JP2020150718A - 電動車両、電動車両の充放電システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の少なくとも一つの実施形態は、目的地へ到達するまでの経由地での充電又は放電によって、目的地における電力系統の需給バランスの調整に適する充放電が行えるように二次電池のＳＯＣを調整できる電動車両、及び電動車両の充放電システムを提供することを目的とする。【解決手段】二次電池を搭載し、充放電器を介して車外の電力系統から二次電池への充電及び二次電池から電力系統への放電が可能な電動車両であって、電動車両の目的地における電力系統の需給バランスの予測値と目的地に到着するまでに経由する可能性がある経由候補地における電力系統の需給バランスの予測値とを基に、目的地における電力需給のバランス調整に適する充電又は放電が行えるように二次電池のＳＯＣを調整可能な経由候補地を選択し、選択した経由候補地を通るように目的地までの経路を設定するルート設定手段を備えることを特徴する。【選択図】図１

Description

本開示は、電動車両、電動車両の充放電システムに関する。

近年、太陽光発電、風力発電等の再生可能エネルギー発電が普及している。しかし、再生可能エネルギー発電の発電量は、天候や風力に大きく影響するため、安定的な電力供給は難しく、電力系統を不安定にする要因になっている。このような状況において、電力系統を安定化させるために、例えば、アンシラリーサービス（再生可能エネルギー発電の発電量の変動等により電力系統の需給バランスが悪化した場合に、電力の需給バランスの調整を行うサービス）が行われている。

このアンシラリーサービスにおいて、各需要者が所有する電気自動車（ＥＶ）に搭載される蓄電池（二次電池）を活用し、二次電池の充電又は放電を制御することによって、充電施設（充電スタンド）を介して電力系統の需給バランスを調整する技術が知られている。また、電力調整の対価として需要者に何らかの報酬を支払うことも知られている。

例えば、特許文献１には、アグリゲーション制御システム、アグリゲーション制御方法及び制御装置について示されている。具体的には、複数の施設間で、移動型蓄電池装置を介して、電力を調整するアグリゲーション制御システムにおいて、複数の施設のそれぞれは、移動型蓄電池装置への充電・放電を制御する制御装置を備え、アグリゲーション制御システムは、当該複数の制御装置に接続するサーバ装置を備え、当該サーバ装置は、複数の施設のうち、所定の施設における電力需給の管理情報に基づいて、移動型蓄電池装置への充放電条件を作成し、所定の施設の制御装置への充放電要請と充放電条件を比較し、当該比較の結果に応じて、当該制御装置に移動型蓄電池装置への充放電を指令するようにした、技術が示されている。

また、特許文献２には、アンシラリーサービスのリアルタイムのオークションを行い電気自動車（ＥＶ）のエネルギー需要を充電サービスに対してリアルタイムで最小コストにてマッチングするために電気自動車の情報をリアルタイムに収集するための方法ならびにシステムについて示されている。具体的には、アンシラリーサービス能力データは、電気自動車充電装置を通じて電力系統に接続されている参加しているＥＶから、リアルタイムで受け取られる。参加しているＥＶからのアンシラリーサービス能力データに基づく総オファーが生成され、アンシラリーサービスの電力について発電エンティティから受け取られた要求とマッチングされる。一致に関連付けられると、アンシラリー電力は、１つまたは複数のＥＶの電池のうちの電池から電力系統に送られ、受け取られた取引のパラメータに基づいて、取引の支払いが行われる、ことが示されている。

特開２０１８−１４８６７９号公報 特許第５６３５１９９公報

上述のように特許文献１、２には、ＥＶに搭載される蓄電池（二次電池）を活用し、二次電池の充電又は放電を制御して電力系統の需給バランスを調整することが示されている。しかしながら、ＥＶに搭載される二次電池の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）によっては、ＥＶを活用しても電力系統の需給バランスの調整が効果的に行われない場合がある。特許文献１、２には、ＥＶに搭載される二次電池の充電状態を需給バランスの調整に適する充電状態にすることまでは示されていない。特に、目的地へ到達するまでの経由地での充放電器（充放電スタンド）による充電又は放電を利用して、目的地における電力系統の需給バランスの調整に適する充電状態に調整することは示されていない。

そこで、上記課題に鑑み、本発明の少なくとも一つの実施形態は、目的地へ到達するまでの経由地での充電又は放電によって、目的地における電力系統の需給バランスの調整に適する充放電が行えるように二次電池のＳＯＣを調整できる電動車両、及び電動車両の充放電システムを提供することを目的とする。

（１）前述した目的を達成するために発明されたものであり、本発明の少なくとも一つの実施形態は、駆動モータに駆動電力を供給可能であるとともに充電可能な二次電池を搭載し、充放電器を介して車外の電力系統から前記二次電池への充電及び前記二次電池から前記電力系統への放電が可能な電動車両であって、前記電動車両の目的地における前記電力系統の需給バランスの予測値を取得する目的地需給予測値取得手段と、目的地に到着するまでに経由する可能性がある経由候補地における前記電力系統の需給バランスの予測値を取得する経由候補地需給予測値取得手段と、前記目的地需給予測値取得手段による需給予測値と前記経由候補地需給予測値取得手段による需給予測値とを基に、前記目的地における電力需給のバランス調整に適する充電又は放電が行えるように前記二次電池のＳＯＣを調整可能な経由候補地を選択し、選択した経由候補地を通るように目的地までの経路を設定するルート設定手段と、を備えることを特徴する。

このような構成によれば、ルート設定手段によって設定された目的地までの経路における経由候補地（経由地）での充電又は放電によって二次電池のＳＯＣを、目的地における電力需給のバランス調整に適する充電又は放電が行えるように調整する。それによって、電動車両を活用して再生可能エネルギー発電を含む発電量の変動等により生じる需給バランスの悪化を効果的に抑制できる。また、電動車両の所有者は電力調整の対価としての報酬の増大が期待できる。

