JP2014087228A - 車載装置および電力管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 電気的推進車両に搭載された畜電池を、家電装置の電力供給源として有効に利用することを可能とする車載装置および電力管理システムを提供する。
【解決手段】 車両用畜電池２が搭載された電気自動車１に備えられるカーナビゲーション装置１０は、自宅が目的地として入力されると、電気自動車１の現在地と車両用蓄電池２の電力残量とを電力管理サーバ３０に送信する。電力管理サーバ３０は、電気自動車１の到着時刻を予測し、予測した時刻以降は、車両用蓄電池２を利用できる可能性が高くなるので、自宅に設置された家電装置の電力供給源として車両用蓄電池２を有効に利用することが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、動力供給源として車両用畜電池が搭載された電気的推進車両に備えられる車載装置および車載装置を含む電力管理システムに関する。

内部に動力供給源として畜電池が搭載された電気的推進車両、いわゆる電気自動車が普及しはじめている。電気自動車は、搭載された畜電池に充電された電力量によって、モータなどの推進装置を動作させて走行する機構であり、走行に伴って畜電池の電力残量が減少する。

ガソリンなどの燃料を用いた内燃機関を動力とする車両、いわゆるガソリン自動車の場合は、ガソリン給油設備が設置されたサービスステーションなどに車両を持ち込み、減少した分の燃料を補給する。電気自動車でも同様に、充電設備が設置された充電ステーションに車両を持ち込み、搭載された畜電池を充電する。

ガソリンなどの燃料は、法規制に基づいて保管方法、管理方法が定めされており、ガソリン自動車の所有者が自ら燃料を購入して、自宅などで補給することは困難であるので、前記のサービスステーションを利用する他ない。

これに対して、電気自動車の場合は自宅などで畜電池の充電を行うことが可能であるため、たとえば、電気料金が安価な深夜時間帯に充電を行うことにより、エネルギー費用をより安価とすることができる。したがって、充電ステーションでは、自宅に戻るまでの走行距離分だけ充電できれば十分であり、自宅に戻れば自宅の充電装置で畜電池の充電を行えばよいことになる。

特許文献１記載の電気自動車充電装置は、充電ステーションにおいて、ユーザから入金された金額に応じて充電する電力量を元に算出した走行可能距離を報知して、充電ステーションでの充電量を所望の走行距離に応じた電力量にすることを可能としている。

また、特許文献２記載の節電運転支援装置は、充電スタンドまでの走行距離と、電池残存容量に応じて節電制御を行う。

特開２０１２−１４６０１６号公報 特開２００９−１７１６４７号公報

特許文献１，２に記載される技術は、電気自動車の畜電池の電力残量は、電気自動車の走行のみに供されるものとする技術である。

一般家庭の家屋には、たとえば太陽電池などの発電装置が設置され、発電装置で発電した電力で蓄電池を充電して、家屋に設置された家電装置の消費電力を蓄電池に充電した電力で賄うことが行われている。

家屋に設置された畜電池は、家屋に設置された家電装置の動作のみに供されるものとして、畜電池の電力残量管理、電力残量に基づく家電装置の動作制御などの技術も数多く開発されている。

上記のように電気自動車の畜電池は、一般家庭の家屋に設置された充電装置で充電することが可能となっている。すなわち、電気自動車が自宅に駐車されているような条件下では、電気自動車の畜電池も、家屋に設置された畜電池と同様に、家電装置への電力供給に用いることが可能な状態にある。

しかしながら、このような２種類の畜電池を用いて家屋に設置された家電装置を動作させるシステムは十分に検討されていない。

さらに、このようなシステムを実現しようとした場合、電気自動車の畜電池を利用することが可能な時間帯は、電気自動車が家屋付近に存在する場合にのみ限定される。電気自動車が家屋付近に存在する時間帯は、電気自動車の使用状況にもよるが、不定である場合が多い。

利用できる時間帯が不定な畜電池は、補助的な使い方でしか利用することができず、電気自動車の畜電池を、家屋に設置された家電装置の電力供給源として有効に利用することはできない。

本発明の目的は、電気的推進車両に搭載された畜電池を、家電装置の電力供給源として有効に利用することを可能とする車載装置および電力管理システムを提供することである。

本発明は、家屋に設置された家屋用蓄電池の管理を行う管理サーバ装置と無線通信可能に構成され、動力供給源として車両用畜電池が搭載された電気的推進車両に備えられて該電気的推進車両の走行経路を案内する車載装置であって、
前記走行経路の目的地として、前記家屋を含む予め定める複数の位置を記憶可能な目的地記憶部と、
前記目的地記憶部に記憶された複数の位置のいずれか１つまたは任意の位置が目的地として入力される入力部と、
電気的推進車両の現在地を検出する現在地検出部と、
前記入力部によって目的地が入力されると、前記現在地検出部によって検出された現在地から入力された目的地までの走行経路を決定する経路決定部と、
前記経路決定部によって決定された走行経路に基づいて、電気的推進車両の運転操作について、運転者に案内する操作案内部と、
前記車両用畜電池の電力残量を検出する車両残量検出部と、
前記入力部によって前記家屋が目的地として入力されると、前記現在地検出部に現在地を検出させ、検出された現在地に基づく現在地情報を出力し、前記残量検出部に電力残量を検出させ、検出された電力残量に基づく車両電力残量情報を出力する情報出力部と、
前記情報出力部が出力した現在地情報および車両電力残量情報を前記管理サーバ装置に送信する車両通信部と、を有することを特徴とする車載装置である。

また本発明は、前記情報出力部は、前記車両電力残量情報を出力したのち、一定の時間間隔で前記車両残量検出部に電力残量を検出させ、検出された電力残量に基づく車両電力残量更新情報を出力し、
前記車両通信部は、前記情報出力部が出力した車両電力残量更新情報を前記管理サーバ装置に送信することを特徴とする。

