JP5834169B2 - 電力制御システムおよびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、電気給湯機の沸き上げと電気自動車の車載バッテリー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へ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（例えば、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（特許文献１の段落００１５、００２８を参照）。

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、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。

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、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を検知して、前記車載バッテリーの残量に応じた充電に関する情報を取得する充電情報取得手段と、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、沸き上げ湯量の算出と、電気料金の算出とを行い、時間帯別電気料金情報を保持して、制御あるいは判定を行う制御判定手段と、前記電気自動車の入庫を検知し、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、前記時間帯別電気料金情報に基づいて前記制御判定手段が、前記車載バッテリーへの充電と前記沸き上げ手段への電力供給とを制御する電力制御システムにおいて、前記充電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、前記充電に関する情報から前記沸き上げ時間算出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、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。

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の一例（沸き上げ開始後に電気自動車が入庫した場合）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の一例（もっとも安い電力帯に収まらない場合）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（走行距離が少し多い場合）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 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、電力制御システムにおいて、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を検知して、前記車載バッテリーの残量に応じた充電に関する情報を取得する充電情報取得手段と、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、沸き上げ湯量の算出と、電気料金の算出とを行い、時間帯別電気料金情報の保持して、制御あるいは判定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、前記時間帯別電気料金情報に基づいて前記制御判定手段が、前記車載バッテリーへの充電と前記沸き上げ手段への電力供給とを制御する電力制御システムにおいて、前記充電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、前記充電に関する情報から前記沸き上げ時間算出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電気料金情報記録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る湯量を調整しながら車載バッテリーへの充電を優先して行うので、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。

第３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電気料金情報記録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、前記沸き上げを前記電気料金情報記録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を優先して行うので、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、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電気料金情報記録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（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）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）に応じた動作を行うようにした。

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、さらに車載バッテリーへの充電を優先して行うので、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５の発明は、特に第１〜４いずれか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電気料金情報記録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とそのための電気料金と、最も安い電気料金の時間帯を超えて湧き上がられる湯量とそのための電気料金とを前記表示入力手段で表示するようにした。

これにより、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かどうかの判断基準として参照が出来るので、使用者に対して、エネルギー消費に関する意図を明確に意識させることが可能となり、省エネ啓蒙にも貢献することが期待できる。

第６の発明は、特に第１〜５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。

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の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から車載バッテリー２３に充電する。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検知して、随時、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、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く、このような状況でも通信可能ないわゆるモバイル通信網（携帯電話、ＰＨＳ、ＷｉＦｉ、ＷｉＭａｘなど）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。通信データ量を減らすために、充電情報検知手段２２が車載バッテリー２３の残量に変化があったときにだけ、充電情報を第１の通信手段２１から送信するといったことも、システム運営上は非常に有用である。

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２３への充電と、その制御を行う。給電手段１３には電気自動車が入庫して車載バッテリー２３への充電が可能になることを検知する入庫検知機能も具備されている。具体的には。充電プラグ２４が給電手段１３に接続されたことを検知して、電気自動車が入庫して充電可能状態になったことを検知する機能であり、沸き上げを中断して、車載バッテリーへの充電を最優先に行うことが可能になる。

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ったり、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、あるいは、車載バッテリー２３への充電を最優先にするといったことも含んでいる。

制御判定手段１１の処理は複雑であるため、図２〜図８を用いて説明する。

図２は、本発明の実施の形態１における制御判定手段の処理の全体の流れを示す図であり、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の一例（沸き上げ開始後に電気自動車が入庫した場合）を示す図である。

図２〜図３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２３の充電時間帯が収まる場合の処理の流れを示している。

以下、処理の流れを、図２、図３を用いて説明していくが、すべての動作は制御判定手段１１が行うことになるので、制御判定手段１１が行うといった表現は省略する。

まず最初に図２において、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（ステップ１２００）。なお、ここで述べている充電情報に、充電時間に関する情報が含まれていることもあるが、それが含まれておらず、バッテリー残量から充電時間を推定して充電時間を算出する場合もある。

次に、沸き上げ時間と充電時間を足し合わせ、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ー２３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）。

ステップ１９００については図３にて詳細な流れを説明している。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。

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２３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（分割しない）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、しかも、電気自動車２の車載バッテリー２３への充電を優先的に行い、その結果、可能な限り早く開始して、早く終了するようにしていることがわかる。図５において、もっとも安い電力時間帯になったとたん、即座に湯の沸き上げを開始せずに、少し遅らせているが、この理由は、沸き上げた湯が冷めていくので、保温のための電力が余分に必要となるので、なるべく沸き上げ開始を遅くしたほうが省エネという観点では好ましいからである。ただし、利便性を追求すると可能な限り早く湯を沸き上げてしまい、車載バッテリー２３への充電時間をなるべく長く確保しておくほうが便利であり、省エネ性とは相反する事項であることも事実であり、一概にどちらが良いかということは言い切れないという側面もある。

一方、沸き上げが終了しないうちに、電気自動車２が入庫した場合には、沸き上げを一旦中断して、車載バッテリー２３への充電を最優先に行うことになるが、こういったケースについては図６で説明する。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２３への充電期間との関係の一例（走行距離が少ない場合）を示す図であり、図において、この時の（分割した）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、しかも、電気自動車への車載バッテリーへの充電を優先的に行い、その結果、可能な限り早く開始して、早く終了するようにしていることがわかる。

走行距離が少し多い場合についても、同様に処理することが可能であり、図７を用いて説明する。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（走行距離が少し多い場合）を示す図であり、図において、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２３への充電期間との関係を示している。減量しない全量の湯を沸き上げるために、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、沸き上げを開始して、中断、再開を行い、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、しかも、電気自動車２の車載バッテリー２３への充電を優先的に行い、その結果、可能な限り早く開始して、早く終了するようにしていることがわかる。

