JP6758207B2 - 電力制御装置および電力制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電力制御装置および電力制御方法に関する。

近年、リチウムイオン電池などの二次電池をいわゆるスマートハウス、ビルディング、マイクログリッド等の蓄電用電源に使用して、商用系統と蓄電用電源とを連携させて電力を供給することにより、効率的にエネルギを利用する取り組みが進められている。ところで、二次電池は、充放電および保管状態によって特性が劣化する。上述の蓄電用電源は、その利用期間が長期に及ぶことが想定されるため、二次電池の特性劣化を抑制することが重要である。

ここで、二次電池の充電状態（ＳＯＣ； State Of Charge）は二次電池の満充電状態を１００％ＳＯＣ、全放電状態を０％ＳＯＣとして、その中間の容量または電圧に対応して設定されている。一般に、二次電池の特性劣化を抑制するため、通常時のＳＯＣには制限が設けられており、上限ＳＯＣは１００％未満、下限ＳＯＣは０％より上の値に設定されている。

しかしながら、災害や事故などで商用系統が停電した非常時には、ＢＣＰ（Business Continuity Plan：事業継続計画）用の電源として、二次電池の下限ＳＯＣの設定値を引き下げて、放電可能な容量を増加させることがある。特許文献１には、商用系統の停電時に二次電池の下限ＳＯＣを引き下げる方法が提案されている。

特開２０１５−１２６５６０号公報

特許文献１には、現在の季節、地域または家族構成による負荷の消費電力に基づいて、下限ＳＯＣを設定する技術が記載されている。また、特許文献１には、停電時に二次電池の下限ＳＯＣを引き下げる方法も記載されている。

しかしながら、特許文献１は、二次電池の下限ＳＯＣの制御にのみ着目しており、二次電池からの電力を消費する負荷には注目していない。したがって特許文献１では、停電時に電池稼動時間を延長させる効果は限定的であり、不十分であった。さらに、特許文献１は、下限ＳＯＣを引き下げることによる信頼性低下についても考慮されていない。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、二次電池から負荷への電力供給時間を増加させることができるようにした電力制御装置および電力制御方法を提供することにある。本発明の他の目的は、二次電池の信頼性を維持しながら、負荷への電力供給時間を増加させることができるようにした電力制御装置および電力制御方法を提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明に従う電力制御装置は、電力系統または二次電池から複数の負荷への電力供給を制御する電力制御装置であって、電力系統での停電を検出する停電検知部と、二次電池の充電および放電を制御する電池制御部と、各負荷への電力供給を制御する負荷制御部と、を備え、停電検知部が停電を検出した場合に、電池制御部は、二次電池の目標充電率を変更することにより、二次電池から各負荷への電力供給能力を増大させ、負荷制御部は、各負荷への電力供給を制限する。

本発明によれば、停電を検出した場合に、二次電池の目標充電率が変更されて、二次電池から各負荷への電力供給能力が増大する。このため、二次電池から負荷への電力供給時間を増加させることができる。

二次電池および負荷を含むシステムと、その制御システムの電力供給を制御する電力供給装置の構成とを示す全体図である。 各負荷の重要度を管理するテーブルの例である。 電力制御処理のフローチャートである。 第２実施例に係り、二次電池および負荷を含む制御システムと、電力制御装置の構成とを示す全体図である。 第４実施例に係り、負荷の重要度を管理するテーブルの例と、重要度と充電率の関係を管理するテーブルの例とを示す。 第５実施例に係り、負荷の重要度を管理するテーブルの例である。 第６実施例に係り、二次電池および負荷を含む制御システムと、電力制御装置の構成とを示す全体図である。 第７実施例に係り、電力制御処理のフローチャートである。 二次電池の目標SOCの変更履歴を監視する処理のフローチャートである。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態は、系統電力２と接続し、その内部に「二次電池」としての蓄電池４と複数の負荷５とを有する制御システムＰＳに対して、系統電力２からの電力供給が停止する停電時においても、制御システムＰＳ内の重要負荷５へ蓄電池４からの電力を供給する。これにより、本実施形態では、重要負荷５の稼動を維持でき、重要負荷５が関わる事業への被害を軽減する。

