CN113366727A - 能源管理系统以及能源管理方法 - Google Patents

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CN113366727A CN201980089755.4A CN201980089755A CN113366727A CN 113366727 A CN113366727 A CN 113366727A CN 201980089755 A CN201980089755 A CN 201980089755A CN 113366727 A CN113366727 A CN 113366727A
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西田义人
坂上聪子
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Original Assignee
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Abstract

制订具有蓄电池的车辆能够在多个设施进行充放电时的充放电计划。能源管理系统具备:时间表管理部(203),管理从第1设施向第2设施移动的时间表;以及充放电计划制订部(205),制订作为在第1及第2设施的各个设施的蓄电池的充放电的计划的第1充放电计划,其中,充放电计划制订部以在第1设施中蓄电池留下用于车辆从第1设施向第2设施移动的移动电力而放电的方式,制订第1充放电计划。

Description

能源管理系统以及能源管理方法
技术领域
本申请说明书所公开的技术涉及能源管理系统以及能源管理方法。
背景技术
近年来,搭载有蓄电池的电动汽车(electric vehicle,即EV)或插电式混合动力汽车(plug-in hybrid vehicle,即PHV)等车辆不断普及。
另外,用于利用搭载于车辆的蓄电池作为用于向商业大楼、复合大楼或办公场所等设施进行电力供给的电源设备的充放电器或者用于对搭载于车辆的蓄电池的充放电进行控制的能源管理系统正在开发中。
例如,在专利文献1所公开的技术中,以如下方式控制蓄电池的充放电:基于EV的时间表信息计算行驶所需的充电量即必需充电量,进而通过对电池的蓄电余量与必需充电量进行比较,在必需充电量超出蓄电余量的情况下,在购电价格低廉的期间充上必需充电量,而在必需充电量低于蓄电余量的情况下,在购电价格高昂的期间将多余部分放电。
另外,例如在专利文献2所公开的技术中,在购电价格低廉的深夜时间段以及购电价格高昂的非深夜时间段,分别计算搭载于EV的电池(EV电池)的充放电的目标值。然后公开了如下的蓄电池的充放电控制:在深夜时间段将充电量控制为目标值以上,并且在非深夜时间段将放电量控制为不小于目标值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-95983号公报
专利文献2:日本特开2017-46421号公报
发明内容
发明所要解决的技术课题
然而,在专利文献1及专利文献2中的技术中,连接有EV的设施为1个,没有考虑到具有蓄电池的车辆能够在多个设施进行充放电时的充放电计划。
本申请说明书所公开的技术是鉴于如以上记载的问题而做出的,其目的在于提供用于制订具有蓄电池的车辆能够在多个设施进行充放电时的充放电计划的技术。
用于解决技术课题的技术方案
本申请说明书所公开的技术的第1方案为用于对搭载蓄电池的车辆的所述蓄电池的充放电进行管理的能源管理系统,具备:时间表管理部,管理所述车辆从作为所述蓄电池能够进行充放电的设施的第1设施向作为所述蓄电池能够进行充放电的设施的第2设施移动的时间表;以及充放电计划制订部,制订作为在所述第1设施及所述第2设施的各个设施的所述蓄电池的充放电的计划的第1充放电计划,其中,所述充放电计划制订部以在所述第1设施中所述蓄电池留下用于所述车辆从所述第1设施向所述第2设施移动的电力即移动电力而放电的方式,制订所述第1充放电计划。
另外,本申请说明书所公开的技术的第2方案为用于对搭载蓄电池的车辆的所述蓄电池的充放电进行管理的能源管理方法,管理所述车辆从作为所述蓄电池能够进行充放电的设施的第1设施向作为所述蓄电池能够进行充放电的设施的第2设施移动的时间表,制订作为在所述第1设施及第2设施的各个设施的所述蓄电池的充放电的计划的第1充放电计划,其中,所述第1充放电计划被制订为在所述第1设施中所述蓄电池留下用于所述车辆从所述第1设施向所述第2设施移动的电力即移动电力而放电。
发明效果
本申请说明书所公开的技术的第1方案为用于对搭载蓄电池的车辆的所述蓄电池的充放电进行管理的能源管理系统,具备:时间表管理部,管理所述车辆从作为所述蓄电池能够进行充放电的设施的第1设施向作为所述蓄电池能够进行充放电的设施的第2设施移动的时间表;以及充放电计划制订部,制订作为在所述第1设施及所述第2设施的各个设施的所述蓄电池的充放电的计划的第1充放电计划,其中,所述充放电计划制订部以在所述第1设施中所述蓄电池留下用于所述车辆从所述第1设施向所述第2设施移动的电力即移动电力而放电的方式,制订所述第1充放电计划。根据这样的结构,能够制订具有蓄电池的车辆能够在多个设施进行充放电时的充放电计划。
另外,本申请说明书所公开的技术的第2方案为用于对搭载蓄电池的车辆的所述蓄电池的充放电进行管理的能源管理方法,管理所述车辆从作为所述蓄电池能够进行充放电的设施的第1设施向作为所述蓄电池能够进行充放电的设施的第2设施移动的时间表,制订作为在所述第1设施及第2设施的各个设施的所述蓄电池的充放电的计划的第1充放电计划,其中,所述第1充放电计划被制订为在所述第1设施中所述蓄电池留下用于所述车辆从所述第1设施向所述第2设施移动的电力即移动电力而放电。根据这样的结构,能够制订具有蓄电池的车辆能够在多个设施进行充放电时的充放电计划。
另外,与本申请说明书所公开的技术相关联的目的、特征、方面和优点通过以下所示的详细说明和附图而更为清晰。
附图说明
图1为更具体示出与实施方式相关的、能源管理系统的结构的框图。
图2为示出在车辆信息管理部中管理的信息的例子的图。
图3为示出时间表管理部管理的使用时间表的例子的图。
图4为示出设施信息管理部管理的充放电器的设备信息的例子的图。
图5为示出设施信息管理部管理的设施信息的例子的图。
图6为示出设施信息管理部管理的设施信息的例子的图。
图7为示出设施信息管理部管理的设施信息的例子的图。
图8为示出设施信息管理部管理的设施信息的例子的图。
图9为示出设施信息管理部管理的设施信息的例子的图。
图10为示出设施信息管理部管理的设施信息的例子的图。
图11为示出在设施1的EV电池的充放电量的例子的图。
图12为示出在设施1的EV电池的蓄电量的例子的图。
图13为示出在设施2的EV电池的充放电量的例子的图。
图14为示出在设施2的EV电池的蓄电量的例子的图。
图15为更具体示出与实施方式相关的、能源管理系统的结构的框图。
图16为示出时间表管理部管理的使用时间表的例子的图。
图17为示出在耗电量计算部计算出的耗电量的例子的图。
图18为更具体示出与实施方式相关的、能源管理系统的结构的框图。
图19为示出设施在各个时刻的电力购买单价的例子的图。
图20为示出在各个时刻的设施的功耗的预测值、发电量的预测值和合同电力的例子的图。
图21为示出由电力单价决定部决定的购电单价的例子的图。
图22为示出由电力单价决定部决定的售电单价的例子的图。
图23为更具体示出与实施方式相关的、能源管理系统的结构的框图。
图24为示出呈现用充放电计划制订部的处理流程的例子的流程图。
图25为示出由呈现用充放电计划制订部进行的使用时间表的变更的例子的图。
图26为示出由呈现用充放电计划制订部进行的使用时间表的变更的例子的图。
图27为示出由呈现用充放电计划制订部进行的使用时间表的变更的例子的图。
图28为示出由呈现用充放电计划制订部进行的使用时间表的变更的例子的图。
图29为示出由呈现用充放电计划制订部进行的使用时间表的变更的例子的图。
图30为示出由呈现用充放电计划制订部进行的使用时间表的变更的例子的图。
图31为示出由呈现用充放电计划制订部进行的使用时间表的变更的例子的图。
图32为示出由呈现用充放电计划制订部进行的使用时间表的变更的例子的图。
图33为示出呈现给EV使用者的使用时间表的例子的图。
图34为概略地举例说明实际运行图36中举例说明的能源管理系统时的硬件结构的图。
图35为概略地举例说明实际运行图36中举例说明的能源管理系统时的硬件结构的图。
图36为概念性地示出与本实施方式相关的、能源管理系统的结构的例子的图。
