JP5796189B2

JP5796189B2 - 電力供給システム

Info

Publication number: JP5796189B2
Application number: JP2012507031A
Authority: JP
Inventors: 利哉岩崎; 敦史須山; 敦志清水
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2031-03-23
Also published as: WO2011118627A1; JPWO2011118627A1; US20130009463A1; US9172247B2

Description

本発明は、電力を供給する電力供給システムに関する。

近年、蓄電池の大容量化が進み、電動自動車や電動バイクなどの電動車両の駆動用や、家庭や店舗、ビルなどで消費される電力の貯蔵用などでの利用が検討され、今後広く普及することが見込まれている。

蓄電池は、放電により電力を供給するが、その前に充電する必要がある。そのため、蓄電池を頻繁に放電させて電力を供給する場合、蓄電池を頻繁に充電する必要がある。例えば特許文献１では、太陽電池と、太陽電池が生成する電力を充電する蓄電池と、を備えた電力供給システムが提案されている。この電力供給システムでは、蓄電池が満充電になると充電を停止し、それまで充電に利用していた太陽電池が生成する電力を、蓄電池の冷却に利用するように切り替える。これにより、太陽電池が生成する電力を無駄にすることなく、満充電後に速やかに蓄電池の温度を下げ、短時間で蓄電池を充電可能な状態にすることが可能となる。

特開平５−２８４６６９号公報

特許文献１で提案されている電力供給システムでは、迅速に蓄電池を充電可能な状態にすることは可能である。しかしながら、太陽電池が生成する電力は小さくかつ不安定であり、生成可能な条件（例えば、晴天の昼間）も限られていることから、当該電力のみで蓄電池を迅速かつ十分に充電することは困難となる。即ち、当該構成の電力供給システムでは、蓄電池を頻繁に充電することは困難となる。

これに対して、太陽電池が生成する電力に加えて（または代えて）、例えば電力会社から供給される安定な電力（以下、系統電力とする）で蓄電池を充電する構成であれば、上述のような蓄電池の頻繁な充電を行うことができる。

しかしながら、系統電力で蓄電池を頻繁に充電する場合、他の機器（負荷）が系統電力を消費するタイミングと、蓄電池を充電するタイミングとが重なることで、系統電力の消費が大きくなる場合がある。すると、電力会社が発電する電力が一時的に大きくなり（不安定になり）、環境負荷が増大（例えば、二酸化炭素排出量が増大）したり、電力料金が高くなったりするなどの問題が生じ得る。一般的に、電力会社は効率良く発電する（発電する電力を平準化する）などの理由から、使用者が購入した単位時間（例えば、３０分）当たりの電力量の最大値が大きいほど、電力料金（特に、基本料金）が高くなるように設定している。例えば電力料金には、固定性の基本料金と、従量制の使用料金とが含まれる。

そこで本発明は、負荷及び蓄電部に供給される単位時間当たりの電力量の最大値を抑制しつつ、蓄電部に充電する電力量を増大させることを可能とする電力供給システム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、本発明における電力供給システムは、負荷に電力を供給する電力供給システムであって、供給される電力を充電し、放電により電力を供給する蓄電部と、前記蓄電部の充電を制御する充放電制御部と、を備え、前記充放電制御部が、前記負荷の一つである特定負荷で消費される電力または電流が所定の大きさ以下であるときに、前記蓄電部が充電されるように制御することを特徴とする。

また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記特定負荷が、電動車両に備えられるバッテリを充電するＥＶ充電部であり、前記ＥＶ充電部が、供給する電流を一定として前記バッテリを充電する第１段階と、前記第１段階の後に、供給する電流を前記第１段階よりも大きくかつ一定として前記バッテリを充電する第２段階と、を行い得るものであり、前記ＥＶ充電部が前記第１段階を行う場合、前記第１段階の期間の少なくとも一部で、前記充放電制御部が、前記蓄電部が充電されるように制御することとしても構わない。

このように構成すると、ＥＶ充電部が消費する電力が比較的小さい第１段階の期間中に、蓄電部を充電することとなる。そのため、負荷及び蓄電部に供給される単位時間当たりの電力量の最大値が増大することを、抑制することが可能となる。

