JP6990091B2 - 住宅の電力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、住宅の電力制御装置に関する。

従来、住宅において、住宅側の電力系統に車両のバッテリを接続し、そのバッテリに蓄えられた電気エネルギを用いて住宅の電気機器を駆動させるようにした技術が知られている。

例えば特許文献１に記載の電力マネジメントシステムでは、自然エネルギを利用した発電設備と、蓄電池を搭載した電動車両と、住宅用蓄電池とを備え、住宅内の消費電力量の推移と発電設備による発電量の推移とを予測するとともに、その予測結果に基づいて、電動車両の充電量及び放電量の推移を予測する。また、電動車両の充電量及び放電量の推移予測に従って電動車両の電力が推移した場合の電動車両の残電力量、又は電動車両の充電量及び放電量の推移予測に従って住宅用蓄電池の電力が推移した場合の住宅用蓄電池の残電力量に基づいて、電動車両を走行に利用可能な時間帯を決定するようにしている。そして、上記構成により、電動車両を走行に利用可能な時間帯を制限でき、住宅用蓄電池の容量を必要最小限に抑えることができるとしている。

特許第５９８３２３７号公報

ところで、電気自動車やハイブリッド自動車といった車両（電動車両）の車載バッテリを用いて住宅の電気機器を駆動する場合には、車載バッテリにおける電気エネルギの残存量（例えばＳＯＣ：State of charge）に基づいて、車載バッテリの電気エネルギが使用される。この場合、車両が出先から戻った時に、現時点での車載バッテリの電気残存量が算出され、その電気残存量に基づいて、車載バッテリから住宅内の電気機器への電力供給が行われる。より具体的には、住宅側の電力制御装置は、車両が帰宅した後に車両に対してケーブル接続された状態で車両側からＳＯＣを受信し、そのＳＯＣが所定以上であれば、商用電力に代えてバッテリ電力を用いて、電気機器を駆動させる。

しかしながら、上記のとおり車両が帰宅した後に、住宅側と車両側とがケーブル接続された状態で車両側から車載バッテリのＳＯＣを受信する構成では、車載バッテリの電気エネルギを有効に利用できず余らせてしまったり、車載バッテリの電気エネルギを期待したほどには利用できず電力不足が生じたりすることが考えられる。近年では、公共の充電インフラが整ってきており、こうした背景事情からすると、車両が、車載バッテリが満充電に近い状態で帰宅することも考えられるが、かかる状況において、本来利用できる車載バッテリの電力が利用できずに残ってしまうことがあると考えられる。上記の不都合は、特許文献１においても何ら解消されるものでなく、技術改善の余地があると考えられる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、車両の蓄電池に残存する電気エネルギを、住宅での電気機器の駆動に有効に用いることができる住宅の電力制御装置を提供することを主たる目的とするものである。

以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて作用、効果等を示しつつ説明する。なお以下においては、理解の容易のため、発明の実施の形態において対応する構成の符号を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。

第１の発明は、
電気機器（１４）を備える住宅（１０）において、前記電気機器に対して、車両（３０）に搭載された蓄電池（３１）からの電力供給を可能とする住宅電力システムに適用される住宅の電力制御装置（２０）であって、
前記車両が出先にいる場合において、その出先から前記住宅に戻る前に、前記蓄電池に残存する蓄電量を取得する蓄電量取得手段と、
前記蓄電量取得手段により取得された蓄電量に基づいて、前記車両が出先から戻った後における前記電気機器に対する前記車両の電力負担量を設定する負担量設定手段と、
を備えることを特徴とする。

上記構成の電力制御装置によれば、車両が出先から住宅に戻る前に、蓄電池に残存する蓄電量が取得され、その取得された蓄電量に基づいて、車両が出先から戻った後における電気機器に対する車両の電力負担量が設定される。この場合、言うなれば、車両が帰宅する前に、帰宅時に持ち帰る電気エネルギ量を予測し、その予測した電気エネルギ量に基づいて、車両の帰宅後における電力管理を行うものとなっている。

ここで、仮に車両の帰宅後において住宅側で蓄電池の蓄電量を取得する構成であれば、例えば蓄電池に残存する蓄電量が多いにもかかわらず、その利用量が少量に限られてしまい、蓄電池の電気エネルギを有効利用できなくなることが考えられる。この点、上記のとおり車両が出先から住宅に戻る前に、蓄電池に残存する蓄電量が取得され、その取得された蓄電量に基づいて車両が出先から戻った後の車両の電力負担量が設定されることにより、車両が住宅に持ち帰る電気エネルギを事前に把握した上で、電力管理を適正に行うことができる。その結果、車両の蓄電池に残存する電気エネルギを、住宅での電気機器の駆動に有効に用いることができる。

第２の発明は、前記車両の出先での位置を取得する位置取得手段と、前記蓄電量取得手段により取得された蓄電量と、前記位置取得手段により取得された車両位置とに基づいて、前記車両が出先から前記住宅に戻った時の前記蓄電池の蓄電量を帰宅時蓄電量として予測する蓄電量予測手段と、を備え、前記負担量設定手段は、前記蓄電量予測手段により予測された前記帰宅時蓄電量に基づいて、前記電力負担量を設定することを特徴とする。

