JP5895157B2 - 充放電制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、充放電制御装置に関する。

充放電が可能な電池部を備えた、工場及び一般家屋等向けの電力システムの開発が盛んである。この種のシステムでは、一般的に、電力会社から購入した電力等で電池部を充電しておき、電力のピークカット等を目的として、消費電力量が比較的大きい時間帯に充電電力を放電する。但し、充電に要したコストが放電時における電力料金よりも低いならば、放電時よりも高い料金をかけて充電を行ったことになるため、経済的ではない。より経済的な電力供給を実現すべく、電池部を充電した時の電力料金の平均値と商用電源の現在の電力料金を比較して充放電制御を行う従来方法も提案されている（下記特許文献１参照）。

特開２０１０−２３３３６２号公報

しかしながら、この平均値を用いる従来方法では、商用電源の現在の電力料金よりも高いコストをかけて充電した電力も放電することがあるため、経済的な充放電制御にとって改善の余地がある。

そこで本発明は、経済的な充電又は放電の制御実現に寄与する充放電制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る充放電制御装置は、電池部を充電及び放電させるための充放電回路と、前記充放電回路を制御することによって前記電池部の充電及び放電を制御する充放電制御部と、を備え、前記充放電制御部は、商用電源の供給電力の電力料金を表す電力料金情報を複数の時間帯について取得する電力料金情報取得部と、前記電力料金情報を用いて前記電池部の充電に要する複数の充電料金を設定し、前記電池部の全充電容量を前記複数の充電料金に対応する複数の充電容量に分けた状態で前記複数の充電容量の値を示した充電状態情報を保持する充電状態管理部と、を有し、前記電力料金情報及び前記充電状態情報に基づき前記電池部の放電を制御することを特徴とする。

本発明によれば、経済的な充電又は放電の制御実現に寄与する充放電制御装置を提供することが可能である。

本発明の実施形態に係る電池システムの概略全体構成図である。 時間帯ごとの電力料金を定めた電力料金情報を示す図である。 充電料金の内訳を示す図である。 商用交流電力利用時の各時間帯の充電料金を示す図（ａ）と、発電電力利用時の充電料金を示す図（ｂ）である。 充電状態情報の構造を示す図である。 特定時刻における充電状態情報を示す図である。 本発明の第１実施例に係る電池システムの動作フローチャートである。 充電に伴って更新された充電状態情報の例を示す図である。 放電に伴って更新された充電状態情報の例を示す図である。 放電に伴って更新された充電状態情報の例を示す図である。 充放電制御部の構成要素の一部を示す図である。 充放電制御部の構成要素の一部を示す図である。 本発明の第２実施例に係る電池システムの動作フローチャートである。 本発明の第３実施例に係る電池システムの動作フローチャートである。

以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量、状態量又は部材等を参照する記号又は符号を記すことによって該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量、状態量又は部材等の名称を省略又は略記することがある。

図１は、本発明の実施形態に係る、蓄電池システム又は電力システムとも呼ぶことができる電池システム１の概略全体構成図である。電池システム１は、充放電制御部２、電力変換部３、蓄電装置４、表示部１１及び操作部１２を備え、更に発電装置６を備えうる。電池システム１に、電力系統７又は負荷９が更に含まれていると考えるようにしてもよい。充放電制御部２及び電力変換部３によって充放電制御装置が形成されていると考えることができ、充放電制御部２及び電力変換部３以外の、電池システム１の任意の構成要素が更に充放電制御装置に含まれていると考えても良い。蓄電装置４には、１以上の二次電池から成る電池部５が設けられている。電池部５を形成する二次電池は、任意の種類の二次電池であり、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池である。本実施形態において、放電及び充電とは、特に記述なき限り電池部５の放電及び充電（より詳細には、電池部５内の各二次電池の放電及び充電）を意味する。

電池部５は、電力変換部３に接続され、自身の放電電力を電力変換部３に出力することができると共に、電力変換部３から充電電力の供給を受けたときには充電される。発電装置６は、例えば、自然エネルギ（太陽光、風力、水力、地熱等）に基づく発電を行って発電電力を出力する発電装置であり、ここでは、発電装置６が太陽光に基づく発電を行って発電電力を出力する太陽光発電装置であるとする。発電装置６は電力変換部３に接続され、発電装置６の発電電力は電力変換部３に出力される。電力変換部３には電力系統７も接続されている。電力系統７は、商用交流電力を生成及び出力する商用電源８に接続される。負荷９は、例えば、電池システム１が導入される工場、店舗、ビル又は一般家屋等における工業機器又は電化製品等であり、電力変換部３及び電力系統７に接続される。

電力変換部３は、充放電制御部２による制御の下、電池部５、発電装置６、電力系統７及び負荷９間における電力の受け渡しを行い、この受け渡しの際、必要な電力変換を行う。具体的には例えば、電力変換部３は、複数の電力変換回路を有し、発電装置６からの直流の発電電力を他の直流電力に電力変換して該他の直流電力を充電電力として電池部５に供給する第１機能、電池部５からの直流の放電電力を交流電力に変換して該交流電力を電力系統７又は負荷９に出力する第２機能、商用電源８から電力系統７を介して供給される商用交流電力を直流電力に変換して該直流電力を充電電力として電池部５に供給する第３機能、及び、発電装置６からの直流の発電電力を交流電力に変換して該交流電力を電力系統７又は負荷９に出力する第４機能を実現する。第１〜第３機能に注目した場合、電力変換部３は、電池部５を充電及び放電させるための充放電回路として機能するため、電力変換部３を充放電回路と呼ぶこともできる、或いは、電力変換部３に充放電回路が内在していると考えることもできる。

負荷９は、電力変換部３を介して与えられた電池部５の放電電力若しくは発電装置６の発電電力に基づく交流電力、又は、電力系統７を介して商用電源８から与えられた商用交流電力、或いは、それらの電力の組み合わせを、駆動電力として用いて駆動する（即ち消費する）。但し、負荷９は、直流電力にて駆動する直流負荷であっても良く、或いは、該直流負荷を含んでいても良く、この場合、負荷９の全部又は一部は、電池部５の放電電力、発電装置６の発電電力若しくは商用電源８からの商用交流電力に基づく直流電力にて、又は、それらの組み合わせに基づく直流電力にて、駆動する。

電力変換部３又は電池システム１には、電池部５の放電電力又は充電電力の電流が通過する電力端子ＰＴ_５と、発電装置６の発電電力の電流が通過する電力端子ＰＴ_６と、電力系統７から電力変換部３及び負荷９へ入力される交流電力の電流又は電力変換部３から電力系統７へ出力される交流電力の電流が通過する電力端子ＰＴ_７とが設けられていると共に、電力端子ＰＴ_５〜ＰＴ_７の夫々における電流及び電圧の値を測定する図示されない電流センサ及び電圧センサが設けられている。電流センサ及び電圧センサは、測定した電力端子ＰＴ_５〜ＰＴ_７の夫々の電流値及び電圧値を、後述の入出力電力情報取得部２１に出力する。

