JP2016013041A - 蓄電池制御方法およびそれを利用した蓄電池制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電力の使用量に応じて蓄電池の制御を変更する技術を提供する。
【解決手段】第１入力部５２は、商用電源の電力供給が停止した場合に備えて蓄電池に確保させるべき第１の確保蓄電容量と、第１の確保蓄電容量とは異なった値の第２の確保蓄電容量とを入力する。第２入力部５４は、第１入力部５２において入力した第１の確保蓄電容量と第２の確保蓄電容量との切りかえタイミングを入力する。蓄電池制御部６２は、第２入力部５４において入力したタイミングに応じて切りかえられる第１の確保蓄電容量あるいは第２の確保蓄電容量を蓄電池に確保させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、蓄電池制御技術に関し、特に蓄電池に対する充電と放電とを制御する蓄電池制御方法およびそれを利用した蓄電池制御装置に関する。

太陽光発電装置と蓄電装置とから負荷に電力を供給するシステムにおいて、安定かつ経済性に優れた運用が望まれている。そのために、各装置の出力分担を定める基準運転パターン群が予め定められており、現在日時等をもとに基準運転パターン群からいずれかの基準運転パターンが選択される。さらに、選択された基準運転パターンにしたがって、各装置が電力を出力する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２４４８２８号公報

蓄電池と商用電源とを負荷に並列に接続し、商用電源の停電時に備えて負荷で消費される電力のバックアップとして蓄電池を用いるとともに、通常時は負荷で消費される電力のピークシフトのために蓄電池を充放電するシステムが開発されている。このようなシステムを学校等に導入した場合、平日と休日では電力の使用量が異なるので、システムを効率的に使用するためには、曜日に応じて蓄電池の制御を変更すべきである。

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、電力の使用量に応じて蓄電池の制御を変更する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の蓄電池制御装置は、商用電源の電力供給が停止した場合に備えて蓄電池に確保させるべき第１の確保蓄電容量と、第１の確保蓄電容量とは異なった値の第２の確保蓄電容量とを入力する第１入力部と、第１入力部において入力した第１の確保蓄電容量と第２の確保蓄電容量との切りかえタイミングを入力する第２入力部と、第２入力部において入力したタイミングに応じて切りかえられる第１の確保蓄電容量あるいは第２の確保蓄電容量を蓄電池に確保させる制御部と、を備える。

本発明の別の態様は、蓄電池制御方法である。この方法は、商用電源の電力供給が停止した場合に備えて蓄電池に確保させるべき第１の確保蓄電容量と、第１の確保蓄電容量とは異なった値の第２の確保蓄電容量とを入力するステップと、入力した第１の確保蓄電容量と第２の確保蓄電容量との切りかえタイミングを入力するステップと、入力したタイミングに応じて切りかえられる第１の確保蓄電容量あるいは第２の確保蓄電容量を蓄電池に確保させるステップと、を備える。

本発明によれば、電力の使用量に応じて蓄電池の制御を変更できる。

本発明の実施例に係る蓄電システムの構成を示す図である。 図１の蓄電システムによる系統連系モードを説明するための図である。 図２の蓄電システムによる自立運転モードを説明するための図である。 図１の蓄電池制御装置の構成を示す図である。 図１の蓄電システムが充電時間帯において蓄電池に充電させる蓄電量を示す図である。 図６（ａ）−（ｂ）は、図４の蓄電池制御装置に設定される第１確保蓄電容量と第２確保蓄電容量の一例を示す図である。 図７（ａ）−（ｂ）は、図４の蓄電池制御装置に設定されるパターンによる蓄電容量の変動の一例を示す図である。 図８（ａ）−（ｇ）は、図４の表示部に表示される画面を示す図である。 図９（ａ）−（ｆ）は、図４の表示部に表示される別の画面を示す図である。 図１０（ａ）−（ｅ）は、図４の表示部に表示されるさらに別の画面を示す図である。 図４の蓄電池制御装置におけるパターンの入力手順を示すフローチャートである。 図４の蓄電池制御装置におけるパターン変更の入力手順を示すフローチャートである。 図４の蓄電池制御装置におけるパターン変更の設定手順を示すフローチャートである。

本発明の実施例を具体的に説明する前に、本実施例の概略を説明する。実施例は、太陽電池と系統電源とを並列に接続し、太陽電池および系統電源の両方から負荷へ電力を供給する配電システムに関する。この配電システムには、蓄電池も接続されており、太陽電池および系統電源によって蓄電池が充電される。このような配電システムは、例えば、学校、産業施設、公共施設、商業施設、オフィスビル、住居などに設置される。電力会社が時間帯別電気料金制度を採用している場合、夜間の時間帯の電気料金は、昼間の時間帯の電気料金よりも安く設定される。例えば、２３：００〜翌日の７：００までの夜間時間帯の電気料金が、他の昼間時間帯より安く設定される。したがって、夜間に系統電源から蓄電池に充電し、蓄電池に蓄えられた電力を昼間に使用することにより電気料金が抑制される。これを電力会社側から見ると電力使用量が平準化されることになる。

