WO2013069284A1

WO2013069284A1 - 電力管理装置

Info

Publication number: WO2013069284A1
Application number: PCT/JP2012/007168
Authority: WO
Inventors: 圭村山; 小林　晋
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2013-05-16
Also published as: JP2013102608A; JP5899450B2

Abstract

　電力供給システムは、負荷機器２２を含む住宅システム２と電気自動車１との間で授受される電力を管理するために、電気自動車１に搭載されたＥＶ蓄電池１１の充放電履歴情報を蓄電池情報記憶部１２によって取得し、通信部１３及び通信部２５を介して、電気自動車１の制御部２４に供給する。制御部２４は、取得された充放電履歴情報に基づいて、住宅との間のＥＶ蓄電池１１の充放電を制御する。電力供給システムは、電気自動車に搭載された蓄電池の劣化を抑制する。

Description

電力管理装置

　本発明は、住宅と電気自動車との間で授受される電力を管理する電力管理装置に関する。

　蓄電池の寿命劣化を低減する技術として下記の特許文献１のような充放電方法が知られている。また、電気自動車から住宅に電力を供給する技術としては、下記の特許文献２のような充放電方法が知られている。

　特許文献１には、組電池で構成された蓄電池の放電量を制御することによって蓄電池の長寿命化を図ることが記載されている。このために、特許文献１には、放電回数や深放電状態によって、蓄電池の放電量を減少する制限を行うことが記載されている。また、特許文献１には、充電は常に満充電とし、深夜時間に充電、昼間時間に放電することが記載されている。

　特許文献２の充放電方法は、日常の車両走行によるバッテリ消費を学習し、学習結果を基に、電気自動車に確保すべき電力量を決定している。また、この充放電方法は、深夜時間帯に電気自動車に対して充電を行い、深夜時間帯以外に確保電力量を残しながら住宅へ電力供給している。

　しかしながら、特許文献１の充放電方法では、蓄電池を満充電としない場合には、深放電となって蓄電池が劣化してしまう。また、蓄電池の用途（ＥＶ走行、住宅への供給）に応じて制御を区別しないため、電気自動車の蓄電池から住宅への電力供給によって蓄電池の劣化が大きくなる可能性がある。

　また、特許文献２の充放電方法では、深夜時間帯以外に確保電力量を残しながら住宅へ電力供給するので、電気自動車の蓄電池の寿命を考慮せず住宅への供給を行うため、蓄電池の寿命劣化が懸念される。

　このように、特許文献１，２のような電気自動車から住宅へ電力を供給するシステムは、通常の電気自動車の走行に加えて、電気自動車から住宅への電力供給を行う場合に、蓄電池の充放電回数や充放電量が多くなり、蓄電池の寿命劣化が懸念される。

　そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、電気自動車に搭載された蓄電池の劣化を抑制する電力管理装置を提供することを目的とする。

特開２００３－２０４６２６号公報特開２００１－８３８０号公報

　本発明の第１の態様に係る電力管理装置は、電気機器を含む住宅と電気自動車との間で授受される電力を管理する電力管理装置であって、電気自動車に搭載された蓄電池の充放電履歴情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段により取得された充放電履歴情報に基づいて前記蓄電池の劣化が大きくなるような充放電履歴を検出した場合に、以降においては前記蓄電池の劣化を抑制するよう前記住宅との間の前記蓄電池の充放電を制御する電力制御部とを備えることを特徴とする。

　本発明の第２の態様に係る電力管理装置は、上記第１の態様の電力管理装置に対し、情報取得手段が、少なくとも所定の過去期間に亘って蓄電池の充放電履歴を取得し、電力制御部が、所定の過去期間において蓄電池の放電深度が所定の閾値以上となった充放電履歴がある場合に、住宅との間の蓄電池の充放電を制御することを特徴とする。

　本発明の第３の態様に係る電力管理装置は、上記第１の態様の電力管理装置に対し、情報取得手段が、少なくとも所定の過去期間に亘って充放電履歴を取得し、電力制御部が、所定の過去期間内の蓄電池の充電及び放電された電力積算量が所定の閾値を超えた場合に、住宅との間の蓄電池の充放電を制御することを特徴とする。

　本発明の第４の態様に係る電力管理装置は、上記第１の態様の電力管理装置に対し、情報取得手段は、少なくとも所定の過去期間に亘って充放電履歴を取得し、電力制御部が、所定の過去期間において蓄電池の単位時間当たりの充電レベル変動量が所定の閾値を超えていた充放電履歴がある場合に、住宅との間の蓄電池の充放電を制御することを特徴とする。

　本発明の第５の態様に係る電力管理装置は、上記第１乃至第４の態様の何れかの電力管理装置に対し、電力制御部が、住宅との間の蓄電池の充放電を制御する動作として、電気自動車の蓄電池から前記住宅への放電電力を、所定の制御期間に亘って制限することを特徴とする。

