JP7103867B2 - 電力供給システム - Google Patents

Description

本発明は、発電部、設置型蓄電池及び移動蓄電池を備える電力供給システムの技術に関する。

従来、系統電源と負荷との間に、発電部、設置型蓄電池及び移動蓄電池を設けた電力供給システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１には、系統電源と負荷とを接続する給電線に、太陽光発電システムと、設置型蓄電池と、電気自動車に積載される移動蓄電池と、を接続した蓄電システムが記載されている。上記太陽光発電システム、移動蓄電池及び設置型蓄電池は、上流側（系統電源側）から下流側（負荷側）に向かって、太陽光発電システム、移動蓄電池、設置型蓄電池の順番で給電線に直列に接続されている。

また、上述した特許文献１に記載される蓄電システムは、太陽光発電システムの発電電力を負荷へ供給すると共に、上記発電電力が負荷の消費電力より大きい場合、その差分である余剰電力を優先的に設置型蓄電池に充電させる構成とされている。

具体的には、上記余剰電力が生じている状態で、設置型蓄電池に充電させる電力と消費電力とを加算した電力と、発電電力と、の差が最小となるように設置型蓄電池を充電させ、上記余剰電力が設置型蓄電池の最大入力電力を超えた場合に、超えた分だけの電力を移動蓄電池に充電させる構成とされている。

ここで、上記蓄電システムにおいては、上記設置型蓄電池及び上記移動蓄電池の充放電の制御を、発電電力と消費電力との差分に基づいて行っていることから、常に発電電力及び消費電力の両方の電力量の計測が必要であり、制御が複雑となることが考えられる。

特開２０１７－１８４５２４号公報

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、余剰電力を、設置型蓄電池に対して、移動蓄電池よりも優先して充電させることを可能としながらも、簡易な構成とし得る電力供給システムを提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、所定の電路を介して負荷へ電力を供給可能な電力供給システムであって、前記電路を介して系統電源と前記負荷とに発電電力を供給可能な発電部と、所定位置に設置されると共に、前記電路において前記負荷及び前記発電部よりも前記系統電源側に設けられ、前記発電電力のうち前記負荷による消費電力量に対して余剰する余剰電力を充電可能な設置型蓄電池と、移動体に積載されると共に、前記電路において前記設置型蓄電池よりも前記系統電源側に設けられ、前記余剰電力のうち、前記設置型蓄電池に充電される電力量に対して更に余剰する電力を充電可能な移動蓄電池と、を具備するものである。

請求項２においては、前記設置型蓄電池及び前記移動蓄電池に、前記余剰電力を充電させる余剰充電指示を実行した第一状態と、前記設置型蓄電池に、前記余剰電力を充電不能とする充電不能指示を実行し、前記移動蓄電池に前記余剰充電指示を実行した第二状態と、を所定の条件に応じて切り替え可能な制御部を具備するものである。

請求項３においては、前記制御部は、前記第一状態で、前記設置型蓄電池の蓄電量が第一の蓄電量以上となると、前記第二状態に切り替えるものである。

請求項４においては、前記制御部は、前記第二状態で、前記移動蓄電池の蓄電量が第二の蓄電量以上となると、前記第一状態に切り替えるものである。

請求項５においては、前記制御部は、前記移動蓄電池を最大充電量で充電させた場合に、当該移動蓄電池が第三の蓄電量となるまでにかかる時間である充電必要時間を算出可能であり、前記移動蓄電池に対する充電を完了させる時刻である充電完了時刻を設定可能であり、前記移動蓄電池に対して、電力を最大充電量で充電させる最大充電指示を実行可能であり、前記第二状態で、前記充電完了時刻から現在時刻を減算した時間が、前記充電必要時間以下であれば、前記移動蓄電池に前記最大充電指示を実行するものである。

請求項６においては、前記制御部は、前記移動蓄電池に対して、充電した電力を放電不能とする放電不能指示を実行可能であり、前記移動蓄電池が前記第三の蓄電量以上となるか、又は、現在時刻が前記充電完了時刻以降となると、前記設置型蓄電池に前記余剰充電指示を実行すると共に、前記移動蓄電池に前記放電不能指示を実行するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、設置型蓄電池に対して、移動蓄電池よりも優先して余剰電力を充電させることを可能としながらも、簡易な構成とすることができる。

請求項２においては、所定条件に応じて、設置型蓄電池を移動蓄電池よりも優先して余剰電力を充電させる制御や、移動蓄電池を設置型蓄電池よりも優先して余剰電力を充電させる制御を行うことができる。

請求項３においては、設置型蓄電池に対して、移動蓄電池よりも優先して余剰電力を充電させる制御を行うことができる。また、設置型蓄電池の蓄電量が第一の蓄電量以上となれば、移動蓄電池に対して、設置型蓄電池よりも優先して余剰電力を充電させる制御を行うことができる。

請求項４においては、移動蓄電池に対して、設置型蓄電池よりも優先して余剰電力を充電させる制御を行うことができる。また、移動蓄電池の蓄電量が第二の蓄電量以上となれば、設置型蓄電池に対して、移動蓄電池よりも優先して余剰電力を充電させる制御を行うことができる。

