(57)【要約】  機器管理装置（１０７）は、各種の制御計画を決定する制御計画部（１１９）と、決定された制御計画を実行する計画実行部（１２０）とを備える。例えば、制御計画部（１１９）は、蓄電池から放電する電力が予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間と電気料金が予め定められた買電閾値よりも安価な時間帯に含まれる期間との少なくとも一方の期間については、蓄電池からの放電が禁止された前記蓄電池の放電計画を決定する。そして、計画実行部（１２０）は、制御計画部（１１９）によって決定された放電計画に従って、蓄電池からの放電を制御する。
2016166836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池から放電する電力が予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間と電気料金が予め定められた買電閾値よりも安価な時間帯に含まれる期間との少なくとも一方の期間については、前記蓄電池からの放電が禁止された前記蓄電池の放電計画を決定する放電計画部と、
前記決定された放電計画に従って、前記蓄電池からの放電を制御する放電制御部とを備える機器管理装置。
【請求項２】
需要場所における消費電力を供給するために蓄電池から放電する期間の候補を決定する放電候補決定部をさらに備え、
前記放電計画部は、前記決定された放電する期間の候補のうち、前記蓄電池から放電する電力が予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間と電気料金が予め定められた買電閾値よりも安価な時間帯に含まれる期間との少なくとも一方の期間については、前記蓄電池からの放電が禁止された前記蓄電池の放電計画を決定する
請求項１に記載の機器管理装置。
【請求項３】
前記放電候補決定部は、発電システムによる発電量の予測値と前記消費電力の予測値とに基づいて、前記消費電力を供給するために前記蓄電池から放電する期間の候補を決定する
請求項２に記載の機器管理装置。
【請求項４】
発電システムによる発電量の予測値から需要場所における消費電力の予測値を差し引いた余剰電力が予め定められた充電閾値より小さくなる期間については、前記余剰電力を蓄電池の充電に割り当てないことを含む前記蓄電池の充電計画を決定する充電計画部と、
前記決定された充電計画に従って、前記蓄電池の充電を制御する充電制御部とをさらに備える
請求項１から３のいずれか１項に記載の機器管理装置。
【請求項５】
発電システムによる発電量の予測値と前記消費電力の予測値とに基づいて、前記蓄電池を充電する期間の候補を決定する充電候補決定部をさらに備え、
前記充電計画部は、前記決定された充電する期間の候補のうち、前記発電量の予測値から前記消費電力の予測値を差し引いた余剰電力が予め定められた充電閾値より小さくなる期間については、前記余剰電力を前記蓄電池の充電に割り当てないことを含む前記蓄電池の充電計画を決定する
請求項４に記載の機器管理装置。
【請求項６】
前記充電計画部は、前記決定された充電する期間の候補のうち、前記発電量の予測値から前記消費電力の予測値を差し引いた余剰電力が予め定められた充電閾値以上となる期間については前記余剰電力を前記蓄電池の充電に割り当てることを含む前記充電計画を決定する
請求項４又は５に記載の機器管理装置。
【請求項７】
前記余剰電力が前記充電閾値より小さいとき、電力を熱に変えて蓄える蓄熱式機器に前記余剰電力を供給する前記蓄熱式機器の制御計画を決定する蓄熱計画部をさらに備える
請求項４から６のいずれか１項に記載の機器管理装置。
【請求項８】
前記放電閾値と前記充電閾値とは異なる値である
請求項４から７のいずれか１項に記載の機器管理装置。
【請求項９】
前記需要場所における消費電力の履歴と前記需要場所の利用者が過去に行ったイベントの種別とに基づいて、前記需要場所における消費電力を求めるためのモデル式を決定するモデル決定部と、
前記決定されたモデル式と前記利用者が行うイベントの予定とに基づいて、前記需要場所における消費電力の予測値を算出する消費電力予測部をさらに備える
請求項４から８のいずれか１項に記載の機器管理装置。
【請求項１０】
前記充電計画部は、前記決定された放電計画に基づいて、前記蓄電池に充電する充電量を算出し、当該算出した充電量を前記電気料金が安価な時間帯に前記蓄電池に充電する前記充電計画を決定する
請求項４から９のいずれか１項に記載の機器管理装置。
【請求項１１】
前記決定された充電計画に従って前記蓄電池が制御された結果として前記蓄電池が充電されない期間に前記蓄電池が充電されないこと、又は、前記決定された放電計画に従って前記蓄電池が制御された結果として前記蓄電池が放電されていない期間に前記蓄電池からの放電が禁止されたことを端末装置が有する表示部に表示させるための表示データを前記端末装置へ送信する通信部をさらに備える
請求項４から１０のいずれか１項に記載の機器管理装置。
【請求項１２】
発電システムによる発電量の予測値から需要場所における消費電力の予測値を差し引いた余剰電力が予め定められた充電閾値より小さくなる期間については、前記余剰電力を蓄電池の充電に割り当てないことを含む前記蓄電池の充電計画を決定する充電計画部と、
前記決定された充電計画に従って、前記蓄電池の充電を制御する充電制御部とを備える機器管理装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の機器管理装置と、
蓄電システムとを備え、
前記蓄電システムは、
前記蓄電池と、
蓄電池に充電又は蓄電池から放電される電力を変換する電力変換装置とを有する
機器管理システム。
【請求項１４】
放電計画部が、蓄電池から放電する電力が予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間と電気料金が予め定められた買電閾値よりも安価な時間帯に含まれる期間との少なくとも一方の期間については前記蓄電池からの放電が禁止された前記蓄電池の放電計画を決定し、
放電制御部が、前記決定された放電計画に従って、前記蓄電池からの放電を制御する機器管理方法。
【請求項１５】
充電計画部が、発電システムによる発電量の予測値から需要場所における消費電力の予測値を差し引いた余剰電力が予め定められた充電閾値より小さくなる期間については、前記余剰電力を蓄電池の充電に割り当てないことを含む前記蓄電池の充電計画を決定し、
充電制御部が、前記決定された充電計画に従って、前記蓄電池の充電を制御する機器管理方法。
【請求項１６】
コンピュータを、
蓄電池から放電する電力が予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間と電気料金が予め定められた買電閾値よりも安価な時間帯に含まれる期間との少なくとも一方の期間については前記蓄電池からの放電が禁止された前記蓄電池の放電計画を決定する放電計画部、
前記決定された放電計画に従って、前記蓄電池からの放電を制御する放電制御部として機能させるためのプログラム。
【請求項１７】
コンピュータを、
発電システムによる発電量の予測値から需要場所における消費電力の予測値を差し引いた余剰電力が予め定められた充電閾値より小さくなる期間については、前記余剰電力を蓄電池の充電に割り当てないことを含む前記蓄電池の充電計画を決定する充電計画部、
前記決定された充電計画に従って、前記蓄電池の充電を制御する充電制御部として機能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、機器管理装置、機器管理システム、機器管理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自家発電電源装置と夜間電力と蓄電池を相互に有効に利用するための蓄電池利用システムが記載されている。【０００３】
特許文献１に記載の蓄電池利用システムは、対象となる日の需要家の予想消費電力量と自家発電電源装置の予想発電量とに基づいて、建物の宅内配線に電力を供給する蓄電池の適正充電電力量を計算し、計算により求められた適正充電電力量の電力が、前日中に蓄電池に充電されるように充電を制御する。【０００４】
特許文献１によれば、対象となる日の予想消費電力量は、対象となる日の１日の電力消費の時間推移を計算し、この計算結果を集計することによって、計算される。また、特許文献１によれば、適正充電電力量は、翌日の予想発電量と当日終了時現在の蓄電池の蓄電電力量の合計値が翌日の予想消費電力量とほぼ等しくなるように、夜間電力による蓄電池の充電電力量として選定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１９１７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、蓄電池を利用した電力の消費において効率が悪い可能性がある。ここで、効率は、エネルギ効率と経済的な効率とを含む。【０００７】
