(57)【要約】【課題】充電期間を適切に設定することが可能な蓄電装置を提供する。【解決手段】商用電力系統６１では、繰り返される各第１の期間内の第２の期間の電力需要が第１の期間内の他の期間の電力需要と比べて少なく、第２の期間内の第３の期間の電力需要が第２の期間内の他の期間の電力需要と比べて少ない。蓄電装置１０１は、商用電力系統６１からの商用電力を蓄え、蓄えた電力を負荷ＬＤ１に供給する蓄電池２と、商用電力系統６１と蓄電池２との間に接続され、商用電力が蓄電池２に供給されるか否かを切り替えるスイッチＳＷ１と、第２の期間の開始時または第１の期間における第２の期間以前のタイミングにおいて検出された蓄電池２の蓄電量に基づいて蓄電池２を充電すべき時間を算出し、算出した充電時間第３の期間の少なくとも一部を含むようにスイッチＳＷ１をオンする制御部１とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繰り返される各第１の期間内の第２の期間の電力需要が前記第１の期間内の他の期間の電力需要と比べて少なく、前記第２の期間内の第３の期間の電力需要が前記第２の期間内の他の期間の電力需要と比べて少ない商用電力系統からの商用電力を負荷に供給する蓄電装置であって、
前記商用電力系統から供給された前記商用電力を蓄え、前記蓄えた電力を前記負荷に供給する蓄電池と、
前記蓄電池に蓄えられている電力量を検出する蓄電量検出部と、
前記商用電力系統と前記蓄電池との間に接続され、前記商用電力が前記蓄電池に供給されるか否かを切り替えるスイッチと、
前記スイッチをオンすることにより前記蓄電池に前記商用電力を蓄え、前記第２の期間の開始時または前記第１の期間における前記第２の期間以前のタイミングにおいて前記検出された前記蓄電池の蓄電量に基づいて前記蓄電池を充電すべき時間を算出し、前記算出した充電時間前記第３の期間の少なくとも一部を含むように前記スイッチをオンする制御部とを備える蓄電装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記算出した充電時間が前記第３の期間より短い場合には前記第３の期間内において前記充電時間前記スイッチをオンし、前記算出した充電時間が前記第３の期間より長い場合には前記第３の期間をすべて含むように前記充電時間前記スイッチをオンする請求項１記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置に関し、特に、商用電力系統から供給された商用電力を蓄え、商用電力の充電期間を制御する機能を有する蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用電力系統からの商用電力の供給が停止した場合に自家発電装置または自家蓄電装置からの電力を負荷に供給する技術の一例として、たとえば、特許文献１には、以下のような自家電力供給制御システムが開示されている。すなわち、自家電力供給制御システムは、自家発電装置および自家蓄電装置を備える。商用電力の停電時、自家発電装置および自家蓄電装置からの電力を電力制御装置経由で需要家内の電気機器に供給する自家電力供給制御システムにおいて、商用電力を供給する電力会社における装置に、商用電力の停電時に通信回線により需要家に復旧予定時間の情報を送信する機能を設け、かつ需要家の電力制御装置に、電力会社における装置からの情報を受信する機能を設ける。そして、商用電力の停電時、電力制御装置により、受信された復旧予定時間に応じて適宜の電気機器を選択し、自家発電装置および自家蓄電装置からの電力を供給する。このような構成により、停電による弊害を最小限に抑えることができる。
【特許文献１】特開２００３−９２８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、一般的に、夜間の電力需要は昼間と比べて少ないため、たとえば午後１１時から午前７時までの夜間の電力料金は昼間と比べて割安に設定されている。また、この午後１１時から午前７時までの期間の中でも、たとえば午前１時から午前６時までの期間はさらに電力需要が少ないため、午前１時から午前６時までの期間の電力料金はさらに割安に設定されている。
【０００４】