蓄電池に蓄えられた電力は、系統電源が停電したとき特定負荷（例えば、電灯、エレベータ、コンピュータサーバなど）を動作させるためのバックアップ電源として用いられる。特定負荷は系統電源の停電時にて、優先的に蓄電池または太陽光発電システムから電力供給を受けることができる予め設定された負荷である。なお、特定負荷以外の負荷は、一般負荷とよばれる。蓄電池はさらに、一般に電気の使用量が大きくなる昼間時間帯において放電することによって、昼間の系統電源における使用量の最大値を下げる、いわゆるピークシフトとしても用いられる。このように、蓄電池は特定の負荷のバックアップとしての役割と、ピークシフトとしての役割とのふたつの役割を持つ。

配電システムが例えば学校に設置される場合、一般的に、平日と休日では消費される電力量が大きく異なる。そのため、以上のようなふたつの役割を有効に実現するために、蓄電池に対する充放電の制御は、平日と休日で変更すべきである。これに対応するために、本実施例に係る配電システムでは、充放電のパターンが少なくともふたつ入力される。また、曜日毎にいずれかのパターンが選択される。その結果、平日と休日では、異なったパターンによって充放電が制御される。

図１は、本発明の実施例に係る蓄電システム１００の構成を示す。蓄電システム１００は、蓄電池モジュール１０、蓄電池パワーコンディショナ２０、蓄電池制御装置３０、第１スイッチＳ１から第７スイッチＳ７、第１ブレーカＢ１から第３ブレーカＢ３を含む。蓄電システム１００には、系統電源２００、太陽光発電システム３００、一般負荷４００、特定負荷５００が接続される。太陽光発電システム３００は、ＰＶ（ＰｈｏｔｏＶｏｌｔａｉｃｓ；太陽電池）３１０、ＰＶパワーコンディショナ４０を含む。本実施例では第１スイッチＳ１から第７スイッチＳ７にリレーを使用することを想定するが、リレーの代わりにパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの半導体スイッチが使用されてもよい。なお、再生可能エネルギーの発電装置として蓄電システム１００が例示されるが、再生可能エネルギーの発電装置は蓄電システム１００に限られず、例えば風力発電装置であってもよく、またこれらが併存していてもよい。

系統電源２００は、電力会社から供給される商用の交流電源である。系統電源２００は、第２スイッチＳ２を介して蓄電池パワーコンディショナ２０と接続される。また、系統電源２００とＰＶパワーコンディショナ４０は、第５スイッチＳ５、第７スイッチＳ７、第３ブレーカＢ３を介して接続される。さらに、蓄電池パワーコンディショナ２０とＰＶパワーコンディショナ４０は、第３スイッチＳ３、第４スイッチＳ４、第７スイッチＳ７、第３ブレーカＢ３を介して接続される。

系統電源２００と蓄電池パワーコンディショナ２０間の経路、系統電源２００とＰＶパワーコンディショナ４０間の経路、蓄電池パワーコンディショナ２０とＰＶパワーコンディショナ４０間の経路は導通可能な構成である。それらの経路には交流電流が流れる。以下、それらの経路を総称して交流電流路という。

蓄電池パワーコンディショナ２０は、第１スイッチＳ１、第１ブレーカＢ１を介して蓄電池モジュール１０に接続される。蓄電池パワーコンディショナ２０は、双方向インバータを含む。双方向インバータは、蓄電池モジュール１０が充電される場合、交流電力を直流電力に変換し、蓄電池モジュール１０が放電する場合、直流電力を交流電力に変換する。なお、蓄電池パワーコンディショナ２０は、双方向インバータに代えて、直流電力から交流電力に変換するＤＣ／ＡＣインバータと、交流電力から直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータとを個別に設ける構成としてもよい。前者は、蓄電池モジュール１０から放電する場合に使用され、後者は、蓄電池モジュール１０に充電する場合に使用される。

蓄電池モジュール１０は、充放電自在で繰り返し使用可能な、パッケージ化された二次電池である。蓄電池モジュール１０は、直列または直並列接続された複数の蓄電池セルを含む。ここでは、蓄電池セルとしてリチウムイオン電池を使用することを想定する。なお、リチウムイオン電池の代わりにニッケル水素電池、鉛電池など他の種類の電池を使用してもよい。蓄電池モジュール１０は、１個ないしは複数組み合わせて使用される。蓄電池モジュール１０は、系統電源２００からの電力で充電される。あるいは、蓄電池モジュール１０は、太陽光発電システム３００により発電された電力により充電される。なお、前述のごとく、これらの電力は、蓄電池パワーコンディショナ２０によって直流電力に変換される。

太陽光発電システム３００は、ＰＶ３１０とＰＶパワーコンディショナ４０を含み、ＰＶパワーコンディショナ４０はＰＶ３１０に接続される。ＰＶ３１０は、光起電力効果を利用した発電装置である。ＰＶ３１０には、シリコン系、化合物系、有機系のいずれを使用してもよい。ＰＶパワーコンディショナ４０は、インバータを含み、インバータは、ＰＶ３１０により発電された直流電力を交流電力に変換する。ＰＶパワーコンディショナ４０がＰＶ３１０により発電される直流電力を交流電力に変換することにより、系統電源２００、蓄電池モジュール１０、太陽光発電システム３００を単一の交流電流路でリンクできる。

