特許 7392531 制御装置および蓄電システム

(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】

(24)【登録日】2023-11-28

(45)【発行日】2023-12-06

(54)【発明の名称】制御装置および蓄電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/34 20060101AFI20231129BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20231129BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20231129BHJP

   H02J 7/04 20060101ALI20231129BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20231129BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20231129BHJP

【ＦＩ】

H02J7/34 G

H02J3/32

H02J3/38 130

H02J7/04 H

H02J7/35 K

H02J13/00 311R

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020043338

(22)【出願日】2020-03-12

(65)【公開番号】P2021145490

(43)【公開日】2021-09-24

【審査請求日】2023-01-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100091524

【弁理士】

【氏名又は名称】和田 充夫

(74)【代理人】

【識別番号】100172236

【弁理士】

【氏名又は名称】岩木 宣憲

(72)【発明者】

【氏名】市田 俊彦

(72)【発明者】

【氏名】大橋 誠

【審査官】宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－２０７７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２９９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－２０５９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１５８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３５５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２１７１９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ１／００－３／１２

Ｂ６０Ｌ７／００－１３／００

Ｂ６０Ｌ１５／００－５８／４０

Ｈ０１Ｍ１０／４２－１０／４８

Ｈ０２Ｊ３／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４－１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

気象情報を取得する取得部と、
蓄電装置の充放電制御モードを切り替えるモード切替部と
を備え、
前記モード切替部は、
前記取得部で取得された前記気象情報が気象警報の発令であった場合に、前記充放電制御モードを通常モードから災害モードに切り替え、
前記充放電制御モードを前記災害モードに切り替えた後、第１切替時間が経過する前に、取得された前記気象情報が前記気象警報の継続であった場合、前記気象警報の継続が前記気象情報として取得されたときから前記第１切替時間が経過した以降に、前記充放電制御モードを前記災害モードから前記通常モードに切り替える、制御装置。

【請求項2】

前記気象警報は、第１警報と、前記第１警報よりも警戒レベルの高い第２警報とを有し、
取得された前記気象情報が前記第１警報の場合、前記第１切替時間として、第１の時間が設定され、取得された前記気象情報が前記第２警報の場合、前記第１切替時間として、前記第１の時間よりも長い第２の時間が設定される、請求項１の制御装置。

【請求項3】

前記第１切替時間を設定可能な時間設定部をさらに備える、請求項１または２の制御装置。

【請求項4】

前記モード切替部は、
前記気象情報として前記気象警報の発令または前記気象警報の継続が取得され、前記充放電制御モードを前記災害モードに切り替えたときに、最後に前記充放電制御モードが前記災害モードから前記通常モードに切り替えられたときから経過した時間が所定時間内であった場合、前記充放電制御モードを前記災害モードに切り替えたときから、前記第１切替時間よりも長い第２切替時間が経過した以降に、前記充放電制御モードを前記災害モードから前記通常モードに切り替える、請求項１から３のいずれか１つの制御装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１つの制御装置と、
前記制御装置にそれぞれ接続され、相互に電力供給可能にそれぞれ構成されている複数の前記蓄電装置と
を備える、蓄電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、制御装置および蓄電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電気機器に電力を供給可能な蓄電装置に接続された制御装置が開示されている。前記制御装置では、警報等の予め規定された種類の気象情報が発令された場合に、蓄電装置の蓄電量が満了となるまで気象情報対応制御が実行される。気象情報対応制御がなされている状態において予め規定された種類の気象情報が解除されたことを表わす気象情報が外部から得られた場合には、気象情報対応制御を終了させ、通常の充放電制御に切り替えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１８８８０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、気象警報が解除され、ある程度の時間が経過した後に、停電が発生する場合がある。このような場合、前記制御装置では、通常の充放電制御に切り替えられた後に、停電が発生するため、電気機器を稼働させるために必要な電力を十分に確保できない場合がある。

