JP2018102047A - 充電計画作成システム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電機能部に対して常に高い充電レートで充電を行う場合と比較して、蓄電機能部の劣化を抑制できる。【解決手段】実施形態の充電計画作成システムは、設定部を備える。設定部は、蓄電機能部から電力の供給を受けて所定の運行計画に従って運行する車両が有する蓄電機能部に充電可能な充電地点における充電レートを、蓄電機能部の蓄電量が、次の前記充電地点までの車両の運行に要する蓄電機能部の蓄電量の下限である第１蓄電量以上となる充電レートに設定する。また、設定部は、第１時間帯の充電地点における充電レートを、充電地点における蓄電機能部の充電時間が第１時間帯より短い第２時間帯の充電地点における充電レートよりも低くする。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、充電計画作成システムに関する。

地球温暖化の抑制や石油資源の枯渇に備え、電力により走行する電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）、蓄電池等の蓄電機能部から供給される電力により走行する蓄電池搭載の路面電車等の電動車両が導入されている。また、公共の交通機関においても、電気自動車を採用したＥＶバスや蓄電池搭載の路面電車等の電動車両の導入が進んでいる。電動車両は、当該電動車両が搭載する蓄電池に電力を充電し、当該蓄電池に充電した電力でモータ等を駆動させて走行する。具体的には、電動車両は、停留所に停止して、乗客が乗降している間に、蓄電池に電力を充電することで、蓄電池に電力を給電する架線や軌条を不要としている。

電動車両の蓄電池への電力の充電には、長時間を要するため、夜間など、電動車両が走行しない期間に行われている。そこで、電動車両の蓄電池の充電を短時間化するために、電動車両の蓄電池の充電時において、蓄電池に供給する電力を大きくして、当該蓄電池を急速充電する設備が普及し始めている。

特開２０１３−２４３９２２号公報

ところで、電動車両は、予め設定された路線を予め設定された運行計画に従って運行する。そのため、電動車両は、一般の電気自動車と比較して、走行頻度が高くかつ一日に複数回の充電を行う必要がある。電動車両が搭載する蓄電池を充電するために路線を外れて、当該蓄電池を充電可能な充電地点に向かうと、電動車両の運行効率が低下する。よって、電動車両が停車する停留所に充電設備を設置し、電動車両が停留所に停止し、当該電動車両に対して乗客が乗降している間に、当該電動車両の蓄電池に対して充電を行うことが好ましい。

しかしながら、電動車両が停留所に停止している間に、当該電動車両の蓄電池に対して常に最大の充電レートで充電を行った場合、停留所に設定された充電設備および電動車両が有する蓄電池の双方に対する負担が大きくなり、蓄電池の劣化が早まる可能性がある。

実施形態の充電計画作成システムは、設定部を備える。設定部は、蓄電機能部から電力の供給を受けて所定の運行計画に従って運行する車両が有する蓄電機能部に充電可能な充電地点における充電レートを、蓄電機能部の蓄電量が、次の前記充電地点までの車両の運行に要する蓄電機能部の蓄電量の下限である第１蓄電量以上となる充電レートに設定する。また、設定部は、第１時間帯の充電地点における充電レートを、充電地点における蓄電機能部の充電時間が第１時間帯より短い第２時間帯の充電地点における充電レートよりも低くする。

図１は、本実施形態にかかる車両充電システムの構成の一例を示す図である。 図２は、本実施形態にかかる車両充電システムの電動車両の構成の一例を示す図である。 図３は、本実施形態にかかる車両充電システムの充電設備の構成の一例を示す図である。 図４は、本実施形態にかかる車両充電システムの運行管理装置の構成の一例を示す図である。 図５は、本実施形態にかかる車両充電システムの運行管理装置において作成される運行計画の一例を示す図である。 図６は、本実施形態にかかる車両充電システムにおいて作成される消費電力計画の一例を示す図である。 図７は、本実施形態にかかる車両充電システムにおいて作成される充電計画の一例を示す図である。 図８は、本実施形態にかかる車両充電システムにおいて作成される運行計画および充電計画の一例を説明するための図である。 図９は、本実施形態にかかる車両充電システムにおける充電計画の作成処理の一例を説明するための図である。 図１０は、本実施形態にかかる車両充電システムにおける運行計画の作成処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図１１は、本実施形態にかかる車両充電システムにおける充電計画の作成処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図１２は、本実施形態にかかる車両充電システムにおける充電計画の変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図１３は、本実施形態にかかる車両充電システムにおける電動車両の蓄電機能部に対する充電処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図１４は、本実施形態にかかる車両充電システムにおける電動車両の蓄電機能部に対する蓄電量の制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、添付の図面を用いて、本実施形態にかかる充電計画作成システムを適用した車両充電システムについて説明する。

図１は、本実施形態にかかる車両充電システムの構成の一例を示す図である。図１に示すように、本実施形態にかかる車両充電システムは、運行管理装置１と、電動車両２ａ，２ｂ，２ｃ（以下、電動車両２ａ，２ｂ，２ｃを区別する必要が無い場合には、電動車両２と記載する。車両の一例）と、充電設備３ａ，３ｂ（以下、充電設備３ａ，３ｂを区別する必要が無い場合には、充電設備３と記載する）と、を有する。

電動車両２は、蓄電池等の蓄電機能部を有し、当該蓄電機能部から電力の供給を受けて走行（運行）する電気自動車やＬＲＴ（Light Rail Transit）である。本実施形態では、複数の電動車両２ａ，２ｂ，２ｃが、後述する運行管理装置１により作成される運行計画（所定の運行計画の一例）に従って、予め設定された路線を運行する。そして、電動車両２は、その路線上の充電地点Ｐ１，Ｐ２（以下、充電地点Ｐ１，Ｐ２を区別する必要が無い場合には、充電地点Ｐと記載する）に停車して、当該電動車両２が有する蓄電機能部に対する充電を行う。

運行管理装置１は、電動車両２の車両基地や操車場、電動車両２を管理する運行事業者の事務所等に設置される。そして、運行管理装置１は、電動車両２の運行計画を作成し、かつ電動車両２が当該作成した運行計画に従って運行しているか否かを判断する運行管理処理を行う。また、運行管理装置１は、第１通信ネットワークＮＴ１を介して、電動車両２と通信を行って、電動車両２の運行の開始または停止を指示する運行指示、電動車両２の走行位置、電動車両２の状態である車両状態等の各種情報を送受信する。ここで、第１通信ネットワークＮＴ１は、運行管理装置１と、移動体としての電動車両２との通信を実現するものであるため、無線通信であることが好ましい。

また、運行管理装置１は、第２通信ネットワークＮＴ２を介して、充電設備３と通信を行って、充電設備３による電動車両２に対する充電の開始または停止を指示する充電指示、充電設備３の状態である設備状態等の各種情報を送受信する。ここで、第２通信ネットワークＮＴ２は、運行管理装置１と充電設備２との通信を有線通信により実現する。運行計画に従って電動車両２が運行する路線は、一般道路や専用軌道等に設けられ、電動車両２の乗客が乗降する複数の停車場を有する。

充電設備３は、電動車両２が運行する路線上の停車場等の充電地点Ｐに設けられ、かつ電動車両２が有する蓄電機能部に対して充電可能な設備である。充電設備３は、当該充電設備３が設けられた充電地点Ｐに電動車両２が停車している間に、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信手段５を介して、電動車両２の蓄電機能部に対する充電に関する充電制御情報を電動車両２と送受信する。そして、充電設備３は、電力供給機構４を介して、電動車両２の蓄電機能部に対して電力を供給して、当該蓄電機能部の充電を行う。充電地点Ｐには、充電設備３に加えて、バス停，電停，料金収集設備，信号機等の地上設備６（６ａ，６ｂ）が設けられている。

