JP6590648B2 - 蓄電池管理装置、ゲートウェイ装置、蓄電池管理システム、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、蓄電池の動作を管理する蓄電池管理装置、ゲートウェイ装置、蓄電池管理システム、およびプログラムに関する。

再生可能エネルギーの固定価格買取制度の導入により、再生可能エネルギーの発電システムで生じた余剰電力を電力会社の電源系統へ逆潮流させ、電力会社が電力を買い取ることが盛んに行われている。

太陽光発電システムおよび風力発電システムのように、気象条件によって発電量が大きく変化する発電システムで発電された電力が逆潮流されると、電力の需給バランスの調節が難しくなり、電力会社の電源系統の出力電圧および周波数が変動する可能性がある。

逆潮流される電力の平準化を図るため、特許文献１に開示される電力貯蔵システムでは、夜間を含む軽負荷時間帯に分散電源の発電電力をバッテリーに充電し、昼間を含む重負荷時間帯にそのバッテリーの貯蔵電力を放電することにより、負荷電力に見合った電力を商用電源系統に逆潮流する。また特許文献２に開示される家庭用太陽光発電システムでは、日中の余剰電力を蓄電池に電力貯蔵し、発電した電力を日没以降の電力消費に利用する。

特開２０００−１７５３６０号公報 特開２００６−２９５０９０号公報

ある地域において、太陽光発電システムおよび蓄電池が備え付けられた住居が複数存在する場合、特許文献１および２に開示される電力の平準化技術では、複数の住居から電源系統に逆潮流される電力にばらつきが生じ、電力会社の電源系統の出力電圧および周波数が変動する可能性がある。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、逆潮流電力の変動を抑制することが目的である。

上記目的を達成するため、本発明に係る蓄電池管理装置は、電気機器に電力を供給し、気象条件によって発電量が変化する発電システムで発電された電力によって充電される蓄電池の動作を管理する蓄電池管理装置であって、稼働データ取得部と、電力データ取得部と、気象情報取得部と、レベル判定部と、レベル予測部と、余剰電力予測部と、スケジュール決定部とを備える。稼働データ取得部は、蓄電池の動作実績を示す情報、および蓄電池の電力供給の対象である電気機器の内、少なくとも１つの電気機器について、該電気機器の動作実績を示す情報を含む稼働データを取得する。電力データ取得部は、発電システムの発電電力実績および発電システムから電力の供給を受ける電気機器の消費電力実績を含む電力データを取得する。気象情報取得部は、気象情報源から、発電システムの設置場所における気象条件を示す情報を取得する。レベル判定部は、稼働データおよび電気機器の消費電力実績の少なくともいずれかから、蓄電池ごとに該蓄電池の電力供給の対象である電気機器の消費電力の程度を示す電力需要レベルを判定する。レベル予測部は、電力需要レベルから、蓄電池ごとに第１の将来期間における電力需要レベルを予測する。余剰電力予測部は、電力データおよび気象情報取得部が取得した気象条件を示す情報から、第２の将来期間における余剰電力を予測する。スケジュール決定部は、第１の将来期間および第２の将来期間が重複する期間に含まれる第３の将来期間の内、余剰電力が生じると予測される時間において、予測された電力需要レベルが閾値以下となる時間がある蓄電池である対象蓄電池の中から、余剰電力によって充電される蓄電池および該蓄電池の充電時間を決定し、第３の将来期間における蓄電池の動作を示すスケジュールを作成して出力する。

本発明によれば、発電システムで発電された電力によって充電される蓄電池について、蓄電池の電力供給の対象である電気機器の消費電力の程度の予測に基づいて、余剰電力で充電される蓄電池および該蓄電池の充電時間を決定することで、逆潮流電力の変動を抑制することが可能である。

本発明の実施の形態１に係る電力システムの構成例を示すブロック図である。 実施の形態１に係る蓄電池管理システムの配置例を示す図である。 実施の形態１に係るゲートウェイ装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態１における稼働データの例を示す図である。 実施の形態１に係る蓄電池管理装置の構成例を示す図である。 実施の形態１における記憶部に記憶される電気機器動作データの例を示す図である。 実施の形態１における記憶部に記憶される発電電力実績のデータの例を示す図である。 実施の形態１における記憶部に記憶される気象条件の例を示す図である。 実施の形態１における記憶部に記憶される電力需要レベルの判定結果の例を示す図である。 実施の形態１に係るゲートウェイ装置が行うデータ取得の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る蓄電池管理装置が行う電力需要レベル判定の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る蓄電池管理装置が行う電力需要レベル予測の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１における電力需要レベルの予測値の例を示す図である。 実施の形態１に係る蓄電池管理装置が行う余剰電力予測の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る蓄電池管理装置が行うスケジュール決定の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る蓄電池管理装置が行う余剰電力蓄電可能期間検出の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る蓄電池管理装置が行う充電対象蓄電池・充電時間決定の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１における余剰電力の予測値の例を示す図である。 実施の形態１における余剰電力割当の例を示す図である。 実施の形態１における余剰電力割当の例を示す図である。 実施の形態１における余剰電力割当の例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る蓄電池管理装置が行う充電対象蓄電池・充電時間決定の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る蓄電池管理装置が行う充電対象蓄電池・充電時間決定の動作の異なる例を示すフローチャートである。 実施の形態２における余剰電力割当の例を示す図である。 実施の形態２における余剰電力割当の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電池管理装置およびゲートウェイ装置のハードウェアの構成例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電力システムの構成例を示すブロック図である。電力システム１００は、電力会社の電源系統２００から電力の供給を受け、発電システム１０１で発電された電力を電源系統２００に逆潮流させる。電力システム１００は、蓄電池６を備える需要家設備１０２を有する。図１の例では、２つの需要家設備１０２が記載されているが、電力システム１００に含まれる需要家設備１０２の数は任意の数である。実施の形態１では、電力システム１００に複数の需要家設備１０２が含まれる場合について説明する。図１において、電力の流れを実線の矢印で示し、制御信号およびデータの流れを点線の矢印で示す。電源系統２００からの電力は、電力メータ２３および分電盤８を介して電気機器５に供給される。分電盤８には電気機器５、電気機器５に電力を供給する蓄電池６および発電システム１０１の発電電力および電気機器５の消費電力を計測する計測機器７が電気的に接続されている。電気機器５の数は任意である。

発電システム１０１は、気象条件によって発電量が変化する発電システムであり、例えば、太陽光発電システムまたは風力発電システムなどである。発電装置２１で発電された電力は、パワーコンディショナ２２で交流電力に変換され、分電盤８を介して電気機器５に供給される。発電システム１０１の発電電力が電気機器５の消費電力を上回り、余剰電力が生じる場合には、余剰電力による蓄電池６の充電、またはパワーコンディショナ２２および電力メータ２３を介した電源系統２００への逆潮流が行われる。複数の蓄電池６は、共有の発電システム１０１で発電された電力によって充電される。発電システム１０１の発電電力が電気機器５の消費電力を下回る場合には、蓄電池６から電気機器５に電力が供給される、または電源系統２００から電気機器５に電力が供給される。

蓄電池管理システム１０３は、後述するように、電気機器５、蓄電池６、および計測機器７に接続された通信機器４からデータを取得するゲートウェイ装置３、ならびにネットワーク２を介して接続されたゲートウェイ装置３から取得したデータに基づき、蓄電池６の動作を示すスケジュールを作成して出力する蓄電池管理装置１を備える。実施の形態１では、複数の需要家設備１０２のそれぞれに対してゲートウェイ装置３が設けられており、蓄電池管理システム１０３は、複数のゲートウェイ装置３、および複数のゲートウェイ装置３から取得したデータに基づいてスケジュールを作成して出力する蓄電池管理装置１を備える。蓄電池管理装置１が作成したスケジュールに応じて、ゲートウェイ装置３が蓄電池６の充放電を制御する。

