(57)【要約】【課題】夜間の蓄電池の電力の不足が生じることを抑制することのできる蓄電システムを提供する。【解決手段】この蓄電システムは、昼間において太陽電池の発電力がＤＣ機器の消費電力よりも小さく、且つ蓄電池の充電レベルが予備充電レベルよりも高いとき、蓄電池からＤＣ機器への電力の供給が許可される。昼間において太陽電池の発電力がＤＣ機器の消費電力よりも小さく、且つ蓄電池の充電レベルが予備充電レベルよりも低いとき、蓄電池からＤＣ機器への電力の供給が禁止される。夜間においては、蓄電池の充電レベルが予備充電レベルを下回る蓄電池の放電が許可される。【選択図】図８
2011083082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と商用交流電源と蓄電池とを備え、前記太陽電池の電力により前記蓄電池を充電し、前記太陽電池と前記商用交流電源と前記蓄電池との少なくとも１つの電力を負荷装置に供給するに蓄電システムおいて、
昼間にて前記太陽電池の発電量が前記負荷装置の消費電力量よりも小さく、且つ前記蓄電池の充電レベルが第１充電レベルよりも高いとき、前記蓄電池から前記負荷装置への放電が許可され、
昼間にて前記太陽電池の発電量が前記負荷装置の消費電力量よりも小さく、且つ前記蓄電池の充電レベルが前記第１充電レベルよりも低いとき、前記蓄電池から前記負荷装置への放電が禁止され、
夜間にて前記蓄電池の充電レベルが前記第１充電レベルを下回る前記蓄電池の放電が許可される
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電システムにおいて、
前記蓄電池の充電レベルの基準値として、前記第１充電レベルよりも低く且つ非常停止が生じたときに使用される電力量に相当する第２充電レベルがさらに設定され、
昼間及び夜間において前記蓄電池の充電レベルが前記第２充電レベルよりも下回らないように前記太陽電池及び前記商用交流電源の少なくとも一方から前記負荷装置への電力の供給が行われ、
前記商用交流電源から前記負荷装置への電力の供給が停止する非常停止が生じたとき、前記第２充電レベルを下回る前記蓄電池の放電が許可される
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の蓄電システムにおいて、
昼間にて前記太陽電池の発電量が前記負荷装置の消費電力量よりも小さい場合において前記蓄電池の充電レベルが第１充電レベルよりも低くなったときに、
満充電レベルに達している期間が一定時間以上となっている過去の充電レベル推移データに基づいて、前記蓄電池の放電許可を維持した状態で夜間にいたるまでに充電レベルが前記第１充電レベルにまで回復するか否かの判定処理をし、当該判定処理により充電レベルが回復する旨判定されたときには、前記蓄電池から前記負荷装置への放電許可が維持される
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項４】
請求項３に記載の蓄電システムにおいて、
前記判定処理では、過去の蓄電池の充電レベルの推移を示す充電レベル推移データと判定処理日の充電レベル推移データとの類否処理により充電レベルの推移が近似する過去の日を選出し、同選出日の充電レベル推移データにおいて満充電レベルに達している満充電レベル期間が一定時間以上となっているか否かを判定し、同判定により満充電レベル期間が一定時間以上である旨判定されたときには、充電レベルが回復する旨判定し前記蓄電池から前記負荷装置への放電許可を維持する
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項５】
請求項３に記載の蓄電システムにおいて、
前記判定処理では、過去の太陽電池の発電量の推移を示す発電量推移データと判定処理日の発電量推移データとの類否処理により発電量の推移が近似する過去の日を選出し、同選出日の充電レベル推移データにおいて満充電レベルに達している満充電レベル期間が一定時間以上となっているか否かを判定し、同判定により満充電レベル期間が一定時間以上である旨判定されたときには、充電レベルが回復する旨判定し前記蓄電池から前記負荷装置への放電許可を維持する
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の蓄電システムにおいて、
前記第１充電レベルとして、前記負荷装置により夜間に消費される夜間電力量に相当するレベルが設定される
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の蓄電システムにおいて、
前記商用交流電源の電力料金を定める時間帯として、前記電力料金が通常料金となる通常時間帯と、前記電力料金が前記通常料金よりも低額となる低額時間帯とが設定されているとき、前記第１充電レベルとして、前記負荷装置により夜間に消費される夜間電力量から前記低額時間帯に使用される低額電力量が差し引かれた電力量に相当するレベルが設定される
ことを特徴とする蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池と商用交流電源と蓄電池とを備え、太陽電池の電力により蓄電池を充電し、太陽電池と商用交流電源と蓄電池との少なくとも１つの電力を負荷装置に供給するに蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池からの電力により満状態に充電され、停電の非常時には放電する蓄電システムが知られている。この蓄電システムでは非常時にだけ放電している。しかしながら、このシステムでは、非常時にしか蓄電池からの放電が行われていないため、太陽電池を十分に利用しているとは云えなかった。そこで、太陽電池による電力の有効利用を図るべく、非常時以外でも、所定の閾値まで放電することを許容する蓄電システムが提案されている（例えば、特許文献１）。この閾値は、停電時に使用される電力を賄うことができる容量に設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５９７３０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、省エネの観点から、昼間において太陽光発電により蓄電池に充電を行い、夜間において蓄電池から放電を行うことによって、宅内で使用される電力を太陽光エネルギで賄うことが考えられている。
【０００５】
しかしながら、従来の蓄電システムでは、太陽光発電による電力が負荷装置の消費電力よりも小さいとき、昼夜に拘わらず、蓄電池からの放電により電力を供給している。この場合、夜間において蓄電池からの放電だけでは負荷装置の消費電力が賄えない状況が生じる。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、夜間の蓄電池の電力の不足が生じることを抑制することのできる蓄電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】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、太陽電池と商用交流電源と蓄電池とを備え、前記太陽電池の電力により前記蓄電池を充電し、前記太陽電池と前記商用交流電源と前記蓄電池との少なくとも１つの電力を負荷装置に供給するに蓄電システムおいて、昼間にて前記太陽電池の発電量が前記負荷装置の消費電力量よりも小さく、且つ前記蓄電池の充電レベルが第１充電レベルよりも高いとき、前記蓄電池から前記負荷装置への放電が許可され、昼間にて前記太陽電池の発電量が前記負荷装置の消費電力量よりも小さく、且つ前記蓄電池の充電レベルが前記第１充電レベルよりも低いとき、前記蓄電池から前記負荷装置への放電が禁止され、夜間にて前記蓄電池の充電レベルが前記第１充電レベルを下回る前記蓄電池の放電が許可されることを要旨とする。
【０００８】
この発明によれば、昼間では、太陽電池の電力によって蓄電池の充電を行い、太陽電池の発電量が負荷装置の消費電力以下となって電力が不足するときは蓄電池の放電を許容する。一方、蓄電池の充電レベルが第１充電レベルより下回るときは蓄電池の放電を禁止して、夜間に使用される電力を確保している。夜間では、蓄電池の容量が第１充電レベルよりも下回ることを許容して昼間に蓄えられた電力を利用する。これにより、夜間中の蓄電池による電力供給の際に、蓄電池からの放電により電力を賄うことができなくなる頻度を抑制することができる。
【０００９】
