WO2015019582A1

WO2015019582A1 - 電力供給システム、放電装置

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Publication number: WO2015019582A1
Application number: PCT/JP2014/004011
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Inventors: 雅和足立; 品川　幹夫
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Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2014-07-30
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Also published as: EP3032681A4; JP2015035848A; EP3032681A1; US20160193931A1

Abstract

　電動車両が需要家から離れている場合でも、需要家で使用した電力量に見合うように、電動車両に搭載された電池の電力を電力配線に放電することを可能にする。計量装置（１０）は、需要家（１）が電力系統（５１）から受電した電力量を計量する。放電装置（２０）は、電動車両（４０）に搭載された走行用の電池（４１）の電力を電力配線（５０）に供給する。制御装置（３０）は、電池（４１）から電力配線（５０）に供給する電力量を調整するように放電装置（２０）を制御する。制御装置（３０）の通信部（３１）は、計量装置（１０）で計量された電力量に関する情報を計量装置（１０）との通信により取得する。制御装置（３０）の調整部（３２）は、電池（４１）から電力配線（５０）に供給する電力量が、計量装置（１０）で計量された電力量の少なくとも一部に相当する電力量になるように調整する。

Description

電力供給システム、放電装置

　本発明は、一般に電力供給システム、放電装置に関し、より詳細には、電動車両に搭載された走行用の電池から電力配線に電力を供給する電力供給システム、この電力供給システムに用いる放電装置に関する。

　近年、電動車両が普及し始めている。電動車両は、走行用に比較的容量の大きい電池を搭載している。一方、統計によれば、自家用車の１日当たりの走行距離の平均値は３０ｋｍ未満である。したがって、電動車両に搭載されている電池の種類にもよるが、１日当たりの走行距離の平均値に対して、電池の容量は十分な余裕を有していることが多い。

　そのため、需要家において電動車両の電力を電気負荷で利用できるように、需要家における配線網に電動車両の電力を供給可能にする技術が提案されている（たとえば、文献１：ＪＰ２００８－５４４３９Ａ、文献２：ＪＰ２０１３－２７２１４Ａ参照）。文献１には、蓄電装置を搭載した電動車両が住宅に電気的に接続され、電動車両が商用電源を生成して住宅に供給する技術が記載されている。また、文献２には、建物に配線された交流電力線に充電スタンドが接続され、車載蓄電装置が蓄電している電力を交流電力線に放電する技術が記載されている。

　文献１、２に記載された技術によれば、住宅への供給電力および住宅での消費電力に応じて電動車両の充放電を制御したり、予測期間における消費量および発電量の予測データに基づいて充放電スケジュールを定めたりすることが可能である。

　一方、電動車両に搭載された蓄電池の電力を住宅（需要家）で利用しようとすれば、電動車両が需要家の電力配線に接続されていなければならない。つまり、電動車両が需要家から離れているときには、電動車両に搭載された蓄電池の電力は需要家において利用できない。

　本発明は、電動車両が需要家から離れている場合でも電動車両に搭載された電池の電力を需要家において利用した電力に充当可能な電力供給システム、およびこの電力供給システムに用いる放電装置を提供することを目的とする。

　本発明に係る電力供給システムは、需要家が電力系統から受電した電力量を計量する計量装置と、電動車両に搭載された走行用の電池の電力を電力配線に供給する放電装置と、前記電池から前記電力配線に供給する電力量を調整するように前記放電装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記計量装置で計量された電力量に関する情報を前記計量装置との通信により取得する通信部と、前記電池から前記電力配線に供給する電力量が、前記計量装置で計量された電力量の少なくとも一部に相当する電力量になるように、前記電池から前記電力配線に供給する電力量を調整する調整部とを備えることを特徴とする。

　本発明に係る放電装置は、上述した電力供給システムに用いられ、前記調整部を備えることを特徴とする。

実施形態１を示すブロック図である。実施形態１の概略構成図である。実施形態１の動作説明図である。実施形態１の動作説明図である。実施形態２を示すブロック図である。

　（概要）
　以下の実施形態で説明する電力供給システムは、図１に示すように、計量装置１０と放電装置２０と制御装置３０とを備える。計量装置１０は、需要家１が電力系統５１から受電した電力量を計量する。放電装置２０は、電動車両４０に搭載された走行用の電池４１の電力を電力配線５０に供給する。制御装置３０は、電池４１から電力配線５０に供給する電力量を調整するように放電装置２０を制御する。制御装置３０は、通信部３１と調整部３２とを備える。通信部３１は、計量装置１０で計量された電力量に関する情報を計量装置１０との通信により取得する。調整部３２は、電池４１から電力配線５０に供給する電力量が、計量装置１０で計量された電力量の少なくとも一部に相当する電力量になるように、電池４１から電力配線５０に供給する電力量を調整する。