充放電制御部２は、上記電力変換の動作を含む電力変換部３の動作を制御し、電力変換部３の動作の制御を介して、電池部５の充電及び放電を制御する。また、充放電制御部２は、液晶ディスプレイ等から成る表示部１１を制御することで、表示部１１に所望の映像を表示させることができる。操作部１２は、電池システム１の操作者からの様々な指示及び情報を受け、その指示及び情報を充放電制御部２に伝達する。操作者は、例えば、電池システム１の所有者、使用者又は保守管理者（所謂サービスマン等）である。操作部１２は、表示部１１上のタッチパネルを含みうる。充放電制御部２は、符号２１〜２５によって参照される各部位を備える。

入出力電力情報取得部２１は、電力端子ＰＴ_５〜ＰＴ_７の夫々における電流値及び電圧値を受け取ることにより、それらの電流値及び電圧値を含む入出力電力情報を取得する。入出力電力情報は、上記電流値及び電圧値に基づいて求められた、電池部５の充電電力の値、電池部５の放電電力の値、発電装置６の発電電力の値、電力変換部３から電力系統７へ出力される電力の値、及び、電力系統７から電力変換部３及び負荷９へ入力される電力の値を含んでいても良い。また更に、電力計（不図示）等を用いて得た、負荷９の消費電力の値を表す消費電力情報も入出力電力情報に含めるようにしても良い。

電力料金情報取得部２２は、時間帯ごとの電力料金を定めた電力料金情報を取得する。電力料金は、電力会社（商用電源８の運営会社等）によって定められた、商用電源８の供給電力（即ち商用交流電力）の使用に対する対価である。本実施形態では、図２に示すように、電力料金が定められていることを想定する。即ち、当日中の７時から１０時までの第１時間帯における電力料金、当日中の１０時から１７時までの第２時間帯における電力料金、当日中の１７時から２３時までの第３時間帯における電力料金、当日中の２３時から翌日の７時までの第４時間帯における電力料金は、夫々、１３円／ｋＷｈ、２５円／ｋＷｈ、１３円／ｋＷｈ、１０円／ｋＷｈであるとする。１３円／ｋＷｈとは、電力量１ｋＷｈ（キロワット時）当たりの料金が１３円であることを表す。本明細書における任意の料金は、特に記述なき限り、１ｋＷｈ当たりの料金を指す。尚、本明細書では、２４時間表記を用いて時刻を表す。即ち、午前０時から正午までを０時から１２時と表現し、正午から午後１１時５９分までを１２時から２３時５９分と表現する（０時と２４時は同じ時刻を指す）。

電力料金情報は、第１〜第４時間帯における各電力料金を表す情報であり、電力料金情報取得部２２は、インターネット等のネットワークＮＥＴを介して、電力会社から電力料金情報を受信することができる。或いは、操作者が操作部１２を用いて電力料金情報を取得部２２に与えるようにしても良い。

充電状態管理部２３は、電力料金情報を用いて、電池部５の充電に要する料金である充電料金を設定する。この際、充電状態管理部２３は、第１〜第４時間帯の夫々に対して充電料金を設定することができると共に、発電装置６の発電電力にて充電を行った場合における充電料金も設定することができる。

充電料金は、図３に示す如く、充電時にかかる電力料金に所定の付加料金を加算したものである。付加料金は、充電電力を電池部５に供給する際に発生する、電力変換部３での損失量の料金換算値と、電池部５の放電電力を電力系統７又は負荷９に出力する際に発生する、電力変換部３での損失量の料金換算値と、を含む。充電された電力は放電して初めて価値を生み出すため、放電時の損失分も付加料金に含めている。充電電力を電池部５に供給するときに必要な電力変換部３の駆動電力量の料金換算値と、電池部５の放電電力を電力系統７又は負荷９に出力するときに必要な電力変換部３の駆動電力量の料金換算値を、更に、付加料金に含めるようにしても良い。

付加料金を、上記損失量及び駆動電力量に基づき予め固定値として充電状態管理部２３に与えておくことができる。上記損失量及び駆動電力量は、電力変換部３の動作条件に依存して様々に変化するが、例えば、それらの平均値を用いて付加料金を定めておくことができる。本実施形態では、全時間帯に対して付加料金が一律に４円／ｋＷｈであるとする。そうすると、図４（ａ）に示す如く、第１〜第４時間帯に商用交流電力を用いて充電を成したときの充電料金は、夫々、１７円／ｋＷｈ、２９円／ｋＷｈ、１７円／ｋＷｈ、１４円／ｋＷｈである。一方、発電装置６の発電電力を用いて充電を成す際には電力料金はかからないため、任意の時間帯において発電装置６の発電電力を用いて充電を成したときの充電料金は、付加料金である４円／ｋＷｈと一致する（図４（ｂ）参照）。以下、第１〜第４時間帯に商用交流電力を用いて充電を成したときの充電料金を、夫々、記号ＣＳＴ_１〜ＣＳＴ_４によって表し、発電装置６の発電電力を用いて充電を成したときの充電料金を記号ＣＳＴ_５によって表す。

尚、電力料金が複数の時間帯間で相違することを考慮し、充電料金ＣＳＴ_１〜ＣＳＴ_４に対し、互いに異なる付加料金を設定するようにしても良い。即ち例えば、充電料金ＣＳＴ_１〜ＣＳＴ_４に含められる付加料金を、夫々、４円／ｋＷｈ、８円／ｋＷｈ、４円／ｋＷｈ、３円／ｋＷｈに設定しても良く、この際例えば、充電料金ＣＳＴ_５を、それらより低い料金（即ち３円／ｋＷｈ未満）に設定しても良い。充電料金ＣＳＴ_５は０円／ｋＷｈに設定されても良い。

充電状態管理部２３は、入出力電力情報に基づき、電池部５に充電されている容量を算出し、算出結果に基づく充電状態情報を生成する。充電状態管理部２３に設けられた充電状態情報保持部２４は、その充電状態情報を保持する（即ち記憶する）メモリである。尚、以下に述べる、単語“容量”を含む用語（充電容量、満充電容量、残容量、空き容量、放電可能容量など）は、特に記述無き限り電池部５のそれらを指し、その単位は、Ａ・ｈ（アンペア・時）又はｍＡ・ｈ（ミリアンペア・時）である。

図５に充電状態情報の構造を示す。充電状態管理部２３によって設定される複数の充電料金を、便宜上、第１〜第ｎ充電料金と呼び、第１〜第ｎ充電料金を要した充電による電池部５の蓄積電荷量（即ち、第１〜第ｎ充電料金を要した充電によって電池部５に蓄積された電荷量）を、夫々、第１〜第ｎ充電容量と呼ぶ（ｎは２以上の整数）。上述の充電料金ＣＳＴ_１〜ＣＳＴ_５の何れかが第ｉ充電料金になる。そうすると、充電状態管理部２３は、第ｉ充電料金を要した充電による電池部５の蓄積電荷量の値、即ち第ｉ充電容量の値を第ｉ充電料金に対応付けて充電状態情報に含める（ｉは１以上且つｎ以下の整数）。実際には、充電状態管理部２３は、第ｉ充電容量の値と第ｉ充電料金を互いに対応付けて充電状態情報に書き込むことができる。即ち、充電状態管理部２３は、第１充電容量が電池部５に存在する場合には第１充電容量の値と第１充電料金を互いに対応付けて充電状態情報に書き込み、第２充電容量が電池部５に存在する場合には第２充電容量の値と第２充電料金を互いに対応付けて充電状態情報に書き込む。第３充電容量及び第３充電料金等についても同様である。勿論、第１〜第ｎ充電容量の合計の上限は、電池部５の満充電容量である。