なお、目的地における電力需給のバランス調整に適する充電又は放電が行えるように二次電池のＳＯＣを調整するとは、電力需給をバランスさせる方向の充電又は放電が行えるように、選択された経由候補地（経由地）での充放電器を介して電力系統から二次電池への充電又は二次電池から電力系統への放電によって、二次電池の充電量又は放電量を増大させてＳＯＣを調整することをいう。

（２）幾つかの実施形態では、前記ルート設定手段は、前記目的地の需給予測値が、供給予測値が需要予測値より大きい場合には、需要予測値が供給予測値より大きい需給予測値の経由候補地を選択して、該選択した経由候補地を通るように前記目的地までのルートを設定することを特徴とする。

このような構成によれば、ルート設定手段によって設定されたルートを基に走行する際に、目的地に到達するまでの経路に設けられた経由候補地において、目的地までの走行に必要なＳＯＣは残しつつ二次電池から電力系統へ放電を行うことで、経由候補地における電力需給バランスの調整に貢献できるとともに目的地において電力系統から二次電池への充電量を拡大することが可能になる。

（３）幾つかの実施形態では、前記ルート設定手段は、前記目的地の需給予測値が、需要予測値が供給予測値より大きい場合には、供給予測値が需要予測値より大きい需給予測値の経由候補地を選択して、該選択した経由候補地を通るように前記目的地までのルートを設定することを特徴とする。

このような構成によれば、ルート設定手段によって設定されたルートを基に走行する際に、目的地に到達するまでの経路に設けられた経由候補地において、充電を行うことで、経由候補地における電力需給バランスの調整に貢献できるとともに目的地において二次電池から電力系統への放電量を拡大することが可能になる。

（４）幾つかの実施形態では、前記ルート設定手段は、前記選択する経由候補地が存在しない場合には、ナビゲーションシステムによって通常設定されるルートを設定することを特徴とする。

このような構成によれば、ルート設定手段は、選択する経由候補地が存在しない場合には、ナビゲーションシステムによって通常設定されるルート（例えば、最短距離や最短所要時間等のルート）を設定するので、二次電池のＳＯＣは、経由候補地における充放電ではなく、走行中の二次電池の充放電制御によって調整される。

（５）幾つかの実施形態では、前記ルート設定手段によって設定された前記経路及び前記経由候補地を地図表示する表示装置をさらに備えることを特徴とする。

このような構成によれば、表示装置によって、ルート設定手段によって設定された経路及び経由候補地が地図表示されるので、運転者は走行ルート及び経由候補地を容易に認識することができる。

（６）幾つかの実施形態では、前記表示装置は、前記経路の表示を制御する経路表示制御部と、前記経由候補地の表示を制御する経由候補地表示制御部とを有し、前記経由候補地表示制御部は、前記経由候補地の表示強さを前記経由候補地への立寄要求度に応じて段階的に変化させることを特徴とする。

このような構成によれば、表示装置は、経路の表示を制御する経路表示制御部と、経由候補地の表示を制御する経由候補地表示制御部とを有し、経路と経由候補地との表示が制御される。さらに、経由候補地表示制御部は、経由候補地への立寄要求度に応じて表示強さを段階的に変化するので、運転者に経由候補地での充放電を促すことが効果的に得られる。

（７）幾つかの実施形態では、前記経由候補地表示制御部は、前記経由候補地における電力供給予測値と電力需要予測値との差が所定値以上の場合、前記立寄要求度を高めるために地図上での前記経由候補地の表示を強めることを特徴とする。

このような構成によれば、経由候補地表示制御部は、経由候補地における電力供給予測値と電力需要予測値との差（ギャップ値）が所定値以上の場合、立寄要求度を高めるために地図上での経由候補地の表示を強めるので、経由候補地へ立ち寄って充電又は放電することを運転者に強く促すことができる。その結果、経由候補地における電力需給バランスの調整に貢献できるとともに目的地における電力需給のバランス調整に適する二次電池のＳＯＣに効率よく調整できる。

（８）幾つかの実施形態では、前記経由候補地表示制御部は、前記経由候補地において前記電力系統からの充電又は前記電力系統への放電に可能な前記二次電池のＳＯＣが所定値より大きい場合、前記立寄要求度を高めるために地図上での前記経由候補地の表示を強めることを特徴とする。

このような構成によれば、経由候補地表示制御部は、経由候補地において電力系統からの充電又は電力系統への放電に可能な二次電池のＳＯＣが所定値より大きい場合、経由候補地における電力需給バランスの調整に貢献できるとともに目的地における電力需給のバランス調整に適する二次電池のＳＯＣに効率よく調整できる。

（９）本発明の少なくとも一つの実施形態は、駆動モータに駆動電力を供給可能であるとともに充電可能な二次電池を搭載し、充放電器を介して車外の電力系統から前記二次電池への充電及び前記二次電池から前記電力系統への放電が可能な電動車両と、前記車外の電力系統の需給バランスの調整を管理する需給管理サーバと、を備える電動車両の充放電システムであって、前記需給管理サーバは、前記電力系統の需給予測値を算出する需給予測値算出部を有し、前記電動車両は、前記需給管理サーバと通信で接続可能な通信部と、目的地における前記電力系統の需給バランスの予測値を取得する目的地需給予測値取得手段と、目的地に到着するまでに経由する可能性がある経由候補地における前記電力系統の需給バランスの予測値を取得する経由候補地需給予測値取得手段と、前記目的地需給予測値取得手段による需給予測値と前記経由候補地需給予測値取得手段による需給予測値とを基に、前記目的地における電力需給のバランス調整に適する充電又は放電が行えるように前記二次電池のＳＯＣを調整可能な経由候補地を選択し、選択した前記経由候補地を通るように目的地までの経路を設定するルート設定手段と、を有することを特徴とする。