一般負荷４００は、系統電源２００と蓄電システム１００との間の経路上に接続される。特定負荷５００は、交流電流路の内、第４スイッチＳ４あるいは第５スイッチＳ５と、第７スイッチＳ７間のノードに、第６スイッチＳ６と第２ブレーカＢ２を介して接続される。一般負荷４００と特定負荷５００はともに、交流電力で駆動する交流駆動型の電気機器であり、交流電流路から供給される交流電力を受けて動作する。

具体的に説明すると、一般負荷４００は、系統電源２００から供給される電力で基本的に駆動するが、例えばピークシフト実行時には蓄電池パワーコンディショナ２０を介して蓄電池モジュール１０から供給される電力も混合されて駆動する。さらに、ピークシフト実行時以外であっても、太陽光発電システム３００によって発電された電力が混合される場合もある。特定負荷５００は、系統電源２００が停電して電力供給が停止した場合であっても駆動させるべき電気機器であり、その際、太陽光発電システム３００や蓄電池モジュール１０からの電力を供給されるが、系統電源２００からは電力を供給されない。

蓄電池制御装置３０は、主に、蓄電池モジュール１０の動作を制御するための装置である。蓄電池モジュール１０の制御の詳細は後述する。蓄電池制御装置３０と蓄電池パワーコンディショナ２０間はメタル線を用いた通信線で接続される。それらの間ではＲＳ−２３２Ｃ、ＲＳ−４８５などのシリアル通信規格に準拠した通信が実行される。通信線には、光ファイバを用いた通信線を用いることにより装置間が絶縁されてもよい。また、蓄電池制御装置３０は、光ファイバを用いた通信線で蓄電池モジュール１０に接続される。なお、これらの通信は、無線通信であってもよい。

なお第１スイッチＳ１から第７スイッチＳ７、第１ブレーカＢ１〜第３ブレーカＢ３のそれぞれは、蓄電池パワーコンディショナ２０に図示しないメタル配線を用いた通信線で接続される。これらは、蓄電池制御装置３０から蓄電池パワーコンディショナ２０に対する指示、あるいは、蓄電池パワーコンディショナ２０独自の判断に基づき、蓄電池パワーコンディショナ２０により制御される。これらの構成によって、蓄電システム１００は、系統連系モードまたは自立運転モードのいずれかで運転される。自立運転モードは基本的に、系統電源２００の停電時に選択される。

図２は、蓄電システム１００による系統連系モードを説明するための図である。系統連系モードでは、蓄電池パワーコンディショナ２０が、第２スイッチＳ２および第５スイッチＳ５をオン、第３スイッチＳ３および第４スイッチＳ４をオフに制御する。系統連系モードでは、系統電源２００、太陽光発電システム３００、蓄電池パワーコンディショナ２０が、交流電流路（太線参照）を介し接続する。系統連系モードにて、蓄電池モジュール１０から放電する場合、蓄電池パワーコンディショナ２０は、系統電源２００の周波数に同期した周波数および位相で交流電流路に電流を流す。

図３は、蓄電システム１００による自立運転モードを説明するための図である。自立運転モードでは、蓄電池パワーコンディショナ２０が、第２スイッチＳ２および第５スイッチＳ５をオフ、第３スイッチＳ３および第４スイッチＳ４をオンに制御する。自立運転モードでは、太陽光発電システム３００および蓄電池モジュール１０が系統電源２００から電気的に切り離される。自立運転モードにて蓄電池モジュール１０から放電する場合、蓄電池パワーコンディショナ２０は、系統電源２００から自立した周波数および位相で交流電流路に電流を流す。自立運転モードで形成される交流電流路（太線参照）において、特定負荷５００は電気的に接続されるが、一般負荷４００は電気的に遮断される。したがって停電時に、特定負荷５００にのみ、蓄電池モジュール１０に蓄えられた電力および太陽光発電システム３００により発電された電力が供給される。

図４は、蓄電池制御装置３０の構成を示す。蓄電池制御装置３０は、操作部５０、第１入力部５２、第２入力部５４、第１パターン設定部５６、第２パターン設定部５８、パターン制御部６０、蓄電池制御部６２、指示部６４、表示部６６を含む。第１パターン設定部５６は、第１確保蓄電容量設定部７０、第１スケジュール設定部７２を含み、第２パターン設定部５８は、第２確保蓄電容量設定部８０、第２スケジュール設定部８２を含む。

操作部５０は、ボタン等によって構成されており、ユーザからの指示を受けつける。第１入力部５２は、操作部５０において受けつけた指示であって、かつ蓄電池モジュール１０を充放電させるスケジュールについてのパターンに関する指示を受けつける。パターンは複数種類規定可能であり、ここでは、２種類のパターンが規定される。また、２種類のパターンのそれぞれは、第１パターン、第２パターンとよばれる。第１入力部５２において受けつけられる第１パターンに関する指示には、第１確保蓄電容量、第１放電時間帯、第１放電量、第１充電時間帯が含まれる。

