JP2014054091A - 充放電スケジュール管理装置および方法ならびにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】過去の使用履歴を勘案した最適な充放電スケジュールにより蓄電装置に充放電すること。
【解決手段】複数のユーザによって使用される複数の電動車両が有する蓄電装置の充放電スケジュールを管理する充放電スケジュール管理装置１０であって、電動車両の蓄電装置の電力を充放電させる充放電器と、電動車両の識別情報と電動車両の使用時間とが対応付けられた所定期間内の電動車両の使用履歴を記憶する記憶部１１と、充放電器と電動車両とが接続状態になるタイミング、および、充放電器と電動車両とが非接続状態になるタイミングのうち少なくとも一方のタイミングで、使用履歴に基づいて推定された次の車両運用時間を除外して、電動車両の蓄電装置の充放電スケジュールを決定するスケジュール決定部１４を具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、充放電スケジュール管理装置および方法ならびにプログラムに関するものである。

例えば、動力用の蓄電装置を搭載し、蓄電装置に充電された電力を使用して走行する電動車両の充電を行う電気スタンドが知られている。
下記特許文献１では、複数台の電動車両の運用時において、二次電池の電池残量と予想消費電力との差に基づいて、電池の充電優先順位を設定する二次電池のマネージメント方法が提案されている。

特開２０１１−１４２７０４号公報

しかしながら、上記特許文献１は、二次電池の電池残量の状態を優先させたマネージメント方法であって、電動車両の使用スケジュールという観点から充電スケジュールが検討されていないため使用が想定される時間帯の充電を防ぐことができず、最適な充電スケジュールが計画されていないという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、過去の使用履歴を勘案した最適な充放電スケジュールにより蓄電装置に充放電できる充放電スケジュール管理装置および方法ならびにプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、複数のユーザによって使用される複数の電動車両が有する蓄電装置の充放電スケジュールを管理する充放電スケジュール管理装置であって、前記電動車両の前記蓄電装置の電力を充放電させる充放電器と、前記電動車両の識別情報と前記電動車両の使用時間とが対応付けられた所定期間内の前記電動車両の使用履歴を記憶する記憶手段と、前記充放電器と前記電動車両とが接続状態になるタイミング、および、前記充放電器と前記電動車両とが非接続状態になるタイミングのうち少なくとも一方のタイミングで、前記使用履歴に基づいて推定された、次に該車両が運用される時間帯である次の車両運用時間を除外して、前記電動車両の前記蓄電装置の充放電スケジュールを決定するスケジュール決定手段とを具備する充放電スケジュール管理装置を提供する。

このような構成によれば、複数のユーザによって使用される複数の電動車両が有する蓄電装置の充放電スケジュールを管理する充放電スケジュール管理装置であって、電動車両は、充放電器と接続状態になるタイミング、および、充放電器と非接続状態になるタイミングのうち少なくとも一方のタイミングで、電動車両の識別情報と電動車両の使用時間とが対応付けられた所定期間内の電動車両の使用履歴が記憶手段から読み出され、この使用履歴に基づいて推定された、次に該車両が運用される時間帯である次の車両運用時間を除外させ、充放電器における蓄電装置の電力の充放電スケジュールが決定される。
これにより、複数の電動車両が複数のユーザによって使用されるカーシェアリングの環境である場合には、対象車両が、次に使用される時間、およびいずれのユーザに使用されるかが不明であるが、本発明は、電動車両単位で過去の使用履歴に基づいて充放電スケジュールを管理するので、ユーザによって未来の使用時間の予定（予約）が入力されていなくても、推定される次の車両運用時間（次の使用時間）を除外して、確実に電動車両の蓄電装置を充放電させることができる。

上記充放電スケジュール管理装置は、所定期間内の同じ曜日、および同じ時刻を起点とした所定の時間幅において、前記ユーザ毎の前記使用履歴に基づいて、使用回数が多い前記ユーザを検出し、検出された前記ユーザの使用回数が多い時間帯を前記次の車両運用時間として推定する第１推定手段を具備することとしてもよい。

これにより、特定のユーザによって使用される回数が多い時間帯は、未来においても使用される可能性が高いと推定できるので、その時間帯を次の車両運用時間として決定することにより、そのユーザの使用妨げにならないよう充放電スケジュールを決定することができる。

上記充放電スケジュール管理装置は、所定期間内の同じ曜日、および同じ時刻を起点とした所定の時間幅において、前記ユーザに関わらず前記使用履歴に基づいて、使用回数が多い時間帯を検出し、検出した時間帯を前記次の車両運用時間として推定する第１推定手段を具備することとしてもよい。

使用される傾向である時間帯を次の車両運用時間として決定するので、より正確に次の車両運用時間を推定できる。

上記充放電スケジュール管理装置は、所定期間内の同じ曜日、および同じ時刻を起点とした所定の時間幅において、前記ユーザに関わらず前記使用履歴に基づいて、使用回数が多い時間帯を検出し、検出した時間帯を第１タイムとし、所定期間内の同じ曜日、および同じ時刻を起点とした所定の時間幅において、前記ユーザ毎の前記使用履歴に基づいて、使用回数が多い前記ユーザを検出し、検出された前記ユーザの使用する回数が多い時間帯を第２タイムとする場合に、前記第１タイムと前記第２タイムのうち、少なくともどちらか一方の時間帯を前記次の車両運用時間として推定する第１推定手段を具備することとしてもよい。

