JP2021018066A - 電力システム - Google Patents

電力システム Download PDF

Info

Publication number
JP2021018066A
JP2021018066A JP2019131870A JP2019131870A JP2021018066A JP 2021018066 A JP2021018066 A JP 2021018066A JP 2019131870 A JP2019131870 A JP 2019131870A JP 2019131870 A JP2019131870 A JP 2019131870A JP 2021018066 A JP2021018066 A JP 2021018066A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging
vehicle
server
power
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019131870A
Other languages
English (en)
Inventor
達 中村
Toru Nakamura
達 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2019131870A priority Critical patent/JP2021018066A/ja
Publication of JP2021018066A publication Critical patent/JP2021018066A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12Electric charging stations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/222Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/12Remote or cooperative charging
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】電力システムにおける電力量計の数を増やすことなく、電動車両の蓄電装置の充電で使用される電力量を、他の用途で使用される電力量とは区別して計測する。【解決手段】電力システムが、複数の用途で使用される電力の総使用量を計測する電力量計を備える。複数の用途の1つは、電動車両が備える蓄電装置の充電である。電力システムは、上記充電を実行する実行手段と、上記充電を中断する中断手段と、上記充電が実行されているときの電力量計の計測値と、上記充電が中断されているときの電力量計の計測値とを用いて、上記充電による電力使用量を求める計測手段とをさらに備える。【選択図】図4

Description

本開示は、電力システムに関し、特に、電動車両が備える蓄電装置の充電で使用された電力量を求める技術に関する。
特開2019−22288号公報(特許文献1)には、電力系統から施設と電動車両とに電力を供給する電力システム(より特定的には、配電システム)が開示されている。この電力システムは、施設の電気機械器具で使用される電力量を計測する第1電力量計と、電動車両のバッテリの充電で使用される電力量を計測する第2電力量計とを備える。
特開2019−22288号公報
特許文献1に記載される電力システムでは、第2電力量計によって、施設の電気機械器具で使用される電力量とは区別して、電動車両のバッテリの充電で使用される電力量を計測することができる。しかし、こうした手法では、電動車両のバッテリの充電で使用される電力量を計測するために専用の電力量計(すなわち、上記第2電力量計)を要する。電力システムにおける電力量計の数が増えることは、システムの複雑化及びコストアップにつながる可能性が高い。
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電力システムにおける電力量計の数を増やすことなく、電動車両の蓄電装置の充電で使用される電力量を、他の用途で使用される電力量とは区別して計測することである。
本開示に係る電力システムは、複数の用途で使用される電力の総使用量を計測する電力量計を備える電力システムであって、以下に説明する実行手段と中断手段と計測手段とをさらに備える。複数の用途の1つは、電動車両が備える蓄電装置の充電(以下、単に「充電」とも称する)である。実行手段は、上記充電を実行するように構成される。中断手段は、上記充電を中断するように構成される。計測手段は、上記充電が実行されているときの電力量計の計測値と、上記充電が中断されているときの電力量計の計測値とを用いて、充電による電力使用量を求めるように構成される。
電動車両が備える蓄電装置の充電が実行されているときの電力量計の計測値(以下、「第1計測値」とも称する)は、複数の用途(上記充電を含む)で使用される電力の総使用量に応じた値になる。一方、充電が中断されているときの電力量計の計測値(以下、「第2計測値」とも称する)は、充電以外の用途による電力使用量に応じた値になる。上記の計測手段は、1つの電力量計の第1計測値及び第2計測値を用いることで、電動車両の蓄電装置の充電で使用される電力量を、他の用途で使用される電力量とは区別して計測することができる。
上記電力システムにおいて、建物(たとえば、家屋又は商業施設)と屋外の充電設備とが上記電力量計(すなわち、共通の電力量計)を介して電力系統に接続されていてもよい。屋外の充電設備は、電動車両が備える蓄電装置の充電を行なうように構成されてもよい。
上記の実行手段は、所定の開始条件が成立した場合に上記充電を開始し、所定の終了条件が成立した場合に上記充電を終了するように構成されてもよい。上記の中断手段は、所定の中断条件が成立するたびに上記充電の中断を実行するように構成されてもよい。上記の中断手段は、定期的に上記充電の中断を実行するように構成されてもよい。実行手段は、中断手段によって充電が中断されているときに所定の再開条件が成立すると、中断していた充電を再開するように構成されてもよい。上記中断手段及び実行手段は、上記充電が開始されてから終了するまでの間に上記充電の中断及び再開を複数回実行するように構成されてもよい。上記中断手段及び実行手段は、上記充電を断続的に行なうように構成されてもよい。
なお、上記「電動車両」は、当該車両の蓄電装置に蓄えられた電力を用いて走行する車両であり、EV(電気自動車)であってもよいし、PHV(プラグインハイブリッド車両)であってもよい。
本開示によれば、電力システムにおける電力量計の数を増やすことなく、電動車両の蓄電装置の充電で使用される電力量を、他の用途で使用される電力量とは区別して計測することが可能になる。
