JP5404756B2

JP5404756B2 - 電力管理システム

Info

Publication number: JP5404756B2
Application number: JP2011275498A
Authority: JP
Inventors: 昌人炭田; 雅平赤須; 勉松原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2031-12-16
Also published as: JP2013126350A

Description

本発明は電力管理システムに関し、特に、太陽光発電により自家発電を行うとともに、電気自動車のバッテリー電力を住宅内に供給可能なシステムにおける電力管理システムに関する。

二次電池（バッテリー）に充電された電力を駆動源としてモータを駆動して動力を得る電気自動車（ＥＶ）や、ガソリンエンジンとモータとを併用したプラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）などの車両では、家庭に供給される商用電力（系統電力）から電力をバッテリーに蓄積することが可能である。（以下、ＥＶやＰＨＥＶなど商用電力からバッテリーに充電可能な自動車を「電気自動車」と総称する）。

最近では、太陽光発電を行って自家発電を行う家庭が増えているが、そのような家庭では、余剰電力がある場合は電力会社に販売し、発電量が足りない場合には、電力会社の系統電力を使用するという方法を採っている。このようなシステムを発展させたものがスマートグリッドと呼称される次世代の電力網である。

このようなスマートグリッドにおいては、ＥＶやＰＨＥＶのバッテリーに蓄えられた電力を家庭用電源として供給する電力マネジメントシステムが考案されている。

例えば、特許文献１には、住宅の家庭用電源から電気自動車への電力供給と、逆に電気自動車から住宅側への電力供給の双方を可能にして電力需要の平準化を実現する家庭用の電力マネジメントシステム、いわゆるＨＥＭＳ（Home Energy Management System）が開示されている。

また、特許文献２には、太陽光発電電力、系統深夜電力および系統一般電力を、コストの安い順に住宅用電気設備や、電気自動車のバッテリーの充電に使用するシステムが開示されている。

これらのシステムは、住宅の家電機器や電気設備などを高度に管理するもので、昨今の社会インフラシステム実証実験などで研究されているが、これらが一般に普及するにはシステム開発期間はもちろん、当該システムへの接続が可能な機器類の開発が必要であり、トータルコストが高価になる。また付帯工事等が必要になり、特に、一般家庭に普及するには相当な時間を要するが、ＥＶやＰＨＥＶはそれよりも早く普及する可能性があり、ＨＥＭＳ等のシステムの普及が追いつかない。

ＥＶやＰＨＥＶの購入者は、いかにして電気料金の増加を抑えてバッテリーに充電するかを考えるが、ＨＥＭＳ等のシステムがなければ深夜電力で充電する程度の工夫しかできない。

特許第３９８５３９０号公報特開平１１−１７８２３７号公報

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、ＨＥＭＳ等のシステムを必要とせずにＥＶやＰＨＥＶの電力を利用して、電気料金を低減することができる電力管理システムを提供することを目的とする。

本発明に係る電力管理システムの態様は、家庭内電気設備に交流電力を供給する家庭内電力系統と、バッテリーに充電された電力を駆動源としてモータを駆動して走行する車両の前記バッテリーとの間で電力を双方向に変換する電力変換装置と、前記車両に搭載され、前記バッテリーの充放電制御を行う充放電制御装置とを備え、前記バッテリーから前記家庭内電力系統への電力の供給、および前記家庭内電力系統から前記バッテリーへの電力の供給を管理する電力管理システムであって、前記家庭内電力系統には、電力会社の電力系統からの系統電力と、太陽光発電システムで発電された発電電力とが供給され、前記発電電力の余剰電力は前記電力系統に供給され、前記充放電制御装置は、前記電力会社から提供される電力料金データと、日照時間帯データとを取得し、それらに基づいて前記バッテリーの充放電計画を作成すると共に、前記充放電計画に基づいて、前記バッテリーの充放電制御を行い、前記充放電計画は、前記電力料金データに基づいて、最も安い買電単価の時間帯を優先して前記バッテリーへの充電予定の設定を行い、前記日照時間帯データに基づいて、日照時間中に前記バッテリーから所定の電力量の放電を行うように放電予定を設定し、前記バッテリーからの前記所定の電力量の放電の分だけ前記発電電力の余剰電力を増やす。

本発明に係る電力管理システムの態様によれば、電力料金データに基づいて、最も安い買電単価の時間帯を優先してバッテリーへの充電予定の設定を行い、日照時間帯データに基づいて、日照時間中にバッテリーから所定の電力量の放電を行うように放電予定を設定し、バッテリーからの所定の電力量の放電の分だけ太陽光発電システムでの発電電力の余剰電力を増やすので、電力会社への売電による料金が増え、電気料金を低減することができる。この場合、ＨＥＭＳ等のシステムを必要としないので、早い普及が期待される。

太陽光発電システムを備えた住宅における電力供給の仕組みを説明する図である。本発明に係る電力管理システムの構成を示すブロック図である。電力会社の電力料金体系の一例を示す図である。実施の形態１に係る充放電計画設定の手順について説明するフローチャートである。乗車予定の一例を示す図である。電力会社の電力料金体系の一例を示す図である。充放電計画の設定の一例を示す図である。現在時刻から次の乗車予定時刻までの充放電計画の設定手順を説明するフローチャートである。現在時刻ら日照開始時刻までの充放電計画の設定手順を説明するフローチャートである。日照開始時刻から次の乗車予定時刻までの放電動作を説明するフローチャートである。バッテリー量が補填される場合の放電動作を説明するフローチャートである。実施の形態２に係る充放電計画設定の手順について説明するフローチャートである。日照終了時刻から次の乗車予定時刻までの充放電計画の設定手順を説明するフローチャートである。日照開始時刻から次の乗車予定時刻までの放電動作を説明するフローチャートである。本発明に係る変形例１の電力管理システムの構成を示すブロック図である。

＜はじめに＞
実施の形態の説明に先立って、太陽光発電システムを備えた住宅における電力供給の仕組みについて、図１を用いて説明する。

図１は、太陽光発電システムを備えた住宅１００と、住宅１００の家庭内電力系統ＤＰＳに接続された電気自動車１０の電力系統を示すブロック図である。

図１に示すように、住宅１００においては太陽光発電パネルＳＰで発電した電力を、家庭内で使用するとともに、余剰電力を電力系統ＰＳに供給できる構成となっている。すなわち、太陽光発電パネルＳＰは、接続箱ＢＸと呼称されるターミナルを介してパワーコンディショナーＰＣ１に電気的に接続されている。

パワーコンディショナーＰＣ１は、太陽光発電パネルＳＰで発電した直流の電力を商用周波数の交流電力に変換する電力変換装置であり、変換された交流電力は分電盤ＤＢを介して家庭内電気機器ＤＥに供給されるとともに、家庭内で使用しても余剰電力がある場合は電力系統ＰＳに供給して、電力会社に売る構成となっている。このため、電力系統ＰＳには、電力会社から系統電力を買う場合の買電用電力計ＰＭ１と、電力会社に余剰電力を売るための売電用電力計ＰＭ２とが設けられている。

また、住宅１００の家庭内電力系統ＤＰＳ中には、買電用電力計ＰＭ１および売電用電力計ＰＭ２よりも下流側（系統電力が流れる方向での下流側）であって、分電盤ＤＢの上流側には、逆潮防止用電力計ＲＰＭが設けられている。

また、住宅１００内には、交流の系統電力を電気自動車１０のバッテリー３に充電するために直流に変換するパワーコンディショナーＰＣ２が設けられている。パワーコンディショナーＰＣ２の出力（入力になる場合もある）は、内部ケーブルＣＢＤを介してケーブル接続ポートＰＤに接続される構成となっている。なお、パワーコンディショナーＰＣ２の入力（出力になる場合もある）は、逆潮防止用電力計ＲＰＭと分電盤ＤＢとの間の家庭内電力系統ＤＰＳに接続されている。