出先での車両位置及び蓄電量に基づいて、車両が出先から住宅に戻った時の蓄電池の蓄電量を帰宅時蓄電量として予測し、その帰宅時蓄電量に基づいて、車両の電力負担量を設定するようにした。この場合、出先での車両位置と蓄電量とが分かれば、住宅に戻るまでに車両で消費される電気量を勘案して帰宅時蓄電量を予測することができ、その帰宅時蓄電量によれば、車両の帰宅後における電力管理をより一層適正に行うことができる。

第３の発明は、前記車両が出先から前記住宅に戻る前に、当該住宅に戻る帰宅時刻を予測する帰宅時刻予測手段を備え、前記負担量設定手段は、前記蓄電量取得手段により取得された蓄電量と、前記帰宅時刻予測手段により予測された帰宅時刻とに基づいて、前記電力負担量を設定することを特徴とする。

車両が出先から住宅に戻る前に取得された蓄電池の蓄電量と、車両が出先から住宅に戻る前に予測された帰宅時刻とに基づいて、車両の電力負担量を設定するようにした。この場合、車両の帰宅時刻が事前に分かっていれば、帰宅前に駆動される電気機器と帰宅後に駆動される電気機器とを振り分けつつ、帰宅後に駆動される電気機器に対して蓄電池の電気エネルギを有効に利用することができる。

第４の発明は、前記負担量設定手段は、前記住宅での消費電力に関する終日又は所定時間帯の時系列パターンを用い、前記帰宅時刻予測手段により予測された帰宅時刻に基づいて、前記電力負担量を設定することを特徴とする。

住宅での消費電力に関する終日又は所定時間帯の時系列パターンを用い、車両の帰宅時刻（予測時刻）に基づいて、車両の電力負担量を設定するようにした。ここで、住宅では、どの時間帯に消費電力が大きくなるか等の時系列パターンを予め求めることができ、その時系列パターンと車両の帰宅時刻とによれば、電力負担量を適正に設定することができる。

第５の発明は、前記負担量設定手段は、前記帰宅時刻予測手段により予測された帰宅時刻が遅いほど、前記車両の帰宅後に駆動される前記電気機器に対して前記蓄電池が負担する電力比率が大きくなるようにして、前記電力負担量を設定することを特徴とする。

車両の帰宅時刻が遅いほど、車両の帰宅後において車両側から住宅側への電力供給が可能となる時間が短くなることが考えられる。この点、車両が住宅に戻ると予測された帰宅時刻が遅いほど、車両の帰宅後に駆動される電気機器に対して車両の蓄電池が負担する電力比率が大きくなるようにして、車両の電力負担量を設定するようにしたため、車両の帰宅後に車両側から住宅側への電力供給時間が短くても、所望のとおり車両側から住宅側への電力供給を行わせることができる。

第６の発明は、前記帰宅時刻予測手段により予測された帰宅時刻よりも前において、前記蓄電量取得手段により取得された蓄電量に基づいて、前記電気機器への電力供給を制御する帰宅前電力制御を実施する機器制御手段を備えることを特徴とする。

車両の帰宅時刻（予測時刻）よりも前において、車両が出先から住宅に戻る前に取得された蓄電池の蓄電量に基づいて、電気機器への電力供給を制御する帰宅前電力制御を実施するようにした。この場合、車両が帰宅した後の電力供給を見込んで、その帰宅前において電気機器への電力供給（電気機器の駆動）を制限したり、逆に車両が帰宅した後の電力供給を見込まずその帰宅前において電気機器への電力供給（電気機器の駆動）を制限しないようにしたりすることができる。

第７の発明は、前記機器制御手段は、前記蓄電量取得手段により取得された蓄電量が所定以上である場合に、前記帰宅時刻予測手段により予測された帰宅時刻よりも前に予定されていた所定の前記電気機器への電力供給を前記帰宅時刻の後に変更し、当該電気機器に対して、前記車両の帰宅後に前記蓄電池から電力供給を行わせることを特徴とする。

車両が出先から住宅に戻る前に取得された蓄電池の蓄電量が所定以上である場合に、車両の帰宅時刻（予測時刻）よりも前に予定されていた所定の電気機器への電力供給を帰宅時刻の後に変更し、当該電気機器に対して、車両の帰宅後に蓄電池から電力供給を行わせるようにした。これにより、住宅において、例えば商用電力の消費を抑えることができる。

第８の発明は、前記蓄電量取得手段は、前記車両が出先から前記住宅に戻る前において、所定周期で前記蓄電量を取得し、前記負担量設定手段は、前記蓄電量取得手段により前記蓄電量が取得される都度、前記電力負担量を設定することを特徴とする。

車両が出先から住宅に戻る前において、所定周期で蓄電池の蓄電量を取得し、その蓄電量が取得される都度、車両の電力負担量を設定するようにした。この場合、出先において車両走行時の放電により蓄電量が減ったり、又は充電により蓄電量が増えたりしても、その充放電による蓄電量の変化を逐次把握しつつ、車両の電力負担量を適宜更新することができ、ひいては適正な電力管理を実現することができる。

第９の発明は、前記車両が前記住宅に戻ったことを判定する帰宅判定手段と、前記車両が前記住宅に戻ったと判定された場合に、車両側から住宅側への電力供給が予定されていれば、車両側と住宅側との電気ケーブル（１８）の接続を促す報知処理を実施する報知処理手段と、を備えることを特徴とする。

