JP2011172315A - Power supply device and system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力供給装置及び電力供給システムに関する。 The present invention relates to a power supply device and a power supply system.
従来、商業施設や工場等の電力利用施設に電力の不足が発生した場合、電力利用施設の駐車場内に駐車されている複数のハイブリッド型電気自動車から電力利用施設に対して電力供給を行う電力供給システムが開示されている。 Conventionally, when there is a shortage of power in a power facility such as a commercial facility or factory, a power supply that supplies power to the power facility from multiple hybrid electric vehicles parked in the parking lot of the power facility A system is disclosed.
しかし、上記の電力供給システムにおいては、車両の電池の残存容量が予め設定されており、その設定値を上回る電力量を電力利用施設に供給するシステムであることから、車両の次回走行距離が残存容量で走行可能な距離よりも長い場合には、車両の走行途中で電力不足が生じやすくなるという課題があった。 However, in the power supply system described above, the remaining battery capacity of the vehicle is set in advance, and the system supplies the power usage facility with the amount of power exceeding the set value. When the distance is longer than the distance that can be traveled by the capacity, there is a problem that power shortage is likely to occur during traveling of the vehicle.
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、車両の電力を電力利用施設に供給するにあたって、車両の次回走行距離が長い場合であっても車両の走行途中で電力不足が生じない電力供給装置及び電力供給システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and in supplying the power of the vehicle to the power utilization facility, even if the next travel distance of the vehicle is long, there is a shortage of power during the travel of the vehicle. An object is to provide a power supply device and a power supply system that do not occur.
上記課題を解決するため、本発明に係る電力供給装置は、車両の余剰電力を電力利用施設に供給する電力供給装置において、車両に蓄えられている電力量及び車両の次回走行時に必要な電力量から余剰電力の量を算出する余剰電力量算出手段を備えて構成される。 In order to solve the above-described problems, the power supply device according to the present invention is a power supply device that supplies surplus power of a vehicle to a power utilization facility, and the amount of power stored in the vehicle and the amount of power required for the next travel of the vehicle. Is provided with surplus power amount calculating means for calculating the amount of surplus power from the above.
上記電力供給装置においては、余剰電力量算出手段を備えることにより、車両に蓄えられている電力量及び車両の次回走行時に必要な電力量から余剰電力の量を算出することができる。このため、車両の余剰電力を電力利用施設に供給した場合に、車両の次回走行距離が長くても車両の走行途中で電力不足が生じにくくなる。これにより、車両の保有者も例えば帰宅時の電力不足を懸念せずに、自車両の余剰電力を有効に活用することが可能となる。 In the above power supply apparatus, by providing surplus power amount calculation means, it is possible to calculate the amount of surplus power from the amount of power stored in the vehicle and the amount of power necessary for the next travel of the vehicle. For this reason, when surplus power of the vehicle is supplied to the power utilization facility, power shortage is less likely to occur during the traveling of the vehicle even if the next traveling distance of the vehicle is long. As a result, the owner of the vehicle can effectively utilize the surplus power of the own vehicle without worrying about power shortage at the time of returning home, for example.
本発明に係る電力供給装置において、電力利用施設へ余剰電力を販売する金額を設定する余剰電力販売金額設定手段をさらに備えることが好ましい。 The power supply apparatus according to the present invention preferably further includes surplus power sales amount setting means for setting the amount of surplus power sold to the power use facility.
上記電力供給装置においては、余剰電力販売金額設定手段をさらに備えることにより、車両の保有者が希望する金額で余剰電力を電力利用施設へ販売することが可能となる。その結果、車両の保有者は、例えば車両の充電に使用した深夜電力料金よりも高い金額で車両の余剰電力を販売することも可能となる。 In the above power supply device, surplus power sales amount setting means is further provided, so that surplus power can be sold to the power use facility at an amount desired by the vehicle owner. As a result, the owner of the vehicle can also sell the surplus power of the vehicle at an amount higher than the late-night power charge used for charging the vehicle, for example.
また、本発明に係る電力供給システムは、車両の余剰電力を電力利用施設へ供給する電力供給システムにおいて、車両が設定した余剰電力の販売金額に基づいて、余剰電力を供給する車両が選定される構成を備える。 In the power supply system according to the present invention, in the power supply system that supplies the surplus power of the vehicle to the power use facility, the vehicle that supplies the surplus power is selected based on the sales amount of the surplus power set by the vehicle. It has a configuration.