【0005】

本開示は、例えば気象警報が解除された後に停電が発生した場合であっても、停電が発生するまで災害モードで蓄電装置を充放電制御して、停電に対応可能な蓄電装置の充電量を確保できる制御装置および蓄電システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一例の制御装置は、
気象情報を取得する取得部と、
蓄電装置の充放電制御モードを切り替えるモード切替部と
を備え、
前記モード切替部は、
前記取得部で取得された前記気象情報が気象警報の発令であった場合に、前記充放電制御モードを通常モードから災害モードに切り替え、
前記充放電制御モードを前記災害モードに切り替えた後、第１切替時間が経過する前に、取得された前記気象情報が前記気象警報の継続であった場合、前記気象警報の継続が前記気象情報として取得されたときから前記第１切替時間が経過した以降に、前記充放電制御モードを前記災害モードから前記通常モードに切り替える。

【0007】

ここで、「気象情報」は、気象の予報に関する情報であり、「気象警報」が含まれる。「気象警報」には、例えば、天気予報、注意報、警報および特別警報が含まれる。「注意報」は、重大な災害が起こるおそれがある場合に外部機関が注意喚起のために発令する情報である。「警報」は、重大な災害が起こるおそれがある場合に外部機関が警告のために発令する情報で、注意報よりも警戒レベルの高い情報である。災害の危険性が著しく大きいときは、警報よりも警戒レベルの高い「特別気象警報」が発令される。「外部機関」は、気象情報を取得可能な任意の機関であり、例えば、気象庁および気象予報会社が含まれる。

【0008】

本開示の一例の蓄電システムは、
前記制御装置と、
前記制御装置に接続された前記蓄電装置と
を備える。

【発明の効果】

【0009】

前記制御装置によれば、モード切替部は、取得された気象情報が気象警報の発令であった場合に、蓄電装置の充放電制御モードを通常モードから災害モードに切り替える。充放電制御モードを災害モードに切り替えた後、第１切替時間が経過する前に、取得された前記気象情報が前記気象警報の継続であった場合、モード切替部は、前記気象警報の継続が前記気象情報として取得されたときから前記第１切替時間が経過した以降に、充放電制御モードを災害モードから通常モードに切り替える。このような構成により、例えば、気象警報が解除された後に停電が発生した場合であっても、停電が発生するまで災害モードで蓄電装置を充放電制御して、停電に対応可能な蓄電装置の充電量を確保できる制御装置を実現できる。

【0010】

前記蓄電システムによれば、前記制御装置により、例えば、気象警報が解除された後に停電が発生した場合であっても、発生した停電に対応可能な電力を確保可能な蓄電システムを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の一実施形態の制御装置を備えた蓄電システムの構成を示すブロック図。

【図2】図１の制御装置の充放電制御モード切替処理を説明するためのフローチャート。

【図3】図１の蓄電システムの変形例を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の一例を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した本開示の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。

【0013】

本開示の一実施形態の制御装置２０は、一例として、図１に示すように、蓄電装置１０と共に蓄電システム１を構成している。本実施形態では、制御装置２０は、サーバ３０に配置され、通信装置３１、４０を介して各蓄電装置１０に無線通信で接続されている。

【0014】

蓄電装置１０は、一例として、図１に示すように、太陽電池５１、パワーコンディショナ５２（図１では、パワコンと略している。）および分電盤５３を備える建物５０の内部に配置されている。各建物５０において、太陽電池５１は、パワーコンディショナ５２を介して、分電盤５３および蓄電装置１０に接続されている。分電盤５３は、建物５０の外部に配置された電力系統２に接続されている。

【0015】

本実施形態では、各蓄電装置１０は、充放電制御モードとして、通常モードと、災害モードとを有している。通常モードは、例えば、気象庁から気象警報が発令されていない場合に実行される充放電制御モードである。通常モードでは、例えば、電気料金が安い夜中に蓄電装置１０を充電し、電気料金が高い昼間に、使用電力が太陽電池５１で発電された電力を超えた場合に、蓄電装置１０に充電された電力が使用される。災害モードは、例えば、気象庁から気象警報が発令された場合に実行される充放電制御モードである。災害モードでは、例えば、蓄電装置１０が満充電でない場合、満充電になるまで蓄電装置１０を充電し、蓄電装置１０の満充電状態が維持される。