このように、次の車両運用時間の推定を、ユーザに関わらず使用回数が多い時間帯（第１タイム）と、特定のユーザによって使用される使用回数が多い時間帯（第２タイム）との複数の時間帯を検出し、いずれか一方を選定することにより、適宜実環境に応じた選択が可能となる。

上記充放電スケジュール管理装置の前記第１推定手段は、前記第１タイムと前記第２タイムのうち、使用回数が多い一方を前記次の車両運用時間として推定することとしてもよい。
使用回数が多い方を選定するので、使用される頻度が高い時間帯を確実に選定できる。

上記充放電スケジュール管理装置の前記第１推定手段は、前記第１タイムと前記第２タイムを比較し、使用時刻が早い一方の時間を前記次の車両運用時間として推定することとしてもよい。

これにより、できるだけ早く充電済み車両を準備することになるので、少ない台数の電動車両でカーシェア運用するような比較的規模が小さい環境において、不測の事態が生じ急遽必要となった場合でも速やかに対応できる。

上記充放電スケジュール管理装置の前記第１推定手段は、前記第２タイムを優先させて前記次の車両運用時間として推定することとしてもよい。

例えば、鮮魚や青果の市場等では、規模が大きく車両台数が多く、時刻に応じて扱う荷役・扱うユーザ（業者）・使用する時間等が比較的定常化しているため、このような市場等の適用対象においては、ユーザ使用回数を優先する機能を設けておくことで、利便性を損なわない。

上記充放電スケジュール管理装置の前記第１推定手段は、前記第１タイム内の使用回数を、使用回数が多いとして検出された前記ユーザの前記第２タイム内の使用回数で除算した算出値が、所定値より大きい場合には、前記第１タイムを優先させて前記次の車両運用時間として推定することとしてもよい。

第１タイムと第２タイムの使用回数に応じて第１タイムを優先させるようにしておくことで、第２タイムを常に優先にするのでなく、ユーザに関わらず使用頻度が極端に高い時間帯を優先させることができる。

上記充放電スケジュール管理装置の前記スケジュール決定手段は、前記次の車両運用時間と、前記蓄電装置の充電に要する時間とを勘案し、前記蓄電装置の充電を開始させるための限界時刻を決定し、前記限界時刻までに充電を完了させる時間帯のうち、安価な電力で充電できる時間帯を選定し、前記電動車両の前記充放電スケジュールを決定することとしてもよい。

このように、限界時刻までに充放電が完了する時間帯のうち、安価な電力で充電できる時間帯を選定して、充放電スケジュールを決定するので、電力使用料金の削減につながる。

上記充放電スケジュール管理装置は、天気予報に基づいて、再生可能エネルギによる前記蓄電装置の充電可能時間を推定する第２推定手段を具備し、前記スケジュール決定手段は、安価でない電力である通常電力で充電した場合の時間よりも前倒しして、前記第２推定手段により推定された前記充電可能時間を、最も前記安価な電力で充電できる時間帯とし、電動車両の前記充放電スケジュールを決定することとしてもよい。

通常電力で充電するケースを想定して時間的余裕を含め前倒しして時間帯を決定するので、最も安い電力が充電される時間帯に再生可能エネルギによって予想通りの電力が得られなかった場合であっても、電動車両は確実に充電させることができる。

上記充放電スケジュール管理装置の前記スケジュール決定手段は、安価でない電力で充電される充放電スケジュールが割り当てられた前記電動車両に対し、安価な電力で充電された他の前記電動車両の残電池容量から、充電させることとしてもよい。

電動車両の充電電力がなくなっても安価な電力で充電された他の電動車両から電力を供給させることにより、安価な電力を有効に使用することができる。

上記充放電スケジュール管理装置の前記ユーザによって入力された前記次の車両運用時間がある場合には、前記ユーザによって入力された前記次の車両運用時間の情報を優先させるリスケジュール手段を具備することとしてもよい。

このように、ユーザによって入力された次の車両運用時間を優先させることで、緊急時等の対応ができ、スケジュールの組み直しができる。

上記充放電スケジュール管理装置は、満充電となっている前記蓄電装置を有する前記電動車両の台数が、閾値以下となった場合には、次の充電時間が最も近い未来の前記電動車両を前倒しして充電開始させるリスケジュール手段を具備することとしてもよい。

これにより、電力の価格に関わらず、満充電とさせる電動車両を確実に閾値台数分は確保できる。

上記充放電スケジュール管理装置の前記スケジュール決定手段は、既にスケジュールが決定されている時間帯を除外して充放電スケジュールを決定することとしてもよい。
これにより、スケジュールの重複を防ぐことができる。

本発明は、複数のユーザによって使用される複数の電動車両が有する蓄電装置の充放電スケジュールを管理する充放電スケジュール管理方法であって、前記電動車両の前記蓄電装置の電力を充放電器により充放電させ、前記充放電器と前記電動車両とが接続状態になるタイミング、および、前記充放電器と前記電動車両とが非接続状態になるタイミングのうち少なくとも一方のタイミングで、前記電動車両の識別情報と前記電動車両の使用時間とが対応付けられた所定期間内の前記電動車両の使用履歴に基づいて推定された、次に該車両が運用される時間帯である次の車両運用時間を除外して、前記電動車両の前記蓄電装置の充放電スケジュールを決定する充放電スケジュール管理方法を提供する。

