JP5789764B1 - 蓄電池管理装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池を共有している複数の利用者のそれぞれが、他の利用者による蓄電池の使用の影響を受けることなく、蓄電池を使用できることを可能にする蓄電池管理装置等を提供する。【解決手段】複数の利用者による蓄電池２２の使用を管理する蓄電池管理装置３０であって、複数の利用者のそれぞれと蓄電池２２における使用可能な電池容量との対応関係を示す割り当てテーブル３４ａを記憶する記憶部３４と、複数の利用者が割り当てテーブル３４ａで示される使用可能な電池容量の範囲内で蓄電池２２を使用するように、蓄電池２２への充電及び蓄電池２２からの放電を制御する制御部３３とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電池管理装置及びその方法に関し、特に、複数の利用者による蓄電池の使用を管理する蓄電池管理装置に関する。

蓄電池は、停電等によって系統電力の供給が断たれた場合、あるいは、供給電力が不足している場合等においては、貴重な電力源となる。さらに、割安な夜間電力を充電しておき、日中に蓄電池からの電力を使用することで、電気代を節約したり、ピーク電力を削減したり、消費電力を平準化したりするためにも蓄電池が用いられる。

従来、このような非常時あるいは積極的な利用に対応する蓄電池の管理方法として、蓄電池を複数の利用者（住戸及び住宅）で共有する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、地域内に共有蓄電池を備え、系統電源の遮断時に、予め要望されている施設に対して蓄電池から電力を給電する電力管理装置が開示されている。

特開２０１４−６４３５２号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術によれば、蓄電池を複数の施設で共有して使用することが可能になるものの、多くの電力を早く使用したものがより多くの利益を享受できるという「早い者勝ち」となるために、公平な共有が保証されないという問題がある。たとえば、ある施設が多くの電力を使用したために蓄電池の残容量がなくなってしまった場合には、その後で使用を予定していた他の施設は、もはや、蓄電池が充電されない限り、蓄電池の電力を使用することができない。

そこで、本発明は、蓄電池を共有している複数の利用者のそれぞれが、他の利用者による蓄電池の使用の影響を受けることなく、蓄電池を使用できることを可能にする蓄電池管理装置等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一形態における蓄電池管理装置は、複数の利用者による蓄電池の使用を管理する蓄電池管理装置であって、前記複数の利用者のそれぞれと前記蓄電池における使用可能な電池容量との対応関係を記憶する記憶部と、前記対応関係を変更する変更部と、前記複数の利用者が、前記変更部によって変更された前記対応関係で示される使用可能な電池容量の範囲内で前記蓄電池を使用するように、前記蓄電池への充電及び前記蓄電池からの放電を制御する制御部とを備え、前記複数の利用者には、電力の供給を事業とする電気事業者と、前記電気事業者以外の利用者である非電気事業者とが含まれ、前記変更部は、予測される需要電力に応じて、前記電気事業者が使用可能な電池容量と前記非電気事業者が使用可能な電池容量との比が変化するように、前記対応関係を変更する。

また、本発明の一形態における蓄電池管理方法は、複数の利用者による蓄電池の使用を管理する蓄電池管理方法であって、記憶部に記憶された、前記複数の利用者のそれぞれと前記蓄電池における使用可能な電池容量との対応関係を変更する変更ステップと、前記複数の利用者から、前記蓄電池の充放電に関する指令を受信する受信ステップと、前記変更ステップで変更された前記対応関係を参照することで、前記複数の利用者が前記対応関係で示される使用可能な電池容量の範囲内で前記蓄電池を使用するように、前記蓄電池への充電及び前記蓄電池からの放電を制御する制御ステップとを含み、前記複数の利用者には、電力の供給を事業とする電気事業者と、前記電気事業者以外の利用者である非電気事業者とが含まれ、前記変更ステップでは、予測される需要電力に応じて、前記電気事業者が使用可能な電池容量と前記非電気事業者が使用可能な電池容量との比が変化するように、前記対応関係を変更する。

本発明に係る蓄電池管理装置及び蓄電池管理方法により、蓄電池を共有している複数の利用者のそれぞれが、他の利用者による蓄電池の使用の影響を受けることなく、蓄電池を使用できることが可能になる。言い換えると、複数の利用者のそれぞれがあたかも固有の蓄電池を使用しているかのようにして蓄電池を共有できる。

