JP2004274981A - ２次電池制御方法、電源システム及び通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電力コストを削減することが可能な２次電池制御方法、電源システム及び通信装置を提供する。
【解決手段】電力料金が高い第２の時間帯の太陽光発電機２０の予想発電量に関する発電予想値ＧＰｎと、第２の時間帯の予想需要電力に関する負荷予想値ＬＰｎとを制御盤２４で受付け、受付けた発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎに対応する目標充電率ＣＥｎを記憶部から取得し、制御盤２４の制御により、電力料金が安い第１の時間帯にＲＦ電池１０を前記取得した目標充電率ＣＥｎに充電し、充電したＲＦ電池１０を第２の時間帯に放電させる。
【選択図】 図１
【解決手段】電力料金が高い第２の時間帯の太陽光発電機２０の予想発電量に関する発電予想値ＧＰｎと、第２の時間帯の予想需要電力に関する負荷予想値ＬＰｎとを制御盤２４で受付け、受付けた発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎに対応する目標充電率ＣＥｎを記憶部から取得し、制御盤２４の制御により、電力料金が安い第１の時間帯にＲＦ電池１０を前記取得した目標充電率ＣＥｎに充電し、充電したＲＦ電池１０を第２の時間帯に放電させる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を受電又は送電する受電部又は送電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記受電部又は送電部とに接続された２次電池と、前記２次電池を充放電させる制御装置とを備えた電源システム及び該電源システムの２次電池制御方法、及び、目標送電電力値を送信する通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光発電又は風力発電は、無尽蔵のクリーンな自然エネルギを使用できるという長所がある。しかし、太陽光又は風力を使用しているため、安定した発電が行えず、例えば電力需要がピークになる時間帯に曇りになってしまい太陽光発電が行えないなど、発電と電力需要とが合致しないことも多く、効率的に電力使用料金を削減するのは困難である。また、電力の基本料金は、使用可能な電力の上限値（契約電力）で決められているが、上述したように太陽光発電は不安定であるため、ピーク時にタイミング良く太陽光発電を行って契約電力を下げることは困難である。
【０００３】
不安定な発電に対する対策として、太陽光発電と２次電池とを組合せる方法もある（例えば、特許文献１参照）。太陽光によって発電された電力を２次電池に充電しておくことにより、例えば電力需要がピークのときに２次電池を放電するなど、発電した電力を安定して供給するすることが可能になる。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６１−２０５２３７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、２次電池は、太陽光又は風力によって発電された電力をロス無しに充放電できず、例えば発電した電力の８０％しか使用することができない。この場合、発電された電力の２０％が無駄になる。発電された電力をそのまま使用する場合に最もロスが少なくなるが、上述したように、電力需要に合わせて太陽光発電又は風力発電を行うのは困難である。
【０００６】
また、電力料金が割引になる夜間に、電力会社から受電した受電電力を２次電池にフル充電しておき、昼間に放電することも考えられる。しかし、例えば昼間が快晴で太陽光発電機の発電量が多い場合、２次電池を使用する必要性が低くなり、充電が無駄になる可能性がある。また、電力会社に電力を送る逆潮流が禁止されている場合、２次電池がフル充電の状態で充電が行えないときは、太陽光発電を停止する必要が生じる。このように、太陽光発電又は風力発電で発電した電力を有効に活用するのは困難である。
【０００７】
また、太陽光発電又は風力発電を電力系統側で使用することも考えられる。しかし、例えば風力発電の出力予想は困難であり、強風による予想外の発電が生じた場合、又は、無風のため発電が停止した場合に対応できるように、電力系統側は専用の火力発電機を用意するなど、出力調整用の余分な手間及びコスト（アンシラリーコスト）が生じるという問題がある。また、例えば風力発電量が予想より少なく、指定された電力を需要者に供給できなかった場合、違反金などを支払う義務が生じる可能性もある。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、予想需要電力と例えば使用料金が高い第２の時間帯の太陽光発電及び／又は風力発電の予想発電量とに基づいて、例えば使用料金が低い第１の時間帯に、２次電池を最適な充電率に充電し、第２の時間帯に太陽光発電又は風力発電が発電した電力を有効に活用することが可能な２次電池制御方法及び電源システムを提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、受電電力が上限電力に達した場合、２次電池を放電させて、受電電力の上昇を前記上限電力付近に抑えることが可能な電源システムを提供することを他の目的とする。
【００１０】
また、本発明は、受電電力が下限電力に達した場合、２次電池が放電中のときは放電を停止し、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電中のときは発電電力を２次電池に充電し、２次電池の充電率が上限充電率に達したときは太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電を中止して、逆潮流を防止することが可能な電源システムを提供することを他の目的とする。
【００１１】
また、本発明は、２次電池の充放電を制御して、送電部から送電される電力を、予め設定した目標送電電力に保つことが可能な２次電池制御方法及び電源システムを提供することを他の目的とする。
【００１２】
また、本発明は、電源システム及び該電源システムの送信先に、目標送電電力の指示値を送信することが可能な通信装置を提供することを他の目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る２次電池制御方法は、太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を受電する受電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記受電部とに接続された２次電池と、該２次電池を充放電させる制御装置とを備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力、２次電池が放電した電力、及び受電部で受電した電力の少なくとも一つを出力する電源システムの２次電池制御方法において、前記２次電池の目標充電率を前記制御装置に取得させるステップと、時刻を前記制御装置に取得させるステップと、予め設定されている第１の時間帯に、２次電池を前記目標充電率に充電するステップと、充電した２次電池を、予め設定されている第２の時間帯に放電させるステップとを有することを特徴とする。
【００１４】
第２発明に係る電源システムは、太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を受電する受電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記受電部とに接続された２次電池と、該２次電池を充放電させる制御装置とを備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力、２次電池が放電した電力、及び受電部で受電した電力の少なくとも一つを出力する電源システムにおいて、前記制御装置は、時計手段と、２次電池の目標充電率を取得する取得手段とを備え、予め設定されている第１の時間帯に２次電池を前記目標充電率に充電し、充電した２次電池を予め設定されている第２の時間帯に放電させるように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
第３発明に係る電源システムは、第２発明において、前記受電部が受電する電力の使用料金は、使用時間帯に応じて異なっており、前記第１の時間帯は、前記第２の時間帯に比べて使用料金が低い時間帯であることを特徴とする。
【００１６】
第４発明に係る電源システムは、第２又は第３発明において、前記制御装置は、前記第２の時間帯の太陽光発電機及び／又は風力発電機の予想発電量に関する発電予想値を受付ける第１受付手段と、前記第２の時間帯の予想需要電力に関する負荷予想値を受付ける第２受付手段と、発電予想値及び負荷予想値に対応する目標充電率を記憶する記憶部とを備え、第１受付手段で受付けた発電予想値及び第２受付手段で受付けた負荷予想値に対応する目標充電率を記憶部から取得するように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
第５発明に係る電源システムは、太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を受電する受電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記受電部とに接続された２次電池と、該２次電池を充放電させる制御装置とを備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力、２次電池が放電した電力、及び受電部で受電した電力の少なくとも一つを出力する電源システムにおいて、前記制御装置は、前記受電部で受電した電力が予め設定されている上限電力に達しているか否かを判定する上限判定手段を備え、上限判定手段が上限電力に達していると判定した場合、前記２次電池を放電させるように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
第６発明に係る電源システムは、第２乃至第５発明の何れかにおいて、前記制御装置は、前記受電部で受電した電力が予め設定されている下限電力に達しているか否かを判定する下限判定手段を備え、２次電池が放電している場合に、下限判定手段が下限電力に達していると判定したとき、２次電池の放電を停止するように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
第７発明に係る電源システムは、第２乃至第５発明の何れかにおいて、前記制御装置は、前記受電部で受電した電力が予め設定されている下限電力に達しているか否かを判定する下限判定手段を備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電している場合に、下限判定手段が下限電力に達していると判定したとき、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力を２次電池に充電するように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
第８発明に係る電源システムは、第７発明において、前記制御装置は、２次電池の充電率を検出する充電率検出手段と、充電率検出手段が検出した充電率と予め設定されている上限充電率とを比較する比較手段とを備え、充電率検出手段で検出した充電率が上限充電率に達した場合、太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電を停止するように構成されていることを特徴とする。
【００２１】
第９発明に係る電源システムは、太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を受電する受電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記受電部とに接続された液循環型２次電池と、該液循環型２次電池を充放電させる制御装置とを備え、液循環型２次電池が放電した電力及び受電部で受電した電力の少なくとも一つを出力する電源システムにおいて、前記液循環型２次電池は、前記受電部で受電した電力を充電する第１セルと、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力を充電する第２セルと、第１セル及び第２セルに接続された液タンクと、第１セル及び液タンク間で液循環を行う第１ポンプと、第２セル及び液タンク間で液循環を行う第２ポンプとを備え、前記制御装置は、第２セルの充電率を検出する充電率検出手段と、充電率検出手段が検出した充電率と予め設定されている上限充電率とを比較する比較手段と、第１及び第２ポンプを駆動制御するポンプ制御手段とを備え、充電率検出手段で検出した充電率が上限充電率に達した場合、第２ポンプを駆動するように構成されていることを特徴とする。
【００２２】
第１０発明に係る２次電池制御方法は、太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を送電する送電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記送電部とに接続された２次電池と、該２次電池を充放電させる制御装置とを備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力、及び、２次電池が放電した電力の少なくとも一つを送電部から送電する電源システムの２次電池制御方法において、前記送電部から送電すべき目標送電電力値を前記制御装置に取得させるステップと、取得した目標送電電力値と前記送電部から送電している電力値とを前記制御装置で比較するステップと、目標送電電力値の方が大きい場合は前記２次電池を放電させるステップとを有することを特徴とする。
【００２３】
第１１発明に係る２次電池制御方法は、第１０発明において、前記取得した目標送電電力値の方が小さい場合は前記２次電池を充電するステップを有することを特徴とする。
【００２４】
