JP5556569B2

JP5556569B2 - 電力制御システム、電力制御方法及び電力制御装置

Info

Publication number: JP5556569B2
Application number: JP2010229430A
Authority: JP
Inventors: 俊久池田; 康男吉村; 敏辻村; 哲也甲田; 和典栗本; 直史中谷
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2030-10-12
Also published as: JP2012085436A

Description

本発明は、電気給湯機の沸き上げと電気自動車への充電とを時間帯別電気料金情報に基づいて制御するシステムにおいて、限られた契約電力や許容電力のもとで効率的にかつ電力使用料金を安くするため、あるいは、逆に電気料金よりも利便性を優先するため、電気給湯機の沸き上げと車載バッテリーへの充電を制御する電力制御システムおよび制御方法、電力制御装置に関するものである。

電力需要の平準化のために設定される時間帯別料金制度を上手に活用すると電力使用料金が安くなっており、時間帯別料金制度の一例をあげると、２３時〜７時の電力使用料金を１ｋＷあたりは９円程度、その前後の１７時〜２３時と７時〜１０時は２３円程度、１０時〜１７時は２８円〜３３円程度となっている。２３時〜７時の一番安い電力使用料金は１０時〜１７時の電力使用料金の約１／３である。本明細書ではこのような電力使用時間帯と電力使用料金との関連情報を時間帯別電気料金情報としている。

このような時間帯別電気料金情報は、時間帯や季節に応じて変化するが、それ以外にも、契約している家庭毎に異なる時間帯、異なる料金であってもよく、時間帯別電気料金情報は、電気機器の種類毎に異なる時間帯、異なる料金であってもよい。

以下、時間帯別電気料金情報は上記例の通り、２３時〜７時を電力使用料金の安い時間帯（夜間電力帯）として説明する。

電力使用料金の安い時間帯にあわせて運転する電気機器の代表例として電気給湯機があり、電力使用料金の安い時間帯に沸き上げて貯湯しておいて、昼間のように電力使用料金の高い時間帯に湯を消費するが、オール電化住宅と称してガスを一切使用しないで、すべてを電気でまかなうケースが増えつつある。

しかも最近では、技術革新と、石油高騰に加速される形で、電気自動車や電動二輪車が普及する兆しが見えてきており、多くの場合、家庭で車載バッテリーを充電する必要があり、電力使用料金の安い時間帯にあわせて運転する、あるいは、運転したいものが、これからは増えてくることは確実である。

一方、電力使用料金の安い時間帯であっても、家庭には使用電力の上限の契約があり、この限界電力（契約電力、あるいは上限電力）を超えるとブレイカーが落ちてしまう恐れがある。例えば、電力使用料金の安い２３時〜７時に上記のような家電機器を集中させすぎると、夜中にブレイカーが落ちてしまい、朝起きたときに、湯が沸いていない、電気自動車は充電不足で動かない、予約設定していた炊飯器でご飯が炊けていない、というような悲劇的な事項が想定される。

従来の発明として、電気機器の運転と車載バッテリーの充電とを併用して行うときに家全体の使用電力を考慮して契約電力や許容電力を超えてブレイカーが落ちないよう充電装置の使用電力を減らすように制御するものがある（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１には電子レンジを使用することにより契約電流を超えると家庭車載バッテリーへの充電電流を減らす車載バッテリー充電装置が記載されている。

特開２００８−１４１９２４号公報

しかしながら従来の方法では、電子レンジといった使用者がすぐ使用したい電気機器と、車載バッテリーの充電装置のように後回し可能な電気機器との組合せの併用運転であるので、電子レンジを優先して使用している期間は、車載バッテリーへの充電のための使用電力を減らすという制御で解決できる。上記のような調理機器の使用時間は比較的短時間（数分〜せいぜい十数分程度）なので、その使用電力を一時的に譲るような制御は、大きな副作用（例えば、湯が沸いていないとか、充電不足で電気自動車が動かない）を伴わずに可能である。しかしながら、長時間電気を使用し続ける電気給湯機と、電気自動車が家庭内に入ってきたような場合には、電気の取り合いになって競合しないように配慮して、電気給湯機の沸き上げと、車載バッテリーへの充電が時間的に重ならないようにする必要が生じる。

電力使用料金の安い時間帯に電気給湯機の沸き上げと車載バッテリーへの充電が終えるようにすることが最も好ましいのは言うまでもないが、場合によっては、どちらか一方を優先する必要が生じて、他方の機器の使用電力を減らした場合には、大変な不便を強いられる恐れもある。すなわち、必要とする時間帯になっても電気給湯機の湯が沸きあがっておらずに湯が使用できないとか、自動車で出かけようとしても目的地に達するだけのバッテリー充電がなされていないといったことが予想される。