第１確保蓄電容量は、図示しない系統電源２００の電力供給が停止した場合に備えて蓄電池モジュール１０に確保させるべき容量である。第１確保蓄電容量が大きくなるほど、図３のように接続された自立運転モードの場合において、特定負荷５００に電力を供給可能な時間が長くなる。第１放電時間帯は、ピークシフト等のために蓄電池モジュール１０を放電させる時間帯である。第１放電量は、第１放電時間帯にわたって蓄電池モジュール１０に放電を許可する放電量であり、例えば、１時間あたりの放電レートとして示される。第１充電時間帯は、蓄電池モジュール１０に系統電源２００の電力を充電する時間帯である。なお、本明細書において、蓄電池モジュール１０に蓄電したり、放電させたりする電力を、例えば「蓄電量」や「放電量」のように「量」という用語を用いる。また、蓄電池モジュール１０に蓄電されている電力を「蓄電容量」のように「容量」という用語を用いる。

また、第１入力部５２において受けつけられる第２パターンに関する指示には、第２確保蓄電容量、第２放電時間帯、第２放電量、第２充電時間帯が含まれる。これらは、第１確保蓄電容量、第１放電時間帯、第１放電量、第１充電時間帯と同様である。第２確保蓄電容量は、第１の確保蓄電容量とは異なった値である。また、第２放電時間帯、第２放電量、第２充電時間帯のうちの少なくともひとつは、第１放電時間帯、第１放電量、第１充電時間帯とは異なった値である。ここで、第１確保蓄電容量、第２確保蓄電容量は確保蓄電容量と総称され、第１放電時間帯、第２放電時間帯は放電時間帯と総称され、第１放電量、第２放電量は放電量と総称され、第１充電時間帯、第２充電時間帯は充電時間帯と総称される。また、確保蓄電容量は、最低確保容量とよばれることもある。

第１確保蓄電容量設定部７０は、第１入力部５２において受けつけた第１パターンのうち、第１確保蓄電容量を保持する。第１確保蓄電容量設定部７０は、パターン制御部６０から、第１パターン選択の通知を受けつけると、第１確保蓄電容量を蓄電池制御部６２に設定する。第１スケジュール設定部７２は、第１入力部５２において受けつけた第１パターンのうち、第１放電時間帯、第１放電量、第１充電時間帯を保持する。第１スケジュール設定部７２は、パターン制御部６０から、第１パターン選択の通知を受けつけると、第１放電時間帯、第１放電量、第１充電時間帯を蓄電池制御部６２に設定する。

第２確保蓄電容量設定部８０は、第１確保蓄電容量設定部７０と同様に、第２確保蓄電容量を保持する。第２スケジュール設定部８２は、第１スケジュール設定部７２と同様に、第２放電時間帯、第２放電量、第２充電時間帯を保持する。パターン制御部６０から、第２パターン選択の通知を受けつけると、第２確保蓄電容量設定部８０は、第２確保蓄電容量を蓄電池制御部６２に設定し、第２スケジュール設定部８２は、第２放電時間帯、第２放電量、第２充電時間帯を蓄電池制御部６２に設定する。

第２入力部５４は、操作部５０において受けつけた指示であって、かつ第１パターンと第２パターンとの切りかえタイミングに関する指示を受けつける。ここで、切りかえタイミングは０時である。そのため、当該指示では、第１パターンと第２パターンとのいずれかの選択結果と、各曜日との対応関係が示されている。例えば、月曜日から金曜日には「第１パターン」が対応づけられ、土曜日、日曜日には、「第２パターン」が対応づけられる。

パターン制御部６０は、第２入力部５４において受けつけられた対応関係を保持する。パターン制御部６０は、時計機能およびカレンダ機能を有し、現在の曜日を取得する。パターン制御部６０は、保持した対応関係を参照しながら、現在の曜日に対応したパターンを選択する。パターン制御部６０は、第１パターンを選択した場合、第１パターン選択の通知を第１パターン設定部５６へ出力し、第２パターンを選択した場合、第２パターン選択の通知を第２パターン設定部５８へ出力する。また、パターン制御部６０は、第１入力部５２に対する第１パターンと第２パターンとの入力を促すための第１画面と、第２入力部５４に対するタイミングの入力を促すための第２画面とを生成する。

表示部６６は、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネルで構成されており、パターン制御部６０において生成された第１画面あるいは第２画面を切りかえながら表示する。第１画面、第２画面については、後述する。

蓄電池制御部６２は、パターン制御部６０において第１パターンが選択された場合、第１確保蓄電容量、第１放電時間帯、第１放電量、第１充電時間帯をもとに、蓄電池モジュール１０に対する制御を実行する。蓄電池制御部６２は、パターン制御部６０において第２パターンが選択された場合、第２確保蓄電容量、第２放電時間帯、第２放電量、第２充電時間帯をもとに、蓄電池モジュール１０に対する制御を実行する。指示部６４は、蓄電池制御部６２における制御に応じた指示を蓄電池モジュール１０に出力する。蓄電池モジュール１０に対する制御では、蓄電池制御部６２が、確保蓄電容量と、放電時間帯において蓄電池モジュール１０に放電させる電力の総量と、直流電源を交流電源に変換するときの変換効率とをもとに、充電時間帯において蓄電池モジュール１０に充電させる蓄電量を取得する。

