JP2012135064A - 充電システム、充電方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】充電した電力を有効に活用することができる充電システム、充電方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】蓄電量測定部３０１は、二次電池４０の蓄電量を測定する。制御部１０１は、使用電力量予測ＤＢ１０２２Ｐに記憶された使用予測電力量と二次電池４０の現在の蓄電量とに基づいて、使用予測電力量を二次電池４０に蓄積するために必要な充電量を算出する。制御部１０１は、使用開始時刻予測ＤＢ１０２３Ｐに記憶された使用開始予測タイミングと算出された充電量とに基づいて、該使用開始予測タイミングに該充電量の充電が終了するように、充電開始タイミングを決定する。充電部３０２は、決定された充電開始タイミングから二次電池４０の充電を開始し、使用開始予測タイミングに二次電池４０の充電を終了する。
【選択図】図１

Description

本発明は、充電システム、充電方法及びプログラムに関する。

電気自動車等ではリチウムイオン電池等の二次電池が使用されている。二次電池は、フル充電した後、放電しない期間が長いと劣化が早まる。

このような不都合を解消するため、次回の運転開始予定日時に基づいて、二次電池の充電を開始するタイミングを決定し、運転開始時にフル充電とする技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００９−２５４２２１号公報

しかし、フル充電した電力をすべて使いきることは少なく、充電した電力を有効に活用することができなかった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、充電した電力を有効に活用することができる充電システム、充電方法及びプログラムを提供することを目的とする。
また、本発明は、二次電池の劣化を抑えつつ充電した電力を有効に活用することができる充電システム、充電方法及びプログラムを提供することを他の目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る充電システムは、
二次電池の蓄電量を測定する蓄電量測定手段と、
前記二次電池の使用電力量の予測値を示す使用予測電力量を記憶する使用予測電力量記憶手段と、
前記二次電池の使用が開始されるタイミングの予測値を示す使用開始予測タイミングを記憶する使用開始予測タイミング記憶手段と、
前記使用予測電力量記憶手段に記憶された使用予測電力量と前記測定された前記二次電池の現在の蓄電量とに基づいて、該使用予測電力量を前記二次電池に蓄積するために必要な充電量を算出する充電量算出手段と、
前記使用開始予測タイミング記憶手段に記憶された使用開始予測タイミングと前記算出された充電量とに基づいて、該使用開始予測タイミングに該充電量の充電が終了するように、前記二次電池の充電を開始するタイミングを示す充電開始タイミングを決定する充電開始タイミング決定手段と、
前記決定された充電開始タイミングから前記二次電池の充電を開始し、前記使用開始予測タイミングに前記二次電池の充電を終了する充電手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、使用開始予測タイミングに必要な充電量の充電が終了するように二次電池を充電するので、充電した電力を有効に活用することができる。

実施形態１に係る充電制御システムの構成を示すブロック図である。 （ａ）は、図１に示す蓄電量実績ＤＢの構成を示す図であり、（ｂ）は、図１に示す使用電力量実績ＤＢの構成を示す図であり、（ｃ）は、図１に示す使用開始時刻実績ＤＢの構成を示す図である。 （ａ）は、図１に示す使用電力量予測ＤＢの構成を示す図であり、（ｂ）は、図１に示す使用開始時刻予測ＤＢの構成を示す図である。 図１に示す制御部が実行する充電制御処理を説明するためのフローチャートである。 図４に示すフローチャートに続くフローチャートである。 図５に示すフローチャートに続くフローチャートである。 実施形態２に係る充電制御システムの構成を示すブロック図である。 実施形態３に係る充電制御システムの構成を示すブロック図である。 図８に示す蓄電装置の構成を示す図である。 実施形態３に係る充電制御処理を説明するためのフローチャートである。 使用電力量の実績値の一例を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態に係る充電制御システム１００を、図面を参照して説明する。

（実施形態１）
本実施形態に係る充電制御システム１００は、図１に示すように、充電制御装置１０と、商用電源２０と、充電装置３０と、二次電池４０と、を備えている。
充電制御装置１０は、充電装置３０を制御し、商用電源２０から供給される電力を用いて二次電池４０を充電する。

充電制御装置１０は、充電装置３０を制御するコンピュータであって、制御部１０１と、記憶部１０２と、を備えている。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ等から構成され、充電装置３０を制御して、二次電池４０を充電する。また、制御部１０１は、タイマ１０１１、ＲＴＣ(Real Time Clock)１０１２を備える。制御部１０１は、本発明の使用電力量予測値生成手段等の予測値を生成する手段の一例として機能するものである。制御部１０１の機能と実行する制御の詳細については後述する。

