CN107851997A - 充放电装置及充放电控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种充放电装置及充放电控制方法，本发明的充放电装置具有：蓄电器，设置于运输设备；电力转换部，进行在蓄电器与外部的电力系统之间收发的电力的转换；接收部，接收从服务器装置发送的包括进行放电或充电的时间的指令，所述服务器装置决定从蓄电器向电力系统放电的时间或通过从电力系统供给的电力进行蓄电器的充电的时间；及控制部，根据接收部接收到的指令所指示的时间起动或停止，并控制电力转换部的运作。

Description

充放电装置及充放电控制方法
技术领域
本发明涉及一种能够在设置于运输设备的蓄电器与电力系统之间进行双向的电力收发的V2G(车辆到电网)中的充放电装置及充放电控制方法。
背景技术
专利文献1中记载有一种车辆用充电系统，其具有用于能够进行充电预约的计时功能，即使在计时功能发生异常的情况下，也能够尽可能地在预约的充电开始时刻开始充电。在该车辆用充电系统中，当基于时钟功能部的计时功能中发生异常时，控制部根据12V系统蓄电池的电力剩余量和自身的电力消耗量来判定是否能够在保持正常模式的状态下继续起动至充电开始时刻。而且，在判定为能够继续起动的情况下，在正常模式下待机至充电开始时刻。
另外，专利文献2中记载有一种负载均衡系统，在从电力公司接受电力供给的电力需求者即企业场所的电力需求的非高峰期或利用各车主的夜间电力，对多辆汽车的各蓄电池充电，并在企业场所的电力需求高峰期释放蓄积在该已充电的汽车的蓄电池中的电力。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2013-243791号公报
专利文献2：日本特开2007-282383号公报
专利文献3：日本专利第4285578号公报
根据专利文献1中记载的车辆用充电系统，即使在时钟功能部的计时功能中发生异常，由于控制部继续在正常模式的状态下起动直到充电开始时刻，因此判定已经达到充电开始时刻，能够开始给强电系统蓄电池充电。但是，在该车辆用充电系统中，未进行从搭载于车辆的强电系统蓄电池向外部电源侧的放电。因此，无法将专利文献1的车辆用充电系统应用于能够在包括商用电网的电力系统与EV(电动汽车)或PHEV(插电式混合动力汽车)等电动车辆之间进行双向电力收发的V2G(汽车到电网)系统，不能有助于商用电力系统的稳定化。
另外，专利文献2中记载的负载均衡系统为如下系统，即，通过从白天停在停车场的汽车的蓄电池向企业场所供给电力而进行负载均衡，第二天早上，在企业场所对有助于负载均衡的汽车进行蓄电池的充电，或者利用家庭的夜间电力给蓄电池充电。当利用该系统的汽车到达企业场所时，汽车上搭载的蓄电池经由逆变器连接于停车场插座组中的一个。虽然在将蓄电池连接于插座的时刻是不进行充放电的待机模式，但在企业场所的电力需求变大的时刻向汽车发出转移到放电模式的指令，在电力需求变小的时刻向汽车发出转移到待机模式的指令。但是，该负载均衡系统通过企业场所与汽车之间的电力收发进行负载均衡，并不是在包括商用电力网的电力系统中进行负载均衡。因此，无法增加参与V2G的车辆数量和供电商与用电用户之间的电力交易的合同概率，无法有助于商用电力系统的稳定化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够有助于电力系统的稳定化的充放电装置及充放电控制方法。
为了实现上述目的，技术方案1所述的发明为一种充放电装置，其具备：
蓄电器(例如为后述的实施方式中的主电池104)，设置于运输设备(例如为后述的实施方式中的电动车辆15)；
电力转换部(例如为后述的实施方式中的双向充电器103)，进行在所述蓄电器与外部的电力系统之间收发的电力的转换；
接收部(例如为后述的实施方式中的数字通信部102)，接收由决定从所述蓄电器向所述电力系统放电的时间或通过从所述电力系统供给的电力进行所述蓄电器的充电的时间的服务器装置(例如为后述的实施方式中的聚合器17)发送的、包括进行所述放电或所述充电的时间的指令；以及
控制部(例如为后述的实施方式中的充放电ECU107)，根据所述接收部接收到的所述指令所指示的时间起动或停止，并控制所述电力转换部的运作，
进行所述指令所指示的所述放电或所述充电的时间由所述服务器装置根据对供电商向所述电力系统供给的电力量及从所述电力系统供给到用电用户的电力量执行时间序列分析，并进行所述电力系统中的电力的供需预测的结果、和与所述电力系统收发电力时由所述服务器装置管理的电力量的最小交易单位来决定。
