(57)【要約】【課題】電力変換効率の低下を抑制することができる電力変換装置、およびこれを用いた電力変換システムを提供する。【解決手段】電力変換装置１０は、電力変換部１１、制御部１２、値処理部１３を備える。電力変換部１１は、蓄電池３１から供給される直流電力を所望の電力に変換して電気負荷５に出力する。制御部１２は、電力変換部１１を制御する。値処理部１３は、各時間帯における電気負荷５の消費電力の大きさに関連する値を比較値Ｗ１として求める。そして、制御部１２は、各時間帯において比較値Ｗ１が閾値以上である場合に電力変換部１１から電力を出力させ、比較値Ｗ１が閾値未満である場合に電力変換部１１から電力の出力を停止させるように構成されている。【選択図】図１
2015208198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電路と第２の電路との間に設けられ、前記第１の電路を介して直流電源から供給される直流電力を所望の電力に変換し前記第２の電路を介して電気負荷に出力する電力変換部と、
前記電力変換部を制御する制御部と、
各時間帯における前記電気負荷の消費電力の大きさに関連する値と前記電力変換部の電力変換効率とのうち少なくとも一方を比較値として求める値処理部とを備え、
前記制御部は、時間帯ごとに求められた前記比較値と閾値とを比較し、各時間帯において前記比較値が前記閾値以上である場合に前記電力変換部から電力を出力させ、前記比較値が前記閾値未満である場合に前記電力変換部から電力の出力を停止させるように構成されている
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記比較値は、現在の時間帯における前記電気負荷の消費電力の大きさに関連する実測値である
ことを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記比較値は、将来の時間帯における前記電気負荷の消費電力の大きさに関連する予測値である
ことを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記直流電源は、車両に搭載される蓄電池で構成され、
前記制御部は、前記比較値と前記閾値との比較結果と、前記車両の走行計画との両方に基づいて、前記電力変換部を制御する
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記直流電源は、車両に搭載される蓄電池で構成され、
前記車両の走行計画に基づいて前記閾値を変化させる閾値設定部がさらに設けられる
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の電力変換装置と、
前記電気負荷の消費電力の大きさに関連する値を前記電力変換装置に出力する値出力部とを備える
ことを特徴とする電力変換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に電力変換装置、電力変換システムに関し、より詳細には直流電源から供給される直流電力を電力変換して電気負荷に出力する電力変換装置、およびこれを用いた電力変換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載されたバッテリから家屋に電力を供給する電力変換装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。この種の電力変換装置は、バッテリの出力を系統電源に連系させ電気負荷に電力を供給する電力変換部を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７８１４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力変換部の電力変換効率は、出力電力値の大きさによって変動し、出力電力値が比較的小さい領域では電力変換効率が低かった。従来の電力変換装置は、電気負荷の消費電力値に関わらず電力変換部から電力を出力させるため、電気負荷の消費電力値が低い場合に電力変換効率が低下する可能性があった。