車両が住宅に戻ったと判定された場合に、車両側から住宅側への電力供給が予定されていれば、車両側と住宅側との電気ケーブルの接続を促す報知処理を実施するようにした。これにより、車両の帰宅後において、車両側から住宅側への電力供給を適正に行わせることができる。

第１０の発明は、前記車両が前記住宅に戻ったと判定され、かつ前記報知処理が実施された場合において、前記住宅の出入口の扉（１９）が解錠操作されたタイミングで、車両側と住宅側とが前記電気ケーブルにより接続されているか否かを判定するケーブル接続判定手段と、前記ケーブル接続判定手段により前記電気ケーブルが接続されていないと判定された場合に、前記報知処理を再び実施する第２報知処理手段と、を備えることを特徴とする。

車両が住宅に戻ったと判定され、かつ報知処理が実施された場合において、住宅の出入口の扉が解錠操作されたタイミングで、車両側と住宅側とが電気ケーブルにより接続されているか否かを判定し、電気ケーブルが接続されていないと判定された場合に、報知処理を再び実施するようにした。これにより、車両の帰宅後において、車両側から住宅側への電力供給をより一層適正に行わせることができる。

システム全体の概要を示す図。 住宅での電力制御の処理手順を示すフローチャート。 車両帰宅時において車両側から住宅側の電力供給に関する報知を実施する処理手順を示すフローチャート。 住宅での電力制御をより具体的に説明するタイムチャート。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、住宅における電力管理システムを具体化するものであり、そのシステムでは、住宅側と自動車側との間で双方向に電力の授受が可能であり、かつその際の電力管理を可能とするものとなっている。また、本電力管理システムは、車両の状態を管理する車両管理システムとの連携を可能としており、車両管理システムからの車両情報を用いて住宅での電力管理を行うものとしている。図１は、システム全体の構成を示す概略図である。

図１において、住宅１０には、図示しない電柱等から送電線１１を介してＡＣ１００Ｖ／２００Ｖの商用電力が供給される。送電線１１には分電盤１２が接続されている。分電盤１２は、住宅１０内に設けられた複数の電力経路に対して選択的に電力を供給する周知の分電機能に加え、車両充電用の電力を車両３０に供給する充電電力供給機能を有している。分電盤１２には、電気配線１３を介して複数の電気機器１４が接続されている。電気機器１４には、照明器具や空調装置、テレビ、冷蔵庫、給湯機器、洗濯機、乾燥機等が含まれる。これら各電気機器１４は、分電盤１２からの電力の供給により適宜運転される。電気配線１３には、分電盤１２から各電気機器１４に供給される電力の量を監視する電力監視装置１５が設けられている。電力監視装置１５は、例えば周知の電力量計を有するものである。

また、分電盤１２には、電気配線１６を介して充電設備１７が接続されている。充電設備１７は、車両３０の駐車スペース付近に設けられ、車両３０に対して電力を供給することで、車両３０に搭載されたバッテリ３１を充電するものとなっている。駐車スペースは、住宅１０と同じ敷地内において住宅１０の側方に設けられている。車両３０は、ＰＨＶ（プラグインハイブリッド）自動車や電気自動車等の電動車両であり、走行用モータの電源として大容量二次電池（蓄電池）であるバッテリ３１を備えている。

充電設備１７は、電力の流出入を可能とする電気ケーブル１８を有している。電気ケーブル１８が車両３０のインレット３２に接続された状態で、電気ケーブル１８を通じて充電設備１７から車両３０への電力供給が実施される。

また、電気ケーブル１８が車両３０に接続された状態では、住宅１０側から車両３０側への電力供給に加え、車両３０側から住宅１０側への電力供給が可能となっている。すなわち、バッテリ３１が蓄電されている状態において、そのバッテリ３１から住宅１０側への電力供給が可能となっている。この場合、車両３０側から住宅１０側に電力が供給される状況では、充電設備１７及び電気配線１６を介して電力が分電盤１２に供給され、その分電盤１２から各電気機器１４への電力供給が可能となっている。

住宅１０の出入口には扉１９が設けられており、その扉１９を介して住人の住宅１０への出入りが可能になっている。

住宅１０には、住宅１０における電力管理を行う住宅制御装置２０が設けられている。住宅制御装置２０は、ＣＰＵや各種メモリを有するマイクロコンピュータを具備する電子制御装置である。住宅制御装置２０は、電気ケーブル１８を介して住宅１０側と車両３０側とが接続されている状態で、車両３０のバッテリ３１からの供給電力により電気機器１４を駆動させる電力制御を実施する。この場合、バッテリ３１からの電力供給が可能な状況では、商用電力に代えてバッテリ電力を用いて電気機器１４が駆動される。

住宅制御装置２０は、住宅管理センタ４１に設けられた住宅管理用の管理サーバ４２との間で相互に通信が可能となっている。管理サーバ４２は、複数の住宅１０との間で情報通信網を構築しており、各住宅１０から送信された各種情報を記憶保持するとともに、管理サーバ４２側で有する情報を各住宅１０に送信することが可能となっている。

