特許 7604205 電源管理システム

(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】2024-12-13

(45)【発行日】2024-12-23

(54)【発明の名称】電源管理システム

(51)【国際特許分類】

   G06Q 30/0645 20230101AFI20241216BHJP

   H02J 9/04 20060101ALI20241216BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20241216BHJP

   G06Q 50/10 20120101ALI20241216BHJP

【ＦＩ】

G06Q30/0645

H02J9/04

H01M10/44 P

G06Q50/10

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020205265

(22)【出願日】2020-12-10

(65)【公開番号】P2022092443

(43)【公開日】2022-06-22

【審査請求日】2023-07-07

(73)【特許権者】

【識別番号】504093467

【氏名又は名称】トヨタホーム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村松 奈美

【審査官】野村 和史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０２７７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１１５９９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１７４５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２４６７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０５５５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０５６５３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｑ １０／００ － ９９／００

Ｈ０２Ｊ ９／０４

Ｈ０１Ｍ １０／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

予め定めた地区内の所定の施設に配置され、電力を蓄積する蓄電手段を有する電源装置と、
商用電源の電力に代えて前記電源装置から供給される電力によって特定負荷が動作可能とされた前記地区内の複数の住宅と、
前記住宅の何れかの居住者が所有する蓄電池を備えた車両から給電される電力を前記電源装置の蓄電手段に充電する充電手段と、
前記住宅ごとに登録されている居住者から前記電源装置の貸与依頼を受け付ける受付手段と、
前記充電手段による前記電源装置の蓄電手段への充電を管理すると共に、前記受付手段によって受け付けた居住者の前記貸与依頼に応じた前記電源装置の貸与を管理する電源管理手段と、
を含む電源管理システム。

【請求項2】

前記電源管理手段は、各々が前記車両を有する複数の住宅に対し、前記電源装置の前記蓄電手段へ充電するための給電依頼を行う請求項１に記載の電源管理システム。

【請求項3】

前記車両が所有される前記住宅は、前記電源管理手段との間で情報の送受信が可能なＨＥＭＳが設置された住宅を含み、
前記電源管理手段は、前記ＨＥＭＳに前記給電依頼を通知する請求項２に記載の電源管理システム。

【請求項4】

前記居住者は、前記ＨＥＭＳを介して前記電源装置の前記貸与依頼を通知する請求項３に記載の電源管理システム。

【請求項5】

前記居住者は、前記電源管理手段との間で情報の送受信が可能な携帯端末を有し、
前記電源管理手段は、前記車両を所有する居住者の前記携帯端末に前記給電依頼を通知する請求項２に記載の電源管理システム。

【請求項6】

前記居住者は、前記携帯端末を介して前記電源装置の前記貸与依頼を通知する請求項５に記載の電源管理システム。

【請求項7】

前記電源装置の前記蓄電手段の電力を前記施設の電気負荷に供給することで放電する放電手段を含み、
前記電源管理手段は、前記電源装置の前記蓄電手段の自然放電に代えて前記放電手段により放電を行う請求項１から請求項６の何れか１項に記載の電源管理システム。

【請求項8】

前記電源装置は、前記蓄電池の直流電力を商用電源と同様の交流電力に変換する変換手段を含む請求項１から請求項７の何れか１項に記載の電源管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、交換可能な蓄電池モジュールを備える車両に対して、蓄電池モジュールを貸与するための貸与システムが開示されている。貸与システムでは、対象地域に分散して充電スタンドを設置し、充電スタンドにおいて発電設備によって発電された電力を蓄電池に充電する。また、充電スタンドは、サーバに接続されており、サーバは、ユーザの車両から要求される蓄電池モジュールの貸与希望に対し、貸与が好ましいと判断されることで、充電スタンドにおいて貸与希望したユーザに対して蓄電池モジュールを交換する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－０８０１９９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、蓄電池に蓄積された電力により走行可能な車両は、アクセサリーコンセントを備えることで、バッテリーの直流電力を商用電源と同様の単相１００Ｖ等の交流電力に変換して出力できる。これにより、車両のアクセサリーコンセントから供給される電力により家庭用電化製品などの各種の電気機器の使用が可能になる。また、住宅においては、商用電源の給電が停止した停電時などにおいて蓄電池を備えた車両が接続されることで、予め設定した特定の電気機器に電力を供給して作動させることができる。

【0005】

しかし、住宅等では、非通常時に蓄電池等に蓄積された電力を利用するための設備が設置されていても、蓄電池を備える車両を所有していない場合、車両の蓄電池が給電できる状態にない場合、車両が戻ってない場合などでは設置されている設備を使用できない。このため、住宅では、商用電力の停電時などの非通常時に電気機器を使用できるように設置された設備を効果的に使用できるようにするためには改善の余地がある。

【0006】

本発明は上記事実を鑑みて成されたものであり、蓄電池などの蓄電手段に蓄積された電力の効果的な利用可能にする電源管理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】

【0007】

上記目的を達成するための本発明の第１の態様の電源管理システムは、予め定めた地区内の所定の施設に配置され、電力を蓄積する蓄電手段を有する電源装置と、商用電源の電力に代えて前記電源装置から供給される電力によって特定負荷が動作可能とされた前記地区内の複数の住宅と、前記住宅の何れかの居住者が所有する蓄電池を備えた車両から給電される電力を前記電源装置の蓄電手段に充電する充電手段と、前記住宅ごとに登録されている居住者から前記電源装置の貸与依頼を受け付ける受付手段と、前記充電手段による前記電源装置の蓄電手段への充電を管理すると共に、前記受付手段によって受け付けた居住者の前記貸与依頼に応じた前記電源装置の貸与を管理する電源管理手段と、を含む。

【0008】

第１の態様の電源管理システムでは、予め定めた地区において居住者が居住する複数の状態を電源装置の貸与対象としている。貸与対象の住宅では、商用電源の電力に代えて電源装置から供給される電力によって特定負荷が動作可能とされており、住宅では、電源装置が貸与されることで、商用電源の停電時において電源装置の蓄電手段の電力を特定負荷に供給して動作させることができる。なお、住宅は、戸建てに限らず、集合住宅であってもよい。

