JP2008128604A - 蓄電式空気調和システム、蓄電式空気調和システムの運転方法および制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電電力を有効に活用することのできる蓄電式空気調和システム、この蓄電式空気調和システムの運転方法および制御プログラムを提供する。
【解決手段】蓄電式空気調和システムを構成する各蓄電式空気調和装置を、蓄電池と、蓄電池から蓄電電力の供給を受けて空気調和動作を行う空気調和ユニットと、蓄電池の蓄電残量を検出する残量検出部と、他の蓄電式空気調和装置との間で蓄電池に貯蓄された蓄電電力の送受の切換を行う蓄電電力送受切換部と、蓄電池の蓄電残量に関する情報を他の蓄電式空気調和装置との間で送受信し、自己の蓄電池の蓄電残量に余裕がある場合は、蓄電残量が不足している他の蓄電式空気調和装置に蓄電電力を供給させるように蓄電電力送受切換部を制御する蓄電制御部とを備える構成とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、外部電力を蓄電可能な蓄電池を有する空気調和装置を複数に備えた蓄電式空気調和システム、この蓄電式空気調和システムの運転方法および制御プログラムに関する。

近年、地球温暖化防止のため、温室効果ガスの一つである二酸化酸素（ＣＯ₂）の排出量の削減が求められている。ＣＯ₂の排出量の削減にあたっては、電力需要の平準化による電力供給の効率化が重要である。一日の電力需要の格差が生じる要因の一つに、空調用電力需要があり、夏期等の昼間に空気調和装置を一斉に作動させることが電力需要のピーク値を押し上げていると考えられている。この様な問題を解消するために、従来から蓄電式空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

一般に、蓄電式空気調和装置は蓄電池を備え、電力需要の少ない夜間に蓄電池の充電を行い、昼間に蓄電池を放電させて蓄電電力を利用して空気調和動作を行うものである。このような蓄電式空気調和装置を利用することにより、電力需要の平準化に寄与することができ、電力会社の発電量を削減することでＣＯ₂の排出量を削減することができる。
特開２００２−３０９９２７号公報

しかしながら、上記従来の蓄電式空気調和装置にあっては、自己の空調動作に要する電力量以上に蓄電電力がある場合、この蓄電電力を有効に活用して更なる電力需要の平準化を図ることはできなかった。
本発明の課題は、蓄電電力を有効に活用することのできる蓄電式空気調和システム、この蓄電式空気調和システムの運転方法および制御プログラムを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の蓄電式空気調和システムは、蓄電式空気調和装置を複数備えた蓄電式空気調和システムであって、各蓄電式空気調和装置は、外部電源から供給される外部電力を蓄電可能な蓄電池と、前記蓄電池から蓄電電力の供給を受けて空気調和動作を行う空気調和ユニットと、前記蓄電池の蓄電残量を検出する残量検出部と、他の蓄電式空気調和装置との間で蓄電池に貯蓄された蓄電電力の送受の切換を行う蓄電電力送受切換部と、前記蓄電池の蓄電残量に関する情報を他の蓄電式空気調和装置との間で送受信し、自己の蓄電池の蓄電残量が自己の空気調和ユニットに供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕がある場合は、前記蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して不足している他の蓄電式空気調和装置に蓄電電力を供給させ、自己の蓄電池の蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して不足している場合は、前記蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して余裕のある他の蓄電式空気調和装置から蓄電電力の供給を受けるように前記蓄電電力送受切換部を制御する蓄電制御部と、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、蓄電制御部は、自己の蓄電池の蓄電残量が自己の空気調和ユニットに供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕がある場合は、前記蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して不足している他の蓄電式空気調和装置に蓄電電力を供給させ、自己の蓄電池の蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して不足している場合は、前記蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して余裕のある他の蓄電式空気調和装置から蓄電電力の供給を受けるように前記蓄電電力送受切換部を制御するので、深夜電力等を利用して蓄電池に蓄電された蓄電電力をシステム全体で有効に活用することができる。

上記蓄電式空気調和システムにおいて、前記外部電源から外部電力の供給を受けて前記蓄電池の充電を行う充電部を備え、前記蓄電制御部は、前記空気調和ユニットが空気調和動作を行っている間は前記蓄電池の充電を禁止するように前記充電部を制御することが好ましい。
あるいは、上記蓄電式空気調和システムにおいて、前記蓄電池の充電を行う充電部を備え、前記蓄電制御部は、外部電源から前記空気調和ユニットに流れる電流の電流値を検出し、この検出電流値と、前記外部電源から前記充電部を介して前記蓄電池に供給される充電電流の電流値との和が所定の値以下になるように前記充電部を制御することが好ましい。
上記構成によれば、空気調和動作と充電動作とが同時に行われることを禁止して、蓄熱式空気調和装置で消費される電力量が、例えば、契約電力量を超えるのを防止することができる。また、空気調和動作と充電動作とを同時に行う場合には、空気調和ユニットに流れる電流値と、蓄電池に供給される充電電流値との和が、契約アンペアを超えるのを防止することができる。

また、上記蓄電式空気調和システムにおいて、前記蓄電制御部は、前記蓄電池の充電が深夜電力時間帯に行われるように前記充電部を制御することが好ましい。
上記構成によれば、蓄電制御部により充電部は、電力需要が少なく、電気料金が低く設定される深夜電力時間帯に蓄電池の充電を行うように制御されるので、電力需要の平準化に寄与できるとともに、この深夜電力を利用することで電気料金を低くすることができる。

