JP5490834B2 - Charge / feed device, charge / feed management device, energy management system, and charge / feed management method - Google Patents
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Description
本発明は、二次電池が搭載された複数の移動体の充給電を管理する充給電器および充給電管理装置、エネルギーマネジメントシステム、並びに充給電管理方法に関する。 The present invention relates to a charger / feeder, a charging / feeding management device, an energy management system, and a charging / feeding management method for managing charging / feeding of a plurality of mobile units on which secondary batteries are mounted.
従来、地球環境保全の観点から、環境負荷の小さい駆動源として二次電池を搭載した移動体が着目されている。このような移動体は、通常、商用電源から電力を受電し、受電した電力を二次電池に蓄える。そして、二次電池に蓄積された電力を用いて電動機により推進する。近年、二次電池は大容量化が進んでおり、このような二次電池は、例えば、ターレ(ターレットトラック)やフォークリフトを含む物流車両、ゴルフカート、自動車、バス等に幅広く搭載されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, from the viewpoint of global environmental conservation, a mobile body equipped with a secondary battery as a drive source with a small environmental load has attracted attention. Such a mobile body normally receives power from a commercial power source and stores the received power in a secondary battery. And it propels with an electric motor using the electric power accumulate | stored in the secondary battery. In recent years, the capacity of secondary batteries has been increasing, and such secondary batteries are widely installed in, for example, logistics vehicles including turrets (turret trucks) and forklifts, golf carts, automobiles, buses, and the like.
通常、二次電池を搭載した移動体は、充電スタンドに設置される充電器または車載された充電器により商用コンセントから充電され、充電器には商用電源から電力が供給される。商用電源においては、一般に昼間に電力需要ピークが存在するので、昼間は夜間に比べて電力料金が高く設定されている。そこで、電力需要の平準化を図り、且つ充電に消費される電力コストを削減するために、以下のような方法が提案されている。 Usually, a mobile body equipped with a secondary battery is charged from a commercial outlet by a charger installed at a charging stand or a charger mounted on a vehicle, and power is supplied to the charger from a commercial power source. In a commercial power source, since there is generally a power demand peak in the daytime, a power charge is set higher in the daytime than at nighttime. Thus, the following methods have been proposed in order to equalize the power demand and reduce the power cost consumed for charging.
例えば、特許文献1には、事業所における電力負荷の平準化を図る方法が記載されている。この方法は、事業所における電力需要非ピーク時の電力、あるいは深夜電力を利用して、複数の自動車の各二次電池を充電し、二次電池に蓄えた電力を電力需要ピーク時に放出して電力負荷の平準化を図るようにしている。
また、特許文献2には、商用電源と二次電池との間に双方向性の電力変換器を設けて、夜間電力時間帯に商用電源を利用して自動車に搭載される二次電池に充電し、二次電池の充電電力が余剰しているときは、その余剰電力を負荷で利用する方法が記載されている。
For example, Patent Document 1 describes a method for leveling an electric load at an office. This method uses the power during non-peak power demand at business sites or midnight power to charge each secondary battery of multiple vehicles and release the power stored in the secondary battery at the peak power demand. The power load is leveled.
In
さらにまた、関連する技術として、特許文献3には、電気自動車の相互間で電力の授受が可能な電力供給方法が提案されている。この方法では、電気自動車の車両用二次電池を放電させて電力を取り出し、この取りだされた電力を、他の電気自動車の車両用二次電池に供給する。 Furthermore, as a related technique, Patent Document 3 proposes a power supply method capable of transferring power between electric vehicles. In this method, a secondary battery for an electric vehicle is discharged to extract electric power, and the extracted electric power is supplied to a secondary battery for another electric vehicle.
ところで、二次電池が搭載された複数の移動体が運用される設備において、移動体の稼働開始時刻や稼働時間等の稼働モードが異なる場合、これらの充給電を統合的に制御することが求められる。例えば、市場で運用されるターレのように、卸売りエリアと仲卸しエリアとでは開場時間も異なり、したがってターレの稼働モードも異なる。従来は、充電スタンドに集められた多数のターレを運転者または充電作業専任者が、その稼働モードに応じて充電を行っていた。しかしながら、複数のターレの各稼働モードを把握した業者の技術に頼る部分が大きく、ターレの稼働開始時刻までに充電が完了できなかったり、また、電力需要ピークや時間帯で異なる電力料金を考慮した効率的な電力の有効利用が行えていなかった。 By the way, in a facility in which a plurality of mobile objects equipped with secondary batteries are operated, when the operation modes such as the operation start time and the operation time of the mobile objects are different, it is required to control these charging and feeding in an integrated manner. It is done. For example, as in the case of a sauce operated in the market, the opening time is different in the wholesale area and the intermediate wholesale area, and therefore the operation mode of the sauce is also different. Conventionally, a driver or a dedicated charging worker has charged a large number of sauces collected at a charging stand according to the operation mode. However, depending on the technology of the contractor who grasped each operation mode of multiple sauces, charging was not completed by the start time of the sauce operation, and different electricity charges were taken into account at peak power demand and time zones. Efficient use of power was not possible.
特許文献1および特許文献2は、電力負荷の平準化に寄与するものの、稼働モードの異なる複数の移動体に適用することは難しい。特に、市場で用いられるターレのような多数の移動体の充給電を統合的に管理することは困難であった。
また、特許文献3は、主に売電要求と充電要求とに対応して車両間充給電を行うものであり、電力需要の平準化を目的としたものではない。
Although Patent Document 1 and
Further, Patent Document 3 mainly performs inter-vehicle charging and feeding in response to a power sale request and a charge request, and is not intended for leveling power demand.
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、移動体の運用に影響を与えることなく、移動体の二次電池に蓄えられた電力の有効利用を図ることができる充給電管理技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is a charge / feed power management technology capable of effectively using the power stored in the secondary battery of the mobile body without affecting the operation of the mobile body. The purpose is to provide.
本発明の第1発明に係る移動体の充給電管理装置は、二次電池が搭載される複数の移動体の充給電を管理する移動体の充給電管理装置であって、
前記複数の移動体のうち充放電器に接続された前記移動体の識別情報、現在の充電残量を含む電池状態、および次回稼働予定時刻を含む移動体情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部から入力される前記移動体情報に基づいて、前記移動体の充給電スケジュールを作成するスケジュール作成部と、前記充給電スケジュールに従って、前記移動体に搭載される前記二次電池の充電または放電を制御する充放電制御部とを備え、前記スケジュール作成部は、現在時刻を取得する時刻取得手段と、前記現在時刻、前記稼働予定時刻、および前記現在の電池状態に基づいて、前記移動体の充電または放電または待機のいずれかを選択する充放電決定手段と、前記移動体の充放電開始時刻を決定する開始時刻決定手段とを有し、さらに、前記移動体に電力を供給する複数の給電源が前記充放電器に接続されており、前記スケジュール作成部は、前記移動体情報と前記各給電源の電力料金とに基づいて、前記複数の給電源から前記移動体に電力を供給する給電源と、該給電源からの給電時間帯とを選択する給電源選択手段を有し、
さらに、前記スケジュール作成部は、前記移動体の前記二次電池に充電された充電量およびその時の充電効率と、充電時の前記電力料金とから該二次電池に蓄えられている電力の仮想電力コストを算出するコスト算出手段を有し、前記給電源選択手段は、前記複数の前記移動体が存在する場合には前記仮想電力コスト同士を比較し、さらに他の前記給電源の電力料金と比較して、電力料金の安価なものを前記給電源として選択することを特徴とする。
The charging / feeding management device for a mobile body according to the first invention of the present invention is a charging / feeding management device for a mobile body that manages charging / feeding of a plurality of mobile bodies on which secondary batteries are mounted,
An information acquisition unit that acquires identification information of the mobile body connected to a charger / discharger among the plurality of mobile bodies, a battery state including a current remaining charge, and mobile body information including a next scheduled operation time; and Based on the mobile body information input from the information acquisition section, a schedule creation section that creates a charging / feeding schedule for the mobile body, and charging of the secondary battery mounted on the mobile body according to the charging / feeding schedule or A charge / discharge control unit for controlling discharge, and the schedule creation unit is configured to acquire the current time based on the time acquisition unit, the current time, the scheduled operation time, and the current battery state. Charge / discharge determining means for selecting either charging or discharging or standby of the vehicle, and start time determining means for determining charge / discharge start time of the mobile body, A plurality of power supplies that supply power to the charger / discharger are connected to the charger / discharger, and the schedule generator generates the power from the plurality of power supplies based on the mobile object information and the power charges of the power supplies. A power supply selection means for selecting a power supply for supplying power to the mobile body and a power supply time zone from the power supply;
Further, the schedule creation unit is configured to calculate the virtual power of the electric power stored in the secondary battery from the amount of charge charged in the secondary battery of the mobile body, the charging efficiency at that time, and the power charge at the time of charging. Cost calculating means for calculating a cost, wherein the power supply selection means compares the virtual power costs with each other when there are the plurality of moving objects, and further compares with the power charges of the other power supply Then, an inexpensive power charge is selected as the power supply.