一般的に、蓄電池から電力を供給する際のエネルギ損失は、蓄電池から供給する電力が小さいほど大きくなる傾向にある。特許文献１に蓄電池利用システムでは、比較的小さな消費電力であっても、可能な限り、蓄電池に蓄えられた電力を供給する。蓄電池に蓄えられた電力が比較的小さな電力を消費する際に供給されると、上述のように一般的に、エネルギ損失が比較的大きくなる。そのため、特許文献１に記載の蓄電池利用システムでは、エネルギ効率が悪くなる可能性がある。【０００８】
また、特許文献１において適正充電電力量を算出するための予想消費電力量は、需要家での昼夜の予想消費電力量を含む。そのため、特許文献１に記載の蓄電池利用システムでは、蓄電池に蓄えられた電力を、昼間の消費電力だけでなく夜間の消費電力にも割り当てることにして、蓄電池が放電される。これによれば、例えば夜間の電気料金が昼間の電気料金よりも安価である場合、蓄電池から放出される電力が夜間の消費電力に割り当てられると、蓄電池の充放電によるエネルギ損失などのために、１日の電気料金が高くなる可能性がある。このように、特許文献１に記載の蓄電池利用システムでは、経済的な効率が悪くなる可能性がある。【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、蓄電池を利用した電力の消費に関する効率を向上させることが可能な機器管理装置など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、本発明に係る機器管理装置は、
蓄電池から放電する電力が予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間と電気料金が予め定められた買電閾値よりも安価な時間帯に含まれる期間との少なくとも一方の期間については、前記蓄電池からの放電が禁止された前記蓄電池の放電計画を決定する放電計画部と、
前記決定された放電計画に従って、前記蓄電池からの放電を制御する放電制御部とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、蓄電池から放電する電力が予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間と電気料金が予め定められた買電閾値よりも安価な時間帯に含まれる期間との少なくとも一方の期間については蓄電池からの放電が禁止された蓄電池の放電計画が決定される。そして、蓄電池は、その放電計画に従って制御される。【００１２】
一般的に、蓄電池から電力を放電する際のエネルギ損失が、蓄電池から放電する電力が小さいほど大きくなる傾向にある。そのため、蓄電池から放電する電力が予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間について蓄電池からの放電が禁止された放電計画を決定すると、これによって、蓄電池から放電する際のエネルギ損失を低減することができる。その結果、エネルギ効率を向上させることができる。【００１３】
また、電気料金が予め定められた買電閾値よりも安価な時間帯に含まれる期間について蓄電池からの放電を抑制した放電計画が決定されると、これによって、その期間に蓄電池から放電するよりも電気料金を抑えることができる。その結果、経済効率を向上させることができる。【００１４】
従って、蓄電池を利用した電力の消費に関する効率を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る機器管理システムの構成を示す図である。
【図２】一実施の形態に係る機器管理装置の構成を示す図である。
【図３】充電から放電する際の出力電力と変換効率との関係の一例を示す図である。
【図４Ａ】一実施の形態に係る計画実行部の詳細な構成を示す図である。
【図４Ｂ】一実施の形態に係る機器管理装置の記憶部が記憶しているデータの例を示す図である。
【図５Ａ】一実施の形態に係る機器管理処理の流れを示すフローチャートである。
【図５Ｂ】一実施の形態に係る機器管理処理の流れを示すフローチャートである。
【図６Ａ】図５Ａに示す消費電力予測処理の流れを示すフローチャートである。
【図６Ｂ】図５Ａに示す消費電力予測処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】消費電力の予測値及び発電電力の予測値の一例を示す図である。
【図８】放電量の予測値及び充電量の予測値の一例を示す図である。
【図９】図５Ａに示す放電計画決定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】放電計画及び充電計画の一例を示す図である。
【図１１Ａ】図５Ｂに示す充電計画決定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１Ｂ】図５Ｂに示す充電計画決定処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について図を参照して説明する。全図を通じて同一の要素には同一の参照符号を付す。
【００１７】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る機器管理システム１００は、住宅におけるエネルギ消費を管理するためのＨＥＭＳ（Home Energy Management System）である。
【００１８】
なお、住宅は、電力の需要家が利用する場所として予め定められる需要場所の一例である。需要場所は、例えば、施設、ビルであってもよく、ビルにおいて区画された１つ又は複数の領域であってもよい。住宅の住人は、需要場所を利用する利用者の一例であって、本実施の形態では、父、母及び子の３人で構成される家族であるとする。なお、利用者は、１人以上の何人であってもよい。
【００１９】
機器管理システム１００は、図１に示すように、住宅に設置される電気機器としての複数の家電機器１０１、発電システム１０２、蓄電システム１０３及び蓄熱式機器１０４と、住宅における消費電力などを計測する電力計測装置１０５と、気象情報を提供する気象サーバ１０６と、住宅におけるエネルギ消費を管理する機器管理装置１０７と、機器管理装置１０７が利用する情報を管理するクラウドサーバ１０８と、利用者が機器管理装置１０７を操作するための操作端末１０９と、利用者が携帯する携帯端末１１０とを備える。
【００２０】
複数の家電機器１０１の各々と、発電システム１０２と、蓄電システム１０３と、蓄熱式機器１０４と、電力計測装置１０５と、操作端末１０９とは、図１に示すように、宅内ネットワーク１１１を介して、機器管理装置１０７に通信可能に接続されている。気象サーバ１０６と、クラウドサーバ１０８と、携帯端末１１０とは、インターネットなどの広域ネットワーク１１２を介して、機器管理装置１０７に通信可能に接続されている。宅内ネットワーク１１１及び広域ネットワーク１１２の各々は、有線、無線又はこれらを組み合わせて構築されるとよい。
【００２１】
本実施の形態に係る家電機器１０１は、図１に示すように、２台であり、それぞれ、空調機、冷蔵庫であるとする。
【００２２】
なお、本実施の形態では、機器管理システム１００が、上述の２種の家電機器１０１を１台ずつ備える例により説明するが、機器管理システム１００は、１台以上であれば、何台の家電機器１０１を備えてもよい。機器管理システム１００に備えられる家電機器１０１の種類は、空調機、冷蔵庫に限られず、テレビ受像器、ＩＨ（Induction Heating）クッキングヒータ、照明などの１つ又は複数であってもよい。機器管理システム１００には、同じ種類の家電機器１０１が複数備えられてもよい。また、機器管理システム１００には、例えば、機器管理装置１０７が空調機、照明などを制御するための温度、湿度、照度などを計測するセンサが、家電機器として備えられてもよい。
【００２３】
発電システム１０２は、典型的には、発電モジュール、発電モジュールの発電により得られる電力を電気機器で消費される電力に変換するパワーコンディショナなどから構成される。本実施の形態に係る発電モジュールは、太陽光を受けて発電する太陽光発電モジュールであるとする。
【００２４】
なお、発電モジュールには、例えば、燃料電池が採用されてもよく、自然エネルギを利用するものとして、太陽光発電モジュールの他に風力発電モジュールなどが採用されもよい。なお、機器管理システム１００には、複数の発電システム１０２が備えられてもよく、発電システム１０２が備えられなくてもよい。
