JP6872973B2 - 電力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電池の充電及び放電を制御する電力制御装置に関する。

従来の電力制御装置は、電力を使用して動作する負荷に供給するための電力を深夜の時間帯に電力系統を介して電力会社から受け取って蓄電池に蓄えさせ、朝の時間帯、昼の時間帯及び夜の時間帯の一部又は全部の時間帯に蓄電池に放電させて蓄電池から放出された電力を負荷に出力する。又は、従来の電力制御装置は、昼の時間帯に太陽光発電によって得られた電力を蓄電池に蓄えさせ、朝の時間帯、夜の時間帯及び深夜の時間帯の一部又は全部の時間帯に蓄電池に放電させて蓄電池から放出された電力を負荷に出力する。

深夜の時間帯に電力会社から供給される電力の価格は、朝の時間帯、昼の時間帯及び夜の時間帯に電力会社から供給される電力の価格より安い。太陽光発電によって得られる電力の価格は、太陽光モジュールの価格と太陽光モジュールを設置する際の作業にかかる価格とを除くと無料である。つまり、従来の電力制御装置は、価格が相対的に安い電力又は無料の電力を蓄電池に蓄えさせ、電力会社から供給される電力の価格が相対的に高い時間帯に蓄電池に放電させて蓄電池から放出された電力を負荷に出力する。従来の電力制御装置では、蓄電池に充電及び放電させる時間帯と、蓄電池に蓄えられる電力の残量とは使用者によって設定される。従来の電力制御装置は、設定された事項にしたがって蓄電池の充電及び放電を制御する。

従来、蓄電池の容量を複数の量に区分けし、区分けされた複数の量の各々について充電及び放電の管理を行う電力制御装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１５／０１１７４６号

しかしながら、従来の電力制御装置は、蓄電池に比較的多くの電力が蓄えられていて、かつ相対的に価格が安い電力又は無料の電力を受け取ることができる場合、蓄電池に放電させることなく、相対的に価格が安い電力又は無料の電力を負荷が消費する電力に割り当てる。つまり、従来では、比較的多くの電力が蓄電池に蓄えられている状態が比較的長く続くことがある。比較的多くの電力が蓄電池に蓄えられている状態が比較的長く続くと、比較的少ない電力が蓄電池に蓄えられている状態が比較的長く続く場合に比べて、蓄電池は劣化しやすくなる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、蓄電池の劣化を抑制して蓄電池の充電及び放電を制御する電力制御装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、蓄電池の充電及び放電を制御する電力制御装置であって、太陽光をもとに発電する太陽光パネルを含む太陽光モジュールによって得られた直流電力の電圧を一定の電圧に変換する直流電圧変換回路と、前記直流電圧変換回路によって得られた直流電力を前記蓄電池に蓄えさせる蓄電池充電放電回路と、電力系統からの交流電力を直流電力に変換する直流交流変換回路と、前記蓄電池の充電及び放電の制御の対象の日の天気予報のデータと、電力を使用して動作する負荷の消費電力を示す負荷データと、前記制御の対象の日における時間帯毎の前記負荷が使用される時間を示す使用時間データとを記憶する記憶部と、前記記憶部が記憶する前記天気予報のデータ、前記負荷データ及び前記使用時間データをもとに、前記直流電圧変換回路、前記蓄電池充電放電回路及び前記直流交流変換回路を制御する制御部とを有する。前記蓄電池充電放電回路は、前記蓄電池に放電させる機能を有する。前記制御部は、前記蓄電池から放出された電力を前記負荷が消費する電力に割り当てる制御を行うと共に、前記天気予報のデータをもとに前記制御の対象の日に太陽光発電が行われるか否かを判定し、判定結果と前記負荷データ及び前記使用時間データをもとに特定される前記負荷の時間帯毎の消費電力量とをもとに、前記蓄電池に蓄えられる電力の量をより少なくする制御を行う。前記制御部は、前記制御の対象の日に太陽光発電が行われると判定した場合、前記制御の対象の日に前記太陽光モジュールによって得られる電力の量が、前記制御の対象の日の太陽光発電が開始される時以降の２４時間での前記負荷の消費電力量以上であるか否かを判定し、前記太陽光モジュールによって得られる電力の量が前記２４時間での前記負荷の消費電力量以上であると判定した場合、前記制御の対象の日の太陽光発電が行われる時間帯に、前記２４時間のうちの太陽光発電が終了した時以降の前記負荷の消費電力量に相当する電力量の電力を前記蓄電池に蓄えさせると共に、前記太陽光モジュールによって得られる電力の一部を前記太陽光発電が行われる時間帯に前記負荷が消費する電力に割り当て、前記制御の対象の日の太陽光発電が終了した時以降の時間帯に、前記蓄電池に放電させて、前記蓄電池から放出された電力を前記負荷が消費する電力に割り当てる制御を行う。

本発明は、蓄電池の劣化を抑制して蓄電池の充電及び放電を制御することができるという効果を奏する。

実施の形態にかかる電力制御装置が住宅に設置された状況を示す図 実施の形態にかかる電力制御装置の構成を示す図 １日を４個の時間帯に分割した場合の４個の時間帯を示す図 実施の形態にかかる複数の負荷の各々の情報を示す図 実施の形態にかかる電力制御装置の動作を説明するための情報を示す図 実施の形態にかかる電力制御装置の動作の一例の手順の一部を示すフローチャート 実施の形態にかかる電力制御装置の動作の一例の手順の残部を示すフローチャート 実施の形態にかかる電力制御装置による制御によって蓄電池に蓄えられる電力の容量の推移の例を示す図 夏の平日及び休日の消費電力量の推移の一例を示す図 春及び秋の平日及び休日の消費電力量の推移の一例を示す図 夏の平日において従来及び実施の形態の蓄電池に蓄えられている電力の容量の推移の一例を示す図 夏の休日において従来及び実施の形態の蓄電池に蓄えられている電力の容量の推移の一例を示す図 春及び秋の平日において従来及び実施の形態の蓄電池に蓄えられている電力の容量の推移の一例を示す図 春及び秋の休日において従来及び実施の形態の蓄電池に蓄えられている電力の容量の推移の一例を示す図 蓄電池の残量の割合と蓄電池の劣化の割合との関係を示す蓄電池の寿命特性を示す図 実施の形態にかかる電力制御装置が有する制御部を構成する少なくとも一部の構成要素が処理回路によって実現される場合の処理回路を示す図 実施の形態にかかる電力制御装置が有する制御部の少なくとも一部の機能がプロセッサによって実現される場合のプロセッサを示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる電力制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、実施の形態にかかる電力制御装置１が住宅２に設置された状況を示す図である。住宅２には、太陽光をもとに発電する複数の太陽光パネル３を有する太陽光モジュール４と、蓄電池５とが更に設置されている。太陽光モジュール４は、１個の太陽光パネル３のみを有してもよい。電力制御装置１は、太陽光モジュール４及び蓄電池５と接続されている。電力制御装置１は、電力系統６とも接続されている。住宅２では、電力を使用して動作する負荷７が用いられる。

電力制御装置１は、太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することによって得た電力を太陽光モジュール４から受け取ることができ、かつ電力会社から住宅２に供給される電力を、電力系統６を介して受け取ることができる。また、電力制御装置１は、受け取った電力を蓄電池５に蓄えさせることもでき、受け取った電力を負荷７に供給することもできる。さらにまた、電力制御装置１は、蓄電池５に放電させて蓄電池５から放出された電力を負荷７に供給することもできる。

つまり、電力制御装置１は、蓄電池５の充電及び放電を制御する装置である。負荷７の一例は、冷房機器又は暖房機器である。住宅２には、住宅２の住人が操作することができる操作端末装置８が更に設置されている。操作端末装置８は、電力制御装置１及びインターネット９に接続されている。

図２は、実施の形態にかかる電力制御装置１の構成を示す図である。電力制御装置１は、直流電力から交流電力への変換と、交流電力から直流電力への変換とを行うことができる電力変換回路１１を有する。電力変換回路１１は、太陽光をもとに発電する太陽光パネル３を有する太陽光モジュール４に接続されている。図２には、太陽光をもとに直流電力を得る太陽光モジュール４も示されている。

太陽光モジュール４によって得られる直流電力の電圧は、天気の状況に応じて変化する。電力変換回路１１は、太陽光モジュール４によって得られた直流電力の電圧を一定の電圧に変換する直流電圧変換回路１２を有する。一定の電圧の一例は、１００Ｖ又は２００Ｖである。電力変換回路１１は、蓄電池５にも接続されている。図２には、蓄電池５も示されている。

電力変換回路１１は、直流電圧変換回路１２によって得られた直流電力を蓄電池５に蓄えさせる蓄電池充電放電回路１３を更に有する。直流電圧変換回路１２は、上記の一定の電圧の直流電力を蓄電池充電放電回路１３に出力する機能を有する。直流電圧変換回路１２が直流電力を蓄電池充電放電回路１３に出力した場合、蓄電池充電放電回路１３は直流電圧変換回路１２からの直流電力を蓄電池５に適した電圧の直流電力に変換して蓄電池５に蓄えさせる。蓄電池充電放電回路１３は、蓄電池５に放電させる機能も有する。

電力変換回路１１は、電力系統６及び負荷７にも接続されている。図２には、電力系統６及び負荷７も示されている。上述の通り、負荷７の一例は、冷房機器又は暖房機器である。負荷７の具体例については後にも説明する。電力変換回路１１は、直流電圧変換回路１２によって得られた直流電力を交流電力に変換する直流交流変換回路１４を更に有する。

直流電圧変換回路１２は、上記の一定の電圧の直流電力を直流交流変換回路１４に出力する機能を有する。直流電圧変換回路１２が直流電力を直流交流変換回路１４に出力した場合、直流交流変換回路１４は、直流電圧変換回路１２からの直流電力を交流電力に変換し、得られた交流電力を電力系統６又は負荷７に出力する。直流交流変換回路１４が交流電力を電力系統６に出力することは、売電に対応する。

上述の通り蓄電池充電放電回路１３は蓄電池５に放電させる機能も有しており、蓄電池５から放出された直流電力は蓄電池充電放電回路１３を介して直流交流変換回路１４に受け取られる。直流交流変換回路１４は、蓄電池５からの直流電力を蓄電池充電放電回路１３を介して受け取った場合、受け取った直流電力を負荷７に対応する電圧の交流電力に変換し、得られた交流電力を負荷７に出力する。

直流交流変換回路１４は、電力系統６からの交流電力を受け取り、受け取った交流電力の電圧を負荷７に対応する電圧に変換し、得られた交流電力を負荷７に出力する機能も有する。直流交流変換回路１４は、交流電力を負荷７に出力する場合、家庭用の交流電圧である１００Ｖ又は２００Ｖの交流電力を負荷７に出力する。つまり、上記の負荷７に対応する電圧は、１００Ｖ又は２００Ｖである。

