JP7212557B2 - 電力管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力管理装置に関する。

電動車両等、バッテリを備える車両を、自宅、オフィス等の施設に停止させている間、ユーザは、施設に設置されている端末を用いて車両のバッテリを充電することが可能である（特許文献１参照）。バッテリの充電には、電力系統からの電力（商用電力）を用いることが可能である他、上記施設での発生電力、例えば太陽光発電装置等の発電装置により発生した電力、を用いることも可能である。

特許第６２４２００６号 特許第６４０２２５６号

上記構成においてはバッテリを蓄電池として活用することが可能であり、例えば、施設内の電力の需給バランスに基づいて、電力系統からの電力に代替してバッテリの電力を用いることが可能である（特許文献２参照）。このような構成においてバッテリを適切に活用する技術が求められる。

本発明は、施設に電気接続された車両のバッテリを適切に活用可能とすることを例示的目的とする。

本発明の一つの側面は電力管理装置に係り、前記電力管理装置は、
バッテリを備える車両を電気接続可能に構成された施設内の電力を管理する電力管理装置であって、
前記バッテリに対する充放電を指示する指示手段と、
前記充放電を行う際の前記バッテリの充電率の目標範囲を設定する設定手段と、
前記充放電を行う際の前記バッテリの充電率を記憶する記憶手段と、を備え、
前記指示手段は、前記記憶手段により記憶されている充電率が前記目標範囲の下限値以下の場合には前記バッテリからの放電開始の指示を抑制し、該充電率が前記目標範囲の上限値以上の場合には前記バッテリへの充電開始の指示を抑制し、
前記記憶手段は、前記施設内の電力の需給バランスの変化に伴って前記指示手段が前記充放電の停止を指示する際、該指示により停止されるべき充放電の開始の際の前記バッテリの充電率を記憶する
ことを特徴とする。

本発明によれば、施設に電気接続された車両のバッテリを適切に活用可能となる。

或る施設における電力管理システムの構成例を説明するための模式図。 電力管理の態様の幾つかの例を説明するためのタイミングチャート。 実施形態に係る電力管理方法の例を説明するためのフローチャート。 実施形態に係る電力管理方法の例を説明するためのフローチャート。 実施形態に係る電力管理方法の例を説明するためのフローチャート。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

図１は、実施形態に係る施設１の電力管理システムＳＹの構成例を示す。施設１は、電力系統９から電力（商用電力）を受取り可能に構成されると共に、発電装置１１、インバータ１２、電気機器群１３、車両接続機構１４、及び、電力管理装置１５を備える。説明の簡易化のため、施設１は、本実施形態では個人住宅とするが、他の実施形態として、マンション等の集合住宅、会社等のオフィス、或いは、スーパーマーケット等の商業施設であってもよい。電力系統９は、発電、変電、送電および配電を行って個々の需要家（施設１を含む。）への給電を実現するシステムであり、電力会社、発電所、変電所、送電線等を含む概念である。施設１は電力系統９から電力を購入可能であり、該電力は施設１内の電力線１９に供給される。

発電装置１１は、電力系統９の電力とは異なる他の電力を発生する。発電装置１１は、本実施形態では太陽光に基づいて電力を発生する太陽光発電装置（ソーラーパネル）とするが、他の実施形態として、例えば水力、風力、地熱等、他の再生可能エネルギーを用いたものであってもよい。

インバータ１２は、パワーコンディショナ等とも称され、発電装置１１により得られた電力（例えばＤＣ電圧）を施設１対応の電力（例えばＡＣ電圧）に変換して電力線１９に供給可能とする。

電気機器群１３は、電力線１９の電力に基づいて動作可能な１以上の電気機器を含み、それ／それらの典型例として、ＴＶ、冷蔵庫、洗濯機、空調機等が挙げられる。電気機器群１３は、施設内電力負荷あるいは単に負荷等と表現されてもよい。

車両接続機構１４は、車両２を施設１に接続可能に構成される。前述のインバータ１２は、車両接続機構１４を介して施設１‐車両２間の双方向の電力供給を選択的に実現可能である。即ち、インバータ１２は、上記施設１‐車両２間の電力供給に際して電力を対応のものに変換する変換器を含み、それにより車両接続機構１４を介して電力線１９から車両２への電力供給および車両２から電力線１９への電力供給を選択的に行う。機構１４は、接続端末あるいは単に端末等と表現されてもよい。尚、図１においては説明の容易化のため、車両接続機構１４を施設１の一部として示すが、車両接続機構１４の一部／全部は屋外（例えば駐車場）に設置されうる。

電力管理装置１５は、例えば電流計等を介して電力線１９の状態をモニタしながら施設１内の電力管理を行い、詳細については後述とするが、例えば、施設１内の電力の需給バランスに基づいて上記施設１‐車両２間の電力供給を指示可能に構成される。本実施形態では、電力管理装置１５は、ＣＰＵ（中央演算装置）、メモリ及び通信用インタフェースを備え、所定のプログラムに基づいて上記電力管理を行うものとするが、その機能はソフトウェア及びハードウェアの何れによっても実現可能である。また、電力管理装置１５は、通信装置を含み、それにより車両接続機構１４を介して施設１‐車両２間の通信を実現することも可能とする。

尚、ここでは機能を区別するため施設１内の各要素を個別に示したが、本例の構成に限られるものではなく、幾つかの要素は単一のユニットで構成されてもよいし、また、或る要素は複数のユニットで構成されてもよい。例えば、インバータ１２及び電力管理装置１５は単一のユニットで構成されてもよいし、車両接続機構１４の機能の一部はインバータ１２により実現されてもよい。

