JP2012147651A - 充電制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数台の電動車両を運用する事業者は、電動車両の稼働率を上げることが使命であり、一台でも早く電動車両を利用可能状態にすることが求められている。
【解決手段】充電制御システムは、最低限利用可能な距離を走行するために必要な充電レベルを下回る電動車両を優先的に充電し、その中でも早く前記充電レベルに到達する電動車両を優先して充電する。また、本発明の充電制御システムは、途中で新たな電動車両が充電器に接続したり、太陽光発電などで共有電力量が増加したり、電動車両以外の電気利用により供給可能電力量が低下したりする様な充電環境の変化を監視することで、動的に充電する順番を再構成する。
【選択図】図１

Description

本明細書で開示される主題は、電動車両に搭載される車両用バッテリに対して充電器を用いて充電する充電制御システムに関する。

電気自動車、電動二輪車等の電動車両は、走行するために搭載される車両用バッテリを充電する必要があるが、一般的な家庭用電気製品と比較するとバッテリ容量が大きく、満充電までの時間が長い。特に一般的な充電用施設（以下、施設という）で複数台の電動車両を同時に充電する場合、充電のための電力消費量が、電力会社から施設への供給可能電力量を超えるという問題がある。

この問題に対して、各電動車両の充電開始のタイミングをずらすことで、電力消費量の総和が供給可能電力量以下となるように制御する技術が特許文献１に開示されている。または、タイミングではなく、各電動車両の充電電力を下げることで、供給可能電力量を超えないように制御する技術が特許文献２に開示されている。

特開平８−１１６６２６号公報 特許第３９０１１００号

一般的にガソリン車の動力源であるガソリンより電動車両の動力源である電気の方が低価格であるため、一般消費者より電動車両を頻繁に利用するタクシー事業者やレンタカー事業者などの方が車両の運用コスト低減の効果が大きい。特にカーシェアリングは利用時の走行距離が比較的短いことから電動車両との相性が良いと言われている。これらの事業者は電動車両の稼働率を上げることが使命であり、営業時間帯では一台でも早く電動車両を利用可能状態にすることが求められている。

しかし従来技術は、供給電力制限の中で全体的に効率的な充電を実現しているが、個々の充電時間の充電時間の短縮化が考慮されていない。

例えば特許文献１に示されている従来技術では、各電動車両の車両用バッテリ残量や満充電までの時間を考慮して充電の順番やタイミングを制御するが、最初の充電のための電力消費量が低下するまでは次の充電が始まらないため、利用可能な距離を走行するために必要な状態まで充電できない電動車両が多々発生する可能性が高い。

また、特許文献２に示されている従来技術では、全ての電動車両を平等に同時に充電するが、そのため、各電動車両にかける充電電力が小さくなるため、各電動車両の充電時間が長くなる。

さらに従来技術は夜間電力の利用を想定しており、充電時間帯や供給可能電力量、充電対象の電動車両の台数があらかじめ決められている。そのため、例えば太陽光発電による供給可能電力量の増減というような供給可能電力量の動的な変化が考慮されていない。

以上の理由により、必要なときに利用可能な電動車両が十分準備できているとは限らないという問題がある。

本明細書で開示されるのは、電動車両の充電状態を考慮して充電タイミングを操作することにより、一台でも多くの利用可能な電動車両を早く準備可能にし、電動車両の稼働率を高めることができる充電制御方法と、その方法を実現する装置またはシステムである。

より具体的な態様の一つは、電動車両が備える車両用バッテリの充電を制御する充電制御システムであって、
当該充電制御システムは、一つ以上の充電用施設と、充電用施設での充電状況の監視と制御を行う充電制御装置と、を備え、
充電用施設は、電動車両が有する車両用バッテリを充電する一台以上の充電器と、配電網から入力される電力を、充電器へ出力する受電装置と、受電装置からの、充電器への供給可能電力量と、充電器での電力消費量と、を監視する電力監視装置と、を備え、
充電制御装置は、各々の電動車両から、車両用バッテリの状態情報を取得し、電力監視装置から、充電器での電力消費量を取得または予測する電力状況監視部と、予め設定された充電レベルに到達するまでの充電時間を、電動車両ごとに算出し、算出した充電時間と、電力状況監視部が予測した電力消費量と、電力監視装置が監視する供給可能電力量と、に基づき、各々の電動車両の充電開始指示、および／または、充電停止指示を予約する充電開始停止判定部と、予約されている、充電開始指示、および／または、充電停止指示を、対象となる電動車両に送信する充電制御指示部と、を備えることを特徴とする。

また、車両用バッテリが充電中ではなく、かつ、バッテリ残量が充電レベルより低い電動車両への充電開始指示を予約し、当該電動車両への充電を開始した場合の予測電力消費量が、施設での充電器への供給可能電力量を超える場合に、充電を停止する電動車両の判定処理を行うように、充電開始停止判定部を構成し、さらに、当該充電開始停止判定部が、バッテリ状態情報と供給可能電力量とに基づいて、充電中の電動車両の、車両用バッテリの充電停止指示、または充電開始指示が予約された電動車両の、予約の取り消し、を決定するように、構成しても良い。

また、車両用バッテリが充電中又は、充電予約中で、かつ、バッテリ残量が、充電レベル以上の電動車両について、満充電までの充電時間が長い順に、予測電力消費量が、施設での充電器への供給可能電力量を超える場合に、当該電動車両について、充電停止指示を予約するように、充電開始停止判定部を構成しても良い。

また、電動車両の車両用バッテリの充電に必要な電力量が、施設への供給可能電力量を超えない範囲で、充電レベルまでの充電時間が短い電動車両を優先して充電するように、充電対象となる電動車両を決定するように、充電開始停止判定部を構成しても良い。

また、充電レベルを複数設定することで、複数の充電レベルに応じて各々の電動車両の充電開始指示、および／または、充電停止指示を予約するように、充電開始停止判定部を構成しても良い。

また、充電器に接続する電動車両への充電に必要となる電力量が、当該施設の供給電力量を超えるとき、供給電力量の増加を、配電網へ要求するように、充電開始停止判定部を構成しても良い。

また、充電器ＩＤと、充電状態、車両用バッテリの残量、電力消費量、充電時間、航続可能距離の項目を含む充電状態情報と、を備えるよう充電制御装置を構成し、充電状態情報を、利用者が確認可能な出力装置を介して出力するように、電力状況監視部を構成しても良い。

また、更新間隔、充電レベル、配電網からの電力供給、施設内設備からの電力供給、電動車両からの電力供給、充電計画選定方法、のいずれか一つ以上の項目を含む設定情報を備えるよう、充電制御装置を構成し、利用者が入力装置を介して入力する設定情報を充電制御装置に設定するように、電力状況監視部を構成しても良い。

また、予約の条件を満たす電動車両を準備できない場合、利用者に通知するように、電力状況監視部を構成しても良い。

また、利用者の車両予約情報を考慮して、各電動車両の車両用バッテリを充電する順番を再構成するように、充電開始停止判定部を構成しても良い。

また、電力を化学エネルギーとして蓄え、蓄えた電力を充電器へ出力する施設用蓄電池、および／または、光起電力効果を利用し光エネルギーを電力に変換して、充電器へ出力する太陽電池と、を備えるように、施設を構成し、受電装置ならびに、施設用蓄電池、および／または、太陽電池、からの供給可能電力量を監視対象とするように、電力監視装置を構成しても良い。

また、施設を複数備えるように、充電制御システムを構成しても良い。

開示を参照することにより、より多くの利用可能な電動車両を早く準備可能にし、電動車両の稼働率を高めることができる。

充電制御システムの構成を例示する図である。 第一の実施形態における車両用バッテリ状態情報の一例を示す図である。 第一の実施形態における電力状況監視部の処理を例示するフローチャートである。 第一の実施形態における充電開始停止判定部の充電開始の予約処理を例示するフローチャートである。 第一の実施形態における充電開始停止判定部の充電停止の予約処理を例示するフローチャートである。 第二の実施形態における車両用バッテリ状態情報の一例を示す図である。 車両用バッテリ状態情報を表示する画面例である。 車両用バッテリ残量に対する充電に使用する電力消費量の一例を示す図である。 準備段階として運用者が本発明を実行する前に初期値を設定する画面例である。 第二の実施形態における電力状況監視部の処理を例示するフローチャートである。 第二の実施形態における充電開始停止判定部の処理を例示するフローチャートである。 車両利用者が車両を予約するときに利用する画面例である。 車両利用者の車両予約情報の一例を示す図である。 各車両用バッテリの充電計画とバッテリ状態の推移を表示する画面例である。

＜第一の実施形態＞
以下、本発明の第一の実施形態について図面を用いて説明する。第一の実施形態は、充電制御装置が、電動車両から電動車両に搭載された車両用バッテリの状態情報を取得し、施設の電力監視装置から供給可能電力量を取得し、車両用バッテリ状態と供給可能電力量に基づいて各電動車両の車両用バッテリの充電開始や停止のタイミングを判定し、電動車両に充電開始や停止の指示を送信するものである。