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の蓄電システムにおいて、前記蓄電池の充電レベルを管理する基準値として、前記第１充電レベルよりも低く且つ非常停止が生じたときに使用される電力量に相当する第２充電レベルがさらに設定され、昼間及び夜間において前記蓄電池の充電レベルが前記第２充電レベルよりも下回らないように前記太陽電池及び前記商用交流電源の少なくとも一方から前記負荷装置への電力の供給が行われ、前記商用交流電源から前記負荷装置への電力の供給が停止する非常停止が生じたとき、前記第２充電レベルを下回る前記蓄電池の放電が許可されることを要旨とする。
【００１０】
この発明によれば、昼間及び夜間において、蓄電池の充電レベルが第２充電レベル以上に維持される。商用交流電源からの電力供給が停止される非常停止時には蓄電池の放電が許容されるため、電力供給の非常停止時においても負荷装置に電力を賄うことができる。
【００１１】
（３）請求項３に記載の発明は、昼間にて前記太陽電池の発電量が前記負荷装置の消費電力量よりも小さい場合において前記蓄電池の充電レベルが第１充電レベルよりも低くなったときに、満充電レベルに達している期間が一定時間以上となっている過去の充電レベル推移データに基づいて、前記蓄電池の放電許可を維持した状態で夜間にいたるまでに充電レベルが前記第１充電レベルにまで回復するか否かの判定処理をし、当該判定処理により充電レベルが回復する旨判定されたときには、前記蓄電池から前記負荷装置への放電許可が維持されることを要旨とする。
【００１２】
この発明によれば、昼間にて前記太陽電池の発電量が前記負荷装置の消費電力量よりも小さく、且つ蓄電池の充電レベルが第１充電レベルよりも高いレベルから低いレベルに至ったときは、すなわち、充電レベルがさらに低下するときは、次のような処理が行われる。すなわち、過去の充電レベル推移データのうちから、満充電レベルに達している期間が一定時間以上でとなっている過去の充電レベル推移データを参照し、このデータに基づいて、その後、充電レベルが前記第１充電レベルにまで回復するか否かを判定する。ここで、充電レベルが前記第１充電レベルにまで回復する旨判定されたときは、蓄電池から負荷装置への放電許可が維持される。すなわち、昼間において充電レベルが第１充電レベルよりも低くなったときには、通常の処理であれば夜間時に使用する電力を確保するために蓄電池からの放電を禁止するところ、上記判定により充電レベルの回復が見込めるときには、蓄電池から負荷装置への放電が許可される。このような処理により、蓄電池の充電レベルの低下状況に応じて蓄電池に蓄電容量を最適に使用されるようになるため、商用交流電源からの電力の使用量を低減することができる。
【００１３】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の蓄電システムにおいて、前記判定処理では、過去の蓄電池の充電レベルの推移を示す充電レベル推移データと判定処理日の充電レベル推移データとの類否処理により充電レベルの推移が近似する過去の日を選出し、同選出日の充電レベル推移データにおいて満充電レベルに達している満充電レベル期間が一定時間以上となっているか否かを判定し、同判定により満充電レベル期間が一定時間以上である旨判定されたときには、充電レベルが回復する旨判定し前記蓄電池から前記負荷装置への放電許可を維持することを特徴とする蓄電システム。
【００１４】
この発明によれば、充電レベルが回復する旨の判定では、上記のように、判定処理日の充電レベル推移データに近似する過去の充電レベル推移データを選出するとともに、同充電レベル推移データが取得された日の充電レベルにおいて、満充電レベル期間が一定時間以上となっているか否かを判定している。すなわち、判定日の充電レベルがその後回復するかについては、判定日と類似するデータを有した日の過去のデータに基づいて判定しているため、その判定の確度を向上させることができる。
【００１５】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の蓄電システムにおいて、前記判定処理では、過去の太陽電池の発電量の推移を示す発電量推移データと判定処理日の発電量推移データとの類否処理により発電量の推移が近似する過去の日を選出し、同選出日の充電レベル推移データにおいて満充電レベルに達している満充電レベル期間が一定時間以上となっているか否かを判定し、同判定により満充電レベル期間が一定時間以上である旨判定されたときには、充電レベルが回復する旨判定し前記蓄電池から前記負荷装置への放電許可を維持することを要旨とする。
【００１６】
この発明によれば、充電レベルが回復する旨の判定では、上記のように、判定処理日の発電量推移データに近似する過去の発電量推移データを選出するとともに、同発電量推移データが取得された日の充電レベルにおいて、満充電レベル期間が一定時間以上となっているか否かを判定している。すなわち、判定日の充電レベルがその後回復するかについては、判定日と類似するデータを有した日の過去のデータに基づいて判定しているため、その判定の確度を向上させることができる。
【００１７】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の蓄電システムにおいて、前記第１充電レベルとして、前記負荷装置により夜間に消費される夜間電力量に相当するレベルが設定されることを要旨とする。
【００１８】
この発明によれば、昼間において蓄電池に充電された電力量により、夜間に使用される電力を賄うことができるため、商用交流電源から供給される電力の使用を抑制することができる。
【００１９】
（７）請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の蓄電システムにおいて、前記商用交流電源の電力料金を定める時間帯として、前記電力料金が通常料金となる通常時間帯と、前記電力料金が前記通常料金よりも低額となる低額時間帯とが設定されているとき、前記第１充電レベルとして、前記負荷装置により夜間に消費される夜間電力量から前記低額時間帯に使用される低額電力量が差し引かれた電力量に相当するレベルが設定されることを要旨とする。
【００２０】
商用交流電源の電力料金は時間帯によって通常料金と低料金に区分されている。すなわち、夜間は通常料金に設定されている通常時間帯と、低料金に設定されている低額時間帯とに区分される。夜間に消費される電力料金は、通常時間帯に使用された電力量と通常料金の積と、低額時間帯に使用された電力量と低料金との総和となる。そこで、本発明では、このことを考慮して、第１充電レベルを、夜間電力量から、商用交流電源の低額時間帯に使用される低料金時使用電力量を差し引いた電力量に相当する値とする。すなわち、低額時間帯となったときに、電力が不足するように設定し、当該時間帯では、商用交流電源からの電力を使用するようにする。したがって、夜間に使用される電力については、低料金で供給される電力が有効に利用されるため、電力料金を低減することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、夜間の蓄電池の電力の不足が生じることを抑制することのできる蓄電システムを提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の蓄電システムを具体化した一実施形態について、同装置を含む電力供給システムの構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態の蓄電システムの電力制御装置について、その構成を示すブロック図。
【図３】同実施形態の電力制御装置により実行される「電力制御処理」について、その処理手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態の電力制御装置により実行される「昼間電力制御処理」について、その処理手順を示すフローチャート。
【図５】同実施形態の電力制御装置により実行される「夜間電力制御処理」について、その処理手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態の電力制御装置により実行される「発電量回復推定処理」について、その処理手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態の蓄電システムについて、その制御態様の一例を示すタイミングチャート。
【図８】同実施形態の蓄電システムについて、その制御態様の他の例を示すタイミングチャート。
