(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から供給される電力が充電される蓄電池の残量を取得する充電残容量取得手段と、
外部負荷へ供給され、前記外部負荷が使用する電力量を取得する使用電力量取得手段と、
前記充電残容量取得手段で取得した前記蓄電池の残量と、前記使用電力量取得手段で取得した前記外部負荷が使用する電力量とから、前記蓄電池が放電を継続可能な時間を算出する放電時間算出手段と、
時間帯別に定められた電気料金を規定する料金テーブルに従って、現時間帯における電気料金を算出する料金算出手段と、
前記料金テーブルに従って、前記放電時間算出手段で算出した前記蓄電池が放電を継続可能な時間帯のうちで、最低料金の時間帯を特定し、当該特定した時間帯に前記蓄電池の充電を行った場合における加算電気料金を算出する加算料金算出手段と、
前記加算料金算出手段で算出した前記加算電気料金が、前記料金算出手段で算出した現時間帯における電気料金よりも安い場合、前記特定した時間帯までの期間、前記外部から供給される電力を前記蓄電池に充電しないよう制御する制御手段と、
を備える電力制御装置。
【請求項２】
外部から供給される電力を、蓄電池へ充電させるか否かを切り換える充電切換手段と、
外部負荷へ供給する電力を、前記外部からの電力、又は、前記蓄電池から放電した電力に切り換える電力切換手段と、
前記蓄電池の残量及び性能と、現在又は予測される使用電力量と、時間帯別に定められた電気料金とに基づいて、前記充電切換手段及び前記電力切換手段を制御して、前記蓄電池の充放電を行う制御手段と、
時間帯別に定められた電気料金を規定する料金テーブルに従って、現時間帯における電気料金を算出する料金算出手段と、
前記料金テーブルに従って、前記蓄電池が放電可能な時間内の時間帯のうちで、最低料金の時間帯を特定し、当該特定した時間帯に前記蓄電池の充電を行った場合における加算電気料金を算出する加算料金算出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記加算料金算出手段が算出した前記加算電気料金が、前記料金算出手段が算出した現時間帯における電気料金よりも安い場合、前記特定した時間帯までの期間、前記外部から供給される電力を前記蓄電池に充電しないよう前記充電切換手段を制御する、
電力制御装置。
【請求項３】
過去の使用電力量を管理する電力使用履歴を記憶する電力使用履歴記憶手段を更に備え、
前記加算料金算出手段は、前記電力使用履歴に基づいて予測した使用電力量を用いて、前記加算電気料金を算出する、
請求項１又は２に記載の電力制御装置。
【請求項４】
前記蓄電池の充放電を規定する充放電スケジュールを記憶する充放電スケジュール記憶手段を更に備え、
前記制御手段は、算出された前記電気料金と前記加算電気料金との関係に従って、前記充放電スケジュールを更新し、更新後の前記充放電スケジュールに従って、前記蓄電池の充放電を行う、
請求項１から３の何れか１項に記載の電力制御装置。
【請求項５】
前記外部から供給される電力には、太陽光発電、風力発電、及び、ガス発電の何れかを含む発電装置からの電力が含まれる、
請求項１から４の何れか１項に記載の電力制御装置。
【請求項６】
外部から供給される電力が充電される蓄電池の残量を取得する充電残容量取得ステップと、
外部負荷へ供給され、前記外部負荷が使用する電力量を取得する使用電力量取得ステップと、
前記充電残容量取得ステップで取得した前記蓄電池の残量と、前記使用電力量取得ステップで取得した前記外部負荷が使用する電力量とから、前記蓄電池が放電を継続可能な時間を算出する放電時間算出ステップと、
時間帯別に定められた電気料金を規定する料金テーブルに従って、現時間帯における電気料金を算出する料金算出ステップと、
前記料金テーブルに従って、前記放電時間算出ステップで算出した前記蓄電池が放電を継続可能な時間帯のうちで、最低料金の時間帯を特定し、当該特定した時間帯に前記蓄電池の充電を行った場合における加算電気料金を算出する加算料金算出ステップと、
前記加算料金算出ステップで算出した前記加算電気料金が、前記料金算出ステップで算出した現時間帯における電気料金よりも安い場合、前記特定した時間帯までの期間、前記外部から供給される電力を前記蓄電池に充電しないよう制御する充電切換ステップと、
を備える充放電制御方法。
【請求項７】
コンピュータに、