このような構成によれば、二次電池を搭載した電動車両と、車外の電力系統の需給バランスを調整する需給管理サーバと、を備える電動車両の充放電システムであって、ルート設定手段によって設定された目的地までの経路における経由候補地（経由地）での充電又は放電によって二次電池のＳＯＣを、目的地における電力需給のバランス調整に適する充電又は放電が行えるように調整するので、電動車両を活用して再生可能エネルギー発電を含む発電量の変動等により生じる需給バランスの悪化を効果的に抑制できる。また、電動車両の所有者は電力調整の対価としての報酬の増大が期待できる。

（１０）幾つかの実施形態では、前記需給予測値算出部は、前記電力系統における電力需要予測値と電力供給予測値とにさらに、前記電動車両の二次電池の充放電可能電力量を加えて前記需給予測値を算出することを特徴とする。

このような構成によれば、需給予測値を車外の電力系統における電力需要予測値と電力供給予測値とによるだけでなく、充放電器を介して需給管理サーバに接続されると予測される電動車両の二次電池の充放電可能電力量が加えられて需給予測値が算出されるので、精度の良い需給予測値を算出することができる。それによって、車外の電力系統における需給バランスの解消が効果的に行われる。

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、目的地へ到達するまでの経由地での充電又は放電によって、目的地における電力系統の需給バランスの調整に適する充放電が行えるように二次電池のＳＯＣを調整できる。

本発明の一実施形態に係る電動車両の充放電システムの全体構成を示す構成ブロック図である。 一実施形態を示し、図１の充放電システムに充放電可能電力量算出部が付加された構成ブロック図である。 一実施形態を示し、図２の充放電システムに表示制御部の詳細構成が付加された構成ブロック図である。 一実施形態を示し、ルート設定手段におけるルート設定のフローを示す制御フローチャートである。 一実施形態を示し、充放電可能電力量算出部が付加された場合の制御フローチャートである。 一実施形態を示し、表示制御部における表示制御のフローを示す制御フローチャートである。 ルート設定手段によるルート設定を説明するための概念図である。 表示制御部によって制御される表示形態の概要を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、実施形態として記載されている、または図面に示されている構成部品の相対的配置等は、本発明の範囲をこれらに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１、４に本発明の一実施形態を示す。図１は、一実施形態に係る電動車両１の充放電システム３の全体構成を示す構成ブロック図である。電動車両１は、ＥＶ（電気自動車）や、ＰＨＥＶ（プラグインハイブリッド車両）等であり、特定の電動車両に限定されるものではない。

図１に示すように、電動車両１には、電動車両の駆動源としての駆動モータ５と、この駆動モータ５に駆動電力を供給可能であるとともに、充電可能な二次電池７とが搭載され、二次電池７は、三相出力のインバータ９を介して駆動モータ５に接続されている。

また、図１に示すように、電動車両１には電動車両１の走行状態などを制御するための車両ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１を備えており、駆動モータ５の状態、二次電池７の状態に関る様々な情報を取得して、車両側からの要求に応じて電動車両１の走行状態を制御している。

電動車両１には、車外の電力系統１３の電力管内１５に設置された充放電器１７とケーブルを介して接続可能な充放電コネクタ１９が設けられ、二次電池７に対して充放電器１７を介して電力系統１３からの充電、及び二次電池７から電力系統１３への放電を可能としている。

図１に示す車外の電力系統１３の電力管内１５について説明する。この電力系統１３の電力管内１５は、大規模な地域（都道府県、都市等の地域）における商用電力系統に限らず、より狭い所定の地域における電力系統や、さらに家庭における太陽光発電等の再生可能エネルギー発電による電力供給と家庭内での電力消費による電力系統も含む。

また、電力管内１５に設置される充放電器（充放電スタンド）１７は、必ずしも複数設置される必要はなく、電力系統１３の地域の広さに応じて設置される。例えば、地域が狭い場合や、家庭用の場合には１つであってもよい。

充放電器１７に接続されるとともに、電力系統１３の需給バランスの調整を管理する需給管理サーバ２１が設置され、需給管理サーバ２１には、需給予測値算出部２３が設けられている。

需給予測値算出部２３では、電力管内１５における電力供給側（例えば、火力発電、原子力発電、太陽光発電、風力発電、水力発電等）での現在の電力供給量から統計処理等によって算出される所定時間経過後の電力供給予測値と、電力需要側（産業界、家庭等）での現在の電力需要量から統計処理等によって算出される所定時間経過後の電力需要予測値とを基に、所定時間経過後の電力管内１５の電力需給予測値を算出して需要者側に提供している。この電力需給予測値Ａは、電力供給予測値から電力需要予測値を減算した値である。すなわち、Ａ＝（電力供給予測値−電力需要予測値）によって算出される。

また、需給管理サーバ２１は、電力管内１５における充放電器１７の設置場所を示すスタンド設置情報も提供している。従って、電動車両１の現在地又は目的地の付近、さらに、経路に沿った付近の充放電器１７の設置場所情報も、需給電力量の予測値とともに取得可能になっている。

さらに、電動車両１には、需給管理サーバ２１と無線通信によって接続可能な通信部２５が設置されている。この通信部２５を介して電動車両１に設置されたナビゲーションシステム２７による現在地の情報、さらに、このナビゲーションシステム２７に目的地が設定されている場合にはその目的地や走行ルートの情報が、需給管理サーバ２１に送信されるようになっている。

また、電動車両１には、通信部２５を介して需給管理サーバ２１の需給予測値算出部２３によって算出された、目的地への到着時における（目的地到達予測時間における）目的地の電力系統１３の需給バランスの予測値を取得する目的地需給予測値取得手段２９と、目的地へ到着するまでの途中で経由する可能性があり、充放電器１７が設けられた経由候補地への到着時における（経由候補地到着予測時間における）その経由候補地の電力系統１３の需給バランスの予測値を取得する経由候補地需給予測値取得手段３１とが備えられている。