図５は、蓄電システム１００が充電時間帯において蓄電池に充電させる蓄電量を示す。系統電源２００からの交流電力を蓄電池モジュール１０に充電するために、交流電力が直流電力に変換されるが、この変換の際にＡＣ／ＤＣ変換ロスが生じる。また、蓄電池モジュール１０が放電する電力を一般負荷４００あるいは特定負荷５００に供給するために、直流電力が交流電力に変換されるが、この変換の際にもＤＣ／ＡＣ変換ロスが生じる。確保蓄電容量がＰ_Ｆであり、放電時間帯に蓄電池モジュール１０に放電させる電力の総量、すなわちピークシフト用蓄電容量がＰ_Ｓであり、ＡＣ／ＤＣ変換ロスの割合がＲ_ＡＤであるとする。ここでＡＣ／ＤＣ変換ロスＲ_ＡＤは、蓄電池モジュール１０が放電する直流電力を１としたときに変換される交流電力の大きさを表す。したがって、０＜Ｒ_ＡＤ≦１である。

このとき、充電時間帯において蓄電池モジュール１０に充電させる蓄電量Ｐ_ｍは、次のように示される。
Ｐ_ｍ≦（Ｐ_Ｆ＋Ｐ_Ｓ）／Ｒ_ＡＤ （１）
等号成立の条件は、蓄電池モジュール１０が空の状態から充電する場合である。

蓄電池モジュール１０では、蓄電可能な電力の上限である蓄電許容量Ｐ_Ｍが予め定まっている。したがって、蓄電池制御部６２は式（１）を用いて取得した蓄電量Ｐ_ｍが蓄電許容量Ｐ_Ｍを上回る場合、蓄電許容量Ｐ_Ｍを蓄電量Ｐ_ｍとする。蓄電許容量Ｐ_Ｍは、蓄電池の許容最大電圧や充放電特性等を考慮して、実験により定めるか、あらかじめ規定された蓄電池の定格容量をもとに定めればよいが、例えば１５ｋＷｈである。

前述のごとく、確保蓄電容量Ｐ_Ｆは、系統電源２００が停電したときのために蓄電池モジュール１０が確保しておくべき蓄電容量であるので、系統電源２００が停電しない限り蓄電池モジュール１０は確保蓄電容量Ｐ_Ｆを最低限蓄電している。したがって、充電時間帯において蓄電池モジュール１０に充電させるために、系統電源２００が実際に供給すべき蓄電量Ｐ_１は、次のように示される。
Ｐ_１＝（Ｐ_ｍ−Ｐ_Ｆ）／Ｒ_ＡＤ＝Ｐ_Ｓ／Ｒ_ＡＤ （２）
また、一般負荷４００あるいは特定負荷５００に供給される交流電力Ｐ_２は、次のように示される。
Ｐ_２＝Ｐ_Ｓ×Ｒ_ＤＡ （３）

このような制御に加えて、蓄電池制御部６２は、曜日に応じて設定されたパターンによって蓄電池モジュール１０の充放電を制御する。ここでは、その制御を詳細に説明する。図６（ａ）−（ｂ）は、蓄電池制御装置３０に設定される第１確保蓄電容量と第２確保蓄電容量の一例を示す。図６（ａ）は、第１確保蓄電容量Ｐ_Ｆ１であり、横軸が時刻を示し、縦軸が蓄電容量を示す。ここで、時刻は１日分に相当する。前述のごとく、第１確保蓄電容量Ｐ_Ｆ１は、系統電源２００が停電したときのために蓄電池モジュール１０が確保しておくべき蓄電容量であるので、時刻にかかわらず、一定の値である。

図６（ｂ）は、第２確保蓄電容量Ｐ_Ｆ２である。第２確保蓄電容量Ｐ_Ｆ２も第１確保蓄電容量Ｐ_Ｆ１と同様に示される。ここで、第２確保蓄電容量Ｐ_Ｆ２は、第１確保蓄電容量Ｐ_Ｆ１よりも大きくなるように設定される。例えば、第１パターンが平日用に使用され、第２パターンが休日用に使用される場合、平日の方が休日よりも使用される電力量が多いので、第１確保蓄電容量Ｐ_Ｆ１の方が小さくされることによって、ピークシフト用蓄電容量Ｐ_Ｓを大きくできる。また、休日に停電が生じた場合、平日よりも対応するまでの時間が長くなるので、第２確保蓄電容量Ｐ_Ｆ２の方が大きくされる。なお、第２確保蓄電容量Ｐ_Ｆ２は、第１確保蓄電容量Ｐ_Ｆ１よりも小さくなるように設定されてもよい。