　本発明の第６の態様に係る電力管理装置は、上記第１乃至第４の何れかの態様の電力管理装置に対し、電力制御部が、住宅との間の蓄電池の充放電を制御する動作として、電気自動車の蓄電池と住宅との間で授受される電力の単位時間当たりの充電レベル変動量を、所定の制御期間に亘って制限することを特徴とする。

　本発明の第７の態様に係る電力管理装置は、上記第１乃至第６の何れかの態様の電力管理装置に対し、電力制御部が、蓄電池周辺の温度に基づいて、閾値を切り替える、又は、蓄電池の充放電を制御する動作の制御量を切り替えることを特徴とする。

図１は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムの構成を示すブロック図である。図２は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムにおけるＥＶ蓄電池の充電レベルの変化を示す図である。図３は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムにおけるＥＶ蓄電池に対する充放電の制御を示すフローチャートである。図４は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムにおいてＥＶ蓄電池の放電電力の決定処理を示すフローチャートである。図５は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムにおいてＥＶ蓄電池の放電電力を決定する他の処理を示すフローチャートである。図６は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムにおいて、（ａ）は充放電積算量の変化を示し、（ｂ）は充電レベルの変化を示す。図７は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムにおいてＥＶ蓄電池の放電電力を決定する他の処理を示すフローチャートである。図８は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムにおいて、（ａ）は充放電レートの変化を示し、（ｂ）は充電レベルの変化を示す。図９は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムにおいてＥＶ蓄電池の充放電レートを決定する他の処理を示すフローチャートである。図１０は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムにおいて、（ａ）は充放電レートの変化を示し、（ｂ）は充電レベルの変化を示す。図１１は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムにおいてＥＶ蓄電池の充放電レートを決定する他の処理を示すフローチャートである。図１２は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムにおいて、（ａ）は充放電レートの変化を示し、（ｂ）は充放電積算量の変化を示し、（ｃ）は充電レベルの変化を示す。図１３は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムにおいてＥＶ蓄電池の充放電レートを決定する他の処理を示すフローチャートである。図１４は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムにおいて、（ａ）は充放電レートの変化を示し、（ｂ）は充電レベルの変化を示す。図１５は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムの他の構成を示すブロック図である。図１６は、本発明の一実施形態として示す電力供給システムにおいてＥＶ蓄電池１１の周辺温度に応じて所定値としての閾値及び制御量を切り替える処理を示すフローチャートである。

　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

　本発明の実施形態として示す電力供給システムは、例えば図１に示すように構成される。この電力供給システムは、電気自動車（ＥＶ）１、住宅システム２を含む。住宅システム２は、電力系統３と接続されている。この電力供給システムは、電気自動車１が電力ケーブルを介して住宅システム２と電気的に接続が可能である。

　この電力供給システムは、住宅システム２が電力系統３から電力（以下、系統電力と呼ぶ。）が供給され、当該系統電力を住宅の家電製品等の負荷機器（電気機器）２２に供給する。また、この電力供給システムは、電力系統３から住宅システム２に供給された系統電力を電気自動車１に供給可能となっている。更に、この電力供給システムは、電気自動車１に蓄えられた電力を住宅システム２の負荷機器２２に供給可能である。

　電気自動車１は、ＥＶ蓄電池１１、蓄電池情報記憶部１２、及び、通信部１３を含む。

　ＥＶ蓄電池１１は、電気自動車１に搭載された蓄電池である。ＥＶ蓄電池１１は、電気自動車１が走行するために、電力を蓄積する。この電力は、住宅システム２から供給されてＥＶ蓄電池１１に蓄電され、電気自動車１の走行に応じて消費される。また、この電力は、電気自動車１が住宅システム２以外の電気スタンド等でも充電可能である。

　蓄電池情報記憶部１２は、ＥＶ蓄電池１１の蓄電池情報として、充電レベル（例えば、ＳＯＣ：State Of Charge）の変化を示す充放電履歴情報を記憶している。蓄電池情報記憶部１２は、ＥＶ蓄電池１１に対する充電及び放電に応じて、充電レベルを更新する。そして、蓄電池情報記憶部１２は、所定時刻ごとの充電レベルを少なくとも記憶する。

　また、蓄電池情報記憶部１２は、電気自動車１によって演算された充放電履歴情報を記憶していてもよい（情報取得手段）。この充放電履歴情報としては、ＥＶ蓄電池１１の放電深度の履歴、充放電量の履歴、充放電レートの履歴が挙げられる。放電深度は、満充電状態からの放電度合いを示す値である。充放電レートは、単位時間当たりの充放電量である。

　通信部１３は、住宅システム２の通信部２５との間で通信信号の授受を行う。通信部１３は、住宅システム２の通信部２５に対して蓄電池情報記憶部１２に記憶している充放電履歴情報を送信する。通信部２５は、電気自動車１と住宅システム２とを接続する電力ケーブルに内蔵された通信ケーブルを介して通信を行ってもよく、無線通信によって通信を行ってもよい。

