JP5640414B2

JP5640414B2 - 電力制御システムおよび電気給湯機およびその制御方法、プログラム

Info

Publication number: JP5640414B2
Application number: JP2010063826A
Authority: JP
Inventors: 俊久池田; 吉村　康男; 康男吉村; 敏辻村; 中谷　直史; 直史中谷; 甲田　哲也; 哲也甲田; 和典栗本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2030-03-19
Also published as: JP2011200015A

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、プログラム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、この契約電力（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）。

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（例えば、特許文献１の段落００１５、００２８参照）。

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、突発的に運転する必要が生じる電気自動車については、使用開始時間を予め厳密に決定しておくことは必ずしも容易ではなく、理想的には車載バッテリーへの充電は他の機器よりも最優先して、入庫後に、可及的速やかに終えておくことが望ましい。

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が始まったばかりで、沸き上げ時間終了後に車載バッテリーに充電を開始しても、翌朝の電気自動車の使用開始時刻までに
充分に充電できないといった状況もあり、電気自動車が入庫する以前に車載バッテリーの残量をあらかじめ知らせておき、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といったことも必要になってくる。

また、自家用の電気自動車では、家族の急病時など、突発的に使用する必要が生じることもあり、使用開始時間を予め厳密に決定しておくことは必ずしも容易ではなく、理想的には車載バッテリーへの充電は他の電気器よりも最優先して、入庫後に可及的速やかに終えておくことが望ましい。

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において、現在の位置情報を取得して自宅までの距離に関する情報を提供する車載ナビと、車載バッテリーと、前記車載バッテリーに充電するための充電プラグと、前記車載バッテリーの残量の検知と、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自宅到着までに消費するバッテリー消費量の算出を行い、自宅到着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する充電情報検知手段と、第１の通信手段とを具備した電気自動車と、湯を沸き上げるための沸き上げ手段と、時計手段と、前記車載バッテリーの残量に応じた充電に要する時間の算出と、沸き上げ時間の算出と、充電終了時間に関する情報と、制御と判定とを行う制御判定手段と、前記充電プラグを接続して前記車載バッテリーを充電するための給電手段と、第２の通信手段とを具備した電気給湯機とから構成され、前記自宅到着時点での前記車載バッテリーの残量に関する情報を前記第１の通信手段から送信して、前記第２の通信手段で受信して、前記自宅到着時点での前記車載バッテリーの残量に関する情報から前記制御判定手段が沸き上げ開始時間を算出し、前記制御判定手段が前記時計手段から読み
込んだ時間が前記沸き上げ開始時間になった時点で、前記沸き上げ手段で沸き上げを開始し、前記沸き上げ手段で沸き上げ中に前記給電手段で電気自動車が入庫したことを検知すると、沸き上げを中断し、前記給電手段から前記車載バッテリーへの充電を開始して、前記車載バッテリーへの充電が終了した後に、前記中断していた沸き上げを再開するようにした。

本発明は、自宅到着時点での車載バッテリーの残量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、、さらに車載バッテリーへの充電への充電を最優先させるので、電気給湯機の湯が必要量沸いていないとか、電気自動車を使おうとしたときに、車載バッテリーへの充電が不足しており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、自宅到着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、より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期待出来る。

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における制御判定手段の処理の全体の流れ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を示す図本発明の実施の形態１におけるの制御判定手段の処理の流れ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沸き上げ期間と車載バッテリーへの充電期間との関係の一例（走行距離が少ない場合）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沸き上げ期間と車載バッテリーへの充電期間との関係の一例（走行距離が少ない場合）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沸き上げ期間と車載バッテリーへの充電期間との関係の一例（走行距離が非常に多い場合）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沸き上げ期間と車載バッテリーへの充電期間との関係の一例（走行距離が非常に多い場合）を示す図

