JP6783630B2 - 機器制御装置、機器制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、直流電力で動作する電気機器に対する電力制御技術に関し、当該電気機器に接続される直流電力系統と交流電力系統とを切り換える機器制御装置、機器制御方法、およびプログラムに関する。

直流電力および交流電力のいずれが供給された場合であっても動作することが可能な電気機器について、直流電力と交流電力とを適切に切り替えて動作させる電気機器システムが従来技術として知られている。例えば、特許文献１には、太陽電池等の直流電源を交流の電力系統網へ連系した電力システムにおいて、当該電力システムに接続された機器（直流負荷）に直流電力を直接供給し、動作させることができる電源装置が開示されている。

特開平６−１６５３９５号公報（１９９４年６月１０日公開）

太陽光発電装置を設置した一般家庭において、発電が十分に行われ自家消費できない余剰電力が発生した場合には逆潮流し売電を行うことが認められている。また、太陽光発電装置に加えて蓄電池を設置した一般家庭では、蓄電池の設置時に、この売電の売却単価について以下の２つのうちいずれかを選択することとなっている。

第１の選択肢は、一般に「押し上げ発電なし」と呼ばれるものであり、太陽光発電装置の発電による余剰電力が発生し、売電を行っている間は蓄電池からの負荷への電力供給は禁止するというものである。これにより、逆潮流される電力は太陽光発電による発電から自家消費を差し引いた余剰電力となる。これは太陽光発電装置のみを設置し、蓄電池を設置しない家庭と同様の条件になるため、電力の売却単価は太陽光発電装置のみを設置し、蓄電池を設置しない家庭と同一となる。

第２の選択肢は、一般に「押し上げ発電あり」と呼ばれるものであり、太陽光発電装置の発電による余剰電力が発生し、売電を行っている間であっても電力消費する電気機器に対して蓄電池からの電力供給を可能とするものである。ここで電力消費する電気機器の消費電力をすべて蓄電池から供給すれば、太陽光発電装置による発電電力をすべて売電に用いることができる。このため太陽光発電装置による売電電力が増加することになるため、電力の売却単価は前述の「押し上げ発電なし」の条件よりも低く設定されている。

すなわち、「押し上げ発電」とは、逆潮流による売電と蓄電池からの電気機器への放電が同時に行われることを示す。

ところで、電気機器が利用する電力を交流電力から蓄電池が放電する直流電力に切り替えた場合、消費する交流電力が減少する。そうすると、「押し上げ発電なし」を選択した一般家庭において、当該電気機器以外の装置が消費する交流電力が太陽光発電装置による発電電力を下回る事象が発生する可能性がある。この事象が発生すると、売電も発生することになる。このとき、蓄電池による放電と売電とが同時に発生するため、「押し上げ発電なし」の条件を満たさなくなる。そこで、従来技術における機器制御システムでは、そのような場合に当該電気機器が利用する電力を直流電力から交流電力に再度切り替える切り戻しを行っていた。すなわち、「押し上げ発電なし」を選択した一般家庭において、切り戻しという無駄な処理が発生するという問題があった。

また、切り戻しを行うと、電気機器が動作を切り換えるための準備時間を必要とし、動作が一時的に停止したかのような、ユーザにとっては無駄な空白時間が発生する場合もある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄電池に蓄えられた直流電力と交流電力との利用が可能な電気機器について、当該電気機器が利用する電力を交流電力から直流電力に切り替える前後において「押し上げ発電なし」の条件を満たすように、電力の切り替えを適切に制御する機器制御装置および機器制御方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る機器制御装置は、直流電源系統から供給される直流電力および交流電源系統から供給される交流電力を利用して動作する電気機器に供給する電力を、前記直流電力または前記交流電力のいずれかに切り替える切替回路の切り替えを行うための制御指令を、太陽光発電装置の発電電力および前記電気機器以外の他電気機器の消費電力に基づいて生成するコントローラを備えた構成である。

上記の課題を解決するために、本発明に係る機器制御方法は、直流電源系統から供給される直流電力および交流電源系統から供給される交流電力利用して動作する電気機器に供給する電力を、太陽光発電装置の発電電力および前記電気機器以外の他電気機器の消費電力に基づき切り替える制御工程を含んでいる方法である。

本発明の一態様によれば、蓄電池に蓄えられた直流電力と交流電力との利用が可能な機器に対する電力の切り替えを適切に制御する機器制御装置および機器制御方法を提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態１に係る機器制御装置を備える機器制御システムの概略構成図である。 本発明の実施形態１に係る機器制御装置の要部構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る機器制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 従来技術による機器制御システムにおける、分電盤を経由する各種電力の推移の一例を示す図である。 本発明の実施形態１に係る機器制御装置を備えた機器制御システムにおける、分電盤を経由しない電力も含めた各種電力の推移の一例を示す図である。 本発明の実施形態２に係る機器制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態３に係る機器制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態４に係る機器制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１について、図１〜５を用いて説明する。

（機器制御システムの構成）
本実施形態に係る機器制御装置を用いた機器制御システムの構成について、図１を用いて以下に説明する。図１は、本実施形態に係る機器制御装置を用いた機器制御システムの概略構成図である。図１の（ａ）は、機器制御装置の役割をＨＥＭＳコントローラ３０が担う例を示すが、パワーコンディショナ２２または電力モニタ２３が担うこともできる。図１の（ｂ）は、エアコン室外機１１に供給される電力を切り替えるための切替回路を独立した装置として設置した例を示す。なお、以下の説明では、一例として図１の（ａ）に基づいてそれぞれの部材について説明する。

図示の例において、機器制御システムは、エアコン室内機１０、エアコン室外機１１、太陽光発電装置２０、蓄電池２１、パワーコンディショナ２２、電力モニタ２３、分電盤２４、系統電力網（電力系統網）２５、ＨＥＭＳコントローラ３０、ルータ３１、携帯端末３２、サーバ３３、インターネット４０、および公衆電話回線網４１を備えている。ここで、機器制御システムにおいて用いられる主な電力は、太陽光発電装置２０にて発電させた直流電力、蓄電池２１が放電した直流電力、および系統電力網２５を介して電力会社から購入（買電）した交流電力である。

エアコン室内機１０およびエアコン室外機１１は電気機器の１つであり、共にエアコンを構成する。また、本実施形態において単にエアコンと述べている場合は、エアコン室内機１０とエアコン室外機１１とを含むものとして扱う。本実施形態において、エアコン室内機１０は、後述する分電盤２４から供給される交流電力によって動作する。エアコン室外機１１は、直流電源系統である後述する蓄電池２１から供給される直流電力で動作するとともに、後述する系統電力網２５を含む交流電源系統から供給される交流電力を変換した直流電力で動作する電気機器である。また、エアコン室外機１１が動作に用いる電力は、当該エアコン室外機１１の内部または外部に設けられた切替回路によって切り替えることが可能である。切替回路については後述する。さらに、エアコン室内機１０は、無線ＬＡＮを用いて通信する機能を有し、無線ＬＡＮの機能を有するルータ３１を介し、後述するＨＥＭＳコントローラ３０と通信することができる。

なお、上記のようなエアコン室外機１１は、いわゆるＤＣ家電（ＤＣ機器）と呼ばれる範疇に属する。エアコン室外機１１のほかに、照明器具、テレビジョン受像器、洗濯機、冷蔵庫など、任意の家電機器をＤＣ家電として構成することができるが、本実施形態では、説明を簡単にするために、エアコン室外機１１のみをＤＣ家電とする。

