DE112017005534T5 - Stromspeichervorrichtung, Transporteinrichtung und Steuerverfahren - Google Patents

Stromspeichervorrichtung, Transporteinrichtung und Steuerverfahren Download PDF

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Keiichiro HOMMA
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

Eine Stromspeichervorrichtung umfasst eine Speicherbatterie, die fähig ist, elektrische Leistung an ein externes Stromnetz und von diesem zu übertragen, einen Empfänger, der konfiguriert ist, um eine Anweisung, die eine Übertragung der elektrischen Leistung betrifft, zu empfangen, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um das Laden und Entladen der Speicherbatterie gemäß der Anweisung zu steuern. Die Anweisung umfasst eine erste Anweisung zum Anfordern des Umschaltens zwischen kurzfristigem Laden und Entladen von der Speicherbatterie an das Stromnetz und eine zweite Anforderung zum Anfordern von kontinuierlichem Entladen von der Speicherbatterie in das Stromnetz. Die Anweisung, die von der Steuerung zugelassen wird, variiert gemäß einer Variablen, die einen Ladezustand der Speicherbatterie durch eine Höhe eines Werts darstellt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromspeichervorrichtung, eine Transporteinrichtung und ein Steuerverfahren in einem intelligenten Netz, die fähig sind, elektrische Leistung zwischen einer Speicherbatterie und einem Stromversorgungssystem in zwei Richtungen zu übertragen.
  • Hintergrundtechnik
  • PTL 1 beschreibt eine Lade- und Entladesteuerung eines Elektrofahrzeugs in einer Fahrzeugeinspeisung (V2G). V2G ist eines der Geschäftsmodelle zur Realisierung eines intelligenten Netzes und ist ein System, das den Austausch von elektrischer Leistung zwischen einem Stromversorgungssystem, das ein kommerzielles Stromnetz umfasst, und einem Elektrofahrzeug durchführt. Wenn das Elektrofahrzeug in V2G nicht als eine Bewegungseinrichtung verwendet wird, wird die auf dem Elektrofahrzeug montierte Speicherbatterie als eine der Stromspeichereinrichtungen in dem kommerziellen Stromnetz verwendet. Daher wird die elektrische Leistung zwischen dem Elektrofahrzeug, das an V2G teilnimmt, und dem Stromversorgungssystem in beide Richtungen übertragen. Das an V2G teilnehmende Elektrofahrzeug führt zu dem Zweck, in dem Stromversorgungssystem ein Angebot-Nachfrage-Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, eine kontinuierliche Entladung und das Laden und Entladen zu dem Zweck der Stabilisierung der Frequenz in dem Stromversorgungssystem durch. Elektrische Leistung, die durch das kontinuierliche Entladen des Elektrofahrzeugs zu dem Zweck erhalten wird, das Angebot-Nachfrage-Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, wird als „rotierende Reserve“ des Stromversorgungssystems verwendet. Außerdem wird die elektrische Leistung, die durch das Laden und Entladen des Elektrofahrzeugs zu dem Zweck der Stabilisierung der Frequenz übertragen wird, für die „Frequenzregulierung“ des Stromversorgungssystems verwendet. In jedem Fall trägt das Elektrofahrzeug zu der Stabilisierung des Stromversorgungssystems bei.
  • Referenzliste
  • Patentliteratur
  • [PTL 1]: US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2015/0137752 Spezifikation
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Bei der in dem Patentdokument 1 beschriebenen Lade- und Entladesteuerung wird das Entladen zu dem Zweck der vorstehend beschriebenen rotierenden Reserve zugelassen, bis ein Ladezustand (SOC) der auf dem Elektrofahrzeug montierten Speicherbatterie auf einen SOC verringert ist, der von einem Fahrer des Elektrofahrzeugs festgelegt wird, und danach wird das Entladen zu dem Zweck der Frequenzregulierung zugelassen. Auf diese Weise wird in einem Zustand, in dem der SOC der Speicherbatterie hoch ist, dem Entladen zu dem Zweck der rotierenden Reserve Priorität gegeben und das Entladen zu dem Zweck der Frequenzregulierung wird bei verringertem SOC der Speicherbatterie durchgeführt. Daher gibt es einen Effekt, dass die Verschlechterung und übermäßige Entladung der Speicherbatterie unterdrückt werden können.
  • Jedoch ändert sich das Angebot-Nachfrage-Gleichgewicht der elektrischen Leistung in dem Stromversorgungssystem, welches das kommerzielle Stromnetz umfasst, jeden Moment. Mit anderen Worten kann neben einer Situation, in der das Stromversorgungssystem die rotierende Reserve benötigt, und einer Situation, in der das Stromversorgungssystem die Frequenzregulierung benötigt, in dem Stromversorgungssystem auch überschüssige elektrische Leistung erzeugt werden. Wenn bei V2G das Laden und Entladen der Speicherbatterie ansprechend auf verschiedene Situationen in dem Stromversorgungssystem nicht durchgeführt wird, kann ein Anreiz, wie etwa Geld, als Kompensation für die Teilnahme an V2G nicht effizient erhalten werden.
  • Die vorstehend beschriebene „rotierende Reserve“ in V2G wird erhalten, indem das Elektrofahrzeug weiterhin eine Strommenge entlädt, die nicht klein ist. Andererseits wird die „Frequenzregulierung“ in V2G realisiert, indem das Elektrofahrzeug unverzüglich und häufig zwischen dem Laden und Entladen umschaltet. Eine derartige Differenz in einer Lade und Entladebetriebsart kann die Verschlechterung der Speicherbatterie in dem Elektrofahrzeug, auf dem eine Art Speicherbatterie montiert ist, beschleunigen. Wenn die Speicherbatterie sich durch die Teilnahme an V2G verschlechtert, neigt ein Besitzer des Elektrofahrzeugs dazu, mit der Teilnahme an V2G zu zögern. Wenn er nicht an V2G teilnimmt, wird der Anreiz, wie etwa Geld, als die Kompensation, nicht erhalten, und als ein Ergebnis wird eine Stromqualität eines externen Stromversorgungssystems erheblich beeinträchtigt, was zu einem Nachteil für die gesamte Gesellschaft von einer normalen Firma bis zu einem normalen Haushalt, die das Stromversorgungssystem nutzen, führen kann.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Stromspeichervorrichtung, eine Transporteinrichtung und ein Steuerverfahren bereitzustellen, die einen Anreiz effizient erhalten können, während die Verschlechterung einer Speicherbatterie unterdrückt wird, und die zu einer Stromqualität eines Stromversorgungssystems beitragen können.
