JP7254752B2 - 電力管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力管理装置に関する。

太陽光発電などの自然エネルギー発電に関連して、余剰電力を蓄電して電力を有効活用するための幾つかの技術が提案されている。
例えば、特許文献１に記載の蓄電池運用制御装置は、電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される蓄電池の容量の時間変化に基づいて、蓄電池の容量の最大ピーク値を予測し、設定された蓄電池の容量の上限値と、蓄電池の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出する。そして、当該蓄電池運用制御装置は、時間変化における所定の初期時刻での蓄電池の容量の予測値を、少なくとも上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて補正した値である、初期時刻における必要蓄電容量を算出し、初期時刻において蓄電池の容量が必要蓄電容量となるよう蓄電池を制御する。
これにより、余剰電力の外部給電系統への逆潮を低減し、また外部給電系統からの電力の供給を低減することができる。

また、自然エネルギー発電にて車載の蓄電池への充電を行うための幾つかの技術が提案されている。
例えば、特許文献２に記載の電力供給配分制御装置は、予想太陽光発電量、車両用蓄電池の予想充電量を算出して充電が必要な場合に太陽光発電が車両用蓄電池へ供給されるように電力の配分を制御する。また、予想太陽光発電量の方が予想充電量より多い場合には、余剰電力が住宅負荷へ供給されるように電力の配分を制御し、予想太陽光発電量が、予想充電量と住宅負荷を加算した電力量より大きい場合に、余剰電力が住宅用蓄電池へ供給されるように電力の配分を制御し、さらに余剰電力がある場合に売電されるように電力の配分を制御する。
これにより、太陽電池の発電電力により自動車に搭載される蓄電池を確実に充電することができる、とされている。

特開２０１２－１２０４１９号公報 特開２０１０－２６８５７６号公報

特許文献１では、蓄電池の施設外使用に際しての充電方法までは示されていない。電気自動車での電気の使用など、充放電機構を備えた施設の外部へ移動して蓄電池を使用する場合、電気不足を生じないように予め充電しておく必要がある。
また、特許文献２では、車両用蓄電池と住宅用蓄電池との両方を具備する必要がある。設備コスト低減の観点から、１つの蓄電池にて運用できることが望まれる。従って、１つの蓄電池にて電力供給対象の施設における電力負荷に電力を供給しつつ、蓄電池の施設外使用において電気不足を回避できることが望まれる。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、１つの蓄電池にて電力供給対象の施設における電力負荷に電力を供給しつつ、蓄電池の施設外使用において電気不足を回避することのできる電力管理装置を提供することにある。

この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による電力管理装置は、自然エネルギー発電装置と、電力負荷と、蓄電池とを具備する施設において電力の管理を行う電力管理装置であって、前記蓄電池の前記施設外での使用を開始する予定時刻である施設外使用開始予定時刻と、当該使用を終了する予定時刻である施設外使用終了予定時刻と、当該使用に要する電力量の予測である施設外使用電力量予測とを含む施設外使用予定を取得する施設外使用予定取得部と、前記電力負荷の消費電力の予測を取得する消費電力予測取得部と、前記自然エネルギー発電装置の発電電力の予測を取得する発電電力予測取得部と、前記施設外使用予定と、前記消費電力の予測と、前記発電電力の予測とに基づいて、時刻毎の前記蓄電池の蓄電量を算出する蓄電量予測算出部と、得られた時刻毎の蓄電量における最大値が所定の蓄電量最大値となるように、電力料金が比較的安価な時間帯における外部供給電力を用いての前記蓄電池の充電を計画する最大蓄電量調整部と、前記施設外使用終了予定時刻における前記蓄電池の蓄電量である施設外使用終了時蓄電量が所定の蓄電量最小値以上となるように前記蓄電池の充放電を計画する施設外使用時蓄電量調整部と、得られた計画に基づいて前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御部と、を具備することを特徴とする。

また、本発明の他の一態様による電力管理装置は、上述の電力管理装置であって、前記施設外使用時蓄電量調整部は、前記施設外使用終了時蓄電量と、前記蓄電量最小値とを比較して蓄電量の調整要否を判定する調整要否判定部と、前記調整要否判定部が調整必要と判定すると、前記施設外使用終了予定時刻が、前記蓄電池の蓄電量が最大となる時刻より早いか否かを判定する前後判定部と、前記施設外使用終了予定時刻が、前記蓄電池の蓄電量が最大となる時刻より早いと前記前後判定部が判定すると、外部供給電力を用いての前記蓄電池の充電を計画する充電計画部と、前記施設外使用終了予定時刻が、前記蓄電池の蓄電量が最大となる時刻以後であると前記前後判定部が判定すると、前記蓄電池の放電の抑制を計画する放電抑制計画部と、を具備することを特徴とする。

また、本発明の他の一態様による電力管理装置は、上述の電力管理装置であって、前記充電計画部は、前記施設外使用開始予定時刻を充電終了時刻として時刻を遡る時間帯において、外部供給電力を用いての前記蓄電池の充電を継続するよう計画し、当該時間帯の時間幅を、前記施設外使用終了時蓄電量が前記蓄電量最小値以上となる時間幅とすることを特徴とする。

また、本発明の他の一態様による電力管理装置は、上述の電力管理装置であって、前記充電計画部は、充放電計画対象時間帯の開始時刻を充電開始時刻とする時間帯において、外部供給電力を用いての前記蓄電池の充電を継続するよう計画し、当該時間帯の時間幅を、前記施設外使用終了時蓄電量が前記蓄電量最小値以上となる時間幅とすることを特徴とする。

また、本発明の他の一態様による電力管理装置は、上述の電力管理装置であって、前記充放電制御部は、前記施設外使用開始予定時刻から前記施設外使用終了予定時刻までの時間帯において前記蓄電池が接続されている状態を検出すると、外部供給電力を用いての前記蓄電池の充電を行うことを特徴とする。

また、本発明の他の一態様による充放電計画装置は、自然エネルギー発電装置と、電力負荷と、蓄電池とを具備する施設における前記蓄電池の充放電を計画する充放電計画装置であって、前記蓄電池の前記施設外での使用を開始する予定時刻である施設外使用開始予定時刻と、当該使用を終了する予定時刻である施設外使用終了予定時刻と、当該使用に要する電力量の予測である施設外使用電力量予測とを含む施設外使用予定を取得する施設外使用予定取得部と、前記電力負荷の消費電力の予測を取得する消費電力予測取得部と、前記自然エネルギー発電装置の発電電力の予測を取得する発電電力予測取得部と、前記施設外使用予定と、前記消費電力の予測と、前記発電電力の予測とに基づいて、時刻毎の前記蓄電池の蓄電量を算出する蓄電量予測算出部と、得られた時刻毎の蓄電量における最大値が所定の蓄電量最大値となるように、電力料金が比較的安価な時間帯における外部供給電力を用いての前記蓄電池の充電を計画する最大蓄電量調整部と、前記施設外使用終了予定時刻における前記蓄電池の蓄電量である施設外使用終了時蓄電量が所定の蓄電量最小値以上となるように前記蓄電池の充放電を計画する施設外使用時蓄電量調整部と、を具備することを特徴とする。

また、本発明の他の一態様による充放電計画方法は、自然エネルギー発電装置と、電力負荷と、蓄電池とを具備する施設における前記蓄電池の充放電を計画する充放電計画装置の充放電計画方法であって、前記蓄電池の前記施設外での使用を開始する予定時刻である施設外使用開始予定時刻と、当該使用を終了する予定時刻である施設外使用終了予定時刻と、当該使用に要する電力量の予測である施設外使用電力量予測とを含む施設外使用予定を取得する施設外使用予定取得ステップと、前記電力負荷の消費電力の予測を取得する消費電力予測取得ステップと、前記自然エネルギー発電装置の発電電力の予測を取得する発電電力予測取得ステップと、前記施設外使用予定と、前記消費電力の予測と、前記発電電力の予測とに基づいて、時刻毎の前記蓄電池の蓄電量を算出する蓄電量予測算出ステップと、得られた時刻毎の蓄電量における最大値が所定の蓄電量最大値となるように、電力料金が比較的安価な時間帯における外部供給電力を用いての前記蓄電池の充電を計画する最大蓄電量調整ステップと、前記施設外使用終了予定時刻における前記蓄電池の蓄電量である施設外使用終了時蓄電量が所定の蓄電量最小値以上となるように前記蓄電池の充放電を計画する施設外使用時蓄電量調整ステップと、を具備することを特徴とする。