図６に、或る特定時刻ｔ_Ａにおける充電状態情報の具体例を示す。電池部５の残容量がゼロである初期時刻ｔ_Ｏを起点として、第４時間帯に商用交流電力にて充電容量ＣＣ_４だけ電池部５が充電され、その後、任意の時間帯に発電装置６の発電電力にて充電容量ＣＣ_５だけ電池部５が充電され、上記特定時刻ｔ_Ａに至ったものとする。記号ＣＣ_１〜ＣＣ_４は、夫々、充電料金ＣＳＴ_１〜ＣＳＴ_４を要して蓄電された充電容量を表し、記号ＣＣ_５は、充電料金ＣＳＴ_５を要して蓄電された充電容量を表す。また、初期時刻ｔ_Ｏ及び特定時刻ｔ_Ａ間において電池部５の放電は無かったものと仮定し、充電容量ＣＣ_４及びＣＣ_５の合計は電池部５の満充電容量未満であるとする。管理部２３は、商用交流電力にて電池部５が充電されている期間中の入出力電力情報（具体的には電力端子ＰＴ_５の電流値）に基づいて充電容量ＣＣ_４の値を算出し、充電容量ＣＣ_４の値と、充電容量ＣＣ_４に対応する充電料金ＣＳＴ_４とを互いに対応付けて充電状態情報に書き込む。また、管理部２３は、発電装置６の発電電力にて電池部５が充電されている期間中の入出力電力情報（具体的には電力端子ＰＴ_５の電流値）に基づいて充電容量ＣＣ_５の値を算出し、充電容量ＣＣ_５の値と、充電容量ＣＣ_５に対応する充電料金ＣＳＴ_５とを互いに対応付けて充電状態情報に書き込む。結果、図６に示す充電状態情報が生成される。充電及び放電に伴って各充電容量の値は変化してゆくが、保持部２４において最新の充電状態情報が保持される。

充電状態情報に書き込まれる充電容量の値の単位は、Ａ・ｈやｍＡ・ｈのような容量そのものを示す単位であっても良いし、電池部５の満充電容量に対する充電容量の割合を、充電容量の値として充電状態情報に書き込んでも良い。図６に示す例において、特定時刻ｔ_Ａにおける充電容量ＣＣ_４及びＣＣ_５は夫々満充電容量の３０％及び４０％であり、結果、特定時刻ｔ_Ａにおける空き容量（満充電容量から残容量を引いた容量）ＥＣは満充電容量の３０％である。このように、充電状態情報は、電池部５の全充電容量を複数の充電料金に対応する複数の充電容量に分けた状態で、複数の充電容量の値を指し示す。

充放電制御部２は、入出力電力情報、電力料金情報及び充電状態情報に基づき電池部５の充電及び放電を制御することができ、この際、放電可否判定部２５（図１参照）を用いて放電の制御を成すことができる。以下、放電可否判定部２５の動作説明を含む、複数の実施例を説明する。矛盾無き限り、複数の実施例の内、任意の２以上の実施例を組み合わせることも可能である。

＜＜第１実施例＞＞
電池システム１の第１実施例を説明する。図７は、充放電制御部２の動作に特に注目した、第１実施例に係る電池システム１の動作フローチャートである。

電池システム１が起動すると、まずステップＳ１１において、電力料金情報取得部２２は、図２に示すような電力料金情報を取得する。続くステップＳ１２において、充放電制御部２は、現在時刻が所定の充電許可時間帯に属しているか否かを判定し、現在時刻が充電許可時間帯に属している場合にはステップＳ１２からステップＳ２１へ処理を進める一方で、そうでない場合にはステップＳ１２からステップＳ３１へ処理を進める。充放電制御部２又は操作者は、充電許可時間帯を予め定めておくことができ、充電許可時間帯に、少なくとも、電力料金が最も低い時間帯である第４時間帯を含めておくと良い（図２参照）。ここでは、充電許可時間帯が第４時間帯と一致しているものとする（後述の他の実施例においても同様）。そうすると、図７及び後述の説明から理解されるが、第１実施例では、第４時間帯において放電は成されず充電だけが行われうることになる。

ステップＳ１２からステップＳ２１への移行が成されたときの動作を説明する。ステップＳ２１において、充放電制御部２は、充電状態情報等に基づき電池部５が充電可能な状態にあるか否かを判定する。電池部５が充電可能な状態にあると判定された場合にのみ、ステップＳ２１からステップＳ２２へ移行し、そうでない場合、ステップＳ２１からステップＳ１１に戻る。例えば、電池部５のＳＯＣ（state of charge）が所定値ＬＩＭ_{ＳＯＣＵＰ}以上である場合や電池部５に何らかの異常（過充電、異常高温等）が発生している場合には、電池部５が充電不能な状態にあると判定され、そうでない場合には、電池部５が充電可能な状態にあると判定される。ＳＯＣは、周知の如く、電池部５の満充電容量に対する電池部５の残容量の比である。商用交流電力にて満充電状態までの充電を許可する場合、ＬＩＭ_{ＳＯＣＵＰ}に１を設定すれば良い。発電装置６の発電電力による充電余力を残しておく場合には、ＬＩＭ_{ＳＯＣＵＰ}に１未満且つ０以上の値を設定すれば良い。但し、この際、余剰発電で満充電状態までの充電を行うべく、後述のステップＳ３１において余剰発電があると判定されたことでステップＳ２１に至った場合においては、ＬＩＭ_{ＳＯＣＵＰ}に強制的に１を代入すると良い。

ステップＳ２２において、充電状態管理部２３は、これから成す充電に要する充電料金を設定する。即ち、商用交流電力にて充電を行う場合には、現在の時間帯の電力料金に上記付加料金を加算することで充電料金を求める。充電許可時間帯が第４時間帯に限られる場合において商用交流電力にて充電を行うならば、ステップＳ２２にて設定される充電料金は充電料金ＣＳＴ_４である（図４（ａ）参照）。発電装置６の発電電力で充電を行う場合、ステップＳ２２にて設定される充電料金は充電料金ＣＳＴ_５である（図４（ｂ）参照）。

ステップＳ２２の後、ステップＳ２３において、充放電制御部２は、電力変換部３に対し充電の開始を指示することで電池部５の充電を開始する。ステップＳ２３にて充電が開始された後、ステップＳ２６にて充電が停止するまでの充電期間中、ステップＳ２４及びＳ２５の処理が繰り返し実行され、ステップＳ２４において、充電状態管理部２３は、その充電期間中の入出力電力情報（具体的には電力端子ＰＴ_５の電流値）に基づき、充電状態情報を最新のものへと順次更新してゆく。

