JP2018124674A

JP2018124674A - Ｖ２ｇシステム、サーバ装置及び輸送機器

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Publication number: JP2018124674A
Application number: JP2017014679A
Authority: JP
Inventors: 晋一横山; Shinichi Yokoyama; 貞野　計; Kazu Sadano; 計貞野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-01-30
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2037-01-30
Also published as: US20180218459A1; JP6534403B2; DE102018201348A1; CN108376373A; US11321789B2; CN108376373B

Abstract

【課題】外部への情報漏えいを防ぐＶ２Ｇシステムを提供すること。
【解決手段】Ｖ２Ｇシステムは、複数の電力供給源から電力網への電力の売買を管理する親アグリゲータと、複数の輸送機器を管理し、当該複数の輸送機器のそれぞれに搭載された蓄電器の少なくとも１つと電力網との間の充放電を、親アグリゲータに対して保障する子アグリゲータとを備える。子アグリゲータは、複数の輸送機器のそれぞれから、充放電に関する第１情報と、輸送機器に関する第２情報と、を取得して各情報を集計し、親アグリゲータに対して少なくとも第１情報を送信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、輸送機器に設けられた蓄電器と電力系統との間で双方向の電力の授受が可能なＶ２Ｇ（Vehicle to Grid）におけるＶ２Ｇシステム、サーバ装置及び輸送機器に関する。

電力網を含む電力系統とＥＶ（Electric Vehicle）等の車両との間で双方向の電力の授受が可能なＶ２Ｇでは、車両が有する蓄電器の充放電を一元管理するアグリゲータと呼ばれるサーバが重要な役割を果たす。アグリゲータは、通信ネットワークを介して各車両に接続されており、各車両に関する情報と電力系統における電力の需給状態とに基づき、車両に電力網との間の充放電を行うよう指示する。特許文献１には、自身に接続された複数の車両が放電可能な電力の合計を電力系統に通知してＶ２Ｇを実行するアグリゲータが開示されている。

米国特許出願公開第２０１１／０２０２４１８号明細書米国特許第８９３５１１２号明細書特許第５４７６８７２号公報

Ｖ２Ｇにおける各車両からアグリゲータに送られる情報には、充放電を行った車両の所有者へのインセンティブ（所有者にとっての利益）の付与のため、車両の所有者に関する個人情報等が含まれる。このため、アグリゲータは、Ｖ２Ｇに参加する車両の所有者の個人情報を保有する。しかし、アグリゲータのセキュリティレベルが十分でないと、アグリゲータから個人情報が漏えいしないとも限らない。アグリゲータが保有する個人情報が漏えいした場合、Ｖ２Ｇに参加する車両の数が多いと被害は甚大となる可能性がある。

本発明の目的は、外部への情報漏えいを防ぐＶ２Ｇシステム、サーバ装置及び輸送機器を提供することである。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
複数の電力供給源から電力網（例えば、後述の実施形態での電力網１０１）への電力の売買を管理する親アグリゲータ（例えば、後述の実施形態での親アグリゲータ１１３）と、
複数の輸送機器（例えば、後述の実施形態での電動車両１０７）を管理し、当該複数の輸送機器のそれぞれに搭載された蓄電器の少なくとも１つと前記電力網との間の充放電を、前記親アグリゲータに対して保障する子アグリゲータ（例えば、後述の実施形態での子アグリゲータ１１１）と、を備え、
前記子アグリゲータは、
前記複数の輸送機器のそれぞれから、前記充放電に関する第１情報と、前記輸送機器に関する第２情報と、を取得して各情報を集計し、
前記親アグリゲータに対して少なくとも前記第１情報を送信する、Ｖ２Ｇシステムである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記子アグリゲータは、前記親アグリゲータに対して前記第２情報を送信しない。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記子アグリゲータは、前記親アグリゲータに対し、前記第１情報の集計結果に基づく前記電力網との間で充放電可能な電力の補償量である保障電力量を、前記子アグリゲータの名前が有する信頼の下に保障する。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
前記子アグリゲータは、
前記電力網に接続された定置型蓄電設備を管理し、
前記複数の輸送機器と前記電力網との間で充放電可能な電力量が前記保障電力量に満たない場合、前記保障電力量と前記充放電可能な電力量との差分の電力を前記定置型蓄電設備に出力させる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、
前記子アグリゲータは、
前記電力網を含む電力系統における電力の需給が安定している場合、前記複数の輸送機器の少なくとも１つが前記定置型蓄電設備へ放電を行うよう管理し、
前記放電の実績に従い前記輸送機器にインセンティブを付与する。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の発明において、
前記子アグリゲータは、
前記電力網との間で充放電した電力量の実績に基づき、前記親アグリゲータからインセンティブを受け取り、
前記実績、前記第１情報及び前記第２情報に基づき、前記充放電を行った輸送機器に、前記親アグリゲータから受け取ったインセンティブの少なくとも一部を分配する。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の発明において、
前記子アグリゲータは、前記電力網との間で充放電した電力量の実績、前記第１情報及び前記第２情報に基づき、前記複数の輸送機器のそれぞれの前記充放電を行った積算時間を管理する。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、
前記子アグリゲータは、管理する前記積算時間の前記輸送機器側からの変更を禁止する。