【００２５】
蓄電システム１０３は、典型的には、定置型の蓄電池、蓄電池に充電される又は蓄電池から放電される電力を変換するパワーコンディショナ（電力変換装置）などから構成される。蓄電システム１０３は、例えば機器管理装置１０７が決定する充放電計画に従って、充電又は放電する。
【００２６】
なお、蓄電システム１０３は、電気自動車の充放電システムであってもよく、この場合、電気自動車とパワーコンディショナとは、充電コネクタを介して充放電可能に接続されるとよい。機器管理システム１００には、複数の蓄電システム１０３が備えられてもよい。複数の蓄電システム１０３が備えられる場合、蓄電システム１０３が、それぞれについて機器管理装置１０７が決定する充放電計画に従って、充電又は放電するとよい。
【００２７】
図１に示すように、電気機器（家電機器１０１の各々と、発電システム１０２と、蓄電システム１０３と、蓄熱式機器１０４）は、いずれも、宅内の電気配線に接続されている。宅内の電気配線は、商用電源１１３にも接続されており、電気の購入（買電）と、例えば発電システム１０２により発電された電気の売却（売電）ができるように構成される。
【００２８】
家電機器１０１の各々は、商用電源１１３、発電システム１０２及び蓄電システム１０３のいずれか１つ又は複数から宅内の電気配線を通じて供給される電力によって動作する。また、蓄電システム１０３が備える蓄電池は、商用電源１１３及び発電システム１０２のいずれか１つ又は両方から宅内の電気配線を通じて供給される電力によって、充電される。
【００２９】
蓄熱式機器１０４は、電気配線を通じて供給される電力によって湯を沸かして蓄え、その蓄えた湯を利用者の要求に応じて供給する電気湯沸かし器である。なお、蓄熱式機器１０４は、電力を熱に変えて蓄える電気機器であればよく、電気湯沸かし器に限られず、例えば、冷蔵庫、水冷式の空気調和機などであってもよい。
【００３０】
電力計測装置１０５は、図１に示すように、宅内の電気配線の各分岐線に設けられた電流センサＣＴから、各分岐線を流れる電流の値を示す電流データを取得する。電流センサＣＴは、図１に示すように、宅内の電気配線の各分岐線に設けられており、これによって、家電機器１０１の各々へ流れる電流と、発電システム１０２から流れる電流と、蓄電システム１０３へ流れる又は蓄電システム１０３から流れる電流と、蓄熱式機器１０４へ流れる電流とを個別に測定することができる。電力計測装置１０５は、電流センサＣＴから取得した電流データ及び宅内の電気配線の電圧値に基づいて、発電システム１０２での発電量、蓄電システム１０３の充放電量、蓄熱式機器１０４の消費電力、家電機器１０１の各々の消費電力量、売電量、買電量などを計測する。
【００３１】
気象サーバ１０６は、例えば、気象情報を広域ネットワーク１１２を介して一般に利用可能に気象情報を提供するサーバである。気象情報は、気温、天候、風力を含む。なお、気象情報は、上述の例に限られず、例えば、風向き、日照時間などのうちの１つ以上を含んでいればよい。
【００３２】
機器管理装置１０７は、モデル決定部１１４、消費電力予測部１１５、発電電力予測部１１６、放電候補決定部１１７、充電候補決定部１１８、制御計画部１１９及び計画実行部１２０を含む制御部１２１と、通信部１２２と、記憶部１２３とを備える。
【００３３】
モデル決定部１１４は、住宅における消費電力の予測値を求めるためのモデル式を決定する。モデル決定部１１４は、住宅における消費電力の履歴、利用者が過去に行ったイベントの種別（例えば、外出、出社、買い物、外食、来客、通学、旅行など）、過去の気象情報などに基づいて、モデル式を決定する。
【００３４】
このモデル式は、利用者が実行するイベントなどに基づいて、消費電力の予測値を求めるためのものであり、例えば、次の式（１）で表される。
【００３５】
ＰＥ＝α１×Ｘ１＋α２×Ｘ２＋・・・＋αｎ×Ｘｎ＋ｕ＋Ｅ・・・式（１）
【００３６】
ここで、ＰＥは、消費電力の予測値であり、例えば１日の消費電力の予測値、適宜定められる単位時間（例えば、１時間など）当たりの消費電力の予測値などである。
【００３７】
Ｘ１〜Ｘｎは、消費電力の予測値を求めるために採用されるパラメータであり、例えば、天気、気温、日照時間などである。モデル式に採用されるパラメータには、例えば、複数のパラメータ候補の中から、相関係数などの相関指標が予め定められた相関閾値より大きいものが選択される。
【００３８】
α１〜αｎは、それぞれ、変数Ｘ１〜Ｘｎの係数であり、回帰分析などによってモデル決定部１１４により決定される。
【００３９】
ｕは、電気機器などの待機電力、常時動作する電気機器の消費電力など、利用者が住宅に居ない不在時の消費電力に相当する。
【００４０】
Ｅは、利用者が実行するイベントに応じて変化する消費電力に相当し、利用者が実行するイベントの影響度である。例えば、Ｅは、利用者の在宅人数（例えば、単位時間に住宅に居た人数）、在宅時間（例えば、単位時間に各人が住宅に居る延べ時間）などの１つ又は組み合わせに応じた補正値として、モデル決定部１１４により決定される。
【００４１】
なお、在宅人数、在宅時間などが、パラメータとしてモデル式に含まれてもよい。
【００４２】
消費電力予測部１１５は、住宅における消費電力の予測値を算出する。消費電力予測部１１５は、１日の消費電力の予測値、適宜定められる単位時間（例えば、１時間など）当たりの消費電力の予測値などを算出する。
【００４３】
消費電力予測部１１５が消費電力の予測値を算出する方法には、種々の方法が採用されてもよいが、本実施の形態では、消費電力予測部１１５は、モデル決定部１１４により決定されたモデル式、採用されたパラメータに応じたパラメータ値、利用者が行うイベントの予定などに基づいて、住宅における消費電力の予測値を算出する。
【００４４】
発電電力予測部１１６は、発電システム１０２による発電量を予測する。本実施の形態では、例えば気象サーバ１０６から取得する気象情報（天気、気温、日照時間など）に基づいて、発電量を予測する。詳細には例えば、発電電力予測部１１６は、気象情報をパラメータに含む、発電量を予測するために予め定められたモデル式に基づいて、発電量を予測する。なお、発電システム１０２が風力発電システムである場合、発電量を予測するためのモデル式のパラメータとなる気象情報として風力、風向きなどが採用されるとよい。
【００４５】
放電候補決定部１１７は、消費電力予測部１１５によって予測された消費電力の予測値に基づいて、消費電力を供給するために蓄電池から放電する期間の候補を決定する。例えば、放電候補決定部１１７は、住宅における電力の消費が予測されるすべての期間（すなわち、消費電力の予測値が正であるすべての期間）を、蓄電池から放電する期間の候補として決定する。
【００４６】
また、発電電力予測部１１６によって予測された発電電力がある場合には、放電候補決定部１１７は、消費電力の予測値と発電電力の予測値とに基づいて、蓄電池から放電する期間の候補を決定する。この場合、放電候補決定部１１７は、例えば、予測される消費電力が予測される発電電力よりも多いすべての期間（すなわち、消費電力の予測値から発電電力の予測値を差し引いた値が正であるすべての期間）を、蓄電池から放電する期間の候補として決定する。
【００４７】
充電候補決定部１１８は、消費電力予測部１１５によって予測された消費電力の予測値と、発電電力予測部１１６によって予測された発電電力とに基づいて、蓄電システム１０３が備える蓄電池を充電する期間の候補を決定する。充電候補決定部１１８は、例えば、発電量の予測値から消費電力の予測値を差し引いた電力（余剰電力）が正であるすべての期間を、蓄電池を充電する期間の候補として決定する。
【００４８】
なお、充電候補決定部１１８は、売電価格と、電気料金（買電価格）が他の時間帯よりも安価な時間帯の買電価格に充放電損失を考慮した値とを、時間帯ごとに比較し、後者の値が前者の値よりも大きい時間帯であり、かつ、余剰電力が正である時間帯を、蓄電池を充電する期間の候補として決定してもよい。例えば、電気料金が他の時間帯よりも安価な時間帯の買電価格が２０円／ｋＷｈであり、充放電効率が０．８である場合、充電候補決定部１１８は、売電価格が２５円／ｋＷｈ（＝２０（円／ｋＷｈ）／０．８）未満である時間帯であり、かつ、余剰電力が正である時間帯を、蓄電池を充電する期間の候補として決定するとよい。これによって、余剰電力を充電するよりも経済的な効率を向上させることができる。
【００４９】
制御計画部１１９は、各種の制御計画を決定する処理部であって、図２に示すように、蓄電システム１０３が備える蓄電池の放電に関する計画（放電計画）を決定する放電計画部１１９ａと、蓄電システム１０３が備える蓄電池の充電に関する計画（充電計画）を決定する充電計画部１１９ｂと、蓄熱式機器１０４での蓄熱に関する計画（蓄熱計画）を決定する蓄熱計画部１１９ｃと、余剰電力の売却に関する計画（売電計画）を決定する売電計画部１１９ｄとを有する。
