JP6038395B2 - 制御装置、制御システム、制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、制御システム、制御方法及びプログラムに関する。

電力系統から買電した電力又は太陽光発電等により発電された電力を蓄電池に蓄えておいて、必要なときに住宅内の負荷機器に給電する蓄電装置が知られている。この蓄電装置を用いると、例えば、太陽光発電により過剰に発電された電力を蓄電しておいて、蓄電された電力を夜間に使用することができる。また、蓄電された電力が、電力需要が大きくなる日中の時間帯に使用されれば、電力需要の緩和に貢献することができる。

通常、電力系統からは交流電力が供給され、住宅内の負荷機器には交流電力が供給される。一方、蓄電池の充放電には直流電力が用いられる。このため、蓄電装置を構成する蓄電池のパワーコンディショナは、直流から交流への電力変換及び交流から直流への電力変換を行う必要がある。これらの電力変換が行われる際には、例えば変換器の抵抗により電力の一部が熱として失われる。すなわち、パワーコンディショナから出力される電力は、入力された電力より小さくなる。

一般的に、蓄電池のパワーコンディショナは、その定格電力で電力変換の効率が最大となるように設計される。そのため、パワーコンディショナの入出力が小さいときには、電力変換の効率が悪くなり、損失電力が大きくなってしまう。そこで、パワーコンディショナの入出力が大きいときに限って蓄電池の充放電を行うことにより、電力変換の損失を抑える技術が提案されている（例えば、特許文献１，２を参照）。

特許文献１には、電力変換の入力電力に対する出力電力の比率を表す変換効率が閾値より低いと判断した場合に、蓄電池の充放電を行わない装置が開示されている。また、特許文献２には、負荷機器の消費電力から分散電源の発電電力を減算して得た結果が閾値を超えていれば、蓄電池から放電し、減算の結果が閾値以下であれば、蓄電池の放電を停止する装置が開示されている。

国際公開第２０１３／０９４３９６号 特開２０１２−１３０１６１号公報

特許文献１，２に記載の装置では、負荷機器によって消費される電力が小さい状態が持続した場合に、蓄電池が放電することがない。この場合には、大きな損失電力をともなう電力変換が実行されることはないが、蓄電装置が活用されているとはいえず、好ましくない。したがって、蓄電装置を運用する際の効率性を向上させる余地があった。

また、特許文献１，２に記載の装置では、充放電による蓄電池の劣化について何ら考慮されていない。この点でも、蓄電装置を運用する際の効率性を向上させる余地があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、蓄電装置を運用する際の効率性を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の制御装置は、総消費電力に応じて蓄電装置からの電力供給が制御される複数の電気機器のうちの何れかの被制御機器を制御する制御装置であって、複数の電気機器の総消費電力の値を取得する取得手段と、取得手段によって取得された総消費電力の値では蓄電装置から複数の電気機器へ電力が供給されない場合に、被制御機器を制御して被制御機器の消費電力を変化させることにより、総消費電力の値を、蓄電装置が複数の電気機器へ電力を供給する値に変化させる制御手段と、を備える。

本発明によれば、複数の電気機器の総消費電力の値は、蓄電装置が複数の電気機器へ電力を供給する値に変化する。これにより、蓄電装置を運用する際の効率性を向上させることができる。

実施の形態１に係る制御システムの構成を示す図である。 電力変換部に入力される電力と変換効率との関係を示す図である。 制御装置の構成を示すブロック図である。 機器電力データを示す図である。 運転スケジュールを示す図である。 制御処理を示すフロー図である。 放電処理を示すフロー図である。 放電処理について説明するための一の図である。 放電処理について説明するための他の図である。 充電処理を示すフロー図である。 充電処理について説明するための一の図である。 充電処理について説明するための他の図である。 予測部によって予測された総電力及び発電電力の推移を示す図である。 スケジュール変更処理を示すフロー図である。 放電条件が成立するように運転スケジュールを変更することを説明するための図である。 充電条件が成立するように運転スケジュールを変更することを説明するための一の図である。 充電条件が成立するように運転スケジュールを変更することを説明するための他の図である。 実施の形態２に係る制御システムの構成を示す図である。 スケジュール変更処理において運転スケジュールを変更することを説明するための図である。 実施の形態３に係る制御システムの構成を示す図である。 予測部によって予測された総電力の推移を示す図である。 放電条件が成立するように運転スケジュールを変更することを説明するための一の図である。 放電条件が成立するように運転スケジュールを変更することを説明するための他の図である。 実施の形態４に係る閾値について説明するための図である。 実施の形態５に係る制御装置の構成を示すブロック図である。 閾値更新処理を示すフロー図である。 閾値更新処理によって更新される閾値を示す図である。 実施の形態６に係る閾値について説明するための図である。 実施の形態７に係る運転スケジュールの変更を説明するための図である。 実施の形態８に係る予測部によって予測された総電力の推移を示す図である。 実施の形態９に係る予測部によって予測された総電力及び発電電力の推移を示す図である。 条件が成立するように運転スケジュールを変更することを説明するための図である。 制御装置の機能の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

実施の形態１．
図１には、実施の形態１に係る制御システム１００の構成が示されている。制御システム１００は、住宅Ｈ１に設置された機器を制御して蓄電装置１０を活用するためのシステムである。制御システム１００は、図１に示されるように、電力を蓄える蓄電装置１０、発電する発電装置２０、住宅Ｈ１の分電盤３０、発電装置２０によって発電される電力及び住宅Ｈ１で消費される電力を監視する電力監視装置４０、負荷機器６１，６２を制御する制御装置５０、及び電力を消費する負荷機器６１，６２を有している。なお、図１中の太い実線は電力線を表し、細い破線は通信線（信号線）を表している。

蓄電装置１０は、商用電源ＰＳから供給される電力と、発電装置２０によって発電される電力とを蓄電する装置である。蓄電装置１０によって蓄えられた電力は、負荷機器６１，６２に供給される。また、蓄電装置１０は、商用電源ＰＳと、発電装置２０と、蓄積した電力とを連係させる。蓄電装置１０は、電力を蓄えるための蓄電池１１、及び電力の変換等を行うパワーコンディショナ１２を有している。

蓄電池１１は、例えば、鉛蓄電池又はリチウムイオン電池等の二次電池である。また、パワーコンディショナ１２は、直流電力の電圧を変換する変圧器１２１、直流電力と交流電力との変換を行う電力変換部１２２、変圧器１２１及び電力変換部１２２を制御する充放電制御部１２３、電力変換部１２２に入力される交流電力又は電力変換部１２２から出力される交流電力を監視する電力監視部１２４、及び、停電時に蓄電装置１０を商用電源ＰＳから独立して運転させるための自立運転切替盤１２５を有している。

変圧器１２１は、直流電力の電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータである。変圧器１２１は、電力変換部１２２から電力線Ｄ１０を介して供給された直流電力の電圧を、蓄電池１１に適した電圧に変換する。そして、変圧器１２１は、電圧が変換された直流電力を蓄電池１１に供給することにより、蓄電池１１を充電する。また、変圧器１２１は、蓄電池１１の放電により供給された直流電力の電圧を、住宅Ｈ１で用いられる電圧に変換する。そして、変圧器１２１は、電圧が変換された直流電力を、電力線Ｄ１０を介して電力変換部１２２に供給する。

また、変圧器１２１は、電圧を変換するためのスイッチング素子を有している。このスイッチング素子に充放電制御部１２３からハイレベルの信号が入力されている場合に、変圧器１２１は電圧を変換し、スイッチング素子に充放電制御部１２３からローレベルの信号が入力されている場合に、変圧器１２１は電圧を変換しない。

電力変換部１２２は、電力線Ａ１０に流れる交流電力と、電力線Ｄ１０に流れる直流電力とを相互に変換するＡＣ−ＤＣコンバータである。電力変換部１２２は、商用電源ＰＳ又は発電装置２０から電力線Ａ１０を介して供給された交流電力を直流電力に変換して、電力線Ｄ１０を介して変圧器１２１に供給する。また、電力変換部１２２は、変圧器１２１から電力線Ｄ１０を介して供給された直流電力を交流電力に変換して、電力線Ａ１０を介して負荷機器６１，６２に供給する。

図２には、電力変換部１２２に入力される電力と、電力変換部１２２による電力の変換効率との関係が示されている。図２中の横軸は、電力変換部１２２に入力される直流電力又は交流電力の値を示す。また、縦軸に示される変換効率は、電力変換部１２２による電力変換の出力と入力との比を意味する。例えば、電力変換部１２２に約１７００Ｗの交流電力又は直流電力が入力されると、約７５％の効率で変換されて、約１２７５Ｗ（＝１７００Ｗ×０．７５）の直流電力又は交流電力が出力される。

また、電力変換部１２２は、電力を変換するためのスイッチング素子を有している。このスイッチング素子に充放電制御部１２３からハイレベルの信号が入力されている場合に、電力変換部１２２は電力を変換し、スイッチング素子に充放電制御部１２３からローレベルの信号が入力されている場合に、電力変換部１２２は電力を変換しない。

充放電制御部１２３は、電力監視部１２４を介して制御装置５０から指令を取得し、取得した指令に従って、変圧器１２１による変圧及び電力変換部１２２による電力変換を実行するか否かを決定する。変圧器１２１による変圧及び電力変換部１２２による電力変換が実行される場合には、蓄電池１１の充放電が実行されることとなる。一方、変圧及び電力変換が実行されない場合には、蓄電池１１の充放電が実行されない。

電力監視部１２４は、電力線Ａ１０に取り付けられた変流器（ＣＴ、Current Transformer）Ｃ１２２を用いて、電力線Ａ１０に流れる交流電力を計測する。そして、電力監視部１２４は、計測の結果を制御装置５０に通知する。なお、電力線Ａ１０は、パワーコンディショナ１２内で蓄電池１１の充放電に用いられる交流電力を供給するための配線である。また、電力監視部１２４は、制御装置５０からの指令を受信して、この指令を充放電制御部１２３へ送信する。

発電装置２０は、例えば太陽光により発電する装置であって、住宅Ｈ１の屋根の上に設置される。発電装置２０は、例えば多結晶シリコン型のソーラーパネル２１、及びソーラーパネル２１により発電された電力を変換するパワーコンディショナ２２を有している。