また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記特定負荷が、電動車両に備えられるバッテリを充電するＥＶ充電部であり、前記ＥＶ充電部が、供給する電流を一定として前記バッテリを充電する第１段階と、前記第１段階の後に、供給する電流を前記第１段階よりも大きくかつ一定として前記バッテリを充電する第２段階と、前記第２段階の後に、供給する電圧を一定として供給する電流が漸減するように前記バッテリを充電する第３段階と、を行い得るものであり、前記ＥＶ充電部が前記第３段階を行う場合、前記第３段階の期間であり前記バッテリに供給される電流が所定の大きさ以下となる期間の少なくとも一部で、前記充放電制御部が、前記蓄電部が充電されるように制御することとしても構わない。

このように構成すると、ＥＶ充電部３１１が消費する電力が比較的小さい第３段階の特定の期間中に、蓄電部を充電することとなる。そのため、負荷及び蓄電部に供給される単位時間当たりの電力量の最大値が増大することを、抑制することが可能となる。

また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記電力供給システムから前記負荷に供給される電力または電流を測定する負荷部計をさらに備え、前記充放電制御部が、前記負荷部計の測定結果に基づいて、前記特定負荷で消費される電力または電流を認識することとしても構わない。

このように構成すると、充放電制御部が、蓄電部が充電可能な期間となったか否かを自律的に認識することが可能となる。なお、前記負荷部計が、前記負荷の全体、前記特定負荷及び前記特定負荷を除く前記負荷の全体、の少なくとも１つに供給される電力または電流を測定するものとしても構わない。

また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記充放電制御部が、前記特定負荷から出力される動作状態を示す信号に基づいて、前記特定負荷で消費される電力または電流を認識することとしても構わない。

このように構成すると、充放電制御部が、蓄電部が充電可能な期間となったか否かを認識することが可能となる。

また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記特定負荷及び前記蓄電部に、電力会社から供給される電力が供給され得ることとしても構わない。

このように構成すると、電力会社から供給される系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値が増大することを抑制しつつ、蓄電部に充電する電力量を増大させることが可能となる。

また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記蓄電部に充電されている電力量が所定の大きさ以上である場合、前記充放電制御部が、前記蓄電部の充電を行わないように制御しても構わない。

このように構成すると、蓄電部を無用に充電することを抑制することが可能となる。そのため、負荷及び蓄電部に供給される単位時間当たりの電力量の最大値が増大することを、抑制することが可能となる。

また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記特定負荷で消費される電力または電流が所定の大きさよりも大きいときに、前記充放電制御部が、前記蓄電部が放電されるように制御しても構わない。

このように構成すると、負荷及び蓄電部に供給される単位時間当たりの電力量の最大値を低減することが可能となる。

本発明の構成とすると、負荷及び蓄電部に供給される単位時間当たりの電力量の最大値が増大することを抑制しつつ、蓄電部に充電する電力量を増大させることが可能となる。
また、蓄電部の放電が必要とされるさらに多くの場合に、蓄電部を放電することが可能になるととともに、蓄電部の放電により供給する電力量を、さらに大きくすることが可能となる。そのため、負荷及び蓄電部に供給される単位時間当たりの電力量の最大値を、さらに低減することが可能となる。

本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明によりさらに明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも本発明の実施の形態の一つであって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。

は、本発明の実施の一形態である電力供給システムの構成例を示すブロック図である。は、蓄電部設置空間の例を示す模式図である。は、負荷部で消費される電力量の一例を示すグラフである。は、負荷部で消費される電力量が図３に示す場合であるときの、蓄電部の充放電の基本的な制御例を示すグラフである。は、負荷部で消費される電力量が図３に示す場合であるときの、蓄電部の充放電の好ましい制御例を示すグラフである。は、ＥＶ充電部の動作例と蓄電部の充電可能期間とを示すグラフである。

本発明の実施の一形態である電力供給システムについて、以下図面を参照して説明する。
＜＜電力供給システム＞＞
まず、本発明の実施の一形態である電力供給システムの構成の一例について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の一形態である電力供給システムの構成例を示すブロック図である。なお、図中の各ブロックを接続する実線の矢印は電力のやり取りを示し、破線の矢印は情報のやり取りを示している。

図１に示す電力供給システム１は、供給される電力を充電し放電により電力を供給する蓄電部１１を備える蓄電関連部１０と、太陽光発電により電力を生成する太陽光発電部２０と、電力を消費する負荷部３１を備える負荷関連部３０と、電力の授受を調整するパワーコンディショナ（以下、パワコンとする）４０と、各部の動作を制御する制御部５０と、を備える。

