特許 6013076 エネルギー管理装置、エネルギー管理システムおよびエネルギー管理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6013076

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】エネルギー管理装置、エネルギー管理システムおよびエネルギー管理方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/46 20060101AFI20161011BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20161011BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20161011BHJP

   H02J 3/14 20060101ALI20161011BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20161011BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/46

   H02J3/32

   H02J7/35 K

   H02J3/14 130

   H02J3/38 130

【請求項の数】13

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-179039(P2012-179039)

(22)【出願日】2012年8月10日

(65)【公開番号】特開2014-39352(P2014-39352A)

(43)【公開日】2014年2月27日

【審査請求日】2014年11月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100153017

【弁理士】

【氏名又は名称】大倉 昭人

(72)【発明者】

【氏名】沖野 健太

【審査官】 緑川 隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２５４６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３２３１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０９３８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１１８６０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２５３０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１７６０９５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ１／００−７／１２，

Ｈ０２Ｊ７／３４−７／３６，

Ｈ０２Ｊ１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電設備の発電電力、蓄電設備の充放電電力及び負荷の消費電力からなる３要素の電力情報のうち、いずれか２要素の電力情報を前記２要素から取得し、前記２要素の電力情報に基づいて、自立運転状態において、前記３要素の電力情報のうち、前記２要素を除いた１要素の電力情報を算出する制御部を備え、
前記発電設備と前記蓄電設備からの前記負荷への同時出力を可能とする構成を有しているか否かを示す情報を取得可能な通信部をさらに有し、
前記制御部は、前記通信部で受信した情報に基づいて前記負荷への同時出力の可否に応じた計算を行うことを特徴とする、エネルギー管理装置。

【請求項2】

前記負荷の消費電力は、全負荷のうち前記自立運転状態のときに電力供給を受けることができる特定負荷の消費電力であることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー管理装置。

【請求項3】

前記蓄電設備から取得する前記電力情報は、充電された電力を放電している放電状態、充電も放電も行なっていない待機状態、又は、電力を充電している充電状態のいずれかの状態に関する情報であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のエネルギー管理装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記蓄電設備の充放電電力及び前記負荷の消費電力の電力情報に基づいて、自立運転状態における前記発電設備の発電電力の電力情報を算出することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のエネルギー管理装置。

【請求項5】

前記制御部は、自立運転中に前記発電設備と前記蓄電設備が双方からの前記負荷への同時電力供給が不可能であって、前記蓄電設備が放電状態である場合に、前記発電設備の発電電力を０とすることを特徴とする、請求項４に記載のエネルギー管理装置。

【請求項6】

前記制御部は、自立運転中に前記蓄電設備が待機状態である場合に、前記発電設備の発電電力を前記負荷の消費電力と等しいとすることを特徴とする、請求項４に記載のエネルギー管理装置。

【請求項7】

前記制御部は、自立運転中に前記発電設備と前記蓄電設備が双方からの前記負荷への同時電力供給が不可能であって、前記蓄電設備が充電状態である場合に、前記発電設備の発電電力を、前記負荷の消費電力と前記蓄電設備の充電電力との合計とすることを特徴とする、請求項４に記載のエネルギー管理装置。

【請求項8】

前記制御部は、自立運転中に前記発電設備と前記蓄電設備が双方からの前記負荷への同時電力供給が可能であって、前記蓄電設備が放電状態である場合に、前記発電設備の発電電力を、前記負荷の消費電力と前記蓄電設備の放電電力との差とすることを特徴とする、請求項４に記載のエネルギー管理装置。

【請求項9】

前記発電設備、前記蓄電設備及び前記負荷と通信可能な通信部をさらに有し、
前記通信部は、前記２要素から前記電力情報を直接取得することを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載のエネルギー管理装置。

