JP2015231324A - 充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】予約して充電スタンドで車両の充電を行う際にピーク電力設定値を考慮して好適に充電を行うことができる充電システムを提供する。【解決手段】複数の充電スタンド４１，４２，４３，４４，４５は、共通の商用電源２１から電力の供給を受ける。管理装置１０は、予約情報として、予約者車両識別情報、予約者車両の充電スタンド４１〜４５での駐車時間、予約者車両の充電スタンド４１〜４５での予約電力量を受け付け、ピーク電力設定値および予約情報に基づき各充電スタンドにおいて車両に供給する電力をスケジューリングする。【選択図】図１

Description

本発明は、充電システムに関するものである。

電気自動車（ＥＶ）の充電には多くの時間を要するため、車両の充電を効率よく実施するには充電スタンドにおける予約充電が必要となる。しかし、一般的な予約充電の場合、充電スタンドを有する施設に対し例えば何時から何時まで使うということを予め予約し、充電スタンドに行き、充電を行うような運用となる（例えば、特許文献１）。

特開２０１２−２３１５５９号公報

このように運用する場合では、ある利用者が複数の充電スタンドを有する施設に到着したが、前の時間帯の利用者がまだ最大電力で充電しており、今到着した予約者が充電を行うとその施設のピーク電力設定値を超えてしまう場合には、予約しているにも関わらず充電できないことが懸念される。

本発明の目的は、予約して充電スタンドで車両の充電を行う際にピーク電力設定値を考慮して好適に充電を行うことができる充電システムを提供することにある。

請求項１に記載の発明では、充電の予約を受け付ける管理装置と、共通の商用電源から電力の供給を受けて車両に充電する複数の充電スタンドと、を備え、前記管理装置は、予約情報として、予約者車両識別情報、予約者車両の充電スタンドでの駐車時間、予約者車両の充電スタンドでの予約電力量を受け付け、ピーク電力設定値および前記予約情報に基づき各充電スタンドにおいて車両に供給する電力をスケジューリングすることを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、管理装置において、予約情報として、予約者車両識別情報、予約者車両の充電スタンドでの駐車時間、予約者車両の充電スタンドでの予約電力量が受け付けられ、ピーク電力設定値および予約情報に基づき各充電スタンドにおいて車両に供給する電力がスケジューリングされる。よって、予約して充電スタンドで車両の充電を行う際にピーク電力設定値を考慮して好適に充電を行うことができる。

請求項２に記載のように、請求項１に記載の充電システムにおいて、前記管理装置は、前記予約情報を受け付ける際に、優先度を付与し、前記優先度に基づき各充電スタンドにおいて車両に供給する電力をスケジューリングするとよい。

請求項２に記載の発明によれば、予約情報を受け付ける際に、優先度を付与し、優先度に基づき各充電スタンドにおいて車両に供給する電力をスケジューリングするので、優先度を考慮してより好適に充電を行うことができる。

請求項３に記載のように、請求項１または２に記載の充電システムにおいて、前記駐車時間は、駐車開始時刻と駐車終了時刻により決められるとよい。
請求項３に記載の発明によれば、駐車時間は、駐車開始時刻と駐車終了時刻により決められるので、駐車開始時刻と駐車終了時刻を考慮してより好適に充電を行うことができる。

請求項４に記載のように、請求項１〜３のいずれか１項に記載の充電システムにおいて、前記ピーク電力設定値は、前記共通の商用電源から電力の供給を受ける他の施設での電力使用を考慮して決められるとよい。

請求項４に記載の発明によれば、ピーク電力設定値は、共通の商用電源から電力の供給を受ける他の施設での電力使用を考慮して決められるので、他の施設での電力使用を考慮してより好適に充電を行うことができる。

本発明によれば、予約して充電スタンドで車両の充電を行う際にピーク電力設定値を考慮して好適に充電を行うことができる。

充電システムを示す構成図。 （ａ）は管理装置の機能ブロック図、（ｂ）は充電スタンドの機能ブロック図。 予約情報保管部で保管される情報を示す説明図。 スケジューリングを説明するための説明図。

