JP2019041575A - 車両電力管理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、駐車中の電動車両が有するバッテリの電力を有効に利用できるようにすることを目的とする。
車両接続部は、 バッテリを有する車両と電気的に接続可能であって、車両と電気的に接続されている間にその車両のバッテリに対して外部から電力の授受を行うことが可能に構成されている。電力受電部は、車両接続部に電気的に接続されている車両から車両接続部を介してバッテリの電力を受電し、その受電したバッテリの電力に基づいて負荷を動作させるための電力を生成して負荷へ出力可能に構成されている。充電電力出力部は、車両接続部に接続されている車両へバッテリを充電させるための充電用電力を車両接続部を介して出力可能に構成されている。受電対象決定部は、車両接続部に接続されている車両のうち少なくとも1台を、バッテリの電力を受電する対象の車両である受電対象車両として決定する。受電指示部は、電力受電部に対し、受電対象決定部により決定された受電対象車両からバッテリの電力を特定の受電期間に受電するように指示する。充電指示部は、受電期間の終了後、充電電力出力部に対し、受電対象車両へ充電用電力を出力するように指示する。
取得部は、車両接続部に接続されている車両から、その車両のバッテリに充電されている電力の残量を示す残量情報を取得する。そして、残量情報取得部を備えている場合、受電対象決定部は、その残量情報取得部により取得された残量情報に基づき、車両接続部に接続されている車両のうちバッテリの残量が特定の残量条件を満たしている車両を、受電対象車両として決定するようにしてもよい。
[第1実施形態]
(1)受給電システムの概要
図1に示すように、第1実施形態の受給電システムは、主に、建物1と、駐車場3と、受給電切替装置5と、車両10と、を備える。
ら受電される交流電力が供給され、各電気負荷はその交流電力によって動作する。ただし、本実施形態では、必要に応じて、駐車場3に駐車されている車両10から電力を受電してその受電電力によって建物1内の各電気負荷を動作させることが可能に構成されている。
り制御される。システム制御装置30は、必要に応じて、受給電切替装置5に対して受電中継機能を作動させて車両10からバッテリ電力を受電させたり、逆に充電電力出力機能を作動させて車両10へバッテリ40の充電用電力を供給させたりする。
次に、建物1の具体的構成について、図2を用いて説明する。図2に示すように、建物1には、分電装置21と、AC100V負荷群26と、AC200V負荷群27と、システム制御装置30とが設けられている。そして、分電装置21に、商用交流系統100から電力が入力される。
配電回路24へ出力するようにしてもよい。なお、DC/ACコンバータ23は、バッテリ電力を電力供給対象の各電気負荷が必要とする交流電力に変換して出力できる限り、その具体的構成は特に限定されない。
ーザ管理テーブルに登録される。
売電価格Esは、車両10からバッテリ電力を外部へ供給する際の、その外部供給を許可するか否かの判断基準となり得る情報である。この売電価格Esは、本第1実施形態では用いられず、後述する第2実施形態で用いられる。そのため、売電価格Esについては第2実施形態で具体的に説明する。
その中継装置11から取得すると共に、携帯端末60からユーザ情報を取得する。ユーザ情報とは、携帯端末60のユーザ固有の情報であり、本実施形態では少なくともユーザ名(即ち社員名)とユーザスケジュールが含まれる。
次に、受給電切替装置5の具体的構成について、図2を用いて説明する。受給電切替装置5は、AC/DCコンバータ16と、系統遮断スイッチ15と、複数の給電経路スイッチ17と、複数の受電経路スイッチ18とを備える。
次に、受給電スタンド7の具体的構成について、図3を用いて説明する。受給電スタンド7は、中継装置11と、接続ケーブル12と、コネクタ13とを備える。
め、コネクタ13を車両10に接続することで、バッテリ40の充電用電力を受給電切替装置5から中継装置11を介して車両10へ供給したり、バッテリ40のバッテリ電力を中継装置11及び受給電切替装置5を介して建物1側にて受電させることができる。
次に、車両10の具体的構成について、図4を用いて説明する。車両10は、バッテリユニット41と、充電用高圧コネクタ43と、インバータ45と、モータ46と、車両制御ユニット47と、無線通信機48と、外部受給電スイッチ49とを備える。