具体的には例えば、ステップＳ２３にて充電が開始された時刻が特定時刻ｔ_Ａであって、且つ、時刻ｔ_Ａ及びｔ_Ｂ１間において満充電容量の８％分の電荷量が第４時間帯の商用交流電力にて電池部５に充電された場合、図８（ａ）に示す如く、時刻ｔ_Ｂ１において充電状態情報の充電容量ＣＣ_４、充電容量ＣＣ_５及び空き容量ＥＣは、夫々、満充電容量の３８％、４０％及び２２％となる（そうなるように上記更新が成される）。或いは例えば、ステップＳ２３にて充電が開始された時刻が特定時刻ｔ_Ａであって、且つ、時刻ｔ_Ａ及びｔ_Ｂ２間において満充電容量の７％分の電荷量が発電装置６の発電電力にて電池部５に充電された場合、図８（ｂ）に示す如く、時刻ｔ_Ｂ２において充電状態情報の充電容量ＣＣ_４、充電容量ＣＣ_５及び空き容量ＥＣの値は、夫々、満充電容量の３０％、４７％及び２３％となる（そうなるように上記更新が成される）。ここで、時刻ｔ_Ｂ１及びｔ_Ｂ２は、特定時刻ｔ_ＡとステップＳ２６にて充電が停止する時刻との間の時刻であるとする。

ステップＳ２４に続くステップＳ２５において、充放電制御部２は、充電停止要因が発生したか否かを確認する。充電停止要因が発生した場合には、ステップＳ２５からステップＳ２６への移行が発生し、ステップＳ２６において、充放電制御部２は、電力変換部３に対し充電の停止を指示することで電池部５の充電を停止させ、この後、処理はステップＳ１１に戻る。ステップＳ２５において充電停止要因が発生していない場合には、ステップＳ２５からステップＳ２４に戻って充電が継続される。例えば、商用交流電源で充電を成している場合において電池部５のＳＯＣが所定値ＬＩＭ_{ＳＯＣＵＰ}以上になったとき、発電装置６の発電電力で充電を成している場合において発電装置６の余剰電力が無くなったとき、現在時刻に適用される電力料金が充電開始時に適用されていた電力料金から変更されたとき、或いは、電池部５に何らかの異常が発生したとき、充電停止要因が発生したと判断される。

次に、ステップＳ１２からステップＳ３１への移行が成されたときの動作を説明する。ステップＳ３１において、充放電制御部２は、現在、発電装置６の発電電力に余剰電力があるか否かを判定する。余剰電力がある場合にはステップＳ３１からステップＳ２１へ移行して上述のステップＳ２１及びそれに続く処理が実行されるのに対し、余剰電力がない場合にはステップＳ３１からステップＳ３２へ移行する。発電装置６の発電電力のみにて負荷９の駆動を行っているときにおいて、発電装置６の全発電電力から負荷９の駆動に用いた電力分を差し引いて余った電力が、余剰電力である。充放電制御部２は、例えば、負荷９の現在の消費電力と発電装置６の現在の発電電力とに基づき、余剰電力の有無を判定することができる。この判定に、発電装置６の発電電力の値及び負荷９の消費電力の値を含む入出力電力情報を利用しても良い。

ステップＳ３２において、放電可否判定部２５は放電可否判定処理を実行する。放電可否判定処理が成されるタイミングを判定タイミングと呼ぶ。放電可否判定処理は、判定タイミングにおける電力料金情報及び充電状態情報に基づき、判定タイミング以降において電池部５の放電を許可するか否かを判定する処理である。より具体的には、放電可否判定処理において、放電可否判定部２５は、判定タイミングが属する時間帯の電力料金よりも低い充電料金に対応する充電容量（以下、低コスト充電容量という）が電池部５の全充電容量の中に存在するか否かを、判定タイミングにおける電力料金情報及び充電状態情報に基づいて判定する。そして、その存在が認められない場合（即ち、低コスト充電容量の存在が充電状態情報に示されていない場合）にはステップＳ３２からステップＳ１１へ戻されるが、その存在が認められる場合（即ち、低コスト充電容量の存在が充電状態情報に示されている場合）、ステップＳ３２からステップＳ３３への移行が発生し、ステップＳ３３において低コスト充電容量に基づく放電可能容量の設定が成される。

例えば、特定時刻ｔ_ＡにおいてステップＳ３２に至った場合、特定時刻ｔ_Ａが判定タイミングとなる。この場合において、特定時刻ｔ_Ａが第３時間帯に属するならば、第３時間帯の電力料金（１３円／ｋＷｈ）との比較において充電料金ＣＳＴ_４（１４円／ｋＷｈ）は高く且つ充電料金ＣＳＴ_５（４円／ｋＷｈ）は低いので、充電容量ＣＣ_５のみが低コスト充電容量となる。或いは例えば、判定タイミングとしての特定時刻ｔ_Ａが第２時間帯に属するならば、充電料金ＣＳＴ_４（１４円／ｋＷｈ）及びＣＳＴ_５（４円／ｋＷｈ）は共に第２時間帯の電力料金（２５円／ｋＷｈ）よりも低いので、充電容量ＣＣ_４及びＣＣ_５の合計容量（即ち満充電容量の７０％）が低コスト充電容量となる。

ステップＳ３３において、放電可否判定部２５は、低コスト充電容量を放電可能容量に設定する。但し、ステップＳ３３において、放電可否判定部２５は、低コスト充電容量未満の容量（例えば、低コスト充電容量に１未満の所定値を乗じて得た容量、又は、低コスト充電容量より所定容量だけ小さな容量）を放電可能容量に設定するようにしてもよい。

ステップＳ３３に続くステップＳ３４において、充放電制御部２は、電力変換部３に対し放電の開始を指示することで電池部５の放電を開始させる。放電可能容量は、電池部５の放電が許可される容量であり、ステップＳ３４での放電開始後、電池部５から放電される合計容量（即ち、ステップＳ３４での放電開始後、電池部５から出力された電力量の容量換算値）がステップＳ３３にて設定された放電可能容量を超えることは禁止される（この禁止は後述のステップＳ３６及びＳ３７にて実現される）。即ち、放電可否判定部２５は、放電可能容量を限度として電池部５の放電を許可することになる。仮に、低コスト充電容量が満充電容量の４０％であって且つステップＳ３３にて低コスト充電容量そのものが放電可能容量に設定されたならば、満充電容量の４０％を限度として電池部５の放電が許可される。

ステップＳ３４にて放電が開始された後、ステップＳ３７にて放電が停止されるまでの放電期間中、ステップＳ３５及びＳ３６の処理が繰り返し実行され、ステップＳ３５において、充電状態管理部２３は、その放電期間中の入出力電力情報（具体的には電力端子ＰＴ_５の電流値）に基づき、充電状態情報を最新のものへと順次更新してゆく。この更新の具体例については後述する。

