JP2015171189A - 充放電管理装置、充放電管理方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電力源からの電力を電気自動車と他の設備とに分配する環境において、例えば電力不足ができるだけ生じないスケジュールで電気自動車への充放電が行われるようにする。【解決手段】充放電管理装置は、設備の負荷電力実績に対して気象実績情報を対応付けた負荷電力実績情報と、予測対象期間に対応する気象予報情報とに基づいて、予測対象期間における設備の負荷電力を予測し、電気自動車の利用予約時間を含む利用予約情報を取得する。充放電管理装置は、取得した利用予約情報が示す利用予約時間において電気自動車が走行するのに蓄電池に必要な蓄電池必要残量を利用予約時間ごとに算出する。充放電管理装置は、予測対象期間における設備の負荷電力の予測結果と、算出された蓄電池必要残量とに基づいて、予測対象期間における時間ごとの蓄電池への充電量または放電量を決定する。【選択図】図２

Description

本発明は、充放電管理装置、充放電管理方法及びプログラムに関する。

蓄電池をエネルギー源として走行する電気自動車が普及してきている。
電気自動車の蓄電池への充電は、例えば、充電スタンドなどの電力供給設備を利用して行われる。このような電気自動車への電力供給設備では、例えば蓄電池の特性や電気自動車の利用スケジュールなどに応じて適切に電気自動車への充電についてのスケジューリングが行われるようにすることが求められる。

そこで、例えば以下のような電気自動車充電スケジューリングシステムが知られている。つまり、この電気自動車充電スケジューリングシステムは、充電のために充電スタンドに到来することが予測される電気自動車と充電待ちの電気自動車の合計数で電力源から利用可能な電力を除算することにより平均利用可能エネルギーを算出する。そして、電気自動車充電スケジューリングシステムは、各電気自動車が要求する充電エネルギーと平均利用可能エネルギーとの差分を各電気自動車に配分する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２０５４２５号公報

特許文献１に記載の電気自動車スケジューリングシステムでは、例えば、電気自動車への充電の完了を出発時刻に間に合わせるために、充電電流を増加させるように変更する制御を行っている。このような制御は、例えば電気自動車専用の充電設備のように、電気自動車への充電以外の負荷に電力源からの電力を分配することを考慮しなくてもよい場合を前提としている。
一方、例えば、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）やＴＥＭＳ（Town Management System）などエネルギー管理システムは、電気自動車の蓄電池を含めて構成することが可能である。このような構成のエネルギー管理システムでは、例えば特許文献１のように充電電流を増加させる制御を行ってしまうと、電気自動車以外の設備内で使用する負荷電力も大きいときには、電力不足の状態となる可能性がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、電力源からの電力を電気自動車と他の設備とに分配する環境において、例えば電力不足ができるだけ生じないスケジュールで電気自動車への充放電が行われるようにすることを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様としての充放電管理装置は、過去における設備の負荷電力実績に対して、過去における気象状態を示す気象実績情報を対応付けた負荷電力実績情報を負荷電力実績情報記憶部に記憶させる負荷電力実績情報管理部と、前記負荷電力実績情報記憶部が記憶する負荷電力実績情報と、予測対象期間に対応する気象予報情報とに基づいて、前記予測対象期間における設備の負荷電力を予測する負荷電力予測部と、電気自動車の利用予約時間を少なくとも含む利用予約情報を取得する利用予約情報取得部と、前記利用予約情報取得部が取得した前記予測対象期間における利用予約情報に基づいて、前記利用予約情報が示す利用予約時間において電気自動車が走行するのに蓄電池に必要な蓄電池必要残量を利用予約時間ごとに算出する蓄電池必要残量算出部と、前記負荷電力予測部が予測した前記予測対象期間における設備の負荷電力と、前記蓄電池必要残量算出部が算出した蓄電池必要残量とに基づいて、前記予測対象期間における所定時間ごとの前記蓄電池への充電量または放電量を決定するスケジューリング部とを備える。

また、上記の充放電管理装置において、前記利用予約情報は、対応の利用予約時間において予定される電気自動車の走行経路を示す経路情報をさらに含み、前記蓄電池必要残量算出部は、前記経路情報に基づいて推定した利用予約時間における走行距離に基づいて、前記利用予約時間ごとの蓄電池必要残量を算出してもよい。