また、一般的な蓄電装置では、電力料金を抑えるために午後１１時から午前７時までの期間蓄電池を充電する。しかしながら、このような構成では、蓄電池の電力が次の日の午後１１時に余っている場合でも午後１１時から午前７時までの期間蓄電池を充電することになるため、電力料金が無駄になり、また、商用電力系統の負荷率が高くなるという問題点があった。しかしながら、特許文献１記載の自家電力供給制御システムでは、このような問題に対応するための構成は開示されていない。
【０００５】
それゆえに、本発明の目的は、充電期間を適切に設定することが可能な蓄電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる蓄電装置は、繰り返される各第１の期間内の第２の期間の電力需要が第１の期間内の他の期間の電力需要と比べて少なく、第２の期間内の第３の期間の電力需要が第２の期間内の他の期間の電力需要と比べて少ない商用電力系統からの商用電力を負荷に供給する蓄電装置であって、商用電力系統から供給された商用電力を蓄え、蓄えた電力を負荷に供給する蓄電池と、蓄電池に蓄えられている電力量を検出する蓄電量検出部と、商用電力系統と蓄電池との間に接続され、商用電力が蓄電池に供給されるか否かを切り替えるスイッチと、スイッチをオンすることにより蓄電池に商用電力を蓄え、第２の期間の開始時または第１の期間における第２の期間以前のタイミングにおいて検出された蓄電池の蓄電量に基づいて蓄電池を充電すべき時間を算出し、算出した充電時間第３の期間の少なくとも一部を含むようにスイッチをオンする制御部とを備える。
【０００７】
好ましくは、制御部は、算出した充電時間が第３の期間より短い場合には第３の期間内において充電時間スイッチをオンし、算出した充電時間が第３の期間より長い場合には第３の期間をすべて含むように充電時間スイッチをオンする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、充電期間を適切に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１０】
［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係る電力供給システムの構成を示す図である。
【００１１】
図１を参照して、電力供給システム２０１は、商用電力系統６１と、電力量計５１と、ブレーカ５２と、蓄電装置１０１とを備える。
【００１２】
電力量計５１は、商用電力系統６１から家庭内に供給された商用電力を測定する。
蓄電装置１０１は、商用電力系統６１から供給された商用電力を電子レンジ、冷蔵庫、洗濯機、照明、エアコンおよび給湯器等、家庭内の各家電機器に供給する。
【００１３】
ブレーカ５２は、電力量計５１と蓄電装置１０１との間に接続され、家庭内の各家電機器の消費電力が所定値以上になるとオフすることにより、商用電力系統６１から家庭内の各家電機器への電力供給を遮断する。
【００１４】
図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置の構成を詳細に示す図である。
図２を参照して、蓄電装置１０１は、制御部１と、蓄電池２と、蓄電量検出部３と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２とを備える。
【００１５】
蓄電池２は、商用電力系統６１から供給された商用電力を蓄え、蓄えた電力を家電機器ＬＤ１に供給する。
【００１６】
蓄電量検出部３は、蓄電池２に蓄えられている電力量を検出し、検出した電力量を示す信号を制御部１へ出力する。なお、蓄電量検出部３は、蓄電池２の放電量を検出し、検出した放電量から蓄電池２の蓄電量を算出する構成であってもよい。
【００１７】
スイッチＳＷ１は、ブレーカ５２と蓄電池２との間に接続され、商用電力系統６１からの商用電力が蓄電池２に供給されるか否かを切り替える。
【００１８】
スイッチＳＷ２は、蓄電池２と家電機器ＬＤ１との間に接続され、蓄電池２に蓄えられている電力が家電機器ＬＤ１に供給されるか否かを切り替える。
【００１９】
制御部１は、蓄電池２の充電状態に基づいてスイッチＳＷ１をオンまたはオフする。また、制御部１は、家電機器ＬＤ１の消費電力に基づいてスイッチＳＷ２をオンまたはオフする。