以下、会社（事業所）の駐車場における充電システムに具体化した一実施形態を図面にしたがって説明する。より具体的には、社員の駐車場において毎日社員が会社（事業所）に来て駐車する場合であり、駐車する位置が決まっている。

図１に示すように、充電システムは、管理装置（センターサーバ）１０と、複数（５つ）の充電スタンド４１，４２，４３，４４，４５と、を備える。管理装置１０は、充電の予約を受け付ける。複数の充電スタンド４１，４２，４３，４４，４５は、共通の商用電源２１から電力の供給を受けて車両Ｖに充電する。充電スタンド４１，４２，４３，４４，４５と車両Ｖとはケーブル４９にて接続される。

管理装置１０は、コンピュータ（ＰＣ）１１と基地局１２を有する。コンピュータ１１は、基地局１２を介してインターネットと接続することができる。利用者は予め管理装置１０に対し予約を行うことができる。具体的には、予約端末５１，５２，５３，５４，５５により利用者はインターネットと接続して自車の充電を予約することができるようになっている。詳しくは、予約端末５１，５２，５３，５４，５５を用いて必要な情報をインターネットを介して管理装置１０にアクセスすることにより予約ができる。予約は、予約者車両識別情報（ＩＤ）、駐車開始時刻、駐車終了時刻、予約電力量（充電したい電力量）を入力することにより行う。

管理装置１０のコンピュータ１１は、図２（ａ）に示すように通信部１５と予約情報保管部１６を有する。そして、管理装置１０のコンピュータ１１は、予約情報として、予約者車両識別情報（ＩＤ）、予約者車両の充電スタンド４１〜４５での駐車時間、予約者車両の充電スタンド４１〜４５での予約電力量を受け付け、この予約情報およびピーク電力設定値に基づき各充電スタンドにおいて車両に供給する電力をスケジューリングする。詳しくは、ピーク電力設定値を超えない状態で各充電スタンドにおいて車両に供給する電力をスケジューリングする。

図１の事業所２０において駐車場３０を有し、駐車場３０には充電スタンド４１，４２，４３，４４，４５が設けられている。充電スタンド４１，４２，４３，４４，４５において蓄電装置を搭載した車両（電気自動車、ハイブリッド自動車等）Ｖに対しケーブル４９でつないで充電することができる。

複数の充電スタンド４１，４２，４３，４４，４５は、共通の商用電源２１からの電力の供給を受けて車両Ｖに充電する。事業所２０において駐車場３０での充電施設以外に他の施設２２を有し、共通の商用電源２１から電力の供給を受ける他の施設２２において商用電源２１の供給により暖房等が行われる。事業所２０においては充電スタンドで使える電力（最大電力）が予め決められており、事業所２０で使う電力のうち余った電力が社員の充電のための電力として時間帯毎に設定されている。図４では、ｔ２０以前、ｔ２０〜ｔ２１の期間、ｔ２１以降で、充電に使えるピーク電力設定値が変化している。

各充電スタンド４１，４２，４３，４４，４５は、各々、図２（ｂ）に示すように、携帯通信部４６と充電制御部４７と予約情報一部保管部４８を有する。携帯通信部４６によりインターネット通信できる。充電制御部４７により車両への充電が制御される、予約情報一部保管部４８において予約情報の一部が保管される。

管理装置（センターサーバ）１０で各充電スタンド４１，４２，４３，４４，４５の予約情報を管理する。
図３には、管理装置１０の予約情報保管部１６において保管される情報の一例を示す。図３において予約者車両識別情報（ＩＤ）と駐車開始時刻と駐車終了時刻と予約電力量と優先度が保管される。優先度は予約順で決められ、図３では予約者車両識別情報（ＩＤ）が、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅの順で予約が行われている。