また、ステップＳ３５において、充放電制御部２（例えば放電可否判定部２５）は、放電可能容量の更新も行う。即ち、ステップＳ３３で設定した放電可能容量がＱ_ＩＮＴであって、且つ、ステップＳ３４での放電開始後に電池部５から放電された合計容量がＱであるならば、放電可能容量の値は（Ｑ_ＩＮＴ−Ｑ）へと更新される。

ステップＳ３５に続くステップＳ３６において、充放電制御部２は、放電停止要因が発生したか否かを確認する。放電停止要因が発生した場合には、ステップＳ３６からステップＳ３７への移行が発生し、ステップＳ３７において、充放電制御部２は、電力変換部３に対し放電の停止を指示することで電池部５の放電を停止させ、この後、処理はステップＳ１１に戻る。ステップＳ３６において放電停止要因が発生していない場合には、ステップＳ３６からステップＳ３５に戻って放電が継続される。例えば、放電可能容量がゼロになったとき、現在時刻に適用される電力料金が放電開始時に適用されていた電力料金から変更されたとき、或いは、電池部５に何らかの異常が発生したとき、放電停止要因が発生したと判断される。

図７の動作では、複数の充電料金に対応する複数の充電容量の値を含む充電状態情報と、電力料金情報とを用いて、電池部５の放電を制御している。この制御により、現在の電力料金との比較において経済的な放電を行うことができるのかを正確に判断することが可能となり、結果、真に経済的な放電制御を実現することが可能となる。

具体的には、電力料金情報及び充電状態情報に基づく放電可否判定処理（ステップＳ３２）を実行することで、真に経済的な放電を行いうるかを判定することができる。図７の動作では、当該判定の結果、低コスト充電容量の存在が認められた場合に、低コスト充電容量から放電可能容量を設定し、放電可能容量を限度として放電を許可する。これにより、常に現在の電力料金よりも低い充電料金による充電容量（即ち低コスト充電容量）を用いて放電が成されるため、真に経済的な放電を行うことが可能となる。

尚、充電時の電力料金の平均値を用いる方法（以下、平均値方法という）では、真に経済的な放電を行うことが困難である。例えば、電力料金が１０円／ｋＷｈと２０円／ｋＷｈのときに夫々満充電容量の３０％分の充電を成した場合、その平均値は１５円／ｋＷｈとなる。この場合において、現在の電力料金が１７円／ｋＷｈならば、上記平均値が現在の電力料金よりも低いため、上記平均値方法では全充電容量の放電を許可することになる。しかしながら、全充電容量の内、満充電容量の３０％分は２０円／ｋＷｈの電力料金をかけて充電したものであるため、２０円／ｋＷｈの電力料金をかけて充電した分の放電は経済的ではない。放電するよりも１７円／ｋＷｈの電力を購入した方が安いからである。

また、本実施形態では、付加料金（図３参照）の概念を導入し、付加料金の加算を介して各充電料金を設定する方法を採用している。このため、電力変換部３での損失分コストをも含む充電及び放電の真のコストを知ることができ、結果、真に経済的な充放電制御を成すことが可能となる。但し、付加料金の加算は任意であり、付加料金をゼロに設定することも可能ではある。

次に、放電時における充電状態情報の更新方法として第１〜第４更新方法を個別に説明する。充電状態情報の中に低コスト充電容量が１つしか存在しない場合、管理部２３は第１更新方法を用いることができる。充電状態情報の中に低コスト充電容量が２以上存在する場合、管理部２３は第２〜第４更新方法の何れかを用いることができる。

第１更新方法を説明する。第１更新方法を用いる管理部２３は、放電に伴って、充電状態情報に１つだけ含まれている低コスト充電容量の値を、放電した容量分だけ減少させる。即ち例えば、ステップＳ３４にて放電が開始された時刻が特定時刻ｔ_Ａであって、且つ、特定時刻ｔ_Ａが第３時間帯に属しており、且つ、時刻ｔ_Ａ及びｔ_Ｃ１間において満充電容量の５％分の電荷量が放電された場合、管理部２３は、時刻ｔ_Ａ及びｔ_Ｃ１間において低コスト充電容量である充電容量ＣＣ_５の値を満充電容量の５％分だけ減少させる。結果、図９に示す如く、時刻ｔ_Ｃ１において充電状態情報の充電容量ＣＣ_４、充電容量ＣＣ_５及び空き容量ＥＣの値は、夫々、満充電容量の３０％、３５％及び３５％となる（そうなるように上記更新が成される）。時刻ｔ_Ｃ１及び後述の時刻ｔ_Ｃ２は、特定時刻ｔ_ＡとステップＳ３７にて充電が停止する時刻との間の時刻である。

第２更新方法を説明する。上述したように、第２更新方法は、低コスト充電容量が２以上存在する場合に用いられうる。第２更新方法を用いる管理部２３は、放電に伴って、複数の低コスト充電容量の内、より低い充電料金に対応する充電容量の値を優先的に減少させる更新処理Ｊ_Ａを実行する。

第３更新方法を説明する。第３更新方法を用いる管理部２３は、放電に伴って、複数の低コスト充電容量の内、より高い充電料金に対応する充電容量の値を優先的に減少させる更新処理Ｊ_Ｂを実行する。

第４更新方法を説明する。第４更新方法を用いる管理部２３は、放電に伴って、複数の低コスト充電容量の値を同時に減少させる更新処理Ｊ_Ｃを実行する。更新処理Ｊ_Ｃにおいて、例えば、複数の低コスト充電容量の値を均等に減少させることができる。尚、更新処理Ｊ_Ａ、Ｊ_Ｂ及びＪ_Ｃによって減少する値は、充電状態情報における値であるから、更新処理Ｊ_Ａ、Ｊ_Ｂ及びＪ_Ｃは充電状態情報に対する更新処理であると言える。

具体例として、ステップＳ３４にて放電が開始された時刻が特定時刻ｔ_Ａであって、且つ、特定時刻ｔ_Ａが第２時間帯に属している場合を想定する。この場合、充電容量ＣＣ_４及びＣＣ_５は共に低コスト充電容量であり、充電容量ＣＣ_５の方が、充電容量ＣＣ_４よりもより低い充電料金に対応している。この場合において、時刻ｔ_Ａ及びｔ_Ｃ２間において満充電容量の８％分の電荷量が放電されたとき、更新処理Ｊ_Ａを実行する管理部２３は、時刻ｔ_Ａ及びｔ_Ｃ２間において、より低い充電料金に対応する充電容量の値、即ち充電容量ＣＣ_５の値を満充電容量の８％分だけ減少させ（図１０（ａ）参照）、更新処理Ｊ_Ｂを実行する管理部２３は、時刻ｔ_Ａ及びｔ_Ｃ２間において、より高い充電料金に対応する充電容量の値、即ち充電容量ＣＣ_４の値を満充電容量の８％分だけ減少させ（図１０（ｂ）参照）、更新処理Ｊ_Ｃを実行する管理部２３は、時刻ｔ_Ａ及びｔ_Ｃ２間において、充電容量ＣＣ_４及びＣＣ_５の値の減少量の大きさの合計が満充電容量の８％分となるように充電容量ＣＣ_４及びＣＣ_５の値を同時に（例えば均等に）減少させる（図１０（ｃ）参照）。
結果、時刻ｔ_Ｃ２における充電状態情報の充電容量ＣＣ_４、充電容量ＣＣ_５及び空き容量ＥＣの値は、第２更新方法（更新処理Ｊ_Ａ）を用いたならば図１０（ａ）に示す如く、夫々、満充電容量の３０％、３２％及び３８％となり、第３更新方法（更新処理Ｊ_Ｂ）を用いたならば図１０（ｂ）に示す如く、夫々、満充電容量の２２％、４０％及び３８％となり、第４更新方法（更新処理Ｊ_Ｃ）を用いたならば例えば図１０（ｃ）に示す如く、夫々、満充電容量の２６％、３６％及び３８％となる。