また本発明は、家屋に設置された家屋用蓄電池の管理を行う管理サーバ装置と、上記の車載装置と、前記家屋用畜電池および前記車両用蓄電池を動力供給源として動作可能な、前記家屋に設置された家電装置の動作を制御する宅内制御装置と、を含む電力管理システムであって、
前記宅内制御装置は、
前記車両用蓄電池が動力供給源として使用可能かどうかを判断する供給源判断部と、
前記供給源判断部によって、前記車両用蓄電池が動力供給源として使用可能であると判断された場合、前記家屋用畜電池および前記車両用蓄電池の電力残量に応じて、前記家電装置の動作を制御し、前記供給源判断部によって、前記車両用蓄電池が動力供給源として使用不可能であると判断された場合、前記家屋用畜電池の電力残量に応じて、前記家電装置の動作を制御する動作制御部と、
前記家屋用蓄電池の電力残量を検出する宅内残量検出部と、
前記家電装置の消費電力量を検出する消費電力検出部と、
前記供給源判断部によって、前記車両用蓄電池が動力供給源として使用不可能であると判断された場合、前記宅内残量検出部によって検出された家屋用蓄電池の電力残量を表す電力残量情報と、前記消費電力検出部によって検出された家電装置の消費電力量を表す消費電力情報と、前記家電装置の制御内容を表す制御内容情報とを、前記管理サーバ装置に送信する宅内通信部と、を有し、
前記管理サーバ装置は、
前記車載装置から前記現在地情報および前記車両電力残量情報を受信し、前記宅内制御装置から前記電力残量情報、前記消費電力情報および前記制御内容情報を受信するサーバ通信部と、
前記サーバ通信部が受信した前記電力残量情報および前記消費電力情報に基づいて、現在時刻以降の家屋用蓄電池の電力残量の変動を予測する宅内残量予測部と、
前記宅内残量予測部によって予測された電力残量の変動に基づいて、前記家屋用蓄電池の電力残量が０になる時刻を予測し、前記サーバ通信部が受信した現在地情報に基づいて、電気的推進車両が前記家屋に到着する到着時刻を予測し、予測した到着時刻が、前記家屋用蓄電池の電力残量が０になる時刻よりも前の時刻か後の時刻かを判断する前後判断部と、
前記前後判断部によって、電気的推進車両が前記家屋に到着すると予測される到着時刻が、前記家屋用蓄電池の電力残量が０になると予測される時刻よりも後の時刻であると判断されると、前記宅内制御装置に対して、前記家屋に設置されている家電装置を動作させるための供給電力が不足することを示す警告情報を送信する警告部とを有することを特徴とする電力管理システムである。

また本発明は、前記管理サーバ装置は、
前記前後判断部によって、電気的推進車両が前記家屋に到着すると予測される到着時刻が、前記家屋用蓄電池の電力残量が０になると予測される時刻よりも後の時刻であると判断されると、前記制御内容情報に基づいて、予測される到着時刻まで前記家屋用蓄電池の電力残量が０にならないように、前記家電装置の動作を制御するための制御指示を生成する指示生成部をさらに備え、
前記警告部は、前記宅内制御装置に対して、前記警告情報とともに前記指示生成部によって生成された制御指示を表す制御指示情報を送信し、
前記宅内通信部は、前記警告情報および前記指示情報を受信可能に構成され、
前記宅内通信部が、前記警告情報および前記指示情報を受信すると、前記動作制御部は、受信した指示情報で表わされる制御指示に基づいて、前記家電装置の動作を制御することを特徴とする。

また本発明は、家屋に設置された家屋用蓄電池の管理を行う管理サーバ装置と無線通信可能に構成され、動力供給源として車両用畜電池が搭載された電気的推進車両に備えられて該電気的推進車両の走行経路を案内する車載装置であって、
前記走行経路の目的地として、前記家屋を含む予め定める複数の位置を記憶可能な目的地記憶部と、
前記目的地記憶部に記憶された複数の位置のいずれか１つまたは任意の位置が目的地として入力される入力部と、
電気的推進車両の現在地を検出する現在地検出部と、
前記入力部によって目的地が入力されると、前記現在地検出部に現在地を検出させ、検出された現在地から入力された目的地までの走行経路を決定する経路決定部と、
前記経路決定部によって決定された走行経路に基づいて、電気的推進車両の運転操作について、運転者に案内する操作案内部と、
電気的推進車両に搭載された車両用畜電池の電力残量を検出する残量検出部と、
前記入力部によって前記家屋が目的地として入力されると、前記残量検出部に電力残量を検出させ、検出された電力残量と、前記経路決定部によって決定された走行経路とに基づき、電気的推進車両の前記家屋到着時の電力残量を予測する車両残量予測部と、
前記入力部によって前記家屋が目的地として入力されると、前記経路決定部によって決定された走行経路に基づき、電気的推進車両が前記家屋に到着する到着時刻を予測する到着時刻予測部と、
前記車両残量予測部によって予測された電力残量に基づく予測残量情報を出力し、前記到着時刻予測部によって予測された到着時刻に基づく予測時刻情報を出力する情報出力部と、
前記情報出力部が出力した予測残量情報および予想時刻情報を前記管理サーバ装置に送信する車両通信部と、を有することを特徴とする車載装置である。