また、上記蓄電式空気調和システムにおいて、前記蓄電制御部は、前記残量検出部により検出された前記蓄電残量に基づいて、前記深夜電力時間帯内で前記充電池が略満充電されるように、前記外部電源から前記蓄電池に供給される充電電流の電流値を前記充電部に制御させることが好ましい。
上記構成によれば、蓄電制御部は充電部を制御して、前記残量検出部により検出された前記蓄電残量に基づいて、前記深夜電力時間帯内で前記充電池が略満充電されるように外部電源から蓄電池に供給される充電電流の電流値を制御させるので、深夜電力時間帯内で前記充電池の充電が略完了することができる。

また、本発明の蓄電式空気調和システムは、蓄電式空気調和装置を複数備えた蓄電式空気調和システムであって、各蓄電式空気調和装置は、外部電源から供給される外部電力を蓄電可能な蓄電池と、前記蓄電池から蓄電電力の供給を受けて空気調和動作を行う空気調和ユニットと、前記蓄電池の蓄電残量を検出する残量検出部と、他の蓄電式空気調和装置との間で蓄電池に貯蓄された蓄電電力の送受の切換を行う蓄電電力送受切換部と、前記蓄電池の蓄電残量に関する情報を送信する通信部と、を備え、複数の蓄電式空気調和装置のうち、いずれか一の空気調和装置が親機として設定され、他の蓄電式空気調和装置は子機として設定され、前記親機は、前記通信部を介して前記子機から送信された前記蓄電残量に関する情報を受信し、前記蓄電電力送受切換部を介して、前記蓄電残量が自己の空気調和ユニットに供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕がある子機又は当該親機から、前記蓄電残量が自己の空気調和ユニットに供給すべき蓄電電力供給量に対して不足している子機又は当該親機に対して蓄電電力が供給されるように制御する中央制御部を有することを特徴とする。
上記構成によれば、親機が有する中央制御部の制御により、前記蓄電残量が自己の空気調和ユニットに供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕がある子機又は当該親機から、前記蓄電残量が自己の空気調和ユニットに供給すべき蓄電電力供給量に対して不足している子機又は当該親機に対して蓄電電力が供給されるので、深夜電力等を利用して蓄電池に蓄電された蓄電電力をシステム全体で有効に活用することができる。

また、本発明の蓄電式空気調和システムの運転方法は複数の蓄電式空気調和装置を備えるであって、前記蓄電式空気調和装置は、外部電源から供給される外部電力を蓄電可能な蓄電池と、前記蓄電池から蓄電電力の供給を受けて空気調和動作を行う空気調和ユニットと、前記蓄電池の蓄電残量を検出する残量検出部と、他の蓄電式空気調和装置との間で蓄電池に貯蓄された蓄電電力の送受の切換を行う蓄電電力送受切換部と、を備え、前記残量検出部により検出された前記蓄電残量に関する情報を他の蓄電式空気調和装置との間で送受信し、自己の蓄電池の蓄電残量が自己の空気調和ユニットに供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕がある場合は、前記蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して不足している他の蓄電式空気調和装置に蓄電電力を供給し、自己の蓄電池の蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して不足している場合は、前記蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して余裕のある他の蓄電式空気調和装置から蓄電電力の供給を受けることを特徴とする。

また、本発明の制御プログラムは、蓄電式空気調和システムを構成する外部電源から供給される外部電力を蓄電可能な蓄電池と、前記蓄電池から蓄電電力の供給を受けて空気調和動作を行う空気調和ユニットと、前記蓄電池の蓄電残量を検出する残量検出部と、他の蓄電式空気調和装置との間で蓄電池に貯蓄された蓄電電力の送受の切換を行う蓄電電力送受切換部と、を備える蓄電式空気調和装置をコンピュータを用いて制御する制御プログラムであって、前記残量検出部により検出された前記蓄電残量に関する情報を他の蓄電式空気調和装置との間で送受信させ、自己の蓄電池の蓄電残量が自己の空気調和ユニットに供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕がある場合は、前記蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して不足している他の蓄電式空気調和装置に蓄電電力を供給させ、自己の蓄電池の蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して不足している場合は、前記蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して余裕のある他の蓄電式空気調和装置から蓄電電力の供給を受けさせることを特徴とする。

本発明によれば、自己の蓄電池の蓄電残量が自己の空気調和ユニットに供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕のある蓄電式空気調和装置から、蓄電残量が蓄電電力供給量に対して不足している他の蓄電式空気調和装置に蓄電電力が供給されるので、深夜電力等を利用して個々の蓄電池に蓄電された蓄電電力をシステム全体で有効に活用することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第一の実施の形態）
図１〜図４を参照して、本発明の第一の実施の形態を説明する。
図１に、第一の実施の形態の蓄電式空気調和システム１の概略構成を示す。図１に示すように、第一の実施の形態の蓄電式空気調和システム１は、複数の蓄電式空気調和装置１００を備えて構成されている。各蓄電式空気調和装置１００は蓄電池２１（図２参照）を有しており、例えば、深夜電力を利用して蓄電池２１を充電し、昼間の電力需要ピーク時などに蓄電池２１を放電させて、蓄電電力を利用して空気調和動作を行えるように構成したものである。

各蓄電式空気調和装置１００は、ピアツーピア方式により、信号ライン３０を介して互いに制御信号等の各種信号を送受信可能に構成されるとともに、蓄電電力送受ライン４０により互いに接続されている。

本実施の形態では、この蓄電式空気調和システム１を構成する複数の蓄電式空気調和装置１００のうち、いずれかの空気調和装置において蓄電池２１の蓄電残量が自己の蓄電式空気調和装置１００における空気調和動作に要する電力よりも余裕がある場合、この自己の蓄電電力を蓄電電力送受ライン４０を介して他の空気調和装置に供給可能に構成して、蓄電式空気調和システム１全体において蓄電電力を有効に活用することができるようにしたものである。