本発明の実施の形態における蓄電池管理装置を含む電力供給システムの構成を示すブロック図 同蓄電池管理装置が備える割り当てテーブルの一例を示す図 同蓄電池管理装置による蓄電池の充放電に関する制御を示すフローチャート 同蓄電池管理装置による蓄電池の割り当て変更に関する制御を示すフローチャート 同蓄電池管理装置が備える変更部による割り当てテーブルの変更例を示す状態遷移図 同蓄電池管理装置による電気料金の計算に関する手順を示すフローチャート 同蓄電池管理装置が備える制御部が有する仮想電力メータでの記録内容と料金計算部による料金計算例を示す図 複数の利用者からの充放電指令に基づく総和としての充電又は放電の電力よりも少ない電力で蓄電池の充電又は放電が実施される場合の同蓄電池管理装置による制御を説明する図

以下、本発明の一態様に係る蓄電池管理装置及び蓄電池管理方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明する。

図１は、本発明の実施の形態における蓄電池管理装置３０を含む電力供給システム１０の構成を示すブロック図である。電力供給システム１０は、系統電力と蓄電池からの電力とを需要者（ここでは、利用者Ａ及びＢ）に供給するシステムであり、系統電源１２と、蓄電池装置２０と、蓄電池管理装置３０とを備える。なお、本図には、需要者（利用者Ａ及びＢ）の住宅４０及び５０も併せて図示されている。

系統電源１２は、電気事業者（電力会社又はアグリゲータ）から供給される電力源である。

蓄電池装置２０は、複数の利用者Ａ及びＢによって共有される蓄電池２２を保有している装置であり、双方向インバータ２１と、蓄電池２２とを備える。双方向インバータ２１は、蓄電池管理装置３０からの指示に従って、系統電源１２からの交流電力を直流電力に変換して蓄電池２２に充電すること、及び、蓄電池２２から放電された直流電力を交流電力に変換して利用者Ａ及びＢに供給することを行う変換器である。なお、蓄電池２２から放電された電力は、系統電源１２からの電力（系統電力）に重畳されて利用者に供給される。蓄電池２２は、複数の利用者Ａ及びＢによって共有される蓄電池であり、複数の蓄電池ユニット（本実施の形態では、８個の蓄電池ユニット１〜８）で構成される。

住宅４０は、利用者Ａの住宅であり、電力メータ４１と、分電盤４２と、負荷４３と、充放電コントローラ４４とを備える。住宅４０は、一戸建ての住宅だけでなく、マンションのような集合住宅における住戸を含む。電力メータ４１は、利用者Ａの個別電力使用量を計測し、計測した個別電力使用量を、伝送路を介して蓄電池管理装置３０に送信する装置であり、例えば、スマートメータである。なお、個別電力使用量とは、系統電源１２からの電力（系統電力）と蓄電池装置２０からの電力（蓄電池２２から放電された電力）とを合わせた電力の使用量（電力量）である。分電盤４２は、系統から住宅４０に供給された電力を、ブレーカを介して分配し、家電機器等の負荷４３に供給する器具である。充放電コントローラ４４は、利用者Ａが蓄電池２２の充放電（充電及び放電）を、伝送路を介して蓄電池管理装置３０に指示するための操作装置であり、例えば、携帯型のコントローラである。なお、住宅４０と蓄電池管理装置３０とを接続する伝送路は、無線ＬＡＮ、携帯電話網、電力線等の無線又は有線の伝送路である。

住宅５０は、利用者Ｂの住宅であり、電力メータ５１と、分電盤５２と、負荷５３と、充放電コントローラ５４とを備える。なお、これら電力メータ５１、分電盤５２、負荷５３、及び、充放電コントローラ５４の機能は、利用者Ａの住宅４０に設置されたものと同じである。

蓄電池管理装置３０は、複数の利用者（ここでは、利用者Ａ及びＢ）による蓄電池２２の使用を管理する装置であり、第１通信部３１と、第２通信部３２と、制御部３３と、記憶部３４と、変更部３５と、料金計算部３６とを備える。

第１通信部３１は、伝送路を介して蓄電池装置２０（より厳密には、蓄電池装置２０の双方向インバータ２１）に充放電の指示を与えるための通信を行う通信インタフェースである。

第２通信部３２は、利用者の住宅４０及び５０から伝送路を介して送信されてくる個別電力使用量を示す情報及び充放電指令を受信する通信インタフェースである。

記憶部３４は、複数の利用者のそれぞれと蓄電池２２における使用可能な電池容量との対応関係を記憶する記憶装置であり、例えば、その対応関係を示す割り当てテーブル３４ａを格納した不揮発性メモリ等である。なお、以下、「複数の利用者のそれぞれと蓄電池２２における使用可能な電池容量との対応関係」として、その一例である割り当てテーブル３４ａを用いて説明する。