太陽光発電装置２０は、自身が有する太陽電池を用いて直流電力を発電する。また、太陽光発電装置２０は、発電した直流電力を後述するパワーコンディショナ２２に送電する。蓄電池２１は、太陽光発電装置２０が発電した直流電力、電力会社から系統電力網２５を介して購入（買電）した交流電力、の少なくともいずれかを後述するパワーコンディショナ２２を介して直流電力として蓄えるものである。また、蓄電池２１は必要に応じて、自身が蓄電力を供給することができる。

パワーコンディショナ２２は、太陽光発電装置２０、蓄電池２１、および分電盤２４に接続されており、機器制御システムにおける電力の使用状況を管理する。具体的には、パワーコンディショナ２２は、分電盤２４に入出力される直流電力および交流電力を管理する。本実施形態において、パワーコンディショナ２２は、太陽光発電装置２０の発電による発電電力を取得するとともに、エアコン室外機１１以外の他電気機器が消費する消費電力の情報を分電盤２４を介して取得する。そして、パワーコンディショナ２２が、取得した情報に基づき、切替回路を切り替えるための制御指令を生成するコントローラを備えていてもよい。ここで、他電気機器が消費する消費電力とは、分電盤２４に入力される発電電力および買電電力と、分電盤２４から出力される売電電力との差として求められる機器制御システム全体としての消費電力を意味し、後述する総交流消費電力と同義である。つまり、分電盤２４から供給される交流電力で動作している機器（交流で動作しているときのＤＣ家電およびＡＣ家電）の消費電力の合計値として求められる。

なお、また、電力モニタ２３が、パワーコンディショナ２２の取得した情報に基づき、上記制御指令を生成するコントローラを備えていてもよい。さらに、ＨＥＭＳコントローラ３０が、電力モニタ２３およびルータ３１を介して、パワーコンディショナ２２の取得した情報を受け取り、上記制御指令を生成するコントローラを備えていてもよい。

なお、本実施形態において、コントローラは、一例として、太陽光発電装置２０の発電電力が、エアコン室外機１１以外の他電気機器の消費電力以下である場合に、エアコン室外機１１に直流電力が供給されるように切替回路を切り替える制御指令を生成する。

また、パワーコンディショナ２２は、太陽光発電装置２０で発電した直流電力を蓄電池２１に蓄える機能、太陽光発電装置２０で発電した直流電力および蓄電池２１に蓄えられた直流電力を交流電力に変換して、上記電気機器を含む負荷に供給する機能を備える。さらに、パワーコンディショナ２２は、系統電力網２５に逆潮流することにより、当該の系統電力網２５を介して電力会社に電力を売却（売電）する機能、系統電力網２５の交流電力を直流電力に変換して蓄電池２１に蓄える機能等を有する。また、パワーコンディショナ２２は、センサを用いて機器制御システムが設置された家屋の主幹の電力を監視することにより、電力の方向およびその大きさに関する情報を取得する。これにより、パワーコンディショナ２２は、系統電力網２５から電力を購入している状態（買電状態）か系統電力網２５に逆潮流を行っている状態（売電状態）かについて把握する。さらに、パワーコンディショナ２２は、太陽光発電装置２０で発電した電力を計測する機能、蓄電池２１の蓄電情報を蓄電池２１から取得する機能等も有する。

電力モニタ２３は、表示部やユーザ操作受け付け部、パワーコンディショナ２２との通信を行う機能等を有しており、ユーザは電力モニタ２３を用いることにより、パワーコンディショナ２２で取得した情報を確認することができる。さらに、電力モニタ２３はユーザからの操作を受けることができ、パワーコンディショナ２２等の運転制御ができるようになっている。また、電力モニタ２３は、無線ＬＡＮを介した通信機能を有しており、ＥＣＨＯＮＥＴＬｉｔｅ（登録商標）に準拠した制御命令に基づき外部の機器と連携することができる。

ＨＥＭＳコントローラ３０は、ＥＣＨＯＮＥＴＬｉｔｅに準拠した制御命令を制御対処の機器（本実施形態ではエアコン室内機１０）に送信することができる。ＨＥＭＳコントローラ３０は、制御命令を自身の判断に基づき送信してもよく、また、サーバから送信されてきた制御命令を中継してもよい。この際、ＨＥＭＳコントローラ３０からの制御命令は、ルータ３１を介して制御対象の機器に送信される。

また、ＨＥＭＳコントローラ３０は、各電気機器に対応して設けられた図示しない電力計測装置を用いて各電気機器の消費電力を計測し、計測した消費電力に関する情報をサーバ３３に送信する機能を備えている。このため、ユーザは、携帯端末３２を用いてサーバ３３に蓄えられた各電気機器の電力に関する情報を閲覧することが可能となる。また、ＨＥＭＳコントローラ３０は、ＥＣＨＯＮＥＴＬｉｔｅに準拠した制御命令を用いて上述の電力モニタ２３と連携することができる。なお、本実施形態に係る機器制御システムにおいて、パワーコンディショナ２２が上記コントローラを備え、ＨＥＭＳコントローラ３０から送信された情報を用いることなく、太陽光発電装置２０の発電電力およびエアコン室外機１１以外の他電気機器の消費電力を取得できるのであれば、ＨＥＭＳコントローラ３０は必須の構成ではない。

ルータ３１は一般的なルータであり、インターネット４０に接続する機能を有する。また、ルータ３１は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を備えており、エアコン室内機１０と無線ＬＡＮを利用した通信を行う。一方、ルータ３１は、ＨＥＭＳコントローラ３０とはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を用いて有線接続されている。

携帯端末３２は、例えばスマートフォンである。携帯端末３２は機器制御システムを利用するためのアプリケーションを備えており、例えば、遠隔制御に用いるアプリケーションおよび測定した電力に関する情報を閲覧するためのアプリケーションを備えている。なお、上記のアプリケーションは、携帯端末３２の一般的なＷｅｂブラウザでサーバ３３にアクセスすることにより動作するように提供されるものであってもよく、専用のものであってもよい。ユーザは携帯端末３２において、自身に割り当てられたユーザＩＤとパスワードとを入力することにより遠隔監視システムを利用することができる。携帯端末３２とサーバ３３との通信は公衆電話回線網４１とインターネット４０とを介して行われるため、ユーザは外出先などから機器制御システムを制御することもできる。なお、ユーザが宅内にいる場合には、ユーザは、無線ＬＡＮを用いて、携帯端末３２およびルータ３１を介して通信を行ってもよい。

サーバ３３は、ＨＥＭＳコントローラ３０と通信を行うインタフェースを備え、携帯端末３２から制御対象の電気機器への制御命令が送られた場合には、これをＨＥＭＳコントローラ３０に送信する機能を有する。また、サーバ３３は、ＨＥＭＳコントローラ３０から送信されてきた電力または積算電力に関する情報を受信し、これを記憶する機能を有する。また、サーバ３３は、携帯端末３２と通信を行うインタフェースも備え、携帯端末３２から要求があればこれらの情報を携帯端末３２に提供する。

なお、本実施形態では１つのサーバ３３が上記の機能をすべて備えている構成であるが、複数のサーバでサーバ３３を置き換えてもよい。例えば、サーバ３３の代わりに、電気機器を遠隔制御する機能や送信されてきた電力または積算電力に関する情報を受信する機能等のＨＥＭＳコントローラ３０が関係する機能を有するサーバと、携帯端末３２に対してＷｅｂブラウザを用いたアプリケーションを提供するサーバとを別々のサーバで構成するようにし、サーバ間でやり取りを行う構成であってもよいことは言うまでもない。

（機器制御装置の構成）
本実施形態に係る機器制御装置の構成について、図２を用いて説明する。図２は、本実施形態に係る機器制御装置の要部構成の一例を示すブロック図である。なお、図２の（ａ）は、切替回路である切替部１０３がエアコン室外機１１の内部に配置されている構成を示し、図２の（ｂ）は、切替回路である切替部１０３がエアコン室外機１１の外部に配置されている構成を示す。