【0009】

電源装置は、地区内の所定の施設に配置される。充電手段は、施設に配置された電源装置の蓄電手段を、蓄電手段を備えた車両から給電される電力により充電する。また、電源装置の蓄電手段は、地区の居住者が所有する車両が用いられ、電源管理手段は、充電手段による電源装置の蓄電手段への充電を管理する。

【0010】

ここで、受付手段は、住宅ごとに登録されている居住者から電源装置の貸与依頼を受け付ける。電源管理手段は、受付手段によって受け付けた居住者の貸与依頼に応じて電源装置を貸与する。これにより、地区内の居住者が所有する車両の電力を用いて電源装置の蓄電手段を充電し、蓄電手段が充電された電源装置の地区内の居住者に貸与できるので、蓄電手段に蓄積された電力を効果的に利用できる。

【0011】

第２の態様の電源管理システムは、第１の態様において、前記電源管理手段は、各々が前記車両を有する複数の住宅に対し、前記電源装置の前記蓄電手段へ充電するための給電依頼を行う。

【0012】

第２の態様の電源管理システムでは、電源管理手段により各々が車両を有する複数の住宅に対し、電源装置の蓄電手段へ充電するための給電依頼を行う。これにより、地区内の車両の電力を電源装置の蓄電手段に給電して、蓄電手段の充電を行うことができるので、商用電源を用いて電源装置の蓄電手段を充電する必要が無いので、充電のためのコストを抑制できる。

【0013】

第３の態様の電源管理装置は、第２の態様において、前記車両が所有される前記住宅は、前記電源管理手段との間で情報の送受信が可能なＨＥＭＳが設置された住宅を含み、前記電源管理手段は、前記ＨＥＭＳに前記給電依頼を通知する。

【0014】

第３の態様の電源管理システムでは、地区内において車両が所有されていると共に、電源管理手段との間で情報の送受信が可能なＨＥＭＳが設置された住宅に対し、ＨＥＭＳに給電依頼を通知する。これにより、車両が所有された住宅に対して効率よく充電依頼を通知できる。

【0015】

第４の態様の電源管理システムは、第３の態様において、前記居住者は、前記ＨＥＭＳを介して前記電源装置の前記貸与依頼を通知する。

【0016】

第４の態様の電源管理システムでは、ＨＥＭＳを介して電源装置の貸与依頼を通知するので、電源装置の貸与依頼を容易にできると共に、貸与依頼を通知した住宅の特定が容易になる。

【0017】

第５の態様の電源管理システムは、第２の態様において、前記居住者は、前記電源管理手段との間で情報の送受信が可能な携帯端末を有し、前記電源管理手段は、前記車両を所有する居住者の前記携帯端末に前記給電依頼を通知する。

【0018】

第５の態様の電源管理システムでは、地区内において車両を所有すると共に、電源管理手段との間で情報の送受信が可能な携帯端末を所有する居住者に対し、居住者の携帯端末に給電依頼を通知する。これにより、車両の所有者に迅速に充電依頼を通知できる。車両が所有された住宅に対して効率よく充電依頼を通知できる。

【0019】

第６の態様の電源管理システムは、第５の態様において、前記居住者は、前記携帯端末を介して前記電源装置の前記貸与依頼を通知する。

【0020】

第６の態様の電源管理システムでは、居住者が携帯端末を用いて電源装置の貸与依頼を通知するので、住宅にいなくても、迅速に電源装置の貸与依頼をできる。

【0021】

第７の態様の電源管理システムは、第１から第６の何れか１の態様において、前記電源装置の前記蓄電手段の電力を前記施設の電気負荷に供給することで放電する放電手段を含み、前記電源管理手段は、前記電源装置の前記蓄電手段の自然放電に代えて前記放電手段により放電を行う。

【0022】

第７の態様の電源管理システムでは、電源装置の蓄電手段の自然放電に代えて、放電手段が電源装置の蓄電手段の電力を放電する。また、放電手段は、放電する電力を施設の電気負荷に供給する。これにより、電源装置の蓄電手段の蓄電能力の低下を抑えることができると共に、電源装置の蓄電手段の電力を効果的に利用できる。

【0023】

第８の態様の電源管理システムは、第１から第７の何れか１の態様において、前記電源装置は、前記蓄電手段の直流電力を商用電源と同様の交流電力に変換する電力変換手段を含む。

【0024】

第８の態様の電源管理システムでは、電源装置が蓄電手段の直流電力を商用電源と同様の交流電力に変換する電力変換手段を含んでいる。これにより、電源装置から出力する電力をそのまま特定負荷に給電できる。

【0025】

本発明の一態様の電源管理システムは、前記特定負荷として商用電源によって動作されている医療機器が設置された住宅の居住者からの前記貸与依頼に対し、前記電源管理手段は、優先的に前記電源装置を貸与することを含む。

【0026】

この態様の電源管理システムでは、電源装置の電力を用いる特定負荷として、医療機器が設置された住宅からの貸与依頼については、優先的に電源装置を貸与する。これにより、非常時において医療機器に電力が供給されずに停止してしまうのを抑制できる。

【0027】

本発明の一態様の電源管理システムは、前記電源管理手段は、前記給電した車両の所有者に、前記電源装置の貸与についてインセンティブを付与する。

【0028】

この態様の電源管理システムでは、給電依頼に応じた車両について、所有する居住者に電源装置の貸与についてのインセンティブを付与する。これにより、電源装置の蓄電手段の充電に寄与に報いることを可能にしている。

【0029】

本発明の一態様の電源管理システムは、前記貸与依頼の可能性を予測するための情報を配信可能な情報配信手段を含み、前記電源管理手段は、前記情報配信手段から取得される情報に基づき、前記電源装置の蓄電手段を充電させる。

