(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電方式の異なる複数の発電装置から複数の電気機器へ電力を供給する電力制御装置において、
気象情報提供元から気象情報を取得する情報管理部と、
前記取得した気象情報を保存する気象情報データベースと、
前記気象情報データベースを参照して稼動させる発電装置を選択する発電装置選択部とを備え、
前記発電装置選択部は、現在の天候状況に応じて前記複数の発電装置のうちで発電効率の高い発電装置を選択し、
前記複数の発電装置は、太陽光発電装置と風力発電装置と水力発電装置とを備え、天候状況が晴れであれば前記太陽光発電装置を稼働させ、風速に基づき前記風力発電装置を稼働させ、降水確率と降水量に基づき前記水力発電装置を稼働させることを特徴とする電力制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力制御装置において、
前記情報管理部は、前記発電装置の発電電力量と前記複数の電気機器の消費電力量の情報を取得し、
前記電力制御装置は、更に
前記取得した発電電力量を保存する発電電力量データベースと、
前記取得した消費電力量を保存する消費電力量データベースと、
前記発電電力量データベースと前記消費電力量データベースを参照して、前記発電装置が発電する電力を送電する電気機器を選択する送電先選択部とを備え、
前記送電先選択部は、現在の時間帯における過去の発電電力量が過去の総消費電力量より小さいとき、前記複数の電気機器から消費電力量が前記発電電力量未満となる電気機器を選択することを特徴とする電力制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電力制御装置において、
前記電力制御装置は、前記発電装置の発電電力を充電装置に充電し複数の電気機器へ電力を供給し、
前記情報管理部は、前記複数の電気機器の消費電力量の情報を取得し、
前記電力制御装置は、更に
前記発電装置から前記充電装置への充電動作を制御し、前記充電装置の充電電力量を測定する充電装置管理部と、
前記取得した消費電力量を保存する消費電力量データベースと、
前記消費電力量データベースを参照して、前記充電装置の充電電力を送電する電気機器を選択する送電先選択部とを備え、
前記送電先選択部は、現在の充電電力量が現在の時間帯における過去の総消費電力量より小さいとき、前記複数の電気機器から消費電力量が前記充電電力量未満となる電気機器を選択することを特徴とする電力制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電力制御装置において、
前記充電装置管理部は、前記充電装置の充電電力量が所定の閾値に達するまで前記発電装置からの充電動作を継続することを特徴とする電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発電装置と複数の電気機器を備えた電力供給システムにおける電力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マンションやオフィスビルなどにおいて、独自の発電装置を備えて外灯などの共用電気機器へ電力を供給するシステムが提案されている。発電装置としては、例えば太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーを利用する方式が注目されている。これに関連する技術として、特許文献１には、「河川敷や国立公園等に設けられる太陽光発電や風力発電を有する独立電源システムにおいて、発電量が十分得られない場所にも十分な電力量を確保する」ことを目的とする発電システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２３０１３６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、複数の発電装置にバッテリーを設け、並列接続して充電量を平準化することで、発電量が十分得られない場所にも十分な電力量を確保することが記載されている。