また、車両３０は、バッテリ３１の状態を管理する車載制御装置３３を備えている。車載制御装置３３は、車両運転状態においてバッテリ３１の蓄電量を示すＳＯＣ（残存電気量）を逐次算出する。ＳＯＣ算出について具体的には、車載制御装置３３は、バッテリ３１の通電が遮断されている通電遮断状態においてバッテリ３１の開放電圧（ＯＣＶ）に基づいてＳＯＣを算出するとともに、バッテリ３１の通電状態（充電時又は放電時）においてバッテリ３１の通電電流を所定周期で積算することで、ＳＯＣを逐次更新する。なお、バッテリ３１の蓄電量を示す指標としてＳＯＣ以外を用いることも可能である。また、車両３０は、ＧＰＳ等による位置検出結果と地図情報とにより車両位置を認識する位置認識機能を有している。

車載制御装置３３は、車両管理センタ４３に設けられた車両管理用の管理サーバ４４との間で相互に通信が可能となっている。管理サーバ４４は、複数の車両３０との間で情報通信網を構築しており、各車両３０から送信された各種情報を記憶保持するとともに、管理サーバ４４側で有する情報を各車両３０に送信することが可能となっている。

また、住宅管理センタ４１及び車両管理センタ４３では管理サーバ４２，４４の連携が可能になっており、住宅管理サーバ４２において、車両管理サーバ４４からの情報の取得が可能となっている。

本実施形態では、車両３０が走行状態（使用状態）にある場合に、その車両３０の位置情報や蓄電量情報（バッテリＳＯＣ）が車両３０から車両管理サーバ４４に逐次送信される。例えば、車両３０の起動スイッチ（ＩＧスイッチ）がオンしている状態で、所定時間ごとに車両３０の位置情報や蓄電量情報が車両管理サーバ４４に逐次送信される。そして、車両管理サーバ４４では、受信した情報を、車両３０ごとに記憶部（メモリ）に記憶する。なお、車両位置は、地図上の位置として記憶される。

そして、車両３０が自宅以外の出先にいる場合において、住宅制御装置２０は、車両３０が出先から住宅１０に戻る前に、住宅管理サーバ４２を介して、車両管理サーバ４４に記憶されている車両３０の位置情報や蓄電量情報を取得し、その車両３０の位置情報や蓄電量情報に基づいて、車両３０が出先から戻った後における電気機器１４に対する車両３０の電力負担量を設定する。本実施形態では、住宅制御装置２０が蓄電量取得手段、負担量設定手段に相当する。

図２は、住宅１０での電力制御の処理手順を示すフローチャートであり、本処理は住宅制御装置２０により所定周期で繰り返し実施される。

図２において、ステップＳ１１では、車両３０が外出中であるか否かを判定する。例えば車両３０の位置情報に基づいて、車両３０が自宅以外に存在していると判定される場合に、ステップＳ１１が肯定される。住宅１０の駐車スペースに車両検知センサを設けておき、そのセンサの検知結果により車両３０が外出しているか否かを判定するものであってもよい。ステップＳ１１が肯定されればステップＳ１２に進み、否定されればステップＳ２１に進む。

ステップＳ１２では、車両３０からバッテリＳＯＣや車両位置の情報を取得するタイミングであるか否かを判定する。本実施形態では、所定周期でバッテリＳＯＣ等の情報を取得することとしており、車両３０の出発時、又は前回の情報取得時から１周期分の時間（例えば１時間）が経過していれば、ステップＳ１２が肯定される。情報取得タイミングであればステップＳ１３に進み、それ以外であれば本処理を一旦終了する。なお、以下のいずれかのタイミングを情報取得タイミングとすることも可能である。
・ユーザが予め定めた取得時刻（例えば午後５時）を情報取得タイミングとする。
・ユーザ操作によりＳＯＣの取得指令が生じるタイミングを情報取得タイミングとする。
・車両３０の帰宅時刻が分かっている場合に、その帰宅時間よりも所定時間（例えば１時間）前のタイミングを情報取得タイミングとする。

ステップＳ１３では、車両３０の現在位置を取得し、ステップＳ１４では、車両３０のバッテリＳＯＣを取得する。これらの情報は、住宅管理サーバ４２を介して車両管理サーバ４４から取得されるものである。

ステップＳ１５では、車両３０が住宅１０に戻る帰宅時刻を予測する。このとき、車両３０の帰宅時刻がユーザ操作により予め設定されている場合には、その帰宅時刻が読み出される。また、車両３０の現在位置に基づいて、帰宅時刻が修正されてもよい。例えば、車両３０での行き先が分かっている場合に、その行き先と車両３０の現在位置とが相違していれば、帰宅時刻が修正される。また、帰宅時刻が設定されていない場合において、車両３０が現在位置から住宅１０まで走行するのに要する所要時間に基づいて、帰宅時刻が予測されてもよい。

その後、ステップＳ１６では、車両３０が帰宅時した時のバッテリＳＯＣを帰宅時ＳＯＣ（帰宅時蓄電量）として予測する。このとき、今回取得したバッテリＳＯＣと、車両３０が現在位置から住宅１０まで走行するのに要する消費ＳＯＣとに基づいて、帰宅時ＳＯＣが予測される。なお、消費ＳＯＣは、車両３０の現在位置から住宅１０までの距離に基づいて、その走行に要する電力消費量により算出されるとよい。