本実施形態において、機器制御装置はコントローラを備えているが、コントローラと切替回路との組み合わせを機器制御装置としてもよい。図２の（ａ）に示す例において、コントローラは切替制御部１０５としてパワーコンディショナ２２に配置され、切替回路は切替部１０３としてエアコン室外機１１の内部に配置されている。切替部１０３は、パワーコンディショナ２２から、例えば有線または無線で、電力切替信号を受け取る。この電力切替信号は、切替制御部１０５にて生成される。すなわち、パワーコンディショナ２２が切替制御部１０５を備えている場合には、電力切替信号は、切替部１０３における電力切替を行うための制御指令に相当する。これに対し、切替制御部１０５が、電力モニタ２３またはＨＥＭＳコントローラ３０に備えられている場合には、パワーコンディショナ２２に電力切替信号を生成させる制御指令が、切替部１０３における電力切替を行うための制御指令に相当する。

図２の（ａ）の例において、エアコン室外機１１は、筐体１０１、エアコン室外機機能部１０２、切替部１０３、および整流回路１０４を備えている。エアコン室外機機能部１０２は、一般的なエアコン室外機としての機能を有する部分であるが、一般的なエアコン室外機にはない、切替部１０３の切り替えを行うための制御指令を受信する機能をさらに備える点が異なっている。すなわち、本実施形態におけるエアコン室外機１１は、外部の切替制御部１０５が送信した制御指令に基づいて切替部１０３の切り替えを行う。これにより、エアコン室外機１１は、当該エアコン室外機１１が利用する電力を、外部の蓄電池２１が放電する直流電力と、エアコン室内機１０などから供給された交流電力を整流回路１０４にて変換した直流電力との間で切り替えることができる。

図２の（ａ）における、機器制御装置を用いたエアコン室外機１１の制御について以下に説明する。

エアコン室外機１１において、エアコン室外機機能部１０２には、切替部１０３を介して、「ＡＣ」で示す交流電力が、整流回路１０４にて直流電力に変換されて供給されているものとする。このとき、切替制御部１０５は、エアコン室外機１１が動作に用いる電力を、蓄電池２１が放電する直流電力に切り替えても押し上げ発電が発生しないと判定した場合、切替部１０３を切り替える。これにより、エアコン室外機１１には「ＤＣ」で示す、蓄電池２１が放電する直流電力が供給される。

図２の（ｂ）における、機器制御装置を用いたエアコン室外機１１の制御についても、切替部１０３および整流回路１０４が筐体１０１の外部にある点を除き、図２の（ａ）と同様である。すなわち、エアコン室外機１１は、当該エアコン室外機１１が利用する電力を、外部の蓄電池２１が放電する直流電力と、エアコン室内機１０などから供給された交流電力を整流回路１０４にて変換した直流電力との間で切り替えることができる。

さらに、図１の（ｂ）に示すように、切替部１０３および整流回路１０４がともにエアコン室外機１１の外部に配置されている場合の当該エアコン室外機１１の制御についても同様である。すなわち、切替部１０３は、パワーコンディショナ２２、電力モニタ２３、およびＨＥＭＳコントローラ３０のいずれかが備える切替制御部１０５からパワーコンディショナ２２を介して当該切替部１０３へ送信された制御指令または電力切替信号にしたがって、エアコン室外機１１が利用する電力について、分電盤２４を経由する交流電力と蓄電池２１が放電する直流電力との間で切り替えることができる。

本実施形態では一例として、パワーコンディショナ２２が、分電盤２４に入出力される直流電力および交流電力に関する情報をセンサより受信する構成とする。

なお、蓄電池２１に蓄えた電力を用いて本エアコン室外機１１を動作させる場合、通常のエアコン室外機では蓄電池２１の電力をパワーコンディショナ２２で交流電力に変換し、交流電力を内部に設けられた整流回路で再度直流電力に変換して用いることになるが、本実施形態のエアコン室外機１１は蓄電池２１の直流電力を直流電力のまま用いるため、このような変換ロスを低減することが可能となる。

（処理の流れ）
本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れについて、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図示の例において、図１に示した機器制御システムを導入した家庭は「押し上げ発電なし」を選択しているものとする。

まず、パワーコンディショナ２２はエアコン室外機１１に交流電力を給電する（Ｓ１０１）。より具体的には、機器制御装置のコントローラ（切替制御部１０５）からの指示により、切替回路（切替部１０３）を切り替え、交流電力が利用されるようにする。

次に、コントローラ（切替制御部１０５）は、エアコン室外機１１が利用する電力を交流電力から直流電力に切り替えても押し上げ発電が発生しないか否かを判定するために、（直流電力に切替予定である電気機器以外の電気機器の総交流消費電力）が（発電交流電力）以上であるか否かを判定する（Ｓ１０２：制御工程）。具体的には、エアコン室外機１１以外の他電気機器の総交流消費電力が、後述する発電交流電力以上であるか否かを判定する。ここで、エアコン室外機１１以外の他電気機器の総交流消費電力とは、エアコン室内機１０およびテレビなどの、交流電力で動作中である電気機器が消費している、分電盤２４を経由する交流電力の合計電力のことを示す。また、発電交流電力とは、太陽光発電装置２０にて発電し、パワーコンディショナ２２にて変換された後分電盤２４を経由する交流電力のことを示す。

Ｓ１０２において、（直流電力に切替予定である電気機器以外の電気機器の総交流消費電力）が（発電交流電力）以上であり、押し上げ発電が発生しないと判定した場合（Ｓ１０２でＹＥＳ）、コントローラ（切替制御部１０５）は切替回路（切替部１０３）に切り替えを行わせるための制御指令を生成し、当該エアコン室外機１１に蓄電池２１から直流電力が供給されるようにする（Ｓ１０３：切替工程）。一方、Ｓ１０２において、（直流電力に切替予定である電気機器以外の電気機器の総交流消費電力）が（発電交流電力）以上ではなく、押し上げ発電が発生すると判定した場合（Ｓ１０２でＮＯ）、コントローラ（切替制御部１０５）は切替回路（切替部１０３）に切り替えを行わせず、当該エアコン室外機１１が交流電力を利用する状態を継続する（Ｓ１０４：切替工程）。

このようにして、本実施形態に係る機器制御装置は、分電盤２４を経由する、エアコン室外機１１以外の他電気機器の総交流消費電力が、発電交流電力以上であるか否かを判定することにより、エアコン室外機１１が利用する電力を交流電力から直流電力に切り替えても押し上げ発電が発生しない場合のみ切り替えを行うことができる。

なお、上記の説明では、発電交流電力と他電気機器の総交流消費電力とを比較したが、例えば、太陽光発電装置２０の発電電力を発電交流電力に変換する際の損失が無視できるほど小さい場合は、発電電力（直流電力）と他電気機器の総交流消費電力とを比較する構成であってもよい。

（押し上げ発電の発生条件について）
図３のＳ１０２において、押し上げ発電が発生しないか否かを判定する条件として、エアコン室外機１１以外の他電気機器の総交流消費電力が、発電交流電力以上であるか否かを判定した。この判定条件が押し上げ発電の発生条件に相当することについて、図４〜５を用いて説明する。図４は、従来技術による機器制御システムにおける、分電盤を経由する各種電力の推移の一例を示す図であり、図４の（ａ）は各種電力の推移を折れ線グラフで示し、図４の（ｂ）は図４の（ａ）の内容を表形式にて示したものである。図５は、本実施形態に係る機器制御装置を備えた機器制御システムにおける、分電盤２４を経由しない電力も含めた各種電力の推移の一例を示す図である。図５の（ａ）は、エアコン室外機１１を直流電力による動作に切り替えたときに押し上げ発電が発生しない場合を示す図であり、図５の（ｂ）は、エアコン室外機１１を直流電力による動作に切り替えたときに押し上げ発電が発生する場合を示す図である。