技术方案2所述的发明在根据技术方案1所述的发明中，
进行所述指令所指示的所述放电或所述充电的时间根据所述电力的供需预测结果、与所述电力系统收发电力时由所述服务器装置管理的电力量的最小交易单位、和所述服务器装置为了向所述电力系统售电而确保的电力量的总和来决定。
技术方案3所述的发明在根据技术方案1或2所述的发明中，
进行所述指令所指示的所述充电的时间根据所述电力的供需预测结果、所述充放电装置对所述电力系统的贡献度、和从赋予所述蓄电器的劣化影响度导出的对所述蓄电器进行充电的时间段的充电适合性，决定使所述蓄电器在所述贡献度越高则所述充电适合性越高的时间段被充电。
技术方案4所述的发明在根据技术方案1至3中任一项所述的发明中，
若所述蓄电器的蓄电量为预定量以上，则所述控制部控制所述电力转换部的运作，以使得比所述指令所指示的所述放电的开始时刻早预定时间的时刻起开始所述放电，并进行所述放电直到所述指令所指示的所述放电的结束时刻为止。
技术方案5所述的发明在根据技术方案1至3中任一项所述发明中，
若预先设定的从所述蓄电器向所述电力系统放电的积极程度为预定以上，则所述控制部控制所述电力转换部的运作，以使得从比所述指令所指示的所述放电的开始时刻早预定时间的时刻起开始所述放电，并进行所述放电直到所述指令所指示的所述放电的结束时刻为止。
技术方案6所述的发明在根据技术方案1至3中任一项所述的发明中，
若所述蓄电器的蓄电量为预定量以上，则所述控制部控制所述电力转换部的运作，以使得从所述指令所指示的所述放电的开始时刻起开始所述放电，并进行所述放电直到比所述指令所指示的所述放电的结束时刻晚预定时间的时刻为止。
技术方案7所述的发明在根据技术方案1至3中任一项所述的发明中，
若预先设定的从所述蓄电器向所述电力系统放电的积极程度为预定以上，则所述控制部控制所述电力转换部的运作，以使得从所述指令所指示的所述放电的开始时刻起开始所述放电，并进行所述放电直到比所述指令所指示的所述放电的结束时刻晚预定时间的时刻为止。
技术方案8所述的发明在根据技术方案1至7中任一项所述的发明中，
若在比所述接收部接收到的所述指令所指示的所述放电或所述充电的开始时刻靠前预定时间的时刻起动，并且所述开始时刻与所述接收部接收所述指令的时刻的差分比预定时间短，则所述控制部在所述接收部接收到所述指令的时刻起动。
技术方案9所述的发明为一种运输设备，其具备根据技术方案1至8中任一项所述的充放电装置。
技术方案10所述的发明为一种充放电控制方法，其为充放电装置的充放电控制方法，所述充放电装置具备设置于运输设备(例如为后述的实施方式中的电动车辆15)的蓄电器(例如为后述的实施方式中的主电池104)、以及进行在所述蓄电器与外部的电力系统之间收发的电力的转换的电力转换部(例如为后述的实施方式中的双向充电器103)，在所述充放电控制方法中，
接收由决定从所述蓄电器向所述电力系统放电的时间或通过从所述电力系统供给的电力进行所述蓄电器的充电的时间的服务器装置(例如为后述的实施方式中的聚合器17)发送的包括进行所述放电或所述充电的时间的指令，
根据接收到的所述指令指示的时间，控制所述电力转换部的运作的控制部起动或停止，所述控制部控制所述电力转换部的运作，
进行所述指令所指示的所述放电或所述充电的时间是由所述服务器装置根据对供电商向所述电力系统供给的电力量及从所述电力系统供给到用电用户的电力量执行时间序列分析，并进行所述电力系统中的电力的供需预测的结果、和与所述电力系统收发电力时由所述服务器装置管理的电力量的最小交易单位来决定。
发明效果
根据技术方案1、9及10的发明，控制蓄电器的充放电的控制部根据从服务器装置发送的指令所指示的时间起动或停止。这样，除了在进行与来自服务器装置的指令相应的充放电的时间及其待机时间的期间以外，控制部可以停止，因此能够确保控制部的耐久性。另外，能够降低不进行充放电的期间的控制而引起的电力消耗。
另外，进行从服务器装置发送的指令所指示的充放电的时间由服务器装置根据电力的供需预测结果来决定。如果在电力供给量相对于电力需求量极少的时间段，根据来自服务器装置的指令从充放电装置向电力系统供给电力，则从电力系统向用电用户的电力的供给稳定性提高。另外，如果在电力供给量相对于电力需求量有富余的时间段对充放电装置的蓄电器充电，则电力系统的稳定性提高。另外，如果较高地设定根据来自服务器装置的指令进行充放电时的激励，则充放电装置所有者的利润率变高。进而，进行从服务区装置发送的指令所指示的充放电的时间由服务器装置根据在服务器装置与电力系统之间收发电力时管理的电力量的最小交易单位来决定。因此，能够提高从充放电装置向服务器装置的售电合约的概率、或从服务器装置向电力系统售电的概率。通过该优点，能够促进充放电装置的积极的放电，并带来电力系统的稳定化。这样，能够使服务器装置、充放电装置的所有者、运营电力系统的人员、用电用户之类的参与V2G的4者之间的利益最大化。
