JP7276103B2

JP7276103B2 - 電力システム及び電力供給装置

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Publication number: JP7276103B2
Application number: JP2019218796A
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Inventors: 卓朗柳原
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Current assignee: Toyota Industries Corp
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Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2023-05-18
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Description

本発明は、電力システム及び電力供給装置に関する。

例えば特許文献１には、特定電源としての蓄電池及び分散型電源を系統電源としての電力系統に系統連系させた電力システムについて記載されている。当該電力システムでは、蓄電池及び分散型電源から出力される電力は、系統電力に変換されて電力系統に出力され、系統電力として負荷に供給される。

特開２０１９－６８６１８号公報

ここで、特定電源から出力される電力を系統電力に変換して系統電源に供給する構成においては、特定電源から出力される電力を系統電力に変換する際に損失が生じ得る。また、電気事業者との契約などの系統電源の状況によっては、負荷に対して十分な電力供給を行うことができない場合がある。

これに対して、本願発明者は、特定電源から出力される電力を系統電力に変換して系統電源に供給するのではなく、系統電源と特定電源との双方から負荷に対して電力供給を行う構成に着目した。このような系統電源と特定電源とを用いて電力供給を行う場合、系統電源から供給される電力又は特定電源から供給される電力によっては、効率の低下が懸念される。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は系統電源と特定電源とを用いて効率的に負荷に電力供給を行うことができる電力システム及び電力供給装置を提供することである。

上記目的を達成する電力システムは、系統電源及び前記系統電源とは別に設けられた特定電源と、前記系統電源及び前記特定電源を用いた電力供給が行われる負荷と、前記系統電源を用いて前記負荷に供給される電力である第１供給電力を可変させる第１可変部と、前記特定電源を用いて前記負荷に供給される電力である第２供給電力を可変させる第２可変部と、前記第１可変部及び前記第２可変部を制御することにより、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われるようにする制御部と、を備え、前記制御部は、前記負荷に供給する目標供給電力と、前記系統電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第１効率と、前記特定電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第２効率と、を含む導出パラメータに基づいて、第１設定電力及び第２設定電力を導出する導出部と、前記第１設定電力に対応した前記第１供給電力が前記負荷に供給されるように前記第１可変部を制御する第１電力制御部と、前記第２設定電力に対応した前記第２供給電力が前記負荷に供給されるように前記第２可変部を制御する第２電力制御部と、を備えていることを特徴とする。

かかる構成によれば、系統電源と特定電源との双方から負荷に対して電力供給が行われることにより、目標供給電力に対して系統電力を小さくすることができる。これにより、過度に大きな系統電力を要することなく負荷に対して電力供給を行うことができる。したがって、系統電力の上限が定められている条件下であっても負荷に対して好適に電力供給を行うことができる。

また、第１設定電力及び第２設定電力は、第１効率及び第２効率を含む導出パラメータによって導出される。これにより、両効率を考慮した効率的な電力供給を行うことができるため、系統電力のみで電力供給を行う場合又は特定電源のみで電力供給を行う場合よりも電力供給に伴う損失を低減できる。

上記電力システムについて、前記特定電源は、前記系統電源によって充電される蓄電装置であり、前記第２効率は、前記蓄電装置の充電効率を含むとよい。
かかる構成によれば、蓄電装置の充電効率を考慮した両設定電力を導出することができ、全体としてより効率的な電力供給を行うことができる。

上記電力システムについて、前記第１効率は、前記第１供給電力に応じて変動し、前記第２効率は、前記第１効率よりも低く、且つ、前記第２供給電力に応じて変動するものであり、前記導出部は、前記負荷に供給される電力が前記目標供給電力となり且つ前記第１設定電力と前記第２設定電力との合計値が最小値となるように、前記導出パラメータに基づいて前記第１設定電力及び前記第２設定電力を導出するとよい。

かかる構成によれば、系統電源と蓄電装置とを用いて目標供給電力を負荷に供給する構成において、最も損失が小さくなる両設定電力の組み合わせを導出することを通じて、損失の更なる低減を図ることができる。

上記電力システムは、前記系統電源から出力される系統電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣインバータを備え、前記第１可変部は、前記ＡＣ／ＤＣインバータと前記負荷との間に設けられた第１ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記第２可変部は、前記蓄電装置と前記負荷との間に設けられた第２ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記電力システムは、前記系統電源及び前記蓄電装置の接続状態を、前記系統電源が前記ＡＣ／ＤＣインバータ及び前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記負荷に接続され、且つ、前記蓄電装置が前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記負荷に接続されている第１接続状態、又は、前記系統電源が前記ＡＣ／ＤＣインバータ及び前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記蓄電装置に接続されている第２接続状態に切り替える切替部を備えているとよい。

かかる構成によれば、状況に応じて切替部を制御することにより、同一のＡＣ／ＤＣインバータを用いて、負荷への電力供給を行ったり、蓄電装置の充電を行ったりすることができる。

上記電力システムについて、前記系統電源が供給可能な最大電力である第１最大電力と、前記特定電源が供給可能な最大電力である第２最大電力と、を合わせた電力を供給可能電力とすると、前記制御部は、前記負荷から要求される要求電力が前記供給可能電力以上である場合には、前記第１設定電力及び前記第２設定電力を前記第１最大電力及び前記第２最大電力に設定する最大設定部を備え、前記導出パラメータは、前記第１最大電力及び前記第２最大電力を含み、前記導出部は、前記要求電力が前記供給可能電力よりも小さい場合に、前記導出パラメータに基づいて、前記第１最大電力を超えない範囲内での前記第１設定電力と、前記第２最大電力を超えない範囲内での前記第２設定電力とを導出するとよい。

かかる構成によれば、要求電力が供給可能電力以上である場合には、第１設定電力及び第２設定電力が第１最大電力及び第２最大電力に設定される。これにより、供給可能電力に対応した電力が負荷に供給される。したがって、要求電力が供給可能電力以上である場合には、系統電源や特定電源に過剰な負担がかかることを抑制しつつ、なるべく要求電力に近い電力供給を行うことができる。

一方、要求電力が供給可能電力よりも小さい場合には、導出パラメータに基づいて、第１最大電力を超えない範囲内での第１設定電力と、第２最大電力を超えない範囲内での第２設定電力とが導出される。これにより、第１供給電力及び第２供給電力が第１最大電力及び第２最大電力を超えない範囲内で効率的な電力供給が行われるようにすることができる。

上記電力システムについて、前記制御部は、前記系統電源と前記特定電源とが協働して前記負荷に対して電力供給を行っている状況において、前記系統電源の状況変動又は前記特定電源の状態変動を含む比率変更条件が成立した場合には、前記第１供給電力と前記第２供給電力との比率を変更する比率変更部を備えているとよい。かかる構成によれば、負荷への電力供給中における系統電源の状況変動や特定電源の状態変動に対応できる。

上記目的を達成する電力供給装置は、系統電源と、当該系統電源とは別に設けられた特定電源とを用いて、負荷に対して電力供給を行うものであって、前記系統電源を用いて前記負荷に供給される電力である第１供給電力を可変させる第１可変部と、前記特定電源を用いて前記負荷に供給される電力である第２供給電力を可変させる第２可変部と、前記第１可変部及び前記第２可変部を制御することにより、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われるようにする制御部と、を備え、前記制御部は、前記負荷に供給する目標供給電力と、前記系統電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第１効率と、前記特定電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第２効率と、を含む導出パラメータに基づいて、第１設定電力及び第２設定電力を導出する導出部と、前記第１設定電力に対応した前記第１供給電力が前記負荷に供給されるように前記第１可変部を制御する第１電力制御部と、前記第２設定電力に対応した前記第２供給電力が前記負荷に供給されるように前記第２可変部を制御する第２電力制御部と、を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、系統電源と特定電源とを用いて効率的に負荷に電力供給を行うことができる。