第１の発明は、本発明の電力制御システムにおいて、現在の位置情報を取得して自宅までの距離に関する情報を提供する車載ナビと、車載バッテリーと、前記車載バッテリーに充電するための充電プラグと、前記車載バッテリーの残量の検知と、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自宅到着までに消費するバッテリー消費量の算出を行い、自宅到着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する充電情報検知手段と、第１の通信手段とを具備した電気自動車と、湯を沸き上げるための沸き上げ手段と、時計手段と、前記車載バッテリーの残量に応じた充電に要する時間の算出と、沸き上げ時間の算出と、充電終了時間に関する情報と、制御と判定とを行う制御判定手段と、前記充電プラグを接続して前記車載バッテリーを充電するための給電手段と、第２の通信手段とを具備した電気給湯機とから構成され、前記自宅到着時点での前記車載バッテリーの残量に関する情報を前記第１の通信手段から送信して、前記第２の通信手段で受信して、前記自宅到着時点での前記車載バッテリーの残量に関する情報から前記制御判定手段が沸き上げ開始時間を算出し、前記制御判定手段が前記時計手段から読み込んだ時間が前記沸き上げ開始時間になった時点で、前記沸き上げ手段で沸き上げを開始し、前記沸き上げ手段で沸き上げ中に前記給電手段で電気自動車が入庫したことを検知すると、沸き上げを中断し、前記給電手段から前記車載バッテリーへの充電を開始して、前記車載バッテリーへの充電が終了した後に、前記中断していた沸き上げを再開するようにした。

これにより、車載バッテリーの残量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、さらに車載バッテリーへの充電への充電を優先させるので、電気給湯機の湯が必要量沸いていないとか、電気自動車を使おうとしたときに、車載バッテリーへの充電が不足しており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。

第２の発明は、特に第１の発明の電力制御システムにおいて、前記沸き上げ開始時間が前記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に収まらないと前記制御判定手段が判定した場合、前記制御判定手段が最も安い電気料金の時間帯だけで沸き上げられる湯量を算出して、最も安い電気料金の時間帯だけで沸き上げられる湯量を沸き上げる処理、あるいは、前記沸き上げを前記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以外の時間帯に開始する処理を行うようにした。

これにより、自宅到着時点での車載バッテリーの残量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る湯量を調整して、最も安い電気料金の時間帯だけで沸き上げるので、車載バッテリーへの充電が不足しており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り、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ことが可能となる。

これにより、自宅到着時点での車載バッテリーの残量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、車載バッテリーへの充電が不足しており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り、電気料金よりも利便性を優先するといったことが可能になる。

第３の発明は、特に第２の発明の電力制御システムにおいて、前記電気給湯機が表示入力手段を具備して、前記沸き上げ開始時間が前記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に収まらないと前記制御判定手段が判定した場合の処理を前記表示入力手段であらかじめ使用者に表示、入力させて、その指示に応じた動作を行うようにした。

これにより、自宅到着時点での車載バッテリーの残量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、あるいは、沸き上げる湯の量を減らして最も安い電気料金の時間帯に収めるので、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、車載バッテリーへの充電が不足しており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り、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、あるいは、逆に電気料金よりも利便性を優先するといったことが可能になり、使用者のエネルギー消費に関する意図を明確に反映することが可能となる。

