JP2019079331A - 電力管理システム、サーバおよび車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両に蓄えられた電力を別の時間あるいは別の場所で利用し易くする。【解決手段】電力管理システムは、複数の電力ステーションと、いずれかの電力ステーションで電力のやり取りが可能な複数の車両と、複数の車両および複数の電力ステーションと通信可能に構成されたサーバとを備える。各電力ステーションは、車両から電力を受ける際または車両へ電力を供給する際、車両から受けた電力量または車両へ供給した電力量を車両のユーザIDに対応付けてサーバに送信する。サーバは、電力ステーションから受信した電力量を加味した価値ポイントを設定し、電力量に対応付けられたユーザIDを持つユーザに価値ポイントを付与する。【選択図】図6

Description

本開示は、車両と電力ステーションとの間でやり取りされる電力を管理するシステムおよびサーバ、ならびにそのシステムに用いられる車両に関する。
特開2017−73915号公報(特許文献1)には、車両外部に電力を供給可能な電動車両が開示されている。この電動車両は、指定された災害発生地域に電動車両が存在している場合には、車載の蓄電装置のSOC(State Of Charge)の下限値を低下させる。これにより、電動車両は、災害発生地域において、より多くの電力を車両外部に供給することが許容される。
特開2017−73915号公報
今後、電動車両がより多く普及すると、各電動車両に蓄えられた電力をより有効に利用するために、各電動車両に蓄えられた電力を別の時間あるいは別の場所で利用したいというニーズがより一層高まると予想される。
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両に蓄えられた電力を別の時間あるいは別の場所で利用し易くすることである。
(1) 本開示による電力管理システムは、放電設備への放電および充電設備からの充電が可能に構成された車両と、放電設備と充電設備との少なくとも一方が各々に設置された複数の電力設備と、車両および複数の電力設備と通信可能に構成されたサーバとを備える。各電力設備は、車両から電力を受ける際または車両へ電力を供給する際、車両から受けた電力量または車両へ供給した電力量を車両のユーザの識別情報に対応付けてサーバに送信する。サーバは、電力設備から受信した電力量を加味した価値指標を設定し、電力量に対応付けられた識別情報を持つユーザに価値指標を付与する。
一般的に、車両が電力設備を利用して放電および充電する際には、車両あるいは電力設備において電力変換ロスが生じ得る。そのため、電力設備に放電した車両のユーザに対して、その車両が放電した電力量と同じ電力量を別の時間あるいは別の電力設備で充電することを許容すると、電力設備の運営会社側に電力変換ロスに相当する損失が生じ得る。
この点に鑑み、上記システムにおいては、車両が電力設備で利用(放電あるいは充電)した電力量がサーバによって価値指標に一旦変換され、価値指標が車両のユーザに付与される。そのため、車両が電力設備で利用した電力量を価値指標に変換せずにそのまま管理する場合に比べて、利用時の電力価値、車両あるいは電力設備における電力変換ロスを加味した柔軟な運用が可能となる。その結果、電動車両に蓄えられた電力を別の時間あるいは別の場所で利用し易くすることができる。
(2) ある実施の形態においては、サーバは、第1の電力設備で放電したユーザが、第1の電力設備とは異なる場所にある第2の電力設備で充電を行なう場合、当該ユーザに付与された価値指標を減算する。
上記構成によれば、車両のユーザは、第1の電力設備で放電したことによって付与された価値指標を利用して、地理的に離れた別の第2の電力設備で充電することができる。
(3) ある実施の形態においては、サーバは、複数の電力設備の利用に対してそれぞれ付与する複数の価値指標の値を、複数の電力設備毎に別々に設定する。
上記構成によれば、各電力設備の利用に対して付与される価値指標の値を、電力設備毎に別々に調整することができる。そのため、たとえば特定の電力設備に対する価値指標を高い値に調整することによって、その電力設備を利用するようにユーザに促すことができる。また、特定の電力設備に対する価値指標を低い値に調整することによって、その電力設備の利用をユーザに控えるように促すことができる。
(4) ある実施の形態においては、車両は、車両に対して着脱可能に構成された蓄電装置を備える。電力設備は、車両から蓄電装置を回収する装置回収によって車両から電力を受ける。電力設備は、車両から回収された蓄電装置と充電済の蓄電装置とを交換する装置交換あるいは充電済の蓄電装置を車両に供給する装置供給によって車両に電力を供給する。
上記構成によれば、電力設備は、蓄電装置を回収する装置回収、蓄電装置を交換する装置交換、蓄電装置を提供する装置提供のいずれかの態様によって、車両との間で電力をやり取りすることができる。
(5) ある実施の形態においては、サーバは、装置回収または装置交換によって電力設備に回収された蓄電装置の残存量が少ないほど、価値指標を高い値に設定する。
上記構成によれば、電力設備に回収される蓄電装置の残存量が少ないほど、より高い価値指標が付与される。これにより、ユーザに対して、蓄電装置に蓄えられた電力をなるべく使い切った状態で電力設備での装置回収あるいは装置交換を行なうように促すことができる。そのため、蓄電装置の回収頻度あるいは交換頻度を低く抑えることができる。
(6) ある実施の形態においては、サーバは、装置回収に対する価値指標と、装置交換に対する価値指標と、装置供給に対する価値指標とを、複数の電力設備毎に別々に設定する。
上記構成によれば、装置回収、装置交換、装置提供の各行為に対する価値指標を、電力設備毎に別々に調整することができる。そのため、ユーザが蓄電装置を電力設備間で移動させることに価値を生じさせることができる。
たとえば、一方の電力設備では装置供給に対する価値指標を高い値に設定し、他方の電力設備では装置回収に対する価値指標を高い値にする。これにより、ユーザは、一方の電力設備での装置供給で蓄電装置を受け取り、その蓄電装置を他方の電力設備に運搬して装置回収を行なうことで、高い価値指標を得ることができる。これにより、車両のユーザに対して、一方の電力設備から他方の電力設備への電力輸送を促すことができる。
(7) ある実施の形態においては、サーバは、装置回収に対する価値指標と、装置交換に対する価値指標と、装置供給に対する価値指標とを、各電力設備が設置される場所の電力需給状況に応じて設定する。
上記構成によれば、装置回収、装置交換、装置提供の各行為に対する価値指標を、各電力設備が設置される場所の電力需給状況に応じて調整することができる。