記憶部１０２は、使用開始予測タイミング記憶手段等の記憶手段の一例として機能するものであり、磁気ディスク等から構成され、蓄電量実績ＤＢ１０２１Ｒと、使用電力量実績ＤＢ１０２２Ｒと、使用開始時刻実績ＤＢ１０２３Ｒと、使用電力量予測ＤＢ１０２２Ｐと、使用開始時刻予測ＤＢ１０２３Ｐと、を備える。

蓄電量実績ＤＢ１０２１Ｒは、図２（ａ）に示すように、二次電池４０の充電が終了した日時を示すタイムスタンプと、その時に実際に測定された二次電池の蓄電量（実績値）とを対応付けて蓄積する。

使用電力量実績ＤＢ１０２２Ｒは、図２（ｂ）に示すように、二次電池４０が充電されていなかった期間を示す非充電期間と、二次電池４０に接続された負荷機器により使用された電力量を示す使用電力量（実績値）とを対応付けて蓄積する。
使用開始時刻実績ＤＢ１０２３Ｒは、図２（ｃ）に示すように、二次電池４０が充電装置３０から取り外された日時（使用開始時刻）を示すタイムスタンプを蓄積する。

使用電力量予測ＤＢ１０２２Ｐは、図３（ａ）に示すように、１日当たりの二次電池４０の使用電力量の予測値を記憶する。
使用開始時刻予測ＤＢ１０２３Ｐは、図３（ｂ）に示すように、二次電池４０の使用が開始されると予測（予想、推定）される時刻を記憶する。

図１に示す商用電源２０は、電力会社等によって供給される電力を充電装置３０に供給する。

充電装置３０は、制御部１０１の制御下、商用電源２０から供給された電力を用いて二次電池４０を充電する装置である。充電装置３０は、蓄電量測定部３０１と、充電部３０２とを備える。

蓄電量測定部３０１は、蓄電量測定器、メモリなどを備え、制御部１０１の制御下、二次電池４０の蓄電量（蓄電エネルギー量）を測定し、測定値を充電制御装置１０に供給する。
充電部３０２は、制御部１０１の制御下、商用電源２０から供給される電流の電流値が予め内部メモリに記憶されている充電時の電流値となるように電流を調整し、二次電池４０を充電し、充電量を内部メモリに記憶する。また、充電部３０２は、制御部１０１の要求に応答して、内部メモリに記憶されている、充電量、充電時の電流値、充電時の電圧値、二次電池４０の定格電圧値等を制御部１８０に供給する。

二次電池４０は、リチウムイオン電池等から構成され、充電装置３０によって繰り返し充電することができる電池である。二次電池４０は、充電装置３０から適宜取り外され、外部の負荷機器に接続され、負荷機器に電力を供給する。

（動作）
次に、上記構成を有する充電制御システムの１００の動作を充電制御装置１０の動作を中心に説明する。

充電制御システム１００は、二次電池４０の蓄電量、使用電力量、使用開始時刻などの実績値を収集し、これにより、将来の負荷機器の使用電力量と使用開始時刻とを予測し、使用開始予定時刻の直前に二次電池４０への充電が完了するように、充電装置３０による充電を制御する。

まず、充電制御装置１０は、二次電池４０が充電装置３０にセットされると、この二次電池を充電するための制御を行う。
ここで、充電制御装置１０は、単に二次電池４０を充電するのではなく、二次電池４０の使用が開始されると予測される時刻の直前に充電が終了するように、充電装置３０の充電動作を制御する。

このような制御を実行するため、充電制御装置１０は、二次電池４０の使用電力量（実績値）を収集・蓄積し、蓄積した使用電力量（実績値）に基づいて、将来の１日当たりの使用電力量（予測値）を算出し、充電時の電流値及び充電時の電圧値を用いて、充電開始時刻を予測し、該当時刻になると、充電装置３０による充電を開始する。
以下、この一連の動作について説明する。

二次電池４０が充電装置３０にセットされると、充電装置３０はこれを検出し、その旨を充電制御装置１０の制御部１０１に通知する。この通知に応答して、制御部１０１は、図４に示す充電制御処理を開始し、まず、二次電池４０の蓄電量の測定を指示する測定指示信号を蓄電量測定部３０１に供給する（ステップＳ１１）。

蓄電量測定部３０１は、供給された測定指示信号に応答して、二次電池４０の残存蓄電量を測定し、測定値を制御部１０１に供給する。

制御部１０１は、測定値（二次電池４０の残存蓄電量）を蓄電量測定部３０１から取得する（ステップＳ１２）。
制御部１０１は、直近のタイムスタンプと、このタイムスタンプに対応する蓄電量とを蓄電量実績ＤＢ１０２１Ｒから取得する（ステップＳ１３）。この蓄電量は、後述するように、前回、二次電池４０の充電が終了した際の二次電池４０の蓄電量を表している。
制御部１０１は、二次電池４０の定格電圧値を充電部３０２から取得する（ステップＳ１４）。