制御部３３は、複数の利用者（ここでは、利用者Ａ及びＢ）が割り当てテーブル３４ａで示される使用可能な電池容量の範囲内で蓄電池２２を使用するように、複数の利用者による蓄電池２２への充電及び蓄電池２２からの放電を制御する処理部である。そのために、制御部３３は、第２通信部３２を介して受信した利用者からの充放電指令に従って、第１通信部３１を介して蓄電池装置２０に充放電の指示を与える。このとき、制御部３３は、内部に保持する記憶部である仮想電力メータ３３ａに、利用者ごとの充放電指令又はそれに基づく蓄電池２２への充電電力又は放電電力を記録して積算していくことで、利用者ごとの充電電力量及び放電電力量を管理（保持及び更新）する。ここで、充電電力量とは、蓄電池２２への充電が行われた場合の電力量であり、放電電力量とは、蓄電池２２からの放電が行われた場合の電力量である。

変更部３５は、複数の利用者のそれぞれと蓄電池２２における使用可能な電池容量との対応関係（ここでは、割り当てテーブル３４ａ）を変更する処理部である。より詳しくは、変更部３５は、蓄電池２２が使用される時間帯若しくは期間、又は、蓄電池２２の充電量、又は、予測される需要電力に依存して、複数の利用者のそれぞれと蓄電池２２の電池容量との対応が変化するように、割り当てテーブル３４ａを変更する。

料金計算部３６は、複数の利用者（ここでは、利用者Ａ及びＢ）のそれぞれについて、少なくとも、利用者の電力メータ４１及び５１から送信されてきた個別電力使用量に基づいて、電気料金を計算する処理部である。より詳しくは、料金計算部３６は、複数の利用者のそれぞれについて、個別電力使用量に加えて、当該利用者による蓄電池２２の充電電力量、及び、当該利用者による放電電力量の少なくとも一方を考慮したうえで、電気料金を計算する。つまり、料金計算部３６は、個別電力使用量に基づく電気料金と、充放電指令に基づいて蓄電池２２の充放電が行われた時の電気料金単価を考慮した充電電力量、及び、放電電力量の少なくとも一方に基づく電気料金とを合わせることで電気料金を計算する。本実施の形態では、料金計算部３６は、個別電力使用量に基づく電気料金、充電電力量に基づく電気料金、及び、放電電力量に基づく電気料金の３つの料金を考慮したうえで、電気料金を計算する。

なお、蓄電池管理装置３０は、典型的には、ディスプレイ、キーボード、通信アダプタ、ハードディスクドライブ等の不揮発性メモリ、ＲＡＭ等の揮発性メモリ、ＣＰＵ等のプロセッサ、プログラム等で構成されるコンピュータによって実現される。つまり、制御部３３、変更部３５及び料金計算部３６は、典型的には、プロセッサがプログラムを実行することにより、ソフトウェア的に実現される。

図２は、図１に示される割り当てテーブル３４ａの一例を示す図である。ここでは、割り当てテーブル３４ａは、蓄電池２２の電池容量を複数のセグメントに分割したときの各セグメントを複数の利用者（ここでは、利用者Ａ及びＢ）のいずれに割り当てるかを示している。本実施の形態では、複数のセグメントのそれぞれは、蓄電池２２を構成する複数の蓄電池ユニット１〜８のそれぞれに対応する。つまり、図２に示されるように、割り当てテーブル３４ａは、蓄電池２２を構成する複数の蓄電池ユニット１〜８に対応する８個の記憶領域に分割されている。そして、各記憶領域に、対応する蓄電池ユニットを割り当てる利用者を識別する情報（図２では、「利用者Ａ」又は「利用者Ｂ」）、又は、未割り当てであることを示す情報（図２では、「割り当てなし」）が格納される。つまり、割り当てテーブル３４ａは、物理的な蓄電池２２の各領域を、複数の利用者ごとの仮想的な電池（仮想電池）の領域に変換するための変換テーブルである。図２に示される割り当て例では、利用者Ａに対しては、蓄電池ユニット３、６及び７が割り当てられ、その結果、利用者Ａ用の仮想電池が構成されている。利用者Ｂに対しては、蓄電池ユニット１、２、４及び５が割り当てられ、その結果、利用者Ｂ用の仮想電池が構成されている。なお、制御部３３は、利用者ごとに割り当てた電池容量における残容量（その時点での充電電力量）についても、記憶部３４を用いて管理する。

次に、以上のように構成された本実施の形態における蓄電池管理装置３０の動作について、説明する。

図３は、本実施の形態における蓄電池管理装置３０による蓄電池２２の充放電に関する制御（つまり、本発明に係る蓄電池管理方法）を示すフローチャートである。

いま、ある利用者Ａ又はＢが充放電コントローラ４４又は５４を操作して充放電指令を送信したとする。すると、蓄電池管理装置３０の制御部３３は、第２通信部３２を介して、その充放電指令を受信する（Ｓ１０）。すると、制御部３３は、受信した充放電指令に従って、割り当てテーブル３４ａが示す電池容量の範囲内で、第１通信部３１を介して蓄電池装置２０に充放電の指示を与えることで、蓄電池２２の充放電を実施する（Ｓ１１）。その指示を与えた後、あるいは、蓄電池２２による充放電が完了した後に、制御部３３は、充放電を実施した利用者について、仮想電力メータ３３ａへの記録と電池容量の残容量の更新とを行う（Ｓ１２）。制御部３３は、いずれかの利用者から充放電指令を受信するたびに、以上のような充放電の制御を行う。