具体的には、図３において予約者車両ＩＤが「Ａ」について、駐車開始時刻が「日時Ｓ（Ａ）」、駐車終了時刻が「日時Ｅ（Ａ）」、予約電力量が３０ＫＷｈ、優先度が「１」である。予約者車両ＩＤが「Ｂ」について、駐車開始時刻が「日時Ｓ（Ｂ）」、駐車終了時刻が「日時Ｅ（Ｂ）」、予約電力量が４０ＫＷｈ、優先度が「２」である。予約者車両ＩＤが「Ｃ」について、駐車開始時刻が「日時Ｓ（Ｃ）」、駐車終了時刻が「日時Ｅ（Ｃ）」、予約電力量が３０ＫＷｈ、優先度が「３」である。予約者車両ＩＤが「Ｄ」について、駐車開始時刻が「日時Ｓ（Ｄ）」、駐車終了時刻が「日時Ｅ（Ｄ）」、予約電力量が５０ＫＷｈ、優先度が「４」である。

一方、予約者車両ＩＤが「Ｅ」について、駐車開始時刻が「日時Ｓ（Ｅ）」、駐車終了時刻が「日時Ｅ（Ｅ）」、予約電力量が４０ＫＷｈであるが、後述する理由により充電不能となり、予約時にエラーとされる。これにより、図３において、予約者車両ＩＤが「Ｅ」については、優先度が付いていない。

図４はスケジューリングの結果を示している。予約は図３に示すように行われたものとする。
図４において横軸に時間（時刻）をとっている。横軸において、ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５，ｔ６，ｔ７，ｔ８，ｔ９，１０のタイミングで給電状況（給電する車両および電力）が変化する。例えば、ｔ１〜ｔ２間では車両Ａへの給電が行われ、ｔ２〜ｔ３間では車両Ａと車両Ｄへの給電が行われることを表している。

図４において縦軸に電力をとっており、電力において駐車場３０での充電施設で使用することができるピーク電力設定値ＰＰ１が決められている。ここで、ｔ２０〜ｔ２１の間の期間は低いピーク電力設定値が設定されている。これは、昼の他の施設２２で電力を使用するためであり、事業所の施設管理者により予め低いピーク電力設定値が設定される。

図１において、充電スタンド４１の前がＡ駐車位置であり、車両Ａが駐車される。充電スタンド４２の前がＢ駐車位置であり、車両Ｂが駐車される。充電スタンド４３の前がＣ駐車位置であり、車両Ｃが駐車される。充電スタンド４４の前がＤ駐車位置であり、車両Ｄが駐車される。充電スタンド４５の前がＥ駐車位置であり、車両Ｅが駐車される。

図４に示すように、ｔ１〜ｔ２の期間において予約は車両Ａのみなので、車両Ａのみに電力供給する。１台の充電スタンドにおける供給できる最大電力が予め定められている。図４のｔ１〜ｔ２においては最大電力で電力供給する。図４のｔ２〜ｔ３の期間においては、ピーク電力設定値内で、車両Ａと車両Ｄで電力を分割して供給する。なお、このとき、車両Ａへは最大電力で電力供給してもよい。

図４のｔ３〜ｔ４の期間においては、ピーク電力設定値内で、車両Ａと車両Ｂで電力を分割して供給する。ｔ４〜ｔ５の期間においては、ピーク電力設定値内で、車両Ａと車両Ｂと車両Ｃで電力を分割して供給する。

ｔ５〜ｔ６の期間においては、ピーク電力設定値内で、車両Ａと車両Ｂと車両Ｃで電力を分割して供給する。ｔ６〜ｔ７の期間においては、ピーク電力設定値内で、車両Ｂと車両Ｃと車両Ｄで電力を分割して供給する。ｔ７〜ｔ８の期間においては、ピーク電力設定値内で、車両Ｃと車両Ｄで電力を分割して供給する。ｔ８〜ｔ９の期間においては、ピーク電力設定値内で、車両Ｃと車両Ｄで電力を分割して供給する。ｔ９〜ｔ１０の期間においては、車両Ｄのみに電力供給する。

