特許 6225051 蓄電池制御装置、蓄電池制御方法及びプログラム

(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】6225051

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】蓄電池制御装置、蓄電池制御方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/32 20060101AFI20171023BHJP

   H02J 3/00 20060101ALI20171023BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20171023BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20171023BHJP

   G06Q 50/06 20120101ALI20171023BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/32

   H02J3/00 180

   H02J7/35 K

   H02J3/38 110

   H02J3/38 130

   G06Q50/06

【請求項の数】8

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-54617(P2014-54617)

(22)【出願日】2014年3月18日

(65)【公開番号】特開2015-177717(P2015-177717A)

(43)【公開日】2015年10月5日

【審査請求日】2016年10月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(74)【代理人】

【識別番号】100119091

【弁理士】

【氏名又は名称】豊山 おぎ

(72)【発明者】

【氏名】中森 勇一

【審査官】 永井 啓司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２０７９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３２１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７６１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１３０１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１０６９６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ１９／００

Ｇ０６Ｑ１０／００−１０／１０

３０／００−３０／０８

５０／００−５０／２０

５０／２６−９９／００

Ｈ０２Ｊ３／００−７／１２

７／３４−７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電池に充電可能な充電電力をインバータにより直流に変換して蓄電池に充電した場合の前記充電電力の実質的単価である蓄電電力単価を、前記充電電力の値に応じた前記インバータの効率に基づいて算出する蓄電電力単価算出部と、
蓄電池の蓄積電力が充電されたときの蓄電電力単価の平均である平均蓄電電力単価を算出する平均蓄電電力単価算出部と、
前記蓄電池の蓄積電力を前記インバータにより交流に変換して放電した場合の放電電力の実質的単価である放電電力単価を、前記平均蓄電電力単価と前記放電電力の値に応じた前記インバータの効率とに基づいて算出する放電電力単価算出部と、
前記蓄電電力単価と、前記蓄電電力単価として許容される最大値である最大蓄電電力単価との関係が所定の条件を満たしているか否かについて判定した結果と、前記放電電力単価と、前記放電電力単価として許容される最大値である最大放電電力単価との関係が所定の条件を満たしているか否かについて判定した結果とに基づいて、前記蓄電池が行うべき動作を決定する蓄電池動作決定部とを備え、
前記最大蓄電電力単価は、充電電力単価の最低値よりも大きく、前記平均蓄電電力単価よりも小さい範囲において設定され、
前記最大放電電力単価は、前記平均蓄電電力単価よりも大きく、前記充電電力単価の最高値よりも小さい範囲において設定される
蓄電池制御装置。

【請求項2】

前記平均蓄電電力単価算出部は、
充電が行われる前の前記蓄電池の蓄電電力量に対して、前記充電による前記蓄電池への充電電力量と前記充電のときの前記インバータの効率との乗算値を加算する演算に基づいて前記充電の後の蓄電電力量を算出し、
前記充電が行われる前の平均蓄電電力単価と前記充電が行われる前の蓄電電力量との乗算値と、前記充電による蓄電池への充電電力の単価と前記充電による前記蓄電池への充電電力量の乗算値とを加算して求められる値を、前記前記充電の後の蓄電電力量で除算する演算に基づいて、前記充電の後の前記平均蓄電電力単価を算出する
請求項１に記載の蓄電池制御装置。

【請求項3】

前記蓄電電力単価算出部は、
一定時間ごとに現時刻における前記蓄電電力単価を算出し、
前記平均蓄電電力単価算出部は、
前記一定時間ごとに現時刻における前記平均蓄電電力単価を算出し、
前記放電電力単価算出部は、
前記一定時間ごとに現時刻における前記放電電力単価を算出し、
蓄電池動作決定部は、
前記一定時間に対応する期間ごとに前記蓄電池が行うべき動作を決定する
請求項１または２に記載の蓄電池制御装置。

【請求項4】

前記蓄電池動作決定部は、
前記蓄電池が行うべき動作として、充電と放電と停止とのうちからいずれか１つを決定する
請求項１から３のいずれか一項に記載の蓄電池制御装置。

【請求項5】

前記蓄電電力単価算出部は、
商用電源から供給される充電電力についての蓄電電力単価である商用電源対応蓄電電力単価と、
再生可能エネルギー発電により得られた電力を元とする充電電力についての蓄電電力単価である再生可能エネルギー発電対応蓄電電力単価とを算出し、
前記蓄電池動作決定部は、
前記商用電源対応蓄電電力単価と、前記商用電源対応蓄電電力単価として許容される最大値である商用電源対応最大蓄電電力単価との関係が所定の条件を満たしているか否かについて判定した結果と、
前記再生可能エネルギー発電対応蓄電電力単価と、前記再生可能エネルギー発電対応蓄電電力単価として許容される最大値である再生可能エネルギー発電対応最大蓄電電力単価との関係が所定の条件を満たしているか否かについて判定した結果と、
前記放電電力単価と、前記放電電力単価として許容される最大値である最大放電電力単価との関係が所定の条件を満たしているか否かについて判定した結果とに基づいて、前記蓄電池が行うべき動作として、商用電源の充電と、再生可能エネルギー発電により得られた電力の充電と、放電と、停止とのうちからいずれか１つを決定する
請求項１から４のいずれか一項に記載の蓄電池制御装置。

【請求項6】

前記最大蓄電電力単価と前記最大放電電力単価とのうち少なくともいずれか一方が、操作に応じて変更可能である
請求項１から５のいずれか一項に記載の蓄電池制御装置。

【請求項7】

蓄電池に充電可能な充電電力をインバータにより直流に変換して蓄電池に充電した場合の前記充電電力の実質的単価である蓄電電力単価を、前記充電電力の値に応じた前記インバータの効率に基づいて算出する蓄電電力単価算出ステップと、
蓄電池の蓄積電力が充電されたときの蓄電電力単価の平均である平均蓄電電力単価を算出する平均蓄電電力単価算出ステップと、
前記蓄電池の蓄積電力を前記インバータにより交流に変換して放電した場合の放電電力の実質的単価である放電電力単価を、前記平均蓄電電力単価と前記放電電力の値に応じた前記インバータの効率とに基づいて算出する放電電力単価算出ステップと、
前記蓄電電力単価と、前記蓄電電力単価として許容される最大値である最大蓄電電力単価との関係が所定の条件を満たしているか否かについて判定した結果と、前記放電電力単価と、前記放電電力単価として許容される最大値である最大放電電力単価との関係が所定の条件を満たしているか否かについて判定した結果とに基づいて、前記蓄電池が行うべき動作を決定する蓄電池動作決定ステップとを備え、
前記最大蓄電電力単価は、充電電力単価の最低値よりも大きく、前記平均蓄電電力単価よりも小さい範囲において設定され、
前記最大放電電力単価は、前記平均蓄電電力単価よりも大きく、前記充電電力単価の最高値よりも小さい範囲において設定される
蓄電池制御方法。

【請求項8】

コンピュータに、
蓄電池に充電可能な充電電力をインバータにより直流に変換して蓄電池に充電した場合の前記充電電力の実質的単価である蓄電電力単価を、前記充電電力の値に応じた前記インバータの効率に基づいて算出する蓄電電力単価算出ステップと、
蓄電池の蓄積電力が充電されたときの蓄電電力単価の平均である平均蓄電電力単価を算出する平均蓄電電力単価算出ステップと、
前記蓄電池の蓄積電力を前記インバータにより交流に変換して放電した場合の放電電力の実質的単価である放電電力単価を、前記平均蓄電電力単価と前記放電電力の値に応じた前記インバータの効率とに基づいて算出する放電電力単価算出ステップと、
前記蓄電電力単価と、前記蓄電電力単価として許容される最大値である最大蓄電電力単価との関係が所定の条件を満たしているか否かについて判定した結果と、前記放電電力単価と、前記放電電力単価として許容される最大値である最大放電電力単価との関係が所定の条件を満たしているか否かについて判定した結果とに基づいて、前記蓄電池が行うべき動作を決定する蓄電池動作決定ステップとを実行させるためのプログラムであって、
前記最大蓄電電力単価は、充電電力単価の最低値よりも大きく、前記平均蓄電電力単価よりも小さい範囲において設定され、
前記最大放電電力単価は、前記平均蓄電電力単価よりも大きく、前記充電電力単価の最高値よりも小さい範囲において設定される
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電池制御装置、蓄電池制御方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