図２は、本実施形態にかかる車両充電システムの電動車両の構成の一例を示す図である。図２に示すように、電動車両２は、車両側充電制御部２０１、蓄電機能部２０２、駆動部２０３、補機部２０４、測位部２０５、および通信部２０６を有する。

車両側充電制御部２０１は、蓄電機能部２０２に対する充電の開始または終了、蓄電機能部２０２に供給する電力等の充電制御情報を、通信手段５を介して、充電設備３と送受信する。そして、車両側充電制御部２０１は、電力供給機構４を介して、充電設備３から供給される電力を、蓄電機能部２０２に対して供給することによって、当該蓄電機能部２０２を充電する。

駆動部２０３は、モータ等に構成され、蓄電機能部２０２から供給される電力によって駆動して、電動車両２の走行に要する駆動力を生ずる。補機部２０４は、前照灯、車内照明、空調機器、ドアの開閉機構等で構成され、蓄電機能部２０２から供給される電力によって駆動する。測位部２０５（検出部の一例）は、電動車両２の走行位置を検出する。そして、測位部２０５は、検出した電動車両２の走行位置を、車両側充電制御部２０１や運行管理装置１に通知する。通信部２０６は、第１通信ネットワークＮＴ１を介して、運行管理装置１と通信する。

図３は、本実施形態にかかる車両充電システムの充電設備の構成の一例を示す図である。図３に示すように、充電設備３は、地上側充電制御部３０１と、充電機能部３０２と、通信部３０３と、を有する。

地上側充電制御部３０１は、充電地点Ｐに停車した電動車両２との間で、充電制御情報を送受信する。充電機能部３０２は、外部から供給される電力（直流電力または交流電力）を、予め設定された電圧の電力に変換して、電力供給機構４を介して、電動車両２に供給する。ここで、電力供給機構４は、充電設備３から電動車両２に電力を供給する充電ケーブル、給電用架線、パンタグラフ、給電用レール、充電設備３から電動車両２に非接触で電力を供給する機構等である。通信部３０３は、第２通信ネットワークＮＴ２を介して、運行管理装置１と通信する。

図４は、本実施形態にかかる車両充電システムの運行管理装置の構成の一例を示す図である。図４に示すように、運行管理装置１は、運行計画部１００と、消費電力計画部１０１と、充電計画部１０２と、再計画部１０３と、入力部１０４と、表示部１０５と、記憶部１０６と、通信部１０７，１０８と、を有する。

運行計画部１００は、電動車両２の運行計画（所定の運行計画の一例）を作成する。本実施形態では、運行計画部１００は、運行管理装置１の管理者または外部のコンピュータから、運行計画の作成指示が入力されると、電動車両２を利用する乗客数、電動車両２が走行する路線の距離、電動車両２の走行速度、電動車両２の加速度等に基づいて、運行計画を作成する。本実施形態では、運行計画部１００は、充電地点Ｐにおいて電動車両２の蓄電機能部２０２に充電する時間が確保されるように、電動車両２の運行計画を作成する。

本実施形態では、運行計画部１００は、電動車両２が車両基地を出発し、１日の運行を終えて車両基地に帰着するまでの運行計画を作成する。運行計画には、電動車両２を識別可能とする便名、電動車両２が停車する停車場等を識別可能とする識別子（例えば、駅名、停車場固有の番号）、電動車両２が停車場に到着する到着時刻、および電動車両２が停車場を出発する出発時刻を含む。本実施形態では、運行計画部１００は、電動車両２毎に、運行計画を作成し、かつ当該作成した運行計画を、電動車両２の便名と対応付けて記憶部１０６に保存する。

図５は、本実施形態にかかる車両充電システムの運行管理装置において作成される運行計画の一例を示す図である。図５に示すように、運行計画は、便名：「００１」の電動車両２が、出発時刻：「８：００」に停車場：「あ駅」を出発し、停車場：「い駅」，「う駅」，「え駅」を経由して、停車場：「お駅」で折り返すことを示している。電動車両２が同じ路線を１日に複数回往復する場合、運行計画部１００は、図５に示すように、電動車両２が停車する停車場を特定可能とする管理番号と、当該管理番号が示す停車場と、当該停車場への到着時刻および出発時刻と、を含む運行計画を作成する。これにより、運行計画によれば、電動車両２が、どの停車場を、何回目に、どちら方面（例えば、上り方面または下り方面）に出発するかを特定可能となる。

図４に戻り、運行計画部１００は、朝夕の通勤通学等によって電動車両２を利用する乗客が多い繁忙時間帯（第２時間帯の一例）においては、電動車両２の運行間隔が短くなるように運行計画を作成する。一方、運行計画部１００は、繁忙時間帯以外の閑散時間帯（第１時間帯の一例）においては、電動車両２の運行間隔が、繁忙時間帯よりも長くなるように運行計画を作成する。具体的には、運行計画部１００は、閑散時間帯における充電地点Ｐ（本実施形態では、拠点駅および終着駅）での電動車両２の停車時間を、繁忙時間帯における充電地点Ｐでの電動車両２の停車時間より長くすることで、閑散時間帯の電動車両２の運行間隔を、繁忙時間帯の電動車両２の運行間隔より長くする。本実施形態では、運行計画部１００は、電動車両２の路線上において、電動車両２が充電地点Ｐ以外の停車場（本実施形態では、中間駅）で停車する時間は、繁忙時間帯と閑散時間帯とで変更しないものとする。

消費電力計画部１０１は、運行計画部１００により作成された運行計画に従って、電動車両２を運行した場合に、電動車両２において消費される電力（以下、消費電力量と言う）を求める。具体的には、消費電力計画部１０１は、運行計画に従って電動車両２を運行した場合の当該電動車両２の走行距離に、予め設定された単位距離当たりの電動車両２の消費電力（所謂、電費）を乗算した値を、消費電力量として求める。

消費電力計画部１０１は、電動車両２が運行する路線に関する情報（例えば、路線の起伏、路線の曲率）、電動車両２の走行速度、電動車両２の加速度、電動車両２の乗車率、電動車両２が有する補機部２０４での消費電力、電動車両２の減速時に発生する回生電力等に基づいて、消費電力量を求めても良い。また、消費電力計画部１０１は、電動車両２が停車場に停車している間に消費する電力、電動車両２が運行する曜日や時間帯、電動車両２が運行する路線の近くでのイベントの開催日等の特異日における電動車両２の乗車率、夜間走行時において電動車両２の照明により消費する電力、気温の変動に伴って電動車両２の空調機器により消費する電力等に基づいて、消費電力量を求めても良い。

本実施形態では、消費電力計画部１０１は、電動車両２が停車する充電地点Ｐ間（以下、走行区間と言う）毎に、当該走行区間における電動車両２の消費電力量を求める。また、消費電力計画部１０１は、電動車両２の停車場毎に、当該停車場における電動車両２の消費電力量を求める。そして、消費電力計画部１０１は、電動車両２の便名、停車場毎の消費電力量、および走行区間毎の消費電力量を含む消費電力計画を作成する。