図１は、充電制御装置１０と一つ以上の施設２０を含む、本実施例における充電制御制御システムの構成を例示する図である。図示するように、充電制御装置１０は、ネットワーク５０を介して、施設２０内での供給可能電力量と充電に使用する電力消費量を管理する電力監視装置２１と、自らの車両用バッテリ状態を管理すると共に、指示を受けて充電の開始や停止を制御することが可能な一つ以上の電動車両３０、電動車両３０の利用者向けに車両予約情報の入力や車両用バッテリ状態を出力する利用者端末装置４０と接続して通信する。

電動車両３０が管理する車両用バッテリ状態の情報には、施設２０の充電器２９に接続しているかどうか、接続している場合は充電中かどうかというような情報や、車両用バッテリ残量や、充電のための電力消費量や、満充電までの残り時間などの情報が含まれる。一つの施設２０では複数の電動車両３０が充電できる。

利用者端末装置４０が利用者から入力を受け付ける車両予約情報には、電動車両の利用開始希望日時や、近郊利用・遠方利用というように利用者の要件を満たす充電レベルなどの情報が含まれる。

施設２０は、後述するように、受電装置、発電装置、施設用蓄電池、複数の充電器、電力監視装置の組を含んで構成される装置群を指し、例えば、タクシー営業所、レンタカー営業所、ディーラーなどの複数の電動車両３０を保有する事業所に設置される。

電動車両３０は、例えば、電気自動車、電動二輪車などの充電した車両用バッテリの電力を用いて走行する電動車両である。

利用者端末装置４０は、ネットワーク５０に接続するための通信装置４３０、利用者から車両予約を受け付ける利用者用入力装置４４０、利用者に各電動車両の充電状態や予約状況を出力する利用者用出力装置４５０、通信装置４３０や利用者用入力装置４４０や利用者用出力装置４５０と接続し、充電制御装置１０と通信して情報の入出力を実現する中央処理装置（ＣＰＵ）４１０を有する。利用者端末装置４０は、例えば、キオスク端末として施設２０に設置されても良いし、ＰＣや携帯電話の様に利用者が所有していても良い。

ネットワーク５０は、専用線網であっても良いし、携帯電話網やインターネットであっても良い。

充電制御装置１０は、ネットワーク５０に接続するための通信装置１３０、車両用バッテリ充電状態情報１２１や供給可能電力量情報１２２や車両予約情報１２３や設定情報１２９などを蓄積するためのハードディスクなどの記憶装置１２０、通信装置１３０や記憶装置１２０と接続し、各電動車両の充電制御を実現する中央処理装置（ＣＰＵ）１１０、各電動車両の充電制御を実現するために必要な初期値を運用者（本充電制御制御システムを管理、運用する者）が入力する運用者用入力装置１４０、各電動車両の充電状態を運用者に出力する運用者用出力装置１５０を有する。

中央処理装置１１０は、記憶装置１２０に格納された、一つまたは複数のプログラムを実行することにより、電力監視装置２１から、施設２０の内部での供給可能電力量と充電に使用する電力消費量の情報を、繰り返し、例えば定期的に、取得すると共に、電動車両３０から電動車両３０の車両用バッテリ状態の情報を、繰り返し、例えば定期的に、取得し管理する電力状況監視部１１１と、施設２０の供給可能電力量と各電動車両３０の車両用バッテリ状態とを考慮して各電動車両３０の車両用バッテリへの充電を開始するタイミングおよび／または停止するタイミングを判定する充電開始停止判定部１１２と、充電開始停止判定部１１２の判定に基づいて各電動車両３０の車両用バッテリへ、充電の開始や停止を指示する充電制御指示部１１４と、車両の予約状況を管理する車両予約管理部１１５とがもたらす機能を実現する。

これらのプログラムは、記憶装置１２０に格納されていても良いし、必要なときに、充電制御装置１０が利用可能な媒体を介して、他の装置から記憶装置１２０に導入されてもよい。媒体とは、たとえば、上記充電制御装置１０に着脱可能な記憶媒体、または通信媒体（すなわち、通信装置１３０に接続する有線、無線、光などのネットワーク５０、またはネットワーク５０を伝搬する搬送波やディジタル信号）を指す。

施設２０は、施設２０内での電力状況を監視する電力監視装置２１と、電力会社が提供する配電網からの電力を入力とし、充電器へ出力する、配電盤などの受電装置２２と、電気エネルギーを化学エネルギーに換えてたくわえ、必要に応じて電気エネルギーとして取り出せる施設用蓄電池２３と、光起電力効果を利用し光エネルギーを直接電力に変換する太陽電池２４と、電動車両３０の車両用バッテリを充電する充電器２９とを備える。

電力監視装置２１は、受電装置２２や施設用蓄電池２３、太陽電池２４、充電器２９と接続し、受電装置２２や施設用蓄電池２３、太陽電池２４が供給可能な電力量や、充電器２９が充電に消費する電力消費量を監視し把握する。一台の電力監視装置２１には複数の充電器２９が接続されている。充電器２９は電動車両３０専用に構成した充電器であっても良いし、汎用的な充電器であっても良い。

電力監視装置２１は、さらに、充電器２９を介して、電動車両３０の車両用バッテリの状態情報を、繰り返し、例えば定期的に、取得してもよいし、さらに、充電制御装置１０の指示を受けて、電動車両３０の車両用バッテリの充電開始や停止を制御しても良い。

第一の実施例では、充電制御装置１０が、電力監視装置２１と充電器２９を介さず、電動車両３０の車両用バッテリの状態情報を、ネットワーク５０に接続した電動車両３０から取得し、電動車両３０に対してバッテリの充電開始や停止を指示するものとして説明する。

充電制御装置１０は、施設２０の内部の電力監視装置２１の一部の機能として含まれても良いし、施設２０とは独立してテレマティクスサービス（“通信技術と情報サービスの合体”。特に日本では、インターネットと車載情報無線技術の融合サービス）提供サーバや一般のＡＳＰ（Application Service Provider）サーバの一部の機能として含まれても良い。

図２は、第一の実施形態において、施設２０の充電器２９に接続している電動車両３０の車両用バッテリの状態情報を管理するための車両用バッテリ充電状態情報１２１の一例を示す図である。車両用バッテリ充電状態情報１２１の項目は、電動車両３０が接続している充電器２９を識別する充電器ＩＤ１２１０、電動車両３０が施設２０の充電器２９に接続しているかどうか、接続している場合は充電中かどうかという状態を表す充電状態１２１１、電動車両３０の車両用バッテリの残存電力量を表す車両用バッテリ残量１２１２、電動車両３０の車両用バッテリの充電中に消費する電力消費量１２１３、電動車両３０の車両用バッテリの充電が完了するまでの残り時間を表す充電時間１２１４、電動車両３０が現時点の車両用バッテリ残量１２１２で走行可能な距離を表す航続可能距離１２１５であり、充電器２９毎にこれらの情報が記憶装置１２０に格納される。

図３は、第一の実施形態において、充電制御装置１０に搭載する中央処理装置（ＣＰＵ）１１０の処理（電力状況監視部１１１）が電力監視装置２１や電動車両３０からの情報を元に充電開始停止判定部１１２に対して、充電開始させるか、または充電停止させるかを判定するフローチャートである。電力状況監視部１１１は、例えば１分間隔で充電制御装置１０により起動され、処理を実行する。

第一の実施例では、図２に示す充電状態の通り、充電器ＩＤ１２１０が４の充電器に、車両用バッテリ残量１２１２が20%、充電時の電力消費量１２１３は３Ｐ、満充電までの充電時間１２１４は480分の電動車両３０が新たに接続するものとする。また、そのときの施設２０の供給可能電力量Ｗは６Ｐ（Pは電力消費量の大きさを表す）とする。

準備段階として、充電制御装置１０の運用者が、利用可能（またはサービス提供可能）な距離を電動車両３０が走行するために必要なしきい値として、満充電以下の充電レベルを１つ以上設定する（S1000）。以下の説明では、前記充電レベルは１つとし、値は30%に設定する。

最初に電力状況監視部１１１は、施設２０の電力監視装置２１および電動車両３０から各充電器２９の充電状態、各電動車両３０の車両用バッテリ残量を取得する（S1010）。充電器２９の充電状態には、ここでは、電動車両３０が充電器２９に接続していない状態を示す「切断」と、電動車両３０が充電器２９に接続しており充電していない状態を示す「充電停止」と、電動車両３０が充電器２９に接続しており充電している状態を示す「充電中」の三つの状態がある。電動車両３０の車両用バッテリ残量は、ここでは、満充電時の車両用バッテリ電力量に対する現在の車両用バッテリ電力量の割合で表す。