本発明は、複数のユーザによって使用される複数の電動車両が有する蓄電装置の充放電スケジュールを管理する充放電スケジュール管理プログラムであって、前記電動車両の前記蓄電装置の電力を充放電器において充放電させる充放電処理と、前記充放電器と前記電動車両とが接続状態になるタイミング、および、前記充放電器と前記電動車両とが非接続状態になるタイミングのうち少なくとも一方のタイミングで、前記電動車両の識別情報と前記電動車両の使用時間とが対応付けられた所定期間内の前記電動車両の使用履歴に基づいて推定された、次に該車両が運用される時間帯である次の車両運用時間を除外して、前記電動車両の前記蓄電装置の充放電スケジュールを決定するスケジュール決定処理とをコンピュータに実行させるための充放電スケジュール管理プログラムを提供する。

本発明は、過去の使用履歴を勘案した最適な充放電スケジュールにより蓄電装置に充放電できるという効果を奏する。

本発明の充放電スケジュール管理システムの概略構成図である。 本発明の充放電スケジュール管理装置の機能ブロック図である。 第１推定部による次の車両運用時間の推定を説明するための図である。 スケジュール決定部による充放電スケジュールの決定を説明するための図である。 電動車両が使用開始されてから充放電器に返却されるまでの流れを示した動作フローである。 電動車両が充放電器に接続され充放電スケジュールが算出されるまでの流れを示した動作フローである。 本発明の充放電スケジュール管理装置の動作フローである。

以下に、本発明に係る充放電スケジュール管理装置および方法ならびにプログラムの実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態においては、充放電スケジュール管理装置が、複数のユーザと複数の産業用の電動車両で構成される物流システムにおけるカーシェアリングに適用される場合を例に挙げて説明するが、これに限定されない。
図１は、本実施形態に係る充放電スケジュール管理装置１０を備える充放電スケジュール管理システム２０が示されている。

充放電スケジュール管理システム２０は、図１に示されるように、充放電器１、複数の電動車両２、ＩＣタグリーダ３、入出力装置４、発電装置５、ＥＭＳ（エネルギマネジメントシステム）コントローラ６、他機器７、および充放電スケジュール管理装置１０を備えている。また、充放電スケジュール管理システム２０は、電力系統８に接続され、連系可能とされている。

充放電器１は、電力系統８と発電装置５と接続されており、電動車両２と着脱可能に接続する接続部を介して電動車両２と接続される。充放電器１は、充放電スケジュール管理装置１０（詳細は後述する）によって制御され、電力系統８および発電装置５から供給される電力を電動車両２の蓄電装置９に充電させたり、電動車両２の蓄電装置９の電力を電力系統８側に電力を放電（逆潮流）させたり、電動車両２の蓄電装置９の電力を他の電動車両２の蓄電装置９に充電させたりする。

また、本実施形態においては、充放電器１は、Ｘ個の接続部を有していることとし、接続部を介して１台のみの電動車両２の充放電をさせることとしてもよいし、最大Ｘ台の電動車両２を同時に充放電させることとしてもよい。また、充放電器１の個数は特に限定されないが、電動車両２の台数に応じて適宜複数設けることとしてもよい。
さらに、充放電器１と各電動車両２とは、電動車両２を使用するユーザの識別情報や、電動車両２の使用開始から使用終了までの運転期間を含む運転情報などの各種情報を授受可能にする通信経路を備えている。

電動車両２は、充放電器１を介して、充電または放電される蓄電装置９を備えており、蓄電装置９に充電された電力により車両を駆動させる。本実施形態においては、電動車両２は、複数設けられ、複数のユーザ（運転者）によって操作される。また、電動車両２は、メモリなどの格納部が設けられており、車両を使用するユーザの識別情報、車両の運転期間を含む運転情報、および蓄電装置９に充電された電力品質（例えば、安価な時間帯に充電されか否かを判別するための充電時間帯情報等）を含む各種情報が格納できるようになっている。

ＩＣタグリーダ３は、充放電器１と接続され、ユーザを識別するユーザ識別情報を含むＩＣタグ（例えば、ソニー社のフェリカ（ＦｅｌｉＣａ）（登録商標））からユーザ識別情報を読み取り、読み取ったユーザ識別情報を充放電器１を介して充放電スケジュール管理装置１０に出力する。
入出力装置４は、電動車両２の充電完了の有無の通知や、ユーザから要求があった場合に乗車させる電動車両２を通知する表示モニタなどの出力装置、および次の車両運用時間の予約情報をユーザによって入力させるキーボードなどの入力装置を備えている。また、入出力装置４は、ユーザから要求があった場合に適宜情報を提示させてもよいし、充放電スケジュール（詳細は後述する）が決定されたタイミングでリアルタイムに提示させてもよい。

発電装置５は、太陽電池や風力発電装置等の自然エネルギー（再生可能エネルギ）を利用して発電する機器である。
ＥＭＳコントローラ６は、発電装置５、電力系統８、他機器７、および充放電器１間における電力制御を行う。また、ＥＭＳコントローラ６は、充放電スケジュール管理装置１０の機能を補完する電力制御も行う。