附图标记
101、101a、101b、101c:能源管理系统;102、103:设施;104:充放电器;105:EV;201:车辆信息接收部;202:车辆信息管理部;203、203a、1001:时间表管理部;204、204b:设施信息管理部;205、205a、205b、1002:充放电计划制订部;206:充放电计划通知部;207:耗电量计算部;208:测量值管理部;209:设施电力预测部;210:电力单价决定部;211:呈现用充放电计划制订部;212:使用时间表呈现部;1102A、1102B:处理电路;1103:存储装置。
具体实施方式
以下参照附图对实施方式进行说明。在以下的实施方式中,为了说明技术还示出了详细特征等,但那些仅为举例说明,那些不全是为了使实施方式能够实施而必须的特征。
此外,附图是概略地示出的,为了便于说明,在附图中适当地进行结构的省略或结构的简化。另外,不同的附图中分别示出的结构等的大小及位置的相互关系不一定为精确记载,而可以适当变更。另外,即使在非剖视图的俯视图等附图中,为了使实施方式的内容容易理解,有时也附加阴影线。
另外,在以下所示的说明中,对同样的构成要素附加相同的附图标记来图示,关于它们的名称和功能也是同样的。因此,有时为了避免重复而省略对它们的详细说明。
另外,在以下所记载的说明中,也有时使用“第1”或“第2”等序数,这些术语是出于方便为了使实施方式的内容容易理解而使用的,而不是限定于能够根据这些序数而生成的顺序等。
<关于能源管理系统的概念性结构>
图36为概念性地示出与本实施方式相关的能源管理系统的结构的例子的图。
如图36中举例说明的,能源管理系统具备时间表管理部1001和充放电计划制订部1002。
时间表管理部1001为管理车辆从作为蓄电池能够进行充放电的设施的第1设施向作为蓄电池能够进行充放电的设施的第2设施移动的时间表的功能部。充放电计划制订部1002为制订作为在第1设施及第2设施的各个设施的蓄电池的充放电的计划的第1充放电计划的功能部。
然后,充放电计划制订部1002以在第1设施中蓄电池留下用于车辆从第1设施向第2设施移动的电力即移动电力而放电的方式,制订第1充放电计划。
此外,在以下的实施方式中,作为搭载蓄电池的车辆举例说明了EV,但搭载蓄电池的车辆不限于EV,设为还包括例如PHV等车辆。
<第1实施方式>
以下对与本实施方式相关的能源管理系统及能源管理方法进行说明。
<关于能源管理系统的结构>
图1为更具体示出与本实施方式相关的能源管理系统的结构的框图。
如图1中的例子所示,能源管理系统101处于能够与设施102及设施103进行通信的状态。设施102例如为自家住宅等。另外,设施103例如为工作地点的建筑物等。另外,各个设施102及设施103保持用于进行EV电池的充放电的充放电器104。此外,虽然在各个设施的充放电器104由相同附图标记示出,但各个充放电器104的性能(例如可充放电容量的最小值及最大值)可以不同。
能源管理系统101具备:车辆信息接收部201,接收示出EV电池的蓄电容量(EV蓄电容量)或可充放电容量等的信息即车辆信息;车辆信息管理部202,管理车辆信息;时间表管理部203,管理包括EV使用者预定连接EV105的设施即预定连接设施、EV使用者预定连接EV105的时刻即预定连接时刻、EV使用者预定断开EV105的时刻即预定断开时刻或用于EV105在多个设施之间移动所需的电量等的使用时间表;设施信息管理部204,管理包括预定连接设施在各个时刻的购电单价或售电单价等电力单价信息的信息即设施信息;充放电计划制订部205,基于车辆信息、设施信息及使用时间表,制订用于在确保EV105的行驶所需的电量的同时将由于EV电池的充放电所致的总计电力成本抑制得低的、EV电池在各个设施的充放电计划;以及充放电计划通知部206,对EV105、在各个设施的充放电器或对充放电器通知控制值的控制器通知制订的充放电计划。
首先对车辆信息接收部201进行说明。车辆信息接收部201从EV105取得EV电池的当前的蓄电量(当前蓄电量)或现状的充放电功率等信息即车辆的当前信息。
接下来对车辆信息管理部202进行说明。车辆信息管理部202除了管理在车辆信息接收部201取得的车辆的当前信息之外,还管理包括EV蓄电容量、可充放电容量及充放电效率的信息即车辆信息。
图2为示出在车辆信息管理部202管理的信息的例子的图。如图2中的例子所示,在车辆信息管理部202中管理着EV名、EV蓄电容量、当前蓄电量、可充放电容量的最小值、可充放电容量的最大值和充放电效率。
在图2的例子中,EV名为“车辆1”,EV蓄电容量为“30.0kWh”,当前蓄电量为“9.0kWh”,可充放电容量的最小值为“4.5kWh”,可充放电容量的最大值为“30.0kWh”,充放电效率为“100%”。
接下来对时间表管理部203进行说明。时间表管理部203管理包括EV使用者预定使EV105到达的时刻即预定到达时刻、EV使用者预定使EV105出发的时刻的预定出发时刻、作为EV使用者预定使EV105到达的设施即预定到达设施或用于EV105在多个设施之间移动所需的电量(必需电量)等的使用时间表。即,时间表管理部203管理用于EV105在多个设施之间移动的时间表。在此,预定到达时刻可以替换为预定连接时刻。另外,预定出发时刻也可以替换为预定断开时刻。另外,预定到达设施也可以替换为预定连接设施。
此外,上述的使用时间表通过用于设定使用时间表的专用应用等来登记。此外,在设定使用时间表时使用的专用应用可以为汽车导航系统的功能,也可以为能够从移动终端使用的应用等。
图3为示出时间表管理部203管理的使用时间表的例子的图。如图3中的例子所示,在时间表管理部203中管理着EV使用者预定使EV105到达的日期即预定到达日、预定到达时刻、EV使用者预定使EV105出发的日期即预定出发日、预定出发时刻、预定到达设施和必需电量。
在图3的例子中,管理着如下情况作为1个时间表:预定到达日为“2018/9/6”,预定到达时刻为“18:00”,预定出发日为“2018/9/7”,预定出发时刻为“07:00”,预定到达设施为“设施1”,必需电量为“6.0kWh”。
另外,在图3的例子中管理着如下情况作为其它时间表:预定到达日为“2018/9/7”,预定到达时刻为“08:00”,预定出发日为“2018/9/7”,预定出发时刻为“17:00”,预定到达设施为“设施2”,必需电量为“6.0kWh”。
接下来对设施信息管理部204进行说明。在设施信息管理部204中,将EV使用者预定连接于充放电器的自家住宅或工厂等各个设施(即预定连接设施)保持的充放电器的设备信息也作为设施信息来管理。
图4为示出设施信息管理部204管理的充放电器的设备信息的例子的图。如图4中的例子所示,在设施信息管理部204中管理着预定连接设施的名称、预定连接设施保持的充放电器的名称、预定连接设施保持的充放电器的最大充电功率和预定连接设施保持的充放电器的最大放电功率。
在图4的例子中,管理着如下情况作为1个设备信息:预定连接设施的名称为“设施1”,预定连接设施保持的充放电器的名称为“充电器1”,预定连接设施保持的充放电器的最大充电功率为“6.00kW”,预定连接设施保持的充放电器的最大放电功率为“6.00kW”。
另外,在图4的例子中,管理着如下情况作为其它设备信息:预定连接设施的名称为“设施2”,预定连接设施保持的充放电器的名称为“充电器1”,预定连接设施保持的充放电器的最大充电功率为“6.00kW”,预定连接设施保持的充放电器的最大放电功率为“6.00kW”。
另外,设施信息管理部204管理各个预定连接设施在各个时刻的电力购买单价。然后,设施信息管理部204基于电力购买单价决定并管理用于向EV电池充放电的购电单价及售电单价。
此处的购电是指买入通过来自EV电池的放电而供给的电力,售电是指出售用于对EV电池充电的电力。
图5、图6及图7为示出设施信息管理部204管理的设施信息的例子的图。图5中示出了在各个时刻的设施1的电力购买单价的例子,图6中示出了在各个时刻的设施1的购电单价的例子,图7中示出了在各个时刻的设施1的售电单价的例子。此外,在图5、图6及图7中,纵轴表示电力单价[日元/kWh],横轴表示时刻[时]。
如图5、图6及图7中的例子所示,在设施1,在8时至21时的时间段,电力购买单价从10[日元/kWh]上升到15[日元/kWh],购电单价从10[日元/kWh]上升到15[日元/kWh],售电单价从10[日元/kWh]上升到15[日元/kWh]。