また、本発明の他の一態様によるプログラムは、自然エネルギー発電装置と、電力負荷と、蓄電池とを具備する施設における前記蓄電池の充放電を計画する充放電計画装置としてのコンピュータに、前記蓄電池の前記施設外での使用を開始する予定時刻である施設外使用開始予定時刻と、当該使用を終了する予定時刻である施設外使用終了予定時刻と、当該使用に要する電力量の予測である施設外使用電力量予測とを含む施設外使用予定を取得する施設外使用予定取得ステップと、前記電力負荷の消費電力の予測を取得する消費電力予測取得ステップと、前記自然エネルギー発電装置の発電電力の予測を取得する発電電力予測取得ステップと、前記施設外使用予定と、前記消費電力の予測と、前記発電電力の予測とに基づいて、時刻毎の前記蓄電池の蓄電量を算出する蓄電量予測算出ステップと、得られた時刻毎の蓄電量における最大値が所定の蓄電量最大値となるように、電力料金が比較的安価な時間帯における外部供給電力を用いての前記蓄電池の充電を計画する最大蓄電量調整ステップと、前記施設外使用終了予定時刻における前記蓄電池の蓄電量である施設外使用終了時蓄電量が所定の蓄電量最小値以上となるように前記蓄電池の充放電を計画する施設外使用時蓄電量調整ステップと、を実行させるためのプログラムである。

また、本発明の他の一態様による蓄電池は、自然エネルギー発電装置と、電力負荷と、蓄電池とを具備する施設において電力の管理を行う電力管理装置により制御される蓄電池であって、前記電力管理装置は、前記蓄電池の前記施設外での使用を開始する予定時刻である施設外使用開始予定時刻、当該使用を終了する予定時刻である施設外使用終了予定時刻、および当該使用に要する電力量の予測である施設外使用電力量予測を含む施設外使用予定と、前記電力負荷の消費電力の予測と、前記自然エネルギー発電装置の発電電力の予測とに基づいて、時刻毎の前記蓄電池の蓄電量を算出する蓄電量予測算出部と、得られた時刻毎の蓄電量における最大値が所定の蓄電量最大値となるように、電力料金が比較的安価な時間帯における外部供給電力を用いての前記蓄電池の充電を計画する最大蓄電量調整部と、前記施設外使用終了予定時刻における前記蓄電池の蓄電量である施設外使用終了時蓄電量が所定の蓄電量最小値以上となるように前記蓄電池の充放電を計画する施設外使用時蓄電量調整部と、得られた計画に基づいて前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御部と、を具備し、前記蓄電池は、前記外部供給電力を含めて強制的に一定の電力で充電する充電モードと、充電および放電ともに行わない待機モードと、前記自然エネルギー発電装置の発電電力が前記電力負荷の消費電力より大きい場合に充電を行うオートモードとを有し、前記電力管理装置は、時刻毎に、前記蓄電池の前記充電モード、前記待機モード、及び前記オートモードをいずれかに設定する。

また、本発明の他の一態様による蓄電池は、自然エネルギー発電装置と、電力負荷とを具備する施設に含まれ、充放電を計画する充放電計画装置により充放電が計画される蓄電池であって、前記充放電計画装置は、前記蓄電池の前記施設外での使用を開始する予定時刻である施設外使用開始予定時刻、当該使用を終了する予定時刻である施設外使用終了予定時刻、および当該使用に要する電力量の予測である施設外使用電力量予測を含む施設外使用予定と、前記電力負荷の消費電力の予測と、前記自然エネルギー発電装置の発電電力の予測とに基づいて、時刻毎の前記蓄電池の蓄電量を算出する蓄電量予測算出部と、得られた時刻毎の蓄電量における最大値が所定の蓄電量最大値となるように、電力料金が比較的安価な時間帯における外部供給電力を用いての前記蓄電池の充電を計画する最大蓄電量調整部と、前記施設外使用終了予定時刻における前記蓄電池の蓄電量である施設外使用終了時蓄電量が所定の蓄電量最小値以上となるように前記蓄電池の充放電を計画する施設外使用時蓄電量調整部と、を具備し、前記蓄電池は、前記外部供給電力を含めて強制的に一定の電力で充電する充電モードと、充電および放電ともに行わない待機モードと、前記自然エネルギー発電装置の発電電力が前記電力負荷の消費電力より大きい場合に充電を行うオートモードとを有し、前記電力管理装置は、時刻毎に、前記蓄電池の前記充電モード、前記待機モード、及び前記オートモードをいずれかに設定する。

また、本発明の他の一態様による車両は、上述の蓄電池を搭載した車両である。

本発明によれば、１つの蓄電池にて電力供給対象の施設における電力負荷に電力を供給しつつ、蓄電池の施設外使用において電気不足を回避することができる。

本発明の第１の実施形態における電力管理装置を備える施設の構成を示す概略構成図である。 同実施形態における電力管理装置の機能構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態において消費電力予測取得部が取得する電力負荷の消費電力の予測の例を示すグラフである。 同実施形態において発電電力予測取得部が取得する自然エネルギー発電装置の発電電力の予測の例を示すグラフである。 同実施形態において蓄電量予測算出部が算出する需給予測の例を示すグラフである。 同実施形態において蓄電量予測算出部が算出する蓄電池の蓄電量の例を示すグラフである。 同実施形態において、最大蓄電量調整部が、最大ピーク蓄電量が最大蓄電量ＳＯＣｍａｘになるように、安価期間での充電を計画した例を示すグラフである。 同実施形態にて、充電計画部が安価期間における充電にて蓄電量を確保する例を示すグラフである。 同実施形態にて、充電計画部が、蓄電池の施設外使用の直前の時間帯において蓄電池の充電を行うよう計画した例を示すグラフである。 同実施形態において、放電抑制計画部が、蓄電池の放電を抑制することで、施設外使用時に必要な蓄電量を確保する例を示すグラフである。 同実施形態において、放電抑制計画部が、外部供給電力を用いての蓄電池の充電を計画した例を示すグラフである。 同実施形態において、電力管理装置が蓄電池の充放電計画を生成する処理手順を示すフローチャートである。 同実施形態において、施設外使用時蓄電量調整部が、蓄電池の施設外使用に必要な蓄電量を確保する処理の手順を示すフローチャートである。 同実施形態において、施設外使用時蓄電量調整部が行うかさ上げ処理の手順を示すフローチャートである。 同実施形態において、充電計画部がピーク前処理を行う手順を示すフローチャートである。 同実施形態において、充電計画部が安価期間でのピーク前処理を行う手順を示すフローチャートである。 同実施形態において、充電計画部が高価期間でのピーク前処理を行う手順を示すフローチャートである。 同実施形態において、放電抑制計画部がピーク後処理を行う手順を示すフローチャートである。 同実施形態における、最大ピーク時直後まで放電禁止を考慮するスケジュールの例を示すグラフである。 同実施形態における、処理開始時刻から車両使用開始のＳＯＣとなるまで変更無しとし、その後は放電禁止を考慮したスケジュールの例を示すグラフである。

＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態における電力管理装置を備える施設の構成を示す概略構成図である。同図において、施設１は、電力管理装置１００と、蓄電池２０１を搭載した車両２００と、自然エネルギー発電装置３００と、電力負荷４００とを具備する。

電力管理装置１００は、施設内において発電され、または消費される電力の管理を行う。また、電力管理装置１００は、ネットワーク５００に接続されており、当該ネットワーク５００を介して天気予報などの情報を受信する。電力管理装置１００は、充放電計画装置の一例に該当し、電力管理に際して蓄電池２０１の充放電を計画する。
なお、電力管理装置１００は、自然エネルギー発電装置３００による電力自給率の向上を目的として電力管理を行う。太陽光発電等が普及して逆潮流が増加すると、商用電力系統側への売電を行えなくなることや、売電価格が買電価格よりも安くなることが考えられる。かかる場合、自然エネルギー発電装置３００による電力自給率を向上させて買電量を低減させることが望まれる。

車両２００は、搭載する蓄電池２０１から供給される電力により走行する。また、車両２００が施設内に停車しているときは、電力管理装置１００によって蓄電池２０１の充放電が制御される。
ただし、蓄電池２０１から供給される電力による車両２００の走行は、蓄電池２０１の施設外使用の一例であり、これに限らない。ここでいう、蓄電池２０１の施設外使用とは、自然エネルギー発電装置３００や電力負荷４００と切り離した状態での蓄電池２０１の使用である。例えば、蓄電池２０１を使用する系統を切り替える場合のように、蓄電池２０１の施設外使用は、蓄電池２０１の移動を伴わない使用であってもよい。
自然エネルギー発電装置３００は、太陽光または風力などの自然エネルギーによる発電を行う。
電力負荷４００は、施設に設けられた電気機器の総称であり、蓄電池２０１が供給する電力、自然エネルギー発電装置３００が供給する電力、または系統電力などの外部供給電力によって稼働する。