【請求項10】

前記通信部は、通信端末からの電力情報要求信号に応じて、前記電力情報を前記通信端末に送信することを特徴とする、請求項９に記載のエネルギー管理装置。

【請求項11】

前記特定負荷が、蓄電池パワーコンディショナに接続されている、請求項２に記載のエネルギー管理装置。

【請求項12】

発電設備、蓄電設備及び負荷と、
前記発電設備の発電電力、前記蓄電設備の充放電電力及び前記負荷の消費電力からなる３要素の電力情報のうち、いずれか２要素の電力情報を前記２要素から取得し、前記２要素の電力情報に基づいて、自立運転状態において、前記３要素の電力情報のうち、前記２要素を除いた１要素の電力情報を算出する制御部とを備え、
前記発電設備と前記蓄電設備からの前記負荷への同時出力を可能とする構成を有しているか否かを示す情報を取得可能な通信部をさらに有し、
前記制御部は、前記通信部で受信した情報に基づいて前記負荷への同時出力の可否に応じた計算を行うことを特徴とする、エネルギー管理システム。

【請求項13】

発電設備の発電電力、蓄電設備の充放電電力及び負荷の消費電力からなる３要素の電力情報のうち、いずれか２要素の電力情報を前記２要素から取得するステップと、
前記発電設備と前記蓄電設備からの前記負荷への同時出力を可能とする構成を有しているか否かを示す情報を取得するステップと、
前記２要素の電力情報及び前記同時出力を可能とする構成を有しているか否かを示す情報に基づいて、自立運転状態において、前記３要素の電力情報のうち、前記２要素を除いた１要素の電力情報を算出するステップと、を含む、エネルギー管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エネルギー管理装置、エネルギー管理システムおよびエネルギー管理方法に関する。

【0002】

近年、電力需要家ごとに設けられるエネルギー管理装置の一例として電力管理装置（例えば、ＨＥＭＳ：Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）によって、電力需要家に設けられる負荷機器および分散電源などを制御する技術が知られている（特許文献１参照）。電力管理装置は、電力管理装置が制御または監視する負荷機器の消費電力量、分散電源の発電電力量、および商用電源からの供給電力量などの様々な電力量の時間に応じた変化を取得し、保管することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−３０９９２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

また、エネルギー管理装置が取得した各種電力量の情報をより有効に活用するために、さらなる詳細な検討が求められていた。

【0005】

したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、エネルギーの需給状態を制御および管理するシステムにおいて取得される情報をより有効に活用することのできるエネルギー管理装置、エネルギー管理システムおよびエネルギー管理方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために本発明に係るエネルギー管理装置は、
発電設備の発電電力、蓄電設備の充放電電力及び負荷の消費電力からなる３要素の電力情報のうち、いずれか２要素の電力情報を前記２要素から取得し、前記２要素の電力情報に基づいて、自立運転状態において、前記３要素の電力情報のうち、前記２要素を除いた１要素の電力情報を算出する制御部を備え、
前記発電設備と前記蓄電設備からの前記負荷への同時出力を可能とする構成を有しているか否かを示す情報を取得可能な通信部をさらに有し、
前記制御部は、前記通信部で受信した情報に基づいて前記負荷への同時出力の可否に応じた計算を行うことを特徴とする。

【0007】

また本発明に係るエネルギー管理装置は、
前記制御部は、前記蓄電設備の充放電電力及び前記負荷の消費電力の電力情報に基づいて、自立運転状態における前記発電設備の発電電力の電力情報を算出することを特徴とする。

【0008】

また本発明に係るエネルギー管理装置は、
前記制御部は、自立運転中に前記発電設備と前記蓄電設備が双方からの前記負荷への同時電力供給が不可能であって、前記蓄電設備が放電状態である場合に、前記発電設備の発電電力を０とすることを特徴とする。

【0009】

また本発明に係るエネルギー管理装置は、
前記制御部は、自立運転中に前記蓄電設備が待機状態である場合に、前記発電設備の発電電力を前記負荷の消費電力と等しいとすることを特徴とする。

【0010】

また本発明に係るエネルギー管理装置は、
前記制御部は、自立運転中に前記発電設備と前記蓄電設備が双方からの前記負荷への同時電力供給が不可能であって、前記蓄電設備が充電状態である場合に、前記発電設備の発電電力を、前記負荷の消費電力と前記蓄電設備の充電電力との合計とすることを特徴とする。

【0011】

また本発明に係るエネルギー管理装置は、
前記制御部は、自立運転中に前記発電設備と前記蓄電設備が双方からの前記負荷への同時電力供給が可能であって、前記蓄電設備が放電状態である場合に、前記発電設備の発電電力を、前記負荷の消費電力と前記蓄電設備の放電電力との差とすることを特徴とする。