請求項９に記載の発明は、
複数の輸送機器（例えば、後述の実施形態での電動車両１０７）を管理し、当該複数の輸送機器のそれぞれに搭載された蓄電器の少なくとも１つと電力網（例えば、後述の実施形態での電力網１０１）との間の充放電を、複数の電力供給源から前記電力網への電力の売買を管理する親アグリゲータ（例えば、後述の実施形態での親アグリゲータ１１３）に対して保障する子アグリゲータ（例えば、後述の実施形態での子アグリゲータ１１１）であるサーバ装置であって、
前記複数の輸送機器のそれぞれから、前記充放電に関する第１情報と、前記輸送機器に関する第２情報と、を取得して各情報を集計し、
前記親アグリゲータに対して少なくとも前記第１情報を送信する、サーバ装置である。

請求項１０に記載の発明は、
電力網（例えば、後述の実施形態での電力網１０１）との間の充放電が可能な輸送機器（例えば、後述の実施形態での電動車両１０７）であって、
前記輸送機器は、前記輸送機器が搭載した蓄電器と前記電力網との間の充放電を、複数の電力供給源から前記電力網への電力の売買を管理する親アグリゲータ（例えば、後述の実施形態での親アグリゲータ１１３）に対して保障する子アグリゲータ（例えば、後述の実施形態での子アグリゲータ１１１）によって管理され、
前記子アグリゲータは、
前記複数の輸送機器のそれぞれから、前記充放電に関する第１情報と、前記輸送機器に関する第２情報と、を取得して各情報を集計し、
前記親アグリゲータに対して少なくとも前記第１情報を送信する、輸送機器である。

親アグリゲータは、電力網への電力の売買を管理する際に子アグリゲータをひとつの電力供給源とみなせば、子アグリゲータが管理する各輸送機器に関する情報を必要としない。請求項１の発明、請求項９の発明及び請求項１０の発明によれば、子アグリゲータは、管理する輸送機器から得られた情報のうち、親アグリゲータに対しては少なくとも充放電に関する第１情報を送信するため、個々の輸送機器に関する第２情報が親アグリゲータに送られる可能性は小さい。このように、外部への漏えいを防ぎたい第２情報の伝送及び保有を最小限、すなわち子アグリゲータまでに留めることによって、情報の安全性が高いシステムを実現できる。

請求項２の発明によれば、子アグリゲータは、個々の輸送機器に関する第２情報を親アグリゲータに送信しないため、より一層情報の安全性が高いシステムを実現できる。

売電市場では、売り主の信用度に応じて売電価格が決定される場合が多い。請求項３の発明によれば、複数の輸送機器を管理して保障電力量を保障する子アグリゲータの事業者の信頼度を利用できるため、各輸送機器の所有者が個別に親アグリゲータと約定するよりも、Ｖ２Ｇの約定確率を増大でき、かつ、売電価格を高くできる。