さらに、電動車両１には、目的地需給予測値取得手段２９による目的地の電力需給予測値と、経由候補地需給予測値取得手段３１による経由候補地の電力需給予測値とを基に、目的地における電力需給のバランス調整に適する充電又は放電が行えるように二次電池７のＳＯＣを調整可能な経由候補地を選択し、その選択した経由候補地を通るように目的地までの経路を設定するルート設定手段３３を備えている。

ここで、目的地における電力需給のバランス調整に適する充電又は放電が行えるように二次電池7のＳＯＣを調整するとは、目的地での電力需給をバランスさせる方向の充電又は放電が行えるように、選択された経由候補地（経由地）での充放電器１７を介して電力系統１３から二次電池７への充電、又は二次電池７から電力系統１３への放電によって、二次電池７の充電量又は放電量を増大させてＳＯＣを調整することをいう。

ルート設定手段３３では、まず、目的地における電力需給のバランス調整に適する充電又は放電が行えるように二次電池７のＳＯＣを調整可能な経由候補地を選択する。

すなわち、目的地の電力需給予測値が、供給予測値が需要予測値より大きい場合には、需要予測値が供給予測値より大きい電力需給予測値の経由候補地を選択する。また、目的地の需給予測値が、需要予測値が供給予測値より大きい場合には、供給予測値が需要予測値より大きい電力需給予測値の経由候補地を選択する。

例えば、図７に示すように、ナビゲーションシステム２７によって通常設定されるルート、例えば、出発地から目的地までの最短距離ルート又は最短所要時間ルートに沿って、そのナビゲーションルートＫ１から所定の距離Ｄ以内の範囲（経由候補地領域Ｅ内）に設置されている充放電器１７の設置位置を経由候補地とする。

そして、図７では、目的地の電力需給予測値が、需要予測値が供給予測値より大きい場合を示しており、この場合には、経由候補地領域Ｅ内において、供給予測値が需要予測値より大きい電力需給予測値の経由候補地を選択する（経由候補地での電力系統１３から二次電池７へ充電することが、目的地の需給バランスに適する二次電池の７のＳＯＣに調整されるとともに、経由候補地における電力需給のバランスにも貢献する）。すなわち、充放電器１７が充電器として作動して二次電池７に充電する経由候補地を選択する。

そして、選択した経由候補地を通るように、目的地までの経路を設定する。この際に、複数の経路が存在する場合には、ナビゲーションルートＫ１に最も近い（沿った）経路を最終設定経路Ｋ２とする。なお、充放電器１７の設置場所情報及び需要電力量の予測値は、通信部２５を介して需給管理サーバ２１から取得される。

図７の例では、経由候補地領域Ｅ内でもあっても、需要予測値が供給予測値より大きい電力需給予測値の経由候補地Ｙは選択されず、また、供給予測値が需要予測値より大きい電力需給予測値の充放電器１７の設置位置Ｚ（図７）であっても、経由候補地領域Ｅ外のものは選択されず、二次電池７に充電を行う経由候補地としては、経由候補地Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３が選択されて、これらを繋ぐ経路が最終設定経路Ｋ２として設定される。

ルート設定手段３３における経路設定、及びその設定された経路に基づく、二次電池７のＳＯＣの調整について、図４の制御フローチャートを参照して説明する。

まず、ステップＳ１では、目的地への到着時における目的地の電力系統１３の需給バランスの電力需給予測値Ａを取得する。この電力需給予測値Ａは、需給管理サーバ２１の需給予測値算出部２３で算出される。ステップＳ２では、ステップＳ１と同様に、充放電器１７が設けられた経由候補地Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…ＸＮへの到着時におけるそれぞれの経由候補地の電力系統の需給バランスの電力需給予測値Ｂ（Ｘ１）、Ｂ（Ｘ２）、Ｂ（Ｘ３）、…Ｂ（ＸＮ）を需給管理サーバ２１から取得する。

ステップＳ３では、電力需給予測値Ａがゼロ未満かを判定する。ゼロ未満の場合にはＹｅｓとなってステップＳ４に進む。ステップＳ４では、二次電池７の目標ＳＯＣをａ（例えば８０％、７５〜８５％）に設定する。次のステップＳ５では、経由候補地領域Ｅ内に、電力需給予測値Ｂがゼロを超える経由候補地があるかを判定する。

ステップＳ５で、Ｂ＞０の経由候補地があればＹｅｓとなってステップＳ６に進み、ステップＳ６では、そのＢ＞０の経由候補地を通るように経路を設定する。すなわち、経由候補地Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３が選択されて、これらを繋ぐ経路が最終設定経路Ｋ２（図７参照）として設定される。そして、ステップＳ７では、設定された最終設定経路Ｋ２の経由候補地（経由地）で充電を行い、二次電池７のＳＯＣが目標ＳＯＣ＝８０％となるように調整する。

一方、ステップＳ５で、Ｂ＞０の経由候補地がなければ、ＮｏとなってステップＳ８に進み、ステップＳ８では、ナビゲーションシステム２７によって設定されたナビゲーションルートＫ１（図７参照）が設定される。そして次の、ステップＳ９では、走行中の充電によって二次電池７のＳＯＣが目標ＳＯＣ＝８０％となるように調整する。なお、この走行中の二次電池７への充電は、車載発電機を搭載していない例えばＥＶ車両では、走行中にＳＯＣを増大させることは困難であるため、走行中に二次電池７から放電される放電量を低下させるような運転を行わせることでＳＯＣを調整する。

次に、ステップＳ３で、電力需給予測値Ａがゼロ未満でないと判定した場合にはＮｏとなってステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、二次電池７の目標ＳＯＣをｄ（例えば、３０％、２０〜３０％）に設定する。次のステップＳ１１では、経由候補地領域Ｅ内に、電力需給予測値Ｂがゼロ未満の経由候補地があるかを判定する。