まず、図４を用いて押し上げ発電が発生しうる状況について説明する。図４は、太陽光発電装置が発電する電力が一定である状況において、家庭全体の消費電力が１０分ごとに１０００Ｗずつ減少した場合に、系統電力網２５に対する買電および売電がどのように変化するかを示している。

なお、図示の例において、項目名「発電電力」は、太陽光発電装置にて発電し、パワーコンディショナにて交流に変換された後、分電盤を経由した交流電力を示す。項目名「家全体ＡＣ消費電力」は、従来の機器制御システムを導入した家庭において、分電盤を経由して消費される交流消費電力全てを示す。項目名「分電盤に対する放電電力」は、蓄電池から放電され、パワーコンディショナにて交流に変換された後、分電盤を経由した交流電力を示す。項目名「買電電力」は、系統電力網から買電し、分電盤を経由した交流電力を示し、項目名「売電電力」は、分電盤を経由し、系統電力網に逆潮流した交流電力を示す。

また、図４の各図において、太陽光発電装置は「３０００」の電力（単位はＷとする）を安定して発電するものとする。さらに、蓄電池はパワーコンディショナに対して、言い換えると分電盤に対して最大で「２０００」の電力を放電することができ、パワーコンディショナにて交流に変換した際のロスは考慮しないものとする。なお、蓄電池は、分電盤に対する放電とは別に、エアコン室外機のようなＤＣ家電に対して、直接「２０００」の直流電力を給電することもできるとする。この点は、本実施形態の蓄電池２１でも同じである。そして、従来の機器制御システムでは、２つのエアコン室外機Ｘ、Ｙが稼働中であり、合計の消費電力は「２０００」であるものとする。また、時刻が「１０：４０」の段階でエアコン室外機Ｘの消費電力「１０００」のみを直流電力に切り替えるものとし、時刻が「１０：５０」の段階でエアコン室外機Ｘ、Ｙの合計消費電力「２０００」全てを直流電力によるものに切り替えるものとする。

図示の例において、時刻が「１０：１０」のとき、家全体ＡＣ消費電力は「６０００」であり、これに対して発電電力が「３０００」、分電盤に対する放電電力が「２０００」、買電電力が「１０００」である。このとき、「家全体ＡＣ消費電力」に対して「発電電力」と「分電盤に対する放電電力」の２項目だけでは不足するため、系統電力網から買電し、「買電電力」の値を補うことによって消費電力と発電電力との間の釣り合いを取っている。

その後、時刻が進むにつれ、家全体ＡＣ消費電力の値が低下し、それに釣り合うように他の項目の値も変化する。例えば、時刻が「１０：２０」のとき、家全体ＡＣ消費電力が「５０００」となり、発電電力の「３０００」と分電盤に対する放電電力「２０００」で賄えるため、買電電力は「０」となる。また、時刻が「１０：３０」になると、家全体ＡＣ消費電力が「４０００」となるため、発電電力「３０００」に対して不足分は「１０００」となる。よって、蓄電池からの放電電力は減少し、分電盤に対する放電電力は「１０００」で十分となる。

そして、時刻が「１０：４０」になると、エアコン室外機Ｘ、Ｙの合計消費電力「２０００」のうち「１０００」が、交流電力による動作から直流電力による動作に切り替わる。したがって、時刻「１０：４０」の家全体ＡＣ消費電力は、エアコン室外機Ｘの直流電力への切り替えにより、「４０００」から「３０００」へ低下する。これは発電電力の「３０００」と釣り合うため、分電盤に対する放電電力は「０」となる。これにより、蓄電池からの放電が不要になったように見えるが、蓄電池は、エアコン室外機Ｘが消費する直流電力「１０００」を直流電力にて供給している。

さらに、時刻が「１０：５０」になると、エアコン室外機Ｙも直流電力による動作に切り替わり、消費電力「１０００」が交流電力の利用から直流電力の利用に切り替わる。したがって、時刻「１０：５０」の家全体ＡＣ消費電力は、エアコン室外機Ｙの直流電力へのさらなる切り替えにより、「３０００」から「２０００」に低下する。これは発電電力の「３０００」を下回り、発電電力のうち「１０００」が余剰となるため、売電電力として「１０００」が計上されることとなる。

しかしながら、図には表れないものの、この段階でエアコン室外機Ｘ、Ｙは蓄電池から直流電力にて「２０００」の供給を受けており、売電を行っている間は蓄電池からの負荷への電力供給は禁止するという「押し上げ発電なし」の条件を満たしていない。そのため、パワーコンディショナは、取得した蓄電池の情報から「押し上げ発電なし」の条件を満たしていないと判定した場合は、エアコン室外機Ｘ、Ｙの少なくとも一方について、直流電力から交流電力による動作に切り戻す必要がある。具体的には、時刻「１０：５０」の状態から「１０：４０」の状態となるよう、エアコン室外機Ｘ、Ｙの少なくとも一方の動作を切り戻す。これは、エアコン室外機が用いる電力が短期間で「交流電力→直流電力→交流電力」と切り替わることを意味しており、不要な切り替えである。

そこで、本実施形態に係る機器制御装置を備えた機器制御システムでは、「家全体ＡＣ消費電力」の内、エアコン室外機１１とそれ以外の他電気機器の消費電力とを別に管理することにより、不要な切り替えが発生しないようにする。具体的な判定内容について、図５を用いて説明する。

図示の例において、項目名「ＤＣ運転前」および「ＤＣ運転後」は、エアコン室外機１１が利用する電力を交流電力から直流電力に切り替える前および切り替えた後を、それぞれ示す。項目名「発電電力」、「買電電力」、および「売電電力」は、図４の同名の項目と同じ内容を示す。項目名「蓄電池から分電盤への放電電力」は、図４の「分電盤に対する放電電力」に対応する。項目名「ＤＣ運転へ切り替えるＤＣ家電以外での家全体消費電力」は、図４の「家全体ＡＣ消費電力」のうち、エアコン室外機１１以外の電気機器の交流消費電力を示す。一方、項目名「ＤＣ運転へ切り替えるＤＣ家電のＡＣ消費電力」は、エアコン室外機１１の交流消費電力を示す。項目名「蓄電池からＤＣ家電への放電電力」は、蓄電池２１からエアコン室外機１１へ直接供給される、直流電力を示し、項目名「ＤＣ運転へ切り替えるＤＣ家電のＤＣ消費電力」は、エアコン室外機１１が直流電力にて動作するときに消費する直流電力を示す。

図５の（ａ）に示す一例では、「ＤＣ運転前」から「ＤＣ運転後」へ遷移する前後において、「発電電力」と「ＤＣ運転へ切り替えるＤＣ家電以外での家全体消費電力」はともに「３０００」であり、常に等しい。また、「蓄電池から分電盤への放電電力」が「蓄電池からＤＣ家電への放電電力」へ移行し、「ＤＣ運転へ切り替えるＤＣ家電のＡＣ消費電力」が「ＤＣ運転へ切り替えるＤＣ家電のＤＣ消費電力」へ移行しているが、値には変化がない。そのため、「蓄電池から分電盤への放電電力」および「ＤＣ運転へ切り替えるＤＣ家電のＡＣ消費電力」の値が変化した場合であっても、売電電力は発生せず、押し上げ発電は発生しない。