さらに電気自動車の場合、その日の走行距離が著しく変化することも生じうるため、充電開始時点での車載バッテリー残量変動も大きな要素になってくる。

もちろん、車載バッテリー残量が多い場合はほとんど問題ではないが、走行距離が著しく長く、車載バッテリー残量が非常に少ない場合、充電時間が長くなる、あるいは、いつもより大電流充電をする必要があるといった流動的な要素も加わって、電力制御が非常に難しくなっていることが注目すべき事項である。特に電気自動車で帰宅して、車載バッテリーに充電しようとしたところ、電気給湯機の沸き上げ時間終了後に車載バッテリーに充電しても翌朝までにフル充電できないといった状況もあり、車載バッテリーの残量と帰宅時間とをあらかじめ知らせておき、車載バッテリーの残量と帰宅時間とに応じて、電気給湯機の沸き上げ開始時間を繰り上げるといったことも必要になってくる。

このように、電子レンジを一例とした従来の短時間使用の電気機器と組み合わせた電力制御の発明では、電気給湯機と電気自動車のように長時間、かつ大電流を使用する機器どうしを組み合せたときには解決できない課題がある。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電力制御システム、電力制御方法及び電力制御装置は、蓄電池の残量に関する情報から算出した充電に要する時間と、帰宅時間に関する情報とから判断して、第２時間帯の終了時間を超えても蓄電池への充電が完了しないと判断したとき、帰宅時間までに予め沸き上げ手段における沸き上げを完了させるように通電制御を行うものである。

本発明は、帰宅時点での車載バッテリーの残量と帰宅時間とをあらかじめ電気給湯機に知らせておき、車載バッテリーの残量に応じて、電気給湯機の沸き上げ開始時間を繰り上げるので、制御判定手段に記録されている最も安い電気料金の時間帯を過ぎても電気給湯
機の湯が沸いていないとか、帰宅しても沸き上げ中であったため、車載バッテリーへの充電開始時間が遅れてしまい、なかなか充電が開始できず、充電時間が不足して、朝になって使おうとしても電気自動車が動かない、あるいは電気自動車で目的地まで到達できないといった著しい不便を回避できる電力制御システムを提供するものである。単に車載バッテリーの残量をリアルタイムで取得するだけの場合に比べて、帰宅時間と、その時点での車載バッテリーの残量をより的確に把握できるため、きめ細やかな制御を行う電力制御システムを提供することができる。

本発明の実施の形態１における電力制御システムの構成の一例を示す図本発明の実施の形態１における時間帯別料金情報と消費電力と時間の関係（利便性を優先）を示す図本発明の実施の形態１における制御判定手段の処理の流れ（利便性を優先）を示す図本発明の実施の形態１における時間帯別料金情報と消費電力と時間の関係（利便性、経済性を両立）を示す図本発明の実施の形態１における制御判定手段の処理の流れ（利便性、経済性を両立）を示す図本発明の実施の形態１における時間帯別料金情報と消費電力と時間の関係（経済性を優先）を示す図本発明の実施の形態１における制御判定手段の処理の流れ（経済性を優先）を示す図本発明の実施の形態１における表示手段の表示例を示す図

第１の発明は、電動車両と、前記電動車両が有する蓄電池への充電を制御するとともに電気給湯機への電力供給を制御する電力制御装置とを備える電力制御システムであって、前記電動車両は、前記蓄電池と、当該電動車両の現在位置を示す情報を取得して自宅までの距離に関する情報と、帰宅時間に関する情報とを提供する車載ナビと、前記蓄電池の残量の検知と、前記車載ナビから得た自宅までの距離に関する情報とから帰宅までに消費する蓄電池消費量の算出を行い、帰宅時点での前記蓄電池の残量に関する残量情報を算出する充電情報検知手段と、前記充電情報検知手段により算出された残量情報と前記車載ナビからの前記帰宅時間に関する情報を送信する第１の通信手段とを備え、前記電力制御装置は、前記第１の通信手段が送信した残量情報と前記帰宅時間に関する情報を受信する第２の通信手段と、前記第２の通信手段で受信した残量情報と前記帰宅時間に関する情報と、時間帯毎の電気料金が示された電気料金体系とに基づいて、前記電気給湯機が備える沸き上げ手段への通電制御と前記蓄電池への充電制御とを行う制御判定手段と、前記電気給湯機が備える沸き上げ手段への通電制御に関する複数のモードを表示する表示手段と、前記表示手段に表示された複数のモードから任意のモードを選択する選択手段と、を備え、前記電気料金体系のうち、第１時間帯に対応する電気料金が、前記第１時間帯とは異なる第２時間帯に対応する電気料金よりも高い場合において、前記制御判定手段は、前記蓄電池の残量に関する情報から算出した充電に要する時間と、前記帰宅時間に関する情報とから判断して、前記第２時間帯の終了時間を超えても前記蓄電池への充電が完了しないと判断したとき、前記帰宅時間までに予め前記沸き上げ手段における沸き上げの通電制御を行い、前記表示手段が表示する複数のモードは、少なくとも、（１）前記第２時間帯以前に前記沸き上げ手段による沸き上げを開始し、前記第２時間帯を超えて前記蓄電池への充電をフル充電するまで継続するモードと、（２）前記沸き上げ手段による沸き上げ期間を短縮して、前記第２時間帯に沸き上げを開始し、前記第２時間帯の終了とともに前記蓄電池への充電を中断するモードと、に該当するものである。

