CN101507075A - 电力系统 - Google Patents

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Abstract

数据取得部(122)，取得住宅内的电力数据，还取得星期、日期和时间、天气等外部因素数据而存储到存储部(114)。分类/学习部(124)从存储部(114)读出存储在存储部(114)中的电力数据以及外部因素数据，对所读出的数据进行分类/学习。计划部(126)基于进行了分类/学习的数据预测住宅的电力需求，基于该预测结果计划车辆的充放电。指令生成/输出部(128)根据充放电计划生成车辆的充放电指令。

Description

电力系统
技术领域
本发明涉及电力系统，特别涉及将能够进行蓄电以及发电的车辆作为住宅用电源之一使用的电力系统的电力管理。
背景技术
日本特开2001-8380号公报公开了能够在电动汽车的蓄电池和住宅之间相互进行电力传递的电力管理系统。该系统具备：计算出能够正常使用电动汽车的蓄电池的确保电力量的确保电力量决定单元；和在从电动汽车的蓄电池向住宅供给电力时，将来自蓄电池的供给电力量限制为从蓄电池的剩余容量减去确保电力量后所得的量的控制器。
根据该电力管理系统，确保在蓄电池中具有能够正常使用电动汽车的电力量的基础上，将电动汽车的电力向住宅侧供给，因此也能够应对紧急使用电动汽车的情况。
但是，在日本特开2001-8380号公报所公开的电力管理系统中，作为住宅用电源之一而使用电动汽车，在该系统中，在从电动汽车向住宅供给电力或从住宅向电动汽车进行充电时，没有考虑到住宅内的电力供需状况。
发明内容
因此，本发明目的在于提供一种电力系统，该电力系统考虑到住宅内的电力供需状况而对在车辆和住宅之间授受的电力进行管理。
根据本发明，电力系统具备：车辆、连接装置、和电力管理装置。车辆被构成为能够将存储在蓄电装置中的电力向车辆外部输出且能够从车辆外部对蓄电装置进行充电。连接装置被构成能够在车辆和住宅内的电力线之间授受电力。电力管理装置管理住宅中的电力。电力管理装置包括数据存储部和第一控制器。数据存储部，将供给至住宅的电力及在住宅中所消耗的电力的数据和与对供给电力及消耗电力的增减产生影响的外部因素有关的数据一起存储。第一控制器基于存储在数据存储部中的数据，控制通过连接装置与住宅电连接的车辆的充放电。
优选的是，车辆包括蓄电装置、电压变换装置、通信装置、和第二控制器。电压变换装置被构成为能够在蓄电装置和通过连接装置连接的住宅内的电力线之间进行电压变换。通信装置用于经由连接装置与电力管理装置进行通信。第二控制器基于通过通信装置从电力管理装置接收到的指令，控制电压变换装置。
优选的是，第一控制器包括分类部、和计划部。分类部基于存储在所述数据存储部中的外部因素数据，对存储在所述数据存储部中的电力数据进行分类。计划部基于由分类部进行了分类的数据，计划通过连接装置与所述住宅连接的车辆的充放电。
再有，优选的是，分类部使用聚类分析、隐马尔可夫模型以及神经网络中的任一方法，对存储在所述数据存储部中的电力数据进行分类。
优选的是，计划部基于为了生成在所述住宅中消耗的电力而排放出来的二氧化碳量，计划车辆的充放电。
另外，优选的是，计划部基于住宅中的电力成本，计划车辆的充放电。
优选的是，电力管理装置还包括设定部、和计划部。设定部用于使用者设定车辆的充放电计划。计划部基于通过设定部设定的充放电计划，计划车辆的充放电。
在本发明中，经由连接装置，在能够充放电的车辆和住宅内的电力线之间授受电力。数据存储部将供给至住宅的电力及在住宅中所消耗的电力的数据(电力数据)和与对供给电力及消耗电力的增减产生影响的外部因素相关的数据(外部因素数据)一起存储。外部因素数据包括：例如星期、时间、天气、气温、使用者(居住者)的计划等。另外，第一控制器基于存储在数据存储部中的数据，控制通过连接装置电连接在住宅上的车辆的充放电。
因此，根据本发明，能够考虑到住宅内的电力供需状况而管理在车辆和住宅之间授受的电力。其结果是，能够将住宅内的电力供需进行最优化。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的电力系统的概略图。
图2是表示图1所示的住宅内的电力系统的框图。
图3是图2所示的ECU的硬件构成图。
图4是对图2所示的ECU的构成进行功能说明的框图。
图5是用于说明车辆的充放电计划的一例的图。