【0013】

また本発明に係るエネルギー管理システムは、
発電設備、蓄電設備及び負荷と、
前記発電設備の発電電力、前記蓄電設備の充放電電力及び前定負荷の消費電力からなる３要素の電力情報のうち、いずれか２要素の電力情報を前記２要素から取得し、前記２要素の電力情報に基づいて、自立運転状態において、前記３要素の電力情報のうち、前記２要素を除いた１要素の電力情報を算出する制御部とを備え、
前記発電設備と前記蓄電設備からの前記負荷への同時出力を可能とする構成を有しているか否かを示す情報を取得可能な通信部をさらに有し、
前記制御部は、前記通信部で受信した情報に基づいて前記負荷への同時出力の可否に応じた計算を行うことを特徴とする。

【0014】

また本発明に係るエネルギー管理方法は、
発電設備の発電電力、蓄電設備の充放電電力及び負荷の消費電力からなる３要素の電力情報のうち、いずれか２要素の電力情報を前記２要素から取得するステップと、
前記発電設備と前記蓄電設備からの前記負荷への同時出力を可能とする構成を有しているか否かを示す情報を取得するステップと、
前記２要素の電力情報及び前記同時出力を可能とする構成を有しているか否かを示す情報に基づいて、自立運転状態において、前記３要素の電力情報のうち、前記２要素を除いた１要素の電力情報を算出するステップと、を含む。

【発明の効果】

【0015】

上記のように構成された本発明のエネルギー管理装置、エネルギー管理システムおよびエネルギー管理方法によれば、エネルギーの需給状態を制御および管理するシステムにおいて取得される情報をより有効に活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムの概略構成を示す機能ブロック図である。

【図2】図１におけるエネルギー管理装置の概略構成を示す機能ブロック図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムの動作を示すフローチャートである。

【図4】本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムによる発電電力の算出にかかる動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態について説明する。

【0018】

（実施の形態）
まず、第１の実施形態に係るエネルギー管理システムについて説明する。本実施形態に係るエネルギー管理システムは、商用電源系統から供給される電力の他に、発電設備として例えば太陽光発電などによって電力を供給する太陽電池、および、電力を充放電することができる蓄電設備として蓄電池を備えることができる。なお、発電設備は、太陽電池に限定されるものではなく、例えばＳＯＦＣ（Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）などの燃料電池を含む燃料電池システムなど、種々の発電システムとすることができる。以下説明する本実施形態においては、発電設備は太陽電池を備え、蓄電設備は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の蓄電池を備えるものとする。

【0019】

図１は、本実施形態に係るエネルギー管理システムの概略構成を示す機能ブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係るエネルギー管理システム１０は、通信端末１１、エネルギー管理装置１２、スマートメータ１３、太陽電池パワーコンディショナ１４ａ、蓄電池パワーコンディショナ１４ｂ、太陽電池１５、および蓄電池１６を含んで構成される。

【0020】

図１において、各機能ブロックを結ぶ実線は、電力の流れを表す。また、図１において、各機能ブロックを結ぶ破線は、制御信号または通信される情報の流れを表す。当該破線が示す通信は有線通信としてもよいし、無線通信としてもよい。

【0021】

制御信号および情報の通信には、様々な方式を採用可能である。例えば、エネルギー管理装置１２と、通信端末１１、スマートメータ１３、太陽電池パワーコンディショナ１４ａおよび蓄電池パワーコンディショナ１４ｂとの通信には、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの近距離通信方式による通信を採用することができる。また、エネルギー管理装置１２と一般負荷１８および特定負荷１９との通信には、赤外線通信、電力線搬送通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）など、様々な伝送メディアを使用することができる。またそれぞれの通信に適した物理層等の下位層の上で、各種プロトコルＺｉｇＢｅｅ ＳＥＰ２．０（Ｓｍａｒｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｒｏｆｉｌｅ２．０）、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）などのような上位層だけ規定される通信プロトコルを動作させてもよい。

【0022】

エネルギー管理システム１０は、商用電源系統５０から供給される電力の他、太陽電池１５が発電する電力、および蓄電池１６に充電された電力のうち放電された電力を、一般負荷１８および特定負荷１９に供給可能である。

