(57)【要約】【課題】電力を効率よく利用する。【解決手段】エネルギーマネージメントシステム１は、バッテリ１２と、蓄熱器６２と、蓄冷器６１と、制御装置１１と、を有する。制御装置１１は、エネルギーマネージメントシステム１に入力された電力（電気エネルギー）を、バッテリ１２の充電状態（ＳＯＣ、ＳＯＰ）と、蓄熱器６２への蓄熱状態と、蓄冷器６１への蓄冷状態とを参照して、バッテリ１２と、蓄熱器６２と、蓄冷器６１との間で配分する。入力された電気エネルギーは、化学エネルギーに変換されてバッテリ１２に蓄えられる一方で、熱エネルギーに変換されて、蓄熱器６２や蓄冷器６１に蓄えられる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと、
蓄熱手段と、
蓄冷手段と、
コントローラと、を有するエネルギーマネージメントシステムであって、
前記コントローラは、
前記エネルギーマネージメントシステムに入力された電力を、
前記バッテリの充電状態と、前記蓄熱手段の蓄熱状態と、前記蓄冷手段の蓄冷状態とを参照して、前記バッテリと前記蓄熱手段と前記蓄冷手段との間で配分することを特徴とするエネルギーマネージメントシステム。
【請求項２】
前記コントローラは、
前記バッテリの充電状態に応じて決まる使用電力と、前記蓄熱手段の蓄熱状態に応じて決まる使用電力と、前記蓄冷手段の蓄冷状態に応じて決まる使用電力とを参照して、前記エネルギーマネージメントシステムに入力可能な電力の最大値を算出し、
前記算出した最大値に応じて電力供給源から入力された電力を、前記バッテリと前記蓄熱手段と前記蓄冷手段との間で配分することを特徴とする請求項１に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項３】
前記バッテリの充電状態に応じて決まる使用電力は、前記バッテリに充電可能な最大電力であり、
前記蓄熱手段の蓄熱状態に応じて決まる使用電力は、前記蓄熱手段に投入可能な最大電力であり、
前記蓄冷手段の蓄冷状態に応じて決まる使用電力は、前記蓄冷手段に投入可能な最大電力であることを特徴とする請求項２に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項４】
前記エネルギーマネージメントシステムは、デシカントシステムをさらに備えており、
前記コントローラは、
前記デシカントシステムの状態に応じて決まる使用電力をさらに参照して、前記エネルギーマネージメントシステムに投入可能な電力の最大値を算出し、
前記算出した最大値に応じて電力供給源から入力された電力を、前記バッテリと前記蓄熱手段と前記蓄冷手段と前記デシカントシステムとの間で配分することを特徴とする請求項３に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項５】
前記エネルギーマネージメントシステムは、
前記バッテリの電力で駆動する電気デバイスと、
前記蓄熱手段および／または前記蓄冷手段に蓄積された熱エネルギーで駆動する熱デバイスと、をさらに備えており、
前記コントローラは、
前記電気デバイスの使用電力と、前記熱デバイスの使用熱量に応じて決まる使用電力とさらに参照して、前記エネルギーマネージメントシステムに入力可能な電力の最大値を算出することを特徴とする請求項２から請求項４の何れか一項に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項６】
前記コントローラは、
前記入力された電力の配分を、外部環境の状態に応じて調整することを特徴とする請求項２から請求項４の何れか一項に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項７】
前記蓄熱手段に蓄熱される熱エネルギーと、前記蓄冷手段に蓄冷される熱エネルギーを、電気エネルギーから同時に生成する電熱変換器をさらに有していることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項８】
蓄熱手段と、
蓄冷手段と、
コントローラと、を有するエネルギーマネージメントシステムであって、
前記コントローラは、
前記エネルギーマネージメントシステムに入力された電力を、
前記蓄熱手段に投入可能な最大電力と、前記蓄冷手段に投入可能な最大電力とを参照して、前記蓄熱手段と前記蓄冷手段との間で配分することを特徴とするエネルギーマネージメントシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱エネルギーと電気エネルギーを統合的にマネージメントするエネルギーマネージメントシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、発電手段で生成された電力（電気エネルギー）を、バッテリに充電して化学エネルギーとして蓄える一方で、熱エネルギーに変換して蓄えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１５９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、生成された電力で電気ヒータを駆動して、比熱の高い水を加熱することで、電力を熱エネルギーに変換している。
そして、得られた熱エネルギーを、空調機器への熱供給や、暖機などの熱需要に利用することが示唆されている。
【０００５】
特許文献１では、電力（電気エネルギー）を、バッテリと電気ヒータに単純に分配する。
ここで、電力（電気エネルギー）の利用効率を考えると、電力の利用の仕方に改善の余地がある。
【０００６】
そこで、電力を効率よく利用できるようにすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
バッテリと、
蓄熱手段と、
蓄冷手段と、
コントローラと、を有するエネルギーマネージメントシステムであって、
前記コントローラは、
前記エネルギーマネージメントシステムに入力された電力を、
前記バッテリの充電状態と、前記蓄熱手段の蓄熱状態と、前記蓄冷手段の蓄冷状態とを参照して、前記バッテリと前記蓄熱手段と前記蓄冷手段との間で配分する構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電力を効率よく利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】エネルギーマネージメントシステムの概略図である。
【図２】エネルギーマネージメントシステムの熱変換デバイス側の構成例を説明する図である。
【図３】ペルチェ熱交換器を説明する図である。
【図４】車両に搭載されたエネルギーマネージメントシステムの概略図である。
【図５】制御装置による電力の配分を説明する図である。
【図６】車両の走行状態の変化と電力の配分との関係を説明するタイムチャートである。
【図７】エンジン効率マップを説明する図である。
【図８】熱交換デバイスが、温水ヒータである場合を説明する図である。
【図９】熱交換デバイスが、デシカントシステムの電気ヒータである場合を説明する図である。
【図１０】電力の配分比を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を、車両に搭載されたエネルギーマネージメントシステム１の場合を例に挙げて説明する。
図１は、エネルギーマネージメントシステム１の概略図である。
【００１１】
エネルギーマネージメントシステム１では、制御装置１１と、バッテリ１２と、複数の電気デバイス５と、複数の熱変換デバイス６とが、車両情報ネットワーク１５を介して、情報交換可能に接続されている。
【００１２】
この車両情報ネットワーク１５には、車両制御装置１６がさらに接続されている。
車両制御装置１６は、制御装置１１よりも上位の制御装置である。車両制御装置１６は、車両の状態に応じて、車両の走行制御を含む車両全体の制御を行う。
【００１３】
制御装置１１は、電力供給源１７（回生電気系）と協調して、熱変換デバイス６側（熱交換側）を含んだ車両全体でのエネルギーマネージメントを行う。
制御装置１１は、エネルギー情報を車両制御装置１６に出力する。
【００１４】
ここで、エネルギー情報は、電力供給源１７（回生電気系）で生成された電力（電気エネルギー）のうち、エネルギーマネージメントシステム１で受け入れて蓄えることが可能な電力量を示す。
エネルギー情報には、後記する蓄熱手段（蓄冷器６１、蓄熱器６２）で熱エネルギーに変換して蓄えることができる電気エネルギーの量（電力量）を示す情報と、バッテリ１２で化学エネルギーに変換して蓄えることができる電気エネルギーの量（電力量）を示す情報が含まれる。
【００１５】
電力供給源１７は、例えば車両の減速走行時の回転エネルギー(回生エネルギー）を利用して発電する。
