CN103947067B - 电力管理装置、电力管理方法以及电力分配系统 - Google Patents

电力管理装置、电力管理方法以及电力分配系统 Download PDF

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Abstract

电力管理装置(14)根据从电力系统提供的系统电力被充入电动车辆(EV)的情形使计数值增加，在从住宅的发电装置(16)向电动车辆(EV)充入了发电电力的情况下维持计数值，根据从电动车辆(EV)向配电盘(11)放电的情形使计数值减小。从电动车辆(EV)向配电盘(11)进行放电直到计数值成为规定的目标值为止。规定的目标值被设定为零，整体动作控制部(108)从电动车辆(EV)向配电盘(11)进行放电直到计数值变为零为止。

Description

电力管理装置、电力管理方法以及电力分配系统
技术领域
本发明涉及一种对住宅、电动车辆所使用的电力进行管理的电力管理装置、电力管理程序以及电力分配系统。
背景技术
关于搭载有太阳能电池的住宅系统，例如已知专利文献1所记载的发明。在该专利文献1中记载了以下动作。计算预期太阳能发电量、车辆用蓄电池的预期充电量，在需要充电的情况下向车辆用蓄电池提供太阳能的发电电力。另外，在预期太阳能发电量多于预期充电量的情况下，向住宅负载提供剩余电力。在预期太阳能发电量大于将预期充电量与住宅负荷相加所得的电力量的情况下，向住宅用蓄电池提供剩余电力。在还有剩余电力的情况下进行售电。
然而，在电动汽车被连接于充电器时，由于太阳能电池未必充分地进行了发电，因此有时也利用系统电力进行充电。为了避免该情形，在专利文献1中，在住宅侧也搭载蓄电池，在将太阳能电池的发电电力暂时地充入住宅侧蓄电池之后，通过从住宅侧蓄电池放电来提供电动汽车被连接于充电器时的充电电力。
然而，在如专利文献1那样在住宅侧具备蓄电池的方法中，除了在电动汽车上以外还需要设置高价的蓄电池。
因此，本发明是鉴于上述的实际情况而提出的，其目的在于提供一种实质上不利用系统电力而能够对电动车辆进行充电的电力管理装置、电力管理程序以及电力分配系统。
专利文献1：日本特开2010-268576号公报
发明内容
本发明的第1方式所涉及的电力管理装置的特征在于，具备：充电量累计单元，其根据从电力系统提供的系统电力被充入电动车辆的蓄电池的情形使计数值增加，在从住宅的发电装置向上述电动车辆的蓄电池充入了发电电力的情况下维持上述计数值；以及放电量累计单元，其根据从上述电动车辆的蓄电池向上述住宅放电的情形使上述计数值减小。
本发明的第2方式所涉及的电力管理装置的特征在于，相对于上述第1方式的电力管理装置，还具备控制单元，该控制单元进行控制使得从上述电动车辆的蓄电池向上述住宅进行放电直到上述计数值成为规定的目标值为止。
本发明的第3方式所涉及的电力管理装置的特征在于，相对于上述第2方式的电力管理装置，上述规定的目标值被设定为零，上述控制单元进行控制使得从上述电动车辆的蓄电池向上述住宅进行放电直到上述计数值变为零为止。
本发明的第4方式所涉及的电力管理装置的特征在于，相对于上述第2方式的电力管理装置，还具备获取上述电动车辆的行驶距离的行驶距离获取单元，预先设定有表示上述系统电力的每单位电力量的二氧化碳排放量的二氧化碳排放系数以及与作为目标的上述电动车辆的每单位行驶距离的二氧化碳排放量对应的计数值，上述充电量累计单元将如下值除以由上述行驶距离获取单元获取的行驶距离所得到的值与上述计数值相加：将上述二氧化碳排放系数乘以上述系统电力向上述电动车辆的蓄电池的充电量所得到的值，上述控制单元进行控制使得从上述电动车辆的蓄电池向上述住宅进行放电直到成为与作为目标的上述电动车辆的每单位行驶距离的二氧化碳排放量对应的计数值为止。
本发明的第5方式所涉及的电力管理装置的特征在于，相对于上述第2方式的电力管理装置，上述控制单元预测上述发电装置的次日的发电电力量和上述住宅的次日的需求电力量，仅在预测出上述电动车辆的蓄电池达到满充电的情况下，进行控制使得从上述电动车辆的蓄电池向上述住宅进行放电。
本发明的第6方式所涉及的电力管理装置的特征在于，相对于上述第5方式的电力管理装置，上述控制单元将从上述电动车辆的蓄电池向上述住宅放电的放电量的上限值设为从上述发电装置的次日的发电电力量减去上述住宅的次日的需求电力量得到的剩余电力量。
本发明的第7方式所涉及的电力管理装置的特征在于，相对于上述第5方式或第6方式的电力管理装置，预先设定有表示上述系统电力的每单位电力量的二氧化碳排放量的二氧化碳排放系数，将上述充电电力量和上述放电电力量乘以上述二氧化碳排放系数得到的二氧化碳排放量作为计数值。
本发明的第8方式所涉及的电力管理装置的特征在于，相对于上述第5方式或第6方式的电力管理装置，预先设定有表示上述系统电力的每单位电力量的电费的电力费用系数和表示上述发电装置所产生的发电电力的每单位电力量的售电费用的售电费用系数，根据上述发电电力被充入电动车辆的蓄电池的情形，将上述售电费用系数乘以该发电电力来使计数值增加，根据上述系统电力被充入电动车辆的蓄电池的情形，将上述电力费用系数乘以该系统电力来使计数值增加。
本发明的第9方式所涉及的电力管理装置的特征在于，相对于上述第1方式的电力管理装置，具备显示单元，该显示单元显示上述计数值或与上述计数值相当的信息。
本发明的第10方式所涉及的电力管理装置的特征在于，相对于上述第1方式的电力管理装置，上述充电量累计单元根据对多个电动车辆的充电量使上述计数值增加，上述放电量累计单元根据对多个电动车辆的放电量使上述计数值减小。