制御部１０１は、ステップＳ１３で取得した前回の蓄電量とステップＳ１２で取得した残存蓄電量との差に、ステップＳ１４で取得した二次電池４０の定格電圧値を乗じることにより、使用された電力量（使用電力量）を算出する（ステップＳ１５）。
例えば、ステップＳ１３で取得した前回の蓄電量Ｃ１＝９８０Ａｈ、ステップＳ１２で取得した残存蓄電量Ｃ２＝２００Ａｈ、ステップＳ１４で取得した二次電池４０の定格電圧Ｖｒ＝４Ｖであるとすると、使用電力量Ｗ_ｏｕｔ＝（９８０Ａｈ−２００Ａｈ）×４Ｖ＝３．１２ｋＷｈとなる。

制御部１０１は、現在の日時をＲＴＣ１０１２から取得する（ステップＳ１６）。
制御部１０１は、二次電池４０が充電されていなかった期間を示す非充電期間と、ステップＳ１５で算出した使用電力量とを対応付けて、使用電力量実績ＤＢ１０２２Ｒに追加的に記憶する（ステップＳ１７）。なお、非充電期間は、図２（ｂ）に例示されるように、ステップＳ１３で取得した前回の蓄電量に対応する日時（充電終了日時）を始期とし、ステップＳ１６で取得した日時（現在日時）を終期とする期間であり、二次電池４０を使用していた期間に相当する。

次に、制御部１０１は、使用電力量実績ＤＢ１０２２Ｒに蓄積されている直近Ｎ日分の非充電期間毎の使用電力量に基づいて、１日当たりの使用電力量の平均値を算出し、算出した使用電力量の平均値を１日当たりの使用電力量の予測値として使用電力量予測ＤＢ１０２２Ｐに記憶する（ステップＳ１８）。

こうして、二次電池４０が充電装置３０にセットされる度に、二次電池４０の使用電力量を記憶している使用電力量実績ＤＢ１０２２Ｒが更新され、１日当たりの使用電力量の予測値を記憶している使用電力量予測ＤＢ１０２２Ｐが更新される。

続いて、制御部１０１は、使用電力量予測ＤＢ１０２２Ｐから、１日当たりの使用電力量の予測値を取得する（ステップＳ２１）。

制御部１０１は、使用開始時刻予測ＤＢ１０２３Ｐから、次回の負荷機器の使用開始時刻の予測値を取得する（ステップＳ２２）。

次に、制御部１０１は、ステップＳ２１で取得した１日当たりの使用電力量の予測値から、ステップＳ１２で取得した残存蓄電量とステップＳ１４で取得した二次電池４０の定格電圧値を乗じて得た値を減じることにより、二次電池４０に充電すべき電力量を示す充電電力量を算出する（ステップＳ２３）。ここで、二次電池４０をフル充電することも可能である。しかし、背景技術の欄で説明したように、フル充電を繰り返すと二次電池４０が劣化してしまう。そこで、本実施形態においては、次回の使用時に必要となる充電量のみを二次電池４０に確保するように、充電電力量を算出している。

例えば、ステップＳ１２で取得した残存蓄電量Ｃ＝２００Ａｈ、ステップＳ１４で取得した二次電池４０の定格電圧値Ｖｒ＝４Ｖ、ステップＳ２１で取得した使用電力量の予測値＝５ｋＷｈであるとすると、必要な充電電力量Ｗ_ｉｎ＝５ｋＷｈ−２００Ａｈ×４Ｖ＝４．２ｋＷｈとなる。

次に、制御部１０１は、充電部３０２から充電時の電流値及び電圧値を取得する（ステップＳ２４）。続いて、制御部１０１は、ステップＳ２３で算出した充電電力量を、ステップＳ２４で取得した充電時の電流値と充電時の電圧値とを乗じて得た値で除することにより、充電する期間を示す充電期間を算出する（ステップＳ２５）。
例えば、ステップＳ２３で算出した充電電力量Ｗ_ｉｎ＝４．２ｋＷｈ、ステップＳ２４で取得した充電時の電流値Ｉ_ｃ＝５Ａ、ステップＳ２４で取得した充電時の電圧値Ｖ_ｃ＝１００Ｖであるとすると、充電期間Ｔ_ｃ＝４２００Ｗｈ／（５Ａ×１００Ｖ）＝８．４ｈとなる。

制御部１０１は、ステップＳ２２で取得した使用開始時刻の予測値からステップＳ２５で算出した充電期間を減じることにより、充電を開始するタイミング（日時）を示す充電開始タイミングＴｘを算出する（ステップＳ２６）。