蓄電関連部１０は、蓄電部１１と、蓄電部１１が設置された空間（以下、蓄電部設置空間とする）の温度を測定する温度測定部１２と、蓄電部設置空間の温度を調整する温度調整部１３と、を備える。

蓄電部１１は、例えば大容量の蓄電池から成る。温度測定部１２は、例えばサーミスタや熱電対などの温度センサから成る。温度調整部１３は、例えば空冷ファンやエアコンディショナ（以下、エアコンとする）などの温度を調整し得る機器から成る。なお、温度調整部１３には、空冷ファンやエアコン（冷房）などの温度を下げる機器だけでなく、エアコン（暖房）や太陽熱システム、排熱利用システムなどの温度を上げる機器も含まれ得る。また、温度調整部１３は、後述する負荷部３１に含まれ得る。

また、蓄電部設置空間について、図２を参照して説明する。図２は、蓄電部設置空間の例を示す模式図である。図２（ａ）は、店舗などの建物Ｓ内の全部または一部の空間と、蓄電部設置空間Ｂ１とを共用にした場合の例である。図２（ｂ）は、建物Ｓ内の他の空間と区別された蓄電部設置空間Ｂ２（即ち、蓄電部１１を設置するための専用の空間）を設けた場合の例である。なお、図２（ｂ）の例において、蓄電部設置空間Ｂ２を、建物Ｓの外部に設けても構わない。

負荷関連部３０は、負荷部３１と、供給される電力を必要に応じて負荷部３１に供給する分電部３２と、を備える。

負荷部３１は、電力を消費する各種機器から成り、電動車両（Electric Vehicle）の駆動用の蓄電池（バッテリ）を充電するＥＶ充電部３１１が含まれる。ＥＶ充電部３１１は、電動車両のバッテリを充電するために、分電部３２から供給される交流電力を直流電力に変換する。分電部３２には、電力会社から供給される電力（以下、系統電力とする）や、パワコン４０が供給する電力が供給される。また、負荷部３１は、負荷部３１に供給される電力または電流（例えば、負荷部３１の全体、ＥＶ充電部３１１及びＥＶ充電部３１１を除く負荷部３１の全体、の少なくとも１つに供給される電力または電流）を測定する負荷部計３１２を備える。

パワコン４０は、入力される直流電力を所定の直流電力に変換して出力する太陽光発電部用コンバータ４１と、入力される交流電力または直流電力を所定の直流電力または交流電力に変換して出力するインバータ４２と、入力される直流電力を所定の直流電力に変換して出力する蓄電部用コンバータ４３と、を備える。

太陽光発電部用コンバータ４１は、太陽光発電部２０で生成される直流電力を、インバータ４２や蓄電部用コンバータ４３での処理に適した直流電力に変換して出力する。インバータ４２は、分電部３２を介して入力される交流の系統電力を、蓄電部用コンバータ４３での処理に適した直流電力に変換して出力する。また、インバータ４２は、太陽光発電部用コンバータ４１から出力される直流電力や、蓄電部用コンバータ４３から出力される
直流電力を、分電部３２や負荷部３１での処理に適した交流電力に変換して、分電部３２に出力する。蓄電部用コンバータ４３は、太陽光発電部用コンバータ４１から出力される直流電力や、インバータ４２から出力される直流電力を、蓄電部１１の充電に適した直流電力に変換して、蓄電部１１に出力する。また、蓄電部用コンバータ４３は、蓄電部１１の放電により供給される直流電力を、インバータ４２での処理に適した直流電力に変換して出力する。

蓄電部用コンバータ４３は、蓄電部１１に充電する電力または電流と蓄電部１１が放電する電力または電流との少なくとも一方を測定する蓄電部計４３１と、蓄電部１１の充電及び放電を行う充放電調整部４３２と、を備える。

制御部５０は、充放電調整部４３２の動作を制御する充放電制御部５１と、太陽光発電部２０で発電される電力量を予測する発電予測部５２と、負荷部３１で消費される電力量を予測する負荷予測部５３と、温度調整部１３の動作を制御する温度制御部５４と、を備える。なお、制御部５０の一部または全部は、パワコン４０内に設置されても構わないし、パワコン４０と独立して設置されても構わない。

充放電制御部５１は、発電予測部５２で予測される太陽光発電部２０が発電する電力量や、負荷予測部５３で予測される負荷部３１が消費する電力量に基づいて、充放電調整部４３１を制御する。これにより、蓄電部１１の充電及び放電が行われる。なお、充放電制御部５１による蓄電部１１の充放電の制御例については、後述する。