【０００５】
本発明は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、電力変換効率の向上を図った電力変換装置、およびこれを用いた電力変換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】
本発明の電力変換装置は、第１の電路と第２の電路との間に設けられ、前記第１の電路を介して直流電源から供給される直流電力を所望の電力に変換し前記第２の電路を介して電気負荷に出力する電力変換部と、前記電力変換部を制御する制御部と、各時間帯における前記電気負荷の消費電力の大きさに関連する値と前記電力変換部の電力変換効率とのうち少なくとも一方を比較値として求める値処理部とを備え、前記制御部は、時間帯ごとに求められた前記比較値と閾値とを比較し、各時間帯において前記比較値が前記閾値以上である場合に前記電力変換部から電力を出力させ、前記比較値が前記閾値未満である場合に前記電力変換部から電力の出力を停止させるように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の電力変換システムは、上記の電力変換装置と、前記電気負荷の消費電力の大きさに関連する値を前記電力変換装置に出力する値出力部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明では、電力変換効率の向上を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１における電力変換装置、電力変換システムのブロック構成図である。
【図２】実施形態１における電力変換特性のグラフ図である。
【図３】実施形態１における電力変換装置が行う処理のフローチャート図である。
【図４】実施形態１における電力変換装置が行う処理のフローチャート図である。
【図５】実施形態における電気負荷の消費電力値の変動を示すグラフ図である。
【図６】実施形態２における電力変換装置、電力変換システムのブロック構成図である。
【図７】実施形態２における電力変換装置が行う処理のフローチャート図である。
【図８】実施形態２における電気負荷の消費電力値の変動を示すグラフ図である。
【図９】実施形態２における電気負荷の消費電力値の変動を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
（実施形態１）
図１に、本実施形態の電力変換装置１０、電力変換システム１のブロック構成図を示す。本実施形態の電力変換装置１０は、車両３に搭載された蓄電池３１の直流電力を、電力変換して系統電源に連系させ電気負荷５に電力供給するＶ２Ｈ（Vehicle to Home）システムに用いられる。一般にこの種の電力変換装置１０は、電気料金が比較的安い深夜電力を用いて蓄電池３１を充電し、深夜よりも電気料金が高い日中などに蓄電池３１を放電させることで電気料金の低下を図る。
【００１２】
本実施形態の電力変換装置１０は、電力変換部１１、制御部１２、値処理部１３を備える。電力変換部１１は、第１の電路３０と第２の電路４０との間に設けられ、第１の電路３０を介して蓄電池３１（直流電源）から供給される直流電力を所望の電力に変換し第２の電路４０を介して電気負荷５に出力する。制御部１２は、電力変換部１１を制御する。値処理部１３は、各時間帯における電気負荷５の消費電力の大きさに関連する値と電力変換部１１の電力変換効率のうち少なくとも一方を比較値Ｗ１として求める。そして、制御部１２は、時間帯ごとに求められた比較値Ｗ１と閾値Ｗ２とを比較する。制御部１２は、各時間帯において比較値Ｗ１が閾値Ｗ２以上である場合に電力変換部１１から電力を出力させ、比較値Ｗ１が閾値Ｗ２未満である場合に電力変換部１１から電力の出力を停止させるように構成されている。
【００１３】