外部から供給される電力が充電される蓄電池の残量を取得する充電残容量取得ステップ、
外部負荷へ供給され、前記外部負荷が使用する電力量を取得する使用電力量取得ステップ、
前記充電残容量取得ステップで取得した前記蓄電池の残量と、前記使用電力量取得ステップで取得した前記外部負荷が使用する電力量とから、前記蓄電池が放電を継続可能な時間を算出する放電時間算出ステップ、
時間帯別に定められた電気料金を規定する料金テーブルに従って、現時間帯における電気料金を算出する料金算出ステップ、
前記料金テーブルに従って、前記放電時間算出ステップで算出した前記蓄電池が放電を継続可能な時間帯のうちで、最低料金の時間帯を特定し、当該特定した時間帯に前記蓄電池の充電を行った場合における加算電気料金を算出する加算料金算出ステップ、
前記加算料金算出ステップで算出した前記加算電気料金が、前記料金算出ステップで算出した現時間帯における電気料金よりも安い場合、前記特定した時間帯までの期間、前記外部から供給される電力を前記蓄電池に充電しないよう制御する充電切換ステップ、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気料金の低減を図ることのできる電力制御装置、充放電制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電や電気自動車の普及に伴い、蓄電池を設置して活用する住宅や施設なども増えている。蓄電池を利用した電力制御装置（例えば、電力貯蔵・給電装置やその制御装置等）は、一般に、商用電源に接続して蓄電池を充電する機能と、蓄電池に蓄えた電力を放電して住宅内（施設内）の負荷（家電機器等）に電源として供給する機能とを備えている。これらの機能を有効活用する方法として、電気料金が割安な夜間では蓄電池に蓄電し、電気料金が割高な昼間では、蓄電池に蓄電した電力を供給（放電）する方法が、従来より提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、夜間に商用電源の電力を順変換装置により直流に変換して蓄電池に蓄電しておき、昼間の使用時に逆変換装置を使用して商用電源と同一形態の交流電源に変換して商用電源の代わりに使用する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３３５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、再生可能エネルギーの普及に伴う技術や、限られたエネルギーを有効活用するための技術として、スマートグリッド（Smart Grid）やスマートメーター（Smart Meter）が注目されており、現在導入が進められている。例えば、スマートメーターでは、家庭内ネットワークを介してリアルタイムに使用電力量を確認することができる。そのため、電力使用者（ユーザ）は、従来時間帯によらず固定されていた電気料金を、時間帯や使用電力量によって変化する電気料金（以下、「時間帯別電気料金」という）に設定（契約）することが可能となる。これにより、電力についての使用量情報や料金情報をより詳細に知らせることができ、併せて、省エネ効果、省ＣＯ２効果、並びに、電気料金低減効果が期待されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１にて開示された技術は、蓄電池の充放電切換を、単純に昼間と夜間といった固定された時刻設定によって行うものである。そのため、時間帯別電気料金の適用下（電力使用者が時間帯別電気料金で契約している場合）では、同じ昼間の間でも、時間帯毎に電気料金が変化するため、特許文献１の技術を用いた場合、最良の充放電制御とはならない。
加えて、各家庭（各施設）における電気の使用状況は様々である。例えば、昼間に在宅しない共稼ぎの家庭では、昼間の使用電力はほとんどなく夜間に多くなる。一方、夜更かししない高齢者夫婦の家庭では、昼間の電気使用が多くなる。更に、オール電化の住宅などでは、冷暖房に電気が使用されるため、夏と冬とで電力使用量の傾向が異なる。
これらのことから、時間帯別電気料金の適用下において、各家庭の使用状況に応じた最適な蓄電池の活用方法が求められていた。
【０００７】
また、昼間に使用する電力を全て蓄電池から供給するためには、最大負荷を見込んだ容量を蓄えることのできる蓄電池が必要となる。蓄電池の容量が大型化すると、コストアップにつながるため、導入時の費用負担が大きく電気料金削減のメリットが失われるおそれがあった。