車両２は、本実施形態においてはバッテリ２１を備える電動車両（ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ））であり、充放電器２２、サブバッテリ２３、コンバータ２４、及び、制御部２５を更に備える。バッテリ２１には、例えば出力電圧２００［Ｖ］程度のリチウムイオン電池が用いられる。充放電器２２は、双方向インバータ、リレー等を含んで構成され、上記車両接続機構１４により車両２が施設１に電気接続されることで上記施設１‐車両２間の双方向の電力供給を選択的に実行可能とする。例えば、充放電器２２は、電力線１９の電力をバッテリ２１に供給し（バッテリ２１の充電を行い）、又は、バッテリ２１の電力を電力線１９に供給する（バッテリ２１の放電を行う。）。

サブバッテリ２３には、例えば出力電圧１２［Ｖ］程度の鉛蓄電池が用いられうる。コンバータ２４は、バッテリ２１の電力をサブバッテリ２３対応のものに変換してサブバッテリ２３を充電可能とする。即ち、サブバッテリ２３は、バッテリ２１からの電力を受けて貯留する。

上記バッテリ２１及びサブバッテリ２３の関係について、これらの何れにも二次電池が用いられ、バッテリ２１は、車両２の動力源（例えば三相誘導モータ等の電動モータ）を駆動するための電力源を主機能とする。また、サブバッテリ２３は、車両２の電装系（例えば後述の制御部２５等）を駆動するための補助電源を主機能とする。バッテリ２１は、サブバッテリ２３との区別のため、メインバッテリと表現されてもよい。

本実施形態においては、サブバッテリ２３は、充放電器２２によりバッテリ２１の充電を実行している間に該バッテリ２１の電力により充電可能とする。他の実施形態として、サブバッテリ２３は、車両２の走行中にバッテリ２１の電力により充電可能であってもよく、このことは、車両１がいわゆるハイブリッドカーの場合に好適である。

制御部２５は、サブバッテリ２３の電力に基づいて稼働状態となり、電力管理装置１５との間で通信を行うと共に充放電器２２を駆動制御する。詳細については後述とするが、例えば、上記稼働状態となった制御部２５は、電力管理装置１５からの信号に基づいて充放電器２２を駆動制御し、それにより、バッテリ２１の充放電を行う。また、バッテリ２１の充放電が行われない間、制御部２５は休止状態（実質的に非稼働状態）とする。

尚、本実施形態においては、施設１‐車両２間の電気接続は上記車両接続機構１４において単一のケーブルで実現されるものとする。これにより、充放電器２２を介した電力線１９‐バッテリ２２間の電気接続と、電力管理装置１５‐制御部２５間の通信と、が共に実現されるものとする。

上述のシステムＳＹにより、施設１内の電力をその需給バランスに基づいて適切に管理可能とし、他の観点では、施設１に電気接続された車両２のバッテリ２１を活用して電力系統９からの電力の購入の低減を可能とする。詳細については後述とするが、例えば、施設１内の電力の需要が供給よりも大きい場合にはバッテリ２１の放電を行い、施設１内の電力の需要が供給よりも小さい場合にはバッテリ２１の充電を行う。システムＳＹは、Ｖ２Ｈ（Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔо Ｈｏｍｅ）制御システム等とも称されうる。

例えば、車両２を施設１に電気接続してバッテリ２１を上述のとおり活用可能な状態にした後、ユーザの予測に反して（ユーザの予定に関わらず）、車両２の利用が必要となる場合も考えられる。そこで、ユーザは、予め、バッテリ２１の充電率が満たすべき範囲を目標範囲（範囲Ｒ０とする。）として設定しておくことが考えられる。これにより、車両２が施設１に電気接続されている間バッテリ２１を適切に活用可能となり、即ち、バッテリ２１の充電率を目標範囲Ｒ０内に維持しながら上記施設１‐車両２間の双方向の電力供給を選択的に行うことが可能となる。

尚、上記充電率は、バッテリ２１の電池容量に対する残容量の割合を示し、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）とも表現可能である。また、上記ユーザは、典型的には車両２の所有者であるが、その関係者あるいは一時的に車両２を利用する第三者であってもよい。

図２（Ａ）は、電力管理装置１５による電力管理方法の一例を説明するためのタイミングチャートである。図中の縦軸は、バッテリ２１の充電率（０～１００［％］）を示す。図中の横軸は時間軸とする。ユーザは、上述のとおり、充電率が満たすべき目標範囲Ｒ０を設定可能である。目標範囲Ｒ０は、活用許容範囲あるいは単に許容範囲等と表現されてもよい。

目標範囲Ｒ０の下限値Ｖ１および上限値Ｖ２は、ユーザにより任意に設定可能である。一例として、下限値Ｖ１は２０［％］（それに相当する数値）で設定され、上限値Ｖ２は８０［％］（それに相当する数値）で設定されうる。他の例として、下限値Ｖ１は５０［％］（それに相当する数値）で設定され、上限値Ｖ２は１００［％］（それに相当する数値）で設定されてもよい。

先ず、車両２が施設１に電気接続されてバッテリ２１を活用可能な状態となった時刻ｔ１０において、バッテリ２１の充電率は目標範囲Ｒ０内であったものとする。この後、バッテリ２１の充電率を目標範囲Ｒ０内に維持しながらバッテリ２１の充放電を行い、且つ、バッテリ２１の充電率が目標範囲Ｒ０外となる場合（或いは、範囲Ｒ０外となった場合）に該充放電を停止し、このようにしてバッテリ２１を活用する。

例えば、時刻ｔ１０～ｔ１１では、施設１内での電気機器群１３による消費電力（電力の需要）が、発電装置１による発電電力（電力の供給）よりも大きかったものとする。これに伴い、本実施形態ではバッテリ２１の放電を行うこととし（即ち、施設１内での電力の不足分をバッテリ２１の電力で補うこととし）、本例においては電力系統９から電力を購入しない。結果として、バッテリ２１の充電率が下がる。