電力供給装置を備えた電力システムの電気的構成を示すブロック図。電力供給制御処理のフローチャート。第１効率及び第２効率の電流依存性を示すグラフ。

以下、電力供給装置及び電力システムの一実施形態について説明する。本実施形態では、電力供給装置は、工場や商業施設などに設置されている。すなわち、本実施形態の電力システムは、家庭用ではなく商業用または産業用である。

図１に示すように、電力システム１０は、車両１１と、系統電源１２と、電力供給装置２０と、を備えている。
車両１１は、車両用蓄電装置１１ａを有している。車両用蓄電装置１１ａの具体的な構成は任意であり、例えば二次電池や電気二重層キャパシタなどである。車両１１は、乗用車であってもよいし、フォークリフトなどの産業車両であってもよい。

電力供給装置２０は、車両１１と電気的に接続可能なコネクタ２１を有している。コネクタ２１が車両１１に接続されることにより、電力供給装置２０と車両用蓄電装置１１ａとが電気的に接続される。

すなわち、本実施形態の負荷（車両１１）は、電力供給装置２０に対して着脱可能に接続されるものであるといえる。この場合、電力供給装置２０は、車両１１が接続されるための接続部としてのコネクタ２１を有しているともいえる。

本実施形態では、電力供給装置２０は、互いに並列に接続された複数のコネクタ２１を有しており、複数の車両１１と同時に接続可能となっている。このため、電力供給装置２０は、複数の車両１１に対して同時に電力供給を行うことができる。ただし、コネクタ２１の数は任意であり、１つでもよい。

電力供給装置２０は、系統電源１２と電気的に接続されており、電力供給装置２０には系統電力Ｐ０が供給される。また、電力供給装置２０は、特定電源としての蓄電装置２２を有している。電力供給装置２０は、系統電源１２及び蓄電装置２２の双方を用いて、負荷としての車両１１（詳細には車両用蓄電装置１１ａ）に対して電力供給を行うように構成されている。蓄電装置２２は、充放電可能に構成されたものであれば任意であり、例えば二次電池や電気二重層キャパシタなどである。

ちなみに、電力システム１０が電力供給装置２０を備えている点に着目すれば、電力システム１０が蓄電装置２２を備えているといえる。すなわち、電力システム１０は、系統電源１２と蓄電装置２２との複数の電源を備えている。

ここで、系統電源１２が供給可能な系統電力Ｐ０の最大値を第１最大電力Ｐｍ１とする。第１最大電力Ｐｍ１は、電力会社との契約内容又は他の電力システムの電力使用状況等に応じて変動する。

また、蓄電装置２２が供給可能な電力の最大値を第２最大電力Ｐｍ２とする。第２最大電力Ｐｍ２は、蓄電装置２２の状態（例えばＳＯＣや温度）に応じて変動するものである。

第１最大電力Ｐｍ１と第２最大電力Ｐｍ２とを合わせた値を供給可能電力Ｐｍａｘとする。供給可能電力Ｐｍａｘは、電力供給装置２０が供給可能な電力の最大値である。換言すれば、電力システム１０（換言すれば電力供給装置２０）は、供給可能電力Ｐｍａｘを上限として車両１１に電力供給を行うものである。

図１に示すように、本実施形態の電力供給装置２０は、例えば、蓄電装置２２の他に、ＡＣ／ＤＣインバータ３０と、第１可変部としての第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と、第２可変部としての第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２と、第１切替スイッチ４１及び第２切替スイッチ４２を有する切替部４０と、制御部５０と、を備えている。

ＡＣ／ＤＣインバータ３０は、系統電源１２から出力される系統電力Ｐ０を直流電力に変換するものである。例えば、ＡＣ／ＤＣインバータ３０は、系統電力Ｐ０を直流電力に整流する整流器と、スイッチング素子を有し且つ整流された直流電力が入力される変換回路と、を備えている。変換回路のスイッチング素子が所定のデューティ比でスイッチング動作することにより、蓄電装置２２又は車両用蓄電装置１１ａの充電に適した電圧Ｖｔ又はそれに対応する電圧の直流電力が生成される。すなわち、本実施形態のＡＣ／ＤＣインバータ３０は、系統電力Ｐ０を蓄電装置２２又は車両用蓄電装置１１ａの充電に適した電圧Ｖｔ又はそれに対応する電圧の直流電力に変換するものといえる。

第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、ＡＣ／ＤＣインバータ３０と車両１１との間に設けられている。詳細には、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、切替部４０（詳細には第１切替スイッチ４１）を介してＡＣ／ＤＣインバータ３０に電気的に接続されるものである。切替部４０によってＡＣ／ＤＣインバータ３０と第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１とが電気的に接続されている場合、ＡＣ／ＤＣインバータ３０から出力される直流電力が第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１に入力される。また、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、複数のコネクタ２１に電気的に接続されており、これら複数のコネクタ２１を介して車両１１と電気的に接続される。

第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、第１スイッチング素子３１ａを有している。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、ＡＣ／ＤＣインバータ３０から電力供給が行われている状況において当該第１スイッチング素子３１ａが第１デューティ比Ｄ１でスイッチング動作を行うことにより、第１デューティ比Ｄ１に対応した第１供給電力Ｐｏｕｔ１を車両１１に向けて出力する。これにより、第１供給電力Ｐｏｕｔ１が車両１１に供給される。つまり、第１供給電力Ｐｏｕｔ１は、系統電源１２を用いて車両１１に供給される電力である。

また、第１供給電力Ｐｏｕｔ１は、第１デューティ比Ｄ１によって変化する。このため、第１デューティ比Ｄ１を可変制御することにより、第１供給電力Ｐｏｕｔ１を可変制御することができる。

第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、蓄電装置２２と車両１１との間に設けられている。詳細には、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、蓄電装置２２と電気的に接続されており、蓄電装置２２からの放電電力は第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２に入力される。また、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、切替部４０（詳細には第２切替スイッチ４２）及びコネクタ２１を介して車両１１に電気的に接続される。

第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、第２スイッチング素子３２ａを有している。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、切替部４０によって第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２と車両１１とが電気的に接続されている状況において第２スイッチング素子３２ａが第２デューティ比Ｄ２でスイッチング動作を行うことにより、第２デューティ比Ｄ２に対応した第２供給電力Ｐｏｕｔ２を車両１１に向けて出力する。これにより、第２供給電力Ｐｏｕｔ２が車両１１に供給される。つまり、第２供給電力Ｐｏｕｔ２は、蓄電装置２２を用いて車両１１に供給される電力である。

また、第２供給電力Ｐｏｕｔ２は、第２デューティ比Ｄ２によって変化する。このため、第２デューティ比Ｄ２を可変制御することにより、第２供給電力Ｐｏｕｔ２を可変制御することができる。

切替部４０は、系統電源１２及び蓄電装置２２の接続状態を、系統電源１２及び蓄電装置２２の双方が車両１１に電気的に接続されている第１接続状態、又は、系統電源１２が蓄電装置２２に電気的に接続されている第２接続状態に切り替えるものである。

詳細には、本実施形態の電力供給装置２０は、系統電源１２を用いて蓄電装置２２を充電するための充電ライン４３を備えている。本実施形態の第１切替スイッチ４１は、例えばＡＣ／ＤＣインバータ３０の出力先を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１又は充電ライン４３に切り替える。本実施形態の第２切替スイッチ４２は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の接続先を車両１１又は充電ライン４３に切り替える。

第１切替スイッチ４１によってＡＣ／ＤＣインバータ３０の出力先が第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１となっている場合、ＡＣ／ＤＣインバータ３０及び第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１を介して系統電源１２と車両１１とが電気的に接続される。そして、第２切替スイッチ４２によって第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の接続先が車両１１である場合、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２を介して蓄電装置２２と車両１１とが電気的に接続される。