第４の発明は、特に第１〜３いずれかの発明の電力制御システムにおいて、電力制御システムの制御方法をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、本発明をプログラムとして記憶媒体や通信媒体によって配布しコンピュータにインストールして実行させることができる。第５の発明は、本発明の電気給湯機において、現在の位置情報を取得して自宅までの距離に関する情報を提供する車載ナビと、車載バッテリーと、前記車載バッテリーに充電するための充電プラグと、前記車載バッテリーの残量の検知と、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自宅到着までに消費するバッテリー消費量の算出を行い、自宅到着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する充電情報検知手段と、第１の通信手段とを具備した電気自動車と通信可能に接続される電気給湯機において、前記電気給湯機は、湯を沸き上げるための沸き上げ手段と、時計手段と、前記車載バッテリーの残量に応じた充電に要する時間の算出と、沸き上げ時間の算出と、充電終了時間に関する情報と、制御と判定とを行う制御判定手段と、前記充電プラグを接続して前記車載バッテリーを充電するための給電手段と、第２の通信手段とを具備し、前記第１の通信手段から送信された、前記自宅到着時点での前記車載バッテリーの残量に関する情報を、前記第２の通信手段で受信して、前記自宅到着時点での前記車載バッテリーの残量に関する情報から前記制御判定手段が沸き上げ開始時間を算出し、前記制御
判定手段が前記時計手段から読み込んだ時間が前記沸き上げ開始時間になった時点で、前記沸き上げ手段で沸き上げを開始し、前記沸き上げ手段で沸き上げ中に前記給電手段で電気自動車が入庫したことを検知すると、沸き上げを中断し、前記給電手段から前記車載バッテリーへの充電を開始して、前記車載バッテリーへの充電が終了した後に、前記中断していた沸き上げを再開するようにした。これにより、車載バッテリーの残量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、さらに車載バッテリーへの充電への充電を優先させるので、電気給湯機の湯が必要量沸いていないとか、電気自動車を使おうとしたときに、車載バッテリーへの充電が不足しており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気給湯機を提供するものである。第６の発明は、特に第５の発明の電気給湯機において、沸き上げ動作を実行させるための制御方法である。

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る。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、現在の位置情報を取得して自宅までのルーティングを行い、その距離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、自宅到着までに消費するバッテリー消費量の算出を行い、自宅到着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、第１の通信手段２１から送信している。

第１の通信手段２１から送信する通信経路は、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、自宅到着までに消費するバッテリー消費量の算出は、充電情報検知手段２２が中心的に行うが、これを行う方法はいくつか考えられる。

そのひとつは、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、車載ナビ２５から、その日の走行状況ももとにして、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。あるいは、算出の際に、さらに精度を高めるためにＶＩＣＳ情報を利用して渋滞情報を加味して、渋滞に伴う燃費低下を考慮することも考えられる。また、自宅までの標高差を含めた情報も活用して、自宅到着時のバッテリー消費量をより的確に算出することも考えられ、同等以上の効果が期待できる。

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。給電手段１３は、電気自動車２が入庫して、充電プラグ２４が接続された時点で、（電気自動車２）の入庫検知をする機能も具備しており、その機能により、制御判定手段１１が、沸き上げ手段１０による沸き上げを一旦停止して、車載バッテリー２３への充電を優先的に行うといったことが可能になっている。

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う、あるいは、電気給湯機１で湯を沸き上げるのに要する時間（沸き上げ時間）の算出をおこなう、あるいは、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う、あるいは、それら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、あるいは、車載バッテリー２３への充電を優先させるといったことも含んでいる。

以下、制御判定手段１１の処理を説明するが、複雑であるため、図２〜図８を用いて説明するが、すべての動作は制御判定手段１１が行うことになるので、流れ図においては、制御判定手段１１が行うといった表現は省略する。

図２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全体の流れを示す図である。

まず最初に、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、車載バッテリー２３の充電に関する情報（充電情報）を受信（ステップ１１００）、そしてこの充電情報から車載バッテリー２３の充電時間を取得、あるいは、算出していくことになる（ステップ１２００）。ここでは特に、車載ナビ２５が現在位置と、自宅の位置とから、帰宅までに要する距離を求め、充電情報検知手段２２に伝え、充電情報検知手段２２は、帰宅までに消費されうる電力量を算出して、その値を現在のバッテリー残量から差し引いた値を、電気自動車２が入庫した時点のバッテリー残量として算出する。これにより、単にその時点のバッテリー残量ではなく、電気自動車２が入庫した時点での（推定される）バッテリー残量として算出することにより、バッテリー残量に関する情報の精度を向上させている。