【００５０】
放電計画部１１９ａは、放電候補決定部１１７によって決定された放電する期間の候補のうち、蓄電システム１０３が備える蓄電池から放電する電力が予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間と電気料金が予め定められた買電閾値よりも安価な時間帯に含まれる期間とについては蓄電池からの放電が禁止された放電計画を決定する。
【００５１】
ここで、蓄電池は一般的に、図３に一例を示すように、放電する電力の大きさに応じて変換効率が変化する。これは、パワーコンディショナでのエネルギ損失、蓄電池の劣化などに起因する。そのため、比較的少ない電力を蓄電池から供給すると、エネルギ損失が大きくなり、エネルギ効率が低くなる。放電閾値より小さい電力の蓄電池からの放電を禁止することで、エネルギ損失を低減して、エネルギ効率を向上させることができる。
【００５２】
このことは、蓄電池から電力を充電する場合にも、一般的にあてはまる。すなわち、蓄電池は一般的に、パワーコンディショナでのエネルギ損失、蓄電池の劣化などに起因して、充電する電力の大きさに応じて変換効率が変化する。そのため、比較的少ない電力を蓄電池へ供給して充電させると、エネルギ損失が大きくなり、エネルギ効率が低くなる。蓄電池を充電するために、充電閾値より小さい電力を蓄電池へ供給しないようにすることで、エネルギ損失を低減して、エネルギ効率を向上させることができる。
【００５３】
なお、放電閾値は、予め定められた変換効率に対応する出力電力として定められてもよい。この場合、放電閾値は、蓄電池の劣化情報に基づいて、放電計画部１１９ａにより決定されてもよい。劣化情報は、例えば、蓄電池の設置手段、充放電日数、使用履歴、満充電情報などである。劣化情報は、蓄電システム１０３から取得されて、記憶部１２３に記憶されるとよい。
【００５４】
電気料金が予め定められた買電閾値よりも安価な時間帯に含まれる期間について、蓄電池からの放電を禁止することで、商用電源１１３から供給される電力よりも料金が高い電力が蓄電池から供給されることを防ぐことができる。そのため、その期間に蓄電池から放電するよりも電気料金を抑えることができる。その結果、経済効率を向上させることができる。
【００５５】
ここで、時間帯ごとに異なる電気料金は、住宅と電力会社との契約により定まることが多い。夜間（例えば、２３時００分〜２４時００分、０時００分〜５時００分）の電気料金が、昼間（例えば、５時００分〜２３時００分）よりも安い場合、買電閾値には、例えば、夜間の電気料金、すなわち他の時間帯よりも電気料金が安価な時間帯の電気料金が採用されるとよい。
【００５６】
充電計画部１１９ｂは、蓄電システム１０３が備える蓄電池の充電計画を決定する。
【００５７】
詳細には、充電計画部１１９ｂは、余剰電力が予め定められた充電閾値より小さくなると予測されるか否かと、電気料金が予め定められた売電閾値よりも高いか否かとに基づいて、蓄電システム１０３が備える蓄電池の充電計画を決定する。
【００５８】
より詳細には、充電計画部１１９ｂは、充電候補決定部１１８によって決定された充電する期間の候補のうち、余剰電力が予め定められた充電閾値より小さくなく、かつ、電気料金が予め定められた売電閾値よりも高くない期間については余剰電力を、蓄電システム１０３が備える蓄電池の充電に割り当てないことを含む充電計画を決定する。
【００５９】
ここで、充電計画部１１９ｂは、余剰電力が充電上限値を超えない充電計画を決定する。充電上限値は、蓄電システム１０３が備える蓄電池にとって過剰な電力が入力されないように予め定められるとよく、例えば蓄電システム１０３が備える蓄電池に供給可能な電力の設計上の最大値などが採用されるとよい。
【００６０】
また、充電計画部１１９ｂは、必要に応じて、買電による充電計画を決定する。
【００６１】
さらに、充電計画部１１９ｂは、充電候補決定部１１８によって決定された充電する期間の候補のうち、余剰電力が予め定められた充電閾値より小さくなると予測される期間と電気料金が予め定められた売電閾値よりも高いな時間帯に含まれる期間とについては余剰電力を、蓄電システム１０３が備える蓄電池の充電に割り当てないことを含む充電計画を決定する。
【００６２】
ここで、蓄電池は一般的に、上述の放電時と同様に、充電時においても充電電力（充電のため蓄電池へ入力される電力）の大きさに応じて変換効率が変化する。そのため、比較的少ない電力を蓄電池へ供給すると、エネルギ損失が大きくなり、エネルギ効率が低くなることがある。充電閾値より小さい電力を蓄電池へ供給しないようにすることで、エネルギ損失を低減して、エネルギ効率を向上させることができる。
【００６３】
なお、充電閾値は、放電閾値と同様に、予め定められた変換効率に対応する充電電力として定められてもよい。この場合、充電閾値は、蓄電池の劣化情報に基づいて、充電計画部１１９ｂにより決定されてもよい。
【００６４】
電気料金が予め定められた売電閾値よりも高い時間帯に含まれる期間について、余剰電力を蓄電池の充電に割り当てないようにすることで、高い料金で売却できる電力が蓄電池の充電に割り当てられることを防ぐことができる。そのため、その期間に蓄電池に充電するよりも電気料金を抑えることができる。その結果、経済効率を向上させることができる。
【００６５】
また、充電計画部１１９ｂは、充電候補決定部１１８によって決定された充電する期間の候補のうち、余剰電力が予め定められた充電閾値以上となる期間については余剰電力を、蓄電システム１０３が備える蓄電池の充電に割り当てることを含む充電計画を決定する。
【００６６】
蓄熱計画部１１９ｃは、蓄熱式機器１０４の制御計画（蓄熱計画）を決定する。蓄熱計画とは、例えば、蓄熱式機器１０４の湯を沸かす計画である。蓄熱計画部１１９ｃは、電気料金が他の時間帯よりも安価な時間帯に、その日に必要な量の湯を沸かすことが多い。本実施の形態に係る蓄熱計画部１１９ｃは、余剰電力が充電閾値より小さいとき、余剰電力を蓄熱式機器１０４に供給する蓄熱式機器の制御計画を決定する。これにより、蓄電システム１０３が備える蓄電池に充電されない余剰電力が、無駄になることを防ぐことができ、エネルギ効率を向上させることができる。
【００６７】
売電計画部１１９ｄは、売電計画を決定する。本実施の形態に係る売電計画部１１９ｄは、余剰電力が充電閾値より小さいとき、余剰電力を売却する売電計画を決定する。これにより、蓄電システム１０３が備える蓄電池に充電されない余剰電力が、無駄になることを防ぐことができ、エネルギ効率を向上させることができるとともに、電力を売ることで経済効率を向上させることができる。
【００６８】
なお、余剰電力について、蓄熱式機器１０４での蓄熱に使用するか、売電するかについては、例えば、利用者によって選択されるとよい。
【００６９】
計画実行部１２０は、制御計画部１１９によって決定された各制御計画を実行する。詳細には、図４Ａに示すように、計画実行部１２０は、放電制御部１２０ａと、充電制御部１２０ｂと、蓄熱制御部１２０ｃと、売電制御部１２０ｄとを備える。
【００７０】
放電制御部１２０ａは、放電計画部１１９ａによって決定された放電計画に従って、蓄電システム１０３が備える蓄電池からの放電を制御する。充電制御部１２０ｂは、充電計画部１１９ｂによって決定された充電計画に従って、蓄電システム１０３が備える蓄電池の充電を制御する。蓄熱制御部１２０ｃは、蓄熱計画部１１９ｃによって決定された蓄熱計画に従って、蓄熱式機器１０４を制御する。売電制御部１２０ｄは、売電計画部１１９ｄによって決定された売電計画に従って、余剰電力を売却するための制御を実行する。
【００７１】
図２に戻り、通信部１２２は、充電計画部１１９ｂによって決定された充電計画に従って蓄電システム１０３が備える蓄電池が制御された結果としてその蓄電池が充電されない期間に蓄電池が充電されないことを、端末装置（例えば、操作端末１０９、携帯端末１１０）が有する表示部に表示させるための表示データを端末装置へ送信する。
【００７２】
また、通信部１２２は、放電計画部１１９ａによって決定された放電計画に従って、蓄電システム１０３が備える蓄電池が制御された結果としてその蓄電池が放電されていない期間に蓄電池が放電しないことを、端末装置が有する表示部に表示させるための表示データを端末装置へ送信する。
【００７３】
記憶部１２３は、上述の各処理部１１４〜１２２が参照するデータ、各処理部１１４〜１２２から出力されるデータなど、各種データを記憶している。例えば、図４Ｂに示すように、記憶部１２３は、各種の履歴情報を含む履歴データ１２３ａと、利用者の予定を示す予定データ１２３ｂと、消費電力を予測するためのモデル式を示すモデルデータ１２３ｃと、放電計画、充電計画、蓄熱計画及び売電計画を含む計画データ１２３ｄとを記憶している。