図２は、実施の形態１に係る蓄電池管理システムの配置例を示す図である。蓄電池管理システム１０３は、上述のように、蓄電池管理装置１、蓄電池管理装置１にネットワーク２で接続された複数のゲートウェイ装置３を有する。ネットワーク２の通信方式は、無線方式、有線方式またはこれらの組み合わせである。またネットワーク２は、インターネット、専用線またはこれらの組み合わせである。図２の例では、Ｎ戸の住居のそれぞれにゲートウェイ装置３が備えつけられる。

図２では、電気機器５の例として、テレビ５１、空調機５２、および照明５３が記載されている。テレビ５１、空調機５２、照明５３、蓄電池６および計測機器７のそれぞれには通信機器４が接続され、通信機器４は宅内ネットワークを介してゲートウェイ装置３に接続される。電気機器５および計測機器７が通信機能を有する場合には、通信機器４は設けなくてもよい。図２に記載される電気機器は一例であり、電気機器５は例えば、換気扇、ＩＨクッキングヒータ、電子レンジ、冷蔵庫、炊飯器、パソコン、ルームエアコン、床暖房、電動窓、電動ブラインドなど、通信機器４が接続可能または通信機能を有する任意の機器である。宅内ネットワークの通信方式は、無線方式、有線方式またはこれらの組み合わせである。発電装置２１は、図２に示す各住居に備え付けられてもよいし、図１のように、複数の住居に対して共有の発電装置２１が設けられてもよい。

図３は、実施の形態１に係るゲートウェイ装置の構成例を示すブロック図である。ゲートウェイ装置３は、電気機器５および蓄電池６の動作実績を示す情報を含む稼働データを取得する稼働データ取得部３１、発電システム１０１の発電電力実績および電気機器５の消費電力実績を取得する電力データ取得部３２、電力データと稼働データの送信およびスケジュールの受信を行うゲートウェイ通信部３３、ならびにスケジュールに応じて蓄電池６を制御する蓄電池制御部３４を備える。

稼働データ取得部３１は、通信機器４から、蓄電池６の動作実績を示す情報、ならびに通信機器４に接続されるテレビ５１、空調機５２、および照明５３の内、少なくとも１つの機器について、該機器の動作実績を示す情報を含む稼働データを取得する。図４は、実施の形態１における稼働データの例を示す図である。図４の例では、稼働データ取得部３１は、テレビ５１、空調機５２、照明５３、および蓄電池６のそれぞれについて、状態１，２，３で構成される稼働データを取得する。図４において空欄はデータがないことを意味する。

稼働データ取得部３１は、テレビ５１について、状態１としてオンまたはオフを示す電源状態、状態２として音量、状態３として視聴チャネルをそれぞれ取得する。稼働データ取得部３１は、空調機５２について、状態１として冷房、暖房、除湿およびオフのいずれかを示す運転モード、状態２として設定温度、状態３として予約時刻をそれぞれ取得する。稼働データ取得部３１は、照明５３について、状態１としてオンまたはオフを示す電源状態、状態２として明るさを取得する。図４の例では、照明５３の稼働データは状態１および２で構成される。稼働データ取得部３１は、蓄電池６について、状態１として充電、放電および待機のいずれかを示す運転モード、状態２として蓄電残量、状態３として充放電電力を取得する。

電力データ取得部３２は、計測機器７から、発電システム１０１の発電電力実績および発電システム１０１から電力の供給を受ける電気機器５の消費電力実績を含む電力データを取得する。計測機器７は、宅内ネットワークを介して、電気機器５に接続される通信機器４から該電気機器５の消費電力実績を取得してもよいし、分電盤８の内部の分岐回路にそれぞれ設けられた電流センサを用いて、需要家設備１０２内の分岐回路ごとに消費電力実績を取得してもよい。分岐回路に設けられた電流センサを用いることで、宅内ネットワークに接続されていない図示しない電気機器の消費電力実績についても取得することが可能である。

電力データ取得部３２は、稼働データ取得部３１が取得した稼働データおよび予め定められた単位時間あたりの消費電力を示す情報に基づいて、電気機器５の消費電力実績を算出してもよい。電力データ取得部３２は、例えば、テレビ５１がオン状態である場合の消費電力についての情報を保持しておくことで、テレビ５１の消費電力実績を算出することが可能である。また電気機器５に接続された通信機器４から、電気機器５の消費電力実績が取得可能である場合には、計測機器７は宅内ネットワークに接続された電気機器５の消費電力を計測する必要はない。

ゲートウェイ通信部３３は、稼働データ取得部３１が取得した稼働データおよび電力データ取得部３２が取得した電力データに、データの取得日時を付してネットワーク２を介して蓄電池管理装置１に送信する。なおデータの取得日時は、稼働データ取得部３１および電力データ取得部３２にて付与されてもよい。ゲートウェイ通信部３３は、後述する、蓄電池管理装置１が作成する蓄電池６の動作を示すスケジュールを取得する。蓄電池制御部３４は、取得したスケジュールに応じて、蓄電池６の充放電の切り替えおよび充電電力の調節を行って蓄電池６を制御する。

図５は、実施の形態１に係る蓄電池管理装置の構成例を示す図である。蓄電池管理装置１は、電力データ、稼働データ、および気象条件の受信とスケジュールの送信を行う通信部１１、蓄電池６に対する電力需要レベルを決定するレベル判定部１２、気象条件の実績値と予測値を取得する気象情報取得部１３、電力データ、稼働データ、気象条件の実績値と予測値および電力需要レベルが記憶される記憶部１４、電力需要レベルを予測するレベル予測部１５、余剰電力を予測する余剰電力予測部１６、ならびにスケジュールを作成するスケジュール決定部１７を備える。

通信部１１は、ゲートウェイ装置３から、稼働データおよび電力データを取得する。取得された稼働データおよび電力データに含まれる電気機器５の消費電力実績は、あわせて電気機器動作データとして記憶部１４に記憶される。電力データに含まれる発電システム１０１の発電電力実績も記憶部１４に記憶される。図６は、実施の形態１における記憶部に記憶される電気機器動作データの例を示す図である。図６の表の空欄部分はデータがないことを意味する。取得日および時刻は、ゲートウェイ通信部３３において稼働データおよび電力データに付与された日時である。

図６の例では、テレビ５１の機器ＩＤが０００１、空調機５２の機器ＩＤが０００２、照明５３の機器ＩＤが０００３、蓄電池６の機器ＩＤが０１０１である。宅内ネットワークに接続されていない電気機器５も含めた、住居１における消費電力実績の合計が、機器ＩＤが０９０１のデータとして記憶される。機器ＩＤが０９０１のデータについては、対応する稼働データは存在しないため、状態１，２，３は空欄である。電力データに分岐回路ごとの消費電力実績が含まれる場合には、分岐回路ごとの消費電力実績が記憶部１４に記憶されてもよい。図６の例では、データの取得時点において、テレビ５１がオン状態で、音量は１５、チャンネルは１であり、空調機５２は設定温度２７の暖房モードで運転しており、予約時刻は６時３０分であり、照明５３はオン状態で明るさは２である。蓄電池６は放電中であり、蓄電残量は９０％であり、放電電力は１００Ｗである。またテレビ５１、空調機５２、および照明５３の消費電力実績はそれぞれ、２００Ｗ，８００Ｗ，１００Ｗである。電気機器５の消費電力実績の合計は１５００Ｗである。図６のように一定間隔で取得された電気機器動作データが記憶部１４に記憶される。