根据技术方案2的发明，根据电力的供需预测结果、电力的购销市场中使用的通常绝对不小的值的最小交易单位、和用于确保服务器装置向电力系统售电的电力量的总和，来决定在充放电装置中进行放电的时间。设置于运输设备的蓄电器难以蓄积相当于满足最小交易单位的大电力，并且充放电装置不需要大电力的放电，因此从充放电装置向服务器装置售电的合约概率提高。
根据技术方案3的发明，根据电力的供需预测结果、对电力系统的贡献度和充电适合性，决定在充放电装置中进行充电的时间，以使得在贡献度越高则充电适合性越高的时间段对蓄电器充电。对于贡献度高的充放电装置，通常在充电适合性高的时间段指示充电开始，因此能够延迟蓄电器的劣化进展。尤其，在充电适合性高的时间段，能够使蓄电器的劣化进展几乎为零。通过该优点，能够促使因为担心在参与V2G时蓄电器是否会劣化而犹豫参与到V2G的充放电装置的所有者积极地进行充放电装置的放电。
根据技术方案4～7的发明，充放电装置的蓄电器的放电时间比来自服务器装置的指令长。如果使放电时间比来自服务器装置的指令长，从而较高地设定对电力系统的贡献度，则在充电时对充放电装置的所有者的利润率提高，因此能够促进充放电装置的积极的放电。另外，如果是电力供给量相对于电力需求量极少的时间段中的放电，则电力系统的稳定性提高。另外，在V2G中的电力的交易市场中，与通常的交易市场不同地存在单位交易时间及单位交易量都较少的紧接在前的调整市场，在能够进行比进行由决定部决定的放电的时间长的放电的情况下，充放电装置能够在该紧接在前的调整市场进行售电，并能够进一步有助于电力系统的稳定化。这样，能够使服务器装置、充放电装置的所有者、运营电力系统的人员、用电用户之类的参与V2G的4者之间的利益最大化。
根据技术方案8的发明，能够防止频繁发生控制部的起动和停止。需要说明的是，控制部的起动和停止的频繁发生不仅会导致电力的浪费，还影响控制部的耐久性。
附图说明
图1是表示V2G系统的整体结构的图。
图2是表示构成图1所示的V2G系统的一部分的外部电源装置及电动车辆的框图。
图3是表示构成图1所示的V2G系统的一部分的聚合器及通信网络的框图。
图4是说明由聚合器管理的电动车辆所具有的主电池的充放电的控制的流程图。
图5是表示伴随包括电动车辆所具有的主电池的V2G的充放电的一例的主电池的输出及SOC的各变化的图。
图6是表示伴随包括电动车辆所具有的主电池的V2G的充放电的另一例的主电池的输出及SOC的各变化的图。
图7是表示伴随包括电动车辆所具有的主电池的V2G的充放电的另一例的主电池的输出及SOC的各变化的图。
图8是表示参与图5所示的V2G的时间段和之前的时间段的电力市场的供需平衡和气温变化的图。
附图标记说明：
11 发电站；
12 输电网；
13 用电用户；
14 外部电源装置；
15 电动车辆；
16 通信网络；
17 聚合器；
18 家庭网关；
21 电缆；
22 连接器；
23 数字通信部；
101 接入口；
102 数字通信部；
103 双向充电器；
104 主电池；
105 转换器；
106 子电池；
107 充放电ECU；
108 蓄电池ECU；
109 无线部；
201 电力量数据库；
202 设定信息数据库；
203 分析部；
204 决定部；
205 发送部；
206 无线部。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。
V2G(车辆到电网)是在包括商用电力网的电力系统与电动车辆之间进行电力融通的系统，当电动车辆不被用作移动机构时，搭载于该电动车辆的蓄电器被用作电力储存设备。因此，在参与V2G的电动车辆与电力系统之间进行双向的电力收发。
图1是表示V2G系统的整体结构的图。如图1所示，V2G系统具备：电力系统，由通过火力、风力、原子能或太阳光等能量进行发电的发电站11及包括发电站11的供电商进行发电的电力的输电网12等构成；用电用户13，需要电力而接收电力供给；外部电源装置14，经由未图示的配电设备等连接于输电网12；具有能够充放电的蓄电器的EV(ElectricalVehicle)和PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)等电动车辆15；通信网络16；经由连接于通信网络16的外部电源装置14管理电动车辆15所具有的蓄电器的充放电的聚合器17。聚合器17通过管理包括电动车辆15的蓄电器的多个蓄电装置的充放电，能够响应运营发电站11的电力公司或运营输电网12的输电公司等的要求。
