(57)【要約】【課題】ノード間で電力線を通じた電力の授受を行う際に、コンバータを最適な変換効率で使用することが可能な電力制御装置を提供する。【解決手段】電力線を通じて電力を受電する受電側のノードから、前記電力線と前記受電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性に関する情報を取得する取得部と、前記取得部が取得した情報と、前記電力線と送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性とを用いて、前記電力線の電圧を設定する設定部と、を備える、電力制御装置が提供される。【選択図】図１
2018008287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線を通じて電力を受電する受電側のノードから、前記電力線と前記受電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性に関する情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した情報と、前記電力線と送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性とを用いて、前記電力線の電圧を設定する設定部と、
を備える、電力制御装置。
【請求項２】
前記設定部は、各変換器の変換効率の平均値が最大となる電圧を前記電力線の電圧として設定する、請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項３】
前記設定部は、前記受電側の変換器において変換効率が最も良い電圧を前記電力線の電圧として設定する、請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項４】
前記設定部は、前記送電側の変換器において変換効率が最も良い電圧を前記電力線の電圧として設定する、請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項５】
前記変換器は、ＤＣ−ＤＣコンバータである、請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項６】
前記変換器は、ＡＣ−ＤＣコンバータである、請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項７】
前記電力線はバスラインである、請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項８】
電力線を通じて電力を送電する送電側のノードから、前記電力線と前記送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性に関する情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した情報と、前記電力線と送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性とを用いて、電力の送電元を選択する選択部と、
を備える、電力制御装置。
【請求項９】
前記取得部は、電力の送電要求に対して応答したノードの、前記変換器の特性に関する情報を取得する、請求項８に記載の電力制御装置。
【請求項１０】
前記選択部は、各変換器における変換効率の平均値の最大値が最も高くなるノードを、電力の送電元として選択する、請求項８に記載の電力制御装置。
【請求項１１】
前記変換器は、ＤＣ−ＤＣコンバータである、請求項８に記載の電力制御装置。
【請求項１２】
前記変換器は、ＡＣ−ＤＣコンバータである、請求項８に記載の電力制御装置。
【請求項１３】
前記電力線はバスラインである、請求項８に記載の電力制御装置。
【請求項１４】
電力線を通じて電力を受電する受電側のノードから、前記電力線と前記受電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性に関する情報を取得することと、
取得した前記情報と、前記電力線と送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性とを用いて、前記電力線の電圧を設定することと、
を含む、電力制御方法。
【請求項１５】
電力線を通じて電力を送電する送電側のノードから、前記電力線と前記送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性に関する情報を取得することと、
前記取得した情報と、前記電力線と送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性とを用いて、電力の送電元を選択することと、
を含む、電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力制御装置及び電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電池を備えることで、入力電源からの電力が途絶えても、接続されている機器に対して、停電することなく所定の時間電力を蓄電池から供給し続けることができる無停電電源装置の存在が知られている。このような電源装置を需要家（ノードとも称する）単位に拡大して、停電等の電力供給の異常発生時や、蓄電池の電力の残量が少なくなった場合などに、余剰電力を他の需要家に供給する技術が提案されている（特許文献１、２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０５６９７６号公報