图6是由图2所示的ECU执行的数据取得/分类处理的流程图。
图7是由图2所示的ECU执行的计划处理的流程图。
图8是图2所示的车辆的概略构成图。
图9是图8所示的动力输出装置的功能框图。
图10是表示图9所示的变换器(inverter)以及电动发电机的零相等价电路的图。
图11是实施方式2所涉及的电力系统的概略图。
图12是实施方式2中由电力管理站的ECU执行的数据取得/分类处理的流程图。
图13是实施方式2中由电力管理站的ECU执行的计划处理的流程图。
图14是实施方式2的变形例中由电力管理站的ECU执行的数据取得/分类处理的流程图。
图15表示各发电方法在商用电力中所占的比例的图。
图16是实施方式2的变形例中由电力管理站的ECU执行的计划处理的流程图。
图17是表示实施方式3中的住宅内的电力系统的框图。
图18是由图17所示的ECU执行的计划处理的流程图。
图19是表示实施方式4中的住宅内的电力系统的框图。
图20是由图19所示的ECU进行的控制的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。此外，对图中的相同或者相当部分标记相同符号，不重复其说明。
(实施方式1)
图1是本发明的实施方式1所涉及的电力系统的概略图。参照图1，该电力系统1具备：住宅10、车辆20、连接电缆25、连接器27、电网(powergrid)30、和输电线35。
住宅10与输电线35连接，能够经由输电线35与电网30授受电力。另外，住宅10能够与通过连接电缆25以及连接器27连接在住宅10上的车辆20授受电力。
车辆20是作为直流电源搭载有蓄电装置的电动车辆，例如，是混合动力车辆、电动汽车。车辆20通过连接电缆25及连接器27与住宅10电连接。而且，车辆20通过后述的方法，能够生成商用电力并向住宅10供给，还能够从住宅10接受电力的供给而对蓄电装置进行充电。即，车辆20能够作为住宅10的电源之一来发挥作用。
连接电缆25是用于将车辆20和住宅10电连接的电力线。连接器27是用于将连接电缆25电连接在住宅10内的电力线上的连接器。
电网30是由生成系统电力的多个发电设备构成的商用电力系统。在电网30中连接有火力发电厂、原子能发电厂、风力发电设备、水力发电设备、太阳能发电设备等各种发电设备。
图2是表示图1所示的住宅10内的电力系统的框图。参照图2，住宅10包括：燃料电池42、太阳能电池阵列46、转换器(converter)44、48、住宅负载50、电力管理站52、连接器54、和电力传感器72、74。电力管理站52包括：变换器62、64、66、不间断电源装置(以下也称为“UPS”)67、电力线68、电子控制装置(以下也称为“ECU”)70、和电力传感器76、78、80、82。
燃料电池42、太阳能电池阵列46以及UPS67是设置于住宅10的电源设备。从燃料电池42以及太阳能电池阵列46输出的电力分别由转换器44、48进行电压转换，由变换器62、64进行直交流变换而供给至电力线68。
连接器54电连接在电力线68上。而且，通过连接器27连接在连接器54上，车辆20与住宅10内的电力线68电连接，从而能够将车辆20与燃料电池42、太阳能电池阵列46、UPS67一起作为住宅10的电源之一来利用。
住宅负载50总括性地表示住宅10内的电负载，能够从电力线68接受电力的供给而动作。电力线68与住宅负载50连接，并且经由输电线35与电网30(未图示)连接。
电力传感器72、74、76分别检测来自燃料电池42、太阳能电池阵列46以及UPS67的供给电力，将其检测值向ECU70输出。电力传感器78检测在住宅10和电网30之间授受的电力，将其检测值向ECU70输出。电力传感器80检测住宅10和车辆20之间授受的电力，将其检测值向ECU70输出。电力传感器82检测住宅负载50的消耗电力，将其检测值向ECU70输出。
ECU70执行住宅10中的电力管理。而且，ECU70生成用于分别驱动变换器62、64、66的控制信号CTL1～CTL3，将所生成的控制信号CTL1～CTL3分别向变换器62、64、66输出。另外，ECU70连接在电力线68上。而且，ECU70生成用于对作为住宅10的电源之一使用的车辆20指示充放电的控制信号，将所生成的控制信号经由电力线68以及连接电缆25向车辆20输出。下面，对该ECU70的构成以及功能进行说明。