たとえば、電力需要が高い地域にある電力設備では、装置回収に対する価値指標を高い値に設定することで、その電力設備での装置回収(放電)を車両のユーザに促すことができる。これにより、車両のユーザに対して、電力需要が高い地域への電力輸送を促すことができる。
(8) ある実施の形態においては、サーバは、装置回収に対する価値指標と、装置交換に対する価値指標と、装置供給に対する価値指標とを、各電力設備に回収されている蓄電装置の個数に応じて設定する。
上記構成によれば、装置回収、装置交換、装置提供の各行為に対する価値指標を、各電力設備に回収されている蓄電装置の個数に応じて調整することができる。
たとえば、回収されている蓄電装置の個数が過剰である電力設備では、装置回収に対する価値指標を低い値に設定することで、車両のユーザに対して、その電力設備での装置回収を抑制することを促すことができる。これにより、蓄電装置が特定の電力設備に偏在することを抑制することができる。
(9) ある実施の形態においては、サーバは、各電力設備の利用に対して付与する価値指標を、各電力設備の位置情報に対応付けて車両に送信する。車両は、サーバから受信した電力設備のいずれかの位置を車両の目的地に設定するナビゲーション装置を備える。
上記構成によれば、車両のユーザは、サーバから受信した各電力設備の価値指標および位置情報を確認した上で、ナビゲーション装置を用いていずれかの電力設備を目的地に容易に設定することができる。
(10) ある実施の形態においては、サーバは、各電力設備の利用に対して付与する価値指標を車両に送信する。車両は、電力設備で放電または充電する電力量と、電力設備の利用に対して付与される価値指標とを同時に表示する表示部を備える。
上記構成によれば、車両のユーザは、電力設備で利用(放電または充電)する電力量に相当する価値指標を表示部を見て確認した上で、その電力設備を利用することが得策であるか否かを判断することができる。
(11) ある実施の形態においては、サーバは、各電力設備の利用に対して付与する価値指標を、各電力設備の位置情報に対応付けて車両に送信する。車両は、電力設備の位置と、電力設備の利用に対して付与される価値指標の値とを、地図画面上に同時に表示する表示部を備える。
上記構成によれば、車両のユーザは、電力設備の位置と価値指標とを地図上で確認した上で、どの電力設備を利用することが得策であるかを判断することができる。
(12) ある実施の形態においては、サーバは、各電力設備の周辺施設の広告情報を車両に送信する。表示部は、電力設備の位置および価値指標の値に加えて、電力設備の周辺施設の広告情報を地図画面上に同時に表示する。
上記構成によれば、各電力設備の位置および価値指標に加えて、電力設備の周辺施設の広告情報が表示部の地図画面上に同時に表示される。これにより、車両のユーザに対して、電力設備の利用および電力設備の周辺施設の双方の利用を促すことができる。
(13) 本開示によるサーバは、車両および複数の電力設備との通信を行なう。車両は、放電設備への放電および充電設備からの充電が可能に構成される。各電力設備は、放電設備と充電設備との少なくとも一方を含む。各電力設備は、車両から電力を受ける際または車両へ電力を供給する際、車両から受けた電力量または車両へ供給した電力量を車両のユーザの識別情報に対応付けてサーバに送信する。サーバは、複数の電力設備と通信可能に構成された通信部と、通信部に接続された制御部とを備える。制御部は、電力設備から受信した電力量を加味した価値指標を設定し、電力量に対応付けられた識別情報を持つユーザに価値指標を付与する。
上記サーバは、車両が電力設備で利用(放電あるいは充電)した電力量を価値指標に一旦変換し、価値指標を車両のユーザに付与する。そのため、車両が電力設備で利用した電力量を価値指標に変換せずにそのまま管理する場合に比べて、利用時の電力価値、車両あるいは電力設備における電力変換ロスを加味した柔軟な運用が可能となる。その結果、電動車両に蓄えられた電力を別の時間あるいは別の場所で利用し易くすることができる。
(14) 本開示による車両は、放電設備への放電および充電設備からの充電が可能に構成された車両であって、サーバおよび複数の電力設備と通信可能に構成された通信部と、表示部と、表示部を制御する制御部とを備える。各電力設備は、放電設備と充電設備との少なくとも一方を含む。車両から電力を受ける際または車両へ電力を供給する際、車両から受けた電力量または車両へ供給した電力量を車両のユーザの識別情報に対応付けてサーバに送信する。サーバは、電力設備から受信した電力量を価値指標に変換し、電力量に対応付けられた識別情報を持つユーザに価値指標を付与する。制御部は、電力設備で放電または充電する電力量と、電力設備の利用に対して付与される価値指標とを同時に表示部に表示させる。
上記車両によれば、電力設備で放電または充電する電力量と、電力設備の利用に対して付与される価値指標とが同時に表示部に表示される。これにより、車両のユーザは、電力設備で利用(放電または充電)する電力量に相当する価値指標を表示部を見て確認した上で、その電力設備を利用することが得策であるか否かを判断することができる。
本開示によれば、車両に蓄えられた電力を別の時間あるいは別の場所で利用し易くすることができる。
電力管理システムの全体構成を概略的に示す図である。 車両の構成の一例を示す図である。 車両におけるナビゲーション装置に関連する構成を示すブロック図である。 電力ステーションの構成を示すブロック図である。 サーバの構成を示すブロック図である。 車両、電力ステーション、サーバで実行される処理の一例を示すシーケンス図(その1)である。 サーバが価値ポイントを設定する際に用いる情報の一例をまとめた図である。 車両、電力ステーション、サーバで実行される処理の一例を示すシーケンス図(その2)である。 車両およびサーバで実行される処理の一例を示すシーケンス図(その1)である。 加算ポイントの一例を示す図(その1)である。 加算ポイントの一例を示す図(その2)である。 加算ポイントの一例を示す図(その3)である。 加算ポイントの一例を示す図(その4)である。 加算ポイントの一例を示す図(その5)である。 車両およびサーバで実行される処理の一例を示すシーケンス図(その2)である。 表示部に表示される画面の一例を示す図(その1)である。 表示部に表示される画面の一例を示す図(その2)である。 表示部に表示される画面の一例を示す図(その3)である。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
<システム構成>