蓄電池を組み合わせた住宅システムにおいて、経済性の向上を図るために、深夜に充電した蓄電池の電力と、太陽光発電により発生される電力とを併用することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−３２９８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

蓄電池には電力変換のためのインバータが接続される。例えば、商用電源などが供給される交流の電力系統に供給される電力を蓄電池に充電する際には、充電すべき電力がインバータにより直流に変換されたうえで蓄電池に充電される。また、蓄電池から放電された直流電力は交流に変換されたうえで、交流の電力系統に供給される。このように、蓄電池に対する電力の充放電にあたってはインバータによる電力変換が介在する。

【0005】

しかし、インバータは、電力が一定以上の状態では高効率を維持するが、電力が一定未満の状態では効率の低下が顕著になるという特性を有している。従って、電力が低い状態で充放電を行った場合には、インバータの効率低下により経済性が低下するという問題を生じる。
しかし、例えば特許文献１の技術のもとでは、蓄電池自体の充放電効率についての記載はあるものの、インバータの効率、その変動については考慮されていない。

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、蓄電池を利用する電力管理システムにおいて、インバータの効率の低下を抑えた蓄電池の充放電が行われるようにして経済的効果の促進が図られるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、蓄電池に充電可能な充電電力をインバータにより直流に変換して蓄電池に充電した場合の充電電力の実質的単価である蓄電電力単価を、前記充電電力の値に応じた前記インバータの効率に基づいて算出する蓄電電力単価算出部と、蓄電池の蓄積電力が充電されたときの蓄電電力単価の平均である平均蓄電電力単価を算出する平均蓄電電力単価算出部と、前記蓄電池の蓄積電力を前記インバータにより交流に変換して放電した場合の放電電力の実質的単価である放電電力単価を、前記放電電力の値に応じた前記インバータの効率に基づいて算出する放電電力単価算出部と、前記蓄電電力単価と、前記蓄電電力単価として許容される最大値である最大蓄電電力単価との関係が所定の条件を満たしているか否かについて判定した結果と、前記放電電力単価と、前記放電電力単価として許容される最大値である最大放電電力単価との関係が所定の条件を満たしているか否かについて判定した結果とに基づいて、前記蓄電池が行うべき動作を決定する蓄電池動作決定部とを備える蓄電池制御装置である。

【発明の効果】

【0008】

以上説明したように、本発明によれば、蓄電池を利用する電力管理システムにおいて、インバータの効率の低下を抑えた蓄電池の充放電が行われるようになり、経済的効果の促進が図られるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態における電力管理システムの構成例を示す図である。

【図2】電力に応じたインバータの効率特性を示す図である。

【図3】１日（２４時間）における電力状況の一例を示す図である。

【図4】図３の電力状況のもとで蓄電池に深夜電力を蓄電させた場合の、蓄電電力、インバータの効率、蓄電電力単価を示す図である。

【図5】図３の電力状況のもとで蓄電池に太陽光発電電力の余剰電力を蓄電させた場合の、蓄電電力、蓄電電力単価、インバータの効率を示す図である。

【図6】図３の電力状況のもとで、需要電力から太陽光発電電力を差し引いた不足電力に対して蓄電池から放電させた場合の放電電力、放電電力単価、インバータの効率を示す図である。

【図7】本実施形態における電力管理装置の構成例を示す図である。

【図8】本実施形態における蓄電電力単価の算出手法例と、蓄電池への充電の可否についての決定手法例とを説明する図である。

【図9】本実施形態における平均蓄電電力単価の算出手法例を説明する図である。

【図10】本実施形態における放電電力単価の算出手法例と、蓄電池の放電の可否についての決定手法例とを説明する図である。

【図11】本実施形態における電力管理装置が蓄電池の制御のために実行する処理手順例を示すフローチャートである。

【図12】本実施形態のコントロール端末にて表示される、最大蓄電電力単価と最大放電電力単価とを変更する操作を行うための操作画面の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１は、本実施形態における電力管理システム１００の構成例を示している。なお、以降の説明にあたり、本実施形態における電力管理システム１００が、例えばＨＥＭＳ（Home Energy Management System）などと呼ばれる、住宅における電力を管理するシステムである場合を例に挙げる。
同図に示す電力管理システム１００は、太陽電池１０１、パワーコンディショナ１０２、蓄電池１０３、インバータ１０４、電力経路切替部１０５、負荷１０６−１〜１０６−Ｎ、コントロール端末１０７及び電力管理装置（蓄電池制御装置の一例）２００を備える。

【0011】

太陽電池１０１は、再生可能エネルギーを利用する発電装置の１つであり、光起電力効果により光としての再生可能エネルギーを電力に変換する。太陽電池１０１は、例えば屋根などのように太陽光を効率的に受けられる場所に設置されることで、太陽光を電力に変換する。
パワーコンディショナ１０２は、太陽電池１０１に対応して備えられ、太陽電池１０１から出力される直流の電力を交流に変換する。

【0012】

蓄電池１０３は、充電のために入力される電力を蓄積し、また、蓄積した電力を放電して出力する。この蓄電池１０３には、例えばリチウムイオン電池などを採用することができる。

【0013】

インバータ１０４は、蓄電池１０３に対応して備えられるもので、蓄電池１０３に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池１０３から放電により出力される電力の直流交流変換を行う。つまり、インバータ１０４は、蓄電池１０３が入出力する電力の双方向変換を行う。
具体的に、蓄電池１０３に対する充電時には、商用電源１０またはパワーコンディショナ１０２から電力経路切替部１０５を介して充電のための交流の電力がインバータ１０４に供給される。インバータ１０４は、このように供給される交流の電力を直流に変換し、蓄電池１０３に供給する。
また、蓄電池１０３の放電時には、蓄電池１０３から直流の電力が出力される。インバータ１０４は、蓄電池１０３から出力される直流の電力を交流に変換して電力経路切替部１０５に供給する。

【0014】

電力経路切替部１０５は、電力管理装置２００の制御に応じて電力経路の切り替えを行う。これにより、電力経路切替部１０５は、同じ住宅において、商用電源１０を負荷１０６−１〜１０６−Ｎに適宜供給するように電力経路を形成することができる。

【0015】

また、電力経路切替部１０５は、同じ住宅において、太陽電池１０１により発生された電力をパワーコンディショナ１０２から負荷１０６−１〜１０６−Ｎに適宜供給するように電力経路を形成することができる。

【0016】

また、電力経路切替部１０５は、同じ住宅において、商用電源１０と太陽電池１０１の一方または両方から供給される電力をインバータ１０４経由で蓄電池１０３に充電するように電力経路を形成することができる。

【0017】

また、電力経路切替部１０５は、同じ住宅において、蓄電池１０３から放電により出力させた電力を、インバータ１０４経由で負荷１０６−１〜１０６−Ｎに適宜供給するように電力経路を形成することができる。

【0018】

負荷１０６−１〜１０６−Ｎは、それぞれ、住宅において電力を消費する機器や設備などのうちのいずれかに対応する。なお、以降の説明にあたり、負荷１０６−１〜１０６−Ｎについて特に区別しない場合には、負荷１０６と記載する。

【0019】

コントロール端末１０７は、電力管理システム１００が対応する住宅の居住者（ユーザ）が電力管理システム１００における所定の操作を行うことができる端末である。コントロール端末１０７は、操作に応じたコマンドを電力管理装置２００に送信する。電力管理装置２００は、コントロール端末１０７から受信したコマンドに応じた所定の制御を実行する。

【0020】

電力管理装置２００は、住宅における電気設備（太陽電池１０１、パワーコンディショナ１０２、蓄電池１０３、インバータ１０４、電力経路切替部１０５、負荷１０６）を制御する。