图8、图9及图10为示出设施信息管理部204管理的设施信息的例子的图。图8中示出了在各个时刻的设施2的电力购买单价的例子,图9中示出了在各个时刻的设施2的购电单价的例子,图10中示出了在各个时刻的设施2的售电单价的例子。此外,在图8、图9及图10中,纵轴表示电力单价[日元/kWh],横轴表示时刻[时]。
如图8、图9及图10中的例子所示,在设施2,在0时至8时的时间段,电力购买单价为10[日元/kWh],购电单价为10[日元/kWh],售电单价为10[日元/kWh]。另外在设施2,在8时至12时的时间段,电力购买单价为30[日元/kWh],购电单价为20[日元/kWh],售电单价为30[日元/kWh]。
另外在设施2,在12时至17时的时间段,电力购买单价为20[日元/kWh],购电单价为18[日元/kWh],售电单价为20[日元/kWh]。另外在设施2,在17时至21时的时间段,电力购买单价为30[日元/kWh],购电单价为20[日元/kWh],售电单价为30[日元/kWh]。
另外在设施2,在21时至24时的时间段,电力购买单价为20[日元/kWh],购电单价为18[日元/kWh],售电单价为20[日元/kWh]。
另外,作为设施信息管理部204管理的设施信息,除了购电单价或售电单价以外,还可以包括基于放电(出售电力)的激励的信息。
作为上述激励,例如可以为按照每个时刻而不同的支付给EV使用者的金额,在预定连接设施为百货商店或商场等购物设施的情况下,可以为能够在该预定连接设施使用的优惠券等打折券(可以为仅能在特定日期时间使用),在预定连接设施为工厂或办公室等EV使用者的通勤目的地的情况下,可以为EV使用者为了对EV电池充电而支付的电费,也可以为一定金额的通勤津贴。
接下来对充放电计划制订部205进行说明。充放电计划制订部205基于车辆信息管理部202管理的车辆信息、时间表管理部203管理的使用时间表和设施信息管理部204管理的设施信息中包含的各个预定连接设施的电力单价信息,在EV电池的可充放电容量的范围内,以在确保用于EV105的行驶所需的电量(即出发时的必需电量)的同时使由于EV电池的充放电所致的总计电力成本最小的方式,制订EV电池在各个设施的充放电计划。
例如,在设施信息管理部204管理的设施信息为预定连接设施的购电单价及售电单价的情况下,充放电计划制订部205制订的EV电池在各个设施的充放电计划为包括如下内容的充放电计划:首先,在EV105连接于预定连接设施的期间内且售电单价低的时间段,进行EV105的行驶所需的电量的充电。或者为包括如下内容的充放电计划:在EV105连接于预定连接设施的期间内且购电单价高的时间段,EV电池进行放电,而在此基础上在EV105连接于预定连接设施的期间内且售电单价低的时间段,进行EV105的行驶所需的电量以上(例如直到最大可充电量为止)的充电。
然后,上述充放电计划为还包含如下内容的充放电计划:在EV105连接于预定连接设施的期间内且购电单价高的时间段,留下EV105的行驶所需的电量并且进行EV电池中积蓄的除此以外的电力的放电。
具体而言,充放电计划制订部205计算在从制订计划时起一定期间(例如直到24小时以后为止)的时间,按一定间隔(例如间隔1小时)在各个时刻的充放电计划。
此时,充放电计划制订部205将车辆信息管理部202管理的计划制订时的EV电池的当前蓄电量设为初始值,同样地在车辆信息管理部202管理的EV电池的可充放电容量的最小值与可充放电容量的最大值之间的范围内,以确保在时间表管理部203管理的EV105在各个设施的预定出发时刻之前用于EV105在设施之间移动的必需电量以上的容量(蓄电量)的方式,在设施信息管理部204管理的各个预定连接设施的充放电器的最大充电功率及最大放电电量的范围内制订充放电计划。
但在由于EV105或充放电器的设备的约束而无法确保容量(蓄电量)达到用于EV105在设施之间移动的必需电量的情况下,充放电计划制订部205制订EV电池的蓄电量尽可能接近必需电量的充放电计划。
然后,在存在多个满足上述条件的充放电计划的情况下,能够在这些充放电计划中选择基于预定连接设施在各个时刻的购电单价及售电单价计算出的、从由于充电而产生的充电成本中减去由于放电而产生的放电盈利得到的值为最小的充放电计划。
作为充放电计划制订部205的上述充放电计划的计算方法之一,存在如下方法:通过用数学式表达上述条件作为优化问题的约束条件及目标函数,使用优化求解器求解优化问题,从而计算充放电计划。
以下说明用数学式表达上述条件的例子。此外,下述式子中使用的t表示按一定周期(例如1个小时)对从计划制订时(t=0)起至计划制订期间(t=T(例如24小时))的时间进行划分的情况下的1个周期的索引。另外,下述式子中使用的i表示作为预定连接设施的F个设施的索引。
首先,作为约束条件,当用数学式表示EV电池的可充放电容量的最小值与可充放电容量的最大值之间的范围内时,如以下式(1)所示。
[数学式1]
SOC_MIN≤SOC(t)≤SOC_MAX (1)
在此,式(1)中的SOC表示时刻t的EV电池的蓄电量。另外,SOC_MIN表示EV电池的可充放电容量的最小值。另外,SOC_MAX表示EV电池的可充放电容量的最大值。
此外,在计算充放电计划时,EV电池的蓄电量根据各个时刻的充放电计划而变化。当用数学式表示该变化时,如以下式(2)所示。
[数学式2]
SOC(t)=SOC(t-1)+EFF·(E_EV_DISCHARGE(t)-E_EV_CHARGE(T)) (2)
在此,式(2)中的SOC表示时刻t的EV电池的蓄电量。另外,EFF表示EV电池的充放电效率。另外,E_EV_CHARGE表示EV电池的充电功率。另外,E_EV_DISCHARGE表示EV电池的放电功率。
但是,由于在时刻t充电和放电不能混同存在,因此给出以下条件。
[数学式3]
E_EV_CHARGE(t)·E_EV_DISCHARGE(t)=0 (3)
上述式(3)的意思是充电功率或放电功率中的至少一方为0。通过使用该条件,根据在时刻t的充放电计划,能够进行充电或放电中的任意动作。
接下来,当用数学式表示确保在EV105在各个设施的预定出发时刻之前用于EV105在设施之间移动的必需电量以上的容量(蓄电量)的条件时,如以下式(4)所示。
[数学式4]
SOC(OUT_TIME)≥NECCESSAT_SOC_VALUE (4)
在此,式(4)中的OUT_TIME表示EV105的预定出发时刻。另外,SOC(OUT_TIME)表示预定出发时刻的EV电池的蓄电量。另外,NECCESSAY_SOC_VALUE表示用于EV105在设施之间移动所需的必需充电量。
接下来,当用数学式表示在计算各个时刻的充放电计划时的、在各个预定连接设施的充放电器的最大充电功率及最大放电功率的范围内时,如以下式(5)所示。
[数学式5]
Figure BDA0003172302870000141
在此,式(5)中的E_EV_CHARGE表示在时刻t的蓄电池的充电功率。另外,E_EV_DISCHARGE表示在时刻t的蓄电池的放电功率。另外,E_EV_CHARGE_MAX表示在预定连接设施i的充放电器的充电功率的最大值。另外,E_EV_DISCHARGE_MAX表示在预定连接设施i的充放电器的放电功率的最大值。另外,IN_TIME表示在预定连接设施i的预定到达时刻。另外,OUT_TIME表示在预定连接设施i的预定出发时刻。
以上为制订EV电池在各个时刻的充放电计划时的约束条件。接下来,当用数学式来表示用于从满足上述约束条件的充放电计划中选择基于预定连接设施在各个时刻的购电单价及售电单价计算出的、从由于充电而产生的充电成本中减去由于放电而产生的放电盈利而得到的值为最小的充放电计划的目标函数时,如以下式(6)所示。
[数学式6]
Figure BDA0003172302870000151
C_BUY(i,t)=E_EV_CHARGE(t)·E_BUY_COST(i,t)
C_SELL(i,t)=E_EV_DISCHARGE(t)·E_SELL_COST(i,t) (6)
在此,式(6)中的C_BUY表示时刻t的充电成本。另外,C_SELL表示时刻t的放电盈利。另外,E_BUY_COST表示时刻t的售电单价。另外,E_SELL_COST表示时刻t的购电单价。
然后,制订从各个时刻的充电成本中减去放电盈利而得到的值为最小的充放电计划。
图11及图12为示出充放电计划制订部205制订的EV电池在设施1的充放电计划的例子的图。
图11为示出在设施1的EV电池的充放电量的例子的图。在图11中,纵轴表示充放电量[kWh],横轴表示时刻[时]。另外,关于充放电量,正值表示放电量,负值表示充电量。
如图11中的例子所示,在设施1,在0时至6时的时间段及21时至24时的时间段,进行了3[kWh]的EV电池的充电。