ここで、施設１が外部から供給を受ける電力（外部供給電力）の使用料金は、電力供給を受ける時刻によって異なる。例えば、午後１１時から午前７時の時間帯は、午前７時から午後１１時までの時間帯と比較して外部供給電力の使用料金が安くなる。
そこで、電力管理装置１００は、午後１１時から午前７時の時間帯（安価期間）の間に、外部供給電力を用いる蓄電池２０１の充電（後述する充電モードでの充電）を行い、午前７時から午後１１時の時間帯（高価期間）の間、蓄電池２０１が供給する電力によって電力負荷４００を稼働させる。したがって、電力管理装置１００は、高価期間の間、蓄電池２０１が供給する電力によって電力負荷４００を稼働させることができるよう、蓄電池２０１の容量の制御を行う。

図２は、電力管理装置１００の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、電力管理装置１００は、施設外使用予定取得部１１０と、消費電力予測取得部１２０と、発電電力予測取得部１３０と、蓄電量予測算出部１４０と、最大蓄電量調整部１５０と、施設外使用時蓄電量調整部１６０と、充放電制御部１７０とを具備する。施設外使用時蓄電量調整部１６０は、調整要否判定部１６１と、前後判定部１６２と、充電計画部１６３と、放電抑制計画部１６４とを具備する。

以下では、電力管理装置１００が、安価期間の開始時刻である午後１１時から翌午後１１時までの１日分の充放電計画を生成する場合を例に説明する。このように安価期間の開始時刻をから次の安価期間の開始時刻までの計画を立てることで、安価期間になるべく充電しておき、高価期間における充電を低減させる計画を比較的生成し易くなる。

また、以下では、電力管理装置１００が、１分毎の充放電計画を生成する場合を例に説明するが、これに限らない。例えば、電力管理装置１００が、５分毎など、より長い時間間隔で充放電計画を生成するようにしてもよいし、３０秒毎など、より短い時間間隔で充放電計画を生成するようにしてもよい。

施設外使用予定取得部１１０は、蓄電池２０１の施設１外での使用を開始する予定時刻である施設外使用開始予定時刻と、当該使用を終了する予定時刻である施設外使用終了予定時刻と、当該使用に要する電力量の予測である施設外使用電力量予測とを含む施設外使用予定を取得する。
例えば、施設外使用予定取得部１１０は、電力管理装置１００のユーザ（以下、単に「ユーザ」と称する）から、車両２００の使用予定の入力を受け付ける。

この場合、車両２００の使用予定の入力は、使用予定がある日の前日までにユーザによって使用予定毎に行われるのが原則であるが、施設外使用予定取得部１１０は、使用目的に応じて使用予定を推測することで、一部の情報の入力を省略する。
具体的には、車両２００の使用目的が通勤などの定期利用である場合、施設外使用予定取得部１１０は、初回にユーザから使用開始予定時刻、運転距離、及び使用時間、並びに繰り返しパターンの入力を受け付けて、内部のデータベースにこの情報を記録する。例えば、施設外使用予定取得部１１０は、使用開始予定時刻＝午前７時、運転距離＝３０キロメートル（ｋｍ）、使用時間＝１０時間、繰り返しパターン＝毎週月～金といった入力を受ける。
そして、施設外使用予定取得部１１０は、当該使用予定と同じ使用予定を、繰り返しパターン毎に設定する。従って、ユーザは、２回目以降の入力を省略することができる。

また、車両２００の使用目的が買い物などの高頻度不定期利用である場合、施設外使用予定取得部１１０は、初回にユーザから運転距離及び使用時間の入力を受け付けて、内部のデータベースにこの情報を記録する。例えば、施設外使用予定取得部１１０は、使用開始予定時刻＝午前１０時、運転距離＝１０キロメートル、使用時間＝２時間といった入力を受ける。
２回目以降の入力では、施設外使用予定取得部１１０は、使用予定時刻のみをユーザから受け付け、残りのパラメータは、当該使用予定と同じものを用いる。これは、車両２００を買物などに利用する場合、行き先及び買物に要する時間がほぼ変わらないと推測されるためである。
なお、車両２００の使用目的が単発利用である場合、使用予定を予測することは困難であるため、施設外使用予定取得部１１０は、当該使用予定の入力を毎回受け付ける。例えば、施設外使用予定取得部１１０は、使用開始予定時刻＝午前８時、運転距離＝２００キロメートル、使用時間＝４８時間といった入力を受ける。

消費電力予測取得部１２０は、電力負荷４００の消費電力の予測を取得する。例えば、消費電力予測取得部１２０は、ネットワーク５００を介して取得した天気予報や、過去の電力負荷４００の稼働履歴などに基づいて、電力管理装置１００が充放電計画を生成する対象期間について、計画生成対象の時刻毎（以下、単に「時刻毎」と称する）の電力負荷４００の消費電力を予測する。例えば、消費電力予測取得部１２０は、２３時から翌２３時までの期間について、電力負荷４００の１分毎の消費電力を予測する。あるいは、消費電力予測取得部１２０が電力負荷４００の制御部など電力管理装置１００の外部から予測を取得するようにしてもよい。

図３は、消費電力予測取得部１２０が取得する電力負荷４００の消費電力の予測の例を示すグラフである。同図の横軸は時刻を示し、縦軸は、電力負荷４００の消費電力を示す。なお、時刻の「－２」は、前日の午後１０時を示す。
図３において、消費電力予測取得部１２０は、安価期間の開始時刻である２３時から翌２３時までの、電力負荷４００の消費電力を予測している。

発電電力予測取得部１３０は、自然エネルギー発電装置３００の発電電力の予測を取得する。例えば、発電電力予測取得部１３０は、ネットワーク５００を介して取得した天気予報などに基づいて、電力管理装置１００が充放電計画を生成する対象期間について、自然エネルギー発電装置３００の時刻毎の発電電力を予測する。あるいは、発電電力予測取得部１３０が自然エネルギー発電装置３００の制御部など電力管理装置１００の外部から予測を取得するようにしてもよい。

図４は、発電電力予測取得部１３０が取得する自然エネルギー発電装置３００の発電電力の予測の例を示すグラフである。同図の横軸は時刻を示し、縦軸は、電力負荷４００の消費電力を示す。
図４において、発電電力予測取得部１３０は、安価期間の開始時刻である２３時から翌２３時までの、電力負荷４００の消費電力を予測している。発電電力予測取得部１３０の発電量は、太陽光の照射する昼間の時刻に大きくなっている。

蓄電量予測算出部１４０は、施設外使用予定と、消費電力予測と、発電電力予測とに基づいて、時刻毎の蓄電池２０１の蓄電量を算出する。具体的には、蓄電量予測算出部１４０は、まず、自然エネルギー発電装置３００の発電電力予測値から、電力負荷４００の消費電力予測値と、車両２００の消費電力予測値とを減算して、時刻毎の需給予測を算出する。そして、蓄電量予測算出部１４０は、得られた需給予測を積算して、外部供給電力を用いての充電を行わない場合の、時刻毎の蓄電池２０１の蓄電量を算出する。

図５は、蓄電量予測算出部１４０が算出する需給予測の例を示すグラフである。同図の横軸は時刻を示し、縦軸は電力需給を示す。同図の上側が、自然エネルギー発電装置３００および電力負荷４００から見ての供給側を示し、下側が、自然エネルギー発電装置３００および電力負荷４００から見ての需要側を示す。
同図にＭ１１～Ｍ１３で示す時間は、車両２００の使用が予定されている時間であり、使用目的から想定される消費電力が設定されている。他の時間では、自然エネルギー発電装置３００の発電電力から電力負荷４００の消費電力を減算した値が設定されている。

需給予測が得られると、蓄電量予測算出部１４０は、得られた需給予測を積算して、外部供給電力を用いての充電を行わない場合の、時刻毎の蓄電池２０１の蓄電量を算出する。具体的には、蓄電量予測算出部１４０は、計画生成対象時間の開始時刻（以下、単に「開始時刻」と称する）における蓄電量を取得し、当該蓄電量に需給予測で得られた電力値を時刻毎に順次積算していくことで、時刻毎の蓄電量を算出する。
図６は、蓄電量予測算出部１４０が算出する蓄電池２０１の蓄電量の例を示すグラフである。
同図の横軸は時刻を示し、縦軸は蓄電池２０１の蓄電量（ＳＯＣ）を示している。なお、同図のＳＯＣｍａｘは、蓄電池２０１の運用において許容される最大蓄電量を示し、ＳＯＣｍｉｎは、蓄電池２０１の運用において許容される最小蓄電量を示す。図６の例では、８時頃～１１時頃の時間帯において、蓄電池２０１の蓄電量が蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎ以下となっている。この段階では蓄電池２０１の蓄電量の調整は、まだ行われていないためである。

最大蓄電量調整部１５０は、得られた時刻毎の蓄電量における最大値（以下、「最大ピーク蓄電量」と称する）が所定の蓄電量最大値ＳＯＣｍａｘとなるように、電力料金が比較的安価な時間帯における外部供給電力を用いての、蓄電池２０１の充電を計画する。具体的には、最大蓄電量調整部１５０は、まず、蓄電池２０１の蓄電量が最大となっている時刻（以下、「最大ピーク時刻」と称する）を検出する。図６の例では、１６時の手前の時刻において蓄電量が最大となっている。