【0030】

この態様の電源管理システムでは、非常時に居住者からの電源装置の貸与依頼が通知されると予測できることから、情報配信手段から貸与依頼の可能性を予測するための情報を取得する。また、取得した情報から非常時の発生が予測される場合に、電源装置の蓄電手段を充電させる。これにより、非常時に電源装置の貸与が停滞してしまうのを抑制できて、電源装置を効果的に貸与できる。

【発明の効果】

【0031】

本発明の第１の態様によれば、地区内の居住者が所有する車両の蓄電手段に蓄積された電力によって電源装置の蓄電手段に充電しておき、蓄電手段が充電された電源装置を地区内に居住する居住者に貸与するので、蓄電手段に蓄積された電力を効果的に利用できる、という効果を有する。

【0032】

第２の態様によれば、商用電源を用いて電源装置の蓄電手段を充電する必要が無いので、充電のためのコストを抑制できる。

【0033】

第３の態様によれば、車両が所有された住宅に対して効率よく充電依頼を通知できる。また、第４の態様によれば、住宅から電源装置の貸与依頼を容易にできると共に、貸与依頼を通知した住宅の特定が容易になる。

【0034】

第５の態様によれば、車両の所有者に迅速に充電依頼を通知できる。車両が所有された住宅に対して効率よく充電依頼を通知できる。

【0035】

第６の態様によれば、居住者が住宅にいなくても迅速に電源装置の貸与依頼をできる。また、第７の態様によれば、電源装置の蓄電手段の蓄電能力の低下を抑えて、電源装置の蓄電手段の電力を効果的に利用できる。

【0036】

第８の態様によれば、電源装置から出力する電力をそのまま特定負荷に給電できる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】本実施形態に係る電源管理システムの概略構成図である。

【図2】電源管理システムにおける充電設備の概略構成図である。

【図3】電源管理システムの主要部を示す概略構成図である。

【図4】電源管理システムを利用できる住宅の概略構成図である。

【図5】（Ａ)は充電処理の概略を示す流れ図、（Ｂ）は放電処理の概略を示す流れ図、（Ｃ）は（Ａ）とは異なる充電処理の概略を示す流れ図である。

【図6】電源装置の貸与処理の一例を示す流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態に係る電源管理システム１０では、複数の蓄電手段に電力を蓄積し、電力が蓄積された蓄電手段を予め登録している利用者のうちで希望する利用者に貸与する。電源管理システム１０では、複数の蓄電手段の各々の充電状態の管理及び利用者への貸与を管理する。図１から図３の各々には、本実施形態に係る電源管理システム１０の主要部が概略構成図にて示されており、図４には、電源管理システム１０が利用される下記住宅１４が概略図にて示されている。

【0039】

図１に示すように、電源管理システム１０は、所定の地区１２内に設置されている。地区１２は、一つの町（町内）であってもよく、地区１２は、複数の町が含まれてもよい。すなわち、地区１２としては、一つの自治組織（例えば、町内会）単位、又は電源管理システム１０の設置するために複数の組織単位を一つにした自治組織を適用できる。

【0040】

地区１２には、各々に居住者が居住する複数の住宅１４が建てられている。なお、本実施形態では、居住者が居住する建物として戸建ての住宅１４を例に説明するが、住宅１４には、集合住宅の住戸が含まれてもよい。

【0041】

地区１２の居住者には、車両を所有する居住者が含まれており、車両を所有する居住者の住宅１４には、駐車場（図示省略）が設置されている。車両には、電源管理システム１０に利用可能な車両１６が含まれている。電源管理システム１０に利用可能な車両１６は、ＨＶ（Hybrid Vehicle）、ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）、ＥＶ（Electric Vehicle）、ＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle）などが含まれる。これらの車両１６は、走行用の駆動源としての電動機（モータ）、及び電力を蓄積する蓄電池（バッテリー）を備え、蓄電池に電力が蓄積された電力により電動機を回転駆動させて走行できる。

【0042】

また、車両１６は、蓄電池に蓄積された電力を車外に出力可能は給電手段を備えている。車両１６には、給電手段の一例として、商用電源と同様の電力を出力するための車両側の接続点とするアクセサリーコンセント（図示省略）の設置されている。車両１６は、蓄電池に蓄積された直流電力を商用電源と同様の交流電力に変換し、アクセサリーコンセントから出力する。本実施形態では、一例として、車両１６が単相１００Ｖの電力（例えば、単相１００Ｖ／１５Ａの電力）を出力する。なお、車両１６は、単相２００Ｖ、単相１００Ｖ／２００Ｖ、或いは、所定電圧の直流電力を出力してもよい。

【0043】

図１及び図４に示すように、住宅１４の各々には、単相１００Ｖ／２００Ｖの商用電源１８が引き込まれている。図４に示すように、住宅１４内には、商用電源１８に電気的に接続された分電盤２０が設置されており、住宅１４では、分電盤２０から照明器具、家電製品が接続されるコンセント、各種の電気設備等（何れも図示省略）に配線が分岐されている。これにより、住宅１４では、商用電源１８の電力が照明器具、各種の家電製品及び電気設備に供給される。

【0044】

また、住宅１４には、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）２２が設置されている住宅１４が含まれ、住宅１４内の家電製品や電気設備がＨＥＭＳ２２に電気的に接続されている。また、住宅１４のＨＥＭＳは、通信手段を備え、通信手段を介して各種のネットワークに接続可能とされている。これにより、住宅１４では、ＨＥＭＳ２０により電力を含むエネルギー管理が可能になっている。なお、住宅１４には、太陽光発電装置などの自然エネルギーを利用した発電設備、エネファーム（登録商標）、エコキュート等の各種の電力供給設備(何れも図示省略)を備え、これらの電力利用をＨＥＭＳ２２が管理してもよい。また、ＨＥＭＳ２２のエネルギー管理は、公知の構成を適用でき本実施形態は、詳細な説明を省略する。

【0045】

一方、住宅１４には、車両１６等から供給される電力を使用可能とする給電設備２４が設置されている。給電設備２４は、住宅１４側の接続点としての給電コンセント２６、給電用接続箱２８及び切換器３０を備える。給電コンセント２６は、例えば、車両１６の駐車場に隣接して設置されており、駐車された車両１６のアクセサリーコンセントと給電ケーブル３２によって接続される。なお、居住者が車両１６を所有していない住宅１４では、給電コンセント２６が屋外から給電に用いられる。