直流交流変換回路１４は、電力系統６からの交流電力を受け取り、受け取った交流電力を直流電力に変換して蓄電池充電放電回路１３に出力する機能も有する。直流交流変換回路１４が直流電力を蓄電池充電放電回路１３に出力した場合、蓄電池充電放電回路１３は直流交流変換回路１４からの直流電力を蓄電池５に適した電圧の直流電力に変換して蓄電池５に蓄えさせる。

電力制御装置１は、電力変換回路１１を制御する制御部１５を更に有する。具体的には、制御部１５は、電力変換回路１１に含まれる直流電圧変換回路１２、蓄電池充電放電回路１３及び直流交流変換回路１４の動作を制御する。加えて、制御部１５は、電力変換回路１１の内部の温度を管理する。さらに、制御部１５は、電力変換回路１１に異常が発生した場合、直流電圧変換回路１２、蓄電池充電放電回路１３及び直流交流変換回路１４を保護する。

電力制御装置１は、負荷７の消費電力を示す負荷データ２１を記憶する記憶部１６を更に有する。記憶部１６の一例は、フラッシュメモリである。記憶部１６は、負荷７が使用される季節と、負荷７の消費電力量の季節毎の変化とを示す季節データ２２を更に記憶する。記憶部１６は、負荷７が何曜日の何時に使用されるのかを示す使用曜日時刻データ２３を更に記憶する。使用曜日時刻データ２３は、電力制御装置１による蓄電池５の充電及び放電の制御の対象の日における時間帯毎の負荷７が使用される時間を示す使用時間データを含む。電力制御装置１が配置される住宅２に複数の人が住んでいると共に住宅２で複数の負荷７が使用される場合、記憶部１６は、どの使用者がどの場所でどの負荷７を使用するのかを示す使用者データ２４を更に記憶する。使用者は、住宅２の住人である。

記憶部１６は、住宅２が存在する地域の天気の情報を示す天気データ２５を更に記憶する。天気データ２５は、蓄電池５の充電及び放電の制御の対象の日の天気予報のデータも含み、制御の対象の日の太陽光モジュール４による発電量を推測するために用いられる。制御部１５は、負荷データ２１、季節データ２２、使用曜日時刻データ２３、使用者データ２４及び天気データ２５を記憶する記憶部１６を管理する。

記憶部１６は、使用者が操作することができる操作端末装置８に接続されている。図２には、操作端末装置８も示されている。例えば、負荷データ２１、季節データ２２、使用曜日時刻データ２３、使用者データ２４及び天気データ２５の一部又は全部は、使用者が操作端末装置８を操作することによって記憶部１６に入力されて記憶部１６に記憶される。

操作端末装置８は、インターネット９に接続されている。図２には、インターネット９も示されている。操作端末装置８がインターネット９から負荷データ２１、季節データ２２、使用曜日時刻データ２３、使用者データ２４及び天気データ２５の一部又は全部を受信し、操作端末装置８によって受信されたデータが記憶部１６に記憶されてもよい。つまり、記憶部１６が記憶するデータはインターネット９から得られるデータであってもよい。使用者は、インターネット９及び操作端末装置８を利用することにより、記憶部１６に記憶されているデータを更新することができる。

電力制御装置１の筐体の外部に、日光量と電力制御装置１の外部の温度との一方又は双方を測定するセンサ１７が取り付けられていて、センサ１７によって得られた情報が記憶部１６に入力されて記憶部１６に記憶されてもよい。電力制御装置１の外部は、電力制御装置１が設置された住宅２の外部である。センサ１７によって得られた情報は、天気データ２５の一部であってもよい。制御部１５は、記憶部１６が記憶する少なくとも天気予報のデータ及び負荷データ２１をもとに、電力変換回路１１に含まれる直流電圧変換回路１２、蓄電池充電放電回路１３及び直流交流変換回路１４を制御する。制御部１５の機能については、後に電力制御装置１の動作を説明する際にも説明する。

電力制御装置１が設置された住宅２には電力会社から電力系統６を介して電力が供給され、住宅２の住人は電力会社との契約に基づいた価格で電力を電力会社から購入する。電力の価格は、時間帯によって異なる。具体的には、電力の需要が相対的に少ない時間帯の価格は相対的に安く、電力の需要が相対的に多い時間帯の価格は相対的に高い。電力の需要が相対的に少ない時間帯の一例は、深夜の時間帯である。電力の需要が相対的に多い時間帯の一例は、日中の時間帯である。

電力制御装置１は、あらかじめ設定された情報に基づく必要電力量に応じて、価格が相対的に安い時間帯に買電により電力系統６を介して電力会社からの電力を受け取って、受け取った電力を蓄電池５に蓄積させることができる。あらかじめ設定された情報は、記憶部１６に記憶されている情報である。必要電力量は、負荷７の消費電力量である。

電力制御装置１が設置された住宅２には、太陽光をもとに発電する太陽光パネル３を有する太陽光モジュール４が設置されている。電力制御装置１は、太陽光モジュール４が太陽光発電によって得た電力を蓄電池５に蓄積させることもできる。つまり、電力制御装置１は、太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することによって得た電力を蓄電池５に蓄積させることができる。太陽光発電によって得られる電力は、太陽光モジュール４の価格と太陽光モジュール４を住宅２に設置する際の作業にかかる価格とを除くと無料である。つまり、太陽光発電によって得られる電力の価格は、電力系統６を介して電力会社から供給される電力の価格より安い。

住宅２において使用される負荷７の一例は、冷房機器、暖房機器、テレビジョンセット、パーソナルコンピュータ、調理器具、照明機器、給湯器、工具、エレベータ、電話、インターホン、通信機器、冷蔵庫、温水便座、掃除機、洗濯機、ラジオ、扇風機又は換気装置である。住宅２には、負荷７を使用する人が住んでいる。住宅２では、複数の負荷７が使用される。実施の形態では、複数の人が住宅２に住んでいることを想定する。例えば、当該複数の人はひとつの家族を構成する父、母及び子である。

複数の負荷７が住宅２で使用されると共に複数の人が住宅２に住んでいる場合、特定の負荷７が特定の人にのみ使用されることがある。負荷７を使用する人は、使用者である。複数の負荷７のなかには、使用される季節が限定されるものが存在する。使用される季節が限定される負荷７の一例は、冷房機器である。複数の負荷７のなかには、特定の時間帯にのみ使用されるものが存在する。特定の時間帯にのみ使用される負荷７の一例は、調理器具である。

電力制御装置１は、負荷７が使用される時間帯と、蓄電池５を充電する時間帯と、蓄電池５から放電が行われるべき時間帯とを管理する。使用者は、電力制御装置１が管理する時間帯を例えば１分単位、３０分単位又は１時間単位で設定することができるが、実施の形態では、１日は図３に示す４個の時間帯に分割される。図３は、１日を４個の時間帯に分割した場合の４個の時間帯を示す図である。

つまり、実施の形態では、１日は、深夜の時間帯Ｔ１と、朝の時間帯Ｔ２と、昼の時間帯Ｔ３と、夜の時間帯Ｔ４との４個の時間帯に分割される。４個の時間帯は、地域、環境、季節、使用者の生活スタイル、又は電力会社の取り扱いによって変わる。図３の４個の時間帯は、１日を複数の時間帯に分割した場合の複数の時間帯の一例である。

深夜の時間帯Ｔ１は、任意のある一日の前日の２３時から当該任意のある一日の午前６時までの時間帯である。深夜の時間帯Ｔ１は、電力会社にとっての深夜の時間帯である。深夜の時間帯Ｔ１に電力会社から住宅２に供給される電力の価格は、日中に電力会社から住宅２に供給される電力の価格に比べて安い。深夜の時間帯Ｔ１では、就寝する人が相対的に多く、生活活動が相対的に少ない。深夜の時間帯Ｔ１では、生活家電の使用は相対的に少なくなる。生活家電の一例は、調理器具である。

深夜の時間帯Ｔ１における負荷７の消費電力量は消費電力量Ｐ１と定義され、深夜の時間帯Ｔ１に蓄電池５に蓄えることができる電力の量は充電可能電力量Ｃ１と定義される。充電可能電力量Ｃ１は、住宅２の使用者の契約電力と消費電力量Ｐ１とによって変化する。充電可能電力量Ｃ１は、「Ｃ１＝（契約電力×深夜の時間帯Ｔ１の時間）−Ｐ１）」の式により計算される。又は、充電可能電力量Ｃ１は、蓄電池５の容量の定格である。上記の契約電力は、例えばアンペア数により特定される。

朝の時間帯Ｔ２は、当該任意のある一日の午前６時から当該任意のある一日の午前１０時までの時間帯である。朝の時間帯Ｔ２に電力会社から住宅２に供給される電力の価格は、通常の価格である。つまり、朝の時間帯Ｔ２に電力会社から住宅２に供給される電力の価格は、深夜の時間帯Ｔ１に電力会社から住宅２に供給される電力の価格より高い。朝の時間帯Ｔ２では、起床する使用者が相対的に多く、起床した使用者は朝食の準備のために調理器具を使用する。朝の時間帯Ｔ２では、太陽の高さが相対的に低いので、太陽光パネル３は発電しない。朝の時間帯Ｔ２における負荷７の消費電力量は、消費電力量Ｐ２と定義される。朝の時間帯Ｔ２では、蓄電池５への充電は行われない。

昼の時間帯Ｔ３は、当該任意のある一日の午前１０時から当該任意のある一日の１６時までの時間帯である。昼の時間帯Ｔ３は、太陽光パネル３が太陽光をもとに発電する時間帯である。太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することによって得られる電力は無料であるので、昼の時間帯Ｔ３は、４個の時間帯のなかで最も安価に蓄電池５を充電させることができる時間帯である。昼の時間帯Ｔ３における負荷７の消費電力量は消費電力量Ｐ３と定義され、昼の時間帯Ｔ３に蓄電池５に蓄えることができる電力の量は充電可能電力量Ｃ３と定義される。

昼の時間帯Ｔ３では、電力会社からの電力は住宅２に供給されないことを仮定する。その場合、充電可能電力量Ｃ３は、「Ｃ３＝太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することによって得られる電力の量−Ｐ３」の式により計算される。平日の昼の時間帯Ｔ３は、使用者が就業又は学校生活を行う時間帯である。当該任意のある一日が休日である場合、昼の時間帯Ｔ３では、例えば昼食のために調理器具が使用される。

夜の時間帯Ｔ４は、当該任意のある一日の１６時から当該任意のある一日の２３時までの時間帯である。夜の時間帯Ｔ４は日没後の時間帯であるため、夜の時間帯Ｔ４では、太陽光パネル３は発電しない。夜の時間帯Ｔ４は、使用者が就業又は学校から住宅２に戻る時間帯である。つまり、夜の時間帯Ｔ４は、使用者が帰宅する時間帯である。夜の時間帯Ｔ４では、夕食の調理のために調理器具が使用される。夜の時間帯Ｔ４の初めから使用者が就寝するまでの時間では、娯楽に関することが行われる。例えば、テレビジョンセットが使用され、入浴のために給湯器が使用される。夜の時間帯Ｔ４における負荷７の消費電力量は、消費電力量Ｐ４と定義される。