なお、上記ステップＳ１０は、複数の利用者から蓄電池２２の充放電に関する指令を受信する受信ステップに相当する。また、上記ステップＳ１１は、複数の利用者のそれぞれと蓄電池２２における使用可能な電池容量との対応関係を参照することで、複数の利用者が上記対応関係で示される使用可能な電池容量の範囲内で蓄電池２２を使用するように、蓄電池２２への充電及び蓄電池２２からの放電を制御する制御ステップに相当する。

具体例として、いま、利用者Ａから、７月１日から８日の午前０時から５時に１ｋｗの電力を充電する指令を蓄電池管理装置３０が受信したとする。その場合には、制御部３３は、７月１日から８日の午前０時から５時に１ｋｗの電力を蓄電池２２に充電するように、第１通信部３１を介して、蓄電池装置２０に指示を与える。その後、制御部３３は、利用者Ａについて、仮想電力メータ３３ａへの記録（７月１日〜８日のそれぞれで５ｋｗｈの充電を実施したこと）と残容量の更新（直前の残容量に４０ｋｗｈを追加）とを行う。ただし、制御部３３は、複数の利用者から同一時刻での充放電に関する充放電指令を受信した場合には、それらの充放電指令による充放電の電力を合計した結果（総和としての一つの充電又は放電の電力）を蓄電池装置２０に指示する。たとえば、同一時刻に利用者Ａから１ｋｗを充電する充放電指令を受信し、一方、利用者Ｂから３ｋｗを放電する充放電指令を受信した場合には、制御部３３は、蓄電池装置２０に対して、その時刻に、２ｋｗを放電する指示を与える。

なお、制御部３３は、蓄電池装置２０への充放電の指示については、割り当てテーブル３４ａを参照することで、割り当てテーブル３４ａが示す電池容量の範囲内で行う。たとえば、もし、ある利用者からの充放電指令に基づく充電によって、その利用者に割り当てられた電池容量の残容量が満充電に達した場合には、制御部３３は、その利用者のための充電を停止する。また、もし、ある利用者からの充放電指令に基づく放電によって、その利用者に割り当てられた電池容量の残容量がゼロに達した場合には、制御部３３は、その利用者のための放電を停止する。

以上のように、本実施の形態の蓄電池管理装置３０によれば、複数の利用者のそれぞれと蓄電池２２における使用可能な電池容量との対応関係に従って複数の利用者による蓄電池の充放電が制御される。つまり、複数の利用者のそれぞれは、自分に割り当てられた電池容量の範囲内で、蓄電池を使用（放電及び充電）できる。よって、蓄電池を共有している複数の利用者のそれぞれが、他の利用者による蓄電池の使用の影響を受けることなく、蓄電池を使用できる。つまり、複数の利用者のそれぞれがあたかも自分専用の蓄電池を使用しているかのようにして蓄電池を共有できる。

また、蓄電池２２の電池容量がセグメント単位で複数の利用者のそれぞれに割り当てられるので、連続的な配分で電池容量を割り当てる場合に比べ、各利用者による蓄電池の充放電の制御が簡素化される。このとき、物理的な蓄電池ユニットの単位で複数の利用者のそれぞれに電池容量が割り当てられるので、各利用者による蓄電池２２の充放電の制御が簡素化され、蓄電池ユニットの交換等のメンテナンスが容易になる。

図４は、本実施の形態における蓄電池管理装置３０による蓄電池２２の割り当て変更に関する制御を示すフローチャートである。

蓄電池管理装置３０において、変更部３５は、割り当てテーブル３４ａを変更する要因が発生したか否かを判断する（Ｓ２０）。その結果、割り当てテーブル３４ａを変更する要因が発生したと判断した場合に（Ｓ２１でＹｅｓ）、変更部３５は、割り当てテーブル３４ａを変更する（Ｓ２２）。一方、割り当てテーブル３４ａを変更する要因が発生したと判断しなかった場合には（Ｓ２１でＮｏ）、変更部３５は、割り当てテーブル３４ａを変更することなく、処理を終了する。変更部３５は、このような処理（Ｓ２０〜Ｓ２２）を、一定周期で、あるいは、予め定められた状況（トリガ）が発生する度に、実行する。