　この構成によれば、制御装置３０は、需要家１が電力系統５１から受電した電力量に関する情報を計量装置１０から取得する。さらに、制御装置３０は、電動車両４０に搭載された走行用の電池４１から電力配線５０に供給する電力量を、計量装置１０が計量した電力量の少なくとも一部に相当する電力量になるように調整する。したがって、電動車両４０が需要家１から離れている場合でも、需要家１で使用した電力量に見合うように、電動車両４０に搭載された電池４１の電力を電力配線５０に放電することが可能になる。その結果、電動車両４０に搭載された電池４１の電力は、需要家１が電力系統５１から受電した電力の少なくとも一部に充当される。したがって、電力供給システムは、電力系統５１における電力の需要と供給との平衡状態をほとんど乱すことがなく、電力系統５１の電圧および周波数の安定化に寄与するという利点を有する。

　ここで、放電装置２０は、需要家１から離れた地点に配置されており、電力配線５０を介して電力系統５１と電気的に接続され、かつ電池４１と電気的に接続されることが望ましい。この構成によれば、互いに離れた２地点に存在する需要家１と電動車両４０との間においても、電力の需要と供給との関係にのみ着目すると、需要家１の電気負荷に電動車両４０の電池４１から電力を供給していることと等価になる。

　制御装置３０は、記憶部３３と取得部３４と照合部３５とをさらに備えることが望ましい。記憶部３３は、需要家１を識別する第１の識別情報と電動車両４０を識別する第２の識別情報とを対応付けて記憶する。取得部３４は、電動車両４０が放電装置２０に接続されると第２の識別情報を電動車両４０から取得する。照合部３５は、取得部３４が取得した第２の識別情報を記憶部３３に照合することにより、当該第２の識別情報に対応した第１の識別情報を有する需要家１を特定する。この場合、調整部３２は、電池４１から電力配線５０に供給する電力量が、照合部３５で特定された需要家１が受電した電力量の少なくとも一部に相当する電力量になるように調整することが望ましい。

　制御装置３０は、記憶部３３と取得部３４と照合部３５とを備える第１の制御装置３０Ａと、調整部３２を備え放電装置２０に付設される第２の制御装置３０Ｂとをさらに備えることが望ましい。

　取得部３４は、電子料金収受システムの識別情報を取得する機能を有し、この電子料金収受システムの識別情報が前記第２の識別情報として用いられることが望ましい。また、調整部３２は、所定期間において、電池４１から電力配線５０に供給する電力量を、計量装置１０で計量された電力量と等量にすることを目標として調整することが望ましい。

　ところで、制御装置３０は、図５のように、第１の演算部３６１と第２の演算部３６２とを備えることが望ましい。第１の演算部３６１は、所定期間において、電池４１から電力配線５０に供給した電力量と計量装置１０で計量された電力量との差分に相当する電力差分を算出する。第２の演算部３６２は、第１の演算部３６１が算出した電力差分を電気料金に反映させる。

　制御装置３０は、電動車両４０から電力配線５０に供給する電力の変化率とピーク値との少なくとも一方を制限する制限部３７をさらに備えることが望ましい。また、制御装置３０は、電池４１の残容量に関する下限値を設定する設定部３８と、残容量が下限値に達すると電池４１から電力配線５０への電力の供給を停止する管理部３９とをさらに備えることが望ましい。設定部３８は、電動車両４０が走行する予定の距離に関する情報が与えられると、当該距離を走行するのに必要な電池４１の残容量を算出し、算出した電池４１の残容量に基づいて下限値を設定する機能を有することが望ましい。

　また、放電装置２０は、上述した電力供給システムに用いられ、調整部３２を備えることが望ましい。

　以下では、需要家（facility）１が住宅（戸建て住宅、あるいは集合住宅の住戸）である場合を例として説明するが、建物内のオフィス、テナントなどが需要家１であってもよい。また、以下では、需要家１のユーザ（住人）が電動車両４０を保有している場合を想定して説明する。ただし、集合住宅やオフィスビルなどにおいて、複数のユーザが電動車両４０を共有している場合、集合住宅やオフィスビルの全体を需要家１とみなすことにより、以下に説明する技術を適用可能である。

　電動車両４０は、電気自動車、プラグインハイブリッド車、燃料電池車、電動二輪車など、走行用のエネルギー源として電池４１が用いられる車両であればよい。したがって、電動車両４０に搭載された走行用の電池４１は、電気自動車やプラグインハイブリッド車のように蓄電池である場合のほか、燃料電池車に搭載された燃料電池であってもよい。以下では、電動車両４０が電気自動車、あるいはプラグインハイブリッド車であって、電池４１が蓄電池である場合について説明する。