【0016】

制御装置２０は、図１に示すように、取得部２１と、モード切替部２２とを備えている。また、制御装置２０は、演算等を行うＣＰＵ、蓄電装置１０の充放電制御に必要なプログラムまたはデータ等を記憶しておく記憶装置（例えば、ＲＯＭおよびＲＡＭ）および時間を計測する計測部を有している（いずれも図示せず）。モード切替部２２は、例えば、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより実現される機能である。

【0017】

取得部２１は、通信装置３１を介して、外部機関１００（例えば、気象庁）から気象情報を取得する。気象情報は、例えば、後述する第１切替時間よりも短い予め設定された間隔で、断続的に取得される。

【0018】

モード切替部２２は、取得部２１で取得された気象情報が気象警報の発令であった場合に、蓄電装置１０の充放電制御モードを通常モードから災害モードに切り替える。また、モード切替部２２は、充放電制御モードを災害モードに切り替えたときから第１切替時間（例えば、１時間）が経過した以降に、充放電制御モードを災害モードから通常モードに切り替える。

【0019】

例えば、モード切替部２２は、次の（１）および（２）に示すいずれかの態様で、充放電制御モードを切り替えることができる。

【0020】

（１）モード切替部２２は、充放電制御モードを災害モードに切り替えた後、第１切替時間が経過する前に、取得された気象情報が気象警報の継続であった場合、気象警報の継続が気象情報として取得されたときから第１切替時間が経過した以降に、充放電制御モードを災害モードから通常モードに切り替える。第１切替時間が経過したか否かは、例えば、次のように判定される。モード切替部２２にタイマーを設け、気象警報の発令または気象警報の継続が気象情報として取得される毎に、タイマーが第１切替時間にセットされる。そして、第１切替時間にセットされたタイマーがスタートしてゼロになった場合に、第１切替時間が経過したと判定される。

【0021】

（２）気象情報として気象警報の発令が取得され充放電制御モードを災害モードに切り替えたときに、最後に充放電制御モードが災害モードから通常モードに切り替えられたときから経過した時間が所定時間内（例えば、１時間）であったとする。つまり、直近に発令された気象警報が解除された後、所定時間内に気象警報が発令された場合、モード切替部２２は、充放電制御モードを災害モードに切り替えたときから、第１切替時間（例えば、１時間）よりも長い第２切替時間（例えば、２時間）が経過した以降に、充放電制御モードを災害モードから通常モードに切り替える。なお、第１切替時間が後述する第２の時間（例えば、３時間）であった場合、第２切替時間は、第１の時間または第２の時間よりも長い時間（例えば、４時間）が設定される。

【0022】

蓄電制御モードを切り替える場合、モード切替部２２は、サーバ３０側の通信装置３１および建物５０側の通信装置４０を介して、蓄電制御モードを切り替えるための制御信号を蓄電装置１０に出力する。

【0023】

制御装置２０は、時間設定部２３をさらに備えている。時間設定部２３は、例えば、スマートフォン（多機能携帯電話）などの外部端末２００により、第１切替時間を設定可能に構成されている。

【0024】

注意報または警報を第１警報とし、注意報または警報よりも警戒レベルの高い気象警報（第１警報が注意報の場合は警報または特別警報、第１警報が警報の場合は特別警報）を第２警報であるとする。時間設定部２３は、外部端末２００により第１切替時間が設定されていなければ、取得された気象情報が第１警報の場合、第１切替時間として、第１の時間（例えば、１時間）を設定し、取得された気象情報が第２警報の場合、第１切替時間として、第１の時間よりも長い第２の時間（例えば、３時間）を設定する。

【0025】

続いて、図２を参照して、制御装置２０の充放電制御モード切り替え処理について説明する。なお、以下に説明する処理は、例えば、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することで実施される。

【0026】

図２に示すように、取得部２１が気象情報を取得する（ステップＳ１）。取得された気象情報が気象警報の発令であった場合、モード切替部２２は、充放電制御モードを通常モードから災害モードに切り替える（ステップＳ２）。一方、取得された気象情報が気象警報の発令ではなかった場合（言い換えると、気象警報が非発令であった場合）、気象情報として気象警報の発令が取得されるまで、ステップＳ１を繰り返す。