季節と使用者の生活習慣との一方又は双方の影響により、夜の時間帯Ｔ４は当該任意のある一日の１６時から当該任意のある一日の２３時までの時間帯であると限定されない。例えば、日中の時間が相対的に短い冬では、夜の時間帯Ｔ４は当該任意のある一日の１５時から当該任意のある一日の２３時までの時間帯であってもよい。その場合、昼の時間帯Ｔ３は、当該任意のある一日の午前１０時から当該任意のある一日の１５時までの時間帯である。使用者が帰宅する時間が相対的に遅い場合、夜の時間帯Ｔ４は当該任意のある一日の１８時又は１９時から当該任意のある一日の２３時までの時間帯であってもよい。その場合、昼の時間帯Ｔ３は、当該任意のある一日の午前１０時から当該任意のある一日の１８時又は１９時までの時間帯である。

電力制御装置１は、負荷７に供給される電力が不足することなく、かつ負荷７で使用される電力の消費にかかる費用ができるだけ安価になるように蓄電池５の充電及び放電を制御する。蓄電池５に蓄えられた電力は、負荷７において消費される。次に、電力制御装置１の動作を説明するための事項を説明する。図４は、実施の形態にかかる複数の負荷７の各々の情報を示す図である。図４に示される情報は、記憶部１６に記憶される。

図４に示す通り、負荷７の使用者は住宅２に住んでいる父、母及び子である。図４には、８個の負荷７が示されている。第１の負荷７は第１冷房機器であり、第１冷房機器は住宅２の相対的に大きいリビングルームに設置される。図４では、第１冷房機器は「第１冷房」と記載されている。第２の負荷７は第２冷房機器であり、第２冷房機器は住宅２の相対的に小さい子供部屋に設置される。図４では、第２冷房機器は「第２冷房」と記載されている。

第３の負荷７は第１暖房機器であり、第１暖房機器は住宅２のリビングルームに設置される。図４では、第１暖房機器は「第１暖房」と記載されている。第４の負荷７は第２暖房機器であり、第２暖房機器は住宅２の子供部屋に設置される。図４では、第２暖房機器は「第２暖房」と記載されている。

第５の負荷７はテレビジョンセットであり、第６の負荷７はパーソナルコンピュータである。図４では、テレビジョンセットは「ＴＶ」と記載されており、パーソナルコンピュータは「ＰＣ」と記載されている。図４における「ＴＶ／ＰＣ」の文字列は、テレビジョンセット及びパーソナルコンピュータを意味する。「ＴＶ／ＰＣ」の文字列は、後述する図５及び図８においても図４と同様に用いられる。第７の負荷７は調理器具であり、第８の負荷７は照明機器である。図４では、調理器具は「調理」と記載されており、照明機器は「照明」と記載されている。

図４は、複数の負荷７の各々について、消費電力と、使用者と、平日に使用される時間帯と、休日に使用される時間帯と、使用される季節とを特定する情報を示している。消費電力の単位はキロワットであり、図４ではキロワットは「ｋＷ」と記載されている。図４では、平日に使用される時間帯は「平日時間帯」と記載されており、休日に使用される時間帯は「休日時間帯」と記載されている。「ｋＷ」、「平日時間帯」及び「休日時間帯」は、後述する図５及び図８においても図４と同様に用いられる。

図４において、「Ｔ１」は深夜の時間帯Ｔ１を意味し、「Ｔ２」は朝の時間帯Ｔ２を意味し、「Ｔ３」は昼の時間帯Ｔ３を意味し、「Ｔ４」は夜の時間帯Ｔ４を意味する。図４において、「２３−６」は任意のある一日の前日の２３時から当該任意のある一日の午前６時までを意味し、「６−１０」は当該任意のある一日の午前６時から当該任意のある一日の午前１０時までを意味する。「１０−１６」は当該任意のある一日の午前１０時から当該任意のある一日の１６時までを意味し、「１６−２３」は当該任意のある一日の１６時から当該任意のある一日の２３時までを意味する。複数の負荷７の各々は、図４の丸印が付けられている項目に依存して使用される。「Ｔ１」、「Ｔ２」、「Ｔ３」、「Ｔ４」、「２３−６」、「６−１０」、「１０−１６」、「１６−２３」及び丸印は、後述する図５及び図８においても図４と同様に用いられる。

複数の負荷７の各々が使用される時間は、例えば３０分、１５分又は１分の単位で設定されてもよい。図４における平日についての情報は、月曜日、火曜日、水曜日、木曜日及び金曜日の各個別の日についての情報の集合体に置き換えられてもよいし、図４における休日についての情報は、土曜日及び日曜日の各個別の日についての情報の集合体に置き換えられてもよい。図における季節についての情報は、１年を構成する１２個の各個別の月についての情報の集合体に置き換えられてもよいし、又は１年を構成する５２個の各個別の週についての情報の集合体に置き換えられてもよい。

以下に、図４が示す情報を具体的に説明する。図４は、第１冷房機器について次の情報を示している。つまり、第１冷房機器の消費電力は２キロワットである。第１冷房機器は、平日では深夜の時間帯Ｔ１、朝の時間帯Ｔ２及び夜の時間帯Ｔ４に父及び母によって使用され、休日では深夜の時間帯Ｔ１、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４に父及び母によって使用される。第１冷房機器は、夏に使用される。

図４は、第２冷房機器について次の情報を示している。つまり、第２冷房機器の消費電力は１キロワットであり、第２冷房機器は、平日及び休日のいずれにおいても深夜の時間帯Ｔ１に子によって使用される。第２冷房機器は、夏に使用される。

図４は、第１暖房機器について次の情報を示している。つまり、第１暖房機器の消費電力は２キロワットである。第１暖房機器は、平日では深夜の時間帯Ｔ１、朝の時間帯Ｔ２及び夜の時間帯Ｔ４に父及び母によって使用され、休日では深夜の時間帯Ｔ１、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４に父及び母によって使用される。第１暖房機器は、冬に使用される。

図４は、第２暖房機器について次の情報を示している。つまり、第２暖房機器の消費電力は１キロワットである。第２暖房機器は、平日及び休日のいずれにおいても深夜の時間帯Ｔ１に子によって使用される。第２暖房機器は、冬に使用される。

図４は、テレビジョンセット及びパーソナルコンピュータについて次の情報を示している。つまり、テレビジョンセット及びパーソナルコンピュータの消費電力は０．５キロワットである。テレビジョンセット及びパーソナルコンピュータは、平日では夜の時間帯Ｔ４に父、母及び子によって使用され、休日では朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４に父、母及び子によって使用される。テレビジョンセット及びパーソナルコンピュータは、春、夏、秋及び冬に使用される。図４において、テレビジョンセット及びパーソナルコンピュータの消費電力の０．５キロワットは、テレビジョンセットの消費電力とパーソナルコンピュータの消費電力との合計を意味する。

図４は、調理器具について次の情報を示している。つまり、調理器具の消費電力は１キロワットである。調理器具は、平日では朝の時間帯Ｔ２及び夜の時間帯Ｔ４に母によって使用され、休日では朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４に母によって使用される。調理器具は、春、夏、秋及び冬に使用される。

図４は、照明機器について次の情報を示している。つまり、照明機器の消費電力は０．５キロワットである。照明機器は、平日及び休日のいずれにおいても朝の時間帯Ｔ２及び夜の時間帯Ｔ４に、父、母及び子によって使用される。照明機器は、春、夏、秋及び冬に使用される。

図５は、実施の形態にかかる電力制御装置１の動作を説明するための情報を示す図である。図５が示す情報は、記憶部１６に記憶される。図５は、図４が示す情報の一部を含む。図５は、第１冷房機器について次の情報を示している。つまり、第１冷房機器の消費電力は２キロワットである。第１冷房機器は、平日では深夜の時間帯Ｔ１、朝の時間帯Ｔ２及び夜の時間帯Ｔ４に使用され、休日では深夜の時間帯Ｔ１、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４に使用される。第１冷房機器は、夏にのみ使用される。

図５は、第２冷房機器について次の情報を示している。つまり、第２冷房機器の消費電力は１キロワットである。第２冷房機器は、平日及び休日のいずれにおいても深夜の時間帯Ｔ１に使用される。第２冷房機器は、夏にのみ使用される。

図５は、テレビジョンセット及びパーソナルコンピュータについて次の情報を示している。つまり、テレビジョンセット及びパーソナルコンピュータの消費電力は０．５キロワットである。テレビジョンセット及びパーソナルコンピュータは、平日では夜の時間帯Ｔ４に使用され、休日では朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４に使用される。図５において、テレビジョンセット及びパーソナルコンピュータの消費電力の０．５キロワットは、テレビジョンセットの消費電力とパーソナルコンピュータの消費電力との合計を意味する。

図５は、夏の各時間帯の必要電力量の情報と、春及び秋の各時間帯の必要電力量の情報とを更に示している。必要電力量の単位はキロワットアワーであり、図５ではキロワットアワーは「ｋＷｈ」と記載されている。つまり、図５は、夏の平日において、深夜の時間帯Ｔ１の必要電力量が３ｋＷｈであり、朝の時間帯Ｔ２の必要電力量が２ｋＷｈであり、昼の時間帯Ｔ３の必要電力量が０ｋＷｈであり、夜の時間帯Ｔ４の必要電力量が２．５ｋＷｈであることを示している。

夏の平日において、昼の時間帯Ｔ３の必要電力量が０ｋＷｈであることは、使用者が就業又は学校生活のため住宅２におらず、第１冷房機器、第２冷房機器、テレビジョンセット及びパーソナルコンピュータが使用されないことが原因である。図５は、夏の休日において、深夜の時間帯Ｔ１の必要電力量が３ｋＷｈであり、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４の各々の必要電力量が２．５ｋＷｈであることを示している。

図５は、春及び秋の平日において、深夜の時間帯Ｔ１、朝の時間帯Ｔ２及び昼の時間帯Ｔ３の各々の必要電力量が０ｋＷｈであり、夜の時間帯Ｔ４の必要電力量が０．５ｋＷｈであることを示している。図５は、春及び秋の休日において、深夜の時間帯Ｔ１の必要電力量が０ｋＷｈであり、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４の各々の必要電力量が０．５ｋＷｈであることを示している。

図５は、「電気料金」という文字列が記載されている行において、平日及び休日のいずれにおいても、深夜の時間帯Ｔ１において電力会社から住宅２に供給される電力の価格が相対的に安く、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４の各々において電力会社から住宅２に供給される電力の価格が相対的に高いことを示している。図５では、電力会社から住宅２に供給される電力の価格は、安い場合と高い場合との二つの場合のいずれかであると示されている。しかしながら、深夜の時間帯Ｔ１、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４の各々において電力会社から住宅２に供給される電力の価格は、例えば３個以上の価格の相互に異なるいずれかひとつの価格であってもよい。