另外,图12为示出在设施1的EV电池的蓄电量的例子的图。在图12中,纵轴表示蓄电率[%],横轴表示时刻[时]。
如图12中的例子所示,在设施1,由于在0时至6时的时间段及21时至24时的时间段进行充电,因此在各个时间段蓄电率上升。
同样地,图13及图14为示出充放电计划制订部205制订的EV电池在设施2的充放电计划的例子的图。
图13为示出在设施2的EV电池的充放电量的例子的图。在图13中,纵轴表示充放电量[kWh],横轴表示时刻[时]。另外,关于充放电量,正值表示放电量,负值表示充电量。
如图13中的例子所示,在设施2,在8时至11时的时间段,进行了4[kWh]的来自EV电池的放电。另外,在设施2,在11时至12时的时间段,进行了3[kWh]的来自EV电池的放电。
另外,图14为示出在设施2的EV电池的蓄电量的例子的图。在图14中,纵轴表示蓄电率[%],横轴表示时刻[时]。
如图14中的例子所示,在设施2,由于在8时至12时的时间段进行放电,因此在该时间段蓄电率减小。但在8时至11时的时间段和11时至12时的时间段,由于放电量不同,导致蓄电率的减小率也不同。
接下来对充放电计划通知部206进行说明。充放电计划通知部206将充放电计划制订部205制订的EV电池在各个设施的充放电计划通知给EV使用者、在各个设施的充放电器104或控制充放电器104的控制器(例如home energy management system(HEMS,家庭能源管理系统)、factory energy management system(FEMS,工厂能源管理系统)、buildingenergy management system(BEMS,楼宇能源管理系统))。
此外,作为向EV使用者的通知方法,可以通知给EV使用者持有的移动终端,也可以不通知EV使用者而是通知给在各个设施的充放电控制装置这样的能够控制EV电池的充放电的专用应用。
利用如上述的能源管理系统101,基于EV105的使用时间表和多个设施之间的买卖电价差,能够制订在确保用于EV105在设施之间移动所需的电量的同时通过由EV使用者将以低廉的价格充电的电力以高昂的价格放电从而由充电时的售电价格与放电时的购电价格之差产生的盈利为最大的EV电池的充放电计划。通过基于这样的充放电计划进行EV电池的充放电,能够使EV使用者的与EV电池的充放电相关的总计电力成本减少。
此外,在本实施方式中,对使用了1台EV105和两个设施的能源管理系统进行了说明,但也可以使用多台EV105,设施数量也不限于上述。
<第2实施方式>
对与本实施方式相关的能源管理系统以及能源管理方法进行说明。此外,在以下的说明中,对与以上记载的实施方式中说明过的构成要素同样的构成要素附加相同的附图标记来图示,对其详细说明适当省略。
<关于能源管理系统的结构>
在上述第1实施方式中,EV使用者使用专用应用等设定预定到达时刻、预定出发时刻、预定到达设施及必需电量来管理EV使用者的使用时间表。进而,优选的是在到达了预定到达设施的时间点的EV电池的蓄电量也由EV使用者来设定。
然而,EV使用者难以准确设定在到达了预定到达设施的时间点的EV电池的蓄电量及必需电量。
于是,在与本实施方式相关的能源管理系统中,设为自动计算在到达了预定到达设施的时间点的EV电池的蓄电量及必需电量。
图15为更具体示出与本实施方式相关的能源管理系统的结构的框图。
如图15中的例子所示,能源管理系统101a处于能够与设施102及设施103进行通信的状态。
然后,能源管理系统101a具备车辆信息接收部201、车辆信息管理部202、管理使用时间表的时间表管理部203a、设施信息管理部204、充放电计划制订部205a、充放电计划通知部206和耗电量计算部207,其中,该充放电计划制订部205a基于车辆信息、设施信息、使用时间表及用于EV105在设施之间移动而消耗的电量即耗电量,制订用于在确保EV105的行驶所需的电量的同时将由EV电池的充放电所致的总计电力成本抑制得低的、EV电池在各个设施的充放电计划。
首先,对时间表管理部203a进行说明。在本实施方式中,在时间表管理部203a中,EV使用者仅设定预定到达时刻、预定出发时刻、预定到达设施。
图16为示出时间表管理部203a管理的使用时间表的例子的图。如图16中的例子所示,在时间表管理部203a中管理着预定到达日、预定到达时刻、预定出发日、预定出发时刻和预定到达设施。
在图16的例子中管理着如下情况作为1个时间表:预定到达日为“2018/9/6”,预定到达时刻为“18:00”,预定出发日为“2018/9/7”,预定出发时刻为“07:00”,预定到达设施为“设施1”。
另外,在图16的例子中管理着如下情况作为其它时间表:预定到达日为“2018/9/7”,预定到达时刻为“08:00”,预定出发日为“2018/9/7”,预定出发时刻为“17:00”,预定到达设施为“设施2”。
接下来对耗电量计算部207进行说明。耗电量计算部207基于时间表管理部203a管理的预定到达时刻、预定出发时刻及预定到达设施计算耗电量。
此外,作为耗电量的计算方法,例如能够基于由地图应用或汽车导航系统等得到的移动路径的行驶距离及行驶时间来计算。或者也可以基于EV105到目前为止的行驶实绩的信息来计算耗电量。
图17为示出耗电量计算部207计算出的耗电量的例子的图。如图17中的例子所示,由耗电量计算部207计算出耗电量。
在图17中,作为1个耗电量的例子,示出了移动起点为“设施1”、移动目的地为“设施2”时的耗电量为“6.00kWh”。
另外,在图17中,作为其它耗电量的例子,示出了移动起点为“设施2”、移动目的地为“设施1”时的耗电量为“6.00kWh”。
然后,充放电计划制订部205a基于车辆信息管理部202管理的车辆信息、时间表管理部203a管理的使用时间表、设施信息管理部204管理的设施信息中包含的各个预定连接设施的电力单价信息和耗电量计算部207计算出的耗电量,在EV电池的可充放电容量的范围内,以在确保用于EV105行驶所需的电量(即出发时的必需电量)的同时使由于EV电池的充放电所致的总计电力成本为最小的方式,制订EV电池在各个设施的充放电计划。
利用如上所述的能源管理系统101a,能够减轻EV使用者由于使用时间表的设定而带来的负担。因此,能够使EV使用者的便利性提高。
<第3实施方式>
对与本实施方式相关的能源管理系统及能源管理方法进行说明。此外在以下说明中,对与以上记载的实施方式中说明过的构成要素同样的构成要素附加相同的附图标记来图示,对其详细说明适当省略。
<关于能源管理系统的结构>
在上述实施方式中,根据基于与零售电力公司的合同的电力购买单价决定在各个设施的购电单价及售电单价。然而,取决于设施的不同,有时需要基于合同电力(购买电力的最大值)、设施的功耗(电力负载)或太阳能发电设备等可再生能源设备的发电量来调节在各个时刻的购电单价及售电单价。
于是,在与本实施方式相关的能源管理系统中,根据基于设施的功耗或可再生能源设备的发电量等的设施的电力需求,决定在各个时刻的购电单价及售电单价。
图18为更具体示出与本实施方式相关的能源管理系统的结构的框图。
如图18中的例子所示,能源管理系统101b处于能够与设施102及设施103进行通信的状态。
然后,能源管理系统101b具备车辆信息接收部201、车辆信息管理部202、时间表管理部203a、管理设施信息的设施信息管理部204b、充放电计划制订部205b、充放电计划通知部206、耗电量计算部207、测量值管理部208、设施电力预测部209和电力单价决定部210,其中,该充放电计划制订部205b基于车辆信息、设施信息、使用时间表、耗电量及电力单价信息,制订用于在确保EV105的行驶所需的电量的同时将由于EV电池的充放电所致的总计电力成本抑制得低的EV电池在各个设施的充放电计划。
首先对设施信息管理部204b进行说明。与本实施方式相关的设施信息管理部204b管理在各个时刻的电力购买单价及合同电力(购买电力的最大值)。
接下来对测量值管理部208进行说明。测量值管理部208管理在各个设施中测量出的设施的负载设备的功耗或可再生能源设备的发电量。
接下来对设施电力预测部209进行说明。设施电力预测部209基于测量值管理部208管理的设施的负载设备的功耗及可再生能源设备的发电量,计算该设施整体在各个时刻的功耗的预测值及可再生能源设备的发电量的预测值。此外,作为功耗的预测方法或发电量的预测方法,有使用利用了气象信息等的已知技术来预测的方法。