図1は、本実施の形態による電力管理システム10の全体構成を概略的に示す図である。電力管理システム10は、複数の電動車両(以下、単に「車両」ともいう)100と、複数の電力ステーション200と、サーバ300とを備える。車両100、電力ステーション200およびサーバ300は、インターネットあるいは電話回線などの通信ネットワーク400を介して互いに通信可能に構成されている。なお、各車両100は、通信ネットワーク400の基地局410と無線通信によって情報の授受が可能に構成される。
車両100は、図2で後述するように、搭載された蓄電装置からの電力を用いて走行駆動力を生成するとともに、車両外部の電源から供給される電力を用いて蓄電装置の充電が可能な電気自動車(EV)である。
サーバ300は、車両100および電力ステーション200と通信を行ない、車両100および電力ステーション200に対してさまざまな情報を提供する。
図2は、車両100の構成の一例を示す図である。車両100は、蓄電装置110と、駆動装置であるPCU120と、モータジェネレータ130と、動力伝達ギア135と、駆動輪140と、車両ECU(Electronic Control Unit)150と、ナビゲーション装置170とを備える。
車両100は、電力ステーション200の充電設備250(後述の図4参照)から供給される電力を用いて蓄電装置110を充電することが可能である。また、車両100は、蓄電装置110の電力を電力ステーション200の放電設備240(後述の図4参照)に放電することも可能である。
蓄電装置110は、充放電可能に構成される。蓄電装置110は、たとえば、リチウムイオン電池あるいはニッケル水素電池などの二次電池を含んで構成される。なお、蓄電装置110が電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成されるようにしてもよい。
蓄電装置110は、メインバッテリ111と、ポータブルバッテリ112とを含む。ポータブルバッテリ112は、メインバッテリ111に対して着脱可能に構成され、車両100の外部に持ち出すことができる。
蓄電装置110は、車両100の駆動力を発生させるための電力をPCU120に供給する。また、蓄電装置110は、モータジェネレータ130で発電された電力を蓄電する。
PCU120は、いずれも図示しないが、コンバータやインバータなどの電力変換装置を含んで構成される。そして、コンバータおよびインバータは、車両ECU150からの制御信号によってそれぞれ制御され、蓄電装置110からの直流電力を、モータジェネレータ130を駆動するための交流電力に変換する。
モータジェネレータ130は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。モータジェネレータ130の出力トルクは、動力伝達ギア135を介して駆動輪140に伝達されて、車両100を走行させる。モータジェネレータ130は、車両100の回生制動動作時には、駆動輪140の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、PCU120によって蓄電装置110の充電電力に変換される。
車両100は、さらに、通信部180と、近距離通信部182とを備える。通信部180は、通信ネットワーク400と直接的に無線通信するためのインターフェースである。通信部180は、通信ネットワーク400に接続されたサーバ300と通信することができる。
近距離通信部182は、車両100のユーザが携帯するユーザ端末184(スマートフォンなど)との間で、近距離無線通信を行なうためのインターフェースである。なお、ユーザ端末184は、通信ネットワーク400と直接的に通信可能に構成される。したがって、近距離通信部182は、ユーザ端末184を経由して、通信ネットワーク400に接続されたサーバ300と通信することができる。
車両100は、電力ステーション200との間で電力をやり取りする構成として、電力変換装置160と、コネクタ190とをさらに備える。コネクタ190は、充電ケーブル500の充電コネクタ510が接続可能に構成される。
電力変換装置160は、蓄電装置110とコネクタ190との間に接続される。電力変換装置160は、車両ECU150からの制御信号により制御される。電力変換装置160は、電力ステーション200から供給される電力で蓄電装置110を充電する場合、電力ステーション200から供給される電力を蓄電装置110が充電可能な電力に変換する。また、電力変換装置160は、蓄電装置110から電力ステーション200に放電する場合、蓄電装置110の電力を電力ステーション200へ出力可能な電力に変換する。
車両100は、電力ステーション200との間の電力のやり取りを、電力変換装置160を用いて電気的に行なうことができることに加えて、ポータブルバッテリ112を持ち運ぶことによって物的(機械的)に行なうことも可能である。具体的には、車両100は、電力の蓄えられたポータブルバッテリ112を電力ステーション200に供給することによって、蓄電装置110の電力の一部を電力ステーション200に放電することができる。また、車両100は、使用済の古いポータブルバッテリ112を電力ステーション200で充電された新しいポータブルバッテリ112に交換することによって、あるいは、電力ステーション200で充電された新しいポータブルバッテリ112の供給を受けてメインバッテリ111に接続することによって、電力ステーション200の電力で蓄電装置110を充電することができる。
電力ステーション200側から見た場合、電力ステーション200は、車両100からポータブルバッテリ112を回収する「バッテリ回収」によって、車両100から電力を受けることができる。また、電力ステーション200は、車両100から回収されたポータブルバッテリ112と充電済のポータブルバッテリ112とを交換する「バッテリ交換」、あるいは充電済のポータブルバッテリ112を車両100に供給する「バッテリ供給」によって、車両100に電力を供給することができる。
車両ECU150は、いずれも図2には図示しないがCPU(Central Processing Unit)、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両100および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で構築して処理することも可能である。