  • Lösung des Problems
  • Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem ersten Aspekt eine Stromspeichervorrichtung bereitgestellt, die umfasst:
    • eine Speicherbatterie (zum Beispiel eine Speicherbatterie 125 in einer Ausführungsform, die später beschrieben werden soll), die fähig ist, elektrische Leistung an ein externes Stromnetz (zum Beispiel ein Stromnetz 12 in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll) und von diesem zu übertragen;
    • einen Empfänger (zum Beispiel eine digitale Kommunikationseinheit 123 in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll), der konfiguriert ist, um eine Anweisung bezüglich der Übertragung der elektrischen Leistung an das Stromnetz und von diesem zu empfangen; und
    • eine Steuerung (zum Beispiel ein ESG 131 in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll), die konfiguriert ist, um das Laden und Entladen der Speicherbatterie gemäß der Anweisung durchzuführen,
    • wobei die Anweisung eine erste Anweisung zum Anfordern des Umschaltens zwischen kurzfristigem Laden und Entladen von der Batterie an das Stromnetz und eine zweite Anweisung zum Anfordern von kontinuierlichem Entladen von der Speicherbatterie in das Stromnetz umfasst; und
    • wobei die Steuerung konfiguriert ist, um zuzulassen, dass die Speicherbatterie das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, startet, wenn eine Variable, die einen Ladezustand der Speicherbatterie durch eine Höhe eines Werts darstellt, ein Wert zwischen einem ersten Wert (zum Beispiel ein Frequenzsteuer-SOC in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll) ist, der kleiner als ein oberer Grenzwert (zum Beispiel ein Volllade-SOC in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll) ist, den der Ladezustand erreicht, wenn die Speicherbatterie vollständig geladen ist, und einem zweiten Wert (zum Beispiel ein unterer V2G-Grenz-SOC in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll) ist, der kleiner als der erste Wert ist, und zuzulassen, dass die Speicherbatterie das Entladen, das der zweiten Anweisung entspricht, startet, wenn die Variable ein Wert zwischen dem oberen Grenzwert und dem zweiten Wert ist.
  • Ein zweiter Aspekt gemäß dem ersten Aspekt,
    wobei die Speicherbatterie auf einer Transporteinrichtung (zum Beispiel ein Elektrofahrzeug 15 in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll) montiert ist.
  • Ein dritter Aspekt gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt,
    wobei, wenn der Empfänger die erste Anweisung und die zweite Anweisung empfängt, die Steuerung der zweiten Anweisung Priorität gibt, wenn die Variable ein Wert zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert ist.
  • Ein vierter Aspekt gemäß einem der ersten bis dritten Aspekte,
    wobei die Steuerung konfiguriert ist, um für jeden Ladezustand der Speicherbatterie einen Verschlechterungseinflussgrad der Speicherbatterie zu speichern, wenn die Speicherbatterie das Laden und Entladen durchführt, das der ersten Anweisung entspricht, und den ersten Wert, der sich auf die Variable bezieht, auf einen Wert festzulegen, so dass der Verschlechterungseinflussgrad kleiner oder gleich einem Schwellwert ist, wenn die Speicherbatterie das Laden und Entladen durchführt, das der ersten Anweisung entspricht.
  • Ein fünfter Aspekt gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte,
    wobei die Steuerung den ersten Wert basierend auf einer Temperatur der Speicherbatterie festlegt.
  • Ein sechster Aspekt gemäß dem fünften Aspekt,
    wobei die Steuerung den ersten Wert auf einen kleineren Wert festlegt, wenn die Temperatur der Speicherbatterie niedriger ist.
  • Ein siebter Aspekt nach einem der zweiten bis sechsten Aspekte,
    wobei die Steuerung den zweiten Wert basierend auf einer Strommenge, die für ein nächstes Fahren der Transporteinrichtung benötigt wird, festlegt.
  • Ein achter Aspekt gemäß einem der zweiten bis siebten Aspekte,
    wobei die Steuerung in einem Fall, in dem eine Zeitdifferenz von der aktuellen Zeit bis zu einem nächsten geplanten Fahrdatum und Zeit der Transporteinrichtung größer oder gleich der vorgegebenen Zeit ist, zulässt, dass die Speicherbatterie lädt, bis die Variable den ersten Wert erreicht, wenn der Empfänger die Anweisung nicht empfängt.
  • Gemäß einem neunten Aspekt wird eine Stromspeichervorrichtung bereitgestellt, die umfasst:
    • eine Speicherbatterie (zum Beispiel eine Speicherbatterie 125 in einer Ausführungsform, die später beschrieben werden soll), die fähig ist, elektrische Leistung an ein externes Stromnetz (zum Beispiel ein Stromnetz 12 in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll) und von diesem zu übertragen;
    • einen Empfänger (zum Beispiel eine digitale Kommunikationseinheit 123 in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll), der konfiguriert ist, um eine Anweisung bezüglich der Übertragung der elektrischen Leistung an das Stromnetz und von diesem zu empfangen; und
    • eine Steuerung (zum Beispiel ein ESG 131 in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll), die konfiguriert ist, um das Laden und Entladen der Speicherbatterie gemäß der Anweisung durchzuführen,
    • wobei die Anweisung eine erste Anweisung zum Anfordern des Umschaltens zwischen kurzfristigem Laden und Entladen von der Batterie an das Stromnetz und eine zweite Anweisung zum Anfordern von kontinuierlichem Entladen von der Speicherbatterie in das Stromnetz umfasst,
    • wobei die Steuerung konfiguriert ist, um zuzulassen, dass die Speicherbatterie lädt und entlädt, was er ersten Anweisung entspricht, wenn eine Variable, die einen Ladezustand der Speicherbatterie durch eine Höhe eines Werts darstellt, innerhalb eines ersten Bereichs ist, und zuzulassen, dass die Speicherbatterie entlädt, was der zweiten Anweisung entspricht, wenn die Variable innerhalb eines zweiten Bereichs ist, und
    • wobei der erste Bereich schmaler als der zweite Bereich ist und eine obere Grenze des ersten Bereichs niedriger als eine obere Grenze des zweiten Bereichs ist.
  • Gemäß einem zehnten Aspekt wird eine Transporteinrichtung bereitgestellt, welche die Stromspeichervorrichtung nach einem der ersten bis neunten Aspekte umfasst.
  • Gemäß einem elften Aspekt wird ein Steuerverfahren für eine Stromspeichervorrichtung bereitgestellt, die umfasst: eine Speicherbatterie (zum Beispiel eine Speicherbatterie 125 in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll), die fähig ist, elektrische Leistung an ein externes Stromnetz (zum Beispiel ein Stromnetz 12 in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll) und von diesem zu übertragen, einen Empfänger (zum Beispiel eine digitale Kommunikationseinheit 123 in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll), der konfiguriert ist, um eine Anweisung bezüglich der Übertragung der elektrischen Leistung an das Stromnetz und von diesem zu empfangen, und eine Steuerung (zum Beispiel ein ESG 131 in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll), die konfiguriert ist, um das Laden und Entladen der Speicherbatterie gemäß der Anweisung zu steuern,
    wobei die Anweisung eine erste Anweisung zum Anfordern des Umschaltens zwischen kurzfristigem Laden und Entladen von der Batterie an das Stromnetz und eine zweite Anweisung zum Anfordern von kontinuierlichem Entladen von der Speicherbatterie in das Stromnetz umfasst,
    wobei das Steuerverfahren umfasst:
    • Zulassen, dass die Speicherbatterie das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, startet, wenn eine Variable, die einen Ladezustand der Speicherbatterie durch eine Höhe eines Werts darstellt, ein Wert zwischen einem ersten Wert (zum Beispiel ein Frequenzsteuer-SOC in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll), der kleiner als ein oberer Grenzwert (zum Beispiel ein Volllade-SOC in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll) ist, wenn die Speicherbatterie vollständig geladen ist, und einem zweiten Wert (zum Beispiel ein unterer V2G-Grenz-SOC in der Ausführungsform, die später beschrieben werden soll) ist, der kleiner als der erste Wert ist; und
    • Zulassen, dass die Speicherbatterie das Entladen, das der zweiten Anweisung entspricht, startet, wenn die Variable ein Wert zwischen dem oberen Grenzwert und dem zweiten Wert ist.
