能力に近づくよう制御する。
【０１７１】
これにより、電力使用料金が安くなる時間帯で交流電源の供給能力に余裕があるときは、充電手段による電力供給を行ってできるかぎり使用電力を増やすことで安い電力使用料金で充電することができる。
【０１７２】
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３を説明する。実施の形態１と同じ手段については付与する番号を実施の形態１と同じとして詳細な説明を省く。
【０１７３】
実施の形態３は図１３のように、図１の電気機器（貯湯タンク５ｂ）に固定設置型の蓄電池９を接続し、電気自動車２が外出中で駐車場にない場合にも蓄電池９に一旦充電を行い、電気自動車２が駐車場に帰ってきてから蓄電池９から車載蓄電池３に充電するものである。
【０１７４】
このように蓄電池９を一時的な蓄電に使用することで、電力使用料金の安い時間に電気自動車２が駐車場に無くても充電できる。また、蓄電池９から車載蓄電池３に電力供給するときにその電力を大きくして短時間で充電できる利点がある。たとえば、家庭の交流電力は２００Ｖ−１５Ａが最大であるが、蓄電池９から２倍の電圧（または２倍の電流）で供給すれば充電時間を約半分にすることができる。
【０１７５】
そのため、実施の形態３の構成図は図１４のように、実施の形態１（図２）に蓄電池９とその充電系、放電系が追加される。
【０１７６】
実施の形態１にある電気自動車の充電系を第一の充電とし、新たに蓄電池９の充電系を第二の充電と呼ぶことにする。
【０１７７】
図１４において、第一の充電手段の使用電力検知手段、第一の充電手段・充電状態検知手段、第一の充電手段の制御手段は図２と同じなので、それぞれ２２、１６、２１の番号をそのまま付与する。
【０１７８】
第二の充電手段の使用電力検知手段、第二の充電手段・充電状態検知手段・第二の充電手段の制御手段を、それぞれ新たに３０、３１とする。また、蓄電池９から車載蓄電池３に電力供給するときに短時間で充電できるよう電力を大きくする電力変換手段３２を備え
る。
【０１７９】
蓄電池９用に新たに電気機器５が備える充電機能として、蓄電池９の充電手段とその制御手段である第二の充電手段・充電状態検知手段・制御手段３０を備える。第二の充電手段・制御手段３０には、蓄電池９の状態に応じて充電に最適な電圧・電流を作り出す電圧・電流変換機能のほかに、蓄電池９の充電状態を検知する充電状態検知手段を備える。
【０１８０】
蓄電池９を蓄電池３と同じくリチウム電池とすれば充電状態とそれに応じた充電の電圧・電流については図６の充電シーケンスと同じにできる。
【０１８１】
また、蓄電池９の充電機能で使用する電力を検知するため、第二の充電手段３１の使用電力検知手段３０を第二の充電手段・制御手段３０の電源ラインに挿入する。総使用電力検知手段１７は、電気機器の使用電力と第一の充電手段の使用電力と第二の充電手段の使用電力の合計を計測する。
【０１８２】
電力変換手段３２は、蓄電池９に充電された電力を第一の充電手段１６に供給するもので、このとき電力変換を行って電流または電力を変換する。すなわち、定電流充電モードやパルス充電モードにおいては電圧を大きくし、定電圧充電モードにおいては電流を大きくすることで充電時間を短縮する。
【０１８３】
そして、電力供給手段２３は、電気機器の制御手段１８と第一の充電手段の制御手段２１の制御と電力供給に加えて、第二の充電手段の充電手段・制御手段３０の制御と電力供給、それに電力変換手段３２の制御を行う。すなわち、電気機器５の運転と、電気自動車の蓄電池３の充電と、蓄電池９の充電、そして蓄電池９から電気自動車の蓄電池３への充電を統合制御する。
【０１８４】
本実施の形態３の充電付き電気機器の動作について図１５のフローチャートを示して説明する。実施の形態１のフローチャート図７と同じステップについては付与する番号を実施の形態１と同じとして詳細な説明を省く。
【０１８５】
Ｓ１１において、図７のＳ１に加えて、蓄電池９の充電状態を検知する。
【０１８６】
Ｓ４２において、Ｓ４の代わりに、第一の充電手段１６、第二の充電手段３１の充電制御を行う。
【０１８７】
Ｓ５２において、Ｓ５の代わりに、電気機器５と第一の充電手段１６と第二の充電手段３１それぞれの使用電力と、合計の使用電力を検知する。
【０１８８】
Ｓ７１において、Ｓ７の代わりに、電気機器５の運転状態と第一の充電手段１６の充電状態と第二の充電手段３１の受電状態を報知する。