これにより、帰宅時点での車載バッテリーの残量と帰宅時間とをあらかじめ電気給湯機に知らせておき、車載バッテリーの残量に応じて、電気給湯機の沸き上げ開始時間を繰り上げるので、帰宅しても沸き上げ中であったため、車載バッテリーへの充電開始時間が遅れてしまい、なかなか充電が開始できず、充電時間が不足して、朝になって使おうとしても電気自動車が動かない、あるいは電気自動車で目的地まで到達できないといった著しい不便を回避できる電力制御システムを提供するものである。車載バッテリーへの充電が、安い電気料金時間帯（夜間電力帯）の終了時間までに完了するのであれば、残りの夜間電力帯を利用して沸き上げを再開することも可能であるが、車載バッテリーへの充電が長時
間におよんで、夜間時間帯を超えても完了しない場合には、前述した追加の沸きあげは夜間電力帯に行うことが出来ず、しかも車載バッテリー充電完了後に沸き上げの再開を行うのは時間的にもかなり遅くなる。こういった点を総合して考えると、予め帰宅時間までに沸き上げを完了させておくことは重要であり、それらに応じたきめ細やかな制御を行う電力制御システムを提供することができる。

また、帰宅時点での車載バッテリーの残量と帰宅時間とをあらかじめ電気給湯機に知らせておき、使用者の選択した利便性と経済性との優先度合いに応じて、電気給湯機の沸き上げ開始時間を繰り上げる、あるいは、沸き上げを中断、あるいは、車載バッテリーへの充電開始を行う、あるいは中断するので、きめ細やかな制御を行う電力制御システムを提
供することができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、沸き上げ手段で沸き上げ中に、給電手段に充電プラグが接続された場合は、沸き上げを中断し、蓄電池への充電を開始するようにした。

これにより、不足した場合でも不満に感じる程度で生命に関わるような事態にはならない湯量よりも車載バッテリーへの充電を優先して、緊急事態が生じても電気自動車の使用を可能な限り利用できうる状態にしておき、使用者の利便性を図るようにした。

第３の発明は、電動車両が有する蓄電池への充電を制御するとともに電気給湯機への電力供給を制御する電力制御装置であって、前記電動車両の帰宅時点での前記蓄電池の残量に関する残量情報と帰宅時間に関する情報を受信する通信手段と、前記通信手段で受信した残量情報と前記帰宅時間に関する情報と、時間帯毎の電気料金が示された電気料金体系とに基づいて、前記電気給湯機が備える沸き上げ手段への通電制御と前記蓄電池への充電制御とを行う制御判定手段と、前記電気給湯機が備える沸き上げ手段への通電制御に関する複数のモードを表示する表示手段と、前記表示手段に表示された複数のモードから任意のモードを選択する選択手段と、を備え、前記電気料金体系のうち、第１時間帯に対応する電気料金が、前記第１時間帯とは異なる第２時間帯に対応する電気料金よりも高い場合において、前記制御判定手段は、前記蓄電池の残量に関する情報から算出した充電に要する時間と、前記帰宅時間に関する情報とから判断して、前記第２時間帯の終了時間を超えても前記蓄電池への充電が完了しないと判断したとき、前記帰宅時間までに予め前記沸き上げ手段における沸き上げの通電制御を行い、前記表示手段が表示する複数のモードは、少なくとも、（１）前記第２時間帯以前に前記沸き上げ手段による沸き上げを開始し、前記第２時間帯を超えて前記蓄電池への充電をフル充電するまで継続するモードと、（２）前記沸き上げ手段による沸き上げ期間を短縮して、前記第２時間帯に沸き上げを開始し、前記第２時間帯の終了とともに前記蓄電池への充電を中断するモードと、に該当するものである。