第１２発明に係る電源システムは、太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を送電する送電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記送電部とに接続された２次電池と、該２次電池を充放電させる制御装置とを備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力、及び、２次電池が放電した電力の少なくとも一つを送電部から送電する電源システムにおいて、前記制御装置は、前記送電部から送電すべき目標送電電力値を受付ける受付手段と、受付手段が受付けた目標送電電力値と前記送電部から送電している電力値とを比較する比較手段とを備え、目標送電電力値の方が大きい場合は前記２次電池を放電させるように構成されていることを特徴とする。
【００２５】
第１３発明に係る電源システムは、第１２発明において、前記制御装置は、目標送電電力値の方が小さい場合は前記２次電池を充電するように構成されていることを特徴とする。
【００２６】
第１４発明に係る電源システムは、第１２発明において、前記制御部は、前記受付手段が受付けた目標送電電力値と前記送電部から出力している電力値との差を算出する算出手段を備え、算出した差に応じた電力を前記２次電池から放電させるように構成されていることを特徴とする。
【００２７】
第１５発明に係る電源システムは、第１３発明において、前記制御部は、前記受付手段が受付けた目標送電電力値と前記送電部から出力している電力値との差を算出する算出手段を備え、算出した差に応じた電力を前記２次電池に充電するように構成されていることを特徴とする。
【００２８】
第１６発明に係る通信装置は、第１２乃至１５発明の何れかに記載の電源システムの送電先へ、前記目標送電電力値を送信する送信手段を備えることを特徴とする。
【００２９】
第１，第２又は第３発明においては、制御装置は、取得手段で２次電池の目標充電率を取得し、例えば使用料金が低い第１の時間帯に２次電池を前記目標充電率に充電し、充電した２次電池を例えば使用料金が高い第２の時間帯に放電させる。目標充電率は、使用料金が高い第２の時間帯の太陽光発電及び／又は風力発電の発電量が多いと予想される場合は低く、発電量が少ないと予想される場合は高く設定される。使用料金が低い第１の時間帯に２次電池を常にフル充電する場合、使用料金が高い第２の時間帯の発電量が多いときは、２次電池を使用する必要性が低いため充電が無駄になったり、２次電池に充電が行えないために発電の余剰分が無駄になる可能性がある。しかし、目標充電率に従って低い充電率に充電しておけば、充電が無駄になることはなく、さらに、発電の余剰分を２次電池に充電して自然エネルギを有効に活用することが可能になる。
【００３０】
第４発明においては、制御装置が有する記憶部には、予想発電量に関する発電予想値と予想電力需要に関する負荷予想値とに対応する目標充電率が記憶されている。制御装置は、例えば使用料金が高い第２の時間帯の発電予想値を第１受付手段で受付け、さらに負荷予想値を第２受付手段で受付け、受付けた発電予想値及び負荷予想値に対応する目標充電率を記憶部から取得する。目標充電率は、例えば発電予想値が高い場合は低く、発電予想値が低い場合は高く、また、負荷予想値が高い場合は高く、負荷予想値が低い場合は低く設定される。例えば使用料金が低い第１の時間帯に２次電池を常にフル充電する場合、使用料金が高い第２の時間帯の発電量が多いとき又は需要電力が少ないときは、２次電池を使用する必要性が低いために充電が無駄になったり、２次電池に充電が行えないために発電の余剰分が無駄になる可能性がある。しかし、目標充電率に従って低い充電率に充電しておけば、充電が無駄になることはなく、さらに、発電の余剰分を充電して自然エネルギを有効に活用することが可能になる。
【００３１】
第５発明においては、制御装置は、受電部で受電した受電電力が予め設定されている上限電力に達していると上限判定手段が判定した場合、２次電池を放電させる。上限電力は、例えば電力会社と契約した契約電力よりも２次電池の出力可能電力分だけ低い値に設定することが可能である。受電電力が上限電力に達した場合に２次電池を放電させることにより、受電電力は低下し、受電電力が契約電力を超えることを防止することが可能になる。
【００３２】
第６発明においては、制御装置は、２次電池が放電している場合に、受電部で受電した受電電力が予め設定されている下限電力に達している（低下している）と下限判定手段が判定したとき、２次電池の放電を停止する。下限電力は、例えばゼロに近い値に設定することが可能である。受電電力が下限電力に達した（低下した）場合に２次電池の放電を停止することにより、受電電力は増加し、電力会社の配電設備への逆潮流を防止することが可能である。なお、逆潮流が許可されている場合は、２次電池の放電を必ずしも停止する必要は無い。
【００３３】
第７又は第８発明においては、制御装置は、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電している場合に、受電部で受電した受電電力が予め設定されている下限電力に達している（低下している）と下限判定手段が判定したとき、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力を２次電池に充電する。下限電力は、例えばゼロに近い値に設定することが可能である。受電電力が下限電力に達した（低下した）場合に、太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電電力を２次電池に充電することにより、受電電力は増加し、電力会社の配電設備への逆潮流を防止することが可能であると共に、太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電電力を充電して有効に使用することが可能である。また、充電率検出手段で検出した２次電池の充電率と予め設定されている上限充電率とを比較手段で比較し、検出した充電率が上限充電率に達した場合は、太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電を停止して、逆潮流を防止することが可能である。なお、逆潮流が許可されている場合は、２次電池の充電、又は、太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電停止を必ずしも行う必要は無い。
【００３４】
第９発明においては、液循環型２次電池は、受電部で受電した電力を充電する第１セルと、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力を充電する第２セルと、第１セル及び第２セルに接続された共用の液タンクとを備え、第１ポンプで第１セル及び液タンク間の液循環を行い、第２ポンプで第２セル及び液タンク間の液循環を行う。充電率検出手段が検出した第２セルの充電率と予め設定された上限充電率とを比較手段で比較し、第２セルの充電率が上限充電率に達した場合、制御装置は、第２ポンプを駆動する。第２ポンプを駆動した場合、高充電率の電解液が第２セルから液タンクに送られ、液タンクの充電率が上昇すると共に、第２セルの充電率は低下して充電可能な状態になる。
【００３５】
第１０、第１１、第１２又は第１３発明においては、制御装置は、送電部から送電すべき目標送電電力値を受付手段で受付け、受付けた目標送電電力値と送電部から出力している電力値とを比較手段で比較し、目標送電電力値の方が大きい場合は２次電池を放電させる。また、目標送電電力値の方が小さい場合は２次電池を充電する。所定時間間隔で、太陽光発電及び／又は風力発電の発電電力と目標送電電力とを比較し、前記発電電力の方が高い場合は、２次電池に余剰電力を充電し、また、前記発電電力の方が低い場合は、２次電池を放電することにより、送電部から送電される電力は、目標送電電力に近い値に保たれる。
【００３６】
第１４又は第１５発明においては、制御装置は、受付けた目標送電電力値と送電部から出力している電力値との差を算出手段で算出し、算出した差に応じた電力を２次電池から放電させる。また、前記算出した差に応じた電力を２次電池に充電する。前記算出した差に応じた電力を充放電させることにより、送電部から送電される電力は、目標送電電力に近い値に保たれる。
【００３７】
第１６発明においては、上述した電源システムに目標送電電力値を送信すると共に、送信手段から前記電源システムの送電先に前記目標送電電力値を送信する。電源システムは、上述したように、目標送電電力に近い電力を前記送電先へ送電する。また、前記送電先は、前記電源システムから送電される電力値（目標送電電力値）が予め連絡されており、前記予め連絡された電力値を考慮して、発電制御を行なうことが可能になる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
（第１の実施の形態）
図１に本発明に係る電源システム２の例を示す。電源システム２は、電力系統と接続される受電部４と、太陽光発電機２０と、２次電池であるレドックスフロー電池（以下、ＲＦ電池）１０を備え、受電部４で受電した受電電力，太陽光発電機２０が発電した電力，及びＲＦ電池１０が放電した電力の少なくとも１つを負荷３０に出力（供給）する。太陽光発電機２０は、インバータ２２を挟んで母線Ｌに接続され、ＲＦ電池１０は、交流及び直流を相互に変換する交直変換器２６を挟んで母線Ｌに接続されている。また、母線Ｌには、受電部４及び負荷３０が接続されている。なお、２次電池として、ＲＦ電池以外に、例えばニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ナトリウム硫黄電池、鉛電池（鉛蓄電池）又は亜鉛臭素電池などを用いることも可能である。
【００３９】
ＲＦ電池１０は、電極が配置されたセル１２、パイプなどでセル１２に接続された電解液タンク１６、及びセル１２と電解液タンク１６との間で電解液を循環させるポンプ１４などを備える。図２にＲＦ電池１０の例を示す。セル１２の電極間には隔膜が設けられており、正極側ポンプ１４ａにより、セル１２の正極（＋）側と正極側電解液タンク１６ａとの間で電解液が循環され、また、負極側ポンプ１４ｂにより、セル１２の負極（−）側と負極側電解液タンク１６ｂとの間で電解液が循環される。
【００４０】
ポンプ１４（正極側ポンプ１４ａ及び負極側ポンプ１４ｂ）は制御盤２４に接続され、制御盤２４によって駆動制御される。また、交直変換器２６は制御盤２４に接続され、制御盤２４によって、母線Ｌの交流電力からＲＦ電池１０の直流電力への変換制御、及び、ＲＦ電池１０の直流電力から母線Ｌの交流電力への変換制御が行われる。同様に、インバータ２２は制御盤２４に接続され、制御盤２４によって、太陽光発電機２０の直流電力から母線Ｌの交流電力への変換制御が行われる。
【００４１】
制御盤２４で交直変換器２６及びポンプ１４を制御し、ＲＦ電池１０の充電と、放電と、充放電を行わない待機状態とを切換えることが可能である。同様に、制御盤２４でインバータ２２を制御し、太陽光発電機２０の発電と、発電を行わない停止状態とを切換えることが可能である。
【００４２】
また、制御盤２４は、例えばコンピュータなどの外部装置（図示せず）から発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎを受付ける手段（第１受付手段、第２受付手段（受付部））として動作する。制御盤２４は、発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎと目標充電率ＣＥｎとの対応関係が記憶された記憶部を備え、外部装置から受付けた発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎに対応する目標充電率ＣＥｎを取得する手段（取得手段（取得部））として動作する。例えば、電力会社から受電する電力の夜間（第１の時間帯：２２時〜８時）の電力使用料金が、昼間（第２の時間帯：８時〜２２時）の電力使用料金よりも低く設定されている場合、制御盤２４の制御により、夜間にＲＦ電池１０を目標充電率ＣＥｎに充電する。
【００４３】
夜間と昼間の区別は、例えば制御盤２４に計時手段（図示せず）を設け、制御盤２４内部で８時と２２時とを検出することが可能である。また、ＧＰｎ及びＬＰｎと同様にして、外部装置から制御盤２４に８時及び２２時の時刻信号を与えることも可能である。
【００４４】
ＲＦ電池１０の充電率は、ＲＦ電池１０の出力電圧に基づいて求めることが可能である。ＲＦ電池１０には電圧計（充電率検出手段）２８が接続され、電圧計２８の計測値（充電率Ｃｘ）が制御盤２４に与えられる。制御盤２４には、ＲＦ電池１０の過放電又は過充電を防止するための下限充電率ＣＬ及び上限充電率ＣＨが設定されており、制御盤２４は、計測された充電率Ｃｘと下限充電率ＣＬ及び上限充電率ＣＨとを比較する手段（比較手段（比較部））として動作し、下限充電率ＣＬから上限充電率ＣＨの間でＲＦ電池１０の充放電を行う。ただし、夜間に充電を行う場合、制御盤２４は、計測された充電率Ｃｘが目標充電率ＣＥｎに達した場合、ＲＦ電池１０の充電を停止する。
【００４５】
目標充電率ＣＥｎの例を図３に示す。太陽光発電機２０の昼間の予想発電量に関する発電予想値ＧＰｎは、例えば昼間（８時〜２２時）の全時間が晴れの場合を「１００」、昼間の半分の時間が晴れの場合を「５０」のように、昼間の太陽光を受光できる時間に応じて指定することが可能である。発電予想値ＧＰｎは、天気予報などの気象情報から決定することが可能である。
【００４６】
負荷３０の昼間の予想需要電力に関する負荷予想値ＬＰｎは、例えば全負荷の消費電力を「１００」、作動させる負荷の消費電力が全負荷の消費電力の半分の場合を「５０」のように、作動させる負荷の消費電力に応じて指定することが可能である。負荷予想値ＬＰｎは、平日又は土日などのカレンダ情報から決定したり、過去の使用状況から決定したり、各負荷を稼動させるスケジュール情報から決定することが可能である。目標充電率ＣＥｎは、負荷予想値ＬＰｎが大きいほど高い値に設定されている。また、目標充電率ＣＥｎは、発電予想値ＧＰｎが大きいほど低い値に設定されている。
【００４７】