ソーラーパネル２１は、太陽光により直流電力を発電して、電力線Ｄ２０を介してパワーコンディショナ２２に供給する。パワーコンディショナ２２は、電力線Ｄ２０を介して供給された直流電力を交流電力に変換して、電力線Ａ２０を介して蓄電装置１０に供給する。電力線Ａ２０を介して蓄電装置１０に供給された電力は、蓄電池１１の蓄電、負荷機器６１，６２による電力消費、及び商用電源ＰＳへの売電に割り当てられる。なお、電力線Ａ２０は、発電装置２０によって発電された電力を蓄電装置１０に供給するための配線である。

電力監視装置４０は、分電盤３０内で電力線Ａ２０に取り付けられた変流器Ｃ２０を用いて、発電装置２０によって発電された電力を計測する。また、電力監視装置４０は、蓄電装置１０から負荷機器６１，６２に電力を供給するための電力線に取り付けられた分電盤３０内の変流器Ｃ６１，Ｃ６２を用いて、負荷機器６１，６２によって消費される電力を計測する。本実施の形態では、説明の理解を容易にするため、負荷機器６１，６２各々によって消費される電力が、変流器Ｃ６１，Ｃ６２各々を用いて計測されるものとする。そして、電力監視装置４０は、計測の結果を制御装置５０に通知する。

制御装置５０は、住宅Ｈ１内の機器を統合的に制御することが可能なＨＥＭＳ（Home Energy Management System）コントローラである。制御装置５０は、負荷機器６１，６２から、その運転状態を定期的に取得することにより、負荷機器６１，６２の運転状態を監視する。制御装置５０は、負荷機器６１，６２の運転状態を制御する機器制御部５１、蓄電装置１０の電力監視部１２４及び電力監視装置４０から計測の結果を取得する電力監視部５２、並びに、負荷機器６１，６２の総消費電力及び発電装置２０による発電電力の推移を予測する予測部５３を有している。以下では、負荷機器６１，６２の総消費電力を総電力という。

図３には、制御装置５０の構成が示されている。図３に示されるように、制御装置５０は、プロセッサ５０１、主記憶部５０２、補助記憶部５０３、入力部５０４、出力部５０５、及び通信部５０６を有するコンピュータとして構成される。主記憶部５０２、補助記憶部５０３、入力部５０４、出力部５０５、及び通信部５０６はいずれも、通信線を介してプロセッサ５０１に接続されている。

プロセッサ５０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成される。プロセッサ５０１は、補助記憶部５０３に記憶されるプログラムＰ１を実行することにより、種々の機能を発揮する。プロセッサ５０１は、その機能として、機器制御部５１、電力監視部５２及び予測部５３を有している。

主記憶部５０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成される。主記憶部５０２は、補助記憶部５０３からプログラムＰ１をロードする。そして、主記憶部５０２は、プロセッサ５０１の作業領域として用いられる。

補助記憶部５０３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを含んで構成される。補助記憶部５０３は、プログラムＰ１の他に、プロセッサ５０１の処理に用いられる種々のデータを記憶している。補助記憶部５０３に記憶されるデータには、蓄電装置１０が蓄電池１１の充放電を実行するための条件を示す条件データＤ１、負荷機器６１，６２各々によって消費される電力を示す機器電力データＤ２、電力監視部５２によって取得された電力の記録を示す履歴データＤ３、及び、負荷機器６１，６２各々の運転スケジュールＤ４が含まれる。

条件データＤ１は、蓄電池１１の放電により蓄電装置１０が電力を供給するための放電条件を示す。この放電条件は、負荷機器６１，６２の総電力の値及び発電装置２０の発電電力の値に基づいて定義され、総電力の値から発電電力の値を減じて得る値が閾値を超えるときに満たされる。例えば放電条件は、発電電力の値がゼロである場合において、総電力の値が１７００Ｗの閾値を超えるときに成立する。この閾値は、図２において、約２２００Ｗの入力が約７８％の効率で変換されたときの出力値を意味する（１７００Ｗ＝２２００Ｗ×０．７８）。

また、条件データＤ１は、蓄電装置１０が電力を蓄電池１１に蓄えるための充電条件を示す。この充電条件は、負荷機器６１，６２の総電力の値及び発電装置２０の発電電力の値に基づいて定義され、発電電力の値から総電力の値を減じて得る余剰電力の値が閾値を超えるときに満たされる。なお、余剰電力は、発電電力から総電力を除いたものを意味する。例えば充電条件は、蓄電装置１０に供給される電力の値が１７００Ｗの閾値を超えるときに成立する。この閾値は、図２において７５％の効率で電力が変換されるときに入力された電力の値を意味する。

機器電力データＤ２は、負荷機器６１，６２各々の運転状態に対応づけて負荷機器６１，６２各々によって消費される電力を示すデータである。図４には、機器電力データＤ２の例が模式的に示されている。図４中の機器ＩＤは、負荷機器６１，６２各々を識別するための識別子である。図４に示される例では、機器ＩＤとして、負荷機器６１，６２各々の符号と同一のＩＤが用いられている。また、図４において「湯沸かし」という運転状態に対応づけられた「９００−１０００Ｗ」という消費電力は、９００Ｗから１０００Ｗまでの範囲で消費電力が変動することを意味する。

履歴データＤ３は、電力線Ａ１０に流れた電力、発電装置２０によって発電された電力、負荷機器６１，６２各々によって消費された電力の記録である。履歴データＤ３は、電力監視部５２によって補助記憶部５０３に格納される。なお、負荷機器６１，６２各々によって消費された電力の記録は、実質的に、総電力の記録に等しい。

運転スケジュールＤ４は、例えば、図５に示されるように、負荷機器６１，６２の運転状態と、この運転状態の運転が開始される時刻及び終了する時刻とが対応づけられたデータである。

入力部５０４は、例えば入力キー及び静電容量方式のポインティングデバイス等から構成される。入力部５０４は、制御装置５０のユーザによって入力された情報を取得して、プロセッサ５０１に通知する。入力部５０４は、例えば、補助記憶部５０３に記憶されるデータを変更するために用いられる。

出力部５０５は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示デバイスを含んで構成される。出力部５０５は、例えば、入力部５０４を構成するポインティングデバイスと一体的に形成されることで、タッチスクリーンを構成する。

通信部５０６は、負荷機器６１，６２、電力監視装置４０、及び蓄電装置１０と通信するための通信インタフェース回路を含んで構成される。通信部５０６は、蓄電装置１０の蓄電池１１に蓄えられている電力量の残量を示す信号を蓄電池１１から受信して、この信号により示される残量をプロセッサ５０１に通知する。また、通信部５０６は、蓄電装置１０の電力監視部１２４及び電力監視装置４０から計測の結果を取得して、プロセッサ５０１に通知する。また、通信部５０６は、プロセッサ５０１から出力された制御命令を、負荷機器６１，６２に伝送する。さらに、通信部５０６は、負荷機器６１，６２の運転状態を負荷機器６１，６２から取得して、プロセッサ５０１に通知する。

図１に戻り、負荷機器６１，６２は、住宅Ｈ１に設置された電気機器である。本実施の形態に係る負荷機器６１は、貯湯式電気給湯機である。負荷機器６１は、通常、電気料金が安い夜間に電力を消費することで湯沸かし運転を実行して、湯を貯える。また、負荷機器６１は、日中に保温運転を適宜実行して、ユーザの入浴等に用いられる湯を供給する。また、本実施の形態に係る負荷機器６２は、空調機器である。負荷機器６２は、住宅Ｈ１内の部屋の温度が、ユーザによって設定された温度となるように、冷房運転又は暖房運転を実行する。

続いて、制御装置５０により実行される制御処理について、図６〜１７を用いて説明する。図６に示される制御処理は、制御装置５０の電源が投入されることで開始する。

まず、制御装置５０のプロセッサ５０１は、現在の負荷機器６１，６２の総電力が、現在の発電装置２０の発電電力より大きいか否かを判定する（ステップＳ１）。具体的には、制御装置５０の電力監視部５２は、負荷機器６１，６２によって消費されている電力の総和が、発電装置２０によって発電されている電力より大きいか否かを判定する。

総電力が発電電力より大きいと判定した場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、放電処理を実行する（ステップＳ２）。この放電処理について、図７〜９を用いて具体的に説明する。

図７に示されるように、放電処理において、プロセッサ５０１は、まず、蓄電池１１の残量が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。例えば、電力監視部５２は、蓄電池１１の残量を示す信号を取得して、この信号により示される残量が、蓄電池１１の容量の２０％以上であるか否かを判定する。

残量が閾値を下回ると判定した場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、商用電源ＰＳからの電力を負荷機器６１，６２に供給することを、蓄電装置１０に指示する（ステップＳ２０２）。これにより、蓄電池１１が放電することはなく、負荷機器６１，６２には、商用電源ＰＳ及び発電装置２０からの電力が供給される。その後、プロセッサ５０１は、放電処理を終了する。

一方、残量が閾値以上であると判定した場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、蓄電池１１が放電するための放電条件が成立するか否かを、条件データＤ１及び総電力の値に基づいて判定する（ステップＳ２０３）。具体的には、電力監視部５２は、負荷機器６１，６２の総電力から発電装置２０の発電電力を減算して得た値が１７００Ｗの閾値を超えるか否かを判定する。

放電条件が成立すると判定した場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、蓄電池１１の放電を開始するように蓄電装置１０に指示する（ステップＳ２０４）。これにより、蓄電池１１の放電による電力が蓄電装置１０から負荷機器６１，６２に供給される。その後、プロセッサ５０１は、放電処理を終了する。

一方、放電条件が成立しないと判定した場合（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、運転状態の制御が可能な機器があるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。具体的には、機器制御部５１は、今後の運転が予定されていて現在運転可能な機器があるか否かを、運転スケジュールＤ４に基づいて判定する。例えば、負荷機器６１の湯沸かし運転は、固定された時刻に実行される必要がなく、運転の予定時刻が夜間の他の時刻に変更されても支障はない。このため、プロセッサ５０１によって負荷機器６１が制御可能な機器であると判定され得る。

図８には、２０：００の時点において、負荷機器６１，６２の総電力の値が閾値を超えておらず、その後に負荷機器６１の湯沸かし運転が予定されている状況が示されている。図８中の線Ｌｃは、負荷機器６１，６２の総電力の推移を示す。また、線Ｌｔｈは、放電条件及び充電条件の閾値（１７００Ｗ）を示す。また、線Ｌ６１は、負荷機器６１の湯沸かし運転により消費される電力の推移を示している。プロセッサ５０１は、線Ｌ６１により示される電力の推移を、機器電力データＤ２及び運転スケジュールＤ４に基づいて算出する。プロセッサ５０１は、機器電力データＤ２において機器の消費電力の範囲が規定されている場合には、消費電力の平均値、上限値若しくは下限値を用いて電力の推移を算出する。なお、夜間であるため、発電電力はゼロであって、図８には示されていない。