【0046】

給電用接続箱２８は、一次側が給電コンセント２６に電気的に接続され、二次側が切換器３０に電気的に接続されており、給電用接続箱２８には、給電コンセント２６を介して電力が供給される。給電用接続箱２８には、絶縁トランス２８Ａ及び地絡検出器（例えば、地絡継電器ＧＲ：Ground Relay）２８Ｂが設けられている。絶縁トランス２８Ａは、給電コンセント２６側（車両１６側：一次側）と切換器３０側（二次側）とを絶縁することで、二次側（又は一次側）に生じた電気的支障が一次側（又は二次側）に波及するのを抑制する。地絡検出器２８Ｂは、給電設備２４は給電設備２４の二次側等における地絡を検知し、地絡が検知されると一次側と二次側との電気的接続を遮断する（地絡保護）。

【0047】

住宅１４には、特定回路３４が設けられている。特定負荷３４Ａには、一つ又は複数の電気機器（照明器具やコンセントを含む）や電気設備が適用されており、特定負荷３４Ａには、無停電電源装置（図示省略）を備える電気機器や電気設備が含まされてもよい。特定負荷３４Ａには、商用電源１８の停電時において電力供給を停止させたくない電気機器や電気設備が適用されている。特定負荷３４Ａは、停電時においても点灯させたい照明器具、停電時においても使用したい電気機器が接続されるコンセント、停電時においても使用したい電気設備が含まれる。このような特定負荷３４Ａには、在宅治療している居住者が使用する医療機器が含まれる。

【0048】

特定回路３４では、分電盤２０と特定負荷３４Ａとが配線３４Ｂにより電気的に接続されており、特定負荷３４Ａは、配線３４Ｂを介して商用電源１８の電力が分電盤２０から供給されている。給電設備２４の切換器３０は、配線３４Ｂの中間部に配置されており、切換器３０には、分電盤２０、給電用接続箱２８（地絡検出器２８Ｂの二次側）、及び特定負荷３４Ａの各々が電気的に接続されている。切換器３０は、操作されることで特定負荷３４Ａの接続先（電力の供給元）を分電盤２０と給電設備２４との間で切り換える。

【0049】

図１及び図２に示すように、電源管理システム１０は、充電設備３６を備えており、充電設備３６は、地区１２内において公共的な施設３８に設置されている。充電設備３６が設置される施設３８としては、地区１２内における集会所や図書館などの主に地区１２内の居住者が利用する公共施設を適用できる。また、施設３８としては、地区１２内の病院を適用できる。さらに、施設３８としては、複数の居住者により利用されていることで地区１２内において公共的な施設とみなせるコンビニエンスストア等の店舗を適用できる。

【0050】

また、電源管理システム１０は、地区１２内において所定数の住宅１４ごとに設定した複数の施設３８の各々に充電設備３６が設置されてもよい。本実施形態では、施設３８として地区１２の一箇所の集会所を適用し、充電設備３６を集会所に設置している。

【0051】

図２に示すように、充電設備３６には、給電部４０、充電部４２、蓄電部４４、放電部４６、及び制御部４８が設けられている。給電部４０には、一つ又は複数の給電コンセント２６が設けられていると共に、給電コンセント２６ごとに給電用接続箱２８が設けられており、給電コンセント２６が給電用接続箱２８を介して充電部４２に電気的に接続されている。

【0052】

給電部４０では、施設３８の所定の駐車位置に駐車された車両１６が給電コンセント２６に給電ケーブル３２を介して電気的に接続されることで車両１６の電力（交流電力）が充電部４２に給電される。なお、給電コンセント２６に接続される車両１６は、ステアリングロックなどの車両１６の移動を禁止する禁止機構が作動される。また、施設３８では、給電のために駐車される車両１６が前輪と後輪との間においてロック板が傾動上昇するセンターロック式やロック板が昇降する昇降式などのロック機構などによって移動が規制される。

【0053】

充電部４２は、交流電力を所定電圧の直流電力に変換するコンバータ（図示省略）等を備え、給電部４０から給電された電力を直流電力に変換して蓄電部４４に出力する。蓄電部４４には、可搬式の電源装置５０が複数設置されている。

【0054】

電源装置５０の各々には、蓄電手段としての蓄電池（バッテリー）５２、及び電力変換手段としての電力変換器５４を備えている。電源装置５０の各々は、蓄電池５２が給電部４０に電気的に接続されており、給電部４０から給電される直流電力によって蓄電池５２が充電される。また、電源装置５０の電力変換器５４は、蓄電池５２に蓄積された直流電力を商用電源１８と同様（同様の電圧及び周波数）の交流電力に変換して出力する。

【0055】

電源装置５０は、例えば、単相１００Ｖ／１５Ａの交流電力を所定時間連続出力可能となるように蓄電池５２の蓄積容量となっている。なお、複数の電源装置５０は、各々の蓄電池５２の蓄積容量が同様であってもよく、複数の電源装置５０には、蓄電池５２の蓄積容量が異なる(他よりも蓄積容量が大きい）蓄電池５２を備えた電源装置５０が含まれてもよい。

【0056】

充電設備３６では、蓄電部４４に配置された電源装置５０の蓄電池５２の電力により動作する。これにより、充電設備３６は、施設３８に供給される商用電源１８の電力を用いずに動作でき、商用電源１８の停電時にも動作できる。

【0057】

また、施設３８には、各住宅１４に電源装置５０を搬送できる図示しない車両が配置されている。この車両としては、蓄電池の電力によって走行可能な車両であることが好ましい。充電設備３６では、住宅に１４に貸与する電源装置５０をこの車両によって搬送できる。