すなわち、本実施形態における第１接続状態とは、第１切替スイッチ４１によってＡＣ／ＤＣインバータ３０の出力先が第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１となり且つ第２切替スイッチ４２によって第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の接続先が車両１１となっている状態である。

切替部４０が第１接続状態であって両ＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２が動作している場合、系統電源１２及び蓄電装置２２の双方から車両１１に対して電力供給が行われる。詳細には、系統電源１２から車両１１に対して第１供給電力Ｐｏｕｔ１が供給され、蓄電装置２２から車両１１に対して第２供給電力Ｐｏｕｔ２が供給される。これにより、車両用蓄電装置１１ａの充電が行われる。つまり、第１接続状態とは、系統電源１２及び蓄電装置２２の双方によって車両１１に対して電力供給が行われる電力供給状態ともいえる。

ここで、図１に示すように、ＡＣ／ＤＣインバータ３０及び第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１を介して系統電源１２から車両１１に向かう電力経路を第１電力経路Ｒ１といい、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２を介して蓄電装置２２から車両１１に向かう電力経路を第２電力経路Ｒ２という。本実施形態における電力システム１０は、車両１１に対して電力を供給するルートとして、両電力経路Ｒ１，Ｒ２を備えているといえる。第２電力経路Ｒ２は、系統電源１２を介することなく、蓄電装置２２と車両１１とを繋ぐ電力経路である。

また、本実施形態では、両電力経路Ｒ１，Ｒ２の一部は共通化されている。詳細には、第１電力経路Ｒ１における第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１から車両１１に向かう部分と、第２電力経路Ｒ２における第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２から車両１１に向かう部分とが一部共通化されている。

第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、第１電力経路Ｒ１上に設けられており、詳細には第１電力経路Ｒ１における共通化されていない個別経路上に設けられている。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、第２電力経路Ｒ２上に設けられており、詳細には第２電力経路Ｒ２における共通化されていない個別経路上に設けられている。

一方、第１切替スイッチ４１によってＡＣ／ＤＣインバータ３０の出力先が充電ライン４３となっており、且つ、第２切替スイッチ４２によって第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の接続先が充電ライン４３となっている場合、ＡＣ／ＤＣインバータ３０及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２を介して系統電源１２と蓄電装置２２とが電気的に接続される。

すなわち、本実施形態における第２接続状態とは、第１切替スイッチ４１によってＡＣ／ＤＣインバータ３０の出力先が充電ライン４３となり且つ第２切替スイッチ４２によって第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の接続先が充電ライン４３となっている状態である。

切替部４０が第２接続状態である場合、ＡＣ／ＤＣインバータ３０から出力される直流電力は、充電ライン４３を通って第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２に入力される。この場合、第２スイッチング素子３２ａがスイッチング動作することにより、蓄電装置２２の充電が行われる。このため、第２接続状態とは、系統電源１２を用いて蓄電装置２２を充電する充電状態ともいえる。

図１に示すように、制御部５０は、コネクタ２１を介して負荷としての車両１１に電気的に接続される。これにより、車両１１がコネクタ２１に接続されることにより、制御部５０は、電力供給対象としての車両１１が存在することを認識する。また、制御部５０と車両１１との間で情報のやり取りが可能となっている。例えば、制御部５０は、車両１１から、車両用蓄電装置１１ａの充電に必要な電力である要求電力Ｐｒを受け取る。

また、電力供給装置２０は、蓄電装置２２のＳＯＣ又は温度などの各種状態を検知する検知センサ５１を備えている。検知センサ５１は、その検知結果を制御部５０に送信する。これにより、制御部５０は、蓄電装置２２の状態を把握できる。

制御部５０は、両ＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２と電気的に接続されている。制御部５０は、両ＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２を制御することにより、系統電源１２と蓄電装置２２との双方から車両１１に対して電力供給が行われるようにするものである。

制御部５０は、例えば制御ＣＰＵ５２と、駆動ＣＰＵ５３と、記憶部としてのメモリ５４と、を備えた回路を有している。
制御ＣＰＵ５２は、切替部４０を制御する。また、制御ＣＰＵ５２は、メモリ５４に記憶されている各種プログラムを用いて各種処理を実行する。例えば制御ＣＰＵ５２は、車両１１に対して電力供給を行う場合、車両１１から要求される要求電力Ｐｒや供給可能電力Ｐｍａｘに基づいて、車両１１に供給する電力の目標値である目標供給電力Ｐｔや両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を決定する処理を実行する。当該処理については後述する。

駆動ＣＰＵ５３は、制御ＣＰＵ５２と電気的に接続されており、制御ＣＰＵ５２からの指令に基づいて、両ＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２（詳細には両スイッチング素子３１ａ，３２ａ）を駆動制御するものである。

例えば、駆動ＣＰＵ５３は、制御ＣＰＵ５２から指令の一種として両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を受信したことに基づいて、設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２に対応するデューティ比Ｄ１，Ｄ２を導出し、当該デューティ比Ｄ１，Ｄ２で両スイッチング素子３１ａ，３２ａをスイッチング動作させる。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２から設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２に対応する供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２が出力され、両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２を合わせた電力が車両１１に供給される。

ちなみに、ＡＣ／ＤＣインバータ３０及び両ＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２では、スイッチング損失等といった変換に起因する損失が生じる。換言すれば、ＡＣ／ＤＣインバータ３０及び両ＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２における変換効率は１００％ではない。このため、実際に車両１１に供給される供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２は、設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２よりも小さくなる。

なお、設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２からデューティ比Ｄ１，Ｄ２を導出する具体的な態様は任意である。例えば、メモリ５４には、設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２とデューティ比Ｄ１，Ｄ２とが対応付けて設定された駆動テーブルが設けられており、駆動ＣＰＵ５３は、当該駆動テーブルを参照することにより、今回受信した設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２に対応するデューティ比Ｄ１，Ｄ２を導出する構成でもよい。

制御ＣＰＵ５２は、例えば蓄電装置２２の充電時又は車両１１への電力供給時といった状況に応じて、切替部４０（詳細には両切替スイッチ４１，４２）を制御するとともに、駆動ＣＰＵ５３に対して指令を送信する。

まず、蓄電装置２２の充電について説明すると、制御ＣＰＵ５２は、蓄電装置２２の充電開始条件が成立したことに基づいて、系統電源１２及び蓄電装置２２の接続状態が第２接続状態となるように切替部４０を制御する。

蓄電装置２２の充電開始条件は、例えばコネクタ２１に車両１１が接続されていない場合（換言すれば電力供給対象が存在しない場合）を含む。ただし、蓄電装置２２の充電開始条件は任意であり、例えば蓄電装置２２のＳＯＣが予め定められた閾値以下である場合、又は、予め定められた充電開始時刻になった場合であってもよい。

更に、制御ＣＰＵ５２は、検知センサ５１の検知結果に基づいて、現在の蓄電装置２２の状態を把握し、蓄電装置２２の状態に基づいて、蓄電装置２２の充電に対応した目標充電電力Ｐｃｔを導出する。

そして、制御ＣＰＵ５２は、目標充電電力Ｐｃｔが蓄電装置２２に供給されるように、充電効率η０に基づいて設定充電電力Ｐｃｓを導出する。充電効率η０は、系統電力Ｐ０を用いて蓄電装置２２を充電する際の効率であり、例えば系統電力Ｐ０に対して蓄電装置２２に実際に供給される電力の比率である。ＡＣ／ＤＣインバータ３０における変換損失及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の変換損失（詳細には第２スイッチング素子３２ａのスイッチング損失）等によって、充電効率η０は１００％よりも小さい値となっている。