一方、図５の（ｂ）において、「ＤＣ運転前」から「ＤＣ運転後」へ遷移する前後において、「発電電力」は「３０００」であるが「ＤＣ運転へ切り替えるＤＣ家電以外での家全体消費電力」は「２０００」であり、「発電電力」＞「ＤＣ運転へ切り替えるＤＣ家電以外での家全体消費電力」が成り立つ。また、「ＤＣ運転前」は「発電電力」と「蓄電池から分電盤への放電電力」の合計が、「ＤＣ運転へ切り替えるＤＣ家電以外での家全体消費電力」と「ＤＣ運転へ切り替えるＤＣ家電のＡＣ消費電力」の合計と等しいものの、「ＤＣ運転後」は「発電電力」が上回るために不等号が成立し、その差分（余剰電力）が「売電電力」として押し上げ発電を発生させてしまう。すなわち、エアコン室外機１１が直流電力を利用するように切替回路を制御した際、分電盤を経由する電力のうち、「ＤＣ運転へ切り替えるＤＣ家電以外での家全体消費電力」≧「発電電力」であり、余剰電力が発生しないのであれば、押し上げ発電が発生しないということができる。

したがって、本実施形態に係る機器制御装置は、分電盤２４を経由する電力のうち、エアコン室外機１１以外の他電気機器の総交流消費電力（「ＤＣ運転へ切り替えるＤＣ家電以外での家全体消費電力」）が、発電交流電力（「発電電力」）以上であるか否かを判定する。そして、発電交流電力以上であると判定した場合のみ、エアコン室外機１１に配置された切替回路（切替部１０３）を制御することにより、直流電力が利用されるように切り替える。これにより、電気機器を直流電力を利用する動作に切り替えた場合に不要な切り替えが発生しないように、蓄電池に蓄えられた直流電力と交流電力との利用が可能な機器に対する電力の切り替えを適切に制御する機器制御装置を提供することができるという効果を奏する。

なお、本実施形態において、機器制御装置はパワーコンディショナ２２、電力モニタ２３、およびＨＥＭＳコントローラ３０のいずれかに配置されているとしたが、これに限らない。すなわち、本実施形態に係る機器制御装置は、太陽光発電装置２０の発電による発電交流電力およびエアコン室外機１１以外の電気機器が消費する交流消費電力に基づき、エアコン室外機１１が利用する電力を直流電力または交流電力のいずれかに切り替えることができるのであればどのような構成であってもよい。例えば、機器制御装置は、電力に関する情報をＨＥＭＳコントローラ３０との通信によって取得し、エアコン室外機１１に内蔵された切替部１０３の切り替えを行うように、エアコン室内機１０に内蔵されてもよい。さらに、機器制御装置を切替部１０３と切替制御部１０５とで構成する形態では、そのような機器制御装置をパワーコンディショナ２２に内蔵させてもよい。

さらに、機器制御装置が押し上げ発電が発生しないか否かを判定する間隔はどのようなものであってもよいが、短い方（できるだけリアルタイムに近い方）が一時的な消費電力の変動による押し上げ発電の発生有無についても判定することができるため、好ましい。

また、本実施形態に係る機器制御装置がエアコン室外機１１が利用する電力を交流電力から直流電力に切り替えるための条件は、押し上げ発電の発生による不要な切り替えを発生させないのであれば、どのようなものであってもよい。例えば、機器制御装置において、コントローラは、太陽光発電装置２０の発電電力が、エアコン室外機１１以外の他電気機器の消費電力よりも一定量以上下回る場合に、エアコン室外機１１に直流電力が供給されるように切替回路を切り替える制御指令を生成するものであってもよい。この場合、消費電力が上記一定量の範囲で変動したとしても、その変動の影響が吸収されるので、押し上げ発電の発生有無を判定する時間間隔に依らず、不要な切り替えを発生させない確実性を高めることができる。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、以下に説明する。本実施形態に係る機器制御装置は、基本的な構成は前記実施形態１と同一であるが、当該機器制御装置が備えるコントローラは、系統電力網２５から買電する電力単価が異なる時間帯に応じて切替回路を切り替える制御指令を生成する点が異なる。

（機器制御システムの構成）
本実施形態に係る機器制御装置を用いた機器制御システムの構成について、図１を用いて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本実施形態に係る機器制御装置のコントローラ（切替制御部１０５）は、太陽光発電装置２０の発電電力とエアコン室外機１１以外の他電気機器の消費電力だけでなく、後述する電力料金体系にも基づいて切替回路（切替部）を介したエアコン室外機１１の電力切り替えを制御する。

（電力料金体系について）
次に本実施形態で用いられる電気料金制度について説明する。本実施形態では蓄電池２１を用いて電気を蓄えることができるため、電力単価の低い時間帯に蓄電池２１に電力を蓄え、高い時間帯に蓄電池２１に蓄えた電力を消費することによりユーザは経済的なメリットを享受することができる。一般家庭で選択可能な料金体系の内、このような蓄電池２１の使用方法に適した料金体系の１つとして、安価な深夜電気料金を利用することができる料金体系がある。このような料金体系は、例えば、２３時〜７時の第１時間帯の電気代を１１円／Ｋｗｈ、７時〜１０時および１７時〜２３時の第２時間帯の電気代を２５円／Ｋｗｈ、１０〜１７時の第３時間帯の電気代を３３円／Ｋｗｈとする電気料金体系である。このような電気料金体系では、蓄電池２１を設置したユーザが経済的なメリットを享受したい場合、第１時間帯に蓄電池を満充電し、第３時間帯の電力消費を蓄電池２１に蓄えた電力でできるだけ賄い、第３時間帯の消費電力よりも蓄電量が大きい場合には、第２時間帯での消費電力も蓄電池２１から供給するようにすればよい。

（処理の流れ）
本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れについて、図６を用いて説明する。図６は、本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図示の例において、図１に示した機器制御システムを導入した家庭は「押し上げ発電なし」を選択しているものとする。

まず、第１時間帯においてエアコン室外機１１が交流電力を利用して動作しているものとする（Ｓ２０１）。

朝７時の時点で、蓄電池２１は上述の第１時間帯の間に充電を行い満充電になっているとする。また蓄電池２１は本実施形態で必要な電力を供給する十分な容量を有しているとする。７時になると第１時間帯は終了し、第２時間帯になるため、電気料金の単価が上がる。このためエアコンの動作に用いる電力を系統電力網２５から得るよりも蓄電池２１に蓄えた電力を用いる方が電力単価の安い電力が利用できる。よって、コントローラ（切替制御部１０５）は、第１時間帯から第２時間帯になったか否かを判定する（Ｓ２０２）。第２時間帯になったと判定した場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）、コントローラ（切替制御部１０５）は、前記実施形態１と同様に、エアコン室外機１１が利用する電力を交流電力から直流電力に切り替えても押し上げ発電が発生しないか否かを判定するために、（直流電力に切替予定である電気機器以外の電気機器の総交流消費電力）が（発電交流電力）以上であるか否かを判定する（Ｓ２０３）。（直流電力に切替予定である電気機器以外の電気機器の総交流消費電力）が（発電交流電力）以上であると判定した場合（Ｓ２０３でＹＥＳ）、コントローラ（切替制御部１０５）は切替回路（切替部１０３）が切り替えを行うための制御指令を生成し、当該エアコン室外機１１に直流電力が供給されるようにする（Ｓ２０４）。以後蓄電池２１に蓄えられていた電力が直流のままエアコン室外機１１に供給される。