【0021】

上記のような構成による電力管理システム１００では、例えば電気料金が低額になる深夜などの商用電源や、日中において太陽電池１０１により発生された電力のうちの余剰電力を蓄電池１０３に充電して蓄積しておくことができる。そして、例えば負荷１０６に供給する電力の全てあるいは一部を蓄電池１０３に蓄積された電力で賄ったり、蓄電池１０３に蓄積された電力を売電したりすることができる。
このように蓄電池１０３を活用することで、住宅における商用電源の使用料金を抑えたり、売電による利益を得たりするなどして、電力利用に関する経済性を向上させることができる。

【0022】

ただし、蓄電池１０３に応じて充放電される電力について電力変換を行うインバータ１０４は、電力が一定以上の状態では高効率を維持するが、電力が一定未満の状態では効率の低下が顕著になるという特性を有している。
図２は、電力に応じたインバータ１０４の効率特性の一例を示している。同図からも分かるように、インバータ１０４は、定格から境界値αとして示すまでの電力の区間においては高効率を維持するが、電力が境界値αから小さくなっていくのに応じて効率が低下する傾向にある。

【0023】

そのうえで、蓄電池１０３に対する充放電は、電力管理システム１００における電力状況に応じて、必ずしも、十分な電力により行われるとは限らない。
例えば、深夜電力を蓄電池１０３に充電するにあたり、負荷１０６としての或る機器が深夜電力を比較的多く使用しているような状況では、蓄電池１０３に充電できる深夜電力は小さくなる。また、太陽電池１０１の発電電力（太陽光発電（再生可能エネルギー発電）電力）を充電するにあたり、発電電力における余剰電力が小さい場合においては、蓄電池１０３に充電可能な電力も小さくなる。
このように、蓄電池１０３に充電可能な電力が小さい場合には、インバータ１０４の効率が低下する結果、蓄電池１０３に蓄積された電力の単価が、商用電源の電力単価に対して相対的に高くなってしまうことになる。このような場合、安価な深夜電力あるいは太陽電池１０１の余剰電力を蓄電することの経済的効果が弱まる。
また、蓄電池１０３を放電するにあたっても、負荷１０６が必要とする需要電力から太陽電池１０１の発電電力を差し引いた不足電力に対して補填すべく放電するような場合など、不足電力が小さければ、蓄電池１０３からの放電電力も小さくなる。
このように放電電力が小さい場合にも、インバータ１０４の効率が低下する。このために、蓄電池１０３から放電される電力の単価が、商用電源の電力単価に対して相対的に高くなり、蓄電池１０３の蓄積電力を使用することの経済的効果が弱まってしまう。

【0024】

上記のような蓄電池１０３への充放電電力と、インバータ１０４の効率、蓄電池１０３の充放電電力の電力単価との関係の具体例について、図３〜図６を参照して説明する。
図３は、或る住宅における１日（２４時間）の電力状況の一例を示している。同図においては、横軸に時刻が示され、縦軸に電力が示される。
同図において、線Ａは、住宅における負荷１０６が消費する消費電力を示す。線Ｂは、太陽光発電電力を示す。領域Ｃは、負荷１０６が消費する太陽光発電電力を示している。領域Ｄは、住宅において負荷１０６が消費しきれずに余剰する太陽光発電電力の電力（余剰電力）を示している。

【0025】

図４は、図３の電力状況のもとで蓄電池１０３に深夜電力を蓄電させた場合の、蓄電電力、インバータ１０４の効率、蓄電電力単価を示している。同図において、線ＬＮ１は、１日における１時間ごとに蓄電池１０３に対して充電（蓄電）される蓄電電力を示す。線ＬＮ２は、１時間ごとのインバータ１０４の効率を示す。対応する棒状のグラフＢｒ１は、１時間ごとの蓄電電力単価を示す。
なお、同図における蓄電電力単価は、蓄電池１０３に充電可能な深夜電力をインバータにより直流に変換して蓄電池に充電した場合の深夜電力の実質的単価である。このような蓄電電力単価は、深夜電力の料金に応じて決まる電力単価と、深夜電力を充電するときのインバータ１０４の効率とに基づいて求められる。具体的に、同図における蓄電電力単価は、深夜電力の料金に応じて決まる電力単価をインバータ１０４の効率で除算することによって求められる。
また、同図の例では、インバータ１０４の上限出力が３ｋＷである場合を例に挙げている。

【0026】

同図の線ＬＮ１により示される蓄電電力の変化から分かるように、蓄電池１０３への深夜電力の蓄電は、０時台〜７時台の間と、２１時台〜２３時台の間とで行われている。
ここで、０時台〜２時台、６時台、２２時台〜２３時台の各時間帯では、線ＬＮ１で示すように、インバータ１０４の上限出力に応じた３ｋＷによる充電が行われている。このとき、インバータ１０４の効率は、線ＬＮ２で示すように、ほぼ１（１００％）に近い高い値が得られている。また、グラフＢｒ１が示す蓄電電力単価は１０円程度である。このときの蓄電電力単価は、深夜料金に対応する商用電源の電力単価とほぼ等しい。

【0027】

ここで、３時台〜５時台の時間帯は、電気温水器が稼働する時間帯として設定されている。このために、３時台〜５時台の時間帯では、蓄電池１０３への充電に使用できる電力が減少し、蓄電電力が０．５ｋＷにまで低下している状態が示される。
このように蓄電電力が低下したのに応じて、インバータ１０４の効率も０．６程度にまで低下している。そして、インバータ１０４の効率の低下に応じて、蓄電電力単価は、１６円程度に上昇している。

【0028】

また、８時台〜２１時台の時間帯では、深夜電力の充電が行われていないことから、蓄電電力は０である。８時台〜２１時台の時間帯におけるインバータ１０４の効率としては０が示されている。同図において示されるインバータ１０４の効率が０の状態は、インバータ１０４が電力変換を行っていないことを示す。また、８時台〜２１時台の時間帯においては充電が行われていないことから、蓄電電力単価についても０となる。

【0029】

同図によれば、３時台〜４時台の時間帯は蓄電電力単価が高くなっている。このような場合、例えば、深夜料金が設定される０時台〜７時台の間と、２１時台〜２３時台の間とのうち、３時台〜４時台については、敢えて深夜電力を蓄電池１０３に充電しないほうが、経済性が高くなる場合がある。

【0030】

また、図５は、図３の電力状況のもとで蓄電池１０３に太陽光発電電力の余剰電力を蓄電させた場合の、蓄電電力、蓄電電力単価、インバータ１０４の効率を示している。なお、この場合の蓄電電力は余剰電力と等しい。また、この場合の蓄電電力単価は、太陽光発電電力の余剰電力をインバータ１０４により直流に変換して蓄電池１０３に充電した場合の太陽光発電電力の実質的単価である。このような太陽光発電電力に対応する蓄電電力単価は、太陽光発電電力の買い取り価格に応じて決まる電力単価を、余剰電力を充電するときのインバータ１０４の効率で除算することによって求められる。

【0031】

同図の場合、線ＬＮ１が示すように、０時台〜８時台、１０時台、１７時台〜２３時台の各時間帯においては余剰電力の充電は行われていない。このため、０時台〜８時台と１７時台〜２３時台の各時間帯においては、インバータ１０４の効率は０が示され、蓄電電力単価も発生していない。

【0032】

そして、同図においては、９時台と１１時台〜１６時台の各時間帯において余剰電力の充電が行われている。まず、９時台に対応する時間帯においては、線ＬＮ１で示す蓄電電力（余剰電力）が０．２Ｗと少ないため、線ＬＮ２が示すインバータ１０４の効率も０．１程度と低い。このために、グラフＢｒ１が示す蓄電電力単価は、９０円近くにまで上昇している。

【0033】

また、１１時台〜１６時台の時間帯においては、蓄電電力（余剰電力）が増加することにより、インバータ１０４の効率も最大で０．８程度となるまでに高くなっている。これに伴って、１１時台〜１６時台の時間帯における蓄電電力単価は、１０円程度から２０円未満の範囲にまで下降している。