次に、電力制御装置１の動作の一例を説明する。図６は、実施の形態にかかる電力制御装置１の動作の一例の手順の一部を示すフローチャートである。図７は、実施の形態にかかる電力制御装置１の動作の一例の手順の残部を示すフローチャートである。図６及び図７のフローチャートを用いて説明する例では、電力制御装置１は図５が示す情報をもとに毎日動作することを想定する。

電力制御装置１の制御部１５は、記憶部１６からデータを取得する（Ｓ１）。つまり、制御部１５は、負荷データ２１、季節データ２２、使用曜日時刻データ２３、使用者データ２４及び天気データ２５を記憶部１６から取得する（Ｓ１）。制御部１５が記憶部１６から取得するデータは、図５の情報を含む。制御部１５が記憶部１６から取得するデータは、電力制御装置１による蓄電池５の充電及び放電の制御の対象の日における時間帯毎の負荷７が使用される時間を示す使用時間データを含む。

制御部１５は、ステップＳ１において取得したデータをもとに、深夜の時間帯Ｔ１、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４の各々の負荷７の消費電力量を計算する（Ｓ２）。つまり、制御部１５は、深夜の時間帯Ｔ１における負荷７の消費電力量Ｐ１と、朝の時間帯Ｔ２における負荷７の消費電力量Ｐ２と、昼の時間帯Ｔ３における負荷７の消費電力量Ｐ３と、夜の時間帯Ｔ４における負荷７の消費電力量Ｐ４とを計算する（Ｓ２）。更に言うと、制御部１５は、負荷データ２１及び使用時間データをもとに負荷７の消費電力量を計算する。

深夜の時間帯Ｔ１における負荷７の消費電力量Ｐ１は、深夜の時間帯Ｔ１の必要電力量である。朝の時間帯Ｔ２における負荷７の消費電力量Ｐ２は、朝の時間帯Ｔ２の必要電力量である。昼の時間帯Ｔ３における負荷７の消費電力量Ｐ３は、昼の時間帯Ｔ３の必要電力量である。夜の時間帯Ｔ４における負荷７の消費電力量Ｐ４は、夜の時間帯Ｔ４の必要電力量である。

制御部１５は、ステップＳ１において取得した天気データ２５に含まれる天気予報のデータをもとに、蓄電池５の充電及び放電の制御の対象の日の昼の時間帯Ｔ３の天気が晴れで太陽光パネル３が太陽光をもとに発電するか否かを判定する（Ｓ３）。以下では、「蓄電池５の充電及び放電の制御の対象の日」を単に「制御の対象の日」と記載する。つまり、制御部１５は、制御の対象の日の昼の時間帯Ｔ３に太陽光発電が行われるか否かを判定する（Ｓ３）。制御部１５は、制御の対象の日の昼の時間帯Ｔ３に太陽光発電が行われると判定した場合（Ｓ３でＹｅｓ）、図７のステップＳ１０の動作を行う。ステップＳ１０の動作については、後述する。

制御の対象の日の昼の時間帯Ｔ３に太陽光発電が行われない場合、負荷７で使用される電力の消費にかかる費用をできるだけ安価にするために、電力制御装置１は、深夜の時間帯Ｔ１に、制御の対象の日の必要な電力の一部又は全部を買電により電力系統６を介して受け取って蓄電池５に蓄えさせる。制御部１５は、制御の対象の日の昼の時間帯Ｔ３に太陽光発電が行われないと判定した場合（Ｓ３でＮｏ）、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４の必要電力量を計算する（Ｓ４）。

つまり、制御部１５は、朝の時間帯Ｔ２における負荷７の消費電力量Ｐ２と、昼の時間帯Ｔ３における負荷７の消費電力量Ｐ３と、夜の時間帯Ｔ４における負荷７の消費電力量Ｐ４との和を計算する（Ｓ４）。深夜の時間帯Ｔ１における負荷７の消費電力量Ｐ１について、電力制御装置１は、蓄電池５に蓄積されている電力を消費電力量Ｐ１の電力に割り当てることなく、電力系統６を介して電力会社から住宅２に供給される交流電力の一部を負荷７が消費する電力に割り当てる。

制御部１５は、制御の対象の日の昼の時間帯Ｔ３に太陽光発電が行われないと判定した場合（Ｓ３でＮｏ）、深夜の時間帯Ｔ１に蓄電池５に蓄えることができる電力の量である充電可能電力量Ｃ１も計算する（Ｓ４）。深夜の時間帯Ｔ１に蓄電池５に蓄えられる電力は、電力系統６を介して電力会社から住宅２に供給される電力をもとにした電力のみである。深夜の時間帯Ｔ１に電力会社から住宅２に供給される電力の価格は、相対的に安い。深夜の時間帯Ｔ１において電力系統６を介して電力会社から住宅２に供給される電力は、負荷７を使用するためにも消費される。そのため、ステップＳ４において、制御部１５は、「Ｃ１＝（契約電力×深夜の時間帯Ｔ１の時間−Ｐ１）」の式を用いて充電可能電力量Ｃ１を計算する。

制御部１５は、消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ３と、消費電力量Ｐ４との和が充電可能電力量Ｃ１より大きいか否かを判定する（Ｓ５）。当該和が充電可能電力量Ｃ１以下である場合（Ｓ５でＮｏ）、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４において、蓄電池５に蓄えられた充電可能電力量Ｃ１の電力により負荷７を動作させることができる。そのため、制御部１５は、当該和が充電可能電力量Ｃ１以下であると判定した場合（Ｓ５でＮｏ）、深夜の時間帯Ｔ１において、電力制御装置１の直流交流変換回路１４に対し、電力系統６からの交流電力の一部を直流電力に変換させると共に、変換によって得られる直流電力を蓄電池充電放電回路１３に出力させる制御を行う。

加えて、制御部１５は、深夜の時間帯Ｔ１において、電力制御装置１の蓄電池充電放電回路１３に対し、直流交流変換回路１４からの電力をもとにした電力であって、消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ３と、消費電力量Ｐ４との和に等しい電力量の電力を蓄電池５に蓄えさせる制御を行う（Ｓ６）。つまり、制御部１５は、制御の対象の日の深夜の時間帯Ｔ１以外の時間帯における負荷７の消費電力量が充電可能電力量Ｃ１以下である場合、制御の対象の日の深夜の時間帯Ｔ１以外の時間帯における負荷７の消費電力量の電力を蓄電池５に蓄えさせる制御を行う（Ｓ６）。深夜の時間帯Ｔ１において、直流交流変換回路１４は、電力系統６からの交流電力の一部を直流電力に変換して蓄電池充電放電回路１３に出力する。

深夜の時間帯Ｔ１において、蓄電池充電放電回路１３は、直流交流変換回路１４からの電力をもとにした電力であって、消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ３と、消費電力量Ｐ４との和に等しい電力量の電力を蓄電池５に蓄えさせる（Ｓ６）。蓄電池充電放電回路１３は、蓄電池５に電力を蓄えさせる場合、蓄電池５に適した電圧の直流電力を蓄電池５に蓄えさせる。直流交流変換回路１４からの電力をもとにした電力であって、消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ３と、消費電力量Ｐ４との和に等しい電力量を超える量の電力を蓄電池５に蓄えさせることが可能であっても、当該和に等しい電力量を超える電力を蓄電池５に蓄えさせることは、不要な電力を購入して当該不要な電力を使い切ることができないことになるので行われない。

深夜の時間帯Ｔ１において、制御部１５は、深夜の時間帯Ｔ１における負荷７の消費電力量Ｐ１について、直流交流変換回路１４に対し、電力系統６からの交流電力の電圧を負荷７に対応する電圧に変換し、変換によって得られる交流電力を負荷７に出力させる制御を行う。直流交流変換回路１４は、電力系統６からの交流電力の電圧を負荷７に対応する電圧に変換し、得られた交流電力を負荷７に出力する。つまり、深夜の時間帯Ｔ１において、制御部１５は、電力系統６からの交流電力を深夜の時間帯Ｔ１における消費電力量Ｐ１の電力に割り当てる（Ｓ６）。

朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４において、制御部１５は、蓄電池充電放電回路１３に対し、蓄電池５に放電させる制御を行う（Ｓ７）。加えて、制御部１５は、直流交流変換回路１４に対し、蓄電池５から放出された直流電力を交流電力に変換して負荷７に出力させる制御を行う。つまり、制御部１５は、蓄電池５から放出された電力を負荷７が消費する電力に割り当てる制御を行う機能を有する。蓄電池充電放電回路１３は、蓄電池５に放電させる（Ｓ７）。蓄電池充電放電回路１３による制御によって、蓄電池５は放電する（Ｓ７）。

蓄電池５から放出された直流電力は、蓄電池充電放電回路１３を介して電力制御装置１の直流交流変換回路１４に受け取られる。直流交流変換回路１４は、受け取った直流電力を交流電力に変換し、得られた交流電力を負荷７に出力する。ステップＳ７の朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４では、蓄電池５に蓄えられた電力が消費されて買電による電力系統６からの交流電力は消費されない。その結果、使用者は、価格が相対的に高い時間帯に電力会社から電力を購入せずに済む。

制御部１５は、消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ３と、消費電力量Ｐ４との和が充電可能電力量Ｃ１より多いと判定した場合（Ｓ５でＹｅｓ）、深夜の時間帯Ｔ１において、直流交流変換回路１４に対し、電力系統６からの交流電力の一部を直流電力に変換して蓄電池充電放電回路１３に出力させる制御を行う。加えて、制御部１５は、蓄電池充電放電回路１３に対し、蓄電池５の容量の限界までの電力と充電可能電力量Ｃ１の電力とのいずれか一方を蓄電池５に蓄えさせる制御を行う（Ｓ８）。蓄電池５の容量の限界までの電力及び充電可能電力量Ｃ１の電力は、直流交流変換回路１４から供給される電力である。

ステップＳ８において、直流交流変換回路１４は、電力系統６からの交流電力を直流電力に変換して蓄電池充電放電回路１３に出力する。蓄電池充電放電回路１３は、蓄電池５の容量の限界までの電力と充電可能電力量Ｃ１の電力とのいずれか一方を蓄電池５に蓄えさせる。蓄電池５の容量の限界までの電力及び充電可能電力量Ｃ１の電力は、直流交流変換回路１４から供給される電力である。蓄電池５の容量の限界までの電力又は充電可能電力量Ｃ１の電力が蓄電池５に蓄えられても、蓄電池５に蓄えられた電力だけでは、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４に必要となる電力量を賄うことはできない。しかしながら、蓄電池５に蓄えることができる電力の量には制約があるため、蓄電池５の容量の限界までの電力又は充電可能電力量Ｃ１の電力が蓄電池５に蓄えられる。