このまま時間が経過し９時になると、日射量が増加するにつれ太陽光発電装置２０による発電が増加し、また、朝の準備に伴う電気機器の使用がひと段落して消費電力が低下する。このため、系統電力網２５から購入する電力が減少し、余剰電力が生じることになる。このとき、コントローラ（切替制御部１０５）は、第１時間帯になったか否かを判定し（Ｓ２０５）、まだ第１時間帯になっていない場合に、太陽光発電装置２０にて発電し、パワーコンディショナ２２にて交流に変換された発電電力に余剰分が発生したか否かを判定する（Ｓ２０６）。余剰分が発生したと判定した場合、コントローラ（切替制御部１０５）は、切替回路（切替部１０３）を介してエアコン室外機１１が利用する電力を直流電力から交流電力に切り替える（Ｓ２０７）。なお、Ｓ２０６で余剰分が発生していないと判定した場合、処理はＳ２０５へ戻る。

これにより、太陽光発電装置２０にて発電し、パワーコンディショナ２２にて変換された交流電力、蓄電池２１にて放電し、パワーコンディショナ２２にて変換された交流電力、および系統電力網２５からの交流電力の少なくともいずれかがエアコン室外機１１によって利用される。このような制御を行う理由は先に説明した押し上げ発電にならないようにするためである。特にパワーコンディショナ２２がコントローラ（切替制御部１０５）を備えている場合、コントローラ（切替制御部１０５）からの制御指令に基づき交流電力が利用されるように切り替えるため、応答時間を短くすることができ、確実に逆潮流を防止することができる。

このまま時間が経過し１６時になると、日射量が減少するにつれ太陽光発電装置２０による発電電力が減少し、また、夕方の準備に伴う電気機器の使用が増えて消費電力が増加する。このため、逆潮流する電力が減少し、系統電力網２５からの電力購入が開始される状態となる。このとき、コントローラ（切替制御部１０５）は、第１時間帯になったか否かを判定し（Ｓ２０８）、まだ第１時間帯になっていない場合に、Ｓ２０３と同様に、エアコン室外機１１が利用する電力を交流電力から直流電力に切り替えても押し上げ発電が発生しないか否かを判定する。すなわち、（直流電力に切替予定である電気機器以外の電気機器の総交流消費電力）が（発電交流電力）以上であるか否かを判定する（Ｓ２０９）。（直流電力に切替予定である電気機器以外の電気機器の総交流消費電力）が（発電交流電力）以上であると判定した場合（Ｓ２０９でＹＥＳ）、コントローラ（切替制御部１０５）は切替回路（切替部１０３）が切り替えを行うための制御指令を生成し、当該エアコン室外機１１に直流電力が供給されるようにする（Ｓ２１０）。以後蓄電池２１に蓄えられていた電力が直流のままエアコン室外機１１に供給される。なお、Ｓ２０９の判定結果がＮＯの場合には、処理はＳ２０８へ戻る。

このまま時間が経過し２３時になると、第１時間帯になる（Ｓ２０５およびＳ２０８の判定結果がＹＥＳ）ため蓄電池２１に蓄えられた電力の電力単価と系統電力網２５からの購入電力の電力単価が等しくなる。翌日の第２時間帯や第３時間帯に使用する電力を蓄電池２１に蓄える必要があるため、コントローラ（切替制御部１０５）は切替回路（切替部１０３）が切り替えを行うための制御指令を生成し、エアコン室外機１１が交流電力を利用するように切り替える（Ｓ２１１）。以後系統電力網２５からの交流電力がエアコン室外機１１によって利用される。

このような制御が翌日も繰り返される。

なお、図６に示すようにＳ２０５からＳ２１１を構成することにより、第２時間帯以降の第１時間帯になるまでの時間に、太陽光発電装置２０による発電電力の変動や家庭内負荷の消費電力の変動により買電状態と売電状態が変化しても、それに応じてエアコン室外機１１が利用する電力を直流と交流とに切り替えることができる。

以上説明したような制御を行うことにより、蓄電池２１の直流電力と交流電力である系統電力網２５の電力とを切り替えて利用することが可能なエアコンを、電気料金制度や余剰電力買い取り制度に適するように使用することができる。

さらに蓄電池２１の直流電力を直流電力のまま機器で用いることにより、直流電力と交流電力との変換回数を減らすことができ、蓄電池２１に蓄えた電力をより有効に利用することが可能となる。

本実施形態に係る機器制御装置のコントローラ（切替制御部１０５）は、エアコン室外機１１が利用する電力を交流電力から直流電力に切り替えても押し上げ発電が発生しないか否かを判定するために、（直流電力に切替予定である電気機器以外の電気機器の総交流消費電力）が（発電交流電力）以上であるか否かを判定する。そして、（直流電力に切替予定である電気機器以外の電気機器の総交流消費電力）が（発電交流電力）以上であると判定した場合のみ、当該エアコン室外機１１に直流電力を供給する。

したがって、本実施形態に係る機器制御装置は、コントローラが系統電力網２５から買電する電力単価が異なる時間帯に応じて切替回路の切り替えを制御することができる。これにより、電力料金体系に基づいて蓄電池に蓄えられた直流電力と交流電力との利用が可能な機器に対する電力の切り替えを適切に制御する機器制御装置を提供することができるという効果を奏する。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、以下に説明する。本実施形態に係る機器制御装置は、基本的な構成は前記実施形態１と同一であるが、当該機器制御装置が備えるコントローラ（切替制御部１０５）は、直流電源系統としての蓄電池２１の残量にさらに基づいて切替回路（切替部１０３）を切り替える制御指令を生成する点が異なる。

（機器制御システムの構成）
本実施形態に係る機器制御装置を用いた機器制御システムの構成について、図１を用いて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本実施形態に係る機器制御装置のコントローラ（切替制御部１０５）は、太陽光発電装置２０の発電電力とエアコン室外機１１以外の他電気機器の消費電力だけでなく、直流電源としての蓄電池２１の残量にさらに基づいて切替回路を介したエアコン室外機１１の切り替えを制御する。具体的には、コントローラは、蓄電池２１から送信された、当該蓄電池２１自身の残量の情報を受信し、受信した情報に基づいて電力切り替えを制御する。

（蓄電池の残量）
本実施形態において、非停電時には蓄電池２１の蓄電容量の内の一定割合を放電しないようにしており、この割合を設定残量と呼ぶ。これは、万が一系統電力網２５が停電した場合、家庭内の電気機器を最低限動作させることができるような電力を蓄電池２１に確保しておくことを目的としたものである。この設定残量の値は、ユーザが任意に設定できるようになっており、０％に設定してもよく、１００％に設定してもよい。ただし、０％に設定してしまうと、停電時に蓄電池が空になっている可能性がある。逆に１００％に設定してしまうと非停電時に本実施形態で説明するエアコン室外機１１等で蓄えた電力を用いることができなくなってしまう。

（処理の流れ）
本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れについて、図７を用いて説明する。図７は、本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図示の例において、図１に示した機器制御システムを導入した家庭は「押し上げ発電なし」を選択しているものとする。また、朝７時の時点で、蓄電池２１は第１時間帯の間に充電を行い満充電になっているとし、２０時を過ぎたころに蓄電池２１の残量が上述の設定残量に達することとする。