その後、時刻ｔ１１～ｔ１２では、施設１内での消費電力が、発電装置１による発電電力よりも小さくなったものとする（需要＜供給）。これに伴い、本実施形態ではバッテリ２１の充電を行う（即ち、施設１内での電力の余剰分をバッテリ２１に供給する。）。結果として、バッテリ２１の充電率が上がる。

その後、時刻ｔ１２～ｔ１３では、施設１内での消費電力が、発電装置１による発電電力よりも大幅に大きくなったものとする（需要＞供給）。これにより、上記時刻ｔ１０～ｔ１１の期間同様、バッテリ２１の放電が行われ、ここでは結果としてバッテリ２１の充電率は下限値Ｖ１に達するものとする。このままバッテリ２１の放電を行った場合（バッテリ２１の電力を用いて電力の不足分を補った場合）、バッテリ２１の充電率は目標範囲Ｒ０外となってしまう。そのため、このような場合にはバッテリ２１の放電を停止すると共に電力系統９から電力を購入し、該電力を施設１内の電力の不足分に充てる。

その後、施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも小さくなるまでの間（施設１内での電力の需給バランスが逆転するまでの間）の時刻ｔ１３～ｔ１４では、バッテリ２１の充電率は下限値Ｖ１を示すこととなる。

その後、時刻ｔ１４～ｔ１５では、施設１内での消費電力が、発電装置１による発電電力よりも小さくなったものとする（需要＜供給）。これにより、上記時刻ｔ１１～ｔ１２の期間同様、バッテリ２１の充電が行われる。

また、例えば、更にその後の時刻ｔ２０～ｔ２１では、施設１内での消費電力が、発電装置１による発電電力よりも小さくなったものとする（需要＜供給）。これにより、上記時刻ｔ１１～ｔ１２の期間同様、バッテリ２１の充電が行われ、ここでは結果としてバッテリ２１の充電率は上限値Ｖ２に達するものとする。このままバッテリ２１の充電を行った場合、バッテリ２１の充電率は目標範囲Ｒ０外となってしまう。そのため、このような場合には、バッテリ２１の充電を停止する。尚、このような場合、施設１内での電力の余剰分は、施設１内の他の蓄電池（不図示）等に貯留されてもよいし、電力会社に買い取ってもらってもよい。

その後、施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも大きくなるまでの間（施設１内での電力の需給バランスが逆転するまでの間）の時刻ｔ２１～ｔ２２では、バッテリ２１の充電率は上限値Ｖ２を示すこととなる。

その後、時刻ｔ２２～ｔ２３では、施設１内での消費電力が、発電装置１による発電電力よりも大きくなったものとする（需要＞供給）。これにより、上記時刻ｔ１０～ｔ１１の期間同様、バッテリ２１の放電が行われる。このようにして、バッテリ２１は充放電により活用されることとなる。

小括すると、電力管理装置１５は、車両２が施設１に電気接続されている間、施設１内の電力の需給バランスに基づいてバッテリ２１を活用する。例えば、電力管理装置１５は、バッテリ２１の充電率を目標範囲Ｒ０内に維持しながらバッテリ２１の充放電を行い、且つ、バッテリ２１の充電率が目標範囲Ｒ０外となる場合（或いは、範囲Ｒ０外となった場合）に該充放電を停止する。

このようにして、電力管理システムＳＹは、車両２のバッテリ２１を活用しながら電力系統９の電力の使用を抑制し、施設１内の電力を管理する。ここで、目標範囲Ｒ１は、ユーザの予測に反して車両２の利用が必要となる場合に備えて予め設定されるものである。そのため、上記バッテリ２１の活用は、ユーザが車両２の利用を予定している時刻よりも前の期間において行われればよく、該予定の時刻にはバッテリ２１の充電率は所望値（少なくとも下限値Ｖ１以上、好ましくは上限値Ｖ２以上の値。例えば１００［％］等。）となるようにバッテリ２１の充電が完了していればよい。

再び図１を参照すると、制御部２５は、サブバッテリ２３の電力に基づいて稼働状態となり、電力管理装置１５との通信に基づいて充放電器２２を駆動制御することによりバッテリ２１の充放電を実行する。一方、バッテリ２１の充放電が行われない間、制御部２５は休止状態であり、サブバッテリ２３の電力の消費は抑制される。このことを電力管理装置１５の観点で換言すると、電力管理装置１５は、バッテリ２１の充放電を開始する際には、制御部２５をサブバッテリ２３の電力により稼働させ、稼働状態となった制御部２５に対して充放電の開始を指示する。その後、電力管理装置１５は、施設１内の電力の需給バランスに基づいて、該稼働状態の制御部２５により充放電器２２を駆動制御してバッテリ２１を活用する（充放電を継続する。）。

ところで、上述のバッテリ２１の活用に際して、バッテリ２１の充電率が目標範囲Ｒ０の下限値Ｖ１以下または上限値Ｖ２以上となっている場合には、バッテリ２１の充放電の開始および停止が無用に繰り返されてしまうような状況が考えられる。そのような場合には、制御部２５が無用に稼働され、それに伴いサブバッテリ２３の電力が無用に消費されることとなる。以下では図２（Ｂ１）～図２（Ｃ２）を参照しながら、このことを説明する。

図２（Ｂ１）は、一例として、車両２が施設１に電気接続された時刻ｔ３０において、バッテリ２１の充電率が目標範囲Ｒ０の下限値Ｖ１より小さい場合の例を示す。この場合、バッテリ２１の充電率を目標範囲Ｒ０内とするため、電力系統９から電力を購入し、該電力によりバッテリ２１の充電を行う。代替的／付随的に、施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも小さい場合（需要＜供給の場合）、施設１内での電力の余剰分がバッテリ２１の充電に充てられてもよい。本例では、時刻ｔ３０～ｔ３１で、バッテリ２１の充電率が上がって目標範囲Ｒ０内となり、それによりバッテリ２１を活用可能な状態となる。