制御部１５は、深夜の時間帯Ｔ１において、深夜の時間帯Ｔ１における負荷７の消費電力量Ｐ１について、直流交流変換回路１４に対し、電力系統６からの交流電力の電圧を負荷７に対応する電圧に変換し、変換によって得られる交流電力を負荷７に出力させる制御を行う。直流交流変換回路１４は、電力系統６からの交流電力の電圧を負荷７に対応する電圧に変換し、得られた交流電力を負荷７に出力する。つまり、深夜の時間帯Ｔ１において、制御部１５は、電力系統６からの交流電力の一部を深夜の時間帯Ｔ１における消費電力量Ｐ１の電力に割り当てる（Ｓ８）。ステップＳ６からステップＳ８までの動作により、電力制御装置１は、より安価な電力を負荷７が消費する電力に割り当てることができる。

朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４において、制御部１５は、蓄電池充電放電回路１３に対し、蓄電池５に放電させる制御を行う（Ｓ９）。加えて、制御部１５は、直流交流変換回路１４に対し、蓄電池５から放出された直流電力を交流電力に変換して負荷７に出力させる制御を行う。蓄電池充電放電回路１３は、蓄電池５に放電させる（Ｓ９）。蓄電池充電放電回路１３による制御によって、蓄電池５は放電する（Ｓ９）。蓄電池５から放出された直流電力は、蓄電池充電放電回路１３を介して直流交流変換回路１４に受け取られる。直流交流変換回路１４は、受け取った直流電力を交流電力に変換し、得られた交流電力を負荷７に出力する。

朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４において、放電によって蓄電池５に蓄えられた電力の残量があらかじめ決められた値以下となった場合、制御部１５は、蓄電池充電放電回路１３に対し、蓄電池５に放電を停止させる制御を行う。加えて、制御部１５は、直流交流変換回路１４に対し、電力系統６からの交流電力の電圧を負荷７に対応する電圧に変換し、変換によって得られる交流電力を負荷７に出力させる制御を行う。直流交流変換回路１４は、電力系統６からの交流電力の電圧を負荷７に対応する電圧に変換し、得られた交流電力を負荷７に出力する。つまり、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４において、制御部１５は、電力系統６からの交流電力を不足する消費電力量の電力に割り当てる（Ｓ９）。

制御部１５は、制御の対象の日の昼の時間帯Ｔ３に太陽光発電が行われると判定した場合（Ｓ３でＹｅｓ）、深夜の時間帯Ｔ１における負荷７の消費電力量Ｐ１と、朝の時間帯Ｔ２における負荷７の消費電力量Ｐ２と、昼の時間帯Ｔ３における負荷７の消費電力量Ｐ３と、夜の時間帯Ｔ４における負荷７の消費電力量Ｐ４との合計の消費電力量を計算する（Ｓ１０）。

加えて、制御部１５は、昼の時間帯Ｔ３に太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することにより得る電力量を推測する（Ｓ１０）。以下では、推測される「昼の時間帯Ｔ３に太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することにより得る電力量」は推測太陽光発電量Ｇと記載される。制御部１５は、消費電力量Ｐ１と、消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ３と、消費電力量Ｐ４との合計の消費電力量が推測太陽光発電量Ｇより多いか否かを判定する（Ｓ１１）。より具体的には、ステップＳ１１において、制御部１５は、制御の対象の日に太陽光モジュール４から得られる電力の量が、制御の対象の日の太陽光発電が開始される時以降の２４時間での負荷７の消費電力量より多いか否かを判定する。

合計の消費電力量が推測太陽光発電量Ｇ以下である場合（Ｓ１１でＮｏ）、制御の対象の日のすべての時間帯において必要となる電力を、太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することにより得る電力のみで賄うことができる。そのため、制御部１５は、合計の消費電力量が推測太陽光発電量Ｇ以下であると判定した場合（Ｓ１１でＮｏ）、昼の時間帯Ｔ３において、電力制御装置１の直流電圧変換回路１２に対し、太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することによって得た太陽光モジュール４からの直流電力の電圧を一定の電圧に変換させる制御を行う。

加えて、制御部１５は、蓄電池充電放電回路１３に対し、昼の時間帯Ｔ３に、消費電力量Ｐ１と、消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ４との和に等しい電力量の電力と、蓄電池５の容量の限界までの電力との一方の電力であって、太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することによって得た電力を蓄電池５に蓄えさせる制御を行う（Ｓ１２）。

ステップＳ１２の昼の時間帯Ｔ３において、直流電圧変換回路１２は、太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することによって得た太陽光モジュール４からの直流電力の電圧を一定の電圧に変換し、得られた電力の一部を蓄電池充電放電回路１３に出力する。蓄電池充電放電回路１３は、消費電力量Ｐ１と、消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ４との和に等しい電力量の電力と、蓄電池５の容量の限界までの電力との一方の電力であって、太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することによって得た電力の一部を蓄電池５に蓄えさせる（Ｓ１２）。蓄電池充電放電回路１３は、蓄電池５に電力を蓄えさせる場合、蓄電池５に適した電圧の直流電力を蓄電池５に蓄えさせる。

昼の時間帯Ｔ３において、制御部１５は、直流交流変換回路１４に対し、消費電力量Ｐ３について、直流電圧変換回路１２によって得られた直流電力を交流電力に変換して負荷７に出力させる制御を行う。直流電圧変換回路１２は、太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することによって得た直流電力の一部を直流電圧変換回路１２に出力する。直流交流変換回路１４は、直流電圧変換回路１２によって得られた直流電力の一部を交流電力に変換して負荷７に出力する。つまり、昼の時間帯Ｔ３において、制御部１５は、太陽光発電によって得られた直流電力の一部を昼の時間帯Ｔ３における消費電力量Ｐ３の電力に割り当てる（Ｓ１２）。

太陽光パネル３が発電しない深夜の時間帯Ｔ１、朝の時間帯Ｔ２及び夜の時間帯Ｔ４において、制御部１５は、蓄電池充電放電回路１３に対し、蓄電池５に放電させるための制御を行う（Ｓ１２）。加えて、制御部１５は、直流交流変換回路１４に対し、蓄電池５から放出された直流電力を交流電力に変換して負荷７に出力させる制御を行う。蓄電池充電放電回路１３は、蓄電池５に放電させる（Ｓ１２）。蓄電池５から放出された直流電力は、蓄電池充電放電回路１３を介して直流交流変換回路１４に受け取られる。直流交流変換回路１４は、受け取った直流電力を交流電力に変換し、得られた交流電力を負荷７に出力する。

更に言うと、ステップＳ１１において、制御部１５は、制御の対象の日に太陽光モジュール４から得られる電力の量が、制御の対象の日の太陽光発電が開始される時以降の２４時間での負荷７の消費電力量以上であるか否かを判定し、太陽光モジュール４から得られる電力の量が負荷７の消費電力量以上であると判定した場合、以下の動作を行う。すなわち、制御部１５は、制御の対象の日の太陽光発電が行われる時間帯である昼の時間帯Ｔ３に、当該２４時間のうちの太陽光発電が終了した時以降の負荷７の消費電力量に相当する電力量の電力を蓄電池５に蓄えさせる。加えて、制御部１５は、当該昼の時間帯Ｔ３に、太陽光モジュール４から得られる電力の一部を当該昼の時間帯Ｔ３に負荷７が消費する電力に割り当てる。

さらに、制御部１５は、制御の対象の日の太陽光発電が終了した時以降の時間帯に、蓄電池５に放電させて、蓄電池５から放出された電力を負荷７が消費する電力に割り当てる制御を行う。制御の対象の日の太陽光発電が終了した時以降の時間帯は、昼の時間帯Ｔ３の後の連続する夜の時間帯Ｔ４、深夜の時間帯Ｔ１及び朝の時間帯Ｔ２の３個の時間帯である。つまり、制御の対象の日の太陽光発電によって得られる電力の量が、制御の対象の日の太陽光発電が開始される時以降の２４時間での負荷７の消費電力量以上である場合、電力制御装置１は、無料の電力を太陽光発電が開始される時以降の２４時間で負荷７が消費する電力に割り当てることができる。

消費電力量Ｐ１と、消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ３と、消費電力量Ｐ４との合計の消費電力量が推測太陽光発電量Ｇより多い場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、制御の対象の日のすべての時間帯において必要となる電力を、太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することによって得る電力のみで賄うことはできない。制御部１５は、当該合計の消費電力量が推測太陽光発電量Ｇより多いと判定した場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ３と、消費電力量Ｐ４との小合計の消費電力量が推測太陽光発電量Ｇより少ないか否かを判定する（Ｓ１３）。つまり、制御部１５は、当該合計の消費電力量が推測太陽光発電量Ｇより多いと判定した場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、電力会社からの電力の価格が相対的に高い朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４に必要となる電力量と、推測太陽光発電量Ｇとを比較する（Ｓ１３）。

小合計の消費電力量が推測太陽光発電量Ｇ以上である場合（Ｓ１３でＮｏ）、推測太陽光発電量Ｇの電力だけでは朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４に必要となる電力量の電力を賄うことができない。制御部１５は、小合計の消費電力量が推測太陽光発電量Ｇ以上であると判定した場合（Ｓ１３でＮｏ）、深夜の時間帯Ｔ１において、消費電力量Ｐ１について、直流交流変換回路１４に対し、電力系統６からの交流電力の電圧を負荷７に対応する電圧に変換し、変換によって得られる交流電力を負荷７に出力させる制御を行う。

深夜の時間帯Ｔ１において、消費電力量Ｐ１について、直流交流変換回路１４は、電力系統６からの交流電力の電圧を負荷７に対応する電圧に変換し、変換によって得られる交流電力を負荷７に出力する。つまり、深夜の時間帯Ｔ１において、制御部１５は、電力系統６からの交流電力を深夜の時間帯Ｔ１における消費電力量Ｐ１の電力に割り当てる（Ｓ１４）。

加えて、制御部１５は、深夜の時間帯Ｔ１において、蓄電池充電放電回路１３及び直流交流変換回路１４に対し、消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ３と、消費電力量Ｐ４との小合計から推測太陽光発電量Ｇを差し引いた量の電力と、蓄電池５の容量の限界までの電力とのいずれか一方を蓄電池５に蓄えさせる制御を行う（Ｓ１４）。深夜の時間帯Ｔ１に、直流交流変換回路１４は、電力系統６からの交流電力を、小合計から推測太陽光発電量Ｇを差し引いた量の電力と蓄電池５の容量の限界までの電力といずれか一方の直流電力に変換する。蓄電池充電放電回路１３は、直流交流変換回路１４によって得られた直流電力であって、小合計から推測太陽光発電量Ｇを差し引いた量の電力と蓄電池５の容量の限界までの電力といずれか一方の電力を蓄電池５に蓄えさせる（Ｓ１４）。

