JP2021027657A - 電動移動体及び電動移動体充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】地域内の直流の給電スポットを利用することができる電動移動体を提供する。【解決手段】電動移動体Ｖは、管理エリアにおいて所定電圧の直流電源を供給する直流電源母線ＤＪから直流電力を受給する第１の受給接続部Ｊ１と、第１の受給接続部Ｊ１から受給する直流電力を交流電力に変換する第１の電力変換装置１と、電力貯蔵装置４と、電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換する第２の電力変換装置２と、第２の電力変換装置２に第１の電力変換装置１、または、第２の駆動用電動装置５ｂの何れかを選択して接続する電力受給切替装置３と、第１の電力変換装置１に第１の受給接続部Ｊ１または電力貯蔵装置４、の何れか選択して接続する第１のスイッチ８と、第１の電力変換装置１を第１の駆動用電動装置５ａまたは電力受給切替装置３に接続する第２のスイッチ９と、制御装置７とを含んで構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、電動移動体及び電動移動体充電システムに関する。

ある地域の既設の風力発電設備については、ＦＩＴ（再生可能エネルギの固定価格買取制度）の契約で定められた２０年間の電力系統への売電期間がまもなく終了する。売電期間終了後の風力発電設備の運用が望まれていた。

化石燃料価格の高騰、環境への配慮、地球温暖化防止などを背景に、大容量の蓄電池を搭載したプラグインハイブリッド電動車両、ピュア電動車両が注目され、その市場が急激に拡大している。この傾向がさらに加速するものと予測されている。

特開２０１６−１０３９７１号公報

しかしながら、電動車両は、所定の位置に配設する、長い充電時間を必要とする普通充電タイプか、短い充電時間で充電可能な急速充電タイプの給電設備を必要とする。特許文献１には、急速充電装置を連系して充電容量を確保することが提案されている。既存の充電装置は、基本的に交流の商用電力系統から充電装置を介して電力供給を受けている。従って、充電環境を改善しようとすると、これらの商用電力系統に充電設備を新たに設置することを要し、大きなコスト負担となっている。

他方、既存の風力発電設備の有効活用を図るため、地域内での自家消費型への電力供給に切り替えて運用することが望まれている。さらに、地域内には、太陽光発電設備、自家発電設備等が存在している。このため、発明者らは、既存の電動車両の充電方式に限定せず、地域内の発電設備を有効利用した電動移動体、電動移動体充電システムについて検討した。

本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、地域内の直流の給電スポットを利用することができる電動移動体及び電動移動体充電システムを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の電動移動体は、電力を供給して、駆動用輪軸に具備された駆動用電動装置を回転駆動させて走行する電動移動体であって、電動移動体は、管理されたエリアにおいて所定電圧の直流電源を供給する直流電源母線から直流電力を受給する電力受給接続部（例えば、第１の受給接続部Ｊ１）と、電力受給接続部から受給する直流電力を交流電力に変換する第１の電力変換装置と、電力を貯蔵し、前記駆動用電動装置である第１及び第２の駆動用電動装置を回転駆動するのに必要な電力を供給する電力貯蔵装置と、電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換する第２の電力変換装置と、第２の電力変換装置と第１の電力変換装置及び第２の駆動用電動装置との中間位置に配設され、第２の電力変換装置に第１の電力変換装置、または、第２の駆動用電動装置、の何れかを選択して接続する電力受給切替装置と、電力受給接続部と第１の電力変換装置との中間位置に配設され、第１の電力変換装置に電力受給接続部、または、電力貯蔵装置、の何れか選択して接続する第１のスイッチと、第１の電力変換装置を第１の駆動用電動装置または電力受給切替装置に接続する第２のスイッチと、を含んで構成し、電動移動体は、第１のスイッチにより電力貯蔵装置と第１の電力変換装置とを接続し、第２のスイッチにより第１の電力変換装置と第１の駆動用電動装置とを接続し、電力受給切替装置により第２の電力変換装置と第２の駆動用電動装置とを接続し、第１の電力変換装置から出力された交流電力が第１の駆動用電動装置に、第２の電力変換装置から出力された交流電力が第２の駆動用電動装置に供給される走行モードと、第１のスイッチにより電力受給接続部と第１の電力変換装置とを接続し、第２のスイッチにより第１の電力変換装置と電力受給切替装置とを接続し、電力受給切替装置により第２の電力変換装置と第１の電力変換装置とを接続し、第１の電力変換装置から出力された交流電力を第２の電力変換装置により直流電力に変換して電力貯蔵装置に電力を供給する充電モードと、を備えることを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。

本発明によれば、電動移動体は、地域内の直流の給電スポットを利用することができる。

本実施形態に係る管理エリアの電動移動体充電システムの構成を示す図である。 本実施形態に係る電動移動体の充電モードの構成を示す図である。 本実施形態に係る電動移動体の走行モードの構成を示す図である。 本実施形態に係る電動移動体の駆動用輪軸と電力変換装置との関係を示す図であり、（ａ）は単輪駆動方式の場合、（ｂ）全輪駆動方式の場合である。 本実施形態に係る管理装置の構成を示す図である。 本実施形態に係る記憶部の固定情報の一例を示す図である。 本実施形態に係る記憶部の変動情報の一例を示す図である。 本実施形態に係る管理装置の課金処理の例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る電力受給切替装置及び電気的絶縁装置の構成を示す図である。 本実施形態に係る管理装置の通常充電モードの処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る管理装置の急速充電モードの処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る接続装置の配置構成例を示す図である。 本実施形態に係る接続装置の回路構成例を示す図である。 本実施形態に係る管理装置の充電奨励モードを示す図であり、（ａ）は再生可能エネルギの余剰電力を示す説明図であり、（ｂ）は充電奨励モードの具体例を示す図である。 本実施形態に係る管理装置の充電奨励モードの処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る電動移動体充電システムを用いたエネルギマネージメントシステム（ＥＭＳ）を示す図である。 本実施形態に係る管理エリアの給電スポットの他の構成を示す図である。

本発明を実施するための実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る管理エリアＡ１の電動移動体充電システム１００の構成を示す図である。電動移動体充電システム１００は、管理されたエリアにおいて、電動移動体Ｖに直流電力を供給する電動移動体充電システムである。直流電源母線ＤＬは、所定の直流電圧を出力する電力変換器を出力部に備えた自然エネルギを利用する発電設備（例えば、第１発電設備１０、第２発電設備２０）の出力、所定の直流電圧を出力する電力変換器を出力部に備えた内燃力発電設備（例えば、第３発電設備３０）の出力、所定の直流電圧を出力する電力変換器を出力部に備えた蓄電池（例えば、蓄電設備５０）の出力、及び、商用電力系統からの所用電源に所定の直流電圧を出力する電力変換器を備えた電源設備（例えば、供給設備４０）の出力、の組合せにより構成される。電動移動体充電システム１００は、管理装置８０を備え、電動移動体Ｖに付与された識別情報（電動移動体管理ＩＤ８２１ａ、図６参照）が登録識別情報として管理装置８０に記憶された電動移動体Ｖに対して直流電源母線ＤＬから前記直流電力を供給することができる。

電動移動体充電システム１００は、特定の管理エリアＡ１に電力を供給する１以上の再生可能エネルギの風力発電設備である第１発電設備１０と、１以上の再生可能エネルギの太陽光発電設備である第２発電設備２０と、熱機関を動作させて発電する１以上の第３発電設備３０と、商用電力系統４１の交流系統からの供給設備４０と、第１発電設備１０、第２発電設備２０、第３発電設備３０の余剰電力を蓄電・放電する蓄電設備５０と、直流電源装置の出力部を同一の電力線（直流電源母線ＤＬ）に物理的接続して直流電源母線ＤＬを構成する電源接続装置６０と、電動移動体Ｖを直流電源母線ＤＬに物理的接続する接続装置７０と、管理エリアＡ１への電力供給量を制御する管理装置８０とを含んで構成されている。接続装置７０は、通電用スイッチ７１と出力接続部ＪＬ（給電スポット）と制御部７４とを含んでいる。なお、接続装置７０の詳細については、図１２、図１３を参照して後記する。

管理エリアとは、自治体の管轄地域内や企業の事業所内など、一管理者により管理される地域であって、直流電源母線ＤＬを敷設し、電動移動体Ｖを登録する上で第三者から何らの制限を受けることのない地域である。