すなわち、本実施形態の電力変換装置１０は、電力変換部１１の電力変換効率が比較的高くなる出力電力値が比較的大きい場合に電気負荷５への電力供給を行う。また、電力変換装置１０は、電力変換部１１の電力変換効率が比較的低くなる出力電力値が比較的小さい場合に電気負荷５への電力供給を停止する。これにより、本実施形態の電力変換装置１０は、蓄電池３１（直流電源）の電力を有効活用することができる。
【００１４】
また、比較値Ｗ１は、現在の時間帯における電気負荷５の消費電力の大きさに関連する実測値であることが望ましい。また、直流電源は、車両３に搭載される蓄電池３１で構成され、制御部１２は、比較値Ｗ１と閾値との比較結果と、車両３の走行計画との両方に基づいて、電力変換部１１の出力を制御することが望ましい。
【００１５】
また、電力変換システム１は、上記の電力変換装置１０と、電気負荷５の消費電力の大きさに関連する値を電力変換装置１０に出力する値出力部２１とを備える。
【００１６】
以下に、図１を用いて本実施形態の電力変換装置１０、電力変換システム１の構成について詳細に説明する。
【００１７】
電力変換部１１は、第１の電路３０を介して、例えば電気自動車（Electric Vehicle）に搭載された蓄電池３１に電気的に接続され、第２の電路４０を介して家の中に設けられた分電盤４に電気的に接続されている。そして、電力変換部１１は、蓄電池３１から供給される直流電力を交流電力に変換して系統電源（商用電源）に連系させ、分電盤４を介して電気負荷５に電力を出力（供給）する。なお、電力変換部１１は、双方向の電力変換が可能であり、系統電源から供給される電力を変換して蓄電池３１に供給することで、蓄電池３１を充電することもできる。
【００１８】
値処理部１３は、各時間帯における電気負荷５の消費電力の大きさに関連する値を比較値Ｗ１として求める。より具体的には、値処理部１３は、１日を所定時間（例えば１分、１０分など）で分割した複数の時間帯それぞれにおける電気負荷５の消費電力値の平均値（以降、平均消費電力値という）を比較値Ｗ１として求める。ここで、電力変換装置１０は、屋内に設けられたＨＥＭＳ（Home Energy Management System）のコントローラ２と通信する通信インターフェースで構成された第１の通信部１４を備えている。また、コントローラ２は、値出力部２１、通信部２２を備えている。通信部２２は、電力変換装置１０の第１の通信部１４と通信する通信インターフェースで構成されている。なお、通信部２２と第１の通信部１４との通信方式は限定せず、通信部２２と第１の通信部１４とが有線接続された構成であってもよいし、無線接続された構成であってもよい。また、分電盤４には、電気負荷５の消費電力値を計測する電力計測部４１が設けられている。値出力部２１は、電力計測部４１が計測した消費電力値を、通信部２２を用いて電力変換装置１０に出力する。そして、値処理部１３は、第１の通信部１４を介して取得した電気負荷５の消費電力値を用いて、各時間帯における電気負荷５の平均消費電力値を比較値Ｗ１として求めて制御部１２に出力する。また、本実施形態の値処理部１３は、現在の時間帯における電気負荷５の平均消費電力値、すなわち現在の時間帯における平均消費電力値の実測値を比較値Ｗ１として制御部１２に出力している。
【００１９】
制御部１２は、電力変換部１１の出力を制御しており、値処理部１３が求めた比較値Ｗ１と閾値Ｗ２とを比較し、比較結果に基づいて電力変換部１１から電気負荷５への電力供給を実行または停止させる。具体的には、制御部１２は、各時間帯において比較値Ｗ１が閾値Ｗ２以上である場合に電力変換部１１から電力を出力させ、比較値Ｗ１が閾値Ｗ２未満である場合に電力変換部１１から電力の出力を停止させる。
【００２０】
ここで、電力変換部１１の電力変換効率（入力電力に対する出力電力の割合）は、出力電力の大きさによって変動する。図２に、出力電力値に対する電力変換効率特性のグラフ図を示す。図２に示すように、電力変換効率は、出力電力値が比較的大きい領域では比較的高い値を維持しているのに対し、出力電力値が比較的小さい領域では出力電力値が小さくなるにつれて電力変換効率が低下する。そこで、本実施形態では、電力変換効率が所定値Ｘ１以上である場合に電力変換部１１から電力を出力させるために、閾値Ｗ２は、電力変換部１１の電力変換効率特性に基づいて設定される。具体的には、電力変換部１１の電力変換効率が所定値Ｘ１となる出力電力値を閾値Ｗ２として設定される。