また、例えば電力系統から受電できる電力に上限（契約電力）が定められている場合、制御盤２４には、前記上限より例えばＲＦ電池１０の出力可能電力分だけ低い上限電力ＤＨが設定されている。制御盤２４は、受電部４から受電した電力を計測する電力計３２の計測値（受電電力）Ｄｘが入力されており、受電電力Ｄｘが上限電力ＤＨに達しているか否かを判定する手段（上限判定手段（判定部））として動作する。受電電力Ｄｘが上限電力ＤＨに達した場合、制御盤２４は、ＲＦ電池１０を放電させる。
【００４８】
また、例えば電力系統への電力の逆潮流が禁止されている場合、制御盤２４には、ゼロ付近の下限電力ＤＬが設定されている。制御盤２４は、受電電力Ｄｘが下限電力ＤＬに達している（低下している）か否かを判定する手段（下限判定手段（判定部））として動作する。受電電力Ｄｘが下限電力ＤＬに達した（低下した）場合、制御盤２４は、太陽光発電機２０が発電した電力をＲＦ電池１０に充電する。ただし、ＲＦ電池１０の充電率Ｃｘが上限充電率ＣＨに達している場合、制御盤２４は、太陽光発電機２０の発電を停止状態にする。
【００４９】
上述した上限電力ＤＨ、下限電力ＤＬ、上限充電率ＣＨ及び下限充電率ＣＬは、例えば、図３に示す対応関係が記憶されている記憶部に記憶したり、制御盤２４に設けられた回転式のボリューム（可変抵抗）で設定することが可能である。また、負荷予想値ＬＰｎ及び発電予想値ＧＰｎを、外部装置から受付けずに、例えば制御盤２４に設けられた回転式のボリューム（受付手段）で受付けることも可能である。
【００５０】
次に、本発明に係る電源システム２を用いた負荷３０への電力供給について説明する。
図４にＲＦ電池１０及び太陽光発電機２０の制御手順の例を示す。制御盤２４は、ＧＰｎ及びＬＰｎを受付けた場合、受付けたＧＰｎ及びＬＰｎに応じた目標充電率ＣＥｎを記憶部から取得する。制御盤２４は、電力計３２で計測された受電電力Ｄｘと、上限電力ＤＨ及び下限電力ＤＬとの比較を行い、また、電圧計２８で計測された充電率Ｃｘと、上限充電率ＣＨ及び下限充電率ＣＬとの比較を行う。
【００５１】
受電電力Ｄｘが上限電力ＤＨに達している場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、制御盤２４は、ポンプ１４及び交直変換器２６を制御してＲＦ電池１０を放電させる（Ｓ１６）。ＲＦ電池１０を放電させることにより、受電電力ＤｘはＲＦ電池１０の出力電力分だけ低下する。
【００５２】
また、受電電力Ｄｘが下限電力ＤＬから上限電力ＤＨの間にあり（Ｓ１４：ＮＯ、Ｓ１８：ＹＥＳ）、時刻が夜間（２２時〜８時）の場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、制御盤２４は、充電率Ｃｘが目標充電率ＣＥｎに達していなければ（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ポンプ１４及び交直変換器２６を制御して、ＲＦ電池１０を充電する（Ｓ２６）。充電率Ｃｘが目標充電率ＣＥｎに達している場合（Ｓ２４：ＮＯ）、制御盤２４は、ＲＦ電池１０を待機状態にする（Ｓ２８）。
【００５３】
受電電力Ｄｘが下限電力ＤＬから上限電力ＤＨの間にあり（Ｓ１８：ＹＥＳ）、時刻が昼間（８時〜２２時）の場合（Ｓ２０：ＮＯ）、充電率Ｃｘが下限充電率ＣＬより大きければ（Ｓ３０：ＹＥＳ）、制御盤２４はポンプ１４及び直交変換器２６を制御してＲＦ電池１０を放電させる（Ｓ３２）。充電率Ｃｘが下限充電率ＣＬに達した（低下した）場合（Ｓ３０：ＮＯ）、制御盤２４は、放電を中止してＲＦ電池１０を待機状態にする（Ｓ３４）。
【００５４】
また、受電電力Ｄｘが下限電力ＤＬに達している（低下している）場合（Ｓ１８：ＮＯ）、制御盤２４は、充電率Ｃｘが上限充電率ＣＨより小さければ（Ｓ３６：ＹＥＳ）、太陽光発電機２０の発電による余剰電力をＲＦ電池１０に充電し（Ｓ３８）、充電率Ｃｘが上限充電率ＣＨに達していれば（Ｓ３６：ＮＯ）、太陽光発電機２０を停止状態にすると共にＲＦ電池１０を待機状態にする（Ｓ４０）。上述した処理を、例えば１時間ごとに繰返す。
【００５５】
（第２の実施の形態）
図５に本発明に係る電源システム６の例を示す。電源システム６は、電力系統と接続される受電部４と、太陽光発電機２０と、液循環型２次電池であるＲＦ電池（レドックスフロー電池）４０とを備え、受電部４で受電した電力及びＲＦ電池１０が放電した電力の少なくとも１つを負荷３０に出力（供給）する。ＲＦ電池４０は、交流及び直流を相互に変換する交直変換器２６を挟んで母線Ｌに接続されている。また、ＲＦ電池４０には、ＤＣ−ＤＣコンバータ３８を挟んで太陽光発電機２０が接続されている。母線Ｌには、受電部４及び負荷３０が接続されている。
【００５６】
ＲＦ電池４０は、交直変換器２６と接続された第１セル１２、ＤＣ−ＤＣコンバータ３８と接続された第２セル４２、パイプなどで第１セル１２及び第２セル４２と接続された電解液タンク（液タンク）４６、第１セル１２と電解液タンク４６との間で電解液を循環させる第１ポンプ４４、及び第２セル４２と電解液タンク４６との間で電解液を循環させる第２ポンプ４８などを備える。
【００５７】
図６にＲＦ電池４０の例を示す。第１セル１２の電極間には隔膜が設けられており、正極側第１ポンプ４４ａにより、第１セル１２の正極（＋）側と正極側電解液タンク４６ａとの間で電解液が循環され、また、負極側第１ポンプ４４ｂにより、第１セル１２の負極（−）側と負極側電解液タンク４６ｂとの間で電解液が循環される。同様に、第２セル４２の電極間には隔膜が設けられており、正極側第２ポンプ４８ａにより、第２セル４２の正極（＋）側と正極側電解液タンク４６ａとの間で電解液が循環され、また、負極側第２ポンプ４８ｂにより、第２セル４２の負極（−）側と負極側電解液タンク４６ｂとの間で電解液が循環される。
【００５８】
第１ポンプ４４（正極側第１ポンプ４４ａ及び負極側第１ポンプ４４ｂ）及び第２ポンプ４８（正極側第２ポンプ４８ａ及び負極側第２ポンプ４８ｂ）は制御盤３６に接続され、制御盤（ポンプ制御手段）３６で駆動制御される。また、交直変換器２６は制御盤３６に接続され、制御盤３６により、母線Ｌの交流電力からＲＦ電池４０の第１セル１２の直流電力への変換制御、及び、ＲＦ電池４０の第１セル１２の直流電力から母線Ｌの交流電力への変換制御が行われる。制御盤３６で交直変換器２６及び第１ポンプ４４を制御し、ＲＦ電池４０の第１セル１２の充電と、放電と、充放電を行わない待機状態とを切換えることが可能である。同様に、ＤＣ−ＤＣコンバータ３８は制御盤３６に接続され、制御盤３６により、太陽光発電機２０の直流電力からＲＦ電池４０の第２セル４２の直流電力への変換制御が行われる。制御盤３６でＤＣ−ＤＣコンバータ３８及び第２ポンプ４８を制御して、ＲＦ電池４０の第２セル４２の充電と、充電を行わない待機状態とを切換えることが可能である。
【００５９】
また、制御盤３６は、第１の実施の形態と同様に、発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎを受付け、図３に示す対応関係から目標充電率ＣＥｎを取得する。また、制御盤（上限判定手段、下限判定手段）３６は、第１の実施の形態と同様に、電力計３２で計測された受電電力Ｄｘが上限電力ＤＨに達した場合は、ＲＦ電池４０の第１セル１２を放電させ、受電電力Ｄｘが下限電力ＤＬに達した場合は、ＲＦ電池４０の第１セル１２の放電を停止する。
【００６０】
ＲＦ電池４０の第１セル１２には電圧計（充電率検出手段）２８が接続され、計測値（第１セル１２の充電率Ｃｘ）が制御盤３６に与えられる。また、ＲＦ電池４０の第２セル４２には電圧計（充電率検出手段）３４が接続され、計測値（第２セル４２の充電率Ｃｘ’）が制御盤３６に与えられる。制御盤（比較手段）３６には、ＲＦ電池４０の第１セル１２，第２セル４２の過放電及び過充電を防止するために夫々下限充電率ＣＬ及び上限充電率ＣＨ，下限充電率ＣＬ’及び上限充電率ＣＨ’が設定されており、制御盤３６は、下限充電率ＣＬから上限充電率ＣＨ，下限充電率ＣＬ’から上限充電率ＣＨ’の間で夫々第１セル１２，第２セル４２の充放電を行う。また、制御盤３６は、夜間に、ＲＦ電池４０（第１セル１２）を目標充電率ＣＥｎに充電する。
【００６１】
次に、本発明に係る電源システム６を用いた負荷３０への電力供給について説明する。
図７にＲＦ電池４０及び太陽光発電機２０の制御手順の例を示す。制御盤３６は、ＧＰｎ及びＬＰｎを受付けた場合、受付けたＧＰｎ及びＬＰｎに応じた目標充電率ＣＥｎを記憶部から取得する。制御盤３６は、電力計３２で計測された受電電力Ｄｘと、上限電力ＤＨ及び下限電力ＤＬとの比較を行う。また、制御盤３６は、電圧計２８，３４で計測された第１セル１２，第２セル４２の充電率Ｃｘ，Ｃｘ’と、上限充電率ＣＨ及び下限充電率ＣＬ，上限充電率ＣＨ’及び下限充電率ＣＬ’との比較を夫々行う。
【００６２】
ＲＦ電池４０の第２セル４２の充電率Ｃｘ’が上限充電率ＣＨ’に達している場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、制御盤３６は第２ポンプ４８を駆動する（Ｓ１２）。第２ポンプ４８を駆動したことにより、第２セル４２内の高充電率の電解液は電解液タンク４６に送られ、電解液タンク４６内の充電率が上昇するとともに、第２セル４２内の充電率は低下する。第２セル４２の充電率Ｃｘ’が上限充電率ＣＨ’よりも小さい場合（Ｓ１０：ＮＯ）又は第２ポンプ４８を駆動した場合（Ｓ１２）、以後、図４に示した第１の実施の形態と同様の処理を行う。
【００６３】
（第３の実施の形態）
上述した実施の形態においては、電力系統への逆潮流が禁止されている場合を例にして説明したが、逆潮流が許可される場合もある。逆潮流が許可されている場合は、制御盤２４又は３６の下限電力ＤＬの設定を省くことが可能である。第２の実施の形態で説明した電源システム６において、逆潮流が許可されている場合のＲＦ電池４０及び太陽光発電機２０の制御手順の例を図８に示す。図８に示すように、第２の実施の形態の制御手順（図７）から、下限電力ＤＬに関する処理（Ｓ１８，Ｓ３６，Ｓ３８，Ｓ４０）を省いた処理が実行される。第１の実施の形態で説明した電源システム２において、逆潮流が許可されている場合のＲＦ電池１０及び太陽光発電機２０の制御手順も、同様にして（図８のＳ１０，Ｓ１２を省いて）行うことが可能である。例えば、太陽光発電の余剰電力を受電部４から逆潮流した場合、逆潮流した電力を電力会社が買取ることも可能である。
【００６４】
また、上述した各実施の形態においては、太陽光発電機２０を例にして説明したが、太陽光発電機２０に代えて風力発電機を用いることも可能である。風力発電機を用いる場合の発電予想値ＧＰｎは、例えば風力発電機を使用可能な最大風力を「１００」、昼間（８時〜２２時）の風力が前記最大風力の半分の場合を「５０」のように、昼間の風力に応じて指定することが可能である。発電予想値ＧＰｎは、天気予報などの気象情報から決定することが可能である。
【００６５】
また、太陽光発電機及び風力発電機の両方を用いることも可能である。両方用いる場合の発電予想値ＧＰｎは、例えば、太陽光発電機の発電予想値ＧＰｎ１と風力発電機の発電予想値ＧＰｎ２との平均値を用いること等が可能である。
【００６６】
上述した各実施の形態では、発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎを制御盤２４又は３６で受付けたが、発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎの一方のみを受付けることも可能である。この場合、発電予想値ＧＰｎ又は負荷予想値ＬＰｎと目標充電率ＣＥｎとの対応を制御盤２４又は３６の記憶部に記憶し、発電予想値ＧＰｎ又は負荷予想値ＬＰｎに応じた目標充電率ＣＥｎを取得する。
【００６７】
また、上述した実施の形態では、発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎを制御盤２４又は３６で受付けたが、例えばコンピュータなどの外部装置でＧＰｎ及びＬＰｎに基づく目標充電率ＣＥｎを決定し、目標充電率ＣＥｎを制御盤２４又は３６に与えることも可能である。また、制御盤２４又は３６に通信装置を接続し、通信回線経由で発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎなどを管理システムから受付けたり、受電電力Ｄｘ及び充電率Ｃｘを制御盤から管理システムに送信することも可能である。
【００６８】
（第４の実施の形態）
図９に、本発明に係る電源システム５０の例を示す。電源システム５０の基本的な構成は第１の実施の形態（図１）と同様である。ただし、本説明の電源システム５０は、図１の受電部４に代えて電力系統と接続された送電部５６を備え、また図１の太陽光発電機２０に代えて風力発電機５４を備えており、風力発電機５４が発電した電力及びＲＦ電池１０が放電した電力の少なくとも１つを送電部５６から電力系統へ送電する。
【００６９】
本説明において、電力計３２は、送電部５６から送電している送電電力Ｓｘを計測する。また、本発明において、制御盤５２は、例えばコンピュータなどの外部装置から目標送電電力Ｓｔを受付ける手段（受付手段（受付部））、受付けた目標送電電力Ｓｔと電力計３２が計測した送電電力Ｓｘとを比較する手段（比較手段（比較部））として動作し、目標送電電力Ｓｔの方が大きい場合は、交直変換器２６及びポンプ１４を制御してＲＦ電池１０を放電させ、目標送電電力Ｓｔの方が小さい場合は、交直変換器２６及びポンプ１４を制御してＲＦ電池１０を充電する。また、上述した実施の形態と同様に、制御盤５２は、ＲＦ電池１０の充電率Ｃｘが上限充電率ＣＨ及び下限充電率ＣＬ間に収まるように監視する。
【００７０】
目標送電電力（指示値）Ｓｔを電源システム５０に送信するコンピュータ（通信装置）６０の構成例を図１０に示す。コンピュータ６０は、ＣＰＵ６１と、ＲＡＭ６２と、ハードディスク６３と、キーボードなどの操作部６４と、電源システム５０に接続される通信部６５と、フレキシブルディスクドライブ又はＣＤ−ＲＯＭドライブなどの外部記憶装置６６とを備える。また、通信部（送信手段）６５は、電源システム５０の送電先である電力系統を管理する電気事業者５８の通信設備（図示せず）に接続されている。
【００７１】