　住宅システム２は、分電盤２１、負荷機器２２、充放電コンバータ２３、制御部２４、及び、通信部２５を含む。

　充放電コンバータ２３は、電力ケーブルを介して電気自動車１と電気的に接続される。充放電コンバータ２３は、電気自動車１と接続された場合に、制御部２４の制御に従って、当該電気自動車１との間で電力を授受する。充放電コンバータ２３は、ＤＣ－ＤＣ変換回路と、ＡＣ－ＤＣ変換回路とを含む。充放電コンバータ２３は、住宅システム２に適した電圧と電気自動車１のＥＶ蓄電池１１に適した電圧との間でＡＣ／ＤＣ変換を行う。例えば、住宅システム２に適した電圧は１００Ｖの交流電圧である。例えば、電気自動車１におけるＥＶ蓄電池１１の充放電に適した電圧は３００Ｖ～４００Ｖの直流電圧である。

　分電盤２１は、負荷機器２２、電力系統３及び充放電コンバータ２３と接続されている。分電盤２１は、分岐回路やリレー、ブレーカ等を備える。分電盤２１は、電力系統３から供給された系統電力を分岐して、負荷機器２２に供給する。また、分電盤２１は、電気自動車１のＥＶ蓄電池１１に対して充電を行う場合に、充放電コンバータ２３に電力を供給する。更に、分電盤２１は、電気自動車１のＥＶ蓄電池１１から放電された電力が充放電コンバータ２３を介して供給された場合、当該ＥＶ蓄電池１１から放電された電力を負荷機器２２等に分岐する。

　なお、分電盤２１には、太陽電池や燃料電池が接続されていてもよい。分電盤２１は、太陽電池や燃料電池によって電力が生成された場合に、負荷機器２２や充放電コンバータ２３に分岐することができる。

　負荷機器２２は、住宅システム２における各種の家電機器である。

　制御部２４は、負荷機器２２を含む住宅システム２と電気自動車１との間で授受される電力を管理する電力管理装置の電力制御部として機能する。制御部２４には、通信部２５が接続されている。

　制御部２４は、充放電履歴情報に基づいて、住宅システム２との間のＥＶ蓄電池１１の充放電を制御する電力制御部として機能する。制御部２４は、ＥＶ蓄電池１１の劣化が大きくなるような充放電履歴を検出した場合に、以降においてはＥＶ蓄電池１１の劣化を抑制するような充放電制御を行う。すなわち、ＥＶ蓄電池１１が劣化する充放電履歴を検出した場合には、それ以降では、ＥＶ蓄電池１１の劣化を低減するように電気自動車１から住宅システム２に電力を供給する。一方、ＥＶ蓄電池１１が劣化する充放電履歴を検出していない場合には、それ以降では、充分な電力量を電気自動車１から住宅システム２に供給できるようにする。なお、具体的な動作については後述する。

　なお、制御部２４は、自身で充放電履歴情報を算出してもよい。例えば、電気自動車１の通信部１３から充電レベルの変化のみを制御部２４によって受信した場合、制御部２４は、ＥＶ蓄電池１１の放電深度の履歴、充放電量の履歴、充放電レートの履歴といった充放電履歴情報を演算する。

　以上のように、この電力供給システムは、ＥＶ蓄電池１１の充放電履歴情報に基づいて、電気自動車１と住宅システム２との間のＥＶ蓄電池１１の充放電を制御するので、電気自動車１に搭載されたＥＶ蓄電池１１の劣化を抑制することができる。すなわち、ある所定の過去期間において、ＥＶ蓄電池１１の劣化を促進するような充放電があった場合には、それ以降においては、ＥＶ蓄電池１１の劣化を低減するような充放電制御を行う。

　つぎに、上述した電力供給システムにおける具体的な動作について説明する。

　上述した電力供給システムは、ＥＶ蓄電池１１の充放電履歴情報に基づいて、電気自動車１と住宅システム２との間のＥＶ蓄電池１１の充放電を制御する。具体的には、電力供給システムは、図２に示すように、過去所定期間（所定の過去期間）Ｔ１におけるＥＶ蓄電池１１の放電深度が、所定の閾値以上となった充放電履歴がある場合に、住宅システム２との間のＥＶ蓄電池１１の充放電を制御する。放電深度の閾値以上は、充電レベルが所定の閾値以下で判断する。