この充電開始タイミングＴｘは、次回、充電を開始する日時であり、制御部１０１は、充電開始タイミングＴｘになるまで充電を待機する。
このため、制御部１０１は、ＲＴＣ１０１２から現在の日時を取得し、現在の日時がステップＳ２６で算出した日時Ｔｘになったか否かを判別する（ステップＳ２７）。制御部１０１は、現在の日時が時刻Ｔｘになっていないと判別した場合（ステップＳ２７；Ｎｏ）、ステップＳ２７を繰り返す。
一方、制御部１０１は、現在の日時が時刻Ｔｘになったと判別した場合（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）、二次電池４０の充電を開始する旨の充電開始指示信号を充電部３０２に供給する（ステップＳ２８）。

充電部３０２は、制御部１０１から供給された充電開始指示信号に応答して、商用電源２０から供給された電力で二次電池４０の充電を開始する。なお、充電部３０２は、二次電池４０に充電した電力の充電量を更新しながら内部メモリに記憶する。

続いて、制御部１０１は、使用開始予測時刻まで充電を継続しつつ待機する。
このため、制御部１０１は、ＲＴＣ１０１２から現在の日時を取得し、取得した現在の日時がステップＳ２２で取得した使用開始時刻（予測値）になったか否かを判別する（ステップＳ２９）。制御部１０１は、現在の日時が使用開始時刻（予測値）になっていないと判別した場合（ステップＳ２９；Ｎｏ）、ステップＳ２９を繰り返す。
一方、制御部１０１は、現在の日時が使用開始時刻（予測値）になったと判別した場合（ステップＳ２９；Ｙｅｓ）、二次電池４０の充電を終了する旨の充電終了指示信号を充電部３０２に供給する（ステップＳ３０）。

充電部３０２は、制御部１０１からの充電終了指示信号に応答して、二次電池４０の充電を終了する。

予測では、この時刻が、二次電池４０の使用を開始する時刻であり、制御部１０１は、二次電池４０が充電装置３０から取り外されるのを待機する。具体的には、制御部１０１は、二次電池４０が充電装置３０から取り外されたか否かを、充電装置３０からの検出信号に従って判別し（ステップＳ３１）、取り外されていないと判別した場合（ステップＳ３１；Ｎｏ）、ステップＳ３１を繰り返す。
一方、制御部１０１は、二次電池４０が充電装置３０から取り外されたと判別した場合（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、充電部３０２から今回の充電処理による充電量を取得する（ステップＳ３２）。具体的には、制御部１０１は、充電量の通知を指示（要求）する充電量通知指示信号を充電装置３０に送信し、充電装置３０の充電部３０２は、充電量通知指示信号に応答して、内部メモリに記憶した充電量を制御部１０１に通知する。

次に、制御部１０１は、ステップＳ１２で取得した残存蓄電量と、充電部３０２から通知された今回の充電量とを加算することにより、現在の（充電後の）二次電池４０の蓄電量を算出する（ステップＳ３３）。
次に、制御部１０１は、ＲＴＣ１０１２より、現在の日時を取得する（ステップＳ３４）。
制御部１０１は、ステップＳ３３で算出した蓄電量に、ステップＳ３４で取得した現在の日時を示すタイムスタンプを付して蓄電量実績ＤＢ１０２１Ｒに記憶する（ステップＳ３５）。

さらに、制御部１０１は、ステップＳ３４で取得した現在の日時を、二次電池４０の使用を開始した時刻、即ち、使用開始時刻として使用開始時刻実績ＤＢ１０２３Ｒに追加的に記憶する（ステップＳ３６）。

制御部１０１は、使用開始時刻実績ＤＢ１０２３Ｒの更新に伴い、直近Ｎ日分の使用開始時刻の平均値を算出し、算出した平均値を次回の使用開始時刻の予測値として使用開始時刻予測ＤＢ１０２３Ｐに上書き保存する（ステップＳ３７）。

これにより、二次電池４０が充電装置３０に装着されて取り外される度に、二次電池４０の充電が行われると共に種々の実績値が収集されて蓄電量実績ＤＢ１０２１Ｒ、使用電力量実績ＤＢ１０２２Ｒ、使用開始時刻実績ＤＢ１０２３Ｒが更新されると共に、更新されたＤＢに基づいて、使用電力量予測ＤＢ１０２２Ｐと使用開始時刻予測ＤＢ１０２３Ｐとが更新される。

以上、説明したように、制御部１０１は、充電部３０２を制御して、次回の使用に必要と予測される電力量を二次電池４０に充電する。このため、無駄に充電することがなくなり、充電した電力を有効に活用することができる。また、二次電池４０を不必要にフル充電することがなくなるため、二次電池４０の劣化を抑えることができる。さらに、二次電池４０の使用開始時刻（予測値）に充電が終了するように充電を行うため、二次電池４０に蓄えられた電力はすぐに放電され、二次電池４０の劣化を抑えることができる。