図７（ａ）−（ｂ）は、蓄電池制御装置３０に設定されるパターンによる蓄電容量の変動の一例を示す。図７（ａ）は、第１パターンが設定されているときの蓄電池モジュール１０の１日における蓄電容量の変動の一例を示す。時刻Ｔ_１までは、蓄電許容量Ｐ_Ｍまで充電されている。時刻Ｔ_１は、放電開始時刻であり、時刻Ｔ_２は放電終了時刻である。したがって、時刻Ｔ_１から時刻Ｔ_２に至るまでの期間が第１放電時間帯になる。第１放電時間帯において蓄電池制御部６２は蓄電池にピークシフトのための放電をさせるので、蓄電池モジュール１０の蓄電容量は徐々に減少する。第１放電時間帯の終了時刻である時刻Ｔ_２において、蓄電池モジュール１０の蓄電容量は第１確保蓄電容量Ｐ_Ｆ１まで減少する。

なお、第１放電時間帯において蓄電池モジュール１０が放電中に蓄電池モジュール１０の蓄電容量が第１確保蓄電容量Ｐ_Ｆ１に到達した場合、蓄電池制御部６２は、第１放電時間帯であっても蓄電池モジュール１０の放電を停止させるとともに、異常状態である旨の警告を蓄電池パワーコンディショナ２０に通知する。蓄電池パワーコンディショナ２０にもＬＣＤパネル（図示せず）が設けられており、例えばバックライトが赤く点灯するなど、通常とは異なる態様の表示がなされる。第１放電時間帯が終了すると、蓄電池制御部６２は、蓄電池パワーコンディショナ２０への異常通知を終了し、異常状態は解除される。

時刻Ｔ_３は、充電開始時刻であり、時刻Ｔ_４は、充電終了時刻である。したがって、時刻Ｔ_３から時刻Ｔ_４に至るまでの期間が第１充電時間帯となる。第１充電時間帯において蓄電池制御部６２は、蓄電池モジュール１０に充電させるため、蓄電池モジュール１０の蓄電容量は第１確保蓄電容量Ｐ_Ｆ１から増加し、時刻Ｔ_４付近で蓄電許容量Ｐ_Ｍに到達する。なお、図７（ａ）では、ひとつの第１放電時間帯とひとつの第１充電時間帯とが設定されているが、これらの数は２以上であってもよい。

図７（ｂ）は、第２パターンが設定されているときの蓄電池モジュール１０の１日における蓄電容量の変動の一例を示す。図７（ｂ）に示すように、蓄電池モジュール１０にピークシフトのための放電をしないので、蓄電池モジュール１０の蓄電容量は第２確保蓄電容量Ｐ_Ｆ２のまま維持され、変動しない。前述のごとく、第２パターンは休日用に使用される。そのため、ここでは、第２放電時間帯と第２充電時間とが設定されていないが、図７（ａ）のように設定されていてもよい。ここで、日曜日から月曜日に変わる場合、蓄電池制御部６２において、第２パターンから第１パターンへの切替がなされる。図７（ａ）−（ｂ）に示されるように、切替のタイミングにおいて、第２確保蓄電容量Ｐ_Ｆ２と蓄電許容量Ｐ_Ｍとの間でギャップが生じる。蓄電池制御部６２は、切替後、第１パターンにかかわらず、ギャップを埋めるように蓄電池モジュール１０を充電する。なお、図７（ａ）−（ｂ）において、蓄電池制御部６２は、第１確保蓄電容量あるいは第２確保蓄電容量を蓄電池モジュール１０に確保させる。

次に、表示部６６に表示される画面を説明する。図８（ａ）−（ｇ）は、表示部６６に表示される画面を示す。これらは、前述の第１画面に相当する。図４における蓄電池制御装置３０の表示部６６は、例えば２０字×４行のＡＳＣＩＩ文字を表示可能な表示パネルである。ユーザは、表示部６６に表示された画面を確認しながら、操作部５０を操作して設定に必要な情報を入力したり更新したりする。

図８（ａ）は、蓄電池モジュール１０の充放電スケジュールを変更するか否かを入力するための画面を示す。図８（ｂ）は、図８（ａ）に続く画面であって、かつ図４の第１パターン設定部５６および第２パターン設定部５８に格納されている第１確保蓄電容量等の設定を編集するか否かを入力するための画面を示す。ユーザは、操作部５０を操作して「ハイ」または「イイエ」を選択する。図８（ｃ）は、図８（ｂ）の画面において「ハイ」が選択された場合に表示される画面であって、かつ編集対象となるパターンを選択するための画面である。ユーザは、操作部５０を操作して「第１パターン」あるいは「第２パターン」を選択する。図８（ｃ）では、「第１パターン」が選択されている。