上記電力供給システムにおいては、車両が設定した余剰電力の販売金額に基づいて、余剰電力を供給する車両が選定されることによって、電力利用施設はより安い金額で車両から余剰電力を購入することができる。このことにより、電力利用施設は電力不足が生じても車両から安価な電力供給を受けることができるようになることから、天候などの影響により出力変動が生じやすい太陽光発電などの自然エネルギーによる発電設備をより導入しやすくなる。 In the above power supply system, a power supply facility can purchase surplus power from a vehicle at a lower price by selecting a vehicle that supplies surplus power based on the sales amount of surplus power set by the vehicle. it can. As a result, even if power shortages occur, power-use facilities can receive low-cost power supply from vehicles, so power generation using natural energy such as solar power generation, where output fluctuations are likely to occur due to the influence of the weather, etc. It becomes easier to introduce equipment.
本発明によれば、車両の電力を電力利用施設に供給するにあたって、車両の次回走行距離が長い場合であっても車両の走行途中で電力不足が生じない電力供給装置及び電力供給システムを提供することが可能となる。 The present invention provides a power supply device and a power supply system in which power shortage does not occur during traveling of a vehicle even when the next traveling distance of the vehicle is long when supplying the power of the vehicle to a power utilization facility. It becomes possible.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
(第一実施形態)
図1は、本発明の第一実施形態に係る電力供給システム3aを示す概念図である。電力供給システム10は、電力需給制御センター1、電力利用施設2及び電力供給装置3aである車両3から構成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a power supply system 3a according to the first embodiment of the present invention. The
電力需給制御センター1(以下、「センター1」という場合がある)は、電力利用施設2と車両3との電力需給を調整する機能を有する。例えば、電力利用施設2から電力不足について通知されると(通信A)、車両3に対して電力利用施設2へ余剰電力を供給するように指令を送信する(通信B)。
The power supply / demand control center 1 (hereinafter sometimes referred to as “
電力利用施設2(以下、「施設2」という場合がある)は、施設2内で必要と予測される電力の量(必要電力量)と、施設2内で利用できる電力の量(利用可能電力量)を定期的に把握する機能を有する。施設2は、電力を利用する施設であればよく、例えば、商用施設やオフィスビルであってもよく、工場であってもよい。
The power use facility 2 (hereinafter sometimes referred to as “
施設2は、例えば、1時間ごとに施設2内の必要電力量と利用可能電力量をモニタリングし、必要電力量が利用可能電力量を上回ることがわかった場合には、センター1に不足する電力量を通知する(通信A)。
For example, the
ここで、施設2内で利用できる電力は、系統電力であってもよく、施設2内に設けた自家発電所で発電する電力であってもよいが、自然エネルギーの活用や二酸化炭素排出削減を促進する観点からは、太陽光発電や風力発電などによる電力であることも好ましい。太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーによる発電は天候等により出力変動が生じやすいが、電力供給システム10においては、電力供給装置である車両3から余剰電力の供給を受けることができるため、太陽光発電や風力発電などを積極的に施設2内に導入することが可能となる。
Here, the power that can be used in the
車両3は、施設2へ余剰電力を供給する電力供給装置3aの役割も備え、センター1からの指令(通信B)に基づいて、施設2へ余剰電力を供給する(送電C)機能を有する。車両3は、余剰電力を施設2に供給するまで車両3内に蓄電しておくことが必要であることから、蓄電容量の大きい電気自動車やハイブリッド自動車などが好ましい。
The
車両3が施設2に余剰電力を供給するには、例えば、施設2と車両3が配電線で結ばれていればよく、電圧は配電の経路の途中に設けられる電圧変換装置等で調整すればよい。また、マイクロ波等の無線エネルギーにより車両3から施設2へ送電してもよい。送電ロスを少なくするには、車両3は施設2とできるだけ近距離の位置にあることが好ましく、例えば施設2の駐車場内に停車していることが好ましい。
In order for the
図2に、本発明の第一実施形態に係る電力供給装置3aの構成概要図を示す。図2のとおり、電力供給装置3a(車両3)は、ECU(Electric Control Unit)20を搭載しており、ECU20は、バッテリー残量表示部11、ナビゲーションシステム12及び通信部13と接続されている。また、ECU20は必要電力量把握部14と余剰電力量算出部15、余剰電力供給判定部16を備え、余剰電力供給部17とも接続されている。
FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of the power supply device 3a according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the power supply device 3 a (vehicle 3) includes an ECU (Electric Control Unit) 20, and the
バッテリー残量表示部11は、車両3のバッテリーに蓄電されている電力量(バッテリー残量)を表示する機能をする。
The battery remaining
ナビゲーションシステム12は、車両3の現在位置や目的地への誘導などをする機能を有する。ナビゲーションシステム12は、例えばGPS(Global Positioning System)機能により車両3の位置を特定し、車内モニターに表示することができる。また、車両3の次回走行の目的地を、車内モニターを用いて車両3の保有者に、例えば自宅か否かなど選択してもらうことにより、特定することもできる。
The
通信部13は、車両3の外部との通信を送受信する機能を有し、例えば、施設2からの電力供給の指示(通信B)を受信することができる。また、車両3の余剰電力量や余剰電力希望販売額をセンタ1へ送信することもできる(通信D)。なお、通信A〜Dなどの通信においては、通信できるいずれの手段をも用いることができる。
The
必要電力量把握部14は、車両3の次回走行時に必要な電力量を把握する機能を有する。必要電力量把握部14は、例えば、ナビゲーションシステム12において車両3の次回走行の目的地が自宅Eか否かなどを確認することによって、ECUに記録されている走行データなどから、次回走行時に必要な電力量を把握することができる。
The required power
余剰電力量算出部15は、車両3の余剰電力を算出する機能を有する。余剰電力量算出部15は、例えば、バッテリー残量表示部11によって表示されるバッテリー残量から、必要電力量把握部14によって把握された次回走行時に必要な電力量を差し引くことによって、余剰電力量を算出することができる。余剰電力量は、次回走行時に車両の電力不足が生じないように、次回走行時に必要な電力量を多めに見積もることも好ましい。
The surplus power
余剰電力供給判定部16は、車両3の余剰電力を外部(施設2)へ供給するか否かを判定する機能を有する。余剰電力供給判定部16は、余剰電力量算出部15で算出した余剰電力量を入手し、通信部13が受信したセンター1からの供給指令に基づいて、余剰電力を施設2へ供給することを判定し、余剰電力供給部17へ供給を指示する。また、余剰電力供給判定部16は、所定の余剰電力を余剰電力供給部17が施設2へ供給した場合には、余剰電力供給部17に対し、供給停止の指示をすることもできる。
The surplus power
余剰電力供給部17は、車両3の余剰電力を外部(施設2)へ供給する機能を有する。余剰電力の供給方法としては、上述のとおり例えば、配電線を通じて供給してもよく、マイクロ波等の無線エネルギーで送電してもよい。
The surplus
図3は、本発明の第一実施形態における車両3の必要電力量を記録する手順を示すフローチャートである。必要電力量は、必要電力把握部14によって把握され、記録される。例えば、車両3の保有者が車両3を用いて施設2に日常的に往復するとした場合において、保有者が施設2から自宅まで車両3で帰宅する際に車両3を起動させると、図3に示すようにナビゲーションシステム12は、S2において車両3の現在地が施設2か否かをGPS機能又は車内モニターへの保有者による画面選択などにより判定する。車両3の現在地が施設2である場合には、S4においてバッテリー残量表示部11に示されているバッテリー残量をECUに記録する。一方、車両3の現在地が施設2でない場合は終了する。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for recording the required power amount of the
次に車両3が走行を開始し(S6)、保有者の自宅に到着すると(S8)、寄り道せずに施設2から帰宅したか否かが、ナビゲーションシステム12のGPS機能または車内モニターへの保有者による画面選択などにより判定される(S10)。保有者が寄り道せずに自宅に帰宅した場合には、S12において帰宅時のバッテリー残量を取得し、出発時に記録しておいたバッテリー残量との差分から、施設2から自宅までの帰宅に必要であった電力量を算出し、ECUに記録する。一方、寄り道して帰宅した場合は、帰宅に必要であった電力量を算出せずに終了する。
Next, when the
S14においては、今回帰宅に必要であった電力量がこれまでに記録されている電力量の最大値以上か否か判定される。今回帰宅に使用した電力量がこれまでの最大値以上の場合には、今回の必要電力量を最大値に設定する(S16)。また、記録しておいた帰宅に必要な電力量の平均値(平均電力量)を今回の電力量を用いて更新する(S18)。一方、S14においてこれまでの最大値未満の場合には、設定及び更新をせずに終了する。 In S14, it is determined whether or not the amount of power required for the return home is equal to or greater than the maximum amount of power recorded so far. If the amount of power used in the current return home is equal to or greater than the maximum value thus far, the current required power amount is set to the maximum value (S16). In addition, the recorded average value (average power amount) of power necessary for returning home is updated using the current power amount (S18). On the other hand, if it is less than the maximum value so far in S14, the processing ends without setting and updating.