制御可能な機器がないと判定した場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、ステップＳ２０２へ処理を移行する。一方、制御可能な機器があると判定した場合（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、機器の運転状態を制御すると放電条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ２０６）。具体的には、機器制御部５１は、運転可能な機器に運転を開始させることで、負荷機器６１，６２の総電力が増加して１７００Ｗの閾値を超えるか否かを、機器電力データＤ２に基づいて判定する。

図９には、２０：００の時点から負荷機器６１が湯沸かし運転を開始した状況が示されている。図９からわかるように、負荷機器６１が湯沸かし運転を開始すると、負荷機器６１，６２の総電力の値が閾値を超える。

機器の運転状態を制御しても放電条件が成立しないと判定した場合（ステップＳ２０６；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、ステップＳ２０２へ処理を移行する。一方、機器の運転状態を制御すると放電条件が成立すると判定した場合（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、機器の運転状態を制御する旨をユーザに通知する（ステップＳ２０７）。具体的には、プロセッサ５０１は、放電条件が成立するように機器に運転を開始させることを、出力部５０５に表示させる。また、プロセッサ５０１は、この機器の運転状態を放電条件が成立するように制御することの許可をユーザに求める。

次に、プロセッサ５０１は、機器の運転状態の制御がユーザに許可されたか否かを判定する（ステップＳ２０８）。機器の運転状態の制御が許可されていないと判定した場合（ステップＳ２０８；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、処理をステップＳ２０２へ移行する。

一方、機器の運転状態の制御が許可されたと判定した場合（ステップＳ２０８；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、放電条件が成立するように機器の運転状態を制御するとともに、蓄電池１１の放電を開始させる（ステップＳ２０９）。例えば、機器制御部５１は、負荷機器６１に湯沸かし運転を開始させる。これにより、図９に示されたように、放電条件が成立する。また、プロセッサ５０１は、蓄電池１１の放電を蓄電装置１０に指示する。これにより、高い変換効率で変換された蓄電池１１の電力が、負荷機器６１，６２に供給されることとなる。

次に、プロセッサ５０１は、運転スケジュールＤ４を変更する（ステップＳ２１０）。例えば、プロセッサ５０１は、負荷機器６１の湯沸かし運転が、当初予定されていた時刻（図８参照）ではなく、現在時刻から開始するように、運転スケジュールＤ４の内容を変更する。

その後、プロセッサ５０１は、放電処理を終了する。

図６に戻り、ステップＳ１において総電力が発電電力以下であると判定した場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、充電処理を実行する（ステップＳ３）。この充電処理について、図１０〜１２を用いて具体的に説明する。

図１０に示されるように、充電処理において、プロセッサ５０１は、まず、蓄電池１１の残量が閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。この閾値は、例えば蓄電池１１の容量の９５％である。

残量が閾値を上回ると判定した場合（ステップＳ３０１；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、余剰電力を商用電源ＰＳに逆潮流させて売電する（ステップＳ３０２）。その後、プロセッサ５０１は、充電処理を終了する。

一方、残量が閾値以下であると判定した場合（ステップＳ３０１；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、蓄電池１１が電力を蓄えるための充電条件が成立するか否かを、条件データＤ１と余剰電力の値とに基づいて判定する（ステップＳ３０３）。具体的には、電力監視部５２は、発電装置２０の発電電力から負荷機器６１，６２の総電力を減算して得た余剰電力の値が１７００Ｗの閾値を超えるか否かを判定する。

充電条件が成立すると判定した場合（ステップＳ３０３；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、蓄電池１１の充電を開始するように蓄電装置１０に指示する（ステップＳ３０４）。これにより、発電装置２０から蓄電装置１０に供給された電力が蓄電池１１に蓄えられる。その後、プロセッサ５０１は、充電処理を終了する。

一方、充電条件が成立しないと判定した場合（ステップＳ３０３；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、運転状態の制御が可能な機器があるか否かを判定する（ステップＳ３０５）。具体的には、機器制御部５１は、現在運転していて、停止可能な機器があるか否かを、運転スケジュールＤ４に基づいて判定する。例えば、負荷機器６１の保温運転は、固定された時刻に実行される必要がなく、運転の予定時刻が他の時刻に変更されても支障はない。このため、プロセッサ５０１によって負荷機器６１が制御可能な機器であると判定され得る。

図１１には、１１：００の時点において、余剰電力の値が閾値を超えておらず、かつ、負荷機器６１が保温運転を実行している状況が示されている。図１１中の線Ｌｃは、負荷機器６１，６２の総電力の推移を示す。また、線Ｌｇは、発電装置２０の発電電力の推移を示し、線Ｌｓは、余剰電力の推移を示す。線Ｌ６１は、負荷機器６１の保温運転により消費される電力の推移を示している。

制御可能な機器がないと判定した場合（ステップＳ３０５；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、ステップＳ３０２へ処理を移行する。一方、制御可能な機器があると判定した場合（ステップＳ３０５；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、機器の運転状態を制御すると充電条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ３０６）。具体的には、機器制御部５１は、停止可能な機器に運転を停止させることで、余剰電力が増加して１７００Ｗの閾値を超えるか否かを、機器電力データＤ２に基づいて判定する。

図１２には、１１：００の時点から負荷機器６１が保温運転を停止した状況が示されている。図１２からわかるように、負荷機器６１が保温運転を停止すると、線Ｌｓにより示される余剰電力の値が閾値を超える。

機器の運転状態を制御しても充電条件が成立しないと判定した場合（ステップＳ３０６；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、ステップＳ３０２へ処理を移行する。一方、機器の運転状態を制御すると充電条件が成立すると判定した場合（ステップＳ３０６；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、機器の運転状態を制御する旨をユーザに通知する（ステップＳ３０７）。具体的には、プロセッサ５０１は、充電条件が成立するように機器に運転を停止させることを、出力部５０５に表示させる。また、プロセッサ５０１は、この機器の運転状態を充電条件が成立するように制御することの許可をユーザに求める。

次に、プロセッサ５０１は、機器の運転状態の制御がユーザに許可されたか否かを判定する（ステップＳ３０８）。機器の運転状態の制御が許可されていないと判定した場合（ステップＳ３０８；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、処理をステップＳ３０２へ移行する。

一方、機器の運転状態の制御が許可されたと判定した場合（ステップＳ３０８；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、充電条件が成立するように機器の運転状態を制御するとともに、蓄電池１１の充電を開始させる（ステップＳ３０９）。例えば、機器制御部５１は、負荷機器６１の保温運転を停止させる。これにより、図１２に示されたように、充電条件が成立する。また、プロセッサ５０１は、蓄電池１１の充電を蓄電装置１０に指示する。これにより、高い変換効率で変換された発電電力が、蓄電池１１に蓄えられることとなる。

次に、プロセッサ５０１は、運転スケジュールＤ４を変更する（ステップＳ３１０）。例えば、プロセッサ５０１は、図１１中の線Ｌ６１により示されるように、当初継続することが予定されていた負荷機器６１の保温運転が、図１２に示されるように一旦停止した後に再開するように、運転スケジュールＤ４の内容を変更する。

その後、プロセッサ５０１は、充電処理を終了する。

図６に戻り、プロセッサ５０１は、放電処理（ステップＳ２）又は充電処理（ステップＳ３）の終了後に、現在時刻があらかじめ設定された時刻であるか否かを判定する（ステップＳ４）。例えば、プロセッサ５０１は、現在時刻が２３：００であるか否かを判定する。

現在時刻があらかじめ設定された時刻ではないと判定した場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、ステップＳ９へ処理を移行する。一方、現在時刻があらかじめ設定された時刻であると判定した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、翌日における負荷機器６１，６２の総電力及び発電装置２０の発電電力の推移を予測する（ステップＳ５）。具体的には、予測部５３が、過去一週間に蓄積された履歴データＤ３から、総電力及び発電電力の平均的な推移を予測する。

図１３には、プロセッサ５０１によって予測された総電力及び発電電力の推移が示されている。図１３中の線Ｌｃは総電力の推移を示し、線Ｌｇは発電電力の推移を示す。また、線Ｌｓは、発電電力から総電力を除いた余剰電力の推移を示す。ハッチングが付された領域Ｆ１は、蓄電装置１０に供給されて蓄電池１１の充電に用いられる余剰電力の電力量を示している。

次に、プロセッサ５０１は、電力の推移が予測された時間を区分して、１つの時間区分を選択する（ステップＳ６）。例えば、プロセッサ５０１は、翌日の２４時間を１時間単位に区分して、２４個の時間区分のうちいずれか１つを選択する。

次に、プロセッサ５０１は、選択した時間区分についてのスケジュール変更処理を実行する（ステップＳ７）。このスケジュール変更処理について、図１４〜１７を用いて具体的に説明する。

図１４に示されるように、スケジュール変更処理において、プロセッサ５０１は、まず、選択した時間区分において、蓄電池１１の充放電を実行するための条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ７０１）。具体的には、機器制御部５１は、放電条件又は充電条件が成立しているか否かを、条件データＤ１と、予測された総電力の値及び発電電力の値とに基づいて予測する。

条件が成立していないと判定した場合（ステップＳ７０１；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、運転スケジュールＤ４を変更することで条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ７０２）。具体的には、機器制御部５１は、負荷機器６１，６２の運転スケジュールＤ４を変更することで、放電条件又は充電条件が成立するか否かを、機器電力データＤ２に基づいて判定する。

例えば、１７時から１８時までの時間区分が選択されている場合には、図１３に示されるように、この時間区分において放電条件及び充電条件のいずれも成立していない。しかしながら、図１５に示されるように、２時から６時までに予定されていた負荷機器６１の湯沸かし運転の運転スケジュールＤ４を、１７時から２２時までに変更することで、１７時から１８時までの時間区分で線Ｌｄにより示される総電力の値が閾値を超えることがわかる。これにより、１７時から１８時までにおいて放電条件が成立して、蓄電池１１に蓄えられた電力を高い変換効率で負荷機器６１，６２に供給することが可能となる。

なお、図１５中の線Ｌｄは、運転スケジュールＤ４が変更された場合の総電力の推移を示し、ハッチングが付された領域Ｆ２，Ｆ３は、蓄電池１１の放電により蓄電装置１０から供給される電力量を示している。