【0023】

通信端末１１は、エネルギー管理装置１２から取得した情報およびエネルギーの管理状態を表示することができる。通信端末１１は、モバイル端末、パソコン（ＰＣ）、ノートパソコン、またはタブレット端末などにアプリケーションソフトウェアをインストールしたものとするなど、各種の端末とすることができる。

【0024】

通信端末１１は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）または有機ＥＬディスプレイ等を備えることができ、エネルギー管理装置１２から取得した情報を、数値又はグラフ画像として表示することができる。

【0025】

通信端末１１は、例えばタッチパネルを備えることにより、ユーザが指などにより直接触れる操作を検出することが可能である。また、通信端末１１は、物理キーを有するタイプの操作手段を備えることができる。通信端末１１の、本実施形態に特有の制御については後述する。

【0026】

通信端末１１は、例えばエネルギー管理装置１２と無線通信を行う。すなわち、通信端末１１はエネルギー管理装置１２に制御信号および／または情報を送信するとともに、エネルギー管理装置１２からの制御信号および／または情報を受信する。

【0027】

エネルギー管理装置１２は、図１に示すエネルギー管理システム１０における各機器の電力を制御および管理する。エネルギー管理装置１２の構成についての詳細は後述する。

【0028】

スマートメータ１３は、商用電源系統５０に接続されて、商用電源系統５０から供給される電力（買電）を計測する。また、スマートメータ１３は、分電盤１７にも接続されて、太陽電池１５が発電して太陽電池パワーコンディショナ１４ａから分電盤１７を介して電力会社に売電する電力を計測する。スマートメータ１３は、計測した電力を、エネルギー管理装置１２に送信可能である。

【0029】

また、スマートメータ１３は、系統ＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）６０から、例えば電力に関する予測などの情報を受信可能である。ここで、系統ＥＭＳ６０は、電力に関する各種の予測および制御などを行う設備であり、一般的には、例えば電力会社などに設置される。系統ＥＭＳ６０は、例えばＭＤＭＳ（メータデータマネジメントシステム）を構成するものを採用可能である。この系統ＥＭＳ６０は、各種の電力に関する情報を記憶するデータベース６１を有しており、スマートメータ１３が計測した結果の情報を収集して保管することもできる。また、系統ＥＭＳ６０は、インターネットなどのネットワーク７０に接続可能である。

【0030】

太陽電池パワーコンディショナ１４ａおよび蓄電池パワーコンディショナ１４ｂは、それぞれ太陽電池１５および蓄電池１６から供給される直流の電力を、交流の電力に変換する。太陽電池パワーコンディショナ１４ａおよび蓄電池パワーコンディショナ１４ｂは、変換した交流の電力を、分電盤１７を介して一般負荷１８および特定負荷１９に供給する。また、太陽電池パワーコンディショナ１４ａは、太陽電池１５が発電した電力に余剰がある場合には、変換した交流の電力を、分電盤１７を介して電力会社に売電することもできる。また、蓄電池パワーコンディショナ１４ｂは、商用電源系統５０から供給される交流の電力を、蓄電池１６に充電するための直流の電力に変換可能である。

【0031】

太陽電池パワーコンディショナ１４ａは、太陽電池１５の発電電力の情報を、使用するプロトコルにおいて予め定められたメッセージフォーマットによりエネルギー管理装置１２に送信することができる。蓄電池パワーコンディショナ１４ｂは、使用するプロトコルにおいて予め定められたメッセージフォーマットにより蓄電池１６の充放電電力の情報をエネルギー管理装置１２に送信することができる。

【0032】

太陽電池１５は、太陽光を利用して発電する。太陽電池１５は、太陽光のエネルギーを直流の電力に変換する。本実施形態において、太陽電池１５は、例えば家の屋根などにソーラパネルを設置して、太陽光を利用して発電するような態様を想定している。しかしながら、本発明において、太陽電池１５は一例であり、自然エネルギーを電力に変換できるものであれば、任意のものを採用することができる。