【特許文献２】国際公開第２０１５／０７２３０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それぞれのノードには、電力線と蓄電池との間の電圧を変換するコンバータ（ＤＣ−ＤＣコンバータまたはＡＣ−ＤＣコンバータ）を有する。コンバータは入出力の電圧比率によって変換効率が変化する。一方、蓄電池は容量によって電圧が変化する。そのため、電力線を介した電力の授受の際に、電力線の電圧が所定の電圧値に固定されてしまうと、コンバータを最適な変換効率で使用できない。【０００５】
そこで、本開示では、電力線を通じてノード間で電力の授受を行う際に、コンバータを最適な変換効率で使用することが可能な、新規かつ改良された電力制御装置及び電力制御方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示によれば、電力線を通じて電力を受電する受電側のノードから、前記電力線と前記受電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性に関する情報を取得する取得部と、前記取得部が取得した情報と、前記電力線と送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性とを用いて、前記電力線の電圧を設定する設定部と、を備える、電力制御装置が提供される。【０００７】
また本開示によれば、電力線を通じて電力を送電する送電側のノードから、前記電力線と前記送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性に関する情報を取得する取得部と、前記取得部が取得した情報と、前記電力線と送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性とを用いて、電力の送電元を選択する選択部と、を備える、電力制御装置が提供される。【０００８】
また本開示によれば、電力線を通じて電力を受電する受電側のノードから、前記電力線と前記受電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性に関する情報を取得することと、取得した前記情報と、前記電力線と送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性とを用いて、前記電力線の電圧を設定することと、を含む、電力制御方法が提供される。【０００９】
また本開示によれば、電力線を通じて電力を送電する送電側のノードから、前記電力線と前記送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性に関する情報を取得することと、前記取得した情報と、前記電力線と送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性とを用いて、電力の送電元を選択することと、を含む、電力制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本開示によれば、ノード間で電力線を通じた電力の授受を行う際に、コンバータを最適な変換効率で使用することが可能な、新規かつ改良された電力制御装置及び電力制御方法を提供することが出来る。【００１１】
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の実施の形態に係る電力供給システム１の構成例を示す説明図である。
【図２】ノード１０の構成例を説明する説明図である。
【図３】ＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線の例を示す説明図である。
【図４】ＤＣＤＣコンバータ１２０の、バスライン３０の電圧に対する効率曲線の例を示す説明図である。
【図５】図１に示したノード１０ａ、１０ｂの効率曲線、および、２つの効率曲線の平均を示す説明図である。
【図６】図１に示したノード１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの効率曲線、および、４つの効率曲線の平均を示す説明図である。
【図７】効率曲線を示す説明図である。
【図８】ノードが階層状に配置されている場合の電力授受について示す説明図である。
【図９】クラスタを跨いで電力の授受を行う場合について示す説明図である。
【図１０】効率曲線を示す説明図である。
【図１１】同実施の形態に係る電力供給システム１のノードの動作例を説明するシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１４】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示の実施の形態
１．１．概要
１．２．構成例及び動作例
２．まとめ
【００１５】
＜１．本開示の実施の形態＞
［１．１．概要］