【0034】

同図の場合には、９時台に対応する時間帯において、余剰電力が相当に小さくなっているためにインバータ１０４の効率も大きく低下し、蓄電電力単価が著しく増加している。このような場合、例えば、９時台に対応する時間帯については、たとえ余剰電力が生じているとしても蓄電池１０３に充電しないほうが、経済性が高くなる場合がある。

【0035】

また、図６は、図３の電力状況のもとで、負荷１０６の需要電力から太陽光発電電力を差し引いた不足電力に応じて蓄電池１０３から放電させた場合の放電電力、放電電力単価、インバータ１０４の効率を示している。
また、この場合の放電電力単価は、蓄電池１０３の蓄積電力をインバータ１０４により交流に変換して放電した場合の放電電力の実質的単価である。放電電力単価は、平均蓄電電力単価を、放電時のインバータ１０４の効率で除算することによって求められる。平均蓄電電力単価は、蓄電池１０３の蓄積電力についての単価である。平均蓄電電力単価は、現在までの蓄電池１０３に対する充電電力と放電電力の積算値と、充電時における蓄電電力単価に応じて求められる。

【0036】

同図の場合、線ＬＮ１１が示すように、０時台〜８時台、１７時台〜２３時台の各時間帯においては不足電力に応じた放電が行われている。
上記の時間帯において、０時台〜１時台、７時台〜８時台の各時間帯は、電気温水器が稼働されていないことから、需要電力が少なく、従って放電電力も少ない状態である。これに伴い、０時台〜１時台、７時台〜８時台の各時間帯における平均蓄電電力単価は、１３０円程度にまで上昇している。
また、１７時台〜１８時台の時間帯においても、同様に、需要電力（放電電力）が少ないことから平均蓄電電力単価が１３０円程度にまで上昇している。
なお、同図においては、０時台のときの平均蓄電電力単価が１３円である場合を例に挙げている。

【0037】

これに対して、２時台〜６時台の時間帯においては、電気温水器の稼働により放電電力が増加して充電電力も３ｋｗ程度と上限出力にまで高くなり、インバータ１０４の効率もほぼ１にまで上昇する。これにより、放電電力単価は、６時台の時間帯を除いて２０円未満にまで下降する。
また、１９時台〜２３時台の時間帯においても、ある程度の需要電力により放電電力も０．５ｋＷから１．２ｋＷ程度の範囲で生じているために、インバータ１０４の効率としても０．７〜０．８程度と比較的高い状態が得られている。これに伴い、放電電力単価はほぼ２０円以下に収まっている。

【0038】

また、９時台〜１６時台の時間帯においては、太陽光発電電力の余剰電力がほぼ需要電力で消費されていることから、放電電力は０となっている。これに伴い、インバータ１０４は電力変換を行わないことから効率は０を示し、放電電力単価も発生していない。

【0039】

同図の場合には、太陽光発電電力が発生しておらず需要電力が少ないために放電電力が少なくなる０時台〜１時台、７時台〜８時台、１７時台〜１８時台の各時間帯において、放電電力単価が著しく高くなっている。従って、０時台〜１時台、７時台〜８時台、１７時台〜１８時台の各時間帯については、蓄電池１０３から放電させないほうが、経済性が高くなる場合がある。

【0040】

図３〜図６の説明から理解されるように、１日における電力状況に応じて、蓄電池１０３に充電できる電力、また、蓄電池１０３から放電（供給）できる電力は変動する。このため、インバータ１０４の効率も変動し、蓄電電力単価あるいは放電電力単価についても変動が生じる。
このように蓄電電力単価や放電電力単価が変動することによっては、蓄電電力単価や放電電力単価が許容範囲を超えて高くなってしまう場合もある。蓄電電力単価や放電電力単価が許容範囲を超えて高くなってしまう機会が多くなるほど、蓄電池を備えることによる経済的効果も弱まることになる。

【0041】

そこで、本実施形態の電力管理装置２００は、予め策定された運転計画に従って電力管理システム１００における設備（太陽電池１０１、負荷１０６、蓄電池１０３など）の運転制御を実行したうえで、以下のように蓄電池１０３を制御する。
即ち、電力管理装置２００は、蓄電池１０３について、運転計画に従って充電または放電の動作を実行させるにあたり、蓄電電力単価または放電電力単価が一定条件を満たしているときには、そのときの運転計画を変更することなく蓄電池１０３を制御する。
また、蓄電電力単価または放電電力単価が一定条件を満たさない状態となった場合には、蓄電池１０３についての運転計画を変更し、充電あるいは放電を停止させるように制御する。
また、運転計画に従った場合、充放電を停止させるべきときであっても、例えば蓄電電力単価または放電電力単価が一定条件を満たす場合には、運転計画を変更して充電または放電を行うことができる。
このように蓄電池１０３を制御することによって、本実施形態においては、蓄電池１０３を備えることによる経済性を促進させることが可能になる。

【0042】

以下、本実施形態の電力管理装置２００による蓄電池１０３の制御について説明する。
図７は、電力管理装置２００の構成例を示している。同図に示す電力管理装置２００は、制御部２０１と記憶部２０２とを備える。
制御部２０１は、図１に示した電力管理システム１００における電力管理に関する各種制御を実行する。そのうえで、制御部２０１は、電力管理の１つとして蓄電池１０３の充放電制御を実行する。制御部２０１としての機能は、例えば電力管理装置２００において備えられるＣＰＵ（Central Processing Unit）にプログラムを実行させることにより実現される。

【0043】

制御部２０１は、機能部として、運転制御部２１１、蓄電電力単価算出部２１２、平均蓄電電力単価算出部２１３、放電電力単価算出部２１４及び蓄電池動作決定部２１５を備える。
運転制御部２１１は、運転計画情報記憶部２２１が記憶する運転計画情報が示す運転計画に従って、電力管理システム１００（即ち、住宅）における設備（太陽電池１０１、パワーコンディショナ１０２、蓄電池１０３、インバータ１０４、電力経路切替部１０５、負荷１０６）についての運転制御を実行する。
運転計画は、例えば過去の運転実績や天気予報の情報などに基づいて事前に策定され、策定された内容が運転計画情報として運転計画情報記憶部２２１に記憶される。

【0044】

蓄電電力単価算出部２１２は、蓄電電力単価を算出する。前述のように蓄電電力単価は、蓄電池１０３に充電可能な充電電力をインバータ１０４により直流に変換して蓄電池１０３に充電した場合の実質的単価である。
本実施形態における蓄電電力単価算出部２１２は、蓄電池１０３に充電可能な充電電力の値（レベル）に応じたインバータ１０４の効率に基づいて蓄電電力単価を算出する。また、蓄電電力単価算出部２１２は、所定の単位時間（例えば１時間）が経過するごとに蓄電電力単価を算出する。

【0045】

本実施形態において、蓄電池１０３への充電が可能な充電電力としては、商用電源１０から供給される電力と、太陽電池１０１により発電され、パワーコンディショナ１０２から出力される太陽光発電電力を元とする電力との２つである場合を例に挙げる。
上記のように２つの充電電力が充電可能であるのに応じて、本実施形態の蓄電電力単価算出部２１２は、商用電源１０から供給される電力の充電に対応する蓄電電力単価と、太陽光発電電力の充電に対応する蓄電電力単価との２つの蓄電電力単価を算出する。
なお、以降において、商用電源１０から供給される電力の充電に対応する蓄電電力単価については商用電源対応蓄電電力単価と呼ぶ。また、太陽光発電電力の充電に対応する蓄電電力単価については太陽光発電対応蓄電電力単価と呼ぶ。

【0046】

図８を参照して、蓄電電力単価算出部２１２による商用電源対応蓄電電力単価と太陽光発電対応蓄電電力単価の算出手法例について説明する。
まず、商用電源対応蓄電電力単価の算出について説明する。蓄電電力単価算出部２１２は、商用電源対応蓄電電力単価の算出にあたり、商用電源１０の電力単価である商用電源電力単価Ｔｋを取得する。