請求項５においては、設置型蓄電池への充電や、買電を抑制することに優先して、充電完了時刻までに蓄電量が第三の蓄電量なるように移動蓄電池を充電することができる。

請求項６においては、設置型蓄電池については余剰電力を充電可能とし、移動蓄電池については充電された電力が放電されることを防止することができる。

本発明の一実施形態に係る電力供給システムの構成を示したブロック図。 負荷への電力の供給態様の一例を示したブロック図。 余剰電力を充電させる態様の一例を示したブロック図。 （ａ）第一優先充電処理における指示を示したフローチャート、（ｂ）第一優先充電処理において実行される制御を示したフローチャート。 第一優先充電処理における電力の供給態様の一例を示したブロック図。 （ａ）第二優先充電処理における指示を示したフローチャート、（ｂ）第二優先充電処理において実行される制御を示したフローチャート。 第二優先充電処理における電力の供給態様の一例を示したブロック図。 （ａ）第三優先充電処理における指示を示したフローチャート、（ｂ）第三優先充電処理において実行される制御を示したフローチャート。 第三優先充電処理における電力の供給態様の一例を示したブロック図。 第三優先充電処理において、移動蓄電池に最大充電指示を実行した、電力の供給態様の一例を示したブロック図。 第三優先充電処理において、設置型蓄電池に待機指示を実行し、移動蓄電池に待機指示を実行した、電力の供給態様の一例を示したブロック図。

以下では、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る電力供給システム１について説明する。

図１に示す電力供給システム１は、系統電源Ｋからの電力や、蓄電された電力を住宅の負荷Ｈ（例えば、住宅の機器等）や電気自動車（ＥＶ）へと供給するものである。また、電力供給システム１は、太陽光を利用して発電された電力を蓄電したり、負荷Ｈや電気自動車へと供給する。電力供給システム１は、住宅（戸建住宅や集合住宅等）に設けられる。電力供給システム１は、主として、電力経路Ｌ、太陽光発電部１１、設置型蓄電池１２、移動蓄電池１４及び制御部１６を具備する。

電力経路Ｌは、系統電源Ｋから負荷Ｈへと電力を供給する経路である。上記電力経路Ｌに対して、後述する太陽光発電部１１、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４が直列に接続される。

太陽光発電部１１は、太陽光を利用して発電する装置である。太陽光発電部１１は、太陽電池パネル等により構成される。太陽光発電部１１は、例えば、住宅の屋根の上等の日当たりの良い場所に設置される。太陽光発電部１１の発電電力は、後述する設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４に充電することができる。太陽光発電部１１は、電力経路Ｌの第一接続点Ｐ１と接続される。また、太陽光発電部１１は、電力を適宜変換するハイブリッドパワコン等を介して電力経路Ｌに接続される。

設置型蓄電池１２は、系統電源Ｋからの電力や、太陽光発電部１１からの電力（発電電力）を適宜充放電するものである。設置型蓄電池１２は、例えば、リチウムイオン電池により構成される。設置型蓄電池１２は、太陽光発電部１１が接続された第一接続点Ｐ１よりも電力経路Ｌの上流側（系統電源Ｋ側）の第二接続点Ｐ２と接続される。設置型蓄電池１２は、住宅の所定位置に設置される。なお、設置型蓄電池１２は、住宅内において、移動可能であるか移動不能であるかを問うものではない。

設置型蓄電池１２は、所定の最大充電量を有する。最大充電量とは、設置型蓄電池１２が単位時間当たりに充電可能な最大の電力量を指す。また、設置型蓄電池１２は、所定の最大放電量を有する。最大放電量とは、設置型蓄電池１２が単位時間当たりに放電可能な最大の電力量を指す。また、設置型蓄電池１２は、第一センサ１３を有する。

第一センサ１３は、電力経路Ｌにおいて、第二接続点Ｐ２と後述する移動蓄電池１４が接続される第三接続点Ｐ３との間に設けられる。第一センサ１３は、設けられた箇所を流通する電力の電圧及び電流を検出する。第一センサ１３は、設置型蓄電池１２と接続され、検出結果に関する信号を設置型蓄電池１２へ出力可能に構成される。

移動蓄電池１４は、電気自動車に積載されると共に、系統電源Ｋからの電力や、太陽光発電部１１からの電力（発電電力）を適宜充放電するものである。移動蓄電池１４によって放電される電力は、電気自動車に設けられた電気モータに供給され電気自動車の走行に用いられたり、負荷Ｈへ供給される。移動蓄電池１４は、例えば、リチウムイオン電池により構成される。移動蓄電池１４は、設置型蓄電池１２が接続された第二接続点Ｐ２よりも電力経路Ｌの上流側（系統電源Ｋ側）の第三接続点Ｐ３と接続される。

移動蓄電池１４は、上述した設置型蓄電池１２と同様、所定の最大充電量（移動蓄電池１４が単位時間当たりに充電可能な最大の電力量）を有する。また、移動蓄電池１４は、上述した設置型蓄電池１２と同様、所定の最大放電量（移動蓄電池１４が単位時間当たりに放電可能な最大の電力量）を有する。また、移動蓄電池１４は、第二センサ１５を有する。

第二センサ１５は、電力経路Ｌにおいて、第三接続点Ｐ３と系統電源Ｋとの間に設けられる。第二センサ１５は、設けられた箇所を流通する電力の電圧及び電流を検出する。第二センサ１５は、移動蓄電池１４と接続され、検出結果に関する信号を移動蓄電池１４へ出力可能に構成される。

制御部１６は、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４の充放電を制御するものである。制御部１６は、主としてＣＰＵ等の演算処理装置、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置、並びにタッチパネル等の入出力装置等により構成される。また、制御部１６は、プログラムや種々の情報を前記記憶装置に格納しており、当該プログラムや種々の情報を演算処理装置で読み込んで処理することで、電力供給システム１の動作等を実行することができる。このような制御部１６は、例えば、ＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）によって構成される。

制御部１６は、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４と接続される。制御部１６は、第一センサ１３や第二センサ１５の検出結果や設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４の運転状態に関する情報を取得することができる。また、制御部１６は、適宜のハイブリッドパワコン等を介して設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４と接続される。