ＣＰＵ６１は、目標送電電力Ｓｔを決定し、決定した目標送電電力Ｓｔを通信部６５から電源システム５０及び電気事業者５８に送信する。目標送電電力Ｓｔは、例えば気象予報（風速予報、風向予報）に基づいて決定することが可能である。ただし、気象予報は広い地域範囲を対象としているため、風力発電機５４の設置場所との間には幾らかのズレが生じる可能性がある。本説明においては、過去の所定時刻（例えば１時間間隔の各時刻）の予報風速Ｆｖ及び予報風向Ｆｄに関する予報情報と、風力発電機５４の設置場所における前記所定時刻での実際の計測風速Ｍｖ及び計測風向Ｍｄに関する計測情報とがハードディスク６３に記憶されている。
【００７２】
計測風速Ｍｖ及び計測風向Ｍｄは、風力発電機５４又は風力発電機５４の設置場所に設けられた風力計又は風速計などで計測することが可能である。予報風速Ｆｖ及び予報風向Ｆｄと、計測風速Ｍｖ及び計測風向Ｍｄは、例えば電話回線を介して通信部６５から受付けたり、フレキシブルディスク又はＣＤ−ＲＯＭ（ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ）に記憶されたデータを外部記憶装置６６から受付けたり、操作部（キーボード）６４から受付けることが可能である。
【００７３】
予報情報及び計測情報に基づいて、所定時刻の計測風速Ｍｖ及び計測風向Ｍｄの夫々と、前記所定時刻の予報風速Ｆｖ及び予報風向Ｆｄとの相関関係（相関関数）を求めることが可能である。例えば、以下のような関係（関数）ｆ、ｇが求まる。
Ｍｖ＝ｆ（Ｆｖ，Ｆｄ）
Ｍｄ＝ｇ（Ｆｖ，Ｆｄ）
上式より、所定時刻の予報風速Ｆｖ及び予報風向Ｆｄから、前記所定時刻の風力発電機５４の設置場所の予想風速Ｐｖ＝ｆ（Ｆｖ，Ｆｄ）及び予想風向Ｐｄ＝ｇ（Ｆｖ，Ｆｄ）をＣＰＵ６１で算出することが可能になる。
【００７４】
風力発電機５４の発電電力は、設置場所の風速及び風向に応じて決まるため、風力発電機５４の設置場所の予想風速Ｐｖ及び予想風向Ｐｄが求まれば、風力発電機５４の予想発電電力ＰＷ＝ｈ（Ｐｖ、Ｐｄ）をＣＰＵ６１で算出することが可能である。上述した関数ｆ、ｇ、ｈは、相関情報としてハードディスク６３に記憶されている。相関関数は、例えば、蓄積された予報情報及び計測情報に基づいて、ＣＰＵ６１で求めることが可能である。
【００７５】
操作部６４又は通信部６５から所定時刻の予報風速Ｆｖ及び予報風向Ｆｄを受付けた場合、ＣＰＵ６１により、ハードディスク６３に記憶されている相関情報に基づいて、風力発電機５４の予想発電電力ＰＷ＝ｈ（ｆ（Ｆｖ，Ｆｄ），ｇ（Ｆｖ，Ｆｄ））を求めることが可能である。ＣＰＵ６１は、求めた予想発電電力ＰＷに基づいて、目標送電電力Ｓｔを求め、通信部６５から電源システム５０及び電気事業者５８へ送信する。目標送電電力Ｓｔは、例えば予想発電電力ＰＷよりも若干小さめに設定すること等が可能である。
【００７６】
目標送電電力Ｓｔを受付けた電源システムのＲＦ電池１０の制御手順の例を図１１に示す。制御盤５２は、コンピュータ６０から受付けた目標送電電力Ｓｔと電力計３２から受付けた送電電力Ｓｘとを比較し、両者がほぼ同じ場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）は、交直変換器２６及びポンプ１４を制御して、ＲＦ電池１０を待機状態にする（Ｓ５２）。
【００７７】
また、制御盤５２は、目標送電電力Ｓｔの方が送電電力Ｓｘよりも大きい場合（Ｓ５０：ＮＯ、Ｓ５４：ＹＥＳ）、交直変換器２６及びポンプ１４を制御してＲＦ電池１０を放電させる（Ｓ５６）。目標送電電力Ｓｔの方が小さい場合（Ｓ５０：ＮＯ、Ｓ５４：ＮＯ）、制御盤５２は、交直変換器２６及びポンプ１４を制御してＲＦ電池１０を充電する（Ｓ５８）。前記手順を所定時間間隔（例えば６分間隔）で行なうことにより、送電電力Ｓｘは、目標送電電力Ｓｔに近い値に保たれる。
【００７８】
また、送電電力Ｓｘと目標送電電力Ｓｔとの差分ΔＳを制御盤（算出手段）５２で算出し、算出した差分ΔＳに応じた電力をＲＦ電池１０から放電又は充電するように、制御盤５２で交直変換器２６及びポンプ１４を制御することも可能である。この場合、図１１のＳ５６では差分ΔＳ（＝Ｓｔ−Ｓｘ）に相当する電力が放電され、Ｓ５８では差分ΔＳ（＝Ｓｘ−Ｓｔ）に相当する電力が充電される。また、交直変換器２６の出力電力を計測し、制御盤５２により、計測した出力電力と目標送電電力Ｓｔとを比較し、比較結果に応じて交直変換器２６を制御してＲＦ電池１０の充放電を切換えることも可能である。
【００７９】
上述した第４の実施の形態では、風力発電機５４を例にして説明したが、太陽光発電機を併用したり、風力発電機５４に代えて太陽光発電機を用いることも可能である。ただし、太陽光発電機を用いる場合、発電できるのは昼間に限られる。
【００８０】
【発明の効果】
第１，第２，第３又は第４発明によれば、予想需要電力と例えば使用料金が高い第２の時間帯の太陽光発電及び／又は風力発電の予想発電量とに応じた目標充電率を取得することにより、例えば使用料金が低い第１の時間帯に、２次電池を最適な充電率に充電することが可能になる。例えば、第２の時間帯の予想天気が快晴で太陽光発電機の発電量が多いと予想される場合は、第１の時間帯において２次電池を低い充電率に充電し、第２の時間帯においては太陽光発電を中心にした電力供給を行い、余剰電力がある場合は２次電池に充電することが可能になる。無駄な充電を防止し、しかも、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力を使用又は充電して、有効に活用することが可能になる。太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電を有効に活用して、電力料金（使用料金）を削減することが可能になる。
【００８１】
第５発明によれば、受電部で受電した受電電力が予め設定されている上限電力に達していると上限判定手段が判定した場合、２次電池を放電させて、受電電力を低下させることが可能である。例えば電力会社と契約した契約電力に基づいて上限電力を設定し、受電電力が上限電力に達した場合に２次電池を放電させることにより、受電電力を契約電力より低く抑え、電力料金（基本料金）を削減することが可能になる。
【００８２】
第６、第７又は第８発明によれば、受電部で受電した受電電力が予め設定されている下限電力に達している（低下している）と下限判定手段が判定した場合、制御装置により、２次電池が放電中のときは放電を停止し、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電中のときは余剰電力を２次電池に充電し、２次電池の充電率が上限充電率に達したときは太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電を中止することにより、逆潮流を防止することが可能である。
【００８３】
第９発明によれば、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力によって第２セルが上限充電率まで充電された場合、第２ポンプを作動させて液タンクと第２セルとの間で液循環を行うことにより、液タンクの充電率を上昇させると共に第２セルの充電率を低下させて充電可能な状態にすることが可能になる。太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力を第２セルに充電すると共に、第２セルと液タンクを共用する第１セルから放電することが可能である。
【００８４】
第１０、第１１、第１２又は第１３発明によれば、所定時間間隔で、太陽光発電及び／又は風力発電の発電電力と目標送電電力とを比較し、目標送電電力の方が低い場合は、２次電池に余剰電力を充電し、また、目標送電電力の方が高い場合は、２次電池を放電して不足分を補うことにより、送電部から送電される電力を、目標送電電力に近い値に保つことが可能である。
【００８５】
第１４又は第１５発明によれば、目標送電電力と送電部から出力している電力との差に応じた電力を２次電池から放電し、また、前記算出した差に応じた電力を２次電池に充電することにより、送電部から送電される電力を、目標送電電力に近い値に保つことが可能である。
【００８６】
第１６発明によれば、電源システムが電力を送電する送電先に目標送電電力を予め連絡すると共に、電源システムに目標送電電力を送信して、目標送電電力に近い電力を前記送電先へ送電させることが可能である。前記送電先は、前記予め連絡された電力（目標送電電力）を考慮して、発電制御を行なうことが可能になる。風力発電又は太陽光発電の出力が、予め連絡された出力に保たれるため、従来必要であった出力変動の調整用コスト（アンシラリーコスト）を削減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電源システムの例を示すブロック図である。
【図２】ＲＦ電池の例を示すブロック図である。
【図３】目標充電率ＣＥｎの例を示す図である。
【図４】ＲＦ電池及び太陽光発電機の制御手順の例を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る電源システムの例を示すブロック図である。
【図６】ＲＦ電池の例を示すブロック図である。
【図７】ＲＦ電池及び太陽光発電機の制御手順の例を示すフローチャートである。
【図８】逆潮流が許可されている場合のＲＦ電池及び太陽光発電機の制御手順の例を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る電源システムの例を示すブロック図である。
【図１０】目標送電電力（指示値）を電源システムに送信するコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【図１１】ＲＦ電池の制御手順の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２、６、５０ 電源システム
４ 受電部
１０ ＲＦ（レドックスフロー）電池（２次電池）
１２ セル（第１セル）
１４ ポンプ
１６、４６ 電解液タンク（液タンク）
２０ 太陽光発電機
２４、３６、５２ 制御盤（取得手段、第１受付手段、第２受付手段、上限判定手段、下限判定手段、比較手段、ポンプ制御手段、受付手段、算出手段）
２８、３４ 電圧計（充電率検出手段）
４０ ＲＦ（レドックスフロー）電池（液循環型２次電池）
４２ 第２セル
４４ 第１ポンプ
４８ 第２ポンプ
５４ 風力発電機
５６ 送電部
６０ コンピュータ（通信装置）
６１ ＣＰＵ
６５ 通信部（送信手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を受電又は送電する受電部又は送電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記受電部又は送電部とに接続された２次電池と、前記２次電池を充放電させる制御装置とを備えた電源システム及び該電源システムの２次電池制御方法、及び、目標送電電力値を送信する通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光発電又は風力発電は、無尽蔵のクリーンな自然エネルギを使用できるという長所がある。しかし、太陽光又は風力を使用しているため、安定した発電が行えず、例えば電力需要がピークになる時間帯に曇りになってしまい太陽光発電が行えないなど、発電と電力需要とが合致しないことも多く、効率的に電力使用料金を削減するのは困難である。また、電力の基本料金は、使用可能な電力の上限値（契約電力）で決められているが、上述したように太陽光発電は不安定であるため、ピーク時にタイミング良く太陽光発電を行って契約電力を下げることは困難である。
【０００３】
不安定な発電に対する対策として、太陽光発電と２次電池とを組合せる方法もある（例えば、特許文献１参照）。太陽光によって発電された電力を２次電池に充電しておくことにより、例えば電力需要がピークのときに２次電池を放電するなど、発電した電力を安定して供給するすることが可能になる。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６１−２０５２３７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、２次電池は、太陽光又は風力によって発電された電力をロス無しに充放電できず、例えば発電した電力の８０％しか使用することができない。この場合、発電された電力の２０％が無駄になる。発電された電力をそのまま使用する場合に最もロスが少なくなるが、上述したように、電力需要に合わせて太陽光発電又は風力発電を行うのは困難である。
【０００６】
また、電力料金が割引になる夜間に、電力会社から受電した受電電力を２次電池にフル充電しておき、昼間に放電することも考えられる。しかし、例えば昼間が快晴で太陽光発電機の発電量が多い場合、２次電池を使用する必要性が低くなり、充電が無駄になる可能性がある。また、電力会社に電力を送る逆潮流が禁止されている場合、２次電池がフル充電の状態で充電が行えないときは、太陽光発電を停止する必要が生じる。このように、太陽光発電又は風力発電で発電した電力を有効に活用するのは困難である。
【０００７】
また、太陽光発電又は風力発電を電力系統側で使用することも考えられる。しかし、例えば風力発電の出力予想は困難であり、強風による予想外の発電が生じた場合、又は、無風のため発電が停止した場合に対応できるように、電力系統側は専用の火力発電機を用意するなど、出力調整用の余分な手間及びコスト（アンシラリーコスト）が生じるという問題がある。また、例えば風力発電量が予想より少なく、指定された電力を需要者に供給できなかった場合、違反金などを支払う義務が生じる可能性もある。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、予想需要電力と例えば使用料金が高い第２の時間帯の太陽光発電及び／又は風力発電の予想発電量とに基づいて、例えば使用料金が低い第１の時間帯に、２次電池を最適な充電率に充電し、第２の時間帯に太陽光発電又は風力発電が発電した電力を有効に活用することが可能な２次電池制御方法及び電源システムを提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、受電電力が上限電力に達した場合、２次電池を放電させて、受電電力の上昇を前記上限電力付近に抑えることが可能な電源システムを提供することを他の目的とする。