図６は、本実施形態にかかる車両充電システムにおいて作成される消費電力計画の一例を示す図である。図６に示すように、消費電力計画部１０１は、電動車両２が停車する停車場または電動車両２が運行する走行区間を特定可能とする管理番号と、当該管理番号が示す停車場または走行区間と、当該停車場または走行区間における電動車両２の消費電力量と、を含む消費電力計画を作成する。例えば、消費電力計画部１０１は、管理番号：「０１」により特定される停車場：「あ駅」での消費電力量：「５」、管理番号：「０１０２」により特定される走行区間：「あ→い」での消費電力量：「１００」等を含む消費電力計画を作成する。

そして、消費電力計画部１０１は、作成した消費電力計画を、記憶部１０６に保存する。消費電力計画部１０１は、同一の走行区間における電動車両２の消費電力量を同一としても良いし、同じ走行区間であっても、曜日、時間帯、または電動車両２が走行する方面（例えば、上り方面または下り方面）毎に、電動車両２の消費電力量を変えても良い。

充電計画部１０２は、運行計画部１００により作成された運行計画、消費電力計画部１０１により作成した消費電力計画に基づいて、充電計画を作成する。本実施形態では、充電計画部１０２は、電動車両２の蓄電機能部２０２に充電可能な充電地点Ｐ毎に、当該充電地点Ｐに停車した電動車両２の蓄電機能部２０２に対する充電計画を作成する。そして、充電計画部１０２は、作成した充電計画を記憶部１０６に保存する。

図７は、本実施形態にかかる車両充電システムにおいて作成される充電計画の一例を示す図である。図７に示すように、本実施形態では、充電計画部１０２は、充電計画を作成する電動車両２の便名、電動車両２の運行前における蓄電機能部２０２の蓄電量（以下、蓄電残量初期値と言う）、電動車両２が停車する充電地点Ｐ（例えば、「あ駅」および「お駅」）の管理番号、当該充電地点Ｐの名称、充電時間、消費電力量の合計、第１蓄電残量、第２蓄電残量、充電前蓄電残量、充電電力量、および充電レートを含む充電計画を作成する。

ここで、充電時間は、充電地点Ｐにおいて電動車両２の蓄電機能部２０２に充電可能な時間であり、運行計画における当該充電地点Ｐにおける停車時間以下の時間である。具体的には、充電時間には、電動車両２の蓄電機能部２０２に電力を供給して当該蓄電機能部２０２を充電する時間に加えて、電動車両２が充電地点Ｐに停車してから、充電設備３および電動車両２が当該蓄電機能部２０２に対して充電可能な状態になるまでに要する準備時間（例えば、電動車両２と電力供給機構４との接続に要する時間）を含む。本実施形態では、説明を簡略化するため、準備時間は「０分」とする。よって、充電計画部１０２は、例えば、管理番号：「０５」で特定される充電地点Ｐ：「お駅」での充電時間を、図５に示す運行計画において、充電地点Ｐ（停車場）：「お駅」の到着時刻と出発時刻との差分：「５分」（すなわち、停車時間）とする。

充電前蓄電残量は、充電地点Ｐに電動車両２が到着した時点での当該電動車両２の蓄電機能部２０２の蓄電量（すなわち、充電前の蓄電機能部２０２の蓄電量）である。言い換えると、充電前蓄電残量は、ある充電地点Ｐの１つ前の充電地点Ｐにおける後述する第２蓄電残量から、当該１つ前の充電地点Ｐから当該ある充電地点Ｐまでの消費電力量の合計を差し引いた値である。

消費電力量の合計は、充電地点Ｐ間の電動車両２の運行に要する消費電力量の合計である。すなわち、消費電力量の合計は、消費電力計画部１０１により求められる消費電力量のうち、充電地点Ｐ間に存在する走行区間および停車場それぞれの消費電力量の合計である。例えば、図７に示す管理番号：「０１」の消費電力量の合計（すなわち、管理番号：「０１」の充電地点Ｐ：「あ駅」から、管理番号：「０５」の充電地点Ｐ：「お駅」までの消費電力量の合計）は、図６において、管理番号：「０１０２」，「０２」，「０２０３」，「０３」，「０３０４」，「０４」，「０４０５」，「０５」それぞれと対応付けられた消費電力量の合計：「４６５」である。

また、図７に示す管理番号：「０５」の消費電力量の合計（すなわち、管理番号：「０５」の充電地点Ｐ：「お駅」から、管理番号「０９」の充電地点Ｐ：「あ駅」までの消費電力量の合計）は、図６において、管理番号：「０５０６」，「０６」，「０６０７」，「０７」，「０７０８」，「０８」，「０８０９」，「０９」それぞれと対応付けられた消費電力量の合計：「４７５」である。

充電電力量は、充電地点Ｐにおいて電動車両２の蓄電機能部２０２に充電する予め設定された電力量である。本実施形態では、充電電力量は、充電地点Ｐにおいて電動車両２の蓄電機能部２０２に充電可能な電力量の上限（以下、上限電力量と言う）以下の電力量とする。

第１蓄電残量（第１蓄電量の一例）は、ある充電地点Ｐから次の充電地点Ｐまでの電動車両２の運行に要する蓄電機能部２０２の蓄電量の下限（本実施形態では、消費電力量の合計）である。充電計画部１０２は、充電地点Ｐの消費電力量の合計に、予め設定された電力量を足した値を、第１蓄電残量としても良い。

第２蓄電残量（第２蓄電量の一例）は、第１蓄電残量以上の予め設定された目標の蓄電量である。本実施形態では、第２蓄電残量は、蓄電機能部２０２の蓄電量の上限以下の蓄電量とする。例えば、管理番号：「０１」の充電地点Ｐ：「あ駅」における第２蓄電残量は、図７に示すように、充電前蓄電残量：「３００」に対して充電電力量：「５０５」を加算した値：「８０５」から、当該充電地点Ｐ：「あ駅」における消費電力量：「５」（図６参照）を減算した値：「８００」となる。また、管理番号：「０５」の充電地点Ｐ：「お駅」における第２蓄電残量は、図７に示すように、充電前蓄電残量：「３３５」に対して充電電力量：「５２０」を加算した値：「８５５」から、当該充電地点Ｐ：「お駅」における消費電力量：「５」（図６参照）を減算した値：「８５０」となる。

充電レートは、電動車両２の蓄電機能部２０２に対して、単位時間当たりに充電される電力量である。本実施形態では、充電レートは、充電電力量を充電時間で除算した値であり、かつ電動車両２の蓄電機能部２０２に対して許容される充電レートの上限以下である。例えば、充電計画部１０２は、図７に示すように、管理番号：「０１」の充電地点Ｐ：「あ駅」における充電電力量：「５０５」を、当該管理番号「０１」の充電地点Ｐ：「あ駅」における充電時間：「５分」で除算した値：「１０１」を、管理番号：「０１」の充電地点Ｐ：「あ駅」の充電レートに設定する。また、充電計画部１０２は、図７に示すように、管理番号：「０５」の充電地点Ｐ：「お駅」における充電電力量：「５２０」を、当該管理番号：「０５」の充電地点Ｐ：「お駅」における充電時間：「５分」で除算した値：「１０４」を、管理番号：「０５」の充電地点Ｐ：「お駅」の充電レートに設定する。