制御部１６は、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４に対して、電力を充電させる充電指示、電力を放電させる放電指示、電力の充電及び放電を待機させる待機指示を実行可能としている。上記充電指示、放電指示及び待機指示は、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４に対してそれぞれ実行可能である。なお、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４は、上記放電指示及び待機指示が実行された場合は充電不能となり、上記充電指示及び待機指示が実行された場合は放電不能となる。

ここで、上記充電指示には、余剰充電指示と、最大充電指示と、が含まれる。余剰充電指示とは、太陽光発電部１１の発電電力のうち、負荷Ｈの消費電力量に対して余剰する電力（以下では「余剰電力」と称する）を充電させるものである。具体的には、余剰充電指示が実行された場合、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４は、第一センサ１３及び第二センサ１５によって検出された、電力経路Ｌを逆潮流する電力を余剰電力として充電する。また、最大充電指示とは、余剰電力や系統電源Ｋからの電力を用いて、充電される電力が最大充電量となるように、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４を充電させるものである。

上述の如く構成された電力供給システム１は、電力の供給態様として、所定の態様（モード）を設定可能である。電力供給システム１は、上記所定のモードとして余剰電力充電モードを設定可能である。

余剰電力充電モードは、太陽光発電部１１の発電電力を、可能な限り負荷Ｈへ供給すると共に、上記発電電力のうち、余剰電力を充電させることを目的としたモードである。なお、本実施形態では、余剰電力充電モードとは、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４に制御部１６から余剰充電指示が実行された状態を意味する。

余剰電力充電モードが設定された電力供給システム１においては、負荷Ｈへ電力を供給する際、電力経路Ｌを流通する電力に基づいて負荷追従運転による充放電の制御が行われる。本実施形態においては、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４によって、第一センサ１３及び第二センサ１５の検出結果に応じて、調整した電力量の充放電の制御が行われる。

以下では、電力供給システム１において、太陽光発電部１１、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４からの電力を負荷Ｈへ電力を供給する流れについて、簡単に説明する。

電力供給システム１においては、図２に示すように、太陽光発電部１１の発電電力が、電力経路Ｌを介して負荷Ｈに供給される。また、太陽光発電部１１の発電電力によっては、負荷Ｈの消費電力量を賄えない場合には、系統電源Ｋ等からの電力が、電力経路Ｌを介して負荷Ｈに供給される。上記系統電源Ｋ等からの電力が電力経路Ｌを流通すると、当該電力経路Ｌを流通する電力を第一センサ１３が検出すると共に、上記第一センサ１３の検出値に応じて、設置型蓄電池１２が負荷追従運転により放電を行う。これにより、設置型蓄電池１２から放電された電力が負荷Ｈに供給されると、系統電源Ｋ等からの電力が減少する。

また、図２に示すように、負荷Ｈの消費電力量に対して太陽光発電部１１の発電電力及び設置型蓄電池１２から放電された電力だけでは不足する場合には、電力経路Ｌを流通する電力を第二センサ１５が検出すると共に、上記第二センサ１５の検出値に応じて、移動蓄電池１４が負荷追従運転により放電を行う。これにより、移動蓄電池１４から放電された電力が負荷Ｈに供給されると、系統電源Ｋ等からの電力が減少する。図例では、太陽光発電部１１の発電電力、設置型蓄電池１２から放電された電力及び移動蓄電池１４から放電された電力によって、負荷Ｈの消費電力量を賄えた例を示している。なお、太陽光発電部１１の発電電力、設置型蓄電池１２から放電された電力及び移動蓄電池１４から放電された電力によって、負荷Ｈの消費電力量を賄えない場合は、系統電源Ｋ等からの電力が供給される。

また、余剰電力充電モードが設定された電力供給システム１においては、太陽光発電部１１の発電電力が負荷Ｈの消費電力量に対して余剰する場合は、余剰電力が設置型蓄電池１２や移動蓄電池１４に充電される。

具体的には、図３に示すように、太陽光発電部１１の発電電力が負荷Ｈの消費電力量に対して余剰する場合には、上記余剰電力は電力経路Ｌを逆潮流する。上記逆潮流する余剰電力が第一センサ１３によって検出されれば、設置型蓄電池１２は、上記余剰電力を充電する。また、上記余剰電力が、設置型蓄電池１２の最大充電量を超えた場合には、当該超えた分の電力（余剰電力のうち、設置型蓄電池１２に充電される電力量に対して更に余剰する電力）は、電力経路Ｌを逆潮流する。上記更に余剰する電力が第二センサ１５によって検出されれば、移動蓄電池１４は、上記更に余剰する電力を充電する。

すなわち、電力供給システム１においては、電力経路Ｌにおいて下流側に位置する設置型蓄電池１２が上流側に位置する移動蓄電池１４に優先して充電されることとなる。なお、上記余剰電力が、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４の最大充電量を超えた場合には、当該超えた分の電力は、系統電源Ｋへと逆潮流（売電）される。

上述したような電力の供給態様により、電力供給システム１においては、太陽光発電部１１の発電量の計測等をしなくとも、太陽光発電部１１の発電電力を、負荷Ｈによる消費、設置型蓄電池１２の充電、移動蓄電池１４の充電、売電の順に優先して使用することができる。すなわち、上述した構成によれば、設置型蓄電池１２に対して、移動蓄電池１４よりも優先的に余剰電力を充電させることを可能としながらも、簡易な構成とすることができる。

ここで、上述した例では、電力経路Ｌにおいて下流側に位置する設置型蓄電池１２が上流側に位置する移動蓄電池１４に優先して充電されることとなるが、移動蓄電池１４を設置型蓄電池１２よりも優先させて充電させることが望まれる場合がある。この場合、使用者の操作により、設置型蓄電池１２への充電を停止させるようなことも考えられるが、上記設置型蓄電池１２を停止させる操作や、移動蓄電池１４の充電終了後に元の運転状態に戻すための操作を行う必要があることから、操作が煩雑となることが考えられる。