【0033】

太陽電池１５が発電する電力は、上述したように、太陽電池パワーコンディショナ１４ａによって交流に変換されてから、一般負荷１８および特定負荷１９へ供給、および／または、電力会社に売電可能である。また、太陽電池１５が発電した電力を、蓄電池１６に供給して充電することも可能であり、さらには直流のまま一般負荷１８および特定負荷１９に供給される構成であってもよい。

【0034】

蓄電池１６は、この蓄電池に充電された電力を放電することにより、電力を供給可能である。また、蓄電池１６は、商用電源系統５０または太陽電池１５等から供給される電力を充電可能である。図１に示すように、蓄電池１６から放電される電力も、一般負荷１８および特定負荷１９に供給可能である。

【0035】

蓄電池１６は、充電された電力を放電している放電状態、充電も放電も行っていない待機状態、電力を充電している充電状態の３状態のうち、常に何れかの状態を構成する。蓄電池１６は、通信により、上記の３状態のうち、何れの状態にあるかをエネルギー管理装置１２に送信することができる。また、蓄電池１６は系統の停電を検出し、通信によりエネルギー管理装置１２に送信することができる。

【0036】

分電盤１７は、供給される電力を一般負荷１８に分配する。

【0037】

図１において、エネルギー管理システム１０に接続される一般負荷１８は、任意の数とすることができる。これらの一般負荷１８は、例えば、テレビ、エアコン、冷蔵庫など、種々の電化製品である。

【0038】

特定負荷１９は、例えば、照明、ＴＶ（テレビジョン受像機）、冷蔵庫、扇風機、携帯電話等モバイル端末の充電、ルータ等の通信機器、パソコン（ＰＣ）、およびＨＥＭＳなどの各種負荷機器とすることができる。すなわち、停電時にも、蓄電池１６、太陽電池１５から電力供給を受けることができる。

【0039】

次に、本実施形態に係るエネルギー管理装置１２について、さらに説明する。

【0040】

図２は、本実施形態に係るエネルギー管理装置１２の概略構成を示す機能ブロック図である。エネルギー管理装置１２は、例えばＨＥＭＳであって、通信部２３、制御部２４および取得部２６を含んで構成される。

【0041】

通信部２３は、例えばインターフェースであり、通信端末１１、スマートメータ１３、太陽電池パワーコンディショナ１４ａ、蓄電池パワーコンディショナ１４ｂ、一般負荷１８および特定負荷１９との間における制御部２４からの制御信号および様々な情報を送受信する。

【0042】

例えば、通信部２３は、スマートメータ１３から、商用電源系統５０からの買電の電力情報および／または商用電源系統５０への売電の電力情報を受信可能である。さらに、通信部２３は、スマートメータ１３を介して例えば電力会社などから需要応答（Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：ＤＲ）などの情報を受信可能である。また、通信部２３は、太陽電池パワーコンディショナ１４ａおよび蓄電池パワーコンディショナ１４ｂから、太陽電池１５、蓄電池１６、および商用電源系統５０から分電盤１７で複数に分岐した支幹を介して一般負荷１８および特定負荷１９に供給される電力情報について、各支幹に設けたセンサを介して取得可能である。また、通信部２３は、太陽電池パワーコンディショナ１４ａから、太陽電池１５が発電した発電電力情報を受信可能である。また、通信部２３は、蓄電池パワーコンディショナ１４ｂから、蓄電池１６に充電される電力情報（つまり充電電力情報）についても直接受信可能である。また、通信部２３は、一般負荷１８および特定負荷１９から消費電力情報についても直接受信可能である。また、通信部２３は、ネットワーク７０から多様な情報を取得可能である。そして、通信部２３は、通信端末１１とも通信することができる。
それぞれとの通信は、各種プロトコルに準拠して予め定められたメッセージフォーマットにより行われる。

【0043】

また、通信部２３は通信端末１１から、制御信号を取得可能であり、また通信部２３は通信端末１１にエネルギー管理システム１０における電力の制御および管理の状態を示す情報を送信することができる。

【0044】

制御部２４は、通信部２３が受信した様々な情報に基づいて、エネルギー管理システム１０における各機器の電力を制御する制御信号および／または通信端末１１に送信する情報を生成する。