【０００８】
さらに、蓄電池は、その種類や使用回数によって充放電におけるエネルギー効率が異なっている。そのため、エネルギー効率まで考慮しないと、商用電源を使う方が良いか、蓄電池に充電された電力を使う方が良いかの判断がつかない。
このことから、蓄電池の充放電の切換時には、その蓄電池のエネルギー効率に応じた制御を行うことが求められていた。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、時間帯別電気料金の適用下において、電気料金の低減を図ることのできる電力制御装置および充放電制御方法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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る電力制御装置は、
外部から供給される電力が充電される蓄電池の残量を取得する充電残容量取得手段と、
外部負荷へ供給され、前記外部負荷が使用する電力量を取得する使用電力量取得手段と、
前記充電残容量取得手段で取得した前記蓄電池の残量と、前記使用電力量取得手段で取得した前記外部負荷が使用する電力量とから、前記蓄電池が放電を継続可能な時間を算出する放電時間算出手段と、
時間帯別に定められた電気料金を規定する料金テーブルに従って、現時間帯における電気料金を算出する料金算出手段と、
前記料金テーブルに従って、前記放電時間算出手段で算出した前記蓄電池が放電を継続可能な時間帯のうちで、最低料金の時間帯を特定し、当該特定した時間帯に前記蓄電池の充電を行った場合における加算電気料金を算出する加算料金算出手段と、
前記加算料金算出手段で算出した前記加算電気料金が、前記料金算出手段で算出した現時間帯における電気料金よりも安い場合、前記特定した時間帯までの期間、前記外部から供給される電力を前記蓄電池に充電しないよう制御する制御手段と、
を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、時間帯別電気料金の適用下において、電気料金の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１に係る電力貯蔵・給電装置及び制御装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）にて、時間帯や電力使用量に応じて電気料金が異なることを説明するためのグラフである。
【図３】時間帯別電気料金の適用下における電気料金テーブルの一例を示す模式図である。
【図４】一日における使用電力量の推移を説明するためのグラフである。
【図５】時間帯別電気料金の適用下における時間帯毎の電気料金の推移を説明するためのグラフである。
【図６】時間帯毎に充放電の動作を規定した充放電スケジュールの一例を示す模式図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る充放電制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】電気料金の低い時間帯に充電した場合における加算電気料金を説明するためのグラフである。
【図９】実施形態１の変形例に係る充放電制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】月別（季節の違い）における時間帯毎の電気料金の推移を説明するためのグラフである。
【図１１】本発明の実施形態２に係る電力貯蔵・給電装置及び制御装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図１２】実施形態２に係る充放電スケジュールの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では、電力使用者（ユーザ）と電力会社との間で、「時間帯別電気料金」による契約がなされている場合について説明する。この時間帯別電気料金とは、時間帯別に細かく電気料金（使用電力量に応じた電気料金）が設定されていることをいう。
また、以下では、電力貯蔵・給電装置と制御装置とが別機器（別々の装置）である場合について説明するが、後述するように、電力貯蔵・給電装置と制御装置とが１つの機器（例えば、電力制御装置）として構成されてもよい。また、図中同一又は相当部分には同一符号を付す。