そこで、電力供給システム１において、制御部１６は、煩雑な操作を行うことなく、必要に応じて設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４のうち、一方を優先して充電させるべく、複数の特定の処理を実行することができる。上記複数の特定の処理には、第一優先充電処理、第二優先充電処理及び第三優先充電処理が含まれる。

第一優先充電処理は、設置型蓄電池１２を移動蓄電池１４よりも優先して充電させる処理である。また、第一優先充電処理は、所定条件の下、移動蓄電池１４を設置型蓄電池１２よりも優先して充電させる、後述する第二優先充電処理に移行させることが可能である。以下では、図４（ａ）のフローチャートを用いて、第一優先充電処理において制御部１６により実行される指示について説明する。

ステップＳ１０において、制御部１６は、設置型蓄電池１２に余剰充電指示を実行する。制御部１６は、余剰充電指示を実行した後、次にステップＳ１１の処理へ移行する。

ステップＳ１１において、制御部１６は、移動蓄電池１４に余剰充電指示を実行する。制御部１６は、余剰充電指示を実行した後、第一優先充電処理における指示を終了する。

次に、上記第一優先充電処理において実行される制御について、図４（ｂ）のフローチャートを用いて、説明する。

ステップＳ１２において、制御部１６は、設置型蓄電池１２の蓄電量が第一の蓄電量以上であるか否かを判定する。本実施形態では、一例として、第一の蓄電量は設置型蓄電池１２の蓄電池容量に対して８０％であるものとする。なお、第一の蓄電量としては、上述した例に限られず、種々の値を設定可能である。制御部１６は、設置型蓄電池１２の蓄電量が第一の蓄電量以上であると判断した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）には、ステップＳ１３の処理へ移行する。一方、制御部１６は、設置型蓄電池１２の蓄電量が第一の蓄電量未満であると判断した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）には、再度、ステップＳ１２の処理を繰り返す。

ステップＳ１３において、制御部１６は、後述する第二優先充電処理へ移行する。制御部１６は、第二優先充電処理へ移行した後、第一優先充電処理において実行される制御を終了する。

以下、図５を参照して、第一優先充電処理の一例について説明する。図５は、第一優先充電処理が実行される電力供給システム１の一例を示したものである。なお、図５に示した例では、図３に示した例と同様、太陽光発電部１１の発電電力が負荷Ｈの消費電力量に対して余剰している場合を示している。

まず、制御部１６は、設置型蓄電池１２に余剰充電指示を実行すると共に、移動蓄電池１４について余剰充電指示を実行する（ステップＳ１０、ステップＳ１１）。この場合、制御部１６は、第一優先充電処理における指示を終了する。これにより、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４は、いずれも、余剰電力を充電可能となる。この状態では、図３に示した例と同様、電力経路Ｌにおいて下流側に位置する設置型蓄電池１２が上流側に位置する移動蓄電池１４に優先して充電されることとなる。

また、図５では、設置型蓄電池１２の蓄電量が、蓄電池容量に対して８０％となった例を示している。この場合、制御部１６は、設置型蓄電池１２の蓄電量が第一の蓄電量以上であると判断する（ステップＳ１２：ＹＥＳ）。この場合、制御部１６は、第二優先充電処理へ移行し（ステップＳ１３）、第一優先充電処理において実行される制御を終了する。

次に、図６のフローチャートを用いて、第二優先充電処理について説明する。第二優先充電処理は、移動蓄電池１４を設置型蓄電池１２よりも優先して充電させる処理である。また、第二優先充電処理は所定条件の下、設置型蓄電池１２を移動蓄電池１４よりも優先して充電させる第一優先充電処理に移行させることが可能である。

まず、図６（ａ）のフローチャートを用いて、第二優先充電処理において制御部１６により実行される指示について説明する。

ステップＳ２０において、制御部１６は、設置型蓄電池１２に放電指示を実行する。制御部１６は、放電指示を実行した後、次にステップＳ２１の処理へ移行する。

ステップＳ２１において、制御部１６は、移動蓄電池１４に余剰充電指示を実行する。制御部１６は、余剰充電指示を実行した後、第二優先充電処理における指示を終了する。

次に、上記第二優先充電処理において実行される制御について、図６（ｂ）のフローチャートを用いて、説明する。

ステップＳ２２において、制御部１６は、移動蓄電池１４の蓄電量が第二の蓄電量以上であるか否かを判定する。本実施形態では、一例として、第二の蓄電量は移動蓄電池１４の蓄電池容量に対して８０％であるものとする。なお、第二の蓄電量としては、上述した例に限られず、種々の値を設定可能である。制御部１６は、移動蓄電池１４の蓄電量が第二の蓄電量以上であると判断した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）には、ステップＳ２３の処理へ移行する。一方、制御部１６は、移動蓄電池１４の蓄電量が第二の蓄電量未満であると判断した場合（ステップＳ２２：ＮＯ）には、再度、ステップＳ２２の処理を繰り返す。

ステップＳ２３において、制御部１６は、上述した第一優先充電処理へ移行する。制御部１６は、第一優先充電処理へ移行した後、第二優先充電処理において実行される制御を終了する。

以下、図７を参照して、第二優先充電処理の一例について説明する。なお、図７に示した例では、図５に示した例と同様、太陽光発電部１１の発電電力が負荷Ｈの消費電力量に対して余剰している場合を示している。