接下来对电力单价决定部210进行说明。电力单价决定部210基于设施信息管理部204b管理的电力购买单价及合同电力和设施电力预测部209计算出的功耗的预测值及发电量的预测值,决定购电单价及售电单价或基于放电的激励。
在此,使用例子对购电单价及售电单价的决定方法进行说明。图19为示出设施在各个时刻的电力购买单价的例子的图。此外,在图19中,纵轴表示电力单价[日元/kWh],横轴表示时刻[时]。
如图19中的例子所示,在该设施,在0时至8时的时间段,电力购买单价为10[日元/kWh]。另外,在该设施,在8时至12时的时间段,电力购买单价为30[日元/kWh]。
另外,在该设施,在12时至17时的时间段,电力购买单价为20[日元/kWh]。另外,在该设施,在17时至21时的时间段,电力购买单价为30[日元/kWh]。
另外,在该设施,在21时至24时的时间段,电力购买单价为20[日元/kWh]。
另外,图20为示出在各个时刻的设施的功耗的预测值、发电量的预测值和合同电力的例子的图。此外,在图20中,纵轴表示电力价格[日元/kWh],横轴表示时刻[时]。另外,在图20中,功耗的预测值以虚线示出,发电量的预测值以单点划线示出,合同电力以实线示出。
如图20中的例子所示,在该设施,在9时至10时的时间段,功耗的预测值高而发电量的预测值低。因此在该时间段中有可能超过设施的合同电力。
于是,为了在该时间段从连接的EV105得到大量放电,将该时间段的购电价格设定得高于其它时间段。
另一方面,在该设施,在12时至13时的时间段,发电量的预测值有可能超出功耗的预测值。
于是,为了使该时间段的多余电力对连接的EV105充电,将该时间段的售电价格设定得低于其它时间段。
像这样,电力单价决定部210根据功耗的预测值及发电量的预测值,决定设施的购电单价及售电单价。
图21为示出由电力单价决定部210决定的购电单价的例子的图。
如图21中的例子所示,在该设施,在0时至8时的时间段,购电单价为10[日元/kWh]。另外,在该设施,在8时的时间段,购电单价为20[日元/kWh]。
另外,在该设施,在9时至10时的时间段,购电单价为40[日元/kWh]。另外,在该设施,在10时至12时的时间段,购电单价为20[日元/kWh]。
另外,在该设施,在12时至13时的时间段,购电单价为0[日元/kWh](即是指能够免费购买)。另外,在该设施,在13时至17时的时间段,购电单价为18[日元/kWh]。
另外,在该设施,在17时至21时的时间段,购电单价为20[日元/kWh]。另外,在该设施,在21时至24时的时间段,购电单价为18[日元/kWh]。
图22为示出由电力单价决定部210决定的售电单价的例子的图。
如图22中的例子所示,在该设施,在0时至8时的时间段,售电单价为10[日元/kWh]。另外,在该设施,在8时至12时的时间段,售电单价为30[日元/kWh]。
另外,在该设施,在12时至13时的时间段,售电单价为5[日元/kWh]。另外,在该设施,在13时至17时的时间段,售电单价为20[日元/kWh]。
另外,在该设施,在17时至22时的时间段,售电单价为30[日元/kWh]。另外,在该设施,在22时至24时的时间段,售电单价为20[日元/kWh]。
然后,充放电计划制订部205b基于车辆信息管理部202管理的车辆信息、时间表管理部203a管理的使用时间表、由电力单价决定部210决定的电力单价信息和耗电量计算部207计算出的耗电量,在EV电池的可充放电容量的范围内,以在确保用于EV105的行驶所需的电量(即出发时的必需电量)的同时使由于EV电池的充放电所致的总计电力成本为最小的方式,制订EV电池在各个设施的充放电计划。
根据如上所述的能源管理系统101b,能够根据基于设施的功耗或可再生能源的发电量等的设施的电力需求来决定购电单价及售电单价。
<第4实施方式>
对与本实施方式相关的能源管理系统及能源管理方法进行说明。此外在以下说明中,对与以上记载的实施方式中说明过的构成要素同样的构成要素附加相同的附图标记来图示,对其详细说明适当省略。
<关于能源管理系统的结构>
在上述实施方式中,在EV使用者的使用时间表的范围内,基于预定连接设施在各个时刻的购电单价及售电单价,制订使由于EV电池的充放电所致的总计电力成本减少的充放电计划。
然而,取决于EV使用者的不同,有时超过使用时间表的范围进行EV电池的充放电能够使由于EV电池的充放电所致的总计电力成本减少。
于是,在与本实施方式相关的能源管理系统中,也考虑EV使用者设定的EV105的使用时间表的范围外的时刻,计算能够使由于EV电池的充放电所致的总计电力成本减少的使用时间表及充放电计划并向EV使用者呈现。
图23为更具体示出与本实施方式相关的能源管理系统的结构的框图。
如图23中的例子所示,能源管理系统101c处于能够与设施102及设施103进行通信的状态。
然后,能源管理系统101c具备车辆信息接收部201、车辆信息管理部202、时间表管理部203、管理设施信息的设施信息管理部204、充放电计划制订部205、充放电计划通知部206、呈现用充放电计划制订部211和使用时间表呈现部212。
首先对呈现用充放电计划制订部211进行说明。呈现用充放电计划制订部211基于EV使用者设定的使用时间表(包括预定到达时刻、预定出发时刻、预定到达设施或必需电量等),在考虑设施之间的移动时间等的同时在可能的范围内变更预定出发时刻或预定到达时刻。然后,呈现用充放电计划制订部211制订该情况下在各个预定连接设施的在各个时刻的充放电计划。
在此,呈现用充放电计划制订部211基于变更后的预定到达时刻及预定出发时刻中的至少一方,以使从由于在设施102及设施103的蓄电池的充电而产生的合计充电成本中减去由于在设施102及设施103的蓄电池的放电而产生的合计放电盈利而得到的值为最小的方式,制订充放电计划。
然后,呈现用充放电计划制订部211计算该情况下的由于充放电所致的总计电力成本,判断是否低于由于充放电计划制订部205制订的充放电计划的充放电所致的总计电力成本。
然后,在呈现用充放电计划制订部211制订的充放电计划的总计电力成本较低的情况下,呈现用充放电计划制订部211暂时性保存与该充放电计划对应的总计电力成本。
然后,呈现用充放电计划制订部211再次变更预定出发时刻或预定到达时刻,重复制订充放电计划的处理。此外,作为重复制订充放电计划的次数,可以进行在计划制订期间内能够变更的所有情形的变更,制订与各个变更对应的充放电计划,并且计算对应的总计电力成本,也可以在限定了能够变更的时刻的范围(例如两小时以内)之后,在该范围内变更预定出发时刻或预定到达时刻并制订充放电计划,并且计算对应的总计电力成本。
图24为示出呈现用充放电计划制订部211的处理流程的例子的流程图。
首先,呈现用充放电计划制订部211取得EV使用者设定的使用时间表(例如图16所示的使用时间表)(图24中的步骤ST1)。
接下来,呈现用充放电计划制订部211取得充放电计划制订部205制订的充放电计划(例如图11或图13所示的充放电计划)(图24中的步骤ST2)。此外,虽然在本实施方式中具备充放电计划制订部205,但也可以是例如呈现用充放电计划制订部211取得由充放电计划制订部205a或充放电计划制订部205b以对应的各个实施方式中示出的方法制订的充放电计划。
接下来,呈现用充放电计划制订部211取得各个设施在各个时刻的电力单价信息(例如图6、图7、图9及图10所示的购电单价及售电单价)(图24中的步骤ST3)。
接下来,呈现用充放电计划制订部211基于步骤ST2及步骤ST3中取得的信息,计算充放电计划制订部205制订的充放电计划的、由于充放电所致的总计电力成本(图24中的步骤ST4)。此外,为了计算总计电力成本,例如使用式(6)。
接下来,呈现用充放电计划制订部211变更步骤ST1中取得的EV105的使用时间表(图24中的步骤ST5)。
图25、图26及图27为示出由呈现用充放电计划制订部211进行的使用时间表的变更的例子的图。在图25、图26及图27中,以黑色示出EV105与设施连接的状态。
图25所示的例子为当在17时的时间点制订了充放电计划时的变更前的使用时间表。另一方面,图26所示的例子为将图25所示的使用时间表的在设施1的预定到达时刻从18时变更为19时的情况下的使用时间表。
另外,图27所示的例子为将图25所示的使用时间表的在设施1的预定出发时刻从7时变更为6时且将图25所示的使用时间表的在设施2的预定到达时刻从8时变更为7时的情况下的使用时间表。
此外,如图27中的例子所示,在使用时间表的变更中,由于当变更预定出发时刻时需要考虑设施之间的移动时间,因此接下来的预定到达时刻也随之被变更。同样地设为当变更预定到达时刻时,考虑设施之间的移动时间,此前的预定出发时刻也被变更。