発電予測部５２は、例えば、パワコン４０の太陽光発電部用コンバータ４１から、太陽光発電部２０が発電に関する情報（例えば、発電している電力を示す情報や、太陽光発電部２０の動作を制御する制御信号など）を取得することで、太陽光発電部２０で発電される電力量を予測する。例えば、数分後や数時間後までの短期的な予測をする。なお、発電予測部５２が、取得する情報を随時記録したり、天気予報などの情報を外部から取得したりしても構わない。さらに、記録した情報や外部から取得した情報を利用して、例えば翌日や数日後までの長期的な予測をしても構わない。

負荷予測部５３は、例えば、負荷関連部３０の負荷部３１から、負荷部３１に関する情報（例えば、負荷部３１に供給される電力または電流を示す情報や、負荷部３１の動作を制御する制御信号など）を取得することで、負荷部３１で消費される電力量を予測する。
例えば、数分後や数時間後までの短期的な予測をする。なお、負荷予測部５３が、取得する情報を随時記録し、その後の予測に利用しても構わない。さらに、記録した情報や外部から取得した情報を利用して、例えば翌日や数日後までの長期的な予測をしても構わない。

温度制御部５４は、例えば、蓄電関連部１０の温度測定部１２から、蓄電部設置空間の温度を示す情報を取得する。また例えば、パワコン４０の蓄電部計４３１から、蓄電部１１が充電または放電する電力または電流を示す情報を取得する。また例えば、負荷関連部３０の負荷部計３１２から、負荷部３１で消費される電力または電流を示す情報を取得する。また例えば、負荷部３１（特に、ＥＶ充電部３１１）から、負荷部３１（特に、ＥＶ充電部３１１）の動作に関する信号を取得する。また例えば、制御部５０の充放電制御部
５１から、蓄電部１１の充放電を制御する制御信号を取得する。

温度制御部５４は、取得したこれらの情報や信号に基づいて、温度調整部１３の動作を制御する。特に、蓄電部１１の温度が高くなり得る状況（例えば、蓄電部設置空間の温度が高い、蓄電部１１の充放電が行われる、など）であることを認識すると、蓄電部設置空間の温度を下げるように制御する。また、蓄電部１１の温度が低くなり得る状況（例えば、蓄電部設置空間の温度が低い）であることを認識すると、蓄電部設置空間の温度を上げるように制御する。

温度制御部５４が温度調整部１３を上記のように制御することで、蓄電部１１の温度の上昇を抑制することが可能となるため、蓄電部１１の迅速な充放電が可能になるとともに、蓄電部１１の長寿命化を図ることが可能となる。また、蓄電部１１の温度の低下を抑制することが可能となるため、放電容量など蓄電部１１の性能が低下することを抑制することが可能となる。

なお、温度測定部１２が、蓄電部設置空間に加えて（または代えて）、蓄電部１１の温度を測定するものであっても構わない。また、温度調整部１３が、蓄電部設置空間に加えて（または代えて）、蓄電部１１の温度の調整を行うものであっても構わない。

また、上述の構成は、蓄電部１１が供給する直流電力を、インバータ４２で交流電力に変換した後にＥＶ充電部３１１で直流電力に変換して電動車両のバッテリに充電するものであるが、蓄電部１１が供給する直流電力を電動車両のバッテリに直接的に供給可能な構成としても構わない。このような構成とする場合、蓄電部１１と電動車両のバッテリとの間を介する簡易的なインターフェースを設けても構わない。

また、図１に示す電力供給システム１の構成は一例に過ぎず、他の構成としても構わない。例えば、インバータ４２の代わりに、太陽光発電部用コンバータ４１から出力される直流電力を交流電力に変換して分電部３２に入力する太陽光発電部用インバータと、蓄電部用コンバータ４３から出力される直流電力を交流電力に変換して分電部３２に入力するとともに分電部３２を介して入力される交流電力を直流電力に変換して蓄電部用コンバータ４３に入力する蓄電部用インバータと、のそれぞれを備える構成としても構わない。さらに、この蓄電部用インバータの代わりに、蓄電部用コンバータ４３から出力される直流電力を交流電力に変換して分電部３２に入力する供給用インバータと、分電部３２を介して入力される交流電力を直流電力に変換して蓄電部用コンバータ４３に入力する充電用インバータと、のそれぞれを備える構成としても構わない。