图2是表示构成图1所示的V2G系统的一部分的外部电源装置14及电动车辆15的框图。如图2所示，外部电源装置14具备设置于电缆21的前端的连接器22和数字通信部23。并且，电动车辆15具备接入口101、数字通信部102、双向充电器103、主电池104、转换器(CONV)105、子电池106、充放电ECU107、蓄电池ECU108及无线部109。需要说明的是，当电动车辆15参与V2G时，为了电动车辆15所具有的蓄电器的充放电或其待机，电动车辆15所具有的电设备的起动状态持续长时间。但是，从耐久性的观点来看，电设备的起动状态持续长时间是不优选的，优选根据需要停止电设备。
以下，对外部电源装置14的各构成要件进行说明。
连接器22在连接于电动车辆15的接入口101的状态下，在外部电源装置14与电动车辆15之间进行电力收发。数字通信部23经由家庭网关18连接于通信网络16，将从聚合器17获得的信号通过使用电力线通信技术叠加在外部电源装置14与电动车辆15之间收发的电力上。因此，如果是连接器22连接于电动车辆15的接入口101的状态，则来自聚合器17的控制信号被发送到电动车辆15。
接着，对电动车辆15的各构成要件进行说明。
外部电源装置14的连接器22能够相对于接入口101装卸。数字通信部102在外部电源装置14的连接器22安装于接入口101的状态下，接收通过电力线通信(数字通信)技术叠加在来自外部电源装置14的电力的信号，当电动车辆15参与V2G时，根据该信号所指示的指令进行操作。需要说明的是，电动车辆15与外部电源装置14的连接形式并不限于通过接入口101和连接器22的物理连接，也可以是接入口101和连接器22靠近的状态下的诸如非接触充放电的电磁连接。
双向充电器103经由接入口101及数字通信部102将从外部电源装置14获得的交流电压转换为直流电压。通过由双向充电器103转换为直流电压的电力对主电池104充电。另外，双向充电器103将从主电池104放电的直流电压转换为交流电压。通过双向充电器103转换为交流电压的电力经由接入口101发送到外部电源装置14。主电池104为输出例如100～200V的直流的高电压的二次电池，向作为电动车辆15的驱动源的未图示的电动机等供给电力。
转换器105将主电池104的输出电压以直流的状态降压至恒定电压。通过由转换器105降压的电力对子电池106充电。子电池106为输出例如12V的直流低电压的二次电池，并向电动车辆15的辅机等供给电力。
即使当电动车辆15停车时，也根据由数字通信部102接收的信号所指示的指令起动或停止图2中由虚线包围的充放电ECU107、蓄电池ECU108及无线部109。充放电ECU107控制双向充电器103的操作。通过由充放电ECU107控制双向充电器103的操作来进行主电池104的充电或放电。蓄电池ECU108导出主电池104的剩余容量(SOC：剩余电量)并进行与主电池104的蓄电状态等相应的控制。
无线部109向聚合器17无线发送诸如电动车辆15参与或不参与V2G、参与V2G时的积极程度、能够参与V2G的时间段、主电池104的放电状态等信息。需要说明的是，参与或不参与V2G、参与V2G时的积极程度及能够参与V2G的时间段由电动车辆15的所有者来预先设定。另外，假定电动车辆15的所有者明白参与V2G的积极程度越高主电池104的放电机会及放电量越多。
图3是表示构成图1所示的V2G系统的一部分的聚合器17及通信网络16的框图。如图3所示，聚合器17具备电力量数据库201、设定信息数据库202、分析部203、决定部204、发送部205及无线部206。
电力量数据库201是具有过去和现在的信息的数据库，所述过去和现在的信息与从包括发电站11的供电商供给到电力系统的电力量及从电力系统供给到用电用户13的电力量相关。设定信息数据库202是具有每个电动车辆15参与或不参与V2G、参与V2G时的积极程度、能够参与V2G的时间段及对电力系统的贡献度等之类的信息的数据库。