図3は、車両100におけるナビゲーション装置170に関連する構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置170は、図3に示されるように、入力部172と、表示部174と、記憶部176と、位置検出部178とを含む。ナビゲーション装置170は、記憶部176に記憶された地図情報と、位置検出部178のGPS(Global Positioning System)により検出した車両100の位置情報(GPS情報)とを用いて、ユーザに地図上における車両100の現在位置を表示したり、目的地までの案内を行なったりする。
表示部174は、たとえば液晶パネルで構成されており、車両100の現在位置、あるいは車両ECU150からの各種情報を表示する。入力部172は、タッチパネルやスイッチ等で構成されており、ユーザによる操作を受け付ける。
図4は、電力ステーション200の構成を示すブロック図である。電力ステーション200は、制御部210と、記憶部220と、通信部230と、放電設備240と、充電設備250とを含む。
通信部230は、通信ネットワーク400を介して車両100あるいはユーザ端末184と通信を行なうためのインターフェースである。記憶部220には、地図情報および車両100などから受信した情報などが記憶されている。
放電設備240は、車両100が放電を行なうための施設である。具体的には、放電設備240は、車両100から放電された電力を受けて商用電力網に戻したり、上述の「バッテリ回収」によってポータブルバッテリ112を回収したりするための施設である。
充電設備250は、車両100が充電を行なうための施設である。具体的には、充電設備250は、商用電力網からの電力を車両100に供給したり、上述の「バッテリ交換」あるいは「バッテリ供給」を行なうためのポータブルバッテリ112を充電したりするための施設である。
なお、本実施の形態による複数の電力ステーション200のいずれもが放電設備240および充電設備250の双方を備えるが、たとえば複数の電力ステーション200のうちの、一部が充電設備250を備えずに放電設備240を備え、残りが放電設備240を備えずに充電設備250を備えるものであってもよい。
図5は、サーバ300の構成を示すブロック図である。サーバ300は、制御部310と、記憶部320と、通信部330とを含む。
通信部330は、通信ネットワーク400を介して車両100あるいはユーザ端末184と通信を行なうためのインターフェースである。記憶部320には、地図情報および車両100から受信した情報などが記憶されている。
制御部310は、車両100から通信部330が受信した情報および記憶部320に記憶された情報などに基づいて、後述の「価値ポイント(価値指標)」を車両100のユーザに付与する処理を行なう。
<価値ポイントの付与>
車両100のような電気自動車(EV)がより多く普及すると、各車両100に蓄えられた電力をより有効に利用するために、各車両100に蓄えられた電力を別の時間あるいは別の場所で利用したいというニーズがより一層高まると予想される。
しかしながら、車両100が電力ステーション200を利用して放電および充電する際には、車両100あるいは電力ステーション200において電力変換ロスが生じ得る。そのため、電力ステーションに放電した車両100のユーザに対して、その車両100が放電した電力量と同じ電力量を別の時間あるいは地理的に離れた別の電力ステーションから充電することを許容すると、電力ステーションの運営会社側に電力変換ロスに相当する分の損失が生じ得る。
この点に鑑み、本実施の形態による電力管理システム10においては、車両100が電力ステーション200で利用(放電あるいは充電)した電力量をサーバ300が価値ポイント(価値指標)に一旦変換し、その価値ポイントを車両100のユーザに付与する。これにより、車両100が利用した電力量を価値ポイントに変換せずにそのまま管理する場合に比べて、利用時の電力価値、各車両100あるいは各電力ステーション200の電力変換ロスを加味した柔軟な運用が可能となる。その結果、車両100のユーザが車両100に蓄えられた電力を自分自身で将来使用したり他人へ融通したるすることができるサービスを提供することができる。以下、このサービスの詳細について説明する。
図6は、電力管理システム10に含まれる車両100(より詳しくは車両ECU150)、電力ステーション200(より詳しくは制御部210)、サーバ300(より詳しくは制御部310)で実行される処理の一例を示すシーケンス図である。なお、図6には説明を単純化するために3台の車両100が3つの電力ステーション200(電力ステーションA〜C)をそれぞれ利用している例を示している。
本実施の形態による電力管理システム10においては、各車両100に対して、車両100を特定するための識別情報(以下「車両ID」ともいう)が付与される。図6には、3台の車両100の車両IDがそれぞれ「001」、「002」、「003」に設定される例が示されている。また、車両100のユーザに対しても、そのユーザを特定するための識別情報(以下「ユーザID」ともいう)が付与される。
本実施の形態においては、各ユーザIDは、そのユーザが所有する車両100の車両IDと同じ値に設定されているものとする。そのため、以下では、車両IDとユーザIDとを区別することなく単に「ID」とも記載する。また、以下では、各車両100が、電力ステーション200との間の電力のやり取りを、ポータブルバッテリ112を持ち運ぶことによって物的(機械的)に行なう場合を中心に説明する。
電力ステーションAは、ID「001」の車両との間で電力を授受する際、その車両の利用情報をサーバ300に送信する(ステップS10)。具体的には、電力ステーションAは、その車両あるいはその車両のユーザが所持するユーザ端末184からID「001」を受信するとともに、その車両がバッテリ回収(放電)、バッテリ交換(充電)、バッテリ供給(充電)のいずれかを利用したのかを示す情報(以下「利用区分」ともいう)、その車両が放電あるいは充電した電力量を、ID「001」に対応付けてサーバ300に送信する。
なお、各電力ステーションは、各車両との間でポータブルバッテリ112をやり取りする際、たとえば、ポータブルバッテリ112に搭載されるメモリに記憶されたポータブルバッテリ112の蓄電量を読み取ることによって、車両が放電あるいは充電した電力量を把握することが考えられる。
サーバ300は、電力ステーションAから利用情報(車両ID、電力区分、電力量)を受信すると、受信した利用情報を加味した「価値ポイント」を設定し、その利用情報に含まれるID「001」を持つユーザに価値ポイントを付与する「ポイント処理」を行なう(ステップS20)。サーバ300は、ポイント処理によって付与した価値ポイントを、ID「001」の車両およびユーザに送信する。