第１発電設備１０は、風力発電機１１からの交流電力を電力変換器１２で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線ＤＬに接続されている。同様に、第２発電設備２０は、太陽光発電機２１からの直流電力を電力変換器２２で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線ＤＬに接続されている。第３発電設備３０は、熱機関を動作させて発電する発電機３１の交流電力を電力変換器３２で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線ＤＬに接続されている。供給設備４０は、商用電力系統４１の交流電力を電力変換器４２で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線ＤＬに接続されている。蓄電設備５０は、電力蓄電装置５１の直流電力を電力変換器５２で変換してから直流電源母線ＤＬに接続されている。なお、図１においては、供給設備４０は、系統内の電力需要が足りているため直流電源母線ＤＬから遮断されている。

電動移動体充電システム１００は、さらに、電動移動体Ｖを直流電源母線ＤＬに物理的接続する接続装置７０Ａと、直流電源母線ＤＬと接続装置７０Ａとの間に急速充電用電力変換器６５を備えている。

直流電源母線ＤＬは、接続装置７０，７０Ａを介して、電動移動体Ｖに電力を供給するための１以上の出力接続部ＪＬ（給電スポット）を有する。電動移動体Ｖは、両端に接続部ＪＣ１，ＪＣ２（図２参照）を有するケーブルＣを介して電力供給を受ける。電動移動体ＶへのケーブルＣが接続されていない状態では、接続装置７０，７０Ａは、遮断されている。

また、直流電源母線ＤＬは、予め定められた位置に電圧低下を補償する電圧補償装置９０を備え、直流電源母線Ｌに備えられたすべての出力接続部ＪＬにおいて所定電圧を供給する。

第３発電設備３０は、例えば、木質ガス化発電機、液化天然ガス発電機、バイオガス発電機、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、ケロシンエンジン、ロータリエンジン、ガスタービンによる発電設備等である。木質ガス化発電機は、廃棄する予定の間伐材等を利用して発電するため、電動移動体充電システム１００において低コスト化が図れるというメリットがある。

第１発電設備１０及び第２発電設備２０の構成は、特に限定されるものではないが、第１発電設備１０及び第２発電設備２０は、再生可能エネルギを利用した発電機であることが好ましく、第３発電設備３０は、発電コストが安い自家発電機であることが好ましい。

本実施形態では、管理エリア（地域）の既設の風力発電設備がＦＩＴ（再生可能エネルギの固定価格買取制度）の契約で定められた２０年間の電力系統への売電期間がまもなく終了するため、売電期間終了後の風力発電設備を運用することを図った。風力発電設備、太陽光発電設備の運用を行うことにより、燃料コストを掛けずに地域内へ電力を供給することが可能となる。

また、風力発電設備及び太陽光発電設備における発電量が要求負荷に対して足りなくなった場合に、例えば、木質ガス化発電機において追炊き運転を行って発電出力を上げると共に、電力を追加で供給することができる。

管理装置８０は、接続装置７０を介して電動移動体Ｖが直流電源母線ＤＬに物理的接続されたときに通常充電モードを選択し、電動移動体Ｖに予め付与された電動移動体識別情報を取得して、電動移動体識別情報が直流電源母線ＤＬに電気的接続可能な登録情報と判別したときに電動移動体Ｖに充電モードを設定し、直流電源母線ＤＬから電動移動体Ｖに必要量の直流電力を供給して電動移動体Ｖに搭載された電力貯蔵装置４（図２参照）を充電し、電動移動体Ｖに必要量の直流電力を供給したときに充電モードを解除し、直流電源母線ＤＬと電動移動体Ｖとを解列する。

また、管理装置８０は、接続装置７０Ａを介して電動移動体Ｖが急速充電用電力変換器６５に物理的接続されたときに急速充電モードを選択し、電動移動体識別情報を取得して、電動移動体識別情報が急速充電用電力変換器６５に電気的接続可能な登録情報と判別したときに電動移動体Ｖに充電モードを設定し、急速充電用電力変換器６５を介して、直流電源母線ＤＬから供給するより高圧な大容量の直流電力を電動移動体Ｖに必要量供給して電動移動体Ｖに搭載された電力貯蔵装置４（図２参照）を充電し、電動移動体Ｖに必要量の直流電力を供給したときに充電モードを解除し、直流電源母線ＤＬと電動移動体Ｖとを解列する。

すなわち、出力接続部ＪＬに電動移動体Ｖが物理的接続されたときに、電動移動体Ｖに付与されている電動移動体識別情報を取得して、電動移動体識別情報に基づき、電動移動体Ｖが給電対象電動移動体か否かを判定し、給電対象電動移動体と判定されたときに、接続装置７０，７０Ａは、直流電源母線ＤＬと電動移動体Ｖとを電気的接続し、電動移動体Ｖの蓄電可能容量に到達するまで、または、電動移動体Ｖが出力接続部ＪＬから解列されるまで、出力接続部ＪＬから電動移動体Ｖに直流電力を供給する。

管理装置８０は、電動移動体管理ＩＤ８２１ａ（登録識別情報）（図６参照）にリンクされた、通信機能を備えるカーナビまたは携帯端末の情報端末Ｔと無線通信設備である通信部８５（図５参照）により接続され、登録識別情報と、それぞれの登録識別情報に対応した電動移動体Ｖに配設された電力貯蔵装置の現在の電力貯蔵量を示す現在貯蔵量情報（現在貯蔵量８２６ｄ、図７参照）とを、無線通信設備により定期的に取得して更新・記憶する。なお、情報端末Ｔは、電動移動体Ｖの制御装置７（図２参照）と各種情報を送受信している。

図２は、本実施形態に係る電動移動体Ｖの充電モードの構成を示す図である。図３は、本実施形態に係る電動移動体Ｖの走行モードの構成を示す図である。適宜図１を参照する。電動移動体Ｖは、電力を供給して、第１の駆動用輪軸Ｗ１及び第２の駆動用輪軸Ｗ２（図４参照）に具備された駆動用電動装置５を回転駆動させて走行する電動移動体である。

電動移動体Ｖは、管理されたエリア（例えば、管理エリアＡ１）において所定電圧の直流電源を供給する直流電源母線ＤＬから直流電力を受給する第１の受給接続部Ｊ１（電力受給接続部）と、第１の受給接続部Ｊ１から受給する直流電力を交流電力に変換する第１の電力変換装置１と、電力を貯蔵し、第１の駆動用電動装置５ａ及び第２の駆動用電動装置５ｂを回転駆動するのに必要な電力を供給する電力貯蔵装置４と、電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換する第２の電力変換装置２と、第２の電力変換装置２と第１の電力変換装置１及び第２の駆動用電動装置５ｂとの中間位置に配設され、第２の電力変換装置２に第１の電力変換装置１、または、第２の駆動用電動装置５ｂの何れかを選択して接続する電力受給切替装置３とを含んで構成されている。さらに、電動移動体Ｖは、第１の受給接続部Ｊ１と第１の電力変換装置１との中間位置に配設され、第１の電力変換装置１に第１の受給接続部Ｊ１、または、電力貯蔵装置４、の何れか選択して接続する第１のスイッチ８と、第１の電力変換装置１を第１の駆動用電動装置５ａまたは電気的絶縁装置６を介して電力受給切替装置３に接続する第２のスイッチ９と、第１の電力変換装置１、第２の電力変換装置２、電力受給切替装置３、第１のスイッチ８、第２のスイッチ９等を制御する制御装置７とを含んで構成されている。また、電動移動体Ｖは、電力貯蔵装置４に直結する第２の受給接続部Ｊ２を有している。

電動移動体Ｖは、第１のスイッチ８により電力貯蔵装置４と第１の電力変換装置１とを接続し、第２のスイッチ９により第１の電力変換装置１と第１の駆動用電動装置５ａとを接続し、電力受給切替装置３により第２の電力変換装置２と第２の駆動用電動装置５ｂとを接続し、第１の電力変換装置１から出力された交流電力が第１の駆動用電動装置５ａに、第２の電力変換装置２から出力された交流電力が第２の駆動用電動装置５ｂに供給される走行モードを有する。

また、電動移動体Ｖは、第１のスイッチ８により第１の受給接続部Ｊ１と第１の電力変換装置１とを接続し、第２のスイッチ９により第１の電力変換装置１と電力受給切替装置３とを接続し、電力受給切替装置３により第２の電力変換装置２と第１の電力変換装置１とを接続し、第１の電力変換装置１から出力された交流電力を第２の電力変換装置２により直流電力に変換して電力貯蔵装置４に電力を供給する充電モードと、を有する。