ニット47内の車両記憶部52には、その出力された検出結果が記憶される。即ち、車両記憶部52に記憶されているバッテリ情報のうち、バッテリユニット41から周期的に出力される上記各情報は、バッテリユニット41から出力される度にその出力された情報に更新される。
次に、携帯端末60の具体的構成について、図5を用いて説明する。携帯端末60は、端末制御部61と、端末記憶部62と、無線通信部63と、非接触通信部64と、入力部65と、表示部66とを備える。
(7)システム制御装置で実行される処理
システム制御装置30のシステム制御部31が実行する各種処理について、図7〜図9を用いて説明する。なお、本実施形態では、システム制御装置30と携帯端末60とのデータ通信(情報送受)は、特にことわりのない限り、受給電スタンド7を経由して行われるものとする。また、システム制御装置30と車両10との間のデータ通信(情報送受)は、特にことわりのない限り、受給電スタンド7を経由した有線データ通信にて行われるものとする。
まず、出退管理処理について、図7を用いて説明する。出退管理処理は、駐車場3の駐車区画に車両10を駐車させたユーザ(社員)毎に出社・退社状況を管理すると共にその駐車区画に駐車された車両10に関する基本情報(ユーザ名、出庫予定時刻、及びケーブル接続情報)をユーザ管理テーブルに登録する処理である。システム制御部31は、起動後、システム記憶部32から図7の出退管理処理のプログラムを読み込んで周期的に繰り返し実行する。
次に、受電処理について、図8を用いて説明する。受電処理は、駐車場3に駐車されている車両10からバッテリ電力を取り込んで建物1内の各負荷群26,27の動作用電力として利用させるための処理である。システム制御部31は、起動後、システム記憶部32から図8の受電処理のプログラムを読み込んで周期的に繰り返し実行する。
区画の受給電スタンド7のコネクタ13が接続されている車両(以下「接続車両」という)から、その接続車両に記憶されている外部給電可否情報を取得して、ユーザ管理テーブルに登録する。接続車両が複数存在している場合は、接続車両毎に個別に外部給電可否情報を取得する。
一方、充電用給電期間については、全ての受電対象車両に対して同じ共通の期間を設定してもよいが、本実施形態では、受電対象車両毎に個別に設定する。例えば、出庫予定時刻が早い受電対象車両ほど、充電用電力の給電開始時刻を早めに設定する。充電用給電期間は、出庫予定時刻までに所望の電力量(S173で算出される今回給電量K0)を給電できる限り、適宜決めることができる。出庫予定時刻が夜間時間帯に設定されている車両10に対しては、給電量のうち少しでも多くを夜間時間帯に給電できるように充電用給電期間を設定するようにしてもよい。
次に、個別給電処理について、図9を用いて説明する。個別給電処理は、図8の受電処理によってバッテリ電力を建物1へ供給した車両10に対し、バッテリ40の充電用電力
を供給してバッテリ40を充電させるための処理である。
(8)車両で実行される処理
車両10において、車両制御ユニット47の車両制御部51が実行する各種処理について、図10〜図13を用いて説明する。
まず、車両情報管理処理について、図10を用いて説明する。車両情報管理処理は、外部から各種情報を受信して車両記憶部52に記憶したり、逆に車両記憶部52に記憶されている情報を外部に送信したり、車両記憶部52に記憶されているバッテリ情報を定期的に更新したりする処理である。車両制御部51は、起動後、車両記憶部52から図10の車両情報管理処理のプログラムを読み込んで周期的に繰り返し実行する。
次に、通常充電処理について、図11を用いて説明する。通常充電処理は、不図示の充電器から充電用高圧コネクタ43を介してバッテリ40を充電させる処理である。充電用高圧コネクタ43に充電器のコネクタが接続されると、車両制御部51は、車両記憶部52から図11の通常充電処理のプログラムを読み込んで実行する。
次に、受電対応処理について、図12を用いて説明する。受電対応処理は、バッテリ40に充電されているバッテリ電力を建物1へ出力して各負荷群26,27の動作用電力として利用させる為の処理である。車両制御部51は、起動後、車両記憶部52から図12の受電対応処理のプログラムを読み込んで周期的に繰り返し実行する。