また、上記の充放電管理装置において、前記スケジューリング部は、前記負荷電力予測部が予測した前記予測対象期間における設備の負荷電力と、前記蓄電池必要残量算出部が算出した蓄電池必要残量とに基づいて、前記予測対象期間において電力源から供給を受ける受電電力と電気自動車の蓄電池への充放電電力を最小とする線形計画問題を解くことにより、前記予測対象期間における所定時間ごとの前記蓄電池への充電量または放電量を決定してもよい。

また、本発明の一態様としての充放電管理方法は、過去における設備の負荷電力実績に対して、過去における気象状態を示す気象実績情報を対応付けた負荷電力実績情報を負荷電力実績情報記憶部に記憶させる負荷電力実績情報管理ステップと、前記負荷電力実績情報記憶部が記憶する負荷電力実績情報と、予測対象期間に対応する気象予報情報とに基づいて、前記予測対象期間における設備の負荷電力を予測する負荷電力予測ステップと、電気自動車の利用予約時間を少なくとも含む利用予約情報を取得する利用予約情報取得ステップと、前記利用予約情報取得ステップが取得した前記予測対象期間における利用予約情報に基づいて、前記利用予約情報が示す利用予約時間において電気自動車が走行するのに蓄電池に必要な蓄電池必要残量を利用予約時間ごとに算出する蓄電池必要残量算出ステップと、前記負荷電力予測ステップが予測した前記予測対象期間における設備の負荷電力と、前記蓄電池必要残量算出ステップが算出した蓄電池必要残量とに基づいて、前記予測対象期間における所定時間ごとの前記蓄電池への充電量または放電量を決定するスケジューリングステップとを備える。

また、本発明の一態様としてのプログラムは、コンピュータに、過去における設備の負荷電力実績に対して、過去における気象状態を示す気象実績情報を対応付けた負荷電力実績情報を負荷電力実績情報記憶部に記憶させる負荷電力実績情報管理ステップと、前記負荷電力実績情報記憶部が記憶する負荷電力実績情報と、予測対象期間に対応する気象予報情報とに基づいて、前記予測対象期間における設備の負荷電力を予測する負荷電力予測ステップと、電気自動車の利用予約時間を少なくとも含む利用予約情報を取得する利用予約情報取得ステップと、前記利用予約情報取得ステップが取得した前記予測対象期間における利用予約情報に基づいて、前記利用予約情報が示す利用予約時間において電気自動車が走行するのに蓄電池に必要な蓄電池必要残量を利用予約時間ごとに算出する蓄電池必要残量算出ステップと、前記負荷電力予測ステップが予測した前記予測対象期間における設備の負荷電力と、前記蓄電池必要残量算出ステップが算出した蓄電池必要残量とに基づいて、前記予測対象期間における所定時間ごとの前記蓄電池への充電量または放電量を決定するスケジューリングステップとを実行させるためのものである。

以上説明したように、本発明によれば、電力源からの電力を電気自動車と他の設備とに分配する環境において、例えば電力不足ができるだけ生じないスケジュールで電気自動車への充放電が行われるようになるという効果が得られる。

本実施形態に係るエネルギー管理システムの構成例を示す図である。 本実施形態に係る充放電管理装置の構成例を示す図である。 本実施形態に係る利用予約情報の内容例を示す図である。 本実施形態に係る利用予約情報により示される利用予約スケジュールの一例を示す図である。 図３の利用予約情報の内容に対応して本実施形態に係る充放電管理装置の蓄電池必要残量算出部が算出する蓄電池必要残量について説明するための図である。 本実施形態に係る充放電管理装置の負荷電力予測部による予測結果の一例を示す図である。 本実施形態に係る充放電管理装置のスケジューリング部が決定した充放電スケジュールの一例を示す図である。 本実施形態に係る充放電管理装置が負荷電力実績情報の記憶のために実行する処理手順例を示す図である。 本実施形態に係る充放電管理装置が充放電スケジュールを決定するための処理手順例を示す図である。

［充放電管理システムの構成例］
図１は、本実施形態に係る充放電管理装置を備えるエネルギー管理システムの構成例を示している。本実施形態のエネルギー管理システムは、例えばＨＥＭＳ（Home Energy Management System）やＴＥＭＳ（Town Management System）などに相当する。
図１に示すエネルギー管理システムは、電気自動車利用予約装置１００、気象情報サーバ２００、充放電管理装置３００、充放電スタンド４００、設備５００及び電気自動車ＥＶを備える。
また、充放電管理装置３００は、電気自動車利用予約装置１００と充放電スタンド４００の各々と、例えばＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）などのネットワークまたは所定のデータインターフェースなどを介して通信可能に接続される。