次に電力状況監視部１１１は、施設２０の電力監視装置２１から施設２０の供給可能電力量を取得する（S1020）。

次に電力状況監視部１１１は、S1010で取得した充電状態および車両用バッテリ残量と、記憶装置１２０に直前に蓄積した充電状態情報１２１とを比較し、充電状態に変化があるか、または車両用バッテリ残量の変化を確認しS1000で設定した充電レベルを超えたかどうかを判断する（S1110）。前記充電状態に変化があるか、または前記車両用バッテリ残量が充電レベルを超えた場合はS1210へ進む。前記充電状態に変化がなく、前記車両用バッテリ残量が充電レベルを超えない場合はS1120へ進む。

第一の実施例では、充電器ＩＤ１２１０が４の充電器に、新たに電動車両３０が接続するという前提であるため、充電状態１２１１が「切断」から「充電停止」に変化が認められたのでS1210へ進む。前記判断をした後、S1010で取得した充電状態は、記憶装置１２０の充電状態情報１２１に上書きし、充電状態情報１２１を更新する。更新した結果、記憶装置１２０の充電状態情報１２１は図２のようになる。

仮にS1110で前記充電状態に変化がなく、前記車両用バッテリ残量が充電レベルを超えない場合、電力状況監視部１１１は、S1020で取得した供給可能電力量と、記憶装置１２０に直前に蓄積した供給可能電力量情報１２２の値とを比較し、供給可能電力量に変化があるかどうかを判断する（S1120）。S1020で取得した供給可能電力量が、記憶装置１２０の供給可能電力量情報１２２の値から増加していた場合はS1210へ進む。増加していなかった場合はS1130へ進む。

S1110で前記充電状態に変化があるか、または前記車両用バッテリ残量が充電レベルを超えた場合、または、S1120で供給可能電力量が増加していた場合、電力状況監視部１１１は、充電開始停止判定部１１２に充電開始の予約処理を実行させる（S1210）。充電開始の予約処理については、後程、図４のフローチャートを用いて処理の流れを説明する。

仮にS1120で前記供給可能電力量に増加がない場合、電力状況監視部１１１は、S1020で取得した供給可能電力量と、記憶装置１２０に直前に蓄積した供給可能電力量情報１２２の値とを比較し、供給可能電力量に変化があるかどうかを判断する（S1130）。S1020で取得した供給可能電力量が、記憶装置１２０の供給可能電力量情報１２２の値から減少していた場合はS1220へ進む。減少していなかった場合は処理を終了する。前記判断をした後、S1020で取得した供給可能電力量は、記憶装置１２０の供給可能電力量情報１２２に上書きし、供給可能電力量情報１２２を更新する。

S1130で供給可能電力量が減少していた場合、電力状況監視部１１１は、充電開始停止判定部１１２に充電停止の予約処理を実行させる（S1220）。充電停止の予約処理については、後程、図５のフローチャートを用いて処理の流れを説明する。

電力状況監視部１１１は、S1210の充電開始の予約処理やS1220の充電停止の予約処理によって更新した記憶装置１２０の充電状態情報１２１に従い、充電器２９に接続している各電動車両３０の充電を開始または停止するために、充電制御指示部１１４を実行する（S2160）。また、各電動車両３０の充電状態を利用者に知らせるために、この処理で再構成した記憶装置１２０の充電状態情報１２１を、出力装置１４０を介して出力する。

図４は、充電制御装置１０に搭載する中央処理装置（ＣＰＵ）１１０の処理（充電開始停止判定部１１２による充電開始の予約処理）が電力監視装置２１や電動車両３０からの情報を元に、各電動車両３０の車両用バッテリを効率よく充電する順番を再構成するフローチャートである。

充電開始停止判定部１１２による充電開始の予約処理は、記憶装置１２０の充電状態情報１２１を参照して、充電状態１２１１が「充電停止」で、S1000で設定した充電レベル未満の充電器ＩＤ１２１０に接続している電動車両３０（Ａ１_i：ｉ＝１〜ｎ）を抽出する（S2020）。第一の実施例では、前記充電レベルは30%であり、充電器ＩＤ１２１０が４の充電器に、車両用バッテリ残量１２１２が20%の電動車両３０が新たに接続するという前提であるため、充電状態１２１１が「充電停止」であり、車両用バッテリ残量１２１２が20%である充電器ＩＤが４の充電器に接続している電動車両３０が１つ抽出される。

充電開始停止判定部１１２による充電開始の予約処理は、充電器２９に接続している前記充電レベル未満の電動車両３０の中で、早く前記充電レベルに到達する電動車両３０を優先して充電する順番を並び替えるために、S2020で抽出した電動車両３０（Ａ１_i：ｉ＝１〜ｎ）の全てについて以降S2110からS2170までの処理を実行する（S2110）。第一の実施例では、S2020で抽出した電動車両３０は１つであるため、S2110からS2170までの処理を１回実行すればよい。

充電開始停止判定部１１２による充電開始の予約処理は、電動車両３０（Ａ１_i）について、満充電までの充電時間の予測値Ｔ１_iと、そのときの充電に必要な電力消費量の予測値Ｐ１_iをS1010で取得した値を参照する（S2120）。第一の実施例では、電動車両３０（Ａ１_i）の充電時間Ｔ１₁は480分、そのときの電力消費量Ｐ１₁は３Ｐである。

充電開始停止判定部１１２による充電開始の予約処理は、充電器２９に接続している全ての電動車両３０の電力消費量の合計値Ｐを記憶装置１２０の充電状態情報１２１を参照して求め、施設２０の供給可能電力量Ｗを記憶装置１２０の供給可能電力量情報１２２を参照して取得する（S2130）。第一の実施例では、全ての電動車両３０の電力消費量の合計値Ｐは図２から４Ｐ（＝３Ｐ＋０Ｐ＋１Ｐ＋０Ｐ）であることがわかり、供給可能電力量Ｗは６Ｐである。

充電開始停止判定部１１２による充電開始の予約処理は、電動車両３０（Ａ１_i）の充電開始を予約する（S2140）。具体的には、電動車両３０（Ａ１_i）の充電状態１２１１を「充電停止」から「充電中」に、電力消費量１２１３を０から前記電力消費量の予測値Ｐ１_iに、充電時間１２１４を前記充電時間の予測値Ｔ１_iに更新する。

充電開始停止判定部１１２による充電開始の予約処理は、充電停止だった電動車両３０（Ａ１_i）の充電を開始する場合、施設２０の供給可能電力量を超えるかどうかを確かめるために、S2120で求めた電動車両３０（Ａ１_i）の電力消費量Ｐ１_iとS2130で求めた全電動車両３０の総電力消費量Ｐとの和と、施設２０の供給可能電力量Ｗを比較する（S2150）。電動車両３０（Ａ１_i）の電力消費量Ｐ１_iと総電力消費量Ｐとの和が供給可能電力量Ｗを超える場合、S2160へ進む。電動車両３０（Ａ１_i）の電力消費量Ｐ１_iと総電力消費量Ｐとの和が供給可能電力量Ｗ以下の場合、S2170へ進む。第一の実施例では、電力消費量Ｐ１₁と総電力消費量Ｐとの和は７Ｐ（＝３Ｐ＋４Ｐ）であり、供給可能電力量Ｗは６Ｐであるため、S2160へ進む。

S2150で電力消費量Ｐ１_iと総電力消費量Ｐとの和が供給可能電力量Ｗを超える場合、充電開始停止判定部１１２は、充電停止の予約処理を実行する（S2160）。第一の実施例では、電力消費量Ｐ１₁と総電力消費量Ｐとの和を供給可能電力量Ｗ以下にするために、充電器ＩＤ１２１０が３の充電器に接続している電動車両３０の充電停止を予約する。具体的には、充電器ＩＤ１２１０が３の充電状態１２１１を「充電中」から「充電停止」に更新し、電力消費量１２１３も１Ｐから０に更新する。充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理については、後程、図５のフローチャートを用いて処理の流れを説明する。

充電開始停止判定部１１２による充電開始の予約処理は、S2020で抽出した電動車両３０（Ａ１_i：ｉ＝１〜ｎ）の全てについてS2110からS2170までの処理を実行する（S2170）。ｉ＜ｎの場合、S2120へ戻り、ｉ＝ｎの場合、S2220へ進む。

充電開始停止判定部１１２による充電開始の予約処理は、記憶装置１２０の充電状態情報１２１を参照して、充電状態１２１１が「充電停止」で、S1000で設定した充電レベル以上の充電器ＩＤ１２１０に接続している電動車両３０（Ａ２_i：ｉ＝１〜ｎ）を抽出する（S2220）。第一の実施例では、S2150の処理により充電器ＩＤ１２１０が３に接続している電動車両３０の充電が停止されているため、充電器ＩＤ１２１０が２および３の充電器に接続している電動車両３０が２つ抽出される。