本開示の実施の形態に係る電力システムに適用される車両の構成図である。 本開示の実施の形態に係る電力システムの構成を示す図である。 本開示の実施の形態に係る電力システムを説明するための図である。 本開示の実施の形態に係る電力システムの動作例を説明するための図である。 本開示の実施の形態に係る電力システムにおける車両の制御装置によって実行される充電制御に係る処理を示すフローチャートである。 本開示の実施の形態に係る電力システムにおける車両の蓄電装置の外部充電が断続的に行なわれるときの充電電力の推移を示すグラフである。 本開示の実施の形態に係る電力システムにおける車両の蓄電装置の外部充電の一例を示す図である。 本開示の実施の形態に係る電力システムにおけるアグリゲータサーバによって実行される電力量の計測に係る処理を示すフローチャートである。
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。図中、同一又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。
図1は、この実施の形態に係る電力システムに適用される車両の構成図である。図1を参照して、車両50は、走行用の電力を蓄電するバッテリ130を備える。バッテリ130は、たとえばリチウムイオン電池又はニッケル水素電池のような二次電池を含んで構成される。二次電池は、単電池であってもよいし、組電池であってもよい。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタのような他の蓄電装置を採用してもよい。この実施の形態に係る車両50、バッテリ130は、それぞれ本開示に係る「電動車両」、「蓄電装置」の一例に相当する。
車両50は、電子制御ユニット(以下、「ECU(Electronic Control Unit)」と称する)150を備える。ECU150は、バッテリ130の充電制御及び放電制御を行なうように構成される。車両50は、バッテリ130に蓄えられた電力のみを用いて走行可能な電気自動車(EV)であってもよいし、バッテリ130に蓄えられた電力とエンジン(図示せず)の出力との両方を用いて走行可能なプラグインハイブリッド車(PHV)であってもよい。
車両50は、EVSE40(車両用給電設備)から電力の供給を受けてバッテリ130の充電を行なうことができる。車両50は、EVSE40の給電方式に対応するインレット110及び充放電器120を備える。インレット110は、車両50の外部から供給される電力を受電するように構成される。なお、図1には、インレット110及び充放電器120のみを図示しているが、車両50は、複数種の給電方式(たとえば、AC方式及びDC方式)に対応できるように、給電方式ごとの複数の充電インレット及び充放電器を備えてもよい。
EVSE40は、電源41(すなわち、車両外部の電源)を含む。EVSE40には、充電ケーブル42が接続される。充電ケーブル42は、常にEVSE40に接続されていてもよいし、EVSE40に対して着脱可能であってもよい。充電ケーブル42は、先端にコネクタ43を有し、内部に電力線を含む。インレット110には、充電ケーブル42のコネクタ43を接続することができる。EVSE40につながれた充電ケーブル42のコネクタ43が車両50のインレット110に接続されることで、EVSE40と車両50とが電気的に接続される。これにより、EVSE40から充電ケーブル42を通じて車両50に電力を供給することが可能になる。
充放電器120は、インレット110とバッテリ130との間に位置する。充放電器120は、インレット110からバッテリ130までの電力経路の接続/遮断を切り替えるリレーと、電力変換回路(たとえば、双方向コンバータ)と(いずれも図示せず)を含んで構成される。充放電器120に含まれるリレー及び電力変換回路の各々は、ECU150によって制御される。
車両50外部のEVSE40とインレット110とが充電ケーブル42を介して接続されることにより、EVSE40と車両50との間で電力の授受を行なうことが可能になる。たとえば、車両50の外部から電力の供給を受けて車両50のバッテリ130を充電すること(すなわち、外部充電)が可能になる。外部充電のための電力は、たとえばEVSE40から充電ケーブル42を通じてインレット110に供給される。充放電器120は、インレット110が受電した電力をバッテリ130の充電に適した電力に変換し、変換された電力をバッテリ130へ出力するように構成される。また、EVSE40とインレット110とが充電ケーブル42を介して接続されることにより、車両50から充電ケーブル42を通じてEVSE40に給電(ひいては、バッテリ130の放電)を行なうことが可能になる。車両50外部への給電(すなわち、外部給電)のための電力は、バッテリ130から充放電器120に供給される。充放電器120は、バッテリ130から供給される電力を外部給電に適した電力に変換し、変換された電力をインレット110へ出力するように構成される。外部充電及び外部給電のいずれかを実行するときには充放電器120のリレーが閉状態(接続状態)にされ、外部充電及び外部給電のいずれも実行しないときには充放電器120のリレーが開状態(遮断状態)にされる。
なお、充放電器120の構成は上記に限られず適宜変更可能である。充放電器120は、たとえば整流回路、力率改善(Power Factor Correction)回路、絶縁回路(たとえば、絶縁トランス)、インバータ、及びフィルタ回路の少なくとも1つを含んでもよい。
車両50は、走行駆動部140と、入力装置160と、報知装置170と、通信機器180と、駆動輪Wとをさらに備える。なお、車両50の駆動方式は、図1に示される前輪駆動に限られず、後輪駆動又は4輪駆動であってもよい。
走行駆動部140は、図示しないPCU(Power Control Unit)とMG(Motor Generator)とを含み、バッテリ130に蓄えられた電力を用いて車両50を走行させるように構成される。PCUは、たとえば、プロセッサを含んで構成される制御装置と、インバータと、コンバータと、リレー(以下、「SMR(System Main Relay)」と称する)と(いずれも図示せず)を含んで構成される。PCUの制御装置は、ECU150からの指示(制御信号)を受信し、その指示に従ってPCUのインバータ、コンバータ、及びSMRを制御するように構成される。MGは、たとえば三相交流モータジェネレータである。MGは、PCUによって駆動され、駆動輪Wを回転させるように構成される。また、MGは、回生発電を行ない、発電した電力をバッテリ130に供給するように構成される。SMRは、バッテリ130からPCUまでの電力経路の接続/遮断を切り替えるように構成される。SMRは、車両50の走行時に閉状態(接続状態)にされる。