そこで、本実施形態に関わる電力制御装置１は、複数の負荷５と充放電可能な蓄電池４を含む、電力系統と接続された制御システムＰＳの電力を制御する電力制御装置１であって、蓄電池４の充電状態（充電率：ＳＯＣ）に基づいて、蓄電池の充電および放電を制御する電池制御部１２と、各負荷５への電力供給を制御する負荷制御部１３と、各負荷の重要度を管理する重要度管理部１４と、電力系統の停電を検知する停電検知部１１とを備えている。電池制御部１２は、蓄電池４の充電状態の通常時の下限値と停電時の下限値を設定する機能を有する。停電検知部１１が停電を検知した場合、電池制御部１２は、蓄電池４の充電状態の下限値を停電時の下限値に設定する。かつ、負荷制御部１３は、重要度の低い負荷に対する電力供給を制限する。

本実施形態によれば、停電発生時に、蓄電池４の電力供給能力を増大させることができるため、いわゆるスマートハウス、ビルディング、マイクログリッド等における重要負荷への蓄電池４から電力を供給する時間を延長することができる。この結果、本実施形態によれば、重要負荷への電力供給を継続することで、その重要負荷が関わる事業の継続に対する信頼性を高めることができる。

図１〜図３を用いて実施例を説明する。以下の説明は、本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明は以下の説明に限定されず、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。

図１は、第１実施例に係わる電力制御装置１と、電力制御装置１が制御する制御システムＰＳとを示す。制御システムＰＳは、電力系統の一部である変圧器２に接続された給電線３と、給電線３に接続された充放電可能な蓄電池４と、給電線３および蓄電池４に接続された複数の負荷５と、各負荷５への電力供給を制限するスイッチ６とを含む。

「二次電池」としての蓄電池４は、例えば、鉛蓄電池、ニッケル水素二次電池、リチウム二次電池、ナトリウム硫黄二次電池等のように構成することができる。図中では、複数の蓄電池４（１）〜４（ｎ）を示すが、いずれか一つであってもよい。複数の蓄電池４（１）〜４（ｎ）の全体を蓄電池システム４０と呼ぶこともできる。蓄電池４とは、蓄電池４（１）〜４（ｎ）の総称であり、特に区別しないときの名称である。蓄電池４は、電力系統２からの電力を給電線３を介して受け取ることで充電する。蓄電池４は、停電時に、蓄えた電力を給電線３に放電することで、給電線３およびスイッチ６を介して負荷５に電力を供給する。

負荷５（１）〜５（ｎ）は、例えば、照明設備、冷暖房設備、空調設備、通信設備、事務機器、コンピュータ、電動モータ等の各種負荷である。負荷５の中には、蓄電池４を冷却する空冷ファン等の冷却装置も含むことができる。負荷５（１）〜５（ｎ）を特に区別しない場合、負荷５と呼ぶ。

スイッチ６（１）〜６（ｎ）は、給電線３から負荷５へ供給される電力を制限する装置である。「電力を制限する」とは、電流値または電圧値を変更することで負荷５へ供給される電力量を低下させることを意味する。電力量を０にすることも含まれる。つまり、負荷５への電力を制限するとは、負荷５へ供給される電力量を低下させること、または、負荷５への電力供給を停止すること、の少なくともいずれか一つを含む。各スイッチ６（１）〜６（ｎ）を特に区別しない場合、スイッチ６と呼ぶ。スイッチ６は、各負荷５に一対一で設けてもよいし、複数の負荷５に対して一つのスイッチ６を設けてもよい。負荷５が複数の電気回路を含む場合であって、それら電気回路を個別にオンオフできる場合には、それら電気回路ごとにスイッチ５を設けてもよい。

なお、スイッチ５は、負荷制御部１３の内部に設けることもできる。負荷制御部１３は、各負荷５に接続される複数の電力制限回路を内蔵し、それら電力制限回路の動作を制御することで、各負荷５への電力供給を制御することができる。