設定充電電力Ｐｃｓは、目標充電電力Ｐｃｔが蓄電装置２２に対して供給されるように充電効率η０を加味した値であり、例えば目標充電電力Ｐｃｔを充電効率η０で割った値である（Ｐｃｓ＝Ｐｃｔ／η０）。このため、設定充電電力Ｐｃｓは、目標充電電力Ｐｃｔよりも高く設定される。そして、制御ＣＰＵ５２は、指令として設定充電電力Ｐｃｓを駆動ＣＰＵ５３に送信する。

駆動ＣＰＵ５３は、制御ＣＰＵ５２から設定充電電力Ｐｃｓを受信した場合に、設定充電電力Ｐｃｓに対応した第２デューティ比Ｄ２を導出し、当該第２デューティ比Ｄ２にて第２スイッチング素子３２ａをスイッチング動作させる。これにより、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２から蓄電装置２２に向けて目標充電電力Ｐｃｔが出力され、当該目標充電電力Ｐｃｔが蓄電装置２２に供給される。

次に、車両１１への電力供給について説明する。
制御ＣＰＵ５２は、電力供給の開始条件が成立したことに基づいて、メモリ５４に記憶されている電力供給制御処理実行プログラム５４ａを読み出し、車両１１への電力供給を制御する電力供給制御処理を実行する。

電力供給の開始条件は、例えばコネクタ２１に車両１１が接続されたことを含む。ただし、電力供給の開始条件は、これに限られず任意であり、例えば車両用蓄電装置１１ａのＳＯＣが予め定められた閾値以下であることや、車両１１又は電力供給装置２０に対して充電開始操作が行われたことや、予め定められた供給開始時刻になったことなどでもよい。充電開始操作は任意であるが、例えば車両１１又は電力供給装置２０に充電開始スイッチが設けられている場合には、当該充電開始スイッチが操作されることでもよい。

図２を用いて電力供給制御処理について説明する。
図２に示すように、制御ＣＰＵ５２は、ステップＳ１０１にて、切替部４０を制御することにより、系統電源１２及び蓄電装置２２の接続状態を第１接続状態にする。これにより、ＡＣ／ＤＣインバータ３０と第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１とが接続され、第１電力経路Ｒ１が形成されるとともに、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２と車両１１とが接続され、第２電力経路Ｒ２が形成される。

その後、制御ＣＰＵ５２は、ステップＳ１０２にて、要求電力Ｐｒを把握する。詳細には、既に説明したとおり、車両１１と制御部５０とは情報のやり取りが可能となっている。そして、車両１１は、今回の車両用蓄電装置１１ａの充電に必要な電力を把握し、当該電力を要求電力Ｐｒとして制御部５０に送信する。これにより、制御ＣＰＵ５２は、要求電力Ｐｒを把握する。

なお、制御ＣＰＵ５２は、複数の車両１１が同時に接続されている場合には、各車両１１からの要求電力Ｐｒを把握して、全体の要求電力Ｐｒを把握する。
ちなみに、車両用蓄電装置１１ａの種類に応じて、充電に適した電圧Ｖｔが異なる場合がある。この場合、電力供給装置２０は、車両用蓄電装置１１ａの電圧を検出する電圧センサを有しており、制御ＣＰＵ５２は、電圧センサの検知結果に基づいて充電に適した電圧Ｖｔを把握する。また、ＡＣ／ＤＣインバータ３０は、上記充電に適した電圧Ｖｔに対応させて、出力する直流電力の電圧を調整する。

ただし、電力供給装置２０（制御ＣＰＵ５２）が充電に適した電圧Ｖｔを把握するための構成は、電圧センサに限られず任意であり、例えば車両１１が制御部５０に向けて、充電に適した電圧Ｖｔを通知する構成でもよい。

続くステップＳ１０３では、制御ＣＰＵ５２は、供給可能電力Ｐｍａｘを把握する。制御ＣＰＵ５２は、例えば系統電源１２を管理している外部管理装置との通信を介して第１最大電力Ｐｍ１を把握する。

詳細には、外部管理装置は、電力システム１０（換言すれば電力供給装置２０）に供給可能な系統電力Ｐ０を管理している。例えば、本実施形態の電力システム１０（換言すれば電力供給装置２０）以外のシステムが系統電源１２を用いている場合、外部管理装置は、契約や規格などによって規定された許容値を超えないように、本実施形態の電力システム１０に供給可能な電力、すなわち第１最大電力Ｐｍ１を管理している。このため、制御ＣＰＵ５２は、外部管理装置との通信を介して第１最大電力Ｐｍ１を把握する。

また、制御ＣＰＵ５２は、検知センサ５１の検知結果等に基づいて第２最大電力Ｐｍ２を把握する。そして、制御ＣＰＵ５２は、両最大電力Ｐｍ１，Ｐｍ２から供給可能電力Ｐｍａｘを把握する。

ここで、本実施形態の第１最大電力Ｐｍ１は、他の電力システムの使用状況に応じて変動し得るものである。また、第２最大電力Ｐｍ２は、蓄電装置２２の状態に応じて変動し得る。このため、供給可能電力Ｐｍａｘは、状況に応じて変動するパラメータである。

ただし、両最大電力Ｐｍ１，Ｐｍ２を把握する具体的な態様は任意である。例えば、メモリ５４に、予め定められている供給可能電力Ｐｍａｘが記憶されている場合には、制御ＣＰＵ５２は、メモリ５４に記憶されている供給可能電力Ｐｍａｘを把握する構成でもよい。この場合、供給可能電力Ｐｍａｘは、電気事業者との契約又は規格等によって予め定められた両最大電力Ｐｍ１，Ｐｍ２に基づいて決定されていてもよい。

その後、ステップＳ１０４では、制御ＣＰＵ５２は、要求電力Ｐｒが供給可能電力Ｐｍａｘ以上であるか否かを判定する。
制御ＣＰＵ５２は、要求電力Ｐｒが供給可能電力Ｐｍａｘ以上である場合には、ステップＳ１０５に進み、目標供給電力Ｐｔとして供給可能電力Ｐｍａｘを設定する。そして、制御ＣＰＵ５２は、ステップＳ１０６にて、目標供給電力Ｐｔに対応させて両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を設定する。詳細には、制御ＣＰＵ５２は、第１最大電力Ｐｍ１を第１設定電力Ｐｔ１として設定し、第２最大電力Ｐｍ２を第２設定電力Ｐｔ２として設定する。制御ＣＰＵ５２は、両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を設定した後は、ステップＳ１０９に進む。

一方、要求電力Ｐｒが供給可能電力Ｐｍａｘよりも小さい場合には、制御ＣＰＵ５２は、ステップＳ１０４を否定判定して、ステップＳ１０７に進み、目標供給電力Ｐｔを要求電力Ｐｒに設定する。

その後、制御ＣＰＵ５２は、ステップＳ１０８にて、目標供給電力Ｐｔを含む導出パラメータＰＤに基づいて、両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を導出する設定電力導出処理を実行する。

本実施形態では、導出パラメータＰＤは、系統電源１２を用いて車両１１に電力供給を行う場合の効率である第１効率η１と、特定電源としての蓄電装置２２を用いて車両１１に電力供給を行う場合の効率である第２効率η２と、を含む。

第１効率η１は、例えば系統電源１２から電力供給装置２０に供給される系統電力Ｐ０に対して車両１１に実際に供給される電力の比率であり、詳細には系統電力Ｐ０に対する第１供給電力Ｐｏｕｔ１の比率である。第１効率η１は、ＡＣ／ＤＣインバータ３０の変換効率と、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１の変換効率とを含む。換言すれば、第１効率η１は、第１電力経路Ｒ１を伝送する電力の伝送効率ともいえる。

本実施形態における第２効率η２は、充電効率η０と、第２電力経路Ｒ２を伝送する電力の伝送効率と、を含む。第２電力経路Ｒ２を伝送する電力の伝送効率とは、蓄電装置２２からの出力電力に対して車両１１に実際に供給される電力の比率であり、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の変換効率を含む。