また、本実施形態では、充電計画部１０２は、始発の停車場における電動車両２の蓄電機能部２０２の蓄電量（充電前蓄電残量）を、予め設定された蓄電量とする。例えば、充電計画部１０２は、始発の停車場における充電前蓄電残量が予め設定された蓄電量となるように、前日の夜間等に、電動車両２の蓄電機能部２０２に対して充電を行う充電計画を作成する。また、充電計画部１０２は、電動車両２の運行終了後、車両基地等において当該電動車両２の蓄電機能部２０２に対して充電を行わない場合、始発の停車場における充電前蓄電残量を、前日の運行終了時における電動車両２の蓄電機能部２０２の蓄電量とする。

この場合、充電計画部１０２は、始発の停車場から運行終了までに電動車両２の蓄電機能部２０２に充電される電力量が、始発の停車場から運行終了までに電動車両２において消費される電力量と等しくなるように、充電計画を作成する。ここで、始発の停車場から運行終了までに電動車両２において消費される電力量には、運行終了後における車両基地における電動車両２のメンテナンスに要する電力量、車両基地への電動車両２の移動に要する電力量、車両基地から始発の停車場まで電動車両２の移動に要する電力量が含まれる。

図４に戻り、再計画部１０３は、電動車両２の運行履歴（例えば、運行計画を基準とする電動車両２の遅延）、電動車両２において消費された電力量、電動車両２の蓄電機能部２０２に充電された電力量等に基づいて、充電計画部１０２により作成される充電計画を補正する。例えば、再計画部１０３は、充電地点Ｐに到着した際の電動車両２の蓄電機能部２０２の蓄電量が、充電計画が含む充電前蓄電残量と異なる場合、当該充電前蓄電残量を補正する。ただし、再計画部１０３は、充電地点Ｐに到着した際の電動車両２の蓄電機能部２０２の蓄電量と、充電前蓄電残量とを一致させる必要はなく、充電地点Ｐにおいて電動車両２の蓄電機能部２０２に充電することによって、当該蓄電機能部２０２の蓄電量を、少なくとも、第１蓄電残量以上とすることが可能な充電前蓄電残量に補正すれば良い。また、再計画部１０３は、充電地点Ｐにおける充電後の電動車両２の蓄電機能部２０２の蓄電量が、第２蓄電残量よりも多い場合、充電地点Ｐにおける充電時間を短くする等して、充電地点Ｐにおける充電後の電動車両２の蓄電機能部２０２の蓄電量を、第２蓄電残量とする。

入力部１０４は、運行管理装置１に対する各種操作を行うための操作部であり、例えば、運行計画の作成指示等の各種情報を入力可能である。表示部１０５は、記憶部１０６に記憶される運行計画、消費電力計画、充電計画等の各種情報を表示可能である。通信部１０７は、第１通信ネットワークＮＴ１を介して、電動車両２と通信を行う。通信部１０８は、第２通信ネットワークＮＴ２を介して、充電設備３と通信を行う。

次に、図８を用いて、本実施形態にかかる車両充電システムにおいて作成される運行計画および充電計画について説明する。図８は、本実施形態にかかる車両充電システムにおいて作成される運行計画および充電計画の一例を説明するための図である。

図８（ａ）は、運行計画部１００によって作成される、運行計画の一例を示す図である。図８（ａ）において、縦軸は充電地点Ｐ間において電動車両２の走行位置を表し、横軸は時刻を表す。図８（ｂ）は、運行計画に従って運行する電動車両２の蓄電機能部２０２の蓄電量の変化の一例を示す図である。図８（ｂ）において、縦軸は電動車両２の蓄電機能部２０２の蓄電量を表し、横軸は時刻を表す。

図８（ａ）に示すように、閑散時間帯における充電地点Ｐでの蓄電機能部２０２の充電時間が、繁忙時間帯における充電地点Ｐでの蓄電機能部２０２の充電時間より長い。これにより、図８（ａ）に示すように、閑散時間帯における電動車両２の運行間隔が、繁忙時間帯における電動車両２の運行間隔よりも長くなる。そして、充電計画部１０２（設定部の一例）は、充電地点Ｐにおける充電レートを、蓄電機能部２０２の蓄電量が、次の充電地点Ｐまでの電動車両２の運行に要する蓄電機能部２０２の蓄電量の下限（すなわち、第１蓄電残量）以上となる充電レートに設定する。

また、充電計画部１０２は、閑散時間帯の充電地点Ｐにおける充電レートを、繁忙時間帯の充電レートよりも低くする。これにより、電動車両２の蓄電機能部２０２に対して常に高い充電レートで充電が行われることを防止できるので、蓄電機能部２０２に対して常に高い充電レートで充電を行う場合と比較して、蓄電機能部２０２の劣化を抑制できる。また、蓄電機能部２０２が不要に高い蓄電量が充電された状態で電動車両２が運行することが無くなるので、蓄電機能部２０２の効率的な利用を可能とする。

本実施形態では、充電計画部１０２は、充電地点Ｐの充電レートを、蓄電機能部２０２の蓄電量が、第２蓄電残量となる充電レートに設定する。具体的には、充電計画部１０２は、充電地点Ｐにおける充電電力量を、当該充電地点Ｐにおける充電時間で除算した値を、当該充電地点の充電レートに設定する。そして、充電計画部１０２は、繁忙時間帯の終了時における蓄電機能部２０２の蓄電量が、繁忙時間帯の終了時における蓄電機能部２０２の蓄電量よりも少なくなるように、第２蓄電残量を設定する。これにより、繁忙時間帯において充電地点Ｐにおいて蓄電機能部２０２に充電する電力量を減らして、蓄電機能部２０２に対して高い充電レートで充電する時間を短くできるので、蓄電機能部２０２の劣化をより抑制できる。

また、充電計画部１０２は、繁忙時間帯において蓄電機能部２０２の蓄電量が変化する範囲と、閑散時間帯において蓄電機能部２０２の蓄電量が変化する範囲とが異なるように、第２蓄電残量を設定する。例えば、充電計画部１０２は、図８（ｂ）に示すように、繁忙時間帯の開始時における蓄電機能部２０２の蓄電量が、当該蓄電機能部２０２の電池電圧が充電終止電圧となる蓄電量（以下、蓄電残量上限値と言う）となり、かつ繁忙時間帯の終了時における蓄電機能部２０２の蓄電量が、当該蓄電機能部２０２の電池電圧が放電終止電圧となる蓄電量（以下、蓄電残量下限値と言う）となるように、第２蓄電残量を設定する。これにより、繁忙時間帯において充電地点Ｐにおいて電動車両２の蓄電機能部２０２に充電する電力量をより減らし、蓄電機能部２０２に対して高い充電レートで充電する時間をさらに短くできるので、蓄電機能部２０２の劣化をより抑制できる。

ただし、充電計画部１０２は、電動車両２の蓄電量が蓄電残量下限値近傍である場合、充電地点Ｐに設定された充電レートを上昇させる。これにより、蓄電機能部２０２の電池電圧を、当該蓄電機能部２０２が安全に放電できる電圧に回復させることができる。その際、充電計画部１０２は、充電レートを上昇させる度合いを、できるだけ少なくすることが好ましい。

一方、充電計画部１０２は、図８（ｂ）に示すように、閑散時間帯の開始時における蓄電機能部２０２の蓄電量が蓄電残量上限値より少なくなり、かつ閑散時間帯の終了時における当該蓄電機能部２０２の蓄電量が、蓄電残量下限値より多くなるように、第２蓄電残量を設定する。これにより、閑散時間帯においては、蓄電機能部２０２の電池電圧を、当該蓄電機能部２０２が安全に放電できる電池電圧に維持することができる。

