CN107851998A - V2g系统及充放电控制方法 - Google Patents

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Abstract

V2G系统具备：电力系统；充放电装置，其具有设置于输送设备的蓄电器、在蓄电器与电力系统之间进行电力转换的电力转换部、接收部、以及根据接收信号来控制电力转换部的工作的控制部；以及服务器装置，其管理充放电装置中的蓄电器的充放电。服务器装置决定从充放电装置的蓄电器向电力系统放电的时间或通过来自电力系统的供给电力进行蓄电器的充电的时间，并将包括该时间的指令向充放电装置发送。在充放电装置中，基于来自服务器装置的指令所表示的时间来使控制部起动或休止。

Description

V2G系统及充放电控制方法
技术领域
本发明涉及一种能够在设置于输送设备的蓄电器与电力系统之间进行双向的电力的授受(供给接受)的V2G(车辆到电网)中的V2G系统及充放电控制方法。
背景技术
在专利文献1中记载有一种车辆用充电系统，其为了能够进行充电预约而具有计时功能，在该车辆用充电系统中，即使在计时功能中产生异常的情况下，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，在时钟功能部进行计时的计时功能中产生异常的情况下，控制部基于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通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，以通常模式待机至充电开始时刻。
另外，在专利文献2中记载有一种负荷平准化系统，在从电力公司接受电的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机动车车主的夜间电力来对多辆机动车的各蓄电池进行充电，并在企业场所的电力需求高峰期放出在该充电了的机动车的蓄电池中蓄积的电力。
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，即使在时钟功能部进行计时的计时功能中产生异常，控制部也在通常模式的状态下继续起动至充电开始时刻，因此判定出已经达到充电开始时刻而能够开始强电系统蓄电池的充电。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(电动机动车)或PHEV(插电式混合动力机动车)等电动车辆之间进行双向的电力的授受的V2G(车辆到电网)系统，不能有助于商用电力系统的稳定化。
另外，专利文献2中记载的负荷平准化系统为如下系统，即，从白天停在停车场的机动车的蓄电池对企业场所供给电力来进行负荷平准化，第二天早上，由企业场所对有助于负荷平准化的机动车进行蓄电池的充电，或者利用家庭的夜间电力对蓄电池进行充电。当利用该系统的机动车到达企业场所时，机动车所搭载的蓄电池经由双向充电器而连接于停车场插座组中的一个。虽然是在将蓄电池连接于插座的时刻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机动车发出转变成放电模式的指令，在电力需求变小的时刻向机动车发出转变成待机模式的指令。然而，该负荷平准化系统通过企业场所与机动车之间的电力的授受进行负荷平准化，并不是进行包括商用电网的电力系统中的负荷平准化。因此，无法增加向V2G参加的车辆数量、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通过增加向V2G参加的车辆的数量及提高供电商与用电用户之间的电力买卖交易的合同概率而带来电力系统的稳定化的V2G系统及充放电控制方法。
为了实现上述目的，技术方案1所述的发明为V2G系统，其中，
所述V2G系统具备：
电力系统；
充放电装置，其具有设置于输送设备(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蓄电池104)、进行在所述蓄电器与所述电力系统之间授受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)、接收来自外部的信号的接收部(例如为后述的实施方式中的数字通信部102)、以及根据所述接收部接收到的信号来控制所述电力转换部的工作的控制部(例如为后述的实施方式中的充放电ECU107)；以及
服务器装置(例如为后述的实施方式中的聚合器17)，其管理所述充放电装置中的所述蓄电器的充放电，
所述服务器装置基于进行供电商向所述电力系统供给的电力量及从所述电力系统向用电用户供给的电力量的时间序列分析来进行所述电力系统中的电力的供需预测的结果、以及在所述蓄电器与所述电力系统的电力的授受时所述服务器装置管理的电力量的最小交易单位，来决定从所述充放电装置中的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，并将包括进行所述放电或所述充电的时间的指令向所述充放电装置发送，