たとえば、変更部３５は、一定周期で、蓄電池２２が使用される時間帯若しくは期間、又は、蓄電池２２の充電量、又は、予測される需要電力を判断する。そして、変更部３５は、それらの値が予め定めた範囲になった場合に、その範囲に応じて予め定められた割り当て（複数の利用者のそれぞれと蓄電池２２における使用可能な電池容量との対応）となるように、割り当てテーブル３４ａを変更する。割り当てテーブル３４ａが変更された場合には、制御部３３は、変更された割り当てテーブル３４ａに従って、蓄電池２２の充放電に関する制御を行う。

このような割り当てテーブル３４ａの変更により、様々な状況の変化に応じて、複数の利用者のそれぞれと蓄電池２２における使用可能な電池容量との対応が変更され、より効率的、あるいは、より望ましい形態で、蓄電池が共有される。また、蓄電池が使用される時間帯若しくは期間、又は、前記蓄電池の充電量、又は、予測される需要電力に依存して、動的に割り当てテーブル３４ａが変更され、変更後の割り当てテーブル３４ａに従って蓄電池の充放電が好適な態様で制御される。

図５は、変更部３５による割り当てテーブル３４ａの変更例を示す状態遷移図である。ここでは、割り当てテーブル３４ａによる割り当てモードとして、３種類のモード、つまり、通常モードＳ３０と、非電気事業者優先モードＳ３１と、電気事業者優先モードＳ３２とが図示されている。

いま、蓄電池２２を共有する複数の利用者には、電力の供給を事業とする電気事業者と、電気事業者以外の利用者である非電気事業者とが含まれるとする。変更部３５は、予測される需要電力に応じて、電気事業者が使用可能な電池容量と非電気事業者が使用可能な電池容量との比が変化するように、割り当てテーブル３４ａを変更する。つまり、通常（需要電力が高くない時期では）、変更部３５は、管理者によるモード切り替えの指示に応じて、通常モードＳ３０か非電気事業者優先モードＳ３１を採用する。通常モードＳ３０では、変更部３５は、電池容量の割り当てに関して、非電気事業者及び電気事業者のいずれを優先することもなく、それぞれ、一利用者として、割り当て量を決定する。また、非電気事業者優先モードＳ３１では、変更部３５は、電池容量の割り当てに関して、非電気事業者を電気事業者よりも優先して（割り当て量が多くなるように）、割り当て量を決定する。ここで、一定の閾値を超えて需要電力が増加した場合には、変更部３５は、電気事業者優先モードＳ３２を採用し、電気事業者への割り当て量を増加させる（非電気事業者への割り当て量を減少させる）ように、割り当てテーブル３４ａを変更する。なお、変更部３５は、このような割り当ての変更時には、変更前のモード（つまり、割り当て状態）を記憶しておき、変更した割り当てを戻すときには、記憶していた元のモード（つまり、割り当て状態）に戻す。

このような電気事業者と非電気事業者とを区別した割り当てテーブル３４ａの変更により、系統電力の供給不足分を蓄電池で補う等の電気事業者の事情に応じて蓄電池の電池容量が電気事業者と非電気事業者とに配分され、需要電力の逼迫が緩和される。

図６は、本実施の形態における蓄電池管理装置３０による電気料金の計算に関する手順を示すフローチャートである。

料金計算部３６は、複数の利用者のそれぞれについて、個別電力使用量、当該利用者による蓄電池２２の充電電力量、及び、当該利用者による蓄電池２２の放電電力量を算出する（Ｓ４０）。より詳しくは、料金計算部３６は、利用者の電力メータ４１及び５１から、利用者ごとの個別電力使用量を取得し、制御部３３が有する仮想電力メータ３３ａから、利用者ごとの充電電力量及び放電電力量を取得する。

次に、料金計算部３６は、複数の利用者のそれぞれについて、個別電力使用量に基づく電気料金Ｐｍと、充放電指令に基づいて蓄電池２２の充電が行われた時の電気料金単価を考慮した充電電力量に基づく電気料金Ｐｃと、充放電指令に基づいて蓄電池２２の放電が行われた時の電気料金単価を考慮した放電電力量に基づく電気料金Ｐｄとを算出する（Ｓ４１）。より詳しくは、料金計算部３６は、個別電力使用量、充電電力量、及び、放電電力量のそれぞれに対応する電気料金単価を乗じることで、個別電力使用量に基づく電気料金Ｐｍ、充電電力量に基づく電気料金Ｐｃ、及び、放電電力量に基づく電気料金Ｐｄを算出する。