ステップＳ１１で、Ｂ＜０の経由候補地があればＹｅｓとなってステップＳ１２に進み、ステップＳ１２では、そのＢ＜０の経由候補地を通るように経路を設定する。そして、ステップＳ１３では、設定された経路の経由候補地（経由地）で放電を行い、二次電池７のＳＯＣが目標ＳＯＣ＝３０％となるように調整する。

一方、ステップＳ１１で、Ｂ＜０の経由候補地がなければ、ＮｏとなってステップＳ１４に進み、ステップＳ１４では、ナビゲーションシステム２７によって設定されたナビゲーションルートＫ１（図７参照）が設定される。そして次の、ステップＳ１５では、走行中の放電によって二次電池７のＳＯＣが目標ＳＯＣ＝３０％となるように調整する。

さらに、電動車両１には、ルート設定手段３３によって設定された経路及び該経路上の経由候補地（経由地）をナビゲーションシステム２７のディスプレイ（表示部）３５上に地図表示する表示装置３７を備えている。この表示装置３７は、表示制御部３９とディスプレイ（表示部）３５とを有して構成されている。

さらに、電動車両１には、ＳＯＣ調整手段４１が設けられ、ルート設定手段３３によって設定された目的地までの最終設定経路Ｋ２における経由候補地での充放電器１７による充電又は放電の実行によって、目的地における電力需給のバランス調整に適する充電又は放電が行えるように二次電池７のＳＯＣが調整される。すなわち、ＳＯＣ調整手段４１は、表示装置３７に目的地までの最終設定経路Ｋ２及び経由候補地が表示されることによって経由候補地での充電又は放電を運転者に促すことで二次電池７のＳＯＣを調整する。

また、ＳＯＣ調整手段４１は、ルート設定手段３３によって目的地までの経路において経由候補地が選択されない場合には、ナビゲーションシステム２７によって通常設定されるナビゲーションルートＫ１が設定され、そのナビゲーションルートＫ１の走行中の車載発電機又は駆動モータ５の制御によって目的地における電力需給のバランス調整に適する充電又は放電が行えるように二次電池７のＳＯＣを調整する。

以上の一実施形態によれば、ＳＯＣ調整手段４１は、ルート設定手段３３によって設定された目的地までの経路における経由候補地（経由地）での充電又は放電によって二次電池７のＳＯＣを、目的地における電力需給のバランス調整に適する充電又は放電が行えるように調整できるので、電動車両１を活用して再生可能エネルギー発電を含む発電量の変動等により生じる需給バランスの悪化を効果的に抑制できる。また、電動車両の所有者は電力調整の対価としての報酬の増大が期待できる。

ルート設定手段３３では、目的地の電力需給予測値が、供給予測値が需要予測値より大きい場合には、需要予測値が供給予測値より大きい電力需給予測値の経由候補地を選択して、該選択した経由候補地を通るように目的地までのルートを設定するので、目的地において電力系統１３から二次電池７への充電量を拡大することが可能になる。

ルート設定手段３３では、目的地の電力需給予測値が、需要予測値が供給予測値より大きい場合には、供給予測値が需要予測値より大きい電力需給予測値の経由候補地を選択して、該選択した経由候補地を通るように目的地までのルートを設定するので、目的地において二次電池７から電力系統１３への放電量を拡大することが可能になる。

さらに、ルート設定手段３３は、選択する経由候補地が存在しない場合には、ナビゲーションシステムによって通常設定されるナビゲーションルートＫ１を設定するので、二次電池７のＳＯＣは、経由候補地における充放電ではなく、走行中の二次電池７の充放電制御によって調整することができる。

次に、図２、５に本発明の一実施形態を示す。図２に示す電動車両１の充放電システム４３は、図１の充放電システム３に対して充放電可能電力量算出部４５が付加された構成である。図２にその構成ブロック図を示し、図５に、図２の充放電可能電力量算出部４５が付加された場合のルート設定手段４７におけるルート設定の制御フローを示す。

図５において、まず、ステップＳ２１では、電動車両１の車両ＥＣＵ１１から二次電池７の現在のＳＯＣ、及び満充電時のＳＯＣの情報を取得する。次のステップＳ２２では、充放電可能電力量算出部４５によって算出した充放電可能電力量の情報を、通信部２５から需給管理サーバ２１に送信する。

そして、需給管理サーバ２１の需給予測値算出部２３で電力需給予測値Ａ'、Ｂ'の算出を行う。この電力需給予測値Ａ'、Ｂ'の算出には、電力管内１５における電力供給予測値と電力需要予測値だけでなく、電力管内１５の充放電器１７を介して需給管理サーバ２１に接続されると予測される自車両も含めた複数の電動車両１から送信される二次電池７の充放電可能電力量が加えられて電力需給予測値Ａ'、Ｂ'が算出される。

なお、接続されると予測される複数の電動車両１は、充放電可能電力量の情報を提供しているすべての電動車両１が充放電器１７に接続するとは限らないので、過去の種々のデータを基に接続されると予測される複数の電動車両１による充放電可能電力量が算出される。

また、電力需給予測値Ａ'、Ｂ'の算出については、電力管内１５における電力供給予測値及び電力需要予測値のそれぞれに、二次電池７の充放電可能電力量の予測値を付加して、補正電力供給予測値及び補正電力需要予測値を求めてから電力需給予測値Ａ'、Ｂ'を算出しても、また、電力供給予測値及び電力需要予測値から最初に電力需給予測値Ａ、Ｂを計算して、その電力需給予測値Ａ、Ｂに対して二次電池７の充放電可能電力量の予測値を付加する補正をして電力需給予測値Ａ'、Ｂ'を算出してもよい。