【0047】

商用電源電力単価Ｔｋは、商用電源１０の電気料金のプランに応じて決まるもので、記憶部２０２のパラメータ記憶部２２２にパラメータの１つとして予め記憶されている。
例えば、電気料金のプランとして、日中よりも安価な深夜料金が設定されているなど、１日における所定の時間帯ごとに電気料金が異なっている場合がある。この場合、電気料金の異なる時間帯ごとに商用電源電力単価Ｔｋも異なる。このように時間帯ごとに商用電源電力単価Ｔｋが異なる場合、パラメータ記憶部２２２は、１日における所定の時間帯区分に対応した異なる値の商用電源電力単価Ｔｋを記憶する。
蓄電電力単価算出部２１２は、パラメータ記憶部２２２から商用電源電力単価Ｔｋを読み出すことによって、商用電源電力単価Ｔｋを取得できる。

【0048】

また、蓄電電力単価算出部２１２は、商用電源対応蓄電電力単価の算出にあたり、現時刻において商用電源１０から供給可能な交流の電力を直流に変換した場合におけるインバータの効率ηｃｋを求める。
蓄電電力単価算出部２１２は、効率ηｃｋを求めるにあたり、現時刻において蓄電池１０３に充電が可能な商用電源１０の電力の値と、記憶部２０２のインバータ効率テーブル記憶部２２３が記憶するインバータ効率テーブルとを利用する。

【0049】

蓄電電力単価算出部２１２は、現時刻において蓄電池１０３に充電が可能な商用電源１０の電力を、例えば電力管理システム１００（住宅）において消費することが許可される電力の上限値（消費電力上限値）と、現時刻において測定される負荷１０６の消費電力とに基づいて求めることができる。
最も簡単な例として、現時刻において蓄電池１０３に充電が可能な商用電源１０の電力は、消費電力上限値から現時刻の消費電力を減算することによって求められる。

【0050】

また、インバータ効率テーブル記憶部２２３が記憶するインバータ効率テーブルは、インバータ１０４についての、充電時における電力と効率との対応関係と、放電時における電力と効率との対応関係とを示すテーブルである。
即ち、インバータ効率テーブルは、充電時と放電時とのそれぞれについて、図２に例示した電力と効率との対応関係を示す。
蓄電電力単価算出部２１２は、充電時に対応するインバータ効率テーブルから、現時刻において蓄電池１０３に充電が可能な商用電源１０の電力の値と対応付けられている効率の値を取得する。このようにして取得される効率の値が効率ηｃｋである。

【0051】

そして、蓄電電力単価算出部２１２は、以下の式１により現時刻における商用電源対応蓄電電力単価Ｔｃｋを算出する。
Ｔｃｋ＝Ｔｋ／ηｃｋ・・・（式１）
上記の式１より理解されるように、商用電源対応蓄電電力単価Ｔｃｋは、効率ηｃｋが低下するのに応じて、商用電源電力単価Ｔｋよりも増加していく。

【0052】

次に、同じ図８を参照して、太陽光発電対応蓄電電力単価の算出手法例について説明する。蓄電電力単価算出部２１２は、太陽光発電対応蓄電電力単価の算出にあたり、太陽光発電電力の単価である太陽光発電電力単価Ｔｒを取得する。

【0053】

太陽光発電電力単価Ｔｒは、予め定められた太陽光発電電力の買い取り金額に応じて決まる太陽光発電電力についての電力単価である。太陽光発電電力単価Ｔｒは、記憶部２０２のパラメータ記憶部２２２に予め記憶されている。なお、太陽光発電電力の買い取り金額が１日における時間帯によって異なる場合、太陽光発電電力単価Ｔｒも時間帯によって異なる。このような場合、パラメータ記憶部２２２は、時間帯の区分ごとに応じて異なる太陽光発電電力単価Ｔｒを記憶する。

【0054】

また、蓄電電力単価算出部２１２は、太陽光発電対応蓄電電力単価の算出にあたり、現時刻において余剰電力を充電した場合のインバータの効率ηｃｒを求める。
蓄電電力単価算出部２１２は、太陽光発電対応蓄電電力単価の算出に対応して効率ηｃｒを求めるにあたり、現時刻において蓄電池１０３に充電が可能な太陽光発電電力の余剰電力の値と、記憶部２０２のインバータ効率テーブル記憶部２２３が記憶するインバータ効率テーブルとを利用する。

【0055】

本実施形態において、蓄電池１０３に充電が可能な太陽光発電電力は、負荷１０６により消費されずに余剰する余剰電力である。
そこで、蓄電電力単価算出部２１２は、現時刻における余剰電力を求める。蓄電電力単価算出部２１２は、現時刻における余剰電力について、現時刻における太陽光発電電力と消費電力との差分に基づいて求めることができる。

【0056】

蓄電電力単価算出部２１２は、インバータ効率テーブル記憶部２２３が記憶する充電時対応のインバータ効率テーブルから、現時刻の余剰電力に対応する効率ηｃｒを取得する。
そして、蓄電電力単価算出部２１２は、以下の式２により現時刻における太陽光発電対応蓄電電力単価Ｔｃｒを算出する。
Ｔｃｒ＝Ｔｒ／ηｃｒ・・・（式２）
上記の式２より理解されるように、太陽光発電対応蓄電電力単価Ｔｃｒも、効率ηｃｒが低下するのに応じて、太陽光発電電力単価Ｔｒから増加する。

【0057】

このように、蓄電電力単価算出部２１２は、蓄電電力単価として、１つには商用電源１０からの充電電力をインバータ１０４により直流に変換した場合の商用電源対応蓄電電力単価を算出する。
また、蓄電電力単価算出部２１２は、もう１つの蓄電電力単価として、太陽光発電電力の余剰電力としての充電電力をインバータ１０４により直流に変換した場合の太陽光発電対応蓄電電力単価を算出する。

【0058】

平均蓄電電力単価算出部２１３は、平均蓄電電力単価を算出する。平均蓄電電力単価は、蓄電池１０３の蓄積電力が充電されたときの蓄電電力単価の平均である。

【0059】

図９を参照して、平均蓄電電力単価の算出手法例について説明する。本実施形態では、平均蓄電電力単価の算出にあたり、同図に示すように以下のパラメータが定義される。
インバータ１０４による電力変換を介して蓄電池１０３に充電される充電電力の単価として現時刻における単価を充電電力単価Ｔｘとする。
充電電力単価Ｔｘは、図８との対応では、商用電源電力単価Ｔｋと太陽光発電電力単価Ｔｒとのうちのいずれかとなる。即ち、商用電源１０を蓄電池１０３に充電する場合には、商用電源電力単価Ｔｋが充電電力単価Ｔｘとなり、太陽光発電電力を蓄電池１０３に充電する場合には、太陽光発電電力単価Ｔｒが充電電力単価Ｔｘとなる。

【0060】

インバータ１０４を介して蓄電池１０３に充電される電力量を充電電力量Ｗｘとする。
蓄電池１０３からインバータ１０４を介して放電される電力量を放電電力量Ｗｕとする。
充電または放電が行われる前の平均蓄電電力単価をＴｉ_preとする。
充電または放電が行われる前の蓄電池１０３の蓄電電力量をＷｉ_preとする。
充電または放電が行われた後の平均蓄電電力単価をＴｉとする。
充電または放電が行われた後の蓄電池１０３の蓄電電力量をＷｉとする。

【0061】

平均蓄電電力単価算出部２１３は、蓄電池１０３への充電が行われている場合には、以下のように平均蓄電電力単価Ｔｉを算出する。
この場合において、平均蓄電電力単価算出部２１３は、以下の式３により充電後の蓄電電力量Ｗｉを求める。
Ｗｉ＝Ｗｉ_pre＋Ｗｘ・ηｃ・・・（式３）
なお、上記の式３における効率ηｃには、商用電源１０からの充電電力の充電が行われる場合には、効率ηｃｋが代入され、太陽光発電電力の余剰電力の充電が行われる場合には、効率ηｃｒが代入される。
そのうえで、平均蓄電電力単価算出部２１３は、上記の式３により求めた蓄電電力量Ｗｉを利用して、以下の式４により充電後の平均蓄電電力単価Ｔｉを求める（更新する）。
Ｔｉ＝（Ｔｉ_pre・Ｗｉ_pre＋Ｔｘ・Ｗｘ）／Ｗｉ・・・（式４）
上記の式４から理解されるように、平均蓄電電力単価Ｔｉはインバータ１０４による損失に応じて充電電力単価Ｔｘよりも高くなる。