本发明的第11方式所涉及的电力管理方法包括：根据从电力系统提供的系统电力被充入电动车辆的蓄电池的情形使计数值增加，在从住宅的发电装置向上述电动车辆的蓄电池充入了发电电力的情况下维持上述计数值；以及根据从上述电动车辆的蓄电池向上述住宅放电的情形使上述计数值减小。
本发明的第12方式所涉及的电力分配系统的特征在于，具备：发电部，其产生电力；电力分配部，其对由上述发电部发电产生的发电电力、从电力系统提供的系统电力、由电动车辆的蓄电池进行充放电的充放电电力进行分配；电力管理部，其包括充电量累计单元和放电量累计单元，该充电量累计单元根据从上述电力系统提供的系统电力被充入电动车辆的蓄电池的情形使计数值增加，在从上述发电装置向上述电动车辆的蓄电池充入了发电电力的情况下维持上述计数值，该放电量累计单元根据从上述电动车辆的蓄电池放电的情形使上述计数值减小；以及控制部，其根据由上述电力管理部计算出的计数值，来控制上述电力分配部的动作。
附图说明
图1是表示作为本发明的实施方式示出的电力分配系统的结构的框图。
图2是表示作为本发明的实施方式示出的电力分配系统中的电力分配的框图。
图3是表示作为本发明的实施方式示出的电力分配系统的功能性结构的框图。
图4是表示作为本发明的实施方式示出的电力分配系统中的电力管理装置的功能性结构的框图。
图5是表示作为本发明的实施方式示出的电力分配系统的动作的流程图。
图6是表示作为本发明的实施方式示出的电力分配系统中的CO2排放系数的图。
图7是表示作为本发明的实施方式示出的电力分配系统中的下一次的行驶日期和时间的图。
图8是表示作为本发明的实施方式示出的电力分配系统中的CO2排放计数器的图。
图9是表示作为以本发明的实施方式示出的电力分配系统的仿真结果的电力量的变化的图。
图10是表示作为以本发明的实施方式示出的电力分配系统的仿真结果的电动车辆的充电量的图。
图11是表示作为以本发明的实施方式示出的电力分配系统的仿真结果的CO2排放计数值的图。
图12是表示作为以本发明的实施方式示出的电力分配系统的仿真结果的CO2排放量的图。
图13是表示作为本发明的实施方式示出的电力分配系统的其它结构的框图。
图14是表示作为比较例的电路结构的框图。
图15是表示作为本发明的实施方式示出的电力分配系统中的电路结构的框图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的实施方式。
作为本发明的实施方式示出的电力分配系统例如图1所示那样构成。着眼于电动车辆EV虽然在行驶时不排放二氧化碳(CO2)但实际上在从系统电源充电时排放CO2这一点，该电力分配系统优先从太阳能电池充电，将不足的部分从系统电源充电。电力分配系统在从系统电源向电动车辆EV进行了充电的情况下，在该充电之后从电动车辆EV向住宅放出太阳能电池所产生的充电电力。由此，电力分配系统用于实质上使CO2排放量的收支为零(±0)。
该电力分配系统能够将连接于电力系统20的住宅10与电动车辆EV通过电力线进行连接。在住宅10中配置有配电盘11、多个负载设备12(1～n)、充放电转换器13、电力管理装置14、通信部15以及发电装置16。
充放电转换器13通过电缆与电动车辆EV电连接。充放电转换器13在与电动车辆EV相连接的情况下，按照电力管理装置14的控制，与该电动车辆EV之间授受电力。充放电转换器13包括DC-DC转换电路和AC-DC转换电路。充放电转换器13在适于住宅10的电压与适于电动车辆EV的蓄电池的电压之间进行AC/DC转换。例如，适于住宅10的电压为100V的交流电压。例如，适于电动车辆EV中的蓄电池的充放电的电压为300V～400V的直流电压。
配电盘11与负载设备12、充放电转换器13、发电装置16以及电力系统20相连接。配电盘11具备分支电路、继电器、断路器等。配电盘11将从电力系统20提供的系统电力分支后向负载设备12提供。另外，在对电动车辆EV的蓄电池进行充电的情况下，配电盘11向充放电转换器13提供电力。并且，配电盘11在经由充放电转换器13被提供从电动车辆EV的蓄电池放出的电力的情况下，将从该蓄电池放出的电力分支到负载设备12等。并且，在由发电装置16生成了发电电力的情况下，配电盘11能够将该发电电力分支到负载设备12、充放电转换器13。此外，既可以使得配电盘11能够向电力系统20提供发电装置16的发电电力，也可以使得配电盘11不能向电力系统20提供发电装置16的发电电力。
负载设备12是住宅10中的各种家电设备。
通信部15与电力管理装置14和电动车辆EV连接。通信部15在电动车辆EV与住宅10之间发送和接收信息。
电力管理装置14对在负载设备12、发电装置16、电力系统20以及电动车辆EV之间授受的电力进行管理。特别是，该电力管理装置14将电动车辆EV中从电力系统20提供的系统电力的量进行加计数(日语：プラスカウント)，将从电动车辆EV放出的电力进行减计数(日语：マイナスカウント)，从而使电动车辆EV的计数值(CO2排放计数值)为“0”。
如图2所示，住宅10与系统电源20a连接，被提供从该系统电源20a提供的系统电力P1。该系统电力P1通过配电盘11被分支而成为负载设备12用的电力P2和电动车辆EV用的电力P3。关于这种从系统电源20a提供的电力，对通过电力系统20的运转所产生的二氧化碳(CO2)的量进行加计数。
住宅10的发电装置16的发电电力通过配电盘11被分支而成为负载设备12用的发电电力P4和电动车辆EV用的电力P5。关于由该发电装置16发电产生的电力，由于该电力的生成不产生CO2，因此计数值不变更。