最後に、料金計算部３６は、複数の利用者のそれぞれについて、次の式１に従って、電気料金Ｐｔを算出する（Ｓ４２）。

Ｐｔ＝Ｐｍ＋Ｐｃ−Ｐｄ 式１

つまり、利用者に課される電気料金Ｐｔは、個別電力使用量に基づく電気料金Ｐｍに、蓄電池２２への充電電力量に基づく電気料金Ｐｃが加算され、さらに、蓄電池２２からの放電電力量に基づく電気料金Ｐｄが減算されて、算出される。なお、個別電力使用量に基づく電気料金Ｐｍから放電電力量に基づく電気料金Ｐｃが減算されるのは、次の理由による。つまり、個別電力使用量に基づく電気料金Ｐｍには、系統電源１２からの電力だけでなく蓄電池２２からの放電による電力に基づく電気料金が含まれているので、そのうち、蓄電池２２からの放電に基づく電力量に対しては課金しないようにするためである。これにより、蓄電池２２の利用に関して、蓄電池２２の充電時に課金され、放電に対しては課金されないこととなる。

このように、本実施の形態の蓄電池管理装置３０によれば、料金計算部３６によって、系統電源１２からの電力だけでなく、蓄電池２２の使用量（充電電力量及び放電力量）を考慮したうえで、各利用者の電気料金が計算される。このとき、蓄電池２２が充放電された時の電気料金単価を考慮したうえで、各利用者の電気料金が計算される。さらに、上記式１に従って、個別電力使用量に基づく電気料金から、蓄電池２２からの放電電力量に基づく電気料金が減算される。よって、蓄電池２２の利用に関して、蓄電池２２の充電だけに対して課金が行われ、蓄電池２２の利用が促進される。

図７は、制御部３３が有する仮想電力メータ３３ａでの記録内容（利用者Ａの個別電力使用量、充電電力量及び放電電力量）と、料金計算部３６による料金計算例を示す図である。ここでは、仮想電力メータ３３ａでの記録内容として、個別電力使用量、充電電力量及び放電電力量について、電気料金単価が異なる３つの時間帯（「朝・夕」、「昼」、「深夜」）ごとの「前月検針」における電力量、「今月検針」における電力量が記録されている。また、料金計算部３６による料金計算例は、「今月料金」の行に示されている。

図７に示されるように、制御部３３は、仮想電力メータ３３ａに、利用者ごとに、月単位で、個別電力使用量、充電電力量及び放電電力量のそれぞれを、電気料金単価が異なる３つの時間帯に分けて、記録して管理する。つまり、個別電力使用量については、制御部３３は、利用者の電力メータから読み出すことで、仮想電力メータ３３ａに記録する。充電電力量及び放電電力量については、制御部３３は、１ヶ月間での利用者ごとの充放電指令又はそれに基づく蓄電池装置２０への充放電の指示に基づく充電電力及び放電電力を仮想電力メータ３３ａにて積算することで、仮想電力メータ３３ａに記録する。

そして、図７の「今月の料金」の行に示されるように、料金計算部３６は、月単位で、個別電力使用量、充電電力量及び放電電力量のそれぞれについて、電気料金単価が異なる３つの時間帯ごとに、電気料金を算出し、加算することで、当月の電気料金を算出する。つまり、個別電力使用量に基づく電気料金Ｐｍについては、料金計算部３６は、電気料金単価が異なる３つの時間帯ごとに、「今月検針」での値から「前月検針」での値を差し引いた結果に電気料金単価を乗じ、得られた各料金を合計することで、算出する。同様に、充電電力量に基づく電気料金Ｐｃについては、料金計算部３６は、電気料金単価が異なる３つの時間帯ごとに、「今月検針」での値から「前月検針」での値を差し引いた結果に電気料金単価を乗じ、得られた各料金を合計することで、算出する。さらに、放電電力量に基づく電気料金Ｐｄについては、料金計算部３６は、電気料金単価が異なる３つの時間帯ごとに、「今月検針」での値から「前月検針」での値を差し引いた結果に電気料金単価を乗じ、得られた各料金を合計することで、算出する。そして、料金計算部３６は、そのような計算で得られた個別電力使用量に基づく電気料金Ｐｍ、充電電力量に基づく電気料金Ｐｃ、及び、放電電力量に基づく電気料金Ｐｄを用いて、上記式１に従って、電気料金Ｐｔを算出する。料金計算部３６は、以上のような計算を全ての利用者について、毎月、行う。

なお、制御部３３は、上述したように、複数の利用者から同一時刻での充放電に関する充放電指令を受信した場合には、それらの充放電指令による充放電の電力を合計した結果（総和としての充電又は放電の電力）を蓄電池装置２０に指示する。ここで、何らかの原因で、複数の利用者からの充放電指令に基づく総和としての充電又は放電の電力よりも少ない電力で充電又は放電を実施した場合には、制御部３３は、充放電指令を出した利用者で、減少した電力を按分する。何らかの原因とは、例えば、各ユーザからの充放電指令による充放電の電力の総和が蓄電池２２の充放電における上限値を超えた場合、あるいは、蓄電池２２が満充電になった場合等である。