【００７４】
履歴データ１２３ａは、住宅における消費電力の履歴、利用者が過去に行ったイベントの種別とそのイベントが行われた時期とが関連づけられた情報（過去のイベント情報）、過去の年月日及び時間と気象情報とが関連づけられた情報（過去の気象情報）などを含む。消費電力の履歴は、電力計測装置又は各電気機器から通信部１２２によって取得されて記憶部１２３に格納される。過去のイベント情報は、後述する予定データ１２３ｂが示す予定のうち、既に済んだ予定である。過去の気象情報は、気象サーバ１０６から通信部１２２によって取得されて記憶部１２３に格納される。
【００７５】
予定データ１２３ｂは、利用者の予定を示すデータであって、例えば、イベントの種別と、イベントを行うメンバと、イベントを行う時間帯とが関連付けられている。
【００７６】
例えば、履歴データ１２３ａは、イベントの種別として「買い物」と、買い物に行くメンバとして「母」と、イベントを行う時間帯として「２０１４年７月１日１４：００〜１６：００」を含む。また例えば、履歴データ１２３ａは、イベントの種別として「旅行」と、旅行に行くメンバとして「父、母及び子」と、イベントを行う時間帯として「２０１４年７月２日〜２０１４年７月５日（終日）」を含む。
【００７７】
モデルデータ１２３ｃは、モデル決定部１１４によって決定されたモデル式を示す。モデルデータ１２３ｃは、モデル決定部１１４によって記憶部１２３に格納される。
【００７８】
計画データ１２３ｄは、放電計画部１１９ａによって決定された放電計画、充電計画部１１９ｂによって決定された充電計画、蓄熱計画部１１９ｃによって決定された蓄熱計画、及び、売電計画部１１９ｄによって決定された売電計画を含む。放電計画は、放電計画部１１９ａによって記憶部１２３に格納される。充電計画は、充電計画部１１９ｂによって記憶部１２３に格納される。蓄熱計画は、蓄熱計画部１１９ｃによって記憶部１２３に格納される。売電計画は、売電計画部１１９ｄによって記憶部１２３に格納される。
【００７９】
なお、通信部１２２は、図示しないサーバから広域ネットワーク１１２を介してライフログ情報などを取得し、記憶部１２３が、通信部１２２により取得されたそのライフログ情報を記憶してもよい。
【００８０】
物理的には例えば、制御部１２１は、プロセッサから構成され、通信部１２２は、通信インタフェースから構成され、記憶部１２３は、フラッシュメモリから構成される。制御部１２１は、例えば、記憶部１２３に記憶されたソフトウェアプログラム（プログラム）を実行することによって、モデル決定部１１４、消費電力予測部１１５、発電電力予測部１１６、放電候補決定部１１７、充電候補決定部１１８及び制御計画部１１９各々の機能を発揮し、後述する各処理を実行する。なお、本発明は、プログラムとして実現されてもよく、そのプログラムが記録された記憶媒体として実現されてもよい。
【００８１】
操作端末１０９は、宅内ネットワーク１１１を介して機器管理装置１０７と通信し、それによって、利用者が機器管理装置１０７に入力し、また利用者が機器管理装置１０７での設定内容などを確認するための端末装置である。詳細には例えば、操作端末１０９が、利用者が操作端末１０９に入力した情報を機器管理装置１０７へ送信することによって、利用者は、機器管理装置１０７に入力することができる。また例えば、操作端末１０９が、機器管理装置１０７から設定内容などを含む情報を受信すると、受信した情報の内容を操作端末１０９の画面に表示することによって、利用者は機器管理装置１０７での設定内容などを確認することができる。
【００８２】
操作端末１０９は、例えば、機器管理装置１０７のユーザインタフェースとして機能させるためのソフトウェアプログラムがインストールされたタブレット端末、スマートフォンなどである。ユーザは、例えば、操作端末１０９を介して、予定データ１２３ｂを機器管理装置１０７に設定する。また、ユーザは、例えば、操作端末１０９を介して、予め用意された複数のモデル式の中から、消費電力の予測に利用するモデル式を選択してもよい。
【００８３】
クラウドサーバ１０８は、例えば、広域ネットワーク１１２を介して機器管理装置１０７と定期的に通信することによって、機器管理装置１０７の記憶部１２３が記憶しているデータ１２３ａ〜１２３ｄの一部又は全部と同じデータを記憶部（不図示）に保持する。
【００８４】
携帯端末１１０は、操作端末１０９と同様に、利用者が機器管理装置１０７に入力し、また利用者が機器管理装置１０７での設定内容などを確認するための端末装置である。携帯端末１１０は、広域ネットワーク１１２を介して機器管理装置１０７と通信することによって、利用者の入力及び確認を可能にする。
【００８５】
携帯端末１１０は、例えば、機器管理装置１０７のユーザインタフェースとして機能させるためのソフトウェアプログラムがインストールされたスマートフォンなどである。携帯端末１１０と操作端末１０９とは、典型的には、広域ネットワーク１１２と宅内ネットワーク１１１とのいずれを介して機器管理装置１０７と通信するかを除いて、同様の機能を備える。
【００８６】
操作端末１０９、携帯端末１１０の各々は、表示部を有する端末装置の一例である。通信部１２２から上述の表示データを取得した操作端末１０９又は携帯端末１１０は、表示データが示す内容を表示する。
【００８７】
これまで、本発明の実施の形態１に係る機器管理システム１００の構成について説明した。ここから、本実施の形態に係る機器管理システム１００の動作について説明する。
【００８８】
本実施の形態に係る機器管理装置１０７は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、蓄電池を含む電気機器を管理するための機器管理処理を実行する。機器管理処理は、例えば定期的に実行され、本実施の形態では１日ごとに定時に実行されることとする。
【００８９】
消費電力予測部１１５は、住宅における消費電力の予測値を算出する（ステップＳ１０１）。消費電力予測部１１５は、例えば、１日の消費電力の時間帯別（１時間ごと）の予測値を算出する。
【００９０】
詳細には、図６Ａに示すように、消費電力予測部１１５は、履歴データ１２３ａに含まれる消費電力の履歴を取得する（ステップＳ１１０）。消費電力予測部１１５は、直近の予め定められた期間（例えば、１ヶ月）における時間帯別の消費電力を取得する。
【００９１】
消費電力予測部１１５は、履歴データ１２３ａに含まれる過去のイベント情報を取得する（ステップＳ１１１）。消費電力予測部１１５は、例えば、直近１ヶ月における時間帯別のイベント情報を取得する。
【００９２】
消費電力予測部１１５は、パラメータ候補に対応する過去のパラメータとして、履歴データ１２３ａに含まれる過去の気象情報を取得する（ステップＳ１１２）。消費電力予測部１１５は、例えば、直近１ヶ月における時間帯別の気象情報を取得する。
【００９３】
消費電力予測部１１５は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、ステップＳ１１４〜Ｓ１１７を、各パラメータ候補について実行する（ループＡ；ステップＳ１１３）。
【００９４】
消費電力予測部１１５は、処理対象となるパラメータ候補と消費電力との相関係数を算出する（ステップＳ１１４）。例えば、処理対象となるパラメータ候補と時間帯別の消費電力との相関係数が算出されてもよい。
【００９５】
消費電力予測部１１５は、相関係数が相関閾値より大きいか否かを判断する（ステップＳ１１５）。例えば、時間帯別の相関係数の各々が相関閾値より大きいかが判断される。
【００９６】
相関係数が相関閾値より大きくないと判断した場合（ステップＳ１１５；Ｎｏ）、消費電力予測部１１５は、処理対象であるパラメータ候補をモデル式のパラメータから除外する（ステップＳ１１６）。
【００９７】
相関係数が相関閾値より大きいと判断した場合（ステップＳ１１５；Ｙｅｓ）、消費電力予測部１１５は、処理対象であるパラメータ候補をモデル式のパラメータに採用する（ステップＳ１１７）。
【００９８】
すべてのパラメータ候補について、ステップＳ１１４〜Ｓ１１７の処理が実行されると、ループＡ（ステップＳ１１３）を終了する。ここで、時間帯別にステップＳ１１４〜ステップＳ１１７が、各パラメータについて繰り返し実行されることで、モデル式に採用する時間帯別のパラメータ群が決定される。
【００９９】
なお、相関係数は、パラメータ候補と消費電力との相関との相関の強さを得示す指標（相関指標）の一例であって、相関指標には、例えば、自己組織化マップなどニューラルネットワークモデルにより求められる値が採用されてもよい。