特定時刻ｔ_Ａが第２時間帯に属しているという上記想定の下、第２更新方法を用いる場合（図１０（ａ）参照）、商用交流電力を買う場合と比べ放電を行うことにより、１ｋＷｈ当たり２１円（＝２５円−４円）分、電力コストが安くあがる計算になる。即ち、２１円分の電力コスト低減効果が得られる（メリットがある）。但し、充電容量ＣＣ_５分の放電が全て完了して第３時間帯に至ると低コスト充電容量が存在しなくなるため、第３時間帯において放電を利用できなくなるというデメリットがある。

一方、特定時刻ｔ_Ａが第２時間帯に属しているという上記想定の下、第３更新方法を用いる場合（図１０（ｂ）参照）、商用交流電力を買う場合と比べ放電を行うことにより、１ｋＷｈ当たり１１円（＝２５円−１４円）分、電力コストが安くあがる計算になるが、この電力コスト低減効果は第２更新方法との比較において小さい（即ち、第２更新方法との比較においてデメリットがある）。しかしながら、充電容量ＣＣ_４分の放電が全て完了して第３時間帯に至ったとしても、まだ充電容量ＣＣ_５が残存しているため第３時間帯においても放電を継続可能である（この点、メリットがある）。但し、このような継続が可能である分、放電深度が大きくなるため、電池部５の長寿命化にとっては不利である。

このように、第２及び第３更新方法の夫々は一長一短を有している。第４更新方法は、第２及び３更新方法の中間的なものであり、充放電制御部２にて実現されなくても良い。第２〜第４更新方法の何れを採用するか（即ち、更新処理Ｊ_Ａ、Ｊ_Ｂ及びＪ_Ｃの何れを実行するか）、又は、第２及び第３更新方法のどちらを採用するか（即ち、更新処理Ｊ_Ａ及びＪ_Ｂのどちらを実行するか）を自由に選択できるように、充放電制御部２を形成しておくこともできる。即ち、この選択を成す更新処理選択部２６（図１１参照）を充放電制御部２に設けておくと良い。選択部２６は、複数の低コスト充電容量が存在する場合において、更新処理Ｊ_Ａ、Ｊ_Ｂ及びＪ_Ｃの何れかを放電に伴う充電状態情報の更新処理として選択する、或いは、更新処理Ｊ_Ａ又はＪ_Ｂを放電に伴う充電状態情報の更新処理として選択する。選択部２６は、この選択を、操作者の指示（操作者が操作部１２に対して成した指示）に従って行うようにしても良い。これにより、操作者の希望に沿った運転が成される。

或いは、選択部２６は、この選択を、操作者の指示によらず様々な指標に基づいて行うようにしても良い。例えば、電池部５の劣化度合いが所定の基準値以上であるならば、選択部２６は、放電深度が小さく電池部５の劣化進行度が比較的緩やかであることが期待される更新処理Ｊ_Ａを、放電に伴う充電状態情報の更新処理として選択するようにし、そうでないならば、更新処理Ｊ_Ｂ又はＪ_Ｃを放電に伴う充電状態情報の更新処理として選択するようにしてもよい。例えば、選択部２６は、電池部５の初期の満充電容量（定格容量等）に対する電池部５の現在の満充電容量の比をＳＯＨ（state of health）として求め、１／ＳＯＨを電池部５の劣化度合いとして用いることができる。このような更新処理の切り替え選択により、電池部５の状態に応じて最適な更新処理が行われるようになる。

＜＜第２実施例＞＞
電池システム１の第２実施例を説明する。第２実施例及び後述の第３実施例は、第１実施例の一部を変形した実施例であり、第２及び第３実施例の説明の中で特に述べられない事項に関しては、矛盾なき限り、第１実施例の説明文中の記載が第２及び第３実施例にも適用される。

図１２に示す如く、充放電制御部２に、現在時刻よりも未来の予測期間中における発電装置６の発電電力量を予測する発電電力量予測部２７、及び、現在時刻よりも未来の予測期間中における負荷９の消費電力量を予測する消費電力量予測部２８を設けておくことができる。予測部２７及び２８によって予測された発電電力量及び消費電力量を、以下、予測発電電力量ＧＥ_ＥＳＴ及び予測消費電力量ＣＯ_ＥＳＴと呼ぶ。予測発電電力量ＧＥ_ＥＳＴは、予測期間中における発電電力量の総計の予測値であり、予測消費電力量ＣＯ_ＥＳＴは、予測期間中における消費電力量の総計の予測値である。予測期間は、上記予測を行うタイミングよりも未来の任意の期間であって、その時間長さも任意である。

発電電力量予測部２７は、例えば、図示されないサーバ等からネットワークＮＥＴを介して得られる予報データ、若しくは、発電装置６の過去の発電電力量の履歴情報、又は、それらの組み合わせに基づき予測発電電力量ＧＥ_ＥＳＴを求めることができる。過去とは、予測部２７が予測を行うタイミングよりも前の時刻を指す。上述したように、本実施形態では発電装置６が太陽光発電装置であることを想定しているため、予報データは、例えば、予測期間中における天候、日照時間、気温等の予報内容を含んでいるとよい。その他、公知の予測方法（例えば、特開２００８−０２１１５２号公報又は特開２００７−１８４３５４号公報に記載の予測方法）を用いて電力量ＧＥ_ＥＳＴを求めることができる。

消費電力量予測部２８は、負荷９の過去の消費電力量の履歴情報（上述の消費電力情報の過去の履歴を保持した情報）、若しくは、負荷９の駆動スケジュール、又は、それらの組み合わせに基づき予測消費電力量ＣＯ_ＥＳＴを求めることができる。負荷９の駆動スケジュールによって、例えば、負荷９が予測期間中においてどれだけの時間駆動するのか（何時間、電力を消費するのか）が特定され、その特定内容と、負荷９の駆動に必要な電力の値とを用いて、電力量ＣＯ_ＥＳＴを求めることができる。駆動スケジュールは、予測部２８にとって既知であるとする。負荷９が公民館等の電気機器である場合には、公民館等の利用予約状況から駆動スケジュールを得ることもできる。

