JP2012048286A - 電気自動車の充電制御方法、充電監視制御センタ、車載カーナビ装置、および電力系統安定化システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力系統監視制御システムによって計画された各配電区域内の充電スタンド群が消費すべき総充電電力を、必要な数だけの電気自動車に分配して消費させるために、充電監視制御センタが、走行中の電気自動車に対して充電スタンドで充電を行う電気自動車の募集を行い、応募があった電気自動車のなかから選定した必要な数だけの電気自動車に前記総充電電力を分配することによって各電気自動車への充電量を決定し、さらに、それら各電気自動車を各充電スタンドに個別に誘導して、各充電スタンドにおける各電気自動車への充電電力を個別に制御する。
【選択図】図1
Description
また、本発明が解決しようとする第二の課題は、電気自動車がバッテリ切れとなって走行不能とならないように、所望の条件で充電サービスを提供してくれる充電スタンドに電気自動車を適切に誘導することである。
図1は、本発明の第一実施形態に係る電力系統安定化システムの全体構成図である。図1に示した電力系統安定化システム10は、火力発電所、原子力発電所をはじめとした大規模電源設備123、太陽光発電設備121、風力発電設備122から供給される電力を、配電変電所125および送電線126を介して充電スタンド107と需要家108とに配電する電力系統124の電力品質を安定化させるためのシステムである。ここで、充電スタンド107には、従来のガソリンスタンドのような専用設備以外に、商業施設の駐車場や時間貸しの有料駐車場などに設置される簡易型の設備を含むものとし、需要家108には、各種商工業施設などの大口需要家と一般家庭とを含むものとする。
諏訪 三千男, 岩本 伸一: “無効電力と調相機器に重点を置いた電源別色分け手法”, 電学論B, Vol. 124, No. 4, pp.537-545 (2004) .
図9(a)に示すように、EVユーザ情報解析装置301は、電力契約データベース302および履歴データベース303に登録されたデータを定期的に解析して各EVユーザ毎のプロファイルデータを生成し、生成したプロファイルデータをプロファイルデータベース304に登録する。
F(x) = aix2 + bix +ci (i:EVに割り振られた番号)
と表わされる。この係数の意味を考えると、aiは二次曲線の傾き(効率の良さ)、biはx軸方向の移動量(出力の上下限値)、ciはy切片(コストの最低値)に相当するので、前記したランク付けの尺度とのアナロジーを考え、例えば、
ai:価格適合性
bi:充電可能量
ci:近接度
と定義する。
第二実施形態では、充電監視制御センタが設置される地産地消単位の配電区域毎に、オール電化機器をはじめとした需要家の負荷と、EVへの充電電力とを制御する例について説明する。これは、前記した第一実施形態における図7に示した処理を、図19に示した処理に置き換えることによって、太陽光発電設備をはじめとした再生可能エネルギーを利用しつつ需要家の負荷をも制御して、地産地消単位の配電区域における電力品質の安定化を図るものである。
第三実施形態では、充電監視制御センタが充電スタンドで充電を行うEVを認証し、充電料金を課金センタによって自動的に課金決済処理する例について説明する。図21は、本発明の第三実施形態に係る電力系統安定化システムの全体構成図である。図21に示すように、電力系統安定化システム10Aは、図1に示した第一実施形態に係る電力系統安定化システム10に、認証センタ109と課金センタ110とが追加された構成となっている。
第四実施形態では、EV106がバッテリ切れとなって走行不能とならないように、充電監視制御センタ103が、電力系統の負荷や周波数などに関する制約条件を満たしかつ所望の条件で充電サービスを提供可能な充電スタンドを適宜探索し、当該充電スタンドの情報を各EV106に提供する例について説明する。
101 電力系統監視制御システム
102,102A データセンタ
103,103A 充電監視制御センタ
104 通信ネットワーク
105 無線基地局
106 電気自動車(EV)
107 充電スタンド
108 需要家
109 認証センタ
110 課金センタ
121 太陽光発電設備
122 風力発電設備
123 大規模電源設備
124 電力系統
125 配電変電所
126 送電線
221 暗号解読装置
222 通信カードID照合部
223 車両ID照合部
224 車載機ID照合部
225 照合結果出力装置
226 ゲートウェイ(GW)
231 履歴記録装置
232 ユーザデータベース
233 課金処理装置
234 ゲートウェイ(GW)