図７は、実施の形態１における記憶部に記憶される発電電力実績のデータの例を示す図である。取得日および時刻は、ゲートウェイ通信部３３において電力データに付与された日時である。一定間隔で取得された発電システム１０１の発電電力実績のデータが記憶部１４に記憶される。ゲートウェイ通信部３３における電力データの取得タイミングは任意である。

通信部１１は、図示しない気象情報源から発電システム１０１の設置場所における気象条件の実績値と予測値を取得する。取得された気象条件の実績値および予測値は記憶部１４に記憶される。図８は、実施の形態１における記憶部に記憶される気象条件の例を示す図である。図８の例では、気象条件は、気温、湿度、天候であるが、気象情報源から取得する気象条件は任意に定めることができる。気象情報源は、例えば、気象庁の気象情報提供サーバ、民間の気象情報提供サービス、または、気象予報士が気象データを入力する装置などである。

通信部１１は、後述するスケジュールをスケジュール決定部１７から取得し、ネットワーク２を介してゲートウェイ装置３に送信する。

レベル判定部１２は、電気機器動作データに含まれる稼働データおよび電気機器５の消費電力実績の少なくともいずれかから、蓄電池６ごとに、該蓄電池６の電力供給の対象である電気機器５の消費電力の程度を示す電力需要レベルを決定する。決定された電力需要レベルは記憶部１４に記憶される。図２の例のように、蓄電池管理装置１が住居に備えつけられる蓄電池６の動作を管理する場合には、レベル判定部１２は、単位時間ごとに、稼働データに応じて住居の住人が在宅であるか否かを判定し、在宅であれば電力需要レベルを１に設定し、不在であれば電力需要レベルを０に設定する。単位時間は、ゲートウェイ装置３における稼働データおよび電力データの取得時間の間隔より長い任意の時間である。

図９は、実施の形態１における記憶部に記憶される電力需要レベルの判定結果の例を示す図である。図９の例では、単位時間は３０分である。レベル判定部１２は、図６に示す電気機器動作データに応じて、判定対象の蓄電池６と同じ住居ＩＤに対応する電気機器５について、機器ＩＤごとに、単位時間内に、状態１，２，３および消費電力実績のいずれかに変化が生じるか否かを検出し、いずれかの機器ＩＤにおいて変化が生じた場合に、該単位時間内は在宅であると判断し、電力需要レベルを１に設定する。一方、単位時間内に、いずれの機器ＩＤにおいても、状態１，２，３および消費電力実績のいずれにも変化が生じていない場合には、該単位時間内は不在であると判断し、判定対象の蓄電池６に対する電力需要レベルを０に設定する。

レベル予測部１５は、記憶部１４に記憶された電力需要レベルに応じて、蓄電池６ごとに、第１の将来期間における電力需要レベルを予測する。第１の将来期間は、任意に定めることができる。レベル予測部１５は、第１の将来期間において上記単位時間ごとに、電力需要レベルを予測する。レベル予測部１５は、単位時間ごとに、該単位時間に対応する過去の電力需要レベルのデータを記憶部１４から読み出し、読み出した過去の電力需要レベルのデータに基づいて、電力需要レベルを予測する。読み出される電力需要レベルのデータは１つでもよいし、複数でもよい。複数の電力需要レベルのデータが読み出された場合には、レベル予測部１５は、電力需要レベルの平均値を算出して、平均値と閾値との比較に基づいて電力需要レベルを予測してもよいし、電力需要レベルの各レベルのデータ数に基づいて電力需要レベルを予測してもよい。レベル予測部１５は、さらに記憶部１４に記憶された気象情報の実績値と予測値を用いて、電力需要レベルを予測してもよい。後述するスケジュール決定処理の直前に電力需要レベルの判定および予測が行われる場合には、レベル予測部１５は直前に取得した稼働データおよび電気機器５の消費電力実績の少なくともいずれかに基づいてレベル判定部１２で決定された電力需要レベルを電力需要レベルの予測値として用いてもよい。

余剰電力予測部１６は、記憶部１４に記憶された電力データおよび気象条件の実績値と予測値に応じて、第２の将来期間における余剰電力を予測する。第２の将来期間は、任意に定めることができる。余剰電力予測部１６は、上記単位時間ごとに、過去の発電電力実績に基づいて算出した発電電力の予測値から、過去の消費電力実績に基づいて算出した消費電力の予測値を減算する演算を行う。余剰電力予測部１６は該演算結果および０の内、大きい値を余剰電力の予測値として算出する。

図２に示す各住居に発電装置２１が備えつけられている場合に、住居ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）における、時間帯Ｔでの、余剰電力予測部１６が算出する余剰電力の予測値Ｐｓ_ｉＴは、住居ｉの発電装置２１の発電電力の予測値から住居ｉにおける消費電力の予測値を減算した値および０の内、大きい値である。電力データ取得部３２で取得した消費電力の実績に蓄電池６の充電に消費された電力が含まれる場合には、下記（１）式を用いて余剰電力の予測値を算出してもよい。下記（１）式において、Ｐｇ_ｉＴは発電電力の予測値であり、Ｐｃ_ｉＴは消費電力の予測値であり、Ｐｂ_ｉＴは、時間帯Ｔにおいて蓄電池６の充電が予約されている場合に、蓄電池６の充電に消費される電力である。蓄電池６の充電の予約の有無および充電電力についての情報は、稼働データ取得部３１で取得され、記憶部１４に蓄電池６の電気機器動作データとして記憶されていてもよいし、別途取得されてもよい。

余剰電力予測部１６が、気象条件が類似する直近５日間の電気機器動作データおよび発電電力実績のデータに基づいて余剰電力を予測する場合を例にして説明する。余剰電力予測部１６は、気象条件が類似する直近５日間の電気機器動作データおよび発電電力実績のデータを記憶部１４から読み出す。余剰電力予測部１６は、各日における単位時間ごとの発電電力実績および消費電力実績のそれぞれの平均値を算出して、発電電力の予測値および消費電力の予測値を算出する。余剰電力予測部１６は、算出した発電電力の予測値から消費電力の予測値を減算して、余剰電力の予測値を算出することができる。余剰電力予測部１６は、単位時間ごとに、発電電力実績の最小値を発電電力の予測値とし、消費電力実績の最大値を消費電力の予測値としてもよい。余剰電力の予測に用いられるデータの決め方および読み出すデータの個数は任意に定めることができる。余剰電力予測部１６は、気象条件が類似する直近５日間の電気機器動作データおよび発電電力実績のデータに基づいて発電電力の予測値を算出し、曜日が同じである直近５日間の電気機器動作データおよび発電電力実績のデータに基づいて消費電力の予測値を算出してもよい。すなわち、発電電力の予測値の算出に用いるデータと消費電力の予測値の算出に用いるデータは異なってもよい。余剰電力予測部１６は、気象条件が最も類似する電気機器動作データおよび発電電力実績のデータに基づいて余剰電力を予測してもよい。

図２に示す各住居に発電装置２１が備えつけられている場合は、発電システム１０１全体での時間帯Ｔにおける余剰電力の予測値Ｐｓ_Ｔは、下記（２）式で表される。

蓄電池６が備えつけられた複数の住居で発電システム１０１を共有している場合には、発電システム１０１全体での時間帯Ｔにおける余剰電力の予測値Ｐｓ_Ｔは、発電システム１０１の時間帯Ｔにおける発電電力の予測値から各住居の消費電力の予測値Ｐｓ_ｉＴの合計を減算した値および０の内、大きい値である。電力データ取得部３２で取得した消費電力の実績に蓄電池６の充電に消費された電力が含まれる場合には、発電システム１０１全体での時間帯Ｔにおける余剰電力の予測値はＰｓ_Ｔは、下記（３）式で表される。下記（３）式中のＰｇ_Ｔは、発電システム１０１の時間帯Ｔにおける発電電力の予測値である。