第４の発明は、電動車両が有する蓄電池への充電を制御するとともに電気給湯機への電力供給を制御する電力制御方法であって、前記電動車両の帰宅時点での前記蓄電池の残量
に関する残量情報と帰宅時間に関する情報を受信する受信ステップと、前記受信ステップにおいて受信した残量情報と前記帰宅時間に関する情報と、時間帯毎の電気料金が示された電気料金体系とに基づいて、前記電気給湯機が備える沸き上げ手段への通電制御と前記蓄電池への充電制御とを行う制御判定ステップと、前記電気給湯機が備える沸き上げ手段への通電制御に関する複数のモードを表示手段に表示する表示ステップと、前記表示手段に表示された複数のモードから任意のモードを選択する選択ステップと、を備え、前記電気料金体系のうち、第１時間帯に対応する電気料金が、前記第１時間帯とは異なる第２時間帯に対応する電気料金よりも高い場合、前記蓄電池の残量に関する情報から算出した充電に要する時間と前記帰宅時間に関する情報とから判断して、前記第２時間帯の終了時間を超えても前記蓄電池への充電が完了しないと判断したとき、前記帰宅時間までに予め前記沸き上げ手段における沸き上げの通電制御を行い、前記表示手段が表示する複数のモードは、少なくとも、（１）前記第２時間帯以前に前記沸き上げ手段による沸き上げを開始し、前記第２時間帯を超えて前記蓄電池への充電をフル充電するまで継続するモードと、（２）前記沸き上げ手段による沸き上げ期間を短縮して、前記第２時間帯に沸き上げを開始し、前記第２時間帯の終了とともに前記蓄電池への充電を中断するモードと、に該当するものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における電力制御システムの構成の一例を示す図であり、以下、図１を用いて説明していく。

電気自動車２は、駆動用モータや車載電装品を稼動させるための車載バッテリー２３を具備しており、充電プラグ２４を介して給電手段１３（後述）から車載バッテリー２３に充電する。車載ナビ２５は、現在の電気自動車の位置情報を取得して自宅までの距離に関する情報、および、帰宅時間（帰宅可能と思われる予想時間）に関する情報を提供する機能を具備している。充電情報検知手段２２は車載バッテリー２３の残量を含めた充電情報を取得すると共に、車載ナビ２５から取得した自宅までの距離に関する情報とから、帰宅までに消費するバッテリー消費量の算出を行い、帰宅時点での前記車載バッテリーの残量に関する情報を算出して、随時、あるいは一定時間毎に、第１の通信手段２１から送信している。

この場合の通信経路は、携帯電話、ＰＨＳ、ＷｉＦｉ、ＷｉＭａｘなどのモバイル通信網を想定しており、最終的には家屋内に設置されている電気給湯機１の具備する第２の通信手段１４で受信、制御判定手段１１に取り込まれる。

また、帰宅までに消費するバッテリー消費量の算出を行う方法は、いくつか考えられ、ひとつは、充電情報検知手段２２に、その電気自動車固有の平均的なキロメートルあたりの消費量をあらかじめ登録しておいて、消費量と自宅までの距離を乗じて算出するという方法がある。また、その日の走行状況からキロメートルあたりの消費量を算出して、前記同様に自宅までの距離を乗じて算出するという方法も考えられる。また、車載ナビには放送電波受信装置、ビーコンと呼ばれる受信装置を具備しており、帰宅までに予想される渋滞情情報を加味して、自宅までに消費するであろうバッテリーの予想精度を更に向上させるといったことも可能であり、更に効果が期待できる。帰宅時間についても同様で、自宅までの距離と平均速度から算出した時間を、現時間に加えることにより算出可能であり、前述したように渋滞除法を加味して帰宅時間の予想精度を更に向上させるといったことも可能であり、同様に更に効果が期待できる。

制御判定手段１１は、この電力制御システムの中心的な役割を果たしており、データ算出、判定、各種手段の制御をおこなっている。具体的には、時計手段１２から時間を読み込んで、沸き上げ手段１０に沸き上げ指示をおこなう、あるいは、沸き上げ中止の指示をおこなった後に、給電手段１３、充電プラグ２４を介して、車載バッテリーへの充電と、その制御を行う。さらに、制御判定手段１１は、車載バッテリー２３の残量に応じた充電に要する時間の算出をおこなったり、電気給湯機で湯を沸き上げるのに要する時間（沸き上げ時間）の算出をおこなったり、一定の時間当たりに沸き上げ可能な湯量の算出をおこ
なったり、それに要する電気料金の算出をおこなったりしている。また、制御判定手段１１の内部には時間別電気料金情報を記憶しており、沸き上げ手段１０での沸き上げに要する時間と、車載バッテリー２３への充電時間が、効率的に行われるように制御する。ここで述べている効率的とは、時間別電気料金情報に基づいて最も電気料金が安くなるようにすることだけではなく、使用者の省エネルギーに関する意図も考慮して、電気料金よりも利便性を追求するといったことも含んでいる。さらに制御判定手段１１は、充電プラグ２４が給電手段１３に接続された場合は、これを検知して制御に反映する（例えば沸き上げを中断して、バッテリー充電をおこなう）といった機能も具備している。