Ｓ３０１〜Ｓ３０４として示す２０時までの動作は実施形態２と同様であるため説明を省略する。この時点でエアコン室外機１１には蓄電池２１の直流電力が供給されている。

コントローラ（切替制御部１０５）は蓄電池２１の残量の情報を定期的に取得しており（Ｓ３０５、Ｓ３０９）、２０時を過ぎたころに取得した情報により、蓄電池２１の残量が設定残量に達したことを検知したとする（Ｓ３０５およびＳ３０９の判定結果がＮＯ）。この場合、コントローラ（切替制御部１０５）は切替回路（切替部１０３）が切り替えを行うための制御指令を生成し、エアコン室外機１１が交流電力を利用するように切り替える（Ｓ３１３）。以後系統電力網２５からの交流電力がエアコン室外機１１によって利用される。一方、Ｓ３０５において蓄電池２１の残量が設定残量以上であると判定した場合（Ｓ３０５でＹＥＳ）、実施形態２のＳ２０５〜Ｓ２０７、およびＳ２１１と同様の処理としてＳ３０６〜Ｓ３０８、およびＳ３１３を実行する。また、Ｓ３０９において蓄電池２１の残量が設定残量以上であると判定した場合（Ｓ３０９でＹＥＳ）、実施形態２のＳ２０８〜Ｓ２１１と同様の処理としてＳ３１０〜Ｓ３１３を実行する。

このまま時間が経過し２３時になると、第１時間帯になるため蓄電池に蓄えられた電力の電力単価と系統電力網２５からの購入電力の電力単価が等しくなる。翌日の第２時間帯や第３時間帯に使用する電力を蓄電池２１に蓄える必要があるため、コントローラ（切替制御部１０５）は切替回路（切替部１０３）が切り替えを行うための制御指令を生成し、エアコン室外機１１が交流電力を利用するように切り替える（Ｓ３１３）。なお、本実施形態では既に系統電力網２５からの交流電力をエアコン室外機１１が利用しているため、切替えが発生しない場合には、特に処理を行う必要はない。

このような制御を行うことにより、蓄電池２１に蓄えられた電力を使いきることなく、系統電力網２５の電力を利用して電気機器の動作を継続することが可能となる。

したがって、本実施形態に係る機器制御装置は、太陽光発電装置の発電電力および他電気機器の消費電力だけでなく、系統電力網２５から買電する電力単価が異なる時間帯、および直流電源としての蓄電池の残量にも基づいて切替回路の切り替えを行うことができる。これにより、万が一系統電力網が停電した場合であっても、家庭内の機器を最低限動作させることができる残量を維持しつつ、蓄電池に蓄えられた直流電力と交流電力との利用が可能な機器に対する電力の切り替えを適切に制御する機器制御装置を提供することができるという効果を奏する。

〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について、以下に説明する。本実施形態に係る機器制御装置は、基本的な構成は前記実施形態１と同一であるが、当該機器制御装置が備えるコントローラ（切替制御部１０５）は、エアコン室外機１１およびエアコン室外機１１以外の他電気機器の消費電力に関する情報が通信によって取得可能であるか否かにさらに基づいて切替回路（切替部１０３）を切り替える制御指令を生成する点が異なる。

（機器制御システムの構成）
本実施形態に係る機器制御装置を用いた機器制御システムの構成について、図１を用いて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本実施形態に係る機器制御装置のコントローラ（切替制御部１０５）は、太陽光発電装置２０の発電電力とエアコン室外機１１以外の他電気機器の消費電力だけでなく、エアコン室外機１１およびエアコン室外機１１以外の他電気機器の消費電力に関する情報が通信によって取得可能であるか否かにさらに基づいて切替回路（切替部１０３）が切り替えを行うための制御指令を生成する。換言すれば、コントローラは、ＨＥＭＳコントローラ３０と電力モニタ２３との間の通信が正常であり、エアコン室外機１１およびエアコン室外機１１以外の他電気機器の消費電力に関する情報が取得可能であるか否かに基づいて電力切り替えを制御する。

（処理の流れ）
本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れについて、図８を用いて説明する。図８は、本実施形態に係る機器制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図示の例において、図１に示した機器制御システムを導入した家庭は「押し上げ発電なし」を選択しているものとする。

まず、パワーコンディショナ２２はエアコン室外機１１に交流電力を給電する（Ｓ４０１）。より具体的には、機器制御装置のコントローラ（切替制御部１０５）からの指示により、切替回路（切替部１０３）を切り替え、交流電力が利用されるようにする。

次にコントローラ（切替制御部１０５）は、ＨＥＭＳコントローラ３０と電力モニタ２３との通信が正常であるか否かを判定する（Ｓ４０２）。通信が正常であると判定した場合（Ｓ４０２でＹＥＳ）、コントローラ（切替制御部１０５）は前記実施形態１におけるＳ１０２と同様に、エアコン室外機１１が利用する電力を交流電力から直流電力に切り替えても押し上げ発電が発生しないか否かを判定するために、（直流電力に切替予定である電気機器以外の電気機器の総交流消費電力）が（発電交流電力）以上であるか否かを判定する（Ｓ４０３）。（直流電力に切替予定である電気機器以外の電気機器の総交流消費電力）が（発電交流電力）以上であると判定した場合（Ｓ４０３でＹＥＳ）、コントローラ（切替制御部１０５）は切替回路（切替部１０３）が切り替えを行うための制御指令を生成し、当該エアコン室外機１１に直流電力が供給されるようにする（Ｓ４０４）。一方、（直流電力に切替予定である電気機器以外の電気機器の総交流消費電力）が（発電交流電力）以上ではないと判定した場合（Ｓ４０３でＮＯ）、コントローラ（切替制御部１０５）は切替回路（切替部１０３）の制御を行わず、当該エアコン室外機１１が交流電力を利用する状態を継続する（Ｓ４０５）。

以上の処理により、本実施形態に係る機器制御装置は、ＨＥＭＳコントローラ３０と電力モニタ２３との通信が正常かつ、分電盤２４を経由する、エアコン室外機１１以外の他電気機器の総交流消費電力が、発電交流電力以上である場合のみ、エアコン室外機１１が利用する電力を交流電力から直流電力に切り替えても押し上げ発電が発生しない場合のみ切り替えを行うことができる。

したがって、本実施形態に係る機器制御装置は、電気機器および他電気機器の消費電力に関する最新の情報に基づいて押し上げ発電が発生するか否かを正確に判断することができる。これにより、電気機器および他電気機器の消費電力に関する最新の情報に基づいて、蓄電池に蓄えられた直流電力と交流電力との利用が可能な機器に対する電力の切り替えを適切に制御する機器制御装置を提供することができるという効果を奏する。

〔変形例〕
前記実施形態１は、コントローラ（切替制御部１０５）が押し上げ発電が発生しないか否かを判定する時点において、太陽光発電装置２０の発電電力が、エアコン室外機１１以外の他電気機器の消費電力未満である場合はエアコン室外機１１に直流電力が供給されるように切り替える構成であった。しかしながら、他電気機器の消費電力を制御し、上記の条件を満たすようにする構成であってもよい。例えば、太陽光発電装置２０の発電電力が、エアコン室外機１１以外の他電気機器の消費電力を上回った場合、コントローラ（切替制御部１０５）はＨＥＭＳコントローラ３０より他電気機器の消費電力の内訳を取得する。そして、ＨＥＭＳコントローラ３０からの指示によって消費電力の増加が見込まれる他電気機器の消費電力が増えるように、他電気機器を制御することによって上記の条件を満たすようにしてもよい。

〔ソフトウェアによる実現例〕
機器制御装置（特にコントローラ）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、機器制御装置は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る機器制御装置は、直流電源系統から供給される直流電力および交流電源系統から供給される交流電力を利用して動作する電気機器（エアコン室外機１１）に供給する電力を、前記直流電力または前記交流電力のいずれかに切り替える切替回路（切替部１０３）の切り替えを行うための制御指令を、太陽光発電装置（２０）の発電電力および前記電気機器以外の他電気機器の消費電力に基づいて生成するコントローラ（切替制御部１０５）を備えた構成である。