在所述充放电装置中，基于从所述服务器装置发送且由所述接收部接收到的所述指令所表示的时间来使所述控制部起动或休止。
技术方案2所述的发明在技术方案1所述的发明的基础上，其中，
所述服务器装置基于所述电力的供需预测结果、在所述蓄电器与所述电力系统的电力的授受时管理的电力量的最小交易单位、以及为了向所述电力系统售电而确保的电力量的总和，来决定所述充放电装置中的进行所述放电的时间。
技术方案3所述的发明在技术方案1或2所述的发明的基础上，其中，
所述服务器装置基于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、从给所述蓄电器带来的劣化影响度导出的对所述蓄电器进行充电的时间带的充电适合度，来决定所述充放电装置中的进行所述充电的时间，以便所述贡献度越高越在所述充电适合度高的时间带将所述蓄电器充电。
技术方案4所述的发明在技术方案1至3中任一项所述的发明的基础上，其中，
若所述蓄电器的蓄电量为规定量以上，则所述充放电装置的所述控制部控制所述电力转换部的工作，以便从比所述指令所表示的所述放电的开始时刻早规定时间的时刻开始所述放电，并将所述放电进行到所述指令所表示的所述放电的结束时刻，
所述服务器装置管理每个所述充放电装置对所述电力系统的贡献度，并对具有如下这样的所述蓄电器的所述充放电装置较高地设定所述贡献度，该蓄电器比所述指令所表示的进行所述放电的时间更长地进行放电。
技术方案5所述的发明在技术方案1至3中任一项所述的发明的基础上，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规定以上，则所述控制部控制所述电力转换部的工作，以便从比所述指令所表示的所述放电的开始时刻早规定时间的时刻开始所述放电，并将所述放电进行到所述指令所表示的所述放电的结束时刻，
所述服务器装置管理每个所述充放电装置对所述电力系统的贡献度，并对具有如下这样的所述蓄电器的所述充放电装置较高地设定所述贡献度，该蓄电器比所述指令所表示的进行所述放电的时间更长地进行放电。
技术方案6所述的发明在技术方案1至3中任一项所述的发明的基础上，其中，
若所述蓄电器的蓄电量为规定量以上，则所述控制部控制所述电力转换部的工作，以便从所述指令所表示的所述放电的开始时刻开始所述放电，并将所述放电进行到比所述指令所表示的所述放电的结束时刻晚规定时间的时刻，
所述服务器装置管理每个所述充放电装置对所述电力系统的贡献度，并对具有如下这样的所述蓄电器的所述充放电装置较高地设定所述贡献度，该蓄电器比所述指令所表示的进行所述放电的时间更长地进行放电。
技术方案7所述的发明在技术方案1至3中任一项所述的发明的基础上，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规定以上，则所述控制部控制所述电力转换部的工作，以便从所述指令所表示的所述放电的开始时刻开始所述放电，并将所述放电进行到比所述指令所表示的所述放电的结束时刻晚规定时间的时刻，
所述服务器装置管理每个所述充放电装置对所述电力系统的贡献度，并对具有如下这样的所述蓄电器的所述充放电装置较高地设定所述贡献度，该蓄电器比所述指令所表示的进行所述放电的时间更长地进行放电。
技术方案8所述的发明为充放电控制方法，其为V2G系统中的蓄电器的充放电控制方法，所述V2G系统具备：
电力系统；
充放电装置，其具有设置于输送设备(例如为后述的实施方式中的电动车辆15)的所述蓄电器(例如为后述的实施方式中的主蓄电池104)、进行在所述蓄电器与所述电力系统之间授受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)、接收来自外部的信号的接收部(例如为后述的实施方式中的数字通信部102)、以及根据所述接收部接收到的信号来控制所述电力转换部的工作的控制部(例如为后述的实施方式中的充放电ECU107)；以及
服务器装置(例如为后述的实施方式中的聚合器17)，其管理所述充放电装置中的所述蓄电器的充放电，
所述充放电控制方法中，
所述服务器装置基于进行供电商向所述电力系统供给的电力量及从所述电力系统向用电用户供给的电力量的时间序列分析来进行所述电力系统中的电力的供需预测的结果、以及在所述蓄电器与所述电力系统的电力的授受时所述服务器装置管理的电力量的最小交易单位，来决定从所述充放电装置中的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，并将包括进行所述放电或所述充电的时间的指令向所述充放电装置发送，
在所述充放电装置中，基于从所述服务器装置发送且由所述接收部接收到的所述指令所表示的时间来使所述控制部起动或休止。
发明效果