本開示の実施の形態について詳細に説明する前に、本開示の実施の形態の概要について説明する。
【００１６】
上述したように、太陽光発電装置などの自然エネルギーや再生可能エネルギーで発電する発電装置及び発電装置で発電された電力を蓄えるバッテリを備えるノード間で、バッテリに蓄えた電力を融通し合う電力供給システムの技術が開示されている（特許文献１等参照）。
【００１７】
このような電力供給システムにおいて、それぞれのノード間で自律的に電力融通を実施するシステムの技術も開示されている（特許文献２等参照）。ノード間で自律的に電力融通を実施することで、各バッテリの個別最適は実施される。
【００１８】
それぞれのノードには、電力線と蓄電池との間の電圧を変換するコンバータ（ＤＣ−ＤＣコンバータまたはＡＣ−ＤＣコンバータ）を有する。コンバータは入出力の電圧比率によって変換効率が変化する。一方、蓄電池は容量によって電圧が変化する。そのため、電力線を介した電力の授受の際に、電力線の電圧が所定の電圧値に固定されてしまうと、コンバータを最適な変換効率で使用できない。
【００１９】
そこで、本件開示者は、上述の点に鑑み、電力線を介した電力の授受の際に、コンバータを最適な変換効率で使用することが可能な技術について鋭意検討を行った。その結果、本件開示者は、以下で説明するように、電力の授受の際にコンバータの変換効率を考慮に入れて電力線の電圧を設定することで、コンバータを最適な変換効率で使用することが可能な技術を考案するに至った。
【００２０】
以上、本開示の実施の形態の概要について説明した。続いて、本開示の実施の形態について詳細に説明する。
【００２１】
［１．２．構成例及び動作例］
まず、本開示の実施の形態に係る電力供給システムの構成例を説明する。図１は、本開示の実施の形態に係る電力供給システム１の構成例を示す説明図である。以下、図１を用いて本開示の実施の形態に係る電力供給システム１の構成例について説明する。
【００２２】
図１に示した電力供給システム１は、電力の消費単位であるノード１０ａ〜１０ｄ（以下、単にノード１０ということもある）が、通信線２０及びバスライン３０を介して接続されている構成を有している。各ノードは、例えば、家庭、会社、学校、病院、役所などで構成される１つの発電及び電力消費の単位である。ノード１０ａ〜１０ｄの構成については後述するが、それぞれのノード１０ａ〜１０ｄは、電力を蓄える蓄電池と、蓄電池とバスラインとの間の電圧を変換するコンバータと、を備える。以下の説明では、バスライン３０は電力線の一例であって、直流を流すものとして説明するが、バスライン３０は交流を流すものであっても良い。すなわち、各ノードに設けられるコンバータはＤＣ−ＤＣコンバータまたはＡＣ−ＤＣコンバータのいずれかである。
【００２３】
図１に示した電力供給システム１は、あるノード（以下ノード１０ａとする）が電力を必要とする場合、そのノード１０ａから通信線２０を通じて他のノードに電力要求を送信する。電力要求を受信した他のノードは、電力要求に応じられれば供給返答をノード１０ａに通信線２０を通じて返信する。この供給返答には、例えば供給可能な電力量、時間帯、料金またはポイントなどの情報が含まれうる。
【００２４】
他のノードからの供給返答を受信したノード１０ａは、供給返答の内容に基づいて、電力の供給を受けるノードを選択する。そしてノード１０ａは、通信線２０を通じて、選択したノードへ選択返答を送信する。ここでは、ノード１０ａが電力の供給を受けるノードをノード１０ｂに選択したとする。
【００２５】
ノード１０ｂは、ノード１０ａから送信された選択返答を受信すると、バスライン３０の制御権を得るとともに、バスライン３０の電圧を所定値に設定する。ここで、ノード１０ｂは、バスライン３０の電圧を所定値に設定する際に、後述したように、電力の送電側であるノード１０ｂのコンバータの特性と、受電側であるノード１０ａのコンバータの特性と、に基づいて設定する。
【００２６】
ノード１０ｂは、電力の送電側であるノード１０ｂのコンバータの特性と、受電側であるノード１０ａのコンバータの特性と、に基づいてバスライン３０の電圧を設定することで、それぞれのノードのコンバータを最適な変換効率で使用することを可能にする。バスライン３０の電圧の設定方法については後に詳述する。
【００２７】
以上、図１を用いて本開示の実施の形態に係る電力供給システム１の構成例について説明した。続いて、ノード１０の構成例について説明する。
【００２８】
図２は、ノード１０の構成例を説明する説明図である。以下、図２を用いて本開示の実施の形態に係るノード１０の構成例について説明する。
【００２９】
図２に示したように、本開示の実施の形態に係るノード１０は、通信部１１０と、ＤＣＤＣコンバータ１２０と、蓄電池１３０と、最適効率曲線演算部１４０と、ＤＣバス電圧検出部１５０と、効率曲線演算部１６０と、蓄電池電圧検出部１７０と、ＤＣＤＣ制御部１８０と、を含んで構成される。
【００３０】
通信部１１０は、通信線２０を通じた他のノードとの間の通信処理を実行する。通信部１１０によって様々な情報が他のノードとの間で通信される。例えば通信部１１０は、通信線２０を通じて他のノードに送電要求を送信する。この送電要求の送信は、宛先を指定しないブロードキャスト送信であってもよく、複数のノードを指定したマルチキャスト送信であっても良い。また例えば通信部１１０は、通信線２０を通じて他のノードから送信された送電要求を受信し、送電が可能であれば、そのノードへ供給返答を返信する。また例えば通信部１１０は、通信線２０を通じて他のノードから送信された供給返答を受信し、そのノードからの受電を受け入れる場合には、そのノードへ選択返答を返信する。