なお、制御判定手段１１の処理は複雑であるため、次の３つのモード（利便性を優先する利便性優先モード、利便性と経済性を両立する利便性経済性両立モード、経済性を優先する経済性優先モード）に分けて、図２〜図７を用いて順に説明をしていく。

［利便性優先モードについて］
まず、利便性を優先する場合について図２、図３を用いて説明する。

図２は、本発明の実施の形態１における時間帯別料金情報と消費電力と時間の関係（利便性を優先）を示す図であり、この時の、時間帯別料金情報と、沸き上げ期間と、車載バッテリー充電期間と、時間との関係を示している。

図２では、時間帯別電気料金情報が示されており、ある時間（例えば２３時）までは通常料金である２３円／ＫＷとなっているが、ある時間（例えば２３時）以降は安い料金（夜間料金帯）として９円／ＫＷという安い価格になっており、再びある時間（例えば翌朝の７時）になると、通常料金である２３円／ＫＷに戻るということを示している。従って、いかにこの安い電気料金帯（夜間料金帯）を有効に、隙間なく使うか、あるいは、この時間帯だけに電気の使用を限定するといったことにより、電気代を節約した使い方が可能となる。

ここでは利便性を優先した場合について説明しており、図において、沸き上げ開始を通常料金帯から始めて、電気給湯機１が沸き上げ可能な全量を沸き上げることを考えて、経済性よりも利便性を優先していることがわかる。電気自動車２の帰宅時間になると、沸き上げが終了すると同時に、車載バッテリー２３への充電を開始しており、この充電は夜間料金帯を越えて通常料金帯にまで続いた後に充電終了となっており、ここでも上記同様に利便性を優先させていることがわかる。図中にて、限界電力を示しているが、これは電力会社との契約電力、あるいはブレーカ遮断の電力値であり、更にここでは、沸き上げと充電を同時に行うことは出来ないものとしている。このように利便性を優先しながらも、安い電気料金帯（夜間電力帯）を隙間なく使用する、あるいは、車載バッテリー２３への充電を可能な時間（帰宅時間）になった時点で可及的速やかに開始しておいて、その結果、車載バッテリー充電が可能な限り早く完了するので、無駄なくしかも確実に沸き上げと、充電とを行っていることが読み取れる。

図３は、本発明の実施の形態１における制御判定手段の処理の流れ（利便性を優先）を示す図であり、沸き上げから、車載バッテリー２３への充電への切り替わるときの処理の流れを示している。以下すべての動作は、制御判定手段１１が主体的に行うことになるので、これ以後においては制御判定手段１１が行うといった表現は省略する。

図３において、まず電気給湯機１の沸き上げに要する時間（沸き上げ時間）を算出しておき（ステップ１０００）、第２の通信手段１４経由で電気自動車２の帰宅時間に関する情報（帰宅時間）を受信（ステップ１１００）、そしてこの帰宅時間から沸き上げ時間を引いて、沸き上げを開始するべき時間を算出する（ステップ１２００）。

次に、沸き上げ開始時間まで待機して（ステップ１３００）、その時間に達したら沸き上げを開始する（ステップ１４００）。

沸き上げ中も電気自動車２の帰宅時間と時計手段１２から取得した時間とを比較して（ステップ１５００）、帰宅時間になった時点で沸き上げを終了するが、この沸き上げを終了した時点で、必要とされる沸き上げ量（全容量）がきちんと沸き上げられている。

帰宅時間には、既に電気自動車２が帰宅しているので、（充電プラグ２４〜給電手段１３を経由して）車載バッテリーへ２３の充電を開始する（ステップ１７００）。車載バッテリー２３への充電が完了したら充電を終了して、一連の処理を終える。この時点では、すでに通常電気料金帯に突入している反面、利便性を優先して車載バッテリー２３にはフル充電、すなわち充電率１００％に達している。

［利便性経済性両立モードについて］
次に、利便性と経済性を両立させた場合について図４、図５を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態１における時間帯別料金情報と消費電力と時間の関係（利便性と経済性を両立）を示す図であり、この時の、時間帯別料金情報と、沸き上げ期間と、車載バッテリー充電期間と、時間との関係を示している。