まず、制御部１６は、設置型蓄電池１２に放電指示を実行すると共に、移動蓄電池１４について余剰充電指示を実行する（ステップＳ２０、ステップＳ２１）。この場合、制御部１６は、第二優先充電処理における指示を終了する。放電指示が実行された設置型蓄電池１２は、負荷Ｈの消費電力量が太陽光発電部１１の発電電力だけでは賄えない場合に、充電された電力を放電し、負荷Ｈの消費電力量が太陽光発電部１１の発電電力で賄える場合には充放電をしないような動作が行われる。すなわち、放電指示が実行された設置型蓄電池１２は、充電不能となる。一方、余剰充電指示が実行された移動蓄電池１４は余剰電力を充電可能となる。この状態では、移動蓄電池１４が設置型蓄電池１２に優先して充電されることとなる。また、本実施形態では、設置型蓄電池１２に放電指示を実行したことで、負荷Ｈの消費電力量が発電電力だけでは賄えない場合において、設置型蓄電池１２に充電された蓄電池が放電しないまま系統電源Ｋから電力が供給されることを抑制することができる。

また、図７では、移動蓄電池１４の蓄電量が、蓄電池容量に対して８０％となった例を示している。この場合、制御部１６は、移動蓄電池１４の蓄電量が第二の蓄電量以上であると判断する（ステップＳ２２：ＹＥＳ）。この場合、制御部１６は、第一優先充電処理へ移行し（ステップＳ２３）、第二優先充電処理において実行される制御を終了する。

上述した第一優先充電処理及び第二優先充電処理によれば、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４をバランス良く充電させることができる。すなわち、所定条件に応じて、設置型蓄電池１２を移動蓄電池１４よりも優先して余剰電力を充電させる制御と、移動蓄電池１４を設置型蓄電池１２よりも優先して余剰電力を充電させる制御と、を切り替えることで、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４をバランス良く充電させることができる。具体的には、設置型蓄電池１２を移動蓄電池１４よりも優先して充電させた場合には、設置型蓄電池１２の蓄電量が第一の蓄電量以上となれば、移動蓄電池１４を設置型蓄電池１２よりも優先して充電させる制御を実行することができる。また、移動蓄電池１４を設置型蓄電池１２よりも優先して充電させた場合には、移動蓄電池１４の蓄電量が第二の蓄電量以上となれば、設置型蓄電池１２を移動蓄電池１４よりも優先して充電させる制御を実行することができる。これにより、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４の一方に充電量が偏ることを抑制することができる。

また、以下では図８のフローチャートを用いて、第三優先充電処理について説明する。第三優先充電処理は、任意の充電完了時刻までに移動蓄電池１４が所定の蓄電量となるように、移動蓄電池１４の充電を最優先させる処理である。

まず、図８（ａ）のフローチャートを用いて、第三優先充電処理において制御部１６により実行される指示について説明する。

第三優先充電処理においては、第二優先充電処理と同様な指示が実行される。すなわち、ステップＳ３０において、制御部１６は、設置型蓄電池１２に放電指示を実行する。制御部１６は、放電指示を実行した後、次にステップＳ３１の処理へ移行する。

ステップＳ３１において、制御部１６は、移動蓄電池１４に余剰充電指示を実行する。制御部１６は、余剰充電指示を実行した後、第三優先充電処理における指示を終了する。

次に、上記第三優先充電処理において実行される制御について、図８（ｂ）のフローチャートを用いて、説明する。

ステップＳ３２において、制御部１６は、移動蓄電池１４の蓄電量が第三の蓄電量未満であり、かつ現在時刻が後述する充電完了時刻未満であるか否かを判定する。本実施形態では、一例として、第三の蓄電量は移動蓄電池１４の蓄電池容量に対して１００％（満充電）であるものとする。なお、第三の蓄電量としては、上述した例に限られず、種々の値を設定可能である。

また、充電完了時刻は、当該第三優先充電処理において、移動蓄電池１４の蓄電量を第三の蓄電量とすることを目的とした充電を完了させる時刻である。充電完了時刻は、使用者によって任意の時刻を設定可能である。

制御部１６は、移動蓄電池１４の蓄電量が第三の蓄電量未満であり、かつ現在時刻が充電完了時刻未満であると判断した場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）には、ステップＳ３３の処理へ移行する。一方、制御部１６は、移動蓄電池１４の蓄電量が第三の蓄電量以上であるか、又は、現在時刻が充電完了時刻以降であると判断した場合（ステップＳ３２：ＮＯ）には、ステップＳ３６の処理へ移行する。

ステップＳ３３において、制御部１６は、移動蓄電池１４の充電必要時間を算出する。ここで、充電必要時間とは、移動蓄電池１４に最大充電量で充電した場合に、当該移動蓄電池１４が第三の蓄電量となるまでにかかる時間である。制御部１６は、充電必要時間を算出した後、次にステップＳ３４の処理へ移行する。

ステップＳ３４において、制御部１６は、充電完了時刻から現在時刻を減算した時間（充電完了時刻と現在時刻との差に相当する時間）が、充電必要時間以下であるか否かを判定する。制御部１６は、充電完了時刻から現在時刻を減算した時間が、充電必要時間以下であると判断した場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）には、ステップＳ３５の処理へ移行する。一方、制御部１６は、充電完了時刻から現在時刻を減算した時間が、充電必要時間を超えると判断した場合（ステップＳ３４：ＮＯ）には、第三優先充電処理において実行される制御を終了する。

ステップＳ３５において、制御部１６は、移動蓄電池１４に最大充電指示を実行する。制御部１６は、最大充電指示を実行した後、第三優先充電処理において実行される制御を終了する。