次に、図９を用いて、本実施形態にかかる車両充電システムにおける充電計画の作成処理について具体的に説明する。図９は、本実施形態にかかる車両充電システムにおける充電計画の作成処理の一例を説明するための図である。図９において、縦軸は蓄電機能部２０２の蓄電量を表し、横軸は時刻を表す。また、図９において、実線は、電動車両２の運行終了後に蓄電機能部２０２に充電を行わなかった場合における蓄電機能部２０２の蓄電量の変化を表す。また、図９において、破線は、電動車両２の運行終了後に蓄電機能部２０２に充電を行った場合における蓄電機能部２０２の蓄電量の変化を表す。

図９に示すように、充電計画部１０２は、上述したように、１日の運行計画の閑散時間帯（例えば、ｔ２〜ｔ３）における充電地点Ｐの充電レートを、繁忙時間帯（例えば、ｔ１〜ｔ２およびｔ３〜ｔ４）における充電地点Ｐの充電レートよりも低くする。また、図９に示すように、充電計画部１０２は、繁忙時間帯の開始時における蓄電機能部２０２の蓄電量が蓄電残量上限値となり、かつ繁忙時間帯の終了時における蓄電機能部２０２の蓄電量が蓄電残量下限値となるように、第２蓄電残量を設定する。さらに、充電計画部１０２は、閑散時間帯における蓄電機能部２０２の蓄電量が、繁忙時間帯の開始時に向けて、徐々に上がるように、第２蓄電残量を設定する。

具体的には、まず、充電計画部１０２は、繁忙時間帯ｔ１〜ｔ２における、電動車両２において消費される電力の合計（以下、総消費電力量と言う）を求める。すなわち、充電計画部１０２は、繁忙時間帯ｔ１〜ｔ２に電動車両２が運行する走行区間および停車場それぞれにおける消費電力量の和を、総消費電力量として求める。さらに、充電計画部１０２は、繁忙時間帯の終了時ｔ２における電動車両２の蓄電機能部２０２の蓄電量から、繁忙時間帯の開始時ｔ１における電動車両２の蓄電機能部２０２の蓄電量を減算した値を、繁忙時間帯ｔ１〜ｔ２において、電動車両２の蓄電機能部２０２に充電される電力量（以下、差分電力量と言う）として求める。そして、充電計画部１０２は、総消費電力量に対して、差分電力量を加えた値を、繁忙時間帯ｔ１〜ｔ２において、電動車両２の蓄電機能部２０２の充電電力量の合計として求める。

次に、充電計画部１０２は、繁忙時間帯ｔ１〜ｔ２における電動車両１の充電地点Ｐにおける充電時間の合計を求める。そして、充電計画部１０２は、充電電力量の合計を、充電時間の合計で除算した値を、繁忙時間帯ｔ１〜ｔ２の充電レートとして設定する。また、充電計画部１０２は、繁忙時間帯ｔ１〜ｔ２の各充電地点Ｐにおける充電時間に、充電レートを乗算した値を、各充電地点Ｐの充電電力量に設定する。充電計画部１０２は、繁忙時間帯ｔ３〜ｔ４および閑散時間帯ｔ２〜ｔ３についても、同様にして、充電レートおよび充電電力量を設定する。ただし、充電計画部１０２は、閑散時間帯ｔ２〜ｔ３の充電レートを、繁忙時間帯ｔ１〜ｔ２，ｔ３〜ｔ４の充電レートより低くする。

以上により、図９に示すように、充電計画部１０２は、繁忙時間帯の開始時ｔ１における蓄電機能部２０２の蓄電量が最大となり、繁忙時間帯ｔ１〜ｔ２における蓄電機能部２０２の蓄電量が徐々に減少し、繁忙時間帯の終了時ｔ２における蓄電機能部２０２の蓄電量が最小となり、閑散時間帯ｔ２〜ｔ３における蓄電機能部２０２の蓄電量が徐々に上昇し、繁忙時間帯の開始時ｔ３における蓄電機能部２０２の蓄電量が最大となり、繁忙時間帯ｔ３〜ｔ４における蓄電機能部２０２の蓄電量が徐々に減少し、繁忙時間帯の終了時ｔ４における蓄電機能部２０２の蓄電量が最小となる充電計画を作成する。

次に、図１０を用いて、本実施形態にかかる車両充電システムにおける運行計画の作成処理の流れの一例について説明する。図１０は、本実施形態にかかる車両充電システムにおける運行計画の作成処理の流れの一例を示すフローチャートである。

入力部１０４または外部装置から、運行計画の作成指示が入力されると、運行計画部１００は、電動車両２を利用する乗客数、電動車両２が走行する路線の距離、電動車両２の走行速度、電動車両２の加速度等に基づいて、運行計画を作成する（ステップＳ１００１）。次いで、運行計画部１００は、作成した運行計画を、当該運行計画に従って運行する電動車両２の便名と対応付けて、記憶部１０６に保存する（ステップＳ１００２）。電動車両２は、記憶部１０６に保存された運行計画に従って、運行を開始する。

運行計画部１００は、運行計画に従って電動車両２が運行されている間、外部から、運行計画の変更要求が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１００３）。運行計画の変更要求が入力されていないと判断された場合（ステップＳ１００３：Ｎｏ）、運行計画部１００は、記憶部１０６に保存された運行計画を変更せず、当該運行計画に従った電動車両２の運行を継続する（ステップＳ１００４）。次いで、運行計画部１００は、最終の電動車両２の運行が終了したか否かを判断する（ステップＳ１００５）。最終の電動車両２の運行が終了した場合（ステップＳ１００５：Ｙｅｓ）、運行計画部１００は、記憶部１０６に保存された運行計画を削除して、電動車両２の運行計画の作成処理を終了する。一方、最終の電動車両２の運行が終了していない場合（ステップＳ１００５：Ｎｏ）、運行計画部１００は、ステップＳ１００３に戻り、運行計画の変更要求が入力されるのを待つ。

運行計画の変更要求が入力された場合（ステップＳ１００３：Ｙｅｓ）、運行計画部１００は、運行計画を再作成する（ステップＳ１００６）。そして、運行計画部１００は、記憶部１０６に保存された運行計画を、再作成した運行計画に変更する（ステップＳ１１０７）。これにより、電動車両２は、変更後の運行計画に従って、運行を継続する。その後、運行計画部１００は、ステップＳ１００５へと進む。

次に、図１１を用いて、本実施形態にかかる車両充電システムにおける充電計画の作成処理の流れの一例について説明する。図１１は、本実施形態にかかる車両充電システムにおける充電計画の作成処理の流れの一例を示すフローチャートである。

充電計画部１０２は、運行計画部１００により作成された運行計画、消費電力計画部１０１により作成された消費電力計画に基づいて、１日の充電計画を作成する（ステップＳ１００１）。そして、充電計画部１０２は、作成した充電計画を、記憶部１０６に保存する。電動車両２の通信部２０６は、第１通信ネットワークＮＴ１を介して、記憶部１０６に記憶される充電計画を取得する。そして、電動車両２の車両側充電制御部２０１は、取得した充電計画に従って、蓄電機能部２０２に対する充電を行う。