その後、時刻ｔ３１～ｔ３２で、施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも小さい場合（需要＜供給の場合）、実線で図示されるように、バッテリ２１の充電が継続されることとなる。

一方、時刻ｔ３１～ｔ３２で、施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも大きい場合（需要＞供給の場合）、バッテリ２１の充電は停止され、そして、破線で図示されるように、バッテリ２１の放電が開始されることとなる。しかし、本例においては、時刻ｔ３０～ｔ３１でバッテリ２１の充電率が目標範囲Ｒ０内となったものの、該充電率は下限値Ｖ１よりも充分に高くなってはいない。そのため、バッテリ２１の放電が開始された直後、バッテリ２１の充電率は下限値Ｖ１に達してしまい、それに伴い該放電が停止されることとなる。また、その際には、制御部２５を無用に稼働させ、サブバッテリ２３の電力を無用に消費させることとなってしまう。よって、このような場合にはバッテリ２１の放電はそもそも開始されないことが好ましい。

図２（Ｂ２）は、他の例として、車両２が施設１に電気接続された時刻ｔ４０において、バッテリ２１の充電率が目標範囲Ｒ０の上限値Ｖ２より大きい場合の例を示す。この場合、バッテリ２１の放電を行うことは可能であり、それによりバッテリ２１の充電率を目標範囲Ｒ０内とすることが可能である。即ち、施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも大きい場合（需要＞供給の場合）、電力系統９から電力を購入することなく、施設１内での電力の不足分をバッテリ２１の電力で補うことが可能である。本例では、時刻ｔ４０～ｔ４１で、バッテリ２１の充電率が下がって目標範囲Ｒ０内となり、その後、図２（Ａ）同様の手順でバッテリ２１を活用可能な状態となる。

その後、時刻ｔ４１～ｔ４２で、施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも大きい場合（需要＞供給の場合）、実線で図示されるように、バッテリ２１の放電が継続されることとなる。

一方、時刻ｔ４１～ｔ４２で、施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも小さい場合（需要＜供給の場合）、バッテリ２１の放電は停止され、そして、破線で図示されるように、バッテリ２１の充電が開始されることとなる。しかし、本例においては、時刻ｔ４０～ｔ４１でバッテリ２１の充電率が目標範囲Ｒ０内となったものの、該充電率は上限値Ｖ２よりも充分に低くなってはいない。そのため、バッテリ２１の充電が開始された直後、バッテリ２１の充電率は上限値Ｖ２に達してしまい、それに伴い該充電が停止されることとなる。また、その際には、制御部２５を無用に稼働させ、サブバッテリ２３の電力を無用に消費させることとなってしまう。よって、このような場合にはバッテリ２１の充電はそもそも開始されないことが好ましい。

図２（Ｃ１）は、更に他の例として、時刻ｔ５０～ｔ５１で施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも大きくなったことにより（需要＞供給）、バッテリ２１の放電が行われ、バッテリ２１の充電率が下限値Ｖ１に達した場合の例を示す。その後、施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも小さくなるまでの間（施設１内での電力の需給バランスが逆転するまでの間）の時刻ｔ５１～ｔ５２では、バッテリ２１の充電率は下限値Ｖ１を示す。

その後、時刻ｔ５２～ｔ５３で、施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも小さい場合（需要＜供給の場合）、実線で図示されるように、バッテリ２１の充電が開始されることとなる。

一方、時刻ｔ５２～ｔ５３で、施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも大きい場合（需要＞供給の場合）、破線で図示されるように、バッテリ２１の放電の開始が再び求められることとなる。しかし、該放電を開始すると、バッテリ２１の充電率は目標範囲Ｒ０外となってしまうため、該放電は直ちに停止されることとなる。そのため、このような場合においても、制御部２５を無用に稼働させることとなり、それによりサブバッテリ２３の電力を無用に消費させることとなってしまう。よって、このような場合にはバッテリ２１の放電はそもそも開始されないことが好ましい。

図２（Ｃ２）は、更に他の例として、時刻ｔ６０～ｔ６１で施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも小さくなったことにより（需要＜供給）、バッテリ２１の充電が行われ、バッテリ２１の充電率が上限値Ｖ２に達した場合の例を示す。その後、施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも大きくなるまでの間（施設１内での電力の需給バランスが逆転するまでの間）の時刻ｔ６１～ｔ６２では、バッテリ２１の充電率は上限値Ｖ２を示す。

その後、時刻ｔ６２～ｔ６３で、施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも大きい場合（需要＞供給の場合）、実線で図示されるように、バッテリ２１の放電が開始されることとなる。

一方、時刻ｔ６２～ｔ６３で、施設１内での消費電力が発電装置１による発電電力よりも小さい場合（需要＜供給の場合）、破線で図示されるように、バッテリ２１の充電の開始が再び求められることとなる。しかし、該充電を開始すると、バッテリ２１の充電率は目標範囲Ｒ０外となってしまうため、該充電は直ちに停止されることとなる。そのため、このような場合においても、制御部２５を無用に稼働させることとなり、それによりサブバッテリ２３の電力を無用に消費させることとなってしまう。よって、このような場合にはバッテリ２１の充電はそもそも開始されないことが好ましい。

即ち、図２（Ｂ１）～図２（Ｃ２）の例においては、上述のバッテリ２１の活用に際してバッテリ２１の充放電が無用に繰り返されてしまう可能性がある。その結果、サブバッテリ２３の電力が用い尽くされて制御部２５が稼働不可となり、それにより、充放電器２２を駆動制御不可となってバッテリ２１を活用不可の状態となってしまうことが考えられる。