このようにして算出されたバッテリー残量に関する情報から、制御判定手段１１が充電時間と、沸き上げ時間とを足し合わせ、沸き上げ開始時間を算出（ステップ１３００）、算出した沸き上げ開始時間を時間帯別電気料金情報に照らし合わせて（ステップ１４００）、もっとも安い電力時間帯に収まるかどうかを判定して（ステップ１５００）、もし収まるということであれば、時計手段１２より取得した時間が、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なるまでステップ１１００から繰り返す。ステップ１１００から繰り返すことにより、常に最新の車載バッテリの情報に応じた対応がおこなえるようになる（ステップ１７００）。

時計手段１２より取得した時間が、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なった時点で（ステップ１７００）、沸き上げを開始する（ステップ１８００）。

この後の流れは図３を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態１における制御判定手段１１の処理の流れの一例（沸き上げ開始後に電気自動車２が入庫した場合）を示す図である。図３において、沸き上げ終了したかどうかを判断（ステップ１９０１）、沸き上げが終了していない場合、電気自動車２が入庫したかどうかを給電手段１３の入庫検知機能により確認（ステップ１９０２）、電気自動車２が入庫したことを検知した時には、沸き上げをいったん中断して（ステップ１９０３）、車載バッテリー２３への充電を開始（ステップ１９０４）、充電が終了するまで充電を続ける（ステップ１９０５）。充電終了後、沸き上げを中断していたかどうかを確認して（ステップ１９０６）、沸き上げを中断していた場合には沸き上げを再開して（ステップ１９０７）、沸き上げ終了するまで沸き上げを続ける（ステップ１９０８）。もし、充電開始時に沸き上げが終わっていて、沸き上げを中断していなかった場合には（ステップ１９０６）、一連の処理が終了する。

ここまでの説明では、沸き上げ時間と充電時間を足し合わせて算出した沸き上げ開始時間を、時間帯別電気料金情報に照らし合わせて、もっとも安い電力時間帯に必ず収まるという場合だけに絞って説明しており、図５は、本発明の実施の形態１における時間帯別料金情報と沸き上げ期間と車載バッテリーへの充電期間との関係の一例（走行距離が少ない場合）を示す図である。図５においては、この時の沸き上げ期間と車載バッテリー充電期間と、時間帯別料金情報との関係を示しているが、両方の期間が９円／ＫＷというもっとも安い電力時間帯に収まっていることを示しており、限界電力を超える（ブレーカが飛んで停電する）といったこともないままに、順調に沸き上げと充電が完了していることがわかる。図に示すとおり、沸き上げ期間終了後、電気自動車２が入庫して、充電開始、その充電がもっとも安い電力時間帯に収まっていることを示している。

次に、同じく、沸き上げ時間と充電時間を足し合わせて算出した沸き上げ開始時間を、時間帯別電気料金情報に照らし合わせて、もっとも安い電力時間帯に必ず収まるという場合で、しかも沸き上げ終了前に、電気自動車２が入庫した場合について、別の図を用いて説明する。

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沸き上げ期間と車載バッテリーへの充電期間との関係の一例（走行距離が少ない場合）を示す図である。図６においても、この時の沸き上げ期間と車載バッテリー充電期間と、時間帯別料金情報との関係を示しているが、両方の期間が９円／ＫＷというもっとも安い電力時間帯に収まっていることを示しており、限界電力を超える（ブレーカが飛んで停電する）といったこともないままに、順調に沸き上げと充電が完了していることがわかる。しかしながら、図５とは異なり、図６においては、沸き上げ期間終了前に、電気自動車２が入庫して、一旦沸き上げを中断、車載バッテリー２３への充電を優先して開始、その充電が終了してから、中断していた（残りの湯量を）沸き上げているが、沸き上げはもっとも安い電力時間帯に終了して、一連の沸き上げから充電がＭもっとも安い電力時間帯に収まっていることを示している。

次に、電気自動車の走行距離が多くなった時のように、沸き上げ時間と充電時間を足し合わせて算出した沸き上げ開始時間を、時間帯別電気料金情報に照らし合わせみると、もっとも安い電力時間帯に収まらない場合について、説明していく。