充放電スケジュール管理装置１０は、例えば、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等から構成されている。後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラム（例えば、充放電スケジュール管理プログラム）をＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。
具体的には、図２に示されるように、充放電スケジュール管理装置１０は、記憶部（記憶手段）１１、第１推定部（第１推定手段）１２、第２推定部（第２推定手段）１３、スケジュール決定部（スケジュール決定手段）１４、およびリスケジュール部（リスケジュール手段）１５を備えている。

記憶部１１は、所定期間（例えば、過去１カ月間）内の、電動車両２の識別情報と、電動車両２の使用時間と、車両を使用したユーザを識別するユーザ識別情報とが対応付けられた電動車両２の使用履歴を記憶する。具体的には、記憶部１１は、充放電器１と電動車両２とが接続されたタイミングで、充放電器１を介して電動車両２から出力された各種情報を記憶する。

第１推定部１２は、所定期間内の同じ曜日、および同じ時刻を起点とした所定の時間幅において、ユーザに関わらず使用履歴に基づいて、使用回数が多い時間帯を検出し、検出した時間帯を第１タイムとし、所定期間内の同じ曜日、および同じ時刻を起点とした所定の時間幅において、ユーザ毎の使用履歴に基づいて、使用回数が多いユーザを検出し、検出されたユーザの使用回数が多い時間帯を第２タイムとする場合に、第１タイムと第２タイムのうち、少なくともどちらか一方の時間帯を次の車両運用時間として推定する。第１タイムと第２タイムのどちらか一方を選定する方法は、使用回数の多い方を選定することとする。

本実施形態においては、第１推定部１２は、第１タイムと第２タイムのうち、使用回数が多い一方を次の車両運用時間として説明するが、これに限定されない。
例えば、使用時刻が早い一方の時間を次の車両運用時間としてもよいし、第２タイムを優先させて次の車両運用時間としてもよいし、第１タイム内の使用回数を、使用回数が多いユーザの第２タイム内の使用回数で除算した算出値が、所定値より大きい場合には、第１タイムを優先させて次の車両運用時間として推定することとしてもよい。

第１タイムと第２タイムのうち、使用時刻が早い一方の時間を次の車両運用時間とする場合には、できるだけ早く充電済み車両が準備されることになるので、少ない台数の電動車両２でカーシェア運用するような環境において、推定されていた車両運用時間以外に急遽電動車両２が必要となった場合であっても、速やかに電動車両２を提供でき、対応できる。

また、例えば、鮮魚や青果の市場等では、比較的規模が大きく電動車両２の台数が多く、時刻に応じて扱う荷役や、扱う業者（ユーザ）や、使用時間帯等が比較的定常化している傾向がある。このような市場等を適用対象にする場合には、ユーザの使用回数を優先させることにより、利便性を損なわない。また、第１タイムの使用回数と第２タイムの使用回数との割合が、所定値Ｎより大きい場合（第１タイムの使用回数／第２タイムの使用回数＞所定値Ｎ）には、第１タイムを優先させることで、常にユーザ（第２タイム）を優先させる運用をするだけでなく、実環境に沿った設定とすることができる。

以下に、図３を用いて、第１推定部１２による次の車両運用時間の推定方法の一例を説明する。本実施形態においては、充放電器１と電動車両２とが接続状態になるタイミングを現時刻（例えば、木曜日の１８時２５分）とし、所定期間（例えば、過去４週間）内の、現時刻から所定の時間幅（例えば、２４時間）を次の車両運用時間を推定する対象期間とする。図３は、第１推定部１２によって記憶部１１から読み出された使用履歴の一例であり、現時刻から１週間前から４週間前までの、木曜日の１８時２５分から金曜日の１８時２４分の期間におけるユーザ毎（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆはユーザを示す）の電動車両２の使用履歴を示している。

例えば、対象期間において、電動車両２の使用回数が多いユーザが「ユーザＡ」であることが抽出され、ユーザＡの使用時間帯が抽出される（例えば、５時２５分から６時２５分）。また、対象期間において、ユーザに関わらず使用回数が多い時間帯が抽出される（例えば、１１時３０分から１２時３０分）。
図３に示されるように、５時２５分から６時２５分のユーザＡの使用回数は２回であり、５時２５分から６時２５分の使用回数は３回であるため、第１推定部１２は、第１タイムである１１時３０分から１２時３０分を次の車両運用時間として選定し、推定する。

スケジュール決定部１４は、充放電器１と電動車両２とが接続状態になるタイミング、および、充放電器１と電動車両２とが非接続状態になるタイミングのうち少なくとも一方のタイミングで、使用履歴に基づいて推定された、次に該車両が運用（使用）される時間帯である次の車両運用時間（次の使用時間）を除外して、電動車両２の蓄電装置９の充放電スケジュールを決定する。また、スケジュール決定部１４は、既にスケジュールが決定されている時間帯を除外して充放電スケジュールを決定する。さらに、スケジュール決定部１４は、他機器７の使用状況を監視し、例えば、工場内で電気を大量に使用する時間帯の充電を避けるように、他機器７の使用状況を勘案して充放電スケジュールを決定することとしてもよい。

具体的には、スケジュール決定部１４は、次の車両運用時間と、蓄電装置９の充電に要する時間とを勘案し、蓄電装置９の充電を開始させるための限界時刻を決定し、限界時刻までに充電を完了させる時間帯のうち、安価な電力で充電できる時間帯を選定し、電動車両の充放電スケジュールを決定する。