図８（ｄ）は、図８（ｃ）の画面において「第１パターン」が選択された場合に表示される画面であって、かつ第１確保蓄電容量Ｐ_Ｆ１を設定する画面を示す。ここでは、第１確保蓄電容量Ｐ_Ｆ１である最低確保容量が５．０ｋＷｈに設定される。図８（ｅ）は、図８（ｄ）の後に表示される画面であり、１時から２時までの間におけるスケジュールを入力するための画面である。ユーザは、操作部５０を操作しながら、充電時間帯、放電時間帯、その他の時間帯を入力する。また、放電時間帯である場合、放電量も入力される。なお、１日分のパターンは、１時間単位で「２４」に分割され、分割された１時間毎のパターンを入力するために、図８（ｅ）の表示がなされる。図８（ｆ）は、図８（ｅ）と同様の画面であり、２１時から２２時までの間におけるスケジュールを入力するための画面である。図８（ｇ）は、第１パターンの入力終了後に表示される画面であって、かつ「第２パターンを設定する」かあるいは「変更を書き込む」かを選択するための画面を示す。ユーザは、操作部５０を操作しながら、いずれかを選択する。

図９（ａ）−（ｆ）は、表示部６６に表示される別の画面を示す。これらも、前述の第１画面に相当する。図９（ａ）は、図８（ｇ）の画面において「第２パターンを設定する」が選択された場合に表示される画面、あるいは図８（ｃ）の画面において「第２パターン」が選択される場合に表示される画面を示す。これは、図８（ｃ）と同様に示される。図９（ｂ）−（ｄ）は、図８（ｄ）−（ｆ）に対応した第２パターンの入力画面である。図９（ｅ）は、第２パターンの入力終了後に表示される画面であって、かつ「第１パターンを設定する」かあるいは「変更を書き込む」かを選択するための画面を示す。ユーザは、操作部５０を操作しながら、いずれかを選択する。図９（ｆ）は、入力したパターンを書き込むか否かを入力するための画面を示す。この画面は、図８（ｇ）あるいは図９（ｅ）において「変更を書き込む」を選択した場合に示される。

図１０（ａ）−（ｅ）は、表示部６６に表示されるさらに別の画面を示す。これらは、前述の第２画面に相当する。図１０（ａ）は、曜日パターンを設定するか否かを入力するための画面を示す。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の画面において設定することが選択された場合の画面を示す。ここでは、月曜日に対して「第１パターン」あるいは「第２パターン」が選択可能であり、「第１パターン」が選択されている、他の曜日に対しても図１０（ｂ）と同様の画面が表示され、図１０（ｃ）は、日曜日に対する設定画面を示す。図１０（ｄ）は、曜日パターンの入力終了後に表示される画面を示し、「設定をやめる」、「書き込む」、「先頭に戻る」にいずれかが選択される。図１０（ｅ）は、図１０（ｄ）の画面において「書き込む」が選択された場合に表示される画面を示す。ユーザは、操作部５０を操作しながら、「ハイ」あるいは「イイエ」を選択する。

以上の構成による蓄電システム１００の動作を説明する。図１１は、蓄電池制御装置３０におけるパターンの入力手順を示すフローチャートである。操作部５０がスケジュール変更を受けつけ（Ｓ１０）、第１パターンの入力を受けつける場合（Ｓ１２のＹ）、ユーザが第１入力部５２に第１確保蓄電容量を入力し（Ｓ１４）、第１スケジュールを入力する（Ｓ１６）。第１スケジュールは、前述の第１放電時間帯、第１放電量、第１充電時間帯に相当する。さらに設定変更がある場合（Ｓ１８のＹ）、あるいは第１パターンの入力を受けつけない場合（Ｓ１２のＮ）、ユーザが第２入力部５４に第２確保蓄電容量を入力し（Ｓ２０）、第２スケジュールを入力する（Ｓ２２）。第２スケジュールは、前述の第２放電時間帯、第２放電量、第２充電時間帯に相当する。さらに設定変更がある場合（Ｓ２４のＹ）、ステップ１４に戻る。さらに設定がない場合（Ｓ１８のＮ、Ｓ２４のＮ）、第１パターン設定部５６、第２パターン設定部５８は、入力された情報を書き込む（Ｓ２６）。

図１２は、蓄電池制御装置３０におけるパターン変更の入力手順を示すフローチャートである。ユーザが第２入力部５４に変数ｉを「１」に設定する。第２入力部５４は、ｉ番目の曜日に第１パターンあるいは第２パターンを対応づける（Ｓ４２）。第２入力部５４は、変数ｉに１を加算する（Ｓ４４）。ｉ＞７でなければ（Ｓ４６のＮ）、ステップ４２に戻る。ｉ＞７であれば（Ｓ４６のＹ）、パターン制御部６０は、入力された情報を書き込む（Ｓ４８）。

図１３は、蓄電池制御装置３０におけるパターン変更の設定手順を示すフローチャートである。電源がＯＮされる（Ｓ６０）。蓄電池制御部６２には、曜日に応じたパターンが設定される（Ｓ６２）。電源がＯＦＦされない場合（Ｓ６４のＮ）、曜日が変更され（Ｓ６６）、ステップ６２に戻る。電源がＯＦＦされた場合（Ｓ６４のＹ）、処理は終了される。