【0027】

充放電制御モードが通常モードから災害モードに切り替えられると、時間設定部２３は、取得された気象警報の種類を判断する（ステップＳ３）。取得された気象警報が第１警報であった場合、時間設定部２３が、第１切替時間として第１の時間（例えば、１時間）を設定し、モード切替部２２が、第１の時間にタイマーをセットし開始させる（ステップＳ４）。取得された気象警報が第２警報であった場合、時間設定部２３が、第１切替時間として第２の時間（例えば、３時間）を設定し、モード切替部２２が、第２の時間にタイマーをセットし開始させる（ステップＳ５）。

【0028】

セットされたタイマーが開始すると、セットされた時間（つまり、第１の時間または第２の時間）が経過する前に、取得部２１が気象情報を取得する（ステップＳ６）。取得された気象情報が気象警報の発令または継続であった場合、ステップＳ３に戻り、再びタイマーがセットされる。取得された気象情報が気象警報の発令または継続ではなかった場合（言い換えると、気象警報が非発令または非継続であった場合）、モード切替部２２は、充放電制御モードを災害モードに切り替えたときからセットされた時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ７）。

【0029】

第１切替時間または第２切替時間が経過したと判定された場合、モード切替部２２が、充放電制御モードを災害モードから通常モードに切り替えて（ステップＳ８）、充放電制御モード切替処理が終了する。一方、第１切替時間または第２切替時間が経過していないと判定された場合、ステップＳ６に戻り、取得部２１が気象情報を取得する。このとき、取得された気象情報が気象警報の発令または継続であった場合、ステップＳ３に戻り、再びタイマーがセットされる。

【0030】

制御装置２０は、次の効果を発揮できる。

【0031】

モード切替部２２が、取得された気象情報が気象警報の発令であった場合に、蓄電装置１０の充放電制御モードを通常モードから災害モードに切り替える。充放電制御モードを災害モードに切り替えた後、第１切替時間が経過する前に、取得された気象情報が気象警報の継続であった場合、モード切替部２２は、気象警報の継続が気象情報として取得されたときから第１切替時間が経過した以降に、充放電制御モードを災害モードから通常モードに切り替える。このような構成により、例えば、気象警報が解除された後に停電が発生した場合であっても、停電が発生するまで災害モードで蓄電装置１０を充放電制御して、停電に対応可能な蓄電装置１０の充電量を確保できる制御装置２０を実現できる。

【0032】

取得された気象情報が第１警報の場合、第１切替時間として、第１の時間が設定され、取得された気象情報が第２警報の場合、第１切替時間として、第１の時間よりも長い第２の時間が設定される。このような構成により、例えば、気象警報が解除された後に停電が発生した場合であっても、停電に対応可能な蓄電装置１０の充電量をより確実に確保できる制御装置２０を実現できる。

【0033】

第１切替時間を設定可能な時間設定部２３をさらに備える。このような構成により、例えば、蓄電装置１０が設置される場所の環境および地域特性に合わせて第１切替時間を設定できる。

【0034】

気象情報として気象警報の発令または気象警報の継続が取得され、充放電制御モードが災害モードに切り替えられたときに、最後に充放電制御モードが災害モードから通常モードに切り替えられたときから経過した時間が所定時間内であったとする。この場合、充放電制御モードが災害モードに切り替えられたときから、第１切替時間よりも長い第２切替時間が経過した以降に、充放電制御モードが災害モードから通常モードに切り替えられる。このような構成により、例えば、気象警報が解除された後に停電が発生した場合であっても、停電に対応可能な蓄電装置１０の充電量をより確実に確保できる制御装置２０を実現できる。

【0035】

制御装置２０により、例えば、気象警報が解除された後に停電が発生した場合であっても、発生した停電に対応可能な電力を確保可能な蓄電システム１を実現できる。

【0036】

制御装置２０は、次のように構成することもできる。

【0037】

前記実施形態では、制御装置２０をサーバ３０に配置したが、これに限らない。例えば、制御装置２０を建物５０の内部に配置することもできる。この場合、例えば、制御装置２０に入力装置を設け、この入力装置を介して第１切替時間を設定するように構成することができる。また、制御装置２０に表示装置を設け、入力装置に入力した内容等を表示するように構成することができる。