朝の時間帯Ｔ２及び夜の時間帯Ｔ４において、制御部１５は、蓄電池充電放電回路１３に対し、蓄電池５に放電させる制御を行う（Ｓ１４）。加えて、制御部１５は、直流交流変換回路１４に対し、蓄電池５から放出された直流電力を交流電力に変換して負荷７に出力させる制御を行う。蓄電池充電放電回路１３は、蓄電池５に放電させる（Ｓ１４）。蓄電池５から放出された直流電力は、蓄電池充電放電回路１３を介して直流交流変換回路１４に受け取られる。直流交流変換回路１４は、受け取った直流電力を交流電力に変換し、得られた交流電力を負荷７に出力する。

朝の時間帯Ｔ２及び夜の時間帯Ｔ４において、蓄電池５に蓄えられていた電力が放電によって消費され尽くされた場合、制御部１５は、直流交流変換回路１４に対し、電力系統６からの交流電力の電圧を負荷７に対応する電圧に変換し、変換によって得られる交流電力を負荷７に出力させる制御を行う。直流交流変換回路１４は、電力系統６からの交流電力の電圧を負荷７に対応する電圧に変換し、得られた交流電力を負荷７に出力する。

昼の時間帯Ｔ３において、制御部１５は、直流電圧変換回路１２に対し、太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することによって得る太陽光モジュール４からの直流電力の電圧を一定の電圧に変換させる制御を行う。加えて、制御部１５は、昼の時間帯Ｔ３における負荷７の消費電力量Ｐ３について、直流交流変換回路１４に対し、直流電圧変換回路１２によって得られる直流電力を交流電力に変換して負荷７に出力させる制御を行う。直流電圧変換回路１２は太陽光モジュール４からの直流電力の電圧を一定の電圧に変換し、直流交流変換回路１４は直流電圧変換回路１２によって得られた直流電力を交流電力に変換して負荷７に出力する。つまり、昼の時間帯Ｔ３において、制御部１５は、太陽光発電によって得られた直流電力の一部を昼の時間帯Ｔ３における消費電力量Ｐ３の電力に割り当てる（Ｓ１４）。

昼の時間帯Ｔ３において、太陽光モジュール４からの直流電力の量が、負荷７が必要とする電力の量より多い場合、つまり太陽光モジュール４からの直流電力の量が消費電力量Ｐ３より多い場合、制御部１５は、蓄電池充電放電回路１３に対し、太陽光モジュール４からの直流電力の量と、負荷７が必要とする電力の量との差の量の電力を蓄電池５に蓄えさせる制御を行う。蓄電池充電放電回路１３は、当該差の量の電力を蓄電池５に蓄えさせる。

太陽光モジュール４からの直流電力の量が、負荷７が必要とする電力の量より少ない場合、つまり太陽光モジュール４からの直流電力の量が消費電力量Ｐ３より少ない場合、制御部１５は、蓄電池充電放電回路１３に対し、蓄電池５に放電させる制御を行う。加えて、制御部１５は、直流交流変換回路１４に対し、蓄電池５から放出された直流電力を交流電力に変換して負荷７に出力させる制御を行う。蓄電池充電放電回路１３は、蓄電池５に放電させる。蓄電池５から放出された直流電力は、蓄電池充電放電回路１３を介して直流交流変換回路１４に受け取られる。直流交流変換回路１４は、受け取った直流電力を交流電力に変換し、得られた交流電力を負荷７に出力する。

昼の時間帯Ｔ３において、蓄電池５に蓄えられていた電力が放電によって消費され尽くされた場合、制御部１５は、直流交流変換回路１４に対し、電力系統６からの交流電力の電圧を負荷７に対応する電圧に変換し、変換によって得られる交流電力を負荷７に出力させる制御を行う。直流交流変換回路１４は、電力系統６からの交流電力の電圧を負荷７に対応する電圧に変換し、得られた交流電力を負荷７に出力する。

消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ３と、消費電力量Ｐ４との小合計の消費電力量が推測太陽光発電量Ｇより少ない場合（Ｓ１３でＹｅｓ）、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４に必要となる電力を太陽光発電によって得られる電力で賄うことができる。制御部１５は、消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ３と、消費電力量Ｐ４との小合計の消費電力量が推測太陽光発電量Ｇより少ないと判定した場合（Ｓ１３でＹｅｓ）、深夜の時間帯Ｔ１において、蓄電池５に蓄えられている電力の量が消費電力量Ｐ２以上であるとき、蓄電池充電放電回路１３に対し、蓄電池５に放電させる制御を行う（Ｓ１５）。

加えて、深夜の時間帯Ｔ１において、制御部１５は、直流交流変換回路１４に対し、蓄電池５から放出された直流電力を交流電力に変換して負荷７に出力させる制御を行う。蓄電池充電放電回路１３は、蓄電池５に放電させる（Ｓ１５）。蓄電池５から放出された直流電力は、蓄電池充電放電回路１３を介して直流交流変換回路１４に受け取られる。直流交流変換回路１４は、受け取った直流電力を交流電力に変換し、得られた交流電力を負荷７に出力する。

深夜の時間帯Ｔ１において、蓄電池５に蓄えられている電力の量が消費電力量Ｐ２より少ない場合、又は蓄電池５に蓄えられていた電力が消費されて蓄電池５の電力量が消費電力量Ｐ２に達した場合、制御部１５は、蓄電池充電放電回路１３に対し、蓄電池５に放電させない制御を行う。加えて、制御部１５は、直流交流変換回路１４に対し、電力系統６からの交流電力の電圧を負荷７に対応する電圧に変換し、変換によって得られる交流電力を負荷７に出力させる制御を行う。蓄電池充電放電回路１３は、蓄電池５に対して放電を停止させる。直流交流変換回路１４は、電力系統６からの交流電力の電圧を負荷７に対応する電圧に変換し、得られた交流電力を負荷７に出力する。

朝の時間帯Ｔ２及び夜の時間帯Ｔ４において、制御部１５は、蓄電池充電放電回路１３に対し、蓄電池５に放電させる制御を行う（Ｓ１５）。加えて、制御部１５は、直流交流変換回路１４に対し、蓄電池５から放出された直流電力を交流電力に変換して負荷７に出力させる制御を行う。蓄電池充電放電回路１３は、蓄電池５に放電させる（Ｓ１５）。蓄電池５から放出された直流電力は、蓄電池充電放電回路１３を介して直流交流変換回路１４に受け取られる。直流交流変換回路１４は、受け取った直流電力を交流電力に変換し、得られた交流電力を負荷７に出力する。

昼の時間帯Ｔ３において、制御部１５は、直流電圧変換回路１２に対し、太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することによって得る太陽光モジュール４からの直流電力の電圧を一定の電圧に変換させる制御を行う。加えて、制御部１５は、昼の時間帯Ｔ３における負荷７の消費電力量Ｐ３について、直流交流変換回路１４に対し、直流電圧変換回路１２によって得られた直流電力を交流電力に変換して負荷７に出力させる制御を行う。

直流電圧変換回路１２は太陽光モジュール４からの直流電力の電圧を一定の電圧に変換し、消費電力量Ｐ３について、直流交流変換回路１４は直流電圧変換回路１２によって得られた直流電力を交流電力に変換して負荷７に出力する。つまり、昼の時間帯Ｔ３において、制御部１５は、太陽光発電によって得られた直流電力の一部を昼の時間帯Ｔ３における消費電力量Ｐ３の電力に割り当てる（Ｓ１５）。

昼の時間帯Ｔ３において、制御部１５は、蓄電池充電放電回路１３に対し、太陽光モジュール４からの直流電力の量と、負荷７が必要とする電力の量との差の量の電力を蓄電池５に蓄えさせる制御を行う（Ｓ１５）。つまり、制御部１５は、蓄電池充電放電回路１３に対し、太陽光モジュール４からの直流電力の量と消費電力量Ｐ３との差の量の電力を蓄電池５に蓄えさせる制御を行う（Ｓ１５）。蓄電池充電放電回路１３は、直流電圧変換回路１２からの当該差の量の電力を蓄電池５に蓄えさせる（Ｓ１５）。つまり、昼の時間帯Ｔ３において、制御部１５は、太陽光発電によって得られた直流電力の一部を蓄電池５に蓄えさせる（Ｓ１５）。

上述の図６及び図７のフローチャートを用いて説明した電力制御装置１の動作は、制御の対象の日だけでなく、例えば毎日行われる。当該動作が毎日行われることにより、使用者は、制御方法を切り替えることなく、最も安価な電力を利用することができる。実際には、複数の負荷７のなかには一定の量の電力を２４時間消費する家電が含まれるので、当該家電が消費する電力の量を考慮する必要がある。蓄電池５の容量から当該一定の量を差し引くことで、当該家電が消費する電力に対処することができる。一定の量の電力を２４時間消費する家電の一例は、冷蔵庫又は換気装置である。

図８は、実施の形態にかかる電力制御装置１による制御によって蓄電池５に蓄えられる電力の容量の推移の例を示す図である。図８は、図５に示す情報の一部を含む。図８の例では、第１冷房機器と、第２冷房機器と、テレビジョンセット及びパーソナルコンピュータとは、丸印が付けられている時間帯に使用される。昼の時間帯Ｔ３において、太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することによって得られる電力の量は４ｋＷｈであると仮定する。つまり、推測される「昼の時間帯Ｔ３に太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することにより得る電力量」である推測太陽光発電量Ｇは４ｋＷｈであると仮定する。図８の必要電力量は、消費電力量を意味する。

図８の例では、夏の平日では、消費電力量Ｐ１は３ｋＷｈであり、消費電力量Ｐ２は２ｋＷｈであり、消費電力量Ｐ３は０ｋＷｈであり、消費電力量Ｐ４は２．５ｋＷｈである。夏の休日では、消費電力量Ｐ１は３ｋＷｈであり、消費電力量Ｐ２、消費電力量Ｐ３及び消費電力量Ｐ４の各々は２．５ｋＷｈである。春及び秋の平日では、消費電力量Ｐ１、消費電力量Ｐ２及び消費電力量Ｐ３の各々は０ｋＷｈであり、消費電力量Ｐ４は０．５ｋＷｈである。春及び秋の休日では、消費電力量Ｐ１は０ｋＷｈであり、消費電力量Ｐ２、消費電力量Ｐ３及び消費電力量Ｐ４の各々は０．５ｋＷｈである。

夏の平日の１日の総消費電力量は、消費電力量Ｐ１の３ｋＷｈと、消費電力量Ｐ２の２ｋＷｈと、消費電力量Ｐ３の０ｋＷｈと、消費電力量Ｐ４の２．５ｋＷｈとの合計の７．５ｋＷｈである。夏の平日で晴れている場合、１日の総消費電力量は推測太陽光発電量Ｇより多い。図７の第２のフローチャートのステップＳ１１では「Ｙｅｓ」という判定結果が得られ、ステップＳ１３の動作が行われる。