【００１４】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る電力貯蔵・給電装置１、及び、制御装置２の構成を説明するためのブロック図である。なお、図１において、実線の矢印は、電力線を示しており、一方、点線の矢印は、制御線や信号線を示している。また、電力貯蔵・給電装置１と負荷４とを結ぶ電力線には、電力計測部３（例えば、ＣＴ：Current Transformer等）が設置されている。
電力貯蔵・給電装置１は、商用電源系統からの電力を負荷４（例えば、家電機器等）に給電可能であると共に、蓄電池１３に電力を蓄える機能と、蓄電池１３からの電力を負荷４に給電する機能とを有している。そして、制御装置２は、電力貯蔵・給電装置１を制御して、電気料金（電力使用料金）の低減を図る。これら電力貯蔵・給電装置１と制御装置２とが協業して、本発明の電力制御装置として機能する。以下、それぞれの装置について説明する。
【００１５】
電力貯蔵・給電装置１は、充電切換部１１と、ＡＣ−ＤＣ変換部１２と、蓄電池１３と、充電残容量検出部１４と、ＤＣ−ＡＣ逆変換部１５と、電力切換部１６とを備える。
【００１６】
充電切換部１１は、制御装置２に制御され、商用電源系統から給電された電力（ＡＣ電源）を、蓄電池１３に充電するか否かを切り替える。つまり、充電切換部１１は、蓄電池１３に充電する場合に、商用電源系統からの電力を、ＡＣ−ＤＣ変換部１２を経由して蓄電池１３に供給する。
【００１７】
ＡＣ−ＤＣ変換部１２は、商用電源系統から給電されたＡＣ電源を、ＤＣ電源に変換する。例えば、ＡＣ−ＤＣ変換部１２は、トランス方式やスイッチング方式によって、交流から直流に変換する。
ＡＣ−ＤＣ変換部１２は、変換したＤＣ電源を蓄電池１３に供給する。
【００１８】
蓄電池１３は、高容量の二次電池（一例として、リチウムイオン電池等）であり、ＡＣ−ＤＣ変換部１２から供給されたＤＣ電源から充電して電力を蓄える。また、放電時に、蓄電池１３は、蓄えた電力（ＤＣ電源）を、ＤＣ−ＡＣ逆変換部１５に供給する。
【００１９】
充電残容量検出部１４は、バッテリセンサ等からなり、蓄電池１３の充電残容量を検出する。充電残容量検出部１４は、検出した充電残容量（データ）を、制御装置２に伝達する。
【００２０】
ＤＣ−ＡＣ逆変換部１５は、蓄電池１３から放電されたＤＣ電源を、ＡＣ電源に変換する。例えば、ＤＣ−ＡＣ逆変換部１５は、インバータ回路にて、直流から交流に変換する。
ＤＣ−ＡＣ逆変換部１５は、変換したＡＣ電源を電力切換部１６を通じて、負荷４に給電する。
【００２１】
電力切換部１６は、制御装置２に制御され、負荷４に対して給電するための電力を、商用電源系統側、又は、蓄電池１３側に切り換える。つまり、電力切換部１６は、商用電源系統からの電力、又は、蓄電池１３からの電力（ＤＣ−ＡＣ逆変換部１５で変換して得られた電力）の何れかに切り換えて、負荷４に給電する。
【００２２】
制御装置２は、制御部２１と、記憶部２２と、演算部２３と、計時部２４と、操作部２５とを備える。
【００２３】
制御部２１は、制御線を通じて、電力貯蔵・給電装置１を制御する。
より詳細に制御部２１は、上述した充電切換部１１を制御して、蓄電池１３に充電するか充電しないかを切り換える。また、制御部２１は、上述した電力切換部１６を制御して、負荷４への給電を、商用電源系統からの電力、又は、蓄電池１３からの電力に切り換える。
【００２４】
記憶部２２は、電力貯蔵・給電装置１を制御するために必要な種々の情報を記憶する。
例えば、記憶部２２は、蓄電池１３について、蓄電可能な最大容量や、停電時に備えた下限容量（蓄電容量下限）等の情報を記憶する。また、記憶部２２は、ＡＣ−ＤＣ変換部１２の変換効率、蓄電池１３の充放電効率、及び、ＤＣ−ＡＣ逆変換部１５の変換効率等の情報を記憶する。
更に、記憶部２２は、時間帯別の電気料金を規定した電気料金テーブルや、蓄電池１３の充放電スケジュール等も記憶する。
【００２５】