充電開始停止判定部１１２による充電開始の予約処理は、充電器２９に接続している前記充電レベル以上の電動車両３０の中で、早く満充電に到達する電動車両３０を優先して充電する順番を並び替えるために、S2220で抽出した電動車両３０（Ａ２_i：ｉ＝１〜ｎ）の全てについて以降S2310からS2370までの処理を実行する（S2310）。第一の実施例では、S2220で抽出した電動車両３０は２つであるため、S2310からS2370までの処理を２回実行する。

充電開始停止判定部１１２による充電開始の予約処理は、電動車両３０（Ａ２_i）について、満充電までの充電時間の予測値Ｔ２_iと、そのときの充電に必要な電力消費量の予測値Ｐ２_iをS1010で取得した値を参照する（S2320）。第一の実施例では、一台目の電動車両３０（Ａ２₁：充電器ＩＤ１２１０が２の充電器２９に接続）の充電時間Ｔ２₁は300分、そのときの電力消費量Ｐ２₁は２Ｐであり、二台目の電動車両３０（Ａ２₂：充電器ＩＤ１２１０が３の充電器２９に接続）の充電時間Ｔ２₂は120分、そのときの電力消費量Ｐ２₂は１Ｐである。

充電開始停止判定部１１２による充電開始の予約処理は、充電器２９に接続している全ての電動車両３０の電力消費量の合計値Ｐを記憶装置１２０の充電状態情報１２１を参照して求め、施設２０の供給可能電力量Ｗを記憶装置１２０の供給可能電力量情報１２２を参照して取得する（S2330）。第一の実施例では、S2160で充電器ＩＤ１２１０が３の充電器２９に接続している電動車両３０の充電を停止し、S2160で充電器ＩＤ１２１０が４の充電器２９に接続している電動車両３０の充電（３Ｐ）を開始しているため、全ての電動車両３０の電力消費量の合計値Ｐは６Ｐ（＝３Ｐ＋０Ｐ＋０Ｐ＋３Ｐ）であることがわかり、供給可能電力量Ｗは６Ｐである。

充電開始停止判定部１１２による充電開始の予約処理は、電動車両３０（Ａ２_i）の充電開始を予約する（S2340）。具体的には、電動車両３０（Ａ２_i）の充電状態１２１１を「充電停止」から「充電中」に、電力消費量１２１３を０から前記電力消費量の予測値Ｐ１_iに、充電時間１２１４を前記充電時間の予測値Ｔ１_iに更新する。

充電開始停止判定部１１２による充電開始の予約処理は、充電停止だった電動車両３０（Ａ２_i）の充電を開始する場合、施設２０の供給可能電力量を超えるかどうかを確かめるために、S2320で求めた電動車両３０（Ａ２_i）の電力消費量Ｐ２_iとS2330で求めた全電動車両３０の総電力消費量Ｐとの和と、施設２０の供給可能電力量Ｗを比較する（S2350）。電動車両３０（Ａ２_i）の電力消費量Ｐ２_iと総電力消費量Ｐとの和が供給可能電力量Ｗを超える場合、S2360へ進む。電動車両３０（Ａ２_i）の電力消費量Ｐ２_iと総電力消費量Ｐとの和が供給可能電力量Ｗ以下の場合、S2370へ進む。第一の実施例では、電力消費量Ｐ２_iと総電力消費量Ｐとの和は一台目、二台目共に、供給可能電力量Ｗの６Ｐを超えるため、S2360へ進む。

S2350で電力消費量Ｐ２_iと総電力消費量Ｐとの和が供給可能電力量Ｗを超える場合、充電開始停止判定部１１２は、充電停止の予約処理を実行する（S2360）。第一の実施例では、電力消費量Ｐ２₁またはＰ２₂と総電力消費量Ｐとの和を供給可能電力量Ｗ以下にするために、充電器ＩＤ１２１０が２の充電器に接続している電動車両３０の充電と、充電器ＩＤ１２１０が３の充電器に接続している電動車両３０の充電停止を予約する。具体的には、充電器ＩＤ１２１０が２の充電状態１２１１を「充電中」から「充電停止」に更新し、電力消費量１２１３も２Ｐから０に更新する。また、充電器ＩＤ１２１０が３の充電状態１２１１を「充電中」から「充電停止」に更新し、電力消費量１２１３も１Ｐから０に更新する。充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理については、後程、図５のフローチャートを用いて処理の流れを説明する。

充電開始停止判定部１１２による充電開始の予約処理は、S2220で抽出した電動車両３０（Ａ２_i：ｉ＝１〜ｎ）の全てについてS2310からS2370までの処理を実行する（S2370）。ｉ＜ｎの場合、S2320へ戻り、ｉ＝ｎの場合、処理を終了する。

図５は、充電制御装置１０に搭載する中央処理装置（ＣＰＵ）１１０の処理（充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理）が電力監視装置２１や電動車両３０からの情報を元に、各電動車両３０の車両用バッテリを効率よく充電する順番を再構成するフローチャートである。

充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理は、記憶装置１２０の充電状態情報１２１を参照して、充電状態１２１１が「充電中」または「充電予約中」で、S1000で設定した充電レベル以上の充電器ＩＤ１２１０に接続している電動車両３０（Ａ３_i：ｉ＝１〜ｎ）を抽出する（S3020）。第一の実施例では、図２の充電状態に対して、前記充電レベルは30%であり、充電器ＩＤ１２１０が４の充電器に、車両用バッテリ残量１２１２が20%の電動車両３０が新たに充電を予約したという前提である。従って、充電状態１２１１が「充電中」であり、車両用バッテリ残量１２１２が80%である充電器ＩＤが３の充電器に接続している電動車両３０が１つ抽出される。

充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理は、記憶装置１２０の充電状態情報１２１を参照して、S3020で抽出した各電動車両３０（Ａ３_i）の満充電までの充電時間Ｔ３_iを取得し、充電時間Ｔ３_iが長い順に電動車両３０（Ａ３_i）を並び替える（S3030）。

充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理は、充電器２９に接続している前記充電レベル以上の電動車両３０の中で、早く満充電に到達する電動車両３０を優先して充電する順番を並び替えるために、S3020で抽出した電動車両３０（Ａ３_i：ｉ＝１〜ｎ）の全てについて以降S3110からS3150までの処理を実行する（S3110）。第一の実施例では、S3020で抽出した電動車両３０は１つであるため、S3110からS3150までの処理を１回のみ実行する。

充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理は、充電器２９に接続している全ての電動車両３０の電力消費量の合計値Ｐを記憶装置１２０の充電状態情報１２１を参照して求め、施設２０の供給可能電力量Ｗを記憶装置１２０の供給可能電力量情報１２２を参照して取得する（S3120）。第一の実施例では、充電器ＩＤ１２１０が４の充電器に、電力消費量１２１３が３Ｐの電動車両３０が新たに充電を予約したという前提であるため、全ての電動車両３０の電力消費量の合計値Ｐは、図２から７Ｐ（＝３Ｐ＋０Ｐ＋１Ｐ＋３Ｐ）であることがわかり、供給可能電力量Ｗは６Ｐである。

充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理は、充電器２９に接続している全ての電動車両３０の総電力消費量が、施設２０の供給可能電力量を超えるかどうかを確かめるために、S3120で求めた全電動車両３０の総電力消費量Ｐと、施設２０の供給可能電力量Ｗを比較する（S3130）。総電力消費量Ｐが供給可能電力量Ｗを超える場合、S3140へ進む。総電力消費量Ｐが供給可能電力量Ｗ以下の場合、S3150へ進む。第一の実施例では、総電力消費量Ｐは７Ｐであり、供給可能電力量Ｗは６Ｐであるため、S3140へ進む。

S3130で総電力消費量Ｐが供給可能電力量Ｗを超える場合、充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理は、電動車両３０（Ａ３_i）の充電停止を予約するか、または、充電予約を取り消す（S3140）。第一の実施例では、総電力消費量Ｐを供給可能電力量Ｗ以下にするために、充電器ＩＤ１２１０が３の充電器に接続している電動車両３０の充電停止を予約する。具体的には、充電器ＩＤ１２１０が３の充電状態１２１１を「充電中」から「充電停止」に更新し、電力消費量１２１３も１Ｐから０に更新する。

充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理は、S3020で抽出した電動車両３０（Ａ３_i：ｉ＝１〜ｎ）の全てについてS3120からS3140までの処理を実行する（S3150）。ｉ＜ｎの場合、S3110へ戻り、ｉ＝ｎの場合、S3220へ進む。

充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理は、記憶装置１２０の充電状態情報１２１を参照して、充電状態１２１１が「充電中」で、S1000で設定した充電レベル未満の充電器ＩＤ１２１０に接続している電動車両３０（Ａ４_i：ｉ＝１〜ｎ）を抽出する（S3220）。第一の実施例では、図２の充電状態に対して、前記充電レベルは30%であり、充電器ＩＤ１２１０が４の充電器に、車両用バッテリ残量１２１２が20%の電動車両３０が新たに充電を予約したという前提である。従って、充電器ＩＤ１２１０が１および４の充電器に接続している充電車両３０が２つ抽出される。