ID「002」の車両が電力ステーションBを利用する際、およびID「003」の車両が電力ステーションCを利用する際にも、ID「001」の車両が電力ステーションAを利用する際と同様の処理が行なわれる。
図7は、サーバ300がポイント処理(図6のステップS20)で価値ポイントを設定する際に用いる情報の一例をまとめた図である。
サーバ300は、サーバ300から利用情報(ID、利用区分、電力量)を受信すると、受信した利用情報を用いて「今回の電力量ポイント」および「今回の加算ポイント」を算出し、それらの合計を「今回の価値ポイント」に設定する。
「今回の電力量ポイント」は、車両が今回利用した電力量をポイントに換算したものである。図7の例では、ID「001」の車両に対しては、利用区分が「バッテリ回収」であり電力ステーションに放電しているため、その対価として放電電力量に応じた「+100ポイント」が今回の電力量ポイントに設定されている。このように、車両が電力ステーションで放電した場合には、その対価として「+(プラス)」の電力量ポイントが付与される。
ID「002」の車両に対しては、利用区分が「バッテリ交換」であり電力ステーションの電力を用いて充電しているため、その代価として充電電力量に応じた「−20ポイント」が今回の電力量ポイントに設定されている。ID「003」の車両に対しては、利用区分が「バッテリ供給」であり電力ステーションの電力を用いて充電しているため、その代価として充電電力量に応じた「−80ポイント」が今回の電力量ポイントに設定されている。このように、車両が電力ステーションの電力を用いて充電した場合には、その代価として「−(マイナス)」の電力量ポイントが付与される。
一方、「加算ポイント」は、車両が利用した電力量とは別に、サーバ300によって任意に設定されるポイントである。サーバ300が加算ポイントを調整することによって、車両が利用した電力量が同じであっても、ユーザに付与する価値ポイントに差を付けることができる。なお、本実施の形態においては、加算ポイントが予め定められた値であるものとする。
サーバ300は、「今回の価値ポイント」と前回までの価値ポイントとの合計を「累積の価値ポイント」とする。そして、サーバ300は、上記のように設定されたポイント情報を、各IDを持つ車両100およびユーザ端末184に送信する。「累積の価値ポイント」は、IDとともに、サーバ300の記憶部320に記憶され、次回の価値ポイントの算出時に利用される。
電力ステーション200で放電したことによってサーバ300から価値ポイントを付与されたユーザは、その価値ポイントを利用して、放電した電力ステーション200と同じあるいは異なる電力ステーション200で充電することができる。
図8は、ID「001」の車両100が電力ステーションAで放電した後、別の電力ステーションCで充電を行なう場合に車両100、電力ステーションA,B、サーバ300で実行される処理の一例を示すシーケンス図である。
電力ステーションAは、ID「001」の車両から放電された電力を受ける際(ポータブルバッテリ112を回収する際)、その車両の利用情報として「ID:001」、「利用区分:バッテリ回収(放電)」、「電力量」をサーバ300に送信する(ステップS10)。サーバ300は、電力ステーションAから受信した「放電」の利用情報を加味したプラスの価値ポイントを設定し、ID「001」のユーザに付与する(ステップS20)。これにより、ID「001」のユーザが持つ累積の価値ポイントは増加する。
その後、ID「001」のユーザが、電力ステーションAとは異なる場所にある電力ステーションCでポータブルバッテリ112の提供を受けて充電を行なう場合、電力ステーションCは、その車両の利用情報として「ID(001)」、「利用区分:バッテリ提供(充電)」、「電力量」をサーバ300に送信する(ステップS20)。サーバ300は、電力ステーションCから受信した「充電」の利用情報を加味したマイナスの価値ポイントを設定し、ID「001」のユーザに付与する(ステップS20)。これにより、ID「001」のユーザが持つ累積の価値ポイントは減算される。
すなわち、電力ステーションAで放電したユーザが、電力ステーションAとは異なる場所にある電力ステーションCで充電を行なう場合、サーバ300は、当該ユーザに付与された価値ポイントを減算する。これにより、ユーザは、電力ステーションAでの放電の対価として得た価値ポイントを、地理的に離れた別の電力ステーションCで充電の代価として利用することができる。
以上のように、本実施の形態によるサーバ300は、車両100が電力ステーション200で利用した電力量を価値ポイントに変換し、その価値ポイントを車両100のユーザに付与する。これにより、車両100が電力ステーション200で利用した電力量を価値ポイントに変換せずにそのまま管理する場合に比べて、利用時の電力価値、各車両100あるいは各電力ステーション200の電力変換ロスを加味した柔軟な運用が可能となる。その結果、車両100に蓄えられた電力を別の時間あるいは別の場所で利用し易くすることができる。
<変形例1>
上述の実施の形態において、サーバ300が、ポイント処理(図6のステップS20)において価値ポイントの算出に用いる「加算ポイント」の値を、車両100毎および電力ステーション200毎に別々に設定するようにしてもよい。
図9は、本変形例1による車両100およびサーバ300で実行される処理の一例を示すシーケンス図である。なお、図9には、説明を単純化するために、IDがそれぞれ「001」、「002」、「003」である3台の車両100がサーバ300と通信している例が示されている。
サーバ300は、各車両100に対し、各車両の位置情報を送信するように要求する(ステップS30)。各車両100は、サーバ300からの要求に対し、自車の位置情報(GPS情報)をサーバ300に送信する(ステップS40)。
サーバ300は、各車両の位置情報を受信すると、受信した各車両の位置情報と、記憶部320に予め記憶されている各電力ステーション200の位置情報とを加味して、各車両100による各電力ステーション200の利用に対する加算ポイントの値を設定する「加算ポイント設定処理」を行なう(ステップS32)。
図10は、加算ポイント設定処理(図9のステップS32)によって設定される加算ポイントの一例を示す図である。図10に示すように、加算ポイントは、各車両100および各電力ステーション200毎に別々に設定される。
図10に示す例では、ID「001」の車両に対しては、当該車両と各電力ステーションとの位置関係を考慮して、電力ステーションA,B,Cの利用に対する加算ポイントがそれぞれ「+100ポイント」、「+10ポイント」、「−10ポイント」に設定される。このような設定により、ID「001」の車両のユーザは、同じ電力量を放電する場合であっても、電力ステーションAを利用する方が他の電力ステーションB,Cを利用するよりも高い価値ポイントを得ることができる。