より好ましくは、スケジュール決定部１４は、（１）安価でない電力である通常電力で充電した場合の時間よりも前倒しして、「発電装置５による充電時間」を最も安価な電力で充電できる時間帯として電動車両２の充放電スケジュールを決定する。このように、通常電力で充電する場合の時間を確保した上で、安い電力が充電される時間帯での充放電スケジュールを決定することにより、充放電スケジュールとして決定された時間帯に再生可能エネルギによって予想通りの電力が得られなかった場合であっても、電動車両は確実に充電させることができる。

ここで、スケジュール決定部１４において安価な電力で充電できる時間帯の選定は、上記（１）「発電装置５による充電時間」に限定されない。（１）の方法が最も優先度は高いが、（１）の方法を選択しない場合には、以下優先度が高い順に（２）から（５）の方法を選択してもよい。
（２）安価な電力で充電した第１電動車両の残電池容量を使用する方法である。（２）は、第１電動車両が次回充電においても、安価な電力で充電される充放電スケジュールの割り当てになっており、かつ、充電される側の第２電動車両が、昼間等の電力の電気料金が高い時間帯（換言すると、安価でない電力で充電される時間帯）で充電する充放電スケジュールの割り当てになっている場合に選択される方法である。なお、方法（２）は、第１電動車両に電池容量が残っており、かつ、ユーザによって使用されない時間帯に選択される。

また、（３）午後１１時から午前７時まで等の夜間電力の時間帯であり、契約電力会社との間で取り決められている既知情報に基づいて、決定される時間帯である。
（４）午前７時から午後１１時まで等の昼間電力の時間帯であり、非常用電力運用の観点から、充電処理を極力前倒しで行う時間帯である。（５）複数台の電動車両２の充電に当たって、電力系統８側の許容電力容量を超えないよう選定される時間帯である。
なお、（３）から（５）の方法においては、電力系統８から供給される電力を充電させる方法である。

第２推定部１３は、天気予報に基づいて、発電装置５の電力による蓄電装置９の充電可能時間を推定する。例えば、１日中晴天であるという予報である場合には、第２推定部１３により、１０時から１５時を発電装置５の電力により充電可能時間として推定し、午後のみ晴天であるという予報である場合には、第２推定部１３により、１３時から１５時を発電装置５の電力により充電可能時間として推定する。

より具体的に、図４を用いて、スケジュール決定部１４による充放電スケジュールの決定方法の一例を説明する。
スケジュール決定部１４は、電動車両２の蓄電装置９が、現時点における電池残量から満充電となるまでの第１充電時間Ｔｃ〔Ｈｒ：時間〕と、電池残量が空状態から満充電となるまでの第２充電時間Ｔｃ０〔Ｈｒ〕とを算出する。スケジュール決定部１４は、推定された次の車両運用時間（例えば、ユーザＣ，Ｄ，Ｅが使用する１１時３０分から１２時３０分）と第１充電時間Ｔｃとに基づいて第１限界時刻Ｔ_ｌｉｍ１を決定し、次の車両運用時間と第２充電時間Ｔｃ０とに基づいて第２限界時刻Ｔ_ｌｉｍ２を決定する。また、充放電器１の接続部が全て埋まっている等の理由により、既にスケジュールが決定されている時間帯（例えば、充電ＮＧ時間）は、除外される。

さらに、スケジュール決定部１４は、第２限界時刻Ｔ_ｌｉｍ２までに充電を完了させる時間帯のうち、安価でない電力である通常電力で充電した場合の時間よりも前倒しして、第２推定部１３により推定された充電可能時間（つまり、夜間電力による充電時間）を安価な電力で充電できる時間帯として電動車両２の充放電スケジュールを決定する。これらのことから、図４においては、Ｔｃｘの位置に充放電スケジュールを決定する。

リスケジュール部１５は、ユーザによって入力された次の車両運用時間がある場合には、ユーザによって入力された次の車両運用時間の情報を優先させる。具体的には、リスケジュール部１５は、ユーザからの次の車両運用時間の指定がされた場合には、充電完了予定が早い時刻の電動車両２から順に、充放電スケジュールの予定時刻をそれぞれ後ろへシフトさせ、他の電動車両２に対する充放電スケジュールを組み直す。例えば、次の車両運用時間として想定されていない緊急利用のようなケースにおいて、ユーザによって「次の車両運用時間」が入力され、指定される場合である。使用履歴に基づくスケジュールの運用時刻に車両がなくなるようであれば、リスケジュールする。

また、リスケジュール部１５は、既に充放電器１に接続されておりユーザから指定された次の使用時刻までに完了できないと判定された電動車両２の充電時間を延長させ（後ろにずらし）、ユーザが指定する次の車両運用時間を優先させて充電のリスケジュールを行う。
これにより、ユーザにより指定される次の車両運用時間（次の使用時刻）の情報が入力された場合には、それを確実に優先させることができるので、緊急時にも対応できる。

リスケジュール部１５は、満充電となっている蓄電装置９を有する電動車両２の台数が、閾値Ｋ以下となった場合には、次の充電時間が最も近い未来の電動車両２を前倒しして充電開始させる。
例えば、不特定多数のユーザによる不特定予約で運用される場合を例に挙げて説明する。充電完了（満充電）車両は青ランプで示され充電中車両は赤ランプで示されており、使用可能車両か否かはランプの色でユーザが識別できる状態であれば、電動車両２は、推定された次の車両運用時間とは無関係に、不定期でユーザによって充放電器１から開放され（非接続状態になるタイミング）、使用される。