【００２１】
また、コントローラ２は、ユーザが車両３の走行計画を入力することができる入力部２３を備えている。走行計画とは、車両３の出発予定時刻、帰宅予定時刻、走行予定距離などの情報、すなわち、いつからいつまで、どれぐらいの距離を走行するかという走行予定情報を示している。ユーザは、車両３を使用する予定がある場合、入力部２３を用いてコントローラ２に走行計画を入力する。そして、コントローラ２は、入力された走行計画を、通信部２２を用いて電力変換装置１０に出力する。制御部１２は、第１の通信部１４を介して走行計画を取得する。
【００２２】
さらに、本実施形態の電力変換装置１０は、車両３と通信する通信インターフェースで構成された第２の通信部１５を備え、車両３は、第２の通信部１５と通信する通信インターフェースで構成された通信部３２を備える。車両３は、蓄電池３１の残容量Ｗ３を、通信部３２を用いて電力変換装置１０に出力する。そして、制御部１２は、第２の通信部１５を介して蓄電池３１の残容量Ｗ３を取得する。なお、通信部３２と第２の通信部１５との通信方式は限定せず、通信部３２と第２の通信部１５とが有線接続された構成であってもよいし、無線接続された構成であってもよい。
【００２３】
また、本実施形態の電力変換システム１は、上記の電力変換装置１０と、値出力部２１を備えるコントローラ２で構成されている。
【００２４】
次に、図３，図４に示すフローチャートを用いて、本実施形態の電力変換装置１０が行う処理について説明する。
【００２５】
図３に示すように、電力変換装置１０の稼働を開始させる開始操作が行われると、電力変換装置１０は、まず動作モードが設定されているか否かの確認を行う（Ｓ１）。なお、動作モードは、後述する「経済優先モード」、「通常モード」から選択される。そして、電力変換装置１０は、設定された動作モードが「経済優先モード」であるか否かの確認を行う（Ｓ２）。電力変換装置１０は、「経済優先モード」が設定された場合、経済優先処理を実行し（Ｓ３）、「通常モード」が設定された場合、通常処理を実行する（Ｓ１２）。
【００２６】
まず、図４に示すフローチャートを用いて、経済優先処理について説明する。制御部１２は、現在の時間帯が、深夜よりも電気料金が高い期間Ｔ１（例えば日中など）に属するか否かを確認する（Ｓ４）。そして、現在の時間帯が期間Ｔ１に属する場合、制御部１２は、比較値Ｗ１、走行計画、蓄電池３１の残容量Ｗ３を取得する（Ｓ５）。一方、現在の時間帯が期間Ｔ１に属していない場合、すなわち、電気料金が比較的安い深夜料金の期間である場合、制御部１２は電力変換部１１を停止させ、蓄電池３１の放電は行わない（Ｓ１０）。
【００２７】
制御部１２は、ステップＳ５において比較値Ｗ１、走行計画、蓄電池３１の残容量Ｗ３を取得した後、蓄電池３１の残容量Ｗ３と容量閾値Ｗ４とを比較する（Ｓ６）。制御部１２は、蓄電池３１の残容量Ｗ３が容量閾値Ｗ４以上である場合、走行計画の内容に基づいて蓄電池３１の放電の可否を判断する（Ｓ７）。制御部１２は、走行計画の内容に基づいて、次回の車両３の走行に必要な蓄電池３１の残容量Ｗ５（以降、必要残容量Ｗ５という）と、車両３の出発時における蓄電池３１の残容量の予測値Ｗ６（以降、予測残容量Ｗ６という）とを求める。そして、制御部１２は、必要残容量Ｗ５と予測残容量Ｗ６とを比較し、予測残容量Ｗ６が必要残容量Ｗ５より大きい場合、蓄電池３１の放電を可能と判断し、予測残容量Ｗ６が必要残容量Ｗ５以下である場合、蓄電池３１の放電を不可と判断する。
【００２８】
例えば、蓄電池３１の充電を考慮しない場合、制御部１２は、現在の蓄電池３１の残容量Ｗ３を予測残容量Ｗ６として、必要残容量Ｗ５と比較する。そして、制御部１２は、残容量Ｗ３が必要残容量Ｗ５よりも大きい場合、蓄電池３１の放電を可能と判断し、残容量Ｗ３が必要残容量Ｗ５以下である場合、蓄電池３１の放電を不可と判断する。