根据技术方案1及8的发明，充放电装置的蓄电器进行充放电的时间由服务器装置基于电力的供需预测结果来决定，充放电装置按照来自服务器装置的指令而进行动作。若在电力供给量相对于电力需求量紧张的时间带，按照来自服务器装置的指令而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，若在电力供给量相对于电力需求量有富余的时间带对充放电装置的蓄电器进行充电，则电力系统的稳定性提高。另外，若较高地设定按照来自服务器装置的指令进行充放电时的奖励，则对于充放电装置的所有者而言的利益率变高。而且，充放电装置的蓄电器进行充放电的时间由服务器装置基于在蓄电器与电力系统授受电力时管理的电力量的最小交易单位来决定，充放电装置按照来自服务器装置的指令而进行动作。因此，能够提高从充放电装置向服务器装置的售电的合同的概率、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、用电用户这样的参与V2G的4者之间的利益最大化。
另外，在与来自服务器装置的指令对应的进行充放电的时间及其待机时间的期间以外，充放电装置的控制部可以休止，因此能够确保控制部的耐久性。另外，能够减少未进行充放电的期间的控制部所产生的电力消耗。
而且，从服务器装置发送的指令所表示的进行充放电的时间基于进行电力量的时间序列分析来进行电力的供需预测的结果、以及服务器装置管理的电力量的最小交易单位来决定。因此，能够基于电力供给量相对于电力需要量紧张的时间带及电力供给量相对于电力需要量有富余的时间带，来决定对充放电装置的指令内容。
根据技术方案2的发明，基于电力的供需预测结果、在电力的买卖市场中利用的通常绝对不小的值的最小交易单位、服务器装置为了向电力系统售电而确保的电力量的总和，来决定充放电装置中的进行放电的时间。设置于输送设备的蓄电器难以蓄积满足最小交易单位程度的大电力，且充放电装置不要求大电力的放电，因此从充放电装置向服务器装置售电的合同的概率提高。另外，服务器装置能够最大限度地进行向电力系统的售电。
根据技术方案3的发明，基于电力的供需预测结果、对电力系统的贡献度及充电适合度，来决定充放电装置中的进行充电的时间，以便贡献度越高越在充电适合度高的时间带将蓄电器充电。对于贡献度高的充放电装置，大多在充电适合度高的时间带指示充电的开始，因此能够延迟蓄电器的劣化的进展。尤其在充电适合度高的时间带，能够使蓄电器的劣化的进展几乎为零。通过该优点，能够促使因存在参加于V2G时蓄电器是否会劣化这样的不安而犹豫向V2G的参加的充放电装置的所有者进行充放电装置的积极的放电。
根据技术方案4～7的发明，对于具有比来自服务器装置的指令更长地放电的蓄电器的充放电装置，较高地设定对电力系统的贡献度。若较高地设定贡献度，则充电时的对于充放电装置的所有者而言的利益率提高，因此能够促进充放电装置的积极的放电。另外，若为电力供给量相对于电力需求量紧张的时间带中的放电，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，存在单位交易时间及单位交易量都少的之前的调整市场，在能够比决定部决定的进行放电的时间更长地进行放电的情况下，充放电装置能够在该之前的调整市场进行售电，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、用电用户这样的参与V2G的4者之间的利益最大化。
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的框图。
图4是说明由聚合器管理的电动车辆所具有的主蓄电池的充放电的控制的流程图。
图5是表示与电动车辆所具有的主蓄电池的包括V2G在内的充放电的一例相伴的主蓄电池的输出及SOC的各变化的图。
图6是表示与电动车辆所具有的主蓄电池的包括V2G在内的充放电的另一例相伴的主蓄电池的输出及SOC的各变化的图。
图7是表示与电动车辆所具有的主蓄电池的包括V2G在内的充放电的另一例相伴的主蓄电池的输出及SOC的各变化的图。
图8是表示参加于图5所示的V2G的时间带和之前的时间带的电力市场的供需平衡和气温的变化的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
V2G(车辆到电网)是在包括商用电网的电力系统与电动车辆之间进行电力的融通的系统，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，在参加于V2G的电动车辆与电力系统之间进行双向的电力的授受。