【００３１】
通信部１１０は、送電要求を送信する際に、後述する、自ノードの効率曲線を併せて送信する。また通信部１１０は、供給返答を受信する際に、供給返答を送信したノードの効率曲線を併せて受信する。
【００３２】
ＤＣＤＣコンバータ１２０は、バスライン３０と蓄電池１３０との間に設けられ、バスライン３０と蓄電池１３０との直流電圧の変換を行う。またＤＣＤＣコンバータ１２０は、バスライン３０の電圧を設定する。ＤＣＤＣコンバータ１２０がバスライン３０の電圧を設定するのは、自ノードがバスライン３０の制御権を得ている場合である。ＤＣＤＣコンバータ１２０は、後述のＤＣＤＣ制御部１８０が設定する電圧値にバスライン３０の電圧を設定する。
【００３３】
蓄電池１３０は、例えばリチウムイオン二次電池、ナトリウム硫黄電池その他の二次電池である。蓄電池１３０は、図示しない太陽光、太陽熱、風力等により発電する発電装置が発電した電力を蓄電する。
【００３４】
最適効率曲線演算部１４０は、自ノードの蓄電池１３０の効率曲線と、他ノードの蓄電池の効率曲線とから、最適な効率曲線を演算する。また、最適効率曲線演算部１４０は、バスライン３０による他のノード間での電力の授受が行われている際に、自ノードが電力授受に参加した場合に、自ノードの蓄電池１３０の効率曲線と、他ノードの蓄電池の効率曲線とから、最適な効率曲線を演算する。最適効率曲線演算部１４０による効率曲線の演算方法については後に詳述する。
【００３５】
ＤＣバス電圧検出部１５０は、バスライン３０の電圧を検出する。ＤＣバス電圧検出部１５０は、バスライン３０の電圧を検出することで、バスライン３０による他のノード間での電力の授受が行われているかどうかが分かる。ＤＣバス電圧検出部１５０は、バスライン３０の電圧の情報を最適効率曲線演算部１４０に送る。
【００３６】
効率曲線演算部１６０は、蓄電池電圧検出部１７０で検出した蓄電池１３０の電圧に基づき、バスライン３０の電圧に対する効率曲線を演算する。効率曲線演算部１６０が演算した自ノードの効率曲線の情報は、最適効率曲線演算部１４０での効率曲線の演算に用いられる。
【００３７】
蓄電池電圧検出部１７０は、容量によって変化する蓄電池１３０の電圧を検出する。蓄電池電圧検出部１７０は、蓄電池１３０の電圧の情報を効率曲線演算部１６０に送る。
【００３８】
ＤＣＤＣ制御部１８０は、最適効率曲線演算部１４０によって演算された効率曲線に基づき、バスライン３０の電圧が、最も効率的にＤＣＤＣコンバータ１２０を使用できる電圧となるように、ＤＣＤＣコンバータ１２０を制御する。
【００３９】
図３は、ＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線の例を示す説明図である。入力電圧と出力電圧とを設定出来るＤＣＤＣコンバータ１２０は、図３に示したように、入出力電圧比Ｎによって異なる変換効率ηを示す。そして、そのようなＤＣＤＣコンバータ１２０は、入出力電圧比Ｎがある値の場合に最高の変換効率となる特性を有している。
【００４０】
図４は、ＤＣＤＣコンバータ１２０の、バスライン３０の電圧に対する効率曲線の例を示す説明図である。ＤＣＤＣコンバータ１２０の、バスライン３０の電圧に対する効率曲線は、図３に示した効率曲線に、その時の蓄電池１３０の電圧Ｖｂａｔを掛け合わせることで算出することができる。すなわち、効率曲線演算部１６０は、図３に示した効率曲線に、蓄電池電圧検出部１７０が検出した電圧値を掛け合わせることで図４に示したような効率曲線を演算する。すなわち効率曲線演算部１６０は、Ｖｂｕｓ＝Ｎ×Ｖｂａｔによって、ＤＣＤＣコンバータ１２０の、バスライン３０の電圧に対する効率曲線を演算する。
【００４１】
このように算出された効率曲線は、ノードごとに異なりうる。すなわち、ノードごとにＤＣＤＣコンバータ１２０の変換効率が最も良くなるバスライン３０の電圧は異なりうる。従って、最適効率曲線演算部１４０は、自ノードを含んだ複数のノードの効率曲線を用いて、最適な効率曲線を演算する。最適効率曲線演算部１４０は、例えば、複数の効率曲線の平均を算出する。そして、ＤＣＤＣ制御部１８０は、平均値が最大となる電圧Ｖｂｕｓをバスライン３０の電圧とすることで、送電側にとっても受電側にとっても効率が良くなる電圧に設定することが出来る。
【００４２】
最適な効率曲線の演算及びバスライン３０の電圧値の設定の具体例を説明する。図１に示した電力供給システム１において、ノード１０ｂからノード１０ａに電力を供給する場合の例を示す。
【００４３】
図５は、２つのノード、例えば図１に示したノード１０ａ、１０ｂの効率曲線、および、２つの効率曲線の平均を示す説明図である。
【００４４】
ノード１０ｂの最適効率曲線演算部１４０は、ノード１０ａからの送電要求の受信の際に取得した、ノード１０ａのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線η１（Ｖｂｕｓ）と、自ノードのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線η２（Ｖｂｕｓ）と、の平均η１２（Ｖｂｕｓ）を以下の数式１に基づき算出する。