【００２９】
また、車両３が出発するまでに蓄電池３１の充電が可能な場合（例えば、出発予定が深夜料金の時間帯である場合）、制御部１２は、車両３が出発するまでに可能な充電量Ｗ７を求める。そして、制御部１２は、残容量Ｗ３と充電量Ｗ７とを足し合わせた残容量Ｗ８を予測残容量Ｗ６として、必要残容量Ｗ５と比較する。そして、制御部１２は、残容量Ｗ８が必要残容量Ｗ５よりも大きい場合、蓄電池３１の放電を可能と判断し、残容量Ｗ８が必要残容量Ｗ５以下である場合、蓄電池３１の放電を不可と判断する。また、制御部１２は、走行計画がない場合、蓄電池３１の放電を可能と判断する。
【００３０】
そして、ステップＳ７において、制御部１２は、蓄電池３１の放電を可能と判断した場合、比較値Ｗ１と閾値Ｗ２とを比較する（Ｓ８）。制御部１２は、比較値Ｗ１が閾値Ｗ２以上である場合、電力変換部１１を稼働させる（Ｓ９）。これにより、蓄電池３１が放電され、電力変換部１１から電気負荷５に電力が供給される。
【００３１】
一方、蓄電池３１の残容量Ｗ３が容量閾値Ｗ４未満である場合、または走行計画の内容に基づいて蓄電池３１の放電が不可であると判断した場合、または比較値Ｗ１が閾値Ｗ２未満である場合、制御部１２は電力変換部１１を停止させる（Ｓ１０）。これにより、蓄電池３１の放電は行わない。
【００３２】
そして、電力変換装置１０の稼働を終了させる終了操作が行われたか否かを確認する（Ｓ１２）。終了操作が行われた場合、電力変換装置１０の稼働が終了する。一方、終了操作が行われていない場合、ステップＳ１に戻る。
【００３３】
次に、通常処理について説明する。
【００３４】
ステップＳ１において通常モードが選択された場合、通常処理が行われる（Ｓ１２）。上述したように経済優先処理では、電気負荷５の平均消費電力値（比較値Ｗ１）が閾値Ｗ２以上である場合にのみ電力変換部１１を稼働させるのに対し、通常処理では、電気負荷５の平均消費電力値に関わらず電力変換部１１を稼働させる。すなわち、通常処理では、上述した経済優先処理からステップＳ８を省いた処理を行う。
【００３５】
次に、図５に示す電気負荷５の平均消費電力値における変動パターンのグラフ図を用いて、上述した「経済優先処理」について説明する。なお、ここでは期間Ｔ１が７：３０〜２１：３０に設定されており、ステップＳ１において経済優先モードが設定され、蓄電池３１の残容量Ｗ３が容量閾値Ｗ４以上であり、かつ走行計画がない場合とする。
【００３６】
図５に示す例では、７：３０〜１６：３０までの期間は、電気負荷５の平均消費電力値（比較値Ｗ１）が閾値Ｗ２を下回っているため、電力変換部１１が停止される。すなわち、この期間（７：３０〜１６：３０）は、蓄電池３１の放電は行われず、買電が行われ、系統電源からのみ電気負荷５に電力供給される。一方、１６：３０〜２１：３０までの期間Ｔ２１は、電気負荷５の平均消費電力値（比較値Ｗ１）が閾値Ｗ２を上回っているため、電力変換部１１から電気負荷５に電力が供給される。すなわち、この期間Ｔ２１（１６：３０〜２１：３０）は、蓄電池３１が放電され、電力変換部１１から電気負荷５に電力が供給されるので、系統電源から電気負荷５に供給される電力量が低減し、電気料金が抑制される。
【００３７】
このように、本実施形態の電力変換装置１０は、各時間帯において電気負荷５の平均消費電力値（比較値Ｗ１）が閾値Ｗ２以上である場合にのみ、蓄電池３１を放電させ電力変換部１１から電気負荷５に電力を供給させる。閾値Ｗ２は、電力変換部１１の電力変換効率が所定値Ｘ１以上となる出力電力値に設定されている。したがって、本実施形態の電力変換装置１０は、電力変換効率が所定値Ｘ１以上である場合にのみ、電力変換部１１を稼働させ、電力変換効率が所定値Ｘ１未満である場合は電力変換部１１を停止させる。これにより、電力変換部１１の稼働時における電力変換効率の向上を図ることができ、蓄電池３１の電力を有効活用することができる。