図２の構成をさらに説明する。
電動移動体Ｖは、充電モードのときに、第１の受給接続部Ｊ１が接続装置７０（第１の接続装置）を介して直流電源母線ＤＬに物理的接続されると、電動移動体識別情報を管理装置８０に送信するとともに、第１の受給接続部Ｊ１と直流電源母線ＤＬとの間で電気的接続が成立してから解列するまでの間、第１の受給接続部Ｊ１を介して直流電源母線ＤＬから受電した直流電力を第１の電力変換装置１により交流電力に変換して、第２の電力変換装置２に供給し、直流電力に変換して電力貯蔵装置４に供給して充電する。

また、電動移動体Ｖは、充電モードのときに、第２の受給接続部Ｊ２が接続装置７０Ａ（第２の接続装置）を介して急速充電用電力変換器６５に物理的接続された場合、電動移動体識別情報を管理装置８０に送信するとともに、第２の受給接続部Ｊ２と急速充電用電力変換器６５との間で電気的接続が成立してから解列するまでの間、第２の受給接続部Ｊ２を介して急速充電用電力変換器６５から受電した直流電力を電力貯蔵装置４に供給して充電する。

電動移動体Ｖは、充電モードが解除されたときに、電力貯蔵装置４から出力される直流電力を第１の電力変換装置１に供給して交流電力に変換し、第１の駆動用電動装置５aに供給するとともに、第２の電力変換装置２に供給して交流電力に変換し、第２の駆動用電動装置５ｂに供給して走行モードに移行する。

また、電動移動体Ｖは、第１の駆動用電動装置５aと第１の電力変換装置１とが、第２の駆動用電動装置５ｂと第２の電力変換装置２とが、回生ブレーキ装置として機能し、走行モードにおいて、電力貯蔵装置４の出力が抑制されたときに、駆動用電動装置５により生じた電力を第１の電力変換装置１または第２の電力変換装置２を介して電力貯蔵装置４に供給して電力貯蔵装置４に充電するとよい。

図４は、本実施形態に係る電動移動体Ｖの駆動用輪軸と電力変換装置との関係を示す図であり、（ａ）は単輪駆動方式の場合、（ｂ）全輪駆動方式の場合である。各方式に本願の実施形態の図２、図３を適用した例について説明する。

図４（ａ）の単輪駆動方式（ＩＷＤ）は、車輪が互いに独立していくつかのモータからトルクを受けることを可能にする駆動系を備えた電動移動体Ｖである。図４（ａ）に示す電動移動体Ｖにおいて、第１の駆動用輪軸Ｗ１及び第２の駆動用輪軸Ｗ２は、後輪駆動用または前輪駆動用の輪軸であって、第１の駆動用輪軸Ｗ１に第１の駆動用電動装置５ａが接続され、第２の駆動用輪軸Ｗ２に第２の駆動用電動装置５ｂが接続される。これにより、第１の駆動用輪軸Ｗ１及び第２の駆動用輪軸Ｗ２は、個々に制御することができる。

図４（ｂ）の全輪駆動方式（ＡＷＤ）は、全ての車輪を駆動する駆動系を備えた電動移動体Ｖである。図４（ｂ）に示す電動移動体Ｖにおいて、第１の駆動用輪軸Ｗ１は前輪用輪軸であり、第２の駆動用輪軸Ｗ２は後輪用輪軸であり、第１の駆動用輪軸Ｗ１に第１の駆動用電動装置５ａが接続され、第２の駆動用輪軸Ｗ２に第２の駆動用電動装置５ｂが接続される。これにより、第１の駆動用輪軸Ｗ１及び第２の駆動用輪軸Ｗ２は、全輪を駆動することができる。

図５は、本実施形態に係る管理装置８０の構成を示す図である。管理装置８０は、処理部８１、記憶部８２、入力部８３、表示部８４、通信部８５を有する。処理部８１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）であり、接続装置７０，７０Ａ（図１参照）を制御する接続装置制御部８１１、電動移動体Ｖの充電のための必要給電時間を算出する電動移動体Ｖの必要給電時間算出部８１２、単位時間あたりの必要容量に基づき電源を選択するため電源接続装置６０を制御する電源接続装置制御部８１３、電動移動体Ｖへの課金情報を作成する課金算出部８１４、後記する充電推奨信号等を指令する充電指令部８１５、電動移動体Ｖの移動経路パターン情報を作成する移動経路パターン作成部８１６等を有する。

記憶部８２には、電動移動体Ｖの管理情報である電動移動体管理情報８２１（図６参照）、出力接続部ＪＬ（図１参照）の管理情報である接続部管理情報８２２（図６参照）、通常充電モードと急速充電モードのモード別の単価情報であるモード別単価情報８２３（図６参照）、情報端末Ｔ（図１参照）の管理情報である情報端末情報８２４（図６参照）、電動移動体Ｖの充電状態を示す電動移動体充電情報８２６（図７参照）、直流電源の管理情報である直流電源管理情報８２７、情報端末Ｔすなわち電動移動体Ｖの位置情報である移動体位置情報８２８、電動移動体Ｖの移動経路パターン情報８２９等が記憶されている。

入力部８３は、キーボードやマウス等のコンピュータに指示を入力するための装置であり、プログラム起動等の指示を入力する。表示部８４は、ディスプレイ等であり、管理装置８０による処理の実行状況や実行結果等を表示する。通信部８５は、ネットワーク等を介して、他の装置と各種データやコマンドを交換する。また、通信部８５は、通信機能を備えるカーナビまたは携帯端末の情報端末Ｔと無線通信する無線通信設備でもある。

図６は、本実施形態に係る記憶部８２の固定情報の一例を示す図である。固定情報には、電動移動体管理情報８２１、接続部管理情報８２２、モード別単価情報８２３、情報端末情報８２４がある。

電動移動体管理情報８２１には、電動移動体管理ＩＤ８２１ａ（電動移動体識別情報、登録識別情報）、電動移動体識別情報が有効か否かを示す有効可否８２１ｂ、電動移動体Ｖの電力貯蔵装置４の最大貯蔵量８２１ｃ、通常充電モードを許可するか否かを示す通常充電モード可否８２１ｄ、急速充電モードを許可するか否かを示す急速充電モード可否８２１ｅ、電動移動体Ｖの所有者８２１ｆ、その所有者の連絡先８２１ｇ、電動移動体管理ＩＤ８２１ａと関連付けられた情報端末ＩＤ８２１ｈ等が含まれる。

接続部管理情報８２２には、出力接続部ＪＬの接続部管理ＩＤ８２２ａ（接続部識別情報）、出力接続部ＪＬから給電される接続モード種別８２２ｂ、出力接続部ＪＬの設置位置８２２ｃ（緯度と経度との情報）、設置位置の住所情報８２２ｄ、設置日８２２ｅ、管理者８２２ｆ、連絡先８２２ｇ等が含まれる。

モード別単価情報８２３には、モード８２３ａ、時間帯毎（第１時間８２３ｂ、第２時間８２３ｄ、第３時間８２３ｆ）の単位時間単価８２３ｃ，８２３ｅ，８２３ｇ等が含まれる。例えば、第１時間８２３ｂは、８：００〜１０：００、１４：００〜１８：００であり、第２時間８２３ｄは、１０：００〜１４：００、第３時間８２３ｆは、１８：００〜８：００である。夜間の第３時間は、単価を安くするなど、発電設備の発電実績を考慮して時間帯別の料金が決められている。また、急速充電モードは、通常充電モードより高い料金となる。

情報端末情報８２４には、情報端末ＩＤ８２４ａ、機種８２４ｂ、所有者８２４ｃ、連絡先８２４ｄ等が含まれる。

図７は、本実施形態に係る記憶部８２の変動情報の一例を示す図である。変動情報には、電動移動体充電情報８２６、移動体位置情報８２８がある。電動移動体充電情報８２６には、電動移動体管理ＩＤ８２６ａ（電動移動体識別情報、登録識別情報）、電動移動体Ｖが接続された接続日時８２６ｂ、接続された接続部管理ＩＤ８２６ｃ、接続許可された電動移動体Ｖの現在貯蔵量８２６ｄ、通常充電モードか急速充電モードかの接続モード種別８２６ｅ、電動移動体Ｖの必要給電時間算出部８１２（図５参照）で算出された必要給電時間８２６ｆ（＝（最大貯蔵量−現在貯蔵量）／単位時間当たりの給電量）、電動移動体Ｖが解列された解列日時８２６ｇ、解列までに給電した給電時間８２６ｈ等が含まれる。