スケジュール決定部１７は、レベル予測部１５で算出された電力需要レベルの予測値および余剰電力予測部１６で算出された余剰電力の予測値に基づいて、第３の将来期間における蓄電池６の動作を示すスケジュールを作成し、通信部１１を介してゲートウェイ装置３に送信する。第３の将来期間は、第１の将来期間および第２の将来期間が重複する期間に含まれる期間である。第１の将来期間、第２の将来期間および第３の将来期間は同一の期間であってもよい。スケジュール決定部１７は、第３の将来期間の内、余剰電力が生じると予測される時間において、電力需要レベルの予測値が閾値以下となる時間がある蓄電池６の中から、余剰電力によって充電される蓄電池６および蓄電池６の充電時間を決定する。

電力需要レベルとして、不在を示す０および在宅を示す１を用いる場合には、スケジュール決定部１７は、０より大きく１未満である閾値を用いて、電力需要レベルの予測値が閾値以下、すなわち住人が不在となる時間がある住居に備えつけられる蓄電池６の中から、余剰電力によって充電される蓄電池６を決定する。

実施の形態１では、スケジュール決定部１７は、下記（４）式に示すように、余剰電力の予測値の最大値ｍａｘＰｓ_Ｔを、住人が不在となる時間がある住居の個数Ａｈで除算し、除算結果を各蓄電池６の充電電力Ｐｃｈとする。

スケジュール決定部１７は、上記（４）式で算出された蓄電池６の充電電力、および住居ｉに備えつけられる蓄電池６の定格容量から蓄電残量を減算して算出される空き容量Ｐｖ_ｉ（単位：Ｗｈ）に基づいて、下記（５）式より、蓄電池６の充電所要時間Ｔｃｈ_ｉを算出する。

蓄電残量および定格容量は、稼働データ取得部３１で取得され、記憶部１４に蓄電池６の電気機器動作データとして記憶されていてもよいし、別途取得されてもよい。図４に示す稼働データの例では、蓄電残量が稼働データに含まれている。蓄電池６の蓄電残量および定格容量は、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）で既定される通信プロトコルを使用して取得することができる。

スケジュール決定部１７は、充電所要時間Ｔｃｈ_ｉに応じて、余剰電力によって充電される蓄電池６および該蓄電池６の充電時間を決定する。スケジュール決定部１７は、充電所要時間Ｔｃｈ_ｉが最も長い蓄電池６から順に選択して、余剰電力によって充電される蓄電池６および該蓄電池６の充電時間を決定することができる。上述の例では充電所要時間Ｔｃｈ_ｉに応じて、余剰電力によって充電される蓄電池６を決定したが、決定方法は上述の例に限られない。スケジュール決定部１７は、電力需要レベルの予測値が閾値以下である時間が最も長い蓄電池６から順に選択して、余剰電力によって充電される蓄電池６および該蓄電池６の充電時間を決定してもよい。

スケジュール決定部１７は、上述の処理で充電時間が割り当てられていない蓄電池６については、例えば夜間帯のように、予め定められた時間を充電時間として割り当てる。スケジュール決定部１７は、上述の充電時間の割当結果に基づいて、蓄電池６の充電時間および充電電力を示すスケジュールを作成する。

図２に示すＮ戸の住居のそれぞれに発電装置２１および蓄電池６が備えつけられている電力システム１００において、夜間に翌日の朝７時から翌々日の朝７時までの２４時間のスケジュールを作成する場合を例にして、蓄電池管理システム１０３の各部の動作の詳細をフローチャートを用いて説明する。第１の将来期間、第２の将来期間および第３の将来期間は、翌日の朝７時から翌々日の朝７時までの２４時間である。稼働データおよび電力データの取得時間の間隔は１分であり、単位時間は３０分である。

図１０は、実施の形態１に係るゲートウェイ装置が行うデータ取得の動作の一例を示すフローチャートである。稼働データ取得部３１は、通信機器４から、通信機器４に接続されるテレビ５１、空調機５２、照明５３、および蓄電池６の動作実績を示す情報を含む稼働データを取得する（ステップＳ１１）。電力データ取得部３２は、発電システム１０１の発電電力実績および発電システム１０１から電力の供給を受ける電気機器５の消費電力実績を含む電力データを取得する（ステップＳ１２）。ゲートウェイ通信部３３は、稼働データ取得部３１が取得した稼働データおよび電力データ取得部３２が取得した電力データに、データの取得日時を付してネットワーク２を介して蓄電池管理装置１に送信する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の送信処理が完了すると、ゲートウェイ装置３はデータ取得の処理を終了する。

電力データ取得部３２が計測機器７から電力データを取得する場合には、ステップＳ１１，Ｓ１２の処理は並行して行ってもよい。ゲートウェイ装置３は、図１０のように、取得した稼働データおよび電力データを逐次送信してもよいし、ゲートウェイ装置３に設けられたメモリに記憶された、データの取得間隔より長い一定期間における稼働データおよび電力データを一定間隔で蓄電池管理装置１に送信してもよい。ゲートウェイ装置３は、メモリに記憶された一定期間における稼働データおよび電力データに対して演算処理、例えば平均化または積算など、を行い、演算を行った稼働データおよび電力データを蓄電池管理装置１に送信してもよい。演算処理の対象となる一定期間は、上述のレベル判定部１２、レベル予測部１５、および余剰電力予測部１６で用いられる単位時間より短い時間である。

図１１は、実施の形態１に係る蓄電池管理装置が行う電力需要レベル判定の動作の一例を示すフローチャートである。レベル判定部１２は、対象の住居の、対象の単位時間における電動機器動作データを記憶部１４から読み出す（ステップＳ２１）。レベル判定部１２は、該単位時間においてテレビ５１の稼働状態に変化があるか否かを判定し、テレビ５１の稼働状態に変化がある場合には（ステップＳ２２；Ｙ）、住人が在宅しており、電力需要レベルは１であると判定し、記憶部１４に記憶する（ステップＳ２７）。テレビ５１の稼働状態に変化がない場合には（ステップＳ２２；Ｎ）、レベル判定部１２は、空調機５２の稼働状態に変化があるか否かを判定し、変化がある場合には（ステップＳ２３；Ｙ）、電力需要レベルを１と判定し、記憶部１４に記憶する（ステップＳ２７）。

テレビ５１および空調機５２の稼働状態に変化がない場合には（ステップＳ２２，Ｓ２３；Ｎ）、レベル判定部１２は、照明５３の稼働状態に変化があるか否かを判定し、変化がある場合には（ステップＳ２４；Ｙ）、電力需要レベルを１と判定し、記憶部１４に記憶する（ステップＳ２７）。テレビ５１、空調機５２、および照明５３の稼働状態に変化がない場合には（ステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４；Ｎ）、蓄電池６の稼働状態に変化があるか否かを判定し、変化がある場合には（ステップＳ２５；Ｙ）、電力需要レベルを１と判定し、記憶部１４に記憶する（ステップＳ２７）。テレビ５１、空調機５２、照明５３、および蓄電池６の稼働状態に変化がない場合には（ステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５；Ｎ）、消費電力実績の合計に変化があるか否かを判定し、変化がある場合には（ステップＳ２６；Ｙ）、電力需要レベルを１と判定し、記憶部１４に記憶する（ステップＳ２７）。