【0038】

モード切替部２２は、上記（１）および（２）の態様に限らず、他の態様で、充放電制御モードを切り替えるように構成することもできる。

【0039】

時間設定部２３は、取得された気象情報にかかわらず、同じ第１切替時間を設定してもよい。

【0040】

時間設定部２３は、省略することができる。

【0041】

蓄電システム１は、次のように構成することもできる。

【0042】

蓄電システム１は、図３に示すように、複数の蓄電装置１０を備えることができる。この場合、例えば、各蓄電装置１０は、それぞれ異なる建物５０に配置され、分電盤５３および電力系統２を介して相互に電力供給可能に構成されている。

【0043】

蓄電装置１０は、蓄電池そのものに限らず、蓄電池を備える機器（例えば、電気自動車）であってもよい。

【0044】

制御装置２０が、蓄電装置１０に加えて、負荷を制御するように構成してもよいし、家庭用燃料電池を制御するように構成してもよい。これにより、蓄電装置１０の充電量を増やすことができる。

【0045】

以上、図面を参照して本開示における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本開示の種々の態様について説明する。なお、以下の説明では、一例として、参照符号も添えて記載する。

【0046】

本開示の第１態様の制御装置２０は、
気象情報を取得する取得部２１と、
蓄電装置１０の充放電制御モードを切り替えるモード切替部２２と
を備え、
前記モード切替部２２は、
前記取得部２１で取得された前記気象情報が気象警報の発令であった場合に、蓄電装置１０の充放電制御モードを通常モードから災害モードに切り替え、
前記充放電制御モードを前記災害モードに切り替えた後、第１切替時間が経過する前に、取得された前記気象情報が前記気象警報の継続であった場合、前記気象警報の継続が前記気象情報として取得されたときから前記第１切替時間が経過した以降に、前記充放電制御モードを前記災害モードから前記通常モードに切り替える。

【0047】

本開示の第２態様の制御装置２０は、
前記気象警報として、第１警報と、前記第１警報よりも警戒レベルの高い第２警報とを有し、
取得された前記気象情報が前記第１警報の場合、前記第１切替時間として、第１の時間が設定され、取得された前記気象情報が前記第２警報の場合、前記第１切替時間として、前記第１の時間よりも長い第２の時間が設定される。

【0048】

本開示の第３態様の制御装置２０は、
前記第１切替時間を設定可能な時間設定部２３をさらに備える。

【0049】

本開示の第４態様の制御装置２０は、
前記モード切替部２２は、
前記気象情報として前記気象警報の発令または気象警報の継続が取得され、前記充放電制御モードを前記災害モードに切り替えたときに、最後に前記充放電制御モードが前記災害モードから前記通常モードに切り替えられたときから経過した時間が所定時間内であった場合、前記充放電制御モードを前記災害モードに切り替えたときから、前記第１切替時間よりも長い第２切替時間が経過した以降に、前記充放電制御モードを前記災害モードから前記通常モードに切り替える。

【0050】

本開示の第５態様の蓄電システム１は、
請求項１から４のいずれか１つの制御装置２０と、
前記制御装置２０にそれぞれ接続され、相互に電力供給可能にそれぞれ構成されている複数の前記蓄電装置１０と
を備える、蓄電システム。

【0051】

前記様々な実施形態または変形例のうちの任意の実施形態または変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせまたは実施例同士の組み合わせまたは実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態または実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本開示の制御装置は、例えば、任意の蓄電装置の充放電制御に適用できる。

【0053】

本開示の蓄電システムは、例えば、任意の建物に適用できる。

【符号の説明】

【0054】

１ 蓄電システム
２ 電力系統
１０ 蓄電装置
２０ 制御装置
２１ 取得部
２２ モード切替部
２３ 時間設定部
３０ サーバ
３１ 通信装置
４０ 通信装置
５０ 建物
５１ 太陽電池
５２ パワーコンディショナ
５３ 分電盤
１００ 外部機関
２００ 外部端末

【図1】

【図2】

【図3】