しかし特許文献１では、複数の発電装置をどのように選択して稼働させるか、また複数の電気機器がある場合にどのように電力を供給するかについては考慮されていない。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、複数の発電装置を備えた建物において効率的な発電を行わせ、また、発電した電力を複数の電気機器に効率的に供給するための電力制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、発電方式の異なる複数の発電装置から電気機器へ電力を供給する電力制御装置であって、気象情報提供元から気象情報を取得する情報管理部と、前記取得した気象情報を保存する気象情報データベースと、前記気象情報データベースを参照して稼動させる発電装置を選択する発電装置選択部とを備え、前記発電装置選択部は、現在の天候状況に応じて前記複数の発電装置のうちで発電効率の高い発電装置を選択する。
【０００７】
また本発明は、発電装置から複数の電気機器へ電力を供給する電力制御装置であって、前記発電装置の発電電力量と前記複数の電気機器の消費電力量の情報を取得する情報管理部と、前記取得した発電電力量を保存する発電電力量データベースと、前記取得した消費電力量を保存する消費電力量データベースと、前記発電電力量データベースと前記消費電力量データベースを参照して、前記発電装置が発電する電力を送電する電気機器を選択する送電先選択部とを備え、前記送電先選択部は、現在の時間帯における過去の発電電力量が過去の総消費電力量より小さいとき、前記複数の電気機器から消費電力量が前記発電電力量未満となる電気機器を選択する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の発電装置を備えた建物において効率的な発電を行わせること、また、発電した電力を複数の電気機器に効率的に供給することができ、商用電源の使用量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電力供給システムの第１の実施例を示す全体構成図。
【図２】図１における電力制御装置２の一実施例を示すブロック構成図。
【図３】発電装置選択処理のフローチャートを示す図。
【図４】送電先選択処理のフローチャートを示す図。
【図５】気象情報データベース２５１の一例を示す図。
【図６】発電電力量データベース２５２の一例を示す図。
【図７】消費電力量データベース２５３の一例を示す図。
【図８】発電電力量と消費電力量の時間推移の一例を示す図。
【図９】各電気機器の消費電力量の時間推移の一例を示す図。
【図１０】電力供給システムの第２の実施例を示す全体構成図。
【図１１】図１０における電力制御装置２の一実施例を示すブロック構成図。
【図１２】充電処理・送電先選択処理のフローチャートを示す図。
【図１３】電力供給システムの第３の実施例を示す全体構成図。
【図１４】図１３における電力制御装置２の一実施例を示すブロック構成図。
【図１５】発電制御・充電制御処理のフローチャートを示す図。
【図１６】発電電力量の時間推移の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳述する。なお、各図面において、同一符号は同一または相当部分を示す。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の電力制御装置を適用した電力供給システムの第１の実施例を示す全体構成図であり、例えばマンションやオフィスビルなどの建物内の共同使用の電気設備を想定している。システム構成は、複数の発電装置を含む発電設備１と、複数の電力消費機器を含む電気機器３と、発電設備１の制御と電気機器３への電力供給制御を行う電力制御装置２を備える。さらに、外部装置から情報を取得するネットワーク４を有し、気象情報を入手するための気象情報提供元５と接続し、また電力会社から供給される商用電源６にも接続されている。発電設備１と商用電源６と電気機器３は電力ケーブルにて結線されている。