電力制御装置１の構成例を説明する。電力制御装置１は、例えば、マイクロプロセッサ、メモリ、入出力回路、通信回路等を含むコンピュータシステムを用いて構成することができる。電力制御装置１は、例えば、停電検知部１１、電池制御部１２、負荷制御部１３とを備える。電力制御装置１は、各負荷５の重要度を管理する負荷重要度管理部１４と、ユーザに情報を提供する通知部７とを備えることもできる。負荷重要度管理部１４の内容は図２で後述する。通知部７は、ユーザに対して、電力制御装置１の動作モードの変更等を通知する装置である。通知部７は、例えば、ディスプレイ、プリンタ、音声合成装置、電子メール等を通じてユーザへ情報を提供する。

ここで、ユーザとは、例えば、電力制御装置１を管理する管理者、または、制御システムＰＳのユーザ（例えば、ビルディングの管理者、所有者、ビルディングのフロアを借りているテナントの管理者等）である。

停電検知部１１は、給電線３の状態を介して電力系統２に停電が発生したかを検知し、その検知信号を電池制御部１２および負荷制御部１３へ送る。

電池制御部１２は、蓄電池４の「充電率」としてのＳＯＣを監視し、ＳＯＣに基づいて蓄電池４の充電および放電を制御する。電池制御部１２は、蓄電池４のＳＯＣの通常時の下限値ＳＯＣ−Ｌ１と、停電時の下限値ＳＯＣ−Ｌ２とをそれぞれ設定する機能を有している。ＳＯＣの下限値は、「目標充電率」に含まれる「下限充電率」である。なお、目標充電率には、後述するように上限充電率も含まれる。停電検知部１１が停電を検知した場合、電池制御部１２は、蓄電池４のＳＯＣの下限値をＳＯＣ−Ｌ１からＳＯＣ−Ｌ２に変更する。以下、ＳＯＣの下限値を、下限ＳＯＣ、下限値ＳＯＣと呼ぶことがある。

ここで、蓄電池４としてリチウムイオン電池を使用する場合を説明する。リチウムイオン電池では、１００％ＳＯＣに対応する電圧は４．０〜４．３Ｖ程度、０％ＳＯＣに対応する電圧は２．５〜３．２Ｖ程度である場合が多い。この場合、ＳＯＣ−Ｌ１は、１０〜４０％の値であるのが望ましい。ＳＯＣ−Ｌ２は、ＳＯＣ−Ｌ１よりも低い値であり（ＳＯＣ−Ｌ１＞ＳＯＣ−Ｌ２）、０〜３０％のいずれかの値であるのが望ましい。

停電時に、蓄電池４の下限充電率をＳＯＣ−Ｌ１からＳＯＣ−Ｌ２へ引き下げることにより、それら下限充電率の差分に相当する電力量を負荷５へ供給できる。

負荷制御部１３は、スイッチ６を介して、各負荷５への電力供給を制御する。負荷制御部１３は、停電時に、負荷重要度管理部１４で管理された重要度に従って、各負荷５のうち重要負荷へ電力が供給されるように、重要度の低い負荷への電力供給を制限する。

図２の負荷重要度管理テーブルＴ１は、負荷重要度管理部１４によって管理されるテーブルである。負荷重要度管理テーブルＴ１は、例えば、負荷番号（負荷＃）Ｃ１１、重要度Ｃ１２、消費電力Ｃ１３を対応付けて管理する。

負荷番号Ｃ１１は、各負荷５を制御システムＰＳ内で識別するための情報である。重要度Ｃ１２は、事業継続性等の所定の指標に基づく重要度を示す情報である。重要度Ｃ１２には、少なくとも２水準の値のいずれかが設定される。ここでは、重要度として「０」または「１」のいずれか一つが設定される。重要度「１」の負荷５は、重要度「０」の負荷５よりも重要である。消費電力Ｃ１３は、負荷５の消費電力を示す情報である。

図２では、負荷ごとに重要度を設定しているが、これに代えて、複数の負荷を含むグループ単位で重要度を設定してもよい。

図３は、電力制御装置１が実行する電力制御処理のフローチャートである。停電検知部１１は、電力系統２に停電が生じたか否かを監視している（Ｓ１１）。停電検知部１１は停電を検知すると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、その旨を電池制御部１２および負荷制御部１３へ通知する。