ケーブル接続ポートＰＤは、外部ケーブルＣＢＢを介して電気自動車１０のケーブル接続ポートＰＢに接続されることで、電気自動車１０のバッテリー３に直流電力を供給することができる。なお、内部ケーブルＣＢＤおよび外部ケーブルＣＢＢは、電力用ケーブルを含むとともに、通信用ケーブルを含んでいるか、または電力用ケーブルが通信用ケーブルも兼用している。

なお、電気自動車１０には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などで構成される充放電制御装置１が搭載され、バッテリー３の残量を測定するバッテリー残量モニター２での測定結果を受けて、充放電制御装置１が充電の必要性を判断した場合には、充放電制御装置１が、内部ケーブルＣＢＤおよび外部ケーブルＣＢＢを介してパワーコンディショナーＰＣ２に充電要求を送信するとともに、バッテリー３への充電を制御する。

充放電制御装置１からの充電要求を受けたパワーコンディショナーＰＣ２は、交流の系統電力を直流に変換して出力することで、電気自動車１０のバッテリー３に直流電力が供給される。

一方、電気自動車１０のバッテリー３の電力を住宅１００に供給する場合は、充放電制御装置１がバッテリー３の放電を制御するとともに、パワーコンディショナーＰＣ２は、バッテリー３から出力される直流電力を、系統電力の位相に合わせた交流電力に変換して出力する。従って、パワーコンディショナーＰＣ２は、系統電力とバッテリー３の電力とを双方向に変換する電力変換装置である。

電気自動車１０からの放電中は、逆潮防止用電力計ＲＰＭで家庭内に流れる方向の電力をモニターしておき、常に、家庭内へ向かって電力が供給され、かつ電力供給量が必要最低限となるように、パワーコンディショナーＰＣ２の出力を制御する。すなわち、電気自動車１０のバッテリー３から放電された電力が逆潮流しない状態で、かつ、無駄なく家庭内で消費されるように制御する。

次に、太陽光発電システムで発電された電力の売電の仕組みについて説明する。太陽光発電パネルＳＰで発電された直流電力は、パワーコンディショナーＰＣ１により系統電力と位相が同じで、系統電力よりも少し高い電圧の交流電力に変換され、家庭内電力系統ＤＰＳに加えられる。これにより、家庭内電気機器ＤＥには、太陽光発電システムからの電力が供給されることとなる。

家庭内での消費電力が太陽光発電システムでの発電電力を上回っている場合には、系統電力も家庭内へ流れ、家庭内の電力消費を補うことになるが、家庭内での消費電力が太陽光発電システムでの発電電力より少ない場合には、太陽光発電システムでの発電電力は余剰電力となり、電圧の少し低い電力系統側に逆に流れることとなる。これが逆潮流であり、この逆潮流分の電力を売電用電力計ＰＭ２で測定し、計測された電力量に応じて、売電料金×電力量分の料金が電気料金に払い戻される。これが太陽光発電システムで発電された電力の売電の仕組みである。

以上説明したように、太陽光発電システムで発電された電力の売電に際しては、太陽光発電システムで発電された電力が余剰にある場合に限定されるので、この余剰電力が増えるようにすれば、売電による料金が増え、電気料金を低減することができる。

本発明に係る電力管理システムにおいては、電気自動車の電力を太陽光発電システムで発電された電力と合わせて家庭内で使用（家庭内運用）することで、太陽光発電システムで発電された電力の余剰電力を増やすシステムである。

＜実施の形態１＞
＜装置構成＞
図２を用いて、本発明に係る実施の形態１の電力管理システムの構成について説明する。図２は、家庭用の太陽光発電システムを備えた住宅１００と、住宅１００の家庭内電力系統ＤＰＳに接続された電気自動車１０の電力系統を示すブロック図であり、図１に示した構成と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図２に示すように、電気自動車１０には、ＣＰＵなどで構成される充放電制御装置１Ａが搭載され、バッテリー３の充放電制御を行う。このバッテリー３は電気自動車１０に駆動力を与えるモータの駆動源となる電力を蓄えるが、モータ等の図示は省略している。

電気自動車１０は、車載通信装置４を有し、携帯電話機等の通信基地局（図示せず）等を介して通信網ＮＷと無線通信を行う通信機能を有しており、通信網ＮＷを介して電力会社ＰＤより電力料金データＤ１を受信することができる。また、気象センターＷＣより日照時間帯データＤ２を受信することができる。気象センターＷＣは、通信網ＮＷを介して気象情報を定期的に送信するサービスを行う。

電気自動車１０の充放電制御装置１Ａは、受信した電力会社ＰＤからの電力料金データＤ１、気象センターＷＣからの日照時間帯データＤ２および、電気自動車１０の乗車予定データＤ３に基づいて充放電計画Ｄ４を作成し、充放電計画データＤ４に基づいてバッテリー３の充放電制御を行う。

バッテリー３の充放電計画を充放電制御装置１Ａで設定するので、システム構成が比較的簡単なものとなる。

充放電制御装置１Ａは、バッテリー３の充放電制御を行う際には、内部ケーブルＣＢＤおよび外部ケーブルＣＢＢを介してパワーコンディショナーＰＣ２に充放電要求を送信する。

充放電制御装置１Ａからの充放電要求を受けたパワーコンディショナーＰＣ２は、充電の際には交流の系統電力を直流に変換して出力することで、電気自動車１０のバッテリー３に直流電力を供給し、放電の際には、バッテリー３から出力される直流電力を、系統電力の位相に合わせた交流電力に変換して出力する。

＜電力料金データ、日照時間帯データおよび乗車予定データに基づく充放電計画＞
次に、本発明に係る実施の形態１の電力管理システムにおける、電力会社ＰＤから与えられる電力料金データＤ１、気象センターＷＣから与えられる日照時間帯データＤ２および電気自動車１０の乗車予定データＤ３に基づく充放電計画の生成について説明する。

電力会社は、一般家庭に対しては、例えば図３に示すような電力料金体系で契約を行っている。すなわち、７：００から１０：００までの時間帯１では、１ｋＷｈあたり２２円の買電単価であり、１０：００から１７：００までの時間帯２では、１ｋＷｈあたり３１円の買電単価であり、１７：００から２３：００までの時間帯３では、１ｋＷｈあたり２２円の買電単価であり、２３：００から７：００までの時間帯４では、１ｋＷｈあたり８円の買電単価である。

本発明に係る電力管理システムでは、このような電力料金データを電力会社のサイトから車載通信装置４を介してダウンロードし、また、日照時間帯データを気象センターのサイトから車載通信装置４を介してダウンロードし、ナビゲーション装置などの車載機器や、携帯端末を介してユーザが充放電制御装置１Ａにインプットした乗車予定に基づいて電気自動車１０の充放電計画を立てる。

充放電計画を立てる場合に、例えば、次の(1)〜(4)のような規則に基づいて計画を作成することが考えられる。

(1)乗車予定がある場合には、乗車予定時刻において、満充電量から家庭内運用分の蓄電量を差し引いた分以上のバッテリー残量があること。ここで、家庭内運用分の蓄電量がバッテリーから放電されて家庭内電力消費に用いられるものとする。この家庭内運用分の蓄電量の値は、家庭内の電力使用状況、電気自動車の運用形態等を鑑みてユーザが設定するものとする
(2)太陽光発電システムの発電時で、満充電量から家庭内運用分の電力を差し引いた分以上のバッテリー残量がある場合に、電気自動車のバッテリーを放電すること
(3)充電は、電力料金体系のうち、最も安い買電単価の時間帯から順に充電予定を設定すること
(4)放電開始時刻は、基本的に日照開始時刻に合わせるが、乗車予定までに所定のバッテリー量に達しない場合は、放電開始を遅らせる。