また本発明は、家屋に設置された家屋用蓄電池の管理を行う管理サーバ装置と、上記の車載装置と、前記家屋用畜電池および前記車両用蓄電池を動力供給源として動作可能な、自宅に設置された家電装置の動作を制御する宅内制御装置と、を含む電力管理システムであって、
前記宅内制御装置は、
前記車両用蓄電池が動力供給源として使用可能かどうかを判断する供給源判断部と、
前記供給源判断部によって、前記車両用蓄電池が動力供給源として使用可能であると判断された場合、前記家屋用畜電池および前記車両用蓄電池の電力残量に応じて、前記家電装置の動作を制御し、前記供給源判断部によって、前記車両用蓄電池が動力供給源として使用不可能であると判断された場合、前記家屋用畜電池の電力残量に応じて、前記家電装置の動作を制御する動作制御部と、
前記家屋用蓄電池の電力残量を検出する宅内残量検出部と、
前記家電装置の消費電力量を検出する消費電力検出部と、
前記供給源判断部によって、前記車両用蓄電池が動力供給源として使用不可能であると判断された場合、前記宅内残量検出部によって検出された家屋用蓄電池の電力残量を表す電力残量情報と、前記消費電力検出部によって検出された家電装置の消費電力量を表す消費電力情報と、前記家電装置の制御内容を表す制御内容情報とを、前記管理サーバ装置に送信する宅内通信部と、を備え、
前記管理サーバ装置は、
前記車載装置から前記予測残量情報および前記予測時刻情報を受信し、前記宅内制御装置から前記電力残量情報および前記消費電力情報を受信するサーバ通信部と、
前記サーバ通信部が受信した前記電力残量情報および前記消費電力情報に基づいて、現在時刻以降の家屋用蓄電池の電力残量の変動を予測する宅内残量予測部と、
前記宅内残量予測部によって予測された電力残量の変動に基づいて、前記家屋用蓄電池の電力残量が０になる時刻を予測し、前記サーバ通信部が受信した予測時刻情報で表わされる予測時刻が、前記家屋用蓄電池の電力残量が０になる時刻よりも前の時刻か後の時刻かを判断する前後判断部と、
前記前後判断部によって、電気的推進車両が前記家屋に到着する予測時刻が、前記家屋用蓄電池の電力残量が０になると予測される時刻よりも後の時刻であると判断されると、前記宅内制御装置に対して、前記家屋に設置されている家電装置を動作させるための供給電力が不足することを示す警告情報を送信する警告部とを備えることを特徴とする電力管理システムである。

本発明によれば、家屋に設置された家屋用蓄電池の管理を行う管理サーバ装置と無線通信可能に構成され、動力供給源として車両用畜電池が搭載された電気的推進車両に備えられて該電気的推進車両の走行経路を案内する車載装置であって、入力部によって前記家屋が目的地として入力されると、電気的推進装置の現在地と車両用蓄電池の電力残量とを管理サーバ装置に送信する。

これにより、管理サーバ装置は、電気的推進車両から現在地と電力残量とが送信されてきたことで、電気的推進車両の目的地が家屋であり、家屋に向かって走行していることを知ることができる。また電気的推進車両の現在地がわかれば、家屋に到着するであろう時刻を予測することも可能となり、到着時刻以降は、車両用蓄電池を利用できる可能性が高くなるので、家屋に設置された家電装置の電力供給源として車両用蓄電池を有効に利用することが可能となる。

また本発明によれば、管理サーバ装置は、車載装置から現在地情報および車両電力残量情報を受信し、宅内制御装置から電力残量情報、消費電力情報および制御内容情報を受信する。宅内残量予測部は、前記電力残量情報および前記消費電力情報に基づいて、現在時刻以降の家屋用蓄電池の電力残量の変動を予測し、前後判断部は、電気的推進車両が家屋に到着する予測時刻が、家屋用蓄電池の電力残量が０になる時刻よりも前の時刻か後の時刻かを判断する。警告部は、電気的推進車両の到着予測時刻が、家屋用蓄電池の電力残量が０になると予測される時刻よりも後の時刻であれば、家屋に設置されている家電装置を動作させるための供給電力が不足することを示す警告情報を宅内制御装置に送信する。

これにより、宅内制御装置は、供給電力の不足を解消するために、家電装置の消費電力量が低減されるように、家電装置の動作を制御することができる。

また本発明によれば、家屋に設置された家屋用蓄電池の管理を行う管理サーバ装置と無線通信可能に構成され、動力供給源として車両用畜電池が搭載された電気的推進車両に備えられて該電気的推進車両の走行経路を案内する車載装置であって、入力部によって前記家屋が目的地として入力されると、電気的推進装置が家屋に到着する予測時刻と到着時の車両用蓄電池の予測電力残量とを管理サーバ装置に送信する。

これにより、到着予測時刻以降は、車両用蓄電池を利用できる可能性が高くなるので、家屋に設置された家電装置の電力供給源として車両用蓄電池を有効に利用することが可能となる。

また本発明によれば、管理サーバ装置は、車載装置から予測残量情報および予測時刻情報を受信し、宅内制御装置から電力残量情報および消費電力情報を受信する。宅内残量予測部は、電力残量情報および消費電力情報に基づいて、現在時刻以降の家屋用蓄電池の電力残量の変動を予測する。前後判断部は、電気的推進車両が家屋に到着する予測時刻が、家屋用蓄電池の電力残量が０になる時刻よりも前の時刻か後の時刻かを判断する。警告部は、電気的推進車両の到着予測時刻が、家屋用蓄電池の電力残量が０になると予測される時刻よりも後の時刻であれば、家屋に設置されている家電装置を動作させるための供給電力が不足することを示す警告情報を宅内制御装置に送信する。

これにより、宅内制御装置は、供給電力の不足を解消するために、家電装置の消費電力量が低減されるように、家電装置の動作を制御することができる。

本発明の実施形態である電力管理システムＡの構成を示す概略図である。 カーナビゲーション装置１０の構成を示すブロック図である。 電力管理サーバ３０の構成を示すブロック図である。 カーナビゲーション装置１０の経路案内処理を示すフローチャートである。 電力コントロール機器２０の家電装置制御処理を示すフローチャートである。 電力管理サーバ３０の電力管理処理を示すフローチャートである。