ここで、図３に示すように、両効率η１，η２は電流依存性を有している。すなわち、効率η１，η２は、両電力経路Ｒ１，Ｒ２を流れる電流に応じて変動するパラメータである。

ちなみに、電力が電圧と電流との乗算であることを鑑みれば、効率η１，η２は、供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２に応じて変動するパラメータであるといえる。また、系統電源１２と蓄電装置２２とが協働して同一の車両用蓄電装置１１ａを充電する本実施形態において両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２の電圧は同一である点を考慮すると、第１効率η１はＰｏｕｔ１／Ｖｔの関数であり、第２効率η２はＰｏｕｔ２／Ｖｔの関数といえる。

更に、供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２が設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２に対応している点に着目すれば、第１効率η１はＰｔ１／Ｖｔの関数であり、第２効率η２はＰｔ２／Ｖｔの関数ともいえる。

なお、本実施形態では、既に説明したとおり、第２効率η２は、系統電力Ｐ０を用いて蓄電装置２２を充電する際の効率である充電効率η０を含んでいる。このため、第２効率η２は、第１効率η１よりも低くなっている。

図１に示すように、メモリ５４には、電流と効率η１，η２との相関関係を特定するための効率データ５４ｂが記憶されている。効率データ５４ｂの具体的なデータ構造は任意であり、例えば図３のグラフを示す関数データであってもよいし、複数の電流と各電流に対して効率η１，η２が対応付けられたテーブルデータであってもよい。

ちなみに、両効率η１，η２は、電圧依存性を有している。このため、要求電圧が異なる複数種類の負荷が接続されることを考慮して、効率データ５４ｂは、各電圧に対応させて複数種類記憶されているとよい。

なお、既に説明したとおり、制御ＣＰＵ５２は、充電に適した電圧Ｖｔを把握している。このため、制御ＣＰＵ５２は、ステップＳ１０８では、今回把握された充電に適した電圧Ｖｔに対応する効率データ５４ｂを参照するとよい。

本実施形態では、導出パラメータＰＤとして、目標供給電力Ｐｔと、両効率η１，η２と、両最大電力Ｐｍ１，Ｐｍ２とが採用されている。詳細には、制御ＣＰＵ５２は、両最大電力Ｐｍ１，Ｐｍ２を超えない範囲内で、車両１１に目標供給電力Ｐｔが供給され且つ両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２の合計値が最小値となるように導出パラメータＰＤに基づいて両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を導出する。

一例としては、制御ＣＰＵ５２は、以下の条件１～３を満たす範囲内で、両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２の合計値が最小値となる両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を導出する。
条件１：Ｐｔ１×η１（Ｐｔ１／Ｖｔ）＋Ｐｔ２×η２（Ｐｔ２／Ｖｔ）＝Ｐｔ
条件２：Ｐｔ１≦Ｐｍ１
条件３：Ｐｔ２≦Ｐｍ２
なお、両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を導出する具体的手法としては任意であるが、例えば数理計画法を用いることが考えられる。数理計画法の具体的手法は、線形や非線形など任意である。

図２に示すように、制御ＣＰＵ５２は、ステップＳ１０６又はステップＳ１０８の処理の実行後、ステップＳ１０９にて設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を指令として駆動ＣＰＵ５３に送信する設定電力送信処理を実行する。駆動ＣＰＵ５３は、上記指令を受信することに基づいて、設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２に対応するデューティ比Ｄ１，Ｄ２にてスイッチング素子３１ａ，３２ａをスイッチング動作させる。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２から、設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２に対応した供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２が出力される。そして、両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２を合わせた電力が車両１１に供給される。

既に説明したとおり、供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２は、効率η１，η２対応する分だけ設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２よりも小さくなっている。ただし、両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２を合わせた電力は目標供給電力Ｐｔと同一である。すなわち、系統電源１２と蓄電装置２２とが協働して目標供給電力Ｐｔを車両１１に供給している。また、制御ＣＰＵ５２は、目標供給電力Ｐｔが車両１１に供給されるように、両効率η１，η２を考慮して両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を導出しているといえる。

その後、制御ＣＰＵ５２は、ステップＳ１１０にて、車両１１への電力供給を終了する終了条件が成立したか否かを判定する。終了条件は任意であるが、例えば車両用蓄電装置１１ａが満充電状態となったこと、又は、車両１１又は電力供給装置２０に対して充電停止操作が行われたことを含む。

制御ＣＰＵ５２は、終了条件が成立した場合には、ステップＳ１１１に進み、停止処理を実行して、本電力供給制御処理を終了する。停止処理について詳細に説明すると、制御ＣＰＵ５２は、例えば駆動ＣＰＵ５３に対して停止指令を送信する。駆動ＣＰＵ５３は、停止指令を受信することに基づいて、両ＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２の動作（詳細には両スイッチング素子３１ａ，３２ａのスイッチング動作）を停止させる。これにより、電力供給が停止する。

なお、制御ＣＰＵ５２は、ステップＳ１１１にて、系統電源１２及び蓄電装置２２の接続状態を、第１接続状態から第２接続状態に切り替えてもよい。また、切替部４０は、ＡＣ／ＤＣインバータ３０の出力先及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の接続先をいずれにも接続しないニュートラル状態に切替可能である場合には、制御ＣＰＵ５２は、切替部４０をニュートラル状態に切り替えてもよい。

一方、制御ＣＰＵ５２は、終了条件が成立していない場合には、ステップＳ１１０を否定判定してステップＳ１１２に進み、電力供給態様を変更する変更条件が成立しているか否かを判定する。

本実施形態の変更条件は、両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２の比率を変更する比率変更条件を含む。比率変更条件は、例えば系統電源１２の状況変動又は蓄電装置２２の状態変動を含む。

ここで、既に説明したとおり、系統電源１２の状況は、他の電力システムの使用状況等に応じて変動し、それに伴い第１最大電力Ｐｍ１が変動し得る。また、蓄電装置２２の状態（例えばＳＯＣや温度など）は変動し、それに伴い第２最大電力Ｐｍ２が変動し得る。このため、比率変更条件は、第１最大電力Ｐｍ１又は第２最大電力Ｐｍ２が変動することを含む。

なお、第１最大電力Ｐｍ１の変動は「０」を含む。すなわち、比率変更条件は、例えば停電によって系統電源１２が使用できなくなる場合や蓄電装置２２が異常停止する場合も含む。換言すれば、両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２の比率は「１：０」又は「０：１」を含むといえる。

また、変更条件は、要求電力Ｐｒの変更を含む。要求電力Ｐｒは、車両用蓄電装置１１ａの状態に応じて変動し得る。更に、ある車両１１への電力供給中に別のコネクタ２１に別の車両１１が接続された場合には、全体の要求電力Ｐｒは、別の車両１１から送信される要求電力Ｐｒの分だけ大きくなる。

制御ＣＰＵ５２は、変更条件が成立していない場合には、そのままステップＳ１１０に戻る一方、変更条件が成立している場合には、ステップＳ１１３の変更対応処理を実行して、ステップＳ１１０に戻る。

変更対応処理について詳細に説明する。制御ＣＰＵ５２は、変更対応処理では、変更された条件に基づいて再度両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を導出する。詳細には、制御ＣＰＵ５２は、変更された条件に基づいて、再度ステップＳ１０４～Ｓ１０９の処理を実行して、設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２の導出及び指令の送信を行う。これにより、変更された条件に対応する供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２がＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２から出力され、両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２を合わせた目標供給電力Ｐｔが車両１１に供給される。

例えば、仮に両最大電力Ｐｍ１，Ｐｍ２の少なくとも一方が変動した場合には、目標供給電力Ｐｔが変動していない場合であっても、両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２の比率が変動し得る。この場合、制御ＣＰＵ５２は、ステップＳ１１３では、目標供給電力Ｐｔを変更することなく両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２の比率を変更する処理を実行しているといえる。