消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ３と、消費電力量Ｐ４との小合計が４．５ｋＷｈである。そのため、ステップＳ１３では「Ｎｏ」という判定結果が得られ、ステップＳ１４の動作が行われる。ステップＳ１４において、深夜の時間帯Ｔ１では、「Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４−Ｇ」の式で計算される量の電力が蓄電池５に蓄えられる。当該式は、消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ３と、消費電力量Ｐ４との小合計から推測太陽光発電量Ｇを差し引くことを示す式である。つまり、推測太陽光発電量Ｇが４ｋＷｈである場合、深夜の時間帯Ｔ１において、「２ｋＷｈ＋０ｋＷｈ＋２．５ｋＷｈ−４ｋＷｈ」の式で計算される０．５ｋＷｈの電力が蓄電池５に蓄えられる。蓄電池５に蓄えられる０．５ｋＷｈの電力は、電力系統６から供給される交流電力をもとにした直流電力である。

深夜の時間帯Ｔ１の開始の時点において、１．５ｋＷｈの電力が蓄電池５に蓄えられていた場合、深夜の時間帯Ｔ１の終了の時点及び朝の時間帯Ｔ２の開始の時点では、蓄電池５に蓄えられる電力の容量は２．０ｋＷｈとなる。２．０ｋＷｈは朝の時間帯Ｔ２の消費電力量Ｐ２と同じであるため、朝の時間帯Ｔ２の開始の時点において蓄電池５に蓄えられていた電力は、朝の時間帯Ｔ２の終了の時点で消費され尽くされる。

昼の時間帯Ｔ３の消費電力量Ｐ３が０ｋＷｈであるため、太陽光発電によって得られた発電量の４ｋＷｈのすべてが蓄電池５に蓄えられる。その結果、昼の時間帯Ｔ３の終了の時点及び夜の時間帯Ｔ４の開始の時点において、蓄電池５に蓄えられる電力の容量は４ｋＷｈとなる。夜の時間帯Ｔ４の消費電力量Ｐ４が２．５ｋＷｈであるため、夜の時間帯Ｔ４の終了の時点において蓄電池５に蓄えられる電力の容量は１．５ｋＷｈとなる。

図８の「電池容量（ｋＷｈ）」という文字列を含む行の上段において、上述の夏の平日の深夜の時間帯Ｔ１、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４の各々における蓄電池５の容量の推移が矢印を用いて示されている。

夏の休日では、１日の総消費電力量は、消費電力量Ｐ１の３ｋＷｈと、消費電力量Ｐ２の２．５ｋＷｈと、消費電力量Ｐ３の２．５ｋＷｈと、消費電力量Ｐ４の２．５ｋＷｈとの合計の１０．５ｋＷｈである。夏の休日で晴れている場合、１日の総消費電力量は推測太陽光発電量Ｇより多い。図７の第２のフローチャートのステップＳ１１では「Ｙｅｓ」という判定結果が得られ、ステップＳ１３の動作が行われる。

消費電力量Ｐ２と、消費電力量Ｐ３と、消費電力量Ｐ４との小合計が７．５ｋＷｈである。そのため、ステップＳ１３では「Ｎｏ」という判定結果が得られ、ステップＳ１４の動作が行われる。ステップＳ１４において、深夜の時間帯Ｔ１では、「Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４−Ｇ」の式で計算される量の電力が蓄電池５に蓄えられる。つまり、推測太陽光発電量Ｇが４ｋＷｈである場合、深夜の時間帯Ｔ１において、「２．５ｋＷｈ＋２．５ｋＷｈ＋２．５ｋＷｈ−４ｋＷｈ」の式で計算される３．５ｋＷｈの電力が蓄電池５に蓄えられる。蓄電池５に蓄えられる３．５ｋＷｈの電力は、電力系統６から供給される交流電力をもとにした直流電力である。

深夜の時間帯Ｔ１の開始の時点において、蓄電池５に蓄えられている電力の容量が零である場合、深夜の時間帯Ｔ１の終了の時点及び朝の時間帯Ｔ２の開始の時点では、蓄電池５に蓄えられている電力の容量は３．５ｋＷｈとなる。朝の時間帯Ｔ２の消費電力量Ｐ２が２．５ｋＷｈであるため、朝の時間帯Ｔ２の終了の時点及び昼の時間帯Ｔ３の開始の時点では、蓄電池５に蓄えられている電力の容量は１．０ｋＷｈとなる。

昼の時間帯Ｔ３において、太陽光による発電量が４ｋＷｈであり、消費電力量Ｐ３が２．５ｋＷｈであるため、太陽光発電によって得られた電力の一部が消費電力量Ｐ３の電力に割り当てられる。太陽光発電によって得られた電力の量から消費電力量Ｐ３を差し引いた電力量である１．５ｋＷｈの電力が蓄電池５に蓄えられる。上述の通り、昼の時間帯Ｔ３の開始の時点において蓄電池５に蓄えられていた電力の容量が１．０ｋＷｈであったので、昼の時間帯Ｔ３の終了の時点及び夜の時間帯Ｔ４の開始の時点において蓄電池５に蓄えられている電力の容量は２．５ｋＷｈとなる。

夜の時間帯Ｔ４の消費電力量Ｐ４は、２．５ｋＷｈである。そのため、夜の時間帯Ｔ４の終了の時点及び深夜の時間帯Ｔ１の開始の時点において蓄電池５に蓄えられる電力の容量は０ｋＷｈとなる。

図８の「電池容量（ｋＷｈ）」という文字列を含む行の上段において、上述の夏の休日の深夜の時間帯Ｔ１、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４の各々における蓄電池５の容量の推移が矢印を用いて示されている。

図８の「電池容量（ｋＷｈ）」という文字列を含む行の下段において、夏の蓄電池５の容量の推移と同様に、春の平日及び休日の深夜の時間帯Ｔ１、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４の各々における蓄電池５の容量の推移が矢印を用いて示されている。

図８の「電池動作」という文字列を含む行の上段において、夏の平日及び休日の深夜の時間帯Ｔ１、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４の各々における蓄電池５の動作の情報が示されている。「充電／停止」という文字列は、蓄電池５の充電が行われた後に充電が停止することを示している。「放電」という文字列は、蓄電池５が放電することを示している。「充電」という文字列は、蓄電池５に電力が蓄えられることを示している。なお、蓄電池５の充電では、例えば１時間当たり２ｋＷｈの容量の電力が蓄電池５に蓄えられる。

図８の「電池動作」という文字列を含む行の下段において、夏の蓄電池５の動作の情報と同様に、春の平日及び休日の深夜の時間帯Ｔ１、朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４の各々における蓄電池５の動作の情報が示されている。

電力制御装置１は、上述の通り、太陽光発電によって得られる電力と、深夜の時間帯Ｔ１に電力会社から住宅２に供給される電力とをもとに、蓄電池５に電力を蓄えさせる。蓄電池５に蓄えられる電力の容量の推移の一例は、図８の「電池容量（ｋＷｈ）」という文字列を含む行において示されている。電力制御装置１は、昼の時間帯Ｔ３において負荷７が動作する場合、蓄電池５に蓄えられた電力を用いると、当該電力についての変換によるエネルギの損失が太陽光発電によって得られる電力についての変換によるエネルギの損失より大きいので、蓄電池５に蓄えられた電力を用いずに、太陽光発電によって得られる電力をもとにした電力を負荷７に出力する。これにより、電力の変換によるエネルギの損失が生じることを抑制することができる。電力制御装置１は、深夜の時間帯Ｔ１において蓄電池５に電力を蓄えさせる場合、電力系統６から供給される交流電力をもとにした直流電力を蓄電池５に電力を蓄えさせる。

制御の対象の日の前日が平日であって制御の対象の日が休日である場合、電力制御装置１は、休日の必要電力量を考慮して蓄電池５の容量を管理する。制御の対象の日の前日が休日であって制御の対象の日が平日である場合、電力制御装置１は、平日の必要電力量を考慮して蓄電池５の容量を管理する。

図９は、夏の平日及び休日の消費電力量の推移の一例を示す図である。図１０は、春及び秋の平日及び休日の消費電力量の推移の一例を示す図である。図９及び図１０は、１時間毎の消費電力量の推移を示している。図８は、夏の平日の深夜の時間帯Ｔ１において、７時間での消費電力量が３ｋＷｈであることを示しているので、１時間当たりの消費電力量は０．４３ｋＷｈである。図９は、深夜の時間帯Ｔ１において、１時間毎の消費電力量が０．４３ｋＷｈであることを示しているので、図８と図９とには矛盾は生じていない。なお、深夜の時間帯Ｔ１は、任意のある一日の前日の２３時から当該任意のある一日の午前６時までの７時間の時間帯である。図９と図１０とを対比すると明らかな通り、春及び秋では冷房機器が使用されないので、春及び秋の消費電力量は夏の消費電力量より少ない。

従来では、一般的に、深夜の時間帯Ｔ１において、価格が相対的に安い電力会社からの電力が蓄電池５の充電のために使用される。更に言うと、従来では、深夜の時間帯Ｔ１において蓄電池５の容量の限界まで充電が行われ、蓄電池５に蓄積された電力は朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４において消費される。朝の時間帯Ｔ２、昼の時間帯Ｔ３及び夜の時間帯Ｔ４において蓄電池５に蓄積された電力が使い尽くされた場合、買電により電力会社から供給される電力が使用される。

また従来では、昼の時間帯Ｔ３において太陽光発電によって得られた電力は負荷７に供給されるか、電力系統６に出力される。電力が電力系統６に出力されることは、売電に対応する。さらにまた、従来では、深夜の時間帯Ｔ１において蓄電池５を充電せず、昼の時間帯Ｔ３において蓄電池５を充電する方法も提案されている。

それに対し、実施の形態の電力制御装置１は、必要な電力量を把握し、消費することが予定されている量の電力のみを蓄電池５に電力を蓄えさせる。そのため、従来と比較すると、実施の形態の蓄電池５に蓄えられている電力の残量が容量の上限になる時間は短い。

図１１は、夏の平日において従来及び実施の形態の蓄電池５に蓄えられている電力の容量の推移の一例を示す図である。図１１では、蓄電池５に蓄えられる電力の容量の上限は６ｋＷｈである。充電時において、蓄電池５には、１時間当たり２ｋＷｈの割合で電力が蓄えられる。従来では、蓄電池５に蓄えられている電力の容量が上限の６ｋＷｈになった時点で充電は停止される。それに対し、実施の形態では、電力制御装置１は、蓄電池５に蓄えられている電力の容量が上記の上限より少ない量になった時点で充電を停止する。当該上限より少ない量は、４ｋＷｈである。

図１２は、夏の休日において従来及び実施の形態の蓄電池５に蓄えられている電力の容量の推移の一例を示す図である。図１１及び図１２から明らかな通り、実施の形態の蓄電池５に蓄えられている電力の残量は、蓄電池５の容量の上限にならない。実施の形態の夏の休日では、電力制御装置１は、蓄電池５に蓄えられている電力の残量が零になる時間を従来に比べて短くすることができる。