另外，发电装置16的发电电力的部分电力P6从配电盘11分支后能够从住宅10向电力系统20提供(售电)。该向电力系统20提供的电力使电力系统20的CO2的产生减少，因此能够进行减计数。
并且，从电动车辆EV向住宅10的负载设备12的放电电力P7削减住宅10中的需求电力，从而使来自电力系统20的电力P3减少，其结果使电力系统20的CO2的产生减少，因此能够进行减计数。
这样的电力分配系统通过控制在住宅10与电动车辆EV之间授受的电力，来调整与该授受的电力相应的CO2排放计数值(控制单元)。电力分配系统进行控制，使得从电动车辆EV的蓄电池向住宅10进行放电直到该CO2排放计数值成为规定的目标值为止。
电力管理装置14也可以将CO2排放计数值的规定的目标值设定为“0”。在这种情况下，电力管理装置14进行控制，使得从电动车辆EV的蓄电池向住宅10进行放电直到计数值变为零为止。另外，关于计数值的规定的目标值，电力管理装置14也可以进行放电直到电动车辆EV的每1km的行驶距离的CO2量成为目标值为止。
图3示出这种电力分配系统的具体结构和动作。
在图3所示的电力分配系统中，当电动车辆EV开入住宅10的停车场时，为了对电动车辆EV的蓄电池32充电，而将电动车辆EV与EV用充放电器13A连接。该EV用充放电器13A具有与上述的充放电转换器13相同的功能。此外，EV用充放电器13A由与住宅10相独立的EV用充放电器13A构成，但是也可以如充放电转换器13那样设置在住宅10内。在该状态下，住宅10与电动车辆EV能够通过通信线路或无线通信进行信息的授受。
EV用充放电器13A响应于电动车辆EV入库，向电力管理装置14提供表示与电动车辆EV之间的连接状态为“接通(on)状态”的连接信息(动作(1)：入库)。另外，电动车辆EV通过EV侧控制器31向电力管理装置14发送蓄电池信息。该蓄电池信息包含蓄电池32的电池余量、宅外充电量。关于蓄电池32的电池余量，例如可列举充电水平(例如SOC：State OfCharge(荷电状态))。宅外充电量是未图示的电站处的充电量。
另外，在该电力分配系统中，由时间表输入部14b登记电动车辆EV的使用时间表(动作(2)：登记)。该电动车辆EV的使用时间表是接下来使用电动车辆EV的日期和时间等。时间表输入部14b也可以是兼用作用户进行操作的对讲机等的触摸面板、各种遥控器、移动电话、操作盘。另外，时间表输入部14b也可以根据用户使用电动车辆EV的使用历史记录来推测电动车辆EV的使用模式。
电力管理装置14根据在动作(1)中获取到的连接信息、蓄电池信息、通过动作(2)输入的电动车辆EV的使用时间表，来进行对电动车辆EV的蓄电池32的充电动作(动作(3)：充电、(4)：利用剩余电力的充电)、或者放电动作(动作(5)：向住宅侧的放电)。
例如在电动车辆EV将在次日行驶的情况下，电力管理装置14从系统电源20a取出充电电力a，将该充电电力a充入蓄电池32(动作(3)：充电)。在由发电装置16发电而产生了剩余电力c的情况下，电力管理装置14通过电力调节器16A，利用剩余电力c对电动车辆EV的蓄电池32进行充电(动作(4)：利用剩余电力的充电)。此时，电力管理装置14使CO2排放计数器进行加计数。
例如在电动车辆EV在次日不行驶的情况下，电力管理装置14将来自电动车辆EV的蓄电池32的放电电力b提供至住宅10。此时，电力管理装置14使CO2排放计数器进行减计数。
电力管理装置14的功能性结构如图4那样。电力管理装置14具有第一电力获取部101、第二电力获取部102、第三电力获取部103、电力剩余判断部104。另外，电力管理装置14包括CO2排放量计算部105、CO2排放系数存储部106、CO2排放量计数器107、整体动作控制部108、下次行驶日期和时间存储部109、充放电控制部110。该电力管理装置14是包括存储部、通信I/F电路、CPU以及程序的计算机，由CPU执行程序。由此，电力管理装置14的程序如后述那样使电力管理装置14的计算机执行对电力、CO2排放量的收支进行管理的过程。
第一电力获取部101与设置在电力调节器16A和配电盘11之间的发电电力传感器16a相连接。第一电力获取部101获取发电装置16的发电电力。
第二电力获取部102与设置在配电盘11和负载设备12之间的宅内使用电力传感器11a相连接。第二电力获取部102获取从配电盘11向负载设备12取出的宅内使用电力。
第三电力获取部103与设置在配电盘11和EV用充放电器13A之间的充放电电力传感器11b相连接。第三电力获取部103获取在配电盘11与EV用充放电器13A之间授受的充放电电力。
电力剩余判断部104计算由第一电力获取部101获取的发电电力与由第二电力获取部102获取的宅内使用电力之差，判断剩余电力量。
CO2排放量计算部105根据由第三电力获取部103获取的充放电电力来计算电动车辆EV的CO2排放量。CO2排放量计算部105将充放电电力与由CO2排放系数存储部106存储的CO2排放系数相乘来计算CO2排放量。
CO2排放系数是每1kWh的电力量的CO2排放量(kg)。该CO2排放系数根据由电力系统20产生电力的时间段的不同而发生变动。该CO2排放系数例如为0.2、0.5这样的值。
在从配电盘11向充放电转换器13提供了系统电力的情况下，CO2排放量计算部105根据该系统电力使电动车辆EV的CO2排放量增加。此时，CO2排放量计算部105使CO2排放量计数器107对CO2排放计数值进行加计数。