一例として、車両１１への電力供給が開始された時点では、要求電力Ｐｒが供給可能電力Ｐｍａｘ以上となっていることに起因して両効率η１，η２を考慮しない供給可能電力Ｐｍａｘが車両１１に供給されていたとする。その後、仮に他の電力システムの使用状況の変動により第１最大電力Ｐｍ１が大きくなった場合、両効率η１，η２を考慮した電力供給を行うことができる。この場合、制御ＣＰＵ５２は、第１供給電力Ｐｏｕｔ１が第２供給電力Ｐｏｕｔ２よりも相対的に大きくなるように両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２の比率を変更する場合がある。

また、仮に両効率η１，η２を考慮した電力供給が行われている状況において蓄電装置２２のＳＯＣが減少したことに基づいて第２最大電力Ｐｍ２が小さくなったとする。この場合、制御ＣＰＵ５２は、ステップＳ１１３にて、目標供給電力Ｐｔを維持しつつ系統電源１２からの電力供給量が相対的に大きくなるように両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２の比率を変更する場合がある。

一方、例えば他の電力システムの使用状況に起因して第１最大電力Ｐｍ１が小さくなった場合、制御ＣＰＵ５２は、ステップＳ１１３にて、目標供給電力Ｐｔを維持しつつ相対的に第２供給電力Ｐｏｕｔ２が大きくなるように両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２の比率を変更する場合がある。

本実施形態では、設定電力導出処理を実行する制御ＣＰＵ５２が「導出部」に対応し、ステップＳ１０９の処理を実行する制御ＣＰＵ５２及び駆動ＣＰＵ５３が「第１電力制御部」及び「第２電力制御部」に対応する。ステップＳ１０６の処理を実行する制御ＣＰＵ５２が「最大設定部」に対応する。また、ステップＳ１１３の処理を実行する制御ＣＰＵ５２が「比率変更部」に対応する。

次に本実施形態の作用について説明する。
本実施形態の電力システム１０は、系統電源１２と蓄電装置２２との双方から車両１１に対して電力供給が行われるように構成されている。詳細には、電力システム１０は、系統電源１２から車両１１に向かう第１電力経路Ｒ１と、系統電源１２を介することなく蓄電装置２２から車両１１に向かう第２電力経路Ｒ２と、を備えている。このため、同一の目標供給電力Ｐｔを車両１１に供給するのに必要な系統電力Ｐ０が小さくなる。

以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１）電力システム１０は、系統電源１２と、系統電源１２とは別に設けられた特定電源としての蓄電装置２２と、系統電源１２及び蓄電装置２２による電力供給が行われる負荷としての車両１１と、を備えている。電力システム１０は、系統電源１２を用いて車両１１に供給される電力である第１供給電力Ｐｏｕｔ１を可変させる第１可変部としての第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と、蓄電装置２２を用いて車両１１に供給される電力である第２供給電力Ｐｏｕｔ２を可変させる第２可変部としての第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２と、制御部５０と、を備えている。制御部５０は、両ＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２を制御することにより、系統電源１２と蓄電装置２２との双方から車両１１に対して電力供給が行われるようにする。

かかる構成によれば、系統電源１２と蓄電装置２２との双方から車両１１に対して電力供給が行われるため、蓄電装置２２の電力を一旦系統電力Ｐ０に変換して第１供給電力Ｐｏｕｔ１として車両１１に供給する構成と比較して、蓄電装置２２の電力を一旦系統電力Ｐ０に変換する分の損失を低減できる。また、第２供給電力Ｐｏｕｔ２の分だけ、目標供給電力Ｐｔを車両１１に供給するのに必要な第１供給電力Ｐｏｕｔ１を小さくできるため、目標供給電力Ｐｔに対して系統電力Ｐ０を小さくすることができる。これにより、過度に大きな系統電力Ｐ０を要することなく車両１１に対して電力供給を行うことができる。したがって、系統電力Ｐ０の上限が定められている条件下であっても車両１１に対して好適に電力供給を行うことができる。

（２）制御部５０は、車両１１に供給する電力の目標値である目標供給電力Ｐｔ及び両効率η１，η２を含む導出パラメータＰＤに基づいて、両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を導出するステップＳ１０８の設定電力導出処理を実行する制御ＣＰＵ５２を備えている。第１効率η１は、系統電源１２を用いて車両１１に電力供給を行う場合の効率であり、第２効率η２は、蓄電装置２２を用いて車両１１に電力供給を行う場合の効率である。また、制御部５０の制御ＣＰＵ５２及び駆動ＣＰＵ５３は、設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２に対応した供給電力Ｐｏｕｔ１，ｏｕｔ２が車両１１に供給されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２を制御する。

かかる構成によれば、系統電源１２と蓄電装置２２との双方から車両１１に対して電力供給を行う構成において、両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２は、両効率η１，η２を含む導出パラメータＰＤによって導出される。これにより、両効率η１，η２を考慮した効率的な電力供給を行うことができるため、系統電力Ｐ０のみで電力供給を行う場合又は蓄電装置２２のみで電力供給を行う場合よりも電力供給に伴う損失を低減できる。

（３）第１効率η１は第１供給電力Ｐｏｕｔ１に応じて変動するパラメータであり、第２効率η２は第２供給電力Ｐｏｕｔ２に応じて変動するパラメータである。このため、仮に系統電源１２のみで電力供給を行う場合、目標供給電力Ｐｔによっては第１効率η１が過度に低い状態で第１供給電力Ｐｏｕｔ１の供給が行われる場合がある。同様に、仮に蓄電装置２２のみで電力供給を行う場合、目標供給電力Ｐｔによっては第２効率η２が過度に低い状態で第２供給電力Ｐｏｕｔ２の供給が行われる場合がある。

この点、本実施形態では、両効率η１，η２に基づいて両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２が制御されるため、両効率η１，η２が比較的高い状態で目標供給電力Ｐｔを供給できる。これにより、（１），（２）等の効果を奏する。

（４）蓄電装置２２は、系統電源１２によって充電されるものである。第２効率η２は、蓄電装置２２の充電効率η０を含む。
かかる構成によれば、蓄電装置２２の充電効率η０を考慮した両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を導出することができ、全体としてより効率的な電力供給を行うことができる。なお、第２効率η２に充電効率η０が含まれているため、第２効率η２は第１効率η１よりも低くなる。

（５）制御ＣＰＵ５２は、車両１１に目標供給電力Ｐｔが供給され且つ両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２の合計値が最小値となるように、導出パラメータＰＤに基づいて両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を導出する。

かかる構成によれば、系統電源１２と蓄電装置２２とを用いて目標供給電力Ｐｔを車両１１に供給する構成において、最も損失が小さくなる両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２の組み合わせを導出することを通じて、損失の更なる低減を図ることができる。

（６）電力システム１０（換言すれば電力供給装置２０）は、系統電源１２から出力される系統電力Ｐ０を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣインバータ３０を備えている。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、ＡＣ／ＤＣインバータ３０と車両１１との間に設けられており、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、蓄電装置２２と車両１１との間に設けられている。

かかる構成において、電力システム１０は、系統電源１２及び蓄電装置２２の接続状態を第１接続状態又は第２接続状態に切り替える切替部４０を備えている。第１接続状態は、系統電源１２がＡＣ／ＤＣインバータ３０及び第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１を介して車両１１に接続され、且つ、蓄電装置２２が第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２を介して車両１１に接続されている状態である。第２接続状態は、系統電源１２がＡＣ／ＤＣインバータ３０及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２を介して蓄電装置２２に接続されている状態である。

かかる構成によれば、状況に応じて切替部４０を制御することにより、同一のＡＣ／ＤＣインバータ３０を用いて、車両１１への電力供給を行ったり、蓄電装置２２の充電を行ったりすることができる。