こうした場合には、使用履歴による充放電スケジュールとは異なる状況で電動車両２が使用されることとなり、各電動車両２の蓄電装置９が予定通りに充電できず、ユーザが使用するタイミングで、充電された電動車両２が１台もないという状態になることがある。
本実施形態においては、満充電となっている電動車両２の台数が閾値Ｋ以下となった場合には、次に充電される予定の時間（充電時間）が最も近い未来である電動車両２を選定し、安価な電力か否かに関わらず、選定された電動車両２を前倒しして充電開始させることで、不特定多数のユーザによる不特定予約で運用させることもできるようにした。

なお、リスケジュール部１５が有する閾値Ｋは、例えば、以下の方法により決定される。時刻に応じて、実際に稼働した台数（充放電器１に接続されていない電動車両２の台数の合計）の履歴を所定タイミング（例えば、１日毎）で計測し、台数履歴の計測結果を記憶部１１に記憶させる。時刻Ｔｉに、電動車両２がＭｉ台稼働している場合に、台数履歴の計測結果に基づいて、次の２通りの方法で決定する。

（１）現状の充電状況を踏まえ、電動車両２のＭｉ台が、時刻Ｔｉに充電完了で準備できるような充電時間ΔＴを算出し、時刻（Ｔｉ−ΔＴ）の満充電の電動車両２の基準をＫ＝Ｍｉとする。
（２）現状の充電状況を踏まえ、電動車両２のＭｉ台が、時刻Ｔｉに充電完了で準備できるような充電時間ΔＴを算出し、時刻（Ｔｉ−ΔＴ）の満充電の電動車両２の基準をＫ＝Ｍｉ×Ｓとして、算出する。ここで、Ｓは安全率である。

次に、本実施形態に係る充放電スケジュール管理システム２０の作用について図１から図７を用いて説明する。
図５は、ユーザである運転者によって、電動車両２が使用開始されてから充放電器１に電動車両２を戻されるまでの流れを説明した動作フローである。
電動車両２が使用される場合に、運転者が、運転者のユーザ情報が記録されたＩＣタグを充放電器１のＩＣタグリーダ３にかざすと、充放電器１にユーザ識別情報が読み込まれる（図５のステップＳＡ１）。記憶部１１における使用履歴と読み込まれたユーザ識別情報とが比較され、充電完了済みの電動車両２が使用可能な車両として決定されるとともに、決定された電動車両２の通知部に使用可能の旨を通知させる使用可能出力指示が出力される（図５のステップＳＡ２）。

電動車両２は、使用可能出力指示を取得すると、通知部において使用可能である旨を通知させ（例えば、ランプを青色点灯させる）、運転者に使用させる車両であることを知らせる。また、充放電器１は、読み込まれたユーザ識別情報を電動車両２に登録させ、課金を開始することに利用することも可能とする（図５のステップＳＡ３）。運転者は、青色ランプが点灯している車両を、使用可能車両として確認し、充放電器１から接続を開放させ、電動車両２を使用し（図５のステップＳＡ４）、本処理を終了する。

図６は、電動車両２の使用終了から充電をするまでの動作フローを示している。
運転者は、電動車両２の使用を終了すると、充放電器１に電動車両２を接続させる。充放電器１には、先に接続されていた電動車両２が、運用中の充放電スケジュールによって充放電されている。充電が必要な新たな電動車両２が、充放電器１に接続されると（図６のステップＳＢ１）、充放電器１によって電動車両２から運転情報が読み込まれる（図６のステップＳＢ２）。運転者が、充放電器１のＩＣタグリーダ３にＩＣタグをかざすことにより運転終了である旨が入力され、ＩＣタグリーダ３に読み取られた運転者のユーザ識別情報が、充放電器１に読み込まれ、課金徴収されることに利用することも可能とする（図６のステップＳＢ３）。充放電器１は、電動車両２の充放電スケジュールを決定し（図６のステップＳＢ４）、決定された充放電スケジュールで充電が開始され、充電が完了する（図６のステップＳＢ５）。

ここで、図７を用いて、充放電スケジュール管理装置における充放電スケジュールの決定方法について説明する。
充放電器１に電動車両２が接続され、電動車両２の使用終了の情報が入力されると、記憶部１１から曜日と時刻を考慮したユーザ使用履歴が抽出され（図７のステップＳＣ１）、曜日と時刻を考慮したユーザに関わらない過去Ｎ日分の使用履歴が抽出され（図７のステップＳＣ２）、電動車両２が有する格納部から取得した運転情報と比較される。使用回数の多い時間帯である第１タイムと、使用回数の多いユーザを抽出するとともにそのユーザの使用回数の多い時間帯である第２タイムとが抽出される（図７のステップＳＣ３）。第１タイムの使用回数と第２タイムの使用回数とが比較され、所定条件により第１タイムまたは第２タイムのいずれか一方が選定され、次の車両運用時間が推定される（図７のステップＳＣ４）。

充電にかかる時間Ｔｃ，Ｔｃ０が算出されるとともに（図７のステップＳＣ５）、既に決定されている充放電スケジュールの期間が除外され（図７のステップＳＣ６）、安価な電力となる時間帯が選定される（図７のステップＳＣ７）。除外される期間（次の車両運用時間、充電にかかる時間Ｔｃ，Ｔｃ０、および既に決定されている充放電スケジュールの期間）と、安価な電力の時間帯とに基づいて、充放電スケジュールが決定され（図７のステップＳＣ８）、本処理を終了する。