次に最大蓄電量調整部１５０は、蓄電池２０１の最大ピーク値が最大蓄電量ＳＯＣｍａｘになるように、安価期間での充電を計画する。すなわち、最大蓄電量調整部１５０は、自然エネルギー発電装置３００の発電電力を蓄電可能な範囲でできるだけ安価期間に充電しておくよう計画する。これにより、高価期間における充電量を低減させ得る。なお、蓄電池２０１の最大ピーク値が最大蓄電量ＳＯＣｍａｘになるように調整することを「ピーク合わせ」と称する。

図７は、最大蓄電量調整部１５０が、最大ピーク蓄電量が最大蓄電量ＳＯＣｍａｘになるように、安価期間での充電を計画した例を示すグラフである。同図の横軸は時刻を示し、縦軸は蓄電池２０１のＳＯＣ（以下単に「ＳＯＣ」とも表記する）を示す。最大蓄電量調整部１５０は、安価期間の終了時刻である７時の手前の時間Ｔ１１において、安価期間での充電を計画しており、ＳＯＣが上昇している。このＳＯＣの上昇に伴い、点Ｐ１１に示される最大ピーク蓄電量が最大蓄電量ＳＯＣｍａｘとなっている。

例えば、最大蓄電量調整部１５０は、安価期間の終了時刻である７時まで外部供給電力を用いて蓄電池２０１の充電を行うことに決定し、充電時間を、最大ピーク蓄電量が最大蓄電量ＳＯＣｍａｘになるように設定する。これにより、最大蓄電量調整部１５０は、図７の例のように、安価期間の終盤において外部供給電力を用いて蓄電池２０１の充電を行うよう計画する。充電時期を遅くすることで、最大蓄電量調整部１５０は、電力負荷４００の消費電力が予測よりも少なかった場合に充電量を低減させることができる。したがって、電力管理装置１００は、不必要な充電を回避することができる。

施設外使用時蓄電量調整部１６０は、施設外使用終了予定時刻における蓄電池２０１の蓄電量（ＳＯＣ）である施設外使用終了時蓄電量が所定の蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎ以上となるように蓄電池の充放電を計画する。
ここで、施設外使用終了予定時刻において蓄電池２０１のＳＯＣが蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎより小さい場合、施設外使用において電気が不足することが予測される。施設１内部での電気の使用と異なり施設外使用では、商用電力などの外部供給電力を取得できないことが考えられる。このため、施設外使用における電気不足は多大な不都合を引き起こすおそれがある。例えば、車両２００の走行中に電気が不足すると、車両２００が走行できなくなり、施設１へ帰着できなくなってしまう。
そこで、施設外使用時蓄電量調整部１６０は、施設外使用において必要な電気を確保できるよう、施設外使用前に外部供給電力を用いて蓄電池２０１への充電を行うよう計画する。

ここで、蓄電池２０１は、充電モードと待機モードとオートモードとの３つのモードを有しており、施設外使用時蓄電量調整部１６０は、時刻毎に、蓄電池２０１のモードをいずれかに設定する。
充電モードとは、外部供給電力を含めて強制的に一定の電力で充電するモードである。例えば、自然エネルギー発電装置３００の余剰発電が３キロワット（ｋＷ）あり、蓄電池２０１を５キロワットで充電する場合、自然エネルギー発電装置３００の３キロワットと、外部供給電力の２キロワットとを合わせた５キロワットで蓄電池２０１の充電を行う。

待機モードは、充電、放電とも行わないモードである。
オートモードでは、余剰電力がある場合（すなわち、自然エネルギー発電装置３００の発電電力が、電力負荷４００の消費電力より大きい場合）、余剰電力で充電を行う。例えば、余剰電力が３キロワットあれば、３キロワットで充電し１キロワットであれば１キロワットで充電する。
一方、電力が不足している場合（すなわち、自然エネルギー発電装置３００の発電電力が、電力負荷４００の消費電力以下である場合）、蓄電池２０１は放電を行う。

車両２００の使用との関係では、車両２００が使用中（すなわち、蓄電池２０１が施設外使用中）または使用予定時刻の場合、施設外使用時蓄電量調整部１６０は、蓄電池２０１のモードを待機モードとする。一方、車両２００が未使用の場合（従って、蓄電池２０１と電力負荷４００や自然エネルギー発電装置３００とを接続可能な場合）、充電が必要であれば充電モードとし、蓄電量確保のため放電を禁止するときは、待機モードとし、それ以外のときはオートモードとする。

また、電力管理装置１００が充放電計画を生成している時点で施設外使用が行われている場合、それ以降は全て待機モードとしておき、施設外使用終了後に計画しなおすようにする。すなわち、施設外使用がいつ終了するか分からず、計画を生成しても無駄になる可能性があるため、まずは待機モードとすることが考えられる。
また、施設外使用終了時においても、一度待機モードとし、蓄電量を検出し計画を生成し直した後に充電モードまたはオードモードとすることが考えられる。

施設外使用時蓄電量調整部１６０において、調整要否判定部１６１は、施設外使用終了時蓄電量と、蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎとを比較して蓄電量の調整要否を判定する。具体的には、施設外使用終了時蓄電量が蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎより小さければ、調整要否判定部１６１は、調整必要と判定する。一方、施設外使用終了時蓄電量が蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎ以上であれば、調整要否判定部１６１は、調整不要と判定する。

前後判定部１６２は、調整要否判定部１６１が調整必要と判定すると、施設外使用終了予定時刻が、最大ピーク時刻より早いか否かを判定する。
充電計画部１６３は、施設外使用終了予定時刻が最大ピーク時刻より早いと前後判定部１６２が判定すると、外部供給電力を用いての蓄電池２０１の充電を計画する。施設外使用終了予定時刻が最大ピーク時刻より早い場合、安価期間における充電量を増やすことで、施設外使用時の蓄電池２０１の蓄電量を増やすことができる。安価期間に充電を行うことで、電気料金を安く抑えることができる。
そこで、充電計画部１６３は、蓄電池２０１を充電することで、施設外使用時に必要な蓄電量を確保する。

図８は、充電計画部１６３が安価期間における充電にて蓄電量を確保する例を示すグラフである。同図（Ａ）は、充電計画部１６３が安価期間における充電を計画する前の電力需給および蓄電池２０１のＳＯＣを示している。具体的には、線Ｌ２１１が電力需給を示し、線Ｌ２１２は蓄電池２０１のＳＯＣを示している。
同図（Ａ）において、点Ｐ２１の示す施設外使用終了時蓄電量は、蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎより小さくなっている。そこで、充電計画部１６３は、安価期間における充電を計画する。

図８（Ｂ）は、充電計画部１６３が安価期間における充電を計画した後の電力需給および蓄電池２０１のＳＯＣを示している。具体的には、線Ｌ２２１が電力需給を示し、線Ｌ２２２は蓄電池２０１のＳＯＣを示している。充電計画部１６３は、時間Ｔ２１において外部供給電力を用いての蓄電池２０１の充電を計画している。これにより、点Ｐ２２の示す施設外使用終了時蓄電量が、蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎ以上となっている。従って、蓄電池２０１の施設外使用に必要な蓄電量を確保することができる。

また、充電計画部１６３は、施設外使用開始予定時刻を充電終了時刻として時刻を遡る時間帯において、外部供給電力を用いての蓄電池２０１の充電を継続するよう計画し、当該時間帯の時間幅を、施設外使用終了時蓄電量が蓄電量最小値以上となる時間幅とする。すなわち、充電計画部１６３は、蓄電池２０１の施設外使用の直前の時間帯において蓄電池２０１の充電を行うよう計画する。

図９は、充電計画部１６３が、蓄電池２０１の施設外使用の直前の時間帯において蓄電池２０１の充電を行うよう計画した例を示すグラフである。同図は、充電計画部１６３の計画後の電力需給および蓄電池２０１のＳＯＣを示している。具体的には、線Ｌ３１が電力需給を示し、線Ｌ３２は蓄電池２０１のＳＯＣを示している。充電計画部１６３は、時間Ｔ３１において外部供給電力を用いての蓄電池２０１の充電を計画している。これにより、点Ｐ３１の示す施設外使用終了時蓄電量が、蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎ以上となっている。従って、蓄電池２０１の施設外使用に必要な蓄電量を確保することができる。

安価期間における充電のみでは施設外使用に必要な蓄電量を確保できない場合の不足分や、安価期間終了後の再計画など安価期間における充電を行えない場合、充電計画部１６３は、図９の例のように、蓄電池２０１の施設外使用の直前の時間帯において蓄電池２０１の充電を行うよう計画する。充電時期を遅くすることで、充電計画部１６３は、電力負荷４００の消費電力が予測よりも少なかった場合に充電量を低減させることができる。したがって、電力管理装置１００は、不必要な充電を回避することができる。