  • Vorteilhafte Ergebnisse der Erfindung
  • Gemäß dem ersten Aspekt, dem zehnten Aspekt und dem elften Aspekt werden das kurzfristige Laden und Entladen der Speicherbatterie, das der ersten Anweisung entspricht, wiederholt, wobei die Variable in einem Bereich zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert liegt, und das kontinuierliche Entladen der Speicherbatterie, das der zweiten Anweisung entspricht, wird durchgeführt, wobei die Variable in einem Bereich zwischen dem oberen Grenzwert und dem zweiten Wert liegt. Da auf diese Weise das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, und das kontinuierliche Entladen, das der zweiten Anweisung entspricht, die verschieden Betriebsarten haben, jeweils innerhalb eines passenden Bereichs der Variablen durchgeführt werden, ist es möglich, effizient einen Anreiz zu erhalten, während die Verschlechterung der Speicherbatterie unterdrückt wird, und zu einer Stromqualität eines Stromversorgungssystems, welches das Stromnetz umfasst, beizutragen.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt ist es auch für die auf der Transporteinrichtung montierte Speicherbatterie möglich, den Anreiz effizient zu erhalten, während die Verschlechterung der Speicherbatterie unterdrückt wird, und zu der Stromqualität des Stromversorgungssystems, welches das Stromnetz umfasst, beizutragen.
  • Da gemäß dem dritten Aspekt dem kontinuierlichen Entladen der Speicherbatterie, das der zweiten Anweisung entspricht, Priorität gegeben wird, ist es möglich, einen effizienteren Anreiz zu erlangen.
  • Gemäß dem vierten Aspekt wird der erste Wert, der die obere Grenze des Bereichs ist, in dem das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht und einen großen Einfluss auf die Verschlechterung der Speicherbatterie hat, durchgeführt wird, auf einen Wert festgelegt, so dass der Verschlechterungseinflussgrad kleiner oder gleich dem Schwellwert ist. Selbst wenn daher das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, durchgeführt wird, kann die Verschlechterung der Speicherbatterie unterdrückt werden.
  • Eine Leistung, die erforderlich ist, wenn die Speicherbatterie geladen wird, variiert abhängig von der Temperatur der Speicherbatterie. Gemäß dem fünften Aspekt wird der erste Wert, der die obere Grenze des Bereichs ist, in dem das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, durchgeführt wird, basierend auf der Temperatur der Speicherbatterie festgelegt. Daher kann der Bereich der Variablen, in dem das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, durchgeführt wird, gemäß einer Temperaturumgebung der Speicherbatterie auf einen passenden Bereich festgelegt werden.
  • Je niedriger die Temperatur der Speicherbatterie, desto niedriger ist ein Maximalwert in dem Bereich der Variablen, bei dem die Leistung, die benötigt wird, wenn die Speicherbatterie geladen wird, garantiert werden kann. Gemäß dem sechsten Aspekt wird der erste Wert, der die obere Grenze des Bereichs ist, in dem das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, durchgeführt wird, auf einen kleineren Wert festgelegt, wenn die Temperatur der Speicherbatterie niedriger ist. Daher kann der Bereich der Variablen, in dem das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, durchgeführt wird, gemäß der Temperaturumgebung der Speicherbatterie auf den passenden Bereich festgelegt werden.
  • Gemäß dem siebten Aspekt wird der zweite Wert, der ein unterer Grenzwert in dem Bereich der Variablen, in dem das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, durchgeführt wird, und ein unterer Grenzwert in dem Bereich der Variablen, in dem das kontinuierliche Entladen, das der zweiten Anweisung entspricht, ist, durchgeführt wird, basierend auf der Strommenge, die für das nächste Fahren der Transporteinrichtung benötigt wird, festgelegt. Wenn sich daher die Variable der Speicherbatterie auf den zweiten Wert verringert, erlaubt die Steuerung das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, oder das kontinuierliche Entladen, das der zweiten Anweisung entspricht, nicht. Daher ist es möglich, zu der Stromqualität des Stromversorgungssystems beizutragen, während die Strommenge, die für das nächste Fahren der Transporteinrichtung benötigt wird, sichergestellt wird.
  • Da die Speicherbatterie gemäß dem achten Aspekt in einem Fall, in dem die Speicherbatterie geladen wird, wenn vor dem nächsten Fahren der Transporteinrichtung Zeit übrig ist, geladen wird, bis die Variable den ersten Wert erreicht, der die obere Grenze des Bereichs ist, in dem der Start des Ladens und Entladens, das der ersten Anweisung entspricht, und der Start des kontinuierlichen Ladens, das der zweiten Anweisung entspricht, zulässig sind, wird eine Gelegenheit, zu der Stromqualität des Stromversorgungssystems beizutragen, vergrößert und der Anreiz kann effizient erhalten werden.
  • Gemäß dem neunten Aspekt und dem zehnten Aspekt wird das kurzfristige Laden und Entladen der Speicherbatterie, das der ersten Anweisung entspricht, wiederholt, wenn die Variable innerhalb des ersten Bereichs ist, und das kontinuierliche Entladen der Speicherbatterie, das der zweiten Anweisung entspricht, wird durchgeführt, wenn die Variable innerhalb des zweiten Bereichs ist, der schmaler als der erste Bereich ist und dessen obere Grenze niedriger als der erste Bereich ist. Da auf diese Weise das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, und das Entladen, das der zweiten Anweisung entspricht, die verschiedene Betriebsarten haben, jeweils innerhalb des passenden Bereichs der Variablen durchgeführt werden, ist es möglich, den Anreiz effizient zu erhalten, während die Verschlechterung der Speicherbatterie unterdrückt wird, und zu der Stromqualität des Stromversorgungssystems, welches das Stromnetz umfasst, beizutragen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration eines V2G-Systems zeigt;
    • 2 ist ein Blockdiagramm, das eine EVSE und ein Elektrofahrzeug zeigt, die einen Teil des in 1 gezeigten V2G-Systems konfigurieren;
    • 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb eines ESG zeigt, wenn das mit der EVSE verbundene Elektrofahrzeug an V2G teilnimmt;
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb des ESG zeigt, wenn das mit der EVSE verbundene Elektrofahrzeug an V2G teilnimmt; und
    • 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Änderung in einem SOC einer Speicherbatterie zeigt, wenn das Elektrofahrzeug, das an V2G teilnimmt, gemäß einer Anweisung von dem Aggregator arbeitet.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Hier nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Ein Fahrzeugeinspeisungs- (V2G-) System ist ein System, das den Austausch von elektrischer Leistung zwischen einem Stromversorgungssystem, das ein kommerzielles Stromnetz und ein Elektrofahrzeug umfasst, durchführt, und wenn das Elektrofahrzeug nicht als ein Bewegungsmittel verwendet wird, wird eine auf dem Elektrofahrzeug montierte Speicherbatterie als eine Stromspeichereinrichtung verwendet. Daher wird die elektrische Leistung zwischen dem Elektrofahrzeug, das an V2G teilnimmt, und dem Stromversorgungssystem in beide Richtungen übertragen.