図３～図５は、電力管理装置１５による電力管理方法であって上述のような事態を防止可能とする方法の例を説明するためのフローチャートである。

図３は、電力管理装置１５による電力管理方法を示すフローチャートであり、その概要は、車両２が施設１に電気接続されたことに応じて、施設１内の電力の需給バランスに基づいてバッテリ２１の充放電を行う、というものである。本方法の各ステップは主に電力管理装置１５により実現されるものとする。

ステップＳ１０００（以下、単に「Ｓ１０００」と示す。後述の他のステップについても同様とする。）では、施設１‐車両２間の電気接続が実現されたか否かを判定する（図１参照）。この判定は、車両接続機構１４のケーブルが車両２に接続されたか否かに基づいて行われればよい。施設１‐車両２間の電気接続により、電力線１９‐バッテリ２２間が充放電器２２を介して電気接続され、電力管理装置１５‐制御部２５間の通信を実行可能となる。施設１‐車両２間の電気接続が実現された場合にはＳ１１００に進み、そうでない場合にはＳ１０００に戻る。

Ｓ１１００では、電力管理装置１５‐制御部２５間の通信によりバッテリ２１の充電率を示す情報を制御部２５から受け取り／受信し、該情報を電力管理装置１５のメモリに記憶させる。これと共に、車両２についてユーザにより予め設定されている目標範囲Ｒ０を示す情報を制御部２５から受け取り／受信し、バッテリ２１の活用の際に用いるパラメータとして目標範囲Ｒ０を設定する。その後、制御部２５を休止状態にしてからＳ１２００に進む。

Ｓ１２００では、施設１内の電力の需給バランスを判定する。この判定は、例えば電流計等を介して電力線１９の状態をモニタすることにより行われればよい。ここでは、施設１内の電力の需要が供給より大きいか否かを判定する。図１及び図２（Ａ）を参照しながら述べたとおり、上記需要は電気機器群１３による消費電力を示し、上記供給は発電装置１による発電電力を示す。施設１内の電力の需要が供給より大きい場合にはＳ１３００に進み、そうでない場合にはＳ１４００に進む。

Ｓ１３００では、電力管理装置１５の動作モードを放電制御モードにする。詳細については後述とするが、Ｓ１２００において施設１内の電力の需要が供給より大きいと判定されたことに応じて、バッテリ２１の放電を行う。

Ｓ１４００では、施設１内の電力の需給バランスを更に判定する。この判定は、Ｓ１２００同様に行われればよい。ここでは、施設１内の電力の需要が供給より小さいか否かを判定する。需要が供給より小さい場合にはＳ１５００に進み、そうでない場合にはＳ１０００に戻る。

Ｓ１５００では、電力管理装置１５の動作モードを充電制御モードにする。詳細については後述とするが、Ｓ１４００において施設１内の電力の需要が供給より小さいと判定されたことに応じて、バッテリ２１の充電を行う。

即ち、Ｓ１２００、Ｓ１３００、Ｓ１４００及びＳ１５００は、電力管理システムＳＹによる車両２のバッテリ２１の活用が実現されているステップと云える。尚、ここでは説明のため、Ｓ１２００及びＳ１４００を区別したが、これらは略同時に行われてもよい。

Ｓ１６００では、施設１‐車両２間の電気接続が解除されたか否かを判定する。この判定は、Ｓ１０００同様に行われればよい。施設１‐車両２間の電気接続が解除された場合にはＳ１０００に戻り、一方、そうでない場合にはＳ１２００に進み、バッテリ２１の活用を継続することとなる。尚、ここでは説明を省略したが、ユーザが車両２を利用する予定の時刻の前までには、本フローチャートは終了され、バッテリ２１は所望の充電率まで充電されうる。

図４は、電力管理装置１５の上記放電制御モード（Ｓ１３００参照）における制御方法を示すフローチャートである。その概要は、電力管理装置１５のメモリに記憶されているバッテリ２１の充電率を示す情報を取得し、該充電率に基づいてバッテリ２１からの放電開始の指示を行い又は該指示を抑制する、というものである。

Ｓ１３１０では、電力管理装置１５のメモリに記憶されているバッテリ２１の充電率が、前述の目標範囲Ｒ０以下（下限値Ｖ１以下）か否かを判定する。例えば、車両２が施設１に電気接続された直後の場合には、Ｓ１１００で電力管理装置１５のメモリに記憶されたバッテリ２１の充電率が参照され、該記憶されている充電率が下限値Ｖ１以下か否かが判定される。上記記憶されているバッテリ２１の充電率が下限値Ｖ１以下の場合には本フローチャートを終了とし（バッテリ２１の放電開始の指示を抑制して／該指示を行うことなく、図３のＳ１６００に進み）、そうでない場合にはＳ１３２０に進む。

Ｓ１３１０においては、バッテリ２１の充電率は、上記メモリから取得されるため、電力管理装置１５‐制御部２５間の通信により制御部２５から取得する必要がない。よって、制御部２５は休止状態に維持可能であり、即ち制御部２５を稼働させる必要がなく、それによりサブバッテリ２３の電力は実質的に消費されない。

Ｓ１３２０では、バッテリ２１の放電開始を指示し、即ち、車両２のバッテリ２１から施設１の電力線１９への電力供給の開始を指示する。このことは、図２（Ａ）の時刻ｔ１０～ｔ１１、ｔ１２～ｔ１３、ｔ２２～ｔ２３等の期間の内容に対応する。バッテリ２１の放電は、サブバッテリ２３の電力に基づいて制御部２５を稼働させた後、稼働状態となった制御部２５が充放電気２２を駆動制御することにより、開始される。