停電発生の通知を受けた電池制御部１２は、蓄電池４の下限充電率を通常時の値であるＳＯＣ−Ｌ１から停電時の値であるＳＯＣ−Ｌ２へ変更する（Ｓ１２）。これにより、蓄電池４から負荷５へ供給可能な電力量が増加する。

負荷制御部１３は、停電検知部１１から停電発生の通知を受け取ると、負荷重要度管理部１４で管理しているテーブルＴ１を参照して、各負荷５の重要度を取得し、重要度の低い負荷への電力供給を制限する（Ｓ１３）。ここでは、重要度を２水準で設定するため、低い方の値「０」の設定された負荷を重要度の低い負荷であるとして扱う。重要度の低い負荷は、「所定の負荷」に該当する。

負荷制御部１３は、重要度の低い負荷に対して一律に電力供給を制限してもよいし、負荷の特性に基づいて個別に電力供給を制限してもよい。例えば、負荷制御部１３は、重要度の低い負荷への電力供給を遮断することができる。または、負荷制御部１３は、重要度の低い負荷へ待機電力のみを供給することもできる。

負荷制御部１３は、重要度の低い負荷への電力供給を制限する一方で、重要度の高い負荷（重要度「１」が設定された負荷）への電力供給は継続する。つまり、電力制御装置１は、重要度０の負荷に対して制限した電力供給分を、重要度１の負荷へ分配することができる。これにより、電力制御装置１は、重要度の高い負荷の稼働時間を延長することができる。

最後に、電力制御装置１は、蓄電池４の下限ＳＯＣを変更した旨、または、重要な負荷にのみ電力を供給する旨の少なくともいずれか一方を、通知部７からユーザへ通知する（Ｓ１４）。

図２を参照して、制御システムＰＳ内で行われる電力分配の一例を説明する。負荷番号Ｃ１１が＃１〜＃７までの各負荷５について説明する。負荷５（＃１）〜５（＃７）の消費電力Ｃ１３の値の合計は、５０ｋＷである。そのうち、重要度に「１」が設定された重要負荷５（＃２），５（＃３），５（＃７）の消費電力の合計は、２０ｋＷである。

蓄電池４の容量を５０ｋＷｈ、充電状態の通常時の下限ＳＯＣ−Ｌ１は２０％、停電時の下限ＳＯＣ−Ｌ２は０％であるとする。蓄電池４の充電状態が通常時の下限ＳＯＣ−Ｌ１にあるときに不測の停電が発生した場合について説明する。

この場合、停電発生時に残存している蓄電池の容量は１０ｋＷｈである（＝５０ｋＷｈ×２０％）。もしも蓄電池４の下限ＳＯＣを変更しない場合、制御システムＰＳは即座に全停止となる。蓄電池４から負荷５へ電力を供給できないためである。

次に、蓄電池４の下限ＳＯＣのみ引き下げるとした場合、制御システムＰＳの持続時間は １０ｋＷｈ／５０ｋＷ=０．２ｈ、すなわち１２分となる。下限ＳＯＣが２０％から０％へ引き下げることで、蓄電池４から１０ｋＷｈの電力を負荷５へ供給できる。

さらに、重要度の低い負荷５（＃１），５（＃４）〜５（＃６）への電力供給を遮断した場合を検討する。この場合、重要度の高い負荷５（＃２），５（＃３），５（＃７）には、重要度の低い負荷５（＃１），５（＃４）〜５（＃６）に供給できたはずの電力も分配されるため、その稼働時間は、１０ｋＷｈ／２０ｋＷ=０．５ｈ、すなわち３０分に延びる。

このように構成される本実施例によれば、稼働対象を重要度の高い負荷５に限定すると共に、蓄電池４の下限ＳＯＣを引き下げることにより、重要負荷の稼働時間を延長することができる。この電力分配先の制限と蓄電池４の電力供給能力の向上とが結合することにより、重要度の高い負荷への電力供給可能時間を延ばすことができ、事業の継続性に対する信頼を向上することができる。そして、本実施例によれば、停電時でも、重要度の高い負荷５を安全に停止させたり、重要データのバックアップ処理を完了させたりすることができ、使い勝手および信頼性が向上する。

図４を用いて第２実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例は第１実施例の変形例に相当するため、第１実施例との相違を中心に述べる。本実施例では、負荷５の重要度を外部から設定できるようにしている。