また、各ブロックの包含関係は説明の便宜のために過ぎず、これ以外の関係であっても構わない。例えば、蓄電部計４３１や充放電調整部４３２が、蓄電関連部１０に含まれても（蓄電部用コンバータ４３に含まれなくても）構わない。また例えば、蓄電部用コンバータ４３が、蓄電関連部１０に含まれても（パワコン４０に含まれなくても）構わない。
＜充放電制御部＞
［基本的な制御例］
次に、充放電制御部５１の基本的な制御例について、図面を参照して説明する。図３は、負荷部で消費される電力量の一例を示すグラフであり、各時間帯の電力量を示すものである。

図３では、ＥＶ充電部３１１で消費される電力量（図中、斜めのハッチングを付した領域）と、ＥＶ充電部３１１以外の負荷部３１で消費される電力量（図中、白塗りの領域）と、を分けて表示している。ＥＶ充電部３１１以外の負荷部３１で消費される電力量とは、例えば、電力供給システム１が備えられる店舗（例えば、コンビニエンスストアなど）で使用される、照明やエアコン、冷蔵庫などの各種機器などで消費される電力である。

ＥＶ充電部３１１で消費される電力と、ＥＶ充電部３１１以外の負荷部３１で消費される電力量とは同程度の大きさ（例えば、電力量のオーダーが略等しい）である。なお、図３では、ＥＶ充電部３１１以外の負荷部３１で消費される電力量は、変動はあるが原則的に全ての時間帯で（恒常的に）発生し、ＥＶ充電部３１１で消費される電力量は、利用者があった場合に（一時的に）発生するものとしている。

このとき、太陽光発電部２０で生成される電力量や、蓄電部１１の放電により供給される電力を利用しなければ、図３に示す負荷部３１で消費される電力量を、全て系統電力で賄うことになる。このとき、負荷部３１で消費される単位時間当たりの電力量の最大値Ｗ１（１４時〜１５時）も、そのまま系統電力で賄うこととなる。すると、上述のように環境負荷が増大したり、電力料金が高くなったりするなどの問題が生じ得る。

そのため、電力供給システム１は、充放電制御部５１が蓄電部１１の充放電を適応的に制御したり、太陽光発電部２０で発電される電力を負荷部３１で消費したりすることで、系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値を低減する。特に、ＥＶ充電部３１１が動作する際に蓄電部１１を放電することで、必要となる系統電力の電力量を抑制し、系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値を低減する。

この蓄電部１１の充放電の具体的な制御例について、図面を参照して説明する。図４は、負荷部で消費される電力量が図３に示す場合であるときの、蓄電部の充放電の基本的な制御例を示すグラフである。なお、図４（ａ）は、負荷部３１で消費される電力量を時系列で示したグラフであり、図４（ｂ）は、系統電力以外の供給される電力量を時系列で示したグラフであり、図４（ｃ）は、必要となる系統電力の電力量を時系列で示したグラフである。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、本制御例では、ＥＶ充電部３１１が動作することを充放電制御部５１が認識すると、充放電調整部４３２を制御して蓄電部１１を放電させる（例えば、１１〜１２時など）。また、充放電制御部５１は、蓄電部１１を放電させた後、ＥＶ充電部３１１が動作していないことを認識すると、充放電調整部４３２を制御して蓄電部１１を充電させる（例えば、１２時〜１３時など）。

充放電制御部５１は、例えば負荷部３１（特に、ＥＶ充電部３１１）の制御信号や負荷部計３１２の測定結果、負荷予測部５３の予測結果などを参照することで、ＥＶ充電部３１１の動作の有無や負荷部３１で消費される電力量を認識することができる。

また、図４（ｂ）に示すように、昼間（７時〜１８時）は太陽光発電部２０が発電する電力量も供給される。そして、図４（ａ）に示す負荷部３１で消費される電力量から、図４（ｂ）に示す供給される電力量を減算した電力量が、図４（ｃ）に示す必要な系統電力の電力量となる。

このように制御すると、負荷部３１で消費される電力量の一部を、蓄電部１１の放電により供給される電力量と太陽光発電部２０が発電する電力量とで賄うことができる。そのため、図４（ｃ）に示すように、系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値を低減することが可能となる。具体的には、系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値Ｗ２（２１時〜２２時）を、図３に示す単位時間当たりの電力量の最大値Ｗ１よりも低減することが可能となる。また、ＥＶ充電部３１１の動作中に蓄電部１１の充電を行わないことで、系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値が増大することを抑制することが可能となる。