图3是图2所示的ECU70的硬件构成图。参照图3，ECU70包括：接口部102、104、数据总线106、CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)108、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)110、ROM(Read Only Memory：只读存储器)112、和存储部114。
接口部102连接在电力线68上，经由电力线68与电连接在电力线68上的设备(在本实施方式1中为车辆20)进行数据通信。接口部104与图2所示的各电力传感器以及变换器62、64、66授受信号。
CPU108按照存储在ROM112中的程序，执行后述的流程图中所示的处理。RAM110在CPU108执行运算处理时暂时存储数据。ROM112存储由CPU108执行的程序。
存储部114是可改写的非易失存储器，存储来自图2所示的各电力传感器的检测值。另外，存储部114存储与来自各电力传感器的检测值一起取得的外部因素数据。在此，外部因素数据是与对来自各电源设备的供给电力以及住宅负载50的消耗电力产生影响的外部因素有关的数据，例如包括星期、日期和时间、天气、住宅10的居住者的计划等相关的数据。而且，存储部114使来自各电力传感器的检测值与上述的外部因素数据相关联而进行存储。
图4是对图2所示的ECU70的构成进行功能说明的框图。参照图4，ECU70包括：数据取得部122、分类/学习部124、计划部126、和指令生成/输出部128。
数据取得部122接收来自图2所示的各电力传感器的检测值(电力数据)。另外，数据取得部122取得星期、日期和时间、天气、住宅10的居住者的计划等数据(外部因素数据)。此外，与星期、日期和时间相关的数据能够基于日历功能取得，天气相关的数据例如能够使用来自太阳能电池阵列的输出而取得。另外，居住者计划相关的数据能够通过居住者输入计划而取得。而且，数据取得部122使电力数据与外部因素数据相关联而输出到存储部114。
分类/学习部124从存储部114读出存储在存储部114中的电力数据以及外部因素数据，对所读出的数据进行分类/学习。具体而言，分类/学习部124对由数据取得部122时序性取得的数据进行分类/学习而使其成为可利用的数据。作为用于分类/学习存储在存储部114中的数据的方法，例如能够使用聚类分析、隐马尔可夫模型(HMM)以及神经网络(NN)等的分类/学习方法。而且，分类/学习部124将进行了分类/学习的数据存储在存储部114中。
计划部126从存储部114读出由分类/学习部124进行了分类/学习的数据，基于当日的外部因素数据预测住宅10中的当日的电力需求。更具体而言，计划部126通过对当日的外部因素数据和存储在存储部114中的分类/学习数据进行模式匹配，预测住宅10中当日的电力需求。然后，计划部126基于所预测的电力需求，计划车辆20的充放电，将其结果向指令生成/输出部128输出。
指令生成/输出部128根据从计划部126接收的充放电计划，生成车辆20的充放电指令，将所生成的充放电指令经由电力线68向车辆20输出。此外，该充放电指令相当于从ECU70经由电力线68以及连接电缆25向车辆20输出的控制信号。
图5是用于说明车辆20的充放电计划的一例的图。参照图5，由计划部126预测住宅负载50的一日的电力需求(预测需求电力)。另外，基于当日的外部因素数据，也预测出太阳能电池46的发电量(图示)、燃料电池42的发电量(未图示)。而且，以使得在预测需求电力大且太阳能电池42的发电量少的时间带(早晨、日落后)从车辆20向住宅10供给电力的方式，生成车辆20的充放电计划。
图6是由图2所示的ECU70执行的数据取得/分类处理的流程图。该流程图的处理每隔一定时间或每当预定的条件成立时从主程序调出并执行。
参照图6，ECU70从各电力传感器接收电力数据，将所收到的电力数据存储到存储部114中(步骤S10)。另外，ECU70取得电力数据，还取得外部因素数据(星期、日期和时间、天气、居住者计划等)，使所取得的外部因素数据与电力数据相关联而存储到存储部114中(步骤S20)。
接着，ECU70从存储部114读出存储在存储部114中的电力数据以及外部因素数据(步骤S30)，使用聚类分析、隐马尔可夫模型(HMM)、神经网络(NN)等的分类/学习方法，对存储数据进行分类/学习(步骤S40)。然后，ECU70将所分类/学习的数据存储到存储部114中(步骤S50)。