図４でも、時間帯別電気料金情報が示されているが、内容は前述したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。図４において、沸き上げ開始を、安い電気料金帯（夜間電力帯）になってから行っているので、結果的に、電気給湯機１が沸き上げ可能な全量を沸き上げることは出来ずに、減容量された湯量しか湧き上がられない。その代わりに、沸き上げに関しては利便性よりも、経済性を優先していることがわかる。電気自動車２の帰宅時間になると、上記の利便性を優先するときと同じ動作を行っているので、ここでは説明を省略する。この結果、沸き上げについては経済性、車載バッテリーについては利便性を優先しながらも、安い電気料金帯（夜間電力帯）を隙間なく使用する、あるいは、車載バッテリー２３への充電を可能な時間（帰宅時間）になった時点で可及的速やかに充電を開始しており、無駄なくしかも確実に沸き上げと充電とを行っていることが読み取れる。

図５は、本発明の実施の形態１における制御判定手段の処理の流れ（利便性と経済性を両立）を示す図であり、沸き上げから、車載バッテリーへの充電への切り替わるときの処理の流れを示している。一部の処理を除き、前述した利便性を優先するときの流れと同じであるため、異なる部分だけを重点的に説明する。

沸き上げ開始時間を算出するところまでは（ステップ１０００〜ステップ１２００）、前述の説明と同じであるが、沸き上げ開始時間になっても開始させずに待機したまま、夜間料金帯になるまで待機させているところ（ステップ２３００）が、異なる点である。

図には示していないが、減容量される湯量については、制御判定手段１１で算出して、その結果を表示手段１５にて表示し、使用者にその旨を伝えた後、どのような選択をさせるかといったことを行っている。使用者が全容量を沸かしたいと希望した場合には、表示手段１５からその旨を入力させて、利便性と経済性を両立した制御ではなく、利便性を優先した制御（図２、図３で説明してきた制御）に切り替えることが可能であり、使用者の好み、あるいはその日の使用状況、環境などに応じて使用者に対応を選択させることが可能である。もちろん、いずれを選択しても、安い電気料金帯（夜間電力帯）を隙間なく使用する、あるいは、車載バッテリー２３への充電を可能な時間（帰宅時間）になった時点で可及的速やかに開始しており、無駄なくしかも確実に沸き上げ、充電を行うといった点は同じである。

［経済性優先モードについて］
経済性を優先する場合について図６、図７を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態１における時間帯別料金情報と消費電力と時間の関係（経済性を優先）を示す図であり、この時の、時間帯別料金情報と、沸き上げ期間と、車載バッテリー充電期間と、時間との関係を示している。

図６でも、時間帯別電気料金情報が示されているが、内容は前述したものと同じであるので、ここでも説明を省略する。また、前述の利便性と経済性を両立させた場合と同じく、図６においても、前述の説明と同様に、沸き上げ開始を、安い電気料金帯（夜間電力帯）になってから行っているので、結果的に、電気給湯機１が沸き上げ可能な全量を沸き上げることは出来ずに、減容量された湯量しか湧き上がられない代わりに、沸き上げに関しては利便性よりも、経済性を優先していることがわかる。

図７においても、車載バッテリー２３への充電開始までは今までの説明と同じ動作であるが、車載バッテリー２３への充電終了時間が今まで説明してきたものと異なる。すなわち、夜間時間帯を超えた時点で終了させている（ステップ３７００）ことにより、利便性よりも経済性を優先させていることがわかる。当然ながら、車載バッテリー２３への充電を途中で打ち切っているので、充電はフルには行えず、充電量にして例えば７０％程度しか充電できないといった状況になる。もちろん、この場合、電気自動車２の走行可能な距離は少なくなるが、使用者の状況に応じて使用者が選択した結果なので、問題とはならないし、もし不満であれば、後述するように充電終了時間を修正するといったことが考えられる。

ここでも同様に、減容量される湯量については、制御判定手段１１で算出して、その結果を表示手段１５にて表示して、使用者にその旨を伝えた後、どのような選択をさせるかといったことを行っている。使用者が全容量を沸かしたいと希望した場合には表示手段１５からその旨を入力させて、利便性と経済性を両立した制御ではなく、利便性を優先した制御（図２、図３で説明してきた制御）に切り替えることが可能であり、使用者の好み、あるいは状況に応じて対応する。さらにここでは、フルに充電できなかった充電量が例えば７０％であるといったことを、制御判定手段１１で算出して、その結果を表示手段１５にて表示して、使用者にその旨を伝えた後、どのような選択をさせるかといったことを行っている。使用者がフルに充電したいと希望した場合には表示手段１５からその旨を入力させて、利便性と経済性を両立した制御（図４、図５で説明してきた制御）、あるいは、前述の沸き上げ量の変更状況によっては、利便性を優先した制御（図２、図３で説明してきた制御）に切り替えることが可能であり、使用者の好み、あるいは状況に応じて対応する。ここでも、同様に、いずれを選択しても、安い電気料金帯（夜間電力帯）を隙間なく使用する、あるいは、車載バッテリー２３への充電を可能な時間（帰宅時間）になった時点で可及的速やかに開始しており、無駄なくしかも確実に沸き上げ、充電を行うことになる。