このように、充放電器に複数の給電源が接続されている場合、移動体情報と各給電源の電力料金とに基づいて、移動体に電力を供給する給電源と、該給電源からの給電時間帯とを選択することによって、電力料金を安価に抑えることができ、且つ電力需要の平滑化を測ることができる。 Thus, when a plurality of power supplies are connected to the charger / discharger, based on the mobile object information and the power charge of each power supply, the power supply that supplies power to the mobile body, and the power supply from the power supply By selecting the power supply time zone, it is possible to suppress the power charge at a low cost and measure the smoothing of the power demand.
この場合、前記給電源選択手段は、前記給電源の一つである商用電源の電力料金が安価な時間帯に前記充電開始時刻がある前記移動体に対しては、前記給電源として前記商用電源を選択するとともに前記給電時間帯として前記電力料金の安価な時間帯を選択し、前記電力料金の安価な時間帯外に前記充電開始時刻がある前記移動体に対しては、前記給電源として再生エネルギー型発電装置を選択してもよい。 In this case, the power supply selection unit is configured to use the commercial power supply as the power supply for the mobile body having the charging start time in a time zone in which the power charge of the commercial power supply, which is one of the power supplies, is inexpensive. And the power supply time zone is selected as an inexpensive time zone of the power charge, and the mobile unit having the charging start time outside the inexpensive time zone of the power charge is regenerated as the power supply source. An energy type power generator may be selected.
給電源の一つとして商用電源を用いる場合、商用電源の電力料金が安価な時間帯に充電開始時刻がある移動体については、勿論、電力料金の安価な時間帯を選択して商用電源から給電することで電力料金を低減できる。一方、電力料金が安価な時間帯外に充電開始時刻がある移動体については、再生エネルギー型発電装置を給電源として選択することによって、高価な電力を用いることなく電力料金を安価に抑えることができる。また、通常、電力需要の高い時間帯に電力料金は高く設定されていることから、電力料金の高い時間帯は商用電源の利用を抑えることにより商用電源の電力ピークカットが図れる。 When using a commercial power supply as one of the power supplies, of course, for mobiles that have a charge start time in a time zone where the power rate of the commercial power source is low, of course, select a time zone where the power rate is low and supply power from the commercial power source. By doing so, the electricity charge can be reduced. On the other hand, for mobiles that have a charging start time outside the time zone where the power charge is cheap, the power charge can be kept low without using expensive power by selecting the regenerative energy generator as the power supply. it can. Further, since the power charge is usually set high during a time period when the power demand is high, the peak power of the commercial power supply can be cut by suppressing the use of the commercial power supply during the high power charge time period.
あるいは、この場合、前記給電源選択手段は、前記給電源の一つである商用電源の電力料金が安価な時間帯に前記充電開始時刻がある前記移動体に対しては、前記給電源として前記商用電源を選択するとともに前記給電時間帯として前記電力料金の安価な時間帯を選択し、前記電力料金の安価な時間帯外に前記充電開始時刻がある前記移動体に対しては、前記給電源として他の前記移動体を選択してもよい。 Alternatively, in this case, the power supply selection unit may use the power supply as the power supply for the mobile body having the charging start time in a time zone in which the power charge of a commercial power supply that is one of the power supplies is inexpensive. For the mobile unit that selects a commercial power source and selects a cheap time zone of the power charge as the power feeding time zone, and the charging start time is outside the cheap time zone of the power charge, the power supply power source Other moving bodies may be selected.
これにより、上記と同様に、電力料金の安価な時間帯を選択して商用電源から給電することで電力料金を低減できる。また、電力料金の安価な時間帯外に充電開始時刻がある移動体に対しては、給電源として他の移動体を選択することで、高価な電力を用いることなく電力料金を安価に抑えることができる。なお、他の移動体は、前回および次回の充電で安価な時間帯の商用電源か、あるいは再生エネルギー型発電装置から給電されることが望ましい。 Thereby, similarly to the above, the power charge can be reduced by selecting an inexpensive time zone of the power charge and supplying power from the commercial power source. In addition, for mobiles that have a charge start time outside the time zone where the power charges are cheap, by selecting another mobile body as the power supply, the power charges can be kept low without using expensive power. Can do. In addition, it is desirable that the other mobile body is supplied with power from a commercial power source in an inexpensive time zone in the previous and next charging or from a regenerative energy type power generation device.
さらに本発明は、前記スケジュール作成部は、前記移動体の前記二次電池に充電された充電量およびその時の充電効率と、充電時の前記電力料金とから該二次電池に蓄えられている電力の仮想電力コストを算出するコスト算出手段をさらに有し、前記給電源選択手段は、前記複数の前記移動体が存在する場合には前記仮想電力コスト同士を比較し、さらに他の前記給電源の電力料金とを比較して、電力料金の安価なものを前記給電源として選択する。 Further, according to the present invention, the schedule creation unit is configured to store the electric power stored in the secondary battery from the amount of charge charged in the secondary battery of the mobile body, the charging efficiency at that time, and the power charge at the time of charging. Cost calculating means for calculating the virtual power cost of the power supply, and the power supply selection means compares the virtual power costs with each other when the plurality of the moving bodies exist, Compared with the power charge, an inexpensive power charge is selected as the power supply.
このように、移動体の二次電池に充電された充電量およびその時の充電効率と、充電時の電力料金とから、二次電池に蓄えられている電力の仮想電力コストを算出するコスト算出手段を有し、複数の給電源のうちの一つである移動体の仮想電力コストと、商用電源や再生エネルギー型発電装置等の他の給電源の電力料金とを比較し、電力料金の観点から給電源を選択することで、電力料金を最も安価にすることができる。例えば、通常は商用電源から充電する設定である場合、移動体の仮想電力コストが最も安価であれば、移動体間で充給電することとなる。したがって、商用電源から充電するより電力料金を安価に抑えることができる。もちろん、移動体を除く他の複数の給電源同士で電力料金を比較してもよいし、移動体同士の間で仮想電力コストを比較してもよい。 Thus, the cost calculation means for calculating the virtual power cost of the power stored in the secondary battery from the amount of charge charged in the secondary battery of the mobile body, the charging efficiency at that time, and the power charge at the time of charging. Compared with the virtual power cost of a mobile that is one of a plurality of power supplies, and the power charges of other power supplies such as commercial power supplies and renewable energy power generators, from the viewpoint of power charges By selecting the power supply, it is possible to make the power charge the cheapest. For example, in the case where the charging is normally set from a commercial power source, charging and feeding are performed between the mobile units if the virtual power cost of the mobile unit is the lowest. Therefore, it is possible to reduce the power charge at a lower cost than charging from a commercial power source. Of course, the power charges may be compared between a plurality of other power supplies other than the mobile body, or the virtual power costs may be compared between the mobile bodies.