予測消費電力量ＣＯ_ＥＳＴが予測発電電力量ＧＥ_ＥＳＴよりも多い場合においても、第１実施例で述べた方法により、充放電制御部２は、放電を許可しうる。但し、第２実施例に係る充放電制御部２は、電力料金が比較的高くなる時間帯における予測消費電力量ＣＯ_ＥＳＴが予測発電電力量ＧＥ_ＥＳＴよりも大きい場合、それらの差分量（ＣＯ_ＥＳＴ−ＧＥ_ＥＳＴ）に相当する充電容量が残存するように放電可能容量を設定する。

図１３は、このような設定を実現する、電池システム１の動作フローチャートである。図１３では、図７の動作フローチャートを基準としてステップＳ３３がステップＳ３３ａに変更されており、その変更を除き、図７及び図１３の各ステップの処理は同じである。故に、ステップＳ３３ａの処理のみ説明する。第２実施例では、ステップＳ３３の代わりにステップＳ３３ａが実行される。即ち、ステップＳ３２において低コスト充電容量が電池部５の全充電容量の中に存在すると認められた場合に、ステップＳ３２からステップＳ３３ａへ移行する。第１実施例の説明文を第２実施例に適用する際、第１実施例の説明文における記号“Ｓ３３”は第２実施例において記号“Ｓ３３ａ”に読み替えられる。

ステップＳ３３ａにおいて、予測部２７及び２８は、電力料金が比較的高くなる時間帯を含んだ予測期間Ｐ_Ａ中における発電電力量及び消費電力量を予測し、これによって当該予測期間Ｐ_Ａ中における電力量ＧＥ_ＥＳＴ及びＣＯ_ＥＳＴを夫々電力量ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ａ］及びＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ａ］として求める。

ステップＳ３３ａにおいて、放電可否判定部２５は、第１不等式“（ＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ａ］−ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ａ］）＞０”の成否を判定する。放電可否判定部２５は、第１不等式が不成立の場合には、第１実施例と同様にして低コスト充電容量のみに基づき放電可能容量を設定するが、第１不等式が成立する場合には、低コスト充電容量及び差分量（ＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ａ］−ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ａ］）に基づき放電可能容量を設定する。具体的には、第１不等式が成立する場合、ステップＳ３３ａにおいて、放電可否判定部２５は、低コスト充電容量より差分量（ＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ａ］−ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ａ］）の相当する容量だけ小さい容量の値を、放電可能容量の値に設定する。仮に、低コスト充電容量が満充電容量の４０％であって、且つ、差分量（ＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ａ］−ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ａ］）に相当する容量が満充電容量の１０％である場合には、４０％−１０％＝３０％より、満充電容量の３０％を放電可能容量として設定することができる。放電可能容量の設定後、第１実施例と同様、ステップＳ３４〜Ｓ３７の処理が実行される。

将来の電力料金が高くなる時間帯に消費電力量が発電電力量を上回ると予測される場合に、その時間帯における電力購入を抑制することを目的として、ステップＳ３３ａでは、上記差分量分を確保しておく。この主旨から、予測期間Ｐ_Ａは、現在時刻（ステップＳ３３ａの処理を行う時刻）が属する時間帯の電力料金よりも高い電力料金が適用される時間帯を含み、現在時刻が属する時間帯の電力料金よりも低い電力料金が適用される時間帯を含まない。従って例えば、現在時刻（ステップＳ３３ａの処理を行う時刻）が第１時間帯に属するのであれば、予測期間Ｐ_Ａは第２時間帯を含むが第４時間帯は含まない（典型的には例えば、予測期間Ｐ_Ａを第２時間帯と一致させればよい）。

第２実施例によれば、将来の電力料金が高くなる時間帯に消費電力量が発電電力量を上回ると予測される場合に、それらの差分量分の充電容量を確保した状態で放電可能容量が設定される。このため、将来の電力料金が高くなる時間帯における電力購入が抑制され、より経済的な充放電制御が実現される。

＜＜第３実施例＞＞
電池システム１の第３実施例を説明する。第３実施例においても、第２実施例で述べた予測部２７及び２８が利用され、第２実施例で述べた事項が矛盾なき限り第３実施例にも適用される。

充放電制御部２による電力変換部３（充放電回路）に対する制御には基本充電制御が含まれる。基本充電制御は、第１実施例で述べた、充電許可時間帯（例えば、最も電力料金が低い時間帯である第４時間帯）に電池部５の充電が成されるようにするための制御である。これにより、なるだけ経済的なタイミングにおいて充電を行うことができる。基本充電制御そのものを実行する第１実施例では、充電許可時間帯に放電が許可されることがない。

しかし、第３実施例に係る充放電制御部２（例えば放電可否判定部２５）は、予測発電電力量ＧＥ_ＥＳＴが予測消費電力量ＣＯ_ＥＳＴよりも多く、且つ、それらの差分電力量（ＧＥ_ＥＳＴ−ＣＯ_ＥＳＴ）が空き容量ＥＣに相当する電力量よりも多い場合においては、現在時刻（例えば予測を行った時刻）が充電許可時間帯に属していても、基本充電制御の実行を停止して、差分電力量（ＧＥ_ＥＳＴ−ＣＯ_ＥＳＴ）及び空き容量ＥＣに基づく放電可能容量を設定し、放電可能容量を限度として電池部５の放電を許可する。予測が正しく、空き容量ＥＣを上回る余剰電力（ＧＥ_ＥＳＴ−ＣＯ_ＥＳＴ）が将来において生じるならば、将来において該余剰電力で充電を成すことができるため、その充電ができる分を、現在において放電しておいた方が経済的だからである。

このような放電許可を実現するために、第３実施例の電池システム１の動作フローチャートは、第１実施例の図７から図１４へと変形される。図１４では、図７の動作フローチャートを基準としてステップＳ１２及びＳ３３が夫々ステップＳ１２ｂ及びＳ３３ｂに変更されており、その変更を除き、図７及び図１４の各ステップの処理は同じである。第１実施例の説明文を第３実施例に適用する際、第１実施例の説明文における記号“Ｓ１２”及び“Ｓ３３”は第３実施例において記号“Ｓ１２ｂ”及び“Ｓ３３ｂ”に読み替えられる。

図１４には示されていないが、予測部２７及び２８は、周期的に或いは任意のタイミングで発電電力量及び消費電力量の予測を行うことができる。ステップＳ１１に続くステップＳ１２ｂにおいて、予測期間Ｐ_Ｂ中における電力量ＧＥ_ＥＳＴ及びＣＯ_ＥＳＴである予測発電電力量ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］及び予測消費電力量ＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］が利用される。予測期間Ｐ_Ｂは、第１〜第４時間帯の任意の時間帯を含んでいても良い。予測期間Ｐ_Ｂは、例えば、ステップＳ１２ｂの処理を行う時点を起点とし、１日分の時間長さを有する期間である。