充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理は、記憶装置１２０の充電状態情報１２１を参照して、S3220で抽出した各電動車両３０（Ａ４_i）の満充電までの充電時間Ｔ４_iを取得し、充電時間Ｔ４_iが長い順に電動車両３０（Ａ４_i）を並び替える（S3230）。

充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理は、充電器２９に接続している前記充電レベル未満の電動車両３０の中で、早く満充電に到達する電動車両３０を優先して充電する順番を並び替えるために、S3220で抽出した電動車両３０（Ａ４_i：ｉ＝１〜ｎ）の全てについて以降S3310からS3350までの処理を実行する（S3310）。第一の実施例では、S3220で抽出した電動車両３０は２つであるため、S3310からS3350までの処理を２回実行する。

充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理は、充電器２９に接続している全ての電動車両３０の電力消費量の合計値Ｐを記憶装置１２０の充電状態情報１２１を参照して求め、施設２０の供給可能電力量Ｗを記憶装置１２０の供給可能電力量情報１２２を参照して取得する（S3320）。第一の実施例では、充電器ＩＤ１２１０が４の充電器に、電力消費量１２１３が３Ｐの電動車両３０が新たに充電を予約し、S3140で充電器ＩＤ１２１０が３の充電器に接続している電動車両３０の充電停止を予約したという前提であるため、全ての電動車両３０の電力消費量の合計値Ｐは、図２から６Ｐ（＝３Ｐ＋０Ｐ＋０Ｐ＋３Ｐ）であることがわかり、供給可能電力量Ｗは６Ｐである。

充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理は、充電器２９に接続している全ての電動車両３０の総電力消費量が、施設２０の供給可能電力量を超えるかどうかを確かめるために、S3320で求めた全電動車両３０の総電力消費量Ｐと、施設２０の供給可能電力量Ｗを比較する（S3330）。総電力消費量Ｐが供給可能電力量Ｗを超える場合、S3340へ進む。総電力消費量Ｐが供給可能電力量Ｗ以下の場合、S3350へ進む。第一の実施例では、総電力消費量Ｐは６Ｐであり、供給可能電力量Ｗは６Ｐであるため、S3350へ進む。

S3330で総電力消費量Ｐが供給可能電力量Ｗを超える場合、充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理は、電動車両３０（Ａ４_i）の充電停止を予約する（S3340）。

充電開始停止判定部１１２による充電停止の予約処理は、S3220で抽出した電動車両３０（Ａ４_i：ｉ＝１〜ｎ）の全てについてS3310からS3350までの処理を実行する（S3350）。ｉ＜ｎの場合、S3310へ戻り、ｉ＝ｎの場合、処理を終了する。
＜第二の実施形態＞
次に、本発明の第二の実施形態について図面を用いて説明する。第二の実施形態も、充電制御装置が、電動車両から、当該車両に搭載された車両用バッテリの状態情報を取得し、施設の電力監視装置から供給可能電力量を取得し、車両用バッテリ状態と供給可能電力量とに基づいて各電動車両の車両用バッテリの充電開始や停止のタイミングを判定し、電動車両に充電開始や停止の指示を送信するものである。

第二の実施例における充電制御制御システムの構成を例示する図は、第一の実施例における充電制御制御システムの構成を例示する図１と同等であるため説明は省略する。

図６は、電動車両３０の車両用バッテリの現在の状態情報と予定を管理するための車両用バッテリ充電状態情報１２１の一例を示す図である。本実施例では、車両用バッテリ充電状態情報１２１は電動車両ごとに管理する。

図６（ａ）は、電動車両Ａ１の１２時から１６時までの車両用バッテリ充電状態情報の一例であり、図６（ｂ）は、電動車両Ａ２の１２時から１６時までの車両用バッテリ充電状態情報の一例であり、図６（ｃ）は、電動車両Ａ３の１２時から１６時までの車両用バッテリ充電状態情報の一例である。

車両用バッテリ充電状態情報１２１の項目は、現在の時刻または予定の時刻を表す時刻１２１９ｂ、電動車両３０が接続している充電器２９を識別する充電器ＩＤ１２１０ｂ、電動車両３０が施設２０の充電器２９に接続しているかどうか、接続している場合は充電中かどうかという状態を表す充電状態１２１１ｂ、電動車両３０の車両用バッテリの残存電力量を表す車両用バッテリ残量１２１２ｂ、電動車両３０の車両用バッテリの充電中に消費する電力消費量１２１３ｂ、電動車両３０の車両用バッテリの残量が次の充電レベルに到達するまでの残り時間の大きさを表す充電時間１２１４ｂ、各時刻で示した時点の車両用バッテリ残量１２１２ｂで、電動車両３０が走行可能な距離を表す航続可能距離１２１５ｂ、電動車両３０の利用予約が可能か否かを表す予約１２１６ｂであり、電動車両３０毎にこれらの情報が記憶装置１２０に格納される。電動車両３０が施設２０の充電器２９に接続していない場合、充電器ＩＤ１２１０ｂ、車両用バッテリ残量１２１２ｂ、充電時間１２１４ｂ、航続可能距離１２１５ｂの値は−（マイナス、または、ダッシュ）で表される。

図７は、運用者向けに図２の車両用バッテリ状態情報１２１を図で表した画面例である。電動車両３０毎にバッテリ残量を棒グラフで示すことで次の充電レベルまでの充電時間が直感的にわかるようになっている。

図８は、電動車両３０の車両用バッテリ残量に対する充電に使用する電力消費量の一例を示す図である。第二の実施例では、図８に示すように、車両用バッテリ残量が０％から８０％のときは、電力消費量は３Ｐであり、車両用バッテリ残量が８０％から１００％のときは、電力消費量は１Ｐであり、車両用バッテリ残量によって充電時に消費する電力量が変化する。

また一般的に充電池は、満充電に近いほど充電速度が遅くなるという特徴がある。従って第二の実施例では、車両用バッテリ残量が０％から８０％のときの充電速度は、車両用バッテリ残量が８０％から１００％のときの充電速度の２倍とする。つまり、車両用バッテリ残量が３０％から４０％まで充電する時間と、車両用バッテリ残量が９５％から１００％まで充電する時間は同じとする。

図９は、準備段階として運用者が各電動車両の充電制御を実現するために必要な初期値を設定する画面例である。初期値を設定する画面は、更新間隔１２９１、充電レベル１２９２、配電網からの電力供給１２９３、施設内設備からの電力供給１２９４、電動車両からの電力供給１２９５、充電計画選定方法１２９６など、いずれか一つ以上の項目への設定を受け付ける。

更新間隔１２９１は、後述する電力状況監視部１１１の処理を定期的に実行する場合の間隔の設定を受け付ける。

充電レベル１２９２は、電動車両３０の利用者の用途に応じて充電レベルを低い順に複数（本実施例では最大４つまで）設定可能とする。各充電レベルには、必要最低限の航続可能距離と重みの設定を受け付ける。重みとは、異なる充電レベル間で充電する優先順位を決定するものであり、本実施例では重みが小さい充電レベルほど優先して充電するものとして定義する。

配電網からの電力供給１２９３は、配電網からの電力供給量の最大値が、電力供給者との契約により固定なのか、太陽光発電や風力発電のような発電量が変動する発電装置を扱うスマートグリッドの様に変動するのかを選択し、固定の場合は電力供給量の最大値の設定を、変動する場合は電力供給量の最大値の変動範囲の設定を受け付ける。

施設内設備からの電力供給１２９４は、電動車両３０の充電のために施設用蓄電池２３や太陽電池２４などの施設内設備からの電力供給（電動車両からの放電による電力供給は除く）を許すか許さないかを選択し、許す場合は電力供給量の最大値の変動範囲の設定を受け付ける。

電動車両からの電力供給１２９５は、電動車両３０の放電機能による電力供給を許すか許さないかを選択し、許す場合は電力供給量の最大値の設定を受け付ける。

配電網からの電力供給１２９３、施設内設備からの電力供給１２９４、電動車両からの電力供給１２９５で設定した値は、電動車両３０の充電計画を作成するために必要な最低限期待できる電力供給量を見積もるときに利用する。

充電計画選定方法１２９６は、電動車両３０の充電計画を本発明で説明するように電動車両３０の稼働率を優先して充電するのか、電気料金を優先して電気料金が安い時間帯に合わせて充電するのか、どの電動車両３０も区別することなく平等に同時進行で充電するのかなど充電計画の選択を受け付ける。

図９の更新間隔１２９１、充電レベル１２９２、配電網からの電力供給１２９３、施設内設備からの電力供給１２９４、電動車両からの電力供給１２９５、充電計画選定方法１２９６に設定した情報は、運用者用入力装置１４０を介して設定情報１２９として記憶装置１２０に格納される。