参考発明に係る移動体の充給電管理装置は、二次電池が搭載される複数の移動体の充給電を管理する移動体の充給電管理装置であって、
前記複数の移動体のうち充放電器に接続された前記移動体の識別情報、現在の充電残量を含む電池状態、および次回稼働予定時刻を含む移動体情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部から入力される前記移動体情報に基づいて、前記移動体の充給電スケジュールを作成するスケジュール作成部と、前記充給電スケジュールに従って、前記移動体に搭載される前記二次電池の充電または放電を制御する充放電制御部とを備え、前記スケジュール作成部は、現在時刻を取得する時刻取得手段と、前記現在時刻、前記稼働予定時刻、および前記現在の電池状態に基づいて、前記移動体の充電または放電または待機のいずれかを選択する充放電決定手段と、前記移動体の充放電開始時刻を決定する開始時刻決定手段とを有し、さらに、前記スケジュール作成部によって前記給電源として商用電源が選択された場合であって、
前記スケジュール作成部は、前記移動体が稼働する周囲環境の情報に基づいて前記商用電源の契約電力を電力需要が超過するか推定して超過すると推定した場合に、電力ピークカットが必要であると判断するピークカット判断手段と、前記ピークカット判断手段で前記電力ピークカットが必要と判断されたとき、ピーク時間前に前記商用電源から前記移動体に充電を行い、ピーク時間に前記移動体から給電を行うピークカット手段とをさらに有することを特徴とする。
A charging / feeding management device for a moving body according to a reference invention is a charging / feeding management device for a moving body that manages charging / feeding of a plurality of moving bodies on which secondary batteries are mounted,
An information acquisition unit that acquires identification information of the mobile body connected to a charger / discharger among the plurality of mobile bodies, a battery state including a current remaining charge, and mobile body information including a next scheduled operation time;
Based on the mobile body information input from the information acquisition section, a schedule creation section that creates a charging / feeding schedule for the mobile body, and charging the secondary battery mounted on the mobile body according to the charging / feeding schedule Or a charge / discharge control unit for controlling discharge, and the schedule creation unit is configured to acquire the current time based on the time acquisition unit, the current time, the scheduled operation time, and the current battery state. Charge / discharge determining means for selecting either charging / discharging or standby of the body, and start time determining means for determining charge / discharge start time of the mobile body, and further, as the power supply by the schedule creation unit When commercial power is selected,
When the schedule creation unit estimates that the power demand exceeds or exceeds the contract power of the commercial power source based on information on the surrounding environment in which the mobile unit operates, it is necessary to perform power peak cut When the peak cut determining means and the peak cut determining means determine that the power peak cut is necessary, the mobile power is charged from the commercial power source before the peak time, and power is supplied from the mobile body at the peak time. It further has a peak cut means for performing.
このように、前記商用電源の契約電力より電力需要が高くなる前に商用電源から移動体に充電しておき、電力需要が高くなった時に、移動体から他の移動体、あるいは商用電源に接続される電力系統などへ給電を行うことにより、電力需要の平準化が図れる。
また、給電源の一つとして再生エネルギー型発電装置が用いられる場合、スケジュール作成部は、再生可能エネルギーの出力変動を考慮した充給電スケジュールを作成してもよい。具体的には、情報取得部において、再生エネルギー型発電装置における発電状況情報を取得し、上述の移動体情報に加えてこの発電状況情報を含めた情報に基づいて充給電スケジュールを作成する。これにより、再生エネルギー型発電装置の出力変動を平滑化し、系統へ安定して電力を供給することが可能となる。
In this way, the mobile power is charged from the commercial power source before the power demand becomes higher than the contract power of the commercial power source, and when the power demand increases, the mobile body is connected to another mobile body or the commercial power source. The power demand can be leveled by supplying power to the power system.
In addition, when a renewable energy type power generation device is used as one of the power supplies, the schedule creation unit may create a charge / feed schedule that takes into account output fluctuations of renewable energy. Specifically, the information acquisition unit acquires power generation status information in the renewable energy power generation apparatus, and creates a charge / power supply schedule based on information including the power generation status information in addition to the above-described mobile body information. Thereby, it becomes possible to smooth the output fluctuation of the regenerative energy type power generation apparatus and to stably supply power to the system.
上記第1発明に係る移動体の充給電管理装置において、前記情報取得部は、前記移動体情報における前記電池状態として、前記移動体に搭載される前記二次電池の健康状態を取得し、前記スケジュール作成部は、前記健康状態を考慮して前記充給電スケジュールを作成してもよい。
このように、スケジュール作成部では、移動体の稼働予定時刻や二次電池の充電残量に加えて、二次電池の劣化状態等の健康状態を考慮してスケジュールを作成することによって、二次電池の寿命を延ばすことができる。
In the mobile charging / supply management device according to the first aspect of the invention , the information acquisition unit acquires a health state of the secondary battery mounted on the mobile body as the battery state in the mobile body information, and The schedule creation unit may create the charge / power supply schedule in consideration of the health condition.
In this way, the schedule creation unit creates the schedule by taking into account the health condition such as the deterioration state of the secondary battery in addition to the scheduled operation time of the mobile body and the remaining charge of the secondary battery, thereby creating the secondary Battery life can be extended.
また、第2発明に係るエネルギーマネジメントシステムは、二次電池が搭載される複数の移動体と、前記複数の移動体が接続される充給電器と、上記充給電管理装置とを備えることが好ましい。
これにより、移動体の運用に影響を与えることなく、移動体の二次電池に蓄えられた電力の有効利用を図りながら、複数の移動体における充給電を統括的に管理することができる。
Moreover, it is preferable that the energy management system which concerns on 2nd invention is equipped with the some mobile body by which a secondary battery is mounted, the charger / feeder to which the said some mobile body is connected, and the said charging / feeding management apparatus. .
Thereby, it is possible to comprehensively manage charging and feeding in a plurality of mobile objects while effectively using the electric power stored in the secondary battery of the mobile object without affecting the operation of the mobile object.
また、第3発明に係る充放電器は、二次電池が搭載される複数の移動体が接続され、該移動体の充放電を制御する充放電器であって、
前記移動体が接続される移動体接続端と、電力系統が接続される系統接続端と、再生エネルギー型発電装置が接続される発電装置接続端と、前記系統接続端に一端が接続されるAC−DCコンバータと、前記AC−DCコンバータと前記移動体接続端との間に接続されるDC−DCコンバータと、前記移動体の充放電を管理する充給電管理装置とを備え、
前記充給電管理装置は、前記移動体接続端に接続された前記移動体の識別情報、現在の充電残量を含む電池状態、および次回稼働予定時刻を含む移動体情報を取得する情報取得部と、前記移動体情報に基づいて設定される充給電スケジュールに基づいて前記移動体の充電または放電を制御する充放電制御部とを有し、
さらに、前記移動体に電力を供給する複数の給電源が前記充放電器に接続されており、
前記スケジュール作成部は、前記移動体情報と前記各給電源の電力料金とに基づいて、前記複数の給電源から前記移動体に電力を供給する給電源と、該給電源からの給電時間帯とを選択する給電源選択手段を有し、
さらに、前記スケジュール作成部は、前記移動体の前記二次電池に充電された充電量およびその時の充電効率と、充電時の前記電力料金とから該二次電池に蓄えられている電力の仮想電力コストを算出するコスト算出手段を有し、前記給電源選択手段は、前記複数の前記移動体が存在する場合には前記仮想電力コスト同士を比較し、さらに他の前記給電源の電力料金と比較して、電力料金の安価なものを前記給電源として選択することを特徴とする。
Moreover, the charger / discharger according to the third invention is a charger / discharger to which a plurality of moving bodies on which a secondary battery is mounted is connected and controls charging / discharging of the moving body,
A mobile body connection end to which the mobile body is connected, a grid connection end to which a power system is connected, a power generation apparatus connection end to which a renewable energy power generation apparatus is connected, and an AC to which one end is connected to the grid connection end A DC converter, a DC-DC converter connected between the AC-DC converter and the moving body connection end, and a charge / feed management device that manages charging / discharging of the moving body,
The charge / power management device includes an information acquisition unit that acquires identification information of the mobile body connected to the mobile body connection end, a battery state including a current remaining charge amount, and mobile body information including a next scheduled operation time; A charge / discharge control unit that controls charging or discharging of the mobile body based on a charge / power supply schedule set based on the mobile body information;
Furthermore, a plurality of power supplies for supplying power to the mobile body are connected to the charger / discharger,
The schedule creation unit is configured to supply power from the plurality of power supplies to the mobile based on the mobile information and the power charge of each of the power supplies, and a power supply time zone from the power supplies Power supply selection means for selecting
Further, the schedule creation unit is configured to calculate the virtual power of the electric power stored in the secondary battery from the amount of charge charged in the secondary battery of the mobile body, the charging efficiency at that time, and the power charge at the time of charging. Cost calculating means for calculating a cost, wherein the power supply selection means compares the virtual power costs with each other when there are the plurality of moving objects, and further compares with the power charges of the other power supply Then, an inexpensive power charge is selected as the power supply.