  • Das Elektrofahrzeug, das an V2G teilnimmt, führt gemäß einer Situation des Stromversorgungssystems zu dem Zweck, das Angebot-Nachfrage-Gleichgewicht in dem Stromversorgungssystem aufrechtzuerhalten, ein kontinuierliches Entladen und zu dem Zweck, die Frequenz in dem Stromversorgungssystem zu stabilisieren, das Laden und Entladen durch. Elektrische Leistung, die durch das kontinuierliche Entladen des Elektrofahrzeugs zu dem Zweck, das Angebot-Nachfrage-Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, erhalten wird, wird als „rotierende Reserve“ des Stromversorgungssystems verwendet. Das kontinuierliche Entladen für die rotierende Reserve wird insbesondere zu dem Zweck durchgeführt, die elektrische Leistung an das Stromversorgungssystem zuzuführen, die notwendig ist, um das Angebot-Nachfrage-Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, wenn die Stromnachfrage in dem Stromversorgungssystem zunimmt. Außerdem wird elektrische Leistung, die durch das Laden und Entladen des Elektrofahrzeugs zu dem Zweck, die Frequenz zu stabilisieren, übertragen wird, für die „Frequenzregulierung“ des Stromversorgungssystems verwendet. In jedem Fall trägt das Elektrofahrzeug zur Stabilisierung des Stromversorgungssystems bei.
  • 1 ist eine Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration des V2G-Systems zeigt. Wie in 1 gezeigt, umfasst dasV2G-System ein Stromversorgungssystem, das konfiguriert wird durch: eine Stromversorgung, wie etwa ein Kraftwerk 11, das aus Energie, wie etwa Wärmeleistung, Windleistung, Nuklearleistung oder Sonnenlicht Strom erzeugt, ein Stromübertragungsnetzwerk (auf das hier nachstehend als ein „Stromnetz“ Bezug genommen wird) 12 für die elektrische Leistung, die von dem Stromversorger oder ähnlichem erzeugt wird, einen Stromverbraucher 13, der Strom benötigt und die Stromversorgung empfängt, eine Elektrofahrzeugdiensteinrichtung (EVSE) 14, die eine externe Stromversorgungsvorrichtung ist, die über eine (nicht gezeigte) Verteilungseinrichtung mit dem Stromnetz 12 verbunden ist, ein Elektrofahrzeug 15, wie etwa ein Elektrofahrzeug (EV) oder ein Plugin-Hybridelektrofahrzeug (PHEV), das eine ladbare/entladbare Speicherbatterie montiert hat, ein Kommunikationsnetzwerk 16 und einen Aggregator 17, der das Laden und Entladen der in dem Elektrofahrzeug 15 enthaltenen Speicherbatterie über die mit dem Kommunikationsnetzwerk 16 verbundene EVSE 14 verwaltet. Durch Verwalten des Ladens und Entladens der Speicherbatterie des mit der EVSE 14 verbundenen Elektrofahrzeugs 15 durch den Aggregator 17 kann die Bereitstellung der rotierenden Reserve von dem Elektrofahrzeug 15 an das Stromversorgungssystem oder die Frequenzregulierung des Stromversorgungssystems durchgeführt werden, so dass eine Anweisung einer Stromfirma, die das Kraftwerk 11 betreibt, einer Stromübertragungsfirma, die das Stromnetz 12 betreibt, oder Ähnliche erfüllt werden können.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, welches die EVSE 14 und das Elektrofahrzeug 15 zeigt, die einen Teil des in 1 gezeigten V2G-Systems konfigurieren. Wie in 2 gezeigt, umfasst die EVSE 14 einen Verbinder 22, der an einem Spitzenende eines Kabels 21 bereitgestellt ist, und eine digitale Kommunikationseinheit 23. Außerdem umfasst das Elektrofahrzeug 15 einen Zugang 121, eine digitale Kommunikationseinheit 123, eine ladbare/entladebare Speicherbatterie 125, ein Zweirichtungsladegerät 127, einen Temperatursensor 129 und eine elektronische Steuerung (ESG) 131.
  • Hier nachstehend wird jedes Bestandteilelement der EVSE 14 beschrieben.
  • Der Verbinder 22 überträgt die elektrische Leistung zwischen der EVSE 14 und dem Elektrofahrzeug 15 in einem Zustand, in dem er mit dem Zugang 121 des Elektrofahrzeugs 15 verbunden ist. Die digitale Kommunikationseinheit 23 ist über eine Haushaltsschnittstelle 18 mit dem Kommunikationsnetzwerk 16 verbunden und überlagert Elektrizität, die zwischen der EVSE 14 und dem Elektrofahrzeug 15 übertragen wird, unter Verwendung einer Stromleitungskommunikation (PLC)- Technologie ein Signal, das von dem Aggregator 17 erhalten wird. Daher wird das Signal von dem Aggregator 17 an das Elektrofahrzeug 15 gesendet, wenn der Verbinder 22 mit dem Eingang 121 des Elektrofahrzeugs 15 verbunden wird.
  • Als nächstes wird jedes Bestandteilelement der Stromspeichervorrichtung, die in dem Elektrofahrzeug 15 enthalten ist, beschrieben.
  • Der Verbinder 22 der EVSE 14 ist an dem Zugang 121 anbringbar und davon abnehmbar. In einem Zustand, in dem der Verbinder 22 der EVSE 14 an dem Zugang 121 angebracht ist, empfängt die digitale Kommunikationseinheit 123 ein Signal, das der Elektrizität von der EVSE 14 durch die PLC-Technologie überlagert wird. Ferner ist eine Verbindungsform zwischen dem Elektrofahrzeug 15 und der EVSE 14 nicht auf eine physikalische Verbindung durch den Zugang 121 und den Verbinder 22 beschränkt und kann eine elektromagnetische Verbindung, wie etwa ein berührungsloses Laden und Entladen in einem Zustand sein, in dem der Zugang 121 und der Verbinder 22 nahe beieinander sind.
  • Die Speicherbatterie 125 umfasst mehrere Stromspeicherzellen, wie etwa eine Lithiumionenbatterie und eine Nickelwasserstoffbatterie. In einem Zustand, in dem das Elektrofahrzeug 15 nicht mit der EVSE 14 verbunden ist, liefert die Speicherbatterie 125 die elektrische Leistung an einen Elektromotor oder Ähnliches (nicht gezeigt), der eine Antriebsquelle des Elektrofahrzeugs 15 ist. Außerdem überträgt die Speicherbatterie 125 in einem Zustand, in dem das Elektrofahrzeug 15 mit der EVSE 14 verbunden ist, gemäß der Anweisung, die von dem Aggregator 17 über das Kommunikationsnetzwerk 16 und die EVSE 14 gesendet wird, die elektrische Leistung an das Stromnetz 12 und von diesem.