分析部203使用电力量数据库201所具有的信息进行电力量的时间序列分析，并进行电力系统中的电力的供需预测。决定部204根据由分析部203进行的电力的供需预测结果及设定信息数据库202所具有的各电动车辆15的信息等，针对每个电动车辆15决定从电动车辆15所具有的主电池104向电力系统的放电的时间或通过从电力系统供给的电力进行主电池104的充电的时间。发送部205经由通信网络16及外部电源装置14将包括进行由决定部204决定的主电池104的放电或充电的时间的指令发送到电动车辆15。需要说明的是，决定部204将根据来自聚合器17的指令对电动车辆15的主电池104执行充放电时的激励设定为比在其他时间段进行充放电时的激励高。激励是在电动车辆15购买和销售电力时对于电动车辆15的所有者的利益，该利益的主要是钱。
无线部206接收从电动车辆15无线发送的参与或不参与V2G、参与V2G时的积极程度、能够参与V2G的时间段、主电池104的放电状态等信息。无线部206所接收的信息存储于设定信息数据库202。
接着，参考图4对通过聚合器17管理的电动车辆15所具有的主电池104的充放电的控制进行说明。若在电动车辆15的接入口101安装外部电源装置14的连接器22，则电动车辆15的数字通信部102确认是否能够经由外部电源装置14及通信网络16进行与聚合器17的通信(步骤S101)。接着，电动车辆15的充放电ECU107、蓄电池ECU108及无线部109停止动作(步骤S103)。接着，电动车辆15的数字通信部102在从聚合器17接收到包括主电池104的放电或充电的指令的信号时(步骤S105：“是”)进入步骤S107。
在步骤S107中，数字通信部102判断是否是由来自聚合器17的指令指示的放电或充电的开始时间的预定时间之前的定时，如果是该开始时间的预定时间之前的时刻，则进入步骤S109，如果是该开始时间的预定时间以上之前的时刻，则返回到步骤S105。需要说明的是，如果在步骤S105中接收到信号的时刻已经超过开始时间的预定时间之前，则进入步骤S109以防止频繁发生起动和停止。在步骤S109中，数字通信部102起动充放电ECU107、蓄电池ECU108及无线部109。接着，在开始时间的时刻开始电动车辆15的主电池104的放电或充电(步骤S111)。接着，当达到预先接收的来自聚合器17的指令所指示的结束时间时、或数字通信部102从聚合器17接收放电或充电的结束指令时(步骤S113：“是”)，返回到步骤S103，电动车辆15的充放电ECU107、蓄电池ECU108及无线部109停止动作。
这样，充放电ECU107在来自聚合器17的指令所指示的放电的开始时间的时刻开始主电池104的放电，并在来自聚合器17的指令所指示的放电的结束时间的时刻结束主电池104的放电。但是，主电池104的SOC为预定值以上时或参与V2G的积极程度为预定以上时，充放电ECU107也可以从来自聚合器17的指令所指示的开始时间之前的时间开始放电，或者在指令所指示的结束时间之后的时间结束放电。例如，来自聚合器17的指令所指示的放电的开始时刻为18：00且结束时刻为19：00时，充放电ECU107可在17：30开始主电池104的放电或在19：30结束主电池104的放电。这样，对于具有放电时间比来自聚合器17的指令长的主电池104的电动车辆15，聚合器17较高地设定对电力系统的贡献度及激励。另外，V2G中的电力的交易市场中，与通常的交易市场不同地存在单位交易时间及单位交易量都较少的紧接在前的调整市场，当能够进行比来自聚合器17的指令长的放电时，能够在该紧接在前的调整市场进行售电，并能够进一步有助于电力系统的稳定化。
接着，对电动车辆15所具有的主电池104的充放电所涉及的聚合器17的管理进行说明。图5是表示伴随包括电动车辆15所具有的主电池104的V2G的充放电的一例的主电池104的输出及SOC的各变化的图。在图5所示的例子中，例如，在早晨8点左右，电动车辆15从家行驶到工作单位之后，在工作单位对主电池104充电，放置到下午6点左右之后，在下午6点左右，电动车辆15从工作单位行驶到家。当电动车辆15到家并连接于外部电源装置14时，成为能够参与V2G的状态。在图5所示的例子中，电动车辆15从返回到家的下午6点左右开始约2小时电力需求量大幅增加，由于电力供给量相对于电力需求量极少，因此从聚合器17向连接于外部电源装置14的电动车辆15发送放电指令，主电池104持续放电。之后，当电力需求降低时，主电池104根据来自聚合器17指令进行充放电直到凌晨3点左右。凌晨3点以后，主电池104被充电直到满充电为止，以准备第二天早晨行驶。