請求項４の発明によれば、充放電を行う際のバッファとして定置型蓄電設備を利用できるため、子アグリゲータの事業者としての信頼度が上がる。その結果、Ｖ２Ｇの約定確率を一層増大でき、かつ、売電価格をさらに高くできる。

請求項５の発明によれば、電力系統が安定しており子アグリゲータから輸送機器への充放電指令がないときには、いずれか１つの輸送機器が定置型蓄電設備へ放電し、当該輸送機器にインセンティブを付与する。このため、定置型蓄電設備が充放電可能な蓄電状態を担保できると共に、定置型蓄電設備へ放電した輸送機器にインセンティブを付与することができる。

請求項６の発明によれば、子アグリゲータは、充放電した電力量の実績に基づき親アグリゲータから受け取ったインセンティブの少なくとも一部を、充放電を行った輸送機器に分配する。このように、個々の輸送機器に関する第２情報を親アグリゲータに送らずとも、子アグリゲータが管理する輸送機器にインセンティブを付与できる。

請求項７の発明によれば、複数の輸送機器の充放電を行った各積算時間を子アグリゲータが管理するため、当該積算時間を高精度に管理できると共に、子アグリゲータが管理する様々な場面で積算時間の情報を活用できる。

請求項８の発明によれば、子アグリゲータが管理する積算時間の輸送機器側からの変更は禁止されるため、上記積算時間の信頼性を向上できる。

Ｖ２Ｇシステムの全体構成を示す図である。子アグリゲータが各電動車両から取得する情報と、子アグリゲータが親アグリゲータに送信する情報との関係を示す図である。電力網に充放電可能な電力量が保障電力量に満たない場合に定置型蓄電設備が電力を出力する状態を示す図である。電動車両が電力網との間の充放電を行うことによって得られるインセンティブの分配を示す図である。電動車両が定置型蓄電設備へ放電してインセンティブを得る状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

Ｖ２Ｇ（Vehicle to Grid）システムは、商用電力網を含む電力系統と電動車両との間で電力の融通を行うシステムであり、電動車両が移動手段として用いられない時には、この電動車両に搭載された蓄電器が電力貯蔵設備として利用される。このため、Ｖ２Ｇに参加する電動車両と電力系統の間では双方向の電力の授受が行われる。

Ｖ２Ｇに参加する電動車両は、電力系統の状況に応じて、電力系統における需給均衡の維持を目的とする継続的放電、又は、電力系統における周波数の安定を目的とする充放電を行う。需給均衡の維持を目的とした電動車両の継続的放電又は継続的充電によって得られる電力は、電力系統の「瞬動予備力（Spinning Reserve）」として利用される。この瞬動予備力のための継続的放電は、特に、電力系統における電力需要の増加に伴い、需給均衡を維持するために必要とされる電力系統への電力供給を目的として行われる。また、瞬動予備力のための継続的充電は、電力系統における電力供給の増加に伴い、需給均衡を維持するために必要とされる電力系統からの電力受入を目的として行われる。一方、周波数の安定を目的とした電動車両の充放電によって授受される電力は、電力系統の「周波数調整（Frequency Regulation）」に利用される。いずれも電動車両が電力系統の安定化に寄与する。以下の説明では、瞬動予備力のための電動車両と電力系統の間の電力受供給及び周波数調整のための電動車両と電力系統の間の電力受供給の双方を合わせて、電動車両と電力系統の間の「充放電」という。