图7是由图2所示的ECU70执行的计划处理的流程图。该流程图的处理在预定的条件成立时(例如预先设定的预定时刻)从主程序调出并执行。
参照图7，ECU70取得当前的外部因素数据(步骤S110)。接着，ECU70从存储部114读出存储在存储部114中的分类/学习数据(步骤S120)。然后，ECU70进行所取得的外部因素数据和分类/学习数据的模式匹配，预测住宅负载50的当日的电力需求(步骤S130)。
接着，ECU70基于所预测的电力需求，制定车辆20的充放电计划(步骤S140)。然后，制定车辆20的充放电计划后，ECU70按照该充放电计划，经由电力线68以及连接电缆25向车辆20输出充放电指令(步骤150)。
此外，作为输出车辆20的充电指令的情况，例如是住宅负载50的预测需求电力小、能够通过来自太阳能电池阵列46、燃料电池42的供给电力向车辆20充电的情况等。
图8是图2所示的车辆20的概略构成图。参照图8，车辆20包括：动力输出装置210、继电器电路220、调制解调器230、车辆ECU240、电力线ACL1、ACL2、和电力线LC1～LC3。
动力输出装置210与电力线ACL1、ACL2连接。继电器电路220由电磁线圈222、开关224、226构成。电磁线圈222连接在电力线LC1和接地节点之间。开关224连接在电力线ACL1和电力线LC2之间。开关226连接在电力线ACL2和电力线LC3之间。调制解调器230连接在电力线LC2、LC3上。车辆ECU240与电力线LC1连接。电力线LC2、LC3连接在连接器27上。此外，电力线LC2、LC3相当于图1、2所示的连接电缆25。
动力输出装置210输出该车辆20的驱动力。另外，动力输出装置210基于来自车辆ECU240的指令，将从电力线ACL1、ACL2接受的商用电力变换成直流电力并进行蓄电装置(未图示)的充电，还将来自蓄电装置的直流电力变换成商用电力向电力线ACL1、ACL2输出。对动力输出装置210的构成，将在后面进行说明。
电磁线圈222，若从车辆ECU240经由电力线LC1流过电流，则产生作用于开关224、226的磁力。开关224、226受到来自电磁线圈222的磁力作用而进行动作。具体而言，若有电流流向电磁线圈222，则开关224、226接通；若没有电流流向电磁线圈222，则开关224、226断开。
调制解调器230是用于经由电力线LC2、LC3以及连接器27与住宅10内的电力管理站52(未图示)进行数据通信的通信装置。
车辆ECU240，在连接器27未与住宅10连接且车辆能够行驶时，生成包含在动力输出装置210中的电动发电机(未图示)的转矩指令，将所生成的转矩指令向动力输出装置210输出。
另外，车辆ECU240，在连接器27与住宅10连接时，若通过调制解调器230从电力管理站收到控制信号(充放电指令)，则向电力线LC1供给电流而接通继电器电路220，并且生成用于控制动力输出装置210的充放电的指令并向动力输出装置210输出。
图9是图8所示的动力输出装置210的功能框图。参照图9，动力输出装置210包括发动机304、电动发电机MG1、MG2、动力分配机构303、和车轮302。另外，动力输出装置210还包括：蓄电装置B、升压转换器310、变换器320、330、MG-ECU340、电容器C1、C2、正极线PL1、PL2、和负极线NL1、NL2。
动力分配机构303与发动机304和电动发电机MG1、MG2结合而在它们之间分配动力。例如，作为动力分配机构303，可以使用具有太阳齿轮、行星齿轮架以及齿圈这三个旋转轴的行星齿轮。这三个旋转轴分别连接在发动机304以及电动发电机MG1、MG2的各旋转轴上。
而且，电动发电机MG1作为：作为由发动机304驱动的发电机进行动作且作为能够进行发动机304的起动的电动机进行动作的装置，装入动力输出装置210。电动发电机MG2作为驱动驱动轮即车轮302的电动机装入动力输出装置210。
电动发电机MG1、MG2的各个，作为定子线圈包括未图示的Y接线的三相线圈。而且，电力线ACL1连接在电动发电机MG1的三相线圈的中性点N1上，电力线ACL2连接在电动发电机MG2的三相线圈的中性点N2上。
蓄电装置B是能够充放电的直流电源，例如由镍氢、锂离子等的二次电池构成。蓄电装置B向升压转换器310输出直流电力。另外，蓄电装置B接受从升压转换器310输出的电力而被充电。此外，作为蓄电装置B，也可以使用大容量的电容器。