需要说明的是，参与图5所示的V2G的时间段中，在持续放电以外的时间段，将用于供给调整电力系统中的频率稳定的电力的充放电的指令发送到电动车辆15。即使这样的电力实际上不被供给到电力系统，对有助于电力系统中的频率的稳定化的电动车辆15，聚合器17也较高地设定对电力系统的贡献度。另外，若工作单位设置有能够与聚合器17进行通信的外部电源装置14，则如图6及图7所示，也可在白天的时间段进行图5所示的从下午6点左右进行至上午3点左右的向V2G的参加。即使对于如图6或图7所示的例子那样积极参与V2G的车辆，也能够通过在充放电ECU1 07等的停止状态和起动状态之间的切换来确保这些电设备的耐久性。
图8是表示参与图5所示的V2G的时间段和此之前的时间段中的电力市场的供需平衡和气温变化的图。如图8所示，在直到下午5点左右为止的白天的电力市场，电力供给量相对于电力需求量有余量，因此聚合器17指示能够参与V2G的电动车辆15通过来自电力系统的电力对主电池104进行充电。但是，迎来日落的下午6点左右开始约2小时，电力供给量相对于电力需求量紧张，因此，聚合器17指示能够参与V2G的电动车辆15从主电池104向电力系统放电。之后，在夜间，由于电力供给量相对于电力需求量再次产生余量，因此，聚合器17指示能够参与V2G的电动车辆15主要通过来自电力系统的电力对主电池104进行充电。
这样，聚合器17对能够参与V2G的电动车辆15的主电池104进行放电或充电的指令，该指令指示放电或充电的开始时间和结束时间。电动车辆15在与电力系统之间收发与从开始时间到结束时间为止的时间相应的电力量。但是，在电动车辆15与电力系统之间收发的每单位时间的电力量(Wh)比聚合器17在与电力系统收发电力时管理的最小交易单位(＝单位时间×单位交易量)小。因此，聚合器17的决定部204决定每一个电动车辆15进行放电的时间，以使得通过从电动车辆15的主电池104放电的电力量来补偿最小交易单位的倍数与聚合器17为了向电力系统售电而确保的电力量的总和的差分。在图8中，以正方形表示最小交易单位，用阴影区表示聚合器17为了向电力系统售电而确保的电力量的总和。需要说明的是，聚合器17为了向电力系统售电而确保的电力量中，除了从其他电动车辆放电的电力量以外，还包括从包括发电站11在内的供电商供给的电力量。
一台电动车辆能够逆流(售电)的电力量大约为15～50kWh左右。另一方面，在电力的购销市场中使用的上述最小交易单位中设定例如0.1MWh(＝1hr×0.1MW)～1MWh(＝1hr×1MW)等通常绝对不小的值。因此，仅以单一或少数的电动车辆难以满足该最小交易单位。因此，考虑聚合器17为了向电力系统售电而确保的电力量的总和来设定各电动车辆的放电时刻对于包括从电动车辆15到聚合器17的售电的合约的电力的购销成绩是重要的。
需要说明的是，若执行美国的ZEV(零排放车辆)法等对各国环保车辆的法规，则预计社会上能够实现V2G的电动车辆的台数的加速增长。因此，通过由聚合器17指定各电动车辆的放电时刻，能够容易满足最小交易单位，并能够大幅增加向电力系统供给的来自电动车辆的电力。
另外，聚合器17的决定部204根据由分析部203进行的电力的供需预测结果、存储于设定信息数据库202的各电动车辆15对电力系统的贡献度、从赋予主电池104的劣化影响度导出的对主电池104进行充电的时间段的充电适合性(Charge appropriatenesslevel)，决定进行电动车辆15的充电的时间，以使得在贡献度越高则充电适合性越高的时间段对主电池104充电。其结果，贡献度高的电动车辆15中的充电开始时间通常为充电适合性高的时间段，能够延迟贡献度高的电动车辆15中的主电池104的劣化进展。
需要说明的是，赋予主电池104的劣化影响度是根据电动车辆15的位置处的一天的气温的变化预测而导出的。通常，若对二次电压进行充电时的温度过高，则劣化影响度变高。在图8所示的例子中，在刚从日落转移到夜晚的的时间段气温仍然很高且劣化影响度较高，因此充电适合性较低，在深夜的时间段气温下降，例如气温达到25℃左右时劣化影响度降低，因此充电适合性提高。
相反，在寒冷地带深夜的时间段气温过低。若充电时的温度低，则在称为电沉积的负极处发生活性物质的析出现象，由于担心对主电池104的充放电的耐久性恶化，因此需要限制充电电流。另外，若在通常的锂离子电池中充电时的温蒂较低，则由于主电池104中的化学反应的活性度降低，因此通过恒压充电对主电池104进行充电需要很长时间。由于这些因素，主电池104直达充满电需要很长时间，因此与充电相关的电设备的使用也需要很长时间。其结果，由于也会促进电设备的使用劣化，因此在寒冷地带的深夜的时间段的充电适合性较低。另一方面，只要是刚从日落转移到夜晚的时间段，则气温比深夜的时间段高，因此无需限制充电电流，另外，主电池104直到充满电无需长时间，因此充电适合性比深夜的时间段高。