図１は、本発明の実施形態である電力管理システムＡの構成を示す概略図である。電力管理システムＡは、電気自動車１に搭載されたカーナビゲーション装置１０、自宅内に設置された電力コントロール機器２０、およびカーナビゲーション装置１０と電力コントロール機器２０と通信可能な電力管理サーバ３０とを含んで構成される。

カーナビゲーション装置１０は、電気的推進車両である電気自動車１に搭載される車載装置であり、電気自動車１の現在地の検出、目的地までのルート検索、走行中の運転者に対する運転操作内容の報知など既存のカーナビゲーション装置が備える機能と同等の機能を有している。さらに、カーナビゲーション装置１０は、電気自動車１に搭載されている車両用蓄電池２の電力残量を監視する。

図２は、カーナビゲーション装置１０の構成を示すブロック図である。カーナビゲーション装置１０は、表示装置１１、入力装置１２、地図データ記憶装置１３、位置検出部１４、電力残量検出部１５、経路探索部１６、情報記憶装置１７、表示制御部１８および通信部１９を備えている。

入力装置１２は、タッチパネルなどで実現され、ユーザによって走行経路の目的地や経路探索条件などの各種情報の入力に使用される。目的地は、ユーザが地図データに基づく地図を見ながら入力したり、キーワード検索によって得られた検索結果に基づいて入力したり、目的地として予め記憶された選択可能な複数の位置（プリセット位置）から１つを選択して入力したりすることができる。目的地として記憶されているプリセット位置としては、特に自宅の位置を設定して記憶することが可能であり、予め自宅の位置が記憶されていれば、目的地の入力が可能な状態で、たとえば「自宅」などのキーを操作するだけで、簡単に自宅を目的地として選択することができる。

位置検出部１４は、地図データ記憶装置１３が記憶する地図データを参照して、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能により地図上の電気自動車１の現在地を検出する。電力残量検出部１５は、電気自動車１の走行あるいは充電によって変化する車両用蓄電池２の電力残量を検出する。

経路探索部１６は、入力装置１２によって入力された目的地と、位置検出部１４によって検出された現在地と、経路探索条件に基づき、地図データを参照して、現在地から目的地までの地図上の走行経路を探索して１つの走行経路を決定する。

情報記憶装置１７は、入力装置１２から入力された電気自動車１の乗車人数、走行距離、電力残量検出部１５にて検出された電気自動車１の走行に伴う電力残量の推移などの履歴情報および前述のプリセット位置を記憶する。

表示制御部１８は、地図データ記憶装置１３からの地図データ、位置検出部１４によって検出された電気自動車１の位置情報、決定した走行経路に基づいて電気自動車１の走行を案内するための案内情報などを表示装置１１に表示させる。電気自動車１の走行を案内するための案内情報は、表示装置１１に表示する以外に、音声によって運転者に報知してもよい。

通信部１９は、インターネットなどの通信網を介して電力管理サーバ３０との通信が可能に構成され、少なくとも位置検出部１４が検出した電気自動車１の現在地を表す現在地情報および電力残量検出部１５が検出した車両用蓄電池２の電力残量を表す車両電力残量情報を、電力管理サーバ３０に送信する。その他必要に応じて、情報記憶装置１７に記憶された履歴情報などを電力管理サーバ３０に送信することも可能である。

電力コントロール機器２０は、電力残量検出部２１、電力供給制御部２２、通信部２３、消費電力算出部２４、動作制御部２５、遠隔制御部２６を備える。

電力残量検出部２１は、家屋用蓄電池３の電力残量を検出する。電力残量検出部２１は、車両用蓄電池２がパワコン（パワーコンディショナ）４に接続されているときには、車両用蓄電池２の電力残量を検出してもよい。電力供給制御部２２は、家屋用蓄電池３の電力残量に基づき、パワコン４を介して家屋用蓄電池３からの電力供給および商用電源からの電力供給を制御する。

消費電力算出部２４は、スマートタップ６から送信される負荷電力情報に基づいて、家電装置の宅内の消費電力量を算出する。動作制御部２５は、電力管理サーバ３０から送信される制御指示に基づいて、各家電装置の制御内容を決定し、決定した制御内容に応じて、遠隔制御部２６が、各家電装置に対する遠隔制御コマンドを作成し、各家電装置に遠隔制御コマンドを送信する。

通信部２３は、無線通信および有線通信が可能に構成され、スマートタップ６から送信される負荷電力情報を、宅内ルータ８を介して受信し、各家電装置の制御内容を表す制御内容情報、家屋用蓄電池３の電力残量を表す電力残量情報および宅内の消費電力量を表す消費電力情報を、宅内ルータ８を介して電力管理サーバ３０に送信し、電力管理サーバ３０から家電装置を動作させるための供給電力が不足することを示す警告情報および家電装置の制御指示を表す指示情報を、宅内ルータ８を介して受信する。

本発明の電力管理システムＡは、電気自動車１に搭載された車両用蓄電池２から、自宅内に設置された各家電装置に対して電力供給が可能な構成である。たとえば、自宅内に設置された家屋用蓄電池３から各家電装置までの電力供給配線に分岐を設け、分岐先に車両用蓄電池２が接続可能となっている。

家電装置は、分電盤５に集配される電力線の負荷側に接続されたコンセントに電源プラグを差し込み、電力線を介して電力の供給を受ける。家屋用蓄電池３から分電盤５までの間に分岐を設け、分岐先に車両用蓄電池２を接続すれば、コンセントに電源プラグが差し込まれた家電装置に対して、車両用蓄電池２の電力を供給することができる。

電気自動車１の車両用蓄電池２を利用することができない場合は、通常、太陽電池７によって発電された電力を用いて充電された家屋用蓄電池３から供給される直流電力をパワコン４で交流電力に変換して分電盤５に供給する。家屋用蓄電池３の電力残量が不足するときは、パワコン４が商用電源から供給される交流電力を分電盤５に供給する。