充電計画部１０２は、充電計画を作成した後、入力部１０４または外部装置から、充電計画の変更要求が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１１０２）。充電計画の変更要求が入力されていないと判断した場合（ステップＳ１１０２：Ｎｏ）、充電計画部１０２は、記憶部１０６に保存された充電計画を変更せず、当該充電計画に従った電動車両２の蓄電機能部２０２に対する充電を継続する（ステップＳ１１０３）。次いで、充電計画部１０２は、最終の電動車両２の運行が終了したか否かを判断する（ステップＳ１１０４）。最終の電動車両２の運行が終了した場合（ステップＳ１１０４：Ｙｅｓ）、充電計画部１０２は、記憶部１０６に保存された充電計画を削除して、電動車両２の充電計画の作成処理を終了する。一方、最終の電動車両２の運行が終了していないと判断した場合（ステップＳ１１０４：Ｎｏ）、充電計画部１０２は、ステップＳ１１０２に戻り、充電計画の変更要求が入力されるのを待つ。

充電計画の変更要求が入力された場合（ステップＳ１１０２：Ｙｅｓ）、充電計画部１０２は、充電地点Ｐに対する電動車両２の到着時刻および充電地点Ｐに到着した際の蓄電機能部２０２の蓄電量に基づいて、充電計画を再作成する（ステップＳ１１０５）。そして、充電計画部１０２は、運行計画に基づいて、再作成した充電計画が実行可能か否かを判断する（ステップＳ１１０６）。再作成した充電計画が実行可能であると判断した場合（ステップＳ１１０６：Ｙｅｓ）、充電計画部１０２は、記憶部１０６に保存される充電計画を、再作成した充電計画に変更し（ステップＳ１１０７）、ステップＳ１１０４へ進む。一方、再作成した充電計画が実行できないと判断した場合（ステップＳ１１０６：Ｎｏ）、充電計画部１０２は、運行計画部１００に対して運行計画の変更要求を出力する（ステップＳ１１０８）。そして、充電計画部１０２は、運行計画部１００により変更された運行計画を取得し（ステップＳ１１０９）、ステップＳ１１０６に進む。

次に、図１２を用いて、本実施形態にかかる車両充電システムにおける充電計画の変更処理の流れの一例について説明する。図１２は、本実施形態にかかる車両充電システムにおける充電計画の変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。

電動車両２が充電地点Ｐに到着して蓄電機能部２０２に対する充電を行う度に、充電計画部１０２は、運行計画が含む到着時刻および発車時刻と、蓄電機能部２０２の蓄電量と、充電計画が含む充電前蓄電残量とに基づいて、充電地点Ｐに対する電動車両２の到着時刻が、運行計画が含む到着時刻より遅れたか、若しくは充電地点Ｐに到着した際の蓄電機能部２０２の蓄電量が、充電計画が含む充電前蓄電残量（所定残量の一例）より少ないか否かを判断する（ステップＳ１２０１）。そして、充電地点Ｐに対する電動車両２の到着時刻が、運行計画が含む到着時刻より遅れた場合、若しくは充電地点Ｐに到着した際の蓄電機能部２０２の蓄電量が充電前蓄電残量より少ない場合、充電計画部１０２は、充電地点Ｐに設定された充電レートを上げることで、蓄電機能部２０２の蓄電量が、第２蓄電残量以上となるか否かを判断する（ステップＳ１２０２）。

充電地点Ｐに設定された充電レートを上げても、蓄電機能部２０２の蓄電量が第２蓄電残量以上とならないと判断した場合（ステップＳ１２０２：Ｎｏ）、充電計画部１０２は、第２蓄電残量の変更を指示する変更要求を生成する（ステップＳ１２０３）。この場合、充電計画部１０２は、図１１のステップＳ１１０５において、充電計画が含む第２蓄電残量を、第１蓄電残量以上の蓄電量に下げることによって、充電計画を再作成する。その後、充電計画部１０２は、ステップＳ１２０２に戻り、充電地点Ｐに設定された充電レートを上げることで、蓄電機能部２０２の蓄電量が、再作成された充電計画が含む第２蓄電残量以上となるか否かを判断する（ステップＳ１２０２）。

一方、充電地点Ｐに設定された充電レートを上げることで、蓄電機能部２０２の蓄電量が、第２蓄電残量以上となると判断した場合（ステップＳ１２０２：Ｙｅｓ）、充電計画部１０２は、充電地点Ｐに設定された充電レートを上げる（ステップＳ１２０４）。または、運行計画に基づく充電地点Ｐでの停車時間内において当該充電地点Ｐの充電時間を長くすることで、蓄電機能部２０２の蓄電量を第２蓄電残量以上とすることができる場合には、充電計画部１０２は、充電地点Ｐの充電時間を長くしても良い。または、充電計画部１０２は、充電地点Ｐに設定された充電レートを上げること、および充電地点Ｐの充電時間を長くすることの両方を実行することで、蓄電機能部２０２の蓄電量を第２蓄電残量以上としても良い。

次に、図１３を用いて、本実施形態にかかる車両充電システムにおいて電動車両２の蓄電機能部２０２に対する充電処理の流れの一例について説明する。図１３は、本実施形態にかかる車両充電システムにおける電動車両の蓄電機能部に対する充電処理の流れの一例を示すフローチャートである。

電動車両２の車両側充電制御部２０１は、通信部２０６を制御して、運行管理装置１の記憶部１０６から、到着した充電地点Ｐの管理番号の充電計画を取得する。次いで、車両側充電制御部２０１は、取得した充電計画が含む充電時間を、電動車両２の蓄電機能部２０２に充電する実充電時間に設定する（ステップＳ１３０１）。さらに、車両側充電制御部２０１は、電動車両２が有する充電タイマに実充電時間を設定して、実充電時間のカウントダウンを開始する（ステップＳ１３０２）。また、車両側充電制御部２０１は、取得した充電計画が含む充電レートで、蓄電機能部２０２に対する充電を開始する。

その後、車両側充電制御部２０１は、充電タイマによりカウントダウンされた実充電時間が「０」になったか否かを判断する（ステップＳ１３０３）。充電タイマによりカウントダウンされた実充電時間が「０」になってタイムアウトした場合（ステップＳ１３０３：Ｙｅｓ）、車両側充電制御部２０１は、蓄電機能部２０２に対する充電を停止する（ステップＳ１３０４）。一方、充電タイマによりカウントダウンされた実充電時間が「０」になっていないと判断した場合（ステップＳ１３０３：Ｎｏ）、車両側充電制御部２０１は、充電タイマによって実充電時間を最後にカウントダウンしてから、所定周期（例えば、１０秒）経過したか否かを判断する（ステップＳ１３０５）。充電タイマによって実充電時間を最後にカウントダウンしてから、所定周期経過していない場合（ステップＳ１３０５：Ｎｏ）、ステップＳ１３０３に戻る。

充電タイマによって実充電時間を最後にカウントダウンしてから所定周期経過した場合（ステップＳ１３０５：Ｙｅｓ）、車両側充電制御部２０１は、所定周期を経過したことおよび残りの充電時間を、電動車両２が有する表示部に表示する（ステップＳ１３０６、ステップＳ１３０７）。その後、車両側充電制御部２０１は、充電タイマを制御して、実充電時間のカウントダウンを実行し（ステップＳ１３０８）、ステップＳ１３０３に戻る。

次に、図１４を用いて、本実施形態にかかる車両充電システムにおける電動車両２の蓄電機能部２０２に対する蓄電量の制御処理の流れの一例について説明する。図１４は、本実施形態にかかる車両充電システムにおける電動車両の蓄電機能部に対する蓄電量の制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