【０１８９】
図７のＳ８、Ｓ９については図示を省略している。
【０１９０】
Ｓ２０を追加して、蓄電池９が満充電になるまでＳ１１に戻って充電を行う。
【０１９１】
Ｓ２１を追加して、満充電後に、電気自動車２が接続手段８によって充電可能な状態であることを確認し充電のトリガーがあるか否かを確認する。
【０１９２】
充電のトリガーとして以下のものが考えられる。
【０１９３】
（イ）使用者指示手段（リモコン）２６によって使用者の指示があったとき。
【０１９４】
（ロ）電気自動車２を使用する時間の前に蓄電池３がそれに十分に充電されていないとき。ここで、電気自動車２を使用する時間は、使用者指示手段２６などによって電気自動車２の使用スケジュールが入力されている、過去の電気自動車２の使用履歴（使用時間と走行距離）によって使用スケジュールの予測ができる。
【０１９５】
（ハ）設定された所定の時刻になったとき。たとえば、平日では午前１０時になったとき。休日では午前８時になったとき。
【０１９６】
（ニ）電気自動車２の蓄電池３の充電容量が所定値以下となったとき。たとえば、図６で７５％以下となって定電流充電モードになったとき。
【０１９７】
以上のような充電のトリガーがあれば、Ｓ２２において、蓄電池９に充電した電力を電力変換手段３２で電力変換を行って第一の充電手段１６から電気自動車の蓄電池３を充電する。この充電に要する時間は、交流電源１１から電力供給するよりも短縮される。
【０１９８】
なお、Ｓ２の優先権の判断においては実施の形態１と同じである。優先順位記憶手段２４から電気機器５の運転と電気自動車の蓄電池３の充電と蓄電池９の充電の優先順位を取得し、Ｓ１１での電気機器の使用電力と蓄電池の充電状態と電力使用料金情報から優先順位を判断する。そして、その判断に基づいて電力供給制御手段２３が電気機器の制御手段１９と第一の充電手段の制御手段２１と第二の充電手段の制御手段３１の電力供給制御を行う。
【０１９９】
優先順位は実施の形態１（図８）と基本的に同じである。図８中の電力供給制御で「充電」するときに蓄電池９と電気自動車の蓄電池３と二つの充電があるが、いずれか一方の蓄電池のみ充電可能であればその蓄電池を充電の対象とする。
【０２００】
両方の蓄電池とも充電可能であれば、充電の対象となるのは、
（イ）時間帯別電力使用料金が安い時間帯であれば、使用電力の大きい定電流充電モードの蓄電池を定電圧充電モードの蓄電池よりも優先して充電を行う。
【０２０１】
（イ−１）上記（イ）において、両方の蓄電池とも定電流充電モードであれば、電気自動車の蓄電池３を蓄電池９よりも優先して充電する。
【０２０２】
（イ−２）上記（イ）において、両方の蓄電池とも定電圧充電モード、パルス充電モードであれば、蓄電池９を電気自動車の蓄電池３よりも優先して充電する。
【０２０３】
（ロ）時間帯別電力使用料金が安くない時間帯であれば、使用電力の小さい定電圧充電モード、パルス充電モードの蓄電池を定電流充電モードの蓄電池よりも優先して充電を行う。
【０２０４】
（ロ−１）上記（ロ）において、両方の蓄電池とも定電圧充電モード、パルス充電モードであれば、蓄電池９を電気自動車の蓄電池３よりも優先して充電する。
【０２０５】
（ロ−２）上記（ロ）において、両方の蓄電池とも定電流充電モードであれば、電気自動車の蓄電池３を蓄電池９よりも優先して充電する。
【０２０６】
以上のように、本実施の形態３によれば以下の効果がある。
【０２０７】
（１）交流電源に接続して、電動車両２の蓄電池３に電力供給可能な第一の充電手段１６と、電動車両２の蓄電池３とは別の蓄電池９に電力供給する第二の充電手段３１とを電気機器５に備え、電気機器５の使用電力、蓄電池３、９の充電状態、交流電源１１の時間帯別電力使用料金情報、の少なくとも一つに応じて第一、第二の充電手段１６、３１に供給する電力を制御する電力供給制御手段２３と、蓄電池に充電した電力を放電するときに交流電源以上の電力に変換して電動車両に電力供給する電力変換手段３２とを備えた充電手段付き電気機器である。
【０２０８】
これにより、電気機器の使用電力、蓄電池の充電状態、交流電源の時間帯別電力使用料金情報に応じて第二の充電手段で交流電源から蓄電池に電力供給して充電し、第一の充電手段で蓄電池から電動車両に電力供給して充電する。このとき、電力変換手段で蓄電池に充電した電力を交流電源以上の電力に変換して電動車両に電力供給するので、交流電源から電動車両に直接電力供給するよりも短時間で充電できる。