31から受電要求信号を受信したか否か判断する。受電要求信号は、図8のS163の処理の1つとしてシステム制御装置30から送信される。
次に、給電対応処理について、図13を用いて説明する。給電対応処理は、図12の受電対応処理の後に受給電切替装置5から給電される充電用電力に基づいてバッテリ40を充電させる為の処理である。車両制御部51は、起動後、車両記憶部52から図13の給電対応処理のプログラムを読み込んで周期的に繰り返し実行する。
完了信号を受信していない場合は(S411:NO)、S409に戻る。給電完了信号を受信した場合は(S411:YES)、S413で、外部からバッテリ40への電力経路を遮断することでバッテリ40の充電を停止させる。もっとも、給電完了信号を受信したということは、受給電切替装置5からの充電用電力の供給自体、既に停止されている。
以上説明したように、本実施形態の受給電システムでは、駐車場3に駐車中の車両10のバッテリ電力を、建物1内の各負荷群26,27の動作用電力として利用することができる。そのため、電力需要量が多い時間帯に、商用交流系統100からの電力に加えて車両10からの電力も用いることで、その多い電力需要に対応することができる。
る場合、その車両10からバッテリ電力を受電してその後電力を返す際に、その返す時間帯の少なくとも一部を夜間時間帯に設定することができる。その場合、電気料金をより安価に抑えることができる。
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
た。これに対し、第2実施形態では、受電対象車両を決めるにあたって、主に各車両10のバッテリ電力の価値(詳しくは売電価格Es)を考慮する。
システム制御部31は、図14の受電処理を開始すると、S601で、受電実行条件が成立しているか否か判断する。この判断方法は、図8のS151と全く同じである。即ち、例えば建物1内の電力需要が一定レベル以上になったり、ピーク時間帯になったりするなど、所定の受電実行条件が成立した場合は(S601:YES)、S603に進む。
、受電量を決定する。この受電量の決定方法も種々考えられる。例えば、全ての受電対象車両に対して同じ受電量を均等に設定してもよい。また例えば、売電価格Esが安いほど受電量を多く設定するようにしてもよい。なお、受電量を決定する際は、前提として、受電実行後のバッテリ残量Brが残量下限Ur未満にならないようにする必要がある。
よい。
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。
。このような非接触給電システムの具体的方式としては、例えば、電磁誘導方式、共鳴方式、電波受信方式などを採用することができる。
以上詳述した種々の実施形態から、少なくとも以下の技術思想が把握される。
[1]複数の車両を駐車させることが可能な特定の駐車領域に設けられ、その駐車領域に駐車中の前記車両に電気的に接続可能であってその駐車中の車両が有するバッテリに対して外部から電力の授受を行うことが可能に構成された複数の車両接続部と、
前記車両接続部に接続されている前記車両のうち少なくとも1台を、前記バッテリからそのバッテリの電力を受電する対象の車両である受電対象車両として決定する受電対象決定部と、
前記受電対象決定部により決定された前記受電対象車両から前記バッテリの電力を特定の受電期間に受電するバッテリ電力受電部と、
前記受電期間の終了後、前記受電対象車両へ前記バッテリを充電させるための充電用電力を出力する充電電力出力部と、
を備えることを特徴とする車両電力管理装置。
[2][1]の車両電力管理装置において、
外部の商用交流系統から交流電力を受電し、その受電した交流電力に基づいて電気負荷の動作用の電力を生成して、その生成した電力を前記電気負荷へ出力するように構成された負荷電力出力部と、
前記バッテリ電力受電部により受電された前記バッテリの電力に基づいて前記電気負荷の動作用の電力を生成するように構成された負荷電力生成部と、
を備え、
前記負荷電力出力部は、前記交流電力に基づいて生成した電力、及び前記負荷電力生成部により生成された電力、のうち少なくとも一方を前記電気負荷へ出力し、前記受電期間の少なくとも一部では、少なくとも前記負荷電力生成部により生成された電力を前記電気負荷へ出力するように構成されている
ことを特徴とする車両電力管理装置。
[3][2]の車両電力管理装置において、