（実施形態２）
実施形態１では、充電制御装置１０と、充電装置３０と、二次電池４０に接続される負荷機器と、を別々の構成とした例を説明したが、負荷機器（以下、負荷機器５０という。）に充電制御装置１０、充電装置３０及び二次電池４０を組み込んでもよい。
この場合の装置構成を図７に示す。なお、図１と同一部分には同一符号を付す。

図示するように、負荷機器５０は、蓄電量測定部３０１、充電部３０２、二次電池４０、負荷回路５０２０と、タイマ５０１１とＲＴＣ５０１２とを備える制御部５０１と、記憶部５０２と、操作部５０３とを備える。記憶部５０２は、蓄電量実績ＤＢ１０２１Ｒ、使用電力量実績ＤＢ１０２２Ｒ、使用開始時刻実績ＤＢ１０２３Ｒ、使用電力量予測ＤＢ１０２２Ｐと、使用開始時刻予測ＤＢ１０２３Ｐを備える。

制御部５０１は、図４〜図６に示した充電制御処理を実行して、二次電池４０の充電、各種実績データの収集、予測値の生成等を実行する。但し、本実施形態では、二次電池４０は負荷機器５０に組み込まれているため、図６のステップＳ３１の処理は実行しない。

この構成によっても、無駄に充電することがなくなり、充電した電力を有効に活用することができる。

なお、以上の説明においては、充電が終了したタイミングを、二次電池４０の使用開始時刻とみなしているが、操作部５０３の操作により、負荷機器５０が実際に動作を開始した時点を使用開始時刻として処理することも可能である。

（実施形態３）
実施形態１及び２では、充電部３０２が商用電源２０から供給された電力を用いて二次電池４０を充電する例を説明したが、太陽電池等の発電装置から供給された電力を一旦蓄電装置に蓄えて、この蓄電装置に蓄えられた電力を用いて充電してもよい。このとき、蓄電装置に蓄えられた電力に余裕があれば、蓄えられた電力を別の負荷機器に提供してもよい。
この場合の装置構成を図８に示す。なお、図１と同一部分には同一符号を付す。

充電制御システム１００Ｂは、実施形態１の充電制御システム１００を構成する装置の他、さらに、負荷機器５０Ａと、太陽電池アレイ６０と、蓄電装置７０とを備えている。
蓄電装置７０は、太陽電池アレイ６０から供給される電力を蓄積し、充電制御装置１０の制御部１０１の制御に従って、蓄積した電力を充電装置３０と負荷機器５０Ａとに供給する。

負荷機器５０Ａは、蓄電装置７０から供給される電力により稼働する機器である。

太陽電池アレイ６０は、複数の太陽電池パネルから構成され、光起電力効果により光エネルギーを電力に変換する装置である。太陽電池アレイ６０は、太陽電池パネルに光が当たると発電し、発電した電力を蓄電装置７０に供給する。

蓄電装置７０は、太陽電池アレイ６０から供給される電力を蓄積する装置であって、図９に示すように、二次電池７０１と、蓄電量測定部７０２と、スイッチ７０３と、を備えている。二次電池７０１の構成は、前述の二次電池４０と同じであるが、二次電池７０１の容量は、二次電池４０の容量よりも大きいことが望ましい。また、蓄電量測定部７０２の構成は、前述の蓄電量測定部３０１の構成と同じである。

二次電池７０１は、太陽電池アレイ６０から供給される電力を蓄積し、蓄積した電力を充電装置３０に常時供給する。一方、二次電池７０１は、後述するスイッチ７０３がオンのときに、蓄電した電力を負荷機器５０Ａに供給する。

蓄電量測定部７０２は、制御部１０１から供給される測定指示信号に応答して、二次電池４０の蓄電量（蓄電エネルギー量）を測定し、測定値を制御部１０１に供給する。

スイッチ７０３は、制御部１０１から供給されるスイッチ制御信号がアクティブレベルのときにオンして導通し、二次電池７０１から供給される電力を負荷機器５０Ａに供給する。一方、スイッチ７０３は、制御部１０１から供給されるスイッチ制御信号が非アクティブレベルのときにオフとなり、非導通となる。

以下、制御部１０１が、蓄電装置７０を制御して、蓄電した電力を充電装置３０と負荷機器５０Ａとに適宜供給し、充電装置３０を制御して二次電池４０を充電する動作を説明する。なお、制御部１０１が、充電装置３０を制御して二次電池４０を充電する動作は実施形態１と同じである。