【００２０】
［動作］
次に、本発明の実施の形態に係る蓄電装置が商用電力を充電する際の動作について説明する。
【００２１】
制御部１は、昼間、スイッチＳＷ２をオンし、スイッチＳＷ１をオフする。そうすると、商用電力系統６１からの商用電力および蓄電池２からの電力が家電機器ＬＤ１に供給される。これにより、商用電力系統６１からの商用電力の使用量を低減し、電気料金を節約することができる。
【００２２】
また、制御部１は、夜間、スイッチＳＷ１をオンし、スイッチＳＷ２をオフする。これにより、商用電力系統６１からの商用電力が蓄電池２に蓄えられる。
【００２３】
図３は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置が商用電力を充電する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【００２４】
制御部１は、蓄電量検出部３から受けた信号が示す蓄電池２の蓄電量を監視し、午後１１時における蓄電池２の蓄電残量が目標蓄電量以上である場合には（ステップＳ１でＮＯ）、充電時間を０に設定する、すなわち蓄電池２に電力を充電しない（ステップＳ２）。一方、制御部１は、午後１１時における蓄電池２の蓄電残量が目標蓄電量未満である場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、蓄電池２の充電時間ＴＸを算出する。
【００２５】
ここでは、蓄電池２の充電速度が「蓄電池２の最大蓄電容量の１２．５％／時間」であると仮定する。そして、蓄電池２の目標蓄電容量をＴＭ［％］とし、蓄電池２の蓄電残量をＴＣ［％］とすると、充電時間ＴＸは以下の式で表わされる。
【００２６】
ＴＸ＝（ＴＭ−ＴＣ）／１２．５
制御部１は、算出した充電時間ＴＸが５時間以下である場合には（ステップＳ３でＹＥＳ）、午前６時に蓄電池２の充電が終了するように充電開始時間を設定する（ステップＳ４）。
【００２７】
一方、制御部１は、算出した充電時間ＴＸが５時間より大きくかつ６時間より小さい場合には（ステップＳ３でＮＯ、ステップＳ６でＮＯ）、５時間を超える時間だけ午前６時から遅れた時間に蓄電池２の充電が終了するように充電開始時間を設定する（ステップＳ７）。
【００２８】
また、制御部１は、算出した充電時間ＴＸが６時間以上である場合には（ステップＳ３でＮＯ、ステップＳ６でＹＥＳ）、午前７時に蓄電池２の充電が終了するように充電開始時間を設定する（ステップＳ５）。
【００２９】
次に、本発明の実施の形態に係る蓄電装置が商用電力を充電する際の動作を具体的な数値を用いて説明する。
【００３０】
制御部１は、目標蓄電量ＴＭ＝１００［％］、蓄電残量ＴＣ＝０［％］の場合には、蓄電残量ＴＣが目標蓄電量ＴＭ未満であるため（ステップＳ１でＹＥＳ）、蓄電池２の充電時間ＴＸを算出する。制御部１は、充電時間ＴＸ＝８［時間］すなわち蓄電池２を８時間充電する必要があるため（ステップＳ３でＮＯ、ステップＳ６でＹＥＳ）、充電終了時間を午前７時に設定し、かつ充電開始時間を午後１１時に設定する、すなわち、午後１１時から午前７時までの期間蓄電池２を充電する（ステップＳ５）。
【００３１】
また、制御部１は、目標蓄電量ＴＭ＝１００［％］、蓄電残量ＴＣ＝２５．０［％］の場合には、蓄電残量ＴＣが目標蓄電量ＴＭ未満であるため（ステップＳ１でＹＥＳ）、蓄電池２の充電時間ＴＸを算出する。制御部１は、充電時間ＴＸ＝６［時間］すなわち蓄電池２を６時間充電する必要があるため（ステップＳ３でＮＯ、ステップＳ６でＹＥＳ）、充電終了時間を午前７時に設定し、かつ充電開始時間を午前１時に設定する、すなわち、午前１時から午前７時までの期間蓄電池２を充電する（ステップＳ５）。
【００３２】
また、制御部１は、目標蓄電量ＴＭ＝１００［％］、蓄電残量ＴＣ＝３１．２５［％］の場合には、蓄電残量ＴＣが目標蓄電量ＴＭ未満であるため（ステップＳ１でＹＥＳ）、蓄電池２の充電時間ＴＸを算出する。制御部１は、充電時間ＴＸ＝５．５［時間］すなわち蓄電池２を５．５時間充電する必要があるため（ステップＳ３でＮＯ、ステップＳ６でＮＯ）、充電終了時間を午前６時３０分に設定し、かつ充電開始時間を午前１時に設定する、すなわち、午前１時から午前６時３０分までの期間蓄電池２を充電する（ステップＳ７）。