移動体位置情報８２８には、電動移動体管理ＩＤ８２８ａ、日時８２８ｂ、ＧＰＳ位置情報８２８ｃ等が含まれる。なお、ＧＰＳとはグローバル・ポジショニング・システムの略称である。

管理装置８０は、電動移動体Ｖが出力接続部ＪＬに電気的接続されて直流電源母線ＤＬから電動移動体Ｖに直流電力の供給を開始したときに、年月日と時刻とを示す給電開始日時刻情報を接続部識別情報（接続部管理ＩＤ８２６ｃ）と電動移動体識別情報（電動移動体管理ＩＤ８２６ａ）とに対応付けて管理し、さらに電気的接続が解列されて対応付けが解除されたときの年月日と時刻とを示す給電終了日時刻情報を接続部識別情報と電動移動体識別情報とに対応付けて管理する。これにより、各電動移動体Ｖへの給電状況を把握することができる。

管理装置８０は、給電終了日時刻情報から給電開始日時刻情報を減算して給電時間を算出し、電動移動体識別情報に対応付けた単価情報に給電時間を乗算して電動移動体Ｖに課金するための課金情報を算出する。これにより、電動移動体Ｖの所有者に料金を請求することができる。

管理装置８０は、接続部識別情報と、電動移動体識別情報と、単価情報と、を固定情報として記憶部８２に記憶して管理し（図４参照）、給電開始日時刻情報と、給電終了日時刻情報と、給電時間と、課金情報と、を変動情報（図５参照、図６参照）として記憶部８２に記憶して管理する。これにより、管理装置８０が記憶する各情報を、固定情報、変動情報として管理することができる。

出力接続部ＪＬは、直流電源母線ＤＬの予め定められた接続部設置位置で直流電源母線ＤＬに物理的接続され、管理装置８０は、接続部設置位置に対応する住所情報８２２ｄを紐づけて記憶部８２に記憶する。これにより、出力接続部ＪＬの管理及びメンテナンスを含めた保守作業が容易となる。

管理装置８０は、電動移動体識別情報ごとに、直流電源母線ＤＬに電気的接続をしたときの出力接続部ＪＬの住所情報を、給電開始日時刻情報に紐づけて時系列で移動経路パターン情報８２９として記憶し、電動移動体Ｖが新たに出力接続部ＪＬを介して直流電源母線ＤＬに電気的接続されたときに移動経路パターン情報８２９を更新するとよい。これにより、電動移動体Ｖごとに、使用者の充電位置を把握することができる。

管理装置８０は、充電モードにおいて、電動移動体管理ＩＤ８２１ａである登録識別情報に紐づけされた電力貯蔵装置の定格貯蔵量である最大貯蔵量情報（最大貯蔵量８２１ｃ）と現在貯蔵量情報（現在貯蔵量８２６ｄ）と所有者情報（所有者８２１ｆ）を含む電動移動体管理情報８２１を制御部７４を介して取得して更新・記憶する。これにより、最新の情報を取得することができる。

管理装置８０は、それぞれの電動移動体管理ＩＤ（登録識別情報）に対して設定された充電必要値に到達したときに（例えば、ＳＯＣ（充電率）が２０％）以下になったとき）、登録識別情報に対応する情報端末Ｔに対して、充電が必要である旨を示す充電指令信号を送信するとよい。これにより、ドライバは、電力貯蔵装置４の容量不足を知ることができる。

管理装置８０は、充電指令信号を送信するときに、接続部管理情報８２２及び移動体位置情報８２８に基づいて、予め記憶した情報端末Ｔの位置に最も近い接続装置７０のＧＰＳ位置情報８２８ｃを送信するとよい。これにより、ドライバは、最短時間で接続装置７０に立ち寄り、充電することができる。

図８は、本実施形態に係る管理装置の課金処理の例を示すフローチャートである。適宜図１〜図５を参照する。処理部８１の課金算出部８１４は、電動移動体管理ＩＤを取得し（ステップＳ６１）、課金対象月を取得する（ステップＳ６２）。処理部８１は、ステップＳ６１で取得した電動移動体管理ＩＤに対し、電動移動体充電情報８２６を参照して出力接続部ＪＬに接続が有るか否かを判定する（ステップＳ６３）。接続があった場合（ステップＳ６３，Ｙｅｓ）、接続日時の給電時間を取得し（ステップＳ６４）、接続日時の接続モードを取得し（ステップＳ６５）、給電時間にモード別単価情報８２３に基づき単位時間単価情報を乗算して課金情報を算出する（ステップＳ６６）。そして、処理部８１は、接続日時の課金情報を、記憶部８２に記憶し（ステップＳ６７）、全ての接続日時の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ６８）。全ての接続日時の処理が終了していない場合（ステップＳ６８，Ｎｏ）、ステップＳ６４に戻り、次の接続日時についてステップＳ６４〜ステップＳ６８を繰り返す。

ステップＳ６８において、全ての接続日時の処理が終了した場合（ステップＳ６８，Ｙｅｓ）、処理部８１は、課金対象月の合計値を算出し（ステップＳ６９）、課金対象月の合計値を請求額として記憶部８２に記憶し（ステップＳ７０）、請求書を発行し（ステップＳ７１）、一連の処理を終了する。なお、ステップＳ６３において、課金対象月に出力接続部ＪＬに接続がない場合（ステップＳ６３，Ｎｏ）、処理を終了する。

これにより、電動移動体管理ＩＤの所有者に対し、各電動移動体管理ＩＤについて給電時間、接続モードに基づき、月ごとに料金を請求することができる。なお、図６においては、月ごとで説明したが、日ごと、週ごと、所定期間ごとに課金情報を算出し料金を請求してもよい。

管理装置８０は、それぞれの電動移動体管理情報ＩＤ（登録識別情報）ごとに直流電力の供給した量において、予め決められた期間に対応する直流電力の供給した量の合計値と対応する時価単価を乗じて算出する課金量を、無線通信設備を介してそれぞれの情報端末Ｔに送信するとよい。これにより、ドライバは、いち早く課金量を知ることができる。

図９は、本実施形態に係る電力受給切替装置３及び電気的絶縁装置６の構成を示す図である。適宜図２を参照する。電力受給切替装置３は、３相の切替装置である。受電状態のときは、切替スイッチ３ｕ，３ｖ，３ｗは、第２の電力変換装置２と電気的絶縁装置６を介して第１の電力変換装置１とが接続されており（実線参照）、受電状態でないときは、切替スイッチ３ｕ，３ｖ，３ｗは、第２の電力変換装置２と第２の駆動用電動装置５ｂとが接続されている（破線参照）。

従来の自動車用急速充電規格であるＣＨＡｄｅＭＯ規格（登録商標）では、系統電源（商用電源）と電気自動車との間を絶縁することが義務付けられている。これと類似形態とするため、第１の電力変換装置１と第２の電力変換装置２との間に電気的絶縁装置６を配置している。電気的絶縁装置６は、例えば、絶縁電圧変圧器である。

即ち、電力受給切替装置３と第１の電力変換装置１との中間位置に、第１の電力変換装置１と第２の電力変換装置２とが接続されたときに、第１の電力変換装置１と第２の電力変換装置２とを電気的に絶縁する電気的絶縁装置６を配設している。

図１０は、本実施形態に係る管理装置８０の通常充電モードの処理を示すフローチャートである。適宜図１〜図３を参照する。処理部８１は、第１の接続装置（接続装置７０）の接続を検知したか否かを判定する（ステップＳ８１）。処理部８１は、第１の接続装置の接続を検知した場合（ステップＳ８１，Ｙｅｓ）、通常充電モードを選択し（ステップＳ８２）、ステップＳ８３に進み、第１の接続装置の接続を検知しない場合（ステップＳ８１，Ｎｏ）、ステップＳ８１に戻る。

ステップＳ８３において、処理部８１は、接続された電動移動体Ｖから電動移動体管理ＩＤ（電動移動体識別情報）を取得し、電動移動体管理情報８２１を参照して、登録情報と合致するか否かを判定する（ステップＳ８４）。登録情報と合致する場合（ステップＳ８４，Ｙｅｓ）、ステップＳ８５に進み、合致しない場合（ステップＳ８４，Ｎｏ）、電動移動体Ｖに登録されていない旨を通知し、ステップＳ８１に戻る。