【００１２】
発電設備１は発電方式の異なる複数の発電装置を有し、例えば太陽光発電装置１１、風力発電装置１２、水力発電装置１３を備える。本実施例ではこれらの３種類の発電装置が設置された場合を例に説明するが、発電装置の種類はこれに限定するものではなく、複数種類の発電装置を備えていれば本実施例の動作が可能である。
【００１３】
電気機器３は、建物に備わっている電力消費機器であり、例えば建物敷地内の外灯３１、建物廊下などに設置される補助灯３２、自動ドア３３、入場認証装置３４などがある。ここでは比較的消費電力の少ない電気機器の例を示すが、機器の種類は発電設備１の能力に応じて適宜追加変更できることは言うまでもない。
【００１４】
気象情報提供元５は、天候に関するデータを所持し提供する気象庁などが相当する。商用電源６は例えば電力会社により提供される電力で、上記発電設備１の発電電力で不足する場合に使用する。
【００１５】
図２は、電力制御装置２の一実施例を示すブロック構成図である。電力制御装置２は、通信部２１と、入力部２２と、出力部２３と、制御部２４と、データベース２５を備える。
【００１６】
通信部２１は、インターネットなどのネットワーク４を介して気象情報提供元５から気象情報を取得する。また、電力ケーブルを介して各発電装置１１〜１３から発電電力量の情報を、また各電気機器３１〜３４から消費電力量の情報を取得する。ネットワーク４への接続方式は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、移動通信網による無線接続、ＬＡＮケーブルによる有線接続、ＰＬＣ（Power Line Communication）による有線接続などのいずれでも良い。無線方式の場合は、電力制御装置２の設置場所は無線電波の届く範囲であれば任意である。有線方式の場合は、無線方式の場合と比較して高速かつ安定した通信を確立できる。特にＰＬＣを用いて各電気機器の電力ケーブル終端にＰＬＣアダプタを取り付けた場合、新しく有線ＬＡＮケーブルを準備することなくネットワークを構築し、消費電力量の取得が可能となる。なお、気象情報を取得する場合、利用する受信設備はテレビのアンテナ線でも良く、建物に設置済みのアンテナ線を利用できる。
【００１７】
入力部２２は、管理者が電力制御装置２を操作するインタフェースである。入力部２２の例としては、ボタン、スイッチ、ダイヤル、マウス、キーボード、タッチパネル、リモートコントローラなどがある。
【００１８】
出力部２３は、電力制御装置２のＧＵＩ（Graphical User Interface）を出力し、管理者が電力制御装置２の応答を確認する表示部である。出力部２３の例としては、液晶ディスプレイモニタ、プラズマディスプレイモニタ、有機ＥＬディスプレイモニタ、タッチパネルディスプレイモニタなどがある。また、ＬＡＮ（Local Area Network）を介せば電力制御装置２と同じ場所に設置されていなくてもよい。電力制御装置２と出力部２３が離れた場所にある場合、管理者はリモート操作により効率的な管理が可能となる。一方、電力制御装置２内に出力部２３が内蔵されている場合には、電力制御装置２のハードウェア故障時に、修理対応が簡単である。
【００１９】
制御部２４は、発電設備管理部２４１、発電装置選択部２４２、送電先選択部２４３、情報管理部２４４を備える。
【００２０】
発電設備管理部２４１は、複数の発電装置の制御処理を行うものであり、太陽光発電制御部２４１１、風力発電制御部２４１２、水力発電制御部２４１３を備える。これらの制御部２４１１〜２４１３は、発電設備１に含まれる発電装置１１〜１３に対応して設けられることは言うまでもない。各発電制御部２４１１〜２４１３、は、各発電装置１１〜１３の稼働を制御するとともに、各発電装置１１〜１３で発電された電力量と発電される時間帯の測定を行い、各発電装置１１〜１３が発電した電力の送電（あるいは充電）を制御する。