（７）電力供給装置２０（換言すれば電力システム１０）は、系統電源１２を用いて蓄電装置２２を充電するのに用いられる充電ライン４３を備えている。切替部４０は、ＡＣ／ＤＣインバータ３０の出力先を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１又は充電ライン４３に切り替える第１切替スイッチ４１と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の接続先を車両１１又は充電ライン４３に切り替える第２切替スイッチ４２と、を備えている。

かかる構成によれば、両切替スイッチ４１，４２を制御することにより、蓄電装置２２の充電と、系統電源１２及び蓄電装置２２を用いた車両１１への電力供給とを切り替えることができる。これにより、（６）の効果を奏する。

（８）系統電源１２が供給可能な最大電力を第１最大電力Ｐｍ１とし、蓄電装置２２が供給可能な最大電力を第２最大電力Ｐｍ２とし、両最大電力Ｐｍ１，Ｐｍ２を合わせた電力を供給可能電力Ｐｍａｘとする。

制御ＣＰＵ５２は、車両１１から要求される要求電力Ｐｒが供給可能電力Ｐｍａｘ以上である場合には、設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を最大電力Ｐｍ１，Ｐｍ２に設定するステップＳ１０６の処理を実行する。そして、制御ＣＰＵ５２は、要求電力Ｐｒが供給可能電力Ｐｍａｘよりも小さい場合に、目標供給電力Ｐｔ、両効率η１，η２及び両最大電力Ｐｍ１，Ｐｍ２を含む導出パラメータＰＤに基づいて、最大電力Ｐｍ１，Ｐｍ２を超えない範囲内での設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を導出する。

かかる構成によれば、要求電力Ｐｒが供給可能電力Ｐｍａｘ以上である場合には、設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２が最大電力Ｐｍ１，Ｐｍ２に設定される。これにより、供給可能電力Ｐｍａｘ似対応する電力を車両１１に供給することができる。したがって、要求電力Ｐｒが供給可能電力Ｐｍａｘ以上である場合には、系統電源１２や蓄電装置２２に過剰な負担がかかることを抑制しつつ、なるべく要求電力Ｐｒに近い電力供給を行うことができる。

一方、要求電力Ｐｒが供給可能電力Ｐｍａｘよりも小さい場合には、導出パラメータＰＤに基づいて、第１最大電力Ｐｍ１を超えない範囲内での第１設定電力Ｐｔ１と、第２最大電力Ｐｍ２を超えない範囲内での第２設定電力Ｐｔ２とが導出される。これにより、供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２が最大電力Ｐｍ１，Ｐｍ２を超えない範囲内で効率的な電力供給が行われるようにすることができる。

（９）制御ＣＰＵ５２は、系統電源１２と蓄電装置２２との双方から車両１１に電力供給が行われている状況において比率変更条件が成立した場合には、ステップＳ１１３の変更対応処理を実行する。変更対応処理は、両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２の比率（換言すれば分配率）を変更する処理を含む。

かかる構成によれば、車両１１への電力供給中における系統電源１２の状況変動及び蓄電装置２２の状態変動に対応できる。系統電源１２の状況変動とは、例えば他の電力システムの使用状況に応じて第１最大電力Ｐｍ１が変動することが考えられる。また、蓄電装置２２の状態変動とは、蓄電装置２２のＳＯＣや温度が変動することに起因して第２最大電力Ｐｍ２が変動することが考えられる。

特に、本実施形態では、目標供給電力Ｐｔを変更することなく、両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２の比率を変更することができるため、目標供給電力Ｐｔを維持しつつ、系統電源１２の状況変動及び蓄電装置２２の状態変動に対応できる。

（１０）電力供給装置２０は、系統電源１２と系統電源１２とは別に設けられた蓄電装置２２とを用いて車両１１に対して電力供給を行うものである。電力供給装置２０は、第１可変部としての第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と、第２可変部としての第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２と、両ＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２を制御する制御部５０と、を備えている。

かかる構成において、制御部５０は、目標供給電力Ｐｔ及び両効率η１，η２を含む導出パラメータＰＤに基づいて、両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を導出するステップＳ１０８の設定電力導出処理を実行する制御ＣＰＵ５２を備えている。また、制御部５０の制御ＣＰＵ５２及び駆動ＣＰＵ５３は、設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２に対応する供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２が車両１１に供給されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２を制御する。これにより、（２）の効果を奏する。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第２効率η２は、充電効率η０を含まない構成としてもよい。
○ 本実施形態の電力システム１０（換言すれば電力供給装置２０）は、家庭用であってもよい。つまり、電力システム１０の適用先は任意である。

○ 負荷は、車両１１に限られず任意であり、例えば産業用のモータであってもよい。
○ 電力供給装置２０が蓄電装置２２を備えていなくてもよい。この場合、電力供給装置２０は、蓄電装置２２からの電力供給を受けることができるように入力部を有しているとよい。

○ 特定電源は、蓄電装置２２に限られず任意であり、例えばソーラーパネルを有する太陽光発電装置でもよいし、発電機でもよい。なお、特定電源として発電機を用いる場合には、電力供給装置２０はインバータを有しているとよい。

○ 特定電源の数は任意であり、２つ以上であってもよい。すなわち、特定電源は１つの場合と複数の場合との双方を含む。この場合、電力システム１０は、複数の特定電源のうち一部の特定電源と系統電源１２とを用いて車両１１への電力供給を行う構成でもよいし、複数の特定電源全てと系統電源１２とを用いて車両１１への電力供給を行う構成でもよい。この場合、使用する各特定電源を用いた場合の効率を考慮して設定電力をそれぞれ導出するとよい。すなわち、電力システム１０が複数の特定電源を有する場合には、当該複数の特定電源のうち少なくとも一部と系統電源１２とを用いて負荷に電力供給を行う構成であればよい。

○ 両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２の具体的な導出態様は実施形態のものに限られない。
例えば、制御ＣＰＵ５２は、目標供給電力Ｐｔが車両１１に供給される範囲内で、第１効率η１が第１閾値効率以上となる第１設定電力Ｐｔ１と、第２効率η２が第２閾値効率以上となる第２設定電力Ｐｔ２との組み合わせを導出する構成でもよい。

また、制御ＣＰＵ５２は、例えば第１効率η１が第１閾値効率以上となり且つ第２効率η２が第２閾値効率以上となる範囲内で最も目標供給電力Ｐｔに近い電力を第１設定電力Ｐｔ１として導出し、目標供給電力Ｐｔから第１設定電力Ｐｔ１を差し引いた値を第２設定電力Ｐｔ２として導出してもよい。

これとは逆に、制御ＣＰＵ５２は、例えば第１効率η１が第１閾値効率以上となり且つ第２効率η２が第２閾値効率以上となる範囲内で最も目標供給電力Ｐｔに近い電力を第２設定電力Ｐｔ２として導出し、目標供給電力Ｐｔから第２設定電力Ｐｔ２を差し引いた値を第１設定電力Ｐｔ１として導出してもよい。

換言すれば、制御ＣＰＵ５２は、系統電力Ｐ０のみで電力供給を行う場合又は蓄電装置２２のみで電力供給を行う場合よりも効率のよい電力供給が行われるように両設定電力Ｐｔ１，Ｐｔ２を導出すれば、その具体的な導出態様は任意であるともいえる。

○ 電力供給装置２０は、車両１１への電力供給用のＡＣ／ＤＣインバータと、蓄電装置２２の充電用のＡＣ／ＤＣインバータとを別々に有する構成でもよい。
○ 電力システム１０は、電力供給装置２０とは別に設けられ、蓄電装置２２を充電する充電装置を備えていてもよい。すなわち、電力供給装置２０が蓄電装置２２の充電に係る構成を備えていることは必須ではなく、切替部４０及び充電ライン４３を省略してもよい。