以上説明してきたように、本実施形態に係る充放電スケジュール管理装置１０および方法並びにプログラムによれば、電動車両２は、充放電器１と接続状態になるタイミング、および、充放電器１と非接続状態になるタイミングのうち少なくとも一方のタイミングで、電動車両２の識別情報と電動車両２の使用時間とが対応付けられた所定期間内の電動車両２の使用履歴が記憶部１１から読み出され、この使用履歴に基づいて推定された次の車両運用時間を除外させ、充放電器１における蓄電装置９の電力の充放電スケジュールが決定される。

これにより、複数の電動車両２が複数のユーザによって使用されるカーシェアリングの環境である場合には、対象車両が、次に運用される時間、およびいずれのユーザに使用されるかが不明であるが、本発明は、電動車両単位で過去の使用履歴に基づいて充放電スケジュールを管理するので、ユーザによって未来の使用時間の予定（予約）が入力されていなくても、推定される次の車両運用時間を除外して、確実に電動車両２の蓄電装置９を充放電させることができる。また、ユーザによって使用時間の予定が手動入力された場合には、それを最も優先度が高い予約として対応することもできるので、例外事象として緊急時にも対応できる。また、接続のタイミングでスケジューリングされるので、予定外に使用された場合であっても、充放電スケジュールの組み直しができる。

また、電動車両２を充電する場合に、安価な電力である夜間電力を充電させることや、安価な電力で充電した電力を他の電動車両２に供給させること等により、コスト削減につながるだけでなく、充放電スケジュール管理システム全体として、ピークカット効果、省エネにつながる。さらに、充放電スケジュール管理装置において、省エネ率を算出する場合には、ユーザ毎に省エネ率を評価し、ポイント制でユーザに対してインセンティブを与える仕組みを備えることにより、ユーザに省エネを促進させることも期待できる。
このように、本実施形態に係る充放電スケジュール管理装置により、カーシェアリングの環境において、効率的な充放電スケジューリングをすることに加え、エネルギ効率の高いシステムを提供することができる。

本実施形態においては、記憶部１１において、各電動車両２から出力された各種情報を集約して記憶することとして説明していたが、これに限定されない。例えば、各電動車両２にそれぞれ記憶部を備えておき、スケジュール決定部１４によって、各電動車両が有する記憶部から各種情報を適宜読み出すようにしてもよい。

また、使用履歴が、使用するユーザの情報とも対応付けられることにより、特定ユーザの使用履歴をパターン化でき、ユーザの使用傾向を把握するとともに、それを次の車両運用時間の推定に加味することができる。具体的には、ユーザに対応付けて使用履歴を管理することにより、電池劣化し易い使い方（例えば、１回当たりの使用時間が短く回数が多い）をしているユーザや、他のユーザと比較して使用時間が長いユーザ等ユーザの利用パターンを把握できるので、ユーザに応じて、電池の寿命を加味して使用させる電動車両２を決定するといった対処が可能となる。

なお、本実施形態においては、全ての電動車両２を特にグループ分けせずに１つのグループとして扱っていたが、運用方法はこれに限定されず、例えば、数百台規模の多数車両を有する環境である場合において、グルーピングされたエリア毎、ユーザ業種別、扱う物流別等のグループ毎に充放電スケジューリングを行うこととしてもよい。こうした場合には、例えば、充放電スケジュール管理装置１０が、各グループ間の情報を集約する等、グルーピング管理機能を備えることが好ましい。

また、本実施形態においては、入出力装置４は、充放電器１と直接接続される表示モニタやキーボードなどとして説明していたが、例えば、スマートフォン、携帯電話、パソコン等であってもよく、装置の種類は特に限定されない。

１ 充放電器
２ 電動車両
４ 入出力装置
５ 発電装置
８ 電力系統
１０ 充放電スケジュール管理装置
１１ 記憶部
１２ 第１推定部
１３ 第２推定部
１４ スケジュール決定部
１５ リスケジュール部
２０ 充放電スケジュール管理システム

Claims (16)