図１３は、春及び秋の平日において従来及び実施の形態の蓄電池５に蓄えられている電力の容量の推移の一例を示す図である。図１４は、春及び秋の休日において従来及び実施の形態の蓄電池５に蓄えられている電力の容量の推移の一例を示す図である。図１３及び図１４と図１１及び図１２とを対比すると明らかな通り、春及び秋では冷房機器が使用されないので、従来では、蓄電池５に蓄えられている電力の容量が相対的に多い状態が比較的長く続く。それに対し、実施の形態では、蓄電池５に蓄えられている電力の容量が相対的に少ない状態が維持される。

実施の形態の電力制御装置１では、制御部１５は、制御の対象の日に太陽光発電が行われるか否かを判定し、判定結果と負荷データ２１及び使用時間データをもとに特定される負荷７の時間帯毎の消費電力量とをもとに、蓄電池５に蓄えられる電力の量をより少なくする制御を行う。つまり、電力制御装置１は、蓄電池５に蓄えられている電力の容量が高い状態が続くことを抑制することができる。加えて、電力制御装置１は可能な限り安価な電力を蓄電池５に蓄えさせることができる。

一般的に、蓄電池５の充電と放電とが繰り返されると、蓄電池５を充電することができる電力の容量は低下する。やがて当該容量が一定の値以下になるまで低下すると、蓄電池５を使用することができなくなる。これは、図１５に示されるように、蓄電池５の残量が多いほど、寿命が短いからである。図１５は、蓄電池の残量の割合と蓄電池の劣化の割合との関係を示す蓄電池の寿命特性Ｘを示す図である。図１５の蓄電池の劣化の割合は、蓄電池に電力が蓄えられていないときの割合を１００％と仮定した割合である。図１５において、蓄電池の劣化の割合の百分率の値が相対的に大きいことは、蓄電池の劣化が相対的に少なく、かつ蓄電池の寿命が相対的に長いことを意味する。電力制御装置１は、蓄電池５に蓄えられている電力の容量をできるだけ少なくする制御を行う。つまり、電力制御装置１は蓄電池５の劣化を抑制して蓄電池５の充電及び放電を制御することができる。

蓄電池５に蓄えられている電力の容量を少なくすることは、電力制御装置１が蓄電池５を充電する電力の量を少なくすることを意味する。電力制御装置１が蓄電池５を充電する場合、直流電圧変換回路１２は、太陽光パネル３が太陽光をもとに発電することによって得られた直流電力の電圧を一定の電圧に変換し、蓄電池充電放電回路１３は、直流電圧変換回路１２によって得られた電力を蓄電池５の充電に適した電圧に変換した上で蓄電池５に蓄えさせる。又は、直流交流変換回路１４は電力系統６からの交流電力を直流電力に変換し、蓄電池充電放電回路１３は直流交流変換回路１４からの直流電力を蓄電池５の充電に適した電圧に変換した上で蓄電池５に蓄えさせる。

蓄電池５が電力を蓄える場合、直流電圧変換回路１２、蓄電池充電放電回路１３及び直流交流変換回路１４に含まれる一部の回路は、オンとオフとの動作を行う、当該動作により、エネルギの損失が生じる。蓄電池５に蓄えられている電力の容量を少なくすることは、上記の回路がオンとオフとの動作を行う回数を少なくすることができるので、エネルギの損失を抑制することができる。加えて、蓄電池５に蓄えられている電力の容量を少なくすることは、オンとオフとの動作を行う回路の劣化を抑制することができる。

一般的に、蓄電池５の使用可能な温度の範囲が決められているので、電力変換回路１１の内部の温度をあらかじめ決められた温度以下に抑える必要がある。エネルギが損失すると熱が発生し、当該熱は電力制御装置１の電力変換回路１１の内部の温度を上昇させるが、蓄電池５に蓄えられている電力の容量を少なくすることにより、電力変換回路１１の内部の温度が上昇することを抑制することができる。電力変換回路１１の内部の温度が上昇することを抑制することにより、温度が高くなると劣化したり誤動作したりする電子部品の劣化及び誤動作を抑制することができる。当該電子部品は、電力変換回路１１に含まれる部品である。

電力制御装置１は、図６、図７、図８、図１１、図１２、図１３及び図１４を用いた説明では、放電時に、蓄電池５に蓄えられる電力の容量が零になるまで蓄電池５に放電させる。しかしながら、電力制御装置１は、放電時に、蓄電池５に蓄えられる電力の容量が零になる前に蓄電池５からの放電を停止させてもよい。つまり、制御部１５は、蓄電池５が蓄えている電力の量をあらかじめ決められた量より少なくさせることなく蓄電池５の充電及び放電を制御してもよい。これにより、電力制御装置１は、電力系統６からの電力の供給が突発的に停止する場合に対処することができる。電力系統６からの電力の供給が突発的に停止する場合の一例は、災害が発生した場合である。

実施の形態の電力制御装置１は、蓄電池５に蓄える電力の量をできるだけ少なくする。これにより、充電時間が一定であれば、単位時間当たりに充電に用いられる電流を抑制することができる。単位時間当たりに充電に用いられる電流を抑制することにより、使用者の契約電力を低くすることができる。

図１６は、実施の形態にかかる電力制御装置１が有する制御部１５を構成する少なくとも一部の構成要素が処理回路３１によって実現される場合の処理回路３１を示す図である。つまり、制御部１５の機能の少なくとも一部は、処理回路３１によって実現されてもよい。

処理回路３１は、専用のハードウェアである。処理回路３１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はこれらを組み合わせたものである。制御部１５の一部は、残部とは別個の専用のハードウェアであってもよい。

図１７は、実施の形態にかかる電力制御装置１が有する制御部１５の少なくとも一部の機能がプロセッサ４１によって実現される場合のプロセッサ４１を示す図である。つまり、制御部１５の少なくとも一部の機能は、メモリ４２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ４１によって実現されてもよい。プロセッサ４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。図１７には、メモリ４２も示されている。

制御部１５の少なくとも一部の機能がプロセッサ４１によって実現される場合、当該一部の機能は、プロセッサ４１と、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェア及びファームウェアとの組み合わせによって実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ４２に格納される。プロセッサ４１は、メモリ４２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御部１５の少なくとも一部の機能を実現する。

すなわち、制御部１５の少なくとも一部の機能がプロセッサ４１によって実現される場合、電力制御装置１は、制御部１５の少なくとも一部によって実行されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ４２を有する。メモリ４２に格納されるプログラムは、制御部１５の少なくとも一部が実行する手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

メモリ４２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等である。

制御部１５の複数の機能について、当該複数の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、当該複数の機能の残部をソフトウェア又はファームウェアで実現してもよい。このように、制御部１５の複数の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。

上述した実施の形態における住宅２は、住宅２以外のビルに置き換えられてもよい。その場合、使用者はビルを利用する人である。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。

１ 電力制御装置、２ 住宅、３ 太陽光パネル、４ 太陽光モジュール、５ 蓄電池、６ 電力系統、７ 負荷、８ 操作端末装置、９ インターネット、１１ 電力変換回路、１２ 直流電圧変換回路、１３ 蓄電池充電放電回路、１４ 直流交流変換回路、１５ 制御部、１６ 記憶部、１７ センサ、２１ 負荷データ、２２ 季節データ、２３ 使用曜日時刻データ、２４ 使用者データ、２５ 天気データ、３１ 処理回路、４１ プロセッサ、４２ メモリ。

Claims (4)

1. 蓄電池の充電及び放電を制御する電力制御装置であって、
   太陽光をもとに発電する太陽光パネルを有する太陽光モジュールによって得られた直流電力の電圧を一定の電圧に変換する直流電圧変換回路と、
   前記直流電圧変換回路によって得られた直流電力を前記蓄電池に蓄えさせる蓄電池充電放電回路と、
   電力系統からの交流電力を直流電力に変換する直流交流変換回路と、
   前記蓄電池の充電及び放電の制御の対象の日の天気予報のデータと、電力を使用して動作する負荷の消費電力を示す負荷データと、前記制御の対象の日における時間帯毎の前記負荷が使用される時間を示す使用時間データとを記憶する記憶部と、
   前記記憶部が記憶する前記天気予報のデータ、前記負荷データ及び前記使用時間データをもとに、前記直流電圧変換回路、前記蓄電池充電放電回路及び前記直流交流変換回路を制御する制御部とを備え、
   前記蓄電池充電放電回路は、前記蓄電池に放電させる機能を有し、
   前記制御部は、前記蓄電池から放出された電力を前記負荷が消費する電力に割り当てる制御を行うと共に、前記天気予報のデータをもとに前記制御の対象の日に太陽光発電が行われるか否かを判定し、判定結果と前記負荷データ及び前記使用時間データをもとに特定される前記負荷の時間帯毎の消費電力量とをもとに、前記蓄電池に蓄えられる電力の量をより少なくする制御を行い、
   前記制御部は、
   前記制御の対象の日に太陽光発電が行われると判定した場合、前記制御の対象の日に前記太陽光モジュールによって得られる電力の量が、前記制御の対象の日の太陽光発電が開始される時以降の２４時間での前記負荷の消費電力量以上であるか否かを判定し、
   前記太陽光モジュールによって得られる電力の量が前記２４時間での前記負荷の消費電力量以上であると判定した場合、前記制御の対象の日の太陽光発電が行われる時間帯に、前記２４時間のうちの太陽光発電が終了した時以降の前記負荷の消費電力量に相当する電力量の電力を前記蓄電池に蓄えさせると共に、前記太陽光モジュールによって得られる電力の一部を前記太陽光発電が行われる時間帯に前記負荷が消費する電力に割り当て、前記制御の対象の日の太陽光発電が終了した時以降の時間帯に、前記蓄電池に放電させて、前記蓄電池から放出された電力を前記負荷が消費する電力に割り当てる制御を行う
   ことを特徴とする電力制御装置。
2. 前記制御部は、前記負荷データ及び前記使用時間データをもとに前記負荷の消費電力量を計算する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
3. 前記記憶部が記憶する前記天気予報のデータ、前記負荷データ及び前記使用時間データは、インターネットから得られるデータである
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力制御装置。
4. 前記制御部は、前記制御の対象の日に太陽光発電が行われないと判定した場合、
   前記制御の対象の日の深夜の時間帯に、
   前記直流交流変換回路に対し、前記電力系統からの交流電力の少なくとも一部を直流電力に変換させ、
   前記交流電力の一部を前記負荷が消費する電力に割り当て、
   前記制御の対象の日の前記深夜の時間帯以外の時間帯における前記負荷の消費電力量が前記深夜の時間帯に前記蓄電池に蓄えることができる充電可能電力量以下である場合、前記深夜の時間帯以外の時間帯における前記負荷の消費電力量の電力を前記蓄電池に蓄えさせ、
   前記深夜の時間帯以外の時間帯における前記負荷の消費電力量が前記充電可能電力量より多い場合、前記蓄電池の限界までの電力又は前記充電可能電力量の電力を前記蓄電池に蓄えさせ、
   前記制御の対象の日の深夜の時間帯以外の時間帯に、前記蓄電池に放電させて、前記蓄電池から放出された電力を前記負荷が消費する電力に割り当てる制御を行う
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電力制御装置。

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