【図９】同実施形態の蓄電システムについて、その制御態様のさらに他の例を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１〜図９を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では本発明の蓄電システムが電力供給システムの一部として実施した場合を例示している。
図１に示すように、住宅には、宅内に設置された各種機器（照明機器、エアコン、家電、オーディオビジュアル機器等）に電力を供給する電力供給システム１が設けられている。電力供給システム１は、家庭用の商用交流電源（ＡＣ電源）２の電力の他に、太陽光により発電する太陽電池３の電力も各種機器に供給する。電力供給システム１は、直流電源（ＤＣ電源）を入力して動作するＤＣ機器５の他に、商用交流電源２を入力して動作するＡＣ機器６にも電力を供給する。
【００２４】
電力供給システム１には、同システム１の分電盤としてコントロールユニット７及びＤＣ分電盤（直流ブレーカ内蔵）８が設けられている。また、電力供給システム１には、住宅のＤＣ機器５の動作を制御する機器として制御ユニット９及びリレーユニット１０が設けられている。
【００２５】
コントロールユニット７には、交流電力を分岐させるＡＣ分電盤１１が交流系電力線１２を介して接続されている。コントロールユニット７は、ＡＣ分電盤１１を介して商用交流電源２に接続されるとともに、直流系電力線１３を介して太陽電池３に接続されている。コントロールユニット７は、ＡＣ分電盤１１から交流電力を取り込むとともに太陽電池３から直流電力を取り込み、これら電力を機器電源として所定の直流電力に変換する。そして、コントロールユニット７は、この変換後の直流電力を、直流系電力線１４を介してＤＣ分電盤８に出力し、また直流系電力線１５を介して蓄電池１６に出力する。コントロールユニット７は、交流電力を取り込むのみならず、太陽電池３や蓄電池１６の直流電力を交流電力に変換してＡＣ分電盤１１に供給する。コントロールユニット７は、信号線１７を介してＤＣ分電盤８とデータやり取りを実行する。
【００２６】
ＤＣ分電盤８は、直流電力対応の一種のブレーカである。ＤＣ分電盤８は、コントロールユニット７から入力した直流電力を分岐させ、その分岐後の直流電力を、直流系電力線１８を介して制御ユニット９に出力したり、直流系電力線１９を介してリレーユニット１０に出力したりする。また、ＤＣ分電盤８は、信号線２０を介して制御ユニット９とデータのやり取りをしたり、信号線２１を介してリレーユニット１０とデータのやり取りをしたりする。
【００２７】
制御ユニット９には、複数のＤＣ機器５，５が接続されている。これらＤＣ機器５は、直流電力及びデータの両方を搬送する直流供給線路２２を介して制御ユニット９と接続されている。直流供給線路２２は、ＤＣ機器５の電源となる直流電圧に、高周波の搬送波によりデータを電送する通信信号を重畳する、いわゆる電力線搬送通信により、一対の線で電力及びデータの両方をＤＣ機器５に搬送する。制御ユニット９は、直流系電力線１８を介してＤＣ機器５の直流電源を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線２０を介して得る動作指令に基づいてＤＣ機器５の動作制御態様について把握する。そして、制御ユニット９は、指示されたＤＣ機器５に直流供給線路２２を介して直流電圧及び動作指令を出力し、ＤＣ機器５の動作を制御する。
【００２８】
制御ユニット９には、宅内のＤＣ機器５の動作を切り換える際に操作するスイッチ２３が直流供給線路２２を介して接続されている。また、制御ユニット９には、例えば赤外線リモートコントローラからの発信電波を検出するセンサ２４が直流供給線路２２を介して接続されている。よって、ＤＣ分電盤８からの動作指示のみならず、スイッチ２３の操作やセンサ２４の検知によっても、直流供給線路２２を通じて送信される通信信号により、ＤＣ機器５が制御される。
【００２９】
リレーユニット１０には、複数のＤＣ機器５，５…がそれぞれ個別の直流系電力線２５を介して接続されている。リレーユニット１０は、直流系電力線１９を介してＤＣ機器５の直流電源を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線２１を介して得る動作指令に基づいて、いずれのＤＣ機器５を動作させるのかについて把握する。そして、リレーユニット１０は、指示されたＤＣ機器５に対し、内蔵のリレーにて直流系電力線２５への電源供給をオンオフすることにより、ＤＣ機器５の動作を制御する。また、リレーユニット１０には、ＤＣ機器５を手動操作するための複数のスイッチ２６が接続されており、スイッチ２６の操作によって直流系電力線２５への電源供給をリレーにてオンオフすることにより、ＤＣ機器５が制御される。
【００３０】
ＤＣ分電盤８には、例えば壁コンセントや床コンセントの態様で住宅に建て付けられた直流コンセント２７が直流系電力線２８を介して接続されている。この直流コンセント２７にＤＣ機器のプラグ（図示略）を差し込めば、同機器に直流電力を直接供給することが可能である。
【００３１】
また、ＡＣ分電盤１１には、例えば商用交流電源２の使用量を遠隔検針可能な電力メータ２９が接続されている。電力メータ２９には、商用交流電源使用量の遠隔検針の機能のみならず、例えば電力線搬送通信や無線通信の機能が搭載されている。電力メータ２９は、電力線搬送通信や無線通信等を介して検針結果を電力会社等に送信する。
【００３２】
電力供給システム１には、宅内の各種機器をネットワーク通信によって制御可能とするネットワークシステム３０が設けられている。ネットワークシステム３０には、同システム３０のコントロールユニットとして宅内サーバ３１が設けられている。宅内サーバ３１は、インターネットなどのネットワークＮを介して宅外の管理サーバ３２と接続されるとともに、信号線３３を介して宅内機器３４に接続されている。また、宅内サーバ３１は、ＤＣ分電盤８から直流系電力線３５を介して取得する直流電力を電源として動作する。
【００３３】
宅内サーバ３１には、ネットワーク通信による宅内の各種機器の動作制御を管理するコントロールボックス３６が信号線３７を介して接続されている。コントロールボックス３６は、信号線１７を介してコントロールユニット７及びＤＣ分電盤８に接続されるとともに、直流供給線路３８を介してＤＣ機器５を直接制御する。コントロールボックス３６には、例えば使用したガス量や水道量を遠隔検針可能なガス／水道メータ３９が接続されるとともに、ネットワークシステム３０の操作パネル４０が接続されている。操作パネル４０には、例えばドアホン子器やセンサやカメラからなる監視機器４１が接続されている。
【００３４】
宅内サーバ３１は、ネットワークＮを介して宅内の各種機器の動作指令を入力すると、コントロールボックス３６に指示を通知して、各種機器が動作指令に準じた動作をとるようにコントロールボックス３６を動作させる。また、宅内サーバ３１は、ガス／水道メータ３９から取得した各種情報を、ネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供可能であるとともに、監視機器４１で異常検出があったことを操作パネル４０から受け付けると、その旨もネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供する。
【００３５】
蓄電システム１００は、太陽電池３と、蓄電池１６と、コントロールユニット７と、電力制御装置７０により構成されている。蓄電システム１００は、太陽電池３の発電量及びＤＣ機器５の直流電力使用量に応じて、蓄電池１６を制御する。
【００３６】
太陽電池３は、太陽光発電量ＰＷＳを周期的に計測し、信号線５１を介して太陽光発電量ＰＷＳを電力制御装置７０に出力する。なお、太陽光発電量ＰＷＳは、太陽光の強さにより変動するとともに、太陽電池３に加わる負荷によっても変動する。すなわち、太陽電池３に発電余力が十分に残っているときでも、太陽電池３に接続されているＤＣ機器５の直流電力総使用量がその太陽電池３の発電量よりも小さいときは、太陽電池３はＤＣ機器５の総消費電力量に応じた分しか発電を行わない。
【００３７】