また、１０時から１１時までの時間区分が選択されている場合には、図１３に示されるように、この時間区分において放電条件及び充電条件のいずれも成立していない。しかしながら、図１６に示されるように、１１時前後に実行されることが予定されていた負荷機器６１の保温運転の開始時刻を９時前後に変更することで、１１時から１２時までの時間区分で線Ｌｓにより示される余剰電力の値が閾値を超えることがわかる。これにより、１１時から１２時までにおいて充電条件が成立し、蓄電装置１０に供給された電力を高い変換効率で変換して蓄電池１１の充電に用いることが可能となる。

なお、図１６においてハッチングが付された領域Ｆ４は、蓄電装置１０に供給されて蓄電池１１の充電に用いられる余剰電力の電力量を示している。

また、図１６に示されるように運転スケジュールＤ４が変更された場合には、８時から９時までにおける総電力が発電電力を上回ってしまい、商用電源ＰＳから買電する必要がある。そこで、図１７に示されるように、１１時前後に実行されることが予定されていた負荷機器６１の保温運転が１５時前後に実行されるように、運転スケジュールＤ４を変更してもよい。保温運転が１５時前後に実行されても、１５時前後において負荷機器６１，６２の総電力が発電電力を上回ることがないため、商用電源ＰＳから買電することなく、発電電力で保温運転を実行することができる。

図１４に戻り、ステップＳ７０１にて条件が成立すると判定した場合（ステップＳ７０１；Ｙｅｓ）、又はステップＳ７０２にて運転スケジュールＤ４を変更しても条件が成立しないと判定した場合（ステップＳ７０２；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、選択した時間区分において余剰電力があるか否かを判定する（ステップＳ７０３）。すなわち、プロセッサ５０１は、余剰電力の値がゼロより大きい正値であるか否かを判定する。なお、ステップＳ７０２にて運転スケジュールＤ４を変更しても条件が成立しないと判定した場合（ステップＳ７０２；Ｎｏ）は、放電条件又は充電条件が成立するような運転スケジュールの変更が不可能である場合を意味する。

余剰電力がないと判定した場合（ステップＳ７０３；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、スケジュール変更処理を終了する。一方、余剰電力があると判定した場合（ステップＳ７０３；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、余剰電力の売電価格が閾値より低いか否かを判定する（ステップＳ７０４）。

売電価格が閾値以上であると判定した場合（ステップＳ７０４；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、スケジュール変更処理を終了する。これにより、比較的高い価格で余剰電力が売電されることとなる。

一方、売電価格が閾値より低いと判定した場合（ステップＳ７０４；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、運転スケジュールＤ４を変更することで、余剰電力を用いて運転可能な機器があるか否かを判定する（ステップＳ７０５）。すなわち、プロセッサ５０１は、負荷機器６１，６２いずれかの運転スケジュールＤ４を変更することで、余剰電力が減少するか否かを、機器電力データＤ２に基づいて判定する。ステップＳ７０５の判定が否定された場合（ステップＳ７０５；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、スケジュール変更処理を終了する。

ステップＳ７０２にて運転スケジュールＤ４を変更することで条件が成立すると判定した場合（ステップＳ７０２；Ｙｅｓ）、又はステップＳ７０５の判定が肯定された場合（ステップＳ７０５；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、運転スケジュールＤ４を変更する旨をユーザに通知する（ステップＳ７０６）。具体的には、プロセッサ５０１は、条件が成立するように、又は余剰電力が減少するように機器の運転スケジュールＤ４を変更することを、出力部５０５に表示させる。また、プロセッサ５０１は、運転スケジュールＤ４を変更することの許可をユーザに求める。

次に、プロセッサ５０１は、運転スケジュールＤ４の変更がユーザに許可されたか否かを判定する（ステップＳ７０７）。運転スケジュールＤ４の変更が許可されていないと判定した場合（ステップＳ７０７；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、スケジュール変更処理を終了する。

一方、運転スケジュールＤ４の変更が許可されたと判定した場合（ステップＳ７０７；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、条件が成立するように、又は余剰電力が減少するように、運転スケジュールＤ４を変更する（ステップＳ７０８）。具体的には、機器制御部５１が、補助記憶部５０３に記憶されている運転スケジュールＤ４の内容を変更する。これにより、例えば図１５〜１７において線Ｌｄにより示される総電力の推移が実現するように、運転スケジュールＤ４が変更される。

その後、プロセッサ５０１は、スケジュール変更処理を終了する。

図６に戻り、スケジュール変更処理（ステップＳ７）の終了後に、プロセッサ５０１は、すべての時間区分が選択されたか否かを判定する（ステップＳ８）。すべての時間区分が選択されているわけではないと判定した場合（ステップＳ８；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、ステップＳ６に戻り、未だ選択されていない時間区分を選択する。そして、プロセッサ５０１は、ステップＳ６以降の処理を繰り返す。

一方、すべての時間区分が選択されたと判定した場合（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、運転スケジュールＤ４に従って負荷機器６１，６２を制御する（ステップＳ９）。その後、プロセッサ５０１は、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。

以上、説明したように、本実施の形態に係る制御装置５０は、蓄電池１１の充放電が実行されるための条件が成立するように、負荷機器６１，６２の運転状態を制御した。負荷機器６１，６２の総電力が、蓄電装置１０の充放電に適したものとなる。これにより、電力変換の効率を低下させることなく、蓄電池１１の充放電の機会を増やして、蓄電装置１０を活用することができる。ひいては、蓄電装置の運用の効率性を向上させることができる。

また、制御装置５０は、負荷機器６１，６２の運転スケジュールＤ４を変更することにより、負荷機器６１，６２の運転状態を制御した。これにより、負荷機器６１，６２の運転状態が、当初予定されていなかった運転状態へ不必要に変化することを防ぐことができる。

また、制御装置５０は、蓄電池１１の充放電が実行されるための条件が成立するように、負荷機器６１，６２の運転スケジュールＤ４を変更した。これにより、蓄電装置１０が活用されるように、負荷機器６１，６２の運転を計画することができる。

また、制御装置５０は、条件が成立しない場合であっても、余剰電力で負荷機器６１，６２が運転するように、負荷機器６１，６２の運転スケジュールＤ４を変更した。これにより、余剰電力を有効に利用することができる。

また、制御装置５０は、負荷機器６１，６２の運転状態を制御する際に、運転状態を制御する旨をユーザに通知した。これにより、制御装置５０のユーザは、負荷機器６１，６２の運転状態が変化することをあらかじめ認識することができる。

また、制御装置５０は、運転状態を制御することがユーザから許可された場合に、負荷機器６１，６２の運転状態を制御した。これにより、負荷機器６１，６２の運転状態が、ユーザによって意図されない運転状態に変化することが防がれる。

また、制御装置５０は、履歴データＤ３に基づいて、総電力及び発電電力の推移を予測した。これにより、例えば住宅Ｈ１が大きな建物の影に入る時間帯があるときに、制御装置５０は、発電電力の減少及び照明装置を用いることによる総電力の増加を、精度よく予測することができる。

実施の形態２．
続いて、実施の形態２について、上述の実施の形態１との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

本実施の形態に係る制御システム１００は、太陽光により発電された直流電力が交流電力に変換されることなく蓄電池１１の充電に用いられる点で、実施の形態１に係るものと異なっている。

図１８には、本実施の形態に係る制御システム１００の構成が示されている。図１８に示されるように、発電装置２０は、電力を変換するためのパワーコンディショナを省いて構成される。発電装置２０のソーラーパネル２１は、太陽光により発電した直流電力を、電力線Ｄ２０を介して蓄電装置１０の電力変換部１２２に供給する。ソーラーパネル２１から電力変換部１２２に供給された発電電力は、蓄電池１１の蓄電と、負荷機器６１，６２への供給及び商用電源ＰＳへの逆潮流とのいずれかに用いられる。

電力変換部１２２は、発電電力が蓄電池１１の蓄電に用いられる場合に、発電装置２０から供給された直流電力を、そのまま電力線Ｄ１０を介して変圧器１２１に供給する。また、電力変換部１２２は、発電電力が負荷機器６１，６２への供給及び商用電源ＰＳへの逆潮流に用いられる場合に、発電装置２０から供給された直流電力を交流電力に変換する。

また、本実施の形態において、発電装置２０によって発電された電力は、変流器Ｃ２０を用いて電力監視部１２４によって計測される。電力監視部１２４は、計測した発電電力の値を制御装置５０に通知する。

図１９には、制御装置５０の予測部５３によって予測された負荷機器６１，６２の総電力の推移及び発電装置２０の発電電力の推移が示されている。図１９中の線Ｌｅは、機器の運転スケジュールＤ４が変更されることで、蓄電池１１を充電するための条件は成立しないものの余剰電力の消費量が増える場合における総電力の推移を示している。この運転スケジュールＤ４の変更は、図１４中のステップＳ７０５の判定において検討されたものに相当する。また、図１９においてハッチングが付された領域Ｆ５は、蓄電装置１０に供給されて蓄電池１１の充電に用いられる電力量を示している。

以上、説明したように、本実施の形態では、ソーラーパネル２１によって発電された直流電力が、交流電力に変換されることなく、蓄電池１１に蓄えられる。これにより、蓄電池１１の充電の際に、電力変換による損失の発生を回避することができる。

実施の形態３．
続いて、実施の形態３について、上述の実施の形態１との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

本実施の形態に係る制御システム１００は、図２０に示されるように、発電装置２０を省いて構成される点で、実施の形態１に係るものと異なっている。なお、蓄電池１１には、例えば電気料金が低廉な夜間に商用電源ＰＳから供給された電力が蓄えられる。

本実施の形態に係る放電条件は、蓄電装置１０から負荷機器６１，６２に供給される電力の値が８００Ｗの閾値を超えることである。この閾値は、図２において、約１２００Ｗの入力が約６７％の効率で変換されたときの出力値を意味する（８００Ｗ＝１２００Ｗ×０．６７）。

図２１には、制御装置５０の予測部５３によって予測された負荷機器６１，６２の総電力の推移が示されている。図２１においてハッチングが付された領域Ｆ６，Ｆ７，Ｆ８は、蓄電池１１の放電により蓄電装置１０から負荷機器６１，６２に供給される電力量を示している。図２１からわかるように、８時から１１時までにおいては、放電条件が成立していない。