  • Das Zweirichtungsladegerät 127 wandelt eine Wechselspannung, die von dem Stromnetz 12 über die EVSE 14 erhalten wird, in eine Gleichspannung um. Elektrische Leistung, die durch das Zweirichtungsladegerät 127 in Gleichspannung umgewandelt wird, wird in die Speicherbatterie 125 geladen. Außerdem wandelt das Zweirichtungsladegerät 127 die von der Speicherbatterie 125 entladene Gleichspannung in die Wechselspannung um. Elektrische Leistung, die durch das Zweirichtungsladegerät 127 in die Wechselspannung umgewandelt wird, wird über den Zugang 121 und die EVSE 14 an das Stromnetz 12 gesendet.
  • Der Temperatursensor 129 erfasst eine Temperatur der Speicherbatterie 125. Ein Signal, das die von dem Temperatursensor 129 erfasste Temperatur anzeigt, wird an das ESG 131 gesendet.
  • Basierend auf einer Spannung und einem Eingangs-/Ausgangsstrom der Speicherbatterie 125, die von einem Spannungssensor und einem Stromsensor (nicht gezeigt) erfasst werden, leitet das ESG 131 einen Ladezustand (SOC), der eine Variable ist, die den Ladezustand der Speicherbatterie 125 durch eine Höhe (0% bis 100%) eines Werts darstellt, durch ein Stromintegrationsverfahren oder ein Leerlaufspannungs- (OCV-) Schätzverfahren ab. Außerdem steuert das ESG 131 einen Betrieb des Zweirichtungsladegeräts 127 gemäß der Anweisung, die durch das Signal von dem Aggregator 17 angezeigt wird, das durch die digitale Kommunikationseinheit 123 empfangen wird.
  • Die Anweisung, die von dem Aggregator 17 an das Elektrofahrzeug 15, das an V2G teilnimmt, gesendet wird, ist eine Anweisung, welche die Übertragung der elektrischen Leistung zwischen dem Elektrofahrzeug 15 und dem Stromnetz 12 betrifft, und variiert abhängig von einer Stromqualität oder dem Angebot-Nachfrage-Gleichgewicht der elektrischen Leistung des Stromnetzes 12. Mit anderen Worten ist die Anweisung eine erste Anweisung, um anzufordern, dass das Elektrofahrzeug 15 zwischen dem vorstehend beschriebenen kurzfristigen Laden und Entladen für die Frequenzregulierung des Stromnetzes 12 umschaltet, oder eine zweite Anweisung, um anzufordern, dass das Elektrofahrzeug 15 weiterhin entlädt, um die vorstehend beschriebene rotierende Reserve an das Stromnetz 12 bereitzustellen.
  • Hier nachstehend wird eine Steuerung, die von dem ESG 131 des Elektrofahrzeugs 15, das an dem V2G teilnimmt und mit der EVSE 14 verbunden ist, unter Bezug auf 3 bis 5 im Detail beschrieben. 3 und 4 sind Flussdiagramme, die Betriebe des ESG 131 zeigen, wenn das mit der EVSE 14 verbundene Elektrofahrzeug an V2G teilnimmt. 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Änderung des SOC der Speicherbatterie 125 zeigt, wenn das Elektrofahrzeug 15, das an V2G teilnimmt, gemäß der Anweisung von dem Aggregator 17 arbeitet.
  • In dem ESG 131 werden als ein Schwellwert des SOC der Speicherbatterie 125, der verwendet wird, wenn das Elektrofahrzeug 15 an V2G teilnimmt, ein „Frequenzsteuer-SOC“ mit einem kleineren Wert als dem SOC (ein Volllade-SOC), wenn die Speicherbatterie 125 vollständig geladen ist, und ein „unterer V2G-Grenz-SOC“ mit einem kleineren Wert als dem Frequenzsteuer-SOC vorab festgelegt. Der Frequenzsteuer-SOC ist ein Wert, der von einem Hersteller des Elektrofahrzeugs 15 festgelegt wird. Der untere V2G-Grenz-SOC ist ein Wert, bei dem die Speicherbatterie 125 fähig ist, eine Strommenge auszugeben, die durch Fahren einer vorher festgelegten Strecke durch einen Fahrer während eines nächsten Fahrens des Elektrofahrzeugs 15 verbraucht wird. Mit anderen Worten ist der untere V2G-Grenz-SOC ein Wert, der von dem Fahrer des Elektrofahrzeugs 15 festgelegt wird.
  • Ein nächstes geplantes Fahrdatum und eine Zeit des Elektrofahrzeugs 15, das mit der EVSE 14 verbunden ist, wird in dem ESG 131 voreingestellt. Das nächste festgelegte geplante Fahrdatum und die Zeit können zum Beispiel regelmäßige Datum- und Zeitinformationen, wie etwa 7:00 morgens an Wochentagen, sein oder können einmalige Datum- und Zeitinformationen, wie etwa 15:00 drei Tage später, sein.
  • Wie in 3 gezeigt, bestimmt in dem Zustand, in dem das Elektrofahrzeug 15 mit der EVSE 14 verbunden ist, das ESG 131, in dem der Frequenzsteuerungs-SOC, der untere V2G-Grenz-SOC und das nächste geplante Fahrdatum und die Zeit festgelegt sind, ob eine Zeitdifferenz von der aktuellen Zeit bis zu dem nächsten geplanten Fahrdatum und der Zeit kleiner als die vorgegebene Zeit ist (Schritt S101), wenn die vorstehend beschriebene Zeitdifferenz (das nächste geplante Fahrdatum und die Zeit - der aktuellen Zeit) kleiner als die vorgegebene Zeit ist, geht das Verfahren weiter zu Schritt S103, und wenn die vorstehend beschriebene Zeitdifferenz größer oder gleich der vorgegebenen Zeit ist, geht das Verfahren weiter zu Schritt S105. In Schritt S103 steuert das ESG 131 das Zweirichtungsladegerät 127, um die Speicherbatterie 125, wie aus der in 5 gezeigten Zunahme des SOC nach der Zeit t103 zu sehen, mit der elektrischen Leistung, die von dem Stromnetz 12 erhalten wird, zu laden, bis der SOC der Speicherbatterie 125 den Volllade-SOC erreicht.
  • In Schritt S105 bestimmt das ESG 131, ob die digitale Kommunikationseinheit 123 ein Signal empfangen hat, das die Anweisung von dem Aggregator 17 enthält, wenn die Anweisung nicht empfangen wird, geht das Verfahren weiter zu Schritt S107, und wenn die Anweisung empfangen wird, geht das Verfahren weiter zu Schritt S111. In Schritt S107 bestimmt das ESG 131, ob der SOC der Speicherbatterie 125 kleiner als der Frequenzsteuer-SOC ist, wenn der SOC < dem Frequenzsteuer-SOC ist, geht das Verfahren weiter zu Schritt S109, und wenn der SOC ≥ dem Frequenzsteuer-SOC ist, wird eine Verarbeitungsabfolge beendet. In Schritt S109 steuert das ESG 131 das Zweirichtungsladegerät 127, um die Speicherbatterie 125, wie aus der in 5 gezeigten Zunahme des SOC nach der Zeit t109a, t109b zu sehen, mit elektrischer Leistung, die von dem Stromnetz 12 erhalten wird, zu laden, bis der SOC der Speicherbatterie 125 den Frequenzsteuer-SOC erreicht.