蓄電池１６は、電力制御装置７０からの要求に応じて充電及び放電する。蓄電池１６は、バックアップレベルＣＬＢ（第２充電レベル）と、バックアップレベルＣＬＢよりも高い充電レベルを示す予備充電レベルＣＬＡ（第１充電レベル）との２つのレベルにより管理される。バックアップレベルＣＬＢは、夜間時の停電や火災等の非常時において電力供給が停止されたときに所定期間電力を賄うために設定されている。例えば、バックアップレベルＣＬＢは、非常時において使用される電力量に相当する充電レベルに設定される。蓄電池１６は、非常時以外の期間において、蓄電池１６の充電量がバックアップレベルＣＬＢ以下とならないように、制御されている。
【００３８】
予備充電レベルＣＬＡは、夜間時の消費電力を賄うために設定されている。例えば、予備充電レベルＣＬＡは、夜間時において使用される一晩あたりの電力量に相当する充電レベルに設定される。蓄電池１６は、周期的に充電レベルＣＬを計測し、信号線５２を介してこの充電レベルＣＬを電力制御装置７０に出力する。予備充電レベルＣＬＡは、季節毎に設定されている。例えば、春季や秋季は、予備充電レベルＣＬＡが夏季や冬季よりも低く設定される。この設定値は、タッチパネル等のインターフェイスを介して設定変更可能とされている。
【００３９】
コントロールユニット７には、太陽電池３の電力を低電圧の直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータが設けられている。ＤＣ／ＤＣコンバータにより、太陽電池３による電力が所定の電圧値に変換される。コントロールユニット７は、電力制御装置７０からの要求に応じて、商用交流電源２からの交流を直流に変換し、また太陽電池３や蓄電池１６からの直流を交流に変換する。例えば、ＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤが、太陽電池３からの太陽光発電量よりも大きくなり、直流電力が不足しているときは、コントロールユニット７により交流が直流に変換されて、不足している直流電力が賄われる。一方、ＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤが太陽電池３からの太陽光発電量よりも小さく、太陽電池３の電力が余っているときは、コントロールユニット７により、直流が交流に変換されて、ＡＣ機器６に電力が供給される。コントロールユニット７は、交流から直流に変換したＡＣＤＣ電力量及び直流から交流に変換したＤＣＡＣ電力量を計測し、信号線５３を介してこれら電力量を電力制御装置７０に出力する。
【００４０】
図２を参照して、電力制御装置７０について説明する。
同図に示すように、電力制御装置７０は、演算装置７１と、太陽電池３及びコントロールユニット７及び蓄電池１６等の外部装置と情報通信をする通信部７２と、太陽光発電量格納部７３と、ＡＣＤＣ出力量格納部７４と、蓄電池充電レベル格納部７５と、直流使用量格納部７６と、蓄電池基準値格納部７７と、により構成されている。
【００４１】
通信部７２は、信号線５１〜５３を介して、太陽電池３と、蓄電池１６と、コントロールユニット７から出力される、太陽光発電量ＰＷＳ、充電レベルＣＬ、ＡＣＤＣ電力量、ＤＣＡＣ電力量等の情報を受信する。また同通信部７２はこれら情報を演算装置７１に出力する。さらに演算装置７１からの動作指令を蓄電池１６及びコントロールユニット７に送信する。
【００４２】
演算装置７１は、電力制御処理、昼間電力処理制御、夜間電力制御処理、充電レベル回復推定処理を行う。演算装置７１は、信号線５１〜５３を介して送られてくる太陽光発電量ＰＷＳ及び蓄電池１６の充電レベルＣＬに基づいて、発電量推移データＤＴＡ及び一日当りの総発電量ＤＴＢ及び充電レベル推移データＤＴＣを形成する。発電量推移データＤＴＡは、太陽光発電量ＰＷＳが送られてくる時刻とその時刻における太陽光発電量ＰＷＳとを対にして纏めたデータであり太陽光発電量ＰＷＳの時刻に対する変化を示すものである。一日当りの総発電量ＤＴＢは、その日における太陽電池３の総太陽光発電量を示す。充電レベル推移データＤＴＣは、充電レベルＣＬの時刻に対する変化を示すものである。
【００４３】
太陽光発電量格納部７３は、発電量推移データＤＴＡ及び一日当りの総発電量ＤＴＢを太陽光発電データＤＴとして記憶する。太陽光発電データＤＴは数年間保持される。太陽光発電データＤＴは、太陽光発電量ＰＷＳの推移を予測する際に、参照データとして用いられる。ＡＣＤＣ出力量格納部７４は、ＡＣＤＣ電力量及びＤＣＡＣ電力量を記憶する。蓄電池充電レベル格納部７５は、実測された充電レベルＣＬ及び充電レベル推移データＤＴＣを記憶する。直流使用量格納部７６は、直流電力の使用量（直流使用量）すなわちＤＣ機器５の消費電力量を記憶する。蓄電池基準値格納部７７は、バックアップレベルＣＬＢと、予備充電レベルＣＬＡとを記憶する。
【００４４】
図３を参照して、電力制御処理についてその処理手順を説明する。なお同処理は、電力制御装置７０により所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
蓄電池１６の制御は昼間と夜間とにおいて異なる制御が行われる。すなわち、ステップＳ１１０にて、処理時刻が、太陽電池３による発電が可能な時間帯であるか否かについて判定される。同ステップＳ１１０にて、肯定判定されたとき、すなわち昼間である旨判定されたときは、ステップＳ１２０にて「昼間電力制御処理」が実行される。一方、ステップＳ１１０にて否定判定されたとき、すなわち夜間である旨判定されたときは、ステップＳ１３０にて「夜間電力制御処理」が実行される。なお、太陽電池３による発電が可能な時間帯は、例えば、日出時刻から日没時刻までの時間帯として設定される。すなわち季節によってこの時間帯の長さは変更する。
【００４５】
図４を参照して、電力制御装置７０により実行される「昼間電力制御処理」について、その処理手順を説明する。なお同処理は、電力制御装置７０により所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
【００４６】
ステップＳ２１０にて、太陽電池３による電力は、優先的に、ＤＣ機器５への電力供給に割り当てられる。太陽電池３による電力が余剰するとき、又はＤＣ機器５への供給電力について不足が生じるときは、次のように電力制御が行われる。
【００４７】
ステップＳ２２０にて、太陽電池３による太陽光発電量ＰＷＳとＤＣ機器５の直流使用量（消費電力量）ＰＷＤの総量とが比較される。ここで、太陽光発電量ＰＷＳが直流使用量ＰＷＤの総量よりも大きい旨判定されたとき、すなわち、太陽光発電量ＰＷＳに余剰電力が生じるときは、ステップＳ２３０にて、蓄電池１６の充電レベルＣＬが満充電レベルＣＬＣに達しているか否か判定される。
【００４８】
蓄電池１６の充電レベルＣＬが満充電レベルＣＬＣに達していないときは、ステップＳ２４０にて、太陽電池３による電力はＤＣ機器５への電力供給に割り当てられ、その余剰電力が蓄電池１６の充電に割り当てられる。このとき、太陽光発電量ＰＷＳは、ＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤと、蓄電池１６への充電量ＰＷＥとの総和になっている。一方、蓄電池１６の充電レベルＣＬが満充電レベルＣＬＣに達しているときは、ステップＳ２５０にて、太陽電池３による電力は、ＤＣ機器５への電力供給に割り当てられ、太陽光発電量ＰＷＳの余剰電力は棄てられる。このとき、太陽光発電量ＰＷＳは、ＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤと等しくなっている。
【００４９】
ステップＳ２２０にて、太陽光発電量ＰＷＳが直流使用量ＰＷＤ以下である旨判定されたときは、ステップＳ２６０にて、蓄電池１６の充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡより大きいか否かが判定される。すなわち、直流使用量ＰＷＤの不足電力を蓄電池１６から供給できるか否かについて判定される。
【００５０】
同ステップＳ２６０にて、蓄電池１６の充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡよりも大きい旨判定されたときは、ステップＳ２７０にて、直流使用量ＰＷＤの不足電力に相当する電力量について蓄電池１６の放電を行い、ＤＣ機器５へ電力を供給する。このとき、太陽光発電量ＰＷＳと蓄電池１６からの放電量ＰＷＦとの総和が、ＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤの総和と等しくなっている。
【００５１】