また、ステップＳ３２において、移動蓄電池１４の蓄電量が第三の蓄電量以上であるか、又は、現在時刻が充電完了時刻以上であると判断した場合に移行するステップＳ３６において、制御部１６は、設置型蓄電池１２に余剰充電指示を実行する。制御部１６は、余剰充電指示を実行した後、次にステップＳ３７の処理へ移行する。

ステップＳ３７において、制御部１６は、移動蓄電池１４に待機指示を実行する。制御部１６は、待機指示を実行した後、第三優先充電処理において実行される制御を終了する。

以下、図９から図１１までを参照して、第三優先充電処理の一例について説明する。

まず、制御部１６は、設置型蓄電池１２に放電指示を実行すると共に、移動蓄電池１４について余剰充電指示を実行する（ステップＳ３０、ステップＳ３１）。この場合、制御部１６は、第三優先充電処理における指示を終了する。これにより、第二優先充電処理において示した例と同様、移動蓄電池１４は余剰電力を充電可能となる一方、設置型蓄電池１２は余剰電力を充電不能となる。この状態では、移動蓄電池１４が設置型蓄電池１２に優先して充電されることとなる。

図９に示した例において、移動蓄電池１４の蓄電量を一例として、蓄電池容量に対して５０％としている。また、以下では、一例として、充電完了時刻を１５時とし、現在時刻を９時とする。この場合、制御部１６は、移動蓄電池１４の蓄電量は、第三の蓄電量（蓄電池容量に対して１００％）未満であり、かつ現在時刻が充電完了時刻未満であると判断する（ステップＳ３２：ＹＥＳ）。

次いで、制御部１６は、充電必要時間を算出する（ステップＳ３３）。以下では、一例として、充電必要時間を６時間とする。この場合、充電完了時刻から現在時刻を減算した時間（６時間）は、充電必要時間以下である（ステップＳ３４：ＹＥＳ）ので、制御部１６は、図１０に示すように、移動蓄電池１４に最大充電指示を実行する（ステップＳ３５）。

図１０では、余剰電力が、移動蓄電池１４の最大充電量に満たない例を示している。この場合、移動蓄電池１４の最大充電量に対して不足する電力は、系統電源Ｋから供給される。これにより、余剰電力の大きさに関わらず、予め設定された充電完了時刻までに、移動蓄電池１４の蓄電量を第三の蓄電量とすることができる。

また、図１０では、移動蓄電池１４の蓄電量が、蓄電池容量に対して１００％となった例を示している。この場合、制御部１６は、移動蓄電池１４の蓄電量が第三の蓄電量以上であると判断する（ステップＳ３２：ＮＯ）。

この場合、図１１に示すように、制御部１６は、設置型蓄電池１２に余剰充電指示を実行すると共に、移動蓄電池１４について待機指示を実行する（ステップＳ３６、ステップＳ３７）。また、制御部１６は、第三優先充電処理において実行される制御を終了する。これにより、設置型蓄電池１２は余剰電力を充電可能となる。また、移動蓄電池１４については、待機指示を実行したことで、当該移動蓄電池１４に充電された電力が放電されることを防止することができる。

上述した第三優先充電処理によれば、設置型蓄電池１２への充電や、買電（系統電源Ｋからの電力の供給）を抑制することに優先して、予め設定された充電完了時刻までに蓄電量が第三の蓄電量となるように、移動蓄電池１４を充電することができる。これにより、例えば、使用者が電気自動車を使用する予定の時刻（使用予定時刻）に応じて充電完了時刻を設定することで、使用予定時刻における移動蓄電池１４の蓄電量を十分なものとすることができる。なお、充電完了時刻としては、上述した使用予定時刻に応じて設定する例に限られず、系統電源Ｋから供給される電力の料金が安い時間帯（例えば深夜）が終了する時刻としてもよい。これによれば、系統電源Ｋから供給される電力のコストを削減することができる。

また、上述した第三優先充電処理によれば、可能な限り、余剰電力によって移動蓄電池１４を充電させ、余剰電力だけでは充電完了時刻までに移動蓄電池１４の蓄電量を第三の蓄電量とすることができない場合に、移動蓄電池１４を最大充電量で充電させる制御が可能となる。これにより、系統電源Ｋからの電力の供給を最小限とすることができる。

本実施形態では、第二優先充電処理において実行される指示と第三優先充電処理において実行される指示とを同様なものとしている。このことから、制御部１６が共通の指示を実行した状態（設置型蓄電池１２に放電指示を実行し、移動蓄電池１４に余剰充電指示を実行した状態）で、第二優先充電処理と第三優先充電処理とを切り替えることができる。この場合、使用者により充電完了時刻が設定されれば、第二優先充電処理から第三優先充電処理に切り替わる構成としてもよい。また、使用者の操作により第二優先充電処理と第三優先充電処理とを切り替えるようにしてもよい。

以上のように、本発明の一実施形態に係る電力供給システム１は、
所定の電力経路Ｌ（電路）を介して負荷Ｈへ電力を供給可能な電力供給システム１であって、
前記電力経路Ｌを介して系統電源Ｋと前記負荷Ｈとに発電電力を供給可能な太陽光発電部１１（発電部）と、
所定位置に設置されると共に、前記電力経路Ｌにおいて前記負荷Ｈ及び前記太陽光発電部１１よりも前記系統電源Ｋ側に設けられ、前記発電電力のうち前記負荷Ｈによる消費電力量に対して余剰する余剰電力を充電可能な設置型蓄電池１２と、
電気自動車（移動体）に積載されると共に、前記電力経路Ｌにおいて前記設置型蓄電池１２よりも前記系統電源Ｋ側に設けられ、前記余剰電力のうち、前記設置型蓄電池１２に充電される電力量に対して更に余剰する電力を充電可能な移動蓄電池１４と、
を具備するものである。