ところで、図４に示したように、所定の時間帯単位で充電と放電とが交互に行われるように制御する場合、例えば図４（ａ）に示す１３時〜１５時や２０時〜２２時のように、連続する時間帯でＥＶ充電部３１１が動作すると、後半の時間帯（１４時〜１５時、２１時〜２２時）では蓄電部１１が充電されていないため、放電できない。すると、系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値を、十分に低減できない場合が生じ得る。

そこで、充放電制御部５１が蓄電部１１の充放電をさらに適応的に制御する好ましい制御例について、図面を参照して説明する。図５は、負荷部で消費される電力量が図３に示す場合であるときの、蓄電部の充放電の好ましい制御例を示すグラフである。なお、図５（ａ）〜図５（ｃ）は、図４（ａ）〜図４（ｃ）のそれぞれに対応し、かつ対比され得るものである。以下では、図５（ａ）〜図５（ｃ）について、図４（ａ）〜図４（ｃ）と異なる部分を中心に説明し、同様となる部分の説明は省略する。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、本制御例は、「ＥＶ充電部３１１を除く負荷部３１で消費される単位時間当たりの電力量について、最大値Ｒ１を基準とした閾値Ｔ１
よりも小さい場合は、ＥＶ充電部３１１が動作しても蓄電部１１の放電を行わない」という制御を、図４の制御例に加えたものである。なお、最大値Ｒ１は、負荷予測部５３の長期的な予測によって設定しても構わないし、随時更新しても構わない。また、閾値Ｔ１を、最大値Ｒ１よりも所定の大きさだけ小さい値としても構わないし、最大値Ｒ１の所定の割合（ただし、１より小さい）の値としても構わない。

このように制御すると、例えば２０時〜２２時の時間帯において、ＥＶ充電部３１１を除く負荷部３１で消費される電力量が比較的大きくならない前半の時間帯（２０時〜２１時）で、蓄電部１１の放電が行われなくなる。さらに、ＥＶ充電部３１１を除く負荷部３１で消費される電力量が比較的大きくなる後半の時間帯（２１時〜２２時）で、蓄電部１１の放電が行われて電力が供給されるようになる。

したがって、蓄電部１１の放電をさらに適応的に制御する（負荷部３１で消費される電力量が大きくなり得ない時間帯では蓄電部１１の放電を行わないようにする）ことが可能となる。そのため、図５（ｃ）に示すように、系統電力の電力量をさらに低減することが可能となる。具体的には、系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値Ｗ３（１４時〜１５時）を、図４（ｃ）に示す系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値Ｗ２よりも低減
することが可能となる。

なお、充放電制御部５１が、ＥＶ充電部３１１の動作の有無に基づいて蓄電部１１の充放電を制御する例について説明したが、ＥＶ充電部３１１以外の負荷の動作の有無に基づいても構わない。ただし、ＥＶ充電部３１１のように、負荷部３１で消費される電力量を一時的かつ急峻に大きくし得るものの動作の有無に基づくと、好ましい。

また、ＥＶ充電部３１１が店舗等に複数備えられる場合、充放電制御部５１が、所定数以上のＥＶ充電部３１１が動作しているか否かに基づいて、蓄電部１１の充放電を制御しても構わない。
［充電可能期間の拡大］
上述の基本的な制御例では、ＥＶ充電部３１１の動作中に蓄電部１１の充電が行われないように制御することで、系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値が増大することを抑制する。しかしながら、このような制御を行う場合、例えば上述のように連続する時間帯でＥＶ充電部３１１が動作すると、蓄電部１１の充電可能な期間が限定される。すると、蓄電部１１が放電する回数が減少したり、放電する電力量が小さくなったりするために、系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値が効果的に低減されない場合が生じ得る。

そこで、以下では蓄電部１１の充電可能期間を拡大する制御例について、図面を参照して説明する。図６は、ＥＶ充電部の動作例と蓄電部の充電可能期間とを示すグラフである。

図６に示すように、本例ではＥＶ充電部３１１が、複数の方法で段階的に電動車両のバッテリの充電を行うものとする。例えば、所定の電圧となるまで比較的小さい一定の電流で充電する第１段階と、第１段階よりも大きい一定の電流で所定の電圧となるまで充電する第２段階と、一定の電圧値で充電する第３段階と、で充電を行う。第１段階及び第２段階では、充電の進行に伴いＥＶ充電部３１１が電動車両のバッテリに供給する電圧が増大
する（ＥＶ充電部３１１が消費する電力が大きくなる）、一方、第３段階では、充電の進行に伴いＥＶ充電部３１１が電動車両のバッテリに供給する電流が減少する（ＥＶ充電部３１１が消費する電力が小さくなる）。