ステップＳ２６０にて、蓄電池１６の充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡ以下である旨判定されたときは、ステップＳ２８０にて、蓄電池１６の充電レベルＣＬがバックアップレベルＣＬＢより大きいか否かが判定される。
【００５２】
同ステップＳ２８０にて肯定判定されたときは、ステップＳ２９０にて、その後、充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡまで回復するかについての処理（以下、「充電レベル回復推定処理」という。）を行う。次いで、ステップＳ３００にて、充電レベル回復推定処理により、充電レベルＣＬの低下が一時的である旨判定されるときは、充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡまで回復する胸推定して、上記のステップＳ２７０に示したように、蓄電池１６の放電を行う。同ステップＳ３００にて、充電レベル回復推定処理により充電レベルＣＬの低下が一時的ではない旨判定されるときは、充電レベルＣＬが回復しないと推定して、ステップＳ３１０にて、直流使用量ＰＷＤの不足電力に相当する電力量について、商用交流電源２からの交流を直流に変換して、ＤＣ機器５へ電力を供給する。このとき、交流から直流に変換されたＡＣＤＣ電力量と太陽光発電量ＰＷＳとの総和が、ＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤの総和と等しくなっている。
【００５３】
ステップＳ２８０にて、蓄電池１６の充電レベルＣＬがバックアップレベルＣＬＢ以下である旨判定されたときは、ステップＳ３１０にて、直流使用量ＰＷＤの不足電力に相当する電力量について、商用交流電源２からの交流を直流に変換してＤＣ機器５へ電力を供給し、充電レベルＣＬをバックアップレベルＣＬＢに維持する。
【００５４】
図５を参照して、夜間電力制御処理について、その処理手順を説明する。なお同処理は、電力制御装置７０により所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
夜間においては太陽電池３による発電が行われないため、蓄電池１６及び商用交流電源２からの電力がＤＣ機器５に供給される。蓄電池１６の余剰電力が蓄えられているときは、優先的に、蓄電池１６の放電が行われる。
【００５５】
すなわち、ステップＳ３１０にて、蓄電池１６の充電レベルＣＬがバックアップレベルＣＬＢよりも大きいか否か判定され、同ステップにて肯定判定となったときは、ステップＳ３２０にて蓄電池１６の放電が行われＤＣ機器５へ電力が供給される。一方、同ステップＳ３１０にて否定判定となったときは、ステップＳ３３０にて商用交流電源２からの交流を直流に変換してＤＣ機器５に電力を供給する。
【００５６】
図６を参照して、昼間電力制御処理において実行される「充電レベル回復推定処理」について、その処理手順を説明する。同充電レベル回復推定処理は、昼間において、蓄電池１６の充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡよりも小さくなったときに、実行される。なお、同充電レベル回復推定処理は、昼間において太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤよりも小さくなった場合にのみ実行するようにしてもよい。
【００５７】
まず、ステップＳ４１０にて、その日において、充電レベル回復推定処理の開始時点よりも以前に、充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡを超える時点があったか否かについて判定する。ここで肯定判定されるときは、増大傾向にあった太陽光発電量ＰＷＳが減少傾向にあると推定される。
【００５８】
一方、ステップＳ４１０にて、充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡを超える時点がなかったときは、太陽が上昇していないため太陽発電量がまだ小さい時点であるか、或いは発電開始のときから曇天であると推定されるため、充電レベル回復推定処理を中止して、ステップＳ４７０にて、充電レベルＣＬの一時的低下ではない旨判定する。
【００５９】
ステップＳ４１０にて肯定判定されるときは、ステップＳ４２０にて、昼間電力制御処理が実行されている日と、同月の過去の充電レベル推移データＤＴＣの全てが読み込まれる。なお、過去のデータが存在しないときは、参考データとして予め記憶されている参考データが読み込まれる。
【００６０】
次いで、ステップＳ４３０にて、当該処理日の充電レベル推移データＤＴＣと、読み込まれた過去の充電レベル推移データＤＴＣとを比較し、当該処理日の充電レベル推移データＤＴＣと類似するデータを抽出する。データが類似するか否かについては、当該処理日において充電レベルＣＬが最初に予備充電レベルＣＬＡよりも高くなったときの時刻（以下、「予備充電レベル超過時刻」という。）と、過去の充電レベル推移データＤＴＣにおける予備充電レベル超過時刻との差が、予め設定された誤差範囲内にあるか否かにより、判定される。なお、過去の充電レベル推移データＤＴＣの中から類似するデータが複数抽出されたときには、充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡよりも低くなったときの時刻について最も近いものが選出される。
【００６１】
ステップＳ４４０では、類似するデータとして選出された充電レベル推移データＤＴＣにおいて、充電レベルＣＬが上昇して満充電レベルＣＬＣに達した時期があるか否か（第１判定）、及び充電レベルＣＬが満充電レベルＣＬＣに達している期間は予め設定された所定時間を超えているか否か（第２判定）について判定される。第１判定及び第２判定が肯定される場合は、充電レベルＣＬの低下が一時的である旨を出力する（ステップＳ４５０）。すなわち、処理日の充電レベル推移データＤＴＣと類似するケースにおいて満充電レベルＣＬＣに達した時間が所定時間超えていることに基づいて、処理日における充電レベルＣＬもその後満充電レベルＣＬＣに達するか或いは充電レベルＣＬが上昇傾向に反転すると推定することになる。一方、第１判定及び第２判定のうち少なくとも一方の判定が否定されるときは、充電レベルＣＬの低下が一時的ではない旨出力する（ステップＳ４６０）。
【００６２】
図７を参照して、蓄電システム１００の制御態様の一例について各種パラメータの推移を説明する。同図は、一日中晴れて、太陽電池３による発電が理想的に行われたときの態様を示している。
【００６３】
時刻ｔ１のとき、夜間電力制御処理が実行される。このとき、ＤＣ機器５により使用される直流使用量ＰＷＤについては、充電レベルＣＬがバックアップレベルＣＬＢよりも大きく放電可能な状態にあるため、蓄電池１６の放電によりその電力が賄われる。
【００６４】
時刻ｔ２のとき、昼間電力制御処理が開始される。この時点から太陽電池３による発電が行われ、この電力がＤＣ機器５に供給される。太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤよりも小さいため、不足電力が生じている。この不足電力は商用交流電源２により賄われる。なお、昼間において、充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡ以下であるときは、原則として放電は行われない。
【００６５】
時刻ｔ３のとき、太陽電池３による太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤを超えて、太陽光発電量ＰＷＳが余剰する。この余剰電力により、蓄電池１６の充電が行われる。その後、太陽の上昇とともに太陽光発電量ＰＷＳが増大し、これとともに蓄電池１６の充電レベルＣＬが上昇する。
【００６６】
時刻ｔ４のとき、蓄電池１６の充電レベルＣＬが満充電レベルＣＬＣに達して、これ以上の充電を行うことができなくなる。充電レベルＣＬは満充電レベルＣＬＣの状態で維持される。このとき、太陽光発電量ＰＷＳはＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤを上回っている一方、太陽電池３による発電可能量に対して太陽電池３に対する負荷が小さいため、太陽光発電量ＰＷＳはＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤの総和と等しくなっている。
【００６７】