放電抑制計画部１６４は、施設外使用終了予定時刻が、最大ピーク時刻以後であると前後判定部１６２が判定すると、蓄電池２０１の放電の抑制を計画する。
施設外使用終了予定時刻が最大ピーク時刻以降である場合、安価期間における充電量を増やしても、施設外使用時の蓄電池２０１の蓄電量を増やすことはできない。この場合、外部供給電力を一旦蓄電池２０１に蓄電してから電力負荷４００へ供給するよりも、直接電力負荷４００へ供給したほうが、簡明であり、充放電によるロスも生じない。
そこで、放電抑制計画部１６４は、蓄電池２０１の放電を抑制することで、施設外使用時に必要な蓄電量を確保する。

図１０は、放電抑制計画部１６４が、蓄電池２０１の放電を抑制することで、施設外使用時に必要な蓄電量を確保する例を示すグラフである。同図（Ａ）は、放電抑制計画部１６４が蓄電池２０１の放電を抑制する前の電力需給および蓄電池２０１のＳＯＣを示している。具体的には、線Ｌ４１１が電力需給を示し、線Ｌ４１２は蓄電池２０１のＳＯＣを示している。
同図（Ａ）において、点Ｐ４１の示す施設外使用終了時蓄電量は、蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎより小さくなっている。そこで、放電抑制計画部１６４は、蓄電池２０１の放電の抑制を計画する。

図１０（Ｂ）は、放電抑制計画部１６４が蓄電池２０１の放電を抑制した後の電力需給および蓄電池２０１のＳＯＣを示している。具体的には、線Ｌ４２１が電力需給を示し、線Ｌ４２２は蓄電池２０１のＳＯＣを示している。放電抑制計画部１６４は、時間Ｔ４１およびＴ４２において蓄電池２０１の放電を抑制している。これにより、点Ｐ４２の示す施設外使用終了時蓄電量が、蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎ以上となっている。従って、蓄電池２０１の施設外使用に必要な蓄電量を確保することができる。

また、蓄電池２０１の放電を抑制しても施設外使用に必要な蓄電量を確保できない場合、放電抑制計画部１６４は、外部供給電力を用いての蓄電池２０１の充電を計画する。 図１１は、放電抑制計画部１６４が、外部供給電力を用いての蓄電池２０１の充電を計画した例を示すグラフである。同図は、放電抑制計画部１６４の計画後の電力需給および蓄電池２０１のＳＯＣを示している。具体的には、線Ｌ５１が電力需給を示し、線Ｌ５２は蓄電池２０１のＳＯＣを示している。
図１１の例では、施設外使用開始までの全時間において蓄電池２０１の放電を抑制しても、２２時の時点における施設外使用終了時蓄電量を確保できない。そこで、放電抑制計画部１６４は、時間Ｔ５１において外部供給電力を用いての蓄電池２０１の充電を計画している。これにより、点Ｐ５１の示す施設外使用終了時蓄電量が、蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎ以上となっている。従って、蓄電池２０１の施設外使用に必要な蓄電量を確保することができる。

充放電制御部１７０は、施設外使用時蓄電量調整部１６０によって得られた計画に基づいて蓄電池２０１の充放電を制御する。具体的には、充放電制御部１７０は、計画に従って、上述した蓄電池２０１のモードを切り替える。

次に、図１２～図２０を参照して、電力管理装置１００の動作について説明する。
図１２は、電力管理装置１００が蓄電池２０１の充放電計画を生成する処理手順を示すフローチャートである。電力管理装置１００は、安価期間の開始時刻までに同図の処理を行って、安価期間の開始時刻から次の安価期間の開始時刻までの充放電計画を生成する。また、計画と実際の蓄電量がずれた場合、電力管理装置１００は、同図の処理を行って蓄電池２０１の充放電を再計画する。

図１２の処理において、まず、発電電力予測取得部１３０は、計画対象の期間の各時刻における自然エネルギー発電装置３００の発電電力を予測する（ステップＳ１１１）。あるいは、発電電力予測取得部１３０が、発電電力の予測を他機器から取得するようにしてもよい。
また、消費電力予測取得部１２０は、計画対象の期間の各時刻における電力負荷４００の消費電力を予測する（ステップＳ１１２）。あるいは、消費電力予測取得部１２０が、消費電力の予測を他機器から取得するようにしてもよい。
また、施設外使用予定取得部１１０は、車両２００の使用予定を取得し、当該車両２００の使用予定電力を算出する（ステップＳ１１３）。

次に、蓄電量予測算出部１４０は、自然エネルギー発電装置３００の発電電力の予測と、電力負荷４００の消費電力の予測と、車両２００の使用予定電力とに基づいて、計画対象の期間の各時刻における電力需給予測を算出する（ステップＳ１１４）。そして、蓄電量予測算出部１４０は、得られた電力需給予測に基づいて、計画対象の期間の各時刻について、外部供給電力を用いての充電を受けない場合の蓄電池２０１の蓄電量予測を算出する（ステップＳ１１５）。

次に、最大蓄電量調整部１５０は、蓄電池２０１の蓄電量の最大値を最大蓄電量ＳＯＣｍａｘに合わせるピーク合わせを行う（ステップＳ１１６）。
そして、施設外使用時蓄電量調整部１６０は、蓄電池２０１の施設外使用（本実施形態では、車両２００による蓄電池２０１の使用）に必要な蓄電量を確保するため、施設外使用終了時蓄電量を蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎ以上とする処理を行う（ステップＳ１１７）。
その後、図１２の処理を終了し、得られた計画に従って充放電制御部１７０が蓄電池２０１の充放電を制御する。

図１３は、施設外使用時蓄電量調整部１６０が、蓄電池２０１の施設外使用に必要な蓄電量を確保する処理の手順を示すフローチャートである。施設外使用時蓄電量調整部１６０は、図１２のステップＳ１１７において、図１３の処理を行う。
図１３の処理において、施設外使用時蓄電量調整部１６０は、まず、車両２００の使用予定毎に処理を行うループＬ１１を開始する（ステップＳ１２１）。

そして、調整要否判定部１６１が、ループＬ１１で処理対象となっている車両使用について、施設外使用終了時蓄電量（本実施形態では、車両２００の使用終了時のＳＯＣ）が蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎより小さいか否かを判定する（ステップＳ１２２）。
施設外使用終了時蓄電量が蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎより小さいと判定した場合（ステップＳ１２２：ＹＥＳ）、施設外使用時蓄電量調整部１６０は、施設外使用終了時蓄電量を蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎ以上にするかさ上げ処理を行う（ステップＳ１２３）。

そして、調整要否判定部１６１は、計画対象の期間内の全ての車両使用についてループＬ１１の処理を完了したか否かを判定し、判定結果に従って遷移する（ステップＳ１２４）。未処理の車両使用があると判定した場合、ステップＳ１２１へ戻り、残りの車両使用に対してループＬ１１の処理を行う。一方、全ての車両使用について処理を完了したと判定した場合、図１３の処理を終了する。
一方、ステップＳ１２２において、施設外使用終了時蓄電量が蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎ以上であると判定した場合（ステップＳ１２２：ＮＯ）、ステップＳ１２４へ進む。

図１４は、施設外使用時蓄電量調整部１６０が行うかさ上げ処理の手順を示すフローチャートである。施設外使用時蓄電量調整部１６０は、図１３のステップＳ１２３において、図１４の処理を行う。
図１４の処理において、まず、前後判定部１６２が、施設外使用終了予定時刻（本実施形態では車両使用終了時刻）が最大ピーク時刻より早い（小さい）か否かを判定する（ステップＳ１３１）。

施設外使用終了予定時刻が最大ピーク時刻より早いと判定した場合（ステップＳ１３１：ＹＥＳ）、充電計画部１６３が、施設外使用終了予定時刻が最大ピーク時刻より早い場合のかさ上げ処理であるピーク前処理を行う（ステップＳ１３２）。
その後、図１４の処理を終了する。
一方、ステップＳ１３１において、施設外使用終了予定時刻が最大ピーク時刻より早くないと判定した場合（ステップＳ１３１：ＮＯ）、放電抑制計画部１６４が、施設外使用終了予定時刻が最大ピーク時刻より早くない場合のかさ上げ処理であるピーク後処理を行う（ステップＳ１３３）。
その後、図１４の処理を終了する。

図１５は、充電計画部１６３がピーク前処理を行う手順を示すフローチャートである。充電計画部１６３は、図１４のステップＳ１３２において図１５の処理を行う。
図１５の処理において、充電計画部１６３は、まず、安価期間でのピーク前処理として、安価期間において外部供給電力を用いて蓄電池２０１の充電を行うかさ上げ処理を行う（ステップＳ１４１）。