このような構成により、設置型蓄電池１２に対して、移動蓄電池１４よりも優先して余剰電力を充電させることを可能としながらも、簡易な構成とすることができる。すなわち、電力経路Ｌにおいて、設置型蓄電池１２を下流側（負荷側）に位置させ、移動蓄電池１４を上流側（系統電源側）に位置させたことで、設置型蓄電池１２に対して、移動蓄電池１４よりも優先して余剰電力を充電させることができる。また、上記構成としたことで、太陽光発電部１１の発電量を計測せずとも、上述したように、設置型蓄電池１２に対して移動蓄電池１４よりも優先して余剰電力を充電させることができる。これにより、例えば、設置型蓄電池１２に対して、移動蓄電池１４よりも優先して余剰電力を充電させるために、発電量の計測が必要なものと比べて、電力供給システム１の構成を簡易なものとすることができる。

また、電力供給システム１において、
前記設置型蓄電池１２及び前記移動蓄電池１４に、前記余剰電力を充電させる余剰充電指示を実行した第一状態と、
前記設置型蓄電池１２に、前記余剰電力を充電不能とする放電指示（充電不能指示）を実行し、前記移動蓄電池１４に前記余剰充電指示を実行した第二状態と、
を所定の条件に応じて切り替え可能な制御部１６を具備するものである。

このような構成により、所定条件に応じて、設置型蓄電池１２を移動蓄電池１４よりも優先して余剰電力を充電させる制御や、移動蓄電池１４を設置型蓄電池１２よりも優先して余剰電力を充電させる制御を行うことができる。

また、電力供給システム１において、
前記制御部１６は、
前記第一状態（前記設置型蓄電池１２及び前記移動蓄電池１４に前記余剰充電指示を実行した状態）で（ステップＳ１０、ステップＳ１１）、
前記設置型蓄電池１２の蓄電量が第一の蓄電量以上となると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、前記第二状態（前記設置型蓄電池１２に前記放電指示を実行し、前記移動蓄電池１４に前記余剰充電指示を実行した状態）に切り替える（ステップＳ１３、ステップＳ２０）ものである。

このような構成により、設置型蓄電池１２に対して、移動蓄電池１４よりも優先して余剰電力を充電させる制御を行うことができる。また、設置型蓄電池１２の蓄電量が第一の蓄電量以上となれば、移動蓄電池１４に対して、設置型蓄電池１２よりも優先して余剰電力を充電させる制御を行うことができる。

また、電力供給システム１において、
前記制御部１６は、
前記第二状態（前記設置型蓄電池１２に前記放電指示を実行し、前記移動蓄電池１４に前記余剰充電指示を実行した状態）で（ステップＳ２０、ステップＳ２１）、
前記移動蓄電池１４の蓄電量が第二の蓄電量以上となると（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、前記第一状態（前記設置型蓄電池１２及び前記移動蓄電池１４に前記余剰充電指示を実行した状態）に切り替える（ステップＳ２３、ステップＳ１０）ものである。

このような構成により、移動蓄電池１４に対して、設置型蓄電池１２よりも優先して余剰電力を充電させる制御を行うことができる。また、移動蓄電池１４の蓄電量が第二の蓄電量以上となれば、設置型蓄電池１２に対して、移動蓄電池１４よりも優先して余剰電力を充電させる制御を行うことができる。

また、電力供給システム１において、
前記制御部１６は、
前記移動蓄電池１４を最大充電量で充電させた場合に、当該移動蓄電池１４が第三の蓄電量となるまでにかかる時間である充電必要時間を算出可能であり、
前記移動蓄電池１４に対する充電を完了させる時刻である充電完了時刻を設定可能であり、
前記移動蓄電池１４に対して、電力を最大充電量で充電させる最大充電指示を実行可能であり、
前記第二状態（前記設置型蓄電池１２に前記放電指示を実行し、前記移動蓄電池１４に前記余剰充電指示を実行した状態）で（ステップＳ３０、ステップＳ３１）、
前記充電完了時刻から現在時刻を減算した時間が、前記充電必要時間以下であれば（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、前記移動蓄電池１４に前記最大充電指示を実行する（ステップＳ３５）ものである。

このような構成により、設置型蓄電池１２への充電や、買電（系統電源Ｋからの電力の供給）を抑制することに優先して、予め設定された充電完了時刻までに蓄電量が第三の蓄電量となるように、移動蓄電池１４を充電することができる。また、可能な限り余剰電力によって移動蓄電池１４を充電させ、余剰電力だけでは充電完了時刻までに移動蓄電池１４の蓄電量を第三の蓄電量とすることができない場合に、移動蓄電池１４を最大充電量で充電させる制御が可能となる。これにより、系統電源Ｋからの電力の供給が必要な場合であっても、当該系統電源Ｋからの電力の供給を最小限とすることができる。

また、電力供給システム１において、
前記制御部１６は、
前記移動蓄電池１４に対して、充電した電力を放電不能とする待機指示（放電不能指示）を実行可能であり、
前記移動蓄電池１４が前記第三の蓄電量以上となるか、又は、現在時刻が前記充電完了時刻以降となると（ステップＳ３２：ＮＯ）、前記設置型蓄電池１２に前記余剰充電指示を実行する（ステップＳ３６）と共に、前記移動蓄電池に前記待機指示を実行する（ステップＳ３７）ものである。

このような構成により、設置型蓄電池１２については余剰電力を充電可能とし、移動蓄電池１４については充電された電力が放電されることを防止することができる。

なお、本実施形態に係る太陽光発電部１１は、発電部の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る電力経路Ｌは、電路の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る電気自動車は、移動体の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る放電指示は、充電不能指示の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る待機指示は、放電不能指示の実施の一形態である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態においては、発電部は、自然エネルギーとして太陽光を利用するものとしたが、水力、風力、潮力等を利用してもよく、また自然エネルギーを利用しないものであってもよい。