電気自動車利用予約装置１００は、ユーザが行った予約のための操作に応じて電気自動車ＥＶの利用予約を受け付け、受け付けた利用予約の内容を示す利用予約情報を管理する。具体的に、電気自動車利用予約装置１００は、利用予約を受け付けるごとに、受け付けた利用予約に応じた利用予約情報を記憶する。
利用予約情報は、電気自動車ＥＶの利用予約時間と、利用予約時間において予定される電気自動車ＥＶの走行経路を示す経路情報とを含む。

気象情報サーバ２００は、各地域の気象状態を示す気象情報を提供するサーバである。気象情報サーバ２００は、気象情報として、過去における気象状態を示す気象実績情報と、現在から所定期間まで先において予測される気象状態を示す気象予報情報とを提供できる。
気象情報サーバ２００は、ネットワークＮＷを経由して充放電管理装置３００と通信可能に接続される。

充放電管理装置３００は、充放電スタンド４００と接続された電気自動車ＥＶの蓄電池２０に対する充電又は放電(充放電)に関する管理を行う。
充放電管理装置３００は、充放電に関する管理を行うにあたり、気象情報を利用する。充放電管理装置３００は、ネットワークＮＷを経由して、適宜、気象情報サーバ２００にアクセスし、気象情報サーバ２００から気象情報（気象実績情報、気象予報情報）を取得する。

充放電スタンド４００は、それぞれ、電気自動車ＥＶの蓄電池２０が接続されるのに応じて、蓄電池２０に対する充電、放電を実行する。電気自動車ＥＶは蓄電池２０に蓄積された電力を利用してモータを駆動することにより走行する自動車である。
充放電スタンド４００の蓄電池２０に対する充電又は放電の動作は、充放電管理装置３００によって制御される。
充放電スタンド４００は、蓄電池２０への充電を行うにあたり、電力源１０から供給される電力を利用する。また、充放電スタンド４００は、蓄電池２０に蓄積された電力を放電させ、放電させた電力を設備５００に供給することもできる。

設備５００は、電力を受けて動作する各種装置などであり、電力源１０に対して充放電スタンド４００と並列に設けられている。設備５００は、本実施形態のエネルギー管理システムにおける負荷である。
電力源１０は、例えば商用交流電源であり、エネルギー管理システムにおける充放電スタンド４００が蓄電池２０に対して充電を行う際には、充放電スタンド４００に充電のための電力を供給するとともに、設備５００における負荷に電力を供給する。

［充放電管理装置の構成例］
図２は、充放電管理装置３００の構成例を示している。充放電管理装置３００は、負荷電力測定部３０１、気象情報取得部３０２、負荷電力実績情報管理部３０３、負荷電力実績情報記憶部３０４、負荷電力予測部３０５、利用予約情報取得部３０６、蓄電池必要残量算出部３０７及びスケジューリング部３０８を備える。

負荷電力測定部３０１は、本実施形態のエネルギー管理システムにおける負荷である、設備５００の負荷電力を測定する。
気象情報取得部３０２は、気象情報サーバ２００から気象情報（気象実績情報、気象予報情報）を取得する。
具体的に、例えば気象情報取得部３０２は、ネットワークＮＷ（図２では図示を省略）を経由して気象情報サーバ２００にアクセスし、気象実績情報または気象予報情報を要求する。そして、要求に応答して気象情報サーバ２００が送信した気象実績情報または気象予報情報を受信する。

負荷電力実績情報管理部３０３は、例えば過去の１日（単位期間）ごとにおける設備５００の負荷電力実績を同じ過去の１日ごとにおける気象状態に対応付けた負荷電力実績情報を負荷電力実績情報記憶部３０４に記憶させる。
このために、負荷電力実績情報管理部３０３は、過去の１日ごとにおける負荷電力測定部３０１の測定結果を、設備５００の負荷電力実績として取得する。また、負荷電力実績情報管理部３０３は、気象情報サーバ２００が提供する同じ過去の１日ごとにおける気象実績情報を気象状態として取得する。
なお、負荷電力実績情報管理部３０３は、過去の１日ごとにおける負荷電力実績と気象実績情報とについて、例えば予め定めた１日ごとにおける所定時刻に取得すればよい。そして、負荷電力実績情報管理部３０３は、上記のように取得した１日分の負荷電力実績情報を、負荷電力実績情報記憶部３０４に記憶させるようにすればよい。
負荷電力実績情報記憶部３０４は、負荷電力実績情報を記憶する。