図４は、本実施例に係る全体構成図である。本実施例の電力制御装置１Ａは、設定部１５をさらに備える。ユーザは、設定部１５を介して、任意の時間に任意の負荷５の重要度を手動で設定することができる。

このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施例によれば、例えば、重要度が不定期に変化する負荷がある場合に、ユーザは、重要度が高くなると予測される時間帯に入る前に、その負荷の重要度を予め高くしておくことができる。これにより、万が一、その時間帯で停電が発生した場合でも、その負荷の稼動時間を延ばすことができる。

例えば、厳冬時の暖房設備の重要度は、それ以外の季節での重要度よりも高い。例えば、猛暑時の冷房設備の重要度は、それ以外の季節での重要度よりも高い。例えば、手術中の治療室内の各設備の重要度は、手術をしていない時間帯での重要度よりも高い。多量のアクセスを処理する時間帯におけるサーバの重要度は、それ以外の時間帯での重要度よりも高い。このように、負荷の特性、季節、天候、時間帯等で重要度が変化する場合に、ユーザは設定部１５を用いて重要度を変更することができ、不測の事態に対応することができる。なお、設定部１５にカレンダータイマ機能を持たせて、スケジュールにしたがって自動的に重要度を変更できるようにすることもできる。

第３実施例について説明する。通常、蓄電池４には、液冷あるいは空冷の冷却装置が備えられている。蓄電池４は、充放電の際に内部抵抗により発熱し、温度が上昇する。高温で蓄電池４を放置すると劣化が進行し、長期的な性能低下をもたらす。このため、蓄電池４は冷却装置を負荷５の一つとして備える。

しかし、蓄電池４の内部抵抗は高温になると低下するため、蓄電池４が高温になると、短期的には電池性能が向上する。

そこで、本実施例では、蓄電池４の冷却装置の重要度を低く設定しておき、停電時には電力供給を遮断して停止させる。これにより、本実施例によれば、蓄電池４の内部抵抗の低下によるエネルギ損失低減と、冷却装置の消費電力抑制とが相まって、蓄電池４の実効的な容量を増加させることができる。

図５を用いて第４実施例を説明する。第４実施例では、負荷５の重要度を３水準以上に設定できるようにしている。また、本実施例では、重要度の水準数と同じＳＯＣの水準数を記憶する。重要度の水準は、ＳＯＣの水準にそれぞれ対応する。

図５は、本実施例におけるテーブルの例を示す。負荷重要度管理テーブルＴ１Ａは、図２で述べたテーブルＴ１と同様に、負荷番号Ｃ１１、重要度Ｃ１２および消費電力Ｃ１３を対応付けて管理する。ただし、本実施例の負荷重要度管理テーブルＴ１Ａは、重要度を「０」「１」「２」の３水準で設定する。

負荷５（＃１）〜５（＃７）にはそれぞれ「０」「１」「２」のいずれかの重要度が割り当てられている。そして、重要度−ＳＯＣ管理テーブルＴ２は、重要度Ｃ２１とＳＯＣ Ｃ２２との関係を定義する。テーブルＴ２において、重要度「０」「１」「２」には、それぞれ蓄電池４の充電状態が対応付けられている。図５の例では、重要度０には１００％ＳＯＣが、重要度１には２０％ＳＯＣが、重要度２には０％ＳＯＣが、それぞれ対応している。

電力制御装置１は、停電時の蓄電池のＳＯＣが図５に規定する水準以下になると、対応する重要度の負荷への電力供給を遮断あるいは制限する。ここで、蓄電池４の容量は５０ｋＷｈ、充電状態の通常時の下限ＳＯＣ−Ｌ１は２０％、停電時の下限ＳＯＣ−Ｌ２は０％であるとする。そして、蓄電池４の充電状態が５０％のときに停電が発生した場合について説明する。

この場合、蓄電池４の残存容量は２５ｋＷｈである。ＳＯＣは１００％以下なので、重要度０の負荷５（＃１），５（＃４）〜５（＃６）への電力供給は遮断する。これにより、全消費電力は重要度１の負荷５（＃３），５（＃７）の消費電力と、重要度２の負荷５（＃２）の消費電力とを合わせた２０ｋＷとなる。この状態で停電が継続したとすると、蓄電池４のＳＯＣは徐々に低下し、５０ｋＷｈ×（５０−２０）／１００／２０ｋＷ = ０．７５ｈ、すなわち４５分後には２０％ＳＯＣまで低下する。