上記充放電器によれば、電力系統から供給される電力は、一端AC−DCコンバータに入力されて交流から直流に変換された後、DC−DCコンバータを介して電圧を変換された後、移動体に給電される。一方、移動体接続端に接続される2つの移動体間は、DC−DCコンバータを介して接続され、DC−DCコンバータによって電圧を変換することができるので、直流同士の車両間給電が可能である。このような構成の充放電器とすることで、簡易な構成で以って、2つの移動体間、移動体と電力系統との間、あるいは移動体と再生エネルギー型発電装置の間の双方向給電が可能となる。
また、第3発明の充放電器は、前記第1発明に対応する充放電器に係る発明であり第1発明と同様の作用効果を有する。
According to the charger / discharger, the electric power supplied from the electric power system is input to the AC-DC converter at one end and converted from AC to DC, then converted in voltage through the DC-DC converter, and then moved. Power is supplied to the body. On the other hand, the two moving bodies connected to the moving body connecting end are connected via a DC-DC converter, and the voltage can be converted by the DC-DC converter, so that direct-current vehicle-to-vehicle power feeding is possible. is there. By using the charger / discharger with such a configuration, the bidirectional configuration between the two moving bodies, between the moving body and the power system, or between the moving body and the regenerative energy power generation device can be achieved with a simple configuration. Power can be supplied.
Moreover, the charger / discharger of the third invention is an invention related to the charger / discharger corresponding to the first invention, and has the same effects as the first invention .
また、第4発明に係る移動体の充給電管理方法は、二次電池が搭載される複数の移動体の充給電を管理する移動体の充給電管理方法であって、
前記複数の移動体のうち充放電器に接続された移動体の識別情報、現在の充電残量を含む電池状態、および次回稼働予定時刻を含む移動体情報を取得する情報取得ステップと、前記稼働予定時刻および前記現在の電池状態と現在時刻とに基づいて、前記移動体の充電および放電の一方を選択するとともに、前記移動体の充放電開始時刻を決定して充給電スケジュールを作成するスケジュール作成ステップと、前記充給電スケジュールに従って、前記移動体に搭載される前記二次電池の充電または放電を制御する充放電制御ステップとを備え、前記スケジュール作成ステップは、現在時刻を取得する時刻取得ステップと、前記現在時刻、前記稼働予定時刻、および前記現在の電池状態に基づいて、前記移動体の充電または放電または待機のいずれかを選択する充放電決定ステップと、前記移動体の充放電開始時刻を決定する開始時刻決定ステップとを有し、さらに、前記移動体に電力を供給する複数の給電源が前記充放電器に接続されており、前記スケジュール作成部は、前記移動体情報と前記各給電源の電力料金とに基づいて、前記複数の給電源から前記移動体に電力を供給する給電源と、該給電源からの給電時間帯とを選択する給電源選択ステップを有し、
さらに、前記スケジュール作成部は、前記移動体の前記二次電池に充電された充電量およびその時の充電効率と、充電時の前記電力料金とから該二次電池に蓄えられている電力の仮想電力コストを算出するコスト算出ステップを有し、前記給電源選択ステップは、前記複数の前記移動体が存在する場合には前記仮想電力コスト同士を比較し、さらに他の前記給電源の電力料金と比較して、電力料金の安価なものを前記給電源として選択することを特徴とする。
A charging / feeding management method for a moving body according to a fourth invention is a charging / feeding management method for a moving body that manages charging / feeding of a plurality of moving bodies on which secondary batteries are mounted,
An information acquisition step for acquiring mobile body information including identification information of a mobile body connected to a charger / discharger among the plurality of mobile bodies, a battery state including a current remaining charge level, and a next scheduled operation time; and the operation Creating a schedule for selecting one of charging and discharging of the mobile body based on the scheduled time and the current battery state and the current time, and determining a charging / discharging start time of the mobile body to create a charging / feeding schedule And a charge / discharge control step for controlling charging or discharging of the secondary battery mounted on the mobile body according to the charging / feeding schedule, wherein the schedule creating step acquires a current time; Based on the current time, the scheduled operation time, and the current battery state, the mobile body is not charged or discharged or waited A charge / discharge determination step for selecting the charge and a start time determination step for determining a charge / discharge start time of the mobile body, and a plurality of power supplies for supplying power to the mobile body are provided to the charger / discharger. The schedule creation unit is connected to a power supply that supplies power to the mobile body from the plurality of power supplies based on the mobile object information and a power charge of each of the power supplies. A power supply selection step for selecting a power supply time zone of
Further, the schedule creation unit is configured to calculate the virtual power of the electric power stored in the secondary battery from the amount of charge charged in the secondary battery of the mobile body, the charging efficiency at that time, and the power charge at the time of charging. A cost calculation step of calculating a cost, wherein the power supply selection step compares the virtual power costs when there are the plurality of moving objects, and further compares with a power charge of the other power supply Then, an inexpensive power charge is selected as the power supply.
また、第4発明の移動体の充給電管理方法は、前記第1発明に対応する移動体の充給電管理方法に係る発明であり第1発明と同様の作用効果を有する。 Moreover, the mobile charging / feeding management method according to the fourth aspect of the invention is an invention relating to the charging / feeding management method of the mobile body corresponding to the first invention, and has the same effects as the first invention .
本発明によれば、移動体の運用に影響を与えることなく、移動体の二次電池に蓄えられた電力の有効利用を図ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the effective utilization of the electric power stored in the secondary battery of a mobile body can be aimed at, without affecting the operation | movement of a mobile body.
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. Only.
図1を参照して、本発明の第1実施形態に係るエネルギーマネジメントシステムについて説明する。ここで、図1は本発明の第1実施形態に係るエネルギーマネジメントシステムの全体構成図である。本実施形態は、二次電池が搭載され、稼働モードが異なる複数の移動体が運用される設備に広く適用可能である。例として、フォークリフトを含む物流車両、ゴルフカート、自動車、バス等が挙げられる。 With reference to FIG. 1, the energy management system which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated. Here, FIG. 1 is an overall configuration diagram of the energy management system according to the first embodiment of the present invention. The present embodiment can be widely applied to facilities in which a secondary battery is mounted and a plurality of moving bodies having different operation modes are operated. Examples include logistics vehicles including forklifts, golf carts, automobiles, buses, and the like.
図1に示すように、エネルギーマネジメントシステムは、主として、二次電池11が搭載された複数の車両10(10A,10B)と、車両10が接続される充放電器20と、充放電器20による充給電を管理するEMS(EnergyManagementSystem)コントローラとを備える。
なお、図1には、車両10への給電源として、商用電源40に接続される電力系統41と、再生エネルギー型発電装置である太陽光発電装置43と、自家発電装置46と、充放電可能な二次電池11を搭載した車両10とを示している。
As shown in FIG. 1, the energy management system mainly includes a plurality of vehicles 10 (10A, 10B) on which
In FIG. 1, as a power source for the vehicle 10, a
車両10は、二次電池11が搭載されるとともに、該二次電池11の状態を監視、制御する電池コントローラ12と、車両情報を記憶する車両情報記憶部13とを含む。
ここで、二次電池11は、充電した電力を放電することによって、車両10のモータを駆動する。さらに、車両10外の負荷へ給電することも可能である。二次電池11として、例えばリチウムイオン二次電池が好適に用いられる。
The vehicle 10 includes a
Here, the
電池コントローラ12は、充電開始時において、充電に必要な電力として必要電力量情報を、信号線36を介して充放電器20の制御ユニット26に出力する。必要電力量情報は、二次電池11の空き容量に応じた必要電力である。また、放電開始時において、放電可能な電力として放電可能電力量情報を信号線36を介して充放電器20の制御ユニット26に出力する。さらに、電池コントローラ12は、充電中または放電中において二次電池11の残量を常時監視し、その監視結果として充電残量を含む電池情報を、信号線36を介して制御ユニット26に出力する。ここで、電池状態とは、充電残量の他に、例えば蓄電電力コスト、電池の健康状態等が挙げられる。