【0058】

施設３８には、商用電源１８から電力が供給される配電盤５６が設置されており、配電盤５６には、例えば、単相１００Ｖ／２００Ｖの電力(電灯電力)、又は電灯電力と三相２００Ｖの電力（動力電力）が供給される。施設３８では。配電盤５６から施設３８内の照明器具、コンセント、及び電気設備等の電気負荷５８に電力が供給される。なお、電気負荷５８への電力供給は、電気負荷５８の各々に対応される図示しない分電盤等を介して行われる。

【0059】

蓄電部４４に設置された電源装置５０の各々は、蓄電池５２が放電部４６に電気的に接続されており、放電部４６には、直流電力を交流電力に変換する図示しないインバータが設けられている。また、放電部４６は、施設３８の配電盤５６に電気的に接続されている。放電部４６は、複数の電源装置５０から選択した一つ又は複数の電源装置５０の電力(直流電力）を商用電源１８に連系させた交流電力(例えば、単相１００Ｖ／２００Ｖの電力）に変換して配電盤５６に出力する。この際、放電部４６では、出力する交流電力の電圧、周波数及び位相の各々を商用電源１８に合せる系統連系を行うことで、電源装置５０の電力を施設３８内の電気負荷５８に供給できるようにしている。

【0060】

充電設備３６の制御部４８は、給電部４０、充電部４２及び放電部４６の各々の動作を制御すると共に、複数の電源装置５０の各々の貸し出し（貸与）を管理する。この制御部４８には、コントローラ６０が含まれている。コントローラ６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ストレージ、通信インタフェース、表示部及び操作部の構成を有し、各構成がバスを介して相互に通信可能に接続されたマイクロコンピュータ（図示省略）を備えている。

【0061】

ＲＯＭは、各種プログラムおよび各種データを格納する。ＲＡＭは、作業領域として一時的にプログラムやデータを記憶する。ストレージは、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）などにより構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データが格納される。

【0062】

通信インタフェースは、給電部４０、充電部４２、蓄電部４４、放電部４６、及び施設３８の配電盤５６の各々に設置されている各機器との間、充電設備３６の外部との間で信号の授受を行うためのインタフェースである。操作部は、各種の入力を行うために使用され、マウス等のポインティングデバイス及びキーボードを含んでもよい。表示部は、例えば、液晶ディスプレイであり、各種の情報を表示する。表示部は、タッチパネル方式を採用して、操作部として機能しても良い。

【0063】

コントローラ６０では、ＲＯＭ又はストレージに電源装置５０の充放電制御のための充放電制御プログラム、及び電源装置５０の貸与管理のための管理プログラムが格納されており、ＣＰＵがＲＯＭ又はストレージから充放電制御プログラム及び管理プログラムを読み出し、ＲＡＭを作業領域として実行する。

【0064】

これにより、コントローラ６０には、充電制御部６２、放電制御部６４、蓄電池管理部６６、貸与管理部６８、通信部７０、受付部７２、情報取得部７４、表示／操作部７６及び記憶部７８の各々の機能が実現される。この際、通信部７０は、通信インタフェースにより実現され、表示／操作部７６は、操作部及び表示部により実現され、記憶部７８は、ストレージにより実現される。

【0065】

充電制御部６２は、充電部４２を制御することで、給電部４０の給電制御及び蓄電部４４における電源装置５０の充電制御を行う。放電制御部６４は、放電部４６を制御することで、電源装置５０の放電制御、及び配電盤５６への給電制御を行う。この際、コントローラ６０では、配電盤５６に供給される商用電源１８の電圧、周波数及び位相に応じて放電部４６のインバータを制御することで系統連系を図る。

【0066】

また、蓄電池管理部６６は、各電源装置５０の蓄電池５２の充電状態に応じて充電制御部６２及び放電制御部６４の作動を制御することで、各電源装置５０の蓄電池５２を最適な充電状態に維持する。

【0067】

電源管理システム１０が設置される地区１２では、電源管理ネットワーク８０が形成されている。電源管理ネットワーク８０には、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）や公衆通信回線網などが用いられ、コントローラ６０は、通信部７０を介して電源管理ネットワーク８０に接続されている。また、電源管理ネットワーク８０には、地区１２内の各住宅１４に設置されているＨＥＭＳ２２や、各住宅１４の居住者が使用しているスマートフォンなどの携帯端末８２が接続される。さらに、電源管理ネットワーク８０には、災害情報、災害予測情報、気象情報等の地区１２に関連する各種の情報が配信可能な情報配信手段としての情報サーバ８４が接続されている。

【0068】

情報取得部７４は、通信部７０を介して情報サーバ８４に接続して地区１２に関連する各種の情報を取得する。蓄電池管理部６６は、情報サーバ８４から取得した情報に基づいて、電源装置５０を充電完了状態で居住者に貸与できるように電源装置５０の充放電を制御する。

【0069】

一方、記憶部７８には、住宅１４の登録情報８６Ａ、電源装置５０の貸与依頼（貸与要求）の受け付けに関する受付情報８６Ｂ、及び電源装置５０の貸与に関する貸与情報８６Ｃが記憶される。

【0070】

電源管理システム１０では、住宅１４単位で居住者及び居住者の所有する車両１６が登録されて、登録情報８６Ａとして記憶部７８に格納されている。電源管理システム１０の登録は、住宅１４ごとに識別子（ＩＤ）が設定されてもよく、住宅１４における筆頭の居住者ごとに識別子が設定されていてもよい。電源管理システム１０では、一例として、地区１２内の住宅１４ごとに識別子が付与される。

【0071】

電源管理システム１０では、識別子に関連付けられて、住宅１４の居住者を特定する情報、住宅１４の車両１６（車両１６の有無を含む）を特定する情報が登録されている。また、電源管理システム１０では、住宅１４に設置されているＨＥＭＳ２２を特定する情報、住宅１４の居住者の携帯端末８２を特定する情報が登録されている。また、電源管理システム１０では、住宅１４における特定回路３４に接続される特定負荷３４Ａに関する情報が登録されており、例えば、特定負荷３４Ａに医療機器が含まれているか否かが登録されている。コントローラ６０の記憶部７８には、これらの情報が登録情報８６Ａとして記憶部７８に格納されている。