301 EVユーザ情報解析装置
302 電力契約データベース
303 履歴データベース
304 プロファイルデータベース
305 ゲートウェイ(GW)
306 需要家データベース
401 EV誘導計算装置
402 系統制御指令装置
403 ゲートウェイ(GW)
404 EV認証装置
405 EV課金装置
501 走行用バッテリ(バッテリ)
502 コントローラ
503 コマンド解釈手段
504 ネットワークI/F
511 柱上変圧器
512 電力線
513 分電盤
801 設備データ
802 負荷母線データ
2000 充電モードプロファイルデータ
3000 充電予定情報
4000 候補となる充電スタンドの位置情報
Claims (16)
- 走行用の車載バッテリを塔載した電気自動車との交信を行う充電監視制御センタにおいて実行される電気自動車の充電制御方法であって、
電力系統監視制御システムより、現在時刻から所定時間経過後までの所定幅の時間帯毎に、配下の配電区域内の充電スタンド群に分配すべき総充電電力の指定を受け取る第1の工程と、
電力サービス契約データベースから取得した各ユーザの希望充電時間帯および希望充電単価に基づいて、前記希望充電単価が提供可能な充電単価以上である電気自動車群をリストアップする第2の工程と、
リストアップした前記電気自動車群を構成する各電気自動車と交信を行うことによって、充電スタンドでの充電を行う電気自動車を募集して、応募があった電気自動車の各々からその現在位置とバッテリ残量とを取得する第3の工程と、
応募があった前記電気自動車を、少なくとも前記希望充電単価と前記現在位置と前記バッテリ残量とを用いた評価指標によって前記各電気自動車と前記各充電スタンドとの対に対応する充電の優先順位をランク付けし、この優先順位が高い順に前記各充電スタンドへの到着予想時刻にしたがって前記総充電電力を前記各電気自動車とその誘導先の充電スタンドとの対に分配してそれぞれの充電パターンと充電量とを決定し、前記各電気自動車に前記誘導先の充電スタンドへの移動を指示する第4の工程と
を含むことを特徴とする電気自動車の充電制御方法。 - 請求項1に記載の電気自動車の充電制御方法において、
前記各電気自動車が前記指示した充電スタンドに到着したのちに、前記充電スタンドから前記電気自動車に前記決定した充電パターンによって前記決定した充電量の充電を行わせる第5の工程
をさらに含むことを特徴とする電気自動車の充電制御方法。 - 請求項1に記載の電気自動車の充電制御方法において、
前記第3の工程で取得した応募があった電気自動車のすべてに充電を行ってもなお前記総充電電力に満たない場合は、前記電力系統監視制御システムに消費可能な総充電電力を通知する
ことを特徴とする電気自動車の充電制御方法。 - 請求項1に記載の電気自動車の充電制御方法において、
前記第3の工程における前記充電スタンドでの充電を行う電気自動車を募集する通信手段は、無線基地局を介した相互無線通信手段または地上デジタル放送手段である
ことを特徴とする電気自動車の充電制御方法。 - 請求項1に記載の電気自動車の充電制御方法において、
前記第3の工程における前記充電スタンドでの充電を行う電気自動車を募集する通知を受信した電気自動車が備えるコントローラは、車載カーナビ装置の経路誘導画面上に、募集対象の充電スタンドの位置を示すアイコンを表示させる
ことを特徴とする電気自動車の充電制御方法。 - 請求項5に記載の電気自動車の充電制御方法において、
前記募集対象の充電スタンドの位置を示すアイコンの色または形状は、前記充電監視制御センタからの指示によって制御される
ことを特徴とする電気自動車の充電制御方法。 - 請求項1に記載の電気自動車の充電制御方法において、
前記第4の工程にて前記総充電電力を前記各電気自動車と前記各充電スタンドとの対に分配するときは、前記評価指標によって前記各充電スタンド毎にインセンティブ額を算出して前記電気自動車の運転者に提示して充電希望場所の選択結果を取得し、この取得した充電希望場所のなかから、当該電気自動車の充電場所となる前記誘導先の充電スタンドを決定する
ことを特徴とする電気自動車の充電制御方法。 - 請求項1に記載の電気自動車の充電制御方法において、
前記第4の工程にて前記総充電電力を前記各電気自動車とその誘導先の充電スタンドとの対に分配するときは、前記前記充電監視制御センタの配下の配電区域の電力系統の潮流計算を実行して、当該電力系統の電力品質を維持するための所定の基準を満たすように、個別の充電電力を決定する
ことを特徴とする電気自動車の充電制御方法。 - 請求項1に記載の電気自動車の充電制御方法において、