【００１０】
また、本発明は、受電電力が下限電力に達した場合、２次電池が放電中のときは放電を停止し、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電中のときは発電電力を２次電池に充電し、２次電池の充電率が上限充電率に達したときは太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電を中止して、逆潮流を防止することが可能な電源システムを提供することを他の目的とする。
【００１１】
また、本発明は、２次電池の充放電を制御して、送電部から送電される電力を、予め設定した目標送電電力に保つことが可能な２次電池制御方法及び電源システムを提供することを他の目的とする。
【００１２】
また、本発明は、電源システム及び該電源システムの送信先に、目標送電電力の指示値を送信することが可能な通信装置を提供することを他の目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る２次電池制御方法は、太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を受電する受電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記受電部とに接続された２次電池と、該２次電池を充放電させる制御装置とを備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力、２次電池が放電した電力、及び受電部で受電した電力の少なくとも一つを出力する電源システムの２次電池制御方法において、前記２次電池の目標充電率を前記制御装置に取得させるステップと、時刻を前記制御装置に取得させるステップと、予め設定されている第１の時間帯に、２次電池を前記目標充電率に充電するステップと、充電した２次電池を、予め設定されている第２の時間帯に放電させるステップとを有することを特徴とする。
【００１４】
第２発明に係る電源システムは、太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を受電する受電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記受電部とに接続された２次電池と、該２次電池を充放電させる制御装置とを備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力、２次電池が放電した電力、及び受電部で受電した電力の少なくとも一つを出力する電源システムにおいて、前記制御装置は、時計手段と、２次電池の目標充電率を取得する取得手段とを備え、予め設定されている第１の時間帯に２次電池を前記目標充電率に充電し、充電した２次電池を予め設定されている第２の時間帯に放電させるように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
第３発明に係る電源システムは、第２発明において、前記受電部が受電する電力の使用料金は、使用時間帯に応じて異なっており、前記第１の時間帯は、前記第２の時間帯に比べて使用料金が低い時間帯であることを特徴とする。
【００１６】
第４発明に係る電源システムは、第２又は第３発明において、前記制御装置は、前記第２の時間帯の太陽光発電機及び／又は風力発電機の予想発電量に関する発電予想値を受付ける第１受付手段と、前記第２の時間帯の予想需要電力に関する負荷予想値を受付ける第２受付手段と、発電予想値及び負荷予想値に対応する目標充電率を記憶する記憶部とを備え、第１受付手段で受付けた発電予想値及び第２受付手段で受付けた負荷予想値に対応する目標充電率を記憶部から取得するように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
第５発明に係る電源システムは、太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を受電する受電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記受電部とに接続された２次電池と、該２次電池を充放電させる制御装置とを備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力、２次電池が放電した電力、及び受電部で受電した電力の少なくとも一つを出力する電源システムにおいて、前記制御装置は、前記受電部で受電した電力が予め設定されている上限電力に達しているか否かを判定する上限判定手段を備え、上限判定手段が上限電力に達していると判定した場合、前記２次電池を放電させるように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
第６発明に係る電源システムは、第２乃至第５発明の何れかにおいて、前記制御装置は、前記受電部で受電した電力が予め設定されている下限電力に達しているか否かを判定する下限判定手段を備え、２次電池が放電している場合に、下限判定手段が下限電力に達していると判定したとき、２次電池の放電を停止するように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
第７発明に係る電源システムは、第２乃至第５発明の何れかにおいて、前記制御装置は、前記受電部で受電した電力が予め設定されている下限電力に達しているか否かを判定する下限判定手段を備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電している場合に、下限判定手段が下限電力に達していると判定したとき、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力を２次電池に充電するように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
第８発明に係る電源システムは、第７発明において、前記制御装置は、２次電池の充電率を検出する充電率検出手段と、充電率検出手段が検出した充電率と予め設定されている上限充電率とを比較する比較手段とを備え、充電率検出手段で検出した充電率が上限充電率に達した場合、太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電を停止するように構成されていることを特徴とする。
【００２１】
第９発明に係る電源システムは、太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を受電する受電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記受電部とに接続された液循環型２次電池と、該液循環型２次電池を充放電させる制御装置とを備え、液循環型２次電池が放電した電力及び受電部で受電した電力の少なくとも一つを出力する電源システムにおいて、前記液循環型２次電池は、前記受電部で受電した電力を充電する第１セルと、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力を充電する第２セルと、第１セル及び第２セルに接続された液タンクと、第１セル及び液タンク間で液循環を行う第１ポンプと、第２セル及び液タンク間で液循環を行う第２ポンプとを備え、前記制御装置は、第２セルの充電率を検出する充電率検出手段と、充電率検出手段が検出した充電率と予め設定されている上限充電率とを比較する比較手段と、第１及び第２ポンプを駆動制御するポンプ制御手段とを備え、充電率検出手段で検出した充電率が上限充電率に達した場合、第２ポンプを駆動するように構成されていることを特徴とする。
【００２２】
第１０発明に係る２次電池制御方法は、太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を送電する送電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記送電部とに接続された２次電池と、該２次電池を充放電させる制御装置とを備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力、及び、２次電池が放電した電力の少なくとも一つを送電部から送電する電源システムの２次電池制御方法において、前記送電部から送電すべき目標送電電力値を前記制御装置に取得させるステップと、取得した目標送電電力値と前記送電部から送電している電力値とを前記制御装置で比較するステップと、目標送電電力値の方が大きい場合は前記２次電池を放電させるステップとを有することを特徴とする。
【００２３】
第１１発明に係る２次電池制御方法は、第１０発明において、前記取得した目標送電電力値の方が小さい場合は前記２次電池を充電するステップを有することを特徴とする。
【００２４】
第１２発明に係る電源システムは、太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を送電する送電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記送電部とに接続された２次電池と、該２次電池を充放電させる制御装置とを備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力、及び、２次電池が放電した電力の少なくとも一つを送電部から送電する電源システムにおいて、前記制御装置は、前記送電部から送電すべき目標送電電力値を受付ける受付手段と、受付手段が受付けた目標送電電力値と前記送電部から送電している電力値とを比較する比較手段とを備え、目標送電電力値の方が大きい場合は前記２次電池を放電させるように構成されていることを特徴とする。
【００２５】
第１３発明に係る電源システムは、第１２発明において、前記制御装置は、目標送電電力値の方が小さい場合は前記２次電池を充電するように構成されていることを特徴とする。
【００２６】
第１４発明に係る電源システムは、第１２発明において、前記制御部は、前記受付手段が受付けた目標送電電力値と前記送電部から出力している電力値との差を算出する算出手段を備え、算出した差に応じた電力を前記２次電池から放電させるように構成されていることを特徴とする。
【００２７】
第１５発明に係る電源システムは、第１３発明において、前記制御部は、前記受付手段が受付けた目標送電電力値と前記送電部から出力している電力値との差を算出する算出手段を備え、算出した差に応じた電力を前記２次電池に充電するように構成されていることを特徴とする。
【００２８】
第１６発明に係る通信装置は、第１２乃至１５発明の何れかに記載の電源システムの送電先へ、前記目標送電電力値を送信する送信手段を備えることを特徴とする。
【００２９】
第１，第２又は第３発明においては、制御装置は、取得手段で２次電池の目標充電率を取得し、例えば使用料金が低い第１の時間帯に２次電池を前記目標充電率に充電し、充電した２次電池を例えば使用料金が高い第２の時間帯に放電させる。目標充電率は、使用料金が高い第２の時間帯の太陽光発電及び／又は風力発電の発電量が多いと予想される場合は低く、発電量が少ないと予想される場合は高く設定される。使用料金が低い第１の時間帯に２次電池を常にフル充電する場合、使用料金が高い第２の時間帯の発電量が多いときは、２次電池を使用する必要性が低いため充電が無駄になったり、２次電池に充電が行えないために発電の余剰分が無駄になる可能性がある。しかし、目標充電率に従って低い充電率に充電しておけば、充電が無駄になることはなく、さらに、発電の余剰分を２次電池に充電して自然エネルギを有効に活用することが可能になる。
【００３０】
第４発明においては、制御装置が有する記憶部には、予想発電量に関する発電予想値と予想電力需要に関する負荷予想値とに対応する目標充電率が記憶されている。制御装置は、例えば使用料金が高い第２の時間帯の発電予想値を第１受付手段で受付け、さらに負荷予想値を第２受付手段で受付け、受付けた発電予想値及び負荷予想値に対応する目標充電率を記憶部から取得する。目標充電率は、例えば発電予想値が高い場合は低く、発電予想値が低い場合は高く、また、負荷予想値が高い場合は高く、負荷予想値が低い場合は低く設定される。例えば使用料金が低い第１の時間帯に２次電池を常にフル充電する場合、使用料金が高い第２の時間帯の発電量が多いとき又は需要電力が少ないときは、２次電池を使用する必要性が低いために充電が無駄になったり、２次電池に充電が行えないために発電の余剰分が無駄になる可能性がある。しかし、目標充電率に従って低い充電率に充電しておけば、充電が無駄になることはなく、さらに、発電の余剰分を充電して自然エネルギを有効に活用することが可能になる。
【００３１】
第５発明においては、制御装置は、受電部で受電した受電電力が予め設定されている上限電力に達していると上限判定手段が判定した場合、２次電池を放電させる。上限電力は、例えば電力会社と契約した契約電力よりも２次電池の出力可能電力分だけ低い値に設定することが可能である。受電電力が上限電力に達した場合に２次電池を放電させることにより、受電電力は低下し、受電電力が契約電力を超えることを防止することが可能になる。
【００３２】
第６発明においては、制御装置は、２次電池が放電している場合に、受電部で受電した受電電力が予め設定されている下限電力に達している（低下している）と下限判定手段が判定したとき、２次電池の放電を停止する。下限電力は、例えばゼロに近い値に設定することが可能である。受電電力が下限電力に達した（低下した）場合に２次電池の放電を停止することにより、受電電力は増加し、電力会社の配電設備への逆潮流を防止することが可能である。なお、逆潮流が許可されている場合は、２次電池の放電を必ずしも停止する必要は無い。
【００３３】