另一方面，在从EV用充放电器13A向配电盘11提供了放电电力的情况下，CO2排放量计算部105根据该放电电力使电动车辆EV的CO2排放量减少。此时，CO2排放量计算部105使CO2排放量计数器107对CO2排放计数值进行减计数。
并且，CO2排放量计算部105从电力剩余判断部104被提供剩余电力量。在将剩余电力从配电盘11提供到EV用充放电器13A来对电动车辆EV充电的情况下，不发生电力系统20的CO2排放。因而，在利用剩余电力对电动车辆EV充电的情况下，CO2排放量计算部105不使CO2排放量增加。其结果，CO2排放量计数器107不使CO2排放计数值增加。
这种CO2排放量计算部105、CO2排放系数存储部106、CO2排放量计数器107作为充电量累计单元、放电量累计单元而发挥功能。
整体动作控制部108控制电力分配系统的充放电动作整体。该整体动作控制部108通过进行如后述的流程图所示那样的动作，来控制充放电以使CO2排放量的收支成为规定的目标值。
另外，在该电力分配系统中，也可以具备显示CO2排放计数值或相当于CO2排放计数值的CO2排放量、电力量的显示单元。由此，能够将与CO2排放有关的信息呈现给用户。
下次行驶日期和时间存储部109从时间表输入部14b被提供下一次的行驶日期和时间并将其进行存储。下次行驶日期和时间存储部109根据整体动作控制部108的控制读出下一次的行驶日期和时间信息。
充放电控制部110按照整体动作控制部108的控制，向EV用充放电器13A提供充放电控制信号。
接着，参照图5的流程图说明由上述的电力管理装置14进行充放电控制以使电动车辆EV的CO2排放量的收支成为规定的目标值的动作的过程。此外，在该动作中，设为设定了如图6所示那样的CO2排放系数、如图7所示那样的下一次的行驶日期和时间、如图8所示那样的CO2排放计数值。
该动作响应于检测到电动车辆EV连接于住宅10的情形而开始步骤S1。在步骤S1中，电力管理装置14通过整体动作控制部108判断电动车辆EV在次日是否不行驶。在电动车辆EV在次日行驶的情况下使处理进入步骤S2，在不行驶的情况下使处理进入步骤S3。此时，整体动作控制部108读出通过时间表输入部14b的输入而存储在下次行驶日期和时间存储部109中的下一次的行驶日期和时间。该下一次的行驶日期和时间例如图7那样。
通常，在无法利用发电电力的剩余电力对电动车辆EV的蓄电池32充电的情况下利用系统电力进行充电的时间段是预先决定的。该步骤S1中的次日是指，隔着上述预先决定的通常充电时间段，在该通常充电时间段的结束时刻以后出库的情况。
在接下来的步骤S2中，不使电动车辆EV放电，在到达电动车辆EV的出库时刻之前进行充电直到电动车辆EV的蓄电池32成为规定的目标值为止。此时，充放电控制部110向EV用充放电器13A提供用于对电动车辆EV进行充电的充放电控制信号。EV用充放电器13A根据充放电控制信号而从配电盘11取出系统电力，并向电动车辆EV提供。另外，求出从发电电力减去宅内使用电力得到的剩余电力。在无法通过剩余电力来供应充电电力的情况下，从配电盘11向EV用充放电器13A提供系统电力。
此时，第三电力获取部103通过充放电电力传感器11b检测从配电盘11向EV用充放电器13A提供的充放电电力。CO2排放量计算部105将CO2排放系数乘以所检测出的充放电电力来计算CO2排放量，使CO2排放量计数器107的CO2排放计数值增加。关于该CO2排放系数，将例如图6那样的表存储在CO2排放系数存储部106中。另外，CO2排放量计数器107保存有如图8所示那样的值。
此外，在该步骤S2中，如果在到达电动车辆EV的出库时刻之前能够在通常充电时间段的期间内进行充电，则直到到达通常充电时间段的开始时刻为止待机之后进行充电。在不能在电动车辆EV出库之前完成充电的情况下，也可以在通常充电时间段的开始时刻以前就进行充电。此时，充电电力利用系统电力，因此将CO2排放系数乘以由第三电力获取部103获取到的充电电力来计算CO2排放量，计算CO2排放量后再累计CO2排放计数值。
另外，在步骤S2中，也可以预测在到达电动车辆EV的出库时刻之前的期间内的发电电力的剩余电力的量，以能够尽可能地使用发电电力来充电的方式设定充电时间表。因此，对整体动作控制部108追加预测发电电力和宅内使用电力的发电量和宅内电力负荷预测部14a这样的功能。
并且，在步骤S2中，也可以在利用系统电力对电动车辆EV的蓄电池32进行充电的同时由发电装置16进行发电的情况下，将系统电力只使用从充电电力减去发电电力所得的电力。此时，电力管理装置14视为CO2只排放了与系统电力的使用量相当的量来计算CO2排放量，并更新CO2排放计数值。
在步骤S3中，整体动作控制部108根据来自电力剩余判断部104的剩余电力量，判断当前是否存在发电电力的剩余。由电力剩余判断部104根据由第一电力获取部101获取到的发电电力与由第二电力获取部102检测出的宅内使用电力之差来判断该发电电力的剩余电力。
在发电装置16正在发电的过程中发电电力超过了住宅10的负载设备12的电力的情况下，电力剩余判断部104判断为发电电力有剩余。另一方面，在发电装置16未发电的情况、发电电力低于住宅10的负载设备12的电力的情况下，电力剩余判断部104判断为发电电力没有剩余。在发电电力有剩余的情况下，使处理进入步骤S4，在发电电力没有剩余的情况下，使处理进入步骤S5。