【0045】

制御部２４は収集した各種の情報を保管するために、データベース２５を有している。データベース２５は、任意のメモリ装置などにより構成することができ、エネルギー管理装置１２の外部に接続されるようにしてもよいし、エネルギー管理装置１２に内蔵されるようにしてもよい。取得部２６は、制御部２４の制御によりデータベース２５への情報の読み出し及び書き込みを行う。

【0046】

制御部２４は、通信部２３が取得する情報、例えば、上記の商用電源系統５０からの買電電力、商用電源系統５０への売電電力、太陽電池１５の発電電力、蓄電池１６の充放電電力、一般負荷１８および特定負荷１９の消費電力等の電力情報をデータベース２５に保管することができる。

【0047】

ここで、エネルギー管理システム１０における、系統停電時の接続について説明する。商用電源系統５０から電力供給が停止した系統停電時には、太陽電池パワーコンディショナ１４ａは、太陽電池１５が発電した電力を、自立出力し、蓄電池パワーコンディショナ１４ｂを介して蓄電池１６および／または、特定負荷１９に供給する。また、蓄電池パワーコンディショナ１４ｂは、蓄電池１６が放電する電力を特定負荷１９のみに供給する。このような接続構成を「ＡＣリンク接続」という。

【0048】

エネルギー管理装置１２は、蓄電池１６からの系統停電情報の受信、太陽電池１５からの系統停電情報の受信、および分電盤１７の主幹における測定電圧が０であることなどから、自立運転かつＡＣリンク動作を判断することができる。エネルギー管理装置１２は、系統停電情報の受信あるいは分電盤１７の主幹における測定電圧が０であることを検出すると、蓄電池パワーコンディショナ１４ｂと太陽電池パワーコンディショナ１４ａとに対し、系統から解列した上で「ＡＣリンク接続」に切り替えるよう、使用中のプロトコルにおいて予め定められたメッセージフォーマットに基づいた制御信号を送出するよう構成してもよい。この場合には、蓄電池パワーコンディショナ１４ｂと太陽電池パワーコンディショナ１４ａとが制御信号受信後に「ＡＣリンク接続」に切り替え、切り替えが完了すると、完了した旨の信号をエネルギー管理装置１２の制御部２４に送信する。このようにしてエネルギー管理装置１２の制御部２４が「ＡＣリンク接続」に切り替えられて自立運転されていることを判別すると、その後、制御部２４は、ＡＣリンク動作時に電力情報の算出を行うことができる。

【0049】

ここで、系統停電時（自立運転かつＡＣリンク接続時）におけるエネルギー管理装置１２の制御部２４が行う太陽電池１５の発電電力の算出方法の一例について説明する。特定負荷１９に対して、太陽電池１５の発電電力の供給と、蓄電池１６の放電電力の供給が同時に行えない場合を例に説明する。

【0050】

エネルギー管理装置１２の通信部２３は、蓄電池１６の充放電電力および特定負荷１９の消費電力を受信する。また、通信部２３は、蓄電池１６が上記の３状態の何れの状態にあるかを受信する。

【0051】

制御部２４は、系統停電時（自立運転かつＡＣリンク接続時）に蓄電池１６が放電状態である場合、太陽電池１５の発電電力を０とする。すなわち、制御部２４は、太陽電池１５からの電力供給がないものとして電力を算出する。また、制御部２４は、系統停電時に蓄電池１６が待機状態である場合、太陽電池１５の発電電力を、特定負荷１９の消費電力と等しい値とする。すなわち、制御部２４は、太陽電池１５の発電電力は特定負荷１９のみに供給されるものとして電力を算出する。また、制御部２４は、蓄電池１６が充電状態である場合、太陽電池１５の発電電力を、特定負荷１９の消費電力と蓄電池１６の充電電力の合計の値とする。すなわち、制御部２４は、太陽電池１５の発電電力は特定負荷１９に供給され、さらに余剰の電力が蓄電池１６に供給されるものとして電力を算出する。

【0052】

上記では、太陽電池１５の発電電力の算出方法を示したが、これに限られず、他の電力を算出してもよい。例えば、太陽電池１５の発電電力および蓄電池１６の充放電電力に基づいて、系統停電時（自立運転かつＡＣリンク接続時）の特定負荷１９の消費電力を算出することも可能である。すなわち、制御部２４は、蓄電池１６が放電状態である場合、特定負荷１９の消費電力を、蓄電池１６の放電電力と等しい値とする。また、制御部２４は、蓄電池１６が待機状態である場合、特定負荷１９の消費電力を、太陽電池１５の発電電力とする。また、制御部２４は、蓄電池１６が充電状態である場合、特定負荷１９の消費電力を、太陽電池１５の発電電力から、蓄電池１６の充電電力を差し引いた値とする。