車両Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄについての詳しい充電のためのスケジューリング（同時充電のための電力分配）について説明する。
図４において、車両Ａは優先度が最も高いので、駐車開始時刻である日時Ｓ（Ａ）となると電力供給を開始する。その後、車両Ｂは優先度が高く、予約時に設定した駐車時間が短いため優先して充電する。具体的には、駐車開始時刻である日時Ｓ（Ｂ）になると電力供給を開始する。

車両Ｄは優先度が低いが、予約時に設定した駐車時間が長いため、電力に余裕のある時間、即ち、ｔ２〜ｔ３の間を利用して優先して充電する。
車両Ａがｔ６のタイミングで電力供給を終了し、電力に余裕ができたので、ｔ６のタイミング以降において車両Ｄへの電力供給を再開する。

車両Ｅは優先度が低く、駐車時間も短い。そのため、図４で示したように駐車期間内では他の利用者が電力を使うことになっているので、駐車期間中に希望電力の充電が不可能である。これにより予約ができないので、予約時にエラーとする。

次に、作用について説明する。
管理装置１０において、予約情報として、予約者車両識別情報（ＩＤ）、予約者車両の充電スタンド４１〜４５での駐車時間、予約者車両の充電スタンド４１〜４５での予約電力量が受け付けられる。これらの情報は、図３に示すように管理装置１０の予約情報保管部１６に保管される。

そして、ピーク電力設定値および予約情報に基づき、駐車場３０での充電施設（充電スタンド４１〜４５）におけるピーク電力設定値を超えない状態での充電のためのスケジューリングが行われる。具体的には、図４に示したように、車両Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対する充電のためのスケジューリングが行われる。このとき、図４でのｔ４以降においては車両Ｄは駐車時間が長く、車両Ｃは車両Ｄよりも駐車時間が短いので、車両Ｄよりも車両Ａ，Ｂ，Ｃを優先して電力供給を進めていく。

このように優先順位と駐車時間を考慮した形で優先順位の高い車両が十分に充電できるように電力の分配を決めていく。
このスケジューリングに従って、各充電スタンドにおいて、予約者車両識別情報（ＩＤ）を用いて認証して予約者車両であることを確認した上で、車両Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対して電力が供給され、車両Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが充電される。このとき、管理装置１０の機能として、共通の商用電源２１から電力の供給を受ける他の施設２２での電力使用を考慮してピーク電力設定値が決められる。また、管理装置１０において、予約情報を受け付ける際に優先度が付与される。さらに、駐車開始時刻と駐車終了時刻により決められた駐車時間において給電が行われるようにする。

そして、複数の充電スタンド４１〜４５において、優先度に基づく充電が行われる。よって、予約して充電スタンド４１，４２，４３，４４，４５で車両の充電が好適に行われる。

このようにして、例えば、事業所（会社）では真夏の昼は電力使用量を下げる必要がありピーク電力を下げる必要があるといった近年電力事情の厳しい中、電力を予約することで希望する時間帯に電力を利用することが可能になる。つまり、事業所（会社）の駐車場や月極め駐車場など駐車位置が予め決まっている運用の形態において、駐車開始時刻、駐車終了時刻、充電したい電力量等を予約することにより予約充電を円滑に運用することができる。

例えば、ある利用者がある時間からある時間まで駐車するという予約を行った後において複数の充電スタンドを有する施設に到着したが、前の時間帯の利用者がまだ充電しており、今到着した予約者が充電を行うとその施設のピーク電力設定値を超えてしまう場合を考えてみる。従来では、予約しているにも関わらず充電できない、若しくは、駐車時間帯において少ない電力での充電となるので駐車終了時刻になっても充電が完了していないことが発生する。これに対し本実施形態においては、予約者車両ＩＤ、駐車時間（駐車開始時刻、駐車終了時刻）、希望電力量を予約して管理装置１０においてこれら予約情報を管理して給電をスケジューリングすることにより予約しているにも関わらず充電できないといったことを極力減らすことが可能となる。例えば、図４において車両Ｄは駐車時間が長いので電力に余裕がある時間帯（ｔ２〜ｔ３、ｔ６〜ｔ９）およびｔ９〜ｔ１０を用いて電力を供給して充電することができる。要は、例えば朝の出勤時間から夕方の退社時間まで駐車するという予約をすれば夕方の退社時間には充電が完了するようなスケジューリングがされるようなシステム構成となっている。