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，其由通过火力、风力、原子能或太阳光等的能量进行发电的发电站11及包括发电站11的供电商发出的电力的输电网12等构成；用电用户13，其需要电而接受电力的供给；外部电源装置14，其经由未图示的配电设备等连接于输电网12；EV(电动机动车)、PHEV(插电式混合动力机动车)等电动车辆15，其具有能够充放电的蓄电器；通信网16；聚合器17，其经由连接于通信网16的外部电源装置14来管理电动车辆15所具有的蓄电器的充放电。聚合器17通过管理包括电动车辆15的蓄电器在内的多个蓄电装置的充放电，从而能够应对运营发电站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、主蓄电池104、转换器(CONV)105、副蓄电池106、充放电ECUl07、蓄电池ECU108及无线部109。需要说明的是，在电动车辆15参加于V2G的情况下，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所具有的电气安装件的起动状态持续长时间。但是，电气安装件的起动状态持续长时间在耐久性这一点上不优选，期望根据需要来使电气安装件休止。
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之间进行电力的授受。数字通信部23经由家庭网关18而连接于通信网16，使用电力线通信技术将从聚合器17获得的信号与在外部电源装置14和电动车辆15之间授受的电叠加。因此，若为连接器22连接于电动车辆15的接入口101的状态，则来自聚合器17的控制信号向电动车辆15发送。
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装配于接入口101的状态下，接收通过电力线通信(数字通信)技术而与来自外部电源装置14的电叠加的信号，在电动车辆15参加于V2G的情况下，进行与该信号所表示的指令相应的动作。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进行的物理连接，也可以是接入口101和连接器22在接近的状态下非接触充放电那样的电磁连接。
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将主蓄电池104充电。另外，双向充电器103将从主蓄电池104放出的直流电压转换为交流电压。由双向充电器103转换为交流电压的电力经由接入口101向外部电源装置14输送。主蓄电池104为输出例如100～200V这样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将主蓄电池104的输出电压以直流的状态降压成恒定的电压。通过由转换器105降压后的电力将副蓄电池106充电。副蓄电池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。
即使电动车辆15为停车中，图2中由虚线包围的充放电ECU107、蓄电池ECU108及无线部109也根据由数字通信部102接收到的信号所表示的指令来进行起动或休止。充放电ECU107控制双向充电器103的工作。通过充放电ECUl07控制双向充电器103的工作来进行主蓄电池104的充电或放电。蓄电池ECU108导出主蓄电池104的剩余容量(SOC：荷电状态)，并进行与主蓄电池104的蓄电状态等相应的控制。
无线部109向聚合器17无线发送电动车辆15向V2G的参加或不参加、参加于V2G时的积极程度、能够参加于V2G的时间带、主蓄电池104的放电状态等信息。需要说明的是，向V2G的参加或不参加、参加于V2G时的积极程度及能够参加于V2G的时间带由电动车辆15的车主预先设定。另外，电动车辆15的车主理解为向V2G参加的积极程度越高，主蓄电池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是具有与从包括发电站11的供电商向电力系统供给的电力量及从电力系统向用电用户13供给的电力量相关的过去和现在的信息的数据库。设定信息数据库202是具有每个电动车辆15向V2G的参加或不参加、参加于V2G时的积极程度、能够参加于V2G的时间带及对电力系统的贡献度等这样的信息的数据库。
分析部203使用电力量数据库201所具有的信息来进行电力量的时间序列分析，从而进行电力系统中的电力的供需预测。决定部204基于分析部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所具有的主蓄电池104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主蓄电池104的充电的时间。发送部205经由通信网16及外部电源装置14将包括进行决定部204决定的主蓄电池104的放电或充电的时间的指令向电动车辆15发送。需要说明的是，决定部204将按照来自聚合器17的指令来对电动车辆15的主蓄电池104执行充放电时的奖励设定为比在其他时间带进行充放电时的奖励高。奖励是在电动车辆15买卖电时对于电动车辆15的所有者而言的利益，该利益主要是钱。