［モードの選択について］
上記した３つのモード（利便性優先モード、利便性経済性両立モード、経済性優先モード）は、使用者がモード選択手段１６を介して予め決めておくことができる。この場合、モード選択手段１６は例えばマウス、あるいは、トラックボールのような入力デバイスであってもかまわない。

図８は、使用者がモードを選択する際、表示手段１５に表示される画面の一例であり、図中の矢印は、一例としてマウスカーソルを意味しており、それをマウスで移動させながら好みのモードを選択するといったことが可能となる。なお、昨今ではタッチパネルのよ
うに表示手段１５とモード選択手段１６が一緒に構成されるものがあり、本実施の形態では表示手段１５とモード選択手段１６を一体化させて、指先で操作させるような構成にしてもかまわない。

なお、ここまでの説明では、使用者に３つの場合（利便性を優先する場合、利便性と経済性を両立、経済性を優先する場合）を選択させるとしてきたが、その限りではなく、沸き上げについては、湯の量、あるいは、全量に対する割合（％）を指示して、より細かな制御を行うことも同様に効果が得られるし、車載バッテリー２３への充電についてもフル充電に対する割合（％）、あるいは、走行可能な距離といったものを指示して、利便性、経済性、あるいはその両立をきめ細やかに制御していくといったことも可能であり、使用者の状況に応じた優れた電力制御システムを提供することが期待できる。

さらには、これまで説明してきた制御に加えて、次の日に走行する距離（あるいはそれに相当する充電量）を算出するに当たり、次の日の全走行計画を車載ナビにあらかじめ入力しておくといったことも考えられ、その情報と、出発時点での車載バッテリー残量に関する情報とから、車載バッテリーへの充電量を決めた上で、車載バッテリーへの充電時間と、電気給湯機の沸き上げ時間とを調整するといったことも考えられる。

また、その日の出発時点で、車載ナビに目的地までのルーティング情報と、目的地から自宅までのルーティング情報と記憶させておき、その日のうちに消費するであろう車載バッテリー充電量を推測して、車載バッテリーへの充電時間と、電気給湯機の沸き上げ時間とを調整するといったことも考えられる。

さらに、ここまでの説明では電気給湯機１と車載バッテリー２３との電力競合について取り上げてきたが、この限りではなく、時間帯別電気料金情報に記載されるもっとも安い時間帯に動作させることが可能な機器（洗濯乾燥機、食器洗い機など）との電力競合についても同様に制御して、同様の効果を得ることが可能である。

また、電気自動車２が走行中に刻々と変化する車載バッテリー２３の残量に関する情報を常時、あるいは定期的に通信することが好ましいが、必ずしも走行中でなくても、駐車中に通信を行っても何ら問題はないし、電気自動車の始動時（乗車時）、あるいは、終了時（降車時）に通信を行うといったことでもかまわない。

また、ここまでの説明では電気給湯機で記載したが、電熱のみを用いて沸き上げる電気温水器であってもよい。

以上のように、本発明によれば、利便性や経済性を考慮した電力制御が可能となり、電気機器への電力供給を制御する電力制御システム、電力制御方法、電力制御装置として有用である。

１電気給湯機
２電気自動車
１０沸き上げ手段
１１制御判定手段
１２時計手段
１３給電手段
１４第２の通信手段
１５表示手段
２１第１の通信手段
２２充電情報検知手段
２３車載バッテリー
２４充電プラグ
２５車載ナビ