电容器C1使正极线PL1和负极线NL1之间的电压变动平滑。升压转换器310基于来自MG-ECU340的信号PWC，对从蓄电装置B接受的直流电压进行升压，将进行了升压的升压电压向正极线PL2输出。另外，升压变换器310基于信号PWC，将经由正极线PL2从变换器320、330接受的直流电压降压到蓄电装置B的电压水平并对蓄电装置B进行充电。升压转换器310，例如由升降压型的斩波电路等构成。
电容器C2使正极线PL2和负极线NL2之间的电压变动平滑。变换器320基于来自MG-ECU340的信号PWM1，将从正极线PL2接受的直流电压变换成三相交流电压，将所变换的三相交流电压向电动发电机MG1输出。另外，变换器320基于信号PWM1将电动发电机MG1接受发动机304的输出而进行发电产生的三相交流电压变换成直流电压，将所变换的直流电压向正极线PL2输出。
变换器330基于来自MG-ECU340的信号PWM2，将从正极线PL2接受的直流电压变换成三相交流电压，将所变换的三相交流电压向电动发电机MG2输出。由此，电动发电机MG2被驱动成产生所指定的转矩。另外，变换器30，在车辆再生制动时，基于信号PWM2，将电动发电机MG2接受来自车轮302的旋转力而发电产生的三相交流电压变换成直流电压，将所变换的直流电压向正极线PL2输出。
另外，变换器320、330，在从该车辆20向住宅10供给电力时，基于信号PWM1、PWM2，在中性点N1、N2之间产生具有工业电源频率的交流电压。再有，变换器320、330，在使用从住宅10供给的商用电力对蓄电装置B进行充电时，基于信号PWM1、PWM2将供给至中性点N1、N2的商用电力变换成直流电力，将所变换的直流电力向正极线PL2输出。
电动发电机MG1、MG2是三相交流电动机，例如由三相交流同步电动机构成。电动发电机MG1使用发动机304的输出产生三相交流电压，将所产生的三相交流电压向变换器320输出。另外，电动发电机MG1通过从变换器320接受的三相交流电压产生驱动力，进行发动机304的起动。电动发电机MG2通过从变换器330接受的三相交流电压产生车辆的驱动转矩。另外，电动发电机MG2，在车辆的再生制动时，产生三相交流电压并向变换器330输出。
MG-ECU340生成用于驱动升压转换器310的信号PWC以及用于分别驱动变换器320、330的信号PWM1、PWM2，将所生成的信号PWC、PWM1、PWM2分别向升压转换器310以及变换器320、330输出。
在此，MG-ECU340，在进行从车辆20向住宅10的电力供给时，以使得在中性点N1、N2之间产生具有工业电源频率的交流电压的方式，生成用于分别控制变换器320、330的信号PWM1、PWM2。另外，MG-ECU340，在从住宅10经由电力线ACL1、ACL2向中性点N1、N2供给充电电力时，以将供给至中性点N1、N2的商用电力变换成直流电力而进行蓄电装置B的充电的方式，生成用于分别控制变换器320、330以及升压变换器310的信号PWM1、PWM2、PWC。
图10表示图9所示的变换器320、330以及电动发电机MG1、MG2的零相等价电路。在作为三相变换器的变换器320、330的各个中，六个晶体管的导通/截止的组合存在八种模式。该八种开关模式中的两种为相间电压为零，将这种电压状态称为零电压矢量。对零电压矢量，可以将上臂的三个晶体管看作相互相同的开关状态(全部为导通或截止)，另外，可以将下臂的三个晶体管也看作相互相同的开关状态。因此，在该图10中，变换器320的上臂的三个晶体管统一表示为上臂320A，变换器320的下臂的三个晶体管统一表示为下臂320B。同样，变换器330的上臂的三个晶体管统一表示为上臂330A，变换器330的下臂的三个统一表示为下臂330B。
如图10所示，该零相等价电路可以看作是利用从正极线PL2供给的直流电压在中性点N1、N2上生成单相交流电压的单相PWM变换器(inverter)。另外，该零相等价电路也可以看作是以经由电力线ACL1、ACL2供给至中性点N1、N2的单相交流的商用电力为输入的单相PWM转换器(converter)。于是，在变换器320、330的各个中使零电压矢量变化，以使得变换器320、330分别作为单相PWM变换器或者单相PWM转换器的各相臂来进行动作的方式进行开关控制，由此能够将来自正极线PL2的直流电力变换成交流电力并向电力线ACL1、ACL输出，还能够将从电力线ACL1、ACL2输入的交流的商用电力变换成直流电力并向正极线PL2输出。