【００４５】
【数１】
2018008287.tif 000003
【００４６】
ＤＣＤＣ制御部１８０は、このように最適効率曲線演算部１４０が算出した効率曲線の平均η１２（Ｖｂｕｓ）において、変換効率が最大となる電圧Ｖｔａｒｇｅｔを、バスライン３０の電圧に設定する。ＤＣＤＣ制御部１８０が、電圧Ｖｔａｒｇｅｔをバスライン３０の電圧に設定することで、ノード１０ｂは、自ノード及び送電先のノード１０ａの双方にとって効率が最も良くなる電圧で電力をノード１０ａへ融通することが出来る。
【００４７】
最適な効率曲線の演算及びバスライン３０の電圧値の設定の別の具体例を説明する。図１に示した電力供給システム１において、ノード１０ｂからノード１０ａに電力を供給する場合、及びノード１０ｃからノード１０ｄに電力を供給する場合の例を示す。
【００４８】
図６は、４つのノード、例えば図１に示したノード１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの効率曲線、および、４つの効率曲線の平均を示す説明図である。
【００４９】
ノード１０ｂからノード１０ａに電力が融通されている場合において、さらにノード１０ｃからノード１０ｄに電力の融通が行われるケースを考える。ノード１０ｂの最適効率曲線演算部１４０は、ノード１０ａのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線η１（Ｖｂｕｓ）と、自ノードのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線η２（Ｖｂｕｓ）と、ノード１０ｃのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線η３（Ｖｂｕｓ）と、ノード１０ｄのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線η４（Ｖｂｕｓ）と、の平均η１・・・４（Ｖｂｕｓ）を以下の数式２に基づき算出する。
【００５０】
【数２】
2018008287.tif 000004
【００５１】
ＤＣＤＣ制御部１８０は、このように最適効率曲線演算部１４０が算出した効率曲線の平均η１・・・４（Ｖｂｕｓ）において、変換効率が最大となる電圧Ｖｔａｒｇｅｔを、バスライン３０の電圧に設定する。ＤＣＤＣ制御部１８０が、電圧Ｖｔａｒｇｅｔをバスライン３０の電圧に設定することで、ノード１０ｂは、電力の融通を行っている全てのノードにとって効率が最も良くなる電圧を設定することが出来る。
【００５２】
電力の融通を受けるノードは、複数のノードから供給返答が送信されてきた場合に、最も変換効率が良くなる効率曲線を有するノードを、電力の融通元として選択しても良い。
【００５３】
図１に示した電力供給システム１において、ノード１０ｂが電力供給を送信し、ノード１０ａ、１０ｃが供給返答をノード１０ｂに返した場合を考える。ノード１０ａ、１０ｃは、いずれもそれぞれの自ノードの効率曲線を、供給返答と併せてノード１０ｂに返信する。
【００５４】
ノード１０ｂの最適効率曲線演算部１４０は、自ノードの効率曲線と、ノード１０ａ、１０ｃそれぞれの効率曲線との平均を算出する。図７は、ノード１０ａ、１０ｂ、１０ｃの効率曲線、ノード１０ａ、１０ｂの効率曲線の平均η１２（Ｖｂｕｓ）、および、ノード１０ｂ、１０ｃの効率曲線の平均η２３（Ｖｂｕｓ）を示す説明図である。
【００５５】
図７に示した、平均η１２（Ｖｂｕｓ）とη２３（Ｖｂｕｓ）とを比較すると、最大となる変換効率が高いのはη２３（Ｖｂｕｓ）の方である。従って、ノード１０ｂは、電力の融通元としてノード１０ｃを選択すれば、より高い効率で受電することが出来る。この場合、例えば最適効率曲線演算部１４０が、最も変換効率が良くなる効率曲線を有するノードを、電力の融通元として選択してもよい。
【００５６】
今までの例では、全てのノードが同一階層上に配置された場合を説明したが、各ノードは階層状に配置されていてもよい。
【００５７】
図８は、ノードが階層状に配置されている場合の電力授受について示す説明図である。図８に示した例では、ノード１〜３、ノード５〜７が下位の階層に配置され、ノード１〜３の上位にノード４が、ノード５〜７の上位にノード８が配置され、ノード４、８、９が同一の階層に配置されている。ノード１〜４は、バスライン３０ａに接続され、ノード５〜８は、バスライン３０ｂに接続され、ノード４、８、９は、バスライン３０ｃに接続される。なお図８には、各ノードを接続する通信線は省略されている。
【００５８】
図８に示した例において、例えばノード２から、ノード４、８を経由して、ノード６に電力を供給する場合を考える。この場合は、ノード２は、自ノードのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線η２（Ｖｂｕｓ）からバスライン３０ａの電圧ｖｂｕｓ１を決める。またノード４は、自ノードのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線η４（Ｖｂｕｓ）と、ノード８のＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線η８（Ｖｂｕｓ）とを用いて電圧ｖｂｕｓ３を決定する。例えばノード４は、η４（Ｖｂｕｓ）とη８（Ｖｂｕｓ）との平均η４８（Ｖｂｕｓ）における、効率が最大となる電圧をバスライン３０ｃの電圧ｖｂｕｓ３とする。またノード６は、自ノードのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線η６（Ｖｂｕｓ）からバスライン３０ｂの電圧ｖｂｕｓ２を決める。