前記充電監視制御センタは、所定の条件が満たされたときに走行中の前記電気自動車から送信される当該電気自動車の現在位置とバッテリ残量と車載カーナビ装置に設定されている目的地の位置情報とを取得し、前記電力サービス契約データベースから取得した各ユーザの希望充電時間帯および希望充電単価に基づいて、バッテリ切れが生じないように当該電気自動車に配下の配電区域内から選定した特定の充電スタンドへの移動を指示する
ことを特徴とする電気自動車の充電制御方法。 - 走行用の車載バッテリを塔載した電気自動車との交信を行って配下の配電区域内の充電スタンドにおける前記電気自動車への充電を制御する充電監視制御センタであって、
電力系統監視制御システムより、現在時刻から所定時間経過後までの所定幅の時間帯毎に、配下の配電区域内の充電スタンド群に分配すべき総充電電力の指定を受け取り、
電力サービス契約データベースから取得した各ユーザの希望充電時間帯および希望充電単価に基づいて、前記希望充電単価が提供可能な充電単価以上である電気自動車群をリストアップし、
リストアップした前記電気自動車群を構成する各電気自動車と交信を行うことによって、充電スタンドでの充電を行う電気自動車を募集して、応募があった電気自動車の各々からその現在位置とバッテリ残量とを取得し、
応募があった前記電気自動車を、少なくとも前記希望充電単価と前記現在位置と前記バッテリ残量とを用いた評価指標によって前記各電気自動車と前記各充電スタンドとの対に対応する充電の優先順位をランク付けし、この優先順位が高い順に前記各充電スタンドへの到着予想時刻にしたがって前記総充電電力を前記各電気自動車とその誘導先の充電スタンドとの対に分配してそれぞれの充電パターンと充電量とを決定し、前記各電気自動車に前記誘導先の充電スタンドへの移動を指示する誘導計算装置
を備えることを特徴とする充電監視制御センタ。 - 請求項10に記載の充電監視制御センタにおいて、
前記各電気自動車が前記指示した充電スタンドに到着したのちに、前記充電スタンドから前記電気自動車に前記決定した充電パターンによって前記決定した充電量の充電を行わせることで前記充電スタンドに電力を配電する電力系統の消費電力を制御する系統制御指令装置
をさらに備えることを特徴とする充電監視制御センタ。 - 請求項11に記載の充電監視制御センタにおいて、
前記系統制御指令装置は、デマンドサイドマネジメント対応の需要家機器の制御を含めて配下の配電区域の電力系統の消費電力を制御する
ことを特徴とする充電監視制御センタ。 - 請求項11または請求項12に記載の充電監視制御センタにおいて、
前記系統制御指令装置は、前記配下の配電区域の電力系統に電力を供給する太陽光発電設備および風力発電設備の予想発電量を取得して、当該電力系統の電力品質を維持するための所定の基準を満たすように、前記電力系統の消費電力のピークシフト制御を行う
ことを特徴とする充電監視制御センタ。 - 請求項10に記載の充電監視制御センタにおいて、
前記誘導計算装置は、所定の条件が満たされたときに走行中の前記電気自動車から送信される当該電気自動車の現在位置とバッテリ残量と車載カーナビ装置に設定されている目的地の位置情報とを取得し、前記電力サービス契約データベースから取得した各ユーザの希望充電時間帯および希望充電単価に基づいて、バッテリ切れが生じないように当該電気自動車に配下の配電区域内から選定した特定の充電スタンドへの移動を指示する
ことを特徴とする充電監視制御センタ。 - 請求項10から請求項14のいずれか一項に記載の充電監視制御センタと交信する車載コントローラと接続される車載カーナビ装置であって、
前記車載コントローラが前記充電スタンドでの充電を行う電気自動車を募集する通知を受信したときに、その募集内容を運転者に提示し、運転者からの応募の操作を受け付けてそれを前記車載コントローラに伝達する手段と、
前記車載コントローラからの指示にしたがって設定済みの目的地までの誘導経路情報を前記車載コントローラに伝達する手段と、
前記車載コントローラからの指示にしたがって経路誘導画面上に募集対象の充電スタンドの位置を示すアイコンを表示するとともに、そのなかから選択された特定の充電スタンドを目的地または中継地に設定して経路誘導を行う手段と
を備えることを特徴とする車載カーナビ装置。 - 大規模電源設備または、大規模電源設備と太陽光発電設備および風力発電設備の少なくとも1つとから供給される電力を、走行用の車載バッテリを塔載した電気自動車に給電する充電スタンドと他の需要家と給電する電力系統の電力品質を維持する電力系統安定化システムであって、
請求項10から請求項14のいずれか一項に記載の充電監視制御センタが、それぞれ配下の配電区域の電力系統の消費電力を制御する
ことを特徴とする電力系統安定化システム。
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