時刻ｔ５のとき、太陽電池３による太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤよりも小さくなり、太陽光発電量ＰＷＳだけではＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤを賄いきれなくなる。このとき、蓄電池１６の放電が行われ、この不足電力量が補われる。その後、太陽の降下とともに太陽光発電量ＰＷＳが小さくなり、不足電力量も増大するため、蓄電池１６の充電レベルＣＬも低下する。
【００６８】
時刻ｔ６のとき、夜間電力制御処理が開始される。太陽電池３による発電は行われないため、蓄電池１６の放電による電力がＤＣ機器５に供給される。その後、ＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤが大きくなるとともに、蓄電池１６の放電量も増大する。深夜時間帯においては、ＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤは待機電力だけとなり低レベルとなる。図７に示す例では、昼間において蓄電池１６の充電量が十分に確保されていたため、夜間のＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤは蓄電池１６からの放電により賄われている。
【００６９】
図８を参照して、蓄電システム１００の制御態様の他の例について各種パラメータの推移を説明する。同図は、天気の変化により、太陽電池３による発電が一時的に低下したときの態様を示している。
【００７０】
時刻ｔ１のとき、充電レベルＣＬがバックアップレベルＣＬＢよりも大きいため、ＤＣ機器５により使用される直流使用量ＰＷＤについては、蓄電池１６の放電によりその電力が賄われる。その後、充電レベルＣＬは徐々に低下し、バックアップレベルＣＬＢに近づく。
【００７１】
時刻ｔ２のとき、充電レベルＣＬがバックアップレベルＣＬＢにまで低下する。このとき、蓄電池１６の充電レベルＣＬがこのレベル以下とならないように、放電が禁止され、充電レベルＣＬがバックアップレベルＣＬＢに維持される。このとき、ＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤは、商用交流電源２からの電力により賄われる。
【００７２】
時刻ｔ３のとき、昼間電力制御処理が開始される。この時点から太陽電池３による発電が行われ、この電力がＤＣ機器５に供給される。この時点では、太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤよりも小さいため、不足電力が生じている。また、充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡに達していないため、不足電力は商用交流電源２により賄われる。
【００７３】
時刻ｔ４のとき、太陽電池３による太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤを超えて、太陽光発電量ＰＷＳが余剰する。この余剰電力により蓄電池１６の充電が行われる。その後、太陽の上昇とともに太陽光発電量ＰＷＳが増大し、これとともに蓄電池１６の充電レベルＣＬが上昇する。その後、充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡを超える。
【００７４】
時刻ｔ５のとき、太陽電池３による太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤよりも小さくなる。すなわち、天候変化により太陽光発電量ＰＷＳが低下している。このとき、太陽光発電量ＰＷＳだけではＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤを賄いきれなくなるため、蓄電池１６の放電が行われる。
【００７５】
時刻ｔ６のとき、蓄電池１６の充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡを下回る。このとき、「充電レベル回復推定処理」が実行され、充電レベルＣＬの低下が一時的である否か判定される。本例では、処理日の充電レベル推移データＤＴＣと、過去の同月において選出された充電レベル推移データＤＴＣと比較して、充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡまで回復する旨判定された場合の例を示している。このような場合は、予備充電レベルＣＬＡを下回る放電が行われる。その後、太陽光発電量ＰＷＳの減少傾向が反転して増大することが示されている。
【００７６】
時刻ｔ７のとき、太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤを超える。このとき、太陽光発電量ＰＷＳの余剰電力により、蓄電池１６の充電が行われる。その後、徐々に充電レベルＣＬが上昇し、再び、予備充電レベルＣＬＡを超える。
【００７７】
時刻ｔ８のとき、太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤよりも小さくなり、太陽光発電量ＰＷＳだけではＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤを賄いきれなくなる。このとき、蓄電池１６の放電が行われ、この不足電力量が補われる。
【００７８】
時刻ｔ９のとき、夜間電力制御処理が開始される。蓄電池１６の放電による電力がＤＣ機器５に供給される。その後、ＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤが大きくなるとともに、蓄電池１６の放電量も増大し、充電レベルＣＬが低下する。
【００７９】
図９を参照して、蓄電システム１００の制御態様の他の例について各種パラメータの推移を説明する。同図は、天気が不安定であり、太陽電池３による発電量が少ないときの態様を示している。
【００８０】
時刻ｔ１のとき、充電レベルＣＬがバックアップレベルＣＬＢにある。そのため、深夜時間帯におけるＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤは、商用交流電源２からの電力により賄われる。
【００８１】
時刻ｔ２のとき、昼間電力制御処理が開始される。この時点から太陽電池３による発電が行われ、この電力がＤＣ機器５に供給される。太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤよりも小さいため、不足電力が生じている。この不足電力は商用交流電源２により賄われる。
【００８２】
時刻ｔ３のとき、太陽電池３による太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤを超えて、太陽光発電量ＰＷＳが余剰する。この余剰電力により蓄電池１６の充電が行われる。その後、太陽の上昇とともに太陽光発電量ＰＷＳが増大し、これとともに蓄電池１６の充電レベルＣＬが上昇する。その後、充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡを超える。
【００８３】
時刻ｔ４のとき、太陽電池３による太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤよりも小さくなる。すなわち、天候変化により太陽光発電量ＰＷＳが低下している。このとき、太陽光発電量ＰＷＳだけではＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤを賄いきれなくなるため、蓄電池１６の放電が行われる。
【００８４】
時刻ｔ５のとき、蓄電池１６の充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡを下回る。このとき、「充電レベル回復推定処理」が実行され、充電レベルＣＬの低下が一時的である否か判定される。本例では、処理日の充電レベル推移データＤＴＣと、過去の同月において選出された充電レベル推移データＤＴＣと比較して、充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡまで回復しないと推定されたため、予備充電レベルＣＬＡを下回る放電が禁止される。すなわち、この時点で、蓄電池１６の放電が停止し、この代わりに、不足電力は商用交流電源２により賄われる。
【００８５】