【0053】

すなわち、エネルギー管理装置１２の制御部２４は、太陽電池１５の発電電力、蓄電池１６の充放電電力及び特定負荷１９の消費電力からなる３要素の電力情報うち、いずれか２要素の電力情報を取得し、当該２要素の電力情報に基づいて、３要素の電力情報うち、当該２要素を除いた１要素の電力情報を算出する。

【0054】

次に本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システム１０について、エネルギー管理装置１２が、蓄電池１６の充放電電力および特定負荷１９の消費電力を受信して、太陽電池１５の発電電力を算出する場合の動作を、図３に示すフローチャートにより説明する。

【0055】

はじめに、エネルギー管理装置１２は、制御部２４が蓄電池パワーコンディショナ１４ｂあるいは太陽電池パワーコンディショナ１４ａに自立運転かつＡＣリンク接続に切り替えるよう指示（ステップＳ１）した後、この切り替え指示に対して切り替え完了のメッセージを受信する。その後、エネルギー管理装置１２の通信部２３は、各種電力（蓄電池１６の充放電電力および特定負荷１９の消費電力）の情報を受信する（ステップＳ２）。次に通信部２３は、蓄電池１６が上記の３状態の何れの状態にあるかを、蓄電池１６からステータスを示すメッセージとして受信する（ステップＳ３）。

【0056】

続いてエネルギー管理装置１２の制御部２４は、受信した各種電力の情報に基づいて、太陽電池１５の発電電力を算出する（ステップＳ４）。ステップＳ４における発電電力の算出について、図４に示すフローチャートにより説明する。

【0057】

まずエネルギー管理装置１２の制御部２４は、蓄電池１６の状態を、蓄電池１６から受信した情報に基づき判定する（ステップＳ４１）。蓄電池１６の状態に応じて、それぞれステップＳ４２〜ステップＳ４４に進む。

【0058】

蓄電池１６が放電状態の場合、制御部２４は、太陽電池１５の発電電力を０とする（ステップＳ４２）。そして処理が終了する。

【0059】

一方、蓄電池１６が待機状態の場合、太陽電池１５の発電電力を、特定負荷１９の消費電力と等しい値とする（ステップＳ４３）。そして処理が終了する。

【0060】

一方、蓄電池１６が充電状態である場合、制御部２４は、太陽電池１５の発電電力を、特定負荷１９の消費電力と蓄電池１６の充電電力の合計の値とする（ステップＳ４４）。そして処理が終了する。ステップＳ４２〜ステップＳ４４のいずれかの処理が終了した後、図３におけるステップＳ５に進む。

【0061】

続いて制御部２４は、算出した電力情報をデータベース２５に保管する（ステップＳ５）。

【0062】

続いて通信端末１１は、ユーザの操作により、通信端末１１とエネルギー管理装置１２との間で使用されているプロトコルにおいて規定されたメッセージフォーマットに準じた電力情報要求信号をエネルギー管理装置１２に送信する（ステップＳ６）。

【0063】

続いてエネルギー管理装置１２の制御部２４は、通信端末１１からの要求に応じて、データベース２５に電力情報を要求し、データベース２５から電力情報を取得する（ステップＳ７）。

【0064】

続いて制御部２４は、通信部２３を介して通信端末１１に電力情報を規定のフォーマットにより送信する（ステップＳ８）。そして通信端末１１は、液晶ディスプレイ等に、取得した情報に対応した数値またはグラフ情報として電力情報を表示する（ステップＳ９）。