无线部206接收从电动车辆15无线发送的向V2G的参加或不参加、参加于V2G时的积极程度、能够参加于V2G的时间带、主蓄电池104的放电状态等信息。无线部206接收到的信息保存于设定信息数据库202。
接着，参照图4，对由聚合器17管理的电动车辆15所具有的主蓄电池104的充放电的控制进行说明。若在电动车辆15的接入口101装配外部电源装置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使动作休止(步骤S103)。接着，电动车辆15的数字通信部102在接收到来自聚合器17的包括主蓄电池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判断是否为来自聚合器17的指令所表示的放电或充电的开始时间的规定时间之前的时机，若为该开始时间的规定时间之前的时刻，则进入步骤S109，若为该开始时间的规定时间以上之前的时刻，则返回到步骤S105。需要说明的是，若在步骤S105中接收到信号的时刻已经超过开始时间的规定时间之前，则进入步骤S109，以防止频繁发生起动和休止。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的主蓄电池104的放电或充电(步骤S111)。接着，在成为预先接受的来自聚合器17的指令所表示的结束时间时，或者在数字通信部102从聚合器17接受到放电或充电的结束指令时(步骤S113：是)，返回到步骤S103，使电动车辆15的充放电ECU107、蓄电池ECU108及无线部109的动作休止。
这样，充放电ECU107在来自聚合器17的指令所表示的放电的开始时间的时刻开始主蓄电池104的放电，并在来自聚合器17的指令所表示的放电的结束时间的时刻结束主蓄电池104的放电。但是，在主蓄电池104的SOC为规定值以上的情况下，或者在向V2G的参加的积极程度为规定以上的情况下，充放电ECU107可以从比来自聚合器17的指令所表示的开始时间更靠前的时间开始放电，或者也可以在比指令所表示的结束时间更靠后的时间结束放电。例如，在来自聚合器17的指令所表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可以在17：30开始主蓄电池104的放电，或者在19：30结束主蓄电池104的放电。这样，对于具有比来自聚合器17的指令更长地放电的主蓄电池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奖励。另外，在V2G中的电力的交易市场中，与通常的交易市场不同，存在单位交易时间及单位交易量都少的之前的调整市场，在能够进行比来自聚合器17的指令更长地放电的情况下，能够在该之前的调整市场进行售电，能够进一步有助于电力系统的稳定化。
接着，对电动车辆15所具有的主蓄电池104的充放电所涉及的聚合器17的管理进行说明。图5是表示与电动车辆15所具有的主蓄电池104的包括V2G在内的充放电的一例相伴的主蓄电池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从自己家行驶到工作场所之后，在工作场所将主蓄电池104充电，并放置到下午6点左右之后，在下午6点左右，电动车辆15从工作场所向自己家行驶。当电动车辆15到自己家并连接于外部电源装置14时，成为能够参加于V2G的状态。在图5所示的例子中，电动车辆15从返回到自己家的下午6点左右起约2小时，电力需求量急剧增加，电力供给量相对于电力需求量紧张，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，主蓄电池104进行持续的放电。之后，当电力需求降低时，主蓄电池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，主蓄电池104被充电，直到满充电为止，以备于第二天早晨的行驶。
需要说明的是，可以在参加于图5所示的V2G的时间带中的除持续的放电以外的时间带，向电动车辆15发送用于供给将电力系统中的频率调整成稳定的电力的充放电的指令。即使这样实质上不向电力系统供给电力，对于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也将对电力系统的贡献度设定得较高。另外，若在工作场所没置有能够与聚合器17进行通信的外部电源装置14，则如图6及图7所示，也可以在白天的时间带进行从图5所示的下午6点左右进行至凌晨3点左右的向V2G的参加。对于图6、图7所示的例子那样积极地参加于V2G的车辆，也对充放电ECU107等的休止状态和起动状态进行切换，从而能够确保这些电气安装件的耐久性。