第７又は第８発明においては、制御装置は、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電している場合に、受電部で受電した受電電力が予め設定されている下限電力に達している（低下している）と下限判定手段が判定したとき、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力を２次電池に充電する。下限電力は、例えばゼロに近い値に設定することが可能である。受電電力が下限電力に達した（低下した）場合に、太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電電力を２次電池に充電することにより、受電電力は増加し、電力会社の配電設備への逆潮流を防止することが可能であると共に、太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電電力を充電して有効に使用することが可能である。また、充電率検出手段で検出した２次電池の充電率と予め設定されている上限充電率とを比較手段で比較し、検出した充電率が上限充電率に達した場合は、太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電を停止して、逆潮流を防止することが可能である。なお、逆潮流が許可されている場合は、２次電池の充電、又は、太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電停止を必ずしも行う必要は無い。
【００３４】
第９発明においては、液循環型２次電池は、受電部で受電した電力を充電する第１セルと、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力を充電する第２セルと、第１セル及び第２セルに接続された共用の液タンクとを備え、第１ポンプで第１セル及び液タンク間の液循環を行い、第２ポンプで第２セル及び液タンク間の液循環を行う。充電率検出手段が検出した第２セルの充電率と予め設定された上限充電率とを比較手段で比較し、第２セルの充電率が上限充電率に達した場合、制御装置は、第２ポンプを駆動する。第２ポンプを駆動した場合、高充電率の電解液が第２セルから液タンクに送られ、液タンクの充電率が上昇すると共に、第２セルの充電率は低下して充電可能な状態になる。
【００３５】
第１０、第１１、第１２又は第１３発明においては、制御装置は、送電部から送電すべき目標送電電力値を受付手段で受付け、受付けた目標送電電力値と送電部から出力している電力値とを比較手段で比較し、目標送電電力値の方が大きい場合は２次電池を放電させる。また、目標送電電力値の方が小さい場合は２次電池を充電する。所定時間間隔で、太陽光発電及び／又は風力発電の発電電力と目標送電電力とを比較し、前記発電電力の方が高い場合は、２次電池に余剰電力を充電し、また、前記発電電力の方が低い場合は、２次電池を放電することにより、送電部から送電される電力は、目標送電電力に近い値に保たれる。
【００３６】
第１４又は第１５発明においては、制御装置は、受付けた目標送電電力値と送電部から出力している電力値との差を算出手段で算出し、算出した差に応じた電力を２次電池から放電させる。また、前記算出した差に応じた電力を２次電池に充電する。前記算出した差に応じた電力を充放電させることにより、送電部から送電される電力は、目標送電電力に近い値に保たれる。
【００３７】
第１６発明においては、上述した電源システムに目標送電電力値を送信すると共に、送信手段から前記電源システムの送電先に前記目標送電電力値を送信する。電源システムは、上述したように、目標送電電力に近い電力を前記送電先へ送電する。また、前記送電先は、前記電源システムから送電される電力値（目標送電電力値）が予め連絡されており、前記予め連絡された電力値を考慮して、発電制御を行なうことが可能になる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
（第１の実施の形態）
図１に本発明に係る電源システム２の例を示す。電源システム２は、電力系統と接続される受電部４と、太陽光発電機２０と、２次電池であるレドックスフロー電池（以下、ＲＦ電池）１０を備え、受電部４で受電した受電電力，太陽光発電機２０が発電した電力，及びＲＦ電池１０が放電した電力の少なくとも１つを負荷３０に出力（供給）する。太陽光発電機２０は、インバータ２２を挟んで母線Ｌに接続され、ＲＦ電池１０は、交流及び直流を相互に変換する交直変換器２６を挟んで母線Ｌに接続されている。また、母線Ｌには、受電部４及び負荷３０が接続されている。なお、２次電池として、ＲＦ電池以外に、例えばニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ナトリウム硫黄電池、鉛電池（鉛蓄電池）又は亜鉛臭素電池などを用いることも可能である。
【００３９】
ＲＦ電池１０は、電極が配置されたセル１２、パイプなどでセル１２に接続された電解液タンク１６、及びセル１２と電解液タンク１６との間で電解液を循環させるポンプ１４などを備える。図２にＲＦ電池１０の例を示す。セル１２の電極間には隔膜が設けられており、正極側ポンプ１４ａにより、セル１２の正極（＋）側と正極側電解液タンク１６ａとの間で電解液が循環され、また、負極側ポンプ１４ｂにより、セル１２の負極（−）側と負極側電解液タンク１６ｂとの間で電解液が循環される。
【００４０】
ポンプ１４（正極側ポンプ１４ａ及び負極側ポンプ１４ｂ）は制御盤２４に接続され、制御盤２４によって駆動制御される。また、交直変換器２６は制御盤２４に接続され、制御盤２４によって、母線Ｌの交流電力からＲＦ電池１０の直流電力への変換制御、及び、ＲＦ電池１０の直流電力から母線Ｌの交流電力への変換制御が行われる。同様に、インバータ２２は制御盤２４に接続され、制御盤２４によって、太陽光発電機２０の直流電力から母線Ｌの交流電力への変換制御が行われる。
【００４１】
制御盤２４で交直変換器２６及びポンプ１４を制御し、ＲＦ電池１０の充電と、放電と、充放電を行わない待機状態とを切換えることが可能である。同様に、制御盤２４でインバータ２２を制御し、太陽光発電機２０の発電と、発電を行わない停止状態とを切換えることが可能である。
【００４２】
また、制御盤２４は、例えばコンピュータなどの外部装置（図示せず）から発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎを受付ける手段（第１受付手段、第２受付手段（受付部））として動作する。制御盤２４は、発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎと目標充電率ＣＥｎとの対応関係が記憶された記憶部を備え、外部装置から受付けた発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎに対応する目標充電率ＣＥｎを取得する手段（取得手段（取得部））として動作する。例えば、電力会社から受電する電力の夜間（第１の時間帯：２２時〜８時）の電力使用料金が、昼間（第２の時間帯：８時〜２２時）の電力使用料金よりも低く設定されている場合、制御盤２４の制御により、夜間にＲＦ電池１０を目標充電率ＣＥｎに充電する。
【００４３】
夜間と昼間の区別は、例えば制御盤２４に計時手段（図示せず）を設け、制御盤２４内部で８時と２２時とを検出することが可能である。また、ＧＰｎ及びＬＰｎと同様にして、外部装置から制御盤２４に８時及び２２時の時刻信号を与えることも可能である。
【００４４】
ＲＦ電池１０の充電率は、ＲＦ電池１０の出力電圧に基づいて求めることが可能である。ＲＦ電池１０には電圧計（充電率検出手段）２８が接続され、電圧計２８の計測値（充電率Ｃｘ）が制御盤２４に与えられる。制御盤２４には、ＲＦ電池１０の過放電又は過充電を防止するための下限充電率ＣＬ及び上限充電率ＣＨが設定されており、制御盤２４は、計測された充電率Ｃｘと下限充電率ＣＬ及び上限充電率ＣＨとを比較する手段（比較手段（比較部））として動作し、下限充電率ＣＬから上限充電率ＣＨの間でＲＦ電池１０の充放電を行う。ただし、夜間に充電を行う場合、制御盤２４は、計測された充電率Ｃｘが目標充電率ＣＥｎに達した場合、ＲＦ電池１０の充電を停止する。
【００４５】
目標充電率ＣＥｎの例を図３に示す。太陽光発電機２０の昼間の予想発電量に関する発電予想値ＧＰｎは、例えば昼間（８時〜２２時）の全時間が晴れの場合を「１００」、昼間の半分の時間が晴れの場合を「５０」のように、昼間の太陽光を受光できる時間に応じて指定することが可能である。発電予想値ＧＰｎは、天気予報などの気象情報から決定することが可能である。
【００４６】
負荷３０の昼間の予想需要電力に関する負荷予想値ＬＰｎは、例えば全負荷の消費電力を「１００」、作動させる負荷の消費電力が全負荷の消費電力の半分の場合を「５０」のように、作動させる負荷の消費電力に応じて指定することが可能である。負荷予想値ＬＰｎは、平日又は土日などのカレンダ情報から決定したり、過去の使用状況から決定したり、各負荷を稼動させるスケジュール情報から決定することが可能である。目標充電率ＣＥｎは、負荷予想値ＬＰｎが大きいほど高い値に設定されている。また、目標充電率ＣＥｎは、発電予想値ＧＰｎが大きいほど低い値に設定されている。
【００４７】
また、例えば電力系統から受電できる電力に上限（契約電力）が定められている場合、制御盤２４には、前記上限より例えばＲＦ電池１０の出力可能電力分だけ低い上限電力ＤＨが設定されている。制御盤２４は、受電部４から受電した電力を計測する電力計３２の計測値（受電電力）Ｄｘが入力されており、受電電力Ｄｘが上限電力ＤＨに達しているか否かを判定する手段（上限判定手段（判定部））として動作する。受電電力Ｄｘが上限電力ＤＨに達した場合、制御盤２４は、ＲＦ電池１０を放電させる。
【００４８】
また、例えば電力系統への電力の逆潮流が禁止されている場合、制御盤２４には、ゼロ付近の下限電力ＤＬが設定されている。制御盤２４は、受電電力Ｄｘが下限電力ＤＬに達している（低下している）か否かを判定する手段（下限判定手段（判定部））として動作する。受電電力Ｄｘが下限電力ＤＬに達した（低下した）場合、制御盤２４は、太陽光発電機２０が発電した電力をＲＦ電池１０に充電する。ただし、ＲＦ電池１０の充電率Ｃｘが上限充電率ＣＨに達している場合、制御盤２４は、太陽光発電機２０の発電を停止状態にする。
【００４９】
上述した上限電力ＤＨ、下限電力ＤＬ、上限充電率ＣＨ及び下限充電率ＣＬは、例えば、図３に示す対応関係が記憶されている記憶部に記憶したり、制御盤２４に設けられた回転式のボリューム（可変抵抗）で設定することが可能である。また、負荷予想値ＬＰｎ及び発電予想値ＧＰｎを、外部装置から受付けずに、例えば制御盤２４に設けられた回転式のボリューム（受付手段）で受付けることも可能である。
【００５０】
次に、本発明に係る電源システム２を用いた負荷３０への電力供給について説明する。
図４にＲＦ電池１０及び太陽光発電機２０の制御手順の例を示す。制御盤２４は、ＧＰｎ及びＬＰｎを受付けた場合、受付けたＧＰｎ及びＬＰｎに応じた目標充電率ＣＥｎを記憶部から取得する。制御盤２４は、電力計３２で計測された受電電力Ｄｘと、上限電力ＤＨ及び下限電力ＤＬとの比較を行い、また、電圧計２８で計測された充電率Ｃｘと、上限充電率ＣＨ及び下限充電率ＣＬとの比較を行う。
【００５１】
受電電力Ｄｘが上限電力ＤＨに達している場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、制御盤２４は、ポンプ１４及び交直変換器２６を制御してＲＦ電池１０を放電させる（Ｓ１６）。ＲＦ電池１０を放電させることにより、受電電力ＤｘはＲＦ電池１０の出力電力分だけ低下する。
【００５２】
また、受電電力Ｄｘが下限電力ＤＬから上限電力ＤＨの間にあり（Ｓ１４：ＮＯ、Ｓ１８：ＹＥＳ）、時刻が夜間（２２時〜８時）の場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、制御盤２４は、充電率Ｃｘが目標充電率ＣＥｎに達していなければ（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ポンプ１４及び交直変換器２６を制御して、ＲＦ電池１０を充電する（Ｓ２６）。充電率Ｃｘが目標充電率ＣＥｎに達している場合（Ｓ２４：ＮＯ）、制御盤２４は、ＲＦ電池１０を待機状態にする（Ｓ２８）。
【００５３】
受電電力Ｄｘが下限電力ＤＬから上限電力ＤＨの間にあり（Ｓ１８：ＹＥＳ）、時刻が昼間（８時〜２２時）の場合（Ｓ２０：ＮＯ）、充電率Ｃｘが下限充電率ＣＬより大きければ（Ｓ３０：ＹＥＳ）、制御盤２４はポンプ１４及び直交変換器２６を制御してＲＦ電池１０を放電させる（Ｓ３２）。充電率Ｃｘが下限充電率ＣＬに達した（低下した）場合（Ｓ３０：ＮＯ）、制御盤２４は、放電を中止してＲＦ電池１０を待機状態にする（Ｓ３４）。
【００５４】
また、受電電力Ｄｘが下限電力ＤＬに達している（低下している）場合（Ｓ１８：ＮＯ）、制御盤２４は、充電率Ｃｘが上限充電率ＣＨより小さければ（Ｓ３６：ＹＥＳ）、太陽光発電機２０の発電による余剰電力をＲＦ電池１０に充電し（Ｓ３８）、充電率Ｃｘが上限充電率ＣＨに達していれば（Ｓ３６：ＮＯ）、太陽光発電機２０を停止状態にすると共にＲＦ電池１０を待機状態にする（Ｓ４０）。上述した処理を、例えば１時間ごとに繰返す。
【００５５】
（第２の実施の形態）
図５に本発明に係る電源システム６の例を示す。電源システム６は、電力系統と接続される受電部４と、太陽光発電機２０と、液循環型２次電池であるＲＦ電池（レドックスフロー電池）４０とを備え、受電部４で受電した電力及びＲＦ電池１０が放電した電力の少なくとも１つを負荷３０に出力（供給）する。ＲＦ電池４０は、交流及び直流を相互に変換する交直変換器２６を挟んで母線Ｌに接続されている。また、ＲＦ電池４０には、ＤＣ−ＤＣコンバータ３８を挟んで太陽光発電機２０が接続されている。母線Ｌには、受電部４及び負荷３０が接続されている。
【００５６】
ＲＦ電池４０は、交直変換器２６と接続された第１セル１２、ＤＣ−ＤＣコンバータ３８と接続された第２セル４２、パイプなどで第１セル１２及び第２セル４２と接続された電解液タンク（液タンク）４６、第１セル１２と電解液タンク４６との間で電解液を循環させる第１ポンプ４４、及び第２セル４２と電解液タンク４６との間で電解液を循環させる第２ポンプ４８などを備える。
【００５７】