この蓄電式空気調和システム１を構成する各蓄電式空気調和装置１００の構成を図２に示す。
各蓄電式空気調和装置１００は同様の構成を備え、図２に示すように各蓄電式空気調和装置１００は、空気調和ユニット１０と、蓄電ユニット２０とを備え、外部電源としての商用電源５０に接続されている。

空気調和ユニット１０は、図示しない室外機と、当該室外機に冷媒回路にて接続された１又は複数の室内機とを備えるもので、商用電源５０と電力供給ライン５１を介して接続されており、外部電力の供給を受けて空気調和動作を行う。なお、空気調和ユニット１０は内部にＡＣ−ＤＣコンバータ（図示略）を備え、このＡＣ−ＤＣコンバータにおいて商用電源５０から供給される交流電力を所定の電圧の直流電力に変換して、直流電力により作動する。

蓄電ユニット２０は、蓄電池２１と、各種電力ラインと接続されてこれら電力ラインの接続を切り換える電力ライン接続制御部（蓄電電力送受切換部）２２と、蓄電池２１を充電する充電器（充電部）２３と、蓄電池２１から放電された蓄電電力を所定電圧の直流電力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ２４と、蓄電池２１の充放電を管理する充放電管理部２５と、蓄電池２１の充放電および電力ラインの切り換え等を制御するとともに、空気調和ユニット１０との間で制御信号の送受を行う蓄電空調コントローラ（蓄電制御部）２６と、蓄電コントロールパネル２７とを備えている。

蓄電池２１は、例えば、鉛蓄電池、ナトリウム・硫黄電池、ナトリウム・ニッケル塩化物電池、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル水素蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池、電気二重層キャパシタ等を用いることができる。

電力ライン接続制御部２２は、ブレーカ、マグネットスイッチ等を備えて、電力ライン接続制御部２２に接続される各種電力ラインを選択的に接続し、あるいは接続の解除を行うことにより各種電力ラインの接続を切り換えるものである。
具体的には、電力ライン接続制御部２２は、電力供給ライン５１に副電力供給ライン５２を介して接続されるとともに、充電器２３と第一の充電電力供給ライン４１を介して接続されており、蓄電空調コントローラ２６の制御の下、この副電力供給ライン５２と第一の充電電力供給ライン４１とを電気的に接続し、または接続を解除することができるように構成されている。

また、電力ライン接続制御部２２は、蓄電池２１と第一の放電電力供給ライン４２を介して接続されており、ＤＣ−ＤＣコンバータ２４と第二の放電電力供給ライン４３を介して接続されており、蓄電空調コントローラ２６の制御の下、この第一の放電電力供給ライン４２と、第二の放電電力供給ライン４３とを電気的に接続し、または接続を解除することができるように構成されている。

更に、電力ライン接続制御部２２は、他の蓄電式空気調和装置１００と蓄電電力送受ライン４０を介して接続されている。そして、蓄電空調コントローラ２６の制御の下、他の蓄電式空気調和装置１００から蓄電電力の供給を受ける場合は、蓄電電力送受ライン４０と第二の放電電力供給ライン４３とを接続させ、自己の蓄電池２１の蓄電電力を他の蓄電式空気調和装置１００に供給する場合には、第一の放電電力供給ライン４２と、蓄電電力送受ライン４０とを接続するように、電力ラインの接続を切り換えることにより、他の蓄電式空気調和装置１００との間で蓄電池２１に貯蓄された蓄電電力の送受の切換を行う。

充電器２３は、電力ライン接続制御部２２を介して第一の充電電力供給ライン４１から供給される交流電力を直流電力に変換して第二の充電電力供給ライン４４に出力するＤＣ−ＡＣコンバータ（図示略）を内蔵している。充電器２３は、蓄電空調コントローラ２６の制御の下、第二の充電電力供給ライン４４を介して蓄電池２１に直流電力を供給し、蓄電池２１を充電させる。

ＤＣ−ＤＣコンバータ２４は、電力ライン接続制御部２２と第二の放電電力供給ライン４３を介して接続されており、空気調和ユニット１０と蓄電電力供給ライン４５を介して接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ２４は、蓄電空調コントローラ２６の制御の下、電力ライン接続制御部２２を介して第二の放電電力供給ライン４３から供給される直流電力を所定の電圧の直流電力に変換して、蓄電電力供給ライン４５を介して空気調和ユニット１０に直流電力を供給する。

充放電管理部２５は、蓄電池２１の電池残量（蓄電残量）を検出する残量検出器（残量検出部）２５ａを有し、蓄電池２１の種類毎にその特性に応じて充放電を管理するものである。充放電管理部２５は、蓄電空調コントローラ２６の制御の下、蓄電池２１の蓄電残量を検出し、この蓄電残量に関する情報を蓄電空調コントローラ２６に出力する。

蓄電コントロールパネル２７は、液晶パネル等から構成される表示部や、各種入力ボタンを有する操作部等を備え、操作部を介して各種指示信号を入力したり、設定内容等を表示部に表示させたりすることができるように構成されている。

蓄電空調コントローラ２６は、図示しない、ＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、計時回路等を備え、これらの協働の下、コンピュータ制御により、上述した、電力ライン接続制御部２２、充電器２３、ＤＣ−ＤＣコンバータ２４、充放電管理部２５、蓄電コントロールパネル２７を制御するものである。ただし、これら電力ライン接続制御部２２、充電器２３、ＤＣ−ＤＣコンバータ２４、充放電管理部２５、蓄電コントロールパネル２７と蓄電空調コントローラ２６とは信号ライン３１〜３５を介してそれぞれ接続されている。