電動車両２の車両側充電制御部２０１は、運行管理装置１から取得した充電計画が含む第１蓄電残量および第２蓄電残量を設定する（ステップＳ１４０１）。次いで、車両側充電制御部２０１は、充電地点Ｐに到着した電動車両２の蓄電機能部２０２の蓄電量（現在の蓄電量）が、設定した第２蓄電残量より少ないか否かを判断する（ステップＳ１４０２）。現在の蓄電量が第２蓄電残量以上である場合（ステップＳ１４０２：Ｎｏ）、車両側充電制御部２０１は、蓄電機能部２０２に対する充電を終了する（ステップＳ１４０３）。

一方、現在の蓄電量が第２蓄電残量より少ない場合（ステップＳ１４０２：Ｙｅｓ）、車両側充電制御部２０１は、現在の蓄電量が、設定した第１蓄電残量より少ないか否かを判断する（ステップＳ１４０４）。現在の蓄電量が第１蓄電残量以上である場合（ステップＳ１４０４：Ｎｏ）、車両側充電制御部２０１は、実充電時間がタイムアウトしたか否かを判断する（ステップＳ１４０５）。実充電時間がタイムアウトした場合（ステップＳ１４０５：Ｙｅｓ）、車両側充電制御部２０１は、蓄電機能部２０２に対する充電を終了する（ステップＳ１４０３）。

現在の蓄電量が第１蓄電残量より少ない場合（ステップＳ１４０４：Ｙｅｓ）または実充電時間がタイムアウトしていない場合（ステップＳ１４０５：Ｎｏ）、車両側充電制御部２０１は、最後に実充電時間をカウントダウンしてから所定周期経過したか否かを判断する（ステップＳ１４０６）。最後に実充電時間をカウントダウンしてから所定周期経過していないと判断した場合（ステップＳ１４０６：Ｎｏ）、車両側充電制御部２０１は、取得した充電計画が含む充電レートで、蓄電機能部２０２に対する充電を継続し（ステップＳ１４０７）、ステップＳ１４０２に戻る。

最後に実充電時間をカウントダウンしてから所定周期経過した場合（ステップＳ１４０６：Ｙｅｓ）、車両側充電制御部２０１は、第２蓄電残量から現在の蓄電量を減算した値を、残りの実充電時間で除算した値を、必要電力量として算出する（ステップＳ１４０８）。そして、車両側充電制御部２０１は、必要電力量が、蓄電機能部２０２に充電可能な電力量の上限である上限電力量以上であるか否かを判断する（ステップＳ１４０９）。必要電力量が、上限電力量より少ない場合（ステップＳ１４０９：Ｎｏ）、車両側充電制御部２０１は、第２蓄電残量を必要電力量で更新する（ステップＳ１４１０）。一方、必要電力量が、上限電力量以上である場合（ステップＳ１４０９：Ｙｅｓ）、車両側充電制御部２０１は、第２蓄電残量を上限電力量で更新する（ステップＳ１４１１）。第２蓄電残量が更新されると、車両側充電制御部２０１は、取得した充電計画が含む充電レートで、蓄電機能部２０２に対する充電を継続し（ステップＳ１４０７）、ステップＳ１４０２に戻る。

このように、本実施形態にかかる車両充電システムによれば、電動車両２の蓄電機能部２０２に対して常に高い充電レートで充電が行われることを防止できるので、蓄電機能部２０２に対して常に高い充電レートで充電を行う場合と比較して、蓄電機能部２０２の劣化を抑制できる。

本実施形態では、充電計画部１０２は、充電地点Ｐに対する電動車両２の到着時刻が、運行計画から遅れた場合、または充電地点Ｐに到着した際の電動車両２の蓄電機能部２０２の蓄電量が、充電前蓄電残量（所定残量の一例）より少ない場合、充電地点Ｐに設定された充電レートを、当該充電地点Ｐに設定された第２蓄電残量となる充電レートに変更する。その際、充電計画部１０２は、充電地点Ｐに設定された充電レートを、蓄電機能部２０２に対する充電可能な充電レートの上限以下に変更する。

また、充電計画部１０２は、充電地点Ｐに設定された充電レートを変更しても、蓄電機能部２０２の蓄電量を、第２蓄電残量とすることができない場合、充電地点Ｐに設定された充電レートを、次の充電地点Ｐ以降の充電地点Ｐにおいて、蓄電機能部２０２の蓄電量が第２蓄電残量となる充電レートに変更する。その際、充電計画部１０２は、次の充電地点Ｐ以降の充電地点Ｐのうち、閑散時間帯に電動車両２が停車する充電地点Ｐにおける充電レートを変更することが好ましい。

また、充電計画部１０２は、次の充電地点Ｐ以降の充電地点Ｐに設定された充電レートを変更しても、蓄電機能部２０２の蓄電量を、当該充電地点Ｐに設定された第２蓄電残量とすることができない場合、運行計画部１００に対して運行計画の変更要求を出力する。具体的には、充電計画部１０２は、運行計画部１００に対して、閑散時間帯における充電地点Ｐにおける停車時間を長くすることを指示する変更要求を出力する。これにより、充電計画部１０２は、閑散時間帯における充電地点Ｐの充電時間を長くして、次の繁忙時間帯までに、蓄電機能部２０２の蓄電量を、第２蓄電残量まで回復させる。

本実施形態では、充電計画部１０２は、電動車両２の蓄電機能部２０２を充電中、通信部１０７を介して、電動車両２の車両側充電制御部２０１から、蓄電機能部２０２の蓄電量を取得する。次いで、充電計画部１０２は、取得した蓄電機能部２０２の蓄電量および残りの充電時間に基づいて、蓄電機能部２０２の蓄電量が第２蓄電残量となるか否かを検出する。そして、充電計画部１０２は、蓄電機能部２０２の蓄電量が第２蓄電残量とならないことを検出した場合、蓄電機能部２０２の蓄電量が第２蓄電残量となるように、充電地点Ｐに設定された充電レートを上げる。

本実施形態では、充電計画部１０２は、通信部１０７を介して、電動車両２の測位部２０５から、電動車両２の走行位置の検出結果を取得する。そして、充電計画部１０２は、取得した電動車両２の走行位置および電動車両２の蓄電機能部２０２の蓄電量に基づいて、次の充電地点Ｐに到着する前に蓄電機能部２０２の蓄電量が無くなると判断した場合、電動車両２に対して、省エネルギーモードへの切り替えを指示する。ここで、省エネルギーモードは、蓄電機能部２０２から供給される電力の消費を減らすモードであり、例えば、電動車両２が有する補機部２０４を停止したり、電動車両２の走行速度を制限したりするモードである。

また、本実施形態では、充電計画部１０２は、電動車両２を省エネルギーモードに切り替えても、次の充電地点Ｐに到着する前に電動車両２の蓄電機能部２０２の蓄電量が無くなると判断した場合、運行管理装置１に対して、運行計画の変更要求を出力する。例えば、充電計画部１０２は、次の充電地点Ｐの手前に存在する充電地点Ｐへ停車する運行計画への変更を指示する変更要求を、運行計画部１００に対して出力する。

また、本実施形態では、充電計画部１０２は、電動車両２の走行中、当該電動車両２が次の充電地点Ｐに到着する到着時刻、および電動車両２が次の充電地点Ｐに到着した際の蓄電機能部２０２の蓄電量を予測する。そして、充電計画部１０２は、予測した到着時刻が運行計画から遅れた場合、または予測した蓄電量が、次の充電地点Ｐにおける充電前蓄電残量より少ない場合、当該次の充電地点Ｐに設定された充電レートを、第２蓄電残量となる充電レートに変更する。