負荷電力予測部３０５は、負荷電力実績情報記憶部３０４が記憶する負荷電力実績情報と、予測対象期間に対応する気象予報情報とに基づいて、予測対象期間における設備５００の負荷電力を予測する。ここで、本実施形態における予測対象期間は、例えば、次の１日であるとする。

負荷電力予測部３０５は、例えば以下のように、次の１日における設備５００の負荷電力を予測する。負荷電力予測部３０５は、気象情報取得部３０２が気象情報サーバ２００から取得した次の１日の気象予報情報を入力する。
負荷電力予測部３０５は、負荷電力実績情報記憶部３０４が記憶する負荷電力実績情報のうちから、次の１日の気象予報情報が示す気象状態と近似する気象実績情報に対応付けられた負荷電力実績を取得する。負荷電力予測部３０５は、取得した負荷電力実績に基づいて、次の１日における負荷電力を予測する。

例えば、負荷電力予測部３０５は、次の１日の気象予報情報が示す気象状態と最も近似する気象実績情報に対応付けられた負荷電力実績を、次の１日における負荷電力の予測結果としてそのまま適用してもよい。
あるいは、負荷電力予測部３０５は、次の１日の気象予報情報と一定範囲の近似率の気象実績情報に対応付けられた負荷電力実績を平均して、次の１日における負荷電力の予測結果としてもよい。
なお、負荷電力の予測結果の内容としては、例えば次の１日における所定時間(例えば１時間)ごとの負荷電力を示すものであればよい。

利用予約情報取得部３０６は、電気自動車利用予約装置１００から利用予約情報を取得する。ここで、利用予約情報取得部３０６は、予測対象期間である次の１日分の利用予約情報を取得すればよい。また、利用予約情報は、前述のように利用予約時間と利用予約時間において予定される電気自動車ＥＶの走行経路を示す経路情報とを含む。

図３は、利用予約情報取得部３０６が取得した１日分の利用予約情報の内容の一例を示している。図３に示す利用予約情報は、それぞれ、１以上の単位予約情報を含む。１つの単位予約情報は、１つの連続した時間帯による電気自動車ＥＶの利用予約に対応する情報である。図３の利用予約情報は、２つの単位予約情報１、２を含んでいる。
１つの単位予約情報は、利用予約時間と経路情報の各情報を含む。利用予約時間は、予約された電気自動車ＥＶについて予定されている利用時間を示し、例えば、利用開始時刻と利用終了時刻を含む。利用開始時刻は、電気自動車ＥＶの利用を開始する予定時刻を示す。利用終了時刻は、電気自動車ＥＶの利用を終了する予定時刻を示す。

経路情報は、対応の利用予約にあたり予定されている電気自動車ＥＶの走行経路を示す。経路情報は、一例として、電気自動車ＥＶの走行経路における１以上の中継地点の情報である。中継地点については、例えば緯度と経度により示されればよい。あるいは地点名などによって示されてもよい。なお、この場合の電気自動車ＥＶは、利用されずに待機している間は充放電スタンド４００に接続されている状態であるので、出発地点及び到着地点は、例えば、充放電スタンド４００が設置されている場所であればよい。

図４は、図３に例示した１日分の利用予約情報が示す利用予約スケジュールの内容の一例を示している。図３において、「空き」と示されている時間帯は利用予約されていない時間帯を示し、「利用」と示されている時間帯は、既に利用予約されている時間帯を示す。
図４の例では、図３における単位予約情報１、２に対応して、１１：００〜１２：００までの１時間と、１６：００〜１８：００までの２時間がそれぞれ利用予約されていることが示されている。また、残る８：００〜１１：００、１２；００〜１６：００、１８：００以降の各時間帯については、利用予約されていないことが示されている。

蓄電池必要残量算出部３０７は、利用予約情報取得部３０６が取得した予測対象期間（次の１日）における利用予約情報に基づいて蓄電池必要残量を算出する。
ここでの蓄電池必要残量とは、利用予約情報取得部３０６が取得した利用予約情報が示す利用予約時間による電気自動車ＥＶの利用にあたり、電気自動車ＥＶの蓄電池２０に必要な残量である。