（充電制御処理）
二次電池４０が充電装置３０にセットされると、充電装置３０はこれを検出し、その旨を充電制御装置１０の制御部１０１に通知する。この通知に応答して、制御部１０１は、図１０に示す充電制御処理を開始し、まず、前述した図４に示すステップＳ１１からＳ２６までと同じ処理を実行する（ステップＳ４１）。

制御部１０１は、二次電池７０１の残存蓄電量を蓄電量測定部７０２から取得する（ステップＳ４２）。
具体的には、制御部１０１は、二次電池７０１の蓄電量の測定を指示する測定指示信号を蓄電量測定部７０２に供給する。蓄電量測定部７０２は、制御部１０１から供給された測定指示信号に応答して、二次電池７０１の残存蓄電量を測定し、測定値を制御部１０１に供給する。

制御部１０１は、二次電池７０１の残存蓄電量がステップ２３で算出した充電電力量以上であるか否かを判別する（ステップＳ４３）。制御部１０１は、二次電池７０１の残存蓄電量がステップ２３で算出した充電電力量以上であると判別した場合（ステップＳ４３；Ｙｅｓ）、アクティブレベルのスイッチ制御信号をスイッチ７０３に供給する（ステップＳ４４）。
スイッチ７０３は、制御部１０１から供給されたアクティブレベルのスイッチ制御信号に応答してオンとなり、二次電池７０１に蓄電された電力が負荷機器５０Ａに供給される。

一方、制御部１０１は、二次電池７０１の残存蓄電量がステップ２３で算出した充電電力量未満であると判別した場合（ステップＳ４３；Ｎｏ）、非アクティブレベルのスイッチ制御信号をスイッチ７０３に供給する（ステップＳ４５）。
スイッチ７０３は、制御部１０１から供給された非アクティブレベルのスイッチ制御信号に応答してオフとなり、二次電池７０１に蓄電された電力が負荷機器５０Ａに供給されなくなる。

制御部１０１は、ＲＴＣ１０１２から現在の日時を取得し、取得した現在の日時がステップＳ２６で算出した充電開始タイミングＴｘになったか否かを判別する（ステップＳ４６）。制御部１０１は、現在の日時が充電開始タイミングＴｘになっていないと判別した場合（ステップＳ４６；Ｎｏ）、ステップＳ４２に処理を戻す。

一方、制御部１０１は、現在の日時が充電開始タイミングＴｘになったと判別した場合（ステップＳ４６；Ｙｅｓ）、非アクティブレベルのスイッチ制御信号をスイッチ７０３に供給する（ステップＳ４７）。
スイッチ７０３は、制御部１０１から供給された非アクティブレベルのスイッチ制御信号に応答してオフとなり、二次電池７０１に蓄電された電力が負荷機器５０Ａに供給されなくなる。

制御部１０１は、前述したステップＳ２８からＳ３７までと同じ処理を実行し（ステップＳ４８）、充電制御処理を終了する。

以上、説明したように、太陽電池アレイ６０から供給される電力を蓄電する二次電池７０１の残存蓄電量が、充電装置３０で充電すべき二次電池４０の充電電力量以上であって、現在の日時が充電開始タイミングになっていない場合、スイッチ７０３がオンとなり、二次電池７０１に蓄積された電力が負荷機器５０Ａに供給される。
このため、蓄電装置６０の二次電池７０１に蓄積された余剰電力を負荷機器５０Ａに適宜供給しつつ、二次電池４０を適切に充電することができる。

（応用例）
上記実施の形態においては、二次電池４０の使用電力量の予測値を、過去の実績値の移動平均値に基づく比較的単純な値としたが、より多数の情報を用いて、より正確に使用電力量を予測することも可能である。
例えば、二次電池４０の使用電力量が季節の変化に影響を受ける場合、予測に使用する実績値を、ある季節内のデータに限定してもよい。

使用電力量実績ＤＢ１０２２Ｒに数年分の実績値が格納されている場合には、前年の同一時期の実績値を用いて、直近Ｎ日の実績値に基づく予測値を補正してもよい。

また、人の生活習慣は、曜日、季節等に強い影響を受ける。例えば、図１１に例示するように、各週の特定の曜日の使用電力量が他の曜日の使用電力量よりも多くなることがある。図１１に示す例では、水曜日の使用電力量が月曜日若しくは火曜日の使用電力量よりも多くなっており、土曜日若しくは日曜日の使用電力量が水曜日の使用電力量よりもさらに多くなっている。さらに、水曜日の使用電力量は日付によらず、ほぼ一定である。そこで、過去の実績値から、特定の季節や曜日別に平均値を求めて、予測値としてもよい。