また、図４での車両Ｅのように予約時に希望する充電条件を満たせない利用者には充電できない旨知らせる。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）充電システムの構成として、管理装置１０は、予約情報として、予約者車両識別情報、予約者車両の充電スタンド４１〜４５での駐車時間、予約者車両の充電スタンド４１〜４５での予約電力量を受け付け、ピーク電力設定値および予約情報に基づき各充電スタンドにおいて車両に供給する電力をスケジューリングする。よって、予約して充電スタンド４１，４２，４３，４４，４５で車両の充電を行う際にピーク電力設定値を考慮して好適に充電を行うことができる。

（２）管理装置１０は、予約情報を受け付ける際に、優先度を付与し、優先度に基づき各充電スタンドにおいて車両に供給する電力をスケジューリングするので、優先度を考慮してより好適に充電を行うことができる。

（３）駐車時間は、駐車開始時刻と駐車終了時刻により決められるので、駐車開始時刻と駐車終了時刻を考慮してより好適に充電を行うことができる。
（４）ピーク電力設定値は、共通の商用電源２１から電力の供給を受ける他の施設２２での電力使用を考慮して決められるので、他の施設２２での電力使用を考慮してより好適に充電を行うことができる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○優先度は予約順以外でもよい。
○会社の駐車場や月極め駐車場などで毎日同じ人が同じ駐車スペースに駐車する場合、予め充電施設に対して利用したい人も一対一で決まっている場合を想定した（なお、この場合、どの充電スタンドで充電してもよい）。この場合が運用しやすいが、時間貸し駐車場などで用いてもよい。特に、時間貸し駐車場において充電スタンドの数が十分多く余裕がある場合に利用することが可能である。例えば、充電スタンドも一緒に予約することとし、充電スタンド名、充電時間、充電電力量等を予約することとしてもよい。

○駐車開始時刻と駐車終了時刻も予約したが、駐車時間のみを予約してもよい。
○実施形態において充電スタンドの数は「５」を例示したが、その数は問わない。
○実施形態において充電スタンドと車両Ｖとをケーブル４９にて接続したが、充電スタンドと車両とを非接触方式にて接続してもよい。非接触方式では、車両に取り付けられたコイルと地上側のコイルとを離間してコイル間で共鳴や電磁誘導等により電力伝送する。

１０…管理装置、２１…商用電源、２２…他の施設、４１…充電スタンド、４２…充電スタンド、４３…充電スタンド、４４…充電スタンド、４５…充電スタンド。

Claims (4)

1. 充電の予約を受け付ける管理装置と、
   共通の商用電源から電力の供給を受けて車両に充電する複数の充電スタンドと、
   を備え、
   前記管理装置は、予約情報として、予約者車両識別情報、予約者車両の充電スタンドでの駐車時間、予約者車両の充電スタンドでの予約電力量を受け付け、ピーク電力設定値および前記予約情報に基づき各充電スタンドにおいて車両に供給する電力をスケジューリングすることを特徴とする充電システム。
2. 前記管理装置は、前記予約情報を受け付ける際に、優先度を付与し、前記優先度に基づき各充電スタンドにおいて車両に供給する電力をスケジューリングすることを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
3. 前記駐車時間は、駐車開始時刻と駐車終了時刻により決められることを特徴とする請求項１または２に記載の充電システム。
4. 前記ピーク電力設定値は、前記共通の商用電源から電力の供給を受ける他の施設での電力使用を考慮して決められることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の充電システム。