上記の構成によれば、機器制御装置は、太陽光発電装置の発電電力および電気機器以外の他電気機器の消費電力に基づき、電気機器に供給する電力を直流電力または交流電力のいずれかに切り替えることができる。したがって、蓄電池に蓄えられた直流電力と交流電力との利用が可能な電気機器に対する電力の切り替えを適切に制御する機器制御装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の態様２に係る機器制御装置は、上記態様１において、前記コントローラ（切替制御部１０５）は、前記制御指令として、前記太陽光発電装置（２０）の発電電力が、前記他電気機器の消費電力以下である場合に、前記電気機器（エアコン室外機１１）に前記直流電力が供給されるように前記切替回路（切替部１０３）を切り替える制御指令を生成する構成としてもよい。

上記の構成によれば、機器制御装置は、太陽光発電装置の発電電力が、他電気機器の消費電力以下である場合に、電気機器が利用する電力を直流電力または交流電力のいずれかに切り替えることができる。したがって、切り替えによって押し上げ発電が発生しない、直流電力と交流電力との利用が可能な電気機器に対する電力の切り替えを適切に制御する機器制御装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の態様３に係る機器制御装置は、上記態様１において、前記コントローラ（切替制御部１０５）は、前記制御指令として、前記太陽光発電装置（２０）の発電電力が、前記他電気機器の消費電力よりも一定量以上下回る場合に、前記電気機器（エアコン室外機１１）に前記直流電力が供給されるように前記切替回路（切替部１０３）を切り替える制御指令を生成する構成としてもよい。

上記の構成によれば、機器制御装置は、太陽光発電装置の発電電力が、他電気機器の消費電力よりも一定量以上下回る場合に、電気機器が利用する電力を直流電力または交流電力のいずれかに切り替えることができる。したがって、切り替え前後で他電気機器の消費電力が変動する場合であっても押し上げ発電が発生しないように、直流電力と交流電力との利用が可能な電気機器に対する電力の切り替えを適切に制御する機器制御装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の態様４に係る機器制御装置は、上記態様１〜３のいずれかにおいて、前記コントローラ（切替制御部１０５）は、前記制御指令として、電力系統網（系統電力網２５）から買電する電力単価が異なる時間帯に応じて前記切替回路（切替部１０３）を切り替える制御指令を生成する構成としてもよい。

上記の構成によれば、機器制御装置は、電力系統網から買電する電力単価が異なる時間帯に応じて、電気機器が利用する電力を直流電力または交流電力のいずれかに切り替えることができる。したがって、電力単価の変化に応じて、直流電力と交流電力との利用が可能な電気機器に対する電力の切り替えを適切に制御する機器制御装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の態様５に係る機器制御装置は、上記態様１〜４のいずれかにおいて、前記コントローラ（切替制御部１０５）は、前記制御指令として、前記直流電源系統としての蓄電池（２１）の残量にさらに基づいて前記切替回路（切替部１０３）を切り替える制御指令を生成する構成としてもよい。

上記の構成によれば、機器制御装置は、蓄電池の残量に基づいて、電気機器が利用する電力を直流電力または交流電力のいずれかに切り替えることができる。したがって、蓄電池の残量を確認しながら、直流電力と交流電力との利用が可能な電気機器に対する電力の切り替えを適切に制御する機器制御装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の態様６に係る機器制御装置は、上記態様１〜５のいずれかにおいて、前記コントローラ（切替制御部１０５）は、前記制御指令として、前記電気機器（エアコン室外機１１）および前記他電気機器の消費電力に関する情報が通信によって取得可能であるか否かにさらに基づいて前記切替回路（切替部１０３）を切り替える制御指令を生成する構成としてもよい。

上記の構成によれば、機器制御装置は、電気機器および前記他電気機器の消費電力に関する情報が通信によって取得可能であるか否かにさらに基づいて切替回路の切り替えを制御することができる。したがって、最新の消費電力に関する情報に基づいて、直流電力と交流電力との利用が可能な電気機器に対する電力の切り替えを適切に制御する機器制御装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の態様７に係る機器制御方法は、直流電源系統から供給される直流電力および交流電源系統から供給される交流電力を利用して動作する電気機器に供給する電力を、太陽光発電装置の発電電力および前記電気機器以外の他電気機器の消費電力に基づき切り替える制御工程（Ｓ１０２）を含んでいる方法である。上記の構成によれば、態様１と同様の作用効果を奏する。

本発明の各態様に係る機器制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記機器制御装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記機器制御装置をコンピュータにて実現させる機器制御装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１０ エアコン室内機
１１ エアコン室外機
２０ 太陽光発電装置
２１ 蓄電池
２２ パワーコンディショナ
２３ 電力モニタ
２４ 分電盤
２５ 系統電力網
３０ ＨＥＭＳコントローラ
３１ ルータ
３２ 携帯端末
３３ サーバ
４０ インターネット
４１ 公衆電話回線網
１０１ 筐体
１０２ エアコン室外機機能部
１０３ 切替部
１０４ 整流回路
１０５ 切替制御部

Claims (8)

1. 直流電源系統から供給される直流電力および交流電源系統から供給される交流電力を利用して動作する電気機器に供給する電力を、前記直流電力または前記交流電力のいずれかに切り替える切替回路の切り替えを行うための制御指令を、太陽光発電装置の発電電力および前記電気機器以外の他電気機器の消費電力に基づいて生成するコントローラを備え、
   前記コントローラは、前記制御指令として、前記太陽光発電装置の発電電力が、前記他電気機器の消費電力以下である場合に、前記電気機器に前記直流電力が供給されるように前記切替回路を切り替える制御指令を生成する
   ことを特徴とする機器制御装置。
2. 直流電源系統から供給される直流電力および交流電源系統から供給される交流電力を利用して動作する電気機器に供給する電力を、前記直流電力または前記交流電力のいずれかに切り替える切替回路の切り替えを行うための制御指令を、太陽光発電装置の発電電力および前記電気機器以外の他電気機器の消費電力に基づいて生成するコントローラを備え、
   前記コントローラは、前記制御指令として、前記太陽光発電装置の発電電力が、前記他電気機器の消費電力よりも一定量以上下回る場合に、前記電気機器に前記直流電力が供給されるように前記切替回路を切り替える制御指令を生成する
   ことを特徴とする機器制御装置。
3. 前記コントローラは、前記制御指令として、電力系統網から買電する電力単価が異なる時間帯に応じて前記切替回路を切り替える制御指令を生成する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の機器制御装置。
4. 前記コントローラは、前記制御指令として、前記直流電源系統としての蓄電池の残量にさらに基づいて前記切替回路を切り替える制御指令を生成する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の機器制御装置。
5. 前記コントローラは、前記制御指令として、前記電気機器および前記他電気機器の消費電力に関する情報が通信によって取得可能であるか否かにさらに基づいて前記切替回路を切り替える制御指令を生成する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の機器制御装置。
6. 直流電源系統から供給される直流電力および交流電源系統から供給される交流電力を利用して動作する電気機器に供給する電力を、太陽光発電装置の発電電力および前記電気機器以外の他電気機器の消費電力に基づき切り替える制御工程を含み、
   前記太陽光発電装置の発電電力が、前記他電気機器の消費電力以下である場合に、前記制御工程にて、前記電気機器に前記直流電力が供給されるように切り替える
   ことを特徴とする機器制御方法。
7. 直流電源系統から供給される直流電力および交流電源系統から供給される交流電力を利用して動作する電気機器に供給する電力を、太陽光発電装置の発電電力および前記電気機器以外の他電気機器の消費電力に基づき切り替える制御工程を含み、
   前記太陽光発電装置の発電電力が、前記他電気機器の消費電力よりも一定量以上下回る場合に、前記制御工程にて、前記電気機器に前記直流電力が供給されるように切り替える
   ことを特徴とする機器制御方法。
8. 請求項６または７に記載の機器制御方法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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