  • In Schritt S111 bestimmt das ESG 131, ob die Anweisung, die durch das von der digitalen Kommunikationseinheit 123 empfangene Signal angezeigt wird, die erste Anweisung oder die zweite Anweisung ist, wenn die Anweisung die erste Anweisung ist, geht das Verfahren weiter zu Schritt S113, und wenn die Anweisung die zweite Anweisung ist, geht das Verfahren zu Schritt S121. In Schritt S113 bestimmt das ESG 131, ob der SOC der Speicherbatterie 125 kleiner oder gleich dem Frequenzsteuer-SOC ist, wenn der SOC ≤ dem Frequenzsteuer-SOC, geht das Verfahren weiter zu Schritt S115, und wenn der SOC > dem Frequenzsteuer-SOC, wird eine Verarbeitungsabfolge beendet. In dem Schritt S115 bestimmt das ESG 131, ob der SOC der Speicherbatterie 125 größer oder gleich dem unteren V2G-Grenz-SOC ist, wenn der untere V2G-Grenz-SOC ≤ dem SOC, geht das Verfahren weiter zu Schritt S117, und wenn der untere Grenz-SOC > dem SOC, geht das Verfahren weiter zu Schritt S119.
  • Da der SOC der Speicherbatterie 125, wenn die erste Anweisung empfangen wird, in Schritt S117 innerhalb eines Bereichs von dem unteren V2G-Grenz-SOC zu dem Frequenzsteuer-SOC ist, steuert das ESG 131 das Zweirichtungsladegerät 127 derart, dass die Speicherbatterie 125, wie aus der in 5 gezeigten Schwankung des SOC nach der Zeit t117a, t117b und t117c zu sehen, das Laden und Entladen für die Frequenzregulierung in Bezug auf das Stromnetz 12 gemäß der ersten Anweisung durchführt. In Schritt S119 steuert das ESG 131 das Zweirichtungsladegerät 127, um die Speicherbatterie 125 mit der elektrischen Leistung, die von dem Stromnetz 12 erhalten wird, zu laden, bis der SOC der Speicherbatterie 125 den Frequenzsteuer-SOC erreicht.
  • In Schritt S121 bestimmt das ESG 131, ob der SOC der Speicherbatterie größer oder gleich dem unteren V2G-Grenz-SOC ist, wenn der untere V2G-Grenz-SOC ≤ dem SOC, geht das Verfahren weiter zu Schritt S123, und wenn der untere V2G-Grenz-SOC > dem SOC, geht das Verfahren weiter zu Schritt S119. Da der SOC der Speicherbatterie 125 in Schritt S123, wenn die zweite Anweisung empfangen wird, in einem Bereich von dem unteren V2G-Grenz-SOC zu dem Volllade-SOC ist, steuert das ESG 131 das Zweirichtungsladegerät 127 derart, dass die Speicherbatterie 125 das kontinuierliche Entladen in Bezug auf das Stromnetz 12 durchführt, um, wie aus einer in 5 gezeigten Abnahme des SOC nach der Zeit t123 zu sehen, die rotierende Reserve gemäß der zweiten Anweisung bereitzustellen.
  • Auf diese Weise startet das ESG 131, wenn der SOC der Speicherbatterie 125, wenn die erste Anweisung von dem Aggregator 17 empfangen wird, innerhalb des Bereichs (auf den hier nachstehend als ein „erster Bereich“ Bezug genommen wird) von dem Frequenzsteuer-SOC zu dem unteren Grenz-SOC ist, die Steuerung für die Speicherbatterie 125, um das Laden und Entladen für die Frequenzregulierung in Bezug auf das Stromnetz 12 gemäß der ersten Anweisung durchzuführen. Ferner wird in dem ersten Bereich, wie durch schraffierte Flächen in 5 gezeigt, jeweils eine Hysterese an einer oberen Grenze und einer unteren Grenze bereitgestellt, so dass das ESG 131 nicht aufgrund einer vertikalen Schwankung des SOC, die durch das Laden und Entladen der Speicherbatterie 125 für die Frequenzregulierung bewirkt wird, bestimmt, dass der SOC außerhalb des ersten Bereichs ist.
  • Wenn der SOC der Speicherbatterie 125, wenn die zweite Anweisung von dem Aggregator 17 empfangen wird, innerhalb des Bereichs (auf den hier als ein zweiter Bereich“ Bezug genommen wird) von dem Volllade-SOC zu dem unteren V2G-Grenz-SOC ist, startet das ESG 131 die Steuerung für die Speicherbatterie 125, um das kontinuierliche Entladen in Bezug auf das Stromnetz 12 durchzuführen, um die rotierende Reserve gemäß der zweiten Anweisung bereitzustellen. Da der Frequenzsteuer-SOC, wie in 5 gezeigt, auf einen niedrigeren Wert als den Volllade-SOC festgelegt ist und ein unterer Grenzwert jedes Bereichs der untere V2G-Grenz-SOC ist, ist der erste Bereich schmaler als der zweite Bereich.
  • Der Wert des Frequenzsteuer-SOC in Bezug auf den Volllade-SOC ist in einem Maß niedrig, dass der Volllade-SOC auch dann nicht überschritten wird (Bedingung eins), wenn das Laden und Entladen für die Frequenzregulierung, das der ersten Anweisung entspricht, durchgeführt wird, wenn der SOC der Speicherbatterie 125 der Frequenzsteuer-SOC ist, und ein Verschlechterungseinflussgrad der Speicherbatterie 125 ist auch dann kleiner oder gleich einem Schwellwert (Bedingung zwei), wenn das Laden und Entladen durchgeführt wird. Ferner ist der Verschlechterungseinflussgrad der Speicherbatterie 125, die das Umschalten zwischen kurzfristigem Laden und Entladen durchführt, größer, wenn der SOC der Speicherbatterie 125 höher ist. Außerdem kann ein Maximalwert des SOC, bei dem eine Leistung, die benötigt wird, wenn die Speicherbatterie 125 geladen wird, realisiert werden, zum Beispiel ist ein Maximalwert des SOC, bei dem die Speicherbatterie 125 mit einer vorgegebenen Strommenge kontinuierlich geladen werden kann, niedriger, wenn die Temperatur der Speicherbatterie 125 niedriger ist. Wenn die Temperatur der Speicherbatterie 125, die von dem Temperatursensor 129 erfasst wird, niedriger ist, wird daher der Frequenzsteuer-SOC niedriger festgelegt. Auf diese Weise legt das ESG 131 den Frequenzsteuer-SOC gemäß der Temperatur der Speicherbatterie 125 fest, wobei die vorstehend beschriebenen zwei Bedingungen erfüllt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Laden und Entladen der Speicherbatterie 125 für die Frequenzregulierung, das der ersten Anweisung entspricht, bei dem SOC der Speicherbatterie 125 innerhalb des ersten Bereichs von dem Frequenzsteuer-SOC zu dem unteren V2G-Grenz-SOC durchgeführt, das kontinuierliche Entladen der Speicherbatterie 125 für die Bereitstellung der rotierenden Reserve an das Stromnetz 12, das der zweiten Anweisung entspricht, wird bei dem SOC der Speicherbatterie 125 innerhalb des zweiten Bereichs von dem Volllade-SOC zu dem unteren V2G-Grenz-SOC durchgeführt. Der erste Bereich ist schmaler als der zweite Bereich, und die obere Grenze (der Frequenzsteuer-SOC) des ersten Bereichs ist niedriger als die obere Grenze (Volllade-SOC) des zweiten Bereichs. Da auf diese Weise das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, und das kontinuierliche Entladen, das der zweiten Anweisung entspricht, die jeweils verschiedene Betriebsarten haben, jeweils innerhalb eines passenden SOC-Bereichs durchgeführt werden, ist es möglich, effizient einen Anreiz zu erhalten, während die Verschlechterung der Speicherbatterie 125 unterdrückt wird, und zu der Stromqualität des Stromversorgungssystems einschließlich des Stromnetzes 12 beizutragen. Ferner ist der Anreiz ein Vorteil für einen Besitzer des Elektrofahrzeugs 15, wenn das Elektrofahrzeug 15 die elektrische Leistung durch das vorstehend beschriebene Laden und Entladen einkauft und verkauft, und sein Hauptvorteil ist Geld.