図８は、このように複数の利用者からの充放電指令に基づく総和としての充電又は放電の電力よりも少ない電力で蓄電池２２の充電又は放電が実施される場合の制御を説明する図である。ここでは、５人の利用者Ａ〜Ｅから、同一時刻において充電又は放電の指令を受けた場合における充放電の実績が示されている。図８において、「充放電指令」の欄は、利用者からの充放電指令の内容（充電又は放電の電力）を示し、「充放電実績」の欄は、実施された充電又は放電の電力（蓄電池２２に充電された、又は、蓄電池２２から放電された電力）を示す。この例では、図８の「総和」の行から分かるように、充放電指令による電力の総和は、「１０ｋｗ（放電）」となっている。ところが、何らかの原因により、充放電の実績として、「５ｋｗ（放電）」が行われたケースが示されている。

このようなケースでは、１０ｋｗの放電をすべきところ、５ｋｗの放電しかできなかったので、制御部３３は、不足分の５ｋｗの放電を、放電の指令を出した３名の利用者Ｃ〜Ｅで按分したうえで、各利用者の充放電を管理する。つまり、制御部３３は、利用者Ａ及びＢについては、充電指令であったので、増減調整を行っていないことから、その指令通りの電力（それぞれ、１０ｋｗ、５ｋｗ）で充電を行ったとして、管理（仮想電力メータ３３ａに記録）する。一方、制御部３３は、利用者Ｃ〜Ｅについては、放電指令であったので、不足分の５ｋｗを按分するために、それぞれ、１０×２０／２５（ｋｗ）、１０×２０／２５（ｋｗ）、５×２０／２５（ｋｗ）で放電を行ったとして、管理する。

このように、制御部３３は、通常、複数の利用者から充放電指令の通りに蓄電池２２の充放電を制御するが、何らかの原因で、充電又は放電の実施した量が充放電指令の総和よりも少なかった場合には、その指令を出した利用者で、減った電力を按分する制御をする。これにより、充放電の制限によって減少した分が複数の利用者で按分されるので、特定の利用者が犠牲を被ることが回避される。

以上、本発明に係る蓄電池管理装置及び蓄電池管理方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態に施したものも、本発明の範囲内に含まれてもよい。

たとえば、本発明は、上述した蓄電池管理方法に含まれる各ステップ（受信ステップ及び制御ステップ）をコンピュータに実行させるプログラムとして実現してもよい。さらに、本発明は、そのプログラムを格納したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現してもよい。

また、上記実施の形態では、蓄電池装置２０と蓄電池管理装置３０とは伝送路で接続されたる別装置であったが、これらは、一体で構成（一つの装置として実現）されてもよい。たとえば、蓄電池管理装置３０が蓄電池装置２０を備えてもよい。

また、上記実施の形態では、蓄電池管理装置３０は、変更部３５及び料金計算部３６を備えたが、これらの構成要素を備えなくてもよい。蓄電池管理装置３０は、割り当てテーブル３４ａを有する制御部３３を備えさえすれば、蓄電池２２を共有している複数の利用者のそれぞれが、他の利用者による蓄電池２２の使用の影響を受けることなく、蓄電池２２を使用できるという目的が達成されるからである。

また、上記実施の形態における割り当てテーブル３４ａでは、蓄電池２２を構成する複数の蓄電池ユニット１〜８のそれぞれがセグメントとして複数の利用者に割り当てられたが、必ずしも物理的な個々の蓄電池ユニットが割り当ての単位となる必要はない。たとえば、２個以上の蓄電池ユニットを一つのセグメントとして利用者に割り当ててもよいし、蓄電池ユニットとは関係しない一定の電池容量を単位として利用者に割り当ててもよい。

また、上記実施の形態では、料金計算部３６は、上記式１に従って利用者ごとの電気料金Ｐｔを算出したが、電気料金Ｐｔの算出式は、式１に限定されない。たとえば、以下のような式２に従って電気料金を算出してもよい。

Ｐｔ＝Ｐｍ＋ｋ１・Ｐｃ−ｋ２・Ｐｄ 式２

つまり、利用者に課される電気料金Ｐｔとして、個別電力使用量に基づく電気料金Ｐｍに、充電電力量に基づく電気料金Ｐｃに係数ｋ１を乗じた金額を加算し、さらに、放電電力量に基づく電気料金Ｐｄに係数ｋ２を乗じた金額を減算して算出してもよい。これにより、例えば、係数ｋ１及びｋ２を適切な値に設定することで、蓄電池２２の充電及び放電に対する電気料金が制御され、蓄電池２２の利用に対する利用者のインセンティブを制御できる。