この場合、図２における、ステップ１５００の判定条件の次に、沸き上げを開始（ステップ１５５０）してから、ステップ１６００の処理に進むことになる。

この後の流れは図４を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態１における制御判定手段の処理の流れの一例（もっとも安い電力帯に収まらない場合）を示す図である。図４は、図２におけるステップ１６００の詳細をしているが、図４においては特に、時間帯別電気料金情報に示されるところのもっとも安い電力時間帯に、沸き上げ時間帯と車載バッテリーへの充電時間帯が収まらない場合の処理の流れを示している。以下、図４を用いて説明していくが、これまでと同様に、すべての動作は制御判定手段１１が行うことになるので、制御判定手段１１が行うといった表現は省略する。

図４において、まず使用者に対して、表示入力手段１５にて省エネを優先するのか、あるいは、省エネを無視して利便性を優先するのかを選択させる（ステップ１６０１）。ただし、この表示入力を行うときに、必ず使用者が近くにいるとは限らないので、使用者が事前にいずれを優先させるのかという選択をしておくことも可能であり、そのような場合は、表示入力手段１５での表示や入力を促す動作はパスして、ステップ１６０１と、ステップ１６０２とをパスすることになる。

まず最初に、使用者が省エネを優先するということを選択した場合（ステップ１６０２）について説明する。

すなわち最も安い電力時間帯に収めるためには、沸き上げる湯量を減量するひつようがあり、減量した湯量と、それに応じた電気料金を算出して（ステップ１６０３）、表示入力手段１５にて減量した沸き上げ湯量と、それに必要な電気料金を表示して、使用者の承諾を求める（ステップ１６０４）。

ただし、この時、使用者が近くにいるとは限らないので、使用者が事前に承諾しておくことも可能であり、そのような場合は、表示入力手段１５での表示や入力を促す動作はパスして、ステップ１６０４と、ステップ１６０５とをパスすることになる。

同様に、時計手段１２より取得した時間が、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なった時点で（ステップ１６０７）、減量した沸き上げ湯量の沸き上げを開始する（ステップ１６０８）。

この後の流れは前述した図３を用いて説明することになるが、繰り返しになってしまうので、ここでは説明を省略する。

電気自動車の走行距離が多くなった時のように、沸き上げ時間と充電時間を足し合わせて算出した沸き上げ開始時間を、時間帯別電気料金情報に照らし合わせみると、もっとも安い電力時間帯に収まらない場合で、使用者が省エネを優先するということを選択した場合について説明してきたが、さらに、この時の状態を図７を用いて説明を加えたい。

図７は、本発明の実施の形態１における時間帯別料金情報と沸き上げ期間と車載バッテリーへの充電期間との関係の一例（走行距離が非常に多い場合）を示す図である。図７において、この時の（減容量した）沸き上げ期間と車載バッテリー充電期間と、時間帯別料金情報との関係を示している。

走行距離が非常に多く、長時間充電する必要があるにもかかわらず、省エネを優先して沸き上げる湯量を減容量した結果、両方の期間が９円／ＫＷというもっとも安い電力時間帯に収まっていることを示しており、限界電力を超える（ブレーカが飛んで停電する）といったこともないままに、順調に沸き上げと充電が完了していることがわかる。

図７においても、沸き上げ期間終了前に、電気自動車２が入庫して、一旦沸き上げを中断、車載バッテリー２３への充電を優先して開始、その充電が終了してから、中断していた（残りの湯量を）沸き上げているが、沸き上げはもっとも安い電力時間帯に終了して、一連の沸き上げから充電がもっとも安い電力時間帯に収まっていることを示している。

ここまでの説明では、使用者が省エネを優先する（湯量を減容量する）ということを選択した場合（ステップ１６０２）について説明してきたが、逆に利便性を優先する（湯量を減容量せずに全容量沸き上げる）ということを選択した場合（ステップ１６０２）について説明する。