在步骤S4中，利用与发电剩余电力相同大小的电力来对电动车辆EV进行充电。此时，充放电控制部110向EV用充放电器13A提供用于对电动车辆EV充入发电电力的剩余量的充放电控制信号。EV用充放电器13A从配电盘11取出发电电力的剩余量并充入电动车辆EV。此时，由于没有使用系统电力且不是从电动车辆EV放电的状态，因此电力管理装置14不进行CO2排放计数值的更新。
步骤S5～步骤S10是用于通过电动车辆EV的蓄电池32的放电来使电动车辆EV所消耗的电力的CO2排放量为负的动作。
在步骤S5中，整体动作控制部108判断电动车辆EV的电池余量是否为规定值以上。关于该电动车辆EV的电池余量的规定值，设定了在时间表被变更而用户突然使用电动车辆EV的情况下也能够行驶的电池余量。
此时，整体动作控制部108从电动车辆EV获取作为蓄电池信息的电池余量。在电池余量为规定值以上的情况下使处理进入步骤S6，否则使处理返回到步骤S1，不进行电动车辆EV的蓄电池32的充放电。
在步骤S6中，电力管理装置14计算规定时刻的次日的发电剩余电力量。此时，由发电量和宅内电力负荷预测部14a预测发电装置16的发电电力量和宅内使用电力量。然后，整体动作控制部108计算从预测出的发电电力量减去宅内使用电力所得的发电电力的剩余电力量。
此时，发电量和宅内电力负荷预测部14a一边始终参照发电装置16的发电电力的实效值和宅内使用电力的实效值，一边从外部获取天气预报，输出各预测值的时间序列信息。
在接下来的步骤S7中，整体动作控制部108判断在步骤S6中计算出的次日的剩余电力量是否大于电动车辆EV的蓄电池32的可充电空闲容量。由此，判断是否能够将次日产生的剩余电力全部充入电动车辆EV。在电动车辆EV的蓄电池32的可充电空闲容量更小的情况下使处理进入步骤S8，否则不进行电动车辆EV的放电。
在步骤S8中，整体动作控制部108参照CO2排放量计数器107，来判断CO2排放计数值是否为正值(plus)。由此，判断是否应该从电动车辆EV进行放电。在CO2排放计数值为正的情况下，使处理进入步骤S9，否则不进行电动车辆EV的放电。
在步骤S9中，整体动作控制部108使电动车辆EV向住宅10放电，并且使CO2排放计数值减小。此时，整体动作控制部108控制充放电控制部110来从充放电控制部110向EV用充放电器13A输出用于从电动车辆EV放电的充放电控制信号。与此相应地，EV用充放电器13A使电动车辆EV的蓄电池32放出电力并提供到配电盘11。另外，第三电力获取部103通过充放电电力传感器11b获取从EV用充放电器13A向配电盘11的放电电力。CO2排放量计算部105将CO2排放系数乘以放电电力来计算CO2扣除量，使CO2排放计数值减小。
在接下来的步骤S10中，电力管理装置14判断从电动车辆EV的蓄电池32对住宅10的放电电力量是否达到了在步骤S6中计算出的剩余电力量以上。在来自电动车辆EV的放电电力量未达到剩余电力量以上的情况下，重复从步骤S8开始的动作。在来自电动车辆EV的放电电力量达到了剩余电力量以上的情况下，使电动车辆EV的蓄电池32停止放电，使处理返回到步骤S1。由此，将从电动车辆EV放出的放电量的上限值设为发电电力的剩余量。在通过从电动车辆EV进行的放电而CO2排放计数值变为“0”的情况下，使处理从步骤S8返回到步骤S1，停止从电动车辆EV放电。
此外，在该步骤S7中，设为根据次日的剩余电力量进行判断，但是也可以运算下一次的行驶日期和时间之前的长达多日的剩余电力量。在这种情况下，也可以如下：在下一次行驶时之前的多日内发电量和宅内电力负荷预测部14a计算剩余电力，在判断为能够充分地对电动车辆EV的蓄电池32进行满充电的情况下，即使电池余量低于规定的目标值，也从电动车辆EV放电。例如通过在发电电力少的天(阴天)的傍晚从电动车辆EV放电来具有减少系统电力的使用峰值的效果。此外，也可以根据来自外部的系统电力监视系统的指令来进行这样的控制。
另外，在上述的动作中，也可以代替CO2排放量而仅根据电力量进行控制。这是因为，在CO2排放系数不根据时间段而变化的情况下，通过由电动车辆EV使电力量的收支为0，其效果不变。
如上所述，根据该电力分配系统，如步骤S2那样，根据从电力系统提供的系统电力被充入电动车辆EV的情形使CO2排放计数值增加。另外，该电力分配系统在如步骤S4那样从住宅10向电动车辆EV充入了发电电力的情况下维持CO2排放计数值。由此，实现充电量累计单元。另外，根据该电力分配系统，如步骤S9那样实现根据从电动车辆EV向住宅10放电的情形使CO2排放计数值减小的放电量累计单元。
另外，根据该电力分配系统，如步骤S8～S10那样实现进行控制使得从电动车辆EV向住宅10进行放电直到CO2排放计数值成为规定的目标值为止的控制单元。
并且，根据该电力分配系统，如步骤S8那样，事先将CO2排放计数值的规定的目标值设定为零，从电动车辆EV向住宅10进行放电直到CO2排放计数值变为零为止。
根据这种电力分配系统，无需在住宅10侧具备大的蓄电池，能够实质上不排放二氧化碳而对电动车辆EV进行充电。另外，根据该电力分配系统，能够不排放CO2而对电动车辆EV进行充电。
图9至图12示出像这样进行动作的电力分配系统的仿真结果。
该仿真结果是在如下状况下运算出的结果：在如图10所示那样电动车辆EV的蓄电池32接近满充电的状态下，存在电动车辆EV的行驶时间段、通常充电时间段、电动车辆EV的行驶时间段，之后无使用计划。具体地说，该仿真结果示出了8天的充放电的情形，电动车辆EV在第一天、第二天、第八天有行驶。
图9表示发电电力(PV)使用量、出售电力、EV放电电力、作为宅内使用电力的负载电力、作为购买电力的系统电力、EV充电电力、作为发电电力的PV发电量的变化。图10表示电动车辆EV的蓄电池32的充电量的变化。图11表示CO2排放计数值的变化。