【００５９】
ノード２、４、６は、このようにバスラインの電圧を決定することで、電力の授受の際に経由するノードを、全て最も良い効率で動作させることが可能になる。
【００６０】
複数のノードをまとめて１つのクラスタとすることも可能である。複数のノードをまとめて１つのクラスタとする場合、１つのノードをハブとすることでクラスタを跨いでの電力の授受も可能である。この場合についても、それぞれのクラスタにおいて設けられるバスラインの電圧を、各ノードに設けられたＤＣＤＣコンバータの効率曲線に基づいて設定することが可能である。
【００６１】
図９は、複数のノードが１つのクラスタにまとめられており、クラスタを跨いで電力の授受を行う場合について示す説明図である。図９では、ノード１〜４が１つのクラスタにまとめられており、またノード４〜７が１つのクラスタにまとめられている状態が示されている。ノード１〜４は、バスライン３０ａに接続され、ノード４〜７は、バスライン３０ｂに接続されている。すなわち、ノード４はバスライン３０ａ、３０ｂの両方に接続されている。
【００６２】
バスライン３０ａ、３０ｂにそれぞれ電圧Ｖｂｕｓ１、Ｖｂｕｓ２が印加されている状態において、ノード４は、バスライン３０ａ、３０ｂに対する効率η４（Ｖｂｕｓ１）とη４（Ｖｂｕｓ２）を計算する。そして、ノード４は、効率が良い方のバスラインから電力を受け取るよう決定する。図１０は、ノード４の効率曲線η４（Ｖｂｕｓ）を示す説明図である。図１０に示した効率曲線η４（Ｖｂｕｓ）のグラフからは、電圧Ｖｂｕｓ１のときの効率の方が、電圧Ｖｂｕｓ２のときの効率より高い。従って、ノード４は、電圧Ｖｂｕｓ１が印加されているバスライン３０から受電、またはバスライン３０へ送電するような電力融通を実施することができる。
【００６３】
続いて、本開示の実施の形態に係る電力供給システム１のノードの動作例を説明する。図１１は、本開示の実施の形態に係る電力供給システム１のノードの動作例を説明するシーケンス図である。図１１に示したのは、同一のバスライン３０に接続される、同一の階層に属するノード１〜５の動作例である。また図１１には、バスライン３０の電圧及び電流の変化についても示されている。以下、図１１を用いて本開示の実施の形態に係る電力供給システム１のノードの動作例について説明する。
【００６４】
まず、ノード２が電力を他のノードから受電したい場合の流れを説明する。ノード２は、通信線２０を通じて、他の全てのノード（または一部のノード）に対して電力要求を送信する（ステップＳ１０１）。この電力要求には、希望する電力量、時間、料金などの情報の他、ノード２のＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線の情報が含まれる。
【００６５】
他のノードは、ノード２からの電力要求を受信すると、電力要求に応じられるかどうか判断し、電力要求に応じられれば、供給返答をノード２に送信する。図１１に示した例では、ノード３，５が、それぞれ供給返答をノード２に送信している（ステップＳ１０２、Ｓ１０３）。ノード３，５は、それぞれ供給返答をノード２に送信する際に、供給可能な電力量、時間、料金などの情報の他、自ノードのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線の情報を含める。
【００６６】
ノード３，５からの供給返答を受信したノード２は、電力の供給元を選択する際に、各ノードのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線と、自ノードのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線とを用いて、効率よく電力を受電できるノードを電力の供給元として選択する。図１１の例では、ノード２は、ノード３を電力の供給元として選択している。
【００６７】
ノード２は、ノード３を電力の供給元として選択すると、ノード３に対して選択返答を送信する（ステップＳ１０４）。ノード３は、ノード２からの選択返答を受信すると、バスライン３０の制御権を取得するとともに、ノード２のＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線と、自ノードのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線とから、バスライン３０の電圧を設定する（ステップＳ１０５）。ノード３は、上述したように、２つのノードの効率曲線の平均を取り、最も効率が高くなる電圧を、バスライン３０の電圧に設定する。ノード３が、時刻ｔ１でバスライン３０の電圧を設定すると、バスライン３０の電圧が徐々に上昇を始める。
【００６８】
ノード３は、バスライン３０の制御権を取得したことを他のノードに通知した上で、ノード２へバスライン３０を通じて送電を開始する（ステップＳ１０７）。ノード２は、ノード３からの受電を時刻ｔ２より開始する（ステップＳ１０８）。時刻ｔ２になると、バスライン３０を流れる電流が上昇する。