Ｓ１３３０では、施設１内の電力の需要が供給より小さくなったか否か（施設１内での電力の需給バランスが逆転したか否か）を判定する。需要が供給より小さくなった場合にはＳ１３５０に進み、そうでない場合にはＳ１３４０に戻る。

Ｓ１３４０では、バッテリ２１の充電率が目標範囲Ｒ０外（下限値Ｖ１以下または上限値Ｖ２以上）となったか否かを判定する。この判定は、上記稼働状態となった制御部２５から電力管理装置１５‐制御部２５間の通信によりバッテリ２１の現充電率（その時点での充電率）を取得することにより行われる。即ち、上記メモリからバッテリ２１の充電率を取得するわけではない。バッテリ２１の充電率が目標範囲Ｒ０外となった場合にはＳ１３５０に進み、そうでない場合にはＳ１３３０に戻る。

Ｓ１３５０では、バッテリ２１の放電終了を指示し、即ち、車両２のバッテリ２１から施設１の電力線１９への電力供給の終了を指示する。その後、Ｓ１３６０では、放電開始を指示した際（Ｓ１３２０時点）ないし放電を開始する際のバッテリ２１の充電率を電力管理装置１５のメモリに記憶させる（該メモリに記憶されている情報を更新する。）。その後、制御部２５を休止状態にしてから本フローチャートを終了させる（図３のＳ１６００に進む。）。

図５は、電力管理装置１５の上記充電制御モード（Ｓ１５００参照）における制御方法を示すフローチャートである。その概要は、電力管理装置１５のメモリに記憶されているバッテリ２１の充電率を示す情報を取得し、該充電率に基づいてバッテリ２１からの充電開始の指示を行い又は該指示を抑制する、というものである。

Ｓ１５１０では、電力管理装置１５のメモリに記憶されているバッテリ２１の充電率が、前述の目標範囲Ｒ０以上（上限値Ｖ２以上）か否かを判定する。例えば、車両２が施設１に電気接続された直後の場合には、Ｓ１１００で電力管理装置１５のメモリに記憶されたバッテリ２１の充電率が参照され、該記憶されている充電率が上限値Ｖ２以上か否かが判定される。上記記憶されているバッテリ２１の充電率が上限値Ｖ２以上の場合には本フローチャートを終了とし（バッテリ２１の充電開始の指示を抑制して／該指示を行うことなく、図３のＳ１６００に進み）、そうでない場合にはＳ１５２０に進む。

Ｓ１５１０においては、Ｓ１３１０同様、バッテリ２１の充電率は、上記メモリから取得されるため、電力管理装置１５‐制御部２５間の通信により制御部２５から取得する必要がない。よって、制御部２５は休止状態に維持可能であり、即ち制御部２５を稼働させる必要がなく、それによりサブバッテリ２３の電力は実質的に消費されない。

Ｓ１５２０では、バッテリ２１の充電開始を指示し、即ち、施設１の電力線１９から車両２のバッテリ２１への電力供給の開始を指示する。このことは、図２（Ａ）の時刻ｔ１１～ｔ１２、ｔ１４～ｔ１５、ｔ２０～ｔ２１等の期間の内容に対応する。バッテリ２１の充電は、サブバッテリ２３の電力に基づいて制御部２５を稼働させた後、稼働状態となった制御部２５が充放電気２２を駆動制御することにより、開始される。

Ｓ１５３０では、施設１内の電力の需要が供給より大きくなったか否か（施設１内での電力の需給バランスが逆転したか否か）を判定する。需要が供給より大きくなった場合にはＳ１５５０に進み、そうでない場合にはＳ１５４０に戻る。

Ｓ１５４０では、バッテリ２１の充電率が目標範囲Ｒ０外（下限値Ｖ１以下または上限値Ｖ２以上）となったか否かを判定する。この判定は、上記稼働状態となった制御部２５から電力管理装置１５‐制御部２５間の通信によりバッテリ２１の現充電率を取得することにより行われる。即ち、上記メモリからバッテリ２１の充電率を取得するわけではない。バッテリ２１の充電率が目標範囲Ｒ０外となった場合にはＳ１５５０に進み、そうでない場合にはＳ１５３０に戻る。

Ｓ１５５０では、バッテリ２１の充電終了を指示し、即ち、施設１の電力線１９から車両２のバッテリ２１への電力供給の終了を指示する。その後、Ｓ１５６０では、Ｓ１３６０同様、充電開始を指示した際（Ｓ１５２０時点）ないし充電を開始する際のバッテリ２１の充電率を電力管理装置１５のメモリに記憶させ、更に制御部２５を休止状態にしてから本フローチャートを終了させる（図３のＳ１６００に進む。）。

以上のようにして、電力管理装置１５は、施設１内の電力の需給バランスに基づいてバッテリ２１を活用することにより電力系統９の電力の使用を抑制し、施設１内の電力を管理することを可能とする。

小括すると、電力管理装置１５は、先ず、車両２が施設１に電気接続された際（Ｓ１０００）、バッテリ２１の充電率を示す情報を制御部２５から受け取ってメモリに記憶させると共に、該充電率が満たすべき目標範囲Ｒ０を設定する（Ｓ１１００）。その後、電力管理装置１５は、制御部２５及び充放電器２２によりバッテリ２１の充放電を実行させることにより、バッテリ２１の充電率を目標範囲Ｒ０内に維持しながらバッテリ２１を活用する（Ｓ１２００、Ｓ１３００、Ｓ１４００及びＳ１５００）。

電力管理装置１５は、バッテリ２１の充放電を指示する際には、その指示の後、該充放電を開始する際のバッテリ２１の充電率を示す情報を制御部２５から受け取って、メモリの情報を更新する（Ｓ１３６０、Ｓ１５６０）。例えば、電力管理装置１５は、施設１内の電力の需給バランスの変化に伴って上記充放電の停止を指示する際には、その充放電を開始する際のバッテリ２１の充電率に基づいて、上記更新を行う。