次のステップＳ２３では、図４のフローチャートのステップＳ１と同様に、目的地の到着時の電力需給予測値Ａ'を需給管理サーバ２１から取得する。また、ステップＳ２３では、図４のフローチャートのステップＳ２と同様に、充放電器１７が設けられた経由候補地Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…ＸＮへの到着時におけるそれぞれの経由候補地の電力系統の需給バランスの電力需給予測値Ｂ'（Ｘ１）、Ｂ'（Ｘ２）、Ｂ'（Ｘ３）、…Ｂ'（ＸＮ）を需給管理サーバ２１から取得する。その後は、図４のフローチャートのステップＳ３以降と同様であり、電力需給予測値Ａ、ＢをＡ'、Ｂ'と読み替える。

以上の図２、５に示す実施形態によれば、電力需給予測値Ａ'を電力管内１５における電力需要予測値と電力供給予測値とによるだけでなく、充放電器１７を介して需給管理サーバ２１に接続されると予測される複数の電動車両１の二次電池７の充放電可能電力量が加えられて算出されるので、精度の良い電力需給予測値を算出することができる。それによって、需給バランスの解消を効果的に行うことができる。

次に、図３、６、８に本発明の一実施形態を示す。図３に示す電動車両１の充放電システム４９は、図２の充放電システム４３の表示制御部３９に対して、表示制御部５１の構成が具体的に示されたものである。図３にその構成ブロック図を示し、図６に表示制御部５１における表示制御のフローを示す制御フローチャートを示す。

表示装置３７の表示制御部５１は、経路の表示を制御する経路表示制御部５３と、経由候補地の表示を制御する経由候補地表示制御部５５とを有し、経由候補地表示制御部５５は、経由候補地の表示形態を経由候補地への立寄要求度に応じて変更させる。すなわち、立ち寄って充放電器１７を介して充電又は放電をすること運転者に強く促す際には、表示を強める表示形態にする。

この表示形態の制御について図６の制御フローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ１では、電動車両１の車両ＥＣＵ１１から二次電池７の現在のＳＯＣ＝ｂ、及び満充電時のＳＯＣの情報を取得する。次のステップＳ３２では、充放電可能電力量算出部４５によって算出した充放電可能電力量の情報を、通信部２５から需給管理サーバ２１に送信する。

そして、需給管理サーバ２１の需給予測値算出部２３で電力需給予測値Ａ'、Ｂ'の算出を行う。この電力需給予測値Ａ'、Ｂ'の算出には、電力管内１５における電力供給予測値と電力需要予測値だけでなく、電力管内１５の充放電器１７を介して需給管理サーバ２１に接続されると予測される複数の電動車両１から送信される二次電池７の充放電可能電力量が加えられて電力需給予測値Ａ'、Ｂ'が算出される。

ステップＳ３３では、図５のフローチャートのステップＳ２３と同様に、目的地の到着時の電力需給予測値Ａ'を需給管理サーバ２１から取得する。また、ステップＳ３４では、図５のフローチャートのステップＳ２４と同様に、充放電器１７が設けられた経由候補地Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…ＸＮへの到着時におけるそれぞれの経由候補地の電力系統の需給バランスの電力需給予測値Ｂ'（Ｘ１）、Ｂ'（Ｘ２）、Ｂ'（Ｘ３）、…Ｂ'（ＸＮ）を需給管理サーバ２１から取得する。

ステップＳ３５では、電力需給予測値Ａ'がゼロ未満かを判定する。ゼロ未満の場合にはＹｅｓとなってステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、二次電池７の目標ＳＯＣをａ（例えば８０％、７５〜８５％）に設定する。次のステップＳ３７では、経由候補地領域Ｅ内に存在する経由候補地で電力需給予測値Ｂ'がゼロを超えるものがあるかを判定する。

ステップＳ３７で、経由候補地領域Ｅ内に、電力需給予測値Ｂ'がゼロを超える経由候補地があると判定された場合には、Ｙｅｓとなって、ステップＳ３８に進み、Ｎｏの場合には、ステップＳ４１に進む。

ステップＳ４１では、経由候補地領域Ｅ外に存在して電力需給予測値Ｂ'がゼロを超える充放電器１７の位置、すなわち経由候補地領域Ｅ外の充電器（設置位置Ｚ、図８参照）の位置を弱表示する。

ステップＳ３８では、（ａ−ｂ）＞ｃかを判定する。すなわち、（ａ）目標ＳＯＣ（例えば８０％）と、（ｂ）現在ＳＯＣと、の差が（ｃ）所定量（例えば３０％）を超えるかを判定する。すなわち、現在ＳＯＣが目標ＳＯＣに対して、所定量より多く充電できる状態かを判定する。

そして、このステップＳ３８の判定が、超えると判定した場合には、Ｙｅｓとなって、ステップＳ３９に進み、Ｎｏの場合には、ステップＳ４２に進む。

ステップＳ４２では、経由候補地領域Ｅ内における充電器（経由候補地Ｘ３、図８参照）の位置を通常表示する。すなわち、経由候補地領域Ｅ内において電力需給予測値Ｂ'がゼロを超える経由候補地を通常表示する。

ステップＳ３９では、電力需給予測値Ｂ'の絶対値が所定の閾値を超える大きさかを判定する。すなわち、経由候補地の需給ギャップ値が所定の閾値（例えば、ギャップ値がゼロのときの需要予測値又は供給予測値に対して１０〜２０％の値）を超えるか判定する。

このステップＳ３９の判定が、超えると判定した場合には、Ｙｅｓとなって、ステップＳ４０に進み、Ｎｏの場合には、ステップＳ４３に進む。

ステップＳ４３では、経由候補地領域Ｅ内における充電器（経由候補地Ｘ２、図８参照）の位置を中間強調表示する。すなわち、経由候補地領域Ｅ内において電力需給予測値Ｂ'がゼロを超える経由候補地を中間強調表示する。

ステップＳ４０では、経由候補地領域Ｅ内における充電器（経由候補地Ｘ１、図８参照）の位置を強調表示する。すなわち、経由候補地領域Ｅ内において電力需給予測値Ｂ'がゼロを超える経由候補地を強調表示する。