電気自動車１の車両用蓄電池２を利用することができる場合は、車両用蓄電池２および家屋用蓄電池３から供給される直流電力をパワコン４で交流電力に変換して分電盤５に供給する。車両用蓄電池２が利用可能となっている状態では、車両用蓄電池２および家屋用蓄電池３は区別する必要が無く、複数の家屋用畜電池３を使用する状態と変わりは無いので、車両用蓄電池２および家屋用蓄電池３の使い分けについては、複数の畜電池を管理するための公知の管理方法に基づいて行えばよい。

家電装置の消費電力量は、スマートタップ６を用いることで検出することができる。スマートタップ６は、分電盤５に集配される電力線の負荷側に接続されたコンセントに挿入される栓刃と、家電装置の電源プラグが挿入可能なプラグ受けとを備える電源タップである。スマートタップ６は、家電装置の電源プラグがプラグ受けに挿入され、栓刃がコンセントに差し込まれた状態で、タップ内を流れる電流の電流値と電圧値とから消費電力値を検出し、検出した消費電力値を示す負荷電力情報を無線通信によって宅内ルータ８に送信することができる。

図３は、電力管理サーバ３０の構成を示すブロック図である。電力管理サーバ３０は、予測部３１、判断部３２、送信情報生成部３３、記憶部３４および通信部３５を備える。

予測部３１は、家屋用蓄電池３の電力残量を表す電力残量情報および宅内の消費電力量を表す消費電力情報を通信部３５が受信すると、これらに基づいて、現在時刻以降の家屋用蓄電池３の電力残量の変動を予測する。

判断部３２は、通信部３５が、電気自動車１の現在地を表す現在地情報を受信すると、電気自動車１の現在地に基づいて、電気自動車１が自宅に到着する到着時刻を予測し、到着時刻が、家屋用蓄電池３の電力残量が０になる時刻よりも前の時刻か後の時刻かを判断する。

送信情報生成部３３は、予測される電気自動車１の到着時刻よりも前の時刻に家屋用蓄電池３の電力残量が０になると判断された場合は、予め電力コントロール機器２０から送信され、記憶部３４に記憶されている各家電装置の制御内容を表す制御内容情報に基づいて、予測される電気自動車１の到着時刻まで家屋用蓄電池３の電力残量が０にならないように、家電装置の制御指示を表す指示情報を生成する。なお、制御指示の代わりに、予測される電気自動車１の到着時刻よりも前の時刻に家屋用蓄電池３の電力残量が０になることを警告する警告情報を生成してもよい。生成された指示情報および警告情報は、通信部３５によって電力コントロール機器２０に送信される。

図４は、カーナビゲーション装置１０の経路案内処理を示すフローチャートである。予め運転者が電気自動車１に乗車し、モータを始動させて走行可能な状態で本フローが開始される。

ステップＡ１では、ユーザが入力装置１２を操作することにより、目的地としてプリセット位置から「自宅」が入力されると、ステップＡ２で、位置検出部１４がＧＰＳ機能により電気自動車１の現在地を検出する。ステップＡ３では、電力残量検出部１５が、車両用蓄電池２の電力残量を検出する。

ステップＡ４では、通信部１９が、検出された現在地および電力残量を電力管理サーバ３０に送信する。ステップＡ５では、経路探索部１６が、検出された現在地から自宅までの走行経路を探索する。ステップＡ６では、表示制御部１８が、探索された走行経路に応じて、電気自動車１の走行を案内するための案内情報を表示装置１１に表示させる。運転者は、表示装置１１に表示された案内情報に従って、運転操作を行う。

なお、目的地に「自宅」以外が入力された場合は、ステップＡ４を行わないだけで、現在地から入力された目的地までの走行経路に応じて、案内情報の表示などを行う。

図５は、電力コントロール機器２０の家電装置制御処理を示すフローチャートである。ステップＢ１で、電力残量検出部２１が、家屋用蓄電池３の電力残量を検出する。ステップＢ２で、通信部２３が、各スマートタップ６から、各家電装置の消費電力である負荷電力情報を受信する。消費電力算出部２４によって負荷電力情報から宅内の全家電装置の消費電力が算出される。

ステップＢ３では、通信部２３が、算出された現在の消費電力と、検出された電力残量とを電力管理サーバ３０に送信する。ステップＢ４では、通信部２３が、電力管理サーバ３０から、各家電装置の制御指示内容を表す制御指示情報を受信し、ステップＢ５で、動作制御部２５が、制御指示情報に基づいて、各家電装置に対する遠隔制御コマンドを作成し、遠隔制御部２６が、遠隔制御コマンドを各家電装置に送信する。

ステップＢ１〜Ｂ３については、一定時間ごとに繰り返し実行するようにしてもよい。電力コントロール機器２０は、ステップＢ１〜Ｂ３を繰り返し実行しているときに、電力管理サーバ３０から制御指示情報を受信すると（ステップＢ４）、ステップＢ５を実行すればよい。

遠隔制御コマンドの内容は、遠隔制御が可能な家電装置に対して、消費電力量を低減させるような動作を行うように制御するものである。いわゆるエコモードなど消費電力量が抑えられた動作モードで動作可能な家電装置に対しては、動作モードを変更するように制御すればよく、暖房機、冷房機などであれば、設定温度を変更するように制御すればよい。液晶ディスプレイなどであれば、バックライトの発光量を低減させるように制御すれば消費電力を抑えることができる。

図６は、電力管理サーバ３０の電力管理処理を示すフローチャートである。電力管理サーバ３０は、図５で示したフローのステップＢ３によって、電力コントロール機器２０から宅内の消費電力量および家屋用蓄電池３の電力残量を１または複数回受信している。図４で示したフローのステップＡ４によって、電気自動車１のカーナビゲーション装置１０から電気自動車１の現在地および車両用蓄電池２の電力残量を受信すると、図６で示す本フローを実行する。