如上所述，在该实施方式1中，电力管理站52存储住宅10中的电力数据，并且存储与对电力的增减产生影响的外部因素有关的数据(外部因素数据)。而且，电力管理站52，基于所存储的数据，控制与住宅10电连接的车辆20的充放电。因此，根据该实施方式1，能够实现考虑了住宅10内的电力供需状况的电力管理。其结果是，能够将住宅10以及车辆20的电力供需进行最优化。
另外，所存储的电力数据以及外部因素数据在使用聚类分析、隐马尔可夫模型以及神经网络等方法进行分类/学习的基础上而被使用，因此，能够实现高精度的电力管理。
(实施方式2)
在实施方式2中，实施使用电网的信息的电力管理。
图11是实施方式2所涉及的电力系统的概略图。参照图11，该电力系统1A在图1所述的电力系统1的构成中还具备服务器37。服务器37连接在构成电网30的电力网络上，制作电网30的电力信息并向电力网络输出。
在该电力信息中，包括与在电网30中为了发电产生电力而排出的二氧化碳(CO2)量(例如，为了发电产生1kwh的商用电力而排出的CO2量)以及电力成本有关的信息。此外，通常，火力发电与其他的发电方法相比CO2的排出量多，若在电网30中的火力发电的发电比例高，则CO2的排出量也变高。
而且，从服务器37输出的电网30的电力信息经由输电线35在住宅10内的电力管理站52被接收。
图12是实施方式2中由电力管理站的ECU执行的数据取得/分类处理的流程图。该流程图的处理也每隔一定时间或每当预定的条件成立时从主程序调出并执行。
参照图12，该流程图所示的处理，在图6所示的处理中还包括步骤22。即，在步骤20中外部因素数据被取得后，ECU70还取得从服务器37经由输电线35发送的电网30的电力信息，并将所取得的电力信息存储到存储部114中(步骤S22)。
图13是实施方式2中由电力管理站的ECU执行的计划处理的流程图。参照图13，该流程图中所示的处理，在图7所示的处理中还包括步骤S132、S134。即，在步骤S130中预测住宅负载50的当日的电力需求后，ECU70从存储部114读出电网30的电力信息(步骤S132)。
而且，ECU70基于预先设定的评价函数，制定作为住宅整体的充放电计划(步骤S134)。具体而言，ECU70使用将适当地进行了加权的CO2排出量以及电力成本作为评价项目的评价函数，基于所取得的电网30的电力信息，决定作为住宅整体是从电网30买电，还是向电网30卖电。
然后，作为住宅整体的充放电计划被制定后，基于所制定的计划，在步骤S140中制定车辆20的充放电计划。
如上所述，在该实施方式2中，考虑电网30的电力信息(CO2排出量以及电力成本)而决定住宅整体的充放电计划，基于该计划制定车辆20的充放电计划。因此，根据该实施方式2，能够对CO2排出量的削减做出贡献，并且还能够实现电力成本的减少。
(实施方式2的变形例)
在实施方式2中，基于电网的电力信息随时制定了作为住宅整体的充放电计划，但在本变形例中，事先通过电力管理站取得电网的发电计划，以使得一日合计的CO2的排出量以及电力成本变成最小的方式，计划住宅以及车辆的充放电。
图14是实施方式2的变形例中由电力管理站的ECU执行的数据取得/分类处理的流程图。该流程图的处理也每隔一定时间或每当预定的条件成立时从主程序调出而执行。
参照图14，该流程图中所示的处理，在图12所示的处理中还包括步骤S24。即，在步骤S22中电网30的电力信息被取得后，ECU70从服务器37取得电网30的发电计划信息，将所取得的发电计划信息存储到存储部114中(步骤S24)。例如，所说的该电网30的发电计划信息是如图15所示的与供给至电网30的电力网络的电力中火力发电、原子能发电、其他发电方法所占的比例相关的信息。
图16是实施方式2的变形例中由电力管理站的ECU执行的计划处理的流程图。该流程图处理也在预定的条件成立时(例如预先设定的预定时刻)从主程序调出并执行。
参照图16，该流程图中所示的处理，在图13所示的处理中还包括步骤S133，并代替步骤S134而包括步骤S135。即，在步骤S132中从存储部114读出电网30的电力信息后，ECU70从存储部114还读出电网30的发电计划信息(步骤S133)。
然后，ECU70基于所读出的发电计划信息以及预先设定的评价函数，以使得一日合计的评价成为最优的方式制定作为住宅整体的充放电计划(步骤S135)。具体而言，ECU70使用将适当进行了加权的CO2排出量以及电力成本作为评价项目的评价函数，基于电网30的发电计划信息，以使得一日合计的评价成为最优的方式制定作为住宅整体的充放电计划。