一方、ステップＳ３５で、電力需給予測値Ａ'がゼロ未満でないと判定した場合には、ＮｏとなってステップＳ４４に進む。ステップＳ４４では、二次電池７の目標ＳＯＣをｄ（例えば３０％、２０〜３０％）に設定する。次のステップＳ４５では、経由候補地領域Ｅ内に存在する経由候補地で電力需給予測値Ｂ'がゼロ未満のものがあるかを判定する。

ステップＳ４５で、経由候補地領域Ｅ内に、電力需給予測値Ｂ'がゼロ未満の経由候補地があると判定された場合には、Ｙｅｓとなって、ステップＳ４６に進み、Ｎｏの場合には、ステップＳ４９に進む。

ステップＳ４９では、経由候補地領域Ｅ外に存在して電力需給予測値Ｂ'がゼロ未満の充放電器１７の位置、すなわち経由候補地領域Ｅ外の放電器の位置（不図示）を弱表示する。

ステップＳ４６では、（ｂ−ｄ）＞ｅかを判定する。すなわち、（ｂ）現在ＳＯＣと、（ｄ）目標ＳＯＣ（例えば３０％）と、の差が（ｅ）所定量（例えば３０％）を超えるかを判定する。すなわち、現在ＳＯＣが目標ＳＯＣに対して、所定量より多く放電できる状態かを判定する。

そして、このステップＳ４６の判定が、超えると判定した場合には、Ｙｅｓとなって、ステップＳ４７に進み、Ｎｏの場合には、ステップＳ５０に進む。

ステップＳ５０では、経由候補地領域Ｅ内における放電器（不図示）の位置を通常表示する。すなわち、経由候補地領域Ｅ内において電力需給予測値Ｂ'がゼロ未満の経由候補地を通常表示する。

ステップＳ４７では、電力需給予測値Ｂ'の絶対値が所定の閾値を超える大きさかを判定する。すなわち、経由候補地の需給ギャップ値が所定の閾値（例えば、ギャップ値がゼロのときの需要予測値又は供給予測値に対して１０〜２０％の値）を超えるか判定する。

このステップＳ４７の判定が、超えると判定した場合には、Ｙｅｓとなって、ステップＳ４８に進み、Ｎｏの場合には、ステップＳ５１に進む。

ステップＳ５１では、経由候補地領域Ｅ内における放電器（不図示）の位置を中間強調表示する。すなわち、経由候補地領域Ｅ内において電力需給予測値Ｂ'がゼロ未満の経由候補地を中間強調表示する。

ステップＳ４８では、経由候補地領域Ｅ内における放電器（不図示）の位置を強調表示する。すなわち、経由候補地領域Ｅ内において電力需給予測値Ｂ'がゼロ未満の経由候補地を強調表示する。

充放電器１７が設けられる経由候補地（経由地）の表示形態の弱表示、通常表示、中間強調表示、強調表示のように段階的に表示の強度を変化させる一例を、図８を参照して説明する。

図８に示すように、ルート設定手段３３、４７によって設定された経路Ｋが、ディスプレイ３５に出発地と目的地とを結んで示される。経路Ｋ１は、ナビゲーションシステム２７によって設定された経路を示し、経路Ｋ２は、ルート設定手段３３、４７によって設定された最終設定経路を示す。その経路Ｋ２の途中に、充放電器１７が設置され経由候補地（経由地）が表示される。

図８では、経路Ｋ２の途中の経由候補地Ｘ１は、充電をする経由候補地であり強調表示を示し、経由候補地Ｘ２は、充電をする経由候補地であり中間強調表示を示し、経由候補地Ｘ３は、充電をする経由候補地であり通常表示を示す。また、経路Ｋ２として設定されない経由候補地領域Ｅ外に存在して電力需給予測値Ｂ'がゼロを超える充放電器１７の位置、すなわち経由候補地領域Ｅ外の充電器（設置位置Ｚ、図８参照）の位置を弱表示する。

強度変化の表示例としては、ディスプレイ３５上の輝度の変化、表示マークの大きさの変化、色彩の変化等によって視覚による認識の度合いを強める表示が含まれる。

以上の図３、６、８に示す実施形態によれば、ルート設定手段３３、４７によって設定された経路及び経由候補地（経由地）、さらに、経由候補地周辺の充放電器１７の設置位置がディスプレイ３５に地図表示されるので、運転者は走行ルート及び経由候補地を容易に認識することができる。

また、表示装置３７は、経路の表示を制御する経路表示制御部５３と、経由候補地の表示を制御する経由候補地表示制御部５５とを有し、経由候補地表示制御部５５は、経由候補地の表示形態を経由候補地への立寄要求度に応じて段階的に変更させて、強くできるので、運転者に経由候補地での充放電を効果的に促すことができる。

例えば、経由候補地表示制御部５５は、経由候補地における電力供給予測値と電力需要予測値との差（ギャップ値）が所定値以上の場合、立寄要求度を高めるために地図上での経由候補地の表示を強調表示にするので、経由候補地へ立ち寄って充電又は放電することを運転者に強く促すことができる。その結果、経由候補地における電力需給バランの調整に貢献できるとともに目的地における電力需給のバランス調整に適する二次電池のＳＯＣに効率よく調整できる。

また、経由候補地表示制御部５５は、経由候補地において電力系統１３から二次電池７への充電又は電力系統１３への二次電池７からの放電に可能な二次電池７のＳＯＣが所定値より大きい場合、立寄要求度を高めるために地図上での前記経由候補地の表示を強めて中間強調表示にするので、経由候補地へ立ち寄って充電又は放電することを運転者に強く促すことができる。その結果、経由候補地における電力需給バランスの調整に貢献できるとともに目的地における電力需給のバランス調整に適する二次電池のＳＯＣに効率よく調整できる。