上述した電力貯蔵・給電装置１は、ＡＣ−ＤＣ変換部１２における電力変換時、蓄電池１３における充放電時、そして、ＤＣ−ＡＣ逆変換部１５における電力変換時に、エネルギー損失が発生する。そのため、商用電源（商用電源系統）から蓄電池１３に供給した電力と、蓄電池１３から取り出される電力とは一致しない。変換時における電力変換効率ηは、入力電力Ｐｉｎと出力電力Ｐｏｕｔとの比（η＝Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ）で表される。そして、ＡＣ−ＤＣ変換部１２における電力変換及び蓄電池１３の充電による変換充電効率をη１とし、蓄電池１３からの放電及びＤＣ−ＡＣ逆変換部１５における放電逆変換効率をη２とした場合、蓄電によるエネルギー利用効率ηは、η１とη２の積で求められる。つまり、電力貯蔵・給電装置１で商用電源から一旦充電して使用する場合、１／（η１×η２）倍の電力が必要になる。
【００２６】
一方、時間帯別電気料金の適用下（電力使用者が時間帯別電気料金で電力会社と契約している場合）では、例えば、図２（ａ）〜（ｅ）に示すように、時間帯によって電気料金（使用電力量に応じた電気料金）が異なっている。つまり、朝の起床から朝食までの時間帯（図２（ｂ））や夕食から夜の憩いまでの時間帯（図２（ｄ））では、電気需要が大きいため、電気料金が高く（更に使用電力量が大きいとより高い電気料金となるように）設定されている。
そのため、記憶部２２は、例えば、図３に示すような電気料金テーブル２２１を記憶する。この電気料金テーブル２２１には、使用電力量に応じた電気料金が、時間帯別に規定されている。
そのため、一日の使用電力量が、例えば、図４のように変化する場合、電気料金は、図５に示すような時間帯毎の電気料金の総和となる。
【００２７】
このような時間帯別電気料金の適用下では、朝夕の時間帯に商用電源を使用せず、代わりに、蓄電池１３に蓄えた電力を使用すること、また、昼間に充電することでも電気料金の低減（削減）が可能となる。この場合、記憶部２２は、例えば、図６に示すような充放電スケジュール２２２を記憶する。この充放電スケジュール２２２には、時間帯別電気料金にあわせて、蓄電池１３の充放電の動作が、時間帯別に規定されている。
なお、少しの電力量の差で料金が大きく異なる場合、上述した蓄電によるエネルギー利用効率ηを考慮しないと、電気料金が割安になるかどうかを判断することができない。更に、電力使用量は、日々変化するので蓄電池１３にいつ充電するのが最適かを、電力使用者が予め設定しておくことは難しい。そのため、図６に示す充放電スケジュール２２２において、空欄が生じている。
【００２８】
そして、記憶部２２は、これら電気料金テーブル２２１や充放電スケジュール２２２の他に、蓄電池１３について、上述した充電時の変換充電効率η１、放電時の放電逆変換効率η２、最大容量Ｔｍａｘ、及び、停電時の緊急用に備えた下限容量Ｔｍｉｎなどの情報も記憶している。
【００２９】
図１に戻って、演算部２３は、蓄電池１３の充電残容量、記憶部２２に記憶している情報、及び、負荷４へ供給される電力量に基づいて、蓄電池１３の充放電制御を決定する。
例えば、演算部２３は、電力貯蔵・給電装置１（充電残容量検出部１４）から得られる蓄電池１３の充電残容量Ｔａと、電力計測部３から得られる負荷４への供給電力量（つまり、使用電力量Ｐａ）と、記憶部２２に記憶された電気料金テーブル２２１及び蓄電池１３についての情報（変換充電効率η１、放電逆変換効率η２、最大容量Ｔｍａｘ、及び、下限容量Ｔｍｉｎ）と、を元に蓄電池１３の充放電制御を決定する。
なお、電力計測部３から得られる使用電力量Ｐａが瞬間的な電力量である場合は、演算部２３において定期的に電力量を取得して一定期間（例えば、１０〜３０分間等）の平均電力量を使用電力量Ｐａとすることで、一時的な変動要因を取り除くことができる。
このような演算部２３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）など（何れも図示せず）を備え、制御装置２全体（機能的には、電力貯蔵・給電装置１）を制御する。より詳細には、ＣＰＵが、ＲＡＭをワークメモリとして用い、例えば、ＲＯＭに記憶されている各種プログラム（後述する充放電制御処理のプログラムなど）を適宜実行する。
【００３０】
計時部２４は、例えば、タイマやリアルタイムクロック等からなり、現在時刻などを計時する。
【００３１】
操作部２５は、例えば、キースイッチ等からなり、電力使用者からの各種操作を受け付ける。
例えば、電力使用者は、操作部２５から、記憶部２２に記憶するための情報を入力したり、記憶部２２に記録された情報を書き換えるための指示を入力する。また、電力使用者は、操作部２５から、蓄電池１３の使用可否について、切換指示なども入力する。
【００３２】