例えば、予測対象日が月曜日である場合に、制御部１０１又は５０１は、使用電力量実績ＤＢ１０２２Ｒと使用開始時刻実績ＤＢ１０２３Ｒに格納されている同一季節内の直近Ｍ回の月曜日の使用電力量の実績値と使用開始時刻の実績値の平均値から、使用電力量の予測値と使用開始時刻の予測値を求め、使用電力量予測ＤＢ１０２２Ｐと使用開始時刻予測ＤＢ１０２３Ｐに格納してもよい。また、例えば、月曜日が休日である場合には、過去の休日の月曜日の実績値が他の通常の月曜日の実績値と同様の傾向を示しているか否かを判別し、同様の傾向を示す場合には、予測の基礎とし、異なる傾向を示す場合には、通常の月曜日の実績値ではなく、休日（例えば、類似度の高い曜日）の実績値から予測値を取得する等してもよい。

さらに、過去数年分の各種の実績値がＤＢに格納されている場合には、過去の同時期の実績値を参考に予測値を補正する等してもよい。
上記実施形態においては、使用が予測される充電量が、二次電池４０に確保された時点で、充電が終了し、それが、使用開始時刻となるようにしたが、例えば、ある程度の余裕度ｄを考慮し、使用量の予測値×係数ｄを必要な充電量として設定してもよい。或いは、使用量予定値自体を、過去の実績値に基づく予測量×係数ｄとしてもよい。

さらに、充電開始タイミングＴｘを一定の余裕を見て早めたり、省電力を考慮して遅らせたりすることも可能である。例えば、図５のステップＳ２６で算出された充電開始タイミングＴｘを補正した値を充電開始時刻と設定してもよい。

上記実施形態では、使用電力量及び使用開始時刻等の平均値を、それぞれの予測値としているが、これに限定されず、例えば、中央値、多数決値等、任意の代表値であってもよい。

この発明は上記の実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、上記説明において示したハードウェアの構成及び動作は一例でありこれらに限定されるものではなく、適宜変更及び応用が可能である。

例えば、ユーザ毎に、使用電力量、使用開始タイミング等を記憶するようにしてもよい。この場合、例えば、ユーザは、負荷機器５０の使用時に、識別情報を手動操作或いはＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）の読み取り等により入力し、制御部１０１は、使用電力量実績値と使用開始時刻実績値とをユーザ別に記憶し、使用電力量予測値、使用開始時刻予測値をユーザ別に予測する。この場合、例えば、日中、ユーザＡ（例えば、母親）が使用し、夜間に、ユーザＢ（例えば、息子）が使用するといった予測が可能となる。制御部１０１は、いずれの使用にも適切な充電となるように充電開始時間を設定する。これによると、制御部１０１は、ユーザの使用状況に応じて、充電を開始するタイミングを決定することができる。

上記実施形態３では、太陽電池アレイ６０が発電しているが、発電手段はこれに限定されず、例えば、風力発電装置、水力発電装置、地熱発電装置等であってもよい。

上記実施形態１では、充電装置３０と、充電制御装置１０と、を別々の構成とした例を説明したが、充電装置３０に充電制御装置１０を組み込んでもよい。

上記実施形態では、二次電池４０を充電装置３０にセットしたり、取り外したりしているが、二次電池４０と充電装置３０との間にスイッチを設け、ユーザの操作に応答してこのスイッチをオン又はオフしてもよい。

上記実施形態３では、二次電池７０１の残存蓄電量が、充電装置３０で充電すべき二次電池４０の充電電力量以上であって、現在の日時が充電開始タイミングになっていない場合、制御部１０１がアクティブレベルのスイッチ制御信号をスイッチ７０３に供給しているが、二次電池４０が充電装置３０にセットされていない場合や、現在の日時が使用開始時刻（予測値）を経過し、二次電池４０の充電が終了している場合にも、アクティブレベルのスイッチ制御信号をスイッチ７０３に供給してもよい。

１０ 充電制御装置
２０ 商用電源
３０ 充電装置
４０ 二次電池
５０、５０Ａ 負荷機器
６０ 太陽電池アレイ
７０ 蓄電装置
１００、１００Ａ、１００Ｂ 充電制御システム
１０１ 制御部
１０２ 記憶部
３０１ 蓄電量測定部
３０２ 充電部
５０１ 制御部
５０２ 記憶部
５０３ 操作部
７０１ 二次電池
７０２ 蓄電量測定部
７０３ スイッチ
１０１１ タイマ
１０１２ ＲＴＣ
１０２１Ｒ 蓄電量実績ＤＢ
１０２２Ｒ 使用電力量実績ＤＢ
１０２３Ｒ 使用開始時刻実績ＤＢ
１０２２Ｐ 使用電力量予測ＤＢ
１０２３Ｐ 使用開始時刻予測ＤＢ
５０１１ タイマ
５０１２ ＲＴＣ
５０２０ 負荷回路