蓄電池必要残量算出部３０７は、図３の利用予約情報に基づいて、例えば以下のように蓄電池必要残量を算出する。
蓄電池必要残量算出部３０７は、まず、図３の利用予約情報における単位予約情報１の経路情報を利用して単位予約情報１の利用予約時間に対応する走行距離を推定する。このために、蓄電池必要残量算出部３０７は、経路情報が示す中継地点の情報を利用して、充放電スタンド４００を出発地点及び到着地点とした場合の経路の探索を実行する。そして、蓄電池必要残量算出部３０７は、探索された経路について算出した距離を、単位予約情報１の利用予約時間に対応する走行距離についての推定結果とすればよい。
蓄電池必要残量算出部３０７は、推定された走行距離（推定走行距離）と予め求められた走行放電特性とを利用して、単位予約情報１の利用予約時間において必要な蓄電池必要残量を算出する。
走行放電特性は、例えば１ｋＷｈあたりで走行可能な距離を示す。走行放電特性は、例えば電気自動車ＥＶの仕様に応じて予め求めておくことができる。あるいは、走行放電特性は、電気自動車ＥＶの走行距離と蓄電池２０の使用容量との実績に基づいて予め求めることもできる。

図５を参照して、図３の利用予約情報の内容に対応した蓄電池必要残量の算出手法の一例について説明する。
図５に示すように、この場合の電気自動車ＥＶの走行放電特性は、６ｋｍ・ｋＷｈとして予め求められている。また、図５においては、単位予約情報１の利用予約時間（１１：００〜１２：００）に対応して推定された推定走行距離については１２ｋｍであり、単位予約情報２の利用予約時間（１６：００〜１８：００）に対応して推定された推定走行距離については４２ｋｍである例が示されている。
蓄電池必要残量は、例えば推定走行距離を走行放電特性で除算することにより求めることができる。したがって、蓄電池必要残量算出部３０７は、単位予約情報１の利用予約時間（１１：００〜１２：００）における蓄電池必要残量として２ｋＷｗを算出する。また、蓄電池必要残量算出部３０７は、単位予約情報２の利用予約時間（１６：００〜１８：００）における蓄電池必要残量として７ｋＷｗを算出する。

図２に説明を戻す。スケジューリング部３０８は、負荷電力予測部３０５が予測した次の１日（予測対象期間）における設備の負荷電力と、蓄電池必要残量算出部３０７が算出した蓄電池必要残量とに基づいて、次の１日における所定時間ごとの蓄電池２０への充電量または放電量を決定する。
なお、以降においてスケジューリング部３０８が決定した予測対象期間における所定時間ごとの蓄電池２０への充電量または放電量については充放電スケジュールとも呼ぶ。

スケジューリング部３０８は、例えば以下のように線形計画法を利用して以下の線形計画問題を解くことにより、充放電スケジュールを決定する。
スケジューリング部３０８が解く線形計画問題において、変数をx_tと定める。変数x_tは、各時刻（１時間ごと）の充放電スタンド４００への充放電指令値を示す。充放電指令値x_tは、各時刻における蓄電池２０の充放電電力に対応する。
また、スケジューリング部３０８が解く線形計画問題において、目的関数は、
minimize k₁×z＋k₂×y・・・（式１）
で表される。式１は、１日（予測対象期間）において、受電電力ｚと充放電指令値ｙの合計値を最小化すべきことを示す。
受電電力ｚは、エネルギー管理システムにおける設備５００と電気自動車ＥＶの蓄電池２０が電力源１０から供給を受ける電力である。受電電力ｚは、蓄電池２０の充放電が行われていなければ設備５００の負荷電力と同じである。また、蓄電池２０が放電して放電電力を設備５００に供給しているとき、受電電力ｚは、設備５００の負荷電力から蓄電池２０の放電電力を減算した値と同じである。また、蓄電池２０に充電が行われて電力源１０からの電力を設備５００とともに消費しているとき、受電電力ｚは、設備５００の負荷電力と蓄電池２０の充電電力との合計値と同じである。