その後、ステップＳ１７では、ステップＳ１５で予測された帰宅時刻よりも前において、バッテリＳＯＣに基づいて、電気機器１４への電力供給を制御する帰宅前電力制御を実施する。この帰宅前電力制御では、住宅１０での商用電力の消費を抑えるべく、車両３０が帰宅した後の電力供給を見込んで、その帰宅前において電気機器１４への電力供給（電気機器１４の駆動）を制限したり、逆に車両３０が帰宅した後の電力供給を見込まずその帰宅前において電気機器１４への電力供給（電気機器１４の駆動）を制限しないようにしたりする。

帰宅前電力制御として、ステップＳ１４で取得したバッテリＳＯＣが所定以上である場合に、車両３０の帰宅時刻よりも前に予定されていた所定の電気機器１４の駆動を帰宅時刻の後に変更し、その電気機器１４に対して、車両３０の帰宅後にバッテリ３１から電力供給を行わせるようにしてもよい。例えば、洗濯機や乾燥機を駆動させる場合に、その駆動を帰宅時刻の後に変更し、それら洗濯機や乾燥機をバッテリ３１からの給電により駆動させる。

なお、ステップＳ１６にて算出された帰宅時ＳＯＣ（帰宅時の予測ＳＯＣ）に基づいて、帰宅前電力制御を実施する構成であってもよい。すなわち、帰宅時ＳＯＣが所定以上である場合に、車両３０の帰宅時刻よりも前に予定されていた所定の電気機器１４の駆動を帰宅時刻の後に変更する構成であってもよい。

その後、ステップＳ１８では、車両３０の帰宅後におけるバッテリ３１による電力負担量を設定する。電力負担量は、住宅１０で消費される消費電力のうち、車両３０のバッテリ電力が負担する電力量を示すものであり、その電力負担量の範囲内でバッテリ電力が消費される。電力負担量は、以下に示す処理により設定されるとよい。

（１）ステップＳ１６で予測した帰宅時ＳＯＣに基づいて、電力負担量を設定する。この場合、帰宅時ＳＯＣが所定の基準値以上であることを条件に、バッテリ電力の使用を許可し、その許可時において、帰宅時ＳＯＣが大きいほど電力負担量を大きくする。

（２）ステップＳ１４で取得したバッテリＳＯＣと、ステップＳ１５で予測した車両３０の帰宅時刻とに基づいて、電力負担量を設定する。この場合、バッテリＳＯＣが所定の基準値以上であることを条件に、バッテリ電力の使用を許可し、その許可時において、車両３０の帰宅時刻を考慮しつつバッテリ３１の電力負担量を設定する。具体的には、住宅１０における複数の電気機器１４のうち車両３０の帰宅後に駆動される電気機器１４を、車両３０の帰宅時刻に基づいて把握するとともに、その車両帰宅後に駆動される電気機器１４についてバッテリ３１からの電力供給により駆動させることし、その上でバッテリ３１の電力負担量を設定する。このとき、バッテリＳＯＣが大きいほど電力負担量を大きくする。なお、バッテリＳＯＣに代えて、帰宅時ＳＯＣを用いることも可能である。

（３）住宅１０での消費電力に関する終日（２４時間）の時系列パターンを用い、車両３０の帰宅時刻に基づいて、電力負担量を設定する。この場合、住宅１０での消費電力について終日の時系列パターンを予め求めておき、その時系列パターンと車両３０の帰宅時刻とを照合することで、車両３０の電力負担量を設定する。ここでも、上記同様、バッテリＳＯＣ（又は帰宅時ＳＯＣ）が所定の基準値以上であることを条件に、バッテリ電力の使用を許可するとよい。

車両３０の帰宅時刻が遅いほど、車両３０の帰宅後に駆動される電気機器１４に対してバッテリ３１が負担する電力比率が大きくなるようにして、車両３０の電力負担量を設定するとよい。つまり、車両３０の帰宅時刻が遅いほど、車両帰宅後において車両３０側から住宅１０側への電力供給が可能となる時間が短くなることが考えられ、この点を考慮し、車両３０の電力負担量を設定する。

なお、消費電力の時系列パターンは、過去の電力消費履歴に基づいて定められるとよい。この場合、例えば所定の過去期間での電力消費の実績（電力消費履歴）に基づいて、住宅１０ごとに時系列パターンが定められるとよい。又は、ユーザが設定した電気機器１４の駆動予定時刻に基づいて、消費電力の時系列パターンが定められていてもよい。

複数の電気機器１４のうちどの電気機器１４への電力供給をバッテリ３１に負担させるかを、電力負担量として設定することも可能である。この場合、電気機器１４ごとの消費電流や給電対象とする電気機器１４の数に応じて、電力負担量を設定するとよい。

また、車両３０が外出中でないと判定された場合、すなわち車両３０が住宅駐車スペースに駐車されている場合には、ステップＳ１１からステップＳ２１に進み、ステップＳ２１で、車両３０からの電力供給を実施するか否かを判定する。このとき、車両３０の帰宅前においてバッテリ３１の電力負担量が設定されており、その住宅１０側と車両３０側とが電気ケーブル１８により接続されている状況であれば、ステップＳ２１を肯定してステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、バッテリ３１の電力負担量に基づいて、バッテリ３１からの供給電力により電気機器１４を駆動させる。このとき、バッテリ３１からの電力供給先の電気機器１４が特定されている場合には、その電気機器１４に対する電力供給が行われる。