本実施の形態に係る制御装置５０は、図６に示された制御処理、図７に示された放電処理、及び図１４に示されたスケジュール変更処理と同等の処理を実行する。ただし、これらの処理は、発電電力が常にゼロである場合に等しい処理となる。また、制御装置５０は、図１０に示された充電処理を実行しない。

図２２には、８時から１１時までにおいて放電条件が成立するように、負荷機器６１の運転スケジュールＤ４が変更された場合における総電力の推移が、線Ｌｆで示されている。ハッチングが付された領域Ｆ９は、運転スケジュールＤ４が変更された場合に蓄電池１１の放電により蓄電装置１０から負荷機器６１，６２に供給される電力量を示している。

以上、説明したように、本実施の形態に係る制御システム１００は、発電装置２０を省いて構成される。制御システム１００が発電装置２０を有しない場合にも、制御システム１００は、電力変換の効率を低下させることなく、蓄電池１１の放電の機会を増やして、蓄電装置１０を活用することができる。

また、図２２に示されたように、負荷機器６１の運転スケジュールＤ４を変更することで、８時から１１時までにおいて放電条件を成立させることができる。さらに、図２２中の領域Ｆ９により示される電力量は、図２１中の領域Ｆ６により示される電力量より大きい。すなわち、運転スケジュールＤ４を変更することにより、より高い変換効率で多くの電力量を蓄電装置１０から負荷機器６１，６２に供給することが可能となる。

なお、運転スケジュールＤ４の変更は、負荷機器６１，６２の運転の開始時刻及び終了時刻の単純なシフトに限られない。例えば、運転が予定されている時間を長くしたり、当初予定されていた１回の運転を複数回の運転に分けたりしてもよい。

図２３には、１時から６時までに予定されていた負荷機器６１の湯沸かし運転を、８時から１２時までと、１８時から２２時までとの２回に分けて実行するときの消費電力の推移が示されている。図２３において、ハッチングが付された領域Ｆ１０，Ｆ１１は、運転スケジュールＤ４が変更された場合に蓄電池１１の放電により蓄電装置１０から負荷機器６１，６２に供給される電力量を示している。図２３に示されるように、運転スケジュールＤ４を変更することで、放電条件を成立させつつ、より長い時間をかけて蓄電装置１０から負荷機器６１，６２に電力を供給することが可能となる。

実施の形態４．
続いて、実施の形態４について、上述の実施の形態１との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

本実施の形態に係る充電条件及び放電条件を規定するための閾値は、時刻に応じて変動する点で、実施の形態１に係るものと異なっている。

図２４には、制御装置５０の予測部５３によって予測された負荷機器６１，６２の総電力の推移及び発電装置２０の発電電力の推移が示されている。図２４中の線Ｌｔｈ１は、放電条件を規定するための閾値を示し、線Ｌｔｈ２は、充電条件を規定するための閾値を示している。また、ハッチングが付された領域Ｆ１２は、蓄電装置１０に供給されて蓄電池１１の充電に用いられる余剰電力の電力量を示し、領域Ｆ１３，Ｆ１４は、蓄電池１１の放電により蓄電装置１０から負荷機器６１，６２に供給される電力量を示している。

以上、説明したように、本実施の形態に係る放電条件を規定するための閾値は、時刻に応じて変動する。例えば、商用電源ＰＳの電気料金が高額となる日中の時間帯に小さい閾値を設定すると、蓄電装置１０に蓄えられた電力が負荷機器６１，６２に供給されやすくなる。小さい閾値としては、例えば電力変換の効率が５０％のときの出力値を設定することができる。また、電気料金が比較的低廉な夜間に大きい閾値を設定すると、蓄電装置１０に蓄えられた電力を用いることなく、商用電源ＰＳから買電することが多くなる。大きい閾値としては、例えば電力変換の効率が８０％のときの出力値を設定することができる。これにより、電気料金にかかるコストを抑えることができる。

また、本実施の形態に係る充電条件を規定するための閾値は、時刻に応じて変動する。例えば、電力需要が大きくなる１３時から１６時までに大きい閾値を設定すると、余剰電力は、蓄電装置１０に蓄えられることなく商用電源ＰＳに逆潮流されやすくなる。大きい閾値としては、例えば電力変換の効率が９０％のときの入力値を設定することができる。また、電力需要が比較的小さい時間帯に小さい閾値を設定すると、余剰電力は、蓄電装置１０に蓄えられることが多くなる。小さい閾値としては、例えば電力変換の効率が３０％のときの入力値を設定することができる。これにより、電力需要の緩和に貢献することができる。

実施の形態５．
続いて、実施の形態５について、上述の実施の形態１との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

図２５には、本実施の形態に係る制御装置５０の構成が示されている。制御装置５０の補助記憶部５０３は、家族カレンダーＤ５を記憶している。この家族カレンダーＤ５は、住宅Ｈ１に居住する家族を構成するユーザ各々のスケジュールを示すデータである。ユーザのスケジュールには、例えば外出の予定が含まれる。

家族カレンダーＤ５は、制御装置５０の予測部５３が負荷機器６１，６２の総電力の推移を予測する際に参照される。例えば、予測部５３は、家族全員の外出が予定されている時間において、負荷機器６１，６２の総電力が低くなると予測する。

また、家族カレンダーＤ５は、運転スケジュールＤ４が変更される際に参照される。例えば、制御装置５０は、家族の帰宅予定時刻の直前に、充電条件が成立しておらず、かつ余剰電力が発生している場合に、負荷機器６２に冷房運転又は暖房運転を開始させる。

また、制御装置５０は、タイマ５０７を有している。タイマ５０７は、例えば水晶振動子等から構成される。タイマ５０７は、プロセッサ５０１の指示に従って時間を測定し、測定結果をプロセッサ５０１に通知する。

続いて、制御装置５０のプロセッサ５０１によって実行される閾値更新処理について、図２６を用いて説明する。この閾値更新処理は、制御装置５０の電源が投入されることで開始する。また、閾値更新処理は、図６に示された制御処理とは並列に実行される。

閾値更新処理において、プロセッサ５０１は、まず、蓄電池１１の充放電を実行するための条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ５０１）。条件が成立していないと判定した場合（ステップＳ５０１；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、ステップＳ５０１の判定を繰り返す。

一方、条件が成立したと判定した場合（ステップＳ５０１；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、タイマ５０７をスタートさせる（ステップＳ５０２）。すなわち、プロセッサ５０１は、タイマ５０７に時間の測定を開始させる。次に、プロセッサ５０１は、条件を緩和する（ステップＳ５０３）。例えば、プロセッサ５０１は、条件を規定するための閾値を小さくする。

次に、プロセッサ５０１は、タイマ５０７が時間の測定を開始してから一定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ５０４）。この一定時間は、例えば５分間である。一定時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ５０４；Ｎｏ）、プロセッサ５０１は、ステップＳ５０４の判定を繰り返す。一方、一定時間が経過したと判定した場合（ステップＳ５０４；Ｙｅｓ）、プロセッサ５０１は、閾値を初期値に設定する（ステップＳ５０５）。この初期値は、例えば実施の形態１に係る閾値に等しい値である。

次に、プロセッサ５０１は、タイマ５０７を停止させる（ステップＳ５０６）。その後、プロセッサ５０１は、ステップＳ５０１以降の処理を繰り返す。

図２７には、閾値更新処理によって更新された閾値の例が、線Ｌｔｈにより示されている。図２７中の領域Ｆ１５は、蓄電池１１の放電により蓄電装置１０から負荷機器６１，６２に供給される電力量を示している。図２７に示されるように、負荷機器６１，６２の総電力が初期値（１．７ｋＷ）の近傍で変動する場合であっても、閾値が小さい値に更新されることにより、蓄電池１１の放電が少なくとも一定時間継続する。

以上、説明したように、本実施の形態に係る制御装置５０は、家族カレンダーＤ５に基づいて負荷機器６１，６２の総電力の推移を予測した。これにより、制御装置５０は、制御装置５０の複数のユーザ各々のスケジュールに則した予測をすることができる。

また、制御装置５０は、家族カレンダーＤ５に基づいて運転スケジュールＤ４を変更した。これにより、制御装置５０は、蓄電池１１の充放電を実行するための条件が成立するように運転スケジュールＤ４を変更する際に、制御装置５０の複数のユーザ各々のスケジュールを加味して運転スケジュールＤ４を変更することができる。

また、本実施の形態では、蓄電池１１が充放電を実行するための条件が成立した場合に、一定時間だけこの条件を緩和した。すなわち、条件にヒステリシスが設けられた。これにより、負荷機器６１，６２の総電力及び発電装置２０の発電電力が変動することによって、充放電の実行と停止とが交互に短時間で繰り返されることを防ぐことができる。ひいては、充放電の実行と停止とを切り替えることによる蓄電池１１の劣化を抑えることができる。

なお、充放電を実行するための条件が成立しなくなった場合に、一定時間だけ条件を厳しくしてもよい。

また、タイマを用いることなく条件にヒステリシスを設けてもよい。例えば、上述の放電条件（放電開始条件）の他に、放電を継続するか否かを定めるための放電継続条件を条件データＤ１として設けてもよい。放電継続条件は、放電条件より緩い条件であって、例えば、総電力の値から発電電力の値を減じて得る値が１６００Ｗ（＜１７００Ｗ）の閾値を超えるときに成立する条件である。

この放電継続条件が設けられる場合において、制御装置５０は、蓄電装置１０の放電中に、放電継続条件の成否を繰り返し判定する。そして、制御装置５０は、放電継続条件が成立するときに蓄電装置１０に放電を継続させて、放電継続条件が成立しないときに蓄電装置１０に放電を停止させればよい。

これにより、蓄電装置１０は、放電を開始すると、電力変換の効率が多少低くなっても放電を継続することとなる。ひいては、放電の実行と停止とを短時間で繰り返し切り替えることによる蓄電池１１の劣化を抑えることができる。

なお、上述の充電条件（充電開始条件）の他に、充電を継続するか否かを定めるための充電継続条件を条件データＤ１として設けてもよい。充電継続条件は、充電条件より緩い条件であって、例えば、余剰電力の値が１６００Ｗ（＜１７００Ｗ）の閾値を超えるときに成立する条件である。

実施の形態６．
続いて、実施の形態６について、上述の実施の形態１との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