【００３３】
また、制御部１は、目標蓄電量ＴＭ＝１００［％］、蓄電残量ＴＣ＝５０［％］の場合には、蓄電残量ＴＣが目標蓄電量ＴＭ未満であるため（ステップＳ１でＹＥＳ）、蓄電池２の充電時間ＴＸを算出する。制御部１は、充電時間ＴＸ＝４［時間］すなわち蓄電池２を４時間充電する必要があるため（ステップＳ３でＹＥＳ）、充電終了時間を午前６時に設定し、かつ充電開始時間を午前２時に設定する、すなわち、午前２時から午前６時までの期間蓄電池２を充電する（ステップＳ４）。
【００３４】
また、制御部１は、目標蓄電量ＴＭ＝１００［％］、蓄電残量ＴＣ＝７５［％］の場合には、蓄電残量ＴＣが目標蓄電量ＴＭ未満であるため（ステップＳ１でＹＥＳ）、蓄電池２の充電時間ＴＸを算出する。制御部１は、充電時間ＴＸ＝２［時間］すなわち蓄電池２を２時間充電する必要があるため（ステップＳ３でＹＥＳ）、充電終了時間を午前６時に設定し、かつ充電開始時間を午前４時に設定する、すなわち、午前４時から午前６時までの期間蓄電池２を充電する（ステップＳ４）。
【００３５】
ところで、電力料金を抑えるために午後１１時から午前７時までの期間蓄電池を充電する構成では、蓄電池の電力が次の日の午後１１時に余っている場合に電力料金が無駄になり、また、商用電力系統の負荷率が高くなるという問題点があった。
【００３６】
しかしながら、本発明の実施の形態において、商用電力系統６１では、１日（第１の期間）のたとえば午後１１時から午前７時までの期間（第２の期間）の電力需要が１日の他の期間の電力需要と比べて少なく、午後１１時から午前７時までの期間内のたとえば午前１時から午前６時までの期間（第３の期間）の電力需要が午後１１時から午前７時までの期間内の他の期間の電力需要と比べて少ない。そして、制御部１は、たとえば午後１１時における蓄電池２の蓄電量に基づいて、蓄電池２を充電すべき時間を算出し、午前１時から午前６時までの期間の少なくとも一部を含む期間スイッチＳＷ１をオンすることにより蓄電池２に商用電力を蓄える。
【００３７】
このように、蓄電池２の充電期間を蓄電池２の蓄電残量に基づいて適切に設定することにより、電力料金の割安な夜間の中でも特に電力需要が低くかつ電力料金の割安な期間にできるだけ蓄電池２の充電を行なうことができる。
【００３８】
したがって、本発明の実施の形態に係る蓄電装置では、充電期間を適切に設定することができるため、電力料金および商用電力系統の負荷率を低くすることができる。
【００３９】
なお、本発明の実施の形態に係る蓄電装置では、制御部１は、午後１１時における蓄電池２の蓄電残量に基づいて充電期間を設定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、制御部１が、１日の他の期間と比べて電力需要の少ない午後１１時から午前７時までの期間以外のタイミングにおける蓄電池２の蓄電残量に基づいて充電期間を設定する構成であってもよい。ただし、充電期間の設定タイミングと実際に充電を行なう期間とはできるだけ近い方が充電期間を適切に設定するためには好ましい。
【００４０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態に係る電力供給システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る蓄電装置の構成を詳細に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る蓄電装置が商用電力を充電する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１  制御部、２  蓄電池、３  蓄電量検出部、５１  電力量計、５２  ブレーカ、６１  商用電力系統、１０１  蓄電装置、２０１  電力供給システム、ＳＷ１，ＳＷ２  スイッチ、ＬＤ１  家電機器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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