　さらに、以下では、電動車両４０が日中に利用され、夜間に電池４１（蓄電池）の充電が行われるという利用形態を例にして説明する。需要家１が太陽光発電装置を備える場合には、電動車両４０を利用する前に、太陽光発電装置で発電した電力で電池４１の充電を行うようにしてもよい。このような利用形態としては、たとえば、午前中に電池４１を充電し、午後に電動車両４０を利用する利用形態、あるいは前日に電池４１を充電し、当日に電動車両４０を利用する利用形態などが考えられる。

　図３に示す例では、夜間（０：００～６：００）の電力（領域Ｄ１）を用いて電池４１（蓄電池）を充電している。図３の縦軸は電力を表す。また、日中（７：００～１８：００）に電動車両４０を利用して外出し、１２：００～１６：３０に電動車両４０を放電装置２０に接続することにより、電池４１から電力配線５０への電力の供給が可能になっている。この時間帯（１２：００～１６：３０）において、需要家１が受電している電力は、領域Ｄ２のように推移している。そして、図示例では、電池４１から放電する電力が需要家１が受電している電力に追従しており、領域Ｄ２において需要家１が受電する電力と、放電装置２０から電力配線５０に供給する電力とが一致している。

　電力配線５０は、需要家１に属していない屋外の電力配線（つまり、電力系統５１）である場合を例にするが、電力系統５１に接続された屋内の電力配線であってもよい。たとえば、需要家１のユーザが保有する電動車両４０に搭載した電池４１の電力を、他の需要家１の屋内の電力配線５０に供給することも可能である。この場合、電動車両４０の電池４１から電力が供給された需要家１では、電力系統５１から受電する電力が低減するから、実質的に電力系統５１に要求される電力を低減させたことになる。

　上述した構成を採用することにより、電力系統５１に対する需要が増加して電力が逼迫する可能性がある場合には、電動車両４０の電池４１から需要家１に電力を供給し、需要家１が受電する電力を低減させることが可能である。すなわち、電力系統５１に対する需要を実質的に低減させることになり、電力系統５１の電圧および周波数の安定化に寄与する。

　制御装置３０は、放電装置２０に付設される構成を採用可能である。ただし、図５に示すように、制御装置３０は、需要家１と電動車両４０とを管理する第１の制御装置３０Ａと、放電装置２０の動作を制御する第２の制御装置３０Ｂとで構成されていてもよい。第１の制御装置３０Ａは、計量装置１０および放電装置２０との通信が可能である通信装置（たとえば、サーバ）６０が備える。また、第２の制御装置３０Ｂは、放電装置２０に付設される。

　この構成を個々の放電装置２０が制御装置３０を備える構成と比較すると、需要家１と電動車両４０とに関する情報を第１の制御装置３０Ａでまとめて管理でき、この種の個人情報が分散しないから、個人情報の管理が容易である。また、第２の制御装置３０Ｂが放電装置２０に付設されるから、電池４１から電力配線５０への電力の供給を遅滞なくリアルタイムに制御できる。

　以下では説明しないが、複数の需要家１をまとめるアグリゲータが存在する場合、アグリゲータが高圧一括受電を行って、それぞれの需要家１に電力を分配してもよい。この場合、計量装置１０は、アグリゲータが高圧一括受電を行った電力量を計量する構成であってもよい。このアグリゲータは、後述するサービス提供事業者を兼ねていてもよい。

　放電装置２０は、需要家１を識別するための識別情報である第１の識別情報と、電動車両４０を識別するための識別情報である第２の識別情報との少なくとも一方が入力される入力装置（図示せず）を備えていてもよい。つまり、第１の識別情報は複数の需要家１の各々に対して一対一に対応するように付与される情報であって、たとえば数列や文字列によって表される情報である。第２の識別情報は複数の電動車両４０の各々に対して一対一に対応するように付与される情報であって、たとえば数列や文字列によって表される情報である。入力装置は、テンキーのようなキー入力を行う構成、磁気カードあるいはＩＣカードを読み取る構成、移動体電話機のような通信機器に内蔵したＩＣチップを読み取る構成などから選択される。入力装置は、一般的には、第２の識別情報のみを入力できればよいが、第１の識別情報を入力できれば、制御装置３０により第１の識別情報と第２の識別情報との組み合わせを確認した上で、所要の計量装置１０と通信するから信頼性が高くなる。

　（実施形態１）
　図１、図２に示すように、需要家１には、需要家１が電力系統５１から受電した電力量を計量する計量装置１０が設置される。言い換えれば、計量装置１０は、電力系統５１から需要家１に供給され需要家１で使用される電力量、つまり需要家１に設けられた電気負荷（設備および機器）にて消費される電力量を計量する。計量装置１０は、電気事業者が需要家１のユーザ（住人）に課金するために需要家１に設置している電力メータを計量部１１として用いる構成が望ましい。すなわち、計量部１１は電力メータから電力量に関する情報を取得し、電力メータから取得した情報に必要に応じて積算などの加工を施す構成が望ましい。ただし、計量部１１は、電力系統５１から受電した電力量を分電盤（図示せず）の１次側において計量する構成であってもよい。