　より具体的には、電力供給システムは、過去所定期間Ｔ１におけるＥＶ蓄電池１１の充電レベルが、所定の閾値以下となった充放電履歴の有無に応じて、ＥＶ蓄電池１１の充電レベルの下限値を切り替える。これにより、当該充電レベルの下限値に至るまで、電気自動車１から住宅に電力を放電させるよう制限できる。ＥＶ蓄電池１１の充電レベルが所定の閾値以下となっていなかった場合には、ＥＶ蓄電池１１の充電レベルの下限値を低く制御する。一方、ＥＶ蓄電池１１の充電レベルが所定の閾値以下となっていた場合には、ＥＶ蓄電池１１の充電レベルの下限値を高く制御する。以下、図３を参照して、ＥＶ蓄電池１１に対する充放電の制御について説明する。

　電力供給システムは、図３に示すような動作を行って、電気自動車１から住宅システム２に電力を供給する。なお、予め設定した所定時間毎にステップＳ１が実施される。

　先ずステップＳ１において、制御部２４は、図示しないタイマを参照し、現在が夜間時間帯か否かを判定する。この夜間時間帯は、予めユーザ等によって設定されている。現在が夜間時間帯である場合にはステップＳ２に処理を進め、そうでない場合にはステップＳ３に処理を進める。

　ステップＳ２において、制御部２４は、ＥＶ蓄電池１１が満充電となるように充電を実施する。このとき、制御部２４は、充放電コンバータ２３から電気自動車１に対して所定電圧値の直流電圧を供給する。電気自動車１は、直流電圧が供給されたことに応じて、ＥＶ蓄電池１１に充電を行う。

　ステップＳ３において、電気自動車１の通信部１３はＥＶ蓄電池１１の充電レベルを検出し、住宅システム２の通信部２５に送信する。制御部２４は、通信部１３と通信部２５との通信によって、ＥＶ蓄電池１１の充電レベルを検出する。

　次のステップＳ４において、制御部２４は、ステップＳ３にて検出した充電レベルが所定の下限値より高いか否かを判定する。充電レベルが所定の下限値よりも高い場合、ステップＳ５に処理を進め、そうでない場合にはステップＳ６に処理を進める。この所定の下限値は、後述する図４を参照して説明する。

　ステップＳ５において、制御部２４は、予め設定された下限値までＥＶ蓄電池１１の電力の放電を実施させる。このとき、制御部２４は、充放電コンバータ２３を制御して、ＥＶ蓄電池１１から電力を取り出す。これによって、充放電コンバータ２３は、ＥＶ蓄電池１１からの放電電力を所定の交流電源に変換して、分電盤２１から負荷機器２２に供給可能とする。

　ステップＳ６において、制御部２４は、予め設定された下限値までＥＶ蓄電池１１に対して充電を実施させる。このとき、制御部２４は、充放電コンバータ２３を制御して、ＥＶ蓄電池１１に対して直流電圧を供給させる。充放電コンバータ２３は、制御部２４の制御に従って、分電盤２１から系統電力を取り出し、所定の直流電圧に変換して、ＥＶ蓄電池１１に供給する。

　このように、電力供給システムは、予め設定された充電レベルの下限値に従って、住宅システム２から電気自動車１に充電を行うと共に電気自動車１から住宅システム２に放電を行う。

　図４に、所定の下限値を決定することによって、ＥＶ蓄電池１１から放電できる電力を決定する処理を示す。この所定の下限値の決定処理は、予め設定した所定時間毎にステップＳ１１が実施される。

　先ずステップＳ１１において、制御部２４は、電気自動車１の通信部１３及び通信部２５を介して、充放電履歴情報を取得する。

　次のステップＳ１２において、制御部２４は、過去所定期間Ｔ１における充放電履歴情報を参照し、当該過去所定期間Ｔ１の放電深度が閾値以上か否かを判定する。この放電深度の閾値は、電気自動車１のＥＶ蓄電池１１の容量やＥＶ蓄電池１１の種類、ＥＶ蓄電池１１の劣化を抑制したい度合いなどによって、予め設定されている。過去所定期間Ｔ１の放電深度が閾値以上である場合にはステップＳ１３に処理を進め、そうでない場合にはステップＳ１４に処理を進める。

　ステップＳ１３において、制御部２４は、ＥＶ蓄電池１１の充電レベルの下限値を、所定値Ａ（高レベル）に設定する。ステップＳ１３においてＥＶ蓄電池１１の充電レベルの下限値を所定値Ａ（高レベル）に設定した後、制御部２４は、タイマを起動する。一方、ステップＳ１４において、制御部２４は、ＥＶ蓄電池１１の充電レベルの下限値を、所定値Ｂ（低レベル）に設定する。

　ステップＳ１５において、制御部２４は、以前のステップＳ１３の後に計時を開始した後から、所定の制御期間Ｔ２が経過したか否かを判定する。この所定の制御期間Ｔ２は、ＥＶ蓄電池１１の劣化を抑制するために制御を行うための期間である。この所定の制御期間Ｔ２は、過去所定期間Ｔ１と同じ期間であってもよい。また、所定の制御期間Ｔ２は、ＥＶ蓄電池１１に対して劣化を抑制したい期間であれば任意であってもよい。更に、所定の制御期間Ｔ２は、過去所定期間Ｔ１におけるＥＶ蓄電池１１の劣化の程度に応じて調整してもよい。