また、蓄電空調コントローラ２６は、他の蓄電式空気調和装置１００が備える蓄電空調コントローラ２６と所定の通信方式に従って通信可能に構成されている。そして、他の蓄電式空気調和装置１００との間で、同期を取りながら、所定の時間間隔で後述するように自己の蓄電池２１の蓄電残量に関する情報の送受信を行う。

また、蓄電空調コントローラ２６は信号ライン３６を介して空気調和ユニット１０と接続されている。蓄電空調コントローラ２６は、空気調和ユニット１０を蓄電電力により作動させる場合は、信号ライン３６を介して空気調和ユニット１０に制御信号を送信し、蓄電電力供給ライン４５を介して供給される蓄電電力を動作電力とするように制御する。

また、蓄電空調コントローラ２６は、上述の様に、充放電管理部２５と信号ライン３４を介して接続されており、この充放電管理部２５に各種制御信号を送り、蓄電池２１の充放電を制御する。具体的には、計時回路により計時された時間に基づいて、所定の時間（充電時間帯の開始時間）に至ると蓄電池２１の充電を開始し、所定の時間（放電時間帯の開始時間）に至ると蓄電池２１の放電を開始できるように充放電管理部２５により蓄電池２１の充放電を制御する。また、所定の条件下において、他の蓄電式空気調和装置１００との間で蓄電電力の供給と受給を行えるように、電力ライン接続制御部２２および各部を制御する。

以下、図３及び図４を参照して、蓄電式空気調和装置１００における蓄電池２１の充電と放電に関する動作を説明する。
まず、図３を参照して、蓄電池２１の充電に関する動作を説明する。
但し、蓄電池２１の充電は上記所定の時間として深夜電力時間帯（例えば、ＰＭ１１：００〜ＡＭ７：００（深夜電力時間帯）、ＡＭ１：００〜ＡＭ６：００（第二深夜電力時間帯等）に行うものとする。深夜電力時間帯は電力需要の少ない時間帯であるとともに、電力料金が安く設定されているためである。この深夜電力を利用して蓄電池２１を充電し、電力需要ピーク時に蓄電池２１を放電させることにより、深夜電力を有効活用して、負荷平準化に寄与することができる。

図３に示すように、蓄電空調コントローラ２６は内蔵する計時回路により、予め設定された充電時間帯の開始時間に至ると（ステップＳ１：Ｙ）、まず、空気調和ユニット１０との間で制御信号の送受信を行い、空気調和ユニット１０において空気調和動作が行われているか否かを判別する（ステップＳ２）。空気調和ユニット１０において空気調和動作が停止されていると判別すると（ステップＳ２：Ｙ）、蓄電空調コントローラ２６は充放電管理部２５に制御信号を送るとともに、電力ライン接続制御部２２に制御信号を送って副電力供給ライン５２と第一の充電電力供給ライン４１とを接続させて、蓄電池２１の充電を開始する（ステップＳ３）。

但し、ステップＳ３において蓄電池２１の充電は、蓄電空調コントローラ２６の制御の下、充放電管理部２５により管理される。充放電管理部２５は、蓄電池２１の特性に応じて所定の温度範囲内において所定の電流値の直流電流が充電器２３から供給されるように蓄電池２１の充電を管理する。また、所定の時間毎に蓄電池２１の蓄電残量が残量検出器２５ａにより検出される。そして、充放電管理部２５の管理の下、蓄電空調コントローラ２６により、この蓄電残量に応じて、深夜電力時間帯内に蓄電池２１が略満充電、好ましくは満充電されるように第二の充電電力供給ライン４４を介して供給される充電電流の電流値が制御される。

蓄電池２１の充電を行う間、蓄電空調コントローラ２６は、空気調和ユニット１０における空気調和動作の開始の有無を監視する（ステップＳ４）。空気調和ユニット１０において空気調和動作が開始された場合（ステップＳ４：Ｙ）には、蓄電空調コントローラ２６は、電力ライン接続制御部２２に制御信号を送り、副電力供給ライン５２と第一の充電電力供給ライン４１との接続を解除し、空気調和ユニット１０に制御信号を送って、商用電源５０から交流電力が空気調和ユニット１０の動作電源として供給されるように制御する（ステップＳ５）。

そして、深夜電力時間帯の終了時間の経過前（ステップＳ６：Ｎ）であれば、再びステップＳ２に戻り、空気調和ユニット１０の空気調和動作が停止するまで待機する。

一方、蓄電池２１の充電を開始してから（ステップＳ３）、空気調和ユニット１０において空気調和動作が行われなければ（ステップＳ４：Ｎ）、蓄電池２１が満充電されるまで深夜電力時間帯の時間内で上記の処理を繰り返し行い、蓄電池２１が満充電される（ステップＳ７：Ｙ）と処理を終了する。

次に、蓄電池２１の放電に関する動作を説明する。本実施の形態では、蓄電池２１を放電させる時間帯は予め所定の時間帯に設定されている。この蓄電池２１を放電させる時間帯は、上記の蓄電池２１の充電を行う深夜電力時間帯を除いて設定される。また、蓄電式空気調和装置１００は電力需要ピーク時の負荷平準化を目的として導入されることから、蓄電池２１を放電させる時間帯は主として電力ピーク時（例えば、ＡＭ１０：００〜ＰＭ５：００等）を含むように設定される。また、蓄電池２１の蓄電電力を有効に活用するという観点から、蓄電池２１を放電させる時間帯は電力需要ピーク時以外にも、深夜電力時間帯を除く時間帯を含むように設定することができる。このように蓄電池２１を放電させる時間帯を電力需要ピーク時を含むとともに、電力需要ピーク時以外の時間をも含むように設定することによって、深夜電力によって蓄電された蓄電電力を有効に活用して、昼間の電力需要を低減させることができるとともに、電力料金の低減を図ることができる。