另外，聚合器17对具有放电时间比进行由决定部204决定的放电的时间长的主电池104的电动车辆15较高地设定对电力系统的贡献度及激励。例如，进行由决定部204决定的放电的时间的开始时刻为18：00且结束时刻为19：00的情况下，对于在17∶30开始放电并一直进行放电到19：00的主电池104的电动车辆15或在18：00开始放电并一直进行放电到19：30的主电池104的电动车辆15，聚合器17较高地设定贡献度。
如以上说明，根据本实施方式，参与V2G的电动车辆15的主电池104进行充放电的时间由聚合器17根据电力系统中的电力的供需预测结果等来决定。因此，在电力供给量相对于电力需求量极少的时间段根据来自聚合器17的指令从电动车辆15向电力系统供给电力，则从电力系统向用电用户13的电力的供给稳定性提高。在电力供给量相对于电力需求量有余量的时间段对电动车辆15的主电池104进行充电，则电力系统的稳定性提高。另外，根据来自聚合器17的指令进行充放电时的电动车辆15的所有者的激励设定得较高，因此通过进行V2G的电动车辆15的所有者的利润率提高。进而，电动车辆15的主电池104进行充放电的时间由聚合器17根据在与电力系统收发电力时管理的电力量的最小交易单位来决定。因此，能够提高从电动车辆15向聚合器17售电的合约的概率、或从聚合器17向电力系统售电的概率。通过该优点能够促进电动车辆15积极地参与V2G，并带来电力系统的稳定化。这样，根据本实施方式，能够使聚合器17、电动车辆15的所有者、运营电力系统的人员、用电用户13之类的参与V2G的4者之间的利益最大化。进而，电动车辆15的充放电ECU107、蓄电池ECU108及无线部109在除了进行与来自聚合器17的指令相应的充放电的时间及其待机时间以外，可以停止动作，因此能够确保可停止的这些构成要件的耐久性。另外，能够降低可停止的这些构成要件的电力消耗。
另外，聚合器17决定每一个电动车辆15进行放电的时间，以使得通过从电动车辆15的主电池104放电的电力量来补偿在电力的购销市场中使用的通常绝对不小的值的最小交易单位的倍数与聚合器17为了向电力系统售电而确保的电力量的总和的差分。电动车辆15的主电池104难以蓄积相当于满足最小交易单位的大电力，并且电动车辆15不需要大电力的放电，但上述差分小于最小交易单位，因此从电动车辆15向聚合器17售电的合约概率提高。另外，聚合器17能够最大限度地向电力系统售电。
另外，聚合器17根据对电力系统的贡献度和充电适合性，决定进行电动车辆15的充电的时间，以使得在贡献度越高则充电适合性越高的时间段对主电池104充电。对于贡献度高的电动车辆15，通常在气温低的时间段指示充电开始，因此能够延迟主电池104的劣化进展。尤其，在充电适合性高的时间段，能够使主电池104的劣化进展几乎为零。通过该优点能够促使因为担心在参与V2G时蓄电器是否会劣化而犹豫参与到V2G的电动车辆15的所有者积极地参与电动车辆15的V2G。
另外，主电池104的SOC为规定值以上时或参与V2G的积极程度为规定以上时，对具有放电长度比来自聚合器17的指令长的主电池104的电动车辆15较高地设定对电力系统的贡献度及激励。因此，通过进行V2G的电动车辆15的所有者的利润率提高，能够促进电动车辆15积极地参与V2G。另外，如果是电力供给量相对于电力需求量极少的时间段中的放电，则电力系统的稳定性提高。另外，在V2G中的电力的交易市场中，与通常的交易市场不同地存在单位交易时间及单位交易量都较少的紧接在前的调整市场，在能够进行比来自聚合器17的指令长的放电的情况下，电动车辆15能够在该紧接在前的调整市场进行售电，并能够进一步有助于电力系统的稳定化。这样，能够使聚合器17、电动车辆15的所有者、运营电力系统的人员、用电用户13之类的参与V2G的4者之间的利益最大化。
需要说明的是，本发明不限定于前述实施方式，能够适当地进行变形、改良等。例如，电动车辆15所具有的双向充电器103及充放电ECU107可以设置于外部电源装置14。此时，电动车辆15与外部电源装置14之间的电力收发以直流进行。另外，即使在电动车辆15停车期间，电动车辆15的蓄电池ECU108及无线部109也根据由数字通信部102接收到的信号所指示的指令而起动或停止。

Claims (10)