以下、本発明に係る電力管理システムでの充放電計画の具体例について、図２を参照しつつ、図３の例に従って説明する。

電気自動車１０のバッテリー３の蓄電容量が２４ｋＷｈ、満充電に要する時間が電圧１００Ｖの場合で１６時間の場合を考える。これは、１時間で１．５ｋＷｈの充電速度に相当する。そして、家庭内運用分として４ｋＷｈを割り当てるものとする。なお、蓄電容量および充電に要する時間は電気自動車の仕様により異なる。

ある日の１８時に帰宅し、翌日の１４時から１６時まで乗車予定がある場合、帰宅時にバッテリー残量が６ｋＷｈであったとすると、満充電まで１８ｋＷｈを充電するのに１２時間が必要である。

ここで、図３の電力料金体系では、最も料金の安い時間帯４は２３：００〜７：００であるので、４時間分が不足することとなる。従って、次に料金の安い時間帯３のうち４時間を充電に使用する。この結果、日照開始時刻を考慮しなければ、１９時から翌日７時まで充電することとなる。

ここで、日照時間帯データより、翌日の日照開始時刻が例えば６時３０分である場合、日照開始（日の出）と同時にただちにバッテリー３の放電を開始し、バッテリー残量が２０ｋＷｈになるまで放電を続ける。なお、日照開始時刻と乗車予定との間に充分な時間がある場合は、満充電に達する７時まで、放電開始を遅らせても良い。

このように、電気自動車１０の乗車予定と日照時間を考慮して充電計画を立てることで、バッテリーの蓄電量のうち家庭内運用分を有効に放電に使用することができる。

なお、満充電までマージンを持たせるように充電することで、バッテリーの充放電回数を増やすことができるので、バッテリーを満充電にせずに、例えば９割程度まで充電する場合でも上記と同じ充放電計画を設定することに問題はない。

＜充放電計画設定の手順＞
次に、図２を参照しつつ、図４に示すフローチャートを用いて、電気自動車１０の充放電制御装置１Ａで行われる充放電計画設定の手順について説明する。以下の説明においては、現在のバッテリー残量をＲＶ（ｋＷｈ）で表し、満充電バッテリー量（第１の所定バッテリー量）をＦＶ（ｋＷｈ）で表し、家庭内運用バッテリー量下限をＭＶ（ｋＷｈ）で表し、バッテリー充電効率をＣＲ（ｋＷ）で表し、現在時刻をＣＴ、乗車予定をＳ１、・・・、Ｓｎで表し、時間帯別電気料金をＢ１、・・・、Ｂｎで表す。また、日照開始時刻をＳＲ、日照終了時刻をＳＳとする。これらは、日照時間帯データＤ２から得られる情報であり、それぞれ日の出、日の入りの時刻に対応する。

なお、図２において、バッテリー３における家庭内運用分のバッテリー量と、その下限ＭＶを模式的に示しており、家庭内運用バッテリー量下限ＭＶ（第２の所定バッテリー量）は、満充電バッテリー量ＦＶから家庭内運用分のバッテリー量を差し引いた値で与えられる。また、後に説明する緊急時走行用のバッテリー量も模式的に示しており、この場合は上限値ＭＶ２が緊急時走行用バッテリー量を表す。

ここで、図５には乗車予定の一例を示す。図５に示すように、乗車予定は、ラベルＳ１からＳｎまで複数の予定を入力可能であり、それぞれのラベルごとに出発予定時刻と、帰着予定時刻とを入力する構成となっている。

また、図６には電力会社が提供する電力料金データから得られる、時間帯別料金の一例を示す。図６に示すように、料金時間帯は、ラベルＢ１からＢ５まで５つの区分に分けられて表示されており、図６の例では、０：００から７：００まで、７：００から１０：００まで、１０：００〜１７：００まで、１７：００から２３：００まで、２３：００〜０：００までに区分されている。そして、それぞれのラベルごとに開始時刻（ＳＴ）と終了時刻（ＥＴ）とが表示され、さらに、各ラベルごとに買電単価の情報も付与されている。

買電単価は、図６の例では、ラベルＢ１、Ｂ５ではＢＶ４、ラベルＢ２ではＢＶ１、ラベルＢ２、Ｂ３ではそれぞれＢＶ２、ＢＶ３となっている。

図４において、充放電計画設定を開始すると、電気自動車１０の充放電制御装置１Ａは、バッテリー３のバッテリー残量を確認し、満充電までの充電必要時間（ＮＴｆ）を算出する（ステップＳ１）。ＮＴｆは、（ＦＶ−ＲＶ）／ＣＲにより求まる。

次に、家庭内運用バッテリー量下限までの充電必要時間（ＮＴｍ）を算出する（ステップＳ２）。ＮＴｍは、ＭＶがＲＶより大きい場合（ＭＶ＞ＲＶ）には、（ＭＶ−ＲＶ）／ＣＲにより求まるが、ＭＶがＲＶより小さいか、等しい場合（ＭＶ≦ＲＶ）には、ＮＴｍ＝０となる。

次に、乗車予定データＤ３から次の乗車予定時刻（ＮＳｘ）を抽出する（ステップＳ３）。ここで、次の乗車予定時刻とは、現在時刻（ＣＴ）の次に予定されている乗車予定Ｓｘである。例えば、図５において、ＣＴが８月１日1９：００であれば、次の乗車予定Ｓｘは、ラベルＳ２で表現されるデータ(ｘ＝２)であり、ＮＳｘは、８月２日１４：００となる。

次に、現在時刻（ＣＴ）から次の乗車予定時刻（ＮＳｘ）までの時間（ＮＳ）を算出する（ステップＳ４）。ＮＳは、ＮＳｘ−ＣＴにより求まる。

以下は、以上説明したステップを経て得られたデータに基づいて場合分けを行い、充放電計画の設定を行う動作となる。

まず、ステップＳ５において、次の乗車予定時刻ＮＳｘが日照開始時刻ＳＲよりも早いか否かを判定する。そして、次の乗車予定時刻ＮＳｘが日照開始時刻ＳＲよりも早い場合、すなわち、日照開始前に出発する場合には、現在時刻ＣＴから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの間で、できるだけ安く充電する充放電計画を設定する（ステップＳ６）。この動作は、サブルーチンとして後に図８を用いて説明する。

その後、出発までに放電による売電効果はないという通知をユーザに向けて発する（ステップＳ７）。この通知は、電気自動車１０の運転席のインストゥルメントパネルに表示する構成としても良いし、車載通信装置４を介してユーザの携帯電話等に送信する構成としても良い。ステップＳ７の通知を発した後は、充放電計画の設定を終了する。

一方、ステップＳ５において、次の乗車予定時刻ＮＳｘが日照開始時刻ＳＲよりも遅いか、同時刻と判定された場合はステップＳ８に進み、次の乗車予定時刻ＮＳｘが日照終了時刻ＳＳよりも早いか否かを判定する。そして、次の乗車予定時刻ＮＳｘが日照終了時刻ＳＳよりも早い場合、すなわち、日照終了までに出発する場合には、現在時刻ＣＴと満充電までの充電必要時間ＮＴｆから満充電の時刻を求め、満充電の時刻が日照開始時刻ＳＲより早いか否か、日照開始前に満充電が完了するか否かを判定する（ステップＳ９）。

そして、日照開始前に満充電が完了する場合には、現在時刻ＣＴから日照開始時刻ＳＲまでの間で、できるだけ安く充電する充放電計画を設定する（ステップＳ１０）。この動作は、サブルーチンとして後に図９を用いて説明する。