  • Der Frequenzsteuer-SOC, der die obere Grenze des ersten Bereichs ist, in dem das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht und das einen großen Einfluss auf die Verschlechterung der Speicherbatterie 125 hat, durchgeführt wird, wird auf einen Wert festgelegt, so dass der Verschlechterungseinflussgrad kleiner oder gleich dem Schwellwert ist. Selbst wenn daher das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, durchgeführt wird, kann die Verschlechterung der Speicherbatterie 125 durchgeführt werden.
  • Die Leistung, die erforderlich ist, wenn die Speicherbatterie 125 geladen wird, variiert abhängig von der Temperatur der Speicherbatterie 125. Mit anderen Worten ist der Maximalwert in dem Bereich des SOC, in dem die Leistung, die benötigt wird, wenn die Speicherbatterie 125 geladen wird, garantiert werden kann, umso niedriger, je niedriger die Temperatur der Speicherbatterie 125 ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Frequenzsteuer-SOC, der die obere Grenze des ersten Bereichs ist, in dem das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, durchgeführt wird, auf einen kleineren Wert festgelegt, wenn die Temperatur der Speicherbatterie 125 niedriger ist. Daher kann der Bereich des SOC, in dem das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, durchgeführt wird, gemäß einer Temperaturumgebung der Speicherbatterie 125 auf einen passenden Bereich festgelegt werden.
  • Der untere V2G-Grenz-SOC, der ein unterer Grenzwert in dem Bereich des SOC ist, in dem das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, durchgeführt wird, und ein unterer Grenzwert in dem Bereich des SOC, in dem das kontinuierliche Entladen, das der zweiten Anweisung entspricht, durchgeführt wird, werden basierend auf der Strommenge, die für das nächste Fahren des Elektrofahrzeugs 15 benötigt wird, festgelegt. Wenn daher der SOC der Speicherbatterie 125 auf den unteren V2G-Grenz-SOC sinkt, erlaubt das ESG 131 das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, oder das kontinuierliche Entladen, das der zweiten Anweisung entspricht, nicht. Daher ist es möglich, zu der Stromqualität des Stromversorgungssystems beizutragen, während die Strommenge, die für das nächste Fahren des Elektrofahrzeugs 15 benötigt wird, sichergestellt wird.
  • Da in einem Fall, in dem die Speicherbatterie 125 geladen wird, während es vor dem nächsten Fahren des Elektrofahrzeugs 15 freie Zeit gibt, die Speicherbatterie 125 geladen wird, bis der SOC der Speicherbatterie 125 den Frequenzsteuer-SOC erreicht, der die obere Grenze des Bereichs ist, in dem das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, und das Entladen, das der zweiten Anweisung entspricht, zugelassen sind, wird eine Gelegenheit zu der Stromqualität des Stromversorgungssystems beizutragen, vergrößert und der Anreiz kann effizient erhalten werden.
  • Im Übrigen ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann geeignet modifiziert, verbessert oder Ähnliches werden. Zum Beispiel werden in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die erste Anweisung und die zweite Anweisung, die an das Elektrofahrzeug 15 gesendet werden sollen, von dem Aggregator 17 durchgeführt, aber der Arbeitsgang kann durch das in 1 gezeigte Kraftwerk 11, eine Stromverteilungsfirma oder eine Servervorrichtung, die von der Regierung oder einer Behörde verwaltet wird, durchgeführt werden. Die Servervorrichtung ist mit dem Kommunikationsnetzwerk 16 verbunden und kann auch mit dem Aggregator 17 kommunizieren.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Speicherbatterie 125, die an V2G teilnimmt und die elektrische Leistung in beide Richtungen an das und von dem Stromversorgungssystem überträgt, in dem Elektrofahrzeug 15 bereitgestellt, aber eine ortsfeste Stromspeichereinrichtung (siehe 1), in der eine große Anzahl von Speicherbatterien ähnlich der Speicherbatterie 125 installiert ist, kann an V2G teilnehmen. In diesem Fall ist die ortsfeste Stromspeichereinrichtung mit dem Stromnetz 12 verbunden und kann über das Kommunikationsnetzwerk 16 mit dem Aggregator 17 kommunizieren. Die ortsfeste Stromspeichereinrichtung hat im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie das in 2 gezeigte Elektrofahrzeug 15, und der Frequenzsteuer-SOC und der untere V2G-Grenz-SOC, die in 5 gezeigt sind, werden ebenfalls festgelegt. Der in der ortsfesten Stromspeichereinrichtung festgelegte Frequenzsteuer-SOC ist ein Wert, der von einem Hersteller der ortsfesten Stromspeichereinrichtung festgelegt wird, und der in der ortsfesten Stromspeichereinrichtung festgelegte untere V2G-Grenz-SOC ist ebenfalls ein Wert, der von dem Hersteller der ortsfesten Stromspeichereinrichtung festgelegt wird.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde das V2G-System als ein Beispiel beschrieben. Da das V2G-System eines der Geschäftsmodelle ist, um ein intelligentes Netz zu realisieren, wird die elektrische Leistung zwischen der auf dem Elektrofahrzeug 15 montierten Speicherbatterie 125 und dem Stromversorgungssystem in zwei Richtungen übertragen, aber die Speicherbatterie, welche die elektrische Leistung an die Stromversorgungssysteme und von diesen überträgt, ist wie die vorstehend beschriebene ortsfeste Stromspeichereinrichtung nicht auf eine auf dem Elektrofahrzeug Montierte beschränkt. Jedoch ist ein System, das die elektrische Leistung zwischen der Speicherbatterie, die nicht auf dem Elektrofahrzeug montiert ist, und dem Stromversorgungssystem überträgt, eher in einem intelligenten Netzsystem als in dem V2G-System in einem engen Sinn enthalten. Daher wurde die vorstehend beschriebene Ausführungsform unter Verwendung des V2G-Systems als ein Beispiel beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist auch auf ein intelligentes Netzsystem anwendbar.