以下、図４を参照して、予め設定された蓄電池２１の放電時間帯（蓄電池２１を放電させる時間帯）において実行される他の蓄電式空気調和装置１００との間の蓄電電力の送受に関する動作を説明する。

予め設定された蓄電池２１の放電時間帯の開始時間に至ると、蓄電空調コントローラ２６は内蔵する計時回路により計時を開始する（ステップＳ１１）。そして、所定の時間が経過する（ステップＳ１２：Ｙ）と、充放電管理部２５に制御信号を送り、残量検出器２５ａにより蓄電池２１の蓄電残量を検出させる（ステップＳ１３）。次に、蓄電空調コントローラ２６は、ステップＳ１３において検出された蓄電残量に関する情報を他の蓄電式空気調和装置１００との間で送受信する（ステップＳ１４）。

ここで、蓄電残量に関する情報は、蓄電残量自体についての情報としてもよいし、蓄電残量が自己の空気調和ユニット１０に供給すべき蓄電電力供給量に対して不足しているか余裕があるかについての情報としてもよい。但し、蓄電池２１の蓄電残量が自己の空気調和ユニット１０に供給すべき蓄電電力供給量に対して不足しているか余裕があるかは、後述するように蓄電池２１の蓄電残量と閾値との比較などにより判別することができる。

次に、ステップＳ１５では、自己の蓄電池２１の蓄電残量に基づいて、自己の蓄電残量が自己の空気調和ユニット１０に供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕があるか否かを判別する。
ここで、自己の蓄電残量が自己の空気調和ユニット１０に供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕があるか否かは、例えば、予め設定された閾値との比較により行うことができる。この閾値は、例えば、当該空気調和ユニット１０における電力需要予測を行い、この電力需要予測に基づいて設定することができる。電力需要予測は、例えば、過去の運転実績やその日の天候に基づいて行うことができる。また、単純に、空気調和ユニット１０の１日の平均的な電力需要量に基づいて、電力需要予測を行ってもよい。

ステップＳ１５において、自己の蓄電池２１の蓄電電力に余裕があると判別した場合（ステップＳ１５：Ｙ）は、次に、蓄電空調コントローラ２６は、蓄電残量が蓄電電力供給量に対して不足している他の蓄電式空気調和装置１００があるか否かを、他の蓄電式空気調和装置１００から受信した蓄電残量に関する情報に基づいて判別する（ステップＳ１６）。

蓄電残量の不足している他の蓄電式空気調和装置１００がある場合（ステップＳ１６：Ｙ）、電力ライン接続制御部２２により、第一の放電電力供給ライン４２と蓄電電力送受ライン４０とを接続させて、他の蓄電式空気調和装置１００に蓄電電力の供給を行う（ステップＳ１７）。

一方、ステップＳ１５において、自己の蓄電池２１の電残量に余裕がないと判別した場合（ステップＳ１５：Ｎ）、次に、自己の蓄電池２１の蓄電残量が蓄電電力供給量よりも不足しているか否かを判別する（ステップＳ１８）。
ここで、蓄電残量が蓄電電力供給量に対して不足しているか否かは、上記閾値との比較により行うことができる。また、蓄電残量が蓄電電力供給量に対して余裕があるか否かを判別するための閾値と、蓄電残量が蓄電電力供給量に対して不足しているか否かを判別するために用いる閾値とを異なる値として設定してもよい。

自己の蓄電残量が不足していると判別した場合（ステップＳ１８：Ｙ）、次に、蓄電空調コントローラ２６は、蓄電残量が蓄電電力供給量に対して余裕のある他の蓄電式空気調和装置１００があるか否かを、他の蓄電式空気調和装置１００から受信した蓄電残量に関する情報に基づいて判別する（ステップＳ１９）。

蓄電残量が蓄電電力供給量に対して余裕のある他の蓄電式空気調和装置１００がある場合（ステップＳ１９）には、蓄電空調コントローラ２６は、電力ライン接続制御部２２に制御信号を送り、蓄電電力送受ライン４０と第二の放電電力供給ライン４３とを接続して、他の蓄電式空気調和装置１００から蓄電電力が受給されるように制御する（ステップＳ２０）。

そして、蓄電池２１を放電させる時間帯が終了する（ステップＳ２１：Ｙ）まで、上記の処理を繰り返し行う。すなわち、所定の時間間隔毎に、自己の蓄電池２１の蓄電残量を検出し（ステップＳ１３）、他の蓄電式空気調和装置１００と同期を取りながら、蓄電残量に関する情報の送受信を行い（ステップＳ１４）、自己の蓄電残量に余裕がある場合（ステップＳ１５：Ｙ）には、自己の蓄電残量が不足している他の蓄電式空気調和装置１００に蓄電電力を供給し（ステップＳ１７）、自己の蓄電残量が不足している場合（ステップＳ１８：Ｙ）には、蓄電残量に余裕のある他の蓄電式空気調和装置１００から蓄電電力の受給を受ける（ステップＳ２０）。