【0062】

また、平均蓄電電力単価算出部２１３は、蓄電池１０３への放電が行われた場合には、以下の式５により平均蓄電電力単価Ｔｉを算出する。
Ｔｉ＝Ｔｉ_pre・・・（式５）
即ち、放電に際しては、平均蓄電電力単価Ｔｉは放電前と同じ値でよい。
また、平均蓄電電力単価算出部２１３は、放電が行われたのに応じて、放電後の蓄電電力量Ｗｉを以下の式６により求めておく。
Ｗｉ＝Ｗｉ_pre−Ｗｕ／ηｃ・・・（式６）
上記のように求められた蓄電電力量Ｗｉは、次に充電が行われた場合の平均蓄電電力単価Ｔｉの算出に利用される。
このように、平均蓄電電力単価算出部２１３は、蓄電池１０３の充電または放電が行われるのに応じて、上記の式３〜式６による演算を用いて平均蓄電電力単価Ｔｉを更新する。

【0063】

放電電力単価算出部２１４は、放電電力単価を算出する。放電電力単価は、蓄電池１０３の蓄積電力をインバータ１０４により交流に変換して放電した場合の放電電力の実質的単価である。
放電電力単価算出部２１４は、放電電力の値に応じたインバータ１０４の効率に基づいて放電電力単価を算出する。

【0064】

図１０を参照して放電電力単価の算出手法例について説明する。
放電電力単価算出部２１４は、放電電力単価を求めるにあたり、現時刻において放電が行われた場合の放電電力に応じたインバータ１０４の効率ηｄを求める。同図から理解されるように、効率ηｄは、蓄電池１０３から放電された直流の電力を交流に変換する際のインバータ１０４の効率である。

【0065】

放電電力単価算出部２１４は、効率ηｄを求めるにあたり、インバータ効率テーブル記憶部２２３が記憶する放電時対応のインバータ効率テーブルから、現時刻において蓄電池１０３が放電可能（消費電力を補填可能）な電力の値に対応する効率の値を取得する。放電電力単価算出部２１４は、このように取得した効率の値を、効率ηｄとする。

【0066】

そして、放電電力単価算出部２１４は、現時刻において平均蓄電電力単価算出部２１３が算出した平均蓄電電力単価Ｔｉと現時刻における効率ηｄとを利用して、以下の式７により放電電力単価Ｔｄを算出する。
Ｔｄ＝Ｔｉ／ηｄ・・・（式７）

【0067】

蓄電池動作決定部２１５は、蓄電電力単価と、蓄電電力単価として許容される最大値である最大蓄電電力単価との関係が所定の条件を満たしているか否かについて判定する。
また、蓄電池動作決定部２１５は、放電電力単価と、放電電力単価として許容される最大値である最大放電電力単価との関係が所定の条件を満たしているか否かについて判定する。
そして、蓄電池動作決定部２１５は、上記の各判定の結果に基づいて、蓄電池１０３が行うべき動作を決定する。

【0068】

具体的に、蓄電池動作決定部２１５は、現時刻における蓄電電力単価と最大蓄電電力単価との関係が所定の条件を満たしているか否かに基づいて、蓄電池１０３に充電電力を充電すべきか否かについて決定する。
蓄電電力単価は、前述のように蓄電電力単価算出部２１２により算出される。最大蓄電電力単価は、蓄電電力単価として許容される最大値であり、予め定められる定数である。

【0069】

また、蓄電池動作決定部２１５は、放電電力単価と最大放電電力単価との関係が所定の条件を満たしているか否かに基づいて、蓄電池１０３を放電させるべきか否かについて決定する。
放電電力単価は、前述のように放電電力単価算出部２１４により算出される。最大放電電力単価は、放電電力単価として許容される最大値であり、予め定められる定数である。

【0070】

ここで、再度、図８を参照して、蓄電池動作決定部２１５による蓄電池１０３の充放電についての決定手法例について説明する。
まず、蓄電池１０３の充電動作についての決定手法例から説明する。本実施形態において、蓄電電力単価については、前述のように商用電源対応蓄電電力単価Ｔｃｋと太陽光発電対応蓄電電力単価Ｔｃｒとの２種類が算出される。
このように算出される蓄電電力単価が２種類であるのに応じて、最大蓄電電力単価も２種類が定められる。即ち、同図に示すように、商用電源１０に対応する商用電源対応最大蓄電電力単価Ｔｐｋと、太陽光発電電力に対応する太陽光発電対応最大蓄電電力単価Ｔｐｒとが定められる。
商用電源対応最大蓄電電力単価Ｔｐｋと太陽光発電対応最大蓄電電力単価Ｔｐｒは、それぞれ記憶部２０２におけるパラメータ記憶部２２２が記憶している。

【0071】

そして、蓄電池動作決定部２１５は、現時刻に対応して求められた商用電源対応蓄電電力単価Ｔｃｋと、商用電源対応最大蓄電電力単価Ｔｐｋとについて、所定の条件として以下の式８による充電許可条件を満たしているか否かについて判定する。
Ｔｃｋ≦Ｔｐｋ・・・（式８）
蓄電池動作決定部２１５は、式８を満たしていれば、一定水準以上の経済性を維持して商用電源１０を充電できるとして、商用電源１０を蓄電池１０３に充電すべきと決定する。
一方、商用電源対応蓄電電力単価Ｔｃｋが商用電源対応最大蓄電電力単価Ｔｐｋより大きく、式８が満たされていなければ、商用電源１０を充電した場合には一定水準以上の経済性が維持できないということになる。そこで、この場合の蓄電池動作決定部２１５は、商用電源１０を蓄電池１０３に充電すべきではないと決定する。

【0072】

また、蓄電池動作決定部２１５は、現時刻に対応して求められた太陽光発電対応蓄電電力単価Ｔｃｒと、太陽光発電対応最大蓄電電力単価Ｔｐｒとについて、所定の条件として以下の式９による充電許可条件を満たしているか否かについて判定する。
Ｔｃｒ≦Ｔｐｒ・・・（式９）
蓄電池動作決定部２１５は、式９を満たしていれば、一定水準以上の経済性を維持して太陽光発電電力を蓄電池１０３に充電できるとして、太陽光発電電力の余剰電力を蓄電池１０３に充電すべきと決定する。
一方、式９が満たされていなければ、蓄電池動作決定部２１５は、太陽光発電電力を蓄電池１０３に充電した場合には一定水準以上の経済性は維持できないとして、太陽光発電電力の余剰電力を蓄電池１０３に充電すべきではないと決定する。

【0073】

また、蓄電池動作決定部２１５は、現時刻に対応して求められた平均蓄電電力単価Ｔｉと、最大放電電力単価Ｔｑとについて、所定の条件として以下の式１０による放電許可条件を満たしているか否かについて判定する。
Ｔｄ≦Ｔｑ・・・（式１０）
式１０が満たされている場合、蓄電池動作決定部２１５は、一定水準以上の経済性を維持した放電を行えるとして、蓄電池１０３を放電させるべきであると決定する。
一方、式１０が満たされていなければ、蓄電池１０３を放電させた場合には一定水準以上の経済性を維持できないとして、蓄電池動作決定部２１５は蓄電池１０３を放電させるべきでないと決定する。

【0074】

上記のように蓄電池動作決定部２１５が蓄電池１０３について、商用電源１０から供給される電力の充電、太陽光発電電力における余剰電力の充電、放電の各動作の可否についての決定処理を行った結果、総合的には、決定結果の組み合わせとして以下の４つのうちのいずれかが得られる。