ステップＳ１２ｂにおいて、充放電制御部２は、現在時刻が充電許可時間帯に属していて且つ第２不等式“ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］≦ＰＯＷ_ＥＣ”が成立する場合のみ、ステップＳ１２ｂからステップＳ２１への移行を実行し、そうでない場合には、ステップＳ１２ｂからステップＳ３１への移行を実行する。従って、“ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＰＯＷ_ＥＣ＞０”の成立時には現在時刻が第４時間帯に属していても、基本充電制御の実行が停止される（即ちステップＳ２１への移行が禁止される）。ＰＯＷ_ＥＣは、現在時刻における空き容量ＥＣに相当する電力量（例えば、空き容量ＥＣと電池部５の定格出力電圧の積）である。現在時刻は、電力量ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］及びＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］の予測を行うタイミングであると考えても良い。尚、ステップＳ１２ｂからステップＳ２１に移行した場合、ステップＳ２１において上述のＬＩＭ_{ＳＯＣＵＰ}に“１−Ｋ（ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］）”に相当する値を設定すると良い（但し、ＬＩＭ_{ＳＯＣＵＰ}の上限は１であるとする）。Ｋ（ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］）は、電力量（ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］）のＳＯＣ換算値であり、Ｋは電力量の値をＳＯＣの値に変換するための係数である。ステップＳ１２ｂからステップＳ３１へ移行した後は、第１実施例と同様、ステップＳ３１及びＳ３２の処理が行われ、ステップＳ３２において低コスト充電容量が電池部５の全充電容量の中に存在すると認められた場合に、ステップＳ３２からステップＳ３３ｂへ移行する。

ステップＳ３３ｂにおいて、放電可否判定部２５は、必要に応じて低コスト充電容量を考慮しつつ、電力量（ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＰＯＷ_ＥＣ）に基づき放電可能容量を設定する。具体的には例えば、放電可否判定部２５は、電力量（ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＰＯＷ_ＥＣ）に相当する容量を放電可能容量に設定することができる。但し、放電可否判定部２５は、電力量（ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＰＯＷ_ＥＣ）に相当する容量が低コスト充電容量よりも大きいのならば低コスト充電容量を放電可能容量に設定しても良い。また、ステップＳ３３ｂで設定される放電可能容量の上限は、当然、電池部５の全充電容量である。放電可能容量の設定後、第１実施例と同様、ステップＳ３４〜Ｓ３７の処理が実行される。

尚、不等式“ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＰＯＷ_ＥＣ＞０”が成立することによってステップＳ３１及びＳ３２に至った場合には、低コスト充電容量の有無に関係なく無条件でステップＳ３２からステップＳ３３ｂへの移行を許可し、電力量（ＧＥ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＣＯ_ＥＳＴ［Ｐ_Ｂ］−ＰＯＷ_ＥＣ）に相当する容量を放電可能容量に設定するようにしても良い。

＜＜変形等＞＞
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。上述の実施形態に適用可能な注釈事項として、以下に、注釈１〜注釈４を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。

［注釈１］
本発明は、発電装置６の発電電力を売電することができない、売電料金が買電料金よりも低い、又は、発電装置６の自家消費料金が売電料金よりも高い場合において、特に有益である。発電装置６の普及等を狙い、発電装置６の発電電力を負荷９（電池システム１が導入された工場又は一般家屋等における負荷）で消費した場合に、発電装置６の使用者又は所有者に金銭を付与するという方式が幾つかの国で検討されている。自家消費料金とは、当該方式における上記金銭を指す。

［注釈２］
上述の実施形態では、２４時間が４つの時間帯（第１〜第４時間帯）に分割されているが、互いに異なる電力料金が適用される時間帯の個数は２以上であれば幾つでもよい。

［注釈３］
上述の実施形態では、計５つの充電料金ＣＳＴ_１〜ＣＳＴ_５を設定可能であるが、管理部２３にて設定される充電料金の個数は２以上であれば幾つでも良い（例えば、充電料金ＣＳＴ_４及びＣＳＴ_５のみが設定されても良い）。

［注釈４］
充放電制御部２を、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって構成することができる。ソフトウェアを用いて実現される機能をプログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置（例えばコンピュータ）上で実行することによって、その機能を実現するようにしてもよい。具体的には例えば、充放電制御部２にＣＰＵ（Central Processing Unit）を設けておき、図示されないフラッシュメモリに格納されたプログラムを当該ＣＰＵに実行させることで、必要な機能を実現することができる。

１ 電池システム
２ 充放電制御部
３ 電力変換部
５ 電池部
６ 発電装置
７ 電力系統
８ 商用電源
９ 負荷
２２ 電力料金情報取得部
２３ 充電状態管理部
２６ 更新処理選択部
２７ 発電電力量予測部
２８ 消費電力量予測部

Claims (5)

1. 電池部を充電及び放電させるための充放電回路と、
   前記充放電回路を制御することによって前記電池部の充電及び放電を制御する充放電制御部と、を備え、
   前記充放電制御部は、
   商用電源の供給電力の電力料金を表す電力料金情報を複数の時間帯について取得する電力料金情報取得部と、
   前記電力料金情報を用いて前記電池部の充電に要する複数の充電料金を設定し、前記電池部の全充電容量を前記複数の充電料金に対応する複数の充電容量に分けた状態で前記複数の充電容量の値を示した充電状態情報を保持する充電状態管理部と、を有して、
   判定タイミングにおける前記電力料金情報及び前記充電状態情報に基づき前記判定タイミング以降において前記電池部の放電を許可するか否かを判定し、
   前記判定タイミングが属する時間帯の電力料金よりも低い充電料金に対応する充電容量の存在が前記充電状態情報に示されている場合、その低い充電料金に対応する充電容量に基づき放電可能容量を設定して前記放電可能容量を限度として前記電池部の放電を許可する
   ことを特徴とする充放電制御装置。
2. 前記充電状態管理部は、前記電力料金情報に基づく前記時間帯ごとの前記電力料金に対し所定料金を加算することによって、前記商用電源の供給電力を用いた各充電料金を設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の充放電制御装置。
3. 前記充放電回路には、前記電池部に加えて、発電を行って発電電力を出力する発電装置及び電力の消費を行う負荷が接続され、
   前記充放電制御部は、未来における前記発電装置の発電電力量及び前記負荷の消費電力量を予測する予測部を更に有し、前記予測部による予測消費電力量が予測発電電力量よりも多い場合において前記電池部の放電を許可するとき、前記判定タイミングが属する時間帯の電力料金よりも低い充電料金に対応する充電容量と、前記予測消費電力量及び前記予測発電電力量間の差分量と、に基づき前記放電可能容量を設定する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の充放電制御装置。
4. 前記充放電制御部は、前記判定タイミングが属する時間帯の電力料金よりも低い２以上の充電料金に対応する２以上の充電容量の存在が前記充電状態情報に示されている場合、
   前記電池部の放電に伴って前記充電状態情報に対し、
   前記２以上の充電容量の内、より低い充電料金に対応する充電容量の値を優先的に減少させる第１処理、
   前記２以上の充電容量の内、より高い充電料金に対応する充電容量の値を優先的に減少させる第２処理、又は、
   前記２以上の充電容量の値を同時に減少させる第３処理を実行する
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の充放電制御装置。
5. 前記充放電制御部は、前記第１〜第３処理の何れを実行するかを選択する、又は、前記第１及び第２処理のどちらを実行するかを選択する選択部を更に有する
   ことを特徴とする請求項４に記載の充放電制御装置。

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