【００３８】
さらに、本実施形態では、制御部１２は、車両３の走行計画にも基づいて電力変換部１１を制御しているので、車両３の走行に支障をきたすことなく、蓄電池３１を放電することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、現在の時間帯における平均消費電力値の実測値を比較値Ｗ１として用いている。したがって、電気負荷５の消費電力が増減した場合であっても、この増減に追従して電力変換部１１を稼働または停止させ、電力変換部１１の稼働時における電力変換効率の向上させることができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、各時間帯における電気負荷５の消費電力の大きさに関連する値として、各時間帯における電気負荷５の平均消費電力値を比較値Ｗ１に用いているが、各時間帯における電気負荷５の消費電力量を比較値に用いてもよい。
【００４１】
また、本実施形態の変形例として、値処理部１３は、各時間帯における電力変換部１１の電力変換効率を比較値Ｘ２として求める構成であってもよい。値処理部１３は、各時間帯における電力変換部１１の入力電力値と出力電力値とを求める。そして、値処理部１３は、式「１００×出力電力値／入力電力値」より電力変換効率を比較値Ｘ２として求め、制御部１２に出力する。
【００４２】
制御部１２は、所定値Ｘ１（図２参照）を閾値（以降、閾値Ｘ１とする）として用いる。そして、本変形例では、上述した処理のステップＳ７（図４参照）において、制御部１２は、蓄電池３１の放電を可能と判断した場合、比較値Ｘ２と閾値Ｘ１とを比較する。制御部１２は、比較値Ｘ２が閾値Ｘ１以上である場合、電力変換部１１の稼働を継続し、閾値Ｘ２が閾値Ｘ１未満である場合、電力変換部１１を停止する。なお、本変形例における経済優先処理の他の処理は、上述したステップＳ４〜Ｓ７、Ｓ１０の処理と同一であるので説明を省略する。
【００４３】
このように、電力変換部１１の電力変換効率が所定値Ｘ１以上である場合にのみ稼働されるので、本変形例においても、電力変換部１１の稼働時における電力変換効率の向上を図ることができ、蓄電池３１の電力を有効活用することができる。
【００４４】
ここで、電力変換効率は、電力変換部１１の出力電力値の大きさだけでなく、電力変換部１１の温度、電力変換部１１を構成する素子（例えば、半導体デバイス、コンデンサなど）の性能劣化、故障などによっても変化する。本変形例では、電力変換部１１の電力変換効率を比較値Ｘ２として用いているので、電力変換部１１の温度、性能劣化、故障などによって電力変換効率が所定値Ｘ１（閾値Ｘ１）を下回った場合であっても、電力変換部１１を確実に停止することができる。
【００４５】
さらに、電力変換効率の大きさ（比較値Ｘ２）を監視することで、電力変換部１１を構成する素子の性能劣化、故障を検出することができる。例えば、正常時における電力変換効率特性（温度特性などを考慮）を基準値とし、制御部１２は、この基準値と比較値Ｘ２とを比較する。そして、制御部１２は、比較値Ｘ２が基準値から所定値以上外れた場合を異常状態と判断し、電力変換部１１を停止する。また、制御部１２は、比較値Ｘ２が基準値から所定値以内であるが、基準値からのずれ量が変化し続ける場合、異常前状態と判断し、電力変換部１１の出力抑制または停止する。これにより、異常状態を未然に予測し、電力変換部１１の出力抑制または停止することができるので、電力変換装置１０の安全性が向上する。
【００４６】
なお、本変形例では、電力変換効率を比較値Ｘ２として閾値Ｘ１と比較しているが、比較値Ｘ２と閾値Ｘ１の比較と、上述した比較値Ｗ１と閾値Ｗ２の比較との両方を行う構成であってもよい。制御部１２は、比較値Ｗ１が閾値Ｗ２以上、且つ比較値Ｘ２が閾値Ｘ１以上である場合、電力変換部１１を稼働させる。
【００４７】