その後、日照開始時刻ＳＲから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの間での放電予定を追加し（ステップＳ１１）、充放電計画の設定を終了する。なお、この場合の放電動作については後に図１０を用いて説明する。

日照開始時刻ＳＲから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの間に放電を行うことで、太陽光発電システムで発電された電力の余剰電力が増え、それを電力会社に売ることで、電気料金の低減を図ることができる。

また、満充電が完了した後に放電を行い、後に図１０で説明するように、所定のバッテリー量（家庭内運用バッテリー量下限）までしか放電しないので、電気自動車１０の運行に必要なバッテリー量がなくなるという事態を確実に回避することができる。

一方、ステップＳ９において日照開始前に満充電が完了しないと判定された場合には、ステップＳ１２に進み、現在時刻ＣＴと家庭内運用バッテリー量下限までの充電必要時間ＮＴｍから、家庭内運用バッテリー量下限に達する時刻を求め、家庭内運用バッテリー量下限に達する時刻が日照開始時刻ＳＲより早いか否か、すなわち、日照開始前に家庭内運用バッテリー量下限に達するか否かを判定する。

そして、ステップＳ１２において、日照開始前に家庭内運用バッテリー量下限に達すると判定された場合には、現在時刻ＣＴから日照開始時刻ＳＲまで充電する計画を設定する（ステップＳ１３）。

その後、日照開始時刻ＳＲから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの間での放電予定を追加し（ステップＳ１４）、充放電計画の設定を終了する。なお、この場合の放電動作については後に図１０を用いて説明する。

日照開始時刻ＳＲから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの間に放電を行うことで、太陽光発電システムで発電された電力の余剰電力が増え、それを電力会社に売ることで、電気料金の低減を図ることができる。また、家庭内運用バッテリー量下限に達した後に放電を行い、後に図１０で説明するように、所定のバッテリー量（家庭内運用バッテリー量下限）までしか放電しないので、電気自動車１０の運行に必要なバッテリー量がなくなるという事態を回避することができる。

ステップＳ１２において、日照開始前に家庭内運用バッテリー量下限に達しないと判定された場合には、日照開始後も家庭内運用バッテリー量下限に達するまで充電を続けるように計画設定し、出発までに放電による売電効果はないという通知をユーザに向けて発する（ステップＳ１５）。そして、充放電計画の設定を終了する。

日照開始後も家庭内運用バッテリー量下限に達するまで家庭充電を続けることで、電気自動車１０の運行に必要なバッテリー量がなくなるという事態を回避することができる。

ステップＳ８において、次の乗車予定時刻ＮＳｘが日照終了時刻ＳＳよりも遅いか、同時刻と判定された場合はステップＳ１６に進み、現在時刻ＣＴから日照開始時刻ＳＲまでの間で、できるだけ安く充電する充放電計画を設定する。この動作は、サブルーチンとして後に図９を用いて説明する。

その後、日照開始時刻ＳＲから日照終了時刻ＳＳまでの間での放電予定を追加し（ステップＳ１７）、さらに日照終了時刻ＳＲから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの間での放電予定を追加する（ステップＳ１８）。

そして、日照終了時刻ＳＳの後の充電で補填される補填バッテリー量ＡＶを算出する（ステップＳ１９）。ＡＶは、（ＮＳｘ−ＳＳ）・ＣＲにより求まる。この動作の後は、充放電計画の設定を終了する。

なお、補填バッテリー量ＡＶが補填される場合の放電動作については、後に図１１を用いて説明する。

ここで、図７には、充放電計画の設定例を示している。充放電計画は、図７に示すように、計画ごとにラベルを付し、午前０時（２４：００）を跨いだ計画の場合は、ラベルＣ２、Ｃ３のように、２つのラベルで充放電計画を表すこととなる。

＜現在時刻ＣＴから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの充放電計画の設定＞
次に、図８に示すフローチャートを用いて、現在時刻ＣＴから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの間で、できるだけ安く充電する充放電計画の設定手順について説明する。

当該充放電計画の設定を開始するにあたって、初期値として充電量総和ＶＳは０とする。まず、図８のステップＳ２１において、現在時刻ＣＴから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの電力料金データの読み込みを行う。ここで、データの個数がｎ個である場合、カウント数Ｃをｎに設定する。

そして、読み込んだ電力料金データのうち、買電単価の安いものから順にデータを選択する（ステップＳ２２）。次に、選択したデータについて、終了時刻ＥＴが次の乗車予定時刻ＮＳｘよりも遅いか否かを判定し（ステップＳ２３）、遅い場合には、乗車予定時刻ＮＳｘを終了時刻ＥＴに設定し（ステップＳ２４）、ステップＳ２５に進む。

一方、ステップＳ２３で、終了時刻ＥＴが次の乗車予定時刻ＮＳｘよりも早いか、同時刻と判定された場合は、終了時刻ＥＴを変更せずステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５では、選択したデータの開始時刻ＳＴが現在時刻ＣＴよりも早いか否かを判定し、早い場合には、現在時刻ＣＴを開始時刻ＳＴに設定し（ステップＳ２６）、ステップＳ２７に進む。

一方、ステップＳ２５で、開始時刻ＳＴが現在時刻ＣＴよりも遅いか、同時刻と判定された場合は、開始時刻ＳＴを変更せずステップＳ２７に進む。

ステップＳ２７では充電量総和ＶＳを更新する。すなわち、終了時刻ＥＴと開始時刻ＳＴとの差分の時間にバッテリー充電効率ＣＲを掛けて得られた充電量に、現在の充電量総和ＶＳを加えることで、充電量総和ＶＳを更新する。

次に、現在のバッテリー残量ＲＶに、ステップＳ２７で得られた充電量総和ＶＳを足し合わせた充電量（ＲＶ＋ＶＳ）が、満充電バッテリー量ＦＶより大きいか否かを判定し（ステップＳ２８）、満充電バッテリー量ＦＶより小さいか、等しい場合にはステップＳ２９に進む。

なお、満充電バッテリー量ＦＶより大きい場合、すなわち充電量が満充電になる場合にはステップＳ３３に進み、充電停止予定時間ＣＥを算出する。その後、開始時刻ＳＴから充電停止予定時間ＣＥまでの充電計画を設定し（ステップＳ３４）、充放電計画の設定を終了する。

ステップＳ２９では、開始時刻ＳＴから終了時刻ＥＴまで充電計画を設定する。そして、データの個数のカウント数Ｃを１つカウントダウンする（ステップＳ３０）。

その後、データの個数のカウント数Ｃが０になったか否か、すなわち読み込んだ電力料金データを全て使用したか否か判定し（ステップＳ３１）、０になった場合にはステップＳ３２に進み、読み込んだ電力料金データが残っている場合には、残った電力料金データに対してステップＳ２２以下の処理を繰り返す。

ステップＳ３２では、現在のバッテリー残量ＲＶに、ステップＳ２７で得られた充電量総和ＶＳを足し合わせた充電量（ＲＶ＋ＶＳ）が、家庭内運用バッテリー量下限ＭＶより小さいか否かを判定し、家庭内運用バッテリー量下限ＭＶより小さい場合には、充電量が家庭内運用バッテリー量下限ＭＶまで達しない旨の警告をユーザに向けて発する（ステップＳ３５）。この警告は、電気自動車１０の運転席のインストゥルメントパネルに表示する構成としても良いし、車載通信装置４を介してユーザの携帯電話等に送信する構成としても良い。ステップＳ３５の通知を発した後は、充放電計画の設定を終了する。