  • Diese Anmeldung basiert auf einer japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-214661 , die am 1. November 2016 eingereicht wurde, deren Inhalte hier per Referenz eingebunden sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 11
    Kraftwerk
    12
    Stromnetz
    13
    Stromverbraucher
    14
    EVSE
    15
    Elektrofahrzeug
    16
    Kommunikationsnetzwerk
    17
    Aggregator
    18
    Haushaltsschnittstelle
    21
    Kabel
    22
    Verbinder
    23
    digitale Kommunikationseinheit
    121
    Zugang
    123
    digitale Kommunikationseinheit
    125
    Speicherbatterie
    127
    Zweirichtungsladegerät
    129
    Temperatursensor
    131
    ESG
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016214661 [0061]

Claims (11)

  1. Stromspeichervorrichtung, die aufweist: eine Speicherbatterie, die fähig ist, elektrische Leistung an ein externes Stromnetz und von diesem zu übertragen; einen Empfänger, der konfiguriert ist, um eine Anweisung bezüglich der Übertragung der elektrischen Leistung an das Stromnetz und von diesem zu empfangen; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um das Laden und Entladen der Speicherbatterie gemäß der Anweisung durchzuführen, wobei die Anweisung eine erste Anweisung zum Anfordern des Umschaltens zwischen kurzfristigem Laden und Entladen von der Batterie an das Stromnetz und eine zweite Anweisung zum Anfordern kontinuierlichem Entladens von der Speicherbatterie in das Stromnetz umfasst; und wobei die Steuerung konfiguriert ist, um zuzulassen, dass die Speicherbatterie das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, startet, wenn eine Variable, die einen Ladezustand der Speicherbatterie durch eine Höhe eines Werts darstellt, ein Wert zwischen einem ersten Wert, der kleiner als ein oberer Grenzwert ist, den der Ladezustand erreicht, wenn die Speicherbatterie vollständig geladen ist, und einem zweiten Wert ist, der kleiner als der erste Wert ist, und zuzulassen, dass die Speicherbatterie das Entladen, das der zweiten Anweisung entspricht, startet, wenn die Variable ein Wert zwischen dem oberen Grenzwert und dem zweiten Wert ist.
  2. Stromspeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Speicherbatterie auf einer Transporteinrichtung montiert ist.
  3. Stromspeichervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn der Empfänger die erste Anweisung und die zweite Anweisung empfängt, die Steuerung der zweiten Anweisung Priorität gibt, wenn die Variable ein Wert zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert ist.
  4. Stromspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um in einem Fall, in dem die Speicherbatterie das Laden und Entladen durchführt, das der ersten Anweisung entspricht, für jeden Ladezustand der Speicherbatterie einen Verschlechterungseinflussgrad der Speicherbatterie zu speichern, und den ersten Wert auf einen Wert festzulegen, so dass der Verschlechterungseinflussgrad in dem Fall, in dem die Speicherbatterie das Laden und Entladen durchführt, das der ersten Anweisung entspricht, kleiner oder gleich einem Schwellwert ist.
  5. Stromspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerung den ersten Wert basierend auf einer Temperatur der Speicherbatterie festlegt.
  6. Stromspeichervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Steuerung den ersten Wert auf einen kleineren Wert festlegt, wenn die Temperatur der Speicherbatterie niedriger ist.
  7. Stromspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Steuerung den zweiten Wert basierend auf einer Strommenge, die für ein nächstes Fahren der Transporteinrichtung benötigt wird, festlegt.
  8. Stromspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Steuerung in einem Fall, in dem eine Zeitdifferenz von der aktuellen Zeit bis zu einem nächsten geplanten Fahrdatum und Zeit der Transporteinrichtung größer oder gleich der vorgegebenen Zeit ist, zulässt, dass die Speicherbatterie lädt, bis die Variable den ersten Wert erreicht, wenn der Empfänger die Anweisung nicht empfängt.
  9. Stromspeichervorrichtung, die aufweist: eine Speicherbatterie, die fähig ist, elektrische Leistung an ein externes Stromnetz und von diesem zu übertragen; einen Empfänger, der konfiguriert ist, um eine Anweisung bezüglich der Übertragung der elektrischen Leistung an das Stromnetz und von diesem zu empfangen; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um das Laden und Entladen der Speicherbatterie gemäß der Anweisung durchzuführen, wobei die Anweisung eine erste Anweisung zum Anfordern des Umschaltens zwischen kurzfristigem Laden und Entladen von der Batterie an das Stromnetz und eine zweite Anweisung zum Anfordern von kontinuierlichem Entladen von der Speicherbatterie in das Stromnetz umfasst, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um zuzulassen, dass die Speicherbatterie lädt und entlädt, was der ersten Anweisung entspricht, wenn eine Variable, die einen Ladezustand der Speicherbatterie durch eine Höhe eines Werts darstellt, innerhalb eines ersten Bereichs ist, und zuzulassen, dass die Speicherbatterie entlädt, was der zweiten Anweisung entspricht, wenn die Variable innerhalb eines zweiten Bereichs ist, und wobei der erste Bereich schmaler als der zweite Bereich ist und eine obere Grenze des ersten Bereichs niedriger als eine obere Grenze des zweiten Bereichs ist.
  10. Transporteinrichtung, welche die Stromspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
  11. Steuerverfahren für eine Stromspeichervorrichtung, die eine Speicherbatterie, die fähig ist, elektrische Leistung an ein externes Stromnetz und von diesem zu übertragen, einen Empfänger, der konfiguriert ist, um eine Anweisung bezüglich der Übertragung der elektrischen Leistung an das Stromnetz und von diesem zu empfangen, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um das Laden und Entladen der Speicherbatterie gemäß der Anweisung zu steuern, umfasst, wobei die Anweisung eine erste Anweisung zum Anfordern des Umschaltens zwischen kurzfristigem Laden und Entladen von der Batterie an das Stromnetz und eine zweite Anweisung zum Anfordern von kontinuierlichem Entladen von der Speicherbatterie in das Stromnetz umfasst, wobei das Steuerverfahren aufweist: Zulassen, dass die Speicherbatterie das Laden und Entladen, das der ersten Anweisung entspricht, startet, wenn eine Variable, die einen Ladezustand der Speicherbatterie durch eine Höhe eines Werts darstellt, ein Wert zwischen einem ersten Wert, der kleiner als ein oberer Grenzwert ist, wenn die Speicherbatterie vollständig geladen ist, und einem zweiten Wert ist, der kleiner als der erste Wert ist; und Zulassen, dass die Speicherbatterie das Entladen, das der zweiten Anweisung entspricht, startet, wenn die Variable ein Wert zwischen dem oberen Grenzwert und dem zweiten Wert ist.
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