車両情報記憶部13は、車両10の識別情報と、稼働開始時刻情報と、充電残量を含む電池情報とを含む車両情報を記憶する。さらに、車両10は、るアワーメータを搭載してもよく、これにより車両の一回の稼働時間または積算稼働時間を取得して、その稼働時間情報を車両情報記憶部13に記憶してもよい。さらにまた、車両10の電費(電力消費率)情報を取得して、これを車両情報記憶部13に記憶してもよい。
The
The vehicle
充放電器20は、双方向AC−DCコンバータ21と、双方向DC−DCコンバータ22と、制御ユニット26と、電力計23,24A,24B,25と、各接続端31〜34とを含む。
ここで、双方向AC−DCコンバータ21は、商用電源40に接続される電力系統41の交流電力を、充電に適当な直流の電流/電圧に変換する。
双方向DC−DCコンバータ22は、入力される直流電力を、給電に適当な電流/電圧に変換する。
The charger /
Here, the bidirectional AC-
The bidirectional DC-
電力計23は、電力系統41とAC−DCコンバータ21の間に接続され、移動体10の充電時には、電力系統41から充放電器20へ供給される電力値を計測する。なお、電力系統41と充放電器20の間には、スマートメータ42が介装されていることが好ましい。スマートメータ42は、通信機能を備えた電力計であり、後述するEMSコントローラ50と通信回線で接続されており、EMSコントローラ50に現在の電力料金や消費電力を送信してもよい。
電力計24A,24Bは、車両10A,10Bと、双方向DC−DCコンバータ22との間で授受される電力値を計測する。
電力計25は、太陽光発電装置43から充放電器20へ供給される電力値を計測する。ここで、太陽光発電装置43で発電される電力は直流であるので、太陽光発電装置43の接続端34は双方向DC−DCコンバータ22に接続されている。
The
The wattmeters 24 </ b> A and 24 </ b> B measure electric power values exchanged between the vehicles 10 </ b> A and 10 </ b> B and the bidirectional DC-
The
制御ユニット26は、車両10A,10Bの充放電時に、パワー線35によって車両10A,10Bと双方向DC−DCコンバータ22が接続されたら同時に通信線36を介して接続される。また、後述するEMSコントローラ50と通信回線を介して接続される。そして、情報取得部28によって、車両情報記憶部13および電池コントローラ12に記憶される車両情報を取得するとともに、EMSコントローラ50からの充給電スケジュールに基づいて、車両の充給電を制御する。また、制御ユニット26は、充放電器20に接続された車両10A,10Bに搭載される各二次電池11の健康状態を計測し、その情報を車両情報に加えてEMSコントローラ50に送るようにしてもよい。なお、車両10A,10Bに二次電池11の健康状態を測定する手段を設けてもよく、その場合、充電残量等の車両情報とともに健康状態を車両10A,10Bから取得し、これらの情報をEMSコントローラ50に送る。
The control unit 26 is connected via the
EMSコントローラ50は、主として複数の車両10の充給電を管理する装置で、記憶部51と、情報取得部52と、スケジュール作成部53とを含む。
ここで、情報取得部52は、充放電器20の情報取得部28で取得した車両情報を、さらに通信回線を介して取得する。
記憶部51は、情報取得部52で取得した車両情報を記憶する。したがって、記憶部51には、主に、充放電器20に接続された車両10の識別情報と、稼働開始時刻と、充電残量と仮想電力コストが記憶される。さらに、スケジュール作成部53で作成された充給電スケジュールを記憶し、該充給電スケジュールが更新されるたびに上書きして蓄積していくことが望ましい。
The
Here, the
The
スケジュール作成部53は、情報取得部52で取得した車両情報に基づいて、車両の充給電スケジュールを作成する。このスケジュール作成部53は、主として、時刻取得手段54と、充放電決定手段55と、開始時刻決定手段56と、急速充電設定手段57と、給電源選択手段58と、コスト算出手段59と、ピークカット手段60とを有する。
The schedule creation unit 53 creates a vehicle charging / feeding schedule based on the vehicle information acquired by the
ここで、時刻取得手段54は、現在時刻を取得する。
充放電決定手段55は、車両情報のうち稼働予定時刻と現在の充電残量に基づいて、車両10の充電または放電または待機のどれかを選択する。
開始時刻決定手段56は、車両情報のうち稼働予定時刻と現在の充電残量に基づいて、車両10の充放電開始時刻を決定する。
急速充電設定手段57は、急速充電要求が入力された場合または、稼働開始時刻までに時間的猶予が無い場合に、充放電器20に接続される車両10のうち、充放電決定手段55で放電が選択された車両10から急速充電要求を出力した車両10へ給電を行う設定をする。
Here, the time acquisition means 54 acquires the current time.
The charging / discharging determining
The start
The quick charge setting means 57 is discharged by the charge / discharge determination means 55 in the vehicle 10 connected to the charger /
給電源選択手段58は、車両情報と各給電源の電力料金とに基づいて、複数の給電源から車両10に電力を供給する給電源と、給電源からの給電時間帯とを選択する。このように、充放電器20に複数の給電源が接続されている場合、車両情報と各給電源の電力料金とに基づいて、車両10に電力を供給する給電源と、該給電源からの給電時間帯とを選択することによって、電力料金を安価に抑えることができ、且つ電力需要の平滑化を測ることができる。
The power supply selection means 58 selects a power supply that supplies power to the vehicle 10 from a plurality of power supplies and a power supply time zone from the power supplies based on the vehicle information and the power charges of each power supply. As described above, when a plurality of power supplies are connected to the charger /
この場合、給電源選択手段58は、商用電源40の電力料金が安価な時間帯に充電開始時刻がある車両10に対しては、給電源として商用電源を選択するとともに給電時間帯として電力料金の安価な時間帯を選択し、電力料金の安価な時間帯外に充電開始時刻がある車両10に対しては、給電源として太陽光発電装置43を選択してもよい。商用電源40の電力料金が安価な時間帯に充電開始時刻がある車両10については、勿論、電力料金の安価な時間帯を選択して商用電源から給電することで電力料金を低減できる。一方、電力料金が安価な時間帯外に充電開始時刻がある車両10については、太陽光発電装置43を給電源として選択することによって、高価な電力を用いることなく電力料金を安価に抑えることができる。また、通常、電力需要の高い時間帯に電力料金は高く設定されていることから、電力料金の高い時間帯は商用電源の利用を抑えることにより商用電源の電力ピークカットが図れる。
In this case, the power supply selection means 58 selects the commercial power supply as the power supply for the vehicle 10 that has the charging start time in the time zone when the power charge of the
あるいは、商用電源40の電力料金が安価な時間帯に充電開始時刻がある車両10に対しては、給電源として商用電源40を選択するとともに給電時間帯として電力料金の安価な時間帯を選択し、電力料金の安価な時間帯外に充電開始時刻がある車両10に対しては、給電源として他の車両10を選択してもよい。これにより、電力料金の安価な時間帯を選択して商用電源40から給電することで電力料金を低減できる。また、電力料金の安価な時間帯外に充電開始時刻がある車両10に対しては、給電源として他の車両10を選択することで、高価な電力を用いることなく電力料金を安価に抑えることができる。なお、他の車両10は、前回の充電で安価な時間帯の商用電源40か、あるいは太陽光発電装置43から給電されていることおよび次回充電が安価時間帯あるいは太陽光発電装置からの給電で行われることが望ましい。
Alternatively, for the vehicle 10 that has a charging start time in a time zone in which the power charge of the
コスト算出手段59は、車両10の二次電池11に充電された充電量とその時の充電効率、充電時の電力料金とから該二次電池に蓄えられている電力の仮想電力コストを算出する。
このようなコスト算出手段59を有する場合、上記給電源選択手段58では、複数の給電源の中から、給電可能な待機車両の仮想電力コストと、商用電源40や再生エネルギー型発電装置43等の他の給電源における電力料金とを比較して、これらの中から最も安価な給電源を選択するようにしてもよい。このとき、複数の待機車両が存在する場合は、各待機車両における仮想電力コスト同士を比較し、最も安価な仮想電力コストを有する待機車両を給電源として選択し、車両間で充給電を行う。これにより、2つの車両10A、10B間で充給電することによって、電力料金が高くなってしまうことを防止し、確実に電力料金を安価に抑えることができる。
The cost calculation means 59 calculates the virtual power cost of the electric power stored in the secondary battery from the amount of charge charged in the
In the case of having such a cost calculation means 59, the power supply selection means 58 includes a virtual power cost of a standby vehicle to which power can be supplied, a
また、情報取得部52によって、車両情報における電池状態として、車両10A,10Bに搭載される二次電池11の健康状態を取得した場合、スケジュール作成部53は、この健康状態を考慮してスケジュールを作成することが好ましい。これにより、二次電池11の寿命を延ばすことができる。
In addition, when the
さらにまた、情報取得部52によって、車両情報の他に、再生エネルギー型発電装置の発電状況情報を取得し、これらの情報に基づいて充給電スケジュールを作成してもよい。
一般に、再生エネルギー型発電装置は、周囲環境の影響を受けるものが多いことから出力変動が大きいことがある。特に、太陽光や風力等の再生可能エネルギーを用いる発電装置においては、その出力が短時間で変動しやすい。再生エネルギー型発電装置から構内の電力系統41へ電力を供給する際に、電力供給が変動すると、商用電源40の電力供給側における電力安定化に対する負担を大きくしてしまう。
そこで、本実施形態では、再生エネルギー型発電装置である太陽光発電装置43の発電状況情報を取得し、この情報に基づいて、太陽光発電装置43から電力系統41への電力供給が平準化されるような充給電スケジュールを作成する。例えば、太陽光発電装置43の発電出力が小さい場合には、車両10A,10Bに蓄えられた電力を電力系統41へ給電し、太陽光発電装置43の発電出力が大きい場合には、車両10A,10Bからの給電を停止し、また必要に応じて車両10A,10Bへの充電を行う。これにより、太陽光発電装置43の出力変動を平滑化し、電力系統41へ安定して電力を供給することが可能となる。
Furthermore, the
In general, since there are many regenerative energy type power generation devices that are affected by the surrounding environment, output fluctuation may be large. In particular, in a power generation apparatus using renewable energy such as sunlight and wind power, the output is likely to fluctuate in a short time. When power is supplied from the regenerative energy generator to the
Therefore, in this embodiment, the power generation status information of the solar
次に、図2〜図9を参照して、上述の構成からなるエネルギーマネジメントシステムを利用した充電管理機能の具体的な実施例及び参考例について説明する。なお、図2〜図9においては、各装置の詳細な部位は省略しているため、図1の名称を用いて説明する。
図2は、充給電管理機能の第1実施例を説明する図である。この第1実施例では、商用電力料金より安い仮想電力コストになっている車両電力の車両10A,10B間の受け渡しの場合を示している。
図2において、車両10Aと車両10Bは互いに稼働モードが異なる。例えば、車両10Aは夜間電力の利用できる車両、すなわち昼間に稼働する車両であり、車両10Bは夜間電力の利用できない車両、すなわち夜間に稼働する車両である。また、同図では、充電対象を車両10Bとし、給電源として、車両10Bとは他の車両10Aと、商用電源40とが存在する場合を例示している。なお、EMSコントローラ50は、充電対象の車両10B以外で充放電器20に接続されている車両を給電源として認識するようにしてもよい。
Next, specific examples and reference examples of the charge management function using the energy management system configured as described above will be described with reference to FIGS. In FIG. 2 to FIG. 9, detailed portions of each device are omitted, and therefore description will be made using the names of FIG. 1.