ID「002」の車両に対しては、当該車両と各電力ステーションとの位置関係を考慮して、電力ステーションA,B,Cの利用に対する加算ポイントがそれぞれ「−10ポイント」、「+100ポイント」、「+10ポイント」に設定される。このような設定により、ID「002」の車両のユーザは、同じ電力量を放電する場合であっても、電力ステーションBを利用する方が他の電力ステーションA,Cを利用するよりも高い価値ポイントを得ることができる。
ID「003」の車両に対しては、当該車両と各電力ステーションとの位置関係を考慮して、電力ステーションA,B,Cの利用に対する加算ポイントがそれぞれ「+10ポイント」、「−10ポイント」、「+100ポイント」に設定される。このような設定により、ID「003」の車両のユーザは、同じ電力量を放電する場合であっても、電力ステーションCを利用する方が他の電力ステーションA,Bを利用するよりも高い価値ポイントを得ることができる。
図9に戻って、サーバ300は、加算ポイント設定処理によって設定された加算ポイントを、各電力ステーション200の位置情報とともに、各車両100に通知する(ステップS34)。各車両100は、サーバ300から受信した情報(各電力ステーションの位置、加算ポイント等)を表示部174に表示する「表示処理」を行なう(ステップS42)。これにより、各車両100のユーザは、表示部174に表示された情報を見ることで、どの電力ステーションを利用すれば高い価値ポイントを得ることができるのかを確認し、その電力ステーションを利用することができる。
以上のように、本変形例1においては、各車両100による各電力ステーション200の利用に対して付与する価値ポイント(加算ポイント)の値を、各車両100および各電力ステーション200毎に調整することができる。そのため、たとえば特定の車両に対して特定の電力ステーションに対する価値指標を高い値に調整することによって、特定の車両のユーザに対して、特定の電力ステーションを利用するように促すことができる。また、たとえば特定の車両に対して特定の電力ステーションに対する価値指標を低い値に調整することによって、特定の車両のユーザに対して、特定の電力ステーションを利用することを控えるように促すことができる。このような調整によって、各車両が利用する電力ステーションをコントロールすることが可能となり、たとえば特定の電力ステーションの利用が集中してしまうことを抑制することができる。
<変形例2>
上述の加算ポイント設定処理(図9のステップS32)において、サーバ300が、バッテリ交換によって電力ステーション200に回収されるポータブルバッテリ112の残存量が少ないほど、加算ポイントを高い値に設定するようにしてもよい。
図11は、本変形例2によって設定される加算ポイントの一例を示す図である。図11には、バッテリ交換によって各電力ステーション200に回収されるポータブルバッテリ112の残存量(交換前SOC)が「低」「中」「高」である場合の加算ポイントがそれぞれ「+500ポイント」、「0ポイント」、「−100ポイント」に設定される。このような設定により、ユーザに対して、ポータブルバッテリ112に蓄えられた電力をなるべく使い切った状態でバッテリ交換を行なうように促すことができる。そのため、バッテリ交換の頻度を低く抑えることができる。
なお、図11には示していないが、バッテリ回収によって各電力ステーション200に回収されるポータブルバッテリ112の残存量(回収前SOC)が低いほど、価値ポイント(加算ポイント)を高い値に設定するようにしてもよい。このような設定により、ユーザに対して、ポータブルバッテリ112に蓄えられた電力をなるべく使い切った状態でバッテリ回収を行なうように促すことができる。そのため、バッテリ回収の頻度を低く抑えることができる。
<変形例3>
上述の加算ポイント設定処理(図9のステップS32)において、サーバ300が、バッテリ回収に対する加算ポイントと、バッテリ交換に対する加算ポイントと、バッテリ供給に対する加算ポイントとを、電力ステーション200毎に別々に設定するようにしてもよい。このように、バッテリ回収、バッテリ交換、バッテリ供給の各行為に別々の価値ポイントを設定することで、ポータブルバッテリ112を電力ステーション間で物理的に運搬することに価値を生じさせることができ、トータルの電力輸送コストを低減することが可能になる。
図12は、本変形例3によって設定される加算ポイントの一例を示す図である。図12に示す例では、電力ステーションAにおいては、バッテリ回収に対する加算ポイントを「+500ポイント」に設定し、その他のバッテリ交換およびバッテリ供給に対しては加算ポイントを付与しないように設定される。一方、電力ステーションCにおいては、バッテリ供給に対する加算ポイントを「+500ポイント」に設定し、その他のバッテリ回収およびバッテリ交換に対しては加算ポイントを付与しないように設定される。
このような設定によれば、ユーザは、電力ステーションCで充電済のポータブルバッテリ112を受け取るバッテリ供給を行ない、そのポータブルバッテリ112を電力ステーションAに運搬してバッテリ回収を行なうことで、電力ステーションCでのバッテリ供給で「+500ポイント」、電力ステーションAでのバッテリ回収で「+500ポイント」、合計で「+1000ポイント」という高い価値ポイントを得ることができる。これにより、車両のユーザに対して、電力ステーションCから電力ステーションAへの電力輸送を促すことができる。
以上のように、本変形例1においては、バッテリ回収、バッテリ交換、バッテリ提供の各行為に対する加算ポイントの値を、電力ステーション毎に別々に調整することができる。そのため、ユーザがポータブルバッテリ112を電力ステーション間で移動させることに価値を生じさせることができ、トータルの電力輸送コストを低減することが可能になる。
<変形例4>
上述の加算ポイント設定処理(図9のステップS32)において、サーバ300が、バッテリ回収に対する加算ポイントと、バッテリ交換に対する加算ポイントと、バッテリ供給に対する加算ポイントとを、各電力ステーション200が設置される場所の電力需給状況に応じて設定するようにしてもよい。
図13は、本変形例4によって設定される加算ポイントの一例を示す図である。図13に示す例では、電力ステーションAの設置場所が電力需給が逼迫している電力不足地域であり、電力ステーションCの設置場所が電力需給が逼迫していない電力余剰地域である場合が示されている。