この時点での蓄電池４の残存容量は１０ｋＷｈである。このとき、負荷制御部１３は、重要度１の負荷５（＃３），５（＃７）への電力供給を遮断あるいは制限する。これにより、制御システムＰＳの全消費電力は、重要度２の負荷５（＃２）の消費電力である１０ｋＷとなる。

その後も停電が継続する場合、重要度２の負荷５（＃２）の稼働時間は、５０ｋＷｈ×(１０−０)／１００／１０ｋＷ = ０．５ｈ、すなわち３０分である。

このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施例では、重要度を３つ以上の水準で設定し、それぞれの水準に対応したＳＯＣを設定するため、停電時の蓄電池のＳＯＣと停電の継続時間とに応じて、負荷停止による被害の程度を変更することができる。これにより、本実施例では、短期間の停電時の負荷停止による被害を最小限に抑制しながら、長期間の停電時でも真に重要な負荷の稼働を継続させることができる。

図６を用いて第５実施例を説明する。本実施例では、各負荷５に対して、例えば季節、曜日、時刻、天候のうちの少なくとも一つを含む情報に応じて、重要度を記憶する。図６は、本実施例で使用する負荷重要度管理テーブルＴ１Ｂの例である。テーブルＴ１Ｂも、図２で述べたテーブルＴ１と同様に、負荷番号Ｃ１１、重要度Ｃ１２、消費電力Ｃ１３を対応付けて管理する。

さらに、本実施例の負荷重要度管理テーブルＴ１Ｂでは、負荷の重要度Ｃ１２を、月曜日から金曜日までの平日と、土曜日、日曜日および祝祭日とに分けて、それぞれ設定している。

図６の例では、全負荷の消費電力は５０ｋＷ、平日の重要度１の負荷５（＃３），５（＃７）の合計消費電力は２０ｋＷであり、土曜日、日曜日および祝祭日における重要度１の負荷５（＃１），５（＃５）〜５（＃７）の合計消費電力は１７ｋＷである。これらの負荷は、常に図６に示す消費電力で稼働する。

なお、曜日に代えて、天候や季節、あるいは時間帯によって、負荷の重要度をそれぞれ設定できる構成としてもよい。

このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施例では、負荷の重要度を季節、曜日、時刻、天候を含む情報に応じて変更することができるため、停電時でも稼働させる負荷５を季節等の情報に応じて選択することができ、ＢＣＰの信頼性をより高めることができる。

図７を用いて第６実施例を説明する。本実施例の電力制御装置１Ｂは、サーバ８から情報を取得する外部情報取得部１６を備える。停電検知部１１は、外部情報に基づいて、停電の発生を予測する。停電検知部１１は、停電の発生を予測すると、その予測結果を電池制御部１２と負荷制御部１３とに通知する。なお、停電が実際に発生した場合の制御は、第１実施例で述べたと同様であるため、その説明は割愛する。

「外部の情報源」としてのサーバ８（１）〜８（ｎ）は、例えば、気象情報を配信するサーバ、計画停電の実施スケジュールを公開する電気事業者のサーバ等である。特に区別しない場合、サーバ８と呼ぶ。サーバ８は、通信ネットワークＣＮを介して、電力制御装置１Ｂの外部情報取得部１６に接続されている。外部情報取得部１６は、サーバ８から取得した情報を停電検知部１１に引き渡す。

停電検知部１１は、サーバ８から得た情報に基づいて、現時点から所定時間内に所定値以上の確率で、停電が発生するか予測する。停電検知部１１が外部情報に基づいて自動的に停電発生の可能性を予測してもよいし、ユーザの判断を加えて予測してもよい。または、停電発生の可能性を、電力制御装置１Ｂの外部に設けられた予測演算サーバ（不図示）へ問い合わせて、その演算結果を受け取る構成でもよい。