【0072】

蓄電池管理部６６では、電源装置５０の蓄電池５２への充電が必要と判断されると、登録情報に基づいて車両１６が登録されている何れかの住宅１４（又は居住者）を選択し、選択した住宅１４のＨＥＭＳ２２や居住者の携帯端末８２に対して車両１６を用いた充電依頼を行う。

【0073】

また、コントローラ６０の受付部７２は、ＨＥＭＳ２２や携帯端末８２を介して通知される電源装置５０の貸与依頼を受け付ける。貸与管理部６８は、受付部７２が受け付けた貸与依頼を受付情報８６Ｂとして記憶部７８に格納する。また、貸与管理部６８は、電源装置５０を居住者に貸与すると、貸与に関する情報を貸与情報８６Ｃとして記憶部７８に格納する。

【0074】

このように構成されている電源管理システム１０では、地区１２の各住宅１４が予め登録されている。登録情報８６Ａは、各住宅１４に設定された識別子に関連付けられており、登録情報８６Ａには、住宅１４を特定する情報、住宅１４の居住者、住宅１４の居住者の車両１６の所有状況、住宅１４のＨＥＭＳ２２を特定する情報、住宅１４の居住者が使用する携帯端末８２に関する情報等が含まれる。また、登録情報８６Ａには、住宅１４の特定負荷３４Ａに関する情報が含まれ、特に特定負荷３４Ａに医療機器があるか否かの情報が含まれる。

【0075】

電源管理システム１０では、施設３８に設置された充電設備３６に複数の電源装置５０が配置されており、電源管理システム１０では、電源装置５０を地区１２の居住者（住宅）に貸与することで、住宅１４において、特定回路３４の特定負荷３４Ａを商用電源１８の電力に変えて電源装置５０の電力によって動作可能にできる。

【0076】

電源管理システム１０では、地区１２の居住者の協力によって複数の電源装置５０の蓄電池５２を充電状態とし、居住者からの貸与依頼を受けて電源装置５０を貸与する。この際、充電設備３６では、コントローラ６０が電源装置５０の各々蓄電池５２の充電制御と共に、放電制御を実行する。これにより、充電設備３６では、蓄電池５２が自然放電を繰り返すことによる蓄電能力の低下を抑制している。図５（Ａ）には、充電処理の概略が流れ図にて示され、図５（Ｂ）には、放電処理の概略が流れ図にて示されている。また、図５（Ｃ）には、情報サーバ８４から取得する情報に基づいた充電処理の概略が流れ図にて示されている。

【0077】

図５（Ａ）に示すように、コントローラ６０は、ステップ１００において蓄電池５２への充電が必要な電源装置５０があるか否かを確認する。コントローラ６０では、蓄電部４４の電源装置５０の各々についで蓄電池５２の充電量を検知しており、蓄電池５２の充電量が低下した電源装置５０を検知すると、コントローラ６０は、ステップ１００において肯定判定してステップ１０２へ移行する。

【0078】

このステップ１０２において、コントローラ６０は、車両１６を所有する地区１２内の居住者（住宅１４）に対して、予め設定されている順序で蓄電池５２の充電のための給電依頼を通知する。給電依頼の通知は、車両１６を所有している居住者の携帯端末８２又は、居住者の住宅１４のＨＥＭＳ２２に通知される。この通知に基づいて居住者は、車両１６を施設３８に移動し、車両１６を給電ケーブル３２によって給電コンセント２６に接続する。これにより、車両１６の電力が充電部４２に給電される。

【0079】

コントローラ６０は、車両１６の電力が給電部４０に給電されると、ステップ１０４において充電部４２を制御して、車両１６から給電された電力を所定電圧の直流電力に変換し、充電が必要は電源装置５０の蓄電池５２に供給して蓄電池５２を充電する。なお、コントローラ６０では、必要な充電量に応じた台数の車両１６に対して充電依頼を通知する。また、給電依頼の通知に対して、車両１６が使用中で施設３８に移動できない、移動に時間を要する、充電量が不足しているなどの場合がある。これらの場合、給電依頼を付けた居住者は、ＨＥＭＳ２２又は携帯端末８２から給電依頼に応答できない旨を通知する。これにより、コントローラ６０は、新たな（別の）車両１６（車両１６を所有する居住者）に対して給電依頼を通知する。

【0080】

ここで、電源管理システム１０では、蓄電池５２への充電に協力した車両１６(車両１６の所有者)に対して、地区１２内におけるインセンティブを付与するようにしている。具体的には、コントローラ６０は、ステップ１０６において、給電した車両１６に関して居住者（住宅１４）にインセンティブ（貢献ポイント）を付与する。付与した貢献ポイントは、登録情報８６Ａとして記憶部７８に格納される。

【0081】

なお、電源管理システム１０では、車両１６の電力によって蓄電池５２を充電するが、例えば、施設３８に太陽光発電装置などの自然エネルギーを利用した発電設備が設置されている場合、この発電設備の電力により電源装置５０の蓄電池５２が充電されてもよい。

【0082】

一方、図５（Ｂ）のフローチャートは、コントローラ６０が予め設定した時間間隔、又は定期的に実行し、最初のステップ１１０においてコントローラ６０は、放電すべきタイミングとなった電源装置５０の蓄電池５２があるか否かを確認する。これにより、例えば、充電が終了してから所定時間が経過し、蓄電池５２の電力を放電すべき予め設定したタイミングに達した電源装置５０があると、コントローラ６０は、ステップ１１０において肯定判定してステップ１１２に移行する。なお、蓄電池５２の電力を放電すべき条件は、蓄電池５２の蓄電能力を長期に渡って高い能力(適切な蓄電能力）に維持するための各種の条件を適用できる。

【0083】

ステップ１１２においてコントローラ６０は、対象の電源装置５０の蓄電池５２の電力を放電部４６に出力させる。また、コントローラ６０は、放電部４６のインバータの出力電力が配電盤５６に供給される商用電源１８に応じた電圧、周波数及び位相となるように制御する。