【００６９】
その後、ノード４も電力を他のノードから受電したい場合の流れを説明する。ノード４は、通信線２０を通じて、他の全てのノード（または一部のノード）に対して電力要求を送信する（ステップＳ１０９）。この電力要求には、希望する電力量、時間、料金などの情報の他、ノード４のＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線の情報が含まれる。
【００７０】
他のノードは、ノード４からの電力要求を受信すると、電力要求に応じられるかどうか判断し、電力要求に応じられれば、供給返答をノード４に送信する。図１１に示した例では、ノード１，５が、それぞれ供給返答をノード４に送信している（ステップＳ１１０、Ｓ１１１）。ノード１，５は、それぞれ供給返答をノード４に送信する際に、供給可能な電力量、時間、料金などの情報の他、自ノードのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線の情報を含める。
【００７１】
ノード１，５からの供給返答を受信したノード４は、電力の供給元を選択する際に、各ノードのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線と、自ノードのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線とを用いて、効率よく電力を受電できるノードを電力の供給元として選択する。図１１の例では、ノード４は、ノード１を電力の供給元として選択している。
【００７２】
ノード４は、ノード１を電力の供給元として選択すると、ノード１に対して選択返答を送信する（ステップＳ１１２）。また、ノード４は、バスライン３０の制御権を得ているノード３に対しても、ノード１から電力の供給を受ける旨の選択返答を送信する（ステップＳ１１２）。
【００７３】
バスライン３０の制御権を得ているノード３は、ノード１〜４の効率曲線に基づき、バスライン３０の電圧を再度設定する（ステップＳ１１３）。ノード３は、上述したように、４つのノードの効率曲線の平均を取り、最も効率が高くなる電圧を、バスライン３０の電圧に設定する。ノード３が、時刻ｔ３でバスライン３０の電圧を設定すると、バスライン３０の電圧がさらに上昇する。
【００７４】
ノード３は、バスライン３０の電圧値の情報をノード１、４に送信する（ステップＳ１１４）。ノード１は、ノード４へバスライン３０を通じて送電を開始する（ステップＳ１１５）。ノード４は、ノード１からの受電を時刻ｔ４より開始する（ステップＳ１１６）。時刻ｔ４になると、バスライン３０を流れる電流が上昇する。
【００７５】
このように、ノード３からノード２へ、ノード１からノード４へで、バスライン３０を通じた電力の供給が行われる。
【００７６】
その後、ノード３からノード２への電力の供給が終了すると、ノード２は、時刻ｔ５の時点でノード３へ終了通知を送信する（ステップＳ１１７）。時刻ｔ５の時点で、バスライン３０を流れる電流の量が減少する。ノード３は、ノード２から終了通知を時刻ｔ６で受信すると、その時点で送電を行っているノード１へ、バスライン３０の制御権を移行させる（ステップＳ１１８）。
【００７７】
バスライン３０の制御権を得たノード１は、バスライン３０の電圧を設定する（ステップＳ１１９）。ノード１は、ノード４のＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線と、自ノードのＤＣＤＣコンバータ１２０の効率曲線とに基づいて、バスライン３０の電圧を設定する。ノード１は、上述したように、２つのノードの効率曲線の平均を取り、最も効率が高くなる電圧を、バスライン３０の電圧に設定する。図１１の例では、時刻ｔ７でバスライン３０の電圧を設定すると、バスライン３０の電圧がさらに上昇する。
【００７８】
その後、ノード１からノード４への電力の供給が終了すると、ノード４は、時刻ｔ８の時点でノード１へ終了通知を送信する（ステップＳ１２０）。時刻ｔ８の時点で、バスライン３０を流れる電流の量が減少して、その時点でバスライン３０を通じた電力の授受が行われていないので、バスライン３０を流れる電流の量は０になる。
【００７９】
ノード１は、ノード４から終了通知を時刻ｔ８で受信すると、その時点で他にバスライン３０を通じた電力の授受が行われていないので、時刻ｔ９の時点でバスライン３０の制御権を放棄する（ステップＳ１２１）。ノード１がバスライン３０の制御権を放棄すると、バスライン３０に印加される電圧が０に低下する。
【００８０】
本開示の実施の形態に係る電力供給システム１の各ノードは、上述した動作を実行することにより、バスライン３０を介した電力の授受の際に、各ノードのＤＣＤＣコンバータの変換効率を考慮に入れてバスラインの電圧を設定することができる。各ノードは、ＤＣＤＣコンバータの変換効率を考慮に入れてバスラインの電圧を設定することで、コンバータを最適な変換効率で使用することが可能となる。
【００８１】
＜２．まとめ＞
以上説明したように本開示の実施の形態によれば、共通のバスライン（電力線）に接続されているノード間で電力の授受を行う際に、各ノードに設けられているコンバータの変換効率を考慮してバスラインの電圧を設定することが出来るノードが提供される。