この電力供給源１７として、車両駆動用のモータ、オルタネータ、フライホイール、その他の車載発電機が例示される。
【００１６】
バッテリ１２は、電力供給源１７に電気的に接続されており、電力供給源１７で生成された電力（電気エネルギー）を化学エネルギーとして蓄える一方で、蓄えられた化学エネルギーを電力に変換して出力する。
ここで、バッテリ１２として、リチウムイオン二次電池、鉛蓄電池などが例示される。
なお、電力（電気エネルギー）を化学エネルギーとして蓄えることができ、蓄えられた化学エネルギーを電力として出力できるものであれば、他のものであっても良い。
【００１７】
バッテリ１２として、１２Ｖ系のバッテリ、２４Ｖ系のバッテリ、４８Ｖ系のバッテリ、２００Ｖ系のバッテリが例示される。
【００１８】
バッテリ１２は、例えば以下に示す情報を、車両情報ネットワーク１５を介して、制御装置１１と車両制御装置１６に出力する。
（ａ）バッテリ１２のＳＯＣ（充電率：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ）を示す情報。
（ｂ）バッテリ１２のＳＯＰ（充放電可能電力：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｐｏｗｅｒ）を示す情報。
（ｃ）バッテリ１２の温度を示す情報。
【００１９】
電気デバイス５は、バッテリ１２から供給される電力で駆動する車載機器である。
なお、バッテリ１２が４８Ｖまたは２００Ｖ系のバッテリである場合には、必要に応じて出力が降圧された後に電気デバイス５に供給される。
電気デバイス５として、車両用の空調システム７を制御するための空調制御装置５０、前照灯制御装置５１などが、例示される。
なお、図１において、符号Ｅ−ＤＥＶ＿５ｎ（ｎは、２以上の任意の整数）で示したものも、電気デバイス５である。
【００２０】
熱変換デバイス６は、バッテリ１２から供給される電力で駆動して、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する機器や、変換された熱エネルギーを利用する機器である。
【００２１】
熱変換デバイス６として、デシカントシステム１４の電気ヒータ６３、温水ヒータ６４などが例示される。
さらに、熱変換デバイス６には、電気熱変換器９（図２参照）が含まれており、この電気熱変換器９として、車両用の空調システム７の熱交換媒体Ｍ２、Ｍ３の加熱／冷却が可能なペルチェ熱交換器９０が例示される。
【００２２】
変換された熱エネルギーを利用する機器として、空調システム７の蒸発器７１に付設された蓄冷器６１と、空調システム７の凝縮器７２に付設された蓄熱器６２が例示される（図２参照）。
なお、図１において、符号Ｔ−ＤＥＶ＿６ｎ（ｎは、５以上の任意の整数）で示したものも、熱変換デバイス６である。
【００２３】
エネルギーマネージメントシステム１では、システム全体でのエネルギー効率が最高となるようにするために、制御装置１１が、熱エネルギーと電気エネルギーを、ひとつのエネルギーグリッドと捉えて、熱エネルギーと電気エネルギーを統合的にマネージメントする。
そのため、制御装置１１は、熱エネルギーと電気エネルギーをマネージメントするシステム（Ｔｈｅｒｍａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）のコントローラである。
【００２４】
具体的には、制御装置１１は、エネルギーマネージメントシステム１に入力される電力（電気エネルギー）を、バッテリ１２と熱変換デバイス６との間で配分する。
これにより、バッテリ１２に配分された電気エネルギーは、化学エネルギーとしてバッテリ１２に蓄えられて、必要なときに電気エネルギーとして取り出せるようになる。
【００２５】
さらに、熱変換デバイス６に配分された電気エネルギーは、熱変換デバイス６で熱エネルギーに変換されたのちに蓄熱機器（蓄冷器６１、蓄熱器６２）に蓄えられて、必要なときに、熱エネルギーまたは電気エネルギーとして取り出せるようになる。
【００２６】
そのため、エネルギーマネージメントシステム１では、入力された電力（電気エネルギー）を無駄に捨てることなく、エネルギーマネージメントシステム１の全体で、必要なときに取り出して使用できるようになっている。
【００２７】
制御装置１１には、以下の情報が、車両情報ネットワーク１５を介して入力される。
（ａ）各電気デバイス５の電気消費情報、（ｂ）バッテリ１２の状態を示す情報、
（ｃ）各熱変換デバイス６が生成した熱エネルギーを蓄熱する蓄熱機器（蓄冷器６１、蓄熱器６２）の状態を示す情報。
【００２８】
電気デバイス５の電気消費情報には、駆動している電気デバイス５の電流値、動作状態、電力消費量、そして電気負荷を示す情報が含まれる。
【００２９】
バッテリ１２の状態を示す情報には、バッテリ１２のＳＯＣ（充電率：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ）と、バッテリ１２のＳＯＰ（充放電可能電力：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｐｏｗｅｒ）、バッテリ１２の温度が含まれる。
バッテリ１２のＳＯＰは、バッテリ１２に対する入出力が可能な電流値や電圧値の最大値であり、バッテリ１２のＳＯＣに応じて変わる変数である。
【００３０】
蓄熱機器の状態を示す信号には、蓄熱機器（蓄冷器６１、蓄熱器６２）の蓄熱材の温度や、蓄熱材の量を示す情報が含まれる。
【００３１】
制御装置１１は、これら入力された情報に基づいて、電力供給源１７から入力された電力（電気エネルギー）を、バッテリ１２と熱変換デバイス６との間で配分する。また、制御装置１１は、必要に応じて、電力（電気エネルギー）を電気デバイス５にも配分する。
【００３２】
これにより、バッテリ１２のＳＯＣ（充電率）が上限に達して、バッテリ１２への充電ができなくなった場合であっても、入力された電気エネルギーを、電気デバイス５の駆動や、熱変換デバイス６での熱エネルギーへの変換に用いることができる。よって、入力された電力（電気エネルギー）を捨てることなく、エネルギーマネージメントシステム１内で消費できる。
【００３３】
図２は、エネルギーマネージメントシステム１の熱変換デバイス側の構成例を説明する図である。図２では、熱変換デバイスが車両用の空調システム７である場合を例に挙げて、この空調システム７を利用した電気エネルギーと熱エネルギーのマネージメントの一例が示されている。
【００３４】
車両用の空調システム７は、いわゆるヒートポンプ式の空調装置である。空調システム７では、熱交換媒体Ｍ１の循環路７０上に、蒸発器７１（エバポレータ）と、凝縮器７２（コンデンサ）とが設けられている。
蒸発器７１と凝縮器７２との間には、圧縮機７３が設けられている。圧縮機７３は、熱交換媒体Ｍ１を圧縮して、高温高圧の熱交換媒体Ｍ１を調製し、調製した熱交換媒体Ｍ１を凝縮器７２に供給する。
【００３５】
凝縮器７２では、高温高圧の熱交換媒体Ｍ１と、熱交換媒体Ｍ２との熱交換が行われる。
凝縮器７２では、熱交換媒体Ｍ１が、熱交換媒体Ｍ２との熱交換により、高温高圧の気体状態から高温の液体状態に凝縮する。さらに、凝縮器７２を通流する熱交換媒体Ｍ２が、熱交換媒体Ｍ１との熱交換により加熱される。
【００３６】
凝縮器７２には、蓄熱器６２が熱交換可能に付設されている。蓄熱器６２の内部には、蓄熱材（図示せず）が充填されており、熱交換媒体Ｍ１との熱交換により加熱された熱交換媒体Ｍ２の高温の熱エネルギーが、蓄熱器６２に蓄えられる。
ここで、蓄熱材として、水、不凍液、パラフィンなどを用いることができる。蓄熱材は、流動性があるものが好ましく、相変化するものでも良い。
【００３７】
循環路７０では、凝縮器７２の下流側に、リキッドタンク７４と膨張弁７５が設けられている。
リキッドタンク７４は、凝縮器７２で凝縮した熱交換媒体Ｍ１を溜めると共に、熱交換媒体Ｍ１を気液に分離する。
膨張弁７５は、リキッドタンク７４側から供給される熱交換媒体Ｍ１を減圧する。
【００３８】
蒸発器７１では、膨張弁７５側から供給された熱交換媒体Ｍ１を減圧下で蒸発させる。
これにより、熱交換媒体Ｍ１は、液体状態から気体状態になる。
さらに、蒸発器７１では、熱交換媒体Ｍ３が、熱交換媒体Ｍ１が蒸発する際の気化熱で冷却される。
【００３９】
蒸発器７１には、蓄冷器６１が熱交換可能に付設されている。蓄冷器６１の内部には、蓄冷材（図示せず）が充填されており、熱交換媒体Ｍ１との熱交換により冷却された熱交換媒体Ｍ３の低温の熱エネルギーが、蓄冷器６１に蓄えられる。
ここで、蓄冷材として、例えば、水、パラフィンを用いることができる。
【００４０】
蒸発器７１で気体状態になった熱交換媒体Ｍ１は、圧縮機７３に再び圧縮されたのち、高温高圧の気体状態で、凝縮器７２に供給される。