○ ステップＳ１１２及びステップＳ１１３の処理を省略してもよい。要は、電力供給中に両供給電力Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２の比率を変更することは必須ではない。
○ 制御部５０は、電力供給制御処理の一部又は全部を実行する専用のハードウェア回路を有する構成でもよい。

○ 両可変部の具体的な構成は任意である。
○ 電力経路を切り替えることができれば、切替部４０の具体的な構成は任意である。例えば、両切替スイッチ４１，４２の位置は、実施形態の位置から変更してもよい。また、切替スイッチの数は、任意である。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
（イ）系統電源及び前記系統電源とは別に設けられた特定電源と、前記系統電源及び前記特定電源を用いた電力供給が行われる負荷と、前記系統電源を用いて前記負荷に供給される電力である第１供給電力を可変させる第１可変部と、前記特定電源を用いて前記負荷に供給される電力である第２供給電力を可変させる第２可変部と、前記第１可変部及び前記第２可変部を制御することにより、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われるようにする制御部と、を備え、前記制御部は、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われている状況において予め定められた比率変更条件が成立した場合には、前記第１供給電力と前記第２供給電力との比率を変更する比率変更部を備えていることを特徴とする電力システム。

（ロ）系統電源と、当該系統電源とは別に設けられた特定電源とを用いて、負荷に対して電力供給を行う電力供給装置であって、前記系統電源を用いて前記負荷に供給される電力である第１供給電力を可変させる第１可変部と、前記特定電源を用いて前記負荷に供給される電力である第２供給電力を可変させる第２可変部と、前記第１可変部及び前記第２可変部を制御することにより、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われるようにする制御部と、を備え、前記制御部は、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われている状況において予め定められた比率変更条件が成立した場合には、前記第１供給電力と前記第２供給電力との比率を変更する比率変更部を備えていることを特徴とする電力供給装置。

１０…電力システム、１１…車両（負荷）、１１ａ…車両用蓄電装置、１２…系統電源、２０…電力供給装置、２２…蓄電装置（特定電源）、３０…ＡＣ／ＤＣインバータ、３１…第１ＤＣ／ＤＣコンバータ（第１可変部）、３２…第２ＤＣ／ＤＣコンバータ（第２可変部）、４０…切替部、４１…第１切替スイッチ、４２…第２切替スイッチ、４３…充電ライン、５０…制御部、５２…制御ＣＰＵ、５３…駆動ＣＰＵ、５４…メモリ、５４ａ…電力供給制御処理実行プログラム、５４ｂ…効率データ、Ｒ１…第１電力供給、Ｒ２…第２電力経路、Ｐ０…系統電力、Ｐｏｕｔ１…第１供給電力、Ｐｔ１…第１設定電力、Ｐｍ１…第１最大電力、Ｐｏｕｔ２…第２供給電力、Ｐｔ２…第２設定電力、Ｐｍ２…第２最大電力、Ｐｒ…要求電力、Ｐｔ…目標供給電力、Ｐｍａｘ…供給可能電力、ＰＤ…導出パラメータ、η０…充電効率、η１…第１効率、η２…第２効率。

Claims

系統電源及び前記系統電源とは別に設けられた特定電源と、
前記系統電源及び前記特定電源を用いた電力供給が行われる負荷と、
前記系統電源を用いて前記負荷に供給される電力である第１供給電力を可変させる第１可変部と、
前記特定電源を用いて前記負荷に供給される電力である第２供給電力を可変させる第２可変部と、
前記第１可変部及び前記第２可変部を制御することにより、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われるようにする制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記負荷に供給する目標供給電力と、前記系統電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第１効率と、前記特定電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第２効率と、を含む導出パラメータに基づいて、第１設定電力及び第２設定電力を導出する導出部と、
前記第１設定電力に対応した前記第１供給電力が前記負荷に供給されるように前記第１可変部を制御する第１電力制御部と、
前記第２設定電力に対応した前記第２供給電力が前記負荷に供給されるように前記第２可変部を制御する第２電力制御部と、を備え、
前記特定電源は、前記系統電源によって充電される蓄電装置であり、
前記第２効率は、前記蓄電装置の充電効率を含み、
前記第１効率は、前記第１供給電力に応じて変動し、
前記第２効率は、前記第１効率よりも低く、且つ、前記第２供給電力に応じて変動するものであり、
前記導出部は、前記負荷に供給される電力が前記目標供給電力となり且つ前記第１設定電力と前記第２設定電力との合計値が最小値となるように、前記導出パラメータに基づいて前記第１設定電力及び前記第２設定電力を導出する電力システム。
前記系統電源から出力される系統電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣインバータを備え、
前記第１可変部は、前記ＡＣ／ＤＣインバータと前記負荷との間に設けられた第１ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、
前記第２可変部は、前記蓄電装置と前記負荷との間に設けられた第２ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、
前記電力システムは、前記系統電源及び前記蓄電装置の接続状態を、前記系統電源が前記ＡＣ／ＤＣインバータ及び前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記負荷に接続され、且つ、前記蓄電装置が前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記負荷に接続されている第１接続状態、又は、前記系統電源が前記ＡＣ／ＤＣインバータ及び前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記蓄電装置に接続されている第２接続状態に切り替える切替部を備えている請求項１に記載の電力システム。
前記系統電源が供給可能な最大電力である第１最大電力と、前記特定電源が供給可能な最大電力である第２最大電力と、を合わせた電力を供給可能電力とすると、
前記制御部は、前記負荷から要求される要求電力が前記供給可能電力以上である場合には、前記第１設定電力及び前記第２設定電力を前記第１最大電力及び前記第２最大電力に設定する最大設定部を備え、
前記導出パラメータは、前記第１最大電力及び前記第２最大電力を含み、
前記導出部は、前記要求電力が前記供給可能電力よりも小さい場合に、前記導出パラメータに基づいて、前記第１最大電力を超えない範囲内での前記第１設定電力と、前記第２最大電力を超えない範囲内での前記第２設定電力とを導出する請求項１又は請求項２に記載の電力システム。
前記制御部は、前記系統電源と前記特定電源とが協働して前記負荷に対して電力供給を行っている状況において、前記系統電源の状況変動又は前記特定電源の状態変動を含む比率変更条件が成立した場合には、前記第１供給電力と前記第２供給電力との比率を変更する比率変更部を備えている請求項１～３のうちいずれか一項に記載の電力システム。
系統電源と、当該系統電源とは別に設けられた特定電源とを用いて、負荷に対して電力供給を行う電力供給装置であって、
前記系統電源を用いて前記負荷に供給される電力である第１供給電力を可変させる第１可変部と、
前記特定電源を用いて前記負荷に供給される電力である第２供給電力を可変させる第２可変部と、
前記第１可変部及び前記第２可変部を制御することにより、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われるようにする制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記負荷に供給する目標供給電力と、前記系統電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第１効率と、前記特定電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第２効率と、を含む導出パラメータに基づいて、第１設定電力及び第２設定電力を導出する導出部と、
前記第１設定電力に対応した前記第１供給電力が前記負荷に供給されるように前記第１可変部を制御する第１電力制御部と、
前記第２設定電力に対応した前記第２供給電力が前記負荷に供給されるように前記第２可変部を制御する第２電力制御部と、を備え、
前記特定電源は、前記系統電源によって充電される蓄電装置であり、
前記第２効率は、前記蓄電装置の充電効率を含み、
前記第１効率は、前記第１供給電力に応じて変動し、
前記第２効率は、前記第１効率よりも低く、且つ、前記第２供給電力に応じて変動するものであり、
前記導出部は、前記負荷に供給される電力が前記目標供給電力となり且つ前記第１設定電力と前記第２設定電力との合計値が最小値となるように、前記導出パラメータに基づいて前記第１設定電力及び前記第２設定電力を導出することを特徴とする電力供給装置。