前記負荷電力出力部は、前記受電期間の少なくとも一部では、前記交流電力に基づいて生成した電力、及び前記負荷電力生成部により生成された電力、の双方を前記電気負荷へ出力するように構成されている
ことを特徴とする車両電力管理装置。
[4][1]〜[3]の何れか1つの車両電力管理装置において、
前記商用交流系統から受電される交流電力に対しては、1日のうちの複数の時間帯毎に異なる電力使用料金が設定されており、
前記受電期間の少なくとも一部は、前記複数の時間帯のうち前記電力使用料金が最も高い時間帯に含まれる
ことを特徴とする車両電力管理装置。
[5]複数の車両を駐車させることが可能な特定の駐車領域に設けられ、その駐車領域に駐車中の前記車両に電気的に接続可能であってその駐車中の車両が有するバッテリに対して外部から電力の授受を行うことが可能に構成された複数の車両接続部と、
前記車両接続部に接続されている前記車両のうち少なくとも1台を、前記バッテリからそのバッテリの電力を受電する対象の車両である受電対象車両として決定する受電対象決定部と、
前記受電対象決定部により決定された前記受電対象車両から前記バッテリの電力を特定の受電期間に受電するバッテリ電力受電部と、
前記バッテリ電力受電部による前記受電対象車両からの前記バッテリの電力の受電が終了した後、前記受電対象車両毎に、その受電した電力に対する金銭的還元方法を決定する還元方法決定部と、
を備え、
前記車両には、それぞれ、前記バッテリの電力の金銭的価値を示す電力価値情報が保持されており、
前記受電対象決定部は、複数の前記車両接続部にそれぞれ前記車両が接続されている場合、その接続されている各前記車両に保持されている前記電力価値情報に基づく特定の決定方法を用いて、前記受電対象車両を決定する
ことを特徴とする車両電力管理装置。
[6][5]の車両電力管理装置において、
前記決定方法は、前記電力価値情報が示す前記金銭的価値が低い順に所定台数を前記受電対象車両として決定すること、である
ことを特徴とする車両電力管理装置。
Claims (3)
- バッテリを有する車両と電気的に接続可能であって前記車両と前記接続されている間に前記バッテリに対して外部から電力の授受を行うことが可能に構成された複数の車両接続部と、
前記車両接続部に接続されている前記車両から前記車両接続部を介して前記バッテリの電力を受電し、その受電したバッテリの電力に基づいて負荷を動作させるための電力を生成して前記負荷へ出力可能に構成された電力受電部と、
前記車両接続部に接続されている前記車両へ前記バッテリを充電させるための充電用電力を前記車両接続部を介して出力可能に構成された充電電力出力部と、
前記車両接続部に接続されている前記車両のうち少なくとも1台を、前記バッテリの電力を受電する対象の車両である受電対象車両として決定する受電対象決定部と、
前記電力受電部に対し、前記受電対象決定部により決定された前記受電対象車両から前記バッテリの電力を特定の受電期間に受電するように指示する受電指示部と、
前記受電期間の終了後、前記充電電力出力部に対して前記受電対象車両へ前記充電用電力を出力するように指示する充電指示部と、
を備えることを特徴とする車両電力管理装置。 - 請求項1に記載の車両電力管理装置であって、
前記車両接続部に接続されている前記車両から前記バッテリに充電されている電力の残量を示す残量情報を取得する残量情報取得部を備え、
前記受電対象決定部は、前記残量情報取得部により取得された前記残量情報に基づき、前記車両接続部に接続されている前記車両のうち前記残量が特定の残量条件を満たしている車両を、前記受電対象車両として決定する
ことを特徴とする車両電力管理装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両電力管理装置であって、
前記車両接続部に接続されている前記車両から前記車両接続部との前記接続が解除される時刻を示す解除時刻情報を取得する解除時刻情報取得部を備え、
前記受電対象決定部は、前記解除時刻情報取得部により取得された前記解除時刻情報に基づき、前記車両接続部に接続されている前記車両のうち前記解除される時刻が前記受電期間の終了時から規定時間以上経過した時刻である車両を、前記受電対象車両として決定する
ことを特徴とする車両電力管理装置。
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