1.一种充放电装置，其具备：
蓄电器，设置于运输设备；
电力转换部，进行在所述蓄电器与外部的电力系统之间收发的电力的转换；
接收部，接收由决定从所述蓄电器向所述电力系统放电的时间或通过从所述电力系统供给的电力进行所述蓄电器的充电的时间的服务器装置发送的包括进行所述放电或所述充电的时间的指令；以及
控制部，根据所述接收部接收到的所述指令所指示的时间起动或停止，并控制所述电力转换部的运作，
进行所述指令所指示的所述放电或所述充电的时间由所述服务器装置根据对供电商向所述电力系统供给的电力量及从所述电力系统供给到用电用户的电力量执行时间序列分析，并进行所述电力系统中的电力的供需预测的结果、和与所述电力系统收发电力时由所述服务器装置管理的电力量的最小交易单位来决定。
2.根据权利要求1所述的充放电装置，其中，
进行所述指令所指示的所述放电的时间根据所述电力的供需预测结果、与所述电力系统收发电力时由所述服务器装置管理的电力量的最小交易单位、和所述服务器装置为了向所述电力系统售电而确保的电力量的总和来决定。
3.根据权利要求1或2所述的充放电装置，其中，
进行所述指令所指示的所述充电的时间根据所述电力的供需预测结果、所述充放电装置对所述电力系统的贡献度、和从赋予所述蓄电器的劣化影响度导出的对所述蓄电器进行充电的时间段的充电适合性，决定使所述蓄电器在所述贡献度越高则所述充电适合性越高的时间段被充电。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的充放电装置，其中，
若所述蓄电器的蓄电量为预定量以上，则所述控制部控制所述电力转换部的运作，以使得从比所述指令所指示的所述放电的开始时刻早预定时间的时刻起开始所述放电，并进行所述放电直到所述指令所指示的所述放电的结束时刻为止。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的充放电装置，其中，
若预先设定的从所述蓄电器向所述电力系统放电的积极程度为预定以上，则所述控制部控制所述电力转换部的运作，以使得从比所述指令所指示的所述放电的开始时刻早预定时间的时刻起开始所述放电，并进行所述放电直到所述指令所指示的所述放电的结束时刻为止。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的充放电装置，其中，
若所述蓄电器的蓄电量为预定量以上，则所述控制部控制所述电力转换部的运作，以使得从所述指令所指示的所述放电的开始时刻起开始所述放电，并进行所述放电直到比所述指令所指示的所述放电的结束时刻晚预定时间的时刻为止。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的充放电装置，其中，
若预先设定的从所述蓄电器向所述电力系统放电的积极程度为预定以上，则所述控制部控制所述电力转换部的运作，以使得从所述指令所指示的所述放电的开始时刻起开始所述放电，并进行所述放电直到比所述指令所指示的所述放电的结束时刻晚预定时间的时刻为止。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的充放电装置，其中，
若在比所述接收部接收到的所述指令所指示的所述放电或所述充电的开始时刻靠前预定时间的时刻起动，并且所述开始时刻与所述接收部接收所述指令的时刻的差分比预定时间短，则所述控制部在所述接收部接收到所述指令的时刻起动。
9.一种运输设备，其具备根据权利要求1至8中任一项所述的充放电装置。
10.一种充放电控制方法，其为充放电装置的充放电控制方法，所述充放电装置具备设置于运输设备的蓄电器、以及进行在所述蓄电器与外部的电力系统之间收发的电力的转换的电力转换部，在所述充放电控制方法中，
接收由决定从所述蓄电器向所述电力系统放电的时间或通过从所述电力系统供给的电力进行所述蓄电器的充电的时间的服务器装置发送的包括进行所述放电或所述充电的时间的指令，
根据接收到的所述指令指示的时间，控制所述电力转换部的运作的控制部起动或停止，所述控制部控制所述电力转换部的运作，
进行所述指令所指示的所述放电或所述充电的时间由所述服务器装置根据对供电商向所述电力系统供给的电力量及从所述电力系统供给到用电用户的电力量执行时间序列分析，并进行所述电力系统中的电力的供需预测的结果、和与所述电力系统收发电力时由所述服务器装置管理的电力量的最小交易单位来决定。
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