以下、本発明の実施形態１に係る電力貯蔵・給電装置１、及び、制御装置２の動作について、図７を参照して説明する。図７は、本発明の実施形態に係る充放電制御処理の一例を示すフローチャートである。この充放電制御処理は、予め設定された各時間帯に対応した各開始時刻になると、実行される。つまり、計時部２４が計時する現在時刻が、各開始時刻に達すると、その都度実行される。
【００３３】
まず、制御装置２は、記憶部２２に記憶された充放電スケジュール（図６に示す充放電スケジュール２２２）から、現時間帯のデータを読み出す（ステップＳ１０１）。つまり、計時部２４が計時する現在時刻に対応した時間帯のデータを、充放電スケジュール２２２から読み出す。
【００３４】
制御装置２は、充放電スケジュール２２２から読み出したデータに、「充電」が設定されているか否かを判別する（ステップＳ１０２）。
【００３５】
制御装置２は、データに「充電」が設定されていることを判別すると（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、商用電源（商用電源系統）から蓄電池１３へ電力を給電する（ステップＳ１０３）。
すなわち、制御部２１は、充電切換部１１を制御し、商用電源から給電された電力（ＡＣ電源）を、ＡＣ−ＤＣ変換部１２を経由して蓄電池１３に供給させる。
そして、制御装置２は、充放電制御処理を終える。
【００３６】
一方、データに「充電」が設定されていないことを判別した場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）に、制御装置２は、現在の充電残容量Ｔａを取得する（ステップＳ１０４）。
すなわち、演算部２３は、充電残容量検出部１４から得られる蓄電池１３の充電残容量Ｔａを取得する。
【００３７】
制御装置２は、現在の使用電力量Ｐａを取得する（ステップＳ１０５）。
すなわち、演算部２３は、電力計測部３から得られる負荷４への供給電力量（つまり、使用電力量Ｐａ）を取得する。
【００３８】
制御装置２は、蓄電池１３から放電を継続した場合における、下限容量Ｔｍｉｎに至るまでの時間ｔａを算出する（ステップＳ１０６）。
すなわち、演算部２３は、充電残容量Ｔａと使用電力量Ｐａとの関係で、放電を継続したとした場合に、蓄電池１３の残量が下限容量Ｔｍｉｎに至るまでの時間ｔａを算出する。
具体的に演算部２３は、充電残容量Ｔａ、使用電力量Ｐａ、下限容量Ｔｍｉｎ、及び、放電逆変換効率η２を用いて、以下の数式１による計算を行い、時間ｔａを算出する。
【００３９】
［数１］
ｔａ＝（Ｔａ−Ｔｍｉｎ）×η２／Ｐａ
【００４０】
制御装置２は、算出した時間ｔａまでに至る時間帯のうちで、最小電気料金の時間帯を特定する（ステップＳ１０７）。
すなわち、演算部２３は、記憶部２２に記憶されている電気料金テーブル（図３に示す電気料金テーブル２２１）を参照し、現在時刻から時間ｔａまでに至る時間帯のうちで、最小電気料金の時間帯を特定する。
なお、最小電気料金の時間帯を特定する際に、充放電スケジュール２２２を参照し、既に充電することが設定されている時間帯を比較対象から外すことで重複設定を防ぐことができる。
【００４１】
制御装置２は、現時間帯の電気料金Ｃａと、特定した時間帯で充電した場合の加算電気料金Ｃｕｐとを算出する（ステップＳ１０８）。
具体的に、演算部２３は、図８に示すように、まず、現時間帯の電気料金Ｃａを算出し、次に、時間ｔａまでの最小電気料金の時間帯において、蓄電池１３に充電するために必要な加算電気料金Ｃｕｐを算出する。
なお、加算電気料金Ｃｕｐの算出において、演算部２３は、蓄電池１３に充電するために必要な電力量を、使用電力量Ｐａに対して充電変換効率η１と放電逆変換効率η２とを考慮し、Ｐａ／（η１×η２）の電力量とする。これにより、蓄電池１３の性能に合わせた加算電気料金Ｃｕｐを算出することが可能になる。
【００４２】
制御装置２は、加算電気料金Ｃｕｐが電気料金Ｃａよりも安い（小さい）か否かを判別する（ステップＳ１０９）。
【００４３】
制御装置２は、加算電気料金Ｃｕｐが電気料金Ｃａよりも安いと判別すると（ステップＳ１０９；Ｙｅｓ）、蓄電池１３から電力を給電する（ステップＳ１１０）。
すなわち、制御部２１は、電力切換部１６を制御して、負荷４に対して給電するための電力を蓄電池１３側に切り換える。つまり、蓄電池１３からの電力（ＤＣ−ＡＣ逆変換部１５で変換して得られた電力）が、負荷４に給電されるようにする。
【００４４】
制御装置２は、充放電スケジュール２２２における、特定した時間帯に「充電」を設定する（ステップＳ１１１）。