この場合には、全量沸き上げを開始する時間まで待機して（ステップ１６０９）、指定の時間になった時点で（減量しない）全量沸き上げを開始する（ステップ１６１０）。この場合の沸き上げ開始時間は、もっとも安い電力時間帯が始まる前であっても、全量沸き上げを優先することになる。

電気自動車の走行距離が多くなった時のように、沸き上げ時間と充電時間を足し合わせて算出した沸き上げ開始時間を、時間帯別電気料金情報に照らし合わせみると、もっとも安い電力時間帯に収まらない場合で、使用者が利便性を優先するということを選択した場合について説明してきたが、さらに、この時の状態を図８を用いて説明を加えたい。

図８は、本発明の実施の形態１における時間帯別料金情報と沸き上げ期間と車載バッテリーへの充電期間との関係の一例（走行距離が非常に多い場合）を示す図である。図８において、この時の（減容量しない）全量沸き上げ期間と車載バッテリー充電期間と、時間帯別料金情報との関係を示している。

走行距離が非常に多く、長時間充電する必要があり、しかも沸き上げる湯量を減容量しないので、その結果、両方の期間が９円／ＫＷというもっとも安い電力時間帯に収まっていないことを示しており、もっとも安い電力時間帯にならないうちに沸き上げを開始しているので、省エネは望めないものの、利便性が優先されながら、限界電力を超える（ブレーカが飛んで停電する）といったこともないままに、順調に全量沸き上げと充電が完了していることがわかる。図８においても、沸き上げ期間終了前に、電気自動車２が入庫して、一旦沸き上げを中断、車載バッテリー２３への充電を優先して開始、その充電が終了してから、中断していた（残りの湯量を）沸き上げているが、沸き上げはもっとも安い電力時間帯に終了していることを示している。

これまでの説明では、車載バッテリーの特性上、充電時には必ずフル充電することを基本にして説明してきたが、必ずしもこのような方法が省エネという観点では好ましいものではなく、例えば、電気自動車２が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、あらかじめ使用者が予測して、表示入力手段１５からその旨を入力しておき、毎回フル充電にせずに、必要とさせる充電量だけを充電するようにして、充電時間を短くして、沸き上げと充電のいずれについても、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終了時間に終えるといったことも考えられる。

前述した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、あるいは、ＶＩＣＳ情報も利用して渋滞状況まで考慮して車載バッテリの消費電力を算出する、あるいは、高度情報も利用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り、例えば洗濯機、食器洗い機などであれば洗濯、洗浄する衣類あるいは食器の量を減らすことにより、調整するといったことも考えられる。

また、ここまでの説明では、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最も好ましいと記述してきたが、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器で記載したが、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、現在の位置情報を取得して自宅までの距離に関する情報を提供する車載ナビと、車載バッテリーと、前記車載バッテリーに充電するための充電プラグと、前記車載バッテリーの残量の検知と、前記車載ナビから得た自宅までの距離に関する情報から自宅到着までに消費するバッテリー消費量の算出とを行い、自宅到着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する充電情報検知手段と、第１の通信手段とを具備した電気自動車と、湯を沸き上げるための沸き上げ手段と、時計手段と、前記車載バッテリーの残量に応じた充電に要する時間の算出と、沸き上げ時間の算出と、充電終了時間に関する情報と、制御と判定とを行う制御判定手段と、前記充電プラグを接続して前記車載バッテリーを充電するための給電手段と、第２の通信手段とを具備した電気給湯機とから構成され、前記車載バッテリーの残量に関する情報を前記第１の通信手段から送信して、前記第２の通信手段で受信して、前記車載バッテリーの残量に関する情報から前記制御判定手段が沸き上げ開始時間を算出し、前記制御判定手段が前記時計手段から読み込んだ時間が前記沸き上げ開始時間になった時点で、前記沸き上げ手段で沸き上げを開始し、沸き上げ終了後に、前記給電手段から前記車載バッテリーへの充電を開始して、所定の終了時間までに充電を終了することが可能となる電力制御システムを提供することが出来る。

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（時間帯別電気料金情報）
１２時計手段
１３給電手段（入庫検知）
１４第２の通信手段
１５表示入力手段
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