よって、熱交換媒体Ｍ１は、圧縮と膨張を繰り返しながら、循環路７０内を循環する。
【００４１】
凝縮器７２に熱交換媒体Ｍ２を供給する循環路８０Ａには、暖房機器７６（ヒータコア）と、ポンプＰと、分配器８５Ａと、が設けられている。
循環路８０Ａ内の熱交換媒体Ｍ２は、ポンプＰの吐出圧で、循環路８０Ａ内を通流する。
暖房機器７６（ヒータコア）には、凝縮器７２側から高温の熱交換媒体Ｍ２が供給される。暖房機器７６では、熱交換媒体Ｍ２の持つ熱エネルギーで、空調用の空気が加熱される。
【００４２】
分配器８５Ａには、第１温熱回収器８６を通る循環路８１Ａと、第２温熱回収器８７を通る循環路８２Ａと、電気熱変換器９を通る循環路８３Ａと、温水ヒータ６４を通る循環路８４Ａとが接続されている。
【００４３】
第１温熱回収器８６は、モータ、バッテリの排熱を利用して、循環路８１Ａを通流する熱交換媒体Ｍ２を加熱する。
第２温熱回収器８７は、エンジン、マフラー（排気ガス）の排熱や、外気の熱を利用して、循環路８２Ａを通流する熱交換媒体Ｍ２を加熱する。
これにより、利用されずに捨てられることの多い熱エネルギーの一部が、熱交換媒体Ｍ２に回収される。
【００４４】
電気熱変換器９は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換し、変換した熱エネルギーにより、循環路８３Ａを通流する熱交換媒体Ｍ２を加熱する。
温水ヒータ６４は、バッテリ１２から供給される電力、および／または車両の減速走行時などに生成される回生電力によりヒータを駆動して、熱交換媒体Ｍ２を加熱する。
【００４５】
分配器８５Ａは、循環路８０Ａの連絡先を、これら循環路８１Ａ、８２Ａ、８３Ａ、８４Ａの間で切り替える切替弁の機能を有しており、制御装置１１により駆動される。
制御装置１１は、以下の条件を満たすようにするために、分配器８５Ａを制御して、循環路８０Ａの連絡先を循環路８１Ａ、８２Ａ、８３Ａ、８４Ａの間で切り替える。
【００４６】
（ａ）凝縮器７２に供給される熱交換媒体Ｍ２が、圧縮機７３から供給される熱交換媒体Ｍ１よりも低い温度となる。
（ｂ）凝縮器７２での熱交換で加熱された熱交換媒体Ｍ２が、暖房機器７６での空調空気の加熱に必要な温度になる。
（ｃ）暖房機器７６を通過した後の熱交換媒体Ｍ２の温度が、蓄熱器６２での蓄熱温度よりも高くなる。
（ｄ）凝縮器７２での熱交換で冷却された熱交換媒体Ｍ１が、蒸発器７１での蒸発に適したより低い温度になる。
【００４７】
蓄熱器６２には、第１温熱回収器８６、第２温熱回収器８７、電気熱変換器９、温水ヒータ６４の何れかで加熱された熱交換媒体Ｍ２であって、高温高圧の熱交換媒体Ｍ１との熱交換でより高い温度に加熱された熱交換媒体Ｍ２が供給される。
蓄熱器６２では、熱交換媒体Ｍ２の熱量が蓄熱材に蓄熱される。
【００４８】
熱交換媒体Ｍ３を蒸発器７１に供給する循環路８０Ｂには、冷房機器７７（クーラコア）と、ポンプＰと、分配器８５Ｂと、が設けられている。
循環路８０Ｂ内の熱交換媒体Ｍ３は、ポンプＰの吐出圧で、循環路８０Ｂ内を通流する。
冷房機器７７（クーラコア）には、蒸発器７１側から低温の熱交換媒体Ｍ３が供給される。冷房機器７７では、低温の熱交換媒体Ｍ３が持つ熱エネルギーにより、空調用の空気が冷却される。
【００４９】
分配器８５Ｂには、第１冷熱回収器８８を通る循環路８１Ｂと、第２冷熱回収器８９を通る循環路８２Ｂと、電気熱変換器９を通る循環路８３Ｂとが接続されている。
【００５０】
第１冷熱回収器８８は、外気の熱量を利用して、循環路８１Ｂを通流する熱交換媒体Ｍ３を冷却する。
第２冷熱回収器８９は、車室内を冷やしたのちに車外に排気される空気（冷換気）の熱量を利用して、熱交換媒体Ｍ３を冷却する。
これにより、車室内の冷房に用いられた熱エネルギーの一部が熱交換媒体Ｍ３に回収される。
【００５１】
電気熱変換器９は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換し、変換した熱エネルギーにより、循環路８３Ｂを通流する熱交換媒体Ｍ３を冷却する。
【００５２】
分配器８５Ｂは、循環路８０Ｂの連絡先を、これら循環路８１Ｂ、８２Ｂ、８３Ｂの間で切り替える切替弁の機能を有しており、制御装置１１により駆動される。
制御装置１１は、以下の条件を満たすようにするために、分配器８５Ｂを制御して、循環路８０Ｂの連絡先を循環路８１Ｂ、８２Ｂ、８３Ｂの間で切り替える。
【００５３】
（ａ）蒸発器７１に供給される熱交換媒体Ｍ３が、膨張弁７５から供給される熱交換媒体Ｍ１よりも高い温度となる。
（ｂ）蒸発器７１での熱交換で冷却された熱交換媒体Ｍ３が、冷房機器７７での空調空気の冷却に必要な温度になる。
（ｃ）冷房機器７７を通過した後の熱交換媒体Ｍ３の温度が、蓄冷器６１での蓄冷温度よりも低くなる。
（ｄ）蒸発器７１で熱交換された後の熱交換媒体Ｍ１が、圧縮機７３での圧縮に適したより高い温度になる。
【００５４】
蓄冷器６１には、第１冷熱回収器８８、第２冷熱回収器８９、電気熱変換器９の何れかで冷却された熱交換媒体Ｍ３であって、熱交換媒体Ｍ１との熱交換でより低い温度に冷却された熱交換媒体Ｍ３が供給される。
蓄冷器６１では、熱交換媒体Ｍ３の熱量が蓄冷材（図示せず）に蓄冷される。
【００５５】
ここで、本実施形態では、電気熱変換器９として、ペルチェ素子を採用した熱交換器（ペルチェ熱交換器９０）を用いている。
図３は、ペルチェ熱交換器９０を説明する図であり、（ａ）は、ペルチェ素子の原理図であり、（ｂ）ペルチェ熱交換器９０の構成を説明する図である。
【００５６】
ペルチェ素子は、２種類の金属の接合部に電流を流すと、片方の金属からもう片方へ熱が移動するというペルチェ効果を利用した板状の半導体素子である。
ペルチェ素子では、Ｐ型とＮ型の半導体に電流を流すと熱の移動が起こり、一方の電極に接したセラミック面が吸熱し、他方の電極に接したセラミック面から放熱が起こる。
【００５７】
図３の（ｂ）に示すペルチェ熱交換器９０では、吸熱側のセラミックに接して循環路８３Ｂが熱交換可能に設けられており、放熱側のセラミックに接して循環路８３Ａが熱交換可能に設けられている。
このペルチェ熱交換器９０では、ペルチェ素子への通電により、吸熱側の循環路８３Ｂを通流する熱交換媒体Ｍ３が、冷熱交換により冷却され、発熱側の循環路８３Ａを通流する熱交換媒体Ｍ２が、温熱交換により加温される。
【００５８】
そのため、ペルチェ熱交換器９０では、ペルチェ素子から見て循環路８３Ａ側が、温熱交換器として機能し、循環路８３Ｂ側が冷熱交換器として機能するようになっている。
【００５９】
図２に示すようにエネルギーマネージメントシステム１では、車両の減速走行時の回生電力、および／またはバッテリ１２からの電力が、電気熱変換器９（ペルチェ熱交換器９０）に入力されるようになっている。
ペルチェ熱交換器９０は、通電により、熱交換媒体Ｍ２の加熱と熱交換媒体Ｍ３の冷却を同時に行うことができる。そのため、ペルチェ熱交換器９０では、電気エネルギーから、低温の熱エネルギーと高温の熱エネルギーへの変換が同時に行われるようになっている。
【００６０】
ここで、ペルチェ熱交換器９０では、ペルチェ素子の両面のセラミックと、液体で熱交換をするので、ペルチェ素子の一方側のセラミックと他方側のセラミックの温度差を適温に保つことができる。よって、電気エネルギーの高温の熱エネルギーへの変換と低温の熱エネルギへの変換を効率よく行える。
【００６１】
また、ペルチェ熱交換器９０は、通電していない状態において、一方の循環路８３Ａに高温の熱交換媒体Ｍ２を通流させ、他方の循環路８３Ｂに低温の熱交換媒体Ｍ３を通流させると、ペルチェ効果により電流（電気エネルギー）を出力する。
そのため、エネルギーマネージメントシステム１では、ペルチェ熱交換器９０から出力された電力で、電気デバイス５の駆動、バッテリ１２の充電、他の熱変換デバイス６の駆動などを行える。
【００６２】
これにより、車両の減速走行時の回生電力（電気エネルギー）を、熱エネルギーに変換して取り込んだのち、取り込んだ熱エネルギーから、電気エネルギーを必要に応じて取り出すことができるようになっている。
【００６３】
このように、本実施形態では、さまざまな機器からの排熱を、第１温熱回収器８６と第２温熱回収器８７を用いて熱交換媒体Ｍ２に回収し、電気系統で発生する回生電力や余剰電力を、電気熱変換器９と温水ヒータ６４を用いて熱交換媒体Ｍ２に回収する。
そして、さまざまな機器からの排熱と、電気系統で発生する回生電力や余剰電力が、高温の熱エネルギーとして蓄熱器６２に蓄えられる。
【００６４】
さらに、外気や車室からの冷換気から回収した冷熱を、第１冷熱回収器８８と第２冷熱回収器８９を用いて熱交換媒体Ｍ３に回収し、電気系統で発生する回生電力や余剰電力を、電気熱変換器９を用いて熱交換媒体Ｍ３に回収する。