Claims

電動車両と、前記電動車両が有する蓄電池への充電を制御するとともに電気給湯機への電力供給を制御する電力制御装置とを備える電力制御システムであって、
前記電動車両は、
前記蓄電池と、
当該電動車両の現在位置を示す情報を取得して自宅までの距離に関する情報と、帰宅時間に関する情報とを提供する車載ナビと、
前記蓄電池の残量の検知と、前記車載ナビから得た自宅までの距離に関する情報とから帰宅までに消費する蓄電池消費量の算出を行い、帰宅時点での前記蓄電池の残量に関する残量情報を算出する充電情報検知手段と、
前記充電情報検知手段により算出された残量情報と前記車載ナビからの前記帰宅時間に関する情報を送信する第１の通信手段とを備え、
前記電力制御装置は、
前記第１の通信手段が送信した残量情報と前記帰宅時間に関する情報を受信する第２の通信手段と、
前記第２の通信手段で受信した残量情報と前記帰宅時間に関する情報と、時間帯毎の電気料金が示された電気料金体系とに基づいて、前記電気給湯機が備える沸き上げ手段への通電制御と前記蓄電池への充電制御とを行う制御判定手段と、
前記電気給湯機が備える沸き上げ手段への通電制御に関する複数のモードを表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された複数のモードから任意のモードを選択する選択手段と、
を備え、
前記電気料金体系のうち、第１時間帯に対応する電気料金が、前記第１時間帯とは異なる第２時間帯に対応する電気料金よりも高い場合において、
前記制御判定手段は、
前記蓄電池の残量に関する情報から算出した充電に要する時間と、前記帰宅時間に関する情報とから判断して、前記第２時間帯の終了時間を超えても前記蓄電池への充電が完了しないと判断したとき、前記帰宅時間までに予め前記沸き上げ手段における沸き上げの通電制御を行い、
前記表示手段が表示する複数のモードは、少なくとも、
（１）前記第２時間帯以前に前記沸き上げ手段による沸き上げを開始し、前記第２時間帯を超えて前記蓄電池への充電をフル充電するまで継続するモードと、
（２）前記沸き上げ手段による沸き上げ期間を短縮して、前記第２時間帯に沸き上げを開始し、前記第２時間帯の終了とともに前記蓄電池への充電を中断するモードと、
に該当する電力制御システム。
前記沸き上げ手段で沸き上げ中に、前記給電手段に前記充電プラグが接続された場合は、沸き上げを中断し、前記蓄電池への充電を開始する請求項１記載の電力制御システム。
電動車両が有する蓄電池への充電を制御するとともに電気給湯機への電力供給を制御する電力制御装置であって、
前記電動車両の帰宅時点での前記蓄電池の残量に関する残量情報と帰宅時間に関する情報を受信する通信手段と、
前記通信手段で受信した残量情報と前記帰宅時間に関する情報と、時間帯毎の電気料金が示された電気料金体系とに基づいて、前記電気給湯機が備える沸き上げ手段への通電制御と前記蓄電池への充電制御とを行う制御判定手段と、
前記電気給湯機が備える沸き上げ手段への通電制御に関する複数のモードを表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された複数のモードから任意のモードを選択する選択手段と、
を備え、
前記電気料金体系のうち、第１時間帯に対応する電気料金が、前記第１時間帯とは異なる第２時間帯に対応する電気料金よりも高い場合において、
前記制御判定手段は、
前記蓄電池の残量に関する情報から算出した充電に要する時間と、前記帰宅時間に関する情報とから判断して、前記第２時間帯の終了時間を超えても前記蓄電池への充電が完了しないと判断したとき、前記帰宅時間までに予め前記沸き上げ手段における沸き上げの通電制御を行い、
前記表示手段が表示する複数のモードは、少なくとも、
（１）前記第２時間帯以前に前記沸き上げ手段による沸き上げを開始し、前記第２時間帯を超えて前記蓄電池への充電をフル充電するまで継続するモードと、
（２）前記沸き上げ手段による沸き上げ期間を短縮して、前記第２時間帯に沸き上げを開始し、前記第２時間帯の終了とともに前記蓄電池への充電を中断するモードと、
に該当する電力制御装置。
電動車両が有する蓄電池への充電を制御するとともに電気給湯機への電力供給を制御する電力制御方法であって、
前記電動車両の帰宅時点での前記蓄電池の残量に関する残量情報と帰宅時間に関する情報を受信する受信ステップと、
前記受信ステップにおいて受信した残量情報と前記帰宅時間に関する情報と、時間帯毎の電気料金が示された電気料金体系とに基づいて、前記電気給湯機が備える沸き上げ手段への通電制御と前記蓄電池への充電制御とを行う制御判定ステップと、
前記電気給湯機が備える沸き上げ手段への通電制御に関する複数のモードを表示手段に表示する表示ステップと、
前記表示手段に表示された複数のモードから任意のモードを選択する選択ステップと、
を備え、
前記電気料金体系のうち、第１時間帯に対応する電気料金が、前記第１時間帯とは異なる第２時間帯に対応する電気料金よりも高い場合、前記蓄電池の残量に関する情報から算出した充電に要する時間と前記帰宅時間に関する情報とから判断して、前記第２時間帯の終了時間を超えても前記蓄電池への充電が完了しないと判断したとき、前記帰宅時間までに予め前記沸き上げ手段における沸き上げの通電制御を行い、
前記表示手段が表示する複数のモードは、少なくとも、
（１）前記第２時間帯以前に前記沸き上げ手段による沸き上げを開始し、前記第２時間帯を超えて前記蓄電池への充電をフル充電するまで継続するモードと、
（２）前記沸き上げ手段による沸き上げ期間を短縮して、前記第２時間帯に沸き上げを開始し、前記第２時間帯の終了とともに前記蓄電池への充電を中断するモードと、
に該当する電力制御方法。