本実施の形態に係る充電条件及び放電条件を規定するための閾値は、蓄電池１１に蓄えられている電力の残量に応じて変動する点で、実施の形態１に係るものと異なっている。

図２８には、蓄電池１１の残量と、放電条件及び充電条件を規定するための閾値との関係が示されている。図２８中の線Ｌｒは、蓄電池１１の残量（％）を示す。また、線Ｌｔｈ１は、放電条件を規定するための閾値（ｋＷ）を示し、線Ｌｔｈ２は、充電条件を規定するための閾値（ｋＷ）を示している。

図２８に示されるように、放電条件を規定するための閾値は、蓄電池１１の残量が多いときに小さく、この残量が少ないときに非常に大きい。これにより、残量が少ないときには、蓄電池１１に蓄えられた電力が負荷機器６１，６２に供給されることがほとんどなくなり、低い変換効率で蓄電装置１０が放電することが防がれる。

また、図２８に示されるように、充電条件を規定するための閾値は、蓄電池１１の残量が多いときに大きく、この残量が少ないときに小さい。これにより、充分な電力が蓄電池１１に蓄えられているときに、さらに不要な充電が行われることを防ぐことができる。

実施の形態７．
続いて、実施の形態７について、上述の実施の形態１との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

本実施の形態に係る充電条件は、余剰電力の値が閾値を下回るときに満たされる点で、実施の形態１に係るものと異なっている。例えば、本実施の形態に係る充電条件は、蓄電装置１０に供給される電力の値が１７００Ｗの閾値を下回るときに成立する。

例えば、負荷機器６１，６２の総電力の推移、及び発電装置２０の発電電力の推移が、予測部５３によって図１３に示されるように予測された場合には、余剰電力の値は、おおよそ１１：３０から１４：３０までに閾値を超えることとなる。しかしながら、図２９に示されるように、２時から６時までに予定されていた負荷機器６１の湯沸かし運転の運転スケジュールＤ４を、９時から１６時までに変更することで、１１：３０から１４：３０までの間で線Ｌｉにより示される余剰電力の値が閾値を下回ることがわかる。

なお、図２９中の線Ｌｈ，Ｌｉはそれぞれ、運転スケジュールＤ４が変更された場合の総電力の推移、及び余剰電力の推移を示す。また、ハッチングが付された領域Ｆ１６，Ｆ１７はそれぞれ、運転スケジュールＤ４の変更前、及び変更後において負荷機器６１の湯沸かし運転に用いられる電力量を示す。太い矢印は、湯沸かし運転に用いられる電力量の移動を示す。

機器制御部５１によって図２９に示されるように運転スケジュールＤ４が変更されれば、余剰電力の値が正値となるときには１１：３０から１４：３０までの間にも充電条件が成立し、蓄電池１１の充電を実行しつつ、非常に大きな電力が蓄電装置１０に入力されることを防ぐことができる。ひいては、大きな電流が流れることによる蓄電装置１０及び蓄電池１１の劣化を抑え、蓄電装置１０を運用する際の効率性を向上させることができる。このため、閾値の値は、蓄電池１１等を劣化させないレベルの電力に相当し、蓄電池１１等の特性に応じてあらかじめ定められることが望ましい。

なお、余剰電力の値が１７００Ｗの閾値を下回るように運転スケジュールＤ４を変更する例を説明したが、これには限られない。例えば、充電条件が成立するように、負荷機器６１，６２の現在の運転状態を制御してもよい。また、実施の形態１に係る充電条件と本実施の形態に係る充電条件とを組み合わせてもよい。具体的には、余剰電力の値が第１閾値を超え、かつ、この第１閾値より大きい第２閾値を下回るときに充電条件が成立するものとしてもよい。このような充電条件を設定することで、蓄電池１１等の劣化を防ぎながら、蓄電装置１０に供給された電力をある程度高い変換効率で変換して蓄電池１１を充電することが可能となる。

実施の形態８．
続いて、実施の形態８について、上述の実施の形態３との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態３と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

本実施の形態に係る放電条件は、負荷機器６１，６２の総電力の値が閾値を下回るときに満たされる点で、実施の形態３に係るものと異なっている。例えば、本実施の形態に係る放電条件は、総電力の値が７００Ｗの閾値を下回るときに成立する。

また、本実施の形態は、蓄電池１１の放電が実行される時間が制限される点で、実施の形態３と異なっている。図３０中の期間Ｗ１は、蓄電池１１の放電が実行され得る７：３０から１７：００までの時間を一例として示している。この期間Ｗ１内において放電条件が成立した場合に限って、蓄電池１１の放電が実行される。

負荷機器６１，６２の総電力の推移が、予測部５３によって図３０に示されるように予測された場合には、ハッチングが付された領域F１８で示される電力量が、蓄電池１１の放電により蓄電装置１０から出力されることとなる。

図３０に示される例において、９時前後では、総電力が閾値を超えている。運転スケジュールＤ４の変更により、閾値を下回るように９時前後の総電力を抑えることが可能と判定されれば、機器制御部５１は、運転スケジュールＤ４を変更する。

これにより、運転スケジュールＤ４が変更されることで放電条件が成立したときに、蓄電池１１の放電を実行しつつ、非常に大きな電力が蓄電装置１０から出力されることを防ぐことができる。ひいては、大きな電流が流れることによる蓄電装置１０及び蓄電池１１の劣化を抑えることができる。

なお、総電力の値が７００Ｗの閾値を下回るように運転スケジュールＤ４を変更する例を説明したが、これには限られない。例えば、放電条件が成立するように、負荷機器６１，６２の現在の運転状態を制御してもよい。また、実施の形態３に係る放電条件と本実施の形態に係る放電条件とを組み合わせてもよい。具体的には、総電力の値が第１閾値を超え、かつ、この第１閾値より大きい第２閾値を下回るときに放電条件が成立するものとしてもよい。このような放電条件を設定することで、蓄電池１１等の劣化を防ぎながら、蓄電池１１に貯えられた電力をある程度高い変換効率で変換して負荷機器６１，６２に供給することが可能となる。

実施の形態９．
続いて、実施の形態９について、上述の実施の形態１との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

本実施の形態に係る放電条件及び充電条件は、特定の期間における蓄電装置２０の充放電の回数に応じて成立する点で、実施の形態１に係るものと異なっている。例えば、本実施の形態に係る条件は、実施の形態８と同様に設けられた期間Ｗ１において、充電回数と放電回数の合計が３回以下となるときに成立する。この期間Ｗ１は、商用電源ＰＳの電気料金が比較的高額となる日中において、買電をしないように不足電力分の放電を実行し、余剰電力を充電に割り当てるために設定される。

図３１には、予測部５３が、負荷機器６１，６２の総電力の推移、及び発電装置２０の発電電力の推移を予測した結果が示されている。本実施の形態では、説明の理解を容易にするため、放電条件及び充電条件の閾値をゼロとする。すなわち、総電力から発電電力を減じて得た値が正値であることが、放電条件が成立するための電力値に関する条件となる。また、余剰電力が正値であることが、充電条件が成立するための電力値に関する条件となる。

図３１において、ハッチングが付された領域Ｆ１９，Ｆ２０，Ｆ２１は、蓄電池１１の放電により蓄電装置１０から出力される電力量を示している。また、ハッチングが付された領域Ｆ２２，Ｆ２３は、蓄電装置２０に供給されて蓄電池１１の充電に用いられる電力量を示している。図３１に示される例では、期間Ｗ１における放電の回数は３回であって、充電の回数は２回である。充放電の回数の合計は５回であるため、条件は成立していない。

しかしながら、運転スケジュールＤ４を変更することで、総電力及び発電電力が図３２に示されるように推移する場合には、放電の回数は、領域Ｆ２４，Ｆ２５に対応する２回となり、充電の回数は、領域Ｆ２６に対応する１回となる。したがって、充放電の回数の合計が３回となるため、条件が成立する。そこで、機器制御部５１は、図３１に示されるように総電力が推移するように、運転スケジュールＤ４を変更することとなる。具体的には、特定の期間に含まれるいずれかの時間区分がステップＳ６（図６参照）にて選択されている場合に、機器制御部５１は、図３１に示されるように運転スケジュールＤ４が変更する。これにより、充放電の回数が抑えられて、短期間に充放電を繰り返し切り替えることによる蓄電池１１の劣化を防ぐことができる。

なお、期間Ｗ１における充放電の合計回数に応じて条件が成立する例を説明したが、これには限られない。例えば、特定の期間における充電の回数に関わらず、放電の回数に応じて放電条件が成立するものとしてもよい。また、特定の期間における放電の回数に関わらず、充電の回数に応じて充電条件が成立するものとしてもよい。また、現在時刻までの一定時間を特定の期間として、この特定の期間における充放電の回数に応じた条件が成立するように、現在の負荷機器６１，６２の運転状態を制御してもよい。

また、放電条件及び充電条件が充放電の回数を用いて規定される結果、充放電の回数が調整される例について説明したが、これには限られない。例えば、放電条件及び充電条件は、充放電の回数に関わらず電力値に応じて規定される一方で、プロセッサ５０１は、充放電の回数を極力減少させるように、運転スケジュールＤ４を変更してもよい。すなわち、機器制御部５１は、予測部５３によって予測された総電力及び発電電力の予測値の推移に基づいて、充放電の回数が減少するように運転スケジュールＤ４を変更してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。

例えば、電力を消費する機器の数は、３個以上であってもよい。また、負荷機器６１，６２のいずれか一方は、制御装置５０によって制御されない機器であってもよい。

また、制御装置５０によって制御される負荷機器６１，６２は、電気給湯機及び空調機器以外の機器であってもよい。例えば、制御装置５０は、バッテリーを有する機器を制御してもよい。バッテリーを有する機器としては、ノート型のパーソナルコンピュータ、移動体通信網に接続される携帯端末、電気カミソリ、掃除ロボット等が考えられる。そして、制御装置５０は、バッテリーを有する機器の運転スケジュールＤ４として、この機器の充電が予定されている時刻を変更してもよい。

さらに、制御装置５０は、炊飯器を制御して、炊飯器の運転スケジュールＤ４として炊飯が予定されている時刻を変更してもよい。また、制御装置５０は、洗濯機又は食器洗い機等の家電機器を制御して、家電機器の機能を発揮するための運転の予定時刻を変更してもよい。

また、制御装置５０は、負荷機器６１，６２の運転スケジュールＤ４を変更する際に、負荷機器６１，６２の運転が予定されている開始時刻及び終了時刻を単にシフトしてもよいし、シフトにともなって運転の前後に発生する電力消費を加味してもよい。例えば、炊飯器の運転スケジュールＤ４として、食事の直前に炊飯の終了が予定されている場合において、炊飯の終了が早められると、炊飯の終了から食事の開始まで保温運転が必要になると考えられる。