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に絞って説明してきた。しかしながら実際には、電気自動車２の走行距離が非常に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ことも起こりうる。その場合には、図２のステップ１５００の判定条件の次に、沸き上げを開始（ステップ１５５０）、その後にステップ１６００の処理に進むことになる。

図４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（もっとも安い電力帯に収まらない場合）を示す図であり、図２におけるステップ１６００の詳細を説明しているが、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２３への充電時間帯が収まらなかった場合の処理の流れを示している。以下同様に、処理の流れについて図４と、図３とを用いて説明していく。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、ステップ１６０２において利便性優先ではなくて、省エネを優先するということを使用者が選択した場合について説明する。

使用者が省エネを優先するということを選択したのであれば（ステップ１６０２）、最も安い電力時間帯に収めるために、沸き上げる湯量を減量して、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、この時も同様に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（ステップ１６０８）、以下はこれまでの説明と同じなので省略する。

使用者が利便性を優先するということを選択したのであれば（ステップ１６０２）、最も安い電力時間帯に収めることよりも、全量を沸き上げるために必要な開始時間を算出して、時計手段１２より取得した時間が、沸き上げ開始時間になったかどうかを判定し（ステップ１６５０）、沸き上げ開始時間にはなっていなかった場合には、図２のステップ１１００からから繰り返すことにより、常に最新の車載バッテリー２３の情報に応じた対応が行えるようになることは前述した通りである。

沸き上げ開始時間になると（ステップ１６０９）、減量しない全量の沸き上げを開始する（ステップ１６１０）が、以下はこれまでの説明と同じなので省略する。

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２３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）を示す図であり、特に省エネ優先を選択したときの、時間帯別料金情報と、消費電力と、時間との関係を示している。このように、減容量させた湯を沸き上げるために、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、沸き上げを開始して、中断、再開を行い、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、しかも、電気自動車２の車載バッテリー２３への充電を優先的に行い、その結果、可能な限り早く開始して、早く終了するようにしていることがわかる。

図９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２３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。図においては、特に利便性優先を選択したときの、時間帯別料金情報と、消費電力と、時間との関係を示しており、減容量させず全量の湯を沸き上げるために、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が始まる前に、沸き上げを開始して、中断、再開を行い、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、しかも、電気自動車２の車載バッテリー２３への充電を優先的に行い、その結果、可能な限り早く開始して、早く終了するようにしていることがわかる。

これまでの説明では、車載バッテリー２３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。

また、最低沸き上げ湯量を予め決めておき、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ことはできないものの、最低限のはみ出し時間（安い料金帯で無い時間帯での沸き上げ時間）をできるだけ少なくするといったことも考えられ、快適性と経済性を調和させるような使用方法も考えられる。

また、この場合の通信経路は、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、電気自動車２にカーナビが搭載されていることも昨今では当然の想定されることであり、この場合にはＧＰＳによる位置情報を含めて、自宅の電気給湯機１の送信しておき、自宅からの距離を算出して、帰宅するまでに消費されるであろう車載バッテリー２３の充電量と、その充電に必要な時間を推測して、その状況も加味した上で、電気給湯機の沸き上げ開始時間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、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。

家庭内に存在する電気給湯器１、電気自動車２はそれぞれ１台ずつということで説明してきたが、当然ながらそれに限定するわけではなく、複数台存在することも考えられ、複数の電気自動車２が存在した場合には、それぞれ優先度を持たせて、優先度の高い順に充電を終える、あるいは、走行距離に応じて優先度を変化させる（走行距離の多くバッテリーが減っている方を優先する）といったことも考えられ、電気給湯器１においても同様に優先度を持たせて全体効率最適化を目指すといったことも考えられ、さまざまな効果を期待することができる。

以上のように、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、あるいは、沸き上げを中断、再開して、電気自動車の車載バッテリーの充電を優先して開始、終了させるので、電気料金情報記録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、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

Claims (6)

1. 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を検知して、前記車載バッテリーの残量に応じた充電に関する情報を取得する充電情報取得手段と、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、沸き上げ湯量の算出と、電気料金の算出とを行い、時間帯別電気料金情報を保持して、制御あるいは判定を行う制御判定手段と、前記電気自動車の入庫を検知し、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、
   前記時間帯別電気料金情報に基づいて前記制御判定手段が、前記車載バッテリーへの充電と前記沸き上げ手段への電力供給とを制御する電力制御システムにおいて、
   前記充電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、
   前記充電に関する情報から前記沸き上げ時間算出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。
2. 前記沸き上げ開始時間が前記時間帯別電気料金情報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
   請求項１記載の電力制御システム。
3. 前記制御判定手段は、前記沸き上げ開始時間が前記時間帯別電気料金情報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判定した場合、前記沸き上げを前記時間帯別電気料金情報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
   請求項１記載の電力制御システム。
4. 前記電気給湯機が表示入力手段をさらに具備し、
   前記制御判定手段は、前記沸き上げ開始時間が前記時間帯別電気料金情報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判定した場合の処理（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）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、その入力された処理（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）に応じた動作を行う
   請求項１〜３のいずれかに記載の電力制御システム。
5. 前記沸き上げ開始時間が前記時間帯別電気料金情報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とそのための電気料金と、最も安い電気料金の時間帯を超えて湧き上がられる湯量とそのための電気料金とを前記表示入力手段で表示する
   請求項４記載の電力制御システム。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力制御システムにおける前記制御判定手段の動作をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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