上述のとおり、本発明の第一実施形態に係る電力供給装置3aによれば、車両3の余剰電力を施設2に供給するにあたって、車両3の次回走行距離が長い場合であっても車両3の走行途中で電力不足が生じない電力供給装置を提供することが可能となる。
As described above, according to the power supply device 3a according to the first embodiment of the present invention, when the surplus power of the
(第二実施形態)
図4に、本発明の第二実施形態に係る電力供給装置3bの構成概要図を示す。図4のとおり、電力供給装置3b(車両3)は、図2に示す第一実施形態(電力供給装置3a)の構成に加え、余剰電力販売金額設定部18を備える。
(Second embodiment)
In FIG. 4, the structure schematic diagram of the electric
余剰電力販売金額設定部18は、車両3の余剰電力を外部(施設2)へ販売する金額を設定する機能を有する。余剰電力の販売金額は、例えばナビゲーションシステム12を用いて、車内モニターへの保有者により希望額が入力され、設定される。設定された余剰電力の販売金額は、通信部13を経由して、センター1へ登録される(通信D)。また、設定された販売金額は余剰電力供給判定部16へ記録され、余剰電力の供給を判定するときに、例えば夜間充電した場合の深夜電力料金と比較して販売金額が妥当か否かを判定することもできる。
The surplus power sales
図5は、本発明の第二実施形態における車両3の余剰電力量及び希望販売金額を電力需給制御センター1に登録する手順を示すフローチャートである。まず車両3を起動させ、走行を開始すると(S20)、S22において現在地が施設2か否かを上述のとおり、例えばナビゲーションシステム12を用いて判定される。現在地が施設2の場合は、S24においてバッテリーに残存している電力量をECUに記録する。一方、現在地が施設2でない場合は終了する。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for registering the surplus power amount and the desired sales amount of the
次にS26においては、例えば、車内モニター画面に「今日はまっすぐ帰宅する予定ですか?」と表示され、車両Cの保有者Dによって「はい」が押されるか否か判定する(S28)。「はい」が押された場合は、残存バッテリー量から、これまでECUに記録されている、帰宅するまでに必要な最大電力量の例えば1.2倍の量を引く(S30)。このように余剰電力量を少なめに設定することによって、車両3の次回走行時における電力不足を確実に回避することが可能となる。S32においては、設定されている希望販売金額と余剰電力量をセンター1へ通信部13を通じて送信し(通信D)、終了する。
Next, in S26, for example, “Do you plan to go straight home today” is displayed on the in-car monitor screen, and it is determined whether or not “Yes” is pressed by the owner D of the vehicle C (S28). When “Yes” is pressed, an amount of, for example, 1.2 times the maximum amount of electric power necessary for returning home recorded in the ECU so far is subtracted from the remaining battery amount (S30). Thus, by setting the surplus power amount to be small, it becomes possible to reliably avoid power shortage when the
図6(a)は、本発明の第二実施形態における車両3の帰路選択確認画面を示す説明図である。図6(a)は、車両3の帰路を選択する画面であるが、本画面は例えば車両3が施設2に朝到着した際に表示される。この選択画面に対し、例えば車両3の保有者が「はい」を選択すると、必要電力把握部14は次回走行の目的地が保有者の自宅であり、自宅までのこれまでの最大電力量を把握することができ、余剰電力量算出部15は、施設2に供給できる余剰電力を算出することが可能となる。
Fig.6 (a) is explanatory drawing which shows the return route selection confirmation screen of the
図6(b)は、本発明の第二実施形態における車両3の余剰電力の希望販売金額入力画面を示す説明図である。余剰電力の希望販売金額入力画面は、例えば車両3が施設2に朝到着した際に、図6(a)の帰路選択確認画面で保有者が「はい」を選択した場合に、車内モニターに表示される。保有者により希望額が入力されると、余剰電力販売金額設定部18により販売金額が設定され、通信部13を経由して、センター1へ登録される(通信D)。