この場合、サーバ300は、電力不足地域に存在する電力ステーションAでは、バッテリ回収に対する加算ポイントを相対的に高い値に設定する。これにより、電力需要が高い地域でのバッテリ回収(放電)を車両のユーザに促すことができる。
一方、サーバ300は、電力不足地域に存在する電力ステーションCでは、バッテリ回収に対する加算ポイントを相対的に低い値に設定する。これにより、電力需要が低い地域でのバッテリ回収(放電)を車両のユーザに控えるように促すことができる。
以上のように、本変形例5においては、バッテリ回収、バッテリ交換、バッテリ提供の各行為に対する加算ポイントの値を、各電力ステーション200が設置される場所の電力需給状況に応じて調整することができる。これにより、電力需給状況に応じた電力輸送をユーザに促すことができる。
<変形例5>
上述の加算ポイント設定処理(図9のステップS32)において、サーバ300が、バッテリ回収に対する加算ポイントと、バッテリ交換に対する加算ポイントと、バッテリ供給に対する加算ポイントとを、各電力ステーション200に回収されているポータブルバッテリ112の個数に応じて設定するようにしてもよい。
図14は、本変形例5によって設定される加算ポイントの一例を示す図である。図14に示す例では、電力ステーションAに回収されているポータブルバッテリ112の個数が多くポータブルバッテリ112の保管スペースが不足しており、電力ステーションCに回収されているポータブルバッテリ112の個数が少なくポータブルバッテリ112の保管スペースが余剰している場合が示されている。
この場合、サーバ300は、保管スペースが不足している電力ステーションAでは、バッテリ回収に対する加算ポイントを相対的に低い「−500ポイント」に設定するとともに、バッテリ提供に対する加算ポイントを相対的に高い「+500ポイント」に設定する。これにより、車両のユーザに対して、電力ステーションAにおいて、バッテリ回収を控えるとともにバッテリ提供を行なうように促すことができる。
一方、サーバ300は、保管スペースが余剰している電力ステーションCでは、バッテリ回収に対する加算ポイントを相対的に高い「+500ポイント」に設定するとともに、バッテリ提供に対する加算ポイントを相対的に低い「−500ポイント」に設定する。これにより、車両のユーザに対して、電力ステーションCにおいて、バッテリ提供を控えるとともにバッテリ回収を行なうように促すことができる。
以上のように、本変形例5においては、バッテリ回収、バッテリ交換、バッテリ提供の各行為に対する加算ポイントの値を、各電力ステーション200に回収されているポータブルバッテリ112の個数(保管スペースの状況)に応じて調整することができる。そのため、ポータブルバッテリ112が特定の電力ステーション200に偏在することを抑制することができる。
<変形例6>
上述の変形例1において、各車両100のナビゲーション装置170が、サーバ300から受信した電力ステーションのいずれかの位置を目的地に設定するように構成されてもよい。
図15は、本変形例6による車両100およびサーバ300で実行される処理の一例を示すシーケンス図である。図15に示すシーケンス図は、上述の図9に対して、各車両100で行われるステップS44の処理を追加したものである。その他のステップ(前述の図9に示したステップと同じ番号を付しているステップ)については、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。
各車両100は、表示処理(ステップS42)においてサーバ300から受信した情報が表示部174に表示されている状態において、表示部174に表示されている電力ステーションのいずれかを選択する操作をユーザが行なうと、ユーザによって選択された電力ステーションの位置を車両100の目的地に設定し、目的地までのルート案内を行なう(ステップS44)。
このようにすることで、各車両100のユーザは、サーバ300から受信した各電力ステーションの価値ポイントおよび位置情報を確認した上で、いずれかの電力ステーションを簡単に目的地に設定することができる。
なお、ステップS42,S44の処理を、サーバ300あるいは各車両100と通信するユーザ端末184によって実現するようにしてもよい。
<変形例7>
上述の表示処理(図9のステップS42)において、各車両100は、車両100が放電または受電する電力量と、各電力ステーション200の利用に対して付与される価値ポイントとを同時に表示部174に表示するようにしてもよい。
図16は、本変形例7の表示処理(図9のステップS42)において表示部174に表示される画面の一例を示す図である。図16に示すように、表示部174の画面には、「今回の放電場所:電力ステーションA」、「今回の放電量」、「今回の価値ポイント」とのメッセージが同時に表示される。
このような表示によって、車両のユーザは、電力ステーション200で利用(放電または充電)する電力量に相当する価値ポイントを表示部174の画面を見て確認した上で、その電力ステーション200を利用することが得策であるか否かを判断することができる。
<変形例8>
上述の表示処理(図9のステップS42)において、各車両100は、電力ステーション200の位置と、電力ステーション200の利用に対する価値ポイントの値とを、地図画面上に同時に表示部174に表示するようにしてもよい。
図17は、本変形例8による表示部174に表示される画面の一例を示す図である。図17に示すように、表示部174の画面には、電力ステーションAの位置および価値ポイント、電力ステーションBの位置および価値ポイントが、地図上に同時に表示される。
このような表示によって、車両のユーザは、電力ステーション200の位置と価値ポイントとを地図上で確認した上で、どの電力ステーション200を利用することが得策であるかを判断することができる。
なお、表示部174の地図画面上に、さらに自車位置を表示するようにしてもよい。これにより、車両のユーザは、自車と各電力ステーション200との相対的な位置関係を地図上で把握することができる。
<変形例9>
上述の表示処理(図9のステップS42)において、各車両100は、電力ステーション200の位置および価値ポイントの値に加えて、電力ステーション200の周辺施設の広告情報を地図画面上に同時に表示部174に表示するようにしてもよい。
図18は、本変形例9による表示部174に表示される画面の一例を示す図である。図17に示すように、表示部174の画面には、電力ステーションAの位置および価値ポイント、電力ステーションBの位置および価値ポイントに加えて、電力ステーションAの周辺施設の広告情報、電力ステーションBの周辺施設の広告情報が地図画面上に同時に表示される。