ステップＣ１では、電気自動車１のカーナビゲーション装置１０から電気自動車１の現在地および車両用蓄電池２の電力残量を受信し、ステップＣ２で、電気自動車１の現在地に基づいて、電気自動車１が自宅に到着する時刻、すなわち車両用蓄電池２から自宅内に設置された各家電装置に対して電力供給が可能となる時刻を予測する。

ステップＣ３では、現在の家屋用蓄電池３の電力残量と、太陽電池７の発電量の履歴などとに基づいて、現在以降の家屋用蓄電池３から供給可能な電力量の変動を予測する。供給可能な電力量の変動は、供給可能な電力量の経時的な変化によって表される。

ステップＣ４では、現在の宅内の消費電力量と、消費電力量の変動の履歴などとに基づいて、現在以降の消費電力量の変動を予測する。消費電力量の変動は、消費電力量の経時的な変化によって表される。ステップＣ５では、予測された供給可能な電力量の変動と、予測された消費電力量の変動とに基づいて、宅内の電力需給の変動を予測する。電力需給は、供給可能な電力量から消費電力量を差し引くことで、家屋用蓄電池３の電力残量として算出される。電力需給の変動は、家屋用蓄電池３の電力残量の経時的な変化によって表される。

ステップＣ６では、予測した電力需給の変動から、電力供給が不足するかどうかを判断する。まず、ステップＣ５で予測した電力需給の変動において、現在以降に家屋用蓄電池３の電力残量が０となる時刻があるかどうかによって判断できる。家屋用蓄電池３の電力残量が０となる時刻があれば、その時刻において、家屋用蓄電池３からの電力供給が停止してしまうことが予測される。家屋用蓄電池３の電力残量が０となる時刻がなければ、家屋用蓄電池３から電力供給が不足することなく、各家電装置は動作を継続することができる。

さらに、家屋用蓄電池３の電力残量が０となる時刻があれば、その時刻とステップＣ２で予測した電気自動車１の到着時刻と比較し、到着時刻が、電力残量が０となる時刻よりも前の時刻であれば、電力供給は不足しないと判断できる。電気自動車１が自宅に到着すれば、電気自動車１に搭載された車両用蓄電池２を、宅内の家電装置を動作させるための電力供給源として利用することが可能となる。

家屋用蓄電池３の電力残量が０となるよりも早く電気自動車１が自宅に到着すれば、宅内の家電装置の供給可能な電力として車両用蓄電池２の電力残量分だけ増加するので、家屋用蓄電池３の電力残量が０となることを回避することができる。

電気自動車１が自宅に到着する時刻が、家屋用蓄電池３の電力残量が０となる時刻よりも遅い場合は、電気自動車１が自宅に到着するまでの間、電力供給が停止してしまうので、これを避けるために、少なくとも電気自動車１の到着時刻までは、家屋用蓄電池３の電力残量が０とならないように、家電装置の動作を制御する。太陽電池７による発電量を意図的に増加させることは困難であるので、家電装置の消費電力量を低減させることによって、家屋用蓄電池３の電力残量が０となる時刻を後の時刻に延ばすことができる。

家電装置の動作制御の目的としては、電気自動車１の到着時刻よりも後の時刻に家屋用蓄電池３の電力残量が０となるようにする。電気自動車１の到着時刻は、予測される時刻であるので、到着が遅れる可能性がある。したがって、電気自動車１の到着時刻よりも、１５〜３０分後に家屋用蓄電池３の電力残量が０となるよう家電装置の動作を制御するのが好ましい。

ステップＣ６で、電力供給が不足すると判断された場合は、ステップＣ７で、電力管理サーバ３０の送信情報生成部３３が、上記のように家電装置の消費電力量を低減させるように、家電装置の動作制御の内容を決定する。

本発明では、電気自動車１が自宅に到着する時刻が予測され、予測された到着時刻まで、家屋用蓄電池３の電力残量が０とならないように、家電装置の消費電力量を抑える。

家庭内で使用される家電装置の消費電力量を一定値以下となるように抑えたり、消費電力量が、発電装置の発電量に追随するように、複数の家電装置の動作制御を行う技術は、たとえば、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）などの既存技術によって実施可能である。

たとえば、前述のスマートタップ６によって、各スマートタップ６にプラグが差し込まれた家電装置の消費電力量は監視することが可能であり、各スマートタップ６に対応する家電装置の種類および機種などを予め登録することができる。家電装置ごとに、遠隔制御が可能なものとそうでないものとを区別して登録することもできる。遠隔制御が可能な装置については、より詳細に、制御できる内容とその制御コマンドとを登録することができる。一方で、各家電装置に対して、動作内容と消費電力量との対応を示す情報が、家電装置の製造者によって開示されていたり、予め測定した測定結果に基づいて求められており、家電装置の動作をどのように変化させれば、どの程度の消費電力量の低下が見込めるのかを予測することができる。

これらの情報を用いて、家電装置の消費電力量を目標値に近づけるための具体的な制御内容を家電装置ごとに決定する。制御内容は、たとえば、設定温度を１℃下げる、画面輝度を１０％低下させる、動作モードを通常モードからエコモードに変更するなどである。

電力管理サーバ３０の送信情報生成部３３が、遠隔制御可能な家電装置について、家電装置と動作制御の内容とを対応付けた制御指示情報を生成し、ステップＣ８で、通信部３５が、制御指示情報を電力コントロール機器２０に送信する。