FIG.6 (b) is explanatory drawing which shows the desired sales amount input screen of the surplus electric power of the
図7は、本発明の第二実施形態における施設2の不足電力量の通知手順を示すフローチャートである。施設2においては、まずS40において、例えば1時間毎に施設2内の必要電力量と利用可能電力量を計算する。S42においては、必要電力量が利用可能電力量より大きいか否か判定される。必要電力量が利用可能電力量より大きい場合には、S44においては例えば、センター1との回線に接続し、不足電力量を通知する(通信A)。
FIG. 7 is a flowchart showing a notification procedure of the insufficient power amount of the
図8は、本発明の第二実施形態におけるセンター1の供給車両決定手順を示すフローチャートである。施設2から不足電力量の通知を受け取ったセンター1は、S50において、例えば施設2内の駐車場に駐車されている車両3を含む車両群の余剰電力量と希望販売金額から、電力を供給させる車両を決定し、例えば車両3に余剰電力を施設2へ供給するよう指令を送信する(通信B)。
FIG. 8 is a flowchart showing the supply vehicle determination procedure of the
上述のとおり、本発明の第二実施形態に係る電力供給装置によっても、車両3の余剰電力を施設2に供給するにあたって、車両3の次回走行距離が長い場合であっても車両3の走行途中で電力不足が生じない電力供給装置を提供することが可能となる。
As described above, even when the surplus power of the
なお、上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。例えば、施設2は、集合住宅や戸建の家などであってもよい。また、施設2がセンター1の機能を有する場合には、センター1を経由せずに、直接車両3に余剰電力の供給を指示することもできる。
In addition, the said embodiment does not limit the structure of this invention. For example, the
必要電力把握部14は、例えば、施設2から自宅までに必要な最大電力量又は平均電力量を学習する機能を有し、施設2に到達した時点で学習した必要電力量をもとに余剰電力量算出部15で算出した余剰電力量を通信部13を通じて自動的にセンター1に送信する機能を有してもよい。また、学習機能を有さず、保有者が手動で設定してもよい。
The required
また、例えば、施設2の駐車場に、電力供給装置として車両3と同様の機能を有する車両が複数台ある場合には、より効率的に施設2へ電力供給を行うための設備を駐車場システムに組み入れ、センター1は駐車場へ指令するようにしてもよい。また、駐車場システムが車両3の余剰電力や販売金額を把握・管理し、センター1と通信してもよい。
Further, for example, when there are a plurality of vehicles having the same function as the
1・・・電力需給制御センター、2・・・電力利用施設、3・・・車両(3a、3b・・・電力供給装置)、10・・・電力供給システム、11・・・バッテリー残量表示部、12・・・ナビゲーションシステム、13・・・通信部、14・・・必要電力把握部、15・・・余剰電力量算出部、16・・余剰電力供給判定部、17・・余剰電力供給部、20・・・ECU、A・・・通信(不足電力の通知)、B・・・通信(電力供給の指令)、C・・・送電(余剰電力の供給)、D・・・通信(余剰電力及び希望販売金額の登録)。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記車両に蓄えられている電力量及び前記車両の次回走行時に必要な電力量から前記余剰電力の量を算出する余剰電力量算出手段を備えることを特徴とする、電力供給装置。 In a power supply device that supplies surplus power of a vehicle to a power use facility,
A surplus power amount calculating means for calculating the surplus power amount from the amount of power stored in the vehicle and the amount of power necessary for the next travel of the vehicle.
前記車両が設定した前記余剰電力の販売金額に基づいて、前記余剰電力を供給する車両が選定されることを特徴とする、電力供給システム。 In a power supply system that supplies surplus power of a vehicle to a power utilization facility,
The vehicle for supplying the surplus power is selected based on the sales amount of the surplus power set by the vehicle.
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