そして、外気や車室からの冷換気から回収した冷熱と、電気系統で発生する回生電力や余剰電力が、低温の熱エネルギーとして蓄冷器６１に蓄えられる。
【００６５】
これにより、回収した高温の熱エネルギーと低温の熱エネルギーが、空調システム７の冷暖房熱源として利用可能な状態で、蓄熱器６２と蓄冷器６１で蓄えられる。
さらに、電気熱変換器９がペルチェ熱交換器９０である場合には、蓄熱器６２と蓄冷器６１で蓄えられた熱エネルギーから、電気エネルギーを取り出して、利用できるようになっている。
【００６６】
以下、エネルギーマネージメントシステム１が搭載された車両Ｖが、モータＭにより駆動される電気自動車である場合を例に挙げて説明する。
なお、以下においては、車両Ｖが電気自動車であるとして説明をするが、車両Ｖは、エンジンとモータＭの両方を備えるハイブリッド車両であっても良い。ハイブリッド車両の場合には、図４において破線で囲ったエンジンがモータＭに付設されることになる。
【００６７】
図４は、車両Ｖに搭載されたエネルギーマネージメントシステム１の概略図である。
図４に示すように、車両Ｖでは、モータＭとバッテリ１２との間にコンバータ１８が設けられている。
コンバータ１８は、直流を可変電圧、可変周波数の交流に変換するインバータの機能と、交流を可変電圧の直流に変換する整流器の機能を備えている。
【００６８】
コンバータ１８は、車両Ｖの走行時（力行時）には、車両制御装置１６からの指令に基づいて、モータＭの駆動（回転）を制御する。
コンバータ１８は、車両Ｖの減速走行時（回生時）には、車両制御装置１６からの指令に基づいて、モータＭでの発電を制御する。
【００６９】
車両の減速走行時（回生時）には、モータＭは、回転エネルギーにより駆動されて発電する。モータＭの発電電力は、コンバータ１８でＡＣ／ＤＣ変換されたのち、バッテリ１２と、熱変換デバイス６との間で配分される。
バッテリ１２に入力された電力（電気エネルギー）は、化学エネルギーとして蓄えられる。
熱変換デバイス６に入力された電力（電気エネルギー）は、熱エネルギーに変換されて、蓄熱機器（蓄冷器６１、蓄熱器６２）に蓄えられる。そして、蓄熱機器（蓄冷器６１、蓄熱器６２）に蓄えられた熱エネルギーは、車両用の空調システム７において、空気の加熱や冷却に主として利用される。
【００７０】
本実施形態では、制御装置１１が、バッテリ１２と熱変換デバイス６（ペルチェ熱交換器９０）との間での電力配分を制御する。
図５は、制御装置１１による電力（電気エネルギー）の配分を説明する図であって、バッテリ１２と、蓄冷器６１（蓄冷デバイス）と蓄熱器６２（蓄熱デバイス）との間での回生電力（電気エネルギー）配分を説明する図である。
【００７１】
制御装置１１は、バッテリ１２の充電状態と、蓄熱器６２での蓄熱状態と、蓄冷器６１での蓄冷状態とに基づいて、コンバータ１８から出力される電力（電気エネルギー）を、バッテリ１２と、熱変換デバイス６との間で配分する。
【００７２】
バッテリ１２は、バッテリ１２の充電率ＳＯＣとＳＯＰを示す情報を、制御装置１１に出力する。
蓄冷器６１は、蓄冷材の温度や量（冷水量）を示す情報を、制御装置１１に出力する。
蓄熱器６２は、蓄熱材の温度や量（温水量）を示す情報を、制御装置１１に出力する。
【００７３】
制御装置１１には、車両Ｖに搭載されている電気デバイス５の電気負荷を示す情報や、入力される回生電力の情報を含む車両情報が入力される。
【００７４】
制御装置１１は、蓄冷器６１と蓄熱器６２から入力された情報に基づいて、蓄冷器６１と蓄熱器６２の受入可能電力を算出する。
【００７５】
ここで、受入可能電力の算出の一例を、蓄熱器６２の場合を例に挙げて説明する。
制御装置１１は、蓄熱器６２から入力された情報（蓄熱材の温度、量）から、蓄熱器６２の現時点の蓄熱量を特定する。
続いて、制御装置１１は、蓄熱器６２における蓄熱量の上限値と、現時点の蓄熱量との差（受入可能熱エネルギー）を算出する。
【００７６】
そして、制御装置１１は、熱変換デバイス６を、受入可能熱エネルギー量が得られるまで駆動するのに必要な電気エネルギー（必要電力）を算出する。
なお、この必要電力は、駆動する熱変換デバイス６の種類や組み合わせに応じて変化する。
【００７７】
算出した必要電力は、蓄熱器６２側で受け入れることができる電力（電気エネルギー）の最大値に相当するので、制御装置１１は、算出した必要電力を、蓄熱器６２の受入可能電力とする。
【００７８】
制御装置１１は、蓄冷器６１の受入可能電力と、蓄熱器６２の受入可能電力と、バッテリ１２のＳＯＣ、ＳＯＰとから、エネルギーマネージメントシステム１側で受け入れ可能な電力（受入可能電力）を決定し、車両制御装置１６に出力する。
【００７９】
制御装置１１が車両制御装置１６に出力する受入可能電力は、エネルギーマネージメントシステム１側（熱交換側）のＳＯＣ（熱交ＳＯＣ）、ＳＯＰ（熱交ＳＯＰ）として捉えることもできる。
【００８０】
車両制御装置１６は、車両Ｖの回生走行時に、モータＭからエネルギーマネージメントシステム１側に入力される電力（回生電力）の情報を制御装置１１に出力する。
制御装置１１は、入力される電力（回生電力）の情報と、バッテリのＳＯＣおよびＳＯＰと、蓄熱機器（蓄冷器６１、蓄熱器６２）の受入可能電力とから、入力された電力のバッテリ１２と熱変換デバイス６（電気熱変換器９）との間での配分を決定する。
【００８１】
これにより、モータＭからエネルギーマネージメントシステム１側に入力された電力（回生電力）が、決定された配分で、バッテリ１２と熱変換デバイス６（電気熱変換器９）に供給される。
【００８２】
さらに、制御装置１１は、空調システム７を最適の効率で稼動するようにするために、制御目標値を、空調制御装置５０に出力する。
空調制御装置５０は、制御目標値の入力を受けて、空調システム７が備える圧縮機７３やファン（図示せず）などの空調デバイスを制御して、車両の空調を制御する。
【００８３】
以下、モータＭが発電した電力（電気エネルギー）の配分を説明する。
図６は、車両の走行状態の変化と、電力（電気エネルギー）の配分との関係を説明するタイムチャートである。
【００８４】
モータＭの駆動力で走行（力行）している車両Ｖが、時刻ｔ１から減速を開始すると、その時点から、回生エネルギーによる発電がモータＭで開始される。
これにより、モータＭが発電した電力（電気エネルギー）が、エネルギーマネージメントシステム１に入力される。
【００８５】
車両が減速する際のモータＭの出力は、バッテリ１２で受け入れ可能な電力の上限値ＳＯＰ＿ｌｉｍを超えることがある。
この上限値ＳＯＰ＿ｌｉｍは、バッテリ１２のＳＯＣに応じて決まる変数である。
【００８６】
例えば図６の場合には、時刻ｔ２において、モータＭから出力される電力が、バッテリ１２で受け入れ可能な電力の上限値ＳＯＰ＿ｌｉｍを超えている。
【００８７】
そのため、制御装置１１は、モータＭから入力される電力が、受け入れ可能な電力の上限値ＳＯＰ＿ｌｉｍを超えた時点（時刻ｔ２）で、超えた分の電力で熱変換デバイス６を駆動して、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する。
【００８８】
熱変換デバイスの利用を考えていない従来例の場合には、時刻ｔ２以降、受け入れ可能な電力の上限値ＳＯＰ＿ｌｉｍを超えた分の電力は、利用されずに廃棄されていた。
本実施形態では、超えた分の電力で熱変換デバイス６を駆動して、電気エネルギーを熱エネルギーに変換することで、電力が利用されずに廃棄されないようにしている。
【００８９】
図６の場合には、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの間、制御装置１１が、バッテリ１２に入力される電力を保持しつつ、熱変換デバイス６の駆動に用いられる電力を調整することで、モータＭから入力される電力を有効に利用している。
【００９０】
ちなみに、図６の場合には、バッテリ１２に充電される電力と、熱変換デバイス６の駆動に用いられる電力の配分比であって、時刻ｔ３における配分比がａ：ｂとなっている。
【００９１】
車両Ｖが停止してモータＭでの発電が終了する時刻ｔ５の直前の時刻ｔ４以降は、モータＭから入力される電力は、バッテリ１２への充電にのみ用いられている。
【００９２】
一方、モータＭの駆動力で走行（力行）している車両Ｖが長い下り坂に進入した場合にも、回生エネルギーによる発電がモータＭで開始される。
かかる場合、車両Ｖが長い下り坂に進入した時点ｔ６から、モータＭが発電した電力（電気エネルギー）が、エネルギーマネージメントシステム１に入力される。
【００９３】
車両Ｖが長い下り坂を走行している際のモータＭの出力が、バッテリ１２で受け入れ可能な電力の上限値ＳＯＰ＿ｌｉｍを超えていない場合には、モータＭから入力される総ての電力で、バッテリ１２が充電される。