一方、ステップＳ３２において、ＲＶ＋ＶＳが家庭内運用バッテリー量下限ＭＶより大きいか等しい場合には、充放電計画の設定を終了する。

＜現在時刻ＣＴから日照開始時刻ＳＲまでの充放電計画の設定＞
次に、図９に示すフローチャートを用いて、現在時刻ＣＴから日照開始時刻ＳＲまでの間で、できるだけ安く充電する充放電計画の設定手順について説明する。

当該充放電計画の設定を開始するにあたって、初期値として充電量総和ＶＳは０とする。まず、図９のステップＳ４１において、現在時刻ＣＴから日照開始時刻ＳＲまでの電力料金データの読み込みを行う。ここで、データの個数がｎ個である場合、カウント数Ｃをｎに設定する。

そして、読み込んだ電力料金データのうち、買電単価の安いものから順にデータを選択する（ステップＳ４２）。次に、選択したデータについて、終了時刻ＥＴが日照開始時刻ＳＲよりも遅いか否かを判定し（ステップＳ４３）、遅い場合には、日照開始時刻ＳＲを終了時刻ＥＴに設定し（ステップＳ４４）、ステップＳ４５に進む。

一方、ステップＳ４３で、終了時刻ＥＴが日照開始時刻ＳＲよりも早いか、同時刻と判定された場合は、終了時刻ＥＴを変更せずステップＳ４５に進む。

ステップＳ４５では、選択したデータの開始時刻ＳＴが現在時刻ＣＴよりも早いか否かを判定し、早い場合には、現在時刻ＣＴを開始時刻ＳＴに設定し（ステップＳ４６）、ステップＳ４７に進む。

一方、ステップＳ４５で、開始時刻ＳＴが現在時刻ＣＴよりも遅いか、同時刻と判定された場合は、開始時刻ＳＴを変更せずステップＳ４７に進む。

ステップＳ４７では充電量総和ＶＳを更新する。すなわち、終了時刻ＥＴと開始時刻ＳＴとの差分の時間にバッテリー充電効率ＣＲを掛けて得られた充電量に、現在の充電量総和ＶＳを加えることで、充電量総和ＶＳを更新する。

次に、現在のバッテリー残量ＲＶに、ステップＳ４７で得られた充電量総和ＶＳを足し合わせた充電量（ＲＶ＋ＶＳ）が、満充電バッテリー量ＦＶより大きいか否かを判定し（ステップＳ４８）、満充電バッテリー量ＦＶより小さいか、等しい場合にはステップＳ４９に進む。

なお、満充電バッテリー量ＦＶより大きい場合、すなわち充電量が満充電になる場合にはステップＳ５３に進み、充電停止予定時間ＣＥを算出する。その後、開始時刻ＳＴから充電停止予定時間ＣＥまで充電計画を設定し（ステップＳ５４）、充放電計画の設定を終了する。

ステップＳ４９では、開始時刻ＳＴから終了時刻ＥＴまで充電計画を設定する。そして、データの個数のカウント数Ｃを１つカウントダウンする（ステップＳ５０）。

その後、データの個数のカウント数Ｃが０になったか否か、すなわち読み込んだ電力料金データを全て使用したか否か判定し（ステップＳ５１）、０になった場合にはステップＳ５２に進み、読み込んだ電力料金データが残っている場合には、残った電力料金データに対してステップＳ４２以下の処理を繰り返す。

ステップＳ５２では、現在のバッテリー残量ＲＶに、ステップＳ４７で得られた充電量総和ＶＳを足し合わせた充電量（ＲＶ＋ＶＳ）が、家庭内運用バッテリー量下限ＭＶより小さいか否かを判定し、家庭内運用バッテリー量下限ＭＶより小さい場合には、充電量が家庭内運用バッテリー量下限ＭＶまで達しない旨の警告をユーザに向けて発する（ステップＳ５５）。この警告は、電気自動車１０の運転席のインストゥルメントパネルに表示する構成としても良いし、車載通信装置４を介してユーザの携帯電話等に送信する構成としても良い。ステップＳ５５の通知を発した後は、充放電計画の設定を終了する。

一方、ステップＳ５２において、ＲＶ＋ＶＳが家庭内運用バッテリー量下限ＭＶより大きいか等しい場合には、充放電計画の設定を終了する。

＜日照開始時刻ＳＲから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの放電動作＞
次に、図２を参照しつつ、図１０に示すフローチャートを用いて、日照開始時刻ＳＲから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの放電動作について説明する。

充放電計画データＤ４に基づいて充放電制御装置１Ａが放電開始指令を出すことで放電動作を開始するが（ステップＳ６１）、放電を行うには家庭内運用バッテリー量下限ＭＶが確保されている必要がある。このとき、充放電制御装置１ＡはパワーコンディショナーＰＣ２に放電要求を出し、放電要求を受けたパワーコンディショナーＰＣ２は、バッテリー３から出力される直流電力を、系統電力の位相に合わせた交流電力に変換して出力する。

放電開始指令は、バッテリー残量モニター２にも与えられ、バッテリー残量モニター２はバッテリー３の残量Ｒ（ｋＷｈ）を測定する（ステップＳ６２）。

そして、残量Ｒが家庭内運用バッテリー量下限ＭＶより大きいか否かを判定し（ステップＳ６３）、家庭内運用バッテリー量下限ＭＶより大きい場合には、バッテリー残量モニター２でのバッテリー残量の測定を繰り返し、放電を維持するが、家庭内運用バッテリー量下限ＭＶより小さいか等しい場合には、充放電制御装置１Ａが放電停止指令を出し（ステップＳ６４）、放電動作を終了する。

＜補填バッテリー量ＡＶが補填される場合の放電動作＞
次に、図２を参照しつつ、図１１に示すフローチャートを用いて、補填バッテリー量ＡＶが補填される場合の放電動作について説明する。

充放電計画データＤ４に基づいて充放電制御装置１Ａが放電開始指令を出すことで放電動作を開始するが（ステップＳ７１）、家庭内運用バッテリー量下限ＭＶが確保されていることと、日照終了後も充電が補填される予定がある必要がある。このとき、充放電制御装置１ＡはパワーコンディショナーＰＣ２に放電要求を出し、放電要求を受けたパワーコンディショナーＰＣ２は、バッテリー３から出力される直流電力を、系統電力の位相に合わせた交流電力に変換して出力する。

放電開始指令は、バッテリー残量モニター２にも与えられ、バッテリー残量モニター２はバッテリー３の残量Ｒ（ｋＷｈ）を測定する（ステップＳ７２）。

そして、残量Ｒが、家庭内運用バッテリー量下限ＭＶから補填バッテリー量ＡＶを差し引いた値（ＭＶ−ＡＶ）より大きいか否かを判定し、ＭＶ−ＡＶより大きい場合には、バッテリー残量モニター２でのバッテリー残量の測定を繰り返し、放電を維持するが、ＭＶ−ＡＶより小さいか等しい場合には、充放電制御装置１Ａが放電停止指令を出し（ステップＳ７４）、放電動作を終了する。

＜実施の形態２＞
＜電力料金データ、日照時間帯データおよび乗車予定データに基づく充放電計画＞
次に、本発明に係る実施の形態２の電力管理システムにおける、電力会社ＰＤから与えられる電力料金データＤ１、気象センターＷＣから与えられる日照時間帯データＤ２および電気自動車１０の乗車予定データＤ３に基づく充放電計画について説明する。なお、本発明に係る実施の形態２の電力管理システムの構成は、図２を用いて説明した本発明に係る実施の形態１の電力管理システムと同じであるので、説明は省略する。