图8是表示参加于图5所示的V2G的时间带和之前的时间带中的电力市场的供需平衡和气温的变化的图。如图8所示，在直到下午5点左右的白天的电力市场中，电力供给量相对于电力需求量有富余，因此聚合器17对能够参加于V2G的电动车辆15指示通过来自电力系统的电力对主蓄电池104进行充电。但是，从迎来傍晚的下午6点左右起约2小时，电力供给量相对于电力需求量紧张，因此聚合器17对能够参加于V2G的电动车辆15指示从主蓄电池104向电力系统放电。之后，在夜间，电力供给量相对于电力需求量再次产生富余，因此聚合器17对能够参加于V2G的电动车辆15指示主要通过来自电力系统的电力对主蓄电池104进行充电。
这样，聚合器17对能够参加于V2G的电动车辆15的主蓄电池104进行放电或充电的指令，而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与电力系统之间从开始时间到结束时间为止授受与时间相应的电力量。但是，在电动车辆15与电力系统之间授受的每单位时间的电力量(Wh)比聚合器17在电动车辆15与电力系统授受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决定每个电动车辆15进行放电的时间，以便通过从电动车辆15的主蓄电池104放出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量。在图8中，以正方形表示最小交易单位，用打剖面线的区域表示聚合器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出的电力量以外，还包含从包括发电站11的供电商供给的电力量。
然而，一台电动车辆能够逆送电(售电)的电力量大约为15～50kWh左右。另一方面，在电力的买卖市场中利用的上述最小交易单位中设定有例如0.1MWh(＝1hr×0.1MW)～1MWh(＝1hr×1MW)这样的通常绝对不小的值。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向聚合器17的售电的合同的电力的买卖成立很重要。
需要说明的是，若施行美国的ZEV(零排放车辆)法等对各国环保车辆的法规，则预计社会上能够参加于V2G的电动车辆的台数加速地增加。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，并能够使向电力系统供给的来自电动车辆的电力飞跃性地增加。
另外，聚合器17的决定部204基于分析部203进行的电力的供需预测结果、保存于设定信息数据库202的各电动车辆15对电力系统的贡献度、从给主蓄电池104带来的劣化影响度导出的对主蓄电池104进行充电的时间带的充电适合度(Charge appropriatenesslevel)，来决定进行电动车辆15的充电的时间，以便贡献度越高越在充电适合度高的时间带将主蓄电池104充电。其结果是，贡献度高的电动车辆15的充电开始时间为充电适合度高的时间带的情况增多，能够延迟贡献度高的电动车辆15中的主蓄电池104的劣化的进展。
需要说明的是，给主蓄电池104带来的劣化影响度基于电动车辆15的位置处的一天的气温的变化预测来导出。通常，若对二次电池进行充电中的温度过高，则劣化影响度变高。在图8所示的例子中，刚从傍晚转变成夜间的时间带气温仍然很高且劣化影响度也较高，因此充电适合度较低，而在深夜的时间带气温下降，例如当气温成为25℃左右时，劣化影响度降低，因此充电适合度提高。
相反，在寒冷地带深夜的时间带气温过低。若充电时的温度低，则产生被称为电沉积的负极处的活性物质的析出现象，出于相对于主蓄电池104的充放电的耐久性恶化的担心，需要限制充电电流。另外，在通常的锂离子电池的情况下，若充电时的温度较低，则主蓄电池104中的化学反应的活性度降低，因此主蓄电池104通过恒定电压进行的充电需要长时间。由于这些因素，主蓄电池104直至充满电为止需要长时间，因此充电涉及的电气安装件的使用也成为长时间。其结果是，也会促进电气安装件的使用劣化，因此寒冷地带的深夜的时间带的充电适合度较低。另一方面，若是刚从傍晚转变成夜间的时间带，则气温比深夜的时间带高，因此无需限制充电电流，另外，主蓄电池104直至充满电无需长时间，因此充电适合度比深夜的时间带高。
另外，聚合器17对具有如下这样的主蓄电池104的电动车辆15较高地设定对电力系统的贡献度及奖励，该主蓄电池104比决定部204决定的进行放电的时间更长地进行放电。例如，在决定部204决定的进行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开始放电且进行放电到19：00的主蓄电池104的电动车辆15、或在18：00开始放电且进行放电到19：30的主蓄电池104的电动车辆15，聚合器17较高地设定贡献度。