【0065】

ここで、太陽電池１５の発電電力の算出は、エネルギー管理装置１２で行わず、エネルギー管理装置１２を介して取得した各種電力情報に基づいて、通信端末１１で行うことも可能である。そして、エネルギー管理装置１２で発電電力の算出を行う場合と、通信端末１１で発電電力の算出を行う場合との両者において、エネルギー管理装置１２から通信端末１１に送信される情報は異なる。具体的には、前者の場合には、グラフ情報あるいは画像化した情報が使用プロトコルにおいて規定されたメッセージフォーマットに準じた形で送信され、後者の場合には、数値情報が送信される。このように、後者の場合の方が送信される情報が簡素かつサイズも小容量であるためトラフィック上有用であるが、前者の場合には、計算処理プログラムを搭載していないような汎用通信端末であっても通信端末１１になることができる、というように、両者とも優れたメリットが有る。

【0066】

このように、本実施形態によれば、太陽電池１５の発電電力、蓄電池１６の充放電電力および特定負荷１９の消費電力の電力情報を、系統停電時にも通信端末１１で表示することができる。すなわち、太陽電池１５の発電電力、蓄電池１６の充放電電力および特定負荷１９の消費電力のうち、いずれか２つの電力情報に基づいて、残りの１つの電力情報を算出することができる。したがって、本発明は、例えば太陽電池１５の発電電力、蓄電池１６の充放電電力および特定負荷１９の消費電力のうち、何れか１つの電力情報の精度が低い場合、もしくは得られない場合において特に有効である。

【0067】

ここで、先の実施形態では、蓄電池１６から特定負荷１９への電力供給中は、太陽電池１５から特定負荷１９への電力供給が不可能である場合について説明したが、蓄電池１６から特定負荷１９への電力供給中も、太陽電池１５から特定負荷１９への電力供給が可能である場合も有り得る。

【0068】

この場合の実施形態としては、蓄電池パワーコンディショナ１４ｂが自立運転かつＡＣリンク接続の状態で、太陽電池１５からの電力を特定負荷１９に供給しつつ、蓄電池１６からの電力も特定負荷１９に同時に供給することのできる同時供給の構成を有しているか否かの情報を、例えば図３のステップ１（ＡＣリンク切り替えを判別する時）において、エネルギー管理装置１２が蓄電池パワーコンディショナ１４ｂから取得するようにしてもよい。このような同時供給の構成の有無を示すメッセージも、使用中のプロトコルにて規定されるフォーマットに準じたものとする。そして、これに基づいてについてエネルギー管理装置１２は、蓄電池パワーコンディショナ１４ｂが同時供給の構成を有しているか否かを判別する。

【0069】

次に、エネルギー管理装置１２は、自立運転かつＡＣリンク接続の状態での同時供給の構成が無いと判断される場合には、先に説明した実施形態と同じとなるため説明を省略するが、同時供給の構成が有る場合には若干相違するため、説明を行う。

【0070】

すなわち、蓄電池１６が放電状態かつ同時供給の構成が無い場合には、特定負荷１９には太陽電池からの発電電力が供給されないこととなっていたが、蓄電池１６の放電電力同時供給の構成が有る場合には、特定負荷１９に太陽電池からの発電電力が供給されうる。よって、蓄電池１６が放電状態かつ同時供給の構成が有る場合、エネルギー管理装置１２は、太陽電池１５の発電電力を特定負荷１９の消費電力と蓄電池１６の放電電力との差により算出することができる。

【0071】

また、太陽電池パワーコンディショナ１４ａ、蓄電池パワーコンディショナ１４ｂは、パワーコンディショナシステムとして、１つの構成とすることも可能である。

【0072】

また、自立運転中に特定負荷１９に対し、蓄電池パワーコンディショナ１４ｂおよび太陽電池パワーコンディショナ１４ａからＡＣで電力供給を行う例で説明したが、ＤＣでの電力供給でももちろん問題ない。

【0073】

本発明を諸図面および実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形および修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形および修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段およびステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

【符号の説明】

【0074】

１０ エネルギー管理システム
１１ 通信端末
１２ エネルギー管理装置
１３ スマートメータ
１４ａ 太陽電池パワーコンディショナ
１４ｂ 蓄電池パワーコンディショナ
１５ 太陽電池
１６ 蓄電池
１７ 分電盤
１８ 一般負荷
１９ 特定負荷
２３ 通信部
２４ 制御部
２５ データベース
２６ 取得部
５０ 商用電源系統
６０ 系統ＥＭＳ
６１ データベース
７０ ネットワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】