【００９４】
かかる場合、バッテリ１２の充電率（ＳＯＣ）が時間の経過と共に増加する。
そのため、制御装置１１は、バッテリ１２の充電率（ＳＯＣ）が、充電率の上限値ＳＯＣ＿ｌｉｍを超えた時点（時刻ｔ７）で、バッテリ１２の充電を終了する。
そして、時刻ｔ７以降、制御装置１１は、モータＭから入力される電力で、熱変換デバイス６を駆動して、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する。
そして、この熱変換デバイス６の駆動は、車両が力行を開始する時点ｔ８まで継続される。
【００９５】
熱変換デバイスの利用を考えていない従来例の場合には、時刻ｔ７以降、モータＭから供給される電力は、利用されずに廃棄されていた。
本実施形態では、モータＭから入力される電力で、熱変換デバイス６を駆動して、電気エネルギーを熱エネルギーに変換することで、電力が利用されずに廃棄されないようにしている。
これにより、バッテリ１２と熱変換デバイス６で電気エネルギーを吸収して、有効に活用するので、エネルギーマネージメントシステム１での電力の消費効率（電費）を改善できる。
【００９６】
このように、本実施形態では、電気エネルギーを、化学エネルギーとしてバッテリ１２に蓄える一方で、熱エネルギーとして、蓄熱機器（蓄冷器６１、蓄熱器６２）に蓄えている。
そのため、本実施形態にかかるエネルギーマネージメントシステム１では、入力された電力（電気エネルギー）が、バッテリ１２と、蓄熱機器（蓄冷器６１、蓄熱器６２）との間で平準化して蓄えられる。
【００９７】
さらに、平準化のための電力の分配を、制御装置１１が、バッテリ１２の充電状態（ＳＯＣ、ＳＯＰ）と、蓄熱器６２での蓄熱状態と、蓄冷器６１での蓄冷状態と、電気デバイス５の電気負荷と、熱変換デバイス６（空調システム７、温水ヒータ６４など）の熱負荷と、を参照して決定している。
【００９８】
よって、入力された電力（電気エネルギー）を、バッテリ１２にのみ蓄える場合や、バッテリ１２と熱変換デバイス６（蓄熱機器）に単純に分配する場合よりも、入力された電力（電気エネルギー）を、適切に平準化しつつ、蓄えることができるようになっている。
【００９９】
さらに、エネルギーマネージメントシステム１では、熱エネルギーと電気エネルギーを統合的にマネージメントするにあたり、以下の手順を採用している。
（ａ）制御装置１１が、バッテリ１２の充電状態（ＳＯＣ、ＳＯＰ）、蓄熱器６２での蓄熱状態、蓄冷器６１での蓄冷状態、電気デバイス５の電気負荷、熱変換デバイス６（空調システム７、温水ヒータ６４など）の熱負荷を示す情報を、取得する。
（ｂ）制御装置１１が、取得した情報に基づいて、バッテリ１２や蓄熱機器（蓄冷器６１、蓄熱器６２）の能力を最大限利用できるようにしつつ、入力された電力（電気エネルギー）の配分を決定する。
【０１００】
これにより、エネルギーマネージメントシステム１を搭載した車両Ｖにおいて、以下の点を実現している。
（ａ）利用されることなく捨てられる排熱や冷熱の回収。（ｂ）入力された電力（電気エネルギー）のうち、捨てられてしまう電力（電気エネルギー）の総量抑制。
これにより、入力された電力（電気エネルギー）の配分を、エネルギーマネージメントシステム１の全体の状態を考慮して判断するので、エネルギーマネージメントの機能価値が最大限、引き上げられている。
【０１０１】
以下、本実施形態にかかるエネルギーマネージメントシステム１を、エンジンとモータＭの駆動力で走行するハイブリッド車両に適用した場合の利点を説明する。
【０１０２】
図７は、エンジン効率マップを説明する図である。図７の（ａ）は、熱変換デバイス６を採用していない従来例にかかる車両の場合のエンジン効率マップである。図７の（ｂ）は、熱変換デバイス６を採用したハイブリッド車両の場合のエンジン効率マップである。
【０１０３】
エンジン効率マップでは、エンジン回転数と、エンジンが出力するトルクとに対する燃料消費量（燃費）の分布が規定されている。
一般的な傾向として、エンジン回転数が高い高速領域や、エンジン回転数が低い低速領域よりも、中速領域のほうが、比較的に低燃費となる。
また、同じエンジン回転数ｒでは、トルクが高いほど燃費が良くなり、トルクが低いほど、燃費が悪くなる。
そのため、図７の（ａ）では、領域Ａが最も燃費の良い領域であり、領域Ａから遠ざかるにつれて燃費が悪化する。
【０１０４】
例えば、図７の（ａ）において、ＣＶＴ車両の場合には、車両制御装置１６は、図中楕円で示す領域を利用してエンジン回転数とトルクを制御する。６速ＡＴや、５速ＡＴの場合も、車両制御装置１６は、それぞれ対応する楕円の領域を利用してエンジン回転数とトルクを制御する。
従来例にかかる車両では、何れの場合でも、燃費悪くなる領域（楕円における左斜め下の領域）を使用して、車両の走行を制御する必要がある。
【０１０５】
本実施形態にかかる車両の場合には、車両の減速走行時に、モータＭの発電により得られた電気エネルギーを、化学エネルギーに変換してバッテリ１２に蓄えるだけでなく、熱エネルギーに変換して蓄熱機器（蓄冷器６１、蓄熱器６２）に蓄える。
【０１０６】
そして、蓄熱機器（蓄冷器６１、蓄熱器６２）に蓄えられた熱エネルギーを、空調システム７の熱源として用いており、空調システム７でのバッテリ１２の電力の消費が抑えられるようになっている。そのため、熱変換デバイス６を使用しない車両に比べて、バッテリ１２の電力に余裕がある。
【０１０７】
そこで、例えば車両制御装置１６が、エンジン効率マップにおける燃費の悪い領域（図７の（ｂ）モータ走行域）においてモータを積極的に駆動するようにする。
具体的には、エンジン効率マップにおける燃費の悪い領域において、モータの駆動力とエンジンの駆動力の両方、またはモータの駆動力のみで車両を走行させるようにする。
そうすると、燃費の悪い領域でのエンジンの駆動（負荷）を抑制して、燃費の良い領域でエンジンを駆動できるので（図７の（ｂ）、エンジン走行域参照）、燃費の改善が可能になる。
【０１０８】
車両に搭載されたバッテリ１２は、１２Ｖ系のものが一般的であるが、近年、より出力の大きい４８Ｖ系のバッテリや２００Ｖ系のバッテリが用いられるようになっている。
バッテリは、電圧が大きくなるほど出力が大きくなるが、バッテリ自体が大型化する。
前記したように、エネルギーマネージメントシステム１では、ペルチェ熱交換器９０が、蓄熱器６２と蓄冷器６１に蓄えられた熱エネルギーを変換して電気エネルギーを出力できるようになっている。
【０１０９】
そのため、ペルチェ熱交換器９０が出力する電気エネルギーにより、電気デバイス５、モータＭの駆動や、バッテリ１２の充電が行えるようになっている。
よって、出力が小さい１２Ｖ系のバッテリであっても、バッテリ１２のＳＯＣ（充電率）が足りなくなることを防止できるので、出力の大きいバッテリに載せ換えることなく車両における電力需要を賄うことができる。
【０１１０】
特に、より出力の大きい４８Ｖ系のバッテリの場合には、１２Ｖ系のバッテリよりも電力に余裕がある。そのため、この４８Ｖ系のバッテリと、熱変換デバイス６とを組み合わせて運用することで、回生エネルギーで発電された電力（電気エネルギー）を余すことなく利用できると共に、車両における電力需要を、余裕を持って賄うことができる。
【０１１１】
以下、熱変換デバイス６が、ペルチェ熱交換器９０以外のものである場合を例示する。
図８は、熱変換デバイス６が温水ヒータ６４である場合を説明する図である。
温水ヒータ６４は、貯留された水を加熱するヒータ６４ａを有している。温水ヒータ６４は、コンバータ１８やバッテリ１２から供給される電力（電気エネルギー）により駆動して、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する。
【０１１２】
温水ヒータ６４は、内部に温水を貯留するようになっており、温水ヒータ６４自身が蓄熱器として機能する。
温水ヒータ６４に貯留された温水は、空調システム７の暖房機器７６と熱交換可能となっており、温水ヒータ６４は、空調システム７に対する温熱の供給源となる。
【０１１３】
温水ヒータ６４は、当該温水ヒータ６４に貯留された温水の温度および量を示す情報を制御装置１１に出力する。
制御装置１１は、温水ヒータ６４からの情報と、バッテリ１２のＳＯＣ、ＳＯＰに基づいて、エネルギーマネージメントシステム１側で受け入れ可能な電力（受入可能電力）を決定し、車両制御装置１６に出力する。
【０１１４】
車両制御装置１６は、車両Ｖの回生走行時に、モータＭからエネルギーマネージメントシステム１側に入力される電力（回生電力）の情報を制御装置１１に出力する。