また、発電装置２０は、太陽光により発電する装置に限られず、風力、水力、地熱等により発電する装置であってもよいし、燃料電池を用いて発電する装置であってもよい。

また、機器電力データＤ２は、制御装置５０の出荷時にあらかじめ補助記憶部５０３に格納されていてもよいし、制御装置５０が負荷機器６１，６２各々に接続されたときに負荷機器６１，６２から機器電力データＤ２を取得してもよい。さらに、制御装置５０は、必要に応じて機器電力データＤ２を負荷機器６１，６２から取得して、補助記憶部５０３ではなく主記憶部５０２に格納してもよい。

また、上記実施の形態４において、電気料金に応じて閾値が設定されたが、充放電を実行しない場合よりも充放電を実行する場合の方が電気料金のコストが抑えられるように、閾値を適宜設定してもよい。例えば、現在時刻における消費電力をＰｏとし、Ｐｏを蓄電池１１から負荷機器６１，６２に供給するときに生じる損失電力をＰｐとして、電気料金が安い時間帯に（Ｐｏ＋Ｐｐ）を買電したときの電気料金が、現在時刻においてＰｏを買電するときの電気料金より低いときに限って放電が実行されるように、閾値を設定してもよい。

さらに、現在時刻における余剰電力をＰｉとし、Ｐｉを蓄電池１１に一旦蓄えた後に負荷機器６１，６２に供給するときに生じる損失電力をＰｊとして、電気料金が安い時間帯に（Ｐｉ−Ｐｊ）を買電したときの電気料金が、現在時刻においてＰｉを売電するときの電気料金より低いときに限って充電が実行されるように、閾値を設定してもよい。

また、制御装置５０は、蓄電装置１０に蓄電池１１の充放電を指示しなくてもよい。すなわち、蓄電装置１０は、制御装置５０から独立して自律的に蓄電池１１の充放電を実行してもよい。

また、総電力及び発電電力を予測する手法は、上記実施の形態で説明したものに限られない。制御装置５０は、インターネット上のサーバからデータを取得して、取得したデータに基づいて総電力及び発電電力の推移を予測してもよい。例えば、インターネット上のサーバに、家族構成のタイプに応じた消費電力の典型的な推移を示すデータが記録されていれば、履歴データＤ３が補助記憶部５０３に蓄積されていない場合であっても総電力の推移を予測することが可能になる。さらに、運転スケジュールＤ４と機器電力データＤ２とを組み合わせることで、総電力の推移を予測してもよい。また、インターネット上のサーバに、翌日の気象予報を示すデータが記録されていれば、発電電力の予測精度を高めることができる。外部サーバから取得した気象予報のみに基づいて発電電力の推移を予測してもよい。

また、上記実施の形態では、説明の理解を容易にするため、負荷機器６１，６２の運転状態として単純なものが想定されたが、この運転状態を細分化したり、より詳細な運転状態を定めたりしてもよい。例えば、制御装置５０は、負荷機器６２の冷房運転の目標温度を２８℃から２５℃に変更することで、負荷機器６２の運転状態を制御してもよい。

また、制御装置５０の予測部５３は、翌日の２４時間における総電力及び発電電力の推移を毎日予測したが、これには限定されない。例えば、予測部５３は、翌月の約３０日間における総電力及び発電電力の推移を、毎月の月末に予測してもよい。

また、制御装置５０は、翌日の２４時間を１時間単位の時間区分に分割したが、これには限定されない。例えば、制御装置５０は、翌日の２４時間を１分間単位又は１秒間単位の時間区分に分割して、この時間区分毎にスケジュール変更処理を実行してもよい。

また、電力監視装置４０は、変流器Ｃ６１，Ｃ６２を用いることにより総電力を計測したが、単一の変流器を用いて総電力を計測してもよい。

また、上記実施の形態では、機器制御部５１が予測部５３の予測結果を直接利用していたが、これには限られない。例えば、予測部５３が予測結果を補助記憶部５０３に記憶し、機器制御部５１は、この予測結果を補助記憶部５０３から読み込んでもよい。さらに、上記実施の形態では、制御装置５０が予測部５３を有していたが、これには限られない。例えば、制御装置５０は、予測部５３と同等の機能を有する外部装置から通信により予測結果を取得してもよい。

上述の実施形態に係る制御装置５０の機能は、専用のハードウェアによっても、また、通常のコンピュータシステムによっても実現することができる。

例えば、制御装置５０の機能構成は、図１に示されたものに限られない。例えば、図３３に示されるような機能構成を、ソフトウェアモジュール又はハードウェア回路により実装してもよい。

図３３中の総電力値受信部５１１及び発電電力値受信部５１２は、図１中の電力監視部５２に対応する。総電力値受信部５１１は、負荷機器６１，６２の総電力の計測値を受信し、発電電力値受信部５１２は、発電装置２０の発電電力の計測値を受信する。また、総電力値予測部５１３及び発電電力値予測部５１４は、図１中の予測部５３に対応する。総電力値予測部５１３は、負荷機器６１，６２の総電力の推移を予測し、発電電力値予測部５１４は、発電装置２０の発電電力の推移を予測する。

図３３中の取得部５２０は、総電力値受信部５１１から総電力の計測値を取得し、発電電力値受信部５１２から発電電力の計測値を取得する。また、取得部５２０は、総電力値予測部５１３から総電力の予測値を取得し、発電電力値予測部５１４から発電電力の予測値を取得する。また、取得部５２０は、予測値の推移を、総電力値予測部５１３及び発電電力値予測部５１４から取得することもある。取得部５２０は、取得した各種データを、制御部５４０に出力する。取得部５２０は、図３中の通信部５０６、又は、プロセッサ５０１における内部バスとのインタフェースモジュールに対応する。

図３３中の記憶部５３０は、図３中の補助記憶部５０３に対応する。

図３３中の制御部５４０は、図３中のプロセッサ５０１に対応する。制御部５４０は、放電条件及び充電条件の成立の有無を判定する判定モジュール５４１、放電条件又は充電条件が成立するように運転スケジュールＤ４を変更するスケジュール変更モジュール５４２、及び、負荷機器６１，６２の運転状態を制御する運転状態制御モジュール５４３を有している。制御部５４０は、取得部５２０によって取得された総電力及び発電電力の値が放電条件を満たさない場合に、負荷機器６１，６２を制御して負荷機器６１，６２の消費電力を変化させることにより、総消費電力の値を、放電条件を満たす値に変化させる。また、制御部５４０は、取得部５２０によって取得された総電力の値と発電電力の値とから得る余剰電力の値が充電条件を満たさない場合に、負荷機器６１，６２を制御して負荷機器６１，６２の消費電力を変化させることにより、余剰電力の値を、充電条件を満たす値に変化させる。

運転状態制御モジュール５４３は、図７に示される放電処理及び図１０に示される充電処理を実行する。具体的には、運転スケジュールＤ４を変更することで、負荷機器６１，６２の現在の運転状態を制御する。また、スケジュール変更モジュール５４２は、図１４に示されるスケジュール変更処理を実行する。具体的には、スケジュール変更モジュール５４２は、運転スケジュールＤ４を変更することで、負荷機器６１，６２の将来の運転状態を制御する。

また、補助記憶部５０３に記憶されているプログラムＰ１を、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムＰ１をコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する装置を構成することができる。

また、プログラムＰ１をインターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロード等するようにしてもよい。

また、インターネット等のネットワークを介してプログラムＰ１を転送しながら起動実行することによっても、上述の処理を達成することができる。

さらに、プログラムＰ１の全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、その処理に関する情報をコンピュータが通信ネットワークを介して送受信しながらプログラムＰ１を実行することによっても、上述の処理を達成することができる。

なお、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合又はＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロード等してもよい。

また、制御装置５０の機能を実現する手段は、ソフトウェアに限られず、その一部又は全部を専用のハードウェア（回路等）によって実現してもよい。例えば、機器制御部５１、電力監視部５２及び予測部５３を、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を用いて構成すれば、制御装置５０の省電力化を図ることができる。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。

この出願は、２０１４年４月１６日に出願された国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２０１４／６０８３４号に基づく。本明細書中に国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２０１４／６０８３４号の明細書、請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

本発明の制御装置、制御システム、制御方法及びプログラムは、電気エネルギーの効率的な利用に適している。

１００ 制御システム、 １０ 蓄電装置、 １１ 蓄電池、 １２，２２ パワーコンディショナ、 １２１ 変圧器、 １２２ 電力変換部、 １２３ 充放電制御部、 １２４ 電力監視部、 １２５ 自立運転切替盤、 ２０ 発電装置、 ２１ ソーラーパネル、 ３０ 分電盤、 ４０ 電力監視装置、 ５０ 制御装置、 ５１ 機器制御部、 ５２ 電力監視部、 ５３ 予測部、 ５０１ プロセッサ、 ５０２ 主記憶部、 ５０３ 補助記憶部、 ５０４ 入力部、 ５０５ 出力部、 ５０６ 通信部、 ５０７ タイマ、 ５１１ 総電力値受信部、 ５１２ 発電電力値受信部、 ５１３ 総電力値予測部、 ５１４ 発電電力値予測部、 ５２０ 取得部、 ５３０ 記憶部、 ５４０ 制御部、 ５４１ 判定モジュール、 ５４２ スケジュール変更モジュール、 ５４３ 運転状態制御モジュール、 ６１，６２ 負荷機器、 Ａ１０，Ａ２０，Ｄ１０，Ｄ２０ 電力線、 Ｃ２０，Ｃ６１，Ｃ６２，Ｃ１２２ 変流器、 Ｄ１ 条件データ、 Ｄ２ 機器電力データ、 Ｄ３ 履歴データ、 Ｄ４ 運転スケジュール、 Ｄ５ 家族カレンダー、 Ｆ１〜Ｆ２６ 領域、 Ｈ１ 住宅、 Ｌｃ，Ｌｄ，Ｌｅ，Ｌｆ，Ｌｇ，Ｌｈ，Ｌｉ，Ｌｒ，Ｌｓ，Ｌ６１，Ｌｔｈ，Ｌｔｈ１，Ｌｔｈ２ 線、 Ｐ１ プログラム、 ＰＳ 商用電源、 Ｗ１ 期間。

Claims (20)