【0084】

これにより、放電部４６から出力される電力が商用電源１８の電力に重畳されて電気負荷５８により消費される。また、コントローラ６０は、対象の電源装置５０の蓄電池５２の蓄電容量が予め設定された容量まで低下すると、ステップ１１４において肯定判定してステップ１１６に移行し、ステップ１１６において電源装置５０からの放電を停止して放電処理を終了する。

【0085】

充電設備３６では、車両１６から給電された電力を電源装置５０の蓄電池５２に充電している。このため、施設３８では、電源装置５０の蓄電池５２の電力が電気負荷に供給されることで、商用電源１８の電力消費を抑制でき、維持費が抑制される。

【0086】

また、充電設備３６では、電源装置５０の蓄電池５２の電力を自然放電させるのではなく、施設３８の電気負荷５８で消費させる。このため、蓄電池５２では、蓄積された電力が自然放電される場合に比して、蓄電能力の低下が抑制されるので、電源装置５０は、長期に渡って最適な使用可能状態に維持される。しかも、充電設備３６では、蓄電池５２に充電された電力を有効に利用できる。

【0087】

一方、図５（Ｃ）のフローチャートは、所定の時間間隔、又は定期的（予め設定した時刻）に実行され、最初のステップ１２０においてコントローラ６０は、情報サーバ８４から地区１２に関連し、かつ電源装置５０の貸与依頼に影響する情報を取得する。出憶する情報は、地区１２に関連し、かつ電源装置５０の貸与依頼に影響する情報を含み、例えば、地区１２の天候、注意報や警報などの気象情報が含まれる。

【0088】

次のステップ１２２において、コントローラ６０は、取得した情報(主として気象情報)に基づいて電源装置５０の貸与依頼が予測されるか（例えば、商用電源１８の停電等の非常時等に至ることが予測されるか）否かを確認する。この際、地区１２を含む地域に商用電源１８の停電等を予測される場合、コントローラ６０は、ステップ１２２において肯定判定して、ステップ１２４に移行する。

【0089】

ステップ１２４において、コントローラ６０は、電源装置５０の蓄電池５２の放電を停止させる。次のステップ１２６では、コントローラ６０は、複数の電源装置５０の各々の蓄電池５２を充電する。

【0090】

この際、コントローラ６０は、例えば、電源装置５０ごとの蓄電池５２の充電状態から、各電源装置５０の蓄電池５２の充電を完了するために必要な電力量を算出し、算出した電力量を所定時間内（非常時が発生すると予測される時間）に充電を完了するための充電計画を設定する。

【0091】

この充電計画では、車両１６の電力からの給電で間に合うか否かを含めて立案し、必要な台数の車両１６を確保するように給電依頼と通知する。この際、コントローラ６０は、給電依頼に緊急充電が必要となっている旨を明示して、給電依頼を通知する。この後、充電設備３６では、通知した給電依頼に対応して施設３８に参集した車両１６を用いて電源装置５０の蓄電池５２への充電が行われる。

【0092】

また、車両１６から給電のみでは、電源装置５０の蓄電池５２への充電が終了しないと判断される場合、商用電源１８の電力が用いられてもよい。この場合、コントローラ６０は、施設３８に供給されている商用電源１８の電力が充電部４２へ供給されるように制御し、商用電源１８の電力を用いた電源装置５０の蓄電池５２への充電を行う。

【0093】

これにより、電源管理システム１０では、商用電源１８の停電に先立って、各電源装置５０の蓄電池５２を充電状態にできる。なお、コントローラ６０は、予め設定したタイミングで情報サーバ８４から新たな情報を取得し、非常時が回避されるか終了すると、通常の充電処理及び放電処理を開始する。

【0094】

一方、電源管理システム１０では、居住者からの電源装置５０の貸与依頼を受け付けて、受け付けた貸与依頼に応じて電源装置５０の貸与（貸し出し）を行う。図６には、貸与処理の概略が流れ図にて示されている。

【0095】

図６のフローチャートの最初のステップ１３０において、コントローラ６０は、居住者からの電源装置５０の貸与依頼を受信したか否かを確認する。コントローラ６０は、居住者から通知された貸与依頼を受信すると、ステップ１３０において肯定判定してステップ１３２に移行し、ステップ１３２において貸与依頼を受け付ける。

【0096】

貸与依頼は、居住者が自宅（住宅１４）においてＨＥＭＳ２２から通知したものであってもよい。また、貸与依頼は、例えば、居住者が外出中のために携帯端末８２から通知したものであってもよい。

【0097】

コントローラ６０は、次のステップ１３４において、電源装置５０の貸与可能数（蓄電池５２の充電が終了し、かつ貸与可能となっている電源装置５０の数）を確認し、ステップ１３６において貸与可能か否かを判断する。コントローラ６０は、貸与可能な電源装置５０がある（残っている）とステップ１３６において肯定判定してステップ１３８に移行する。なお、貸与可能な電源装置５０が残っていない場合、コントローラ６０は、ステップ１３６において否定判定してステップ１４０に移行し、受け付けた貸与依頼を通知した居住者に、電源装置５０が残っていいないために貸与不能となっていることを通知する。

【0098】

コントローラ６０では、ステップ１３８において複数の貸与依頼を受け付けいるか否かを確認し、受け付けた貸与依頼が一つであればステップ１３８において否定判定してステップ１４２に移行する。ステップ１４２において、コントローラ６０は、貸与依頼を通知した居住者の住宅１４のＨＥＭＳ２２又は居住者の携帯端末８２に電源装置５０の貸与許可を通知する。

【0099】

また、複数の貸与依頼を受け付けている場合、コントローラ６０は、ステップ１３８において肯定判定してステップ１４４に移行し、ステップ１４４において、貸与依頼の通知を受け付けた居住者全員に電源装置５０を貸与可能な否かを確認する。このとき、受け付けた貸与依頼の数よりも電源装置５０の残数が多ければ（同数を含んでもよい）、コントローラ６０は、ステップ１４４において肯定判定して、ステップ１４２に移行し、各居住者に貸与許可を通知する。