電池制御部１２は、蓄電池４のＳＯＣの下限値（ＳＯＣ−Ｌ１，ＳＯＣ−Ｌ２）に加えて、上限値（ＳＯＣ−Ｈ１，ＳＯＣ−Ｈ２）も変更する機能を有する。ＳＯＣの上限値は、「目標充電率」に含まれる「上限充電率」に該当する。

電池制御部１２は、停電発生を予測した旨の通知を停電検知部１１から受領すると、蓄電池４のＳＯＣの上限値を通常の上限値ＳＯＣ−Ｈ１から停電予測時の上限値ＳＯＣ−Ｈ２へ変更する。

ここで、通常時の上限値ＳＯＣ−Ｈ１は、６０−９０％であるのが望ましい。停電予測時の上限値ＳＯＣ−Ｈ２は、通常時の値ＳＯＣ−Ｈ１以上の値であって、７０−１００％の値であるのが望ましい。

図８は、本実施例による停電予測時の電力制御処理を示すフローチャートである。外部情報取得部１６は、サーバ８から情報を取得する（Ｓ２１）。停電検知部１１は、サーバ８から得た情報に基づいて、停電発生の可能性を予測する（Ｓ２２）。

停電検知部１１が停電発生を予測すると（Ｓ２２：ＹＥＳ）、電池制御部１２は、蓄電池４のＳＯＣの上限値を通常時の値ＳＯＣ−Ｈ１から停電予測時の値ＳＯＣ−Ｈ２へ変更する（Ｓ２３）。そして、電池制御部１２は、蓄電池４の充電を開始し、上限値ＳＯＣ−Ｈ２まで充電する（Ｓ２４）。

一方、負荷制御部１３は、負荷重要度管理部１４で管理するテーブルＴ１の内容にしたがって、重要ではない負荷５への電力供給を制限する（Ｓ２５）。

最後に、電力制御装置１Ｂは、発生が予測される停電に対応した旨を通知部７を介してユーザに通知する（Ｓ２６）。

これにより、停電が予測される場合には、停電発生前に、蓄電池４の充電状態を高い状態（ＳＯＣ−Ｈ２）に維持して待機することができる。したがって、実際に停電が発生した場合の、蓄電池４から重要負荷へ供給可能な電力量は第１実施例よりも増大する。この結果、停電時のＢＣＰの信頼性をより高めることができる。

図９を用いて第７実施例を説明する。本実施例では、蓄電池４の目標ＳＯＣ（ＳＯＣ下限値、ＳＯＣ上限値）の変更履歴に基づいて、停電時または停電予測時に対応する蓄電池を決定する。

図９は、蓄電池監視処理を示すフローチャートである。電池制御部１２は、図３のステップＳ１３または図８のステップＳ２４において目標ＳＯＣが変更されたかを監視している（Ｓ３１）。

目標ＳＯＣが変更された場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、電池制御部１２は、目標ＳＯＣの変更履歴を記憶し（Ｓ３２）、目標ＳＯＣの変更回数が所定の閾値Ｔｈ以上になったか判定する（Ｓ３３）。

変更回数が閾値Ｔｈ以上である場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、電池制御部１２は、変更回数が閾値Ｔｈを超えた蓄電池４について警報を出力する（Ｓ３４）。電池制御部１２は、例えば、「蓄電池〇〇の目標ＳＯＣの変更回数が規定値Ｔｈを超えました」のようなメッセージを通知部７からユーザに提示する。

電池制御部１２は、変更回数が閾値Ｔｈを超えた蓄電池４を注意対象の蓄電池として扱い、それ以後において、目標ＳＯＣの変更を制限する（Ｓ３５）。例えば、注意対象の蓄電池４については、停電対応のための目標ＳＯＣの変更を禁止する、または、目標ＳＯＣの変更幅を小さくする、といった制御を行う。

例えば、図３のステップＳ１２では、蓄電システム４０に含まれる蓄電池４のうち、注意対象の蓄電池４以外の蓄電池４についてのみ、ＳＯＣの下限値を変更する。例えば、図８のステップＳ２３では、注意対象の蓄電池４以外の蓄電池４についてのみ、ＳＯＣの上限値を変更する。

このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、目標ＳＯＣの変更回数が閾値以上の蓄電池４については、それ以後の目標ＳＯＣの変更を制限するため、蓄電池４の劣化を抑制することができ、信頼性が向上する。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。上述の実施形態において、添付図面に図示した構成例に限定されない。本発明の目的を達成する範囲内で、実施形態の構成や処理方法は適宜変更することが可能である。

また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができる。

１，１Ａ，１Ｂ：電力制御装置、２：電力系統、３：給電線、４：蓄電池、５：負荷、６：スイッチ、７：通知部、８：外部サーバ、１１：停電検知部、１２：電池制御部、１３：負荷制御部、１４：負荷重要度管理部、１５：設定部、１６：外部情報取得部

Claims (9)

1. 電力系統または二次電池から複数の負荷への電力供給を制御する電力制御装置であって、
   電力系統での停電を検出する停電検知部と、
   二次電池の充電および放電を制御する電池制御部と、
   前記各負荷への電力供給を制御する負荷制御部と、
   を備え、
   前記停電検知部が前記停電を検出した場合に、
   前記電池制御部は、前記二次電池の目標充電率を変更することにより、前記二次電池から前記各負荷への電力供給能力を増大させ、
   前記負荷制御部は、前記各負荷への電力供給を制限し、
   前記電池制御部は、前記目標充電率を通常時の値から変更した回数が所定の回数を超えた二次電池については警報を出力し、前記目標充電率を通常時の値から変更した回数が所定の回数を超えた二次電池については、以後、目標充電率の変更を制限する、
   電力制御装置。
2. 前記停電検知部が前記電力系統での停電を検出した場合に、
   前記電池制御部は、前記二次電池の目標充電率としての下限充電率を通常時の値よりも低下させ、
   前記負荷制御部は、前記各負荷のうち予め指定された所定の負荷への電力供給を制限する、
   請求項１に記載の電力制御装置。
3. 前記各負荷には重要度を事前に設定することができ、
   前記負荷制御部は、重要度が所定値以下である負荷を前記所定の負荷であるとして、前記所定の負荷への電力供給を制限する、
   請求項２に記載の電力制御装置。
4. 前記各負荷の重要度を設定するための設定部をさらに備える、
   請求項１に記載の電力制御装置。
5. 前記各負荷には、前記二次電池を冷却するための冷却装置が含まれており、
   前記冷却装置は前記所定の負荷として設定されている、
   請求項２に記載の電力制御装置。
6. 前記各負荷には、少なくとも曜日、季節、天候、時間帯のうちいずれか一つの区別ごとに異なる重要度を設定することができる、
   請求項３に記載の電力制御装置。
7. 前記電池制御部による前記二次電池の目標充電率の変更、または、前記負荷制御部による前記各負荷への電力供給の制限のうち、少なくともいずれか一方が行われた旨を通知する通知部をさらに備える、
   請求項１に記載の電力制御装置。
8. 外部の情報源からの情報を取得する外部情報取得部をさらに備え、
   前記停電検知部が前記外部情報取得部から受領した外部情報に基づいて、前記電力系統での停電発生を予測した場合に、
   前記電池制御部は、前記二次電池の目標充電率としての上限充電率を通常時の値よりも高くして、前記二次電池への充電を実行し、
   前記負荷制御部は、前記各負荷のうち予め指定された所定の負荷への電力供給を制限する、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の電力制御装置。
9. 電力系統または二次電池から複数の負荷への電力供給を制御する方法であって、
   電力系統での停電を検出する停電検知ステップと、
   二次電池の充電および放電を制御する電池制御ステップと、
   前記各負荷への電力供給を制御する負荷制御ステップと、
   を備え、
   前記停電検知ステップが前記停電を検出した場合に、
   前記電池制御ステップは、前記二次電池の目標充電率を変更することにより、前記二次電池から前記各負荷への電力供給能力を増大させ、
   前記負荷制御ステップは、前記各負荷への電力供給を制限し、
   前記電池制御ステップは、前記目標充電率を通常時の値から変更した回数が所定の回数を超えた二次電池については警報を出力し、前記目標充電率を通常時の値から変更した回数が所定の回数を超えた二次電池については、以後、目標充電率の変更を制限する、
   電力制御方法。

Images