図１０は、第二の実施形態において、充電制御装置１０に搭載する中央処理装置（ＣＰＵ）１１０の処理（電力状況監視部１１１）が電力監視装置２１や電動車両３０からの情報を元に充電開始停止判定部１１２による処理を実行させるかを判定するフローチャートである。

第二の実施例では、図６に示す充電状態の通り、時刻１２１９ｂが12:00の時点で、充電器ＩＤ１２１０ｂが２の充電器に接続し、充電状態１２１１ｂが充電中、車両用バッテリ残量１２１２ｂが30%、充電時の電力消費量１２１３ｂは３Ｐ、次の充電レベルまでの充電時間１２１４ｂは１の電動車両Ａ２が、時刻１２１９ｂが13:00の時点で、次の充電レベル１に到達するものとする。また、そのときの施設２０の供給可能電力量Ｗは６Ｐとする。

準備段階として、充電制御装置１０の運用者が、図８の初期値を設定する画面から以降の処理を定期的に繰り返し実行するときの更新間隔や、利用可能（またはサービス提供可能）な距離を電動車両３０が走行するために必要なしきい値として、満充電以下の充電レベルや、最低限期待できる施設２０の供給可能電力量や、充電計画選定方法を設定する（S1000b）。電力状況監視部１１１は、記憶装置１２０に格納されている設定情報１２９の更新間隔１２９１を読み出し、更新間隔１２９１の値の間隔で次の処理を実行する。本実施例では、前記充電レベルは３つとし、値はそれぞれ60km、120km、150kmに設定する。以下の説明では13:00にこの処理を実行したものとして説明する。

最初に電力状況監視部１１１は、施設２０の電力監視装置２１および電動車両３０から各電動車両３０の現時点での充電状態、各電動車両３０の車両用バッテリ残量または航続可能距離を取得する。また、電力状況監視部１１１は、前記航続可能距離と記憶装置１２０の設定情報１２９の充電レベル１２９２とを比較して、次の充電レベルまでの充電時間を算出する（S1010b）。

充電器２９の充電状態には、ここでは、電動車両３０が充電器２９に接続していない状態を示す「切断」と、電動車両３０が充電器２９に接続しており充電していない状態を示す「充電停止」と、電動車両３０が充電器２９に接続しており充電している状態を示す「充電中」の三つの状態がある。電動車両３０の車両用バッテリ残量は、ここでは、満充電時の車両用バッテリ電力量に対する現在の車両用バッテリ電力量の割合で表す。電動車両３０から航続可能距離を取得できない場合は、満充電時の車両用バッテリ電力量と電費を準備し、これらの値と車両用バッテリ残量より航続可能距離を算出する。

次に電力状況監視部１１１は、施設２０の電力監視装置２１から施設２０の供給可能電力量を取得する（S1020b）。

次に電力状況監視部１１１は、S1010bで取得した充電状態および車両用バッテリ残量と、記憶装置１２０に直前に蓄積した充電状態情報１２１とを比較し、充電状態に変化があるか、または車両用バッテリ残量の変化を確認しS1000bで設定した充電レベルに到達したかどうかを判断する（S1110b）。前記充電状態に変化があるか、または前記車両用バッテリ残量が充電レベルに到達した場合はS1210bへ進む。前記充電状態に変化がなく、前記車両用バッテリ残量が充電レベルに到達しない場合はS1120bへ進む。

本実施例では、13:00に電動車両Ｂが次の充電レベル１に到達するという前提であるため、電動車両Ａ２の航続可能距離が充電レベル１に規定した60kmに到達したのでS1210bへ進む。前記判断をした後、S1010bで取得した充電状態は、記憶装置１２０の充電状態情報１２１に上書きし、充電状態情報１２１を更新する。更新した結果、記憶装置１２０の充電状態情報１２１は図６の時刻１２１９ｂが13:00の行のようになる。

仮にS1110bで前記充電状態に変化がなく、前記車両用バッテリ残量が充電レベルに到達しない場合、電力状況監視部１１１は、S1020bで取得した供給可能電力量と、記憶装置１２０に直前に蓄積した供給可能電力量情報１２２の値とを比較し、供給可能電力量に変化があるかどうかを判断する（S1120b）。S1020bで取得した供給可能電力量が、記憶装置１２０の供給可能電力量情報１２２の値から増加していた場合はS1210bへ進む。増加していなかった場合はS1130bへ進む。

仮にS1120bで前記供給可能電力量に増加がない場合、電力状況監視部１１１は、S1020bで取得した供給可能電力量と、記憶装置１２０に直前に蓄積した供給可能電力量情報１２２の値とを比較し、供給可能電力量に変化があるかどうかを判断する（S1130b）。S1020bで取得した供給可能電力量が、記憶装置１２０の供給可能電力量情報１２２の値から減少していた場合はS1210bへ進む。減少していなかった場合はS1400bへ進む。前記判断をした後、S1020bで取得した供給可能電力量は、記憶装置１２０の供給可能電力量情報１２２に上書きし、供給可能電力量情報１２２を更新する。

S1110bで前記充電状態に変化があるか、または前記車両用バッテリ残量が充電レベルに到達した場合、または、S1120bで供給可能電力量が増加していた場合、または、S1130bで供給可能電力量が減少していた場合、電力状況監視部１１１は、充電開始停止判定部１１２による処理を実行させる（S1210b）。充電開始停止判定部１１２については、後程、図１１のフローチャートを用いて処理の流れを説明する。

電力状況監視部１１１は、S1210bの充電開始停止判定によって更新した記憶装置１２０の充電状態情報１２１に従い、充電器２９に接続している各電動車両３０の充電を開始または停止するために、充電制御指示部１１４を実行する（S1300b）。

電力状況監視部１１１は、現時点だけではなく、数分または数時間先についても、S1010bからS1210bまでの処理を実施することで、図６の時刻１２１９ｂが14:00以降のように充電計画を作成する（S1400b）。

充電計画を作成するときS1010bでは、電力状況監視部１１１は、現時点または以前の充電状態、各電動車両３０の車両用バッテリ残量または航続可能距離から特定の時点での充電状態、各電動車両３０の車両用バッテリ残量または航続可能距離を予測する。

充電計画を作成するときS1020bでは、電力状況監視部１１１は、S1000bで設定した最低限期待できる施設２０の供給可能電力量を施設２０の供給可能電力量としても良いし、予め施設２０の時間帯ごとの供給可能電力量のような変動情報（例えば、13:00は6P、14:00は7P、15:00は8Pなど）施設２０の供給可能電力量としても良い。

各電動車両３０の充電計画を運用者に知らせるために、この処理で再構成した記憶装置１２０の充電状態情報１２１を、図７の画面のように整形して運用者用出力装置１５０を介して出力する。

図１１は、充電制御装置１０に搭載する中央処理装置（ＣＰＵ）１１０の処理（充電開始停止判定部１１２）が電力監視装置２１や電動車両３０からの情報を元に、各電動車両３０の車両用バッテリを効率よく充電する順番を再構成するフローチャートである。

充電開始停止判定部１１２は、記憶装置１２０の充電状態情報１２１を参照して、充電状態１２１１が「充電中」の電動車両３０を全て暫定的に「充電停止」に予約する（S2020b）。本実施例では、図６の時刻１２１９ｂが12:00の時点で充電状態１２１１ｂが「充電中」の電動車両３０は充電車両Ａ２と充電車両Ｃであるため、時刻１２１９ｂが13:00の時点では充電車両Ｂと充電車両Ａ３の充電状態１２１１ｂは「充電停止」として暫定的に予約する。

充電開始停止判定部１１２は、記憶装置１２０の充電状態情報１２１を参照して、全ての電動車両３０（Ａｉ：ｉ＝１〜ｎ）のその時点での充電レベルと次の充電レベルに達するまでの充電時間を取得する（S2040b）。その時点での充電レベルは、記憶装置１２０の充電状態情報１２１の航続可能距離１２１５と記憶装置１２０の設定情報１２９の充電レベル１２９２を比較することで取得することができる。本実施例では、13:00時点における電動車両３０｛Ａ１、Ａ２、Ａ３｝の充電レベル｛Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３｝は｛２、１、０｝であり、次の充電レベルに達するまでの充電時間｛Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３｝は｛１、４、２｝である。

充電開始停止判定部１１２は、記憶装置１２０の設定情報１２９の充電レベル１２９２を参照して、S2040bで取得した値と充電レベル１２９２の重みを掛け合わせて、全ての電動車両３０（Ａｉ：ｉ＝１〜ｎ）の優先度を算出し、優先度の高い順に並び替える（S2060b）。ここで電動車両Ａｉの優先度Ｒｉは、重みａ（Ｌｉ）と次の充電レベルに達するまでの充電時間Ｔｉとの積で算出するものとする。本実施例では、13:00時点における電動車両３０｛Ａ１、Ａ２、Ａ３｝の充電レベル｛Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３｝は｛２、１、０｝であるため、重み｛ａ１、ａ２、ａ３｝は｛３、２、１｝となる。従って、13:00時点における電動車両３０｛Ａ１、Ａ２、Ａ３｝の優先度｛Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３｝は｛３×１＝３、２×４＝８、１×２＝２｝となる。本実施例では優先度の値が小さいほど優先度が高いと定義する。従って電動車両３０は、Ａ３、Ａ１、Ａ２の順に並び替えられる。