【０２０９】
（２）電力供給制御手段２３は、時間帯別電力使用料金情報によって電力使用料金が安くなる時間帯において、第一、第二の充電手段１６、３１に接続された蓄電池の一方が定電流充電モードであれば、定電流充電モードの蓄電池を定電圧充電モードまたはパルス充電モードの蓄電池よりも優先して電力供給する。
【０２１０】
これによって、電力使用料金が安くなる時間帯において、充電に大きな電力を必要とする定電流充電モードの蓄電池の充電を優先して電力使用料金を下げることができる。
【０２１１】
（３）電力供給制御手段２３は、時間帯別電力使用料金情報によって電力使用料金が安くなる時間帯において、第一、第二の充電手段１６、３１に接続された蓄電池がともに定電流充電モードであれば、第一の充電手段を第二の充電手段よりも優先して電力供給する。
【０２１２】
これによって、電力使用料金が安くなる時間帯において、二つの蓄電池がともに定電流充電モードであれば電動車両の蓄電池に電力供給する第一の充電手段を優先して電動車両の充電にかかる電力使用料金を下げることができる。
【０２１３】
（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４を説明する。実施の形態１と同じ手段については付与する番号を実施の形態１と同じとして詳細な説明を省く。
【０２１４】
実施の形態４は図１６のように、図１の複数の電気機器（エアコンの室外機５ａ、電気給湯機器の貯湯タンク５ｂ）の接続手段に充電プラグ４で接続し、いずれかを一つの電気機器を選択して蓄電池に電力供給する電力供給選択機器である。
【０２１５】
複数の電気機器は図１６の組合せに限らず、２台のエアコンの室外機の組合せや、２台の貯湯タンクの組合せでもよい。また、これに照明機器などを加えてもよい。また、２台に限らず３台以上であってもよい。電気機器の本来機能が異なる機器どうし等、同時に使用する確率が小さい電気機器どうしを組み合わせると、動作していないほうの電気機器から蓄電池に充電できる可能性を大きくできる。
【０２１６】
ここでは図１６で説明する。
【０２１７】
実施の形態４の構成図は図１７のように、実施の形態１の電気機器である第一の電気機器５ａと、第二の電気機器５ｂと、その二つの電気機器のいずれかを選択して蓄電池３の充電に使用するかを決める電力供給選択機器１０、電気自動車の蓄電池３とからなる。
【０２１８】
アンペアブレーカー１２、分岐ブレーカー１３ａ、１３ｂ、接続手段８ａ、８ｂ、蓄電池３は実施の形態１（図２）の同じ番号のものと同じ機能である。また、電力供給選択機器１０の備える充電手段の制御手段２１ｃ、充電手段・充電状態検知手段１６ｃ、接続手段８ｃは実施の形態１（図２）の同じ番号のものと同じ機能である。
【０２１９】
選択手段３３は蓄電池３を充電するときに、第一の電気機器５ａから供給される電力と第二の電気機器５ｂから供給される電力とを比較して大きい方を充電手段１６ｃに接続する。
【０２２０】
第一の電気機器５ａから供給可能な電力について、選択手段３３は接続手段８ａを介して第一の電気機器５ａの電力供給制御手段と情報のやりとりを行う。第二の電気機器５ｂから供給可能な電力について、選択手段３３は接続手段８ｂを介して第二の電気機器５ｂの電力供給制御手段と情報のやりとりを行う。
【０２２１】
なお、図示しないが、電力供給選択機器１０は、実施の形態１（図２）の電気機器５ａ、５ｂと同様に、電力供給制御手段２３を選択手段３３に備えて、電気機器５ａ、５ｂの使用電力、蓄電池３の充電状態、交流電源１１の時間帯別電力使用料金情報、の少なくとも一つに応じて充電手段１６ｃに供給する電力を制御してもよい。
【０２２２】
本実施の形態４の電力供給選択機器の動作について図１８のフローチャートを示して説明する。実施の形態１のフローチャート図７と同じステップについては付与する番号を実施の形態１と同じとして詳細な説明を省く。
【０２２３】
Ｓ１２において、Ｓ１に加えて、第一、第二の電気機器５ａ、５ｂの使用電力を検知する。
【０２２４】
Ｓ１３において、選択手段３３は、電気機器５ａ、５ｂの電力供給の余裕を度算出して電力供給する電気機器を選択する。
【０２２５】
このとき、いずれか一方でも電気機器が動作無し（使用電力が小さい）であればその電気機器を電力供給の対象に選択する。両方の電気機器とも動作有り（使用電力が大きい）であれば、使用電力の小さい方を選択する。