現在の位置情報を取得して自宅までの距離に関する情報を提供する車載ナビと、
車載バッテリーと、
前記車載バッテリーに充電するための充電プラグと、
前記車載バッテリーの残量の検知と、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自宅到着までに消費するバッテリー消費量の算出を行い、自宅到着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する充電情報検知手段と、
第１の通信手段とを具備した電気自動車と、
湯を沸き上げるための沸き上げ手段と、
時計手段と、
前記車載バッテリーの残量に応じた充電に要する時間の算出と、沸き上げ時間の算出と、充電終了時間に関する情報と、制御と判定とを行う制御判定手段と、
前記充電プラグを接続して前記車載バッテリーを充電するための給電手段と、
第２の通信手段とを具備した電気給湯機とから構成され、
前記自宅到着時点での前記車載バッテリーの残量に関する情報を前記第１の通信手段から送信して、前記第２の通信手段で受信して、前記自宅到着時点での前記車載バッテリーの残量に関する情報から前記制御判定手段が沸き上げ開始時間を算出し、前記制御判定手段が前記時計手段から読み込んだ時間が前記沸き上げ開始時間になった時点で、前記沸き上げ手段で沸き上げを開始し、前記沸き上げ手段で沸き上げ中に前記給電手段で電気自動車が入庫したことを検知すると、沸き上げを中断し、前記給電手段から前記車載バッテリーへの充電を開始して、前記車載バッテリーへの充電が終了した後に、前記中断していた沸き上げを再開する電力制御システム。
前記沸き上げ開始時間が前記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に収まらないと前記制御判定手段が判定した場合、前記制御判定手段が最も安い電気料金の時間帯だけで沸き上げられる湯量を算出して、最も安い電気料金の時間帯だけで沸き上げられる湯量を沸き上げる処理、あるいは、前記沸き上げを前記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以外の時間帯に開始する処理を行う請求項１記載の電力制御システム。
前記電気給湯機が表示入力手段を具備して、前記沸き上げ開始時間が前記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に収まらないと前記制御判定手段が判定した場合の処理を前記表示入力手段であらかじめ使用者に表示、入力させて、その指示に応じた動作を行う請求項２記載の電力制御システム。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力制御システムにおいて、少なくともひとつの動作をコンピュータに実行させるためのプログラム。
現在の位置情報を取得して自宅までの距離に関する情報を提供する車載ナビと、車載バッテリーと、前記車載バッテリーに充電するための充電プラグと、前記車載バッテリーの残量の検知と、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自宅到着までに消費するバッテリー消費量の算出を行い、自宅到着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する充電情報検知手段と、第１の通信手段とを具備した電気自動車と通信可能に接続される電気給湯機において、
前記電気給湯機は、
湯を沸き上げるための沸き上げ手段と、
時計手段と、
前記車載バッテリーの残量に応じた充電に要する時間の算出と、沸き上げ時間の算出と、充電終了時間に関する情報と、制御と判定とを行う制御判定手段と、
前記充電プラグを接続して前記車載バッテリーを充電するための給電手段と、
第２の通信手段とを具備し、
前記第１の通信手段から送信された、前記自宅到着時点での前記車載バッテリーの残量に関する情報を、前記第２の通信手段で受信して、前記自宅到着時点での前記車載バッテリーの残量に関する情報から前記制御判定手段が沸き上げ開始時間を算出し、前記制御判定手段が前記時計手段から読み込んだ時間が前記沸き上げ開始時間になった時点で、前記沸き上げ手段で沸き上げを開始し、前記沸き上げ手段で沸き上げ中に前記給電手段で電気自動車が入庫したことを検知すると、沸き上げを中断し、前記給電手段から前記車載バッテリーへの充電を開始して、前記車載バッテリーへの充電が終了した後に、前記中断していた沸き上げを再開する電気給湯機。
請求項５記載の電気給湯機において、沸き上げ動作を実行させるための制御方法。