図示は省略しているが、バッテリ130は、前述した二次電池に加えて、バッテリ130の状態を監視する監視モジュール(図示せず)を含んで構成される。監視モジュールは、バッテリ130の状態(たとえば、温度、電流、電圧)を検出する各種センサを含み、検出結果をECU150へ出力する。ECU150は、監視モジュールの出力(すなわち、各種センサの検出値)に基づいてバッテリ130の状態(たとえば、温度、電流、電圧、SOC(State Of Charge)、及び内部抵抗)を取得することができる。SOCは、蓄電残量を示し、たとえば満充電状態の蓄電量に対する現在の蓄電量の割合を0〜100%で表わしたものである。
ECU150は、プロセッサ151、RAM(Random Access Memory)152、記憶装置153、及びタイマ154を含んで構成される。プロセッサ151としては、たとえばCPU(Central Processing Unit)を採用できる。RAM152は、プロセッサ151によって処理されるデータを一時的に記憶する作業用メモリとして機能する。記憶装置153は、格納された情報を保存可能に構成される。記憶装置153は、たとえば、ROM(Read Only Memory)及び書き換え可能な不揮発性メモリを含む。記憶装置153には、プログラムのほか、プログラムで使用される情報(たとえば、マップ、数式、及び各種パラメータ)が記憶されている。なお、ECU150が備えるプロセッサの数は任意であり、所定の制御ごとにプロセッサが用意されてもよい。
タイマ154は、設定時刻の到来をプロセッサ151に知らせるように構成される。タイマ154に設定された時刻になると、タイマ154からプロセッサ151へその旨を知らせる信号が送信される。この実施の形態では、タイマ154としてタイマ回路を採用する。ただし、タイマ154は、ハードウェア(タイマ回路)ではなく、ソフトウェアによって実現してもよい。
入力装置160は、ユーザからの入力を受け付ける装置である。入力装置160は、ユーザによって操作され、ユーザの操作に対応する信号をECU150へ出力する。通信方式は有線でも無線でもよい。入力装置160の例としては、各種スイッチ、各種ポインティングデバイス、キーボード、タッチパネルが挙げられる。入力装置160は、カーナビゲーションシステムの操作部であってもよい。
報知装置170は、ECU150から要求があったときに、ユーザ(たとえば、車両50の乗員)へ所定の報知処理を行なうように構成される。報知装置170は、表示装置(たとえば、タッチパネルディスプレイ)、スピーカ(たとえば、スマートスピーカ)、及びランプ(たとえば、MIL(故障警告灯))の少なくとも1つを含んでもよい。報知装置170は、メータパネル、ヘッドアップディスプレイ、又はカーナビゲーションシステムであってもよい。
通信機器180は、各種通信I/F(インターフェース)を含んで構成される。ECU150は、通信機器180を通じて車両50外部の通信装置と無線通信を行なうように構成される。
近年、電力会社が保有する大規模発電所(集中型エネルギーリソース)に依存した電力システムが見直され、各需要家が保有するエネルギーリソース(以下、「DSR(Demand Side Resources)」とも称する)を電力システムに活用する仕組みの構築が進められている。DSRは、分散型エネルギーリソース(以下、「DER(Distributed Energy Resources)」とも称する)として機能する。
DSRを電力システムに活用する仕組みとして、VPP(仮想発電所)が提案されている。VPPは、IoT(モノのインターネット)を利用した高度なエネルギーマネジメント技術により多数のDER(たとえば、DSR)を束ね、これらDERを遠隔・統合制御することによってあたかも1つの発電所のように機能させる仕組みである。VPPにおいて、DERを束ねてエネルギーマネジメントサービスを提供する電気事業者は、「アグリゲータ」と称される。電力会社は、たとえばアグリゲータと連携することにより、デマンドレスポンス(DR)によって電力の需給バランスを調整することができる。
DRは、デマンドレスポンス信号(以下、「DR信号」とも称する)によって各需要家に所定の要請を行なうことにより電力の需給バランスを調整する手法である。DRは、電力需要の抑制又は逆潮流を要請するDR(以下、「下げDR」とも称する)と、電力需要の増加を要請するDR(以下、「上げDR」とも称する)との2種類に大別される。
この実施の形態に係るVGI(Vehicle Grid Integration)システムでは、VPPを実現するためのDSRとして、蓄電装置を備える車両(たとえば、上述した車両50)を採用する。
図2は、この実施の形態に係るVGIシステム1の構成を示す図である。図2には、車両、EVSE、及びアグリゲータサーバの各々を1つずつしか示していないが、VGIシステム1は、車両、EVSE、及びアグリゲータサーバの各々を複数含む。VGIシステム1に含まれる車両、EVSE、及びアグリゲータサーバの数は、各々独立して任意であり、10個以上であってもよいし、100個以上であってもよい。VGIシステム1に含まれる各車両は、個人が所有する車両(POV)であってもよいし、MaaS(Mobility as a Service)事業者が管理する車両(MaaS車両)であってもよい。図2には1つの携帯端末のみを図示しているが、携帯端末は、車両のユーザごとに携帯されている。図2には、家庭用のEVSEを例示するが、VGIシステム1は公共のEVSEを含んでもよい。この実施の形態に係るVGIシステム1は、本開示に係る「電力システム」の一例に相当する。
図2を参照して、VGIシステム1は、送配電事業者サーバ10(以下、単に「サーバ10」とも称する)と、スマートメータ11と、分電盤12と、アグリゲータサーバ30(以下、単に「サーバ30」とも称する)と、EVSE40と、車両50(図1参照)と、HEMS−GW(Home Energy Management System−GateWay)60と、データセンタ70と、携帯端末80と、電力系統PGとを含む。この実施の形態では、携帯端末80として、タッチパネルディスプレイを具備するスマートフォンを採用する。ただしこれに限られず、携帯端末80としては、任意の携帯端末を採用可能であり、たとえばタブレット端末、携帯型ゲーム機、及びスマートウォッチのようなウェアラブルデバイスも採用可能である。
サーバ10は、送配電事業者に帰属するサーバである。この実施の形態では、電力会社が発電事業者及び送配電事業者を兼ねる。電力会社は、図示しない発電所及び送配電設備によって電力系統PG(電力網)を構築するとともに、サーバ10、スマートメータ11、分電盤12、EVSE40、HEMS−GW60、及び電力系統PGを保守及び管理する。この実施の形態では、電力会社が、電力系統PGを運用する系統運用者に相当する。電力会社は、たとえば電力を使用する需要家(たとえば、個人又は会社)と取引を行なうことにより利益を得ることができる。電力会社は、各需要家にスマートメータを提供する。たとえば、車両50のユーザには、スマートメータ11が提供されている。各スマートメータを識別するための識別情報(以下、「メータID」とも称する)がスマートメータごとに付与されており、サーバ10は、各スマートメータの計測値をメータIDで区別して管理している。電力会社は、各スマートメータの計測値に基づいて需要家ごとの電力使用量を把握することができる。