充電開始停止判定部１１２は、充電器２９に接続している電動車両３０の中で、次の充電レベルに到達するまでの時間が短い電動車両３０を優先して充電するために、充電器２９に接続中の電動車両３０（Ａｉ：ｉ＝１〜ｎ）について以降S2110bからS2170bまでの処理を実行する（S2110b）。本実施例では、電動車両３０は３台であるため、S2110bからS2170bまでの処理を３回実行する。

充電開始停止判定部１１２は、電動車両３０（Ａｉ）について、その時点で充電に必要な電力消費量の予測値Ｐｉを記憶装置１２０の充電状態情報１２１のバッテリ残量１２１２と図８で示した電力消費量の曲線を参照して取得する（S2120b）。本実施例では、電動車両３０｛Ａ１、Ａ２、Ａ３｝のバッテリ残量｛Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３｝は｛95%、40%、20%｝であることから、その時点での電力消費量｛Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３｝は｛1P、3P、3P｝である。また、車両の利用予約を考慮するとき、予約情報が「可」で、充電レベルが規定値未満の場合、関連する予約情報は「不可」に変更する。

充電開始停止判定部１１２は、これまで加算してきた電動車両３０の電力消費量の合計値Ｐと、施設２０の供給可能電力量Ｗとを、記憶装置１２０の供給可能電力量情報１２２を参照して取得する（S2130b）。但し、電動車両３０の電力消費量の合計値Ｐの初期値は0Pとする。本実施例では、S2040bでＡ３、Ａ１、Ａ２の順に並び替えられているため、S2120bの結果から電力消費量の合計値Ｐは0P、3P（＝0P+3P）、4P（＝3P+1P）の順に加算されていく。供給可能電力量Ｗは６Ｐである。

充電開始停止判定部１１２は、電動車両３０（Ａｉ）の充電を開始する場合、施設２０の供給可能電力量を超えるかどうかを確かめるために、S2120bで求めた電動車両３０（Ａｉ）の電力消費量ＰｉとS2130bで求めた全電動車両３０の合計電力消費量Ｐとの和と、施設２０の供給可能電力量Ｗを比較する（S2150b）。電動車両３０（Ａｉ）の電力消費量Ｐｉと合計電力消費量Ｐとの和が供給可能電力量Ｗより小さい場合、S2140bへ進む。

電動車両３０（Ａｉ）の電力消費量Ｐｉと総電力消費量Ｐとの和が供給可能電力量Ｗを超える場合、S2170bへ進む。本実施例では、一回目と二回目の合計電力消費量Ｐと電力消費量Ｐｉとの和は3P（＝0P+3P）、4P（＝3P+1P）であり、供給可能電力量Ｗは６Ｐであるため、共にS2140bへ進む。三回目の合計電力消費量Ｐと電力消費量Ｐｉとの和は7P（＝4P+3P）であり、供給可能電力量Ｗは６Ｐであるため、S2170bへ進む。

電動車両３０（Ａｉ）の電力消費量Ｐｉと総電力消費量Ｐとの和が供給可能電力量Ｗを超えていて、且つ、電力消費量Ｐｉと総電力消費量Ｐとの和と供給可能電力量Ｗとの差が、S1000bで設定した電動車両からの電力供給１２９５以下の場合、充電開始停止判定部１１２は、記憶装置１２０の設定情報１２９の充電レベル１２９２を参照して、S2040bで取得した値と充電レベル１２９２の重みを掛け合わせて、充電器２９に接続中の電動車両３０（Ａｉ：ｉ＝１〜ｎ）の放電優先度を算出し、最も放電優先度の高い電動車両３０を抽出し放電を指示する。但し、抽出した電動車両３０に対する充電が予約されている場合は、放電の指示は出さず、次の電動車両３０を選択する。ここで電動車両Ａｉの放電優先度Ｓｉは、重みａ（Ｌｉ）と直前の充電レベルに放電するまでの放電時間Ｕｉとの積で算出するものとする。本実施例では、13:00時点における電動車両３０｛Ａ１、Ａ２、Ａ３｝の重み｛ａ１、ａ２、ａ３｝は｛３、２、１｝であり、直前の充電レベルに放電するまでの放電時間｛Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３｝は｛３、４、２｝である。従って、13:00時点における電動車両３０｛Ａ１、Ａ２、Ａ３｝の放電優先度｛Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３｝は｛３×３＝９、２×４＝８、１×２＝２｝となる。本実施例では放電優先度の値が大きいほど優先度が高いと定義する。従って最も放電優先度の高い電動車両３０は、Ａ１となる。但しこの場合、Ａ１は充電を予約しているため放電指示は出さず、次の電動車両３０を選択する。 S2150bで電力消費量Ｐｉと合計電力消費量Ｐとの和が供給可能電力量Ｗより小さい場合、充電開始停止判定部１１２は、合計電力消費量Ｐに電力消費量Ｐｉを加算し、電動車両３０（Ａｉ）の充電開始を予約する（S2140b）。具体的には、電動車両３０（Ａｉ）の充電状態１２１１ｂを「充電停止」から「充電中」に、電力消費量１２１３ｂを0Pから前記電力消費量の予測値Ｐｉに、充電時間１２１４ｂを前記充電時間の予測値Ｔｉに更新する。

充電開始停止判定部１１２は、全ての電動車両３０（Ａｉ：ｉ＝１〜ｎ）についてS2110bからS2170bまでの処理を実行する（S2170b）。ｉ＜ｎの場合、S2120bへ戻り、ｉ＝ｎの場合、処理を終了する。

次に、充電制御装置１０に搭載する中央処理装置（ＣＰＵ）１１０の処理（充電開始停止判定部１１２）が車両予約情報１２３を考慮して、各電動車両３０の車両用バッテリを効率よく充電する順番を再構成する処理について説明する。

図１２は、車両利用者が予約情報を入力する際に、利用者用出力装置４５０に表示される画面例である。予約情報を入力する画面は、充電レベルと時間帯ごとに予約可能な台数を表示する、予約可能車両４４０９と、車両利用者のＩＤの入力を受け付ける、ユーザ４４０１と、車両利用者の用途に応じて車両利用者が希望する最低限必要な充電レベルの入力を受け付ける、希望充電レベル４４０２と、車両利用者が車両の利用を希望する時間帯の入力を受け付ける、予約期間４４０３を含んで構成され、利用者用入力装置４４０を介して充電制御装置１０の車両予約管理部１１５に入力される。

図１３は、車両利用者の車両予約情報１２３の一例を示す図である。車両予約情報１２３の項目は、車両予約情報を識別する予約ＩＤ１２３０、車両を予約した車両利用者を識別する、ユーザ１２３１、車両を予約した車両利用者が利用するために最低限必要な、充電レベル１２２２、予約を開始する開始時刻１２３３、予約を終了する終了時刻１２３４を含んでおり、これらの情報が記憶装置１２０に格納される。これらの情報は、車両予約管理部１１５が、利用者端末装置４０の利用者用入力装置４４０を介して、車両利用者の車両予約情報を受け付け、記憶装置１２０に格納する。

電力状況監視部１１１は、S1400bの処理の中で車両予約情報１２３を考慮して充電計画情報１２１の中で車両予約状況を管理する。具体的には、先ず、電力状況監視部１１１は、車両予約情報１２３の予約開始時刻１２３３における各電動車両３０の車両用バッテリ残量または航続可能距離を取得する。

次に、電力状況監視部１１１は、車両予約情報１２３の充電レベル１２３２以上で且つ車両用バッテリ残量または航続可能距離の値が最も小さい電動車両３０を抽出する。そして、電力状況監視部１１１は、車両予約情報１２３の予約開始時刻１２３３に最低限必要な車両用バッテリ残量まで充電するために必要な充電時間と、予約開始時刻１２３３から予約終了時刻１２３４までの期間とに該当する前記電動車両３０の充電状態情報１２１の予約１２１６ｂの値を車両予約情報１２３の予約ID１２３０に変更する。

もし、予約ID１２３０に変更する前に既に別の予約ID１２３０かまたは「不可」であった場合、車両用バッテリ残量または航続可能距離の値が次に小さい電動車両３０の充電状態情報１２１に対して前記処理を実施する。