ステップＳ２６において、住居１における消費電力実績の合計または分電盤８の内部の分岐回路ごとの消費電力実績の合計に変化があるか否かを判定することで、宅内ネットワークに接続されていない電気機器５の消費電力実績も考慮して、電力需要レベルを判定することが可能である。テレビ５１、空調機５２、照明５３、および蓄電池６の稼働状態および消費電力実績の合計のいずれにも変化がない場合には（ステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２６；Ｎ）、住人は不在であり、電力需要レベルは０であると判定する（ステップＳ２８）。ステップＳ２７またはＳ２８の処理が完了すると、レベル判定部１２は、電力需要レベル判定の処理を終了する。レベル判定部１２は、上述の処理を各住居の各単位時間に対して行う。

電力需要レベル判定処理において、判定に用いる電気機器５は、随時変更してもよい。帰宅時に室温を適温にするために帰宅前から空調機５２が動作するように予約時刻が設定されている場合には、ステップＳ２３の処理を行わないようにしてもよい。これにより、在宅または不在を判定する場合の電力需要レベルの判定精度を向上させることができる。またステップＳ２６において、分岐回路ごとの電気機器５の消費電力実績の合計に変化があるか否かを判定する場合には、判定に用いる分岐回路を随時変更してもよい。

図１２は、実施の形態１に係る蓄電池管理装置が行う電力需要レベル予測の動作の一例を示すフローチャートである。レベル予測部１５は、予測対象の住居の、予測対象期間内の単位時間に対応する基準に合致する、電力需要レベルのデータを記憶部１４から読み出す（ステップＳ３１）。基準に合致するデータとは、例えば、異なる月の同じ日におけるデータ、同じ曜日のデータ、または気象条件が類似するデータなどである。レベル予測部１５は、読み出した電力需要レベルのデータに基づいて演算処理を行う（ステップＳ３２）。演算処理は、例えば、複数データの平均値の算出、または最頻値の算出などである。レベル予測部１５は、演算結果に応じて電力需要レベルの予測値を算出する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３の処理が完了すると、レベル予測部１５は、電力需要レベル予測の処理を終了する。レベル予測部１５は、上述の処理を各予測対象の住居の各予測対象の単位時間に対して行う。

１１月の第４水曜日の朝７時から７時半までの単位時間における住居１に備えつけられた蓄電池６に対する電力需要レベルを、１１月の水曜日のデータに基づいて予測する場合において、ステップＳ３２で平均値を算出する場合を例にして説明する。レベル予測部１５は、ステップＳ３１において、１１月の第１〜第３水曜日の朝７時から７時半までの単位時間における住居１に備えつけられた蓄電池６に対する電力需要レベルのデータを読み出す。第１水曜日の電力需要レベルが０、第２水曜日の電力需要レベルが１、第３水曜日の電力需要レベルが０である場合、ステップＳ３２において、レベル予測部１５が算出する平均値は０．３３・・・である。ステップＳ３３において、レベル予測部１５は、レベル判定用の閾値として０．５を用いて、平均値がレベル判定用の閾値以下であるか否かを判定する。平均値がレベル判定用の閾値より小さいため、レベル予測部１５は、１１月の第４水曜日の朝７時から７時半までの単位時間における住居１に備えつけられた蓄電池６に対する電力需要レベルの予測値を０と算出する。

別の例として、気象条件が同じデータに基づいて、６月６日の１８時から１８時半までの単位時間における住居１に備えつけられた蓄電池６に対する電力需要レベルを予測する場合について説明する。６月６日の１８時から１８時半までの気象条件の予測値は、雨だとすると、レベル予測部１５は、記憶部１４に記憶された気象条件の実績値から、１８時から１８時半までの天候が雨である直近５日間を検出する。レベル予測部１５は、６月５日、５月２２日、５月２１日、５月５日、４月３０日の５日間を検出したとする。ステップＳ３１において、レベル予測部１５は、上記５日間の１８時から１８時半までの単位時間における電力需要レベルのデータを読み出す。上記５日間の電力需要レベルはそれぞれ１，１，１，０，１であるとする。ステップＳ３２において、レベル予測部１５が算出する平均値は０．８である。ステップＳ３３において、レベル予測部１５は、レベル判定用の閾値として０．５を用いて、平均値がレベル判定用の閾値以下であるか否かを判定する。平均値が閾値より大きいため、レベル予測部１５は、６月６日の１８時から１８時半までの単位時間における住居１に備えつけられる蓄電池６に対する電力需要レベルの予測値を１と算出する。気象条件を用いて電力需要レベルを予測することで、予測の精度を向上させることが可能である。

ステップＳ３３で用いた閾値は、随時変更することが可能である。閾値を０に近づけて、在宅と予測されやすいようにしてもよいし、閾値を１に近づけて不在と予測されやすいようにしてもよい。レベル予測部１５は、記憶部１４に必要な電力需要レベルが格納されたタイミングで電力需要レベルの予測処理を行ってもよいし、後述するスケジュール決定処理の直前に電力需要レベルの予測処理を行ってもよい。

図１３は、実施の形態１における需要レベルの予測値の例を示す図である。図１３の例では、翌日の朝７時から翌々日の朝７時までの２４時間において、３０分ごとに住居１〜Ｎにおける電力需要レベルが予測されている。

図１４は、実施の形態１に係る蓄電池管理装置が行う余剰電力予測の動作の一例を示すフローチャートである。余剰電力予測部１６は、対象の住居の、予測対象期間における気象条件の予測値を記憶部１４から読み出す（ステップＳ４１）。余剰電力予測部１６は、予測対象期間に対応する過去の期間を検出する（ステップＳ４２）。予測対象期間に対応する過去の期間とは、天候が予測対象期間の天候と類似する過去の期間、天候が晴れである時間の合計が予測対象期間における天候が晴れの時間の合計と類似する過去の期間、などである。余剰電力予測部１６は、予測対象期間に対応する過去の期間における、予測対象の住居における電気機器５の消費電力実績を含む電気機器動作データおよび発電装置２１の発電電力実績のデータを記憶部１４から読み出す（ステップＳ４３）。余剰電力予測部１６は、予測対象期間の単位時間ごとに、消費電力の予測値および発電電力の予測値に基づいて、余剰電力の予測値を算出する（ステップＳ４４）。ステップＳ４４の処理が完了すると、余剰電力予測部１６は余剰電力予測処理を終了する。余剰電力予測部１６は、上述の処理を各予測対象の住居に対して行う。

図１５は、実施の形態１に係る蓄電池管理装置が行うスケジュール決定の動作の一例を示すフローチャートである。スケジュール決定部１７は、後述するように、余剰電力予測部１６で算出された各住居における各単位時間ごとの発電装置２１の余剰電力の予測値に基づき、上記（２）式を用いて算出される発電システム１０１全体での余剰電力の予測値が閾値電力以上となる期間である余剰電力蓄電可能期間を検出する（ステップＳ５１）。蓄電可能期間がある場合には（ステップＳ５２；Ｙ）、スケジュール決定部１７は、後述するように、余剰電力によって充電される蓄電池６および該蓄電池６の充電時間を決定する（ステップＳ５３）。蓄電可能期間がない場合には（ステップＳ５２；Ｎ）、ステップＳ５３の処理は行わない。スケジュール決定部１７は、ステップＳ５３で決定された余剰電力による充電の対象である蓄電池６以外の蓄電池６について、夜間帯など予め定められた時間を該蓄電池６の充電時間として決定する（ステップＳ５４）。スケジュール決定部１７は、ステップＳ５３，Ｓ５４で決定された充電時間に基づいて、蓄電池６の動作を示すスケジュールを生成する（ステップＳ５５）。ステップＳ５５の処理が完了すると、スケジュール決定部１７はスケジュール決定処理を終了する。