このような表示によって、車両のユーザに対して、電力ステーション200の利用および電力ステーション200の周辺施設の双方の利用を促すことができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10 電力管理システム、100 車両、110 蓄電装置、111 メインバッテリ、112 ポータブルバッテリ、120 PCU、130 モータジェネレータ、135 動力伝達ギア、140 駆動輪、150 車両ECU、160 電力変換装置、170 ナビゲーション装置、172 入力部、174 表示部、176,220,320 記憶部、178 位置検出部、180,230,330 通信部、182 近距離通信部、184 ユーザ端末、190 コネクタ、200 電力ステーション、210,310 制御部、240 放電設備、250 充電設備、300 サーバ、400 通信ネットワーク、410 基地局、500 充電ケーブル、510 充電コネクタ。

Claims (14)

  1. 放電設備への放電および充電設備からの充電が可能に構成された車両と、
    前記放電設備と前記充電設備との少なくとも一方が各々に設置された複数の電力設備と、
    前記車両および前記複数の電力設備と通信可能に構成されたサーバとを備え、
    各前記電力設備は、前記車両から電力を受ける際または前記車両へ電力を供給する際、前記車両から受けた電力量または前記車両へ供給した電力量を前記車両のユーザの識別情報に対応付けて前記サーバに送信し、
    前記サーバは、前記電力設備から受信した前記電力量を加味した価値指標を設定し、前記電力量に対応付けられた前記識別情報を持つユーザに前記価値指標を付与する、電力管理システム。
  2. 前記サーバは、第1の電力設備で放電したユーザが、前記第1の電力設備とは異なる場所にある第2の電力設備で充電を行なう場合、当該ユーザに付与された前記価値指標を減算する、請求項1に記載の電力管理システム。
  3. 前記サーバは、前記複数の電力設備の利用に対してそれぞれ付与する複数の前記価値指標の値を、前記複数の電力設備毎に別々に設定する、請求項1に記載の電力管理システム。
  4. 前記車両は、前記車両に対して着脱可能に構成された蓄電装置を備え、
    前記電力設備は、
    前記車両から前記蓄電装置を回収する装置回収によって前記車両から電力を受け、
    前記車両から回収された前記蓄電装置と充電済の前記蓄電装置とを交換する装置交換あるいは充電済の前記蓄電装置を前記車両に供給する装置供給によって前記車両に電力を供給する、請求項1に記載の電力管理システム。
  5. 前記サーバは、前記装置回収または前記装置交換によって前記電力設備に回収された前記蓄電装置の残存量が少ないほど、前記価値指標を高い値に設定する、請求項4に記載の電力管理システム。
  6. 前記サーバは、前記装置回収に対する前記価値指標と、前記装置交換に対する前記価値指標と、前記装置供給に対する前記価値指標とを、前記複数の電力設備毎に別々に設定する、請求項4に記載の電力管理システム。
  7. 前記サーバは、前記装置回収に対する前記価値指標と、前記装置交換に対する前記価値指標と、前記装置供給に対する前記価値指標とを、各前記電力設備が設置される場所の電力需給状況に応じて設定する、請求項4に記載の電力管理システム。
  8. 前記サーバは、前記装置回収に対する前記価値指標と、前記装置交換に対する前記価値指標と、前記装置供給に対する前記価値指標とを、各前記電力設備に回収されている前記蓄電装置の個数に応じて設定する、請求項4に記載の電力管理システム。
  9. 前記サーバは、各前記電力設備の利用に対して付与される前記価値指標を、各前記電力設備の位置情報に対応付けて前記車両に送信し、
    前記車両は、前記サーバから受信した前記電力設備のいずれかの位置を前記車両の目的地に設定するナビゲーション装置を備える、請求項1に記載の電力管理システム。
  10. 前記サーバは、各前記電力設備の利用に対して付与される前記価値指標を前記車両に送信し、
    前記車両は、前記電力設備で放電または充電する電力量と、前記電力設備の利用に対して付与される前記価値指標とを同時に表示する表示部を備える、請求項1に記載の電力管理システム。
  11. 前記サーバは、各前記電力設備の利用に対して付与される前記価値指標を、各前記電力設備の位置情報に対応付けて前記車両に送信し、
    前記車両は、前記電力設備の位置と、前記電力設備の利用に対して付与される価値指標の値とを、地図画面上に同時に表示する表示部を備える、請求項1に記載の電力管理システム。
  12. 前記サーバは、各前記電力設備の周辺施設の広告情報を前記車両に送信し、
    前記表示部は、前記電力設備の位置および前記価値指標の値に加えて、前記電力設備の周辺施設の広告情報を地図画面上に同時に表示する、請求項11に記載の電力管理システム。
  13. 車両および複数の電力設備との通信を行なうサーバであって、
    前記車両は、放電設備への放電および充電設備からの充電が可能に構成され、
    各前記電力設備は、前記放電設備と前記充電設備との少なくとも一方を含み、前記車両から電力を受ける際または前記車両へ電力を供給する際、前記車両から受けた電力量または前記車両へ供給した電力量を前記車両のユーザの識別情報に対応付けて前記サーバに送信し、
    前記サーバは、
    前記複数の電力設備と通信可能に構成された通信部と、
    前記通信部に接続された制御部とを備え、
    前記制御部は、前記電力設備から受信した前記電力量を加味した価値指標を設定し、前記電力量に対応付けられた前記識別情報を持つユーザに前記価値指標を付与する、サーバ。
  14. 放電設備への放電および充電設備からの充電が可能に構成された車両であって、
    サーバおよび複数の電力設備と通信可能に構成された通信部と、
    表示部と、
    前記表示部を制御する制御部とを備え、
    各前記電力設備は、前記放電設備と前記充電設備との少なくとも一方を含み、前記車両から電力を受ける際または前記車両へ電力を供給する際、前記車両から受けた電力量または前記車両へ供給した電力量を前記車両のユーザの識別情報に対応付けて前記サーバに送信し、
    前記サーバは、前記電力設備から受信した前記電力量を価値指標に変換し、前記電力量に対応付けられた前記識別情報を持つユーザに前記価値指標を付与し、
    前記制御部は、前記電力設備で放電または充電する電力量と、前記電力設備の利用に対して付与される前記価値指標とを同時に前記表示部に表示させる、車両。
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