VGIシステム1においては、複数のアグリゲータを識別するための識別情報(ID)がアグリゲータごとに付与されている。サーバ10はアグリゲータごとの情報をアグリゲータのIDで区別して管理している。アグリゲータは、管轄内の需要家が制御した電力量を束ねることによってエネルギーマネジメントサービスを提供する。アグリゲータは、DR信号によって各需要家に電力の需給バランス調整を要請することにより電力量を制御する。
サーバ30は、アグリゲータに帰属するサーバである。サーバ30は、プロセッサ及び記憶装置(図示せず)を含んで構成される。VGIシステム1においてアグリゲータ(ひいては、サーバ30)が管理するDSRは電動車両(たとえば、POV又はMaaS車両)である。需要家は、電動車両によって電力量を制御する。VGIシステム1に含まれる各電動車両を識別するための識別情報(以下、「車両ID」とも称する)が電動車両ごとに付与されている。サーバ30は電動車両ごとの情報を車両IDで区別して管理している。ただし、アグリゲータは、電動車両だけでなく、電動車両以外のリソース(たとえば、バイオマス)からも、電気の供給力(容量)を調達してもよい。アグリゲータは、たとえば電力会社と取引を行なうことにより利益を得ることができる。なお、アグリゲータは、送配電事業者(たとえば、電力会社)と連絡する上位アグリゲータと、需要家と連絡する下位アグリゲータとに分かれていてもよい。
データセンタ70は、たとえば情報を管理するサーバ(図示せず)を含んで構成される。データセンタ70は、登録された複数の携帯端末(携帯端末80を含む)の情報を管理するように構成される。携帯端末の情報には、端末自体の情報(たとえば、携帯端末の通信アドレス)に加えて、携帯端末を携帯するユーザに関する情報(たとえば、当該ユーザに帰属する電動車両の車両ID)も含まれる。携帯端末を識別するための識別情報(以下、「端末ID」とも称する)が携帯端末ごとに付与されており、データセンタ70は携帯端末ごとの情報を端末IDで区別して管理している。端末IDは、ユーザを識別する情報(ユーザID)としても機能する。
携帯端末80には所定のアプリケーションソフトウェア(以下、単に「アプリ」と称する)がインストールされており、携帯端末80は、そのアプリを通じてHEMS−GW60及びデータセンタ70の各々と情報のやり取りを行なうように構成される。携帯端末80は、たとえばインターネットを介してHEMS−GW60及びデータセンタ70の各々と無線通信するように構成される。ユーザは、携帯端末80を操作することによりユーザの状態及び予定を示す情報をデータセンタ70へ送信することができる。ユーザの状態を示す情報の例としては、ユーザがDRに対応可能な状況であるか否かを示す情報が挙げられる。ユーザの予定を示す情報の例としては、POVが自宅を出発する時刻、又はMaaS車両の運行計画が挙げられる。データセンタ70は、携帯端末80から受信した情報を端末IDごとに区別して保存するように構成される。
サーバ10とサーバ30とは、たとえばVPN(Virtual Private Network)を介して相互通信可能に構成される。サーバ30とデータセンタ70とは、たとえばインターネットを介して相互通信可能に構成される。サーバ30は、ユーザに関する情報をデータセンタ70から取得することができる。サーバ30及びデータセンタ70の各々とHEMS−GW60とは、たとえばインターネットを介して相互通信可能に構成される。この実施の形態では、サーバ30とEVSE40との間では通信が行なわれないが、サーバ30とEVSE40とは相互通信可能に構成されてもよい。
サーバ10は、DR(デマンドレスポンス)を利用して電力の需給バランスを調整するように構成される。サーバ10が、こうした調整を行なうときには、まず、各アグリゲータサーバ(サーバ30を含む)に対してDRへの参加を要請する信号(以下、「DR参加要請」とも称する)を送信する。DR参加要請には、当該DRの対象となる地域、DRの種類(たとえば、下げDR又は上げDR)、及びDR期間が含まれる。サーバ30は、サーバ10からDR参加要請を受信したときに、DR可能量(すなわち、DRに従って調整可能な電力量)を求めてサーバ10へ送信するように構成される。サーバ30は、たとえば管轄内の各需要家のDR容量(すなわち、DR対応可能な容量)の合計に基づいてDR可能量を求めることができる。
サーバ10は、各アグリゲータサーバから受信したDR可能量に基づいてアグリゲータごとのDR量(すなわち、アグリゲータに依頼する電力調整量)を決定し、各アグリゲータサーバ(サーバ30を含む)にDR実行を指示する信号(以下、「DR実行指示」とも称する)を送信する。DR実行指示には、当該DRの対象となる地域、DRの種類(たとえば、下げDR又は上げDR)、アグリゲータに対するDR量、及びDR期間が含まれる。サーバ30は、DR実行指示を受信すると、管轄内の電動車両のうちDR対応可能な各電動車両に対してDR量の割当てを行ない、電動車両ごとのDR信号を作成するとともに各電動車両へDR信号を送信する。DR信号には、DRの種類(たとえば、下げDR又は上げDR)、電動車両に対するDR量、及びDR期間が含まれる。
車両50のユーザは、上記のDR信号を受け取った場合に、EVSE40及び車両50を用いてDRに従う充電又は放電を行なうことによって電力の需給バランス調整に貢献することができる。
図2に示す車両50は、住宅(たとえば、ユーザの自宅)の駐車スペースに駐車した状態で、充電ケーブル42を介して屋外のEVSE40と電気的に接続されている。EVSE40は、ユーザ及びユーザの家族のみによって使用される非公共の充電設備である。EVSE40につながれた充電ケーブル42のコネクタ43が車両50のインレット110に接続されることで、車両50とEVSE40との間での通信が可能になるとともに、EVSE40が備える電源41から車両50(ひいては、バッテリ130)へ電力を供給することが可能になる。電源41は、電力会社が提供する電力系統PGにスマートメータ11を介して接続されている。電源41は、電力系統PGから供給される電力を充電ケーブル42を介して車両50へ供給するように構成される。