　計量部１１は、単位時間（３０秒、１分、５分、１０分、１５分、３０分などから選択される）ごとに電力量を取得することが望ましい。また、計量部１１は、比較的短い単位時間（３０秒、１分など）ごとの電力量を瞬時電力として計量し、比較的長い単位時間（１０分、１５分、３０分など）ごとに、瞬時電力の推移と該当する単位時間における積算電力量とを求めてもよい。つまり、計量装置１０で計量される電力量は、比較的短い単位時間ごとの電力量（瞬時電力）と、比較的長い単位時間ごとの積算電力量とを含んでいる。

　計量装置１０は、需要家１に付与された識別情報（第１の識別情報）を保持する保持部１２を備える。第１の識別情報は、需要家１ごとに異なるようにあらかじめ付与される。第１の識別情報の管理は、制御装置３０を管理する電気事業者が行う。この種の電気事業者は、電力会社のような一般電気事業者のほか、特定規模電気事業者（ＰＰＳ：Power Producer and Supplier）、特定電気事業者、独立発電事業者（ＩＰＰ：Independent Power Producer）などでもよい。また、アグリゲータが制御装置３０を管理してもよい。

　計量装置１０は、通信インターフェイス部（以下、「通信Ｉ／Ｆ」と記載する）１３を備える。通信Ｉ／Ｆ１３は、インターネットのような電気通信回線（図示せず）を通して制御装置３０と通信する機能を有し、制御装置３０から要求されると、計量装置１０が計量した電力量に関する情報と、第１の識別情報とを制御装置３０に引き渡す。

　一方、放電装置２０は、電動車両４０を駐車する施設に配置される。この種の施設は、たとえば、商業施設、病院、ホテル、空港、スポーツ施設などの何らかの施設に付設された駐車場、公共駐車場、コインパーキング、集合住宅の駐車場などである。

　放電装置２０は、電動車両４０に搭載された電池４１（ここでは、蓄電池）と電気的に接続されるケーブル（図示せず）およびコネクタ（図示せず）を備える。コネクタは、電動車両４０に設けられたインレットに対して着脱が可能となるように構成されている。また、放電装置２０は、電力配線５０（ここでは、電力系統５１）に接続されている。本実施形態における放電装置２０は、電池４１の放電のみを行うが、電池４１の充電を行う充電装置に、本実施形態において説明する放電装置２０の機能を付加することによって充放電装置を構成してもよい。

　放電装置２０は、電動車両４０に搭載された電池４１の直流電力を電力配線５０に供給可能な交流電力に変換する電力変換器２１と、制御装置３０から指示される内容に従って電力変換器２１を制御する放電制御部２２とを備える。図示例では、制御装置３０は、放電装置２０に付設されている。ただし、制御装置３０は、放電装置２０と筐体を共用する必要はなく、それぞれ別の筐体に収納されていてもよい。また、１台の制御装置３０で複数台の放電装置２０を制御してもよい。

　放電装置２０は、電力変換器２１から電力配線５０に供給する電力を監視するために、電力変換器２１から電力配線５０への出口に電流トランス２３を備える。電流トランス２３は、トロイダルコアのような環状のコアに検出用のコイルを巻いた構成であり、電力変換器２１から電力配線５０に出力される電流に応じた出力がコイルから得られるように配置される。電流トランス２３の出力は、制御装置３０に与えられ、電力変換器２１から出力する電力の制御に用いられる。

　制御装置３０は、計量装置１０と通信する通信部３１を備える。通信部３１は、計量装置１０で計量された電力量に関する情報と、計量装置１０が保持する第１の識別情報とを、計量装置１０と通信することによって取得する。つまり、通信部３１は、需要家１が電力系統５１から受電した電力量に関する情報と、この需要家１に対応付けられた第１の識別情報とを取得する。また、制御装置３０は、電池４１から電力配線５０に供給する電力量を調整する調整部３２を備える。言い換えれば、調整部３２は、電池４１から電力配線５０を介して電力系統５１に供給される電力量を調整する。調整部３２は、通信部３１が計量装置１０から取得した電力量に関する情報に応じて、電池４１から電力配線５０に供給する電力量を調整するように、放電制御部２２に指示する。

　制御装置３０は、放電装置２０が電動車両４０の電池４１と電気的に接続された状態において、電動車両４０の識別情報（第２の識別情報）を取得する取得部３４を備える。第２の識別情報は、電動車両４０ごとに異なるように付与されている。第２の識別情報は、電動車両４０に搭載されたＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）などに登録された情報を用いることが可能である。