ステップＳ５１の詳細について説明する。図１６は、実施の形態１に係る蓄電池管理装置が行う余剰電力蓄電可能期間検出の動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ６１〜Ｓ７１は単位時間Ｔごとに、余剰電力による蓄電が可能な期間を検出するループ処理である。後述するパラメータｍａｘＰｓ_Ｔ、Ｐｐ、Ａｐ_ｉは、余剰電力蓄電可能期間検出の処理開始時に０で初期化される。スケジュール作成対象期間が２４時間であり、単位時間は３０分であるので、ループ処理の対象となる単位時間の数は４８である。スケジュール決定部１７は、上記（２）式を用いて、単位時間Ｔにおける発電システム１０１全体での余剰電力の予測値Ｐｓ_Ｔを算出する（ステップＳ６２）。スケジュール決定部１７は、余剰電力の予測値Ｐｓ_Ｔが、余剰電力の予測値Ｐｓ_Ｔの最大値を示すパラメータｍａｘＰｓ_Ｔより大きいか否かを判定し、大きい場合には（ステップＳ６３；Ｙ）、該余剰電力の予測値Ｐｓ_ＴでパラメータｍａｘＰｓ_Ｔを更新する（ステップＳ６４）。余剰電力の予測値がパラメータｍａｘＰｓ_Ｔ以下である場合は（ステップＳ６３；Ｎ）、ステップＳ６４の処理を行わない。

余剰電力の予測値Ｐｓ_Ｔが閾値電力α以上である場合には（ステップＳ６５；Ｙ）、余剰電力の予測値Ｐｓ_Ｔが閾値電力α以上である、すなわち余剰電力による充電が可能な単位時間の数を示すパラメータＰｐに１を加算する（ステップＳ６６）。ステップＳ６７〜Ｓ７０は住居ごとに、電力需要レベルが０である単位時間、すなわち不在である単位時間の個数を加算するループ処理である。住居ｉの単位時間Ｔにおける電力需要レベルＡｂ_ｉＴが０である場合には（ステップＳ６８；Ｙ）、単位時間Ｔにおいて住居ｉの住人は不在であるから、余剰電力による蓄電が可能な期間において住人が不在である単位時間の個数を示すパラメータＡｐ_ｉに１を加算する（ステップＳ６９）。余剰電力の予測値Ｐｓ_Ｔが閾値電力α未満である場合には（ステップＳ６５；Ｎ）、ステップＳ６６〜Ｓ７０の処理は行わない。閾値電力αは、蓄電池６の特性に応じて任意に定めることができ、閾値電力αを、例えば蓄電池６の最小充電電力と同じ値としてもよい。

ステップＳ６１〜Ｓ７１のループ処理が完了すると、スケジュール決定部１７は余剰電力蓄電可能期間検出の処理を終了する。スケジュール決定部１７は、図１６に示すステップＳ６１〜Ｓ７１、すなわち図１５に示すステップＳ５１の処理が完了すると、図１５に示すステップＳ５２の処理を行う。スケジュール決定部１７は、パラメータＰｐが０より大きい場合は、蓄電可能期間があると判断し（ステップＳ５２；Ｙ）、ステップＳ５３の処理を行う。ステップＳ５３の余剰電力によって充電される蓄電池６および該蓄電池６の充電時間を決定する処理の詳細について説明する。

図１７は、実施の形態１に係る蓄電池管理装置が行う充電対象蓄電池・充電時間決定の動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ８１〜Ｓ８４は、余剰電力による充電が可能な期間において不在となる時間がある住居の戸数を検出するループ処理である。スケジュール決定部１７は、パラメータＡｐ_ｉが０より大きい場合には（ステップＳ８２；Ｙ）、不在となる時間がある住居の戸数を示すパラメータＡｈに１を加算する（ステップＳ８３）。なおパラメータＡｈは、充電対象蓄電池・充電時間決定の処理開始時に０で初期化される。スケジュール決定部１７は、パラメータＡｐ_ｉが０以下である場合には（ステップＳ８２；Ｎ）、ステップＳ８３の処理は行わない。

スケジュール決定部１７は、上記（４）式を用いて、充電電力を算出する（ステップＳ８５）。ステップＳ８６〜Ｓ８８は、パラメータＡｐ_ｉが０より大きい住戸について、住居ごとに住居に備えつけられた蓄電池６の充電所要時間を算出するループ処理である。スケジュール決定部１７は、上記（５）式を用いて、各住居に備えつけられた蓄電池６の充電所要時間を算出する（ステップＳ８７）。スケジュール決定部１７は、パラメータＡｐ_ｉが０より大きい住居に備えつけられる蓄電池６について、優先順位を決定する（ステップＳ８９）。優先順位の決め方は任意であり、例えば、充電所要時間が長い順、蓄電池６が備えつけられる住居の住人が不在である時間が長い順、または蓄電池６の蓄電残量が少ない順などに基づいて決定される。優先順位は上述の例の組み合わせで決定されてもよく、充電所要時間が長い順に決定し、充電所要時間が同じであれば蓄電池６が備えつけられる住居の住人が不在である時間が長い順に、優先して、優先順位を決定してもよい。

ステップＳ９０〜Ｓ９３は、蓄電池６ごとの充電時間を決定するループ処理であり、優先順位が高い蓄電池６から順に、蓄電池６の充電時間を決定する。スケジュール決定部１７は、蓄電池６に充電時間を割り当てる（ステップＳ９１）。余剰電力の予測値から充電時間が割り当てられた蓄電池６の充電電力を減算する演算を行い、余剰電力の予測値を演算結果で更新する（ステップＳ９２）。ステップＳ９０〜Ｓ９３のループ処理が完了すると、スケジュール決定部１７は、充電対象蓄電池・充電時間決定の処理を終了する。

図１３に示す電力需要レベルの予測値の例を用いて、ステップＳ９０〜Ｓ９３の充電時間を決定する処理について説明する。図１８は、実施の形態１における余剰電力の予測値の例を示す図である。横軸が時刻であり、縦軸が余剰電力の予測値である。９時から１６時までの間、余剰電力の予測値が閾値電力αを上回るため、９時から１６時が蓄電可能期間である。図１３に示す住居１，２，３は、９時から１５時３０分までの間に不在時間があるが、住居Ｎは、不在時間がない。９時から１６時までの間に不在時間がある住居が、住居１，２，３のみである場合を例にして説明する。

スケジュール決定部１７は、上記（４）式を用いて、ｍａｘＰｓ_Ｔ／３を充電電力として算出する。スケジュール決定部１７は、住居１，２，３に備えつけられる蓄電池６の充電所要時間がそれぞれ、７時間、６時間、５時間の場合に、最も充電所要時間が長い住居１に備えつけられる蓄電池６を最も優先順位の高い蓄電池とし、次に充電所要時間が長い住居２に備えつけられる蓄電池６を次に優先順位の高い蓄電池とし、最も充電所要時間の短い住居３に備えつけられる蓄電池６を最も優先順位の低い蓄電池として、優先順位を決定する。

図１９、図２０、および図２１は、実施の形態１における余剰電力割当の例を示す図である。図の見方は、図１８と同様である。スケジュール決定部１７は、図１９において斜線で示すように、住居１に備え付けられる蓄電池６の充電時間を９時から１６時に設定する。スケジュール決定部１７は、９時から１６時の間で、余剰電力の予測値Ｐｓ_Ｔから蓄電池６の充電電力ｍａｘＰｓ_Ｔ／３を減算する。図２０は、減算結果を示す。図２０において、１０時から１５時までの間、余剰電力の予測値Ｐｓ_Ｔ最小電力αを上回る。スケジュール決定部１７は、図２０において斜線で示すように、住居２に備え付けられる蓄電池６の充電時間を１０時から１５時に設定する。スケジュール決定部１７は、１０時から１５時の間で、余剰電力の予測値Ｐｓ_Ｔから蓄電池６の充電電力ｍａｘＰｓ_Ｔ／３を減算する。図２１は減算結果を示す。図２１において、１２時から１２時３０分までの間、余剰電力の予測値Ｐｓ_Ｔが最小電力αを上回る。スケジュール決定部１７は、図２１において斜線で示すように、住居３に備え付けられる蓄電池６の充電時間を１２時から１２時３０分に設定する。