また、本実施形態では、充電計画部１０２は、充電地点Ｐに対する電動車両２の到着時刻が運行計画より早い場合、充電地点Ｐに設定された充電レートを下げるか、若しくは第２蓄電残量を上げる。充電計画部１０２は、充電地点Ｐに設定された充電レートを下げる場合、蓄電機能部２０２の充電による電力損失が予め設定された損失以下となる充電レートに下げるものとする。また、充電計画部１０２は、第２蓄電残量を上げる場合、蓄電残量上限値より少ない蓄電量に、第２蓄電残量を上げるものとする。

また、本実施形態では、充電計画部１０２は、電動車両２が運行する路線に異常（例えば、天候の変化、突発的な事象）が発生しかつ充電地点Ｐに到着した際の蓄電機能部２０２の蓄電量が充電前蓄電残量より少ない場合、当該充電地点Ｐに設定された第１蓄電残量を上げる。これにより、電動車両２が運行する路線に異常が発生して、電動車両２が運行計画通りに運行できないことが予想される場合、電動車両２の蓄電機能部２０２に対して多めに充電を行うことで、路線の異常に対応可能とする。

さらに、本実施形態では、充電計画部１０２は、充電地点Ｐの充電レートを、予め設定された充電レートの下限以上の充電レートに設定する。具体的には、充電計画部１０２は、充電電力量を充電時間で除算して得られた充電レートが、予め設定された充電レートの下限より低い場合、充電地点Ｐに設定される充電レートを、当該予め設定された充電レートの下限に変更する。この場合、充電時間を変更しなかった場合、充電地点Ｐを出発する際の蓄電機能部２０２の蓄電量が第２蓄電残量より多くなる。そのため、充電計画部１０２は、充電地点Ｐに設定される充電レートの変更に伴って、充電地点Ｐを電動車両２が出発する際の蓄電機能部２０２の蓄電量が第２蓄電残量となるように、充電時間を短くする。または、充電計画部１０２は、充電地点Ｐに設定される充電レートの変更に伴って、第２蓄電量を多くしても良い。

なお、本実施形態にかかる車両充電システムで実行されるプログラムは、ＲＯＭ（Read Only Memory）等に予め組み込まれて提供される。また、本実施形態の車両充電システムで実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成しても良い。

さらに、本実施形態の車両充電システムで実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の車両充電システムで実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

本実施形態の車両充電システムで実行されるプログラムは、上述した各部（運行計画部１００、消費電力計画部１０１、充電計画部１０２、再計画部１０３）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（Central Processing Unit）が上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、運行計画部１００、消費電力計画部１０１、充電計画部１０２、再計画部１０３が主記憶装置上に生成されるようになっている。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 運行管理装置
２ 電動車両
３ 充電設備
４ 電力供給機構
５ 通信手段
１００ 運行計画部
１０１ 消費電力計画部
１０２ 充電計画部
１０３ 再計画部
１０４ 入力部
１０５ 表示部
１０６ 記憶部
１０７，１０８，２０６，３０３ 通信部
２０１ 車両側充電制御部
２０２ 蓄電機能部
２０３ 駆動部
２０４ 補機部
２０５ 測位部
３０１ 地上側充電制御部
３０２ 充電機能部
ＮＴ１ 第１通信ネットワーク
ＮＴ２ 第２通信ネットワーク

Claims (12)

1. 蓄電機能部から電力の供給を受けて所定の運行計画に従って運行する車両が有する前記蓄電機能部に充電可能な充電地点における充電レートを、前記蓄電機能部の蓄電量が、次の前記充電地点までの前記車両の運行に要する前記蓄電機能部の蓄電量の下限である第１蓄電量以上となる充電レートに設定し、かつ第１時間帯の前記充電地点における充電レートを、前記充電地点における前記蓄電機能部の充電時間が前記第１時間帯より短い第２時間帯の前記充電地点における充電レートよりも低くする設定部、
   を備えた充電計画作成システム。
2. 前記設定部は、前記充電地点の充電レートを、前記蓄電機能部の蓄電量が、前記第１蓄電量以上の予め設定された目標の蓄電量である第２蓄電量となる充電レートに設定し、前記第１時間帯の終了時における前記蓄電機能部の蓄電量が、前記第１時間帯の開始時における前記蓄電機能部の蓄電量より少なくなるように、前記第２蓄電量を設定する請求項１に記載の充電計画作成システム。
3. 前記設定部は、前記第１時間帯において前記蓄電機能部の蓄電量が変化する範囲と、前記第２時間帯において前記蓄電機能部の蓄電量が変化する範囲とが異なるように、前記第２蓄電量を設定する請求項２に記載の充電計画作成システム。
4. 前記設定部は、前記蓄電機能部の蓄電量が、前記蓄電機能部の電池電圧が放電終止電圧となる蓄電量近傍である場合、前記充電地点に設定された充電レートを上昇させる請求項１から３のいずれか一に記載の充電計画作成システム。
5. 前記設定部は、前記充電地点に対する前記車両の到着時刻が前記運行計画から遅れた場合、または前記充電地点に到着した際の前記蓄電機能部の蓄電量が、所定残量よりも少ない場合、前記充電地点に設定された充電レートを、前記蓄電機能部の蓄電量が前記第２蓄電量以上となる充電レートに変更する請求項２に記載の充電計画作成システム。
6. 前記設定部は、前記蓄電機能部を充電中、前記蓄電機能部の蓄電量が前記第２蓄電量となるか否かを検出し、かつ前記蓄電機能部の蓄電量が前記第２蓄電量とならないことを検出した場合、前記蓄電機能部の蓄電量が前記第２蓄電量となるように、前記充電地点に設定された充電レートを上げる請求項２に記載の充電計画作成システム。
7. 前記車両の走行位置を検出する検出部をさらに備え、
   前記設定部は、検出した前記走行位置および前記蓄電機能部の蓄電量に基づいて、次の前記充電地点に到着する前に前記蓄電機能部の蓄電量が無くなると判断した場合、前記車両に対して、省エネルギーモードへの切り替えを指示する請求項１から６のいずれか一に記載の充電計画作成システム。
8. 前記車両を前記省エネルギーモードに切り替えても、次の前記充電地点に到着する前に前記蓄電機能部の蓄電量が無くなると判断した場合、外部装置に対して、前記運行計画の変更指示を送信する送信部をさらに備えた請求項７に記載の充電計画作成システム。
9. 前記設定部は、前記車両の走行中、前記車両が次の前記充電地点に到着する到着時刻および前記車両が前記次の充電地点に到着した際の前記蓄電機能部の蓄電量を予測し、前記予測した到着時刻が前記運行計画から遅れた場合、または前記予測した蓄電量が前記所定残量より少ない場合、前記充電地点に設定された充電レートを上げる請求項２に記載の充電計画作成システム。
10. 前記設定部は、前記充電地点に対する前記車両の到着時刻が前記運行計画よりも早い場合、前記充電地点に設定された充電レートを下げるか、または前記第２蓄電量を上げる請求項２に記載の充電計画作成システム。
11. 前記設定部は、前記車両が運行する路線において異常が発生しかつ前記充電地点に到着した際の前記蓄電機能部の蓄電量が前記所定残量より少ない場合、前記第１蓄電量を上げる請求項１から１０のいずれか一に記載の充電計画作成システム。
12. 前記設定部は、前記充電地点の充電レートを、予め設定された充電レートの下限以上の充電レートに設定する請求項１から１１のいずれか一に記載の充電計画作成システム。

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