図６にＲＦ電池４０の例を示す。第１セル１２の電極間には隔膜が設けられており、正極側第１ポンプ４４ａにより、第１セル１２の正極（＋）側と正極側電解液タンク４６ａとの間で電解液が循環され、また、負極側第１ポンプ４４ｂにより、第１セル１２の負極（−）側と負極側電解液タンク４６ｂとの間で電解液が循環される。同様に、第２セル４２の電極間には隔膜が設けられており、正極側第２ポンプ４８ａにより、第２セル４２の正極（＋）側と正極側電解液タンク４６ａとの間で電解液が循環され、また、負極側第２ポンプ４８ｂにより、第２セル４２の負極（−）側と負極側電解液タンク４６ｂとの間で電解液が循環される。
【００５８】
第１ポンプ４４（正極側第１ポンプ４４ａ及び負極側第１ポンプ４４ｂ）及び第２ポンプ４８（正極側第２ポンプ４８ａ及び負極側第２ポンプ４８ｂ）は制御盤３６に接続され、制御盤（ポンプ制御手段）３６で駆動制御される。また、交直変換器２６は制御盤３６に接続され、制御盤３６により、母線Ｌの交流電力からＲＦ電池４０の第１セル１２の直流電力への変換制御、及び、ＲＦ電池４０の第１セル１２の直流電力から母線Ｌの交流電力への変換制御が行われる。制御盤３６で交直変換器２６及び第１ポンプ４４を制御し、ＲＦ電池４０の第１セル１２の充電と、放電と、充放電を行わない待機状態とを切換えることが可能である。同様に、ＤＣ−ＤＣコンバータ３８は制御盤３６に接続され、制御盤３６により、太陽光発電機２０の直流電力からＲＦ電池４０の第２セル４２の直流電力への変換制御が行われる。制御盤３６でＤＣ−ＤＣコンバータ３８及び第２ポンプ４８を制御して、ＲＦ電池４０の第２セル４２の充電と、充電を行わない待機状態とを切換えることが可能である。
【００５９】
また、制御盤３６は、第１の実施の形態と同様に、発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎを受付け、図３に示す対応関係から目標充電率ＣＥｎを取得する。また、制御盤（上限判定手段、下限判定手段）３６は、第１の実施の形態と同様に、電力計３２で計測された受電電力Ｄｘが上限電力ＤＨに達した場合は、ＲＦ電池４０の第１セル１２を放電させ、受電電力Ｄｘが下限電力ＤＬに達した場合は、ＲＦ電池４０の第１セル１２の放電を停止する。
【００６０】
ＲＦ電池４０の第１セル１２には電圧計（充電率検出手段）２８が接続され、計測値（第１セル１２の充電率Ｃｘ）が制御盤３６に与えられる。また、ＲＦ電池４０の第２セル４２には電圧計（充電率検出手段）３４が接続され、計測値（第２セル４２の充電率Ｃｘ’）が制御盤３６に与えられる。制御盤（比較手段）３６には、ＲＦ電池４０の第１セル１２，第２セル４２の過放電及び過充電を防止するために夫々下限充電率ＣＬ及び上限充電率ＣＨ，下限充電率ＣＬ’及び上限充電率ＣＨ’が設定されており、制御盤３６は、下限充電率ＣＬから上限充電率ＣＨ，下限充電率ＣＬ’から上限充電率ＣＨ’の間で夫々第１セル１２，第２セル４２の充放電を行う。また、制御盤３６は、夜間に、ＲＦ電池４０（第１セル１２）を目標充電率ＣＥｎに充電する。
【００６１】
次に、本発明に係る電源システム６を用いた負荷３０への電力供給について説明する。
図７にＲＦ電池４０及び太陽光発電機２０の制御手順の例を示す。制御盤３６は、ＧＰｎ及びＬＰｎを受付けた場合、受付けたＧＰｎ及びＬＰｎに応じた目標充電率ＣＥｎを記憶部から取得する。制御盤３６は、電力計３２で計測された受電電力Ｄｘと、上限電力ＤＨ及び下限電力ＤＬとの比較を行う。また、制御盤３６は、電圧計２８，３４で計測された第１セル１２，第２セル４２の充電率Ｃｘ，Ｃｘ’と、上限充電率ＣＨ及び下限充電率ＣＬ，上限充電率ＣＨ’及び下限充電率ＣＬ’との比較を夫々行う。
【００６２】
ＲＦ電池４０の第２セル４２の充電率Ｃｘ’が上限充電率ＣＨ’に達している場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、制御盤３６は第２ポンプ４８を駆動する（Ｓ１２）。第２ポンプ４８を駆動したことにより、第２セル４２内の高充電率の電解液は電解液タンク４６に送られ、電解液タンク４６内の充電率が上昇するとともに、第２セル４２内の充電率は低下する。第２セル４２の充電率Ｃｘ’が上限充電率ＣＨ’よりも小さい場合（Ｓ１０：ＮＯ）又は第２ポンプ４８を駆動した場合（Ｓ１２）、以後、図４に示した第１の実施の形態と同様の処理を行う。
【００６３】
（第３の実施の形態）
上述した実施の形態においては、電力系統への逆潮流が禁止されている場合を例にして説明したが、逆潮流が許可される場合もある。逆潮流が許可されている場合は、制御盤２４又は３６の下限電力ＤＬの設定を省くことが可能である。第２の実施の形態で説明した電源システム６において、逆潮流が許可されている場合のＲＦ電池４０及び太陽光発電機２０の制御手順の例を図８に示す。図８に示すように、第２の実施の形態の制御手順（図７）から、下限電力ＤＬに関する処理（Ｓ１８，Ｓ３６，Ｓ３８，Ｓ４０）を省いた処理が実行される。第１の実施の形態で説明した電源システム２において、逆潮流が許可されている場合のＲＦ電池１０及び太陽光発電機２０の制御手順も、同様にして（図８のＳ１０，Ｓ１２を省いて）行うことが可能である。例えば、太陽光発電の余剰電力を受電部４から逆潮流した場合、逆潮流した電力を電力会社が買取ることも可能である。
【００６４】
また、上述した各実施の形態においては、太陽光発電機２０を例にして説明したが、太陽光発電機２０に代えて風力発電機を用いることも可能である。風力発電機を用いる場合の発電予想値ＧＰｎは、例えば風力発電機を使用可能な最大風力を「１００」、昼間（８時〜２２時）の風力が前記最大風力の半分の場合を「５０」のように、昼間の風力に応じて指定することが可能である。発電予想値ＧＰｎは、天気予報などの気象情報から決定することが可能である。
【００６５】
また、太陽光発電機及び風力発電機の両方を用いることも可能である。両方用いる場合の発電予想値ＧＰｎは、例えば、太陽光発電機の発電予想値ＧＰｎ１と風力発電機の発電予想値ＧＰｎ２との平均値を用いること等が可能である。
【００６６】
上述した各実施の形態では、発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎを制御盤２４又は３６で受付けたが、発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎの一方のみを受付けることも可能である。この場合、発電予想値ＧＰｎ又は負荷予想値ＬＰｎと目標充電率ＣＥｎとの対応を制御盤２４又は３６の記憶部に記憶し、発電予想値ＧＰｎ又は負荷予想値ＬＰｎに応じた目標充電率ＣＥｎを取得する。
【００６７】
また、上述した実施の形態では、発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎを制御盤２４又は３６で受付けたが、例えばコンピュータなどの外部装置でＧＰｎ及びＬＰｎに基づく目標充電率ＣＥｎを決定し、目標充電率ＣＥｎを制御盤２４又は３６に与えることも可能である。また、制御盤２４又は３６に通信装置を接続し、通信回線経由で発電予想値ＧＰｎ及び負荷予想値ＬＰｎなどを管理システムから受付けたり、受電電力Ｄｘ及び充電率Ｃｘを制御盤から管理システムに送信することも可能である。
【００６８】
（第４の実施の形態）
図９に、本発明に係る電源システム５０の例を示す。電源システム５０の基本的な構成は第１の実施の形態（図１）と同様である。ただし、本説明の電源システム５０は、図１の受電部４に代えて電力系統と接続された送電部５６を備え、また図１の太陽光発電機２０に代えて風力発電機５４を備えており、風力発電機５４が発電した電力及びＲＦ電池１０が放電した電力の少なくとも１つを送電部５６から電力系統へ送電する。
【００６９】
本説明において、電力計３２は、送電部５６から送電している送電電力Ｓｘを計測する。また、本発明において、制御盤５２は、例えばコンピュータなどの外部装置から目標送電電力Ｓｔを受付ける手段（受付手段（受付部））、受付けた目標送電電力Ｓｔと電力計３２が計測した送電電力Ｓｘとを比較する手段（比較手段（比較部））として動作し、目標送電電力Ｓｔの方が大きい場合は、交直変換器２６及びポンプ１４を制御してＲＦ電池１０を放電させ、目標送電電力Ｓｔの方が小さい場合は、交直変換器２６及びポンプ１４を制御してＲＦ電池１０を充電する。また、上述した実施の形態と同様に、制御盤５２は、ＲＦ電池１０の充電率Ｃｘが上限充電率ＣＨ及び下限充電率ＣＬ間に収まるように監視する。
【００７０】
目標送電電力（指示値）Ｓｔを電源システム５０に送信するコンピュータ（通信装置）６０の構成例を図１０に示す。コンピュータ６０は、ＣＰＵ６１と、ＲＡＭ６２と、ハードディスク６３と、キーボードなどの操作部６４と、電源システム５０に接続される通信部６５と、フレキシブルディスクドライブ又はＣＤ−ＲＯＭドライブなどの外部記憶装置６６とを備える。また、通信部（送信手段）６５は、電源システム５０の送電先である電力系統を管理する電気事業者５８の通信設備（図示せず）に接続されている。
【００７１】
ＣＰＵ６１は、目標送電電力Ｓｔを決定し、決定した目標送電電力Ｓｔを通信部６５から電源システム５０及び電気事業者５８に送信する。目標送電電力Ｓｔは、例えば気象予報（風速予報、風向予報）に基づいて決定することが可能である。ただし、気象予報は広い地域範囲を対象としているため、風力発電機５４の設置場所との間には幾らかのズレが生じる可能性がある。本説明においては、過去の所定時刻（例えば１時間間隔の各時刻）の予報風速Ｆｖ及び予報風向Ｆｄに関する予報情報と、風力発電機５４の設置場所における前記所定時刻での実際の計測風速Ｍｖ及び計測風向Ｍｄに関する計測情報とがハードディスク６３に記憶されている。
【００７２】
計測風速Ｍｖ及び計測風向Ｍｄは、風力発電機５４又は風力発電機５４の設置場所に設けられた風力計又は風速計などで計測することが可能である。予報風速Ｆｖ及び予報風向Ｆｄと、計測風速Ｍｖ及び計測風向Ｍｄは、例えば電話回線を介して通信部６５から受付けたり、フレキシブルディスク又はＣＤ−ＲＯＭ（ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ）に記憶されたデータを外部記憶装置６６から受付けたり、操作部（キーボード）６４から受付けることが可能である。
【００７３】
予報情報及び計測情報に基づいて、所定時刻の計測風速Ｍｖ及び計測風向Ｍｄの夫々と、前記所定時刻の予報風速Ｆｖ及び予報風向Ｆｄとの相関関係（相関関数）を求めることが可能である。例えば、以下のような関係（関数）ｆ、ｇが求まる。
Ｍｖ＝ｆ（Ｆｖ，Ｆｄ）
Ｍｄ＝ｇ（Ｆｖ，Ｆｄ）
上式より、所定時刻の予報風速Ｆｖ及び予報風向Ｆｄから、前記所定時刻の風力発電機５４の設置場所の予想風速Ｐｖ＝ｆ（Ｆｖ，Ｆｄ）及び予想風向Ｐｄ＝ｇ（Ｆｖ，Ｆｄ）をＣＰＵ６１で算出することが可能になる。
【００７４】
風力発電機５４の発電電力は、設置場所の風速及び風向に応じて決まるため、風力発電機５４の設置場所の予想風速Ｐｖ及び予想風向Ｐｄが求まれば、風力発電機５４の予想発電電力ＰＷ＝ｈ（Ｐｖ、Ｐｄ）をＣＰＵ６１で算出することが可能である。上述した関数ｆ、ｇ、ｈは、相関情報としてハードディスク６３に記憶されている。相関関数は、例えば、蓄積された予報情報及び計測情報に基づいて、ＣＰＵ６１で求めることが可能である。
【００７５】
操作部６４又は通信部６５から所定時刻の予報風速Ｆｖ及び予報風向Ｆｄを受付けた場合、ＣＰＵ６１により、ハードディスク６３に記憶されている相関情報に基づいて、風力発電機５４の予想発電電力ＰＷ＝ｈ（ｆ（Ｆｖ，Ｆｄ），ｇ（Ｆｖ，Ｆｄ））を求めることが可能である。ＣＰＵ６１は、求めた予想発電電力ＰＷに基づいて、目標送電電力Ｓｔを求め、通信部６５から電源システム５０及び電気事業者５８へ送信する。目標送電電力Ｓｔは、例えば予想発電電力ＰＷよりも若干小さめに設定すること等が可能である。
【００７６】
目標送電電力Ｓｔを受付けた電源システムのＲＦ電池１０の制御手順の例を図１１に示す。制御盤５２は、コンピュータ６０から受付けた目標送電電力Ｓｔと電力計３２から受付けた送電電力Ｓｘとを比較し、両者がほぼ同じ場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）は、交直変換器２６及びポンプ１４を制御して、ＲＦ電池１０を待機状態にする（Ｓ５２）。
【００７７】
また、制御盤５２は、目標送電電力Ｓｔの方が送電電力Ｓｘよりも大きい場合（Ｓ５０：ＮＯ、Ｓ５４：ＹＥＳ）、交直変換器２６及びポンプ１４を制御してＲＦ電池１０を放電させる（Ｓ５６）。目標送電電力Ｓｔの方が小さい場合（Ｓ５０：ＮＯ、Ｓ５４：ＮＯ）、制御盤５２は、交直変換器２６及びポンプ１４を制御してＲＦ電池１０を充電する（Ｓ５８）。前記手順を所定時間間隔（例えば６分間隔）で行なうことにより、送電電力Ｓｘは、目標送電電力Ｓｔに近い値に保たれる。
【００７８】
また、送電電力Ｓｘと目標送電電力Ｓｔとの差分ΔＳを制御盤（算出手段）５２で算出し、算出した差分ΔＳに応じた電力をＲＦ電池１０から放電又は充電するように、制御盤５２で交直変換器２６及びポンプ１４を制御することも可能である。この場合、図１１のＳ５６では差分ΔＳ（＝Ｓｔ−Ｓｘ）に相当する電力が放電され、Ｓ５８では差分ΔＳ（＝Ｓｘ−Ｓｔ）に相当する電力が充電される。また、交直変換器２６の出力電力を計測し、制御盤５２により、計測した出力電力と目標送電電力Ｓｔとを比較し、比較結果に応じて交直変換器２６を制御してＲＦ電池１０の充放電を切換えることも可能である。
【００７９】
上述した第４の実施の形態では、風力発電機５４を例にして説明したが、太陽光発電機を併用したり、風力発電機５４に代えて太陽光発電機を用いることも可能である。ただし、太陽光発電機を用いる場合、発電できるのは昼間に限られる。
【００８０】
【発明の効果】
第１，第２，第３又は第４発明によれば、予想需要電力と例えば使用料金が高い第２の時間帯の太陽光発電及び／又は風力発電の予想発電量とに応じた目標充電率を取得することにより、例えば使用料金が低い第１の時間帯に、２次電池を最適な充電率に充電することが可能になる。例えば、第２の時間帯の予想天気が快晴で太陽光発電機の発電量が多いと予想される場合は、第１の時間帯において２次電池を低い充電率に充電し、第２の時間帯においては太陽光発電を中心にした電力供給を行い、余剰電力がある場合は２次電池に充電することが可能になる。無駄な充電を防止し、しかも、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力を使用又は充電して、有効に活用することが可能になる。太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電を有効に活用して、電力料金（使用料金）を削減することが可能になる。