【０２２６】
電気機器の使用電力については図１の総使用電力検知手段１７または電気機器の使用電力検知手段２０によって計測し、接続手段８を介して選択手段３３と情報のやりとりを行う。
【０２２７】
Ｓ４３において、Ｓ４に代えて、電力供給選択機器１０の充電手段１６ｃを充電手段の制御手段２１ｃで制御し、第一の電気機器５ａまたは第二の電気機器５ｂのいずれかを選択して蓄電池３の充電に使用する。
【０２２８】
なお、Ｓ２において、優先順位は実施の形態１（図８）と基本的に同じである。図８中で「電気機器の使用電力」については電気機器５ａと５ｂの二つがあるが、Ｓ１３で選択したほうの電気機器で優先順位を判断する。
【０２２９】
以上のように、本実施の形態４によれば以下の効果がある。
【０２３０】
（１）複数の第１の発明の充電手段付き電気機器の充電手段５ａ、５ｂと接続し、いずれかを一つの電気機器を選択して蓄電池３に電力供給するので、複数の充電手段付きの電
気機器のうちで使用可能なものを選択して充電することができる。
【０２３１】
（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５を説明する。実施の形態１と同じ手段については付与する番号を実施の形態１と同じとして詳細な説明を省く。
【０２３２】
実施の形態５の構成図は図１９のように、実施の形態１（図１）に小規模発電装置４０（太陽光発電装置や燃料電池、地熱発電や風力発電など）を追加する。
【０２３３】
図２０のように、小規模発電装置４０で発電した電力は分岐ブレーカー１３を介して電気機器５に供給され、交流電源１１の代用電源として使用される。そして、小規模発電装置４０の発電量している時間は時間帯別電力使用料金が安くなるよう、小規模発電装置４０の発電量を発電量検知手段４１で検知し、電力使用料金情報記憶手段２５に入力する。
【０２３４】
電力使用料金情報記憶手段２５は、発電量があるときは電力使用料金を安くし（たとえば０円）、発電量が無ければ通常の交流電源１１の電力使用料金とする。
【０２３５】
なお、電力供給制御手段２３は、総使用電力検知手段１７による使用電力の合計値と、発電量検知手段４１による発電量とを比較して、使用電力の合計値が発電量を超えないように制御する。
【０２３６】
本実施の形態５の電力供給選択機器の動作について図２１のフローチャートを示して説明する。実施の形態１のフローチャート（図７）と同じステップについては付与する番号を実施の形態１と同じとして詳細な説明を省く。
【０２３７】
Ｓ１４を追加して、発電量検知手段４１で小規模発電装置４０の発電量を検知し、これを電気使用料金情報記憶手段２５に入力して、発電にともなう電力使用料金の変更を行う。
【０２３８】
Ｓ６３において、Ｓ６の代わりに、電力供給制御手段２３は合計の使用電力を所定値である発電電力と比較をして使用電力のほうが大きい場合にはＳ２に戻って電力供給制御を見直す（電気機器の制御と充電手段の制御を調整する）。Ｓ６４は後述する。
【０２３９】
Ｓ７２において、Ｓ７の代わりに、使用者指示手段（リモコン）２６などによって使用者に電気機器５の運転状態や使用電力量を報知し、蓄電池３の充電状態や充電時間、蓄電池に供給している電力量に加えて、小規模発電装置４０の発電量や、使用電力量と発電量との差を報知する。
【０２４０】
以上だけでもよいが、小規模発電装置で発電した電力をできるかぎり使用・蓄電したいのでＳ６４を加える。これは実施の形態２（図１２）のＳ６２と似ている。すなわち、蓄電池に供給する充電電力を増加させることによって使用電力の調整が可能であるかを充電状態検知手段１６や充電手段の制御手段２１に問い合わせる。
【０２４１】
電気機器を運転させることによって使用電力の調整が可能であるかを電気機器の制御手段１９に問い合わせる。使用電力の調整が可能であればＳ２に戻って電力供給制御を調整する。
【０２４２】
以上のように、本実施の形態５によれば以下の効果がある。
【０２４３】
（１）充電手段付き電気機器５は交流電源とは別に小規模発電装置４０に接続して電源
を得て、時間帯別電力使用料金情報においてその小規模発電装置４０が発電している時間帯は電力使用料金が安くなる時間帯と同じ扱いとする。
【０２４４】