また、スケジューリング部３０８が解く線形計画問題において、以下の式２〜式８により表される７つの制約条件が定義される。
x_min≦x_t≦x_max・・・（式２)
式２において、x_minは最小充電電力であり、x_maxは最大充電電力である。
SOC_min≦SOC_t≦SOC_max・・・（式３)
式３において、SOC_tは、時刻ｔにおける蓄電池残量、SOC_minは最小蓄電池残量、SOC_maxは最大蓄電池残量である。
SOC_t+1＝SOC_t−x_t×Δt・・・（式４)
式４は、時刻の経過に応じた蓄電池残量を示す。
SOC_Ts≧SOC_mov・・・（式５)
式５において、SOC_Tsは利用開始時刻における蓄電池残量を示し、SOC_movは利用予約時間における蓄電池必要残量を示す。
SOC_Te≧SOC_Ts−SOC_mov・・・（式６)
式６において、SOCTEは利用終了時刻における蓄電池残量を示す。
LOAD_t−x_t×α_t≦z・・・（式７)
式７において、LOAD_tは、各時刻の負荷電力を示し、α_tは各時刻における電気自動車ＥＶの予約の有無を示す（予約有り＝０，予約無し＝１）
y＝sum(x_t)・・・（式８)
式８は、各時刻の充放電指令値の合計値を示す。

図６は、負荷電力予測部３０５によって予測された、次の１日（予測対象期間）における設備５００の負荷電力の一例を示している。
図６に示す設備５００の負荷電力の予測結果と、図５に示した蓄電池必要残量の算出結果とに基づいて、スケジューリング部３０８が決定した充放電スケジュールを、図７に示す。
図７においては、１時間ごとの蓄電池２０への充電電力または放電電力(充放電電力)についてのスケジューリング部３０８による決定結果が、設備５００の負荷電力の予測結果と受電電力とともに示されている。
具体的に、８：００、９：００の各時刻においては、スケジューリング部３０８が算出した正の充放電指令値x_tにより放電すべきことが示されている。ここで、８：００、９：００の各時刻における受電電力は、正の充放電指令値x_tに応じた分だけ設備５００の負荷電力よりも少なくなっている。
また、１０：００の時刻においては、スケジューリング部３０８が算出した負の充放電指令値x_tにより充電すべきことが示されている。ここで、１０：００の時刻における受電電力は、負の充放電指令値x_tに応じた分だけ設備５００の負荷電力よりも多くなっている。
１１：００の時刻においては、電気自動車ＥＶが利用中であり、充放電スタンド４００に接続されていないことから、充放電指令値x_tは「０」、すなわち、充放電は行わないことが示されている。
１２：００の時刻においては、スケジューリング部３０８が算出した負の充放電指令値x_tにより充電すべきことが示されている。
１３：００、１４：００、１５：００の各時刻においては、それぞれ、スケジューリング部３０８が算出した正の充放電指令値x_tにより放電すべきことが示されている。
１６：００、１７:００の各時刻においては、電気自動車ＥＶが利用中であり、充放電スタンド４００に接続されていないことから、充放電指令値x_tは「０」であり、充放電は行わないことが示されている。
１８：００の時刻においては、スケジューリング部３０８が算出した負の充放電指令値x_tにより充電すべきことが示されている。

スケジューリング部３０８は、予測対象日である次の１日に至るのに応じて、例えば上記のように求めた１時間ごとの充放電指令値x_tにより電気自動車ＥＶの蓄電池２０への充放電が行われるように、充放電スタンド４００を制御する。

これまでに説明したように、本実施形態の充放電管理装置３００は、設備５００の負荷電力を予測し、電気自動車ＥＶの利用予約スケジュールに応じた蓄電池必要残量を算出する。そして、充放電管理装置３００は、例えば１日における電力源１０からの受電電力と充放電指令値に応じた充放電電力とが最小となるように、蓄電池２０への充放電スケジュールを決定する。従って、本実施形態においては、設備５００において使用される電力を確保しながら、蓄電池２０への充電ができるだけ無駄なく行われるように充放電スケジュールが決定される。また、例えば設備５００の負荷が重い場合であって、蓄電池２０の蓄積電力を利用可能な条件が整っているときには、蓄電池２０から放電させた放電電力を、設備５００における負荷が使用する電力として供給することができる。
これにより、本実施形態のエネルギー管理システムのように電力源からの電力を電気自動車と他の設備とに分配する環境において、電力不足ができるだけ生じないスケジュールで電気自動車ＥＶの蓄電池２０への充放電を行うことができる。

［処理手順例］
図８のフローチャートは、充放電管理装置３００が負荷電力実績情報の記憶に関連して実行する処理手順例を示している。
例えば、今日に対応する１日分の負荷電力実績情報を記憶すべきタイミングに至ると、充放電管理装置３００における負荷電力実績情報管理部３０３は、今日に対応する１日分の負荷電力の測定結果を負荷電力測定部３０１から取得する（ステップＳ１０１)。
また、気象情報取得部３０２は、今日に対応する１日分の気象実績情報を気象情報サーバ２００から取得する（ステップＳ１０２)。