図３は、車両３０の帰宅時において車両３０側から住宅１０側の電力供給に関する報知を実施する処理手順を示すフローチャートであり、本処理は住宅制御装置２０により所定周期で繰り返し実施される。

ステップＳ３１では、車両３０が帰宅したか否かを判定する。車両３０側から住宅１０側への情報送信が可能な構成であれば、車両３０が駐車操作されたことを示す駐車情報（例えば車両シフト位置がパーキング位置に操作された情報）を車両３０側から取得し、その駐車情報により、車両３０が帰宅したことを判定する構成であってもよい。このとき、車両３０が帰宅し、かつその帰宅から所定時間内であるか否かを判定する構成であってもよい。なお、所定時間は、数分程度の時間であればよく、例えば５分である。また、ステップＳ３２では、車両３０の帰宅後において車両３０側から住宅１０側への電力供給が予定されているか否か、すなわち車両３０側での電力負担ありとして電力負担量が設定されているか否かを判定する。

そして、ステップＳ３１，Ｓ３２が共に肯定されれば、後続のステップＳ３３に進み、ステップＳ３１，Ｓ３２のいずれかが否定されれば、そのまま本処理を一旦終了する。

ステップＳ３３では、車両３０の帰宅後においてケーブル接続を促す第１報知処理が実施される前であるか否かを判定する。帰宅当初であれば、ステップＳ３３が肯定され、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、車両３０側と住宅１０側との電気ケーブル１８の接続を促す第１報知処理を実施する。第１報知処理は、車両３０の駐車スペースにおいて、音声又は表示により行われる。住宅１０側から車両３０側への情報送信が可能な構成であれば、車両３０において第１報知処理を行わせる構成であってもよい。

第１報知処理の実施後には、ステップＳ３３が否定され、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、住宅１０の出入口の扉１９が解錠操作されたか否かを判定する。また、ステップＳ３６では、電気ケーブル１８が未接続の状態になっているか否かを判定する。このとき、住宅制御装置２０は、扉１９に設けられた電気錠装置から解錠信号を入力し、その解錠信号に基づいて、解錠操作されたことを判定する。また、充電設備１７からケーブル接続信号を入力し、そのケーブル接続信号に基づいて、電気ケーブル１８が未接続であることを判定する。

そして、ステップＳ３５，Ｓ３６が共に肯定されれば、後続のステップＳ３７に進み、ステップＳ３５，Ｓ３６のいずれかが否定されれば、そのまま本処理を一旦終了する。

ステップＳ３７では、車両３０側と住宅１０側との電気ケーブル１８の接続を促す第２報知処理を実施する。第２報知処理は、住宅１０の扉１９又はその付近において、音声又は表示により行われる。例えば、電気錠装置に付与されている報知機能、又はインターホンの表示機能を用いて、第２報知処理が行われるとよい。

図４は、住宅１０での電力制御をより具体的に説明するタイムチャートである。なお、図４では、タイミングｔ１以前及びタイミングｔ４以後において車両３０が住宅１０の駐車スペースに駐車されており、タイミングｔ１～ｔ４の期間で車両３０が外出しているものとしている。

図４において、タイミングｔ１では、車両３０が住宅１０から離れ、外出状態となる。その外出状態では、車両３０において位置検出とＳＯＣ算出とが逐次行われ、車両位置及びバッテリＳＯＣの情報が車両管理サーバ４４に逐次記憶される。

そして、住宅制御装置２０では、タイミングｔ２，ｔ３等のタイミングでバッテリＳＯＣや車両位置等の情報が取得され、それらバッテリＳＯＣや車両位置等に基づいて車両３０側における帰宅後の電力負担量が算出される。このとき、バッテリＳＯＣが取得される都度、帰宅後の電力負担量が設定（更新）される。ここで、車両３０の帰宅前（タイミングｔ４以前）においては、バッテリＳＯＣが所定以上であることを条件に、車両３０の帰宅前における電気機器１４への電力供給制御（帰宅前電力制御）が実施される。このとき、例えば、車両３０の帰宅時刻よりも前に予定されていた所定の電気機器１４の駆動が、帰宅時刻の後に変更される。

その後、タイミングｔ４で車両３０が帰宅すると、その帰宅前に算出しておいたバッテリ３１の電力負担量に基づいて、バッテリ３１からの供給電力による電気機器１４の駆動制御が行われる。

ここで、車両３０の帰宅直後においては、車両３０側から住宅１０側への電力供給が予定されていることを条件に、車両３０の駐車スペースにおいて第１報知処理が実施される（タイミングｔ５）。そして、ユーザにより電気ケーブル１８の接続が行われる（タイミングｔ６）。その後、ケーブル接続状態で、車両３０側から住宅１０への電力供給が適宜行われる。なお、図示は省略するが、第１報知処理の実施後には、住宅１０の扉１９が解錠操作されたタイミングで電気ケーブル１８が未接続の状態になっていることに基づいて、住宅１０の扉１９又はその付近において第２報知処理が実施される。