ステップＳ８５において、処理部８１は、通常充電モードに設定し、充電に必要な必要量を算出し、充電を開始する（ステップＳ８６）。充電を開始後、電動移動体Ｖからの解列指令信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ８７）、解列指令信号を受信しない場合（ステップＳ８７，Ｎｏ）、ステップＳ８８に進み、解列指令信号を受信した場合（ステップＳ８７，Ｙｅｓ）、ステップＳ８９に進む。

ステップＳ８８において、処理部８１は、電動移動体Ｖの最大貯蔵量に到達したか否かを判定し、最大貯蔵量に到達した場合（ステップＳ８８，Ｙｅｓ）、ステップＳ８９に進み、最大貯蔵量に到達していない場合（ステップＳ８８，Ｎｏ）、ステップＳ８７に戻る。ステップＳ８９において、処理部８１は、充電モードを終了し、通常充電モードを解除する。そして、処理部８１は、第１の接続装置（接続装置７０）を遮断し（ステップＳ８Ｅ）、一連の処理を終了する。

図１１は、本実施形態に係る管理装置８０の急速充電モードの処理を示すフローチャートである。適宜図１〜図３を参照する。処理部８１は、第２の接続装置（接続装置７０Ａ）の接続を検知したか否かを判定する（ステップＳ９１）。処理部８１は、第２の接続装置の接続を検知した場合（ステップＳ９１，Ｙｅｓ）、急速充電モードを選択し（ステップＳ９２）、ステップＳ９３に進み、第２の接続装置の接続を検知しない場合（ステップＳ９１，Ｎｏ）、ステップＳ９１に戻る。

ステップＳ９３において、処理部８１は、接続された電動移動体Ｖから電動移動体管理ＩＤ（電動移動体識別情報）を取得し、電動移動体管理情報８２１を参照して、登録情報と合致するか否かを判定する（ステップＳ９４）。処理部８１は、登録情報と合致する場合（ステップＳ９４，Ｙｅｓ）、ステップＳ９５に進み、合致しない場合（ステップＳ９４，Ｎｏ）、電動移動体Ｖに登録されていない旨を通知し、ステップＳ９１に戻る。

ステップＳ９５において、処理部８１は、急速充電モードに設定し、充電に必要な必要量を算出し、充電を開始する（ステップＳ９６）。処理部８１は、充電を開始後、電動移動体Ｖからの解列指令信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ９７）、解列指令信号を受信しない場合（ステップＳ９７，Ｎｏ）、ステップＳ９８に進み、解列指令信号を受信した場合（ステップＳ９７，Ｙｅｓ）、ステップＳ９９に進む。

ステップＳ９８において、処理部８１は、電動移動体Ｖの最大貯蔵量８２１ｃに到達したか否かを判定し、最大貯蔵量８２１ｃに到達した場合（ステップＳ９８，Ｙｅｓ）、ステップＳ９９に進み、最大貯蔵量８２１ｃに到達していない場合（ステップＳ９８，Ｎｏ）、ステップＳ９７に戻る。ステップＳ９９において、処理部８１は、充電を終了し、急速充電モードを解除する。そして、処理部８１は、第２の接続装置（接続装置７０Ａ）を遮断し（ステップＳ９Ｅ）、一連の処理を終了する。

管理装置８０は、同一の電動移動体識別情報に対して、第１の接続装置（接続装置７０）により電気的接続が確立している間は第２の接続装置（接続装置７０Ａ）による電気的接続を設定せず、第２の接続装置により電気的接続が確立している間は第１の接続装置による電気的接続を設定しない。これにより、同一の電動移動体識別情報における電動移動体Ｖに対し、通常充電モードと急速充電モードとの重複する充電モードの設定を回避することができる。

以上説明したように、管理装置８０は、電動移動体識別情報に対応する電力貯蔵装置４の最大貯蔵量を紐付けて予め記憶部８２に記憶し、充電モードのときに、最大貯蔵量８２１ｃと、電動移動体Ｖから取得した電力貯蔵装置４の現在貯蔵量８２６ｄと、の差分を算出して必要量、または必要量を単位時間当たりの充電容量で除算した給電時間を設定することができる。

管理装置８０は、充電モードが設定された電動移動体Ｖに設定した必要量の合計値を算出し、必要量の合計値に応じて直流電源母線ＤＬに物理的接続された直流電源装置の中から必要なものを選択して直流電源母線ＤＬに電気的接続するとよい。これにより、合計必要量が増加したときに、直流電源からの供給を増加することができ、合計必要量が減少したときに、直流電源からの供給を減少することができる。

図１２は、本実施形態に係る接続装置７０の配置構成例を示す図である。直流電源母線ＤＬは、防食加工が施された被覆部材に覆われて、地上から所定深度の地下部に埋設され、出力接続部ＪＬは、直流電源母線ＤＬの予め定められた接続部設置位置で直流電源母線ＤＬに物理的接続され、接続部設置位置において地上部に配設された支柱７８に、地上から所定高さ位置に下向きに配設されて、使用時及び不使用時にワンタッチロック機能を有するカバー７５を備える。

図１３は、本実施形態に係る接続装置７０の回路構成例を示す図である。電動移動体充電システム１００は、直流電源母線ＤＬから直流電力を受電し、電動移動体Ｖに直流電力を供給するための複数の接続装置７０を備えている。接続装置７０は、直流電源母線ＤＬに接続する入力接続部７６と、電動移動体Ｖに配設された第１の受給接続部Ｊ１（図１及び図２参照）と接続する出力接続部ＪＬと、入力接続部７６と出力接続部ＪＬとの中間位置に配される通電用スイッチ７１と、制御部７４と、を含んでいる。

制御部７４は、出力接続部ＪＬに第１の受給接続部Ｊ１が物理的接続されたときに電動移動体Ｖから識別情報を取得して管理装置８０に送信し、管理装置８０から識別情報が登録識別情報に含まれることを示す信号を受信したときに電動移動体Ｖに通常充電モードを設定する。

同様に、接続装置７０Ａ（図１参照）は、直流電源母線ＤＬに接続する入力接続部７６と、電動移動体Ｖに配設された第２の受給接続部Ｊ２と接続する出力接続部ＪＬと、入力接続部７６と出力接続部ＪＬとの中間位置に配される通電用スイッチ７１と、制御部７４と、を含んでいる。制御部７４は、出力接続部ＪＬに第２の受給接続部Ｊ２（図２参照）が物理的接続されたときに電動移動体Ｖから識別情報を取得して管理装置８０に送信し、管理装置８０から識別情報が登録識別情報に含まれることを示す信号を受信したときに電動移動体Ｖに急速充電モードを設定する。

図１３においては、直流２線式を例に説明する。直流電源母線ＤＬは、直流電源母線ＤＬ＋と直流電源母線ＤＬ−とで構成されている。接続装置７０は、通電用スイッチ７１、出力接続部ＪＬ、電動移動体Ｖが電気的接続された模擬状態としての異常検知用スイッチ７２、直流電流検知器７３を含んで構成されている。接続装置７０は、直流電源母線ＤＬ＋から通電用スイッチ７１を介して出力接続部ＪＬの一端に接続され、出力接続ＪＬの他端から母線ＤＬ−に接続されている。また、通電用スイッチ７１と出力接続部ＪＬとの途中から分岐され一端が異常検知用スイッチ７２に接続され、異常検知用スイッチ７２の他端から、直流電流検知器７３を介して母線ＤＬ−に接続されている。

管理装置８０は、電動移動体Ｖが物理的接続されていない出力接続部ＪＬに対し、接続状態を模擬する異常検知用スイッチ７２を閉状態にするとともに、電動移動体Ｖが電気的接続された状態として通電用スイッチ７１を閉状態にすると、異常検知用信号としての電流を異常検知用スイッチ７２及び直流電流検知器７３に流し、直流電流検知器７３の異常検知用信号の導通状態により異常を検知する異常検知モードを有する。

管理装置８０は、異常検知モードをくり返し、電動移動体Ｖが物理的接続されていない、すべての出力接続部ＪＬに対して行うとよい。これにより、接続装置７０について異常があるか否かを検査することができる。

なお、図１３においては、直流電源母線ＤＬを直流２線式で説明したが、直流３線式でも同様に行える。

管理装置８０は、通常充電モードにおいて、さらに、通電用スイッチ７１をオンにして出力接続部ＪＬと第１の受給接続部Ｊ１（電力受給接続部）とを電気的接続し、最大貯蔵量情報から現在貯蔵量情報を差し引いて求めた必要量の直流電力を、直流電源母線ＤＬから電動移動体Ｖの電力貯蔵装置４に供給して充電し、電動移動体Ｖに必要量の直流電力を供給したとき、または、第１の受給接続部Ｊ１が直流電源母線ＤＬから解列されたときに、電動移動体Ｖの充電モードを解除することができる。急速充電モードにおいても同様である（図１及び図２参照）。