【００２１】
発電装置選択部２４２は、後述する気象情報データベース２５１に保存される気象情報と、後述する発電電力量データベース２５２に保存される過去の発電電力量を元に、最適な発電装置を選択する。さらに、発電設備１の発電量が規定値以下になった場合は、商用電源６からの供給に切り替える。
【００２２】
送電先選択部２４３は、後述する消費電力量データベース２５３に保存される各電気機器３１〜３４の過去の消費電力量を元に、最適な送電先を選択する。
【００２３】
情報管理部２４４は、通信部２１を通じて取得した気象情報提供元５からの気象情報を気象情報データベース２５１へ保存する。また、各発電装置１１〜１３における発電量の情報を発電電力量データベース２５２に保存する。また、各電気機器３１〜３４における消費電力の情報を消費電力量データベース２５３に保存する。
【００２４】
データベース２５には、気象情報データベース２５１、発電電力量データベース２５２、消費電力量データベース２５３を備える。
【００２５】
気象情報データベース２５１は、ネットワーク４を介して気象情報提供元５から取得した気象情報を保存する。気象情報の例としては、時間帯ごとの晴れ、雨などの天候状況、温度、湿度、風速、降水確率、降雨量、降雪量、台風情報、落雷情報などがある。気象情報としては気象庁などの公的機関が発行する広範囲の天気予報データ、民間会社が提供する地域に応じた予報データがある。前者を利用する場合、公的機関が発行元であるため確実に気象情報を入手できる。後者を利用する場合、民間会社の担当範囲に依存するが、建物付近における精度の高い気象情報が得られるという利点がある。
【００２６】
図５は、気象情報データベース２５１の一例を示す図である。例えば気象情報提供元５が気象庁の場合、数時間置きに気象情報を更新するため、各時間帯のデータが保存されるようなテーブルが組まれている。
【００２７】
発電電力量データベース２５２は、日付と時間帯別に各発電装置１１〜１３の発電電力量が保存される。図６には、発電電力量データベース２５２の一例を示している。
【００２８】
消費電力量データベース２５３は、日付と時間帯別に各電気機器３１〜３４の消費電力量が保存される。図７には、消費電力量データベース２５３の一例を示している。
【００２９】
本実施例の電力制御装置２では、気象情報を参照することで発電効率の高い発電装置を選択する。例えば天気が晴れであれば、発電装置選択部２４２は太陽光発電装置１１を選択し、雨であれば水力発電装置１３を選択する。風速情報を取得することで、風力発電装置１２を効率良く稼動させる。降水情報を取得することで、水力発電装置１３を効率良く稼動させる。なお、台風接近のときは風力発電装置１２を一時停止させ、落雷情報を受けた時は管理者に通知し、各発電装置に落雷保護を講じる。これにより、発電設備１を気象状況に応じて効率良く稼働させることができる。
【００３０】
次に、本実施例における発電装置選択処理と送電先選択処理について具体的に説明する。
図３は、発電装置選択部２４２における発電装置選択処理のフローチャートを示す図である。
【００３１】
情報管理部２４４は定期的に気象情報提供元５へアクセスして、気象情報を取得し（Ｓ３０１）、取得データを気象情報データベース２５１へ保存する（Ｓ３０２）。電力制御装置２の管理者は、情報管理部２４４が気象情報提供元５へアクセスする時間間隔を、入力部２２を介して例えば１時間置きと設定する。
【００３２】
発電装置選択部２４２は、気象情報データベース２５１に保存された気象情報データから次の時間帯の日照量、降水量、風速などを解析し（Ｓ３０３）、発電効率の高い発電装置を決定する（Ｓ３０４）。
【００３３】
発電装置選択部２４２は、Ｓ３０４で決定した発電装置を稼動させ（Ｓ３０５）、全ての発電装置が正常に稼動したか否かを判定する（Ｓ３０６）。判定は、稼動後に発電電力量データベース２５２を参照し、該当する発電設備の発電電力が０Ｗより大きいことで判断する。稼動したと判定した場合（Ｓ３０６でＹｅｓ）、処理を終了する。