【０１００】
消費電力予測部１１５は、採用すると決定したパラメータの係数α１〜αｎと不在時の消費電力ｕとを決定する（ステップＳ１１８）。係数α１〜αｎと不在時の消費電力ｕとは、例えば、回帰分析などにより決定される。また、利用者の在宅人数、在宅時間などに応じた影響度が決定される。これにより、消費電力を予測するためのモデル式が決定され、決定されたモデル式が、モデルデータ１２３ｃとして記憶部１２３に格納される。
【０１０１】
消費電力予測部１１５は、予測する日の気象情報を気象サーバ１０６から通信部１２２を介して取得する。また、消費電力予測部１１５は、予測する日の予定データ１２３ｂを記憶部１２３から取得する。ステップＳ１１８にて決定したモデル式に、取得した気象情報及び予定データ１２３ｂの内容を適用する。これによって、消費電力予測部１１５は、消費電力の予測値を算出する（ステップＳ１１９）。
【０１０２】
ここで、影響度Ｅは、予定データ１２３ｂから例えば利用者の在宅人数、在宅時間などを求め、この求められた在宅人数、在宅時間などに応じた値として決定される。このように、予定データ１２３ｂが示す利用者の予定を考慮して消費電力を予測する。一般的に利用者の予定が消費電力に影響するので、このような方法で消費電力を予測することによって、消費電力を正確に予測することができる。
【０１０３】
このようにして求められた消費電力の予測値の一例を図７に示す。図７において、下へ延びる棒グラフ１３１が消費電力の時間帯別の予測値を示す。なお、同図において、０：００〜５：００及び２３：００〜２４：００の太線は、他の時間帯よりも電気料金が安い時間帯を示す。
【０１０４】
これにより、消費電力予測部１１５は、図５Ａに示す機器管理処理に戻る。
【０１０５】
発電電力予測部１１６は、予測する日の気象情報を取得する。気象情報は、気象サーバ１０６から通信部１２２を介して取得されてもよく、ステップＳ１１９にて消費電力の予測値を算出するために気象情報を取得した消費電力予測部１１５から取得されてもよい。発電電力予測部１１６は、発電システム１０２による発電電力の予測値を算出する（ステップＳ１０２）。ここで、発電電力の予測値は、時間帯別に予測されるとよい。
【０１０６】
このようにして求められた発電電力の予測値の一例を図７に示す。図７において、上へ延びる棒グラフ１３２が発電電力の時間帯別の予測値を示す。
【０１０７】
放電候補決定部１１７は、放電期間の候補を決定する（ステップＳ１０３）。例えば、放電候補決定部１１７は、ステップＳ１０１にて算出された消費電力の予測値がステップＳ１０２にて算出された発電電力の予測値より大きい時間帯のすべてを、放電期間の候補として決定する。
【０１０８】
放電候補決定部１１７は、放電期間の候補の各々における放電量の予測値を算出する（ステップＳ１０４）。放電量の予測値は、放電期間の候補の各々について、消費電力の予測値から発電電力の予測値を差し引いた値として求められる。
【０１０９】
放電期間の候補と、それぞれの放電量の予測値の例を図８に示す。同図では、下へ延びる点線で示す棒グラフ１３３が放電量の予測値を示す。また、細い実線の下へ延びる棒グラフ１３１は、図７と同じ消費電力の予測値を示し、細い実線の上へ延びる棒グラフ１３２は、図７と同じ発電電力の予測値を示す。同図の例では、放電期間の候補は、０：００〜８：００と、１５：００〜２４：００である。
【０１１０】
放電計画部１１９ａは、放電計画を決定するための放電計画決定処理（ステップＳ１０５）を実行する。
【０１１１】
詳細には、図９に示すように、放電計画部１１９ａは、放電期間の各候補について、ステップＳ１２２〜Ｓ１２６の処理を実行する（ループＢ；ステップＳ１２１）。
【０１１２】
放電計画部１１９ａは、処理対象となる放電期間の候補について、ステップＳ１０４にて算出された放電量の予測値が放電閾値より小さいか否かと、電気料金が買電閾値より低いか否かとを判断する（ステップＳ１２２）。
【０１１３】
放電量の予測値が放電閾値より小さい、又は、電気料金が買電閾値より低いと判断した場合（ステップＳ１２２；Ｙｅｓ）、放電計画部１１９ａは、処理対象となる放電期間について、蓄電システム１０３が備える蓄電池からの放電をしないこととする放電計画を決定する（ステップＳ１２３）。
【０１１４】
放電量の予測値が放電閾値より小さくない、かつ、電気料金が買電閾値より低くないと判断した場合（ステップＳ１２２；Ｎｏ）、放電計画部１１９ａは、ステップＳ１０４にて算出された放電量の予測値が放電上限値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１２４）。
【０１１５】
放電量の予測値が放電上限値以上であると判断した場合（ステップＳ１２４；Ｙｅｓ）、放電計画部１１９ａは、放電上限値で放電する放電計画を決定する（ステップＳ１２５）。これにより、放電時の出力電力を放電上限値までに抑えることができる。一般的に放電時の過大な出力電力が蓄電池を劣化させることがあるが、これによって、過大な電力を出力することによる蓄電池の劣化を防ぐことができる。
【０１１６】
放電量の予測値が放電上限値以上でないと判断した場合（ステップＳ１２４；Ｎｏ）、放電計画部１１９ａは、放電量の予測値の電力を放電する放電計画を決定する（ステップＳ１２６）。
【０１１７】
図８に示す放電期間の候補の例では、１５：００〜１６：００の放電量の予測値１３３ａが放電閾値より小さいため、放電計画では、蓄電池からの放電をしない期間とされる。また、６：００〜７：００の放電量の予測値１３３ｂが放電上限値以上であるため、放電は、放電上限値に抑えられる。その結果、図１０に示すような放電計画が決定される。同図では、下へ延びる点線で示す棒グラフ１３４が放電計画を示す。すなわち、放電計画は、時間帯別の放電の計画値を示す。
【０１１８】
これにより、図５Ａに示す放電計画決定処理（ステップＳ１０５）が終了すると、図５Ｂに示すように、充電候補決定部１１８は、充電期間の候補を決定する（ステップＳ１０６）。例えば、充電候補決定部１１８は、ステップＳ１０２にて算出された発電電力の予測値がステップＳ１０１にて算出された消費電力の予測値より大きい時間帯のすべてを、充電期間の候補として決定する。
【０１１９】
充電候補決定部１１８は、充電期間の候補の各々における充電量の予測値（余剰電力）を算出する（ステップＳ１０７）。充電量の予測値は、充電期間の候補の各々について、発電電力の予測値から消費電力の予測値を差し引いた値として求められる。
【０１２０】
充電期間の候補と、それぞれの充電量の予測値の例を図８に示す。同図では、上へ延びる点線で示す棒グラフ１３５が充電量の予測値を示す。同図の例では、充電期間の候補は、８：００〜１５：００である。
【０１２１】
充電計画部１１９ｂは、充電計画を決定するための充電計画決定処理（ステップＳ１０８）を実行する。
【０１２２】
詳細には、図１１Ａに示すように、充電計画部１１９ｂは、充電期間の各候補について、ステップＳ１３２〜Ｓ１３７の処理を実行する（ループＣ；ステップＳ１３１）。
【０１２３】
充電計画部１１９ｂは、処理対象となる充電期間の候補について、ステップＳ１０７にて算出された充電量の予測値が充電閾値より小さいか否かと、電気料金が売電閾値より高いか否かとを判断する（ステップＳ１３２）。
【０１２４】
売電閾値には、例えば、電気料金が最も安価な時間帯の電気料金に充放電損失を考慮した値が採用されるとよい。詳細には例えば、電気料金が最も安価な時間帯の電気料金が２０円／ｋＷｈ、充放電効率が０．８である場合、売電閾値は、２５円／ｋＷｈ（＝２０／０．８）とされるとよい。そして、処理対象となる充電期間の候補の売電価格が２５円／ｋＷｈよりも高いときに、余剰電力を売ることによって、余剰電力を充電するよりも経済的な効率を向上させることができる。
【０１２５】
充電量の予測値が充電閾値より小さい、又は、電気料金が売電閾値より高いと判断した場合（ステップＳ１３２；Ｙｅｓ）、充電計画部１１９ｂは、処理対象となる充電期間の候補について、蓄電システム１０３が備える蓄電池の充電をしないこととする充電計画を決定する（ステップＳ１３３）。
【０１２６】
蓄熱計画部１１９ｃは、余剰電力を蓄熱式機器１０４に供給することによって、蓄熱式機器１０４に蓄熱する制御計画、すなわち蓄熱計画を決定する（ステップＳ１３４）。なお、ステップＳ１３４にて、売電計画部１１９ｄは、余剰電力を売却する売電計画を決定してもよい。
【０１２７】
充電量の予測値が充電閾値より小さくない、かつ、電気料金が売電閾値より高くないと判断した場合（ステップＳ１３２；Ｎｏ）、充電計画部１１９ｂは、ステップＳ１０７にて算出された充電量の予測値が充電上限値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１３５）。