　また、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System：電子料金収受システム）の識別情報を流用できる場合には、この識別情報を第２の識別情報に用いてもよい。ここでいうＥＴＣは、たとえば高速道路の利用時に自動で料金を精算するシステムであって、道路に設置された通信装置と電動車両４０に搭載されたＥＴＣ車載器との間で無線通信を行うことにより、料金を精算するシステムである。ＥＴＣの識別情報を用いる場合、制御装置３０の取得部３４は、ＥＴＣの識別情報を取得する機能が必要である。同様に、ＣＨＡｄｅＭＯ（商標）規格における電動車両４０の識別情報を用いることも可能である。

　このように、電動車両４０に関する第２の識別情報を自動的に取得する構成を採用すれば、第２の識別情報を手動で与える操作が不要であり、電池４１から電力配線５０への給電を行う際の操作が簡単になる。

　制御装置３０は、第１の識別情報と第２の識別情報とを対応付けて記憶する記憶部３３を有している。記憶部３３には、取得部３４が電動車両４０から取得する第２の識別情報が、当該電動車両４０を保有するユーザと同一ユーザの需要家１に設置された計量装置１０の第１の識別情報に対応付けてあらかじめ登録されている。

　制御装置３０に設けられた照合部３５は、電動車両４０から取得した第２の識別情報を記憶部３３に照合し、当該第２の識別情報に対応する第１の識別情報を抽出する。つまり、照合部３５は、記憶部３３に記憶されている複数の第２の識別情報のうち、電動車両４０から取得した第２の識別情報と合致する第２の識別情報に対応する第１の識別情報を抽出する。したがって、電動車両４０から第２の識別情報が取得されると、照合部３５が記憶部３３に照合することによって、当該電動車両４０と同一ユーザの需要家１が特定される。

　上述のように、制御装置３０は、電動車両４０から第２の識別情報を取得することにより、電動車両４０と同一ユーザの需要家１を特定する。制御装置３０の通信部３１は、当該需要家１において電力系統５１から受電している電力量の情報を取得するから、調整部３２は、放電装置２０から電力配線５０に供給する電力量を当該需要家１に関する電力量に応じて調整する。

　上述した構成によって、調整部３２は、放電装置２０から電力配線５０に供給する電力量を、電動車両４０と同一ユーザの需要家１の計量装置１０が計量した電力量の少なくとも一部に相当する電力量になるように調整する。すなわち、放電装置２０から電力配線５０に供給される電力量は、需要家１の計量装置１０が計量した電力量と等量になることを目標として調整される。

　調整部３２は、放電装置２０から電力配線５０に供給する電力の瞬時値を、需要家１で受電する電力の瞬時値と一致させることが理想である。ここに、電力の瞬時値は、実際には３０秒あるいは１分程度の短時間ごとの電力量を意味している。この構成を採用すると、計量装置１０と制御装置３０との間の通信トラフィックが増加するから、この構成は、計量装置１０と制御装置３０との間の通信帯域を確保できる場合に採用される。

　調整部３２は、所定期間において、放電装置２０から電力配線５０に供給する電力量が需要家１で受電する電力量に一致するように放電制御部２２に指示を与える。所定期間は、たとえば１５分、３０分、１時間などから選択される。１日、１週間、１ヶ月などの単位で等量にすることも可能であるが、電動車両４０は移動するから、需要家１が使用した電力量と電池４１から放電した電力量とを記憶する必要がある。電力量の情報を記憶する装置は、電動車両４０を保有する需要家１に設けられるか、後述する通信装置６０（図５参照）に設けられる。

　本実施形態は、放電装置２０が電力配線５０に供給する３０分間ごとの電力量を、需要家１が受電する３０分間ごとの電力量と等量にする構成を採用している。ただし、調整部３２が計量装置１０から取得する電力量に関する情報は、過去３０分間の電力量に関する情報である。したがって、調整部３２は、計量装置１０から電力量に関する情報を取得した後の３０分間の電力量を、過去３０分間に需要家１が受電した電力量と等量にするように放電制御部２２の動作を制御する。

　この動作例を図４に示す。放電装置２０に電動車両４０が接続されたことが制御装置３０に通知されると（Ｐ１）、制御装置３０は第２の識別情報を取得し（Ｐ２）、第２の識別情報に対応する第１の識別情報を抽出する（Ｐ３）。次に、制御装置３０は、第１の識別情報に従って特定した需要家１の計量装置１０に、需要家１で受電している電力量の情報を要求し（Ｐ４）、電力量の情報を取得する（Ｐ５）。

　制御装置３０は、計量装置１０から取得した電力量に関する情報に応じて、放電する電力量を決定し（Ｐ６）、電池４１から放電する電力を放電制御部２２に指示する（Ｐ７）。なお、電池４１から放電する電力を決定する前に、電池４１の残容量に関する情報を電動車両４０（あるいは放電装置２０）から取得することが必要である。

　その後、制御装置３０は、放電装置２０から電力配線５０に供給した電力量に関する情報を取得し（Ｐ８）、再び、計量装置１０から電力量を取得する（Ｐ９，Ｐ１０）。以後は、電動車両４０が放電装置２０から離脱するまで、同様の処理が繰り返される。