然后，作为住宅整体的充放电计划被制定后，基于所制定的计划，在步骤S140中制定车辆20的充放电计划。
如上所述，根据该实施方式2的变形例，能够更整体性地对CO2排出量的削减做出贡献，并且能够实现电力成本的降低。
(实施方式3)
在实施方式3中，使用者能够根据车辆的使用计划而设定电力管理的战略。
图17是表示实施方式3中的住宅内的电力系统的框图。参照图17，住宅10A在图2所示的实施方式1中的住宅10的构成中，代替电力管理站52而包括电力管理站52A。电力管理站52A，在电力管理站52的构成中还包括设定部90，代替ECU70而包括ECU70A。
设定部90是用于使用者设定在制定作为住宅10的电源使用的车辆20的充放电计划时的战略的输入装置。即，在设定部90中，使用者能够根据车辆20的使用计划，选择节约模式、行驶重视模式以及积极充电模式中的任一模式。在此，所谓节约模式是从车辆20向住宅10积极地供给电力的模式。另外，行驶重视模式是将车辆20的蓄电装置的充电状态(SOC)维持在较高状态的模式，积极充电模式是车辆20与住宅10连接后立即从住宅10实施车辆20的充电的模式。
ECU70A，根据由设定部90设定的模式，制定车辆20的充放电计划。此外，ECU70A的其他的功能是与实施方式1中的ECU70相同。
图18是由图17所示的ECU70A执行的计划处理的流程图。参照图18，该流程图中所示的处理，在图7所示的处理中，代替步骤S140而包括步骤S142、S144、S146、S148。
即，在步骤S130中预测当日的电力需求后，ECU70A从设定部90取得由使用者在设定部90中设定的模式(步骤S142)。然后，在设定为节约模式时，ECU70A以使得从车辆20向住宅10积极地供给电力的方式，制定车辆20的充放电计划(步骤S144)。
另外，在设定为行驶重视模式时，ECU70A以使得车辆20的蓄电装置B的SOC维持在较高状态的方式，制定车辆20的充放电计划(步骤S146)。此外，在该情况下，根据来自电力管理站50A的要求，从车辆20经由连接电缆25向电力管理站52A发送蓄电装置B的SOC，在电力管理站52A中监视蓄电装置B的SOC。
再有，在设定为积极充电模式时，ECU70A以使得从住宅10向车辆20积极地供给电力的方式，制定车辆20的充放电计划(步骤S148)。
然后，车辆20的充放电计划被制定后，在步骤S150中向车辆20输出充放电指令。
此外，在上述说明中，设定部90设置于电力管理站52A，但也可以在车辆20侧设置设定部，经由连接电缆25向电力管理站侧发送设定模式。
如上所述，根据该实施方式3，由于设置了设定部90，因此使用者能够根据车辆20的使用计划决定电力管理的战略。
(实施方式4)
在实施方式4中，由电力管理站监视将车辆与住宅连接的连接器的连接状态，将车辆的连接/分离作为触发信号执行电源设备、住宅负载的启动/停止。
图19是表示实施方式4中的住宅内的电力系统的框图。参照图19，住宅10B，在图2所示的住宅10的构成中还包括设定部90A，代替ECU70而包括ECU70B。
设定部90A是用于根据连接器27的连接/分离设定自动地进行开启/关闭动作的电源以及住宅负载的输入装置。具体而言，在设定部90A中，住宅10的居住者能够登记在连接器27从住宅侧的连接器54分离时自动地停止的电源以及负载，还能够登记在连接器27与连接器54连接时自动地动作的电源以及负载。
ECU70B，从住宅侧的连接器54接收表示连接器27的连接状态的信号SGL。然后，ECU70B根据信号SGL的变化，判定连接器27是连接还是分离，基于其判定结果，执行与在设定部90A中登记的电源对应的变换器的启动/停止，并且将用于指示在设定部90A中登记的负载的启动/停止的信号PWR向住宅负载50输出。此外，ECU90B的其他的功能与ECU70相同。
图20是由图19所示的ECU70B执行的控制的流程图。此外，该流程图的处理是每隔一定时间或者在预定的条件成立时从主程序调出并执行。
参照图20，ECU70B，基于来自连接器54的信号SGL，判定连接器27是否从连接器54分离(步骤S210)。若判定为连接器没有分离(在步骤S210中为“否”)，则ECU70B使处理进入到后述的步骤S250。
若在步骤S210中判定为连接器已分离(在步骤S210中为“是”)，则ECU70B停止在设定部90A中登记的负载(步骤S220)，接着，停止在设定部90A中登记的电源(步骤S230)。之后，ECU70B进行住宅10的上锁确认(步骤S240)。