　所定の制御期間Ｔ２が経過したと判定した場合にはステップＳ１６に処理を進め、経過していない場合にはステップＳ１３以降の処理を繰り返す。一方、所定の制御期間Ｔ２が経過した場合にはステップＳ１６に処理を進める。ステップＳ１６においては、制御部２４によって、ＥＶ蓄電池１１の充電レベルの下限値を、所定値Ｂ（低レベル）に設定する。

　以上のように、この電力供給システムによれば、図２に示すように、過去所定期間Ｔ１において、ＥＶ蓄電池１１の充電レベルが著しく低下して所定の放電深度の閾値を超えた場合には、充電レベルの下限値を所定値Ａ（高レベル）に設定する。その後の所定の制御期間Ｔ２において、電力供給システムは、ＥＶ蓄電池１１の充電レベルが所定値Ａ（高レベル）より高くなるように住宅システム２から電気自動車１に対して充電を行う。更にその後の所定の制御期間Ｔ２内では、所定値Ａ（高レベル）までしか電気自動車１から住宅システム２に放電できないよう制限を行う。所定の制御期間Ｔ２を経過すると、制御部２４は、充電レベルの下限値を所定値Ｂ（低レベル）に戻す。これにより、電力供給システムは、ＥＶ蓄電池１１から住宅システム２に、所定値Ｂ（低レベル）に至るまで放電を行うことができる。

　この電力供給システムによれば、上述と同様に、過去所定期間Ｔ１における放電深度が閾値を超えた場合に、電気自動車１と住宅システム２との間のＥＶ蓄電池１１の充放電を制限する。これにより、この電力供給システムによれば、ＥＶ蓄電池１１の劣化が大きい場合を判断して、その後の所定の制御期間Ｔ２において確実にＥＶ蓄電池１１の劣化を抑制できる。

　また、この電力供給システムは、住宅システム２との間のＥＶ蓄電池１１の充放電を制御する動作として、電気自動車１のＥＶ蓄電池１１から住宅システム２への放電電力を、所定の制御期間に亘って制限する。すなわち、充電レベルを所定値Ａ（高レベル）に設定することによって、ＥＶ蓄電池１１から住宅システム２への放電電力を制限できる。

　なお、上述した電力供給システムでは、電気自動車１の制御部２４によって充放電コンバータ２３の動作を制御して、ＥＶ蓄電池１１の充電レベルを制御したが、住宅システム２以外にコントローラとしての制御部２４を設けてもよい。例えば、制御部２４の機能を電気自動車１に搭載してもよい。

　また、上述した電力供給システムでは、充電レベルの下限値を切り替えて住宅への放電電力を決定するものとしたが、放電電力許容量を設定して切り替えることで、住宅への放電電力を決定するものとしても良い。例えば過去所定期間Ｔ１における放電深度が閾値を超えた場合に、放電電力許容量を０とすることで、所定期間Ｔ２においてＥＶ蓄電池１１から住宅への放電を禁止することができる。

　さらに、上述した電力供給システムでは、夜間時間帯に充電して夜間時間帯以外に放電するものとしたが、太陽電池や燃料電池などの発電装置を備えるものとして、発電電力の余剰分で充電し、発電電力が不足する際に放電するものとしても良い。

　つぎに、上述した電力供給システムにおける他の構成について説明する。

　電力供給システムは、過去所定期間Ｔ１内のＥＶ蓄電池１１の充電及び放電された電力積算量が所定の閾値を超えていた充放電履歴がある場合に、住宅システム２との間のＥＶ蓄電池１１の充放電を制御してもよい。

　この電力供給システムは、図５に示すように、充放電履歴情報を取得したステップＳ１１の後のステップＳ１２ａにおいて、過去所定期間Ｔ１における充放電履歴情報を参照し、当該過去所定期間Ｔ１の充放電積算量が閾値以上か否かを判定する。このＥＶ蓄電池１１の充放電積算量の閾値は、電気自動車１のＥＶ蓄電池１１の容量やＥＶ蓄電池１１の種類、ＥＶ蓄電池１１の劣化を抑制したい度合いなどによって、予め設定されている。過去所定期間Ｔ１の充放電積算量が閾値以上である場合にはステップＳ１３に処理を進め、そうでない場合にはステップＳ１４に処理を進める。

　具体的には、図６（ａ）に示すように、過去所定期間Ｔ１における充放電積算量が、充放電積算量の閾値を超えた場合には、図６（ｂ）に示すように、所定の制御期間Ｔ２におけるＥＶ蓄電池１１の充電レベルの下限値を所定値Ａ（高レベル）とする。これにより、ステップＳ１３の後の所定の制御期間Ｔ２においては、ＥＶ蓄電池１１の充電レベルの下限値を所定値Ａ（高レベル）に切り替えることができる。