また、上記実施の形態では、蓄電池管理装置３０の制御部３３、変更部３５及び料金計算部３６は、プログラムを実行するコンピュータ等によってソフトウェア的に実現された。しかしながら、このような実現形態に限られず、専用の電子回路によってハードウェア的に実現されてもよい。

２２ 蓄電池
３０ 蓄電池管理装置
３３ 制御部
３４ 記憶部
３５ 変更部
３６ 料金計算部

Claims (9)

1. 複数の利用者による蓄電池の使用を管理する蓄電池管理装置であって、
   前記複数の利用者のそれぞれと前記蓄電池における使用可能な電池容量との対応関係を記憶する記憶部と、
   前記対応関係を変更する変更部と、
   前記複数の利用者が、前記変更部によって変更された前記対応関係で示される使用可能な電池容量の範囲内で前記蓄電池を使用するように、前記蓄電池への充電及び前記蓄電池からの放電を制御する制御部とを備え、
   前記複数の利用者には、電力の供給を事業とする電気事業者と、前記電気事業者以外の利用者である非電気事業者とが含まれ、
   前記変更部は、予測される需要電力に応じて、前記電気事業者が使用可能な電池容量と前記非電気事業者が使用可能な電池容量との比が変化するように、前記対応関係を変更する
   蓄電池管理装置。
2. 前記対応関係は、前記蓄電池の電池容量を複数のセグメントに分割したときの各セグメントを前記複数の利用者のいずれに割り当てるかを示す
   請求項１記載の蓄電池管理装置。
3. 前記蓄電池は、複数の蓄電池ユニットで構成され、
   前記複数のセグメントのそれぞれは、前記複数の蓄電池ユニットのそれぞれに対応する
   請求項２記載の蓄電池管理装置。
4. 前記蓄電池から放電された電力は、系統電力に重畳されて、前記複数の利用者に供給され、
   前記蓄電池管理装置は、さらに、前記複数の利用者のそれぞれについて、少なくとも、前記系統電力と前記蓄電池から放電された電力とを合わせた電力の使用量である個別電力使用量に基づいて、電気料金を計算する料金計算部を備える
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電池管理装置。
5. 前記料金計算部は、前記複数の利用者のそれぞれについて、前記個別電力使用量に加えて、当該利用者による前記蓄電池への充電が行われた場合の電力量である充電電力量、及び、当該利用者による前記蓄電池からの放電が行われた場合の電力量である放電電力量の少なくとも一方を考慮したうえで、前記電気料金を計算する
   請求項４記載の蓄電池管理装置。
6. 前記制御部は、前記複数の利用者のそれぞれから、前記蓄電池への充電の電力量及び前記蓄電池からの放電の電力量の少なくとも一方を示す充放電指令を受信し、受信した前記充放電指令に基づいて前記制御を行い、
   前記料金計算部は、前記複数の利用者のそれぞれについて、前記個別電力使用量に基づく電気料金に対して、前記充放電指令に基づいて前記蓄電池の充放電が行われた時の電気料金単価を考慮した、前記充電電力量、及び、前記放電電力量の少なくとも一方に基づく電気料金を用いた計算をすることで、前記電気料金を計算する
   請求項５記載の蓄電池管理装置。
7. 前記料金計算部は、前記複数の利用者のそれぞれについて、前記個別電力使用量に基づく電気料金に対して、前記電気料金単価を考慮した前記充電電力量に基づく電気料金を加算し、前記電気料金単価を考慮した前記放電電力量に基づく電気料金を減算することで、前記電気料金を計算する
   請求項６記載の蓄電池管理装置。
8. 複数の利用者による蓄電池の使用を管理する蓄電池管理方法であって、
   記憶部に記憶された、前記複数の利用者のそれぞれと前記蓄電池における使用可能な電池容量との対応関係を変更する変更ステップと、
   前記複数の利用者から、前記蓄電池の充放電に関する指令を受信する受信ステップと、
   前記変更ステップで変更された前記対応関係を参照することで、前記複数の利用者が前記対応関係で示される使用可能な電池容量の範囲内で前記蓄電池を使用するように、前記蓄電池への充電及び前記蓄電池からの放電を制御する制御ステップとを含み、
   前記複数の利用者には、電力の供給を事業とする電気事業者と、前記電気事業者以外の利用者である非電気事業者とが含まれ、
   前記変更ステップでは、予測される需要電力に応じて、前記電気事業者が使用可能な電池容量と前記非電気事業者が使用可能な電池容量との比が変化するように、前記対応関係を変更する
   蓄電池管理方法。
9. 複数の利用者による蓄電池の使用を管理するためのプログラムであって、
   請求項８記載の蓄電池管理方法に含まれるステップをコンピュータに実行させるプログラム。

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