以上の実施形態において、表示装置３７は、電動車両１に備えられていることを説明したが、必ずしも電動車両１に備えられていなくても、例えば、スマートフォン等の携帯通信端末を利用して、ナビゲーションシステムからの地図表示とともにルート設定手段３３、４７によって設定された経路及び経由候補地（経由地）を表示させるようにしてもよい。

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、二次電池のＳＯＣを制御して、二次電池を需給バランスの調整に適する充放電の電力量になるように制御するので、電動車両を活用して再生可能エネルギー発電を含む発電量の変動等により商用電力系統に生じる需給バランスの悪化を効果的に調整可能になる。また、電動車両の所有者は電力調整の対価としての報酬の増大が期待できる。従って、電動車両及び電動車両の充放電システムに適する。

１ 電動車両
３ 充放電システム
５ 駆動モータ
７ 二次電池
９ インバータ
１１ 車両ＥＣＵ
１３ 電力系統
１５ 電力管内
１７ 充放電器
１９ 充放電コネクタ
２１ 需給管理サーバ
２３ 需給予測値算出部
２５ 通信部
２７ ナビゲーションシステム
２９ 目的地需給予測値取得手段
３１ 経由候補地需給予測値取得手段
３３、４７ ルート設定手段
３５ ディスプレイ（表示部）
３７ 表示装置
３９ 表示制御部
４１ ＳＯＣ調整手段
５１ 表示制御部
５３ 経路表示制御部
５５ 経由候補地表示制御部
Ａ、Ｂ、Ａ'、Ｂ' 電力需給予測値
Ｅ 経由候補地領域
Ｋ 経路
Ｋ１ ナビゲーションルート
Ｋ２ 最終設定経路
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｙ、 経由候補地
Ｚ 設置位置

Claims (10)

1. 駆動モータに駆動電力を供給可能であるとともに充電可能な二次電池を搭載し、充放電器を介して車外の電力系統から前記二次電池への充電及び前記二次電池から前記電力系統への放電が可能な電動車両であって、
   前記電動車両の目的地における前記電力系統の需給バランスの予測値を取得する目的地需給予測値取得手段と、
   目的地に到着するまでに経由する可能性がある経由候補地における前記電力系統の需給バランスの予測値を取得する経由候補地需給予測値取得手段と、
   前記目的地需給予測値取得手段による需給予測値と前記経由候補地需給予測値取得手段による需給予測値とを基に、前記目的地における電力需給のバランス調整に適する充電又は放電が行えるように前記二次電池のＳＯＣを調整可能な経由候補地を選択し、選択した経由候補地を通るように目的地までの経路を設定するルート設定手段と、
   を備えることを特徴する電動車両。
2. 前記ルート設定手段は、前記目的地の需給予測値が、供給予測値が需要予測値より大きい場合には、需要予測値が供給予測値より大きい需給予測値の経由候補地を選択して、該選択した経由候補地を通るように前記目的地までのルートを設定することを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
3. 前記ルート設定手段は、前記目的地の需給予測値が、需要予測値が供給予測値より大きい場合には、供給予測値が需要予測値より大きい需給予測値の経由候補地を選択して、該選択した経由候補地を通るように前記目的地までのルートを設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の電動車両。
4. 前記ルート設定手段は、前記選択する経由候補地が存在しない場合には、ナビゲーションシステムによって通常設定されるルートを設定することを特徴とする請求項２又は３に記載の電動車両。
5. 前記ルート設定手段によって設定された前記経路及び前記経由候補地を地図表示する表示装置をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電動車両。
6. 前記表示装置は、前記経路の表示を制御する経路表示制御部と、前記経由候補地の表示を制御する経由候補地表示制御部とを有し、前記経由候補地表示制御部は、前記経由候補地の表示形態を前記経由候補地への立寄要求度に応じて段階的に変化させることを特徴とする請求項５に記載の電動車両。
7. 前記経由候補地表示制御部は、前記経由候補地における電力供給予測値と電力需要予測値との差が所定値以上の場合、前記立寄要求度を高めるために地図上での前記経由候補地の表示を強めることを特徴とする請求項６に記載の電動車両。
8. 前記経由候補地表示制御部は、前記経由候補地において前記電力系統からの充電又は前記電力系統への放電に可能な前記二次電池のＳＯＣが所定値より大きい場合、前記立寄要求度を高めるために地図上での前記経由候補地の表示を強めることを特徴とする請求項６に記載の電動車両。
9. 駆動モータに駆動電力を供給可能であるとともに充電可能な二次電池を搭載し、充放電器を介して車外の電力系統から前記二次電池への充電及び前記二次電池から前記電力系統への放電が可能な電動車両と、前記車外の電力系統の需給バランスの調整を管理する需給管理サーバと、を備える電動車両の充放電システムであって、
   前記需給管理サーバは、前記電力系統の需給予測値を算出する需給予測値算出部を有し、
   前記電動車両は、
   前記需給管理サーバと通信で接続可能な通信部と、
   目的地における前記電力系統の需給バランスの予測値を取得する目的地需給予測値取得手段と、
   目的地に到着するまでに経由する可能性がある経由候補地における前記電力系統の需給バランスの予測値を取得する経由候補地需給予測値取得手段と、
   前記目的地需給予測値取得手段による需給予測値と前記経由候補地需給予測値取得手段による需給予測値とを基に、前記目的地における電力需給のバランス調整に適する充電又は放電が行えるように前記二次電池のＳＯＣを調整可能な経由候補地を選択し、選択した前記経由候補地を通るように目的地までの経路を設定するルート設定手段と、を有することを特徴とする電動車両の充放電システム。
10. 前記需給予測値算出部は、前記電力系統における電力需要予測値と電力供給予測値とにさらに、前記電動車両の二次電池の充放電可能電力量を加えて前記需給予測値を算出することを特徴とする請求項９に記載の電動車両の充放電システム。