　以上のように、電力供給システムは、ＥＶ蓄電池１１の劣化が大きい場合として充放電積算量を検出して、ＥＶ蓄電池１１の劣化を低減するようＥＶ蓄電池１１の充放電を行うことができる。

　電力供給システムは、過去所定期間Ｔ１においてＥＶ蓄電池１１の単位時間当たりの充電レベル変動量（充放電レート）が所定の閾値を超えていた充放電履歴がある場合に、住宅システム２との間のＥＶ蓄電池１１の充放電を制御してもよい。

　この電力供給システムは、図７に示すように、充放電履歴情報を取得したステップＳ１１の後のステップＳ１２ｂにおいて、過去所定期間Ｔ１における充放電履歴情報を参照し、当該過去所定期間Ｔ１の充放電レートが閾値以上か否かを判定する。このＥＶ蓄電池１１の充放電レートの閾値は、電気自動車１のＥＶ蓄電池１１の容量やＥＶ蓄電池１１の種類、ＥＶ蓄電池１１の劣化を抑制したい度合いなどによって、予め設定されている。過去所定期間Ｔ１の充放電レートが閾値以上である場合にはステップＳ１３に処理を進め、そうでない場合にはステップＳ１４に処理を進める。

　具体的には、図８（ａ）に示すように、過去所定期間Ｔ１における充放電レートが、充放電レートの閾値を超えた場合には、図８（ｂ）に示すように、所定の制御期間Ｔ２におけるＥＶ蓄電池１１の充電レベルの下限値を所定値Ａ（高レベル）とする。これにより、ステップＳ１３の後の所定の制御期間Ｔ２においては、ＥＶ蓄電池１１の充電レベルの下限値を所定値Ａ（高レベル）に切り替えることができる。

　以上のように、電力供給システムは、ＥＶ蓄電池１１の劣化が大きい場合として充放電レートを検出して、ＥＶ蓄電池１１の劣化を低減するようＥＶ蓄電池１１の充放電を行うことができる。

　つぎに、上述した電力供給システムにおいて、住宅システム２との間のＥＶ蓄電池１１の充放電を制御する動作を説明する。この動作は、電気自動車１のＥＶ蓄電池１１と住宅システム２との間で授受される電力の単位時間当たりの充電レベル変動量を、所定の制御期間Ｔ２に亘って制限するものである。

　この電力供給システムは、図９に示すように、過去所定期間Ｔ１における放電深度が閾値以上か否かを判定した結果に応じて、ＥＶ蓄電池１１に対する充放電レートの上限値を設定する。過去所定期間Ｔ１における放電深度が閾値以上となっていた場合にはステップＳ１３ａに処理を進める。過去所定期間Ｔ１における放電深度が閾値以上となっていなかった場合にはステップＳ１４ａに処理を進める。

　ステップＳ１３ａにおいて、制御部２４は、ＥＶ蓄電池１１の充放電レートの上限値を、所定値Ａ（低レベル）に設定する。ステップＳ１４ａにおいて、制御部２４は、ＥＶ蓄電池１１の充放電レートの上限値を、所定値Ｂ（高レベル）に設定する。

　これにより、図１０（ｂ）に示すように過去所定期間Ｔ１における放電深度が閾値を下回った場合には、図１０（ａ）に示すように、ＥＶ蓄電池１１の充放電レートの上限値を所定値Ａ（低レベル）に設定する。これにより、所定の制御期間Ｔ２においては、ＥＶ蓄電池１１の充放電レートの上限値が所定値Ａ（低レベル）となるように、ＥＶ蓄電池１１に対して充放電を行う。この結果、図１０（ｂ）に示すように、所定の制御期間Ｔ２においては、ＥＶ蓄電池１１の充電レベルの変動を抑制して、ＥＶ蓄電池１１の劣化を低減できる。所定の制御期間Ｔ２の経過後は、図９のステップＳ１６ａによって、充放電レートの上限値を、所定値Ｂ（高レベル）に設定する。

　以上のように、電力供給システムは、充放電レートを制御して住宅システム２とＥＶ蓄電池１１との間での充放電電力を少なくして、ＥＶ蓄電池１１の寿命劣化を低減できる。また、ＥＶ蓄電池１１の充放電レートを制限することにより、より確実にＥＶ蓄電池１１の寿命劣化を低減できる。

　同様に、電力供給システムは、図１１に示すように、ステップＳ１２ａにて過去所定期間Ｔ１の充放電積算量が閾値以上か否かを判定して、充放電レートの上限値を設定してもよい。電力供給システムは、過去所定期間Ｔ１の充放電積算量が閾値以上となっていた場合には、ステップＳ１３ａにおいて充放電レートの上限値を所定値Ａ（低レベル）に設定する。一方、過去所定期間Ｔ１の充放電積算量が閾値以上となっていない場合には、ステップＳ１４ａにおいて充放電レートの上限値を所定値Ｂ（高レベル）に設定する。