図１は、Ｖ２Ｇシステムの全体構成を示す図である。図１に示すように、Ｖ２Ｇシステムは、火力、風力、原子力又は太陽光等のエネルギーによって発電を行う発電所等が発電した電力を送電する電力網１０１と、電気を必要とし電力の供給を受けている電力需要家１０３とを含む電力系統と、図示しない配電設備等を介して電力網１０１に接続された外部電源装置であるＥＶＳＥ（Electric Vehicle Service Equipment）１０５と、充放電可能な蓄電器を搭載したＥＶ（Electrical Vehicle）やＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）等の電動車両１０７と、充放電可能な蓄電器を多数設置した定置型蓄電設備１０９と、ＥＶＳＥ１０５を介して電動車両１０７が有する蓄電器等の充放電及び定置型蓄電設備１０９の放電を管理する子アグリゲータ１１１と、発電所を運営する電力会社又は電力網１０１を運営する送電会社等の要求に応じた、子アグリゲータ１１１が管理する電力供給源から電力網１０１への電力の売買を管理する親アグリゲータ１１３とを備える。

なお、ＥＶＳＥ１０５と子アグリゲータ１１１は有線又は無線の通信網を介して接続されているため、ＥＶＳＥ１０５に接続された電動車両１０７と子アグリゲータ１１１との間では、充放電に関する情報や電動車両１０７に関する情報の送受信が可能である。また、子アグリゲータ１１１と親アグリゲータ１１３は通信網によって接続されており、子アグリゲータ１１１と親アグリゲータ１１３との間では、充放電に関する情報の送受信が可能である。

以下、それぞれに電動車両が接続される複数のＥＶＳＥ１０５を介して各電動車両が有する蓄電器の充放電を管理して、当該蓄電器と電力網１０１の間の充放電を親アグリゲータ１１３に対して保障する子アグリゲータ１１１について、図２〜図５を参照して詳細に説明する。なお、図２〜図５に示す各例では、子アグリゲータ１１１が、３つのＥＶＳＥ１０５の各々に接続される３台の電動車両１０７と、電力網１０１に接続された１基の定置型蓄電設備１０９を管理する。

図２は、子アグリゲータ１１１が各電動車両から取得する情報と、子アグリゲータ１１１が親アグリゲータ１１３に送信する情報との関係を示す図である。図２に示すように、子アグリゲータ１１１は、各電動車両による電力網１０１との間の充放電が可能なタイムスケジュール（以下、単に「スケジュール」という。）を含む第１情報と、各電動車両又はその所有者に関する個人情報、各電動車両に搭載された蓄電器のＳＯＣ（State Of Charge）、各電動車両のＳＯＨ（State Of Health）及び各電動車両が充放電を行った実績に関する情報を含む第２情報とを、ＥＶＳＥ１０５を介して各電動車両から取得する。子アグリゲータ１１１は、各電動車両から取得した第１情報及び第２情報をそれぞれ集計し、各電動車両のスケジュールを統合したスケジュール（第１情報）を親アグリゲータ１１３に送信する。なお、子アグリゲータ１１１は、各電動車両から取得した第２情報を親アグリゲータ１１３に送信しない。

子アグリゲータ１１１が親アグリゲータ１１３に送信する情報は、子アグリゲータ１１１が各電動車両から取得した第１情報を集計結果に基づく、電力網１０１に充放電可能な電力の補償量を時間帯毎に決定したスケジュールである。子アグリゲータ１１１は、親アグリゲータ１１３に対し、時間帯毎に異なる充放電可能な電力量（以下「保障電力量」という。）を、子アグリゲータ１１１の事業者の名前が有する信頼の下に保障する。

しかし、子アグリゲータ１１１が管理する電動車両１０７が予め設定されたスケジュールどおりに行動しないと、子アグリゲータ１１１が管理する電動車両１０７から電力網１０１に充放電可能な電力量は、保障電力量に満たない場合がある。この場合、図３に示すように、子アグリゲータ１１１は、保障電力量と充放電可能な電力量との差分の電力を定置型蓄電設備１０９が出力して、電力網１０１に供給する。このように、充放電を行う際のバッファとして定置型蓄電設備１０９を利用することで、子アグリゲータ１１１は親アグリゲータ１１３に対し保障電力量を保障できる。