ＥＶ充電部３１１の動作開始時から、第１段階、第２段階、第３段階の順に行われ、例えば第３段階でＥＶ充電部３１１が電動車両のバッテリに供給する電流が所定の大きさ以下になったときに、電動車両のバッテリが満充電の状態になったものと判断されて、充電が終了する。

図６に示すように、第１段階では、ＥＶ充電部３１１が消費する電力が比較的小さい。
そのため、第１段階の期間中に蓄電部１１を充電したとしても、系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値が増大することを、抑制することができる。

また、第３段階でも、ＥＶ充電部３１１が電動車両のバッテリに供給（充電）する電流が所定の大きさ以下になった以降の期間（以下、第３段階低負荷期間とする）であれば、ＥＶ充電部３１１が消費する電力が比較的小さくなる。そのため、第３段階低負荷期間中に蓄電部１１を充電したとしても、系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値が増大することを、抑制することができる。

第１段階の期間や第３段階低負荷期間は、蓄電部１１の充電可能な期間である。そのため、これらの期間の全てで蓄電部１１の充電を行うことも可能であるし、一部の期間で蓄電部１１の充電を行うことも可能である。

充放電制御部５１は、ＥＶ充電部３１１から動作に関する信号（例えば、動作の開始を示す信号や、第１段階〜第３段階や第３段階低負荷期間であることを示す信号）を取得することで、充電可能な期間か否かを認識することができる。また、負荷部計３１２やＥＶ充電部計の測定結果を取得し、負荷部３１やＥＶ充電部３１１で消費される電力または電力量を増大させることが可能となる。また、蓄電
部１１の放電が必要とされるさらに多くの場合に、蓄電部１１を放電することが可能になるとともに、蓄電部１１が供給する電力量を、さらに大きくすることが可能となる。そのため、系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値をさらに低減することが可能となる。

なお、蓄電部１１に充電されている電力量が所定の大きさ以上である場合（例えば、満充電である場合）、充放電制御部５１が、蓄電部１１の充電を行わないこととしても構わない。

このように構成すると、蓄電部１１を無用に充電することを抑制することが可能となる。そのため、系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値が増大することを、抑制することが可能となる。

また、ＥＶ充電部３１１が、電動車両のバッテリに供給する単位時間当たりの電力量を比較的小さくする通常充電と、比較的大きくする急速充電とを行い得るものとしても構わない。この場合、ＥＶ充電部３１１が急速充電を行う場合にのみ、充放電制御部５１が、上述のように蓄電部１１の充放電を制御しても構わない。例えば充放電制御部５１が、ＥＶ充電部３１１の通常充電中に、蓄電部１１の充電が行われるように制御しても構わない。

このように構成すると、系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値が大きく成り得る場合にのみ、蓄電部１１の充電が制限されることになる。そのため、系統電力の単位時間当たりの電力量の最大値が増大することを抑制しつつ、蓄電部１１に充電する電力量をさらに増大させることが可能となる。

また、充放電制御部５１が、蓄電部１１に供給する単位時間当たりの電力量を比較的小さくする通常充電と、比較的大きくする急速充電とを行い得るものとしても構わない。この場合、充放電制御部５１が、蓄電部１１を急速充電する場合にのみ、上述のように蓄電部１１の充放電を制御しても構わい。例えば充放電制御部５１が、ＥＶ充電部３１１の
動作中に、蓄電部１１の通常充電が行われるように制御しても構わない。

また、ＥＶ充電部３１１の動作中に、太陽光発電部２０が生成する電力で蓄電部１１を充電しても構わない。

また、図６に示すＥＶ充電部３１１の動作例は一例に過ぎず、ＥＶ充電部３１１が図６と異なる動作をしても構わない。例えば、ＥＶ充電部３１１の動作開始時に、電動車両のバッテリに十分大きな電力量が充電されていれば、第１段階を行わなくても構わない。また例えば、ＥＶ充電部３１１が急速充電をする場合に、第３段階を行わないこととしても構わない。