負荷電力実績情報管理部３０３は、ステップＳ１０１により取得した負荷電力の測定結果を今日に対応する１日分の負荷電力実績とし、この負荷電力実績にステップＳ１０２により取得された気象実績情報を対応付けて負荷電力実績情報を作成する（ステップＳ１０３)。
負荷電力実績情報管理部３０３は、ステップＳ１０３により作成した負荷電力実績情報を、負荷電力実績情報記憶部３０４に記憶させる（ステップＳ１０４)。
上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理を例えば毎日繰り返すことにより、負荷電力実績情報記憶部３０４に、過去における１日ごとの負荷電力実績情報が蓄積されていく。

図９のフローチャートは、充放電管理装置３００が予測対象日の充放電スケジュールを決定するための処理手順例を示している。
予測対象日の充放電スケジュールを決定するための時刻に至ると、例えば、気象情報取得部３０２は、予測対象日の気象予報情報を気象情報サーバ２００から取得する（ステップＳ２０１)。
次に、負荷電力予測部３０５は、負荷電力実績情報記憶部３０４が記憶する負荷電力実績情報と、ステップＳ２０１にて取得された気象予報情報とを利用して、予測対象日の負荷電力を予測する（ステップＳ２０２)。
この際、負荷電力予測部３０５は、例えば前述のように、負荷電力実績情報記憶部３０４が記憶する負荷電力実績情報において、ステップＳ２０１にて取得された気象予報情報が示す気象状態に近似する気象実績情報が対応付けられた負荷電力実績を取得する。そして、負荷電力予測部３０５は、取得した負荷電力実績に基づいて負荷電力を予測すればよい。

また、利用予約情報取得部３０６は、電気自動車利用予約装置１００から予測対象日の利用予約情報を取得する（ステップＳ２０３)。
蓄電池必要残量算出部３０７は、ステップＳ２０３により取得された利用予約情報と、予め求められた走行放電特性とを利用して、図５にて説明したように、予測対象日の利用予約時間ごとに対応した蓄電池必要残量を算出する（ステップＳ２０４)。

なお、ステップＳ２０１、Ｓ２０２による一連の処理と、ステップＳ２０３、Ｓ２０４による一連の処理とは逆の順序で実行されてもよいし、並行して実行されてもよい。

次に、スケジューリング部３０８は、ステップＳ２０２により予測された負荷電力と、ステップＳ２０４により算出された蓄電池必要残量とを利用して、図５〜図７により説明したように、予測対象日における充放電スケジュールを決定する（ステップＳ２０５)。
スケジューリング部３０８は、予測対象日に至るのに応じて、ステップＳ２０５により決定された充放電スケジュールに従って、充放電スタンド４００を制御する（ステップＳ２０６)。つまり、例えば１時間の時刻ごとに求めた充放電指令値x_tに応じた電力による充電または放電が電気自動車ＥＶの蓄電池２０にて行われるように、充放電スタンド４００を制御する。

なお、図１の構成では、エネルギー管理システムが備える電気自動車ＥＶが１台である例を挙げているが、エネルギー管理システムにおいて備えられる電気自動車ＥＶは複数であってもよい。
また、これまでの説明においては、ガソリンエンジンを備えない電気自動車を対象として充放電スケジュールを決定しているが、蓄電池によるモータ駆動とガソリンエンジンを切り替えて使用するハイブリッドカーを充放電スケジュールの決定対象としてもよい。つまり、本実施形態における電気自動車には、ハイブリッドカーも含めてよい。

また、図２における充放電管理装置３００における各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより充放電スケジュールの決定を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、インターネット等のネットワークを利用している場合であれば、ウェブサイト提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

１０ 電力源
２０ 蓄電池
１００ 電気自動車利用予約装置
２００ 気象情報サーバ
３００ 充放電管理装置
３０１ 負荷電力測定部
３０２ 気象情報取得部
３０３ 負荷電力実績情報管理部
３０４ 負荷電力実績情報記憶部
３０５ 負荷電力予測部
３０６ 利用予約情報取得部
３０７ 蓄電池必要残量算出部
３０８ スケジューリング部
４００ 充放電スタンド
５００ 設備
ＥＶ 電気自動車