FIG. 2 is a diagram for explaining a first embodiment of the charge / supply management function. In the first embodiment, the case of delivery of vehicle power between
In FIG. 2, the
ここで、他の車両10Bは、自身が搭載する二次電池11を充電した際に、コスト算出手段59によって、二次電池11に充電された充電量とその時の充電効率、および充電時の電力料金から仮想電力コストが算出され、車両情報記憶部13に記憶されている。この仮想電力コストは、充電の都度、更新されることが好ましい。また、仮想電力コストは、車両情報記憶部13に記憶されず、EMSコントローラ50の記憶部51に、車両10Bの識別番号とともに記憶されるようにしてもよい。
Here, when the
EMSコントローラ50は、車両10Aに対して、給電源である他の車両10Bおよび商用電源40の中から給電源を選択する。すなわち、他の車両10Bの仮想電力コストと、商用電源40の電力料金とを比較し、電力料金が安価な方を給電源として選択する。このとき、給電源として、再生エネルギー型発電装置43(図1参照)や複数の他の車両が存在する場合には、これら複数の給電源における電力料金を比較してもよい。
The
具体例として、EMSコントローラ50では、車両10Bに対して以下のように給電源を選択する。なお、車両10Bは上記したように昼間に充電するものとする。
EMSコントローラ50は、充電要求を検出した車両10Bに対して、最も安価に給電可能な給電源を探す。
一方、EMSコントローラ50は、夜間電力の利用できる車両10Aの充放電スケジュールとして、稼働終了時における充電残量が例えば30%である場合、この充電残量と充電開始時刻とから放電を選択する。すなわち、EMSコントローラ50において、車両10Aは給電源として認識される。したがって、充放電器20に接続されている給電源は、商用電源40と車両10Aとなる。商用電源40は、時間帯に応じて電力料金が設定されており、通常、夜間電力料金の方が昼間電力料金より安価に設定されている。車両10Aには、夜間電力で充電した際に、仮想電力コストが算出されて車両情報記憶部13または記憶部51に記憶されている。
As a specific example, the
The
On the other hand, when the remaining charge amount at the end of operation is 30%, for example, as the charge / discharge schedule of the
EMSコントローラ50は、車両10Aの仮想電力コストと、商用電源40の昼間電力料金とを比較する。ここでは、仮想電力コストの方が昼間電力料金より安価であると仮定する。この場合、EMSコントローラ50は、給電源として車両10Aを選択する。そして、充電残量を充放電器20を介して他の車両10Bに給電する。このとき、車両10Bは、夜間電力の利用できない車両であり、このため夜間電力を充電された車両10Aから給電されることにより、車両10Bに蓄積される電力も安価な電力となり、電力コストの低減が図れる。車両10Bは、複数台から給電してもよく、例えば、車両10Bの充電残量が10%である場合、一台目の車両10Aから給電することによって充電残量が40%となり、二台目の車両10A’から給電することによってさらに充電残量を高めることができる。
The
図3は、充給電管理機能の第1参考例を説明する図である。この第1参考例では、車両10Aから車両10Bへ急速充電を行う場合を示している。
図3において、同一の充放電器20へ直流接続している充放電器電力網に、充電残量に余剰がある車両10Aが接続されている状態で、車両10Bから急速充電要求があった場合、すなわち、車両10Bが急速充電用車両接続端に接続された場合、車両10Bへの充電の一部もしくは全てを車両10Aからの急速充電により行う。これにより、電力系統41からの充電の場合はコストや系統側の設備の制約があり難しい場合であっても、車両10A,10B側の設備のみ急速充電に対応すればよく、コストの低減が図れる。また既存の設備にも容易に追設することができる。
FIG. 3 is a diagram illustrating a first reference example of the charge / feed management function. In the first reference example, a case where quick charging is performed from the
In FIG. 3, when there is a quick charge request from the
また、急速充電指令スイッチが車両10B側に設けられている場合は、スイッチ操作により、充放電器20の位置情報を車両10Bに通知してもよい。具体的には、車両10Bは、無線通信端末110と車載ディスプレイ111とを有し、充放電器20は、無線通信端末120を有する。車両10Bの急速充電指令スイッチがONになった時、待機車両10Aが接続されている充放電器20はその位置情報を、無線通信端末120を介して車両10Bに送信する。車両10Bは、無線通信端末110を介して上記位置情報を受信し、これを車載ディスプレイ111に表示させる。これにより、急速充電が必要な場合に、確実に急速充電可能な充放電器20を探し出すことができ、迅速に充電を行うことが可能となる。
Moreover, when the quick charge command switch is provided on the
図4は、充給電管理機能の第2参考例を説明する図である。この第2参考例では、夜間電力を利用できない車両10Bへ、太陽光発電装置43と直流バスで接続された充放電器20を利用して充電を行う場合を示している。
図4において、車両10Bは夜間電力を利用できない車両である。この場合、昼間に充電せざるを得ないが、商用電源40からの昼間の充電はコストが高い上に、電力需要ピークをより高くしてしまうおそれがある。そこで、夜間電力を利用できない車両10Bに対しては、優先的に太陽光発電装置43から給電する。これにより、電力コストを低減できるとともに、電力需要の平準化が図れる。また、直流バスで接続される給電源から給電するので、電力変換による変換ロスを低減することができ、高効率で充電が可能である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a second reference example of the charge / feed management function. In the second reference example, a case where the
In FIG. 4, a
図5は、充給電管理機能の第3参考例を説明する図である。この第3参考例では、夜間電力を利用できる車両10Aの稼働後の残存電力を、昼間、電力系統41へ戻す場合を示している。
図5において、夜間電力を利用できる車両10Aは、夜間に充電しておき、稼働後に二次電池11内に残存する電力を、充放電器20を介して電力系統41へ戻す。一方、夜間電力を利用できない車両10Bに関しては、稼働後に二次電池11内に電力が残存していても電力系統41へは戻さないようにする。これにより、設備全体における昼間の電力消費を抑えることができる。
FIG. 5 is a diagram illustrating a third reference example of the charge / feed management function. This third reference example shows a case where the remaining power after operation of the
In FIG. 5, the vehicle 10 </ b> A that can use nighttime power is charged at night, and the power remaining in the
図6は、充給電管理機能の第4参考例を説明する図である。この第4参考例では、EMSコントローラ50によって、車両10の周囲の環境情報に基づいて、商用電源40の契約電力を電力需要が超過するか否かを推定し、契約電力を超過すると判断した場合に、ピークカット設定を行う。ピークカット設定は、電力需要のピーク前において非稼働の車両10Aに電力系統41から給電しておき、ピーク時に二次電池11に充電した電力から電力系統41に電力供給を行う。これにより、車両10Aを電力系統41の蓄電池として用い、電力需要のピークカットを達成することができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating a fourth reference example of the charge / feed management function. In the fourth reference example, when the
図7は、充給電管理機能の第5参考例を説明する図である。この第5参考例では、車両10A〜10X毎の稼働時間または充電完了希望時刻と、現在の充電残量と、これに加えて太陽光発電状況を考慮して、給電源の切替や充電する車両の切替を行うようになっている。すなわち、各車両10の稼働時間に基づいて車両の充電開始時刻および終了時刻を設定する。例えば、車両10Aの充電時間は12時から13時までとし、車両10Bの充電時間は13時から13時半までとし、車両10Xの充電時間は22時から1時までとする。このとき、車両10A〜10Xの充放電器20への接続状態は維持していてもよく、充電制御のみを切り替える。一方、商用電源40からの給電は22時から7時までの夜間電力に設定し、太陽光発電装置43からの給電は12時から16時までの発電効率が高い時間帯を設定しておく。これにより、車両の運用に影響を与えることなく且つ電力料金を安価におさえた、最適な車両の充電スケジュールを作成できる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a fifth reference example of the charge / feed management function. In this fifth reference example, the
図8は、充給電管理機能の第6参考例を説明する図である。この第6参考例では、系統からの電力が途絶えてしまう非常時には、全車両10A〜10Xを充放電器20に接続し、全車両10A〜10Xに蓄えられている全ての充電電力を電力系統41に供給するようにしている。これにより、設備内で電力供給が最優先される冷蔵庫・冷凍庫やエレベータ等の電力利用機器に電力を供給することができる。
FIG. 8 is a diagram for explaining a sixth reference example of the charge / supply management function. In the sixth reference example, in an emergency where power from the system is interrupted, all the
図9は、充給電管理機能の第7参考例を説明する図である。この第7参考例では、複数の充放電器20A〜20Cを有しており、各充放電器に車両10A〜10Xが接続可能となっている。さらに充放電器20A〜20Cには、設備内の電力系統41が接続されおり、この電力系統41からは冷凍庫101や照明に交流電力が供給されるようになっている。
FIG. 9 is a diagram for explaining a seventh reference example of the charge / supply management function. In the seventh reference example, a plurality of chargers /
ここで、車両10の二次電池11の容量は、ある程度段階的に選択することはできるが、稼働時間、稼働負荷は千差万別であり、全ての車両が電池容量をフルに使用した運転を行っているわけではない。そこで、各車両10A〜10Cの稼働実績データをアワーメータで取得し、車両ごとに充電終止充電残量の最低値を設定しておく。そして、日照状況等による太陽光発電電力の変動や、電力ピーク時の給電対応、優先車両の急速充電等、一過性の外乱のため、効率的に充電が行えなくなってしまう場合には、満充電までの充電を行うのではなく、この充電終止充電残量の最低値までの充電に留め、車両の使用に影響を与えない範囲で充電による電力費用を抑えることができる。