根据图9，在行驶时间段后的期间T1中，由于在其后还存在行驶时间段，因此从住宅10向电动车辆EV的蓄电池32进行了利用系统电力的充电(EV充电动作(1))。因此，如图10的期间T1所示那样，在通常充电时间段中电动车辆EV的蓄电池32的充电量为满充电。如图11的期间T1所示那样，由于通常充电时间段被设定在深夜，因此CO2排放计数值随着向电动车辆EV充入系统电力而被加计数。
当在对电动车辆EV充电后的行驶时间段之后电动车辆EV被连接于住宅10时，电力分配系统没有次日的行驶计划。因此，如图10所示那样，在该次日的发电电力中存在发电电力的剩余量的期间T2中，进行对电动车辆EV的充电动作(2)。通过该对电动车辆EV的充电动作(2)，图10的电动车辆EV的充电量增加。图11的CO2排放计数值不变。
在图9所示的期间T3，虽然发电电力的剩余量少，但是进行对电动车辆EV的充电动作(3)。图10所示的电动车辆EV的充电量的增加仅一点点。图11的CO2排放计数值不变。
在图9所示的期间T4，发电电力的剩余量大，通过该发电电力的剩余量来进行对电动车辆EV的充电动作(4)。其结果，图10的电动车辆EV的充电量接近满充电。图11的CO2排放计数值不变。
当到达图9所示的期间T5时，预测出通过期间T4的充电而电动车辆EV的蓄电池32的可充电空闲容量少、次日的发电电力的剩余量大，其结果进行从电动车辆EV向住宅10的放电动作(1)。图10的电动车辆EV的充电量会减少发电电力的剩余量。图11的CO2排放计数值通过该放电动作(1)而减小，但是未达到作为规定的目标值的“0”。
当到达图9所示的期间T6时，发电电力的剩余量大，通过该发电电力的剩余量来进行对电动车辆EV的充电动作(5)。其结果，图10的电动车辆EV的充电量接近满充电。图11的CO2排放计数值不变。
当到达图9所示的期间T7时，预测出通过期间T6的充电而电动车辆EV的蓄电池32的可充电空闲容量少、次日的发电电力的剩余量大，其结果进行从电动车辆EV向住宅10的放电动作(2)。通过该放电动作(2)而图10所示的电动车辆EV的充电量和图11的CO2排放计数值减小。由于在放出次日的发电电力的剩余量之前CO2排放计数值变为“0”，因此放电动作(2)结束。
当到达图9所示的期间T8时，发电电力的剩余量大，通过该发电电力的剩余量来进行对电动车辆EV的充电动作(6)。其结果，图10的电动车辆EV的充电量接近满充电。图11的CO2排放计数值不变。
如上所述，根据该电力分配系统，通过进行图5的动作，能够控制对电动车辆EV的充放电动作以使CO2排放计数值成为作为规定的目标值的“0”。
另外，图12示出改变发电装置16的规格[kWh]时的仿真结果。
如果发电装置16小，则仅在夜间从电力系统20向住宅10充电的情况、在将发电装置16的剩余电力充入住宅10的情况、使用发电装置16的剩余电力和电动车辆EV的放电电力的情况下一年的CO2排放量均超过3.0吨。
如果发电装置16的规格为5000kWh，则仅在夜间从电力系统20向住宅10充电的情况以及将发电装置16的剩余电力充入住宅10的情况下一年的CO2排放量为1.5吨左右。在使用发电装置16的剩余电力和电动车辆EV的放电电力的情况下，一年的CO2排放量超过1.5吨。
在发电装置16的规格为10000kWh的情况下，通过发电装置16的发电电力来供应住宅10中的宅内使用电力的全部，CO2排放量为负。
另一方面，当将对电动车辆EV的充电动作设定为仅在夜间充电时，由于无法使用发电装置16，因此不依赖于发电装置16的规格而一年的CO2排放量为0.5吨左右。当仅将发电装置16的剩余电力充入电动车辆EV时，不管发电装置16的规格是一年5000kWh或10000kWh，CO2排放量也不会变为0。但是，通过按照图5的流程图将向电动车辆EV充入发电装置16的剩余电力的动作和向住宅10放出电动车辆EV的电力的动作进行组合，能够使电动车辆EV的CO2排放量的收支通过加减而变为“0”。
并且，该电力分配系统能够将CO2排放计数值的目标值设定为“0”以外的值。例如也可以进行放电直到电动车辆EV的每1km的行驶距离的CO2量成为目标值为止。
在这种情况下，电力管理装置14还具备获取电动车辆EV的行驶距离的行驶距离获取单元。电力管理装置14通过与电动车辆EV之间的通信来获取电动车辆EV的行驶距离。而且，电力管理装置14如上述那样预先设定表示系统电力的每单位电力量的CO2排放量的CO2排放系数以及与作为目标的电动车辆EV的每单位行驶距离的CO2排放量对应的CO2排放计数值。在该状态下，电力管理装置14将如下值除以行驶距离所得到的值与CO2排放计数值相加：将CO2排放系数乘以系统电力向电动车辆EV的充电量所得到的值。另一方面，电力管理装置14进行控制使得从电动车辆EV向住宅10进行放电直到成为与作为目标的电动车辆EV的每单位行驶距离的CO2排放量对应的CO2排放计数值为止。
由此，电力分配系统尽管不使CO2排放量降低至“0”，但是能够进行动作以降低电动车辆EV所行使的每单位距离的CO2排放量。
接着，说明上述的电力分配系统的其它方式。
该电力分配系统也可以如图13所示那样具备多个电动车辆EV1、···、EVn。多个电动车辆EV与EV用充放电器13A相连接。在该电力分配系统中，电力管理装置14根据对多个电动车辆EV的充电量使CO2排放计数值增加，根据多个电动车辆EV的放电量使CO2排放计数值减小。然后，电力管理装置14将各电动车辆EV的CO2排放量进行合计，并进行控制以使总共的CO2排放量为“0”。