以上説明した第一の実施の形態によれば、蓄電空調コントローラ２６は、残量検出器２５ａにより自己の蓄電池２１の蓄電残量を検出し、この蓄電残量が自己の空気調和ユニット１０に供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕がある場合は、この蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して不足している他の蓄電式空気調和装置１００に蓄電電力を供給させ、自己の蓄電池２１の蓄電残量が自己の空気調和ユニット１０に対して供給すべき蓄電電力供給量に対して不足している場合は、蓄電残量が蓄電電力供給量に対して余裕のある他の蓄電式空気調和装置１００から蓄電電力の供給を受けるように電力ライン接続制御部２２を制御するので、深夜電力等を利用して各蓄電式空気調和装置１００が備える個々の蓄電池２１に蓄電された蓄電電力を蓄電式空気調和システム１全体で有効に活用することができる。

また、上記実施の形態では、蓄電空調コントローラ２６は、蓄電池２１の充電を深夜電力時間帯に行うとともに、空気調和ユニット１０において空気調和動作が行われている際には充電動作を禁止するように充電器２３等を制御している。すなわち、空気調和動作と充電動作とが同時に行われることを禁止して、蓄電式空気調和装置１００で消費される電力量が、例えば、契約電力量を超えるのを防止することができる。

また、蓄電空調コントローラ２６により充電器２３は、電力需要が少なく、電気料金が低く設定される深夜電力時間帯に蓄電池２１の充電を行うように制御されるので、電力需要の平準化に寄与できるとともに、この深夜電力を利用することで電気料金を低くすることができる。

さらに、上記実施の形態では、蓄電池２１の充電を行う際に、所定の時間毎に蓄電池２１の蓄電残量を残量検出器２５ａにより検出しているので、蓄電池２１の蓄電残量によって、蓄電池２１に供給する交流電力量を低減することができる。

（第二の実施の形態）
次に、図５〜図７を参照して本発明の第二の実施の形態の蓄電式空気調和システム２を説明する。但し、第一の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略する。

図５に第二の実施の形態の蓄電式空気調和システム２の概略構成を示す。図５に示すように、この蓄電式空気調和システム２も第一の実施の形態と同様に複数の蓄電式空気調和装置１００、２００を備えている。第二の実施の形態では、これらの複数の蓄電式空気調和装置１００、２００のうち一の蓄電式空気調和装置２００は親機（２００）として設定されており、他の蓄電式空気調和装置１００は子機（１００）として設定されている。

子機１００の装置構成は、第一の実施の形態の蓄電式空気調和装置１００（図２）の構成と略同様の構成を有している。但し、蓄電空調コントローラ２６は、自己の蓄電池２１の蓄電残量に関する情報を親機２００に対して送信する。

親機２００は、図６に示すように、子機１００と略同様の構成を備えるとともに、中央制御装置６０を有している。この中央制御装置６０は子機１００から送信された蓄電残量に関する情報を受信し、蓄電池２１の蓄電残量が自己の空気調和ユニット１０に供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕がある子機１００又は当該親機２００から、蓄電池２１の蓄電残量が自己の空気調和ユニット１０に供給すべき蓄電電力供給量に対して不足している子機１００又は当該親機２００に対して蓄電電力が供給されるように制御を行うものである。

以下、図７を参照して、第一の実施の形態と同様に、予め蓄電池２１の放電時間帯として設定された時間帯において親機２００の制御により実行される蓄電式空気調和システム２内で蓄電電力の送受に関する動作を説明する。

予め設定された蓄電池２１の放電時間帯の開始時間に至ると、中央制御装置６０は、自己の蓄電空調コントローラ２６に対して制御信号を送り、蓄電空調コントローラ２６が内蔵する計時回路により計時を開始させる（ステップＳ３１）。そして、所定の時間が経過したことを示す信号が蓄電空調コントローラ２６から中央制御装置６０に入力されると（ステップＳ３２：Ｙ）、中央制御装置６０は、自己の充放電管理部２５および子機１００に対して残量検出指示信号を送り、残量検出器２５ａにより蓄電池２１の蓄電残量をそれぞれ検出させる（ステップＳ３３）。次に、中央制御装置６０は、自己の蓄電空調コントローラ２６又は子機１００の蓄電空調コントローラ２６を介して、ステップＳ３３において検出された蓄電残量に関する情報を受信する（ステップＳ３４）。

ここで、蓄電残量に関する情報は、第一の実施の形態と同様に、蓄電残量自体についての情報としてもよいし、蓄電残量が自己の空気調和ユニット１０に供給すべき蓄電電力供給量に対して不足しているか余裕があるか否かについての情報としてもよい。但し、蓄電残量が自己の空気調和ユニット１０に供給すべき蓄電電力供給量に対して不足しているか余裕があるか否かは、第一の実施の形態と同様に蓄電残量と閾値との比較などにより判別することができる。

次に、ステップＳ３４において受信した蓄電残量に関する情報に基づいて、自己の蓄電残量が自己の空気調和ユニット１０に供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕のある子機１００及び／又は当該親機２００があるか否かを判別する（ステップＳ３５）。

ステップＳ３５において、蓄電池２１の蓄電電力に余裕のある子機１００及び／又は当該親機２００があると判別した場合（ステップＳ３５：Ｙ）、次に、中央制御装置６０は、蓄電残量が蓄電電力供給量に対して不足している子機１００及び／又は当該親機２００があるか否かを、蓄電残量に関する情報に基づいて判別する（ステップＳ３６）。

蓄電残量の不足している子機１００及び／又は当該親機２００がある場合（ステップＳ３６：Ｙ）、中央制御装置６０は、他の子機１００及び／又は当該親機２００に蓄電電力を供給する子機１００及び／又は当該親機２００（供給装置）と、他の子機１００及び／又は当該親機２００から蓄電電力の受給を受ける子機１００及び／又は当該親機２００（受給装置）とを決定する（ステップＳ３７）。