また、充放電計画の規則についても実施の形態１と基本的には同じであるが、実施の形態２においては以下の規則が付加される。

すなわち、
「次の乗車予定まで、１日以上の空きがある場合には、翌日の放電では、緊急時走行用のバッテリー量だけが残るように放電可能」とする規則も加えて充放電計画を立てる。ここで、緊急時走行用のバッテリー量は、緊急時の走行用として残しておくバッテリー量を意味し、例えば、自宅から往復移動可能なエリア（距離）の情報に基づいてユーザが設定するものとする。

以下、本発明に係る電力管理システムでの充放電計画の具体例について説明する。なお、例として、電気自動車１０のバッテリー３の蓄電容量が２４ｋＷｈであり、満充電に要する時間が電圧１００Ｖの場合で１６時間であり、家庭内運用に４ｋＷｈを割り当てるという条件は、実施の形態１と同じ場合を考える。なお、蓄電容量および充電に要する時間は電気自動車の仕様により異なる。

例えば、ある日の１８時に帰宅し、帰宅時にバッテリー残量が６ｋＷｈであったとすると、満充電まで１８ｋＷｈを充電するのに１２時間が必要である。

ここで、日照時間帯データより、翌日の日照開始時刻が例えば６時３０分である場合、日照開始（日の出）と同時にただちにバッテリー３の放電を開始する。

ただし、翌日に乗車予定がない場合は、予め、緊急時走行用として設定したバッテリー量（緊急時走行用バッテリー量）が、例えば１２ｋＷｈであれば、１２ｋＷｈに達するまで放電を続けることができる。

なお、日照時間帯が終わり、太陽光発電システムによる発電が終わっても、緊急時走行用のバッテリー量まで達していない場合は放電を続けるが、次の日照開始時刻までに満充電に達するように、充電動作を開始する。

例えば、上記の場合は、緊急時走行用のバッテリー量から満充電まで８時間かかるので、２３時から翌日の７時までは充電にあてる必要がある。よって、２３時までは放電を続けることが可能である。

このように、電気自動車１０の乗車予定と日照時間帯を考慮して充電計画を立てることで、乗車予定がない場合には、所定のバッテリー残量（緊急時走行用バッテリー量）となるまで放電に使用することで、太陽光発電システムで発電された電力の余剰電力をさらに増やすことができ、電気料金をさらに低減することができる。

＜充放電計画設定の手順＞
次に、図２を参照しつつ、図１２に示すフローチャートを用いて、電気自動車１０の充放電制御装置１Ａで行われる充放電計画設定の手順について説明する。以下の説明においては、現在のバッテリー残量をＲＶ（ｋＷｈ）で表し、満充電バッテリー量をＦＶ（ｋＷｈ）で表し、家庭内運用バッテリー量をＭＶ（ｋＷｈ）で表し、バッテリー充電効率をＣＲ（ｋＷ）で表し、現在時刻をＣＴ、乗車予定をＳ１、・・・、Ｓｎで表し、時間帯別電気料金をＢ１、・・・、Ｂｎで表す。また、日照開始時刻をＳＲ、日照終了時刻をＳＳとする。

充放電計画設定を開始すると、電気自動車１０の充放電制御装置１Ａは、バッテリー３のバッテリー残量を確認し、満充電までの充電必要時間（ＮＴｆ）を算出する（ステップＳ８１）。ＮＴｆは、（ＦＶ−ＲＶ）／ＣＲにより求まる。

次に、家庭内運用バッテリー量下限までの充電必要時間（ＮＴｍ）を算出する（ステップＳ８２）。ＮＴｍは、ＭＶがＲＶより大きい場合（ＭＶ＞ＲＶ）には、（ＭＶ−ＲＶ）／ＣＲにより求まるが、ＭＶがＲＶより小さいか、等しい場合（ＭＶ≦ＲＶ）には、ＮＴｍ＝０となる。

次に、乗車予定データＤ３から次の乗車予定時刻（ＮＳｘ）を抽出する（ステップＳ８３）。ここで、次の乗車予定時刻とは、現在時刻（ＣＴ）の次に予定されている乗車予定Ｓｘである。Ｓｘの表現方法は、実施の形態１と同じである。

次に、現在時刻（ＣＴ）から次の乗車予定時刻（ＮＳｘ）までの時間（ＮＳ）を算出する（ステップＳ８４）。ＮＳは、ＮＳｘ−ＣＴにより求まる。

まず、ステップＳ８５において、次の乗車予定時刻ＮＳｘが日照開始時刻ＳＲよりも早いか否かを判定する。そして、次の乗車予定時刻ＮＳｘが日照開始時刻ＳＲよりも早い場合、すなわち、日照開始前に出発する場合には、現在時刻ＣＴから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの間で、できるだけ安く充電する充放電計画を設定する（ステップＳ８６）。この動作は、サブルーチンとして図８を用いて説明した動作である。

その後、出発までに放電による売電効果はないという通知をユーザに向けて発する（ステップＳ８７）。ステップＳ８７の通知を発した後は、充放電計画の設定を終了する。

一方、ステップＳ８５において、次の乗車予定時刻ＮＳｘが日照開始時刻ＳＲよりも遅いか、同時刻と判定された場合はステップＳ８８に進み、次の乗車予定時刻ＮＳｘが日照終了時刻ＳＳよりも早いか否かを判定する。そして、次の乗車予定時刻ＮＳｘが日照終了時刻ＳＳよりも早い場合、すなわち、日照終了までに出発する場合には、現在時刻ＣＴと満充電までの充電必要時間ＮＴｆから満充電の時刻を求め、満充電の時刻が日照開始時刻ＳＲより早いか否か、日照開始前に満充電が完了するか否かを判定する（ステップＳ８９）。

そして、日照開始前に満充電が完了する場合には、現在時刻ＣＴから日照開始時刻ＳＲまでの間で、できるだけ安く充電する充放電計画を設定する（ステップＳ９０）。この動作は、サブルーチンとして図９を用いて説明した動作である。

その後、日照開始時刻ＳＲから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの間での放電予定を追加し（ステップＳ９１）、充放電計画の設定を終了する。なお、この場合の放電動作については、図１０を用いて説明した動作である。

一方、ステップＳ８９において日照開始前に満充電が完了しないと判定された場合には、ステップＳ９２に進み、現在時刻ＣＴと家庭内運用バッテリー量下限までの充電必要時間ＮＴｍから、家庭内運用バッテリー量下限に達する時刻を求め、家庭内運用バッテリー量下限に達する時刻が日照開始時刻ＳＲより早いか否か、すなわち、日照開始前に家庭内運用バッテリー量下限に達するか否かを判定する。

そして、ステップＳ９２において、日照開始前に家庭内運用バッテリー量下限に達すると判定された場合には、現在時刻ＣＴから日照開始時刻ＳＲまで充電する計画を設定する（ステップＳ９３）。

その後、日照開始時刻ＳＲから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの間での放電予定を追加し（ステップＳ９４）、充放電計画の設定を終了する。なお、この場合の放電動作については、図１０を用いて説明した動作である。

ステップＳ９２において、日照開始前に家庭内運用バッテリー量下限に達しないと判定された場合には、日照開始後も家庭内運用バッテリー量下限に達するまで充電を続けるように計画設定し、出発までに放電による売電効果はないという通知をユーザに向けて発する（ステップＳ９５）。そして、充放電計画の設定を終了する。

ステップＳ８８において、次の乗車予定時刻ＮＳｘが日照終了時刻ＳＳよりも遅いか、同時刻と判定された場合はステップＳ９６に進み、現在時刻ＣＴから日照開始時刻ＳＲまでの間で、できるだけ安く充電する充放電計画を設定する。この動作は、サブルーチンとして図９を用いて説明した動作である。