在这样的电力分配系统中，电力管理装置14通过通信等来对各电动车辆EV进行识别。电力管理装置14具有与各电动车辆EV对应的多个CO2排放计数值，将各CO2排放计数器中存储的CO2排放量进行合计。由此，该电力分配系统能够通过多个电动车辆EV使CO2排放量为规定的目标值。
此外，关于是否能够充入次日的发电电力的剩余量的判断，也可以参照多个电动车辆EV的时间表来判断是否能够对多辆电动车辆EV进行充电。另外，将EV用充放电器13A也可以设为如下结构：具有多个充电端口，能够同时对多辆车进行充放电。此时，也可以代替传感器和电力管理装置14而由EV用充放电器13A测量针对各电动车辆EV的充电电力和放电电力。
并且，在存在多个电动车辆EV并进行控制以使将各电动车辆EV的CO2排放量合计得到的总共的CO2排放量为零的情况下，也可以使充放电量少的电动车辆EV优先进行放电动作。由此，抑制电动车辆EV的蓄电池劣化。
并且，为了抑制由于充放电动作而引起的蓄电池32的劣化，也可以禁止电动车辆EV的总充电量(被生产后的充电电力的累计值)超过了规定值的电动车辆EV进行放电动作。另外，也可以计算各电动车辆EV的总充电量之比，在比大于规定值的情况下，进行不使总充电量大的电动车辆EV进行放电动作等的控制。由此，防止电动车辆EV的放电动作所引起的蓄电池的劣化过度发展。
此外，也可以代替总充电量而设为放电量的累计值。由此，能够由各电动车辆EV均等地负担向住宅10的放电动作所引起的劣化。另外，也可以代替总充电量而设为总充电量与累计行驶距离之比。这是因为向住宅10的放电动作所引起的劣化与电动车辆EV的行驶距离相应地产生。
另外，在上述的实施方式中，示出了在一所住宅10中通过一台电力管理装置14进行CO2排放量的管理和充放电控制的例子，但是也可以在多个住宅10中，将多个电动车辆EV的CO2排放量进行合计来进行控制。这使得，即使在虽然家族分开居住在多个地方但是共用电动车辆EV、或者往来于彼此的家而进行电动车辆EV的充电时，也能够将多辆车的CO2排放量调整为0。并且，也可以由例如同一车型的电动车辆EV的车主会(日语：オーナーグループ)等共同地将CO2排放量调整为0，或者对在这种情况下对于削减CO2有特别贡献的用户给予小礼品等奖励。
另外，电力分配系统也可以将用户在住宅10以外的场所进行了充电时的CO2排放加以考虑来进行本控制。该电力分配系统事先累计在住宅10外充电时的充电电力，从电动车辆EV向住宅10侧通知。在电动车辆EV连接于充放电器时，在排放量计数器中累计住宅外充电时的CO2排放量。
接着，在上述的电力分配系统中，期望如图15所示那样构成来代替图14所示的电力调节器16A、配电盘11、EV用充放电器13A的一般的电路结构。
图15中，在电力调节器16A的DC/DC转换器161与DC/AC转换器162之间连接了EV用充放电器13A、电动车辆EV的蓄电池32。DC/DC转换器161将发电电力转换为住宅10用的电压后向EV用充放电器13A提供。EV用充放电器13A的双向DC/DC转换器132将住宅10用的电压升压至充电用的电压后向电动车辆EV的蓄电池32提供。双向DC/DC转换器132将电动车辆EV的放电电力的电压降压至住宅10用的电压后向电力调节器16A的DC/AC转换器162提供。
通过这样的结构，发电装置16的发电电力能够经由DC/DC转换器161、双向DC/DC转换器132充入电动车辆EV。另一方面，电动车辆EV的放电电力能够经由双向DC/DC转换器132、DC/AC转换器162提供到配电盘11。
另一方面，在作为比较例的图14的结构中，发电装置16的发电电力通过DC/DC转换器161、DC/AC转换器162被转换为住宅10用的交流电力后提供到配电盘11。之后，向电动车辆EV的充电电力通过EV用充放电器13A的双向DC/AC转换器131被转换为直流电力，通过双向DC/DC转换器132升压后充入电动车辆EV。另一方面，来自电动车辆EV的放电电力通过双向DC/DC转换器132被降压至住宅10用的电压，通过双向DC/AC转换器131被转换为交流电力后提供到配电盘11。
这样，电力分配系统通过变更为使发电装置16的直流电力不经由配电盘11而直接提供到EV用充放电器13A的电路结构，来削减电动车辆EV的充放电所需要的电力损失。
在使用系统电力对电动车辆EV充电的情况下，图14、图15的两种结构都经由双向DC/AC转换器和双向DC/DC转换器进行充电，因此电力电路中的损失不变。但是，在使用发电装置16的发电剩余电力对电动车辆EV进行充电的情况下，在图14中在暂时转换为交流电力后再转换为直流电力时产生电力损失。与此相对，在图15的结构例中，电力损失少。
这样，根据如图5那样通过发电装置16发电时的剩余电力进行电动车辆EV的充电的电力分配系统，能够高效地进行电力转换。
此外，上述的实施方式是本发明的一例。因此，本发明不限定于上述的实施方式，也可以是该实施方式以外的实施方式，只要是不脱离本发明所涉及的技术思想的范围，就能够根据设计等进行各种变更，这是不言而喻的。
在本实施方式中，将CO2排放系数乘以电动车辆EV的充放电电力来运算CO2排放量，使CO2排放计数值增加和减小，但是也可以使用CO2排放量以外的指标。例如，也可以代替CO2排放系数而将电费单价作为变更计数值的指标。在这种情况下，电力管理装置14在对电动车辆EV充入系统电力的情况下，将电费单价乘以充电电力来求出电费，使计数值增加。另一方面，电力管理装置14在从电动车辆EV向住宅10放出电力的情况下，将电费单价乘以放电电力来求出电费，使计数值减小。