【0075】

即ち、１つは、蓄電池１０３に商用電源１０の電力を充電すべきとの決定結果と、蓄電池１０３に太陽光発電電力の余剰電力を充電すべきでないとの決定結果と、蓄電池１０３を放電させるべきでないとの決定結果との組み合わせである。
上記の決定結果の組み合わせが得られた場合、蓄電池動作決定部２１５は、最終的に蓄電池１０３に商用電源１０の電力を蓄電池１０３に充電すべきと決定する。

【0076】

もう１つは、蓄電池１０３に商用電源１０の電力を充電すべきでないとの決定結果と、蓄電池１０３に太陽光発電電力の余剰電力を充電すべきとの決定結果と、蓄電池１０３を放電させるべきでないとの決定結果との組み合わせである。
上記の決定結果の組み合わせが得られた場合、蓄電池動作決定部２１５は、最終的に太陽光発電電力の余剰電力を蓄電池１０３に充電すべきと決定する。

【0077】

もう１つは、蓄電池１０３に商用電源１０の電力を充電すべきでないとの決定結果と、蓄電池１０３に太陽光発電電力の余剰電力を充電すべきでないとの決定結果と、蓄電池１０３を放電させるべきとの決定結果との組み合わせである。
上記の決定結果の組み合わせが得られた場合、蓄電池動作決定部２１５は、最終的に蓄電池１０３を放電させるべきと決定する。

【0078】

もう１つは、蓄電池１０３に商用電源１０の電力を充電すべきでないとの決定結果と、蓄電池１０３に太陽光発電の余剰電力を充電すべきでないとの決定結果と、蓄電池１０３を放電させるべきでないとの決定結果との組み合わせである。
上記の決定結果の組み合わせが得られた場合、蓄電池動作決定部２１５は、最終的に蓄電池１０３について充電、放電いずれの動作も停止すべきと決定する。

【0079】

ここで、本実施形態における最大蓄電電力単価（商用電源対応最大蓄電電力単価Ｔｐｋ、太陽光発電対応最大蓄電電力単価Ｔｐｒ）と、最大放電電力単価Ｔｑとの設定条件について説明する。なお、説明を簡単で分かりやすくすることの便宜上、ここでは、商用電源対応最大蓄電電力単価Ｔｐｋと最大放電電力単価Ｔｑとの設定条件について説明する。

【0080】

一定水準以上の経済性を維持しながら蓄電池１０３に充放電を実行させるには、商用電源電力単価Ｔｋができるだけ低いときに充電（買電）を行い、商用電源電力単価Ｔｋが高いときに、蓄電池１０３の放電電力により消費電力を補填できるようにすることが好ましい。
このことから、商用電源電力単価Ｔｋの最高値Ｔｋｈ、商用電源電力単価Ｔｋの最低値Ｔｋｌとすると、平均蓄電電力単価Ｔｉは、以下の式１１で示す条件を満たせばよい。
Ｔｋｌ＜Ｔｉ＜Ｔｋｈ・・・（式１１）

【0081】

そのうえで、さらに安定的、かつ、的確に高い経済性を確保するには、以下の式１２で示す条件を満たせばよい。
Ｔｋｌ＜Ｔｐｋ＜Ｔｉ＜Ｔｑ＜Ｔｋｈ・・・（式１２）
つまり、式１２に示す条件のもとで、商用電源対応最大蓄電電力単価Ｔｐｋについては、商用電源電力単価Ｔｋの最低値Ｔｋｌよりも大きく、平均蓄電電力単価Ｔｉよりも小さい範囲において設定する。一方、最大放電電力単価Ｔｑについては、平均蓄電電力単価Ｔｉよりも大きく、商用電源電力単価Ｔｋの最高値Ｔｋｈよりも小さい範囲において設定するものである。
式１２の条件のもとでは、商用電源対応最大蓄電電力単価Ｔｐｋを小さくするのに応じて、平均蓄電電力単価Ｔｉを抑えることが可能である。また、最大放電電力単価Ｔｑを小さくするのに応じて、放電時における経済性を高くしていくことができる。

【0082】

説明を図７に戻す。記憶部２０２は、制御部２０１が利用する各種の情報を記憶する。記憶部２０２は、蓄電池１０３の充放電制御に関連して、運転計画情報記憶部２２１と、パラメータ記憶部２２２と、インバータ効率テーブル記憶部２２３とを備える。

【0083】

運転計画情報記憶部２２１は、運転計画情報を記憶する。運転計画情報は、電力管理システム１００（即ち、住宅）における設備（太陽電池１０１、パワーコンディショナ１０２、蓄電池１０３、インバータ１０４、電力経路切替部１０５、負荷１０６）についての運転計画を示す。運転計画は、例えば過去の運転履歴などに基づいて予め策定される。

【0084】

パラメータ記憶部２２２は、蓄電池１０３の充放電制御にあたって制御部２０１が利用するパラメータを記憶する。
具体的に、パラメータ記憶部２２２は、パラメータとして、商用電源電力単価Ｔｋ、太陽光発電電力単価Ｔｒ、商用電源対応最大蓄電電力単価Ｔｐｋ、太陽光発電対応最大蓄電電力単価Ｔｐｒ、最大放電電力単価Ｔｑを記憶する。

【0085】

インバータ効率テーブル記憶部２２３は、インバータ１０４についてのインバータ効率テーブルとして、充電時に対応するインバータ効率テーブルと、放電時に対応するインバータ効率テーブルとを記憶する。

【0086】

次に、図１１のフローチャートを参照して、電力管理装置２００が蓄電池１０３の充放電制御のために実行する処理手順例について説明する。同図に示す処理は、予め定めた一定時間（例えば１時間）に対応する期間（充放電制御期間）ごとに実行される。

【0087】

電力管理装置２００において、制御部２０１は、次の充放電制御期間の開始時刻に至るのを待機する（ステップＳ１０１−ＮＯ）。
次の充放電制御期間の開始時刻に至るのに応じて（ステップＳ１０１−ＹＥＳ）、制御部２０１は、まず、商用電源１０の電力を蓄電池１０３に充電すべきか否かについて決定するための処理を以下のように実行する（ステップＳ１０２〜Ｓ１０５）。

【0088】

制御部２０１は、パラメータ記憶部２２２から、現時刻に対応する商用電源電力単価Ｔｋと、商用電源対応最大蓄電電力単価Ｔｐｋとを取得する（ステップＳ１０２）。
次に、蓄電電力単価算出部２１２は、現時刻において蓄電池１０３に商用電源１０の電力を充電した場合のインバータ１０４の効率ηｃｋを算出する（ステップＳ１０３）。このために、蓄電電力単価算出部２１２は、現時刻において蓄電池１０３に商用電源１０から充電可能な電力を求め、充電時対応のインバータ効率テーブルにおいて、求められた電力の値に対応付けられている効率の値を、効率ηｃｋの算出結果とする。

【0089】

次に、蓄電電力単価算出部２１２は、式１に示したように、ステップＳ１０２により取得した商用電源電力単価ＴｋをステップＳ１０３により算出した効率ηｃｋで除算することにより、商用電源対応蓄電電力単価Ｔｃｋを算出する（ステップＳ１０４）。

【0090】

次に、蓄電池動作決定部２１５は、ステップＳ１０４により算出した商用電源対応蓄電電力単価Ｔｃｋと、ステップＳ１０２により取得した商用電源対応最大蓄電電力単価Ｔｐｋとが、先に式８に示した充電許可条件を満たしているか否かについて判定する。
そして、蓄電池動作決定部２１５は、充電許可条件を満たしているか否かの判定結果に応じて、商用電源１０を蓄電池１０３に充電すべきか否かを決定する（ステップＳ１０５）。

【0091】

次に、制御部２０１は、太陽光発電電力の余剰電力を蓄電池１０３に充電すべきか否かについて決定するための処理を以下のように実行する（ステップＳ１０６〜Ｓ１０９）。
つまり、制御部２０１における蓄電電力単価算出部２１２は、パラメータ記憶部２２２から、現時刻に対応する太陽光発電電力単価Ｔｒと、太陽光発電対応最大蓄電電力単価Ｔｐｒとを取得する（ステップＳ１０６）。