そして、調整要否判定部１６１が、かさ上げ量が不足しているか否かを判定する（ステップＳ１４２）。具体的には、調整要否判定部１６１は、図１３のステップＳ１２２と同様、施設外使用終了時蓄電量が蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎより小さいか否かを判定する。 かさ上げ量が不足している判定した場合（ステップＳ１４２：ＹＥＳ）、充電計画部１６３は、高価期間でのピーク前処理として、高価期間において外部供給電力を用いて蓄電池２０１の充電を行うかさ上げ処理を行う（ステップＳ１４３）。
その後、図１５の処理を終了する。
一方、ステップＳ１４２において、かさ上げ量が足りていると判定した場合（ステップＳ１４２：ＮＯ）、図１５の処理を終了する。

図１６は、充電計画部１６３が安価期間でのピーク前処理を行う手順を示すフローチャートである。充電計画部１６３は、図１５のステップＳ１４１において、図１６の処理を行う。
図１６の処理において、充電計画部１６３は、まず、目標かさ上げ量を、蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎから施設外使用終了時蓄電量（本実施形態では車両使用終了時のＳＯＣ）を減算した値に設定する（ステップＳ１５１）。すなわち、充電計画部１６３は、施設外使用終了時蓄電量が蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎ以上となるかさ上げを、かさ上げの目標とする。
次に、充電計画部１６３は、必要かさ上げ量を、ステップＳ１５１で設定した目標かさ上げ量に設定する（ステップＳ１５２）。ここでの必要かさ上げ量は、後述するループＬ１６でのＳＯＣの逆算において、充電にて得る必要のある残りのかさ上げ量である。

次に、充電計画部１６３は、安価期間中に追加充電可能な期間があるか否かを判定する（ステップＳ１５３）。安価期間中に追加充電可能な期間が無いと判定した場合（ステップＳ１５３：ＮＯ）、図１６の処理を終了する。
一方、安価期間中に追加充電可能な期間があると判定した場合（ステップＳ１５３：ＹＥＳ）、充電計画部１６３は、追加充電可能期間の終了時刻から追加充電可能期間の開始時刻まで、１分ずつ（すなわち時刻毎に）逆進して処理を行うループＬ１６を開始する（ステップＳ１６１）。ループＬ１６では、充電計画部１６３は、追加充電可能期間内において蓄電池２０１を充電モードに設定して蓄電量のかさ上げを行う。

具体的には、充電計画部１６３は、まず、ループＬ１６の処理対象の時刻（分）における蓄電池２０１のＳＯＣを、次の時刻におけるＳＯＣの値から、１分当たりの充電量を減算した値にする（ステップＳ１６２）。すなわち、充電計画部１６３は、蓄電池２０１のモードを充電モードとして、１分後のＳＯＣからその前の時刻のＳＯＣを逆算する。

次に、充電計画部１６３は、必要かさ上げ量を、ＳＯＣの変化分に設定する（ステップＳ１６３）。すなわち、充電計画部１６３は、必要なかさ上げ量から、処理対象の時刻の充電によるＳＯＣ増加分を減算する。
そして、充電計画部１６３は、必要かさ上げ量が０以下になったか否かを判定する（ステップＳ１６４）。０以下になったと判定した場合（ステップＳ１６４：ＹＥＳ）、必要なかさ上げ量を得られたので、ループＬ１６を抜けて、後述するステップＳ１７１へ進む。

一方、ステップＳ１６４において、必要かさ上げ量が０より大きいと判定した場合（ステップＳ１６４：ＮＯ）、充電計画部１６３は、処理対象の全ての分についてループＬ１６の処理を完了したか否かを判定し、判定結果に従って遷移する（ステップＳ１６５）。全ての分について処理を完了したと判定した場合、ループＬ１６の処理を終了する。一方、未処理の分があると判定した場合、ステップＳ１６１に戻り、未処理の分について引き続きループＬ１６の処理を行う。

ステップＳ１６５においてループＬ１６を終了すると、充電計画部１６３は、追加可能充電終了時刻から処理終了時刻まで１分ずつ順に処理を行うループＬ１７の処理を行う（ステップＳ１７１）。ループＬ１７では、ループＬ１６の処理において得られたかさ上げ量を、追加可能充電終了時刻以降のＳＯＣにも反映させる。
具体的には、充電計画部１６３は、ループＬ１７で処理対象となっている時刻のＳＯＣに（目標かさ上げ量－必要かさ上げ量）を加算する（ステップＳ１７２）。この目標かさ上げ量－必要かさ上げ量は、追加充電にて得られるかさ上げ量である。

そして、充電計画部１６３は、処理対象の全ての分についてループＬ１７の処理を完了したか否かを判定し、判定結果に従って遷移する（ステップＳ１７３）。全ての分について処理を完了したと判定した場合、ループＬ１７の処理を終了する。一方、未処理の分があると判定した場合、ステップＳ１７１に戻り、未処理の分について引き続きループＬ１７の処理を行う。
ステップＳ１７３においてループＬ１７を終了した後、図１６の処理を終了する。

図１７は、充電計画部１６３が高価期間でのピーク前処理を行う手順を示すフローチャートである。充電計画部１６３は、図１５のステップＳ１４３において、図１７の処理を行う。
図１７の処理において、充電計画部１６３は、まず、かさ上げ量を、蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎから施設外使用終了時蓄電量（本実施形態では車両使用終了時のＳＯＣ）を減算した値に設定する（ステップＳ２０１）。すなわち、充電計画部１６３は、施設外使用終了時蓄電量が蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎ以上となるかさ上げを行うことに決定する。

次に、充電計画部１６３は、車両使用開始時の蓄電池２０１のＳＯＣにかさ上げ量を加算する（ステップＳ２０２）。
そして、充電計画部１６３は、車両使用開始時刻から計画対象となっている時間の開始時刻まで、１分ずつ（すなわち時刻毎に）逆進して処理を行うループＬ２１を開始する（ステップＳ２１１）。ループＬ２１では、充電計画部１６３は、車両使用開始時刻に設定した必要な蓄電量から逆算して、必要な蓄電量と蓄電池２０１の蓄電量が一致するまで蓄電池２０１を充電モードに設定する。

具体的には、充電計画部１６３は、まず、車両２００が使用中または蓄電池２０１へ充電中か否かを判定する（ステップＳ２１２）。車両２００が使用中または蓄電池２０１へ充電中ではないと判定した場合（ステップＳ２１２：ＮＯ）、充電計画部１６３は、ループＬ２１の処理対象の時刻（分）における蓄電池２０１のＳＯＣを、次の時刻におけるＳＯＣの値から、１分当たりの充電量を減算した値にする（ステップＳ２２１）。すなわち、充電計画部１６３は、蓄電池２０１のモードを充電モードとして、１分後のＳＯＣからその前の時刻のＳＯＣを逆算する。

次に、充電計画部１６３は、必要かさ上げ量を、ＳＯＣの変化分に設定する（ステップＳ２２２）。ここでの必要かさ上げ量は、ループＬ２１でのＳＯＣの逆算において、充電にて得る必要のある残りのかさ上げ量である。
そして、充電計画部１６３は、必要かさ上げ量が０以下になったか否かを判定する（ステップＳ２２３）。０以下になったと判定した場合（ステップＳ２２３：ＹＥＳ）、必要なかさ上げ量を得られたので、ループＬ２１を抜けて、後述するステップＳ２６１へ進む。

一方、ステップＳ２２３において、必要かさ上げ量が０より大きいと判定した場合（ステップＳ２２３：ＮＯ）、充電計画部１６３は、処理対象の全ての分についてループＬ２１の処理を完了したか否かを判定し、判定結果に従って遷移する（ステップＳ２４１）。全ての分について処理を完了したと判定した場合、ループＬ２１の処理を終了する。一方、未処理の分があると判定した場合、ステップＳ２１１に戻り、未処理の分について引き続きループＬ２１の処理を行う。
また、ステップＳ２１２において、車両２００が使用中または蓄電池２０１へ充電中であると判定した場合（ステップＳ２１２：ＹＥＳ）、いずれの場合も蓄電池２０１へ新たに充電を行うことはできないので、ループＬ２１で処理対象の時刻のＳＯＣに必要かさ上げ量を加算する（ステップＳ２３１）。その後、ステップＳ２４１へ進む。