ここで、蓄電残量の不足している子機１００及び／又は当該親機２００の数と、蓄電残量に余裕のある子機１００及び／又は当該親機２００の数とが複数である場合、どの子機１００又は当該親機２００がどの子機１００又は当該親機２００に蓄電電力を供給するかについては、例えば、供給装置と受給装置の各設置位置が近接する装置間で蓄電電力の送受が行われるように供給装置と、受給装置とを決定することができる。

また、蓄電残量の不足している子機１００及び／又は当該親機２００に対して、蓄電残量に余裕のある子機１００及び／又は当該親機２００の数が多い場合は、蓄電残量の多い順に蓄電電力の供給装置を決定してもよいし、設置位置の近接する装置間で蓄電電力の送受が行われるように蓄電電力の供給装置を決定してもよい。

次に、中央制御装置６０は、ステップＳ３７において、供給装置として決定された子機１００又は当該親機２００と、受給装置として決定された子機１００又は当該親機２００とに、制御信号を送り、蓄電残量の不足している子機１００及び／又は当該親機２００に対して蓄電残量の余裕のある子機１００及び／又は当該親機２００から蓄電電力の供給を行わせる（ステップＳ３８）。

ここで、蓄電残量の不足している子機１００及び／又は当該親機２００の蓄電空調コントローラ２６は、中央制御装置６０から制御信号を受け取ると、制御信号の内容に従い、電力ライン接続制御部２２により、蓄電電力送受ライン４０と第二の放電電力供給ライン４３とを接続させ、自己の空気調和ユニット１０に対して他の蓄電式空気調和装置１００（２００）から受給した蓄電電力を供給する。

一方、蓄電残量に余裕のある子機１００及び／又は当該親機２００は、中央制御装置６０から制御信号を受け取ると、制御信号の内容に従って、電力ライン接続制御部２２により、蓄電電力送受ライン４０と第一の放電電力供給ライン４２とを接続させ、他の蓄電式空気調和装置１００（２００）に対して蓄電電力の供給を行う。このとき、自己の空気調和ユニット１０に対しても蓄電電力を供給している場合には、電力ライン接続制御部２２においては、第一の放電電力供給ライン４２が蓄電電力送受ライン４０と、第二の放電電力供給ライン４３とに分岐して接続されるようにする。

そして、蓄電池２１の放電時間帯が終了する（ステップＳ３９：Ｙ）まで、上記の処理を繰り返し行う。

以上、説明した第二の実施の形態によれば、親機２００が有する中央制御装置６０の制御により、蓄電残量が自己の空気調和ユニット１０に供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕がある子機１００又は当該親機２００から、蓄電残量が自己の空気調和ユニット１０に供給すべき蓄電電力供給量に対して不足している子機１００又は当該親機２００に対して蓄電電力が供給されるので、深夜電力等を利用して蓄電池２１に蓄電された蓄電電力を蓄電式空気調和システム２全体で有効に活用することができる。

また、第一の実施の形態と異なり、第二の実施の形態では、親機２００から各子機１００に制御信号を送って、蓄電残量の検出などを行わせるので、これらの処理を行う際に各装置１００（２００）間で同期を取るのが容易である。

以上説明した第一の実施の形態および第二の実施の形態は、本発明の一態様であり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。

例えば、上記実施の形態においては、空気調和動作が行われている間は、図３に示した様に、蓄電池２１の充電は禁止するものとして説明したが、例えば、商用電源５０から空気調和ユニット１０に流れる電流の電流値を検出し、この検出電流値と、商用電源５０から充電器２３を介して蓄電池２１に供給される充電電流の電流値との和が、契約アンペア等の所定の値以下になるように充電電流の電流値を制御することにより、空気調和動作と同時に蓄電池２１への充電を行うようにしてもよい。

本発明の第一の実施の形態の蓄電式空気調和システムの概略構成を示す図である。 蓄電式空気調和システムを構成する蓄電式空気調和装置の概略構成を示すブロック図である。 蓄電池の充電に関する動作を示すフローチャートである。 第一の実施の形態における蓄電電力の送受に関する動作を示すフローチャートである。 本発明の第二の実施の形態の蓄電式空気調和システムの概略構成を示す図である。 親機として設定される蓄電式空気調和装置の概略構成を示すブロック図である。 第二の実施の形態における蓄電電力の送受に関する動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１、２ 蓄電式空気調和システム
１０ 空気調和ユニット
２０ 蓄電ユニット
２１ 蓄電池
２２ 電力ライン接続制御部（蓄電電力送受切換部）
２３ 充電器（充電部）
２５ 充放電管理部
２５ａ 残量検出器（残量検出部）
２６ 蓄電空調コントローラ（蓄電制御部）
２７ 蓄電コントロールパネル
４０ 蓄電電力送受ライン
４１ 第一の充電電力供給ライン
４２ 第一の放電電力供給ライン
４３ 第二の放電電力供給ライン
４４ 第二の充電電力供給ライン
４５ 蓄電電力供給ライン
５０ 商用電源（外部電源）
５１ 電力供給ライン
５２ 副電力供給ライン
６０ 中央制御装置（中央制御部）
１００ 蓄電式空気調和装置（子機）
２００ 蓄電式空気調和装置（親機）

Claims (8)