【００３４】
Ｓ３０６において、選択した発電設備が全て稼動しない場合（Ｓ３０６でＮｏ）、送電先選択部２４３は消費電力量データベース２５３を参照し、該当する電気機器は全て通電されているか否かを判定する（Ｓ３０７）。全て通電されていれば処理を終了する。通電されていない場合には、商用電源６からの電力供給に切り替える（Ｓ３０８）。
【００３５】
上記Ｓ３０３、Ｓ３０４の処理を具体的に説明する。
例えば図５の場合には、太陽光発電装置１１を稼動させる条件は、符号５１で示すように、天気状況が晴れの時間帯である。風力発電装置１２を稼動させる条件は、符号５２で示すように、風速が８ｍ／ｓ以上のときである。水力発電装置１３を稼動させる条件は、符号５３で示すように、天気状況が雨、降水確率が５０％以上、降水量が０ｍｍより大きいことを満たすときである。条件を満たせば複数の発電装置を稼動させてもよく、図の例では、風力発電装置１２と水力発電装置１３とを同時に稼動させている。
【００３６】
このようにして、発電装置選択部２４２は天気状況に応じて発電装置を選択し、効率的な発電を行うことができる。
【００３７】
次に図４は、送電先選択部２４３における送電先選択処理のフローチャートを示す図である。
【００３８】
送電先選択部２４３は、発電電力量データベース２５２を参照し、各発電装置における現在の発電量と過去の発電量のデータを取得する（Ｓ４０１）。また、消費電力量データベース２５３を参照し、各電気機器における現在の消費量と過去の消費量のデータを取得する（Ｓ４０２）。
【００３９】
次に取得したデータから、現在の総発電量Ｐと現在の総消費量Ｑを算出し、両者を比較する（Ｓ４０３）。現在の総発電量Ｐが現在の総消費量Ｑより大きいとき（Ｐ＞Ｑのとき）は、Ｓ４０４へ進む。逆に現在の総発電量Ｐが現在の総消費量Ｑより小さいとき（Ｐ＜Ｑのとき）は、現在の送電先を維持して終了する。
【００４０】
Ｓ４０４では、取得したデータから、当該時間帯における過去の総発電量Ｐ０と過去の総消費量Ｑ０を算出し、両者を比較する。過去の総発電量Ｐ０が過去の総消費量Ｑ０より大きいとき（Ｐ０＞Ｑ０のとき）は、総発電量Ｐを全部の電気機器に送電する（Ｓ４０５）。逆に過去の総発電量Ｐ０が過去の総消費量Ｑ０より小さいとき（Ｐ０＜Ｑ０のとき）は、Ｓ４０６へ進む。
【００４１】
Ｓ４０６では、消費電力量データベース２５３から電気機器ごとの消費量を参照し、消費電力量が総発電量Ｐ０未満となる電気機器を探索する。この電気機器は複数台でも良く、その時は選択した電気機器の合計消費量が最大になる組み合わせとするのが良い。そして、探索した電気機器に送電する（Ｓ４０７）。
【００４２】
続いて、消費電力量データベース２５３を参照し、通電されていない電気機器があるかを判定する（Ｓ４０８）。全て通電されていれば処理を終了する。通電されていない電気機器があれば、商用電源６からの電力供給に切り替える（Ｓ４０９）。
【００４３】
上記の送電先選択処理を具体例で説明する。
図８は、発電電力量と消費電力量の時間推移の一例を示す図である。発電電力量データベース２５２（図６）と消費電力量データベース２５３（図７）を参照し、過去の所定期間（例えば１ヶ月程度あれば、安定した電力状況を把握できる）の総発電量と総消費量の平均値を求めて、一日の各時間帯の推移としてプロットしたものである。（ａ）は一日の各時間帯の総発電量Ｐ０と総消費量Ｑ０の推移を示し、（ｂ）は時間帯Ａを拡大し、（ｃ）は時間帯Ｂを拡大したものである。（ｂ）と（ｃ）では、現在の総発電量Ｐと総消費量Ｑも合わせてプロットしている。
【００４４】
例えば、図８（ｂ）において現在時刻が１０：００のとき、１０：００以降の送電先の選択を説明する。時間帯９：００−１０：００における現在の総発電量Ｐと総消費量Ｑを比較するとＰ＞Ｑである。また次の時間帯１０：００−１１：００における過去の総発電量Ｐ０と総消費量Ｑ０を比較するとＰ０＞Ｑ０である。前記判定（Ｓ４０３、Ｓ４０４）に従い、次の時間帯１０：００−１１：００においても発電量は足りるとみ見なし、前記Ｓ４０５へ進み全発電電力量を各電気機器に送電する。