具体的に、演算部２３は、記憶部２２に記憶された充放電スケジュール２２２を読み出し、上述した図８の加算電気料金Ｃｕｐを算出した時間帯と同じ時間帯に、「充電」を設定して更新する。
そして、制御装置２は、充放電制御処理を終える。
【００４５】
上述したステップＳ１０９にて、加算電気料金Ｃｕｐが電気料金Ｃａよりも安くないと判別した場合（ステップＳ１０９；Ｎｏ）に、制御装置２は、商用電源から負荷４へ電力を給電する（ステップＳ１１２）。
すなわち、制御部２１は、電力切換部１６を制御して、負荷４に対して給電するための電力を商用電源系統側に切り換える。つまり、商用電源からの電力が、負荷４に給電されるようにする。
そして、制御装置２は、充放電制御処理を終える。
【００４６】
このような充放電制御処理を、時間帯毎に順次行うことで、時間帯別電気料金に適合した時刻（時間帯）に、蓄電池１３の充放電（充電／放電）と、負荷４への電源切換が行われることになり、電気料金の低い時間帯に商用電源からの供給が増えて、電気料金の高い時間帯に商用電源からの供給が止まる（蓄電池１３から供給される）ため、時間帯別電気料金の適用下において、電気料金の低減が達成される。
【００４７】
また、記憶部２２に記憶される蓄電池１３についての情報（例えば、変換充電効率η１、放電逆変換効率η２、最大容量Ｔｍａｘ、及び、下限容量Ｔｍｉｎ）や、電気料金テーブル２２１といった情報は、電力使用者が操作部２５から変更可能である。この他にも、制御装置２に図示せぬ宅外通信部を設けて、外部のサーバ（例えば、蓄電池１３のメーカや電力供給会社のＷｅｂサーバ等）と通信可能とし、蓄電池１３についての最新情報や最新の電気料金テーブル２２１を適宜取得して、記憶部２２に記憶するようにしてもよい。このように、蓄電池１３の交換による性能変化や電力使用者が契約している時間帯別電気料金の変更に合わせて、記憶部２２に記憶される情報を変更することで、各電力使用者の環境に最適な電力供給が可能となる。
【００４８】
（実施形態１における変形例）
上記の実施形態１では、図７の充放電制御処理のステップＳ１０６において、蓄電池１３から放電を継続した場合における、下限容量Ｔｍｉｎに至るまでの時間ｔａを算出している。これは、蓄電池１３の充電残容量Ｔａが、下限容量Ｔｍｉｎよりも大きく、負荷４に電力を供給できることを前提としている。それでも、現実には、充電残容量Ｔａが少なく、負荷４に電力を供給できない（下限容量Ｔｍｉｎを下回ってしまう）場合も生じ得る。
そのため、図９に示す充放電制御処理のように、一部の処理を変更してもよい。以下、変更点（ステップＳ２０１，Ｓ２０２）について、簡単に説明する。
【００４９】
制御装置２は、時間ｔａを算出する際に、充電残容量Ｔａが少なく、負荷４に電力を供給できない場合に、時間ｔａを０にする（ステップＳ２０１）。
【００５０】
制御装置２は、算出された時間ｔａが０であるか否かを判別する（ステップＳ２０２）。
【００５１】
制御装置２は、算出された時間ｔａが０であると判別すると（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、以降の処理を飛ばして、ステップＳ１１２に処理を進める。
【００５２】
一方、算出された時間ｔａが０でないと判別した場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）に、制御装置２は、ステップＳ１０７に処理を進めて、上記と同様の処理を行う。
【００５３】
このような図９の充放電制御処理によれば、蓄電池１３の充電残容量が一日の使用電力量を下回るような場合でも、柔軟な制御を行うことが可能となる。
【００５４】
また、上記の実施形態１では、現在の使用電力量Ｐａを用いて、判断や制御を行う場合について説明したが、過去の使用電力量を電力使用履歴として蓄積し、判断や制御に活用してもよい。
例えば、演算部２３は、電力計測部３から得られる使用電力量Ｐａを、時間帯毎に１年分以上記憶部２２に蓄積（記録）することで、電力使用者の時間帯別の電力使用履歴を管理する。そして、演算部２３は、電力使用履歴に基づいて、当日における時間帯別の電力使用量を予測する。
【００５５】
例えば、図１０は、月別（季節の違い）における時間帯毎の電気料金（電力使用量）の推移を示す一例である。演算部２３は、図１０のような情報を電力使用履歴として管理し、現在月における時間帯毎の電力使用量を予測する。