【００８２】
本開示の実施の形態によれば、共通のバスラインに接続されているノード間で電力の授受を行う際に、自ノードのコンバータの変換効率を考慮して、電力の送電元を選択することが出来るノードが提供される。
【００８３】
なお、各ノードは、受電側のコンバータにおいて変換効率が最も良い電圧をバスラインの電圧として設定してもよく、送電側のコンバータにおいて変換効率が最も良い電圧をバスラインの電圧として設定してもよい。
【００８４】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８５】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【００８６】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
電力線を通じて電力を受電する受電側のノードから、前記電力線と前記受電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性に関する情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した情報と、前記電力線と送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性とを用いて、前記電力線の電圧を設定する設定部と、
を備える、電力制御装置。
（２）
前記設定部は、各変換器の変換効率の平均値が最大となる電圧を前記電力線の電圧として設定する、前記（１）に記載の電力制御装置。
（３）
前記設定部は、前記受電側の変換器において変換効率が最も良い電圧を前記電力線の電圧として設定する、前記（１）に記載の電力制御装置。
（４）
前記設定部は、前記送電側の変換器において変換効率が最も良い電圧を前記電力線の電圧として設定する、前記（１）に記載の電力制御装置。
（５）
前記変換器は、ＤＣ−ＤＣコンバータである、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の電力制御装置。
（６）
前記変換器は、ＡＣ−ＤＣコンバータである、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の電力制御装置。
（７）
前記電力線はバスラインである、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の電力制御装置。
（８）
電力線を通じて電力を送電する送電側のノードから、前記電力線と前記送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性に関する情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した情報と、前記電力線と送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性とを用いて、電力の送電元を選択する選択部と、
を備える、電力制御装置。
（９）
前記取得部は、電力の送電要求に対して応答したノードの、前記変換器の特性に関する情報を取得する、前記（８）に記載の電力制御装置。
（１０）
前記選択部は、各変換器における変換効率の平均値の最大値が最も高くなるノードを、電力の送電元として選択する、前記（８）または（９）に記載の電力制御装置。
（１１）
前記変換器は、ＤＣ−ＤＣコンバータである、前記（８）〜（１０）のいずれかに記載の電力制御装置。
（１２）
前記変換器は、ＡＣ−ＤＣコンバータである、前記（８）〜（１０）のいずれかに記載の電力制御装置。
（１３）
前記電力線はバスラインである、前記（８）〜（１２）のいずれかに記載の電力制御装置。
（１４）
電力線を通じて電力を受電する受電側のノードから、前記電力線と前記受電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性に関する情報を取得することと、
取得した前記情報と、前記電力線と送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性とを用いて、前記電力線の電圧を設定することと、
を含む、電力制御方法。
（１５）
電力線を通じて電力を送電する送電側のノードから、前記電力線と前記送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性に関する情報を取得することと、
前記取得した情報と、前記電力線と送電側の蓄電池との間の電圧を変換する変換器の特性とを用いて、電力の送電元を選択することと、
を含む、電力制御方法。
【符号の説明】
【００８７】
１          ：電力供給システム
１０        ：ノード
２０        ：通信線
３０        ：バスライン
【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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【国際調査報告】
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