【００４５】
一方図８（ｃ）において現在時刻が１６：００のとき、１６：００以降の送電先の選択を説明する。時間帯１５：００−１６：００における現在の総発電量Ｐと総消費量Ｑを比較するとＰ＞Ｑである。しかし、次の時間帯１６：００−１７：００における過去の総発電量Ｐ０と総消費量Ｑ０を比較するとＰ０＜Ｑ０と逆転している。前記判定（Ｓ４０３、Ｓ４０４）に従い、次の時間帯１６：００−１７：００では発電量が不足すると見なし、前記Ｓ４０６へ進み総発電量Ｐ０未満となる電気機器を探索する。この場合、時間帯１６：００−１７：００における総発電量Ｐ０は７０Ｗｈと予想される。
【００４６】
以下、送電先機器の探索の具体例を説明する。
図９は、各電気機器の消費電力量の時間推移の一例を示す図である。消費電力量データベース２５３（図７）を参照し、過去の所定期間（例えば１ヶ月程度）の電気機器ごとの消費量の平均値を求めて、一日の各時間帯の推移としてプロットしたものである。（ａ）は一日の各時間帯の各機器の消費量Ｒの推移を示し、（ｂ）は時間帯Ｂを拡大したものである。電気機器のうち外灯３１（消費量Ｒ１）は夜間と早朝のみ点灯しており、補助灯３２（消費量Ｒ２）は常時点灯している。
【００４７】
時間帯１６：００−１７：００に注目すると、例えば、補助灯３２（消費量Ｒ２）と自動ドア３３（消費量Ｒ３）の消費電力量の合計は５０Ｗｈであり、前記図８（ｃ）で予想した時間帯１６：００−１７：００における総発電量７０Ｗｈ未満となる。従って送電先選択部２４３は前記Ｓ４０６において、補助灯３２と自動ドア３３を送電先機器に決定し、両機器のみに送電する。これより、次の時間帯１６：００−１７：００における総発電量７０Ｗｈを有効に使用することができる。
【００４８】
以上のように本実施例では、複数の発電装置と複数の電気機器を備えた建物において、発電装置の選択と送電先機器の選択を効率的に実施できる。そのため、商用電源６からの電力購入分を最小とし、建物全体の電気料金を削減する効果がある。
【００４９】
また他の効果として、発電設備で発電した電力を交流変換せずに送電できるため、電力変換ロスが少なくなる。充電装置を設置しなくてもシステム構築ができるため、安価なシステムを構築できる。自然エネルギーを用いた発電方式であるため、環境負荷を低減できる。
【００５０】
なお、本実施例の電力制御装置２は、発電装置の選択と送電先機器の選択の両方を実行するものとしたが、一方のみを実行する場合でも有効である。
【実施例２】
【００５１】
図１０は、本発明の電力制御装置を適用した電力供給システムの第２の実施例を示す全体構成図である。前記実施例１では発電設備で発電した電力をそのまま電気機器に送電していたが、本実施例では充電装置７を追加し、発電電力を一旦充電装置７に充電してから電気機器３に供給する構成とした。他の構成は実施例１（図１）と同様である。なお、電力制御装置２は充電装置７に対する制御も行う。
【００５２】
図１１は、電力制御装置２の一実施例を示すブロック構成図である。制御部２４には、充電装置７を制御する充電装置管理部２４５を追加している。充電装置管理部２４５は情報管理部２４４を介して充電装置７の充電電力量の情報を取得し、また充電装置７の充電動作を制御する。他の構成は実施例１（図２）と同様である。本実施例においても、発電装置選択部２４２による発電装置選択処理と送電先選択部２４３による送電先選択処理を行い、さらに充電装置管理部２４５による充電制御処理を行う。発電装置選択処理は実施例１（図３）と同様であり、説明を省略する。以下、本実施例の充電制御と送電先選択処理を説明する。
【００５３】
図１２は、充電装置管理部２４５と送電先選択部２４３による充電処理・送電先選択処理のフローチャートを示す図である。
【００５４】