その後、日照開始時刻ＳＲから日照終了時刻ＳＳまでの間での放電予定を追加する（ステップＳ９７）。このとき、翌日に乗車予定がある場合には、放電動作が図１０を用いて説明した動作となるが、翌日に乗車予定がない場合には、放電動作が後に図１４を用いて説明する動作となる。

その後、放電終了時のバッテリー残量ＲＶを測定し（ステップＳ９８）、日照終了時刻ＳＳから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの間で、できるだけ安く充電する充放電計画を設定する（ステップＳ９９）。この動作は、サブルーチンとして図１３を用いて後に説明する。この動作の後は、充放電計画の設定を終了する。

＜日照終了時刻ＳＳから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの充放電計画の設定＞
次に、図１３に示すフローチャートを用いて、日照終了時刻ＳＳから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの間で、できるだけ安く充電する充放電計画の設定手順について説明する。

当該充放電計画の設定を開始するにあたって、初期値として充電量総和ＶＳは０とする。まず、図１３のステップＳ１０１において、日照終了時刻ＳＳから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの電力料金データの読み込みを行う。ただし、翌日に乗車予定がない場合は、次の乗車予定時刻ＮＳｘを翌日の日照開始時刻ＳＲとする。ここで、データの個数がｎ個である場合、カウント数Ｃをｎに設定する。

そして、読み込んだ電力料金データのうち、買電単価の安いものから順にデータを選択する（ステップＳ１０２）。次に、選択したデータについて、終了時刻ＥＴが次の乗車予定時刻ＮＳｘ（または翌日の日照開始時刻ＳＲ）よりも遅いか否かを判定し（ステップＳ１０３）、遅い場合には、乗車予定時刻ＮＳｘ（または翌日の日照開始時刻ＳＲ）を終了時刻ＥＴに設定し（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０５に進む。

一方、ステップＳ１０３で、終了時刻ＥＴが次の乗車予定時刻ＮＳｘ（または翌日の日照開始時刻ＳＲ）よりも早いか、同時刻と判定された場合は、終了時刻ＥＴを変更せずステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、選択したデータの開始時刻ＳＴが日照終了時刻ＳＳよりも早いか否かを判定し、早い場合には、日照終了時刻ＳＳを開始時刻ＳＴに設定し（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０７に進む。

一方、ステップＳ１０５で、開始時刻ＳＴが日照終了時刻ＳＳよりも遅いか、同時刻と判定された場合は、開始時刻ＳＴを変更せずステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７では充電量総和ＶＳを更新する。すなわち、終了時刻ＥＴと開始時刻ＳＴとの差分の時間にバッテリー充電効率ＣＲを掛けて得られた充電量に、現在の充電量総和ＶＳを加えることで、充電量総和ＶＳを更新する。

次に、バッテリー残量ＲＶに、ステップＳ１０７で得られた充電量総和ＶＳを足し合わせた充電量（ＲＶ＋ＶＳ）が、満充電バッテリー量ＦＶより大きいか否かを判定し（ステップＳ１０８）、満充電バッテリー量ＦＶより小さいか、等しい場合にはステップＳ１０９に進む。

なお、満充電バッテリー量ＦＶより大きい場合、すなわち充電量が満充電になる場合にはステップＳ１１３に進み、充電停止予定時間ＣＥを算出する。その後、開始時刻ＳＴから充電停止予定時間ＣＥまでの充電計画を設定し（ステップＳ１１４）、充放電計画の設定を終了する。

ステップＳ１０９では、開始時刻ＳＴから終了時刻ＥＴまで充電計画を設定する。そして、データの個数のカウント数Ｃを１つカウントダウンする（ステップＳ１１０）。

その後、データの個数のカウント数Ｃが０になったか否か、すなわち読み込んだ電力料金データを全て使用したか否か判定し（ステップＳ１１１）、０になった場合にはステップＳ１１２に進み、読み込んだ電力料金データが残っている場合には、残った電力料金データに対してステップＳ１０２以下の処理を繰り返す。

ステップＳ１１２では、バッテリー残量ＲＶに、ステップＳ１０７で得られた充電量総和ＶＳを足し合わせた充電量（ＲＶ＋ＶＳ）が、家庭内運用バッテリー量下限ＭＶより小さいか否かを判定し、家庭内運用バッテリー量下限ＭＶより小さい場合には、充電量が家庭内運用バッテリー量下限ＭＶまで達しない旨の警告をユーザに向けて発する（ステップＳ１１５）。この警告は、電気自動車１０の運転席のインストゥルメントパネルに表示する構成としても良いし、車載通信装置４を介してユーザの携帯電話等に送信する構成としても良い。ステップＳ１１５の通知を発した後は、充放電計画の設定を終了する。

一方、ステップＳ１１２において、ＲＶ＋ＶＳが家庭内運用バッテリー量下限ＭＶより大きいか等しい場合には、充放電計画の設定を終了する。

＜日照開始時刻ＳＲから次の乗車予定時刻ＮＳｘまでの放電動作＞
次に、図２を参照しつつ、図１４に示すフローチャートを用いて、翌日に乗車予定が無い場合の日照開始時刻ＳＲから日照終了時刻ＳＳまでの放電動作について説明する。

充放電計画データＤ４に基づいて充放電制御装置１Ａが放電開始指令を出すことで放電動作を開始するが（ステップＳ１２１）、放電により、バッテリー残量が、緊急時走行用バッテリー量ＭＶ２（第３の所定バッテリー量）よりも小さくならないようにする。すなわち、満充電時のバッテリー量から緊急時走行用バッテリー量ＭＶ２を差し引いたバッテリー量を、放電に使用することができる。

これにより、家庭内運用分のバッテリー量を増やすことができ、電気料金での低減効果を高めることができる。

放電開始指令は、バッテリー残量モニター２にも与えられ、バッテリー残量モニター２はバッテリー３の充電残量Ｒ（ｋＷｈ）を測定する（ステップＳ１２２）。

そして、充電残量Ｒが緊急時走行用バッテリー量ＭＶ２より大きいか否かを判定し（ステップＳ１２３）、緊急時走行用バッテリー量ＭＶ２より大きい場合には、バッテリー残量モニター２でのバッテリー残量の測定を繰り返し、放電を維持するが、緊急時走行用バッテリー量ＭＶ２より小さいか等しい場合には、充放電制御装置１Ａが放電停止指令を出し（ステップＳ１２４）、放電動作を終了する。

＜変形例１＞
以上説明した実施の形態１および２の電力管理システムでは、電気自動車１０に搭載された充放電制御装置１Ａが、通信網ＮＷを介して電力会社ＰＤからの電力料金データＤ１や、気象センターＷＣからの日照時間帯データＤ２を取得し、それらと電気自動車１０の乗車予定データＤ３とに基づいて充放電計画を作成する構成について説明した。

しかし、この充放電制御装置１Ａでの充放電計画作成動作を、通信網ＮＷに接続されたクラウドシステムで実行する構成としても良い。そして、クラウドシステムの一例として、テレマティクス(Telematics)サービスを提供する施設（テレマ・センター）を挙げることができる。

テレマティクスサービスは、移動体に携帯電話などの移動体通信システムを利用してサービスを提供するものであり、自動車などの車両への情報を提供するサービスとして知られている。

図１５には、テレマ・センターＴＣで充放電計画を作成する場合の電力管理システムの構成を示している。なお、図１５において、図２に示した構成と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１５において、通信網ＮＷにはテレマ・センターＴＣが接続され、電気自動車１０は、車載通信装置４を有し、携帯電話機等の通信基地局（図示せず）等を介して通信網ＮＷと無線通信を行う通信機能を有しており、通信網ＮＷを介してテレマ・センターＴＣに電気自動車１０の乗車予定データＤ３を送り、テレマ・センターＴＣから充放電計画データＤ４を受信する構成となっている。