より具体的に説明すると、上述した図７や図９の充放電制御処理のステップＳ１０８にて、加算電気料金Ｃｕｐを算出する際に、演算部２３は、電力使用履歴に基づいた予測値を使用する。これにより、夏や冬などの季節の違いによって使用電力量が異なるような場合でも、時間帯毎の使用電力量の変化をより正確に推定でき、より精度の高い効率的な蓄電池１３の充放電制御が可能となる。
【００５６】
（実施形態２）
上記の実施形態１では、蓄電池１３には商用電源だけから充電する場合について説明したが、太陽光発電、風力発電、及び、ガス発電といった発電装置を用いて、蓄電池１３に充電するようにしてもよい。
以下、本発明の実施形態２について図面を参照して簡単に説明する。
【００５７】
図１１は、本発明の実施形態２に係る電力貯蔵・給電装置１、及び、制御装置２の構成を説明するためのブロック図である。なお、図１１においても、実線の矢印は電力線を示しており、点線の矢印は制御線や信号線を示している。また、発電装置５と電力貯蔵・給電装置１とを結ぶ電力線には、電力計測部６（例えば、ＣＴ等）が設置されている。
【００５８】
電力貯蔵・給電装置１は、充電切換部１７と、ＡＣ−ＤＣ変換部１２と、蓄電池１３と、充電残容量検出部１４と、ＤＣ−ＡＣ逆変換部１５と、電力切換部１６とを備える。
なお、充電切換部１７を除く構成（ＡＣ−ＤＣ変換部１２〜電力切換部１６）は、実施形態１の電力貯蔵・給電装置１と同様である。
【００５９】
充電切換部１７は、制御装置２に制御され、商用電源系統から給電された電力、又は、発電装置５から供給された電力を、蓄電池１３に充電するか否かを切り替える。つまり、充電切換部１７は、蓄電池１３に充電する場合に、商用電源系統、又は、発電装置５からの電力を、ＡＣ−ＤＣ変換部１２を経由して蓄電池１３に供給する。
【００６０】
制御装置２は、制御部２１と、記憶部２２と、演算部２６と、計時部２４と、操作部２５とを備える。
なお、演算部２６を除く構成（制御部２１、記憶部２２、計時部２４、及び、操作部２５）は、実施形態１の制御装置２と同様である。それでも、記憶部２２は、図１２に示すような充放電スケジュール２２３を記憶する。
【００６１】
演算部２６は、充放電スケジュール２２３に従って、制御部２１に充電切換部１７へ切り換えを指示する際に、電力計測部６から得られる発電装置５からの電力量に従って、発電装置５が蓄電池１３の充電に十分な電力を供給可能であれば、商用電源の代わりに発電装置５からの電力を蓄電池１３に供給するように制御部２１に指示する。
また、演算部２６は、蓄電池１３が電力供給（放電）しておらず、かつ、充電可能な状態（満充電でない状態）である場合（電力計測部６からも電力量が得られている場合）に、発電装置５からの電力を蓄電池１３に供給するように制御部２１に指示する。
このように、蓄電池１３への充放電を、図１２の充放電スケジュール２２３のように制御することで、発電装置５に接続可能な電力貯蔵・給電装置１にも本発明による蓄電池１３の有効活用が適用できる。更に、発電装置５が発電可能で蓄電池１３が充電可能な時間帯に充電するため、太陽光発電や風力発電といった出力変動の大きな発電装置５にも適用でき、再生エネルギーをより利用し易くなる。
【００６２】
（他の実施形態）
また、上記の実施形態では、電力貯蔵・給電装置１と制御装置２とが別機器である場合について説明したが、電力貯蔵・給電装置１と制御装置２とが１つの機器（例えば、電力制御装置）として構成されてもよい。
また、本発明は、上述の実施形態および図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で実施形態および図面に変更を加えることができるのはもちろんである。
【符号の説明】
【００６３】
１  電力貯蔵・給電装置、２  制御装置、３，６  電力計測部、４  負荷、５  発電装置、１１，１７  充電切換部、１２  ＡＣ−ＤＣ変換部、１３  蓄電池、１４  充電残容量検出部、１５  ＤＣ−ＡＣ逆変換部、１６  電力切換部、２１  制御部、２２  記憶部、２３，２６  演算部、２４  計時部、２５  操作部
【図１】
0006456153.tif 000002
【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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