HEMS−GW60は、エネルギーマネジメントに関する情報(たとえば、電力の使用状況を示す情報)をサーバ30、データセンタ70、及び携帯端末80の各々へ送信するように構成される。HEMS−GW60は、スマートメータ11から電力量の計測値を受信するように構成される。スマートメータ11とHEMS−GW60との通信方式は任意であり、920MHz帯小電力無線通信であってもよいし、PLC(Power Line Communication)であってもよい。HEMS−GW60とEVSE40とは、たとえばLAN(Local Area Network)を介して相互通信可能に構成される。LANは、有線LANであってもよいし、無線LANであってもよい。
車両50に搭載された通信機器180は、充電ケーブル42を介してEVSE40と通信するように構成される。EVSE40と車両50との通信方式は任意であり、たとえば、CAN(Controller Area Network)であってもよいし、PLCであってもよい。また、通信機器180は、たとえば移動体通信網(テレマティクス)を介してサーバ30と無線通信するように構成される。さらに、この実施の形態では、通信機器180と携帯端末80とが相互に無線通信するように構成される。通信機器180と携帯端末80との通信は、近距離通信(たとえば、車内及び車両周辺の範囲での直接通信)であってもよい。
スマートメータ11は、所定時間経過ごと(たとえば、30分経過ごと)に電力使用量を計測し、計測した電力使用量を記憶するとともにサーバ10及びHEMS−GW60の各々へ送信するように構成される。スマートメータ11とサーバ10との間の通信プロトコルとしては、たとえばIEC(DLMS/COSEM)を採用できる。また、サーバ10は、サーバ30へスマートメータ11の計測値を随時送信する。サーバ10は、定期的に送信してもよいし、サーバ30からの要求に応じて送信してもよい。
分電盤12は、住宅用分電盤であり、漏電遮断器及び配線用遮断器を含む。分電盤12は、スマートメータ11を介して電力系統PGに接続されている。分電盤12は、電力系統PGから供給される電力を、たとえば家屋内の電気器具及びコンセントへ出力する。
EVSE40も、分電盤12と同様、スマートメータ11を介して電力系統PGに接続されている。EVSE40は、逆潮流に対応する充電設備(すなわち、充放電設備)であってもよい。スマートメータ11は、EVSE40から車両50に供給した電力量に加えて、車両50からEVSE40に逆潮流された電力量を計測するように構成されてもよい。
この実施の形態では、スマートメータ11が、電力系統PGからEVSE40に供給される電力が電動車両の蓄電装置の充電(たとえば、バッテリ130の充電)に使用された量(以下、「第1電力使用量」とも称する)と、電力系統PGから分電盤12に供給される電力が家屋で使用された量(以下、「第2電力使用量」とも称する)との合計(以下、「電力の総使用量」とも称する)を計測するように構成される。この実施の形態に係るスマートメータ11は、本開示に係る「電力量計」の一例に相当する。
この実施の形態に係る電力システムでは、ECU150及びサーバ30が以下に説明する構成を有することによって、1つのスマートメータ11により第1電力使用量を第2電力使用量とは区別して計測することを可能にしている。
図3は、この実施の形態に係る電力システム(VGIシステム1)を説明するための図である。図1及び図2とともに図3を参照して、VGIシステム1では、電力系統PGから供給される電力が、車両50におけるバッテリ130の充電だけでなく、他の用途(たとえば、家屋内での電気器具の駆動)にも使用され得る。スマートメータ11は、これら複数の用途(すなわち、バッテリ130の充電、及び他の用途)で使用される電力の総使用量を計測するように構成される。
ECU150は、所定の開始条件が成立する場合にバッテリ130の外部充電を実行するように構成される。ECU150は、本開示に係る「実行手段」として機能する。開始条件は、バッテリ130の外部充電が開始される条件であり、任意に設定できる。この実施の形態では、車両50が充電ケーブル42を介してEVSE40と接続された状態で駐車しているときにサーバ30から上げDR信号(より特定的には、充電を要請する上げDR信号)を受信すると、上記開始条件が成立する。なお、上記開始条件は、駐車中の車両50が充電ケーブル42を介してEVSE40と接続されたときに成立してもよい。また、駐車中の車両50が充電ケーブル42を介してEVSE40と接続されており、かつ、ECU150に予約されたタイマー充電の開始時刻が到来したときに、上記開始条件が成立してもよい。
ECU150は、所定の中断条件が成立する場合にバッテリ130の外部充電を中断するように構成される。ECU150は、本開示に係る「中断手段」として機能する。中断条件は、バッテリ130の外部充電が中断される条件であり、任意に設定できる。この実施の形態では、ECU150がバッテリ130の外部充電を実行しているときにサーバ30から充電中断指令を受信すると、上記中断条件が成立する。なお、上記中断条件は、周期的(たとえば、定期的)に成立してもよい。上記中断条件は、充電開始(又は、中断されていた充電の再開)から所定時間経過するたびに成立してもよい。充電開始から充電終了までの間に充電を中断する回数は任意であり、1回でも複数回でもよい。
ECU150は、外部充電を中断した後、所定の再開条件が成立する場合に、中断した外部充電を再開するように構成される。再開条件は、中断されていたバッテリ130の外部充電が再開される条件であり、任意に設定できる。この実施の形態では、ECU150がバッテリ130の外部充電を中断してから所定時間が経過すると、上記再開条件が成立する。なお、上記再開条件は、ECU150がサーバ30から充電再開指令を受信したときに成立してもよい。
サーバ30は、バッテリ130の外部充電が実行されているときのスマートメータ11の計測値(すなわち、第1計測値)と、バッテリ130の外部充電が中断されているときのスマートメータ11の計測値(すなわち、第2計測値)とを用いて、バッテリ130の充電による電力使用量(すなわち、第1電力使用量)を求めるように構成される。サーバ30は、本開示に係る「計測手段」として機能する。サーバ30は、第1計測値に基づいて電力の総使用量を求めることができる。サーバ30は、第2計測値に基づいて第2電力使用量を求めることができる。そして、サーバ30は、電力の総使用量から第2電力使用量を減算することにより、第1電力使用量を求めることができる。第2電力使用量は、第1電力使用量を求めるためのベースラインを示す。
ECU150が外部充電を中断するタイミングを示す情報(以下、「中断タイミング情報」とも称する)と、ECU150が外部充電を再開するタイミングを示す情報(以下、「再開タイミング情報」とも称する)とが、予めサーバ30に登録されていてもよい。サーバ30は、登録された中断タイミング情報及び再開タイミング情報に基づいて、外部充電が中断されているか否かを判断するように構成されてもよい。
この実施の形態では、本開示に係る「実行手段」、「中断手段」、及び「計測手段」が、プロセッサと、プロセッサにより実行されるプログラムとによって具現化される。ただしこれに限られず、上記各手段は、専用のハードウェア(電子回路)によって具現化されてもよい。