これにより、太陽光発電や燃料電池などの小規模発電装置が発電して電力供給しているときはその発電した電力の電力使用料金を安くして、充電手段付き電気機器から蓄電池に電力を供給することができる。
【０２４５】
（２）電力供給制御手段２３は、小規模発電装置４０の発電によって電力使用料金が安くなる時間帯においては、電気機器（電気機器の機能ブロック１８と制御手段１９）の使用電力と充電手段１６から供給する電力供給の総和を演算し、小規模発電装置４０の発電量にほぼ等しくするよう電気機器の動作、充電手段による電力供給を制御する。
【０２４６】
これにより、発電した電力をできる限り電気機器を動作させたり蓄電池の充電を行うよう、充電手段付き電気機器の使用電力と充電手段から供給する電力供給の総和を演算し、発電量にほぼ等しく使用することで安い電力使用料金で電気機器を動作させ充電することができる。
【０２４７】
なお、上記実施の形態において、蓄電池の充電手段を電気機器と組み合わせるメリットを補足する。
【０２４８】
電気機器が電気給湯機器であれば、外気温が下がって蓄電池の充放電に適さない温度に下がった場合は蓄電池周囲に導管などで貯湯タンクに蓄えたお湯を供給することで周囲温度を上昇させ充放電の効率を維持することができる。
【０２４９】
また、電気機器がエアコンであれば、外気温が下がって蓄電池の充放電に適さない温度に下がった場合は室外機から出る排気熱を蓄電池周囲に導くことで周囲温度を上昇させ充放電の効率を維持することができる。
【０２５０】
このように電気機器と蓄電池とで協調制御することは、電力供給手段２３から電気機器の制御手段１９、第一の充電手段１６、第二の充電手段３０を統合制御することで可能である。
【０２５１】
なお、充電手段付き電気機器を、電気機器付き充電手段（充電手段をメインとして、それに電気機器の機能を付加させたもの）として実現してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２５２】
以上のように本発明によると、家庭や事務所、工場などにおいて屋外に少なくとも一部が設置される電気機器を利用して、電気機器の運転と電動車両の充電との統合制御が容易になる。また電動車両に代えて、屋外や倉庫などに固定設置される蓄電池についても、電気機器の運転と蓄電池の充電との統合制御が容易になる。
【０２５３】
充電手段付き電気機器は利用者認識装置や自動精算機、自動販売機などを含めて、屋外に設置される電気機器で実現可能である。
【符号の説明】
【０２５４】
２  電気自動車
３  蓄電池および車載充電回路
４  充電プラグ
５  充電手段付き電気機器
８  充電コンセント
９  蓄電池
１０  電力供給選択機器
１１  交流電源
１２  アンペアブレーカー
１３  分岐ブレーカー
１６  充電手段
２１  充電手段の制御手段
２３  電力供給制御手段
２４  優先順位記憶手段
２５  電力使用料金情報記憶手段
２８  使用電力演算手段
３２  電力変換手段
３３  選択手段
４０  小規模発電装置
【図１】
0005391886.tif 000002
【図２】
0005391886.tif 000003
【図３】
0005391886.tif 000004
【図４】
0005391886.tif 000005
【図５】
0005391886.tif 000006
【図６】
0005391886.tif 000007
【図７】
0005391886.tif 000008
【図８】
0005391886.tif 000009
【図９】
0005391886.tif 000010
【図１０】
0005391886.tif 000011
【図１１】
0005391886.tif 000012
【図１２】
0005391886.tif 000013
【図１４】
0005391886.tif 000014
【図１５】
0005391886.tif 000015
【図１６】
0005391886.tif 000016
【図１７】
0005391886.tif 000017
【図１８】
0005391886.tif 000018
【図１９】
0005391886.tif 000019
【図２０】
0005391886.tif 000020
【図２１】
0005391886.tif 000021
【図１３】
0005391886.tif 000022
【図２２】
0005391886.tif 000023
【図２３】
0005391886.tif 000024