例えば、本実施例では、予約IDが12302で17:00から18:00まで充電レベルが１（60km）の予約がある場合、図６の充電状態情報１２１より、電動車両３０｛Ａ２、Ａ３｝が該当することがわかる。該当車両が複数ある場合、利用可能な電動車両３０を効率的に優先して充電するために、電力状況監視部１１１は、バッテリ残量が少ない電動車両３０を優先して予約に割り当てる。本実施例では、17:00時点でのバッテリ残量が、電動車両３０（Ａ２）の場合60%で、電動車両３０（Ａ３）の場合50%であるため、電動車両３０（Ａ３）の予約１２１６ｂを予約ID１２３０「12302」に変更する。またこの場合、電動車両３０（Ａ３）は17:00時点で航続可能距離１２１５ｂが60kmでなければならないため、航続可能距離１２１５ｂが0から60kmになるまで充電に必要な時間分だけ17:00より以前も、予約１２１６ｂを予約ID１２３０「12302」に変更する。第二の実施例では、電動車両３０（Ａ３）の予約１２１６は12:00から17:00まですべて予約ID１２３０「12302」になる。

電力状況監視部１１１は、車両利用者が予約した電動車両３０の充電が、予約時に指定した充電レベルに到達したら、車両利用者に充電が完了したことを、利用者用出力装置４５０を介して通知する。本実施例では、予約対象の電動車両３０（Ａ３）が15:00に航続可能距離１２１５ｂが60kmに到達するため、15:00に車両利用者に充電完了通知を送信する。

電力状況監視部１１１は、施設２０の供給可能電力量の低下などの理由により、予約の条件（この場合は、指定時刻15:00に、航続可能距離が60kmまたは充電レベル1）を満たす電動車両を１台も準備できないことが判明したら場合、運用者および車両利用者に警告を送信する。

図１４は、予約を考慮して電力状況監視部１１１が記憶装置１２０の充電状態情報１２１を参照して、作成した充電計画を表示する画面例である。この画面では、各車両用バッテリの充電開始停止時刻とバッテリ状態の変化、予約状況、予約の可能か否かを表示している。この画面は、電力状況監視部１１１が運用者用出力装置１５０を介して運用者に出力する。また、電力状況監視部１１１はこの画面を運用者端末装置４０の利用者用出力装置４５０を介して車両利用者に出力する。

以上説明した実施形態によれば、最低限利用可能な距離を走行するために必要な充電レベルを下回る電動車両を優先的に充電し、その中でも早く前記充電レベルに到達する電動車両を優先して充電する。これにより、一台でも多くの利用可能な電動車両を早く準備可能にすることが可能となり、電動車両の稼働率を高めることができる。

また、途中で新たな電動車両が充電器に接続したり、太陽光発電などで共有電力量が増加したり、電動車両以外の電気利用により供給可能電力量が低下したりする様な充電環境の変化を監視することで、動的に充電する順番を再構成することができる。

また、電動車両の充電のための電力消費量が供給可能電力量を超える場合、充電を停止する前に、スマートグリッド技術を用いて、施設への供給可能電力量の増加を要求してもよい。増加を要求することで、充電停止を回避し、充電を継続することが可能になる。

１０：充電制御装置、２０：施設、２１：電力監視装置、２２：受電装置、２３：施設用蓄電池、２４：太陽電池、２９：充電器、３０：電動車両、４０：利用者端末装置、５０：ネットワーク、１１０：中央処理装置、１１１：電力状況監視部、１１２：充電開始停止判定部、１１４：充電制御指示部、１１５：車両予約管理部、１２０：記憶装置、１２１：充電状態情報、１２２：供給可能電力量情報、１２３：車両予約情報、１２９：設定情報、１４０：運用者用入力装置、１５０：運用者用出力装置。

Claims (12)

1. 電動車両が備える車両用バッテリの充電を制御する充電制御システムであって、
   一つ以上の充電用施設と、前記充電用施設での充電状況の監視と制御を行う充電制御装置と、を備え、
   前記充電用施設は、
   前記電動車両が有する車両用バッテリを充電する一台以上の充電器と、
   配電網から入力される電力を、前記充電器へ出力する受電装置と、
   前記受電装置からの、前記充電器への供給可能電力量と、前記充電器での電力消費量と、を監視する電力監視装置と、を備え、
   前記充電制御装置は、
   各々の前記電動車両から、前記車両用バッテリの状態情報を取得し、前記電力監視装置から、前記充電器での前記電力消費量を取得または予測する電力状況監視部と、
   予め設定された充電レベルに到達するまでの充電時間を、前記電動車両ごとに算出し、算出した前記充電時間と、前記電力状況監視部が予測した前記電力消費量と、前記電力監視装置が監視する供給可能電力量と、に基づき、各々の前記電動車両の充電開始指示、および／または、充電停止指示を予約する充電開始停止判定部と、
   予約されている、前記充電開始指示、および／または、前記充電停止指示を、対象となる前記電動車両に送信する充電制御指示部と、を備える
   ことを特徴とする充電制御システム。
2. 請求項１に記載の充電制御システムにおいて、
   前記充電開始停止判定部は、前記車両用バッテリが充電中ではなく、かつ、バッテリ残量が前記充電レベルより低い前記電動車両への充電開始指示を予約し、当該電動車両への充電を開始した場合の予測電力消費量が、前記施設での前記充電器への供給可能電力量を超える場合に、充電を停止する前記電動車両の判定処理を行い、
   前記充電開始停止判定部は、前記バッテリ状態情報と前記供給可能電力量とに基づいて、充電中の前記電動車両の、前記車両用バッテリの充電停止指示、または充電開始指示が予約された前記電動車両の、前記予約の取り消し、を決定する
   ことを特徴とする充電制御システム。
3. 請求項２に記載の充電制御システムにおいて、
   前記充電開始停止判定部は、前記車両用バッテリが充電中又は、充電予約中で、かつ、前記バッテリ残量が、前記充電レベル以上の前記電動車両について、満充電までの充電時間が長い順に、前記予測電力消費量が、前記施設での前記充電器への供給可能電力量を超える場合に、当該電動車両について、充電停止指示を予約する
   ことを特徴とする充電制御システム。
4. 請求項１に記載の充電制御システムにおいて、
   前記充電開始停止判定部は、前記電動車両の前記車両用バッテリの充電に必要な電力量が、前記施設への前記供給可能電力量を超えない範囲で、前記充電レベルまでの充電時間が短い電動車両を優先して充電するように、充電対象となる前記電動車両を決定することを特徴とする充電制御システム。
5. 請求項１に記載の充電制御システムにおいて、
   前記充電レベルを複数設定することで、複数の充電レベルに応じて各々の前記電動車両の充電開始指示、および／または、充電停止指示を予約する
   ことを特徴とする充電制御システム。
6. 請求項１から５のいずれか一に記載の充電制御システムにおいて、
   前記充電開始停止判定部は、前記充電器に接続する前記電動車両への充電に必要となる電力量が、当該施設の供給電力量を超えるとき、供給電力量の増加を、前記配電網へ要求する
   ことを特徴とする充電制御システム。
7. 請求項１から６のいずれか一に記載の充電制御システムにおいて、
   前記充電制御装置は、前記充電器ＩＤと、充電状態、前記車両用バッテリの残量、電力消費量、充電時間、航続可能距離の項目を含む充電状態情報と、を備え、
   前記電力状況監視部は、前記充電状態情報を、利用者が確認可能な出力装置を介して出力する
   ことを特徴とする充電制御システム。
8. 請求項１から７のいずれか一に記載の充電制御システムにおいて、
   前記充電制御装置は、更新間隔、充電レベル、配電網からの電力供給、施設内設備からの電力供給、電動車両からの電力供給、充電計画選定方法、のいずれか一つ以上の項目を含む設定情報を備え、
   前記電力状況監視部は、利用者が入力装置を介して入力する前記設定情報を前記充電制御装置に設定する
   ことを特徴とする充電制御システム。
9. 請求項１から８のいずれか一に記載の充電制御システムにおいて、
   前記電力状況監視部は、予約の条件を満たす電動車両を準備できない場合、利用者に通知する
   ことを特徴とする充電制御システム。
10. 請求項１から９のいずれか一に記載の充電制御システムにおいて、
    前記充電開始停止判定部は、利用者の車両予約情報を考慮して、各電動車両の車両用バッテリを充電する順番を再構成する
    ことを特徴とする充電制御システム。
11. 請求項１から１０のいずれか一に記載の充電制御システムにおいて、
    前記施設は、さらに、
    電力を化学エネルギーとして蓄え、蓄えた電力を前記充電器へ出力する施設用蓄電池、および／または、光起電力効果を利用し光エネルギーを電力に変換して、前記充電器へ出力する太陽電池、を備え、
    前記電力監視装置は、前記受電装置ならびに、前記施設用蓄電池、および／または、前記太陽電池、からの供給可能電力量を監視対象とする
    ことを特徴とする充電制御システム。
12. 請求項１から１１のいずれか一に記載の充電制御システムにおいて、
    前記施設を複数備える
    ことを特徴とする充電制御システム。

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