ステップＳ２４１においてループＬ２１を終了すると、充電計画部１６３は、処理開始時刻から車両使用開始時刻まで１分ずつ順に処理を行うループＬ２２の処理を行う（ステップＳ２５１）。ループＬ２１の処理において、得られていないかさ上げ量が残っているため、ループＬ２１で算出した各時刻の値から減算していく。
具体的には、充電計画部１６３は、ループＬ２２で処理対象となっている時刻のＳＯＣから、必要かさ上げ量（すなわち、得られていないかさ上げ量）を減算する（ステップＳ２５２）。
そして、充電計画部１６３は、処理対象の全ての分についてループＬ２２の処理を完了したか否かを判定し、判定結果に従って遷移する（ステップＳ２５３）。全ての分について処理を完了したと判定した場合、ループＬ２２の処理を終了する。一方、未処理の分があると判定した場合、ステップＳ２５１に戻り、未処理の分について引き続きループＬ２２の処理を行う。

ステップＳ２５３においてループＬ２２を終了すると、充電計画部１６３は、車両使用開始時刻から処理終了時刻まで１分ずつ順に処理を行うループＬ２３の処理を行う（ステップＳ２６１）。ループＬ２１の処理において、得られたかさ上げ量を、車両使用開始時刻以降のＳＯＣにも反映させる。
具体的には、充電計画部１６３は、ループＬ２３で処理対象となっている時刻のＳＯＣに（かさ上げ量－必要かさ上げ量）を加算する（ステップＳ２６２）。

そして、充電計画部１６３は、処理対象の全ての分についてループＬ２３の処理を完了したか否かを判定し、判定結果に従って遷移する（ステップＳ２６３）。全ての分について処理を完了したと判定した場合、ループＬ２３の処理を終了する。一方、未処理の分があると判定した場合、ステップＳ２６１に戻り、未処理の分について引き続きループＬ２３の処理を行う。
ステップＳ２６３においてループＬ２３を終了した後、図１７の処理を終了する。

図１８は、放電抑制計画部１６４がピーク後処理を行う手順を示すフローチャートである。放電抑制計画部１６４は、図１４のステップＳ１３３において、図１８の処理を行う。
図１８の処理において、放電抑制計画部１６４は、まず、最大ピーク時直後まで放電禁止を考慮するスケジュールを生成する（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１にて放電抑制計画部１６４が行う処理について、図１９を参照して説明する。

図１９は、最大ピーク時直後まで放電禁止を考慮するスケジュールの例を示すグラフである。同図の横軸は時刻を示し、縦軸はＳＯＣを示す。
線Ｌ６１は、放電禁止考慮前のスケジュールによる蓄電池２０１のＳＯＣの変化例を示す。線Ｌ６１の例では、時刻Ｔ６１においてＳＯＣが最大ピーク蓄電量Ｖ６１となっている。また、時刻Ｔ６２からＴ６３まで、および、時刻Ｔ６４からＴ６５までは、車両２００の使用が予定されている。処理終了時刻（２３時）以前で最後の車両使用終了時（時刻Ｔ６５）の蓄電量が蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎより小さくなっているため、このスケジュールのままでは、車両使用時に電力が不足することが予想される。

一方、線Ｌ６２は、処理終了時刻以前で最後の車両使用終了時（時刻Ｔ６５）の蓄電量を蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎに合わせ、さらに、放電禁止を考慮したスケジュールによる蓄電池２０１のＳＯＣの変化例を示す。線Ｌ６２の例では、最大ピーク時（時刻Ｔ６１）から、処理終了時刻以前で最後の車両使用終了時（時刻Ｔ６５）までの時間帯について、車両使用時以外の時刻における放電が禁止されている。具体的には、時刻Ｔ６１からＴ６２まで、および、時刻Ｔ６３からＴ６４までの放電が禁止されている。
このように、放電抑制計画部１６４は、最大ピーク時から、処理終了時刻以前で最後の車両使用終了時（時刻Ｔ６５）までの時間帯について、車両使用時以外の時刻における放電を禁止した場合のスケジュールを生成する。

図１９の例では、放電禁止を考慮した場合の、最大ピーク時以降最初の車両使用開始時（時刻Ｔ６２）における蓄電量Ｖ６２が、放電禁止前の最大ピーク蓄電量Ｖ６１以下となっている。これは、放電禁止を行えば、新たに充電を行わずとも車両使用時の電力不足を回避し得ることを示している。
これに対して、放電禁止を考慮した場合の、最大ピーク時以降最初の車両使用開始時における蓄電量が、放電禁止前の最大ピーク蓄電量より大きい場合は、車両使用時の電力不足を回避するために、新たな充放電を計画する必要がある。

図１８に戻って、ステップＳ３０１の後、放電抑制計画部１６４は、車両使用開始時のＳＯＣがピーク時のＳＯＣ（最大ピーク蓄電量）より大きいか否かを判定する（ステップＳ３０２）。
車両使用開始時のＳＯＣがピーク時のＳＯＣより大きいと判定した場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、すなわち、新たな充電が必要な場合、放電抑制計画部１６４は、必要かさ上げ量を、車両使用開始時のＳＯＣからピーク時のＳＯＣを減算した値に設定する（ステップＳ３１１）。
そして、放電抑制計画部１６４は、車両使用開始時刻からピーク時刻まで１分ずつ逆進して処理を行うループＬ３１を開始する（ステップＳ３２１）。

ステップＳ３２２、Ｓ３３１～Ｓ３３３、Ｓ３４１およびＳ３４２における処理は、それぞれ図１７のステップＳ２１２、Ｓ２２１～Ｓ２２３、Ｓ２３１およびＳ２４１における処理と同様である。
ステップＳ３４２においてループＬ３１を終了すると、放電抑制計画部１６４は、最大ピーク時刻から処理終了時刻まで１分ずつ順に処理を行うループＬ３２の処理を行う（ステップＳ３５１）。

そして、放電抑制計画部１６４は、ループＬ３２で処理対象となっている時刻のＳＯＣから、必要かさ上げ量（すなわち、得られていないかさ上げ量）を減算する（ステップＳ３５２）。
そして、放電抑制計画部１６４は、処理対象の全ての分についてループＬ３２の処理を完了したか否かを判定し、判定結果に従って遷移する（ステップＳ３５３）。全ての分について処理を完了したと判定した場合、図１８の処理を終了する。一方、未処理の分があると判定した場合、ステップＳ３５１に戻り、未処理の分について引き続きループＬ３２の処理を行う。

一方、ステップＳ３０２において、車両使用開始時のＳＯＣがピーク時のＳＯＣ（最大ピーク蓄電量）以下である判定した場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）、すなわち、新たな充電を行わずとも放電禁止にて対応可能な場合、放電抑制計画部１６４は、処理開始時刻から車両使用開始のＳＯＣとなるまで変更無しとし、その後は放電禁止を考慮したスケジュールを生成する（ステップＳ３６１）。ステップＳ３６１にて放電抑制計画部１６４が行う処理について、図２０を参照して説明する。

図２０は、処理開始時刻から車両使用開始のＳＯＣとなるまで変更無しとし、その後は放電禁止を考慮したスケジュールの例を示すグラフである。図２０では、図１９の例における処理結果に基づいて放電抑制計画部１６４生成するスケジュールの例を示している。図２０の横軸は時刻を示し、縦軸はＳＯＣを示す。

図２０の例において、最大ピーク時刻Ｔ６１以降最初の車両使用開始時刻Ｔ６２における、放電禁止を考慮したスケジュールでの蓄電量はＶ６２となっている。そこで、放電抑制計画部１６４は、蓄電量がＶ６２となる時刻Ｔ７１までは、スケジュールの変更無し（すなわち、放電禁止考慮前のスケジュール（図１９の線Ｌ６１参照））とする。一方、時刻Ｔ７１以降については、放電抑制計画部１６４は、放電禁止を考慮したスケジュール（図１９の線Ｌ６２参照）とする。

このように、放電抑制計画部１６４が、処理開始時刻から車両使用開始のＳＯＣとなるまで変更無しとし、その後は放電禁止を考慮したスケジュールを生成することで、車両使用時の電力不足を回避することができ、かつ、可能な範囲で蓄電池２０１の放電を許可して高価期間における外部供給電力の使用を低減させることができる。

図１８に戻って、ステップＳ３６１の後、図１８の処理を終了する。
一方、ステップＳ３３３において、必要かさ上げ量が０以下であると判定した場合、（ステップＳ３３３：ＹＥＳ）、放電抑制計画部１６４は、ピーク時刻から必要かさ上げ量を確保できるまで放電禁止とする（ステップＳ３８１）。その後、図１８の処理を終了する。

以上のように、最大蓄電量調整部１５０は、時刻毎の蓄電量における最大値が所定の蓄電量最大値ＳＯＣｍａｘとなるように、電力料金が比較的安価な時間帯における外部供給電力を用いての蓄電池２０１の充電を計画する。
そして、施設外使用時蓄電量調整部１６０は、施設外使用終了予定時刻における蓄電池２０１の蓄電量である施設外使用終了時蓄電量が所定の蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎ以上となるように蓄電池２０１の充放電を計画する。
これにより、１つの蓄電池２０１から電力負荷４００へ電力を供給しつつ、車両２００の走行など蓄電池２０１の施設外使用も行う場合において電力不足を回避することができる。