管理装置８０は、充電モードが設定された、それぞれの電動移動体管理ＩＤ８２１ａ（図６参照）である登録識別情報に対応する電動移動体Ｖに対して、直流電力の供給を開始してから充電モードが解除されるまでに供給した直流電力を、制御部７４を介して取得し、対応する日時情報と時価単価情報とを紐づけて記憶してもよい。

図１４は、本実施形態に係る管理装置の充電奨励モードを示す図であり、（ａ）は再生可能エネルギの余剰電力を示す説明図であり、（ｂ）は充電奨励モードの具体例を示す図である。電動移動体充電システム１００は、図１で説明したように、特定の管理エリアＡ１（図１参照）に電力を供給する１以上の再生可能エネルギの風力発電設備である第１発電設備１０と、１以上の再生可能エネルギの太陽光発電設備である第２発電設備２０とを有している。電力需要に対する余剰電力は、通常、蓄電設備５０に充電する。しかしながら、ＳＯＣ（充電率）の上限値（放電出力値）に達すると、図１４（ａ）に示すように、余剰電力が生じる場合がある。この余剰電力を有効活用するため、管理装置８０は、充電奨励モードを有している。

管理装置８０は、自然エネルギを利用する発電設備の出力である特定出力を定期的に把握し、設定した放電出力値に到達したときに、管理エリアＡ１（図１参照）内の登録識別情報に対応する現在貯蔵量の少ない電動移動体Ｖから順に、最大貯蔵量情報から現在貯蔵量情報を差し引いて求めた充電許容量を特定出力の放電出力値からオーバーした容量に到達するまで合計して電力供給対象とする電動移動体Ｖである対象電動移動体を特定し、対象電動移動体に対応する情報端末Ｔに対して、充電奨励を示す充電奨励信号と当日の時価単価情報を送信する。

図１４（ｂ）を用いて具体例を示すと、電動移動体Ｖの現在貯蔵量の残量が、電動移動体ＶＡの場合６０％、電動移動体ＶＢの場合２０％、電動移動体ＶＣの場合３０％、電動移動体ＶＤの場合４０％であったとする。管理装置８０は、各電動移動体Ｖのうち、現在貯蔵量の残量が少ない電動移動体Ｖに対し、充電奨励を示す充電奨励信号を送信する。すなわち、（１）電動移動体ＶＢ、（２）電動移動体ＶＣ、（３）電動移動体ＶＤ、（４）電動移動体ＶＡの順に充電奨励信号を送信する。

図１５は、本実施形態に係る管理装置８０の充電奨励モードの処理を示すフローチャートである。適宜図１４を参照する。

管理装置８０は、管理エリアＡ１（図１参照）内で余剰電力が発生した際、いち早く余剰電力を解消したいため、管理エリアＡ１内の各電動移動体Ｖの充電容量を把握する（ステップＳ１）。

管理装置８０から、現在貯蔵量が少ない順に管理エリアＡ１内の各電動移動体Ｖすなわち、情報端末Ｔ（図１参照）に対し、充電奨励信号とともに、当日の時価単価情報を送信する（ステップＳ２）。充電奨励信号を受けた情報端末Ｔは、充電奨励信号を受けた旨及びその時価単価情報を、表示部に表示するとともに、音声でアナウンスする。これにより、ドライバは、その時価単価情報を参考にして充電するか否かを判断することができる。

管理装置８０は、充電奨励信号を送信するときに、予め記憶した情報端末Ｔの位置に最も近い接続装置７０（図１参照）のＧＰＳ位置情報を送信する。これにより、ドライバが充電すると判断したときに、速やかに、最も近い接続装置７０に行くことができる。

各電動移動体Ｖが充電することで余剰電力が減っていくため、管理装置８０は、充電で消費された消費電力の合計値を管理する（ステップＳ３）。

管理装置８０は、消費電力の合計値と余剰電力とが一致するか、すなわち、余剰電力が解消されているか否かを判断する（ステップＳ４）。余剰電力が解消できていない場合（ステップＳ４，Ｎｏ）、ステップＳ１に戻り、余剰電力が解消できている場合（ステップＳ４，Ｙｅｓ）、管理装置８０は、充電奨励モードを終了する。

図１６は、本実施形態に係る電動移動体充電システム１００（図１参照）を用いたエネルギマネージメントシステム（ＥＭＳ）を示す図である。自社の管理エリアＡ１、連携契約企業の管理エリアＡ２，Ａ３において、各管理エリア内で、本実施形態に係る電動移動体充電システム１００を適用するとともに、各管理エリア間は、交流配電により系統連系をし、電力融通を行う。図中、ＢＣＰ（Business continuity planning）対応とは、災害などの緊急事態が発生したときに、企業が損害を最小限に抑え、事業の継続や復旧を図るための計画である。

管理エリアＡ１内には、直流電源母線ＤＬが配設されており、例えば、第２発電設備２０から直流電力供給している。直流電源母線ＤＬには、通常充電用の接続装置７０、急速充電用の接続装置７０Ａが接続されている。接続装置７０，７０Ａには、制御部７４としてＤＧＣ（Digital Grid Controller）が配置されている。ＤＧＣは、ＥＭＳ管理装置２００に、需要拠点に設置されたスマートメータのデータを取得しながら電力識別と電力融通をサポートする装置である。ＥＭＳ管理装置２００は、図１の管理装置８０に対応する管理装置であり、ＰＶ（Photovoltaics）発電・所内需給調整、ＥＶ（Electric Vehicle）の充放電制御、ＰＶ・電源保守指令、ＥＶ充電タイミング指令等を行う。統合管理装置３００は、複数のＥＭＳ管理装置２００，２００Ａ，２００Ｂを統合して管理する管理装置である。

図１６において、管理エリアＡ１，Ａ２，Ａ３は複数存在し、それぞれの管理エリアごとに電動移動体充電システム１００を備えている。電動移動体Ｖが選択して契約したすべての電動移動体充電システム１００で電動移動体Ｖを登録するとよい。これにより、登録した電動移動体Ｖは、いずれの管理エリアでも、充電を行うことができる。

さらに、詳細に図１６について説明する。
図１６において管理エリアとは、自治体の管轄地域内や企業の事業所内など、一管理者により管理される地域であって、直流電源母線ＤＬを敷設し、電動移動体Ｖを登録する上で第三者から何らの制限を受けることのない地域を示す。

図１６に示すように、管理エリアは管理エリアＡ１，Ａ２，Ａ３と複数存在し、図１に示すように、それぞれの管理エリアには電動移動体充電システム１００と、該電動移動体充電システム１００と該電動移動体充電システム１００から直流電源を供給される電動移動体Ｖなどを管理するエネルギマネジメントシステム（ＥＭＳ）を備える。

エネルギマネジメントシステム（ＥＭＳ）は、それぞれに図５に示す管理装置８０のＥＭＳ管理装置２００を備え、他の管理エリアのＥＭＳ管理装置２００と連携しており、現在供給可能な直流電力量、登録されている電動移動体Ｖの情報など図６、図７に示す情報を相互の参照可能な構成としている。さらにＥＭＳ管理装置２００は、図６には示さないが、出力接続部ＪＬの設置位置８２２ｃと関係するコンビニやスーパーなどの規準情報を示すＰＯＩ（point of interest）情報を含んでおり、該ＰＯＩ情報についてもそれぞれのＥＭＳ管理装置２００の間で参照可能な構成としている。

それぞれのＥＭＳ管理装置２００は、自己の管理エリア内で直流電源を供給することのできる電動移動体Ｖの電動移動体管理ＩＤを登録し、該電動移動体管理ＩＤとは、対応する電動移動体Ｖに搭載した情報端末Ｔを介して、充電を促す指令信号を付与し、電力貯蔵装置４（図２参照）の貯蔵量を取得することを可能とする。

また、それぞれのエネルギマネジメントシステム（ＥＭＳ）は、出力接続部ＪＬとの接続、それぞれの発電設備との接続等にはＤＧＣ（Digital Grid Controller）を介して接続されている。ＤＧＣは、電動移動体Ｖから現在の電力貯蔵量を取得し、供給する直流電力量を取得し、その他の各種ディジタル信号等のやり取りを、秒オーダの短い周期でつかさどる機能を備えている。