また、本実施形態では、電気自動車に搭載された蓄電池３１を直流電源として用いているが、燃料電池自動車（Fuel Cell Vehicle）に搭載された燃料電池を直流電源として用いてもよい。また、電力変換装置１０は、Ｖ２Ｈシステムの使用に限定せず、定置型の蓄電池３１、燃料電池などを直流電源として用いてもよい。
【００４８】
（実施形態２）
本実施形態の電力変換装置１０、電力変換システム１のブロック構成図を図６に示す。
【００４９】
本実施形態の電力変換装置１０は、実施形態１の電力変換装置１０の構成に加えて、閾値設定部１６を備えている。また、本実施形態の値処理部１３０は、求める比較値Ｗ１０が実施形態１の値処理部１３０と異なる。なお、実施形態１の電力変換装置１０と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５０】
値処理部１３０は、電気負荷５の消費電力値における過去の履歴に基づいた予測によって、将来の時間帯における電気負荷５の平均消費電力値、すなわち平均消費電力値の予測値を比較値Ｗ１０として求める。値処理部１３０は、例えば前日における電気負荷５の平均消費電力値の履歴、または１週間前における電気負荷５の平均消費電力値の履歴などに基づいた予測によって、将来の時間帯それぞれにおける電気負荷５の平均消費電力値を比較値Ｗ１０として求める。
【００５１】
閾値設定部１６は、車両３の走行計画に基づいて閾値Ｗ２を変化させる。閾値設定部１６は、走行計画の内容に基づいて、次回の車両３の走行に必要な蓄電池３１の必要残容量Ｗ５と、車両３の出発時における蓄電池３１の予測残容量Ｗ６とを求める。そして、閾値設定部１６は、予測残容量Ｗ６から必要残容量Ｗ５を減算した値Ｗ９（以降、減算値Ｗ９という）の大きさに基づいて閾値Ｗ２を変化させる。例えば、閾値設定部１６は、減算値Ｗ９と所定の容量閾値Ｗ１０とを比較し、減算値Ｗ９が容量閾値Ｗ１０以上である場合に閾値をＷ２１に設定し、減算値Ｗ９が容量閾値Ｗ１０未満である場合に閾値をＷ２１よりも大きいＷ２２に設定する。また、閾値設定部１６は、走行計画がない場合、閾値をＷ２１に設定する。
【００５２】
なお、閾値Ｗ２の設定は、上記に限定せず、減算値Ｗ９の大きさに基づいて、閾値Ｗ２を連続的にまたは段階的に変化させるように構成してもよい。また、閾値Ｗ２の下限値は、電力変換部１１の電力変換効率が所定値Ｘ１以上となる値に設定される。
【００５３】
以下に、図７に示すフローチャートを用いて、本実施形態の「経済優先処理」について説明する。
【００５４】
制御部１２は、現在の時間帯が、深夜よりも電気料金が高い期間Ｔ１に属するか否かを確認する（Ｓ２１）。そして、現在の時間帯が期間Ｔ１に属する場合、制御部１２は、比較値Ｗ１０、蓄電池３１の残容量Ｗ３を取得する（Ｓ２２）。一方、現在の時間帯が期間Ｔ１に属していない場合、すなわち、電気料金が比較的安い深夜料金の期間である場合、制御部１２は電力変換部１１を停止させ、蓄電池３１の放電は行わない（Ｓ２７）。
【００５５】
次に、制御部１２は、蓄電池３１の残容量Ｗ３と容量閾値Ｗ４とを比較する（Ｓ２３）。蓄電池３１の残容量Ｗ３が容量閾値Ｗ４未満である場合、制御部１２は電力変換部１１を停止させ、蓄電池３１の放電は行わない（Ｓ２７）。一方、蓄電池３１の残容量Ｗ３が容量閾値Ｗ４以上である場合、閾値設定部１６は、走行計画の内容に基づいて閾値Ｗ２を設定する（Ｓ２４）。そして、制御部１２は、閾値設定部１６が設定した閾値Ｗ２と、値処理部１３０が予測した現在の時間帯に該当する電気負荷５の平均消費電力値の予測値（比較値Ｗ１０）とを比較する（Ｓ２５）。そして、制御部１２は、比較値Ｗ１０が閾値Ｗ２以上である場合、電力変換部１１を稼働させる（Ｓ２６）。これにより、蓄電池３１が放電され、電力変換部１１から電気負荷５に電力が供給される。一方、ステップＳ２５において、制御部１２は、比較値Ｗ１０が閾値Ｗ２未満である場合、電力変換部１１が停止され、蓄電池３１の放電は行わない（Ｓ１３）。
【００５６】
そして、電力変換装置１０の稼働を終了させる終了操作が行われたか否かを確認する（Ｓ１２、図３参照）。終了操作が行われた場合、電力変換装置１０の稼働が終了する。一方、終了操作が行われていない場合、ステップＳ１に戻る。