また、制御部１６は、例えば図示せぬホームサーバや、蓄電池の制御部、（電力供給システム１の適用対象が住宅である場合に）住宅に設けられたＨＥＭＳ等により構成されてもよい。

また、本実施形態においては、余剰電力充電モードにおいて、ＥＭＳ等による制御部１６により設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４に余剰充電指示を実行した例を示したが、このような態様に限られない。例えば、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４を、各々単体で余剰電力を充電する動作が可能なものとしてもよい。この場合でも、制御部１６の充放電指示なしで、太陽光発電部１１の発電量の計測等をしなくとも、発電電力を、負荷Ｈによる消費、設置型蓄電池１２の充電、移動蓄電池１４の充電、売電の順に優先して使用させる動作が可能である。

また、本実施形態においては、移動体を、電気自動車（ＥＶ）としたが、このようなものに限られず、電機モータ及び内燃機関を有するプラグインハイブリッドカー（ＰＨＥＶ）としてもよい。また、上述したような自動車に限られず、電動の自動二輪等、種々の移動体を採用可能である。

また、本実施形態においては、移動蓄電池１４を、負荷追従運転により負荷Ｈへと電力を供給可能であるものとしたが、このようなものに限られず、負荷追従運転による放電を不能な構成としてもよい。

また、本実施形態では、第二優先充電処理及び第三優先充電処理において、設置型蓄電池１２の充電を抑制するために、充電不能指示として放電指示を実行する例を示しているが、このようなものに限られず、待機指示を実行するようにしてもよい。すなわち、充電不能指示には待機指示も含まれる。

また、本実施形態では、第三優先充電処理において、移動蓄電池１４の放電を抑制するために、放電不能指示として待機指示を実行する例を示しているが、このようなものに限られず、充電指示を実行するようにしてもよい。すなわち、放電不能指示には充電指示も含まれる。

また、本実施形態では、図１等に示すように、電力経路Ｌを系統電源Ｋから負荷Ｈまでを接続する一直線上の経路とし、当該電力経路Ｌに対して、太陽光発電部１１、設置型蓄電池１２及び移動蓄電池１４を直列に接続させた例を示しているが、本発明は、このようなものに限られない。すなわち、本発明に係る電力供給システム１は、電力経路Ｌにおいて、負荷Ｈ及び太陽光発電部１１よりも上流側（系統電源Ｋ側）に設置型蓄電池１２が設けられ、当該設置型蓄電池１２よりも上流側（系統電源Ｋ側）に移動蓄電池１４が設けられていればよく、図１等に示したような配置に限られない。例えば、図１において、負荷Ｈと太陽光発電部１１との配置を入れ替えるようにしてもよい。

１ 電力供給システム
１１ 太陽光発電部
１２ 設置型蓄電池
１４ 移動蓄電池
１６ 制御部
Ｈ 負荷
Ｋ 系統電源
Ｌ 電力経路

Claims (6)

1. 所定の電路を介して負荷へ電力を供給可能な電力供給システムであって、
   前記電路を介して系統電源と前記負荷とに発電電力を供給可能な発電部と、
   所定位置に設置されると共に、前記電路において前記負荷及び前記発電部よりも前記系統電源側に設けられ、前記発電電力のうち前記負荷による消費電力量に対して余剰する余剰電力を充電可能な設置型蓄電池と、
   移動体に積載されると共に、前記電路において前記設置型蓄電池よりも前記系統電源側に設けられ、前記余剰電力のうち、前記設置型蓄電池に充電される電力量に対して更に余剰する電力を充電可能な移動蓄電池と、
   を具備する、
   電力供給システム。
2. 前記設置型蓄電池及び前記移動蓄電池に、前記余剰電力を充電させる余剰充電指示を実行した第一状態と、
   前記設置型蓄電池に、前記余剰電力を充電不能とする充電不能指示を実行し、前記移動蓄電池に前記余剰充電指示を実行した第二状態と、
   を所定の条件に応じて切り替え可能な制御部を具備する、
   請求項１に記載の電力供給システム。
3. 前記制御部は、
   前記第一状態で、
   前記設置型蓄電池の蓄電量が第一の蓄電量以上となると、前記第二状態に切り替える、
   請求項２に記載の電力供給システム。
4. 前記制御部は、
   前記第二状態で、
   前記移動蓄電池の蓄電量が第二の蓄電量以上となると、前記第一状態に切り替える、
   請求項２又は請求項３に記載の電力供給システム。
5. 前記制御部は、
   前記移動蓄電池を最大充電量で充電させた場合に、当該移動蓄電池が第三の蓄電量となるまでにかかる時間である充電必要時間を算出可能であり、
   前記移動蓄電池に対する充電を完了させる時刻である充電完了時刻を設定可能であり、
   前記移動蓄電池に対して、電力を最大充電量で充電させる最大充電指示を実行可能であり、
   前記第二状態で、
   前記充電完了時刻から現在時刻を減算した時間が、前記充電必要時間以下であれば、前記移動蓄電池に前記最大充電指示を実行する、
   請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載の電力供給システム。
6. 前記制御部は、
   前記移動蓄電池に対して、充電した電力を放電不能とする放電不能指示を実行可能であり、
   前記移動蓄電池が前記第三の蓄電量以上となるか、又は、現在時刻が前記充電完了時刻以降となると、前記設置型蓄電池に前記余剰充電指示を実行すると共に、前記移動蓄電池に前記放電不能指示を実行する、
   請求項５に記載の電力供給システム。

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