　これにより、図１２（ｂ）のように過去所定期間Ｔ１における充放電積算量が閾値を超えた場合には、図１２（ａ）に示すように、その後の所定の制御期間Ｔ２における充放電レートを低くできる。この結果、図１２（ｃ）に示すように、所定の制御期間Ｔ２においては、ＥＶ蓄電池１１の充電レベルの変動を抑制して、ＥＶ蓄電池１１の劣化を低減できる。所定の制御期間Ｔ２の経過後は、図１１のステップＳ１６ａによって、充放電レートの上限値を、所定値Ｂ（高レベル）に設定する。

　更に、電力供給システムは、図１３に示すように、ステップＳ１２ｂにて過去所定期間Ｔ１の充放電レートが閾値以上か否かを判定して、充放電レートの上限値を設定してもよい。電力供給システムは、過去所定期間Ｔ１の充放電レートが閾値以上となっていた場合には、ステップＳ１３ａにおいて充放電レートの上限値を所定値Ａ（低レベル）に設定する。一方、過去所定期間Ｔ１の充放電レートが閾値以上となっていない場合には、ステップＳ１４ａにおいて充放電レートの上限値を所定値Ｂ（高レベル）に設定する。所定の制御期間Ｔ２の経過後は、図１１のステップＳ１６ａによって、充放電レートの上限値を、所定値Ｂ（高レベル）に設定する。

　これにより、図１４（ｂ）のように過去所定期間Ｔ１における充放電レートが閾値を超えた場合には、図１４（ａ）に示すように、その後の所定の制御期間Ｔ２における充放電レートを低くできる。この結果、所定の制御期間Ｔ２においては、充放電レートを低くすることでＥＶ蓄電池１１の充電レベルの変動を抑制して、ＥＶ蓄電池１１の劣化を低減できる。

　つぎに、上述した電力供給システムにおいて、ＥＶ蓄電池１１の周辺の温度に基づいて、所定の制御期間Ｔ２にて充放電制御を行うと判断する閾値を切り替える、又は、ＥＶ蓄電池１１の充放電を制御する動作の制御量を切り替えるものについて説明する。

　この電力供給システムは、図１５に示すように、電気自動車１に温度センサ１４を備える。温度センサ１４は、ＥＶ蓄電池１１周辺の温度を検知する。蓄電池情報記憶部１２は、温度センサ１４により検知された温度を充放電履歴情報として記憶する。

　この電力供給システムは、図１６に示すように、ステップＳ２１において、所定期間ごとに温度センサ１４のセンサ出力を検出する。

　次のステップＳ２２において、制御部２４は、ステップＳ２１にて検出されたＥＶ蓄電池１１の周辺温度が所定の範囲内か否かを判定する。また、制御部２４は、ステップＳ２３において、ステップＳ２１にて検出されたＥＶ蓄電池１１の周辺温度よりも高いか否かを判定する。

　ＥＶ蓄電池１１の周辺温度が所定の範囲内である場合には、ステップＳ２４において、所定の制御期間Ｔ２にて充放電制御を行うと判断する閾値及びＥＶ蓄電池１１の充放電を制御する動作の制御量を条件Ｃに設定する。ＥＶ蓄電池１１の周辺温度が所定の範囲よりも高い場合には、ステップＳ２５において、所定の制御期間Ｔ２にて充放電制御を行うと判断する閾値及びＥＶ蓄電池１１の充放電を制御する動作の制御量を条件Ｂに設定する。ＥＶ蓄電池１１の周辺温度が所定の範囲よりも低い場合には、ステップＳ２６において、所定の制御期間Ｔ２にて充放電制御を行うと判断する閾値及びＥＶ蓄電池１１の充放電を制御する動作の制御量を条件Ａに設定する。

　このＥＶ蓄電池１１の周辺温度の所定範囲は、ＥＶ蓄電池１１が充放電を行ってもＥＶ蓄電池１１の劣化が大きくならないような温度範囲である。逆に、ＥＶ蓄電池１１の周辺温度の所定範囲以外においてＥＶ蓄電池１１の充放電を行うと、ＥＶ蓄電池１１の劣化が大きくなる。このような観点より、電力供給システムは、低温、高温時に充放電を控えるように、条件Ａ～Ｃによって、所定の制御期間Ｔ２にて充放電制御を行うと判断する閾値及びＥＶ蓄電池１１の充放電を制御する動作の制御量を切り替える。

　例えば、ＥＶ蓄電池１１の温度条件によって、所定の制御期間Ｔ２にて充放電制御を行うと判断する閾値としての充放電積算量を制限する場合には、以下のようになる。

　条件Ａ（低温時）：充放電積算量の閾値をＰｉＡとする
　条件Ｂ（高温時）：充放電積算量の閾値をＰｉＢとする
　条件Ｃ（常温時）：充放電積算量の閾値をＰｉＣとする
　ここで、ＰｉＡ＜ＰｉＣ、ＰｉＢ＜ＰｉＣとする。この結果、ＥＶ蓄電池１１の高温時及び低温時には充放電積算量の閾値を低くすることによって、ＥＶ蓄電池１１の劣化を抑制できる。