テレマ・センターＴＣは、電気自動車１０の乗車予定データＤ３と、電力会社ＰＤより受信した電力料金データＤ１と、気象センターＷＣより受信した日照時間帯データＤ２とに基づいて充放電計画を作成し、充放電計画データＤ４として電気自動車１０に送信するサービスを行う。

電気自動車１０の充放電制御装置１Ｂは、ユーザが入力した乗車予定を、定期的に、あるいはユーザが入力する都度に乗車予定データＤ３としてテレマ・センターＴＣに送信し、テレマ・センターＴＣから送信される充放電計画データＤ４に基づいてバッテリー３の充放電制御を行う。

なお、電力料金データＤ１や日照時間帯データＤ２は、電気自動車１０が接続される住宅１００が加入する電力会社の電力料金や、住宅１００が建っている地域での日照時間帯を与えるデータである。

テレマ・センターＴＣでの充放電計画の設定は、先に説明した実施の形態１および２での充放電計画の設定と同じ手順で行われるが、テレマ・センターＴＣで集中管理的に行うことで、太陽光発電電力の買い取り料金や、電力料金体系が変わった場合でも、柔軟に対応することができ、また、充放電計画の設定アルゴリズムに改良や修正を加えるような場合に容易に対応することが可能となり、ユーザに充放電計画の設定アルゴリズムを変更させる手間をかけることなく、常に最新のアルゴリズムに基づいて、充放電計画を設定することができる。

＜変形例２＞
以上説明した実施の形態１および２の電力管理システムでは、家庭内運用分のバッテリー量は固定的な値として説明したが、ユーザの電気自動車１０の使用履歴によって自動的に変更する構成としても良いし、あるいはユーザに推奨値を提示して了承を得て変更する構成としても良い。

すなわち、電気自動車１０を使わない日が連続する場合、例えば、休日しか電気自動車１０を使わないようなユーザであれば、平日は家庭内運用分のバッテリー量を多くし、休日は少なくするなどの変更が可能である。

この場合、電気自動車１０のバッテリーの残容量によって走行可能な範囲を表示することで、家庭内運用分のバッテリー量を設定する目安としても良い。

また、乗車予定が変更になった場合に、遠隔から車載通信装置４を介して充放電制御装置１Ａ（１Ｂ）に指令を送り、電気自動車１０の充電、放電時間帯を変更できる構成としても良い。

また、電気自動車１０のバッテリー３の電力の一部を家庭内運用分として用いることによる電気料金の低減効果を、例えば、電気自動車１０の運転席のインストゥルメントパネルにビジュアルに表示することで、ユーザの満足度を向上させる構成としても良い。

１Ａ，１Ｂ充放電制御装置、３バッテリー、１０電気自動車、Ｄ１電力料金データ、Ｄ２日照時間帯データ、Ｄ３乗車予定データ、Ｄ４充放電計画データ、ＰＤ電力会社。

Claims

家庭内電気設備に交流電力を供給する家庭内電力系統と、バッテリーに充電された電力を駆動源としてモータを駆動して走行する車両の前記バッテリーとの間で電力を双方向に変換する電力変換装置と、
前記車両に搭載され、前記バッテリーの充放電制御を行う充放電制御装置と、を備え、
前記バッテリーから前記家庭内電力系統への電力の供給、および前記家庭内電力系統から前記バッテリーへの電力の供給を管理する電力管理システムであって、
前記家庭内電力系統には、
電力会社の電力系統からの系統電力と、太陽光発電システムで発電された発電電力とが供給され、前記発電電力の余剰電力は前記電力系統に供給され、
前記充放電制御装置は、
前記電力会社から提供される電力料金データと、日照時間帯データとを取得し、それらに基づいて前記バッテリーの充放電計画を作成すると共に、前記充放電計画に基づいて、前記バッテリーの充放電制御を行い、
前記充放電計画は、
前記電力料金データに基づいて、最も安い買電単価の時間帯を優先して前記バッテリーへの充電予定の設定を行い、
前記日照時間帯データに基づいて、日照時間中に前記バッテリーから所定の電力量の放電を行うように放電予定を設定し、
前記バッテリーからの前記所定の電力量の放電の分だけ前記発電電力の余剰電力を増やすことを特徴とする、電力管理システム。
家庭内電気設備に交流電力を供給する家庭内電力系統と、バッテリーに充電された電力を駆動源としてモータを駆動して走行する車両の前記バッテリーとの間で電力を双方向に変換する電力変換装置と、
前記車両に搭載され、前記バッテリーの充放電制御を行う充放電制御装置と、を備え、
前記バッテリーから前記家庭内電力系統への電力の供給、および前記家庭内電力系統から前記バッテリーへの電力の供給を管理する電力管理システムであって、
前記家庭内電力系統には、
電力会社の電力系統からの系統電力と、太陽光発電システムで発電された発電電力とが供給され、前記発電電力の余剰電力は前記電力系統に供給され、
前記電力管理システムは、
通信網に接続され、前記通信網を介して前記電力会社から提供される電力料金データと、日照時間帯データとを取得するとともに、前記充放電制御装置から、前記車両の乗車予定データを取得し、それらに基づいて前記バッテリーの充放電計画を設定するクラウドシステムを備え、
前記車両は、
車載通信装置を有し、
前記充放電制御装置は、前記車載通信装置を介して前記通信網と通信可能であって、前記クラウドシステムで設定された前記充放電計画を前記通信網を介して取得し、前記充放電計画に基づいて、前記バッテリーの充放電制御を行い、
前記充放電計画は、
前記電力料金データに基づいて、最も安い買電単価の時間帯を優先して前記バッテリーへの充電予定の設定を行い、
前記日照時間帯データに基づいて、日照時間中に前記バッテリーから所定の電力量の放電を行うように放電予定を設定し、
前記バッテリーからの前記所定の電力量の放電の分だけ前記発電電力の余剰電力を増やすことを特徴とする、電力管理システム。
前記電力管理システムは、
前記車両の乗車予定データを取得し、
前記充放電計画は、
前記日照時間帯データから得られる日照開始時刻までに第１の所定のバッテリー量に達する場合は、前記日照開始時刻から前記車両の乗車予定時刻まで放電を行うように放電予定を設定する、請求項１または請求項２記載の電力管理システム。
前記第１の所定のバッテリー量は、
前記バッテリーの満充電時のバッテリー量である、請求項３記載の電力管理システム。
前記充放電計画は、
前記日照開始時刻までに前記満充電バッテリー量に到達しない場合は、前記日照開始時刻までに前記バッテリーの満充電バッテリー量から前記所定の電力量を差し引いた第２の所定バッテリー量に達するか否かを確認し、前記日照開始時刻までに前記第２の所定バッテリー量に達する場合は、前記日照開始時刻から前記車両の乗車予定時刻まで放電を行うように放電予定を設定する、請求項４記載の電力管理システム。
前記充放電計画は、
前記日照開始時刻までに前記第２の所定バッテリー量に到達しない場合は、前記日照開始時刻の後、前記乗車予定時刻までの間も充電を続ける、請求項５記載の電力管理システム。
前記充放電制御装置は、
前記バッテリーの残量が前記第２の所定バッテリー量未満とならないように放電制御する、請求項５または請求項６記載の電力管理システム。
前記充放電計画は、
前記車両の乗車予定がない日においては、前記所定の電力量を、緊急時走行用として設定したバッテリー量に設定する、請求項３記載の電力管理システム。
前記充放電制御装置は、
前記バッテリーの残量が、前記第１の所定のバッテリー量から前記所定の電力量を差し引いた第３の所定バッテリー量未満とならないように放電制御する、請求項８記載の電力管理システム。