【０１２８】
充電量の予測値が充電上限値以上であると判断した場合（ステップＳ１３５；Ｙｅｓ）、充電計画部１１９ｂは、充電上限値で充電する充電計画を決定する（ステップＳ１３６）。これにより、充電電力を充電上限値までに抑えることができる。一般的に充電時の過大な入力電力が蓄電池を劣化させることがあるが、これによって、過度な電力を入力することによる蓄電池の劣化を防ぐことができる。
【０１２９】
充電量の予測値が充電上限値以上でないと判断した場合（ステップＳ１３５；Ｎｏ）、充電計画部１１９ｂは、充電量の予測値の電力を充電する充電計画を決定する（ステップＳ１３７）。これにより、充電閾値以上の余剰電力が、蓄電システム１０３が備える蓄電池の充電に割り当てられるので、商用電源１１３から買う電力を減少させることができ、経済効率を向上させることができる。
【０１３０】
図８に示す充電期間の候補の例では、８：００〜９：００の充電量の予測値１３５ａが充電閾値より小さいため、充電計画では、蓄電池の充電をしない期間とされる。その結果、図１０に示すような充電計画が決定される。同図では、上へ延びる点線で示す棒グラフ１３６が充電計画を示す。すなわち、放電計画は、時間帯別の充電の計画値を示す。
【０１３１】
充電計画部１１９ｂは、買電による充電計画を決定する（ステップＳ１３８）。例えば、蓄電システム１０３が備える蓄電池から放電計画に従って電力を放電する場合に、余剰電力の充電では不足する電力量を商用電源１１３から買う電力量と決定する。そして、充電計画部１１９ｂは、例えば電気料金が昼間より安い夜間に、決定した電力量を蓄電池に充電するように充電計画を決定する。これにより、電気料金が安い時間帯の電力を蓄えて消費することができるので、電気料金を抑えて、経済効率を向上させることができる。
【０１３２】
なお、不足するすべてを充電しなくてもよく、例えば予め定めた値を不足する電力量に乗じることで得られる電力量を、商用電源１１３から買う電力量として決定してもよい。
【０１３３】
これにより、充電計画部１１９ｂは、充電計画決定処理（ステップＳ１０８）を終了する。
【０１３４】
続けて、図５Ｂに示すように、計画実行部１２０は、ステップＳ１０５及びステップＳ１０８にて決定された放電計画、充電計画及び蓄熱計画を実行する（ステップＳ１０９）。
【０１３５】
詳細には、ステップＳ１０９にて、計画実行部１２０の放電制御部１２０ａ、充電制御部１２０ｂ及び蓄熱制御部１２０ｃは、以下の処理を実行する。放電制御部１２０ａは、ステップＳ１０５の処理を実行することで決定された放電計画に従って、蓄電システム１０３が備える蓄電池からの放電を制御する。充電制御部１２０ｂは、ステップＳ１０８の処理を実行することで決定された充電計画に従って、蓄電システム１０３が備える蓄電池の充電を制御する。蓄熱制御部１２０ｃは、ステップ１３４の処理を実行することで決定された蓄熱計画に従って、蓄熱式機器１０４を制御する。
【０１３６】
なお、ステップＳ１３４にて売電計画が決定された場合には、計画実行部１２０は、ステップＳ１０９にて、その売電計画を実行するとよい。詳細には、売電制御部１２０ｄは、売電計画部１１９ｄによって決定された売電計画に従って、余剰電力を売却するための制御を実行するとよい。
【０１３７】
本実施の形態に係る機器管理処理によれば、蓄電池から放電する電力が放電閾値より小さくなると予測される期間と電気料金が他の時間帯よりも安価な時間帯に含まれる期間とについては蓄電池からの放電をしないように、蓄電池の放電計画が決定される。
【０１３８】
蓄電池から放電する電力が予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間については蓄電池からの放電をしない放電計画が決定することによって、上述のように、エネルギ効率を向上させることができる。従って、蓄電池を利用した電力の消費に関するエネルギ効率を向上させることが可能になる。
【０１３９】
また、電気料金が他の時間帯よりも安価な時間帯に含まれる期間については蓄電池からの放電をしない放電計画が決定することによって、上述のように、経済効率を向上させることができる。従って、蓄電池を利用した電力の消費に関する経済効率を向上させることが可能になる。
【０１４０】
従って、蓄電池を利用した電力の消費に関する効率を向上させることが可能になる。
【０１４１】
なお、蓄電池から放電する電力が放電閾値より小さくなると予測される期間と電気料金が他の時間帯よりも安価な時間帯に含まれる期間とのいずれか一方についてのみ蓄電池からの放電をしないように、蓄電池の放電計画が決定されてもよい。蓄電池から放電する電力が予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間について蓄電池からの放電をしない放電計画が決定される場合には、上述のように、エネルギ効率を向上させることができる。従って、蓄電池を利用した電力の消費に関するエネルギ効率を向上させることが可能になる。また、電気料金が他の時間帯よりも安価な時間帯に含まれる期間について蓄電池からの放電をしない放電計画が決定される場合には、上述のように、経済効率を向上させることができる。従って、蓄電池を利用した電力の消費に関する経済効率を向上させることが可能になる。
【０１４２】
本実施の形態では、蓄電池から放電する期間の候補が、消費電力の予測値と発電システム１０２による発電量の予測値とに基づいて決定される例を説明したが、蓄電池から放電する期間の候補を決定するための条件には、例えばユーザが望むものが適宜設定されるとよい。これにより、放電期間の候補を決定することで、ユーザなどの要望を考慮した蓄電池の使用が可能になる。また、本実施の形態のように、蓄電池から放電する期間の候補が、消費電力の予測値と発電システム１０２による発電量の予測値とに基づいて決定されることによって、発電システム１０２による発電量を考慮した放電計画を決定することができる。従って、機器管理システム１００が発電システム１０２を備える場合に、蓄電池を利用した電力の消費に関するエネルギ効率と経済効率との一方又は両方を向上させることが可能になる。このことは、蓄電池を充電する期間の候補を決定することについても同様である。
【０１４３】
本実施の形態によれば、充電計画部１１９ｂによって決定された充電計画に従って蓄電システム１０３が備える蓄電池が制御され、その結果、その蓄電池が充電されない場合に、蓄電池が充電されないことが、端末装置が有する表示部に表示される。また、放電計画部１１９ａによって決定された放電計画に従って蓄電システム１０３が備える蓄電池が制御され、その結果、その蓄電池から放電されない場合に、蓄電池から放電しないことが、端末装置が有する表示部に表示される。このように表示されることで、利用者は、決定された充電計画又は放電計画に従って、蓄電池が充電又は放電しないことを知ることができる。また、利用者は、これらの表示を見て、各閾値（放電閾値、充電閾値、買電閾値、売電閾値）が適切であるかを検討することができるので、利用者にとって望ましい態様で蓄電池を利用することが可能になる。
【０１４４】
変形例１．
実施の形態では、放電閾値と充電閾値とが等しい例を挙げたが、放電閾値と充電閾値とは異なっていてもよい。また例えば、充電閾値は、ゼロ、すなわち、実質的に設定されなくてもよい。これにより、入出力する電力の大きさに対する変換効率が異なる場合に、放電時と充電時とで適切にエネルギ損失を低減して、エネルギ効率を向上させることができる。同様に、売電閾値と買電閾値とについても、異なる値であってよく、これによって、経済効率を向上させることができる。
【０１４５】
変形例２．
実施の形態では、放電計画と充電計画とのいずれもが決定され、決定された放電計画と充電計画とに従って蓄電池が制御される例を説明した。しかし、例えば、放電計画のみが決定されて、決定された放電計画に従って蓄電池からの放電が制御されてもよい。これによっても、実施の形態で放電計画を決定する場合と同様の効果を奏する。また例えば、充電計画のみが決定されて、決定された充電計画に従って蓄電池の充電が制御されてもよい。これによっても、実施の形態で充電計画を決定する場合と同様の効果を奏する。
【０１４６】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明は、蓄電池を含む電気機器を管理するために好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１４８】