制御指示情報を受信した電力コントロール機器２０は、前述のステップＢ４およびＢ５を実行し、実際に各家電装置を遠隔制御して消費電力量の低減を図る。

次に本発明の他の実施形態について説明する。上記では、カーナビゲーション装置１０は、電力管理サーバ３０に対して現在地と車両用蓄電池２の電力残量を送信するのみで、電気自動車１が自宅に到着する到着時刻の予測などは、電力管理サーバ３０が行う構成である。他の実施形態としては、カーナビゲーション装置１０が、自宅到着時刻の予想および自宅到着時の車両用蓄電池２の電力残量の予測を行い、それらの予測結果を電力管理サーバ３０に送信する。

カーナビゲーション装置は、従来から目的地の到着時刻を予測し、運転者または同乗者に対して予測した到着時刻を表示して知らせることが可能である。また電気自動車の畜電池管理装置では、走行距離に応じて車両用蓄電池の電力残量を予測し、走行可能距離などを運転者または同乗者に対して知らせることが可能である。これらの機能を用いて、カーナビゲーション装置１０の経路探索部１６が、自宅までの走行経路に基づいて、到着時刻の予測および自宅到着時における車両用蓄電池２の電力残量の予測を行い、通信部１９が、予測結果を予測残量情報および予想時刻情報として電力管理サーバ３０に送信する。

電力管理サーバ３０は、電気自動車１が自宅に到着する到着時刻を予測する必要が無いので、電力管理サーバ３０の演算負荷を低減することができる。

１ 電気自動車
２ 車両用蓄電池
３ 家屋用蓄電池
４ パワコン
５ 分電盤
６ スマートタップ
７ 太陽電池
８ 宅内ルータ
１０ カーナビゲーション装置
１１ 表示装置
１２ 入力装置
１３ 地図データ記憶装置
１４ 位置検出部
１５ 電力残量検出部
１６ 経路探索部
１７ 情報記憶装置
１８ 表示制御部
１９ 通信部
２０ 電力コントロール機器
２１ 電力残量検出部
２２ 電力供給制御部
２３ 通信部
２４ 消費電力算出部
２５ 動作制御部
２６ 遠隔制御部
３０ 電力管理サーバ
３１ 予測部
３２ 判断部
３３ 送信情報生成部
３４ 記憶部
３５ 通信部
Ａ 電力管理システム

Claims (6)