なお、複数の充放電器20A〜20Cは、DCライン48によって互いに接続してもよい。これにより、例えば充放電器20Aに接続された車両10Aを急速充電したい時に、急速充電可能な待機車両が充放電器20Aに接続されていない場合であっても、DCライン48を介して他の充放電器20B,20Cに接続される待機車両から給電を行うこともできる。また、太陽光発電装置47を設置する場合は、DCライン4に接続してもよく、これによりインバータ等を介さずに太陽光発電装置47から車両へ給電することができる。
Here, the capacity of the
The plurality of chargers /
以上説明したように、本実施形態では、充放電器20に接続された車両10の車両情報を情報取得部52で取得し、その取得した車両情報に基づいて、スケジュール作成部53によって、車両10の充電または放電または待機のいずれかを選択するとともに充放電開始時刻を決定する構成としている。これにより、充電時間(充電所要時間や充放電開始時刻)および充電残量から給電可能な車両10を判別し、給電可能な車両10からは給電を行い、給電不可能な車両10は充電のみ行うことで、車両10の運用に影響を与えることなく、車両10の二次電池に蓄えられた電力の有効利用を図ることができる。
また、こういった車両情報に基づいて車両10の充放電開始時刻を決定することで、車両10の運用に影響を与えることなく、充放電を実行することができる。
さらにまた、車両情報が車両10の識別情報を含むことにより、複数の車両10の充放電を統括的に管理することができる。
As described above, in the present embodiment, vehicle information of the vehicle 10 connected to the charger /
Further, by determining the charging / discharging start time of the vehicle 10 based on such vehicle information, charging / discharging can be executed without affecting the operation of the vehicle 10.
Furthermore, since the vehicle information includes the identification information of the vehicle 10, charge / discharge of the plurality of vehicles 10 can be comprehensively managed.
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはいうまでもない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this, In the range which does not deviate from the summary of this invention, various improvement and deformation | transformation may be performed.
例えば、図1に示すエネルギーマネジメントシステムでは、給電源として太陽光発電装置43を例示したが、風力発電装置、潮流発電装置、地熱発電装置等の他の再生エネルギー型発電装置を用いてもよい。この場合、一または複数の再生エネルギー型発電装置を用いることができる。
また、図1に示すエネルギーマネジメントシステムは、商用電源40に接続される電力系統に、自家発電装置46を連携させた例を示したが、自家発電装置46を有していない構成としてもよい。
For example, in the energy management system shown in FIG. 1, the solar
Moreover, although the energy management system shown in FIG. 1 showed the example which made the private
さらに、図1に示すエネルギーマネジメントシステムは、充給電管理機能を主にEMSコントローラ50にもたせた例を示したが、図10に示すように、充放電器20側にもたせた構成としてもよい。ここで、図10は本実施形態に係るエネルギーマネジメントシステムの変形例を示す図である。この場合、充放電器20の制御ユニット26’は、記憶部81と、情報取得部82と、スケジュール作成部83と、充放電制御部84とを有する。さらに、スケジュール作成部83は、時刻取得手段91と、充放電決定手段92と、開始時刻決定手段93と、急速充電設定手段94と、給電源選択手段95と、コスト算出手段59と、ピークカット手段100とを含む。なお、これらの各部位は、第1実施形態と同一の機能を有するので、詳細な説明を省略する。このように、本実施形態に係る充給電管理機能はいずれに設置してもよく、また、分割したユニットとして異なる位置に設置してもよいものである。
Furthermore, although the energy management system shown in FIG. 1 showed the example which gave the charging / discharging management function mainly to the
10,10A,10B 車両
11 二次電池
12 電池コントローラ
13 車両情報記憶部
15 通常充電端
16 普通充電用プラグ挿込口
17 急速充電用プラグ挿入口
20 充放電器
21 双方向AC−DCコンバータ
22 双方向DC−DCコンバータ
26 制御ユニット
27 充放電制御部
28 情報取得部
31 普通充電用車両接続端
32 急速充電用車両接続端
33 電力系統接続端
34 太陽光発電接続端
46 自家発電装置
50 EMSコントローラ
51 記憶部
52 情報取得部
53 スケジュール作成部
54 時刻取得手段
55 充放電決定手段
56 開始時刻決定手段
57 急速充電設定手段
58 コスト算出手段
59 ピークカット手段
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記複数の移動体のうち充放電器に接続された前記移動体の識別情報、現在の充電残量を含む電池状態、および次回稼働予定時刻を含む移動体情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部から入力される前記移動体情報に基づいて、前記移動体の充給電スケジュールを作成するスケジュール作成部と、
前記充給電スケジュールに従って、前記移動体に搭載される前記二次電池の充電または放電を制御する充放電制御部とを備え、
前記スケジュール作成部は、現在時刻を取得する時刻取得手段と、前記現在時刻、前記稼働予定時刻、および前記現在の電池状態に基づいて、前記移動体の充電または放電または待機のいずれかを選択する充放電決定手段と、前記移動体の充放電開始時刻を決定する開始時刻決定手段とを有し、
さらに、前記移動体に電力を供給する複数の給電源が前記充放電器に接続されており、
前記スケジュール作成部は、前記移動体情報と前記各給電源の電力料金とに基づいて、前記複数の給電源から前記移動体に電力を供給する給電源と、該給電源からの給電時間帯とを選択する給電源選択手段を有し、
さらに、前記スケジュール作成部は、前記移動体の前記二次電池に充電された充電量およびその時の充電効率と、充電時の前記電力料金とから該二次電池に蓄えられている電力の仮想電力コストを算出するコスト算出手段を有し、
前記給電源選択手段は、前記複数の前記移動体が存在する場合には前記仮想電力コスト同士を比較し、さらに他の前記給電源の電力料金と比較して、電力料金の安価なものを前記給電源として選択することを特徴とする移動体の充給電管理装置。 A charging / feeding management device for a moving body that manages charging / feeding of a plurality of moving bodies on which a secondary battery is mounted,
An information acquisition unit that acquires identification information of the mobile body connected to a charger / discharger among the plurality of mobile bodies, a battery state including a current remaining charge, and mobile body information including a next scheduled operation time;
Based on the moving body information input from the information acquisition section, a schedule creating section that creates a charging / feeding schedule for the moving body;
A charge / discharge control unit for controlling charging or discharging of the secondary battery mounted on the mobile body according to the charging / feeding schedule;
The schedule creation unit selects one of charging, discharging or standby of the mobile body based on time acquisition means for acquiring the current time, the current time, the scheduled operation time, and the current battery state. Charge / discharge determination means; and start time determination means for determining charge / discharge start time of the mobile body;
Furthermore, a plurality of power supplies for supplying power to the mobile body are connected to the charger / discharger,
The schedule creation unit is configured to supply power from the plurality of power supplies to the mobile based on the mobile information and the power charge of each of the power supplies, and a power supply time zone from the power supplies Power supply selection means for selecting
Further, the schedule creation unit is configured to calculate the virtual power of the electric power stored in the secondary battery from the amount of charge charged in the secondary battery of the mobile body, the charging efficiency at that time, and the power charge at the time of charging. A cost calculating means for calculating the cost;
The power supply selection means compares the virtual power costs when there are a plurality of the moving bodies, and further compares the power charges of the other power supplies with an inexpensive power charge. A charging / feeding management device for a moving body, wherein the charging / feeding management device is selected as a power supply.