また、調整要否判定部１６１が、施設外使用のために蓄電池２０１の蓄電量の調整が必要と判定すると、前後判定部１６２は、施設外使用終了予定時刻が、蓄電池の蓄電量が最大となる時刻より早いか否かを判定する。
そして、施設外使用終了予定時刻が、蓄電池２０１の蓄電量が最大となる時刻より早いと前後判定部１６２が判定すると、充電計画部１６３は、外部供給電力を用いての蓄電池２０１の充電を計画する。一方、施設外使用終了予定時刻が、蓄電池の蓄電量が最大となる時刻以後であると前後判定部１６２が判定すると、蓄電池２０１の放電の抑制を計画する。
これにより、電力管理装置１００は、施設外使用のタイミングと蓄電量のピークのタイミングとに応じて適切なかさ上げ方法（施設外使用に必要な蓄電量を確保する方法）を選択できる。

より具体的には、施設外使用終了予定時刻が最大ピーク時刻より早い場合、安価期間における充電量を増やすことで、施設外使用時の蓄電池２０１の蓄電量を増やすことができる。安価期間に充電を行うことで、電気料金を比較的安く抑えることができる。すなわち、充電計画部１６３が安価期間に蓄電池２０１を充電することで、電気料金を比較的安く抑えて施設外使用時に必要な蓄電量を確保することができる。
また、施設外使用終了予定時刻が最大ピーク時刻以降である場合、安価期間における充電量を増やしても、施設外使用時の蓄電池２０１の蓄電量を増やすことはできない。この場合、外部供給電力を一旦蓄電池２０１に蓄電してから電力負荷４００へ供給するよりも、直接電力負荷４００へ供給したほうが、簡明であり、充放電によるロスも生じない。そこで、放電抑制計画部１６４は、蓄電池２０１の放電を抑制することで、不要な充放電によるロスを避けて、施設外使用時に必要な蓄電量を確保することができる。

また、充電計画部１６３は、施設外使用開始予定時刻を充電終了時刻として時刻を遡る時間帯において、外部供給電力を用いての蓄電池２０１の充電を継続するよう計画し、当該時間帯の時間幅を、施設外使用終了時蓄電量が蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎ以上となる時間幅とする。
これにより、充電計画部１６３は、蓄電池２０１の施設外使用の直前の時間帯において蓄電池２０１の充電を行うよう計画する。充電時期を遅くすることで、充電計画部１６３は、電力負荷４００の消費電力が予測よりも少なかった場合に充電量を低減させることができる。したがって、電力管理装置１００は、不必要な充電を回避することができる。

なお、電力管理装置１００は、１日分の車両使用による電力消費量の合計が、蓄電池２０１の蓄電量（蓄電量最大値ＳＯＣｍａｘ－蓄電量最小値ＳＯＣｍｉｎ）以下である場合に特にゆうこうである。なお、車両使用の電力が蓄電量をこえる場合、蓄電池２０１が充電可能となると充放電制御部１７０が即充電を行うようにすることで、対応できる。

なお、２３時（安価期間の開始時刻）をまたいで施設外使用の予定がある場合、施設外使用時蓄電量調整部１６０が、２３時までの利用として処理するようにしてもよい。
例えば、２２時３０分から２３時３０分までの間に３キロワットアワー（ｋｗｈ）の使用予定がある場合、２２時３０分から２３時までに３キロワットアワー使用する予定に組み替えるようにしてもよい。これにより、施設外使用時蓄電量調整部１６０が計画を立てるのがより容易になる。

また、２３時以降に施設外使用の予定がある場合、施設外使用時蓄電量調整部１６０が、使用予定電力量と施設外使用開始予定時刻までに充電可能な電力量とを比較し、使用予定電力量＞充電可能電力量であれば、２３時までの最後の車両使用予定電力量に、使用予定電力量と充電可能電力量との差を加えることで、予め充電しておくようにしてもよい。その次の車両予定についても同様の処理を行うようにしてもよい。
なお、充電量最小値ＳＯＣｍｉｎは、蓄電池２０１の性能から設定される値に、予測誤差のマージンを含んだやや大きめの値であってもよい。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、充電計画部１６３は、高価期間に外部供給電力を用いて蓄電池２０１の充電を行う場合、施設外使用の直前（なるべく遅い時刻）に充電を行うように計画した。
これに対して、第２の実施形態では、充電計画部１６３が、なるべく早い時刻に蓄電池２０１の充電を行う。具体的には、充電計画部１６３は、充放電計画対象時間帯の開始時刻を充電開始時刻とする時間帯において、外部供給電力を用いての蓄電池２０１の充電を継続するよう計画し、当該時間帯の時間幅を、施設外使用終了時蓄電量が蓄電量最小値以上となる時間幅とする。
このように、充電計画部１６３が、なるべく早い時刻に蓄電池２０１の充電を行うことで、蓄電池２０１の発電量が予想よりも少なかった場合など、蓄電池２０１の容量不足が見込まれる場合にも余裕をもって蓄電池２０１を充電することができ、施設外使用時における電気不足をより確実に回避できる。
それ以外は、第１の実施形態と同様である。

＜第３の実施形態＞
第１の実施形態では、充放電制御部１７０は、蓄電池２０１の施設外使用時や施設外使用が予定されている時間において、蓄電池２０１と電力負荷４００や自然エネルギー発電装置３００や外部供給電力との間で充放電を行わない待機モードに設定した。
これに対して、第３の実施形態では、充放電制御部１７０は、蓄電池２０１の施設外使用時や施設外使用が予定されている時間において、充電モードを選択する。具体的には、充放電制御部１７０は施設外使用開始予定時刻から施設外使用終了予定時刻までの時間帯において蓄電池２０１が接続されている状態を検出すると、外部供給電力を用いての蓄電池２０１の充電を行う。
すなわち、充放電制御部１７０は、電池が自然エネルギー発電装置３００や外部供給電力に接続可能となると、速やかに充電を開始する。これにより、蓄電池２０１への充電をより速く行うことができ、予定外の蓄電池２０１の使用にも対応し易くなる。
それ以外は、第１の実施形態と同様である。
なお、第２の実施形態と第３の実施形態とを組み合わせて実施するようにしてもよい。

なお、電力管理装置１００の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１００ 電力管理装置
１１０ 施設外使用予定取得部
１２０ 消費電力予測取得部
１３０ 発電電力予測取得部
１４０ 蓄電量予測算出部
１５０ 最大蓄電量調整部
１６０ 施設外使用時蓄電量調整部
１６１ 調整要否判定部
１６２ 前後判定部
１６３ 充電計画部
１６４ 放電抑制計画部
１７０ 充放電制御部
２００ 車両
２０１ 蓄電池
３００ 自然エネルギー発電装置
４００ 電力負荷

Claims (3)

1. 発電装置と、電力負荷と、蓄電池とを具備する施設において電力の管理を行い、前記蓄電池の充放電を制御する電力管理装置であって、
   前記発電装置の発電電力と外部供給電力とにより前記蓄電池に充電を行う第一モードと、
   前記発電装置の発電電力が前記電力負荷の消費電力より大きく、余剰電力が生じる場合に、前記余剰電力で前記蓄電池に充電を行い、前記発電電力が前記電力負荷の消費電力以下であり、電力が不足している場合に、前記電力負荷に対して前記蓄電池から放電を行う第二モードと、
   前記蓄電池の充電及び放電を行わない第三モードとを有し、
   前記第一乃至第三モードは切り替え可能であり、
   前記電力管理装置は、前記外部供給電力の電気料金が高価な時間帯よりも安価な時間帯を優先して前記第一モードで充電を行うように設定することにより前記外部供給電力の電気料金が高価な時間帯での充電を低減させつつ、何れのモードにおいても前記蓄電池の蓄電量が前記蓄電池の施設外使用終了予定時刻において許容される最小蓄電量以上となるように管理し、前記第一モード及び前記第一モードとは異なる時間帯で動作する第二モードは一日における異なる時間帯に夫々設定可能であり、前記設定に関わらず前記蓄電池の施設外使用中は前記第三モードになることを特徴とする電力管理装置。
2. 前記電力管理装置は、前記蓄電池の施設外使用開始予定時刻までに、前記蓄電池の蓄電量が、前記蓄電池の施設外使用中に使用される電力量に前記最小蓄電量に加えた蓄電量以上となるように、前記蓄電池に充電するよう管理する請求項１に記載の電力管理装置。
3. 前記電力管理装置は、前記蓄電池の施設外使用開始予定時刻までに、前記蓄電池の蓄電量が、前記蓄電池の施設外使用中に使用される電力量に前記最小蓄電量を加えた蓄電量以上となるように、前記蓄電池の放電を禁止するよう管理する請求項１に記載の電力管理装置。

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