1. 家屋に設置された家屋用蓄電池の管理を行う管理サーバ装置と無線通信可能に構成され、動力供給源として車両用畜電池が搭載された電気的推進車両に備えられて該電気的推進車両の走行経路を案内する車載装置であって、
   前記走行経路の目的地として、前記家屋を含む予め定める複数の位置を記憶可能な目的地記憶部と、
   前記目的地記憶部に記憶された複数の位置のいずれか１つまたは任意の位置が目的地として入力される入力部と、
   電気的推進車両の現在地を検出する現在地検出部と、
   前記入力部によって目的地が入力されると、前記現在地検出部によって検出された現在地から入力された目的地までの走行経路を決定する経路決定部と、
   前記経路決定部によって決定された走行経路に基づいて、電気的推進車両の運転操作について、運転者に案内する操作案内部と、
   前記車両用畜電池の電力残量を検出する車両残量検出部と、
   前記入力部によって前記家屋が目的地として入力されると、前記現在地検出部に現在地を検出させ、検出された現在地に基づく現在地情報を出力し、前記残量検出部に電力残量を検出させ、検出された電力残量に基づく車両電力残量情報を出力する情報出力部と、
   前記情報出力部が出力した現在地情報および車両電力残量情報を前記管理サーバ装置に送信する車両通信部と、を有することを特徴とする車載装置。
2. 前記情報出力部は、前記車両電力残量情報を出力したのち、一定の時間間隔で前記車両残量検出部に電力残量を検出させ、検出された電力残量に基づく車両電力残量更新情報を出力し、
   前記車両通信部は、前記情報出力部が出力した車両電力残量更新情報を前記管理サーバ装置に送信することを特徴とする請求項１記載の車載装置。
3. 家屋に設置された家屋用蓄電池の管理を行う管理サーバ装置と、請求項１または２記載の車載装置と、前記家屋用畜電池および前記車両用蓄電池を動力供給源として動作可能な、前記家屋に設置された家電装置の動作を制御する宅内制御装置と、を含む電力管理システムであって、
   前記宅内制御装置は、
   前記車両用蓄電池が動力供給源として使用可能かどうかを判断する供給源判断部と、
   前記供給源判断部によって、前記車両用蓄電池が動力供給源として使用可能であると判断された場合、前記家屋用畜電池および前記車両用蓄電池の電力残量に応じて、前記家電装置の動作を制御し、前記供給源判断部によって、前記車両用蓄電池が動力供給源として使用不可能であると判断された場合、前記家屋用畜電池の電力残量に応じて、前記家電装置の動作を制御する動作制御部と、
   前記家屋用蓄電池の電力残量を検出する宅内残量検出部と、
   前記家電装置の消費電力量を検出する消費電力検出部と、
   前記供給源判断部によって、前記車両用蓄電池が動力供給源として使用不可能であると判断された場合、前記宅内残量検出部によって検出された家屋用蓄電池の電力残量を表す電力残量情報と、前記消費電力検出部によって検出された家電装置の消費電力量を表す消費電力情報と、前記家電装置の制御内容を表す制御内容情報とを、前記管理サーバ装置に送信する宅内通信部と、を有し、
   前記管理サーバ装置は、
   前記車載装置から前記現在地情報および前記車両電力残量情報を受信し、前記宅内制御装置から前記電力残量情報、前記消費電力情報および前記制御内容情報を受信するサーバ通信部と、
   前記サーバ通信部が受信した前記電力残量情報および前記消費電力情報に基づいて、現在時刻以降の家屋用蓄電池の電力残量の変動を予測する宅内残量予測部と、
   前記宅内残量予測部によって予測された電力残量の変動に基づいて、前記家屋用蓄電池の電力残量が０になる時刻を予測し、前記サーバ通信部が受信した現在地情報に基づいて、電気的推進車両が前記家屋に到着する到着時刻を予測し、予測した到着時刻が、前記家屋用蓄電池の電力残量が０になる時刻よりも前の時刻か後の時刻かを判断する前後判断部と、
   前記前後判断部によって、電気的推進車両が前記家屋に到着すると予測される到着時刻が、前記家屋用蓄電池の電力残量が０になると予測される時刻よりも後の時刻であると判断されると、前記宅内制御装置に対して、前記家屋に設置されている家電装置を動作させるための供給電力が不足することを示す警告情報を送信する警告部とを有することを特徴とする電力管理システム。
4. 前記管理サーバ装置は、
   前記前後判断部によって、電気的推進車両が前記家屋に到着すると予測される到着時刻が、前記家屋用蓄電池の電力残量が０になると予測される時刻よりも後の時刻であると判断されると、前記制御内容情報に基づいて、予測される到着時刻まで前記家屋用蓄電池の電力残量が０にならないように、前記家電装置の動作を制御するための制御指示を生成する指示生成部をさらに備え、
   前記警告部は、前記宅内制御装置に対して、前記警告情報とともに前記指示生成部によって生成された制御指示を表す制御指示情報を送信し、
   前記宅内通信部は、前記警告情報および前記指示情報を受信可能に構成され、
   前記宅内通信部が、前記警告情報および前記指示情報を受信すると、前記動作制御部は、受信した指示情報で表わされる制御指示に基づいて、前記家電装置の動作を制御することを特徴とする請求項３記載の電力管理システム。
5. 家屋に設置された家屋用蓄電池の管理を行う管理サーバ装置と無線通信可能に構成され、動力供給源として車両用畜電池が搭載された電気的推進車両に備えられて該電気的推進車両の走行経路を案内する車載装置であって、
   前記走行経路の目的地として、前記家屋を含む予め定める複数の位置を記憶可能な目的地記憶部と、
   前記目的地記憶部に記憶された複数の位置のいずれか１つまたは任意の位置が目的地として入力される入力部と、
   電気的推進車両の現在地を検出する現在地検出部と、
   前記入力部によって目的地が入力されると、前記現在地検出部に現在地を検出させ、検出された現在地から入力された目的地までの走行経路を決定する経路決定部と、
   前記経路決定部によって決定された走行経路に基づいて、電気的推進車両の運転操作について、運転者に案内する操作案内部と、
   電気的推進車両に搭載された車両用畜電池の電力残量を検出する残量検出部と、
   前記入力部によって前記家屋が目的地として入力されると、前記残量検出部に電力残量を検出させ、検出された電力残量と、前記経路決定部によって決定された走行経路とに基づき、電気的推進車両の前記家屋到着時の電力残量を予測する車両残量予測部と、
   前記入力部によって前記家屋が目的地として入力されると、前記経路決定部によって決定された走行経路に基づき、電気的推進車両が前記家屋に到着する到着時刻を予測する到着時刻予測部と、
   前記車両残量予測部によって予測された電力残量に基づく予測残量情報を出力し、前記到着時刻予測部によって予測された到着時刻に基づく予測時刻情報を出力する情報出力部と、
   前記情報出力部が出力した予測残量情報および予想時刻情報を前記管理サーバ装置に送信する車両通信部と、を有することを特徴とする車載装置。
6. 家屋に設置された家屋用蓄電池の管理を行う管理サーバ装置と、請求項５記載の車載装置と、前記家屋用畜電池および前記車両用蓄電池を動力供給源として動作可能な、自宅に設置された家電装置の動作を制御する宅内制御装置と、を含む電力管理システムであって、
   前記宅内制御装置は、
   前記車両用蓄電池が動力供給源として使用可能かどうかを判断する供給源判断部と、
   前記供給源判断部によって、前記車両用蓄電池が動力供給源として使用可能であると判断された場合、前記家屋用畜電池および前記車両用蓄電池の電力残量に応じて、前記家電装置の動作を制御し、前記供給源判断部によって、前記車両用蓄電池が動力供給源として使用不可能であると判断された場合、前記家屋用畜電池の電力残量に応じて、前記家電装置の動作を制御する動作制御部と、
   前記家屋用蓄電池の電力残量を検出する宅内残量検出部と、
   前記家電装置の消費電力量を検出する消費電力検出部と、
   前記供給源判断部によって、前記車両用蓄電池が動力供給源として使用不可能であると判断された場合、前記宅内残量検出部によって検出された家屋用蓄電池の電力残量を表す電力残量情報と、前記消費電力検出部によって検出された家電装置の消費電力量を表す消費電力情報と、前記家電装置の制御内容を表す制御内容情報とを、前記管理サーバ装置に送信する宅内通信部と、を備え、
   前記管理サーバ装置は、
   前記車載装置から前記予測残量情報および前記予測時刻情報を受信し、前記宅内制御装置から前記電力残量情報および前記消費電力情報を受信するサーバ通信部と、
   前記サーバ通信部が受信した前記電力残量情報および前記消費電力情報に基づいて、現在時刻以降の家屋用蓄電池の電力残量の変動を予測する宅内残量予測部と、
   前記宅内残量予測部によって予測された電力残量の変動に基づいて、前記家屋用蓄電池の電力残量が０になる時刻を予測し、前記サーバ通信部が受信した予測時刻情報で表わされる予測時刻が、前記家屋用蓄電池の電力残量が０になる時刻よりも前の時刻か後の時刻かを判断する前後判断部と、
   前記前後判断部によって、電気的推進車両が前記家屋に到着する予測時刻が、前記家屋用蓄電池の電力残量が０になると予測される時刻よりも後の時刻であると判断されると、前記宅内制御装置に対して、前記家屋に設置されている家電装置を動作させるための供給電力が不足することを示す警告情報を送信する警告部とを備えることを特徴とする電力管理システム。

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