また、電力会社から供給される系統電力や太陽光発電部２０が発電する電力が蓄電部１１に充電される構成について説明したが、これら以外の電力源から得られる電力が蓄電部１１に充電され得る構成としても構わない。
＜＜変形例＞＞
本発明の実施形態における電力供給システム１について、制御部５０などの一部または全部の動作を、マイコンなどの制御装置が行うこととしても構わない。さらに、このような制御装置によって実現される機能の全部または一部をプログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置（例えばコンピュータ）上で実行することによって、その機能の全部または一部を実現するようにしても構わない。

また、上述した場合に限らず、図１に示す電力供給システム１は、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。また、ソフトウェアを用いて充電システムの一部を構成する場合、ソフトウェアによって実現される部位についてのブロックは、その部位の機能ブロックを表すこととする。

以上、本発明における実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実行することができる。

本発明は、電力を供給する電力供給システムに利用可能である。

１電力供給システム
１０蓄電関連部
１１蓄電部
１２温度測定部
１３温度調整部
２０太陽光発電部
３０負荷関連部
３１負荷部
３１１ＥＶ充電部
３２分電部
３１２負荷部計
４０パワコン（パワーコンディショナ）
４１太陽光発電用コンバータ
４２インバータ
４３蓄電部用コンバータ
４３１蓄電部計
４３２充放電調整部
５０制御部
５１充放電制御部
５２発電予測部
５３負荷予測部
５４温度制御部

Claims

負荷に電力を供給する電力供給システムであって、
蓄電部と、
前記蓄電部の充電及び放電を制御する充放電制御部と、を備え、
特定負荷に電力を供給する場合、前記特定負荷に流れる電流が所定の大きさ以下である期間に前記充放電制御部が前記蓄電部が充電されるように制御し、前記蓄電部以外の電力源により前記特定負荷に電力を供給し、
更に前記特定負荷が、電動車両に備えられるバッテリを充電するＥＶ充電部であり、
前記ＥＶ充電部が、
供給する電流を一定として前記バッテリを充電する第１段階と、
前記第１段階の後に、供給する電流を前記第１段階よりも大きくかつ一定として前記バッテリを充電する第２段階と、を行い得るものであり、
前記ＥＶ充電部が前記第１段階を行う場合、前記第１段階の期間の少なくとも一部で、
前記充放電制御部が、前記蓄電部が充電されるように制御することを特徴とする電力供給システム。
前記ＥＶ充電部が、前記第２段階の後に、供給する電圧を一定として供給する電流が漸減するように前記バッテリを充電する第３段階を行い得るものであり、
前記ＥＶ充電部が前記第３段階を行う場合、前記第３段階の期間であり前記バッテリに供給される電流が所定の大きさ以下となる期間の少なくとも一部で、前記充放電制御部が、前記蓄電部が充電されるように制御することを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
負荷に電力を供給する電力供給システムであって、
蓄電部と、
前記蓄電部の充電及び放電を制御する充放電制御部と、を備え、
特定負荷に電力を供給する場合、前記特定負荷に流れる電流が所定の大きさ以下である期間に前記充放電制御部が前記蓄電部が充電されるように制御し、前記蓄電部以外の電力源により前記特定負荷に電力を供給し、
更に前記特定負荷が、電動車両に備えられるバッテリを充電するＥＶ充電部であり、
前記ＥＶ充電部が、
供給する電流を一定として前記バッテリを充電する第１段階と、
前記第１段階の後に、供給する電流を前記第１段階よりも大きくかつ一定として前記バッテリを充電する第２段階と、
前記第２段階の後に、供給する電圧を一定として供給する電流が漸減するように前記バッテリを充電する第３段階と、を行い得るものであり、
前記ＥＶ充電部が前記第３段階を行う場合、前記第３段階の期間であり前記バッテリに供給される電流が所定の大きさ以下となる期間の少なくとも一部で、前記充放電制御部が、前記蓄電部が充電されるように制御することを特徴とする電力供給システム。
前記電力供給システムから前記負荷に供給される電力または電流を測定する負荷部計をさらに備え、
前記充放電制御部が、前記負荷部計の測定結果に基づいて、前記特定負荷で消費される電力または電流を認識することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電力供給システム。
前記充放電制御部が、前記特定負荷から出力される動作状態を示す信号に基づいて、前記特定負荷で消費される電力または電流を認識することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電力供給システム。
前記特定負荷及び前記蓄電部に、電力会社から供給される電力が供給され得ることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電力供給システム。