充電装置管理部２４５は、発電設備１からの発電電力を充電装置７へ充電させる（Ｓ１２０１）。充電装置管理部２４５は、所定の時間間隔で充電装置７の内部抵抗と電流を測定し、現在の充電電力量を測定する（Ｓ１２０２）。測定した充電量と充電装置７の最大充電量との比率（充電率）を求め、充電率が閾値（例えば２０％）以上かを判定する（Ｓ１２０３）。閾値未満であれば充電動作を継続し（Ｓ１２０４）、閾値に達するまで測定を繰り返す。これは、充電装置７の電圧は充電電力量が閾値を下回ると急激に低下し、電力供給が不安定になるためである。
【００５５】
充電率が閾値（２０％）以上になると、送電先選択部２４３は、消費電力量データベース２５３を参照して電気機器の過去の消費電力量推移を調べる（Ｓ１２０５）。そして、現在の充電電力量Ｓと、当該時間帯における電気機器の過去の総消費電力量Ｑ０を比較する（Ｓ１２０６）。現在の充電電力量Ｓが過去の総消費電力量Ｑ０より大きいとき（Ｓ＞Ｑ０のとき）は、図４のＳ４０５と同様の判断により、送電先選択部２４３は、充電電力量Ｓを各電気機器に送電する（Ｓ１２０７）。逆に現在の充電電力量Ｓが過去の総消費電力量Ｑ０より小さいとき（Ｓ＜Ｑ０のとき）は、Ｓ１２０８へ進む。
【００５６】
Ｓ１２０８では、図４のＳ４０６と同様の判断により、消費電力量データベース２５３から電気機器ごとの消費量を参照し、消費電力量が充電電力量Ｓ未満となる電気機器を探索する。そして、探索した電気機器に送電する（Ｓ１２０９）。
【００５７】
続いて、消費電力量データベース２５３を参照し、通電されていない電気機器があるかを判定する（Ｓ１２１０）。全て通電されていれば処理を終了する。通電されていない電気機器があれば、商用電源６からの電力供給に切り替える（Ｓ１２１１）。
【００５８】
以上のように本実施例では、発電した電力を充電装置７に充電し、充電電力量に見合った電気機器を優先的に使用することで、少ない発電量でも有効に使用することができる。また、充電装置７の例として、電気自動車向けの充電池を用いると、電気自動車を備えた建物において、新たに充電池を備えなくても本システムの構築が可能となり、本実施例で示したような効果が得られる。
【実施例３】
【００５９】
図１３は、本発明の電力制御装置を適用した電力供給システムの第３の実施例を示す全体構成図である。前記実施例１，２では発電装置として自然界のエネルギーを利用する方式としたが、本実施例では、建物の利用者の歩圧を利用した圧電発電方式を採用し、利用者の行動パターンに従って効率的に発電電力を利用する構成とした。
【００６０】
システム構成は、発電設備１として圧電発電装置１４を採用し、圧電発電装置１４からの発電電力を充電装置７に充電し、電気機器３に送電する構成としている。なお、実施例１，２における気象情報提供元５との接続は削除している。
【００６１】
発電設備１として、複数の圧電発電装置１４を建物内に設置する。設置場所は、例えばマンションの入り口、駐車場スペースへ向かう共有通路である。また、オフィスビルの場合、数十人規模で利用される会議室あるいは食堂の入り口に設置することで、多くの人が圧電発電装置１４の上を通行し、効率的に発電することができる。
【００６２】
図１４は、電力制御装置２の一実施例を示すブロック構成図である。前記実施例１，２と異なる点は、制御部２４の発電設備管理部２４１には圧電発電制御部２４１４を設け、データベース２５には圧電発電量データベース２５４を設けたことである。圧電発電制御部２４１４は、圧電発電装置１４で発電された電力量、発電される時間帯の測定を行い、圧電発電量データベース２５４は、圧電発電制御部２４１４が測定した圧電発電装置１４の発電量を記録する。充電装置管理部２４５は、圧電発電装置１４から充電装置７への充電動作を制御する。
【００６３】
以下、本実施例における圧電発電制御部２４１４の発電制御と充電装置管理部２４５による充電制御処理を説明する。
【００６４】