1. 蓄電式空気調和装置を複数備えた蓄電式空気調和システムであって、
   各蓄電式空気調和装置は、
   外部電源から供給される外部電力を蓄電可能な蓄電池と、
   前記蓄電池から蓄電電力の供給を受けて空気調和動作を行う空気調和ユニットと、
   前記蓄電池の蓄電残量を検出する残量検出部と、
   他の蓄電式空気調和装置との間で蓄電池に貯蓄された蓄電電力の送受の切換を行う蓄電電力送受切換部と、
   前記蓄電池の蓄電残量に関する情報を他の蓄電式空気調和装置との間で送受信し、自己の蓄電池の蓄電残量が自己の空気調和ユニットに供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕がある場合は、前記蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して不足している他の蓄電式空気調和装置に蓄電電力を供給させ、自己の蓄電池の蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して不足している場合は、前記蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して余裕のある他の蓄電式空気調和装置から蓄電電力の供給を受けるように前記蓄電電力送受切換部を制御する蓄電制御部と、
   を備えることを特徴とする蓄電式空気調和システム。
2. 請求項１記載の蓄電式空気調和システムにおいて、
   前記外部電源から外部電力の供給を受けて前記蓄電池の充電を行う充電部を備え、
   前記蓄電制御部は、前記空気調和ユニットが空気調和動作を行っている間は前記蓄電池の充電を禁止するように前記充電部を制御すること、
   を特徴とする蓄電式空気調和システム。
3. 請求項１記載の蓄電式空気調和システムにおいて、
   前記蓄電池の充電を行う充電部を備え、
   前記蓄電制御部は、
   外部電源から前記空気調和ユニットに流れる電流の電流値を検出し、この検出電流値と、前記外部電源から前記充電部を介して前記蓄電池に供給される充電電流の電流値との和が所定の値以下になるように前記充電部を制御すること、
   を特徴とする蓄電式空気調和システム。
4. 請求項２又は３記載の蓄電式空気調和システムにおいて、
   前記蓄電制御部は、前記蓄電池の充電が深夜電力時間帯に行われるように前記充電部を制御すること、
   を特徴とする蓄電式空気調和システム。
5. 請求項２〜４のいずれか一項に記載の蓄電式空気調和システムにおいて、
   前記蓄電制御部は、前記残量検出部により検出された前記蓄電残量に基づいて、前記深夜電力時間帯内で前記充電池が略満充電されるように、前記外部電源から前記蓄電池に供給される充電電流の電流値を前記充電部に制御させること、
   を特徴とする蓄電式空気調和システム。
6. 蓄電式空気調和装置を複数備えた蓄電式空気調和システムであって、
   各蓄電式空気調和装置は、
   外部電源から供給される外部電力を蓄電可能な蓄電池と、
   前記蓄電池から蓄電電力の供給を受けて空気調和動作を行う空気調和ユニットと、
   前記蓄電池の蓄電残量を検出する残量検出部と、
   他の蓄電式空気調和装置との間で蓄電池に貯蓄された蓄電電力の送受の切換を行う蓄電電力送受切換部と、
   前記蓄電池の蓄電残量に関する情報を送信する通信部と、
   を備え、
   複数の蓄電式空気調和装置のうち、いずれか一の空気調和装置が親機として設定され、他の蓄電式空気調和装置は子機として設定され、
   前記親機は、前記通信部を介して前記子機から送信された前記蓄電残量に関する情報を受信し、前記蓄電電力送受切換部を介して、前記蓄電残量が自己の空気調和ユニットに供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕がある子機又は当該親機から、前記蓄電残量が自己の空気調和ユニットに供給すべき蓄電電力供給量に対して不足している子機又は当該親機に対して蓄電電力が供給されるように制御する中央制御部を有すること、
   を特徴とする蓄電式空気調和システム。
7. 複数の蓄電式空気調和装置を備える蓄電式空気調和システムの運転方法であって、
   前記蓄電式空気調和装置は、外部電源から供給される外部電力を蓄電可能な蓄電池と、前記蓄電池から蓄電電力の供給を受けて空気調和動作を行う空気調和ユニットと、前記蓄電池の蓄電残量を検出する残量検出部と、他の蓄電式空気調和装置との間で蓄電池に貯蓄された蓄電電力の送受の切換を行う蓄電電力送受切換部と、を備え、
   前記残量検出部により検出された前記蓄電残量に関する情報を他の蓄電式空気調和装置との間で送受信し、
   自己の蓄電池の蓄電残量が自己の空気調和ユニットに供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕がある場合は、前記蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して不足している他の蓄電式空気調和装置に蓄電電力を供給し、
   自己の蓄電池の蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して不足している場合は、前記蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して余裕のある他の蓄電式空気調和装置から蓄電電力の供給を受けること、
   を特徴とする蓄電式空気調和システムの運転方法。
8. 蓄電式空気調和システムを構成する外部電源から供給される外部電力を蓄電可能な蓄電池と、前記蓄電池から蓄電電力の供給を受けて空気調和動作を行う空気調和ユニットと、前記蓄電池の蓄電残量を検出する残量検出部と、他の蓄電式空気調和装置との間で蓄電池に貯蓄された蓄電電力の送受の切換を行う蓄電電力送受切換部と、を備える蓄電式空気調和装置をコンピュータを用いて制御する制御プログラムであって、
   前記残量検出部により検出された前記蓄電残量に関する情報を他の蓄電式空気調和装置との間で送受信させ、
   自己の蓄電池の蓄電残量が自己の空気調和ユニットに供給すべき蓄電電力供給量に対して余裕がある場合は、前記蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して不足している他の蓄電式空気調和装置に蓄電電力を供給させ、
   自己の蓄電池の蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して不足している場合は、前記蓄電残量が前記蓄電電力供給量に対して余裕のある他の蓄電式空気調和装置から蓄電電力の供給を受けさせること、
   を特徴とする制御プログラム。

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