そして、電力管理装置１５は、上記メモリの情報が示すバッテリ２１の充電率が、目標範囲Ｒ０外が否かに基づいて、充放電を行うか否かを決定する（Ｓ１３１０、Ｓ１５１０）。その際、電力管理装置１５は、バッテリ２１の充電率を制御部２５から取得する必要がないため、充放電を行わない場合には制御部２５を休止状態にしておくことができる。

上記メモリの情報が示すバッテリ２１の充電率は、バッテリ２１の現充電率とは異なるものであり、新たに充放電を行うのに際して参照可能な前回値とも云える。この観点で、上記メモリに記憶された情報（バッテリ２１の充電率を示す情報）は他の態様によっても更新可能とする。

例えば、バッテリ２１の充電率が目標範囲Ｒ０の略全域を単調増加するようにバッテリ２１の充電が行われる場合には、バッテリ２１の現充電率が上限値Ｖ２又はその近傍の値であるにも関わらず上記メモリの情報が下限値Ｖ１又はその近傍の値の充電率を示す、という事態も起こりうる。或いは、バッテリ２１の充電率が目標範囲Ｒ０の略全域を単調減少するようにバッテリ２１の放電が行われる場合には、バッテリ２１の現充電率が下限値Ｖ１又はその近傍の値であるにも関わらず上記メモリの情報が上限値Ｖ２又はその近傍の値の充電率を示す、という事態も起こりうる。よって、電力管理装置１５は、充放電が開始されてから所定時間が経過した際／充電率が所定以上に変化した際には、その時のバッテリ２１の充電率に基づいて上記更新を行い、その後、該充放電を継続することも可能である。

本実施形態によれば、電力管理装置１５は、施設１に電気接続された車両２のバッテリ２１の電力を、施設１内の電力の需給バランスに基づいて、適切に管理可能となる。電力管理装置１５は、バッテリ２１に対する充放電を指示することと、該充放電を行う際のバッテリ２１の充電率の目標範囲Ｒ０を設定することと、該充放電を行う際のバッテリ２１の充電率を記憶することと、を行う。そして、充放電の指示に際して、電力管理装置１５（のメモリ）に記憶されている充電率が目標範囲Ｒ０の下限値Ｖ１以下の場合、電力管理装置１５はバッテリ２１からの放電開始の指示を抑制する。一方、電力管理装置１５に記憶されている充電率が目標範囲Ｒ０の上限値Ｖ２以上の場合、電力管理装置１５はバッテリ２１への充電開始の指示を抑制する。よって、本実施形態によれば、例えば、バッテリ２１の充放電の開始直後に該充放電を終了する、といった無用な充放電の実行を抑制可能となり、それにより、施設１に電気接続された車両２のバッテリ２１を適切に活用可能となる。

以上の説明においては、理解の容易化のため、各要素をその機能面に関連する名称で示したが、各要素は、実施形態で説明された内容を主機能として備えるものに限られるものではなく、それを補助的に備えるものであってもよい。

実施形態の幾つかの特徴を以下に纏める：
第１の態様は電力管理装置（例えば１５）に係り、前記電力管理装置は、バッテリ（例えば２１）を備える車両（例えば２）を電気接続可能に構成された施設（例えば１）内の電力を管理する電力管理装置であって、前記バッテリに対する充放電を指示する指示手段（例えばＳ１３２０、Ｓ１５２０）と、前記充放電を行う際の前記バッテリの充電率の目標範囲（例えばＲ０）を設定する設定手段（例えばＳ１１００）と、前記充放電を行う際の前記バッテリの充電率を記憶する記憶手段（例えばＳ１１００、Ｓ１３６０、Ｓ１５６０）と、を備え、前記指示手段は、前記記憶手段により記憶されている充電率が前記目標範囲の下限値（例えばＶ１）以下の場合には前記バッテリからの放電開始の指示を抑制し、該充電率が前記目標範囲の上限値（例えばＶ２）以上の場合には前記バッテリへの充電開始の指示を抑制する（例えばＳ１３１０、Ｓ１５１０）
ことを特徴とする。第１の態様によれば、施設に電気接続された車両のバッテリを活用しながら該バッテリの充放電の無用な実行を抑制可能となる。例えば、上記記憶されているバッテリの充電率が目標範囲の下限値以下の場合にバッテリの放電を開始し且つその直後に該放電を終了する、といった無用な放電の実行を抑制可能となる。また、例えば、上記記憶されているバッテリの充電率が目標範囲の上限値以上の場合にバッテリの充電を開始しその直後に該充電を終了する、といった無用な充電の実行を抑制可能となる。

第２の態様では、前記指示手段は、前記記憶手段により記憶されている充電率が前記目標範囲内の場合には前記バッテリの充電率を前記目標範囲内に維持しながら前記充放電を継続させ、前記バッテリの充電率が前記目標範囲外となる場合に前記充放電の停止を指示する（例えばＳ１３４０、Ｓ１５４０）
ことを特徴とする。第２の態様によれば、バッテリを適切に活用可能となる。

第３の態様では、前記車両は、前記施設から前記バッテリへの充電および前記バッテリから前記施設への放電を実行可能に構成された充放電器（例えば２２）と、前記充放電器を駆動制御する制御部（例えば２５）と、を備えており、前記指示手段は、前記充放電を指示するのに際して前記制御部を稼働させ、前記放電開始の指示または前記充電開始の指示を抑制する場合には前記制御部を稼働させない
ことを特徴とする。第３の態様によれば、車両の制御部を無用に稼働させることもない。