制御装置１１は、入力される電力（回生電力）の情報と、バッテリのＳＯＣおよびＳＯＰと、温水ヒータ６４に貯留された温水の温度、液量などを示す情報から、入力された電力のバッテリ１２と温水ヒータ６４との間での配分を決定する。
【０１１５】
例えば、高速走行している車両Ｖのアクセルがオフにされると、モータＭからの回生エネルギーの取り出しによるブレーキ力が作用して車両が減速する。
かかる場合には、バッテリ１２のＳＯＣやＳＯＰを超える過剰電力がエネルギーマネージメントシステム１に入力されることがある。
このような場合に、バッテリ１２の受け入れキャパシティを超える過剰電力を、熱変換デバイス６側（例えば、温水ヒータ６４）で熱として回収できるので、廃棄エネルギーを回収して、エネルギーマネージメントシステム１全体でのエネルギー効率を向上させることができる。
【０１１６】
図９は、熱変換デバイス６が、デシカントシステム１４の電気ヒータ６３である場合を説明する図である。
電気ヒータ６３は、デシカントシステム１４の吸湿材１４１に付設されており、電気ヒータ６３は、吸湿材１４１を加熱可能に設けられている。
吸湿材１４１は、水分の吸着と、加熱による水分の脱着が可能な素材である。例えば、ゼオライトのように無機系の材料のみならず、活性炭や、無機系や有機系の高分子材料も吸湿材１４１として利用可能である。
【０１１７】
例えば、吸湿材１４１は、空調システム７で温度が調整された空気（空調用の空気）の通流路に設置されている。吸湿材１４１は、空調用の空気に含まれる水分を吸着して、空調用の空気を除湿する。
【０１１８】
電気ヒータ６３は、吸湿材１４１が吸着した水分で飽和した際に駆動されて、吸湿材１４１を加熱する。これにより、吸湿材１４１から水分が脱着して、吸湿材１４１が賦活される。
【０１１９】
電気ヒータ６３は、吸湿材１４１の温度、吸湿量を示す情報や、吸湿材１４１を通過した空調用の空気の湿度を示す情報を制御装置１１に出力する。
制御装置１１は、電気ヒータ６３からの情報と、バッテリ１２のＳＯＣ、ＳＯＰに基づいて、エネルギーマネージメントシステム１側で受け入れ可能な電力（受入可能電力）を決定し、車両制御装置１６に出力する。
【０１２０】
車両制御装置１６は、車両Ｖの回生走行時に、モータＭからエネルギーマネージメントシステム１側に入力される電力（回生電力）の情報を制御装置１１に出力する。
制御装置１１は、入力される電力（回生電力）の情報と、バッテリのＳＯＣおよびＳＯＰと、吸湿材１４１の温度、吸湿量を示す情報から、入力された電力のバッテリ１２と電気ヒータ６３との間での配分を決定する。
【０１２１】
これにより、燃費を悪化させないタイミングで、吸湿材１４１の賦活を行うことで、過剰な電気エネルギーを有効に活用できる。
【０１２２】
次に、モータＭ側から入力された電力（電気エネルギー）の配分例を説明する。
図１０は、モータＭ側から入力された電力（電気エネルギー）の配分比を説明する図である。
【０１２３】
エネルギーマネージメントシステム１では、モータＭ側から入力された電力（電気エネルギー）を無駄にしないために、複数の熱変換デバイス６を同時に駆動する場合がある。
例えば、電気エネルギーを、空調システム７の蓄冷器６１および蓄熱器６２と、デシカントシステム１４の電気ヒータ６３との間で配分する場合には、予め決められた所定の比率で配分しても良いが、配分の比率を外部環境に応じて変更するようにしても良い。
【０１２４】
例えば、冬季のように低温の環境下では、冷房の需要が少なく、暖房の需要が多い。
冷房の需要が少ない冬季においては、蓄冷器６１に低温の熱エネルギーを蓄えておいても、低温の熱エネルギーは、ほとんど使用されることがないので無駄になってしまうことが多い。
そのため、冬季のように低温の環境下では、蓄冷器６１への配分をゼロ（＝０％）とし、蓄熱器６２への配分を多くする（例えば９０％）ことで、熱エネルギーを無駄にすることなく、暖房需要に確実に応えられるようにすることができる。
【０１２５】
また、夏季のように高温の環境下では、暖房の需要が少なく、冷房の需要が多い。そのため、夏季のように高温の環境下では、蓄熱器６２への配分をゼロ（＝０％）とし、蓄冷器６１への配分を多くする（例えば８０％）ことで、熱エネルギーを無駄にすることなく、暖房需要に確実に応えられるようにすることができる。
また、高温多湿の環境下では、例えば、蓄熱器６２への配分をゼロ（＝０％）とし、蓄冷器６１への配分を７０％とし、デシカントシステム１４への配分を３０％とすることで、冷房需要と除湿需要の両方に応えることができる。
なお、ここで挙げた配分比は一例であり、適宜、好適な配分比を設定可能である。
【０１２６】
ここで、外部環境の他の例として、車両が使用されている地域を、例えば緯度情報を参照して特定して、地域毎の調整された配分比に設定することが考えられる。
この場合にも、外部環境に応じて、蓄熱器６２への配分と、蓄冷器６１への配分と、デシカントシステム１４への配分を調整することで、暖房需要と冷房需要と除湿需要に適切に応えることが可能になる。
【０１２７】
なお、入力された電力（電気エネルギー）の配分は、天気や気温などの情報を考慮して決定するようにしても良い。このようにすることによっても、熱エネルギーの需要に適切に応えることができる。
【０１２８】
以下、本実施形態にかかるエネルギーマネージメントシステム１の特徴を、効果と共に列挙する。
【０１２９】
（１）本実施形態にかかるエネルギーマネージメントシステム１は、
バッテリ１２と、蓄熱器６２（蓄熱手段）と、蓄冷器６１（蓄冷手段）と、制御装置１１（コントローラ）と、を有する。
制御装置１１は、エネルギーマネージメントシステム１に入力された電力を、
バッテリ１２の充電状態（ＳＯＣ、ＳＯＰ）と、蓄熱器６２への蓄熱状態と、蓄冷器６１への蓄冷状態とを参照して、バッテリ１２と、蓄熱器６２と、蓄冷器６１との間で配分する。
【０１３０】
このように構成すると、入力された電力（電気エネルギー）は、化学エネルギーに変換されてバッテリ１２に蓄えられる一方で、熱エネルギーに変換されて、蓄熱器６２や蓄冷器６１に蓄えられる。
そのため、バッテリ１２のＳＯＣが上限に達して、電気エネルギーを化学エネルギーとして蓄えることができない場合であっても、電気エネルギーを熱エネルギーとして蓄えることができる。
よって、エネルギーマネージメントシステム１に入力された電気エネルギーを無駄に捨てることなく、エネルギーマネージメントシステム１の全体で使用できる。
【０１３１】
また、バッテリ１２の充電状態と、蓄熱器６２への蓄熱状態と、蓄冷器６１への蓄冷状態とを参照して、電気エネルギーが配分される。
よって、バッテリ１２と蓄熱器６２と蓄冷器６１で受け入れ可能な電力量を最大限利用して、電気エネルギーを、化学エネルギーまたは熱エネルギーとして蓄えることができる。
【０１３２】
本実施形態にかかるエネルギーマネージメントシステム１は、以下の構成を有している。
（２）制御装置１１は、バッテリ１２の充電状態（ＳＯＣ、ＳＯＰ）に応じて決まる使用電力と、蓄熱器６２の蓄熱状態に応じて決まる使用電力と、蓄冷器６１の蓄冷状態に応じて決まる使用電力とを参照して、エネルギーマネージメントシステム１に入力可能な電力の最大値を算出する。
制御装置１１は、算出した最大値に応じて電力供給源１７から入力された電力を、バッテリ１２と蓄熱器６２と蓄冷器６１との間で配分する。
【０１３３】
バッテリ１２の充電状態（ＳＯＣ、ＳＯＰ）に応じて決まる使用電力は、バッテリ１２で化学エネルギーに変換して蓄えることができる電気エネルギーの量（電力量）である。
蓄熱器６２の蓄熱状態に応じて決まる使用電力は、蓄熱器６２で熱エネルギーに変換して蓄えることができる電気エネルギーの量（電力量）である。
蓄冷器６１の蓄冷状態に応じて決まる使用電力は、蓄冷器６１で熱エネルギーに変換して蓄えることができる電気エネルギーの量（電力量）である。
制御装置１１は、算出した最大値を車両制御装置１６に出力し、車両制御装置１６は、コンバータ１８を制御して、エネルギーマネージメントシステム１に入力される電力が、算出された最大値となるようにする。
【０１３４】
このように構成すると、エネルギーマネージメントシステム１で受け入れ可能な電力が、過不足なくエネルギーマネージメントシステム１に供給されて、バッテリ１２と蓄熱器６２と蓄冷器６１との間で配分される。
これにより、電力供給源１７から入力された電力（電気エネルギー）を、バッテリ１２と蓄熱器６２と蓄冷器６１の受け入れ可能な容量を利用して配分できるので、入力された電力を無駄にすることなくエネルギーマネージメントシステム１で蓄えることができる。
【０１３５】
本実施形態にかかるエネルギーマネージメントシステム１は、以下の構成を有している。
（３）バッテリ１２の充電状態に応じて決まる使用電力は、バッテリ１２に充電可能な最大電力であり、バッテリ１２で化学エネルギーに変換して蓄えることができる電気エネルギーの最大量（最大電力量）である。