時刻ｔ６のとき、太陽電池３による太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤを超える。すなわち、太陽光発電量ＰＷＳが回復して、太陽光発電量ＰＷＳが増大している。太陽光発電量ＰＷＳの余剰電力により、蓄電池１６の充電が行われる。その後、徐々に充電レベルＣＬが上昇する。
【００８６】
時刻ｔ７のとき、太陽電池３による太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤよりも小さくなり、太陽光発電量ＰＷＳだけではＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤを賄いきれなくなる。このとき、蓄電池１６の放電が行われ、この不足電力量が補われる。
【００８７】
時刻ｔ８のとき、夜間電力制御処理が開始される。蓄電池１６の放電による電力がＤＣ機器５に供給される。その後、ＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤが大きくなるとともに、蓄電池１６の放電量も増大し、充電レベルＣＬが低下する。
【００８８】
時刻ｔ９のとき、充電レベルＣＬがバックアップレベルＣＬＢまで低下する。このとき、バックアップレベルＣＬＢを維持するために、蓄電池１６の放電が禁止される。不足電力は商用交流電源２により賄われる。
【００８９】
本実施形態の蓄電システム１００によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、昼間において太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤよりも小さく、且つ蓄電池１６の充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡよりも高いとき、蓄電池１６からＤＣ機器５への放電が許可される。昼間において太陽光発電量ＰＷＳがＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤよりも小さく、且つ蓄電池１６の充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡよりも低いとき、蓄電池１６からＤＣ機器５への放電が禁止される。夜間においては蓄電池１６の充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡを下回る蓄電池１６の放電が許可される。
【００９０】
この構成によれば、昼間では、太陽電池３の電力によって蓄電池１６の充電を行い、太陽電池３の発電力がＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤ以下となって電力が不足するときは蓄電池１６の放電を許容する。一方、蓄電池１６の充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡより下回るときは蓄電池１６の放電を禁止して、夜間に使用される電力を確保している。夜間では、蓄電池１６の容量が予備充電レベルＣＬＡよりも下回ることを許容して、昼間に蓄えられた電力を利用する。これにより、夜間中の蓄電池１６による電力供給の際に、蓄電池１６からの放電により電力を賄うことができなくなるという頻度を抑制することができる。
【００９１】
（２）本実施形態では、昼間及び夜間において、蓄電池１６の充電レベルＣＬがバックアップレベルＣＬＢよりも下回らないように太陽電池３及び商用交流電源２の少なくとも一方からＤＣ機器５への電力の供給が行われる。また、商用交流電源２からＤＣ機器５への電力の供給が停止する非常停止が生じたときは、バックアップレベルＣＬＢを下回る蓄電池１６の放電が許可される。
【００９２】
この構成によれば、昼間及び夜間を通じて、蓄電池１６の充電レベルＣＬがバックアップレベルＣＬＢ以上に維持される。一方、商用交流電源２及び太陽電池３からの電力供給が停止される非常停止時には、蓄電池１６の放電が許容されるため、電力供給の非常停止時においてもＤＣ機器５に電力を賄うことができる。
【００９３】
（３）本実施形態では、昼間にて太陽電池３の発電量がＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤよりも小さくなり且つ蓄電池１６の充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡよりも高いレベルから低いレベルに至ったときに、次の判定処理を実行する。すなわち、満充電レベルＣＬＣに達した期間が一定期間以上となっている過去の充電レベル推移データＤＴＣに基づいて、蓄電池１６の放電の許可状態を維持したとしても夜間にいたるまでに充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡにまで回復するか否か判定する。当該判定により充電レベルＣＬが回復する旨判定されたときには、蓄電池１６からＤＣ機器５への電力供給の許可状態が維持される。
【００９４】
この構成によれば、昼間にて太陽電池３の発電量がＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤよりも小さく、且つ蓄電池１６の充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡよりも高いレベルから低いレベルに至ったときは次の判定処理が実行される。すなわち、満充電レベルＣＬＣに達している期間が一定時間以上でとなっている過去の充電レベル推移データＤＴＣと判定処理日の充電レベル推移データＤＴＣとが比較される。充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡにまで回復する旨判定されるときには、蓄電池１６からＤＣ機器５への放電許可が維持される。すなわち、昼間において充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡよりも低くなったときには、通常の処理であれば夜間時に使用する電力を確保するために蓄電池１６からの放電を禁止する。一方、上記判定により、仮に放電を許容し続けたとしても、充電レベルＣＬの回復が見込めるときには、蓄電池１６からＤＣ機器５への放電が許可される。このような処理により、蓄電池１６の充電レベルＣＬの低下状況に応じて蓄電池１６の蓄電容量を最適に使用されるようになるため、商用交流電源２からの電力の使用量を低減することができる。
【００９５】
（４）充電レベル回復推定処理では、過去の蓄電池１６の充電レベルＣＬの推移を示す充電レベル推移データＤＴＣと判定処理日の充電レベル推移データＤＴＣとの類否により充電レベルＣＬの推移が近似する過去の日を選出する。そして、その日の充電レベル推移データＤＴＣにおいて満充電レベルＣＬＣに達している満充電レベル期間が一定時間以上となっているか否かを判定する。同判定により満充電レベル期間が一定時間以上である旨判定されたときには、充電レベルＣＬが回復する旨判定して蓄電池１６からＤＣ機器５への放電許可を維持する。
【００９６】
この構成によれば、充電レベルＣＬが回復する旨の判定では、上記のように、判定処理日の充電レベル推移データＤＴＣに近似する過去の充電レベル推移データＤＴＣを選出する。そして、同充電レベル推移データＤＴＣが取得された日の充電レベルＣＬにおいて、満充電レベル期間が一定時間以上となっているか否かを判定している。すなわち、判定日の充電レベルがその後回復するかについては、判定日と類似するデータを有した日の過去のデータに基づいて判定しているため、その判定の確度を向上させることができる。
【００９７】
（５）本実施形態では、予備充電レベルＣＬＡとして、ＤＣ機器５により夜間に消費される夜間電力量よりも低いレベルが設定される。この構成によれば、昼間において蓄電池１６に充電された電力量により、夜間に使用される電力を賄うことができるため、商用交流電源２から供給される電力の使用を抑制することができる。
【００９８】
（その他の実施形態）
本発明の蓄電システム１００の実施態様は、上記実施形態に例示した内容に限定されるものではなく、例えば以下のように変更して実施することもできる。また、以下の各変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものでなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
【００９９】