１００  機器管理システム、１０１  家電機器、１０２  発電システム、１０３  蓄電システム、１０４  蓄熱式機器、１０５  電力計測装置、１０６  気象サーバ、１０７  機器管理装置、１０９  操作端末、１１０  携帯端末、１１１  宅内ネットワーク、１１２  広域ネットワーク、１１４  モデル決定部、１１５  消費電力予測部、１１６  発電電力予測部、１１７  放電候補決定部、１１８  充電候補決定部、１１９  制御計画部、１２０  計画実行部、１２１  制御部、１２２  通信部、１２３  記憶部、１１９ａ  放電計画部、１１９ｂ  充電計画部、１１９ｃ  蓄熱計画部、１１９ｄ  売電計画部。
【図１】
2016166836.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年5月23日(2017.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る機器管理装置は、
蓄電池から放電する電力が、前記蓄電池に接続された電力変換装置の変換効率に応じて予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間については、前記蓄電池からの放電が禁止された前記蓄電池の放電計画を決定する放電計画部と、
前記決定された放電計画に従って、前記蓄電池からの放電を制御する放電制御部とを備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明によれば、蓄電池から放電する電力が、蓄電池に接続された電力変換装置の変換効率に応じて予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間については蓄電池からの放電が禁止された蓄電池の放電計画が決定される。そして、蓄電池は、その放電計画に従って制御される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【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】
蓄電池から放電する電力が、前記蓄電池に接続された電力変換装置の変換効率に応じて予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間については、前記蓄電池からの放電が禁止された前記蓄電池の放電計画を決定する放電計画部と、
前記決定された放電計画に従って、前記蓄電池からの放電を制御する放電制御部とを備える機器管理装置。
【請求項２】
需要場所における消費電力を供給するために蓄電池から放電する期間の候補を決定する放電候補決定部をさらに備え、
前記放電計画部は、前記決定された放電する期間の候補のうち、前記蓄電池から放電する電力が予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間については、前記蓄電池からの放電が禁止された前記蓄電池の放電計画を決定する
請求項１に記載の機器管理装置。
【請求項３】
前記放電候補決定部は、発電システムによる発電量の予測値と前記消費電力の予測値とに基づいて、前記消費電力を供給するために前記蓄電池から放電する期間の候補を決定する
請求項２に記載の機器管理装置。
【請求項４】
発電システムによる発電量の予測値から需要場所における消費電力の予測値を差し引いた余剰電力が予め定められた充電閾値より小さくなる期間については、前記余剰電力を蓄電池の充電に割り当てないことを含む前記蓄電池の充電計画を決定する充電計画部と、
前記決定された充電計画に従って、前記蓄電池の充電を制御する充電制御部とをさらに備える
請求項１から３のいずれか１項に記載の機器管理装置。
【請求項５】
発電システムによる発電量の予測値と前記消費電力の予測値とに基づいて、前記蓄電池を充電する期間の候補を決定する充電候補決定部をさらに備え、
前記充電計画部は、前記決定された充電する期間の候補のうち、前記発電量の予測値から前記消費電力の予測値を差し引いた余剰電力が予め定められた充電閾値より小さくなる期間については、前記余剰電力を前記蓄電池の充電に割り当てないことを含む前記蓄電池の充電計画を決定する
請求項４に記載の機器管理装置。
【請求項６】
前記充電計画部は、充電する期間の候補のうち、前記発電量の予測値から前記消費電力の予測値を差し引いた余剰電力が予め定められた充電閾値以上となる期間については前記余剰電力を前記蓄電池の充電に割り当てることを含む前記充電計画を決定する
請求項４又は５に記載の機器管理装置。
【請求項７】
前記余剰電力が前記充電閾値より小さいとき、電力を熱に変えて蓄える蓄熱式機器に前記余剰電力を供給する前記蓄熱式機器の制御計画を決定する蓄熱計画部をさらに備える
請求項４から６のいずれか１項に記載の機器管理装置。
【請求項８】
前記放電閾値と前記充電閾値とは異なる値である
請求項４から７のいずれか１項に記載の機器管理装置。
【請求項９】
前記需要場所における消費電力の履歴と前記需要場所の利用者が過去に行ったイベントの種別とに基づいて、前記需要場所における消費電力を求めるためのモデル式を決定するモデル決定部と、
前記決定されたモデル式と前記利用者が行うイベントの予定とに基づいて、前記需要場所における消費電力の予測値を算出する消費電力予測部をさらに備える
請求項４から８のいずれか１項に記載の機器管理装置。
【請求項１０】
前記充電計画部は、前記決定された放電計画に基づいて、前記蓄電池に充電する充電量を算出し、当該算出した充電量を電気料金が安価な時間帯に前記蓄電池に充電する前記充電計画を決定する
請求項４から９のいずれか１項に記載の機器管理装置。
【請求項１１】
前記決定された充電計画に従って前記蓄電池が制御された結果として前記蓄電池が充電されない期間に前記蓄電池が充電されないこと、又は、前記決定された放電計画に従って前記蓄電池が制御された結果として前記蓄電池が放電されていない期間に前記蓄電池からの放電が禁止されたことを端末装置が有する表示部に表示させるための表示データを前記端末装置へ送信する通信部をさらに備える
請求項４から１０のいずれか１項に記載の機器管理装置。
【請求項１２】
発電システムによる発電量の予測値から需要場所における消費電力の予測値を差し引いた余剰電力が、蓄電池に接続された電力変換装置の変換効率に応じて予め定められた充電閾値より小さくなる期間については、前記余剰電力を前記蓄電池の充電に割り当てないことを含む前記蓄電池の充電計画を決定する充電計画部と、
前記決定された充電計画に従って、前記蓄電池の充電を制御する充電制御部とを備える機器管理装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の機器管理装置と、
蓄電システムとを備え、
前記蓄電システムは、
前記蓄電池と、
蓄電池に充電又は蓄電池から放電される電力を変換する電力変換装置とを有する
機器管理システム。
【請求項１４】
放電計画部が、蓄電池から放電する電力が、前記蓄電池に接続された電力変換装置の変換効率に応じて予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間については前記蓄電池からの放電が禁止された前記蓄電池の放電計画を決定し、
放電制御部が、前記決定された放電計画に従って、前記蓄電池からの放電を制御する機器管理方法。
【請求項１５】
充電計画部が、発電システムによる発電量の予測値から需要場所における消費電力の予測値を差し引いた余剰電力が、蓄電池に接続された電力変換装置の変換効率に応じて予め定められた充電閾値より小さくなる期間については、前記余剰電力を前記蓄電池の充電に割り当てないことを含む前記蓄電池の充電計画を決定し、
充電制御部が、前記決定された充電計画に従って、前記蓄電池の充電を制御する機器管理方法。
【請求項１６】
コンピュータを、
蓄電池から放電する電力が、前記蓄電池に接続された電力変換装置の変換効率に応じて予め定められた放電閾値より小さくなると予測される期間については前記蓄電池からの放電が禁止された前記蓄電池の放電計画を決定する放電計画部、
前記決定された放電計画に従って、前記蓄電池からの放電を制御する放電制御部として機能させるためのプログラム。
【請求項１７】
コンピュータを、
発電システムによる発電量の予測値から需要場所における消費電力の予測値を差し引いた余剰電力が、蓄電池に接続された電力変換装置の変換効率に応じて予め定められた充電閾値より小さくなる期間については、前記余剰電力を前記蓄電池の充電に割り当てないことを含む前記蓄電池の充電計画を決定する充電計画部、
前記決定された充電計画に従って、前記蓄電池の充電を制御する充電制御部として機能させるためのプログラム。
【国際調査報告】
2016166836.tif 000018
2016166836.tif 000019
2016166836.tif 000020
2016166836.tif 000021