1. 複数のユーザによって使用される複数の電動車両が有する蓄電装置の充放電スケジュールを管理する充放電スケジュール管理装置であって、
   前記電動車両の前記蓄電装置の電力を充放電させる充放電器と、
   前記電動車両の識別情報と前記電動車両の使用時間とが対応付けられた所定期間内の前記電動車両の使用履歴を記憶する記憶手段と、
   前記充放電器と前記電動車両とが接続状態になるタイミング、および、前記充放電器と前記電動車両とが非接続状態になるタイミングのうち少なくとも一方のタイミングで、前記使用履歴に基づいて推定された、次に該車両が運用される時間帯である次の車両運用時間を除外して、前記電動車両の前記蓄電装置の充放電スケジュールを決定するスケジュール決定手段と
   を具備する充放電スケジュール管理装置。
2. 所定期間内の同じ曜日、および同じ時刻を起点とした所定の時間幅において、前記ユーザ毎の前記使用履歴に基づいて、使用回数が多い前記ユーザを検出し、検出された前記ユーザの使用回数が多い時間帯を前記次の車両運用時間として推定する第１推定手段を具備する請求項１に記載の充放電スケジュール管理装置。
3. 所定期間内の同じ曜日、および同じ時刻を起点とした所定の時間幅において、前記ユーザに関わらず前記使用履歴に基づいて、使用回数が多い時間帯を検出し、検出した時間帯を前記次の車両運用時間として推定する第１推定手段を具備する請求項１に記載の充放電スケジュール管理装置。
4. 所定期間内の同じ曜日、および同じ時刻を起点とした所定の時間幅において、前記ユーザに関わらず前記使用履歴に基づいて、使用回数が多い時間帯を検出し、検出した時間帯を第１タイムとし、所定期間内の同じ曜日、および同じ時刻を起点とした所定の時間幅において、前記ユーザ毎の前記使用履歴に基づいて、使用回数が多い前記ユーザを検出し、検出された前記ユーザの使用する回数が多い時間帯を第２タイムとする場合に、前記第１タイムと前記第２タイムのうち、少なくともどちらか一方の時間帯を前記次の車両運用時間として推定する第１推定手段を具備する請求項１に記載の充放電スケジュール管理装置。
5. 前記第１推定手段は、前記第１タイムと前記第２タイムのうち、使用回数が多い一方を前記次の車両運用時間として推定する請求項４に記載の充放電スケジュール管理装置。
6. 前記第１推定手段は、前記第１タイムと前記第２タイムとを比較し、使用時刻が早い一方の時間を前記次の車両運用時間として推定する請求項４に記載の充放電スケジュール管理装置。
7. 前記第１推定手段は、前記第２タイムを優先させて前記次の車両運用時間として推定する請求項４に記載の充放電スケジュール管理装置。
8. 前記第１推定手段は、前記第１タイム内の使用回数を、使用回数が多い前記ユーザの前記第２タイム内の使用回数で除算した算出値が、所定値より大きい場合には、前記第１タイムを優先させて前記次の車両運用時間として推定する請求項７に記載の充放電スケジュール管理装置。
9. 前記スケジュール決定手段は、前記次の車両運用時間と、前記蓄電装置の充電に要する時間とを勘案し、前記蓄電装置の充電を開始させるための限界時刻を決定し、前記限界時刻までに充電を完了させる時間帯のうち、安価な電力で充電できる時間帯を選定し、前記電動車両の前記充放電スケジュールを決定する請求項１から請求項８のいずれかに記載の充放電スケジュール管理装置。
10. 天気予報に基づいて、再生可能エネルギによる前記蓄電装置の充電可能時間を推定する第２推定手段を具備し、
    前記スケジュール決定手段は、安価でない電力である通常電力で充電した場合の時間よりも前倒しして、前記第２推定手段により推定された前記充電可能時間を、最も前記安価な電力で充電できる時間帯とし、電動車両の前記充放電スケジュールを決定する請求項９に記載の充放電スケジュール管理装置。
11. 前記スケジュール決定手段は、安価でない電力で充電される充放電スケジュールが割り当てられた前記電動車両に対し、安価な電力で充電された他の前記電動車両の残電池容量から、充電させる請求項９または請求項１０に記載の充放電スケジュール管理装置。
12. 前記ユーザによって入力された前記次の車両運用時間がある場合には、前記ユーザによって入力された前記次の車両運用時間の情報を優先させるリスケジュール手段を具備する請求項１から請求項１１のいずれかに記載の充放電スケジュール管理装置。
13. 満充電となっている前記蓄電装置を有する前記電動車両の台数が、閾値以下となった場合には、次の充電時間が最も近い未来の前記電動車両を前倒しして充電開始させるリスケジュール手段を具備する請求項１から請求項１２のいずれかに記載の充放電スケジュール管理装置。
14. 前記スケジュール決定手段は、既にスケジュールが決定されている時間帯を除外して充放電スケジュールを決定する請求項１から請求項１３のいずれかに記載の充放電スケジュール管理装置。
15. 複数のユーザによって使用される複数の電動車両が有する蓄電装置の充放電スケジュールを管理する充放電スケジュール管理方法であって、
    前記電動車両の前記蓄電装置の電力を充放電器により充放電させ、
    前記充放電器と前記電動車両とが接続状態になるタイミング、および、前記充放電器と前記電動車両とが非接続状態になるタイミングのうち少なくとも一方のタイミングで、前記電動車両の識別情報と前記電動車両の使用時間とが対応付けられた所定期間内の前記電動車両の使用履歴に基づいて推定された、次に該車両が運用される時間帯である次の車両運用時間を除外して、前記電動車両の前記蓄電装置の充放電スケジュールを決定する充放電スケジュール管理方法。
16. 複数のユーザによって使用される複数の電動車両が有する蓄電装置の充放電スケジュールを管理する充放電スケジュール管理プログラムであって、
    前記電動車両の前記蓄電装置の電力を充放電器において充放電させる充放電処理と、
    前記充放電器と前記電動車両とが接続状態になるタイミング、および、前記充放電器と前記電動車両とが非接続状態になるタイミングのうち少なくとも一方のタイミングで、前記電動車両の識別情報と前記電動車両の使用時間とが対応付けられた所定期間内の前記電動車両の使用履歴に基づいて推定された、次に該車両が運用される時間帯である次の車両運用時間を除外して、前記電動車両の前記蓄電装置の充放電スケジュールを決定するスケジュール決定処理と
    をコンピュータに実行させるための充放電スケジュール管理プログラム。
    
    

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