図4は、この実施の形態に係る電力システム(VGIシステム1)の動作例を説明するための図である。図1及び図2とともに図4を参照して、ユーザが駐車中の車両50を充電ケーブル42を介してEVSE40に接続することにより、車両50の充電準備が完了する。車両50は、この状態で待機する。系統運用者のサーバ10は、DR参加要請をアグリゲータのサーバ30に送信する。サーバ30は、DR信号を車両50へ送信する。この例におけるDR信号は、車両50に充電を要請する上げDR信号である。
車両50は、上記DR信号を受信すると、DR信号の要請に従ってバッテリ130の外部充電を開始する。その後、サーバ30は、車両50へ充電中断指令を送信する。車両50は、充電中断指令を受信すると、バッテリ130の外部充電を中断する。サーバ30は、車両50においてバッテリ130の外部充電が中断されているときに、サーバ10からスマートメータ11の計測値(すなわち、ベースラインを示す第2計測値)を受信し、保存する。その後、車両50は、バッテリ130の外部充電を再開する。外部充電が再開され、車両50においてバッテリ130の外部充電が実行されているときに、サーバ30は、サーバ10からスマートメータ11の計測値(すなわち、第1計測値)を受信する。そして、サーバ30は、第1計測値及び第2計測値を用いて第1電力使用量(すなわち、充電による電力使用量)を計測する。
図5は、ECU150によって実行される充電制御に係る処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、前述の開始条件が成立したときに開始される。
図1及び図2とともに図5を参照して、ステップ(以下、単に「S」とも表記する)11では、ECU150がバッテリ130の外部充電を実行する。ECU150は充電を開始する際に充電が開始された旨を示す信号をサーバ30へ送信してもよい。
続けて、ECU150は、S12において、前述の中断条件が成立するか否かを判断する。S12において中断条件が成立しない(NO)と判断されると、処理はS16に進む。
S16では、ECU150が所定の終了条件が成立するか否かを判断する。終了条件は、任意に設定できるが、この実施の形態では、DR信号による充電の要請が終了すると(たとえば、DR期間が経過すると)、終了条件が成立する。なお、終了条件は、バッテリ130のSOCが所定SOC値(たとえば、満充電に相当するSOC値)以上になったときに成立してもよい。また、充電中にユーザからECU150に充電停止の指示があった場合に終了条件が成立してもよい。S16において終了条件が成立しない(NO)と判断されると、処理はS11に戻る。S12及びS16の両方でNOと判断されている期間においては、S11、S12、及びS16の処理が繰り返し実行され、バッテリ130の外部充電が継続して行なわれる。
S12において中断条件が成立する(YES)と判断されると、処理はS13に進む。S13では、ECU150が、充放電器120のリレーを開状態(遮断状態)にすることにより、バッテリ130の外部充電を中断する。これにより、バッテリ130の入力電力が0Wになる。ECU150は充電を中断する際に充電が中断された旨を示す信号をサーバ30へ送信してもよい。
続けて、ECU150は、S14において、前述の再開条件が成立するか否かを判断する。S14において再開条件が成立しない(NO)と判断されると、処理はS13に戻る。S14でNOと判断されている期間においては、S13及びS14の処理が繰り返し実行され、バッテリ130の外部充電が中断された状態が継続する。他方、S14において再開条件が成立する(YES)と判断されると、ECU150は、S15において、充放電器120のリレーを閉状態(接続状態)にすることにより、バッテリ130の外部充電を再開する。ECU150は充電を再開する際に充電が再開された旨を示す信号をサーバ30へ送信してもよい。充電が再開されると、処理はS16に進む。
S16でNOと判断されている期間においては、中断条件が成立するたびにECU150が充電を中断する(S13)。ECU150は、充電を中断した後、再開条件が成立すると、充電を再開する(S15)。この実施の形態では、充電が開始されてから終了するまでの間にECU150が充電の中断及び再開を複数回実行する。このため、バッテリ130の外部充電は断続的に行なわれる。
図6は、バッテリ130の外部充電が断続的に行なわれるときの充電電力の推移を示すグラフである。図6を参照して、バッテリ130の外部充電は、基本的には、所定電力(たとえば、EVSE40の仕様で決まる電力)で行なわれる。ただし、充電が開始又は再開されてから時間ΔT1が経過するたびに充電が中断され、充電電力が0Wになる。充電電力が0Wである状態は時間ΔT2が経過するまで維持される。ECU150は、充電が中断されている期間を利用して、バッテリ130の監視モジュールに含まれるセンサ(たとえば、電流センサ)のオフセット学習を行なってもよい。充電が中断されてから時間ΔT2が経過すると、充電が再開され、充電電力が所定電力に戻る。このように、バッテリ130の外部充電は断続的に行なわれる。
時間ΔT1は、任意に設定できるが、たとえば3分以上であり、5分以上30分以下であってもよい。時間ΔT2は、任意に設定できるが、たとえば1分未満であり、1秒以上30秒以下であってもよい。この実施の形態では、時間ΔT1を15分、時間ΔT2を15秒とする。
図7は、バッテリ130の外部充電の一例を示す図である。図7を参照して、この例では、約7000Wの充電電力で約6時間断続的に充電を行なっている。
再び図1及び図2とともに図5を参照して、S16において終了条件が成立する(YES)と判断されると、処理はS17に進む。S17では、ECU150が充電終了処理を実行する。この実施の形態では、ECU150が、S17において、充放電器120のリレーを開状態(遮断状態)にすることによりEVSE40から車両50への電力の供給を停止するとともに、充電が終了した旨を示す信号をサーバ30へ送信する。このS17の処理が実行されると、図5の一連の処理が終了する。
図8は、サーバ30によって実行される電力量の計測に係る処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、図示しないメインルーチンから呼び出されて繰り返し実行される。
図1及び図2とともに図8を参照して、S21では、サーバ30が、バッテリ130の外部充電が実行中か否かを判断する。この実施の形態では、外部充電が開始され、かつ、外部充電が終了していない場合に、S21においてYES(充電実行中)と判断される。