另外，在将太阳能发电装置之类的发电装置16的剩余电力量充入电动车辆EV的情况下，使用售电单价，在对电动车辆EV充入剩余电力量以上的电力量的情况下，对超过的电力使用电费单价。在发电装置16未发电的情况下，使用电费单价。由此，能够在发电电力被充入电动车辆EV的情况下，维持计数值。另外，能够根据系统电力被充入电动车辆EV的情形，将电力费用系数乘以该系统电力来使计数值增加。
在此引用日本特愿2011-254883号(申请日：2011年11月22日)的全部内容。
产业上的可利用性
根据本发明，能够通过计数值的加减来提示用于电动车辆的实质排放出的二氧化碳，能够不排放二氧化碳而对电动车辆进行充电。
附图标记说明
EV：电动车辆；10：住宅；11：配电盘(电力分配部)；13：充放电转换器(电力分配部)；13A：EV用充放电器(电力分配部)；14：电力管理装置(充电量累计单元、放电量累计单元、行驶距离获取单元、电力管理部)；16：发电装置(发电部)；32：蓄电池；105：CO2排放量计算部(充电量累计单元、放电量累计单元)；106：CO2排放系数存储部(充电量累计单元、放电量累计单元)；107：CO2排放量计数器(充电量累计单元、放电量累计单元)；108：整体动作控制部；110：充放电控制部(控制单元)。

Claims (11)

1.一种电力管理装置，其特征在于，具备：
充电量累计单元，其根据从电力系统提供的系统电力被充入电动车辆的蓄电池的情形使计数值增加，在从以不产生CO2的方式生成电力的住宅的发电装置向上述电动车辆的蓄电池充入了发电电力的情况下维持上述计数值；
放电量累计单元，其根据从上述电动车辆的蓄电池向上述住宅放电的情形使上述计数值减小；以及
控制单元，其进行控制使得从上述电动车辆的蓄电池向上述住宅进行放电直到上述计数值成为规定的目标值为止。
2.根据权利要求1所述的电力管理装置，其特征在于，
上述规定的目标值被设定为零，
上述控制单元进行控制使得从上述电动车辆的蓄电池向上述住宅进行放电直到上述计数值变为零为止。
3.根据权利要求1所述的电力管理装置，其特征在于，
还具备获取上述电动车辆的行驶距离的行驶距离获取单元，
预先设定有表示上述系统电力的每单位电力量的二氧化碳排放量的二氧化碳排放系数以及与作为目标的上述电动车辆的每单位行驶距离的二氧化碳排放量对应的二氧化碳排放计数值，
上述充电量累计单元将如下值除以由上述行驶距离获取单元获取的行驶距离所得到的值与上述计数值相加：将上述二氧化碳排放系数乘以上述系统电力向上述电动车辆的蓄电池的充电量所得到的值，
上述控制单元进行控制使得从上述电动车辆的蓄电池向上述住宅进行放电直到上述计数值成为与作为目标的上述电动车辆的每单位行驶距离的二氧化碳排放量对应的二氧化碳排放计数值为止。
4.根据权利要求1所述的电力管理装置，其特征在于，
上述控制单元预测上述发电装置的次日的发电电力量和上述住宅的次日的需求电力量，仅在预测出上述电动车辆的蓄电池达到满充电的情况下，进行控制使得从上述电动车辆的蓄电池向上述住宅进行放电。
5.根据权利要求4所述的电力管理装置，其特征在于，
上述控制单元将从上述电动车辆的蓄电池向上述住宅放电的放电量的上限值设为从上述发电装置的次日的发电电力量减去上述住宅的次日的需求电力量得到的剩余电力量。
6.根据权利要求4或5所述的电力管理装置，其特征在于，
预先设定有表示上述系统电力的每单位电力量的二氧化碳排放量的二氧化碳排放系数，
根据将上述蓄电池的充电电力量和放电电力量乘以上述二氧化碳排放系数得到的二氧化碳排放量，使上述计数值增减。
7.根据权利要求4或5所述的电力管理装置，其特征在于，
在预先设定有表示上述系统电力的每单位电力量的电费的电力费用系数的情况下，
在上述发电电力被充入电动车辆的蓄电池的情况下，维持上述计数值，根据上述系统电力被充入电动车辆的蓄电池的情形，将上述电力费用系数乘以该系统电力来使上述计数值增加。
8.根据权利要求1所述的电力管理装置，其特征在于，
具备显示单元，该显示单元显示上述计数值或与上述计数值相当的信息。
9.根据权利要求1所述的电力管理装置，其特征在于，
上述充电量累计单元根据对多个电动车辆的充电量使上述计数值增加，
上述放电量累计单元根据对多个电动车辆的放电量使上述计数值减小。
10.一种电力管理方法，包括：
根据从电力系统提供的系统电力被充入电动车辆的蓄电池的情形使计数值增加，在从以不产生CO2的方式生成电力的住宅的发电装置向上述电动车辆的蓄电池充入了发电电力的情况下维持上述计数值；
根据从上述电动车辆的蓄电池向上述住宅放电的情形使上述计数值减小；以及
进行控制使得从上述电动车辆的蓄电池向上述住宅进行放电直到上述计数值成为规定的目标值为止。
11.一种电力分配系统，其特征在于，具备：
发电部，其以不产生CO2的方式产生电力；
电力分配部，其对由上述发电部发电产生的发电电力、从电力系统提供的系统电力、由电动车辆的蓄电池进行充放电的充放电电力进行分配；
电力管理部，其包括充电量累计单元和放电量累计单元，该充电量累计单元根据从上述电力系统提供的系统电力被充入电动车辆的蓄电池的情形使计数值增加，在从上述发电部向上述电动车辆的蓄电池充入了发电电力的情况下维持上述计数值，该放电量累计单元根据从上述电动车辆的蓄电池放电的情形使上述计数值减小；以及
控制部，其根据由上述电力管理部计算出的计数值，来控制上述电力分配部的动作。
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