　所定期間（上述の例は３０分間）において、放電装置２０から電力配線５０に供給する電力量を需要家１が受電した電力量と等量にするために、以下の処理を行ってもよい。すなわち、制御装置３０は、所定期間よりも短い一定時間（１分間、５分間、１０分間）ごとに計量装置１０から電力量の情報を取得し、この一定時間ごとの電力量の移動平均値を用いて電力量を等量にしてもよい。制御装置３０が３０分間ごとに計量装置１０から電力量を取得する場合、放電装置２０から電力配線５０に供給する電力量の調整が、３０分の時間遅れになるのに対して、この処理によって時間遅れが大幅に短縮される。また、この処理により、放電装置２０から電力配線５０に供給する電力の変動が抑制される。

　上述した構成は、放電装置２０から電力配線５０に供給する電力量を、需要家１が受電する電力量に基づいて調整している。したがって、電力の需要と供給との関係にのみ着目すると、需要家１の電気負荷に電動車両４０の電池４１から電力を供給していることと等価になる。すなわち、需要家１が受電した電力量に相当する電力量を放電装置２０から電力配線５０に供給しているから、時間遅れは生じるものの、電力系統５１から受電した電力量と電力系統５１に供給した電力量とが相殺される。

　そのため、需要家１のユーザは、電動車両４０に夜間の電力あるいは太陽光発電設備が発電した電力などの安価な電力を用いて電池４１の充電を行えば、電池４１の電力を電力配線５０に供給することによって得られる収益との差を広げることが可能である。つまり、需要家１のユーザは、収益を得るための費用を低減することにより、実質的に利益を得ることになる。

　ここで、電力の受給を管理するサービス提供事業者が、電力を供給する電気事業者とユーザとの仲立ちを行えば、ユーザが自家（需要家１）で電動車両４０から電気負荷に電力を供給した場合と等価になるように、電気料金をユーザから徴収することが可能になる。すなわち、サービス提供事業者は、需要家１が電力系統５１から受電した電力量と、当該需要家１のユーザが保有する電動車両４０から電力配線５０に供給した電力量とを管理し、両者が等量である場合、需要家１のユーザに対しては電気料金を相殺する。また、サービス提供事業者は、電力を供給する電気事業者に対しては、需要家１で使用された電力量に対する対価を支払い、放電装置２０から電力配線５０に供給した電力量に対する対価を受け取る。なお、サービス事業者は電力系統５１を通して需要家１に電力を供給する電気事業者であってもよい。

　サービス提供事業者が上述した処理を行うために、制御装置３０は、電力量を管理する第１の演算部３６１と、電気料金を管理する第２の演算部３６２とを備えていることが望ましい。

　第１の演算部３６１は、所定期間において、電池４１から電力配線５０に供給した電力量と、計量装置１０が計量した電力量との差分に相当する電力差分を算出する。つまり、第１の演算部３６１は、計量装置１０から通信部３１が取得した電力量と、放電装置２０に設けた電流トランス２３の出力に基づいて求められた電力量とから、所定期間における電力量の差分に相当する電力差分を算出する。上述した例では、需要家１が受電した電力量と放電装置２０が電力配線５０に供給した電力量とは等量であるから、電力差分は０になる。電力差分が０にならない場合については、後述する。所定期間は、上述した所定期間と同じでよいが、この所定期間における電力量により電気料金が決まるから、電気料金を課金する期間（たとえば、１ヶ月）を単位としてもよい。

　第２の演算部３６２は、第１の演算部３６１が算出した電力差分を加味して需要家１のユーザに請求する電気料金を定める。なお、上述したように、放電装置２０から電力を供給する時間は、需要家１が受電した時間に対して時間遅れがある。したがって、放電装置２０から電力を供給する時間帯と、需要家１が受電した時間帯とが、電気料金の異なる時間帯である場合には、需要家１に要求する電気料金の算定方法については、別途にルールを設定することが必要である。

　なお、サービス提供事業者が存在する場合、サービス提供事業者は、電力を供給する電気事業者に対して、電力配線５０を介して電力を供給することになるから、売電による収益を得ることが可能である。現状では、売電による収益は買電による費用よりも多いから、サービス提供事業者は、電動車両４０からの電力を電力配線５０に供給することに対する利益を得る。そこで、サービス提供事業者は、上述したように、電動車両４０から電力配線５０に供給した電力量を、需要家１のユーザから徴収する電気料金に反映させる以外に、需要家１のユーザに対して適宜の特典を与えるようにしてもよい。

　ところで、電動車両４０に搭載された電池４１は走行用であるから、電池４１の放電によって電力配線５０に供給可能な電力量は、電動車両４０が走行を予定している距離に応じて制限を受ける。要するに、電力配線５０に供給可能な電力量は、走行に必要な残容量を残した余剰分のみであるから、需要家１が受電した電力量がこの余剰分よりも多いと、需要家１が受電した電力量と等量にはできない。