外部充電が開始されていない場合には、S21においてNO(充電実行中でない)と判断される。サーバ30は、たとえばDR信号によって車両50に充電を要請したときにバッテリ130の外部充電が開始されたと判断する。なお、サーバ30は、充電が開始された旨を示す信号を車両50から受信したときに、バッテリ130の外部充電が開始されたと判断してもよい。開始された外部充電が終了した場合には、S21においてNO(充電実行中でない)と判断される。サーバ30は、たとえば充電が終了した旨を示す信号を車両50から受信したときに、バッテリ130の外部充電が終了したと判断する。S21においてNO(充電実行中でない)と判断されている期間においては、S21の処理が繰り返し実行される。
S21においてYES(充電実行中)と判断された場合には、サーバ30は、S22において、第2計測値を取得するタイミング(ベースライン計測タイミング)か否かを判断する。この実施の形態では、充電開始又は充電再開から所定時間(たとえば、15分)が経過したタイミングを、ベースライン計測タイミングとする。
S22においてベースライン計測タイミングである(YES)と判断されると、サーバ30は、S23において、車両50へ充電中断指令を送信する。これにより、前述の中断条件が成立する。続けて、サーバ30は、S24において、サーバ10からスマートメータ11の計測値を取得し、記憶装置に保存する。このスマートメータ11の計測値は、第2計測値(すなわち、バッテリ130の外部充電が中断されているときのスマートメータ11の計測値)に相当する。以下、S24においてサーバ30の記憶装置に保存されたスマートメータ11の計測値(第2計測値)を、「D2」とも表記する。
S24の処理後、サーバ30は、S25において充電(より特定的には、バッテリ130の外部充電)が再開されたか否かを判断し、充電が再開されるまで待機する。サーバ30は、たとえば車両50へ充電中断指令を送信してから所定時間(たとえば、1分)が経過したときに、充電が再開されたと判断する。なお、サーバ30は、充電が再開された旨を示す信号を車両50から受信したときに、充電が再開されたと判断してもよい。また、サーバ30は、登録された再開タイミング情報に基づいて、充電が再開されたか否かを判断してもよい。
S25において充電が再開された(YES)と判断されると、サーバ30は、S26において、サーバ10からスマートメータ11の計測値を取得し、記憶装置に保存する。このスマートメータ11の計測値は、第1計測値(すなわち、バッテリ130の外部充電が実行されているときのスマートメータ11の計測値)に相当する。以下、S26においてサーバ30の記憶装置に保存されたスマートメータ11の計測値(第1計測値)を、「D1」とも表記する。
S26の処理後、サーバ30は、S27において、記憶装置に保存された最新のD1及びD2を用いて、第1電力使用量(すなわち、バッテリ130の充電による電力使用量)を算出し、保存する。サーバ30は、たとえばD1からD2を減算すること(D1−D2)により第1電力使用量を求めることができる。
前述のS22においてベースライン計測タイミングではない(NO)と判断された場合にも、上記S26及びS27の処理が実行される。今回の充電において、まだベースライン(D2)が計測されていない場合(たとえば、充電開始直後)には、サーバ30は、D2の代わりに所定の初期値を用いてもよい。所定の初期値は、固定値であってもよいし、今回の充電開始直前又は前回の充電時に取得した最新のD2であってもよい。
サーバ30は、車両50においてバッテリ130の外部充電が開始されてから終了するまでの間、上記S21〜S27の処理を繰り返し実行することにより、バッテリ130の充電による電力使用量(第1電力使用量)を取得することができる。サーバ30は、リアルタイムで第1電力使用量を取得してもよい。サーバ30は、取得時刻と関連付けて第1電力使用量を保存することによって、保存された各第1電力使用量の取得時刻を後で確認できるようにしてもよい。サーバ30は、取得した第1電力使用量に基づいて、DR参加に対する対価(たとえば、車両50のユーザへのインセンティブ)を決定するように構成されてもよい。
以上説明したように、この実施の形態に係る電力システム(VGIシステム1)では、サーバ30が、第1計測値及び第2計測値を取得するように構成される(図8のS24及びS26)。また、サーバ30は、第1計測値及び第2計測値を用いて、第1電力使用量(すなわち、充電による電力使用量)を求めるように構成される(図8のS27)。スマートメータ11は、複数の用途(すなわち、バッテリ130の充電、及び他の用途)で使用される電力の総使用量を計測するように構成される(図3参照)。上記第1計測値は、複数の用途(バッテリ130の充電を含む)で使用される電力の総使用量に応じた値になる。一方、上記第2計測値は、バッテリ130の充電以外の用途による電力使用量に応じた値になる。サーバ30は、1つのスマートメータ11の第1計測値及び第2計測値を用いることで、バッテリ130の充電で使用される電力量を、他の用途で使用される電力量とは区別して計測することができる。
上記実施の形態では、サーバ30から車両50へ充電中断指令が送信されているが、サーバ30が充電中断指令を送信することは必須ではない。ECU150は、サーバ30に登録された中断タイミングでバッテリ130の外部充電を中断するように構成されてもよい。サーバ30は、登録された中断タイミング情報に基づいて、充電が中断されたか否かを判断してもよい。
EVSE40は、充電経路の状態(接続/遮断)を切り替えるリレーと、リレーを制御する制御装置と(いずれも図示せず)を備えてもよい。サーバ30は、EVSE40へ充電実行指令を送信するように構成されてもよい。EVSE40は、充電実行指令に応じてバッテリ130の外部充電を実行するように構成されてもよい。サーバ30は、EVSE40へ充電中断指令を送信するように構成されてもよい。EVSE40は、充電中断指令に応じてバッテリ130の外部充電を中断するように構成されてもよい。また、EVSE40は、充電が中断されているときに所定の再開条件が成立すると、中断していた充電を再開するように構成されてもよい。本開示に係る「実行手段」及び「中断手段」は、EVSE40に搭載されてもよい。
車両50は、たとえば通信機器180を通じてスマートメータ11から計測値を受信するように構成されてもよい。また、EVSE40及び携帯端末80の少なくとも一方がスマートメータ11から計測値を受信するように構成されてもよい。車両50(たとえば、ECU150)、EVSE40、及び携帯端末80の少なくとも1つが、第1計測値及び第2計測値を取得し、第1計測値及び第2計測値を用いて第1電力使用量を求めるように構成されてもよい。本開示に係る「計測手段」は、車両50(たとえば、ECU150)、EVSE40、及び携帯端末80の少なくとも1つに搭載されてもよい。