以上説明した通り、本実施の形態１に係る蓄電池管理装置１によれば、複数の蓄電池６の共有の発電システム１０１での発電によって生じる余剰電力によって充電される蓄電池６および充電時間のスケジュールを決定することで、電力システム１００全体で余剰電力を有効に利用することができ、逆潮流電力の変動を抑制することが可能である。電力需要レベルを予測して、蓄電池６の動作を示すスケジュールを決定することで、電力需要レベルが比較的低い期間に蓄電池６を充電することができ、効率よく蓄電池６の充電を行うことができる。

（実施の形態２）
ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）には、蓄電池６の最小充電電力および最大充電電力を得るプロトコルも既定されている。実施の形態１においては、上記（４）式に基づいて複数の蓄電池６に対して同じ充電電力を用いて、蓄電池６のそれぞれの充電所要時間を算出する。一方、実施の形態２においては、蓄電池６のそれぞれの最小充電電力を用いて、充電所要時間を算出し、充電時間を決定することで、蓄電池６のそれぞれの特性に応じて蓄電池６を制御することが可能である。

実施の形態２に係る蓄電池管理装置１の構成は、実施の形態１と同様である。稼働データ取得部３１は、蓄電池６の蓄電残量および運転モードに加えて、最小充電電力および最大充電電力を取得する。最小充電電力および最大充電電力の取得頻度は、例えば１日に１回、または１月に１回などのように、他のデータの取得頻度と比べて、低くてもよい。

実施の形態１と異なる、蓄電池管理装置１の動作について説明する。スケジュール決定部１７が行う余剰電力蓄電可能期間検出の処理は、図１６に示す処理と同様である。ステップＳ６５で用いられる閾値電力αは、稼働データ取得部３１が取得した蓄電池６の最小充電電力に応じて決定される。図２２は、本発明の実施の形態２に係る蓄電池管理装置が行う充電対象蓄電池・充電時間決定の動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ８１〜Ｓ８９までの処理およびステップＳ９０〜Ｓ９３までの処理は、図１７に示す処理と同様である。ただし、ステップＳ８７において、スケジュール決定部１７は、蓄電池６の最小充電電力Ｐｍｉｎ_ｉに基づき、下記（６）式を用いて充電所要時間を算出する。

スケジュール決定部１７は、充電時間決定処理の対象となる蓄電池６、すなわち不在時間がある住居に備えつけられる蓄電池６の最小充電電力の合計値がｍａｘＰｓ_Ｔより大きいか否かを判定し、大きい場合には（ステップＳ８９１；Ｙ）、最も優先順位の低い蓄電池６を充電時間決定処理の対象となる蓄電池６から除外し、Ａｈから１を減算してＡｈを更新する（ステップＳ８９２）。スケジュール決定部１７は、更新されたＡｈが０より大きいか否かを判定し、大きい場合には（ステップＳ８９３；Ｙ）、ステップＳ８９１の処理に戻る。スケジュール決定部１７は、更新されたＡｈが０以下である場合には（ステップＳ８９３；Ｎ）、充電対象電池・充電時間決定の処理を終了する。

上述の例では、スケジュール決定部１７は、充電時間決定処理の対象となる蓄電池６の充電電力の合計がｍａｘＰｓ_Ｔより大きくならないように、対象となる蓄電池６を調節した。スケジュール決定部１７は、充電時間決定処理の対象となる蓄電池６の充電電力の合計がｍａｘＰｓ_Ｔより極端に小さい値にならないように蓄電池６の充電電力を調節してもよい。図２３は、実施の形態２に係る蓄電池管理装置が行う充電対象蓄電池・充電時間決定の動作の異なる例を示すフローチャートである。ステップＳ８１〜Ｓ８９、ステップＳ８９１〜Ｓ８９３、およびステップＳ９０〜Ｓ９３の処理は、図２２に示す処理と同様である。スケジュール決定部１７は、充電時間決定処理の対象となる蓄電池６の最小充電電力の合計値がｍａｘＰｓ_Ｔにβを乗算した値より小さい場合には（ステップＳ８９４；Ｙ）、蓄電池６の充電電力を増加させる（ステップＳ８９５）。βは１未満の任意の正数であり、例えば０．８である。スケジュール決定部１７は、充電時間決定処理の対象となる蓄電池６の最小充電電力の合計値がｍａｘＰｓ_Ｔにβを乗算した値以上である場合には（ステップＳ８９４；Ｎ）、ステップＳ８９５の処理を行わない。

ステップＳ８９５において、スケジュール決定部１７は、充電電力の合計値がｍａｘＰｓ_Ｔにβを乗算した値に到達するまで、優先順位が最も高い蓄電池６の充電電力を増加させる。充電電力を増加させる対象は、優先順位が最も高い蓄電池６に限られず、対象となる蓄電池６の充電電力を均等に増加させてもよい。

図２４および図２５は、実施の形態２における余剰電力割当の例を示す図である。図２４は、ステップＳ８９４，Ｓ８９５の処理を行う前の状態である。図２４に斜線で示すように、蓄電池６の充電電力の合計値がｍａｘＰｓ_Ｔにβを乗算した値より小さい。図２５は、ステップＳ８９４，Ｓ８９５の処理を行った後の状態である。図２５に斜線で示すように、蓄電池６の充電電力を増加させることで、より効率よく蓄電池６を充電することが可能である。

以上説明した通り、本実施の形態２に係る蓄電池管理装置１によれば、複数の蓄電池６の共有の発電システム１０１での発電によって生じた余剰電力によって充電される蓄電池６および充電時間のスケジュールを決定することで、電力システム１００全体で余剰電力を有効に利用することができ、逆潮流電力の変動を抑制することが可能である。蓄電池６の特性に応じて蓄電池６の動作を示すスケジュールを決定することで、蓄電池６の劣化を抑制しながら充電を行うことができる。

図２６は、本発明の実施の形態に係る蓄電池管理装置およびゲートウェイ装置のハードウェアの構成例を示す図である。蓄電池管理装置１およびゲートウェイ装置３は、それぞれの装置を制御するハードウェア構成としてプロセッサ１１１、メモリ１１２、およびインターフェース１１３を備える。これらの装置の各機能は、プロセッサ１１１がメモリ１１２に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。インターフェース１１３は各装置を接続し、通信を確立させるためのものであり、必要に応じて複数の種類のインターフェースから構成されてもよい。図２６では、プロセッサ１１１およびメモリ１１２をそれぞれ１つで構成する例を示しているが、複数のプロセッサ１１１および複数のメモリ１１２が連携して各機能を実行してもよい。

その他、前記のハードウェア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。

プロセッサ１１１、メモリ１１２，およびインターフェース１１３で構成される制御処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。たとえば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなど）に格納して配布し、前記コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する蓄電池管理装置１およびゲートウェイ装置３を構成してもよい。また、インターネットなどの通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に前記コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロードなどすることで蓄電池管理装置１およびゲートウェイ装置３を構成してもよい。

また、蓄電池管理装置１およびゲートウェイ装置３の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。

また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板（BBS：Bulletin Board System）に前記コンピュータプログラムを掲示し、通信ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。