【００５７】
次に、図８、図９に示す電気負荷５の平均消費電力値における予測変動パターンのグラフ図を用いて、上述した「経済優先処理」について説明する。なお、ここでは期間Ｔ１が７：３０〜２１：３０に設定されており、ステップＳ１において経済優先モードが設定され、蓄電池３１の残容量Ｗ３が容量閾値Ｗ４以上である場合とする。
【００５８】
図８は、走行計画がない場合の例であり、閾値設定部１６によって閾値はＷ２１に設定されている。そして、７：３０〜１６：３０までの期間は、電気負荷５の予測された平均消費電力値（比較値Ｗ１０）が閾値Ｗ２１を下回っているため、電力変換部１１が停止される。すなわち、この期間（７：３０〜１６：３０）は、蓄電池３１の放電は行われず、買電が行われ、系統電源からのみ電気負荷５に電力供給される。一方、１６：３０〜２１：３０までの期間Ｔ２２は、電気負荷５の予測された平均消費電力値（比較値Ｗ１０）が閾値Ｗ２１を上回っているため、電力変換部１１から電気負荷５に電力が供給される。すなわち、この期間Ｔ２２（１６：３０〜２１：３０）は、蓄電池３１が放電され、電力変換部１１から電気負荷５に電力が供給されるので、系統電源から電気負荷５に供給される電力量が低減し、電気料金が抑制される。
【００５９】
また、図９は、走行計画がある場合の例であり、閾値設定部１６によって閾値はＷ２２に設定されている。そして、７：３０〜１３：３０までの期間、および１７：００〜１９：３０までの期間は、電気負荷５の予測された平均消費電力値（比較値Ｗ１０）が閾値Ｗ２２を下回っているため、電力変換部１１が停止される。すなわち、この期間（７：３０〜１３：３０、１７：００〜１９：３０）は、蓄電池３１の放電は行われず、買電が行われ、系統電源からのみ電気負荷５に電力供給される。一方、１３：３０〜１７：００までの期間Ｔ２３、および１９：３０〜２１：３０までの期間Ｔ２４は、電気負荷５の予測された平均消費電力値（比較値Ｗ１０）が閾値Ｗ２２を上回っているため、電力変換部１１から電気負荷５に電力が供給される。すなわち、この期間Ｔ２３，Ｔ２４（１３：３０〜１７：００、１９：３０〜２１：３０）は、蓄電池３１が放電され、電力変換部１１から電気負荷５に電力が供給されるので、系統電源から電気負荷５に供給される電力量が低減し、電気料金が抑制される。また、図９に示す例では、走行計画の内容に基づいて、閾値がＷ２１よりも大きいＷ２２に設定されている。これにより、蓄電池３１の放電量が抑制されるので、次回の車両３の走行に必要な電力を確保することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、将来の時間帯における電気負荷５の平均消費電力値の予測値を比較値Ｗ１０として用いているので、電力変換部１１は、予め決められた時間に稼働または停止される。したがって、電気負荷５の平均消費電力値が短期間で増減した場合であっても、電力変換部１１が頻繁に稼働または停止することを防止することができる。
【００６１】
なお、上述した実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんのことである。
【符号の説明】
【００６２】
１  電力変換システム
１０  電力変換装置
１１  電力変換部
１２  制御部
１３  値処理部
２１  値出力部
３  車両
３０  第１の電路
３１  蓄電池（直流電源）
４０  第２の電路
５  電気負荷
【図１】
2015208198.tif 000003
【図２】
2015208198.tif 000004
【図３】
2015208198.tif 000005
【図４】
2015208198.tif 000006
【図５】
2015208198.tif 000007
【図６】
2015208198.tif 000008
【図７】
2015208198.tif 000009
【図８】
2015208198.tif 000010
【図９】
2015208198.tif 000011