以上の構成においてエネルギマネジメントシステム（ＥＭＳ）は、次に示す管理を行うことを特徴とする。自己が管理する直流電力発電設備の現在の直流電力供給可能な量をＤＧＣを介してそれぞれの直流電力発電設備取得し、さらに、無線通信により登録されたそれぞれの電動移動体Ｖの現在の直流電力貯蔵量を取得する。

それぞれの電動移動体Ｖから取得した現在の直流電力貯蔵量が、図６には記していないが、予め登録したそれぞれの電動移動体Ｖの給電指示量に到達した場合、該当する電動移動体Ｖに充電指令を無線で送信する。その際、電動移動体Ｖの現在の位置に最も近い出力接続部ＪＬの位置を検索し、その位置情報も通知する。また、その際、対応するＰＯＩ情報も検索し、電動移動体Ｖを充電するのに、無償で十分な駐車時間を確保できる出力接続部ＪＬを優先して通知することとする。この通知情報により、例えば、宅配業者やタクシーなどの運転手は、コンビニやスーパーなどに配設されている出力接続部ＪＬを選択して充電し、充電の間に昼食等の雑用を済ませることを可能とする。

また、エネルギマネジメントシステム（ＥＭＳ）は、登録された電動移動体Ｖに充電指令を出す際に、自己の管理エリア内に配設された出力接続部ＪＬより他の管理エリア内の出力接続部ＪＬが近い位置にあるとき、又は、当該電動移動体Ｖが登録された他の管理エリア内の直流電力発電設備の現在供給量に余裕があるときは、その余裕のある管理エリア内の出力接続部ＪＬをＰＯＩ情報とともに通知することを特徴とする。さらにエネルギマネジメントシステム（ＥＭＳ）は、当該電動移動体Ｖに、それぞれの管理エリアの供給する直流電力の時価情報も通知し、当該電動移動体Ｖに出力接続部ＪＬを選択する権利を付与することを特徴とする。

本実施形態の電動移動体Ｖは、ケーブルＣを介して、比較的低圧（例えば、ＤＣ２００Ｖ）の直流電源母線ＤＬから受電し、ＤＣ−ＡＣコンバータ（ＤＣ−ＡＣインバータともいう）としての第１の電力変換装置１で交流電力に変換し、ＡＣ−ＤＣコンバータとしての第２の電力変換装置２で高圧（例えば、ＤＣ３６０〜４００Ｖ）の直流電力に変換して電力貯蔵装置４に充電できる。従来、地域に比較的高価な急速充電装置を配置する必要があったが、本願発明では、電動移動体Ｖに第１の電力変換装置１（ＤＣ−ＡＣコンバータ）及び電力受給切替装置３を配置することにより、急速ではないが、充電可能となる。また、地域内に給電スポットである出力接続部ＪＬ（図１参照）を多数設けてあれば、どこの出力接続部ＪＬからも、電動移動体Ｖに充電可能となる。急速充電が必要なときは、接続装置７０Ａ、急速充電用電力変換器６５を介して、充電可能である。

（変形例）
図１に示す実施形態では、直流電源母線ＤＬは単一の場合について示したが、これに限定されるわけではない。直流電源母線ＤＬが分岐して、管理エリアに配置されていてもよい。

図１７は、本実施形態に係る管理エリアＡ２の給電スポットの他の構成を示す図である。図１７には、管理エリアＡ２において給電スポットを分岐直流母線に多数設けた構成を示す。管理エリアＡ２には、直流電源母線ＤＬから分岐直流母線ＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３，…，ＤＬＮが分岐されている。各分岐直流母線ＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３，…，ＤＬＮには、複数の出力接続部ＪＬがある。また、各分岐直流母線ＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３，…，ＤＬＮの途中には、電圧補償装置９０が配置されている。電動移動体Ｖは、どこの出力接続部ＪＬ（給電スポット）から随時充電可能となる。

管理エリアＡ２が、所定の市町村であれば、電力ケーブルで分岐直流母線ＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３，…，ＤＬＮ等を配置すれば、予め登録された電動移動体Ｖは、充電装置場所まで移動せずに、近い出力接続部ＪＬ（給電スポット）から充電可能となる。また、電動移動体Ｖは、充電容量が少なくなった場合においても、近くの出力接続部ＪＬから充電可能となる。

また、管理エリアＡ２が、生産工場とすると、各生産工場内に電力ケーブルで分岐直流母線ＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３，…，ＤＬＮ等を配置するとよい。図１に示す実施形態では、電動移動体Ｖとして、電気自動車等を図示したが、これに限定されない。電動移動体Ｖとして、工場内に配置されたバッテリー式のフォークリフト等であってもよい。

また、第３発電設備３０は、元々廃棄することとなる地域内の間伐材等を利用した木質ガス化発電機であれば、輸入品である天然ガスや石油を燃料とする発電機に比べ、輸送コスト等を考慮すればコストパフォーマンスにすぐれたものであることはいうまでもない。

本実施形態に係る電動移動体充電システム１００によれば、燃料コストが不要となる既設の再生可能エネルギ発電機（例えば、風力発電機）によって、優先的に管理エリアへと電力を供給し、電力が不足する場合に、燃料を要する他の発電機（例えば、木質ガス化発電機）によって、追加的に管理エリアへと電力を供給することができる。これにより、コストを抑えつつ、電動移動体Ｖ等に安定した電力を供給することできる。

本実施形態では、電力を供給して、駆動用輪軸に具備された駆動用電動装置を回転駆動させて走行する電動移動体Ｖとして説明したが、インホイールモータでも適用できるものである。

１ 第１の電力変換装置
２ 第２の電力変換装置
３ 電力受給切替装置
３ｕ，３ｖ，３ｗ 切替スイッチ
４ 電力貯蔵装置
５ 駆動用電動装置
５ａ 第１の駆動用電動装置
５ｂ 第２の駆動用電動装置
６ 電気的絶縁装置
７ 制御装置
８ 第１のスイッチ
９ 第２のスイッチ
１０ 第１発電設備（自然エネルギを利用する発電設備）
１１ 風力発電機
１２，２２，３２，４２，５２，９２ 電力変換器
２０ 第２発電設備（自然エネルギを利用する発電設備）
２１ 太陽光発電機
３０ 第３発電設備（内燃力発電設備）
３１ 発電機
４０ 供給設備
４１ 商用電力系統
５０ 蓄電設備
５１ 電力蓄電装置
６０ 電源接続装置
６５ 急速充電用電力変換器
７０ 接続装置
７１ 通電用スイッチ
７２ 異常検知用スイッチ
７３ 直流電流検知器
７４ 制御部
７５ カバー
８０ 管理装置
８１ 処理部
８１１ 接続装置制御部
８１２ 必要給電時間算出部（電動移動体の必要給電時間算出部）
８１３ 電源接続装置制御部
８１４ 課金算出部
８１５ 充電指令部
８１６ 移動経路パターン作成部
８２ 記憶部
８２１ 電動移動体管理情報
８２１ａ 電動移動体管理ＩＤ（登録識別情報）
８２２ 接続部管理情報
８２３ モード別単価情報
８２６ 電動移動体充電情報
８２７ 直流電源管理情報
８２８ 移動体位置情報
８２９ 移動経路パターン情報
８３ 入力部
８４ 表示部
８５ 通信部（無線設備）
９０ 電圧補償装置
１００ 電動移動体充電システム
２００，２００Ａ，２００Ｂ ＥＭＳ管理装置
３００ 統合管理装置
Ａ１，Ａ２，Ａ３ 管理エリア
ＢＣＰ Business continuity planning
Ｃ ケーブル
ＤＬ 直流電源母線
ＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３，ＤＬＮ 分岐直流母線
ＤＧＣ Digital Grid Controller
Ｊ１ 第１の受給接続部（電力受給接続部）
Ｊ２ 第２の受給接続部
Ｊ５ 接続部
ＪＣ１，ＪＣ２ 接続部
ＪＬ 出力接続部（給電スポット）
Ｔ 情報端末
Ｖ 電動移動体
Ｗ１ 第１の駆動用輪軸
Ｗ２ 第２の駆動用輪軸

Claims (16)