電力システムの構成は、図2に示した構成に限られない。上記実施の形態では、電力会社がアグリゲータにDRへの参加を要請しているが、電力市場がアグリゲータにDRへの参加を要請してもよい。アグリゲータは、電力市場での取引(たとえば、容量又は調整力の取引)を行なうことにより利益を得てもよい。
上記実施の形態では、電力の需給バランス調整を要請する信号として、電気事業者(たとえば、電力会社又はアグリゲータ)が需要家に電力の需給バランス調整を要請するDR信号を例示している。しかし、電力の需給バランス調整を要請する信号は、こうしたDR信号に限定されず、たとえば、ある需要家(たとえば、個人)から別の需要家(たとえば、個人)に電力の需給バランス調整を要請する信号であってもよいし、ユーザの自宅に設置された自家発電設備の発電量(又は、蓄電装置の蓄電量)が多くなったときに自宅の通信装置から電動車両(又は、ユーザが携帯する携帯端末)へ自動的に送信される信号(たとえば、自宅での外部充電を要請する信号)であってもよい。
電力システムに含まれる電動車両の構成は、図1に示した構成に限られない。たとえば、電動車両が給電装置を備えることは必須ではない。図1に示した構成において、充放電器120の代わりに、外部充電のみ可能な充電器を採用してもよい。
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。本発明の範囲は、上記した実施の形態の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及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。
1 VGIシステム、10 送配電事業者サーバ、11 スマートメータ、12 分電盤、30 アグリゲータサーバ、41 電源、42 充電ケーブル、43 コネクタ、50 車両、60 HEMS−GW、70 データセンタ、80 携帯端末、110 インレット、120 充放電器、130 バッテリ、140 走行駆動部、150 ECU、151 プロセッサ、152 RAM、153 記憶装置、154 タイマ、160 入力装置、170 報知装置、180 通信機器、PG 電力系統、W 駆動輪。

Claims (1)

  1. 複数の用途で使用される電力の総使用量を計測する電力量計を備える電力システムであって、
    前記複数の用途の1つは、電動車両が備える蓄電装置の充電であり、
    前記充電を実行する実行手段と、
    前記充電を中断する中断手段と、
    前記充電が実行されているときの前記電力量計の計測値と、前記充電が中断されているときの前記電力量計の計測値とを用いて、前記充電による電力使用量を求める計測手段とをさらに備える、電力システム。
JP2019131870A 2019-07-17 2019-07-17 電力システム Pending JP2021018066A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019131870A JP2021018066A (ja) 2019-07-17 2019-07-17 電力システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019131870A JP2021018066A (ja) 2019-07-17 2019-07-17 電力システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021018066A true JP2021018066A (ja) 2021-02-15

Family

ID=74564264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019131870A Pending JP2021018066A (ja) 2019-07-17 2019-07-17 電力システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021018066A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7251459B2 (ja) 電力管理システム、及びサーバ
US10647209B2 (en) Managing and optimizing energy supply from grid and renewable source with electric vehicle supply equipment
CN112937321B (zh) 服务器及电力管理系统
JP7111078B2 (ja) 電動車両
CN112744098B (zh) 报知控制装置、移动体、电力系统以及报知方法
US20210053459A1 (en) Electric power system and vehicle
CN112671015B (zh) 供电系统
US20220194251A1 (en) Server and power management method
US12024043B2 (en) Server and power management method
JP2021018066A (ja) 電力システム
US20230019846A1 (en) Electric power management system, electric power management server, and electric power management method
US20230013438A1 (en) Electric power management system, electric power management server, and electric power management method
US20230004132A1 (en) Electric power management system, electric power management server, and electric power management method
US20230014362A1 (en) Electric power management system, electric power management server, and electric power management method
US20230001820A1 (en) Electric power management system, electric power management server, and electric power management method
JP2021191196A (ja) 充電制御装置
JP2023092130A (ja) 電力管理システム
JP2023032634A (ja) 電動車両、電力授受システム、および、電力授受制御方法
JP2021065007A (ja) 報知システム
JP2022039338A (ja) 管理装置