接下来,呈现用充放电计划制订部211使用在步骤ST5变更后的使用时间表,制订充放电计划(图24中的步骤ST6)。此外,以与充放电计划制订部205的情况同样的充放电计划的制订方法来制订。
接下来,呈现用充放电计划制订部211基于步骤ST6中制订的充放电计划和步骤ST2中取得的各个设施在各个时刻的电力单价信息(购电单价及售电单价),计算由于EV电池的充放电所致的总计电力成本(图24中的步骤ST7)。
接下来,呈现用充放电计划制订部211对步骤ST4中计算出的总计电力成本与步骤ST7中计算出的总计电力成本进行比较(图24中的步骤ST8)。
然后,呈现用充放电计划制订部211判定步骤ST7中计算出的总计电力成本是否低于步骤ST4中计算出的总计电力成本(图24中的步骤ST9)。
在步骤ST7中计算出的总计电力成本低于步骤ST4中计算出的总计电力成本的情况下,即,与从图24中例子所示的步骤ST9分支的“是”对应的情况下,前进至图24中例子所示的步骤ST10。
另一方面,在步骤ST7中计算出的总计电力成本不高于步骤ST4中计算出的总计电力成本的情况下,即,与从图24中例子所示的步骤ST9分支的“否”对应的情况下,前进至图24中例子所示的步骤ST11。
在步骤ST10中,保存在步骤ST5变更后的使用时间表、在步骤ST6制订的充放电计划以及在步骤ST7计算出的总计电力成本。然后,前进至步骤ST11。
在步骤ST11,判定是否在所有条件下制订了充放电计划。当在所有条件下制订了充放电计划时,即,与从图24中例子所示的步骤ST11分支的“是”对应时,结束工作。另一方面,在尚未在所有条件下制订充放电计划时,即,与从图24中例子所示的步骤ST11分支的“否”对应时,返回至图24中例子所示的步骤ST5。
此外,作为结束工作的条件,可以为判定所有条件(情形)的变更是否完成,也可以为预先确定能够变更的时间的范围(例如两小时),在针对该范围内的所有情形而变更完成的情况下结束工作。
图28、图29、图30、图31及图32为示出由呈现用充放电计划制订部211进行的使用时间表的变更的例子的图。图28、图29、图30、图31及图32所示的例子为将能够变更使用时间表的范围设为两小时的情况下的例子。在图28、图29、图30、图31及图32中,以黑色示出EV105与设施连接的状态。
图28所示的例子为将图25所示的使用时间表的在设施1的预定到达时刻从18时变更为17时的情况下的使用时间表。
另外,图29所示的例子为将图25所示的使用时间表的在设施1的预定出发时刻从7时变更为8时且将图25所示的使用时间表的在设施2的预定到达时刻从8时变更为9时的情况下的使用时间表。
另外,图30所示的例子为将图25所示的使用时间表的在设施1的预定出发时刻从7时变更为9时且将图25所示的使用时间表的在设施2的预定到达时刻从8时变更为10时的情况下的使用时间表。
另外,图31所示的例子为将图25所示的使用时间表的在设施1的预定到达时刻从18时变更为17时、将图25所示的使用时间表的在设施1的预定出发时刻从7时变更为8时且将图25所示的使用时间表的在设施2的预定到达时刻从8时变更为9时的情况下的使用时间表。
另外,图32所示的例子为将图25所示的使用时间表的在设施1的预定到达时刻从18时变更为17时、将图25所示的使用时间表的在设施1的预定出发时刻从7时变更为9时且将图25所示的使用时间表的在设施2的预定到达时刻从8时变更为10时的情况下的使用时间表。
接下来对使用时间表呈现部212进行说明。使用时间表呈现部212将在呈现用充放电计划制订部211中被保存为变更后的使用时间表的、变更后的预定出发时刻、变更后的预定到达时刻、变更后的总计电力成本、还有基于EV使用者设定的使用时间表的总计电力成本通知给EV使用者。
作为向EV使用者的通知方法,例如有向EV使用者持有的移动终端通知的方法。此外,关于要通知的使用时间表,可以仅呈现保存于呈现用充放电计划制订部211的使用时间表中的最总计电力成本,也可以呈现保存于呈现用充放电计划制订部211的所有使用时间表,也可以仅呈现保存于呈现用充放电计划制订部211的使用时间表中的按总计电力成本的升序的前几位的使用时间表。
图33为示出呈现给EV使用者的使用时间表的例子的图。如图33中的例子所示,被呈现的使用时间表包括EV的名称、预定到达日、预定到达时刻、预定出发日、预定出发时刻、预定到达设施、基于EV使用者设定的使用时间表的总计电力成本、基于变更后的使用时间表的总计电力成本和变更前后的差额。
在图33的例子中,作为车辆1的变更后的时间表,示出了预定到达日为“2018/9/6”、预定到达时刻为“19:00”、预定出发日为“2018/9/7”、预定出发时刻为“07:00”、预定到达设施为“设施1”的时间表和预定到达日为“2018/9/7”、预定到达时刻为“08:00”、预定出发日为“2018/9/7”、预定出发时刻为“18:00”、预定到达设施为“设施2”的时间表,示出了基于变更前的使用时间表的总计电力成本为“300日元”,基于变更后的使用时间表的总计电力成本为“250日元”,使用时间表的变更前后的差额为“50日元”。
然后,在收到使用时间表的呈现的EV使用者变更时间表以执行呈现的使用时间表及充放电计划的情况下,EV使用者使用在设定使用时间表时使用的上述专用应用等来变更时间表。
通过如上所述的能源管理系统101c,由于能够呈现相比基于EV使用者设定的使用时间表的总计电力成本能够使总计电力成本减少的使用时间表,因此能够使EV使用者的便利性提高。
<关于能源管理系统的硬件结构>
图34及图35为概略地举例说明实际运行图36中举例说明的能源管理系统时的硬件结构的图。
此外,图34及图35中举例说明的硬件结构与图36中举例说明的结构有时在数量等不匹配,这是由于图36中举例说明的结构示出概念性单元所导致的。
因而,至少可以设想图36中举例说明的1个结构包括图34及图35中举例说明的多个硬件结构的情况和图36中举例说明的1个结构与图34及图35中举例说明的硬件结构的一部分对应的情况,还可以设想图34及图35中举例说明的1个硬件结构中具备图36中举例说明的多个结构的情况。
另外,图34及图35中举例说明的硬件结构为将图36中举例说明的能源管理系统的概念性结构具体化而举例说明的。因此,在图34及图35中,除了与能源管理系统的概念性的结构对应的硬件结构之外,有时还追加了新的硬件结构,但是即使在不具备新追加的那些硬件结构的情况下,与本实施方式相关的能源管理系统也可以成立。
在图34中,作为用于实现图36中的充放电计划制订部1002、图1的充放电计划制订部205、图15的充放电计划制订部205a及耗电量计算部207、图18的充放电计划制订部205b、设施电力预测部209及电力单价决定部210、图23的呈现用充放电计划制订部211及使用时间表呈现部212的硬件结构,示出了进行运算的处理电路1102A和能够存储信息的存储装置1103。这些结构在其它实施方式中也是同样的。
在图35中,作为用于实现图36中的充放电计划制订部1002、图1的充放电计划制订部205、图15的充放电计划制订部205a及耗电量计算部207、图18的充放电计划制订部205b、设施电力预测部209及电力单价决定部210、图23的呈现用充放电计划制订部211及使用时间表呈现部212的硬件结构,示出了进行运算的处理电路1102B。该结构在其它实施方式中也是同样的。
图1的车辆信息管理部202、时间表管理部203及设施信息管理部204、图18的测量值管理部208通过存储装置1103或另外的存储装置(在此未图示)来实现。
存储装置1103可以为例如硬盘驱动器(Hard disk drive,即HDD)、随机存取存储器(random access memory,即RAM)、只读存储器(read only memory,即ROM)、闪存、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read only memory,EPROM)及电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory,EEPROM)等易失性或非易失性半导体存储器、包括磁盘、软盘、光盘、压缩盘、迷你盘或DVD等的存储器(存储介质)或者今后将使用的所有存储介质。
处理电路1102A可以为执行储存于存储装置1103、外部的CD-ROM、外部的DVD-ROM或外部的闪存等的程序的单元。即,例如可以为中央运算处理装置(central processingunit,即CPU)、微处理器、微型计算机、数字信号处理器(digital signal processor,即DSP)。