蓄熱器６２の蓄熱状態に応じて決まる使用電力は、蓄熱器６２に投入可能な最大電力であり、蓄熱器６２で熱エネルギーに変換して蓄えることができる電気エネルギーの最大量（最大電力量）である。
蓄冷器６１の蓄冷状態に応じて決まる使用電力は、蓄冷器６１に投入可能な最大電力であり、蓄冷器６１で熱エネルギーに変換して蓄えることができる電気エネルギーの最大量（最大電力量）である。
【０１３６】
このように構成すると、電力供給源１７から入力された電力を、バッテリ１２と蓄熱器６２と蓄冷器６１の受け入れ可能な容量を最大限利用して配分できる。
【０１３７】
本実施形態にかかるエネルギーマネージメントシステム１は、以下の構成を有している。
（４）エネルギーマネージメントシステム１は、デシカントシステム１４と、温水ヒータ６４をさらに備えている。
制御装置１１は、デシカントシステム１４、温水ヒータ６４の状態に応じて決まる使用電力をさらに参照して、エネルギーマネージメントシステム１に投入可能な電力の最大値を算出する。
制御装置１１は、算出した最大値に応じて電力供給源１７から入力された電力を、バッテリ１２と蓄熱器６２と蓄冷器６１とデシカントシステム１４（電気ヒータ６３）と温水ヒータ６４との間で配分する。
【０１３８】
このように構成すると、エネルギーマネージメントシステム１に入力可能な電力の最大値が増えるので、電力供給源から入力された電力をより有効に利用できる。
さらに、エネルギーマネージメントシステム１では、バッテリ１２、空調システム７の蓄熱機器（蓄冷器６１、蓄熱器６２）、温水ヒータ６４、そしてデシカントシステム１４の電気ヒータ６３が、キーコンポーネントとなっている。そして、これらキーコンポーネントでの電気エネルギー、熱エネルギーを統合的にマネージメントするので、電力供給源１７から入力された電力を、捨てることなく有効に活用できる。
【０１３９】
本実施形態にかかるエネルギーマネージメントシステム１は、以下の構成を有している。
（５）エネルギーマネージメントシステム１は、
バッテリ１２の電力で駆動する電気デバイス５と、
蓄熱器６２および／または蓄冷器６１に蓄積された熱エネルギーを利用して駆動する空調システム７（熱デバイス）と、をさらに備えている。
制御装置１１は、電気デバイス５の使用電力（電気負荷）と、空調システム７の使用熱量に応じて決まる使用電力とをさらに参照して、エネルギーマネージメントシステム１に入力可能な電力の最大値を算出する。
【０１４０】
このように構成すると、エネルギーマネージメントシステム１に入力可能な電力の最大値が、電気デバイスの使用電力と、熱デバイスの使用熱量に応じて決まる使用電力と、を考慮して算出される。
すなわち、電気デバイスや熱デバイスの負荷を考慮して、電力供給源１７から入力される電力が決まるので、入力された電力をより有効に利用できる。
さらに、電気デバイスや熱デバイスの負荷を考慮して、入力された電力が配分されるので、入力された電力を効率よく利用できる。
【０１４１】
本実施形態にかかるエネルギーマネージメントシステム１は、以下の構成を有している。
（６）制御装置１１は、入力された電力の配分を、外部環境の状態に応じて調整する。
【０１４２】
例えば、低温となる冬季には、蓄熱器６２に蓄熱される熱エネルギーが、蓄冷器６１に蓄冷される熱エネルギーよりも多くなるように配分比率を調整する。
また、高温となる夏季には、蓄熱器６２に蓄熱される熱エネルギーが、蓄冷器６１に蓄冷される熱エネルギーよりも少なくなるように配分比率を調整する。
冬季と夏季では、外部環境が大きく異なるので、入力された電力の配分を、外部環境の状態に応じて調整することで、暖房需要や冷房需要に確実に応えられるようにすることができる。
【０１４３】
本実施形態にかかるエネルギーマネージメントシステム１は、以下の構成を有している。
（７）蓄熱器６２に蓄熱される熱エネルギーと、蓄冷器６１に蓄冷される熱エネルギーを通電により同時に生成するペルチェ熱交換器９０（電気熱変換器）をさらに有している。
【０１４４】
このように構成すると、ひとつの電気熱変換器を用いて、電気エネルギーから、高温の熱エネルギーと低温の熱エネルギーを同時に生成できる。
高温の熱エネルギーを生成する熱交換器と、低温の熱エネルギーを生成する熱交換器を個別に用意する必要がないので、エネルギーマネージメントシステム１の大型化を好適に防止できる。
【０１４５】
また、ペルチェ熱交換器９０は、高温の熱エネルギーと低温の熱エネルギーから電気エネルギーを生成できる。
熱変換デバイス６のひとつであるペルチェ熱交換器９０に配分された電気エネルギーは、熱エネルギーに変換されたのちに蓄熱機器（蓄冷器６１、蓄熱器６２）に蓄えられて、必要なときに、熱エネルギーまたは電気エネルギーとして取り出せるようになる。
【０１４６】
そのため、蓄熱機器（蓄冷器６１、蓄熱器６２）に蓄えられた熱エネルギーは、空調システム７だけでなく、電気デバイス５の駆動やバッテリ１２の充電にも利用できる。
これにより、エネルギーマネージメントシステム１の中で、電気エネルギーと熱エネルギーとを相互に融通できる。また、エネルギーマネージメントシステム１に入力された電気エネルギーを無駄に捨てることなく、エネルギーマネージメントシステム１の全体で、電力供給源１７からの入力された電力（電気エネルギー）を有効に使用できる。
【０１４７】
なお、本実施形態にかかるエネルギーマネージメントシステム１は、以下の構成としても特定できる。
（８）エネルギーマネージメントシステム１は、蓄熱器６２（蓄熱手段）と、蓄冷器６１（蓄冷手段）と、制御装置１１（コントローラ）と、を有する。
制御装置１１は、エネルギーマネージメントシステム１への入力された電力を、蓄熱器６２に投入可能な最大電力と、蓄冷器６１に投入可能な最大電力とを参照して、蓄熱器６２と蓄冷器６１との間で配分する。
蓄熱器６２に投入可能な最大電力は、蓄熱器６２で熱エネルギーに変換して蓄えることができる電気エネルギーの最大量（最大電力量）である。
蓄冷器６１に投入可能な最大電力は、蓄冷器６１で熱エネルギーに変換して蓄えることができる電気エネルギーの最大量（最大電力量）である。
【０１４８】
このように構成すると、エネルギーマネージメントシステム１に入力された電力を適切に配分して有効に利用でき、入力された電力を効率よく利用できる。
【０１４９】
以上、本発明の実施形態を説明した。本発明は上記の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれる。
【符号の説明】
【０１５０】
１      エネルギーマネージメントシステム
１１    制御装置
１２    バッテリ
１４    デシカントシステム
１４１  吸湿材
１５    車両情報ネットワーク
１６    車両制御装置
１７    電力供給源
１８    コンバータ
５      電気デバイス
５０    空調制御装置
５１    前照灯制御装置
６      熱変換デバイス
６１    蓄冷器
６２    蓄熱器
６３    電気ヒータ
６４    温水ヒータ
６４ａ  ヒータ
７      空調システム
７０    循環路
７１    蒸発器
７２    凝縮器
７３    圧縮機
７４    リキッドタンク
７５    膨張弁
７６    暖房機器
７７    冷房機器
８      切替機構
８０Ａ、８０Ｂ  循環路
８１Ａ、８１Ｂ  循環路
８２Ａ、８２Ｂ  循環路
８３Ａ、８３Ｂ  循環路
８４Ａ  循環路
８５Ａ、８５Ｂ  分配器
８６    第１温熱回収器
８７    第２温熱回収器
８８    第１冷熱回収器
８９    第２冷熱回収器
９      電気熱変換器
９０    ペルチェ熱交換器
Ｍ      モータ
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３    熱交換媒体
Ｐ      ポンプ
Ｖ      車両（電気自動車、ハイブリッド車両）
【図１】
2019118178.tif 000003
【図２】
2019118178.tif 000004
【図３】
2019118178.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019118178.tif 000007
【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】
2019118178.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月18日(2019.1.18)
【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】
バッテリと、
蓄熱手段と、
蓄冷手段と、