図１５は、圧電発電制御部２４１４と充電装置管理部２４５による発電制御・充電制御処理のフローチャートを示す図である。これには、発電時間調査処理、充電時間設定処理、自動充電処理が含まれる。
【００６５】
圧電発電制御部２４１４は、圧電発電装置１４が発電した電力を測定し圧電発電量データベース２５４に保存する（Ｓ１５０１）。すなわち、本システムを設置した建物において、圧電発電装置１４によりどの時間帯にどれだけの発電量が期待できるかといった発電量の調査を行う。これが、発電時間調査処理である。そして、取得した圧電発電量のデータを参照して、発電電力量が充電可能な基準値以上になる時間帯（充電可能時間帯）を設定する（Ｓ１５０２）。
【００６６】
充電装置管理部２４５は、Ｓ１５０２で設定された充電可能時間帯において、圧電発電装置１４から充電装置７への充電動作を自動的に実行するよう指示する（Ｓ１５０３）。これが、充電時間設定処理である。自動実行処理の設備として、システムを構成するソフトウェアがＬｉｎｕｘＯＳをベースにしている場合、Ｌｉｎｕｘ専用の指示コマンド（例えばｃｒｏｎｔａｂコマンド）を利用することで、定期的に指定した処理を実行できるため、システム構築の手間が省略できる。
【００６７】
なお、Ｓ１５０２からＳ１５０３の処理は、システム稼動準備の初回、及び発電時間に変更が生じた場合のみ実行するようにしても良い。
【００６８】
充電装置管理部２４５は、充電開始時刻になると、圧電発電装置１４が発電した電力の充電装置７への充電を開始する（Ｓ１５０４）。また、充電終了時刻になると、圧電発電装置１４が発電した電力の充電装置７への充電を終了する（Ｓ１５０５）。以上が自動充電処理である。
【００６９】
図１６は、圧電発電装置１４による発電電力量の時間推移の一例を示す図である。圧電発電量データベース２５４を参照し、過去の所定期間（例えば１ヶ月）の発電量の平均値を求めて、一日の各時間帯の推移としてプロットしたものである。（ａ）は一日の各時間帯の発電量の推移を示し、（ｂ）は時間帯Ａと時間帯Ｂについて拡大して表示したものである。
【００７０】
ここで充電可能な発電量の基準値を例えば５０Ｗｈに設定する。この場合、発電量が基準値を超える充電可能時間帯は、８：１０−１０：３０、１８：１０−１８：５０、２０：００−２１：００の時間帯でなる。よって、これらの時間帯のみ圧電発電装置１４から充電装置７への充電を実行させ、それ以外の時間帯は充電を停止させる。
【００７１】
本実施例においても送電先選択部２４３により送電先選択処理を行うが、実施例２（図１２）と同様であるため説明を省略する。
【００７２】
本実施例では、発電設備として圧電発電装置１４のように発電量が小さく、また発電量が利用者の行動パターンに依存する発電装置を用いるシステムにおいて、次の効果がある。圧電発電装置１４を設置した建物を使用する使用者の行動パターンを発電量を調査することで学習し、効率的に充電することができる。すなわち、発電量が基準値以上となる時間帯のみ自動的に充電動作を行うので、充電電圧が過小になることで充電装置の性能が劣化することを防止する。また、建物利用者の行動を学習し、より通行量の大きい場所に発電装置を設置することで、発電量と充電量を増大することができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７３】
１…発電設備、
２…電力制御装置、
３…電気機器、
４…ネットワーク、
５…気象情報提供元、
６…商用電源、
７…充電装置、
１１…太陽光発電装置、
１２…風力発電装置、
１３…水力発電装置、
１４…圧電発電装置、
２１…通信部、
２２…入力部、
２３…出力部、
２４…制御部、
２５…データベース、
２４１…発電設備管理部、
２４２…発電装置選択部、
２４３…送電先選択部、
２４４…情報管理部、
２４５…充電装置管理部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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