1. 電力を供給して、駆動用輪軸に具備された駆動用電動装置を回転駆動させて走行する電動移動体であって、
   前記電動移動体は、
   管理されたエリアにおいて所定電圧の直流電源を供給する直流電源母線から直流電力を受給する電力受給接続部と、
   前記電力受給接続部から受給する直流電力を交流電力に変換する第１の電力変換装置と、
   電力を貯蔵し、前記駆動用電動装置である第１及び第２の駆動用電動装置を回転駆動するのに必要な電力を供給する電力貯蔵装置と、
   前記電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換する第２の電力変換装置と、
   前記第２の電力変換装置と前記第１の電力変換装置及び前記第２の駆動用電動装置との中間位置に配設され、前記第２の電力変換装置に前記第１の電力変換装置、または、前記第２の駆動用電動装置、の何れかを選択して接続する電力受給切替装置と、
   前記電力受給接続部と前記第１の電力変換装置との中間位置に配設され、前記第１の電力変換装置に前記電力受給接続部、または、前記電力貯蔵装置、の何れか選択して接続する第１のスイッチと、
   前記第１の電力変換装置を前記第１の駆動用電動装置または前記電力受給切替装置に接続する第２のスイッチと、を含んで構成し、
   前記電動移動体は、
   前記第１のスイッチにより前記電力貯蔵装置と前記第１の電力変換装置とを接続し、前記第２のスイッチにより前記第１の電力変換装置と前記第１の駆動用電動装置とを接続し、前記電力受給切替装置により前記第２の電力変換装置と前記第２の駆動用電動装置とを接続し、前記第１の電力変換装置から出力された交流電力が前記第１の駆動用電動装置に、前記第２の電力変換装置から出力された交流電力が前記第２の駆動用電動装置に供給される走行モードと、
   前記第１のスイッチにより前記電力受給接続部と前記第１の電力変換装置とを接続し、前記第２のスイッチにより前記第１の電力変換装置と前記電力受給切替装置とを接続し、前記電力受給切替装置により前記第２の電力変換装置と前記第１の電力変換装置とを接続し、前記第１の電力変換装置から出力された交流電力を前記第２の電力変換装置により直流電力に変換して前記電力貯蔵装置に電力を供給する充電モードと、を備える
   ことを特徴とする電動移動体。
2. 前記駆動用輪軸としての第１及び第２の駆動用輪軸は、後輪駆動用または前輪駆動用の輪軸であって、前記第１の駆動用輪軸に前記第１の駆動用電動装置が接続され、前記第２の駆動用輪軸に前記第２の駆動用電動装置が接続される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動移動体。
3. 前記駆動用輪軸としての第１の駆動用輪軸は前輪用輪軸であり、前記駆動用輪軸としての第２の駆動用輪軸は後輪用輪軸であり、前記第１の駆動用輪軸に前記第１の駆動用電動装置が接続され、前記第２の駆動用輪軸に前記第２の駆動用電動装置が接続される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動移動体。
4. 前記電力受給切替装置と前記第１の電力変換装置との中間位置に、第１の電力変換装置と前記第２の電力変換装置とが接続されたときに、前記第１の電力変換装置と前記第２の電力変換装置とを電気的に絶縁する電気的絶縁装置を配設する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動移動体。
5. 管理されたエリアにおいて、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電動移動体に直流電力を供給する電動移動体充電システムであって、
   前記直流電源母線は、所定の直流電圧を出力する電力変換器を出力部に備えた自然エネルギを利用する発電設備の出力、所定の直流電圧を出力する電力変換器を出力部に備えた内燃力発電設備の出力、所定の直流電圧を出力する電力変換器を出力部に備えた蓄電池の出力、及び、商用電力系統からの所用電源に所定の直流電圧を出力する電力変換器を備えた電源設備の出力、の組合せにより構成され、
   前記電動移動体充電システムは、管理装置を備え、
   前記電動移動体に付与された識別情報が登録識別情報として前記管理装置に記憶された前記電動移動体に対して前記直流電源母線から前記直流電力を供給する
   ことを特徴とする電動移動体充電システム。
6. 前記管理装置は、
   前記登録識別情報にリンクされた、通信機能を備えるカーナビまたは携帯端末の情報端末と無線通信設備により接続され、前記登録識別情報と、それぞれの前記登録識別情報に対応した前記電動移動体に配設された電力貯蔵装置の現在の電力貯蔵量を示す現在貯蔵量情報とを前記無線通信設備により定期的に取得して更新・記憶する
   ことを特徴とする請求項５に記載の電動移動体充電システム。
7. 前記電動移動体充電システムは、
   前記直流電源母線から直流電力を受電し、前記電動移動体に直流電力を供給するための複数の接続装置を備え、
   前記接続装置は、
   前記直流電源母線に接続する入力接続部と、前記電動移動体に配設された電力受給接続部と接続する出力接続部と、前記入力接続部と前記出力接続部との中間位置に配される通電用スイッチと、制御部と、を含み、
   前記制御部は、前記出力接続部に前記電力受給接続部が物理的接続されたときに前記電動移動体から識別情報を取得して前記管理装置に送信し、前記管理装置から前記識別情報が前記登録識別情報に含まれることを示す信号を受信したときに前記電動移動体に充電モードを設定する
   ことを特徴とする前記請求項６に記載の電動移動体充電システム。
8. 前記管理装置は、前記充電モードにおいて、
   前記登録識別情報に紐づけされた前記電力貯蔵装置の定格貯蔵量である最大貯蔵量情報と現在貯蔵量情報と所有者情報を含む電動移動体管理情報を前記制御部を介して取得して更新・記憶する
   ことを特徴とする請求項７に記載の電動移動体充電システム。
9. 前記管理装置は、前記充電モードにおいて、さらに、
   前記通電用スイッチをオンにして前記出力接続部と前記電力受給接続部とを電気的接続し、前記最大貯蔵量情報から前記現在貯蔵量情報を差し引いて求めた必要量の前記直流電力を、前記直流電源母線から前記電動移動体の前記電力貯蔵装置に供給して充電し、
   前記電動移動体に前記必要量の直流電力を供給したとき、または、前記電力受給接続部が前記直流電源母線から解列されたときに、前記電動移動体の充電モードを解除する
   ことを特徴とする請求項８記載の電動移動体充電システム。
10. 前記管理装置は、前記充電モードが設定された、それぞれの前記登録識別情報に対応する前記電動移動体に対して、前記直流電力の供給を開始してから前記充電モードが解除されるまでに供給した前記直流電力を、前記制御部を介して取得し、対応する日時情報と時価単価情報とを紐づけて記憶する
    ことを特徴とする請求項９に記載の電動移動体充電システム。
11. 前記管理装置は、それぞれの前記登録識別情報に対して設定された充電必要値に到達したときに、前記登録識別情報に対応する前記情報端末に対して、充電が必要である旨を示す充電指令信号を送信する
    ことを特徴とする請求項６に記載の電動移動体充電システム。
12. 前記管理装置は、前記自然エネルギを利用する発電設備の出力である特定出力を定期的に把握し、設定した放電出力値に到達したときに、前記管理されたエリア内の前記登録識別情報に対応する現在貯蔵量の少ない前記電動移動体から順に、前記最大貯蔵量情報から前記現在貯蔵量情報を差し引いて求めた充電許容量を前記特定出力の前記放電出力値からオーバーした容量に到達するまで合計して電力供給対象とする前記電動移動体である対象電動移動体を特定し、前記対象電動移動体に対応する前記情報端末に対して、充電奨励を示す充電奨励信号と当日の時価単価情報を送信する
    ことを特徴とする請求項８に記載の電動移動体充電システム。
13. 前記管理装置は、前記充電指令信号を送信するときに、予め記憶した前記情報端末の位置に最も近い接続装置のＧＰＳ位置情報を送信する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の電動移動体充電システム。
14. 前記管理装置は、前記充電奨励信号を送信するときに、予め記憶した前記情報端末の位置に最も近い接続装置のＧＰＳ位置情報を送信する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の電動移動体充電システム。
15. 前記管理装置は、それぞれの前記登録識別情報ごとに前記直流電力の供給した量において、予め決められた期間に対応する前記直流電力の供給した量の合計値と対応する時価単価を乗じて算出する課金量を、前記無線通信設備を介してそれぞれの前記情報端末に送信する
    ことを特徴とする請求項８に記載の電動移動体充電システム。
16. 前記管理されたエリアは複数存在し、それぞれの管理エリアごとに前記電動移動体充電システムを備え、前記電動移動体が選択して契約したすべての前記電動移動体充電システムで前記電動移動体を登録する
    ことを特徴とする請求項６に記載の電動移動体充電システム。

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