図４は、電動車両１０７が電力網１０１との間で充放電を行うことによって得られるインセンティブの分配を示す図である。図４に示すように、子アグリゲータ１１１は、管理する電動車両１０７が電力網１０１に対して充放電した電力量の実績に基づくインセンティブを、親アグリゲータ１１３から受け取る。しかし、子アグリゲータ１１１が受け取るインセンティブは、電動車両１０７毎のものではない。子アグリゲータ１１１は、上記実績と各電動車両１０７から得られた第１情報及び第２情報に基づき、親アグリゲータ１１３から受け取ったインセンティブの少なくとも一部を、充放電を行った電動車両１０７に分配する。なお、インセンティブとは、電動車両１０７が電力網１０１との間で充放電を行った際の電動車両１０７の所有者にとっての利益であり、その利益の主たるものは金銭である。

なお、電動車両１０７がインセンティブを得ることができるのは充放電だけではない。例えば、電力系統が安定しており子アグリゲータ１１１から充放電指令がないとき、図５に示すように、子アグリゲータ１１１は、定置型蓄電設備１０９へ放電した電動車両１０７にインセンティブを付与する。

また、子アグリゲータ１１１は、管理する電動車両１０７が電力網１０１との間で充放電した電力量の実績と、各電動車両１０７から得られた第１情報及び第２情報とに基づき、各電動車両１０７が充放電を行った積算時間を管理し、積算時間がしきい値を超えた電動車両１０７に対しては、充放電を禁止する。なお、子アグリゲータ１１１は、管理する積算時間の電動車両１０７側からの変更を禁止する。

以上説明したように、本実施形態のＶ２Ｇシステムが有する親アグリゲータ１１３は、電力網１０１への電力の売買を管理する際に子アグリゲータ１１１をひとつの電力供給源とみなせば、子アグリゲータ１１１が管理する各電動車両１０７に関する情報を必要としない。本実施形態では、子アグリゲータ１１１は、管理する電動車両１０７から得られた情報のうち、個々の電動車両１０７に関する第２情報を親アグリゲータ１１３には送信せず、スケジュールに関する第１情報のみを親アグリゲータ１１３に送信するため、個々の電動車両１０７に関する第２情報は親アグリゲータ１１３に送られない。このように、外部への漏えいを防ぎたい第２情報の伝送及び保有を最小限、すなわち子アグリゲータ１１１までに留めることによって、情報の安全性が高いシステムを実現できる。

また、売電市場では、売り主の信用度に応じて売電価格が決定される場合が多い。本実施形態によれば、複数の電動車両１０７を管理して保障電力量を保障する子アグリゲータ１１１の事業者の信頼度を利用できるため、各電動車両１０７の所有者が個別に親アグリゲータ１１３と約定するよりも、Ｖ２Ｇの約定確率を増大でき、かつ、売電価格を高くできる。

また、充放電を行う際のバッファとして定置型蓄電設備１０９を利用できるため、子アグリゲータ１１１の事業者としての信頼度が上がる。その結果、Ｖ２Ｇの約定確率を一層増大でき、かつ、売電価格をさらに高くできる。

また、定置型蓄電設備１０９は、電動車両１０７からの放電によって充放電可能な蓄電状態を担保できると共に、定置型蓄電設備１０９へ放電した電動車両１０７にはインセンティブを付与することができる。

また、子アグリゲータ１１１は、充放電した電力量の実績に基づき親アグリゲータ１１３から受け取ったインセンティブの少なくとも一部を、充放電を行った電動車両１０７に分配する。このように、個々の電動車両１０７に関する第２情報を親アグリゲータ１１３に送らずとも、子アグリゲータ１１１が管理する電動車両１０７にインセンティブを付与できる。

また、複数の電動車両１０７の充放電を行った各積算時間を子アグリゲータ１１１が管理するため、当該積算時間を高精度に管理できると共に、子アグリゲータ１１１が管理する様々な場面で積算時間の情報を活用できる。また、子アグリゲータ１１１が管理する積算時間の電動車両１０７側からの変更は禁止されるため、上記積算時間の信頼性を向上できる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