【0100】

これに対して、受け付けた貸与依頼の数よりも電源装置５０の残数が少ないと、コントローラ６０は、ステップ１４４において否定判定して、ステップ１４６に移行する。ステップ１４６において、コントローラ６０は、登録情報８６Ａに基づいて貸与依頼を通知した居住者の間に優先順位を設定する。

【0101】

電源装置５０の貸与の優先順位は、特定負荷３４Ａに医療機器が含まれる住宅１４の居住者が最上位に設定される。これにより、商用電源１８の停電によって医療機器が停止してしまうのを抑制できる。

【0102】

電源装置５０の貸与の優先順位は、貢献ポイントが付与されている居住者の順位が貢献ポイントの付与されていない居住者よりも上位に設定される。また、貢献ポイントが付与されている居住者の間では、貢献ポイントの多い居住者の順位が貢献ポイントの少ない居住者の順位よりも上位に設定される。

【0103】

この後、コントローラ６０は、ステップ１４８において、優先順位の上位から順に電源装置５０の貸与可能な数の居住者について貸与許可を通知する。また、ステップ１５０において、コントローラ６０は、電源装置５０が残っていいないために貸与不能となっていることを通知する。

【0104】

このようにして居住者からの貸与依頼に応じて処理を行うと、コントローラ６０は、各住宅１４のＨＥＭＳ２２や居住者の携帯端末８２において、電源装置５０の貸与状況を確認可能にして、貸与処理を終了する。

【0105】

一方、貸与許可の通知を受けた居住者は、施設３８から電源装置５０を自身の住宅１４に搬送する。また、施設３８には、電源装置５０を搬送するための車両が配置されており、許可通知を受けた居住者は、自身で電源装置５０を搬送できない場合、この車両を用いて搬送してもよく、搬送を依頼することもできる。

【0106】

貸与許可を受けた居住者は、自身の住宅１４に搬送した電源装置５０を給電コンセント２６に接続すると共に、切換器３０を操作することで、商用電源１８が停電しても住宅１４の特定回路３４に電力を供給して特定負荷３４Ａを動作させることができる。

【0107】

このように、電源管理システム１０では、地区１２の居住者が協力して電源装置５０の蓄電池５２に充電し、蓄電池５２が充電された電源装置５０を地区１２内で貸与する。この際、電源装置５０の蓄電池５２の充電には、居住者の所有する車両１６の電力が用いられる。これにより、電源管理システム１０では、車両１６の蓄電池や電源装置５０の蓄電池５２などに蓄積された電力を効果的に利用できる。

【0108】

また、電源管理システム１０では、地区１２内の車両１６の電力を電源装置５０の蓄電池５２に給電するので、商用電源１８を用いる場合に比して充電のためのコストを抑制できる。

【0109】

また、電源管理システム１０では、住宅１４に設置されているＨＥＭＳ２２により貸与依頼を通知できると共に、給電依頼や貸与許可をＨＥＭＳ２２に通知するので、車両１６が所有された住宅１４に対して効率よく各種の通知を効率よくできる。また、電源管理システム１０では、居住者の携帯端末８２により貸与依頼を通知できると共に、給電依頼や充電許可を携帯端末８２に通知するので、住宅１４の居住者に対して効率よく、各迅速に各種の通知を行うことができる。

【0110】

さらに、電源管理システム１０では、電源装置５０の蓄電池５２の自然放電に代えて、放電する電力を施設３８の電気負荷５８に供給するので電源装置５０の蓄電池５２の蓄電能力の低下を抑えながら電源装置５０の蓄電池５２の電力を効果的に利用できる。

【0111】

また、電源管理システム１０では、電源装置５０が電力変換器５４を備えるので、電源装置５０から出力する電力をそのまま特定負荷３４Ａに給電できる。また、電源管理システム１０では、特定負荷３４Ａとして医療機器が設置された住宅１４に対して優先的に電源装置５０を貸与できるので、商用電源１８の停電により医療機器の動作が停止してしまうのを防止できる。

【0112】

さらに、電源管理システム１０では、電源装置５０の蓄電池５２に給電した車両１６の居住者（住宅１４）に貢献ポイントを付与し、電源装置５０の貸与の際の優先順位が上がるので、居住者の貢献度に合った貸与が可能になると共に、居住者の貢献を促すことができる。また、電源管理システム１０では、情報サーバ８４から取得した情報に応じて、電源装置５０の蓄電池５２の充電を促進するので、非常時に電源装置５０の貸与が停滞してしまうのを抑制できる。

【0113】

なお、以上説明した本実施形態では、車両１６の給電回数に応じて貢献ポイントを付与した。しかしながら、インセンティブは、車両が給電した電力量に応じて付与してもよく、これにより、車両の所有者の電源管理システムへの貢献度をより的確に反映させることができる。

【0114】

また、本実施形態では、貢献ポイントに応じて電源装置５０を貸与する際の優先順位に反映するようにした。しかしながら、インセンティブは、他の方法で反映させてもよい。例えば、電源管理システムの設置や維持には費用が掛かり、この費用を居住者が分割して負担するようにした際、インセンティブに応じて居住者の負担する費用が軽減されるように反映させてもよく、また、地区において生じる費用（例えば、町内会費、電源管理システムを設置している施設の利用料等）がインセンティブによって軽減されるようにしてもよい。これにより、電源管理システムが地区の居住者の各々の協力によって継続的に維持可能になる。

【符号の説明】

【0115】

１０ 電源管理システム
１２ 地区
１４ 住宅
１６ 車両
１８ 商用電源
２２ ＨＥＭＳ
２４ 給電設備
２６ 給電コンセント
３４ 特定回路
３４Ａ 特定負荷
３６ 充電設備
３８ 施設
４０ 給電部（充電手段）
４２ 充電部（充電手段）
４６ 放電部（放電手段）
５０ 電源装置
５２ 蓄電池（蓄電手段）
５４ 電力変換器（電力変換手段）
６０ コントローラ（電源管理手段）
８０ 電源管理ネットワーク
８２ 携帯端末
８４ 情報サーバ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】