Claims (9)

1. 二次電池の蓄電量を測定する蓄電量測定手段と、
   前記二次電池の使用電力量の予測値を示す使用予測電力量を記憶する使用予測電力量記憶手段と、
   前記二次電池の使用が開始されるタイミングの予測値を示す使用開始予測タイミングを記憶する使用開始予測タイミング記憶手段と、
   前記使用予測電力量記憶手段に記憶された使用予測電力量と前記測定された前記二次電池の現在の蓄電量とに基づいて、該使用予測電力量を前記二次電池に蓄積するために必要な充電量を算出する充電量算出手段と、
   前記使用開始予測タイミング記憶手段に記憶された使用開始予測タイミングと前記算出された充電量とに基づいて、該使用開始予測タイミングに該充電量の充電が終了するように、前記二次電池の充電を開始するタイミングを示す充電開始タイミングを決定する充電開始タイミング決定手段と、
   前記決定された充電開始タイミングから前記二次電池の充電を開始し、前記使用開始予測タイミングに前記二次電池の充電を終了する充電手段と、
   を備えることを特徴とする充電システム。
2. 前記二次電池の使用電力量を測定する使用電力量測定手段と、
   前記使用電力量測定手段によって測定された使用電力量の測定値に基づいて前記二次電池の使用電力量の予測値を生成して、前記使用予測電力量記憶手段に記憶する使用予測電力量生成手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
3. 前記使用予測電力量生成手段は、前記使用電力量測定手段によって測定された使用電力量の代表値を、前記使用電力量の予測値として、前記使用予測電力量記憶手段に記憶する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の充電システム。
4. 前記二次電池の使用開始タイミングを測定する使用開始タイミング測定手段と、
   前記使用開始タイミング測定手段によって測定された使用開始タイミングの測定値に基づいて使用開始タイミングの予測値を生成して、前記使用開始予測タイミング記憶手段に格納する使用開始予測タイミング生成手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の充電システム。
5. 前記使用開始予測タイミング生成手段は、前記使用開始タイミング測定手段によって測定された使用開始タイミングの代表値を、前記使用開始タイミングの予測値として、前記使用開始予測タイミング記憶手段に記憶する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の充電システム。
6. 前記蓄電量測定手段、前記使用予測電力量記憶手段、前記使用開始予測タイミング記憶手段、前記充電量算出手段、前記充電開始タイミング決定手段、及び前記充電手段は、負荷機器に組み込まれている、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の充電システム。
7. 発電する発電手段と、
   前記発電手段によって発電された電力を蓄積し、蓄積した電力を前記二次電池と負荷機器とに供給する蓄電手段と、
   前記蓄電手段の蓄電量が、前記充電量算出手段によって算出された充電量以上であり、且つ、現在の日時が前記使用開始予測タイミングになっていないときに、前記蓄電手段から前記負荷機器に電力を供給する電力供給制御手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の充電システム。
8. 二次電池の蓄電量を測定する蓄電量測定工程と、
   前記二次電池の使用電力量の予測値を示す使用予測電力量と前記測定された前記二次電池の現在の蓄電量とに基づいて、該使用予測電力量を前記二次電池に蓄積するために必要な充電量を算出する充電量算出工程と、
   前記二次電池の使用が開始されるタイミングの予測値を示す使用開始予測タイミングと前記算出された充電量とに基づいて、該使用開始予測タイミングに該充電量の充電が終了するように、前記二次電池の充電を開始するタイミングを示す充電開始タイミングを決定する充電開始タイミング決定工程と、
   前記決定された充電開始タイミングから前記二次電池の充電を開始し、前記使用開始予測タイミングに前記二次電池の充電を終了する充電工程と、
   を備えることを特徴とする充電方法。
9. コンピュータに、
   二次電池の蓄電量を測定する蓄電量測定手順と、
   前記二次電池の使用電力量の予測値を示す使用予測電力量と前記測定された前記二次電池の現在の蓄電量とに基づいて、該使用予測電力量を前記二次電池に蓄積するために必要な充電量を算出する充電量算出手順と、
   前記二次電池の使用が開始されるタイミングの予測値を示す使用開始予測タイミングと前記算出された充電量とに基づいて、該使用開始予測タイミングに該充電量の充電が終了するように、前記二次電池の充電を開始するタイミングを示す充電開始タイミングを決定する充電開始タイミング決定手順と、
   前記決定された充電開始タイミングから前記二次電池の充電を開始し、前記使用開始予測タイミングに前記二次電池の充電を終了する充電手順と、
   を実行させることを特徴とするプログラム。

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