如以上说明的那样，根据本实施方式，参加于V2G的电动车辆15的主蓄电池104进行充放电的时间由聚合器17基于电力系统中的电力的供需预测结果等来决定。因此，若在电力供给量相对于电力需求量紧张的时间带，按照来自聚合器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。若在电力供给量相对于电力需求量有富余的时间带对电动车辆15的主蓄电池104进行充电，则电力系统的稳定性提高。另外，按照来自聚合器17的指令进行充放电时的电动车辆15的所有者的奖励设定得较高，因此电动车辆15的所有者通过进行V2G所得的利益率提高。而且，电动车辆15的主蓄电池104进行充放电的时间由聚合器17基于在电动车辆15与电力系统授受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售电的合同的概率、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向V2G的积极地参加，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这样的参与V2G的4者之间的利益最大化。而且，电动车辆15的充放电ECU107、蓄电池ECU108及无线部109在除了与来自聚合器17的指令相应的进行充放电的时间及其待机时间的器件以外可以使动作休止，因此能够确保可休止的这些构成要件的耐久性。另外，能够降低可休止的这些构成要件的电力消耗。
另外，聚合器17决定每个电动车辆15进行放电的时间，以便通过从电动车辆15的主蓄电池104放出的电力量来补偿在电力的买卖市场中利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量。电动车辆15的主蓄电池104难以蓄积满足最小交易单位程度的大电力，并且电动车辆15不要求大电力的放电，但由于上述差量小于最小交易单位，因此从电动车辆15向聚合器17售电的合同的概率提高。另外，聚合器17能够最大限度地进行向电力系统的售电。
另外，聚合器17基于对电力系统的贡献度和充电适合度，来决定进行电动车辆15的充电的时间，以便贡献度越高越在充电适合度高的时间带将主蓄电池104充电。对于贡献度高的电动车辆15，大多在气温低的时间带指示充电的开始，因此能够延迟主蓄电池104的劣化的进展。尤其在充电适合度高的时间带，能够使主蓄电池104的劣化的进展几乎为零。通过该优点，能够促使因存在参加于V2G时蓄电器是否会劣化这样的不安而犹豫向V2G的参加的电动车辆15的所有者将电动车辆15向V2G积极地参加。
另外，在主蓄电池104的SOC为规定值以上的情况或向V2G的参加的积极程度为规定以上的情况下，对具有比来自聚合器17的指令更长地进行放电的主蓄电池104的电动车辆15较高地设定对电力系统的贡献度及奖励。因此，电动车辆15的所有者通过进行V2G所得的利益率提高，能够促使电动车辆15向V2G的积极的参加。另外，若是电力供给量相对于电力需求量紧张的时间带中的放电，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，存在单位交易时间及单位交易量都少的之前的调整市场，在能够比来自聚合器17的指令更长地进行放电的情况下，电动车辆15能够在该之前的调整市场进行售电，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这样的参与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的实施方式，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ECUl07也可以设置于外部电源装置14。在该情况下，电动车辆15与外部电源装置14之间的电力的授受以直流进行。另外，即使电动车辆15为停车中，电动车辆15的蓄电池ECU108及无线部109也根据数字通信部102接收到的信号所表示的指令来进行起动或休止。
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；
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 主蓄电池；
105 转换器；
106 副蓄电池；
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。

Claims (8)

1.一种V2G系统，其中，
所述V2G系统具备：
电力系统；
充放电装置，其具有设置于输送设备的蓄电器、进行在所述蓄电器与所述电力系统之间授受的电力的转换的电力转换部、接收来自外部的信号的接收部、以及根据所述接收部接收到的信号来控制所述电力转换部的工作的控制部；以及
服务器装置，其管理所述充放电装置中的所述蓄电器的充放电，
所述服务器装置基于进行供电商向所述电力系统供给的电力量及从所述电力系统向用电用户供给的电力量的时间序列分析来进行所述电力系统中的电力的供需预测的结果、以及在所述蓄电器与所述电力系统的电力的授受时所述服务器装置管理的电力量的最小交易单位，来决定从所述充放电装置中的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，并将包括进行所述放电或所述充电的时间的指令向所述充放电装置发送，