本発明の実施の形態は上述の実施の形態に限られない。蓄電池６の設置箇所は住居に限定されず、商業施設または公共施設などでもよい。上述の例では、各住居に発電装置２１および蓄電池６が備えつけられる構成について説明したが、一部の住居にのみ発電装置２１が備えつけられてもよい。蓄電池管理装置１の管理対象である蓄電池６の数は任意である。蓄電池管理装置１が１つの蓄電池６の動作を管理する場合には、蓄電池管理装置１は、蓄電可能期間において該蓄電池６の電力需要レベルの予測値が閾値以下となる時間に該蓄電池６が充電されるようにスケジュールを作成する。これにより、蓄電池管理装置１が１つの蓄電池６の動作を管理する場合であっても、逆潮流の電力を平準化することができる。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

１ 蓄電池管理装置、２ ネットワーク、３ ゲートウェイ装置、４ 通信機器、５ 電気機器、６ 蓄電池、７ 計測機器、８ 分電盤、１１ 通信部、１２ レベル判定部、１３ 気象情報取得部、１４ 記憶部、１５ レベル予測部、１６ 余剰電力予測部、１７ スケジュール決定部、２１ 発電装置、２２ パワーコンディショナ、２３ 電力メータ、３１ 稼働データ取得部、３２ 電力データ取得部、３３ ゲートウェイ通信部、３４ 蓄電池制御部、５１ テレビ、５２ 空調機、５３ 照明、１００ 電力システム、１０１ 発電システム、１０２ 需要家設備、１０３ 蓄電池管理システム、１１１ プロセッサ、１１２ メモリ、１１３ インターフェース、２００ 電源系統。

Claims (9)

1. 電気機器に電力を供給し、気象条件によって発電量が変化する発電システムで発電された電力によって充電される蓄電池の動作を管理する蓄電池管理装置であって、
   前記蓄電池の動作実績を示す情報、および前記蓄電池の電力供給の対象である前記電気機器の内、少なくとも１つの前記電気機器について、該電気機器の動作実績を示す情報を含む稼働データを取得する稼働データ取得部と、
   前記発電システムの発電電力実績および前記発電システムから電力の供給を受ける電気機器の消費電力実績を含む電力データを取得する電力データ取得部と、
   気象情報源から、前記発電システムの設置場所における気象条件を示す情報を取得する気象情報取得部と、
   前記稼働データおよび前記電気機器の消費電力実績の少なくともいずれかから、前記蓄電池ごとに該蓄電池の電力供給の対象である前記電気機器の消費電力の程度を示す電力需要レベルを判定するレベル判定部と、
   前記電力需要レベルから、前記蓄電池ごとに第１の将来期間における前記電力需要レベルを予測するレベル予測部と、
   前記電力データおよび前記気象情報取得部が取得した気象条件を示す情報から、第２の将来期間における余剰電力を予測する余剰電力予測部と、
   前記第１の将来期間および前記第２の将来期間が重複する期間に含まれる第３の将来期間の内、前記余剰電力が生じると予測される時間において、前記予測された前記電力需要レベルが閾値以下となる時間がある前記蓄電池である対象蓄電池の中から、前記余剰電力によって充電される前記蓄電池および該蓄電池の充電時間を決定し、前記第３の将来期間における前記蓄電池の動作を示すスケジュールを作成して出力するスケジュール決定部と、
   を備える蓄電池管理装置。
2. 前記スケジュール決定部は、前記余剰電力が生じると予測される時間において、前記対象蓄電池の充電所要時間を算出し、該充電所要時間に応じて、前記余剰電力によって充電される前記蓄電池および該蓄電池の充電時間を決定する請求項１に記載の蓄電池管理装置。
3. 前記スケジュール決定部は、前記充電所要時間が最も長い前記蓄電池から順に選択して、前記余剰電力によって充電される前記蓄電池および該蓄電池の充電時間を決定する請求項２に記載の蓄電池管理装置。
4. 前記スケジュール決定部は、前記余剰電力が生じると予測される時間において、前記予測された前記電力需要レベルが前記閾値以下である時間が最も長い前記蓄電池から順に選択して、前記余剰電力によって充電される前記蓄電池および該蓄電池の充電時間を決定する請求項１に記載の蓄電池管理装置。
5. 前記スケジュール決定部は、前記余剰電力によって充電される前記蓄電池および該蓄電池の充電時間を決定した後に、前記第３の将来期間における前記余剰電力の最大値に１未満の正数を乗算した値と前記余剰電力によって充電される前記蓄電池の充電電力の合計との差分が０より大きい場合には、該差分に応じて該蓄電池の充電電力を高くする請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電池管理装置。
6. 前記蓄電池管理装置は、住居に備えつけられる前記蓄電池の動作を管理し、
   前記レベル判定部は、一定時間内での前記稼働データの変化に応じて前記住居の住人が在宅であるか否かを判定し、在宅であれば前記電力需要レベルを１に設定し、不在であれば前記電力需要レベルを０に設定し、
   前記スケジュール決定部は１未満の正数である前記閾値を用いて、前記余剰電力によって充電される前記蓄電池および該蓄電池の充電時間を決定する請求項１から５のいずれか１項に記載の蓄電池管理装置。
7. 電気機器に電力を供給し、気象条件によって発電量が変化する発電システムで発電された電力によって充電される蓄電池を制御する、請求項１から６のいずれか１項に記載の蓄電池管理装置にネットワークを介して接続されたゲートウェイ装置であって、
   前記蓄電池の動作実績を示す情報、および前記蓄電池の電力供給の対象である前記電気機器の内、少なくとも１つの前記電気機器について、該電気機器の動作実績を示す情報を含む稼働データを取得する稼働データ取得部と、
   前記発電システムの発電電力実績および前記発電システムから電力の供給を受ける電気機器の消費電力実績を含む電力データを取得する電力データ取得部と、
   前記稼働データおよび前記電力データを前記蓄電池管理装置に送信し、前記稼働データおよび前記電力データに応じて前記蓄電池管理装置が生成した将来期間における前記蓄電池の動作を示すスケジュールを前記蓄電池管理装置から受信する通信部と、
   前記スケジュールに応じて前記蓄電池を制御する蓄電池制御部と、
   を備えるゲートウェイ装置。
8. 請求項１から６のいずれか１項に記載の蓄電池管理装置と、
   請求項７に記載のゲートウェイ装置と、
   を備える蓄電池管理システム。
9. 電気機器に電力を供給し、気象条件によって発電量が変化する発電システムで発電された電力によって充電される蓄電池の動作を管理するためのプログラムであって、コンピュータを、
   前記蓄電池の動作実績を示す情報、および前記蓄電池の電力供給の対象である前記電気機器の内、少なくとも１つの前記電気機器について、該電気機器の動作実績を示す情報を含む稼働データを取得する稼働データ取得部、
   前記発電システムの発電電力実績および前記発電システムから電力の供給を受ける電気機器の消費電力実績を含む電力データを取得する電力データ取得部、
   気象情報源から、前記発電システムの設置場所における気象条件を示す情報を取得する気象情報取得部、
   前記稼働データおよび前記電気機器の消費電力実績の少なくともいずれかから、前記蓄電池ごとに該蓄電池の電力供給の対象である前記電気機器の消費電力の程度を示す電力需要レベルを判定するレベル判定部、
   前記電力需要レベルから、前記蓄電池ごとに第１の将来期間における前記電力需要レベルを予測するレベル予測部、
   前記電力データおよび前記気象情報取得部が取得した気象条件を示す情報から、第２の将来期間における余剰電力を予測する余剰電力予測部、
   前記第１の将来期間および前記第２の将来期間が重複する期間に含まれる第３の将来期間の内、前記余剰電力が生じると予測される時間において、前記予測された前記電力需要レベルが閾値以下となる時間がある前記蓄電池である対象蓄電池の中から、前記余剰電力によって充電される前記蓄電池および該蓄電池の充電時間を決定し、前記第３の将来期間における前記蓄電池の動作を示すスケジュールを作成して出力するスケジュール決定部、
   として機能させるプログラム。

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