【００８１】
第５発明によれば、受電部で受電した受電電力が予め設定されている上限電力に達していると上限判定手段が判定した場合、２次電池を放電させて、受電電力を低下させることが可能である。例えば電力会社と契約した契約電力に基づいて上限電力を設定し、受電電力が上限電力に達した場合に２次電池を放電させることにより、受電電力を契約電力より低く抑え、電力料金（基本料金）を削減することが可能になる。
【００８２】
第６、第７又は第８発明によれば、受電部で受電した受電電力が予め設定されている下限電力に達している（低下している）と下限判定手段が判定した場合、制御装置により、２次電池が放電中のときは放電を停止し、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電中のときは余剰電力を２次電池に充電し、２次電池の充電率が上限充電率に達したときは太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電を中止することにより、逆潮流を防止することが可能である。
【００８３】
第９発明によれば、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力によって第２セルが上限充電率まで充電された場合、第２ポンプを作動させて液タンクと第２セルとの間で液循環を行うことにより、液タンクの充電率を上昇させると共に第２セルの充電率を低下させて充電可能な状態にすることが可能になる。太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力を第２セルに充電すると共に、第２セルと液タンクを共用する第１セルから放電することが可能である。
【００８４】
第１０、第１１、第１２又は第１３発明によれば、所定時間間隔で、太陽光発電及び／又は風力発電の発電電力と目標送電電力とを比較し、目標送電電力の方が低い場合は、２次電池に余剰電力を充電し、また、目標送電電力の方が高い場合は、２次電池を放電して不足分を補うことにより、送電部から送電される電力を、目標送電電力に近い値に保つことが可能である。
【００８５】
第１４又は第１５発明によれば、目標送電電力と送電部から出力している電力との差に応じた電力を２次電池から放電し、また、前記算出した差に応じた電力を２次電池に充電することにより、送電部から送電される電力を、目標送電電力に近い値に保つことが可能である。
【００８６】
第１６発明によれば、電源システムが電力を送電する送電先に目標送電電力を予め連絡すると共に、電源システムに目標送電電力を送信して、目標送電電力に近い電力を前記送電先へ送電させることが可能である。前記送電先は、前記予め連絡された電力（目標送電電力）を考慮して、発電制御を行なうことが可能になる。風力発電又は太陽光発電の出力が、予め連絡された出力に保たれるため、従来必要であった出力変動の調整用コスト（アンシラリーコスト）を削減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電源システムの例を示すブロック図である。
【図２】ＲＦ電池の例を示すブロック図である。
【図３】目標充電率ＣＥｎの例を示す図である。
【図４】ＲＦ電池及び太陽光発電機の制御手順の例を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る電源システムの例を示すブロック図である。
【図６】ＲＦ電池の例を示すブロック図である。
【図７】ＲＦ電池及び太陽光発電機の制御手順の例を示すフローチャートである。
【図８】逆潮流が許可されている場合のＲＦ電池及び太陽光発電機の制御手順の例を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る電源システムの例を示すブロック図である。
【図１０】目標送電電力（指示値）を電源システムに送信するコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【図１１】ＲＦ電池の制御手順の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２、６、５０ 電源システム
４ 受電部
１０ ＲＦ（レドックスフロー）電池（２次電池）
１２ セル（第１セル）
１４ ポンプ
１６、４６ 電解液タンク（液タンク）
２０ 太陽光発電機
２４、３６、５２ 制御盤（取得手段、第１受付手段、第２受付手段、上限判定手段、下限判定手段、比較手段、ポンプ制御手段、受付手段、算出手段）
２８、３４ 電圧計（充電率検出手段）
４０ ＲＦ（レドックスフロー）電池（液循環型２次電池）
４２ 第２セル
４４ 第１ポンプ
４８ 第２ポンプ
５４ 風力発電機
５６ 送電部
６０ コンピュータ（通信装置）
６１ ＣＰＵ
６５ 通信部（送信手段）
Claims (16)
- 太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を受電する受電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記受電部とに接続された２次電池と、該２次電池を充放電させる制御装置とを備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力、２次電池が放電した電力、及び受電部で受電した電力の少なくとも一つを出力する電源システムの２次電池制御方法において、
前記２次電池の目標充電率を前記制御装置に取得させるステップと、
時刻を前記制御装置に取得させるステップと、
予め設定されている第１の時間帯に、２次電池を前記目標充電率に充電するステップと、
充電した２次電池を、予め設定されている第２の時間帯に放電させるステップと
を有することを特徴とする２次電池制御方法。 - 太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を受電する受電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記受電部とに接続された２次電池と、該２次電池を充放電させる制御装置とを備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力、２次電池が放電した電力、及び受電部で受電した電力の少なくとも一つを出力する電源システムにおいて、
前記制御装置は、
時計手段と、
２次電池の目標充電率を取得する取得手段と
を備え、予め設定されている第１の時間帯に２次電池を前記目標充電率に充電し、充電した２次電池を予め設定されている第２の時間帯に放電させるように構成されていることを特徴とする電源システム。 - 前記受電部が受電する電力の使用料金は、使用時間帯に応じて異なっており、
前記第１の時間帯は、前記第２の時間帯に比べて使用料金が低い時間帯であることを特徴とする請求項２記載の電源システム。 - 前記制御装置は、
前記第２の時間帯の太陽光発電機及び／又は風力発電機の予想発電量に関する発電予想値を受付ける第１受付手段と、
前記第２の時間帯の予想需要電力に関する負荷予想値を受付ける第２受付手段と、
発電予想値及び負荷予想値に対応する目標充電率を記憶する記憶部と
を備え、第１受付手段で受付けた発電予想値及び第２受付手段で受付けた負荷予想値に対応する目標充電率を記憶部から取得するように構成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の電源システム。 - 太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を受電する受電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記受電部とに接続された２次電池と、該２次電池を充放電させる制御装置とを備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力、２次電池が放電した電力、及び受電部で受電した電力の少なくとも一つを出力する電源システムにおいて、
前記制御装置は、
前記受電部で受電した電力が予め設定されている上限電力に達しているか否かを判定する上限判定手段を備え、
上限判定手段が上限電力に達していると判定した場合、前記２次電池を放電させるように構成されていることを特徴とする電源システム。 - 前記制御装置は、
前記受電部で受電した電力が予め設定されている下限電力に達しているか否かを判定する下限判定手段を備え、
２次電池が放電している場合に、下限判定手段が下限電力に達していると判定したとき、２次電池の放電を停止するように構成されていることを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載の電源システム。 - 前記制御装置は、
前記受電部で受電した電力が予め設定されている下限電力に達しているか否かを判定する下限判定手段を備え、
太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電している場合に、下限判定手段が下限電力に達していると判定したとき、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力を２次電池に充電するように構成されていることを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載の電源システム。 - 前記制御装置は、
２次電池の充電率を検出する充電率検出手段と、
充電率検出手段が検出した充電率と予め設定されている上限充電率とを比較する比較手段と
を備え、充電率検出手段で検出した充電率が上限充電率に達した場合、太陽光発電機及び／又は風力発電機の発電を停止するように構成されていることを特徴とする請求項７記載の電源システム。 - 太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を受電する受電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記受電部とに接続された液循環型２次電池と、該液循環型２次電池を充放電させる制御装置とを備え、液循環型２次電池が放電した電力及び受電部で受電した電力の少なくとも一つを出力する電源システムにおいて、
前記液循環型２次電池は、
前記受電部で受電した電力を充電する第１セルと、
前記太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力を充電する第２セルと、
第１セル及び第２セルに接続された液タンクと、
第１セル及び液タンク間で液循環を行う第１ポンプと、
第２セル及び液タンク間で液循環を行う第２ポンプと
を備え、
前記制御装置は、
第２セルの充電率を検出する充電率検出手段と、
充電率検出手段が検出した充電率と予め設定されている上限充電率とを比較する比較手段と、
第１及び第２ポンプを駆動制御するポンプ制御手段とを備え、
充電率検出手段で検出した充電率が上限充電率に達した場合、第２ポンプを駆動するように構成されていることを特徴とする電源システム。 - 太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を送電する送電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記送電部とに接続された２次電池と、該２次電池を充放電させる制御装置とを備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力、及び、２次電池が放電した電力の少なくとも一つを送電部から送電する電源システムの２次電池制御方法において、
前記送電部から送電すべき目標送電電力値を前記制御装置に取得させるステップと、
取得した目標送電電力値と前記送電部から送電している電力値とを前記制御装置で比較するステップと、
目標送電電力値の方が大きい場合は前記２次電池を放電させるステップと
を有することを特徴とする２次電池制御方法。 - 前記取得した目標送電電力値の方が小さい場合は前記２次電池を充電するステップを有することを特徴とする請求項１０記載の２次電池制御方法。
- 太陽光発電機及び／又は風力発電機と、電力を送電する送電部と、前記太陽光発電機及び／又は風力発電機と前記送電部とに接続された２次電池と、該２次電池を充放電させる制御装置とを備え、太陽光発電機及び／又は風力発電機が発電した電力、及び、２次電池が放電した電力の少なくとも一つを送電部から送電する電源システムにおいて、
前記制御装置は、
前記送電部から送電すべき目標送電電力値を受付ける受付手段と、
受付手段が受付けた目標送電電力値と前記送電部から送電している電力値とを比較する比較手段と
を備え、目標送電電力値の方が大きい場合は前記２次電池を放電させるように構成されていることを特徴とする電源システム。 - 前記制御装置は、目標送電電力値の方が小さい場合は前記２次電池を充電するように構成されていることを特徴とする請求項１２記載の電源システム。
- 前記制御部は、前記受付手段が受付けた目標送電電力値と前記送電部から出力している電力値との差を算出する算出手段を備え、算出した差に応じた電力を前記２次電池から放電させるように構成されていることを特徴とする請求項１２記載の電源システム。
- 前記制御部は、前記受付手段が受付けた目標送電電力値と前記送電部から出力している電力値との差を算出する算出手段を備え、算出した差に応じた電力を前記２次電池に充電するように構成されていることを特徴とする請求項１３記載の電源システム。
- 請求項１２乃至１５の何れかに記載の電源システムの送電先へ、前記目標送電電力値を送信する送信手段を備えることを特徴とする通信装置。
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