在处理电路1102A为执行储存于存储装置1103、外部的CD-ROM、外部的DVD-ROM或外部的闪存等的程序的单元的情况下,上述对应的处理通过由处理电路1102A执行储存于存储装置1103的程序的软件、固件或软件与固件的组合来实现。此外,上述对应的处理也可以例如由多个处理电路协作来实现。
软件及固件可以被描述为程序并被存储于存储装置1103。在该情况下,处理电路1102A通过读取并执行储存于存储装置1103的程序来实现上述功能。即,存储装置1103可以为存储通过被处理电路1102A执行而因此实现上述功能的程序的单元。
另外,处理电路1102B可以为专用硬件。即,例如可以为单个电路、复合电路、程序化处理器、并行程序化处理器、集成电路(application specific integrated circuit,即ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)或将它们组合而成的电路。
在处理电路1102B为专用硬件的情况下,上述对应的处理通过处理电路1102B的工作来实现。此外,上述对应的处理可以通过分开的电路来实现,也可以通过单个电路来实现。
此外,上述对应的处理也可以部分在作为执行储存于存储装置1103的程序的单元的处理电路1102A中实现,部分在作为专用硬件的处理电路1102B中实现。
<关于由以上记载的实施方式产生的效果>
接下来示出由以上记载的实施方式产生的效果的例子。此外在以下说明中,基于以上记载的实施方式中例子所示的具体的结构来记载了该效果,但在产生同样的效果的范围内,可以替换为本申请说明书中例子所示的其它具体的结构。
另外,该替换可以跨越多个实施方式来进行。即,可以为将在不同实施方式中例子所示的各个结构组合来产生同样的效果的情况。
根据以上记载的实施方式,用于对搭载蓄电池的车辆(例如EV105)的蓄电池的充放电进行管理的能源管理系统具备时间表管理部203(或者时间表管理部203a)和充放电计划制订部205(或者充放电计划制订部205a、充放电计划制订部205b)。时间表管理部203管理EV105从作为蓄电池能够进行充放电的设施的第1设施向作为蓄电池能够进行充放电的设施的第2设施移动的时间表。在此,第1设施例如与设施102或设施103对应。另外,第2设施例如与设施103或设施102对应。充放电计划制订部205制订作为在设施102及设施103的各个设施的蓄电池的充放电的计划的第1充放电计划。在此,充放电计划制订部205以在设施102中蓄电池留下用于EV105从设施102向设施103移动的电力即移动电力(即必需电量)而放电的方式,制订第1充放电计划。
另外,根据以上记载的实施方式,能源管理系统具备执行程序的处理电路1102A和存储被执行的程序的存储装置1103。然后,通过处理电路1102A执行程序来实现以下工作。
即,管理EV105从作为蓄电池能够进行充放电的设施的设施102向作为蓄电池能够进行充放电的设施的设施103移动的时间表,制订作为在设施102及设施103的各个设施的蓄电池的充放电的计划的第1充放电计划。然后,第1充放电计划被制订为在设施102中蓄电池留下用于EV105从设施102向设施103移动的电力即移动电力而放电。
另外,根据以上记载的实施方式,能源管理系统具备作为专用硬件的处理电路1102B。然后,作为专用硬件的处理电路1102B进行以下工作。
即,作为专用硬件的处理电路1102B管理EV105从作为蓄电池能够进行充放电的设施的设施102向作为蓄电池能够进行充放电的设施的设施103移动的时间表,制订作为在设施102及设施103的各个设施的蓄电池的充放电的计划的第1充放电计划。然后,第1充放电计划被制订为在设施102中蓄电池留下用于EV105从设施102向设施103移动的电力即移动电力而放电。
根据这样的结构,能够制订具有蓄电池的车辆能够在多个设施进行充放电时的充放电计划。根据该充放电计划,能够在确保用于在多个设施之间移动的移动电力的同时得到由于放电而产生的放电盈利。
此外,即使在将本申请说明书中例子所示以外的结构中的至少一项适当追加至以上记载的结构的情况下,即在适当追加了作为以上记载的结构未提及的本申请说明书中例子所示以外的结构的情况下,也能够产生同样的效果。
另外,根据以上记载的实施方式,能源管理系统具备管理包括设施102及设施103在各个时刻的电力单价的信息即电力单价信息的设施信息管理部204(或设施信息管理部204b)。然后,充放电计划制订部205基于电力单价信息,以使从由于在设施102及设施103的蓄电池的充电而产生的合计的充电成本中减去由于在设施102及设施103的蓄电池的放电而产生的合计的放电盈利而得到的值为最小的方式,制订第1充放电计划。根据这样的结构,能够在确保用于在多个设施之间移动的移动电力的同时还考虑多个设施之间的电力单价的差异来抑制总计电力成本。具体而言,通过将以低廉的价格充电的电力以更高昂的价格放电,制订由充电时的价格与放电时的价格之差带来的盈利为最大的充放电计划,从而能够使EV使用者的由于充放电所致的总计电力成本减少。
另外,根据以上记载的实施方式,能源管理系统具备电力预测部和电力单价决定部210。在此,电力预测部例如与设施电力预测部209对应。设施电力预测部209预测在设施102及设施103的各个设施的电力需求。另外,电力单价决定部210基于电力需求决定电力单价。根据这样的结构,能够基于电力需求决定电力单价,因此能够制订高精度的充放电计划。
另外,根据以上记载的实施方式,设施电力预测部209基于设置于设施102及设施103的各个设施的设备的功耗及设置于设施102及设施103中的至少一方的可再生能源设备的发电量,预测电力需求。根据这样的结构,能够根据各个设施的功耗及设置于各个设备的可再生能源设备的发电量来决定电力单价。
另外,根据以上记载的实施方式,时间表管理部203管理EV105到达设施102及设施103的各个设施的预定时刻即预定到达时刻和EV105从设施102及设施103的各个设施出发的预定时刻即预定出发时刻。根据这样的结构,能够制订具有蓄电池的车辆能够在多个设施进行充放电时的充放电计划。根据该充放电计划,能够在确保用于在多个设施之间移动的移动电力的同时得到由于放电而产生的放电盈利。
另外,根据以上记载的实施方式,能源管理系统具备电力计算部。在此,电力计算部例如与耗电量计算部207对应。耗电量计算部207至少基于设施102的预定出发时刻和设施103的预定到达时刻计算移动电力。然后,充放电计划制订部205a以在设施102中蓄电池留下耗电量计算部207计算出的移动电力而放电的方式,制订第1充放电计划。根据这样的结构,由于能够减轻EV使用者的由于时间表的设定而带来的负担(具体而言为移动电力的计算),因此能够使使用者的便利性提高。
另外,根据以上记载的实施方式,能源管理系统具备时间表变更部、电力成本计算部和时间表呈现部。在此,时间表变更部例如与呈现用充放电计划制订部211对应。另外,电力成本计算部例如与呈现用充放电计划制订部211对应。另外,时间表呈现部例如与使用时间表呈现部212对应。呈现用充放电计划制订部211变更时间表管理部203管理的预定到达时刻及预定出发时刻中的至少一方。呈现用充放电计划制订部211基于变更后的预定到达时刻及预定出发时刻中的至少一方,以使从由于在设施102及设施103的蓄电池的充电而产生的合计充电成本中减去由于在设施102及设施103的蓄电池的放电而产生的合计放电盈利而得到的值为最小的方式,制订第2充放电计划。呈现用充放电计划制订部211分别计算制订的第1充放电计划及第2充放电计划的总计电力成本。在第2充放电计划的总计电力成本低于第1充放电计划的总计电力成本的情况下,使用时间表呈现部212呈现与第2充放电计划对应的时间表。根据这样的结构,通过呈现相比EV使用者设定的使用时间表的总计电力成本能够减少总计电力成本的使用时间表,能够使EV使用者的由于充放电所致的总计电力成本进一步减少。
另外,根据以上记载的实施方式,能源管理系统具备车辆信息管理部202。车辆信息管理部202管理包括蓄电池的蓄电容量、蓄电池的可充放电容量和蓄电池的充放电效率的信息即车辆信息。然后,充放电计划制订部205基于车辆信息,以使从由于在设施102及设施103的蓄电池的充电而产生的合计充电成本中减去由于在设施102及设施103的蓄电池的放电而产生的合计放电盈利而得到的值为最小的方式,制订第1充放电计划。根据这样的结构,能够制订具有蓄电池的车辆能够在多个设施进行充放电时的充放电计划。根据该充放电计划,能够在确保用于在多个设施之间移动的移动电力的同时得到由于放电而产生的放电盈利。