前記複数の移動体が接続される充給電器と、A charger / feeder to which the plurality of moving bodies are connected;
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の充給電管理装置とを備えることを特徴とするエネルギーマネジメントシステム。An energy management system comprising the charge / feed management device according to claim 1.
前記移動体が接続される移動体接続端と、A moving body connecting end to which the moving body is connected;
電力系統が接続される系統接続端と、A grid connection end to which the power grid is connected;
再生エネルギー型発電装置が接続される発電装置接続端と、A power generation device connection end to which a renewable energy type power generation device is connected;
前記系統接続端に一端が接続されるAC−DCコンバータと、An AC-DC converter having one end connected to the system connection end;
前記AC−DCコンバータと前記移動体接続端との間に接続されるDC−DCコンバータと、A DC-DC converter connected between the AC-DC converter and the moving body connection end;
前記移動体の充放電を管理する充給電管理装置とを備え、A charge / feed management device for managing charge / discharge of the mobile body,
前記充給電管理装置は、前記移動体接続端に接続された前記移動体の識別情報、現在の充電残量を含む電池状態、および次回稼働予定時刻を含む移動体情報を取得する情報取得部と、The charge / power management device includes an information acquisition unit that acquires identification information of the mobile body connected to the mobile body connection end, a battery state including a current remaining charge amount, and mobile body information including a next scheduled operation time; ,
前記移動体情報に基づいて設定される充給電スケジュールに基づいて前記移動体の充電または放電を制御する充放電制御部とを有し、A charge / discharge control unit that controls charging or discharging of the mobile body based on a charge / feed schedule set based on the mobile body information;
さらに、前記移動体に電力を供給する複数の給電源が前記充放電器に接続されており、Furthermore, a plurality of power supplies for supplying power to the mobile body are connected to the charger / discharger,
前記スケジュール作成部は、前記移動体情報と前記各給電源の電力料金とに基づいて、前記複数の給電源から前記移動体に電力を供給する給電源と、該給電源からの給電時間帯とを選択する給電源選択手段を有し、The schedule creation unit is configured to supply power from the plurality of power supplies to the mobile based on the mobile information and the power charge of each of the power supplies, and a power supply time zone from the power supplies Power supply selection means for selecting
さらに、前記スケジュール作成部は、前記移動体の前記二次電池に充電された充電量およびその時の充電効率と、充電時の前記電力料金とから該二次電池に蓄えられている電力の仮想電力コストを算出するコスト算出手段を有し、Further, the schedule creation unit is configured to calculate the virtual power of the electric power stored in the secondary battery from the amount of charge charged in the secondary battery of the mobile body, the charging efficiency at that time, and the power charge at the time of charging. A cost calculating means for calculating the cost;
前記給電源選択手段は、前記複数の前記移動体が存在する場合には前記仮想電力コスト同士を比較し、さらに他の前記給電源の電力料金と比較して、電力料金の安価なものを前記給電源として選択することを特徴とする充放電器。The power supply selection means compares the virtual power costs when there are a plurality of the moving bodies, and further compares the power charges of the other power supplies with an inexpensive power charge. A charger / discharger selected as a power supply.
前記複数の移動体のうち充放電器に接続された移動体の識別情報、現在の充電残量を含む電池状態、および次回稼働予定時刻を含む移動体情報を取得する情報取得ステップと、An information acquisition step of acquiring mobile body information including identification information of a mobile body connected to a charger / discharger among the plurality of mobile bodies, a battery state including a current remaining charge, and a next scheduled operation time;
前記稼働予定時刻および前記現在の電池状態と現在時刻とに基づいて、前記移動体の充電および放電の一方を選択するとともに、前記移動体の充放電開始時刻を決定して充給電スケジュールを作成するスケジュール作成ステップと、Based on the scheduled operation time and the current battery state and the current time, one of charging and discharging of the moving body is selected, and a charging / discharging start time of the moving body is determined to create a charging / feeding schedule. A schedule creation step;
前記充給電スケジュールに従って、前記移動体に搭載される前記二次電池の充電または放電を制御する充放電制御ステップとを備え、A charge / discharge control step for controlling charging or discharging of the secondary battery mounted on the mobile body according to the charging / feeding schedule,
前記スケジュール作成ステップは、現在時刻を取得する時刻取得ステップと、前記現在時刻、前記稼働予定時刻、および前記現在の電池状態に基づいて、前記移動体の充電または放電または待機のいずれかを選択する充放電決定ステップと、前記移動体の充放電開始時刻を決定する開始時刻決定ステップとを有し、The schedule creation step selects one of charging, discharging or standby of the mobile body based on a time acquisition step of acquiring a current time, the current time, the scheduled operation time, and the current battery state. A charge / discharge determination step; and a start time determination step for determining a charge / discharge start time of the mobile body,
さらに、前記移動体に電力を供給する複数の給電源が前記充放電器に接続されており、Furthermore, a plurality of power supplies for supplying power to the mobile body are connected to the charger / discharger,
前記スケジュール作成部は、前記移動体情報と前記各給電源の電力料金とに基づいて、前記複数の給電源から前記移動体に電力を供給する給電源と、該給電源からの給電時間帯とを選択する給電源選択ステップを有し、The schedule creation unit is configured to supply power from the plurality of power supplies to the mobile based on the mobile information and the power charge of each of the power supplies, and a power supply time zone from the power supplies A power supply selection step for selecting
さらに、前記スケジュール作成部は、前記移動体の前記二次電池に充電された充電量およびその時の充電効率と、充電時の前記電力料金とから該二次電池に蓄えられている電力の仮想電力コストを算出するコスト算出ステップを有し、Further, the schedule creation unit is configured to calculate the virtual power of the electric power stored in the secondary battery from the amount of charge charged in the secondary battery of the mobile body, the charging efficiency at that time, and the power charge at the time of charging. A cost calculating step for calculating the cost;
前記給電源選択ステップは、前記複数の前記移動体が存在する場合には前記仮想電力コスト同士を比較し、さらに他の前記給電源の電力料金と比較して、電力料金の安価なものを前記給電源として選択することを特徴とする移動体の充給電管理方法。In the power supply selection step, the virtual power costs are compared with each other when the plurality of the moving bodies are present, and compared with the power charges of the other power supplies, the low power charge is A method for managing charge / feed of a moving body, wherein the power supply is selected as a power supply.
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