本実施形態の蓄電システム１００は、上記実施形態に限定されることなく、例えば以下の変更が可能である。また、以下の変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものでなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施する場合にも適用することもできる。
【０１００】
・上記実施形態では、バックアップレベルＣＬＢを、非常停止時において使用される非常時電力量に相当する充電レベルＣＬに設定しているが、このような設定に代えて、バックアップレベルＣＬＢを、非常時電力に相当する充電レベルＣＬよりも大きい値に設定してもよい。このような設定によれば、電力の非常停止時において、より多くの電力を供給することができる。
【０１０１】
・上記実施形態では、予備充電レベルＣＬＡは、夜間の消費電力を賄う夜間電力量に相当するレベルに設定しているが、このような設定に代えて、予備充電レベルＣＬＡを、夜間の消費電力を賄う夜間電力量よりも低いレベルに設定してもよい。この構成によれば、昼間において蓄電池１６に充電された電力量により、夜間に使用される電力の一部が賄われるため、商用交流電源２から供給される電力の使用を少なくすることができる。このような設定は、蓄電池１６の最大充電容量が、夜間に使用される電力の総量よりも小さいときに、有効となる。
【０１０２】
・また、予備充電レベルＣＬＡについて次のように設定してもよい。すなわち、予備充電レベルＣＬＡは、夜間電力量から、商用交流電源２の低額時間帯に使用される使用電力量を差し引くことにより求められる電力量と同等のレベルに設定される。この場合は、低額時間帯において、商用交流電源２からの電力を使用する。このような設定は、次の理由による。
【０１０３】
商用交流電源２の電力料金は時間帯によって通常料金と低料金に区分されている。すなわち、一日は、電力料金が通常料金に設定されている通常時間帯と、低料金に設定されている低額時間帯とに区分されている。そこで、本発明では、このことを考慮して、予備充電レベルＣＬＡを、夜間の直流使用量から、商用交流電源２の低額時間帯に使用される低料金時使用電力量を差し引いた電力量に相当する値として設定する。すなわち、低額時間帯となったときに、電力が不足するように設定し、低額時間帯で、商用交流電源２からの電力を使用するようにする。したがって、夜間に使用される電力については、低料金で供給される電力が有効に利用されるため、電力料金を低減することができる。
【０１０４】
・上記実施形態の「充電レベル回復推定処理」では、判定処理日と類似するデータの選出をするのに、当該処理日の充電レベル推移データＤＴＣと過去の充電レベル推移データＤＴＣとの比較をすることにより行っていたが、これに代えて次のように行ってもよい。すなわち、充電レベルＣＬが回復するか否かは、太陽光発電量ＰＷＳに基づくものとも考えられるため、過去の太陽光発電量ＰＷＳの推移を示す発電量推移データＤＴＡと判定処理日の発電量推移データＤＴＡとの類否処理により太陽光発電量ＰＷＳの推移が近似する過去の日を選出してもよい。類否処理では、判定処理日においての太陽光発電量ＰＷＳの所定の閾値に至る時刻と、選出された過去の発電量推移データＤＴＡにおける太陽光発電量ＰＷＳの所定の閾値に至る時刻とが、予め定められた許容範囲内にあるか否かにより、その類否を判断する。そして、両データの時刻が許容範囲内にあるときは、両データは類似すると判定し、許容範囲内にないときには、両データは類似しないと判定する。なお、この類否処理において、このような上記処理に代えて、両推移データの曲線データに基づいて近似するか否かを判定してもよい。
【０１０５】
このような構成によれば、判定日の充電レベルＣＬがその後回復するかについては、判定日と類似するデータを有した日の過去のデータに基づいて判定することになるため、その判定の確度を向上させることができる。
【０１０６】
・上記実施形態の「充電レベル回復推定処理」では、充電レベルＣＬの推移について過去のデータを比較することにより、その後の充電レベルＣＬの回復を推定している。この推定は、充電レベルＣＬが太陽光発電量ＰＷＳに連動することを前提として行っている。しかしながら、充電レベルＣＬが低下する要因としては、太陽光発電量ＰＷＳの低下に起因するものだけではなく、ＤＣ機器５の直流使用量ＰＷＤの増大も考えられる。そこで、このことを考慮して、上記に示した「充電レベル回復推定処理」の代わりに或いは同処理と並行して、次の処理を行ってもよい。
【０１０７】
すなわち、充電レベル回復処理を実行する際、ステップＳ４１０と同様に、その日において、充電レベル回復推定処理の開始時点よりも以前に、充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡを超える時点があったか否かについて判定する。ここで肯定判定されるときは、同推定処理日と同時期に記録された過去のＤＣ機器５の消費電力推移データが読み込まれる。これら消費電力推移データの中から、所定時刻（例えば午前６時）から同推定処理開示時までの消費電力推移データが類似するデータが選出される。さらに、選出された消費電力推移データにおいて、充電レベルＣＬが上昇して満充電レベルＣＬＣに達した時期があるか否か（第１判定）、及び充電レベルＣＬが満充電レベルＣＬＣに達している期間は予め設定された所定時間を超えているか否か（第２判定）について判定される。そして、第１判定及び第２判定が肯定される場合は、充電レベルＣＬの低下が一時的である旨を出力する。第１判定及び第２判定のうち少なくとも一方の判定が否定されるときは、充電レベルＣＬの低下が一時的ではない旨出力する。
【０１０８】
・上記実施形態では、「充電レベル回復推定処理」のステップＳ４１０にて、充電レベル回復推定処理の開始時点よりも以前に、充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＡを超える時点があったか否かについて判定しているが、このような判定処理に替えて次のような判定処理を行ってもよい。すなわち、同ステップにて、充電レベル回復推定処理の開始時が所定時刻以降であるか否かについて判定してもよい。ここでの所定時刻は、その後に充電レベルＣＬが上昇に転じた後、同レベルが予備充電レベルＣＬＢを超えるまでの時間が十分に確保されるように設定される。午後５時以降に充電レベル回復推定処理が開始されたとしても充電レベルＣＬが予備充電レベルＣＬＢにまで回復することはないと考えられるため、上記所定時刻は、例えば午後０時等の時刻に設定される。なお、この所定時刻は、季節毎に設定してもよい。
【０１０９】
・上記実施形態では、「昼間電力制御処理」のステップＳ２２０において、太陽光発電量とＤＣ機器の直流使用量との総量とを比較しているが、このＤＣ機器の直流使用量について、直流から交流に変換した電力量すなわちＤＣＡＣ電力量を含めた量として定義してもよい。
【０１１０】
・上記実施形態では、太陽電池３による発電が可能な時間帯を、例えば、太陽光の日出時刻から日没時刻までの時間帯として設定しているが、このような設定に代えて、当該時間帯を、日出時刻数時間経過後の所定時刻から日没時刻数時間前の所定時刻までの時間帯として設定してもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１…電力供給システム、２…商用交流電源、３…太陽電池、５…ＤＣ機器（負荷装置）、６…ＡＣ機器、７…コントロールユニット、８…ＤＣ分電盤、９…制御ユニット、１０…リレーユニット、１１…ＡＣ分電盤、１２…交流系電力線、１３、１４、１５、１８、１９、２５、２８、３５…直流系電力線、１６…蓄電池、１７、２０、２１、３３、３７、５１、５２、５３…信号線、２２、３８…直流供給線路、２３、２６…スイッチ、２４…センサ、２７…直流コンセント、２９…電力メータ、３０…ネットワークシステム、３１…宅内サーバ、３２…管理サーバ、３４…宅内機器、３６…コントロールボックス、３９…ガス／水道メータ、４０…操作パネル、４１…監視機器、７０…電力制御装置、７１…演算装置、７２…通信部、７３…太陽光発電量格納部、７４…ＡＣＤＣ出力量格納部、７５…蓄電池充電レベル格納部、７６…直流使用量格納部、７７…蓄電池基準値格納部、１００…蓄電システム。
【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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