另外,根据以上记载的实施方式,能源管理系统具备通知制订的第1充放电计划的充放电计划通知部206。根据这样的结构,EV使用者能够在EV105或各个设施知晓充放电计划,因而很便利。
根据以上记载的实施方式,在用于对搭载蓄电池的EV105的蓄电池的充放电进行管理的能源管理方法中,对EV105从作为蓄电池能够进行充放电的设施的设施102向作为蓄电池能够进行充放电的设施的设施103移动的时间表进行管理。然后,制订作为在设施102及设施103的各个设施的蓄电池的充放电的计划的第1充放电计划。在此,第1充放电计划被制订为在设施102中蓄电池留下用于EV105从设施102向设施103移动的电力即移动电力而放电。
根据这样的结构,能够制订具有蓄电池的车辆能够在多个设施进行充放电时的充放电计划。根据该充放电计划,能够在确保用于在多个设施之间移动的移动电力的同时得到由于放电而产生的放电盈利。
此外,即使在将本申请说明书中例子所示以外的结构中的至少一项适当追加至以上记载的结构的情况下,即在适当追加了作为以上记载的结构未提及的本申请说明书中例子所示以外的结构的情况下,也能够产生同样的效果。
另外,在没有特殊限制的情况下,能够变更各个处理进行的顺序。
<关于以上记载的实施方式的变形例>
在以上记载的实施方式中,虽然有时针对各个构成要素的材质、材料、尺寸、形状、相对的配置关系或实施的条件等进行记载,但这些在所有方面仅为一个例子,不被限于本申请说明书所记载的内容。
因此,在本申请说明书公开的技术的范围内设想未示例的无数变形例及等同物。例如,包括将至少一个构成要素变形的情况、追加的情况或省略的情况,还包括提取至少一个实施方式中的至少一个构成要素并与其它实施方式中的构成要素组合的情况。
另外,只要不产生矛盾,在以上记载的实施方式中记载为具备“1个”的构成要素也可以具备“1个以上”。
进而,以上记载的实施方式中的各个构成要素为概念性单元,在本申请说明书公开的技术范围内,包括1个构成要素由多个构造体构成的情况、1个构成要素与某个构造体的一部分对应的情况、还有多个构成要素被包含于1个构造体的情况。
另外,作为以上记载的实施方式中的各个构成要素,只要发挥相同的功能,则包括具有其它构造或形状的构造体。
另外,本申请说明书中的说明是出于与本技术关联的所有目的而被参照的,且均不被认为是现有技术。
另外,以上记载的实施方式中记载的各个构成要素既可以被设想为软件或固件,也可以被设想为与此对应的硬件,在这两者的概念下,各个构成要素被称为“部”或“处理电路”等。
另外,本申请说明书公开的技术可以为在多个装置中分散地具备各个构成要素的情况,即可以为系统的形式。

Claims (10)

1.一种能源管理系统,用于对搭载蓄电池的车辆(105)的所述蓄电池的充放电进行管理,该能源管理系统具备:
时间表管理部(203、203a),管理所述车辆(105)从作为所述蓄电池能够进行充放电的设施的第1设施(102、103)向作为所述蓄电池能够进行充放电的设施的第2设施(102、103)移动的时间表;以及
充放电计划制订部(205、205a、205b),制订作为在所述第1设施(102、103)及所述第2设施(102、103)的各个设施的所述蓄电池的充放电的计划的第1充放电计划,
其中,所述充放电计划制订部(205、205a、205b)以在所述第1设施(102、103)中所述蓄电池留下用于所述车辆(105)从所述第1设施(102、103)向所述第2设施(102、103)移动的电力即移动电力而放电的方式,制订所述第1充放电计划。
2.根据权利要求1所述的能源管理系统,其中,
还具备设施信息管理部(204、204b),该设施信息管理部(204、204b)管理包括所述第1设施(102、103)及所述第2设施(102、103)在各个时刻的电力单价的信息即电力单价信息,
所述充放电计划制订部(205、205a、205b)基于所述电力单价信息,以使从由于在所述第1设施(102、103)及所述第2设施(102、103)的所述蓄电池的充电而产生的合计充电成本中减去由于在所述第1设施(102、103)及所述第2设施(102、103)的所述蓄电池的放电而产生的合计放电盈利而得到的值为最小的方式,制订所述第1充放电计划。
3.根据权利要求2所述的能源管理系统,还具备:
电力预测部(209),预测在所述第1设施(102、103)及第2设施(102、103)的各个设施的电力需求;以及
电力单价决定部(210),基于所述电力需求决定所述电力单价。
4.根据权利要求3所述的能源管理系统,其中,
所述电力预测部(209)基于设置于所述第1设施(102、103)及第2设施(102、103)的各个设施的设备的功耗及设置于所述第1设施(102、103)及第2设施(102、103)中的至少一方的可再生能源设备的发电量,预测所述电力需求。
5.根据权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的能源管理系统,其中,
所述时间表管理部(203、203a)管理所述车辆(105)到达所述第1设施(102、103)及所述第2设施(102、103)的各个设施的预定时刻即预定到达时刻和所述车辆(105)从所述第1设施(102、103)及所述第2设施(102、103)的各个设施出发的预定时刻即预定出发时刻。
6.根据权利要求5所述的能源管理系统,其中,
还具备电力计算部(207),该电力计算部(207)至少基于所述第1设施(102、103)的所述预定出发时刻和所述第2设施(102、103)的所述预定到达时刻,计算所述移动电力,
所述充放电计划制订部(205a)以在所述第1设施(102、103)中所述蓄电池留下在所述电力计算部(207)计算出的所述移动电力而放电的方式,制订所述第1充放电计划。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的能源管理系统,其中,
还具备时间表变更部(211),该时间表变更部(211)变更所述时间表管理部(203、203a)管理的所述预定到达时刻及所述预定出发时刻中的至少一方,
其中,所述时间表变更部(211)基于变更后的所述预定到达时刻及所述预定出发时刻中的至少一方,以使从由于在所述第1设施(102、103)及所述第2设施(102、103)的所述蓄电池的充电而产生的合计充电成本中减去由于在所述第1设施(102、103)及所述第2设施(102、103)的所述蓄电池的放电而产生的合计放电盈利而得到的值为最小的方式,制订第2充放电计划,
该能源管理系统还具备:
电力成本计算部(211),分别计算制订的所述第1充放电计划及所述第2充放电计划的总计电力成本,及
时间表呈现部(212),在所述第2充放电计划的总计电力成本低于所述第1充放电计划的总计电力成本的情况下,呈现与所述第2充放电计划对应的所述时间表。
8.根据权利要求1至权利要求7中的任意一项所述的能源管理系统,其中,
还具备车辆信息管理部(202),该车辆信息管理部(202)管理包括所述蓄电池的蓄电容量、所述蓄电池的可充放电容量和所述蓄电池的充放电效率的信息即车辆信息,
所述充放电计划制订部(205、205a、205b)基于所述车辆信息,以使从由于在所述第1设施(102、103)及所述第2设施(102、103)的所述蓄电池的充电而产生的合计充电成本中减去由于在所述第1设施(102、103)及所述第2设施(102、103)的所述蓄电池的放电而产生的合计放电盈利而得到的值为最小的方式,制订所述第1充放电计划。
9.根据权利要求1至权利要求8中的任意一项所述的能源管理系统,其中,
还具备充放电计划通知部(206),该充放电计划通知部(206)通知制订的所述第1充放电计划。
10.一种能源管理方法,用于对搭载蓄电池的车辆(105)的所述蓄电池的充放电进行管理,其中,
管理所述车辆(105)从作为所述蓄电池能够进行充放电的设施的第1设施(102、103)向作为所述蓄电池能够进行充放电的设施的第2设施(102、103)移动的时间表,
制订作为在所述第1设施(102、103)及第2设施(102、103)的各个设施的所述蓄电池的充放电的计划的第1充放电计划,
所述第1充放电计划被制订为在所述第1设施(102、103)中所述蓄电池留下用于所述车辆(105)从所述第1设施(102、103)向所述第2设施(102、103)移动的电力即移动电力而放电。
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