　したがって、制御装置３０は、電池４１の残容量に関する下限値を設定するために設定部３８を備えることが望ましい。この場合、電池４１の残容量が設定部３８に設定された下限値に達すると電池４１から電力配線５０への電力の供給を停止させる管理部３９も設けられる。設定部３８による下限値の設定は、マンマシンインターフェイス（入力装置、表示装置）を用いて利用者が行うことが可能である。

　電動車両４０の走行予定が決まっており、設定部３８において、カーナビゲーションシステムなどを用いて走行する予定の距離に関する情報を取得することが可能な場合には、設定部３８は、走行予定の距離に基づいて電池４１の残容量に関する下限値を算出する。つまり、設定部３８は、当該距離を走行するのに必要な電池４１の残容量を算出し、算出した残容量に余裕（マージン）を持たせて下限値を設定する機能を有する。このように設定部３８が電池４１の残容量に関する下限値を自動的に設定する構成を採用すれば、利用者は電池４１の残容量を管理する負担を伴わずに、需要家１で受電した電力量に見合う電力を電池４１から電力配線５０に供給することが可能になる。

　さらに、需要家１が受電する電力量が急に増加した場合に、電池４１から放電する電力を急に変化させると、電池４１にストレスがかかり、電池４１の劣化が進む可能性があるから、放電時の電力の変化率は制限する必要がある。また、需要家１が受電する電力量のピーク値が電池４１から供給可能な電力のピーク値を超えると、電池４１が過負荷になるから、放電時の電力のピーク値を制限する必要がある。そのため、制御装置３０は、調整部３２から放電制御部２２に指示する電力について、変化率とピーク値との少なくとも一方を制限する制限部３７を備えることが望ましい。なお、ここでいう変化率とは、電力の大きさについての単位時間当たりの変化率を表している。

　上述のように、放電装置２０を通して電力配線５０に供給する電力量が需要家１で受電した電力量と等量になることを目標として、電動車両４０に搭載した電池４１から取り出す電力量を調整しても、種々の原因により実際には等量にできないことがある。つまり、第１の演算部３６１が求めた電力差分は０にならず、電力差分に応じた電気料金が発生することになる。

　（実施形態２）
　実施形態１は、放電装置２０に制御装置３０を付設した構成を例示したが、本実施形態は、図５に示すように、制御装置３０を第１の制御装置３０Ａと第２の制御装置３０Ｂとに２分し、第１の制御装置３０Ａを放電装置２０とは別に設ける構成例を示す。第１の制御装置３０Ａは、記憶部３３と取得部３４と照合部３５とを備え、放電装置２０と通信する。また、第２の制御装置３０Ｂは、調整部３２を備え、放電装置２０に付設される。第１の制御装置３０Ａは、独立したサーバあるいはクラウドコンピューティングシステムとして構築された分散サーバのような通信装置６０に設けられる。なお、図では、第１の制御装置３０Ａと第２の制御装置３０Ｂとの間の通信に関する構成は省略している。

　この構成では、電動車両４０が放電装置２０に接続され、電池４１の電力を電力配線５０に供給することが可能になると、放電装置２０から通信装置６０に設けられた第２の制御装置３０Ｂに電動車両４０の接続が通知される。電動車両４０の接続が通知されると、第２の制御装置３０Ｂに設けられた取得部３４は、電動車両４０の識別情報である第２の識別情報を取得し、照合部３５が第２の識別情報を記憶部３３に照合する。したがって、第２の識別情報に対応する第１の識別情報が抽出され、電動車両４０と同一ユーザの需要家１（計量装置１０）が特定される。

　以後の処理は、実施形態１と同様であって、通信部３１を通して該当する計量装置１０から所定期間の電力量に関する情報を取得し、取得した電力量に関する情報を調整部３２に通知する。需要家１が受電した電力量に関する情報を第１の制御装置３０Ａから受け取った調整部３２は、電池４１から電力配線５０に供給する電力量を調整するように、放電制御部２２に指示を与える。

　上述した構成例は、需要家１と放電装置２０とが同じ電気事業者（あるいはサービス事業者）に管理される場合を想定しているが、需要家１と放電装置２０とを管理する電気事業者（あるいはサービス事業者）が異なる場合は、以下の処理を行う。

　この場合、通信装置６０は互いに他の通信装置６０と通信可能に構成される。他の通信装置６０は、放電装置２０を管理する電気事業者（あるいはサービス事業者）とは異なる電気事業者（あるいはサービス事業者）が管理する通信装置６０を含む。電動車両４０が放電装置２０に接続され、第２の識別情報が第１の制御装置３０Ａに通知されると、照合部３５は記憶部３３に第２の識別情報を照合する。ここで、記憶部３３に第２の識別情報が登録されていない場合には、他の通信装置６０に第２の識別情報を通知し、他の通信装置６０に登録されているか否かを問い合わせる。