1. 総消費電力に応じて蓄電装置からの電力供給が制御される複数の電気機器のうちの何れかの被制御機器を制御する制御装置であって、
   前記複数の電気機器の前記総消費電力の値を取得する取得手段と、
   前記取得手段によって取得された前記総消費電力の値では前記蓄電装置から前記複数の電気機器へ電力が供給されない場合に、前記被制御機器を制御して前記被制御機器の消費電力を変化させることにより、前記総消費電力の値を、前記蓄電装置が前記複数の電気機器へ電力を供給する値に変化させる制御手段と、
   を備える制御装置。
2. 前記被制御機器の運転状態の予定を示す運転スケジュールを記憶する運転スケジュール記憶手段、をさらに備え、
   前記取得手段は、前記総消費電力の予測値を取得し、
   前記制御手段は、前記取得手段によって取得された前記総消費電力の予測値では前記蓄電装置から前記複数の電気機器へ電力が供給されない場合に、前記運転スケジュールを変更することで前記被制御機器の将来の運転状態を制御して、前記被制御機器の消費電力の推移を変化させることにより、前記総消費電力の予測値を、前記蓄電装置が前記複数の電気機器へ電力を供給する値に変化させる、
   請求項１に記載の制御装置。
3. ユーザのスケジュールを記憶するユーザスケジュール記憶手段、をさらに備え、
   前記制御手段は、前記取得手段によって取得された前記総消費電力の予測値では前記蓄電装置から前記複数の電気機器へ電力が供給されない場合に、前記ユーザのスケジュールに基づいて前記運転スケジュールを変更することで前記被制御機器の将来の運転状態を制御する、
   請求項２に記載の制御装置。
4. 前記取得手段は、特定の期間における前記総消費電力の予測値の推移を取得し、
   前記制御手段は、前記取得手段によって取得された前記総消費電力の予測値の推移に基づいて、前記運転スケジュールを変更することで前記被制御機器の将来の運転状態を制御して、前記総消費電力の予測値の推移を変化させることにより、前記特定の期間において前記蓄電装置が前記複数の電気機器へ電力を供給する回数を、前記運転スケジュールを変更しない場合の回数から減少させる、
   請求項２又は３に記載の制御装置。
5. 前記被制御機器の運転状態の予定を示す運転スケジュールを記憶する運転スケジュール記憶手段、をさらに備え、
   前記取得手段は、前記総消費電力の計測値を取得し、
   前記制御手段は、前記取得手段によって取得された前記総消費電力の計測値では前記蓄電装置から前記複数の電気機器へ電力が供給されない場合に、前記運転スケジュールを変更することで前記被制御機器の現在の運転状態を制御する、
   請求項１に記載の制御装置。
6. 前記制御手段は、前記取得手段によって取得された前記総消費電力の値では前記蓄電装置から前記複数の電気機器へ電力が供給されない場合に、前記被制御機器を制御する旨をユーザに通知してから前記被制御機器を制御する、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
7. 前記制御手段は、前記取得手段によって取得された前記総消費電力の値では前記蓄電装置から前記複数の電気機器へ電力が供給されない場合に、ユーザの許可を得てから前記被制御機器を制御する、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置。
8. 前記蓄電装置は、前記総消費電力の値が第１閾値を超えると、前記複数の電気機器へ電力を供給し、
   前記第１閾値は、前記蓄電装置が直流電力を交流電力に変換して前記複数の電気機器へ供給するときの変換効率に基づく値である、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の制御装置。
9. 前記蓄電装置は、前記総消費電力の値が第２閾値を超えると、前記複数の電気機器へ電力を供給し、
   前記第２閾値は、前記蓄電装置が接続される商用電源の電気料金に基づく値である、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置。
10. 前記蓄電装置は、前記総消費電力の値があらかじめ定められた第３閾値を下回ると、前記複数の電気機器へ電力を供給する、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の制御装置。
11. 発電装置による発電電力から複数の電気機器の総消費電力を除いた余剰電力に応じて該余剰電力の蓄電が制御される蓄電装置とともに前記発電電力の供給を受ける前記複数の電気機器のうちの何れかの被制御機器を制御する制御装置であって、
    前記総消費電力の値を取得する第１取得手段と、
    前記発電電力の値を取得する第２取得手段と、
    前記第１取得手段によって取得された前記総消費電力の値と、前記第２取得手段によって取得された前記発電電力の値と、から得る前記余剰電力の値では前記蓄電装置に前記余剰電力が蓄電されない場合に、前記被制御機器を制御して前記被制御機器の消費電力を変化させることにより、前記余剰電力の値を、前記蓄電装置が前記余剰電力を蓄電する値に変化させる制御手段と、
    を備える制御装置。
12. 前記被制御機器の運転状態の予定を示す運転スケジュールを記憶する運転スケジュール記憶手段、をさらに備え、
    前記第１取得手段は、前記総消費電力の予測値を取得し、
    前記第２取得手段は、前記発電電力の予測値を取得し、
    前記制御手段は、前記第１取得手段によって取得された前記総消費電力の予測値と、前記第２取得手段によって取得された前記発電電力の予測値と、から得る前記余剰電力の予測値では前記蓄電装置に前記余剰電力が蓄電されない場合に、前記運転スケジュールを変更することで前記被制御機器の将来の運転状態を制御して、前記被制御機器の消費電力の推移を変化させることにより、前記余剰電力の予測値を、前記蓄電装置が前記余剰電力を蓄電する値に変化させる、
    請求項１１に記載の制御装置。
13. 前記制御手段は、前記余剰電力の予測値が正値であるが前記運転スケジュールを変更しても前記蓄電装置に前記余剰電力が蓄電されない場合には、前記運転スケジュールを変更することで前記被制御機器の将来の運転状態を制御して、前記被制御機器の消費電力の推移を変化させることにより、前記余剰電力の予測値を減少させる、
    請求項１２に記載の制御装置。
14. 前記蓄電装置は、前記余剰電力の値が閾値を超えると、前記余剰電力を蓄電し、
    前記閾値は、前記蓄電装置が交流電力を直流電力に変換して蓄電するときの変換効率に基づく値である、
    請求項１１から１３のいずれか一項に記載の制御装置。
15. 複数の電気機器の総消費電力に応じて該複数の電気機器への電力供給が制御される蓄電装置と、
    前記複数の電気機器のうち、制御対象となる被制御機器と、
    前記被制御機器を制御する制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記総消費電力の値を取得する取得手段と、
    前記取得手段によって取得された前記総消費電力の値では前記蓄電装置から前記複数の電気機器へ電力が供給されない場合に、前記被制御機器を制御して前記被制御機器の消費電力を変化させることにより、前記総消費電力の値を、前記蓄電装置が前記複数の電気機器へ電力を供給する値に変化させる制御手段と、
    を有する制御システム。
16. 発電装置と、
    前記発電装置による発電電力から複数の電気機器の総消費電力を除いた余剰電力に応じて該余剰電力の蓄電が制御される蓄電装置と、
    前記蓄電装置とともに前記発電電力の供給を受ける前記複数の電気機器のうち、制御対象となる被制御機器と、
    前記被制御機器を制御する制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記総消費電力の値を取得する第１取得手段と、
    前記発電電力の値を取得する第２取得手段と、
    前記第１取得手段によって取得された前記総消費電力の値と、前記第２取得手段によって取得された前記発電電力の値と、から得る前記余剰電力の値では前記蓄電装置に前記余剰電力が蓄電されない場合に、前記被制御機器を制御して前記被制御機器の消費電力を変化させることにより、前記余剰電力の値を、前記蓄電装置が前記余剰電力を蓄電する値に変化させる制御手段と、
    を有する制御システム。
17. 総消費電力に応じて蓄電装置からの電力供給が制御される複数の電気機器のうちの何れかの被制御機器を制御する制御方法であって、
    前記複数の電気機器の前記総消費電力の値を取得する取得ステップと、
    前記取得ステップにおいて取得された前記総消費電力の値では前記蓄電装置から前記複数の電気機器へ電力が供給されない場合に、前記被制御機器を制御して前記被制御機器の消費電力を変化させることにより、前記総消費電力の値を、前記蓄電装置が前記複数の電気機器へ電力を供給する値に変化させる制御ステップと、
    を含む制御方法。
18. 発電装置による発電電力から複数の電気機器の総消費電力を除いた余剰電力に応じて該余剰電力の蓄電が制御される蓄電装置とともに前記発電電力の供給を受ける前記複数の電気機器のうちの何れかの被制御機器を制御する制御方法であって、
    前記総消費電力の値を取得する第１取得ステップと、
    前記発電電力の値を取得する第２取得ステップと、
    前記第１取得ステップにおいて取得された前記総消費電力の値と、前記第２取得ステップにおいて取得された前記発電電力の値と、から得る前記余剰電力の値では前記蓄電装置に前記余剰電力が蓄電されない場合に、前記被制御機器を制御して前記被制御機器の消費電力を変化させることにより、前記余剰電力の値を、前記蓄電装置が前記余剰電力を蓄電する値に変化させる制御ステップと、
    を含む制御方法。
19. 総消費電力に応じて蓄電装置からの電力供給が制御される複数の電気機器のうちの何れかの被制御機器を制御するコンピュータを、
    前記複数の電気機器の前記総消費電力の値を取得する取得手段、
    前記取得手段によって取得された前記総消費電力の値では前記蓄電装置から前記複数の電気機器へ電力が供給されない場合に、前記被制御機器を制御して前記被制御機器の消費電力を変化させることにより、前記総消費電力の値を、前記蓄電装置が前記複数の電気機器へ電力を供給する値に変化させる制御手段、
    として機能させるためのプログラム。
20. 発電装置による発電電力から複数の電気機器の総消費電力を除いた余剰電力に応じて該余剰電力の蓄電が制御される蓄電装置とともに前記発電電力の供給を受ける前記複数の電気機器のうちの何れかの被制御機器を制御するコンピュータを、
    前記総消費電力の値を取得する第１取得手段、
    前記発電電力の値を取得する第２取得手段、
    前記第１取得手段によって取得された前記総消費電力の値と、前記第２取得手段によって取得された前記発電電力の値と、から得る前記余剰電力の値では前記蓄電装置に前記余剰電力が蓄電されない場合に、前記被制御機器を制御して前記被制御機器の消費電力を変化させることにより、前記余剰電力の値を、前記蓄電装置が前記余剰電力を蓄電する値に変化させる制御手段、
    として機能させるためのプログラム。

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