１０１電力網
１０３電力需要家
１０５ＥＶＳＥ
１０７電動車両
１０９定置型蓄電設備
１１１子アグリゲータ
１１３親アグリゲータ

Claims

複数の電力供給源から電力網への電力の売買を管理する親アグリゲータと、
複数の輸送機器を管理し、当該複数の輸送機器のそれぞれに搭載された蓄電器の少なくとも１つと前記電力網との間の充放電を、前記親アグリゲータに対して保障する子アグリゲータと、を備え、
前記子アグリゲータは、
前記複数の輸送機器のそれぞれから、前記充放電に関する第１情報と、前記輸送機器に関する第２情報と、を取得して各情報を集計し、
前記親アグリゲータに対して少なくとも前記第１情報を送信する、Ｖ２Ｇシステム。
請求項１に記載のＶ２Ｇシステムであって、
前記子アグリゲータは、前記親アグリゲータに対して前記第２情報を送信しない、Ｖ２Ｇシステム。
請求項１又は２に記載のＶ２Ｇシステムであって、
前記子アグリゲータは、前記親アグリゲータに対し、前記第１情報の集計結果に基づく前記電力網との間で充放電可能な電力の補償量である保障電力量を、前記子アグリゲータの名前が有する信頼の下に保障する、Ｖ２Ｇシステム。
請求項３に記載のＶ２Ｇシステムであって、
前記子アグリゲータは、
前記電力網に接続された定置型蓄電設備を管理し、
前記複数の輸送機器と前記電力網との間で充放電可能な電力量が前記保障電力量に満たない場合、前記保障電力量と前記充放電可能な電力量との差分の電力を前記定置型蓄電設備に出力させる、Ｖ２Ｇシステム。
請求項４に記載のＶ２Ｇシステムであって、
前記子アグリゲータは、
前記電力網を含む電力系統における電力の需給が安定している場合、前記複数の輸送機器の少なくとも１つが前記定置型蓄電設備へ放電を行うよう管理し、
前記放電の実績に従い前記輸送機器にインセンティブを付与する、Ｖ２Ｇシステム。
請求項２から５のいずれか１項に記載のＶ２Ｇシステムであって、
前記子アグリゲータは、
前記電力網との間で充放電した電力量の実績に基づき、前記親アグリゲータからインセンティブを受け取り、
前記実績、前記第１情報及び前記第２情報に基づき、前記充放電を行った輸送機器に、前記親アグリゲータから受け取ったインセンティブの少なくとも一部を分配する、Ｖ２Ｇシステム。
請求項２から６のいずれか１項に記載のＶ２Ｇシステムであって、
前記子アグリゲータは、前記電力網との間で充放電した電力量の実績、前記第１情報及び前記第２情報に基づき、前記複数の輸送機器のそれぞれの前記充放電を行った積算時間を管理する、Ｖ２Ｇシステム。
請求項７に記載のＶ２Ｇシステムであって、
前記子アグリゲータは、管理する前記積算時間の前記輸送機器側からの変更を禁止する、Ｖ２Ｇシステム。
複数の輸送機器を管理し、当該複数の輸送機器のそれぞれに搭載された蓄電器の少なくとも１つと電力網との間の充放電を、複数の電力供給源から前記電力網への電力の売買を管理する親アグリゲータに対して保障する子アグリゲータであるサーバ装置であって、
前記複数の輸送機器のそれぞれから、前記充放電に関する第１情報と、前記輸送機器に関する第２情報と、を取得して各情報を集計し、
前記親アグリゲータに対して少なくとも前記第１情報を送信する、サーバ装置。
電力網との間で充放電が可能な輸送機器であって、
前記輸送機器は、前記輸送機器が搭載した蓄電器と前記電力網との間の充放電を、複数の電力供給源から前記電力網への電力の売買を管理する親アグリゲータに対して保障する子アグリゲータによって管理され、
前記子アグリゲータは、
前記複数の輸送機器のそれぞれから、前記充放電に関する第１情報と、前記輸送機器に関する第２情報と、を取得して各情報を集計し、
前記親アグリゲータに対して少なくとも前記第１情報を送信する、輸送機器。