　また、例えばＥＶ蓄電池１１の温度条件によって、所定の制御期間Ｔ２における充放電レートを制限する場合には、以下のようにする。

　条件Ａ（低温時）：充電レートの上限値をＰｃＡ、放電レートの上限値をＰｄＡとする
　条件Ｂ（高温時）：充電レートの上限値をＰｃＢ、放電レートの上限値をＰｄＢとする
　条件Ｃ（常温時）：充電レートの上限値をＰｃＣ、放電レートの上限値をＰｄＣとする
　　ここで、ＰｃＡ＜ＰｃＣ、ＰｃＢ＜ＰｃＣ、ＰｄＡ＜ＰｄＣ、ＰｄＢ＜ＰｄＣとする。この結果、ＥＶ蓄電池１１の高温時及び低温時には充電レート及び放電レートの上限値を低くして、ＥＶ蓄電池１１の劣化を抑制できる。

　また、この電力供給システムは、充放電制御を行うかを判断するための閾値として放電深度、充放電レートをＥＶ蓄電池１１の温度によって切り替えてもよい。さらに、この電力供給システムは、充放電制御における制御量としての充電レベルをＥＶ蓄電池１１の温度によって切り替えてもよい。

　以上のように、電力供給システムは、充放電履歴情報に加えて、ＥＶ蓄電池１１の温度に応じて、充放電制御を行うかを判断するための閾値及び制御量を切り替えることができる。このような電力供給システムによれば、充放電履歴情報に加えて、主にＥＶ蓄電池１１の低温時における劣化を低減でき、更なる劣化の抑制を期待できる。

　なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

　特願２０１１－２４４６３５号（出願日：２０１１年１１月８日）の全内容は、ここに援用される。

　本発明によれば、蓄電池の充放電履歴情報に基づいて、電気自動車と住宅との間の蓄電池の充放電を制御するので、電気自動車に搭載された蓄電池の劣化を抑制することができる。

　１　電気自動車
　１１　ＥＶ蓄電池
　１２　蓄電池情報記憶部
　２２　負荷機器（電気機器）
　２４　制御部（電力制御部）

Claims

　電気機器を含む住宅と電気自動車との間で授受される電力を管理する電力管理装置であって、
　前記電気自動車に搭載された蓄電池の充放電履歴情報を取得する情報取得手段と、
　前記情報取得手段により取得された充放電履歴情報に基づいて前記蓄電池の劣化が大きくなるような充放電履歴を検出した場合に、以降においては前記蓄電池の劣化を抑制するよう前記住宅との間の前記蓄電池の充放電を制御する電力制御部と
　を備えることを特徴とする電力管理装置。
　前記情報取得手段は、少なくとも所定の過去期間に亘って前記蓄電池の充放電履歴を取得し、
　前記電力制御部は、前記所定の過去期間において前記蓄電池の放電深度が所定の閾値以上となった充放電履歴がある場合に、前記住宅との間の前記蓄電池の充放電を制御すること
　を特徴とする請求項１に記載の電力管理装置。
　前記情報取得手段は、少なくとも所定の過去期間に亘って充放電履歴を取得し、
　前記電力制御部は、前記所定の過去期間内の前記蓄電池の充電及び放電された電力積算量が所定の閾値を超えた場合に、前記住宅との間の前記蓄電池の充放電を制御すること
　を特徴とする請求項１に記載の電力管理装置。
　前記情報取得手段は、少なくとも所定の過去期間に亘って充放電履歴を取得し、
　前記電力制御部は、前記所定の過去期間において前記蓄電池の単位時間当たりの充電レベル変動量が所定の閾値を超えていた充放電履歴がある場合に、前記住宅との間の前記蓄電池の充放電を制御すること
　を特徴とする請求項１に記載の電力管理装置。
　前記電力制御部は、前記住宅との間の前記蓄電池の充放電を制御する動作として、前記電気自動車の前記蓄電池から前記住宅への放電電力を、所定の制御期間に亘って制限することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の電力管理装置。
　前記電力制御部は、前記住宅との間の前記蓄電池の充放電を制御する動作として、前記電気自動車の前記蓄電池と前記住宅との間で授受される電力の単位時間当たりの充電レベル変動量を、所定の制御期間に亘って制限することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の電力管理装置。
　前記電力制御部は、前記蓄電池周辺の温度に基づいて、閾値を切り替える、又は、前記蓄電池の充放電を制御する動作の制御量を切り替えることを特徴とする請求項２乃至請求項６の何れか一項に記載の電力管理装置。