Claims (5)

1. 過去における設備の負荷電力実績に対して、過去における気象状態を示す気象実績情報を対応付けた負荷電力実績情報を負荷電力実績情報記憶部に記憶させる負荷電力実績情報管理部と、
   前記負荷電力実績情報記憶部が記憶する負荷電力実績情報と、予測対象期間に対応する気象予報情報とに基づいて、前記予測対象期間における設備の負荷電力を予測する負荷電力予測部と、
   電気自動車の利用予約時間を少なくとも含む利用予約情報を取得する利用予約情報取得部と、
   前記利用予約情報取得部が取得した前記予測対象期間における利用予約情報に基づいて、前記利用予約情報が示す利用予約時間において電気自動車が走行するのに蓄電池に必要な蓄電池必要残量を利用予約時間ごとに算出する蓄電池必要残量算出部と、
   前記負荷電力予測部が予測した前記予測対象期間における設備の負荷電力と、前記蓄電池必要残量算出部が算出した蓄電池必要残量とに基づいて、前記予測対象期間における所定時間ごとの前記蓄電池への充電量または放電量を決定するスケジューリング部と
   を備える充放電管理装置。
2. 前記利用予約情報は、対応の利用予約時間において予定される電気自動車の走行経路を示す経路情報をさらに含み、
   前記蓄電池必要残量算出部は、
   前記経路情報に基づいて推定した利用予約時間における走行距離に基づいて、前記利用予約時間ごとの蓄電池必要残量を算出する
   請求項１に記載の充放電管理装置。
3. 前記スケジューリング部は、
   前記負荷電力予測部が予測した前記予測対象期間における設備の負荷電力と、前記蓄電池必要残量算出部が算出した蓄電池必要残量とに基づいて、前記予測対象期間において電力源から供給を受ける受電電力と電気自動車の蓄電池への充放電電力を最小とする線形計画問題を解くことにより、前記予測対象期間における所定時間ごとの前記蓄電池への充電量または放電量を決定する
   請求項１または請求項２に記載の充放電管理装置。
4. 過去における設備の負荷電力実績に対して、過去における気象状態を示す気象実績情報を対応付けた負荷電力実績情報を負荷電力実績情報記憶部に記憶させる負荷電力実績情報管理ステップと、
   前記負荷電力実績情報記憶部が記憶する負荷電力実績情報と、予測対象期間に対応する気象予報情報とに基づいて、前記予測対象期間における設備の負荷電力を予測する負荷電力予測ステップと、
   電気自動車の利用予約時間を少なくとも含む利用予約情報を取得する利用予約情報取得ステップと、
   前記利用予約情報取得ステップが取得した前記予測対象期間における利用予約情報に基づいて、前記利用予約情報が示す利用予約時間において電気自動車が走行するのに蓄電池に必要な蓄電池必要残量を利用予約時間ごとに算出する蓄電池必要残量算出ステップと、
   前記負荷電力予測ステップが予測した前記予測対象期間における設備の負荷電力と、前記蓄電池必要残量算出ステップが算出した蓄電池必要残量とに基づいて、前記予測対象期間における所定時間ごとの前記蓄電池への充電量または放電量を決定するスケジューリングステップと
   を備える充放電管理方法。
5. コンピュータに、
   過去における設備の負荷電力実績に対して、過去における気象状態を示す気象実績情報を対応付けた負荷電力実績情報を負荷電力実績情報記憶部に記憶させる負荷電力実績情報管理ステップと、
   前記負荷電力実績情報記憶部が記憶する負荷電力実績情報と、予測対象期間に対応する気象予報情報とに基づいて、前記予測対象期間における設備の負荷電力を予測する負荷電力予測ステップと、
   電気自動車の利用予約時間を少なくとも含む利用予約情報を取得する利用予約情報取得ステップと、
   前記利用予約情報取得ステップが取得した前記予測対象期間における利用予約情報に基づいて、前記利用予約情報が示す利用予約時間において電気自動車が走行するのに蓄電池に必要な蓄電池必要残量を利用予約時間ごとに算出する蓄電池必要残量算出ステップと、
   前記負荷電力予測ステップが予測した前記予測対象期間における設備の負荷電力と、前記蓄電池必要残量算出ステップが算出した蓄電池必要残量とに基づいて、前記予測対象期間における所定時間ごとの前記蓄電池への充電量または放電量を決定するスケジューリングステップと
   を実行させるためのプログラム。

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