在所述充放电装置中，基于从所述服务器装置发送且由所述接收部接收到的所述指令所表示的时间来使所述控制部起动或休止。
2.根据权利要求1所述的V2G系统，其中，
所述服务器装置基于所述电力的供需预测结果、在所述蓄电器与所述电力系统的电力的授受时管理的电力量的最小交易单位、以及为了向所述电力系统售电而确保的电力量的总和，来决定所述充放电装置中的进行所述放电的时间。
3.根据权利要求1或2所述的V2G系统，其中，
所述服务器装置基于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、从给所述蓄电器带来的劣化影响度导出的对所述蓄电器进行充电的时间带的充电适合度，来决定所述充放电装置中的进行所述充电的时间，以便所述贡献度越高越在所述充电适合度高的时间带将所述蓄电器充电。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的V2G系统，其中，
若所述蓄电器的蓄电量为规定量以上，则所述充放电装置的所述控制部控制所述电力转换部的工作，以便从比所述指令所表示的所述放电的开始时刻早规定时间的时刻开始所述放电，并将所述放电进行到所述指令所表示的所述放电的结束时刻，
所述服务器装置管理每个所述充放电装置对所述电力系统的贡献度，并对具有如下这样的所述蓄电器的所述充放电装置较高地设定所述贡献度，该蓄电器比所述指令所表示的进行所述放电的时间更长地进行放电。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的V2G系统，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规定以上，则所述控制部控制所述电力转换部的工作，以便从比所述指令所表示的所述放电的开始时刻早规定时间的时刻开始所述放电，并将所述放电进行到所述指令所表示的所述放电的结束时刻，
所述服务器装置管理每个所述充放电装置对所述电力系统的贡献度，并对具有如下这样的所述蓄电器的所述充放电装置较高地设定所述贡献度，该蓄电器比所述指令所表示的进行所述放电的时间更长地进行放电。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的V2G系统，其中，
若所述蓄电器的蓄电量为规定量以上，则所述控制部控制所述电力转换部的工作，以便从所述指令所表示的所述放电的开始时刻开始所述放电，并将所述放电进行到比所述指令所表示的所述放电的结束时刻晚规定时间的时刻，
所述服务器装置管理每个所述充放电装置对所述电力系统的贡献度，并对具有如下这样的所述蓄电器的所述充放电装置较高地设定所述贡献度，该蓄电器比所述指令所表示的进行所述放电的时间更长地进行放电。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的V2G系统，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规定以上，则所述控制部控制所述电力转换部的工作，以便从所述指令所表示的所述放电的开始时刻开始所述放电，并将所述放电进行到比所述指令所表示的所述放电的结束时刻晚规定时间的时刻，
所述服务器装置管理每个所述充放电装置对所述电力系统的贡献度，并对具有如下这样的所述蓄电器的所述充放电装置较高地设定所述贡献度，该蓄电器比所述指令所表示的进行所述放电的时间更长地进行放电。
8.一种充放电控制方法，其为V2G系统中的蓄电器的充放电控制方法，所述V2G系统具备：
电力系统；
充放电装置，其具有设置于输送设备的所述蓄电器、进行在所述蓄电器与所述电力系统之间授受的电力的转换的电力转换部、接收来自外部的信号的接收部、以及根据所述接收部接收到的信号来控制所述电力转换部的工作的控制部；以及
服务器装置，其管理所述充放电装置中的所述蓄电器的充放电，
所述充放电控制方法中，
所述服务器装置基于进行供电商向所述电力系统供给的电力量及从所述电力系统向用电用户供给的电力量的时间序列分析来进行所述电力系统中的电力的供需预测的结果、以及在所述蓄电器与所述电力系统的电力的授受时所述服务器装置管理的电力量的最小交易单位，来决定从所述充放电装置中的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，并将包括进行所述放电或所述充电的时间的指令向所述充放电装置发送，
在所述充放电装置中，基于从所述服务器装置发送且由所述接收部接收到的所述指令所表示的时间来使所述控制部起动或休止。
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