本実施例によれば、２種類の確保蓄電容量と、切りかえタイミングを設定するので、曜日毎にいずれかの確保蓄電容量を選択して設定できる。また、曜日毎にいずれかの確保蓄電容量が選択して設定されるので、電力の使用量に応じて蓄電池の制御を変更できる。また、放電時間帯、放電量、充電時間帯のそれぞれも２種類設定されるとともに、切りかえタイミングも設定されるので、曜日毎にいずれかのパターンを選択して設定できる。また、曜日毎にいずれかのパターンを選択して設定されるので、平日あるいは休日に適した蓄電池の制御を実行できる。また、設定の入力時に、第１画面あるいは第２画面を切りかえて表示するので、入力の利便性を向上できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施例において、パターン制御部６０は、１日、つまり０時から２４時までの２４時間を単位にして、第１パターンあるいは第２パターンを設定する。しかしながらこれに限らず例えば、パターン制御部６０は、１日の開始時刻を０時以外の時刻としてもよく、また第１パターンあるいは第２パターンの設定単位を２４時間よりも短い時間あるいは長い時間にしてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

本実施例において、蓄電池制御装置３０には、２種類のパターンが入力され、それらが切りかえられながら使用される。しかしながらこれに限らず例えば、蓄電池制御装置３０には、３種類以上のパターンが入力され、それらが切りかえられながら使用されてもよい。本変形例によれば、制御を詳細に実行できる。

なお、本実施の形態に係る発明は、以下に記載する項目によって特定されてもよい。
（項目１）
商用電源の電力供給が停止した場合に備えて蓄電池に確保させるべき第１の確保蓄電容量と、前記第１の確保蓄電容量とは異なった値の第２の確保蓄電容量とを入力する第１入力部５２と、
前記第１入力部５２において入力した前記第１の確保蓄電容量と前記第２の確保蓄電容量との切りかえタイミングを入力する第２入力部５４と、
前記第２入力部５４において入力した前記タイミングに応じて切りかえられる前記第１の確保蓄電容量あるいは前記第２の確保蓄電容量を蓄電池に確保させる蓄電池制御部６２と、
を備えることを特徴とする蓄電池制御装置３０。

（項目２）
前記第１入力部５２に対する前記第１の確保蓄電容量と前記第２の確保蓄電容量との入力を促すための第１画面と、前記第２入力部５４に対する前記タイミングの入力を促すための第２画面とを表示する表示部をさらに備えることを特徴とする項目１に記載の蓄電池制御装置３０。

（項目３）
商用電源の電力供給が停止した場合に備えて蓄電池に確保させるべき第１の確保蓄電容量と、前記第１の確保蓄電容量とは異なった値の第２の確保蓄電容量とを入力するステップと、
入力した前記第１の確保蓄電容量と前記第２の確保蓄電容量との切りかえタイミングを入力するステップと、
入力した前記タイミングに応じて切りかえられる前記第１の確保蓄電容量あるいは前記第２の確保蓄電容量を蓄電池に確保させるステップと、
を備えることを特徴とする蓄電池制御方法。

１０ 蓄電池モジュール、 ２０ 蓄電池パワーコンディショナ、 ３０ 蓄電池制御装置、 ４０ ＰＶパワーコンディショナ、 ５０ 操作部、 ５２ 第１入力部、 ５４ 第２入力部、 ５６ 第１パターン設定部、 ５８ 第２パターン設定部、 ６０ パターン制御部、 ６２ 蓄電池制御部、 ６４ 指示部、 ６６ 表示部、 ７０ 第１確保蓄電容量設定部、 ７２ 第１スケジュール設定部、 ８０ 第２確保蓄電容量設定部、 ８２ 第２スケジュール設定部、 １００ 蓄電システム、 ２００ 系統電源、 ３００ 太陽光発電システム、 ３１０ ＰＶ、 ４００ 一般負荷、 ５００ 特定負荷。

Claims (3)

1. 商用電源の電力供給が停止した場合に備えて蓄電池に確保させるべき第１の確保蓄電容量と、前記第１の確保蓄電容量とは異なった値の第２の確保蓄電容量とを入力する第１入力部と、
   前記第１入力部において入力した前記第１の確保蓄電容量と前記第２の確保蓄電容量との切りかえタイミングを入力する第２入力部と、
   前記第２入力部において入力した前記タイミングに応じて切りかえられる前記第１の確保蓄電容量あるいは前記第２の確保蓄電容量を蓄電池に確保させる制御部と、
   を備えることを特徴とする蓄電池制御装置。
2. 前記第１入力部に対する前記第１の確保蓄電容量と前記第２の確保蓄電容量との入力を促すための第１画面と、前記第２入力部に対する前記タイミングの入力を促すための第２画面とを表示する表示部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の蓄電池制御装置。
3. 商用電源の電力供給が停止した場合に備えて蓄電池に確保させるべき第１の確保蓄電容量と、前記第１の確保蓄電容量とは異なった値の第２の確保蓄電容量とを入力するステップと、
   入力した前記第１の確保蓄電容量と前記第２の確保蓄電容量との切りかえタイミングを入力するステップと、
   入力した前記タイミングに応じて切りかえられる前記第１の確保蓄電容量あるいは前記第２の確保蓄電容量を蓄電池に確保させるステップと、
   を備えることを特徴とする蓄電池制御方法。

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