コントローラと、を有するエネルギーマネージメントシステムであって、
前記コントローラは、
前記エネルギーマネージメントシステムに入力された電力を、
前記バッテリの充電量及び充放電可能電力と、前記蓄熱手段の蓄熱状態と、前記蓄冷手段の蓄冷状態とを参照して、電力供給源から入力された電力が前記バッテリの充放電可能電力よりも大きくなった場合は、前記充放電可能電力を超えた電力分を前記蓄熱手段と前記蓄冷手段に配分することを特徴とするエネルギーマネージメントシステム。
【請求項２】
前記コントローラは、
前記バッテリの充電量及び充放電可能電力に応じて決まる使用電力と、前記蓄熱手段の蓄熱状態に応じて決まる使用電力と、前記蓄冷手段の蓄冷状態に応じて決まる使用電力とを参照して、前記エネルギーマネージメントシステムに入力可能な電力の最大値を算出し、
電力供給源から入力された電力が前記バッテリの充放電可能電力よりも大きくなった場合は、前記電力の最大値を上限として、前記充放電可能電力よりも大きい電力を前記蓄熱手段と前記蓄冷手段に配分することを特徴とする請求項１に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項３】
前記バッテリの充電状態に応じて決まる使用電力は、前記バッテリに充電可能な最大電力であり、
前記蓄熱手段の蓄熱状態に応じて決まる使用電力は、前記蓄熱手段に投入可能な最大電力であり、
前記蓄冷手段の蓄冷状態に応じて決まる使用電力は、前記蓄冷手段に投入可能な最大電力であることを特徴とする請求項２に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項４】
前記エネルギーマネージメントシステムは、デシカントシステムをさらに備えており、
前記コントローラは、
前記デシカントシステムの状態に応じて決まる使用電力をさらに参照して、前記エネルギーマネージメントシステムに投入可能な電力の最大値を算出し、
前記算出した最大値に応じて電力供給源から入力された電力を、前記バッテリと前記蓄熱手段と前記蓄冷手段と前記デシカントシステムとの間で配分することを特徴とする請求項３に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項５】
前記エネルギーマネージメントシステムは、
前記バッテリの電力で駆動する電気デバイスと、
前記蓄熱手段および／または前記蓄冷手段に蓄積された熱エネルギーで駆動する熱デバイスと、をさらに備えており、
前記コントローラは、
前記電気デバイスの使用電力と、前記熱デバイスの使用熱量に応じて決まる使用電力とさらに参照して、前記エネルギーマネージメントシステムに入力可能な電力の最大値を算出することを特徴とする請求項２から請求項４の何れか一項に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項６】
前記コントローラは、
前記入力された電力の配分を、外部環境の状態に応じて調整することを特徴とする請求項２から請求項４の何れか一項に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項７】
前記蓄熱手段に蓄熱される熱エネルギーと、前記蓄冷手段に蓄冷される熱エネルギーを、電気エネルギーから同時に生成する電熱変換器をさらに有していることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
バッテリと、
蓄熱手段と、
蓄冷手段と、
コントローラと、を有するエネルギーマネージメントシステムであって、
前記コントローラは、
前記エネルギーマネージメントシステムに入力された電力を、
前記バッテリの充電量及び充放電可能電力と、前記蓄熱手段の蓄熱状態と、前記蓄冷手段の蓄冷状態とを参照して、電力供給源から入力された電力が前記バッテリの充放電可能電力よりも大きくなった場合は、前記充放電可能電力を超えた電力分を前記蓄熱手段と前記蓄冷手段に配分する構成とした。
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月4日(2019.4.4)
【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】
バッテリと、
蓄熱手段と、
蓄冷手段と、
コントローラと、を有するエネルギーマネージメントシステムであって、
前記コントローラは、
前記バッテリの充電量及び充放電可能電力と、前記蓄熱手段の蓄熱状態と、前記蓄冷手段の蓄冷状態とを参照して、
前記バッテリの充電量が上限に達していないときに、電力供給源から前記エネルギーマネージメントシステムに入力される回生電力が、前記バッテリの充放電可能電力よりも大きくなった場合は、前記入力される回生電力を、前記バッテリと、前記蓄熱手段および前記蓄冷手段に配分し、
前記蓄熱手段と前記蓄冷手段では、充放電可能電力を超えた電力分が配分されることを特徴とするエネルギーマネージメントシステム。
【請求項２】
前記コントローラは、
前記バッテリの充電量及び充放電可能電力に応じて決まる使用電力と、前記蓄熱手段の蓄熱状態に応じて決まる使用電力と、前記蓄冷手段の蓄冷状態に応じて決まる使用電力とを参照して、前記エネルギーマネージメントシステムに入力可能な電力の最大値を算出し、
前記電力供給源から入力された回生電力が前記バッテリの充放電可能電力よりも大きくなった場合は、前記電力の最大値を上限として、前記充放電可能電力を超えた電力分を前記蓄熱手段と前記蓄冷手段で配分することを特徴とする請求項１に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項３】
前記バッテリの充電量及び充放電可能電力に応じて決まる使用電力は、前記バッテリに充電可能な最大電力であり、
前記蓄熱手段の蓄熱状態に応じて決まる使用電力は、前記蓄熱手段に投入可能な最大電力であり、
前記蓄冷手段の蓄冷状態に応じて決まる使用電力は、前記蓄冷手段に投入可能な最大電力であることを特徴とする請求項２に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項４】
前記エネルギーマネージメントシステムは、デシカントシステムをさらに備えており、
前記コントローラは、
前記デシカントシステムの状態に応じて決まる使用電力をさらに参照して、前記エネルギーマネージメントシステムに入力可能な電力の最大値を算出し、
前記算出した最大値に応じて、前記電力供給源から入力された回生電力を、前記バッテリと前記蓄熱手段と前記蓄冷手段と前記デシカントシステムとの間で配分することを特徴とする請求項３に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項５】
前記エネルギーマネージメントシステムは、
前記バッテリの電力で駆動する電気デバイスと、
前記蓄熱手段および／または前記蓄冷手段に蓄積された熱エネルギーで駆動する熱デバイスと、をさらに備えており、
前記コントローラは、
前記電気デバイスの使用電力と、前記熱デバイスの使用熱量に応じて決まる使用電力とさらに参照して、前記エネルギーマネージメントシステムに入力可能な電力の最大値を算出することを特徴とする請求項２から請求項４の何れか一項に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項６】
前記コントローラは、
前記入力された回生電力の配分を、外部環境の状態に応じて調整することを特徴とする請求項２から請求項４の何れか一項に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【請求項７】
前記蓄熱手段に蓄熱される熱エネルギーと、前記蓄冷手段に蓄冷される熱エネルギーを、電気エネルギーから同時に生成する電熱変換器をさらに有していることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載のエネルギーマネージメントシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
バッテリと、
蓄熱手段と、
蓄冷手段と、
コントローラと、を有するエネルギーマネージメントシステムであって、
前記コントローラは、
前記バッテリの充電量及び充放電可能電力と、前記蓄熱手段の蓄熱状態と、前記蓄冷手段の蓄冷状態とを参照して、
前記充電量が上限に達していないときに、電力供給源から前記エネルギーマネージメントシステムに入力された回生電力が、前記バッテリの充放電可能電力よりも大きくなった場合は、前記入力される回生電力を、前記バッテリと、前記蓄熱手段および前記蓄冷手段に配分し、
前記蓄熱手段と前記蓄冷手段では、充放電可能電力を超えた電力分が配分される構成とした。