以上、詳述した本実施形態の構成によれば、以下の優れた効果が得られる。

仮に車両３０の帰宅後において住宅１０側でバッテリＳＯＣを取得する構成であれば、例えばバッテリ３１に残存する蓄電量が多いにもかかわらず、その利用量が少量に限られてしまい、バッテリ３１の電気エネルギを有効利用できなくなることが考えられる。この点、上記のとおり車両３０が出先から住宅に戻る前に、バッテリＳＯＣが取得され、その取得されたバッテリＳＯＣに基づいて車両３０が出先から戻った後の車両３０の電力負担量が設定されることにより、車両３０が住宅１０に持ち帰る電気エネルギを事前に把握した上で、電力管理を適正に行うことができる。つまり、車両３０が帰宅する前に、帰宅時に持ち帰る電気エネルギ量を予測し、その電気エネルギ量に基づいて、車両３０の帰宅後における電力管理を行うことができる。その結果、車両３０のバッテリ３１に残存する電気エネルギを、住宅１０での電気機器１４の駆動に有効に用いることができる。この場合、住宅１０での商用電力の消費を極力抑えることが可能になる。

出先での車両位置及びバッテリＳＯＣに基づいて、車両３０が出先から住宅１０に戻った時のバッテリＳＯＣを帰宅時ＳＯＣとして予測し、その帰宅時ＳＯＣに基づいて、車両３０の電力負担量を設定するようにした。この場合、出先での車両位置とバッテリＳＯＣとが分かれば、住宅１０に戻るまでに車両３０で消費される電気量を勘案して帰宅時ＳＯＣを予測することができ、その帰宅時ＳＯＣによれば、車両３０の帰宅後における電力管理をより一層適正に行うことができる。

車両３０が出先から住宅１０に戻る前に取得されたバッテリＳＯＣと、車両３０が出先から住宅１０に戻る前に予測された帰宅時刻とに基づいて、車両３０の電力負担量を設定するようにした。この場合、車両３０の帰宅時刻が事前に分かっていれば、帰宅前に駆動される電気機器１４と帰宅後に駆動される電気機器１４とを振り分けつつ、帰宅後に駆動される電気機器１４に対してバッテリ３１の電気エネルギを有効に利用することができる。

住宅１０での消費電力に関する終日の時系列パターンを用い、車両３０の帰宅時刻（予測時刻）に基づいて、車両３０の電力負担量を設定するようにした。ここで、住宅１０では、どの時間帯に消費電力が大きくなるか等の時系列パターンを予め求めることができ、その時系列パターンと車両３０の帰宅時刻とによれば、電力負担量を適正に設定することができる。

車両３０の帰宅時刻が遅いほど、車両３０の帰宅後において車両３０側から住宅１０側への電力供給が可能となる時間が短くなることが考えられる。この点、車両３０の帰宅時刻が遅いほど、車両３０の帰宅後に駆動される電気機器１４に対してバッテリ３１が負担する電力比率が大きくなるようにして、車両３０の電力負担量を設定するようにしたため、車両３０の帰宅後に車両３０側から住宅１０側への電力供給時間が短くても、所望のとおり車両３０側から住宅１０側への電力供給を行わせることができる。

車両３０の帰宅時刻（予測時刻）よりも前において、車両３０が出先から住宅１０に戻る前に取得されたバッテリＳＯＣに基づいて、電気機器１４への電力供給を制御する帰宅前電力制御を実施するようにした。この場合、車両３０が帰宅した後の電力供給を見込んで、その帰宅前において電気機器１４への電力供給（電気機器１４の駆動）を制限したり、逆に車両３０が帰宅した後の電力供給を見込まずその帰宅前において電気機器１４への電力供給（電気機器１４の駆動）を制限しないようにしたりすることができる。

車両３０が出先から住宅に戻る前に取得されたバッテリＳＯＣが所定以上である場合に、車両３０の帰宅時刻（予測時刻）よりも前に予定されていた所定の電気機器１４への電力供給を帰宅時刻の後に変更し、当該電気機器１４に対して、車両３０の帰宅後にバッテリ３１から電力供給を行わせるようにした。これにより、住宅１０において、例えば商用電力の消費を抑えることができる。

車両３０が出先から住宅１０に戻る前において、所定周期でバッテリＳＯＣを取得し、そのバッテリＳＯＣが取得される都度、車両３０の電力負担量を設定するようにした。この場合、出先において車両走行時の放電によりバッテリＳＯＣが減ったり、又は充電によりバッテリＳＯＣが増えたりしても、その充放電によるＳＯＣ変化を逐次把握しつつ、車両３０の電力負担量を適宜更新することができ、ひいては適正な電力管理を実現することができる。

車両３０が住宅に戻ったと判定された場合に、車両３０側から住宅１０側への電力供給が予定されていれば、車両３０側と住宅１０側との電気ケーブル１８の接続を促す第１報知処理を実施するようにした。これにより、車両３０の帰宅後において、車両３０側から住宅１０側への電力供給を適正に行わせることができる。

車両３０が住宅１０に戻ったと判定され、かつ第１報知処理が実施された場合において、住宅１０の出入口の扉１９が解錠操作されたタイミングで、車両３０側と住宅１０側とが電気ケーブル１８により接続されていなければ、第２報知処理を実施するようにした。これにより、車両３０の帰宅後において、車両３０側から住宅１０側への電力供給をより一層適正に行わせることができる。

本発明は上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。

・上記実施形態では、住宅１０側の情報を住宅管理センタ４１の住宅管理サーバ４２により管理する一方、車両３０側の情報を車両管理センタ４３の車両管理サーバ４４により管理し、それら管理サーバ４２，４４を通じて、車両３０側の情報（バッテリＳＯＣや車両位置等）を住宅１０側に送信する構成としたが、これを変更してもよい。例えば、住宅制御装置２０と車載制御装置３３とで直接通信を行う構成であってもよい。この場合、住宅制御装置２０は、車載制御装置３３からバッテリＳＯＣや車両位置の情報を適宜取得する。