第４の態様では、前記車両は、前記バッテリからの電力を受けて貯留するサブバッテリ（例えば２３）を更に備え、前記制御部は、前記サブバッテリの電力に基づいて前記充放電器を駆動制御する
ことを特徴とする。第４の態様によれば、サブバッテリの電力を無用に消費することもない。

第５の態様では、前記サブバッテリは、前記充放電器が前記バッテリの充電を実行している間に該バッテリからの電力により充電される
ことを特徴とする。第５の態様によれば、サブバッテリを適切に充電可能となる。

第６の態様では、前記サブバッテリは、前記車両の走行中に前記バッテリからの電力により充電される
ことを特徴とする。第６の態様によれば、サブバッテリを適切に充電可能となる。

第７の態様では、前記車両が前記施設に電気接続された際、前記バッテリの充電率を示す情報を前記車両から受け取る受信手段（例えばＳ１０００～Ｓ１１００）を更に備える
ことを特徴とする。第７の態様によれば、例えば、バッテリの充電率が目標範囲の下限値以下の状態で車両が施設に電気接続された場合、該充電率が目標範囲の上限値以上の状態で車両が施設に電気接続された場合等に、上述の無用な充放電の実行を抑制可能となる。

第８の態様では、前記指示手段により前記充放電を指示した後、該充放電を開始する際の前記バッテリの充電率を示す情報を受け取る受信手段（例えばＳ１３６０、Ｓ１５６０）を更に備える
ことを特徴とする。第８の態様によっても上述の無用な充放電の実行を抑制可能となる。

第９の態様では、前記施設は、電力系統（例えば９）から電力を受取り可能に構成されると共に、前記電力系統からの電力とは異なる他の電力を発生可能な発電装置（例えば１１）を備えており、前記指示手段は、前記施設内の電力の需要と前記発電装置からの電力の供給との需給バランスに基づいて前記充放電を指示する
ことを特徴とする。第９の態様によれば、施設内の電力の需給バランスに基づいてバッテリを活用可能となる。

第１０の態様では、前記記憶手段は、前記施設内の電力の需給バランスの変化に伴って前記指示手段が前記充放電の停止を指示する際、該充放電を開始する際の前記バッテリの充電率を記憶する
ことを特徴とする。これにより上述の第１の態様を適切に実現可能となる。

第１１の態様では、前記充放電が開始されてから所定時間が経過した際、前記記憶手段は、その時の前記バッテリの充電率を記憶し、その後、前記指示手段は該充放電を継続させる
ことを特徴とする。これにより上述の第１の態様を適切に実現可能となる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１：施設、１５：電力管理装置、２：車両、２１：バッテリ。

Claims (10)

1. バッテリを備える車両を電気接続可能に構成された施設内の電力を管理する電力管理装置であって、
   前記バッテリに対する充放電を指示する指示手段と、
   前記充放電を行う際の前記バッテリの充電率の目標範囲を設定する設定手段と、
   前記充放電を行う際の前記バッテリの充電率を記憶する記憶手段と、を備え、
   前記指示手段は、前記記憶手段により記憶されている充電率が前記目標範囲の下限値以下の場合には前記バッテリからの放電開始の指示を抑制し、該充電率が前記目標範囲の上限値以上の場合には前記バッテリへの充電開始の指示を抑制し、
   前記記憶手段は、前記施設内の電力の需給バランスの変化に伴って前記指示手段が前記充放電の停止を指示する際、該指示により停止されるべき充放電の開始の際の前記バッテリの充電率を記憶する
   ことを特徴とする電力管理装置。
2. 前記指示手段は、前記記憶手段により記憶されている充電率が前記目標範囲内の場合には前記バッテリの充電率を前記目標範囲内に維持しながら前記充放電を継続させ、前記バッテリの充電率が前記目標範囲外となる場合に前記充放電の停止を指示する
   ことを特徴とする請求項１記載の電力管理装置。
3. 前記車両は、
   前記施設から前記バッテリへの充電および前記バッテリから前記施設への放電を実行可能に構成された充放電器と、
   前記充放電器を駆動制御する制御部と、
   を備えており、
   前記指示手段は、前記充放電を指示するのに際して前記制御部を稼働させ、前記放電開始の指示または前記充電開始の指示を抑制する場合には前記制御部を稼働させない
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の電力管理装置。
4. 前記車両は、前記バッテリからの電力を受けて貯留するサブバッテリを更に備え、
   前記制御部は、前記サブバッテリの電力に基づいて前記充放電器を駆動制御する
   ことを特徴とする請求項３記載の電力管理装置。
5. 前記サブバッテリは、前記充放電器が前記バッテリの充電を実行している間に該バッテリからの電力により充電される
   ことを特徴とする請求項４記載の電力管理装置。
6. 前記サブバッテリは、前記車両の走行中に前記バッテリからの電力により充電される
   ことを特徴とする請求項４または請求項５記載の電力管理装置。
7. 前記車両が前記施設に電気接続された際、前記バッテリの充電率を示す情報を前記車両から受け取る受信手段を更に備える
   ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項記載の電力管理装置。
8. 前記指示手段により前記充放電を指示した後、該充放電を開始する際の前記バッテリの充電率を示す情報を受け取る受信手段を更に備える
   ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項記載の電力管理装置。
9. 前記施設は、電力系統から電力を受取り可能に構成されると共に、前記電力系統からの電力とは異なる他の電力を発生可能な発電装置を備えており、
   前記指示手段は、前記施設内の電力の需要と前記発電装置からの電力の供給との需給バランスに基づいて前記充放電を指示する
   ことを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項記載の電力管理装置。
10. 前記充放電が開始されてから所定時間が経過した際、前記記憶手段は、その時の前記バッテリの充電率を記憶し、その後、前記指示手段は該充放電を継続させる
    ことを特徴とする請求項１から請求項９の何れか１項記載の電力管理装置。
    

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