【0092】

次に、蓄電電力単価算出部２１２は、現時刻において蓄電池１０３に太陽光発電電力の余剰電力を充電した場合のインバータ１０４の効率ηｃｒを算出する（ステップＳ１０７）。このために、蓄電電力単価算出部２１２は、前述のように、現時刻における余剰電力を求め、充電時対応のインバータ効率テーブルにおいて、余剰電力の値に対応付けられている効率の値を、効率ηｃｒの算出結果とする。

【0093】

次に、蓄電電力単価算出部２１２は、式２に示したように、ステップＳ１０６により取得した太陽光発電電力単価ＴｒをステップＳ１０７により算出した効率ηｃｒで除算することにより、太陽光発電対応蓄電電力単価Ｔｃｒを算出する（ステップＳ１０８）。

【0094】

次に、蓄電池動作決定部２１５は、ステップＳ１０８により算出した太陽光発電対応蓄電電力単価Ｔｃｒと、ステップＳ１０６により取得した太陽光発電対応最大蓄電電力単価Ｔｐｒとが、先に式９に示した充電許可条件を満たしているか否かについて判定する。
そして、蓄電池動作決定部２１５は、充電許可条件を満たしているか否かの判定結果に応じて、太陽光発電電力の余剰電力を蓄電池１０３に充電すべきか否かを決定する（ステップＳ１０９）。

【0095】

次に、制御部２０１は、蓄電池１０３を放電させるべきか否かについて決定するための処理を以下のように実行する（ステップＳ１１０〜Ｓ１１４）。
制御部２０１は、パラメータ記憶部２２２から、最大放電電力単価Ｔｑを取得する（ステップＳ１１０）。
次に、平均蓄電電力単価算出部２１３は、式３〜式６により説明したように、現在時刻における平均蓄電電力単価Ｔｉを算出する（ステップＳ１１１）。

【0096】

次に、放電電力単価算出部２１４は、現時刻において放電が行われた場合の放電電力に応じたインバータ１０４の効率ηｄを算出する（ステップＳ１１２）。このために、放電電力単価算出部２１４は、現在の運転状況から、現時刻において蓄電池１０３が放電した場合に放電が可能（消費電力を補填可能）な電力を導出し、放電時対応のインバータ効率テーブルにおいて、導出した電力の値に対応付けられた効率の値を、効率ηｄの算出結果とする。

【0097】

次に、放電電力単価算出部２１４は、式７により示したように、ステップＳ１１１により算出した平均蓄電電力単価ＴｉをステップＳ１１２により算出した効率ηｄで除算することにより、放電電力単価Ｔｄを算出する（ステップＳ１１３）。

【0098】

蓄電池動作決定部２１５は、ステップＳ１１３により算出した放電電力単価Ｔｄと、ステップＳ１１０により取得した最大放電電力単価Ｔｑとが、先に式１０に示した放電許可条件を満たしているか否かについて判定する。
そして、蓄電池動作決定部２１５は、放電許可条件を満たしているか否かの判定結果に応じて、蓄電池１０３を放電させるべきか否かを決定する（ステップＳ１１４）。

【0099】

蓄電池動作決定部２１５は、ステップＳ１０５、Ｓ１０９、Ｓ１１４の各決定結果を総合して、蓄電池１０３の充放電動作についての最終的な決定を行う（ステップＳ１１５）。ステップＳ１１５にて得られる最終的な決定結果は、前述のように、商用電源１０から供給される電力の充電、太陽光発電電力の余剰電力の充電、放電、充放電の停止のうちのいずれかとなる。
そして、運転制御部２１１は、ステップＳ１１５による最終的な決定結果に従った蓄電池１０３の動作が得られるように運転制御を実行する（ステップＳ１１６）。
上記のように、電力管理装置２００が処理を実行することによって、インバータ１０４の効率に応じた経済性を考慮した蓄電池１０３の充放電制御が行われる。これにより、蓄電池１０３を備えることによる経済的効果の促進を図ることが可能になる。

【0100】

また、本実施形態においては、例えば一定時間による充放電制御期間ごとに蓄電電力単価、平均蓄電電力単価、放電電力単価の算出を行って蓄電池１０３の動作を決定している。これにより、本実施形態では、予め策定された蓄電池１０３の運転計画について、経済的効果が一定水準以上で保たれるように充放電制御期間ごとに適宜修正していくことが可能になる。

【0101】

また、本実施形態において、最大蓄電電力単価（商用電源対応最大蓄電電力単価、太陽光発電対応最大蓄電電力単価）と、最大放電電力単価とについては、例えば電力管理システム１００に対応する住宅のユーザが変更できるようにしてもよい。この場合には、例えば図１に示したコントロール端末１０７に対する操作により、最大蓄電電力単価と最大放電電力単価とが変更可能なようにすればよい。

【0102】

図１２は、コントロール端末１０７の画面において表示される操作画面の一例を示している。
同図に示す操作画面においては、最大蓄電電力単価を変更するための変更ボタンＢＴ１が配置されている。ユーザは、変更ボタンＢＴ１を操作することにより、最大蓄電電力単価を変更することができる。変更された最大蓄電電力単価は、表示エリアＡＲ１にて表示される。
また、操作画面においては、最大放電電力単価を変更するための変更ボタンＢＴ２が配置されている。ユーザは、変更ボタンＢＴ２を操作することにより、最大放電電力単価を変更することができる。変更された最大放電電力単価は、表示エリアＡＲ２にて表示される。

【0103】

また、上記のように変更された最大蓄電電力単価と最大放電電力単価は、例えば表示エリアＡＲ３において、商用電源電力単価や平均蓄電電力単価などとともに、時間経過とともにグラフ形式で示されるようになっている。なお、同図においては、最大蓄電電力単価として、商用電源対応最大蓄電電力単価のみが示されている。
また、表示エリアＡＲ４においては、平均蓄電電力単価の現在値が示される。

【0104】

図１２に示す操作画面に対する操作によって最大蓄電電力単価もしくは最大放電電力単価が変更されるのに応じて、コントロール端末１０７は、変更された最大蓄電電力単価もしくは最大放電電力単価を電力管理装置２００に送信する。
電力管理装置２００は、受信された最大蓄電電力単価もしくは最大放電電力単価により、これまでパラメータ記憶部２２２に記憶されていた最大蓄電電力単価もしくは最大放電電力単価を更新する。
このような構成によって、最大蓄電電力単価と最大放電電力単価をユーザの操作に応じて変更することが可能となる。

【0105】

なお、これまでの実施形態の説明にあっては、本実施形態の電力管理装置２００がＨＥＭＳに対応するものであるとして説明した。しかし、本実施形態の電力管理装置２００は、例えば、一定の地域範囲における複数の住宅、施設を対象として電力制御を行うＴＥＭＳ（Town Energy Management System）、ＣＥＭＳ（City Energy Management System）などの電力管理システムにおいて各住宅、施設における蓄電池の制御を行う場合にも適用できる。

【0106】

なお、上述の電力管理装置２００の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述の電力管理装置２００としての処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部または外部に設けられた記録媒体も含まれる。配信サーバの記録媒体に記憶されるプログラムのコードは、端末装置で実行可能な形式のプログラムのコードと異なるものでもよい。すなわち、配信サーバからダウンロードされて端末装置で実行可能な形でインストールができるものであれば、配信サーバで記憶される形式は問わない。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に端末装置で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

【符号の説明】

【0107】

１０ 商用電源、１００ 電力管理システム、１０１ 太陽電池、１０２ パワーコンディショナ、１０３ 蓄電池、１０４ インバータ、１０５ 電力経路切替部、１０６（１０６−１〜１０６−Ｎ） 負荷、１０７ コントロール端末、２００ 電力管理装置、２０１ 制御部、２０２ 記憶部、２１１ 運転制御部、２１２ 蓄電電力単価算出部、２１３ 平均蓄電電力単価算出部、２１４ 放電電力単価算出部、２１５ 蓄電池動作決定部、２２１ 運転計画情報記憶部、２２２ パラメータ記憶部、２２３ インバータ効率テーブル記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】