　他の通信装置６０において、第２の識別情報が記憶部３３に登録されていると、放電装置２０と通信する通信装置６０は、該当する計量装置１０の計量する電力量に関する情報を他の通信装置６０から取得する。以後の処理は、上述した処理と同様であって、需要家１が受電した電力量に応じて、放電装置２０から電力配線５０に電力を供給する。

　電力差分は、放電装置２０を管理する通信装置６０において算出され、需要家１を管理する通信装置６０に通知される。したがって、電気料金は需要家１のユーザが契約している電気事業者（あるいはサービス事業者）の料金体系に従うことになる。なお、放電装置２０に代えて電池４１の充電を行う充電装置を用いる場合も同様である。つまり、充電装置を管理する通信装置６０が、電池４１（蓄電池）を充電した電力量を取得し、この電力量を、電動車両４０のユーザ（需要家１のユーザでもある）と契約している電気事業者（あるいはサービス提供事業者）の通信装置６０に通知する。したがって、電池４１を充電した電力量に対する電気料金を、需要家１のユーザに請求することが可能になる。この場合の電気料金も、需要家１のユーザが契約している電気事業者（あるいはサービス事業者）の料金体系に従う。他の構成および動作は実施形態１と同様である。

Claims

　需要家が電力系統から受電した電力量を計量する計量装置と、
　電動車両に搭載された走行用の電池の電力を電力配線に供給する放電装置と、
　前記電池から前記電力配線に供給する電力量を調整するように前記放電装置を制御する制御装置とを備え、
　　前記制御装置は、
　　　前記計量装置で計量された電力量に関する情報を前記計量装置との通信により取得する通信部と、
　　　前記電池から前記電力配線に供給する電力量が、前記計量装置で計量された電力量の少なくとも一部に相当する電力量になるように、前記電池から前記電力配線に供給する電力量を調整する調整部とを備える
　ことを特徴とする電力供給システム。
　前記制御装置は、
　　前記需要家を識別する第１の識別情報と前記電動車両を識別する第２の識別情報とを対応付けて記憶する記憶部と、
　　前記電動車両が前記放電装置に接続されると前記第２の識別情報を前記電動車両から取得する取得部と、
　　前記取得部が取得した前記第２の識別情報を前記記憶部に照合することにより、当該第２の識別情報に対応した前記第１の識別情報を有する前記需要家を特定する照合部とをさらに備え、
　前記調整部は、
　　前記電池から前記電力配線に供給する電力量が、前記照合部で特定された前記需要家が受電した電力量の少なくとも一部に相当する電力量になるように調整する
　請求項１記載の電力供給システム。
　前記制御装置は、
　　前記記憶部と前記取得部と前記照合部とを備える第１の制御装置と、
　　前記調整部を備え前記放電装置に付設される第２の制御装置とをさらに備える
　請求項２記載の電力供給システム。
　前記取得部は、電子料金収受システムの識別情報を取得する機能を有し、
　前記電子料金収受システムの識別情報が前記第２の識別情報として用いられる
　請求項２又は３記載の電力供給システム。
　前記調整部は、
　　所定期間において、前記電池から前記電力配線に供給する電力量を、前記計量装置で計量された電力量と等量にすることを目標として調整する
　請求項１～４のいずれか１項に記載の電力供給システム。
　前記制御装置は、
　　前記所定期間において、前記電池から前記電力配線に供給した電力量と前記計量装置で計量された電力量との差分に相当する電力差分を算出する第１の演算部と、
　　前記第１の演算部が算出した前記電力差分を電気料金に反映させる第２の演算部とをさらに備える
　請求項５記載の電力供給システム。
　前記制御装置は、
　　前記電動車両から前記電力配線に供給する電力の変化率とピーク値との少なくとも一方を制限する制限部をさらに備える
　請求項１～６のいずれか１項に記載の電力供給システム。
　前記制御装置は、
　　前記電池の残容量に関する下限値を設定する設定部と、
　　前記残容量が前記下限値に達すると前記電池から前記電力配線への電力の供給を停止する管理部とをさらに備える
　請求項１～７のいずれか１項に記載の電力供給システム。
　前記設定部は、
　　前記電動車両が走行する予定の距離に関する情報が与えられると、当該距離を走行するのに必要な前記電池の残容量を算出し、算出した前記電池の残容量に基づいて前記下限値を設定する機能を有する
　請求項８記載の電力供給システム。
　前記放電装置は、
　　前記需要家から離れた地点に配置されており、
　　前記電力配線を介して前記電力系統と電気的に接続され、かつ前記電池と電気的に接続される
　請求項１～９のいずれか１項に記載の電力供給システム。
　請求項１～１０のいずれか１項に記載の電力供給システムに用いられ、前記調整部を備えることを特徴とする放電装置。