・住宅１０での消費電力に関する終日の時系列パターンを用い、車両３０の帰宅時刻（予測時刻）に基づいて車両３０の電力負担量を設定する場合において、その時系列パターンは、１週間のうちの曜日を考慮したものであるとよい。つまり、休日とそれ以外とで電力消費のパターンが相違することを考慮するとよい。

・住宅１０での消費電力に関する時系列パターンは、終日（２４時間）のものでなくてもよく、所定時間帯の時系列パターンを示すものであってもよい。例えば、車両３０が外出していないと想定される時間帯（例えば午後７時～午前７時の時間帯）の消費電力の時系列パターンを用いて車両３０の電力負担量を設定する構成であってもよい。

・出先にいる車両３０からバッテリＳＯＣを取得する場合において、その車両位置が住宅１０から所定距離以上（例えば１００ｋｍ以上）に離れていれば、そのバッテリＳＯＣに基づく車両３０の電力負担量の設定を行わないようにしてもよい。この場合、車両３０が住宅１０から遠く離れている場合には、車両３０が住宅１０に戻った時のバッテリＳＯＣを予測しづらくなる。その点を考慮したものである。

１０…住宅、１４…電気機器、１８…電気ケーブル、１９…扉、２０…住宅制御装置、３０…車両、３１…バッテリ（蓄電池）。

Claims (8)

1. 電気機器を備える住宅において、前記電気機器に対して、車両に搭載された蓄電池からの電力供給を可能とする住宅電力システムに適用される住宅の電力制御装置であって、
   前記車両が出先にいる場合において、その出先から前記住宅に戻る前に、前記蓄電池に残存する蓄電量を取得する蓄電量取得手段と、
   前記車両が出先から前記住宅に戻る前に、当該住宅に戻る帰宅時刻を予測する帰宅時刻予測手段と、
   前記蓄電量取得手段により取得された蓄電量と、前記帰宅時刻予測手段により予測された帰宅時刻と、に基づいて、前記車両が出先から戻った後における前記電気機器に対する前記車両の電力負担量を設定する負担量設定手段と、
   を備え、
   前記負担量設定手段は、前記帰宅時刻予測手段により予測された帰宅時刻が遅いほど、前記車両の帰宅後に駆動される前記電気機器に対して前記蓄電池が負担する電力比率が大きくなるようにして、前記電力負担量を設定することを特徴とする住宅の電力制御装置。
2. 前記車両の出先での位置を取得する位置取得手段と、
   前記蓄電量取得手段により取得された蓄電量と、前記位置取得手段により取得された車両位置とに基づいて、前記車両が出先から前記住宅に戻った時の前記蓄電池の蓄電量を帰宅時蓄電量として予測する蓄電量予測手段と、
   を備え、
   前記負担量設定手段は、前記蓄電量予測手段により予測された前記帰宅時蓄電量に基づいて、前記電力負担量を設定する請求項１に記載の住宅の電力制御装置。
3. 前記負担量設定手段は、前記住宅での消費電力に関する終日又は所定時間帯の時系列パターンを用い、前記帰宅時刻予測手段により予測された帰宅時刻に基づいて、前記電力負担量を設定する請求項１又は２に記載の住宅の電力制御装置。
4. 前記帰宅時刻予測手段により予測された帰宅時刻よりも前において、前記蓄電量取得手段により取得された蓄電量に基づいて、前記電気機器への電力供給を制御する帰宅前電力制御を実施する機器制御手段を備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の住宅の電力制御装置。
5. 前記機器制御手段は、前記蓄電量取得手段により取得された蓄電量が所定以上である場合に、前記帰宅時刻予測手段により予測された帰宅時刻よりも前に予定されていた所定の前記電気機器への電力供給を前記帰宅時刻の後に変更し、当該電気機器に対して、前記車両の帰宅後に前記蓄電池から電力供給を行わせる請求項４に記載の住宅の電力制御装置。
6. 前記蓄電量取得手段は、前記車両が出先から前記住宅に戻る前において、所定周期で前記蓄電量を取得し、
   前記負担量設定手段は、前記蓄電量取得手段により前記蓄電量が取得される都度、前記電力負担量を設定する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の住宅の電力制御装置。
7. 前記車両が前記住宅に戻ったことを判定する帰宅判定手段と、
   前記車両が前記住宅に戻ったと判定された場合に、車両側から住宅側への電力供給が予定されていれば、車両側と住宅側との電気ケーブルの接続を促す報知処理を実施する報知処理手段と、
   を備える請求項１乃至６のいずれか１項に記載の住宅の電力制御装置。
8. 前記車両が前記住宅に戻ったと判定され、かつ前記報知処理が実施された場合において、前記住宅の出入口の扉が解錠操作されたタイミングで、車両側と住宅側とが前記電気ケーブルにより接続されているか否かを判定するケーブル接続判定手段と、
   前記ケーブル接続判定手段により前記電気ケーブルが接続されていないと判定された場合に、前記報知処理を再び実施する第２報知処理手段と、
   を備える請求項７に記載の住宅の電力制御装置。

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