接着，ECU70B基于信号SGL，判定连接器27是否与连接器54连接(步骤S250)。若判定为连接器没有连接(在步骤S250中为“否”)，则ECU70B使处理进入到步骤S280。
若在步骤S250中判定为连接器已连接(在步骤S250中为“是”)，则ECU70B使在设定部90A中登记的电源开始工作(步骤S260)，接着，使在设定部90A中登记的负载开始工作(步骤S270)。
如上所述，根据该实施方式4，能够监视车辆10和住宅20间的连接状态，将连接器的连接/分离作为触发信号，使在设定部90A中登记的电源以及负载自动地停止/工作，因此，能够实现便利性优异的电力系统。
此外，在上述的各实施方式中，作为设置电源，住宅10、10A、10B包括燃料电池、太阳能电池阵列以及UPS，但也可以只包含它们中的任一种，也可以还包含其他的电源。
另外，在上述说明中，车辆20包括电动发电机MG1、MG2，在与住宅10进行电力授受时，经由电动发电机MG1、MG2的中性点N1、N2输入输出电力，但也可以另外设置在蓄电装置B和连接电缆25之间进行电力授受的专用的变换器。
另外，在上述说明中，车辆20为作为动力源搭载有发动机以及电动发电机的混合动力车辆，但车辆20只要搭载有蓄电装置且构成为能够相对于车辆外部进行充放电即可。
此外，在上述说明中，连接电缆25以及连接器27，54形成本发明中的“连接装置”，电力管理站52、52A、52B对应于本发明中的“电力管理装置”。另外，存储部114对应于本发明中的“数据存储部”，ECU70、70A、70B对应于本发明中的“第一控制器”。
再有，升压转换器310、变换器320、330以及电动发电机MG1、MG2形成本发明中的“电压变换装置”，调制解调器230对应于本发明中的“通信装置”，MG-ECU340对应于本发明中的“第二控制器”。另外，再有，分类/学习部124对应于本发明中的“分类部”，计划部126对应于本发明中的“计划部”。另外，再有，设定部90对应于本发明中的“设定部”。
应该认为，本次所公开的实施方式在所有的方面是例示，而不是限制性的。本发明的范围不由上述的实施方式的说明而由权利要求表示，包括与权利要求相同的意思以及范围内的所有变更。

Claims (7)

1.一种电力系统，该电力系统具备：
车辆，其被构成为能够将存储在蓄电装置中的电力向车辆外部输出且能够从车辆外部对所述蓄电装置进行充电；
连接装置，其被构成能够在所述车辆和住宅内的电力线之间授受电力；和
电力管理装置，其管理所述住宅中的电力，其中，
所述电力管理装置，包括：
数据存储部，其将供给至所述住宅的电力以及在所述住宅中所消耗的电力的数据，和与对所述供给电力以及所述消耗电力的增减产生影响的外部因素有关的数据一起存储；和
第一控制器，其基于存储在所述数据存储部中的数据，控制通过所述连接装置与所述住宅电连接的车辆的充放电。
2.如权利要求1所述的电力系统，其中，
所述车辆，包括：
蓄电装置；
电压变换装置，其被构成为能够在所述蓄电装置和通过所述连接装置连接的所述住宅内的电力线之间进行电压变换；
通信装置，其用于经由所述连接装置与所述电力管理装置进行通信；和
第二控制器，其基于通过所述通信装置从所述电力管理装置接收到的指令，控制所述电压变换装置。
3.如权利要求1所述的电力系统，其中，
所述第一控制器，包括：
分类部，其基于存储在所述数据存储部中的外部因素数据，对存储在所述数据存储部中的电力数据进行分类；和
计划部，其基于由所述分类部进行了分类的数据，计划通过所述连接装置与所述住宅连接的车辆的充放电。
4.如权利要求3所述的电力系统，其中，
所述分类部，其使用聚类分析、隐马尔可夫模型、以及神经网络中的任一方法，对存储在所述数据存储部中的电力数据进行分类。
5.如权利要求3所述的电力系统，其中，
所述计划部，基于为了生成在所述住宅中消耗的电力而排放出来的二氧化碳量，计划所述车辆的充放电。
6.如权利要求3所述的电力系统，其中，
所述计划部，基于所述住宅中的电力成本，计划所述车辆的充放电。
7.如权利要求3所述的电力系统，其中，
所述电力管理装置还包括设定部，该设定部用于使用者设定所述车辆的充放电计划，
所述计划部，基于通过所述设定部设定的充放电计划，计划所述车辆的充放电。
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