JP2021072651A - 管理装置、管理方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
(1):この発明の一態様に係る管理装置は、電力系統と、車両に搭載され走行用の電力を蓄える二次電池との間の電力の授受を管理する管理装置であって、前記車両から、前記二次電池の単位時間当たりの放電性能あるいは充電性能のうち少なくとも一つを含む充放電性能情報を取得する取得部と、前記充放電性能情報に基づいて、電力需要のピークを含む第1期間において前記二次電池から前記電力系統に提供可能な電力のアシスト電力量、あるいは電力需要の最低値を含む第2期間において前記電力系統から提供される電力であって前記二次電池が充電可能な電力のストック電力量のうち少なくとも一方を導出する導出部と、を備えるものである。
以下、図面を参照し、本発明の管理装置、管理方法、及びプログラムの実施形態について説明する。以下の説明において、車両は、二次電池を搭載した電気自動車であるものとするが、車両は、外部からの電力を蓄電可能な車両であり、走行用の電力を供給する二次電池を搭載した車両であればよく、ハイブリッド自動車や燃料電池車両であってもよい。車両は、例えば、プラグインハイブリッドカー(plug-in hybrid car)である。
まず、V2G(Vehicle to Grid)システムの概要について説明する。V2Gシステムは、商用電力網を含む電力系統と車両との間で電力の融通を行うシステムである。電力の融通には、電力系統から車両への給電と、車両から電力系統への給電の両方が含まれる。V2Gシステムでは、車両が移動手段として用いられない時(例えば、駐車中)に、この車両に搭載された二次電池が電力貯蔵設備として利用される。このため、V2Gに参加する車両と電力系統の間では双方向の電力の授受が行われる。
図1は、本実施形態に係る管理装置を含むV2Gシステム1の構成と使用環境の一例を示す図である。図1に示すように、V2Gシステム1は、電力事業者100と、複数の外部電源装置200(200−1,200−2,200−3,200−4,…)と、車両300と、管理装置400と、ユーザ端末500とを含む。なお、以下の説明において、外部電源装置200−1,200−2,200−3,200−4,…のうちの1つを特定しない場合は、外部電源装置200という。なお、図1では、1つの車両300を示しているが、車両300は複数であってもよい。
電力事業者100は、火力、風力、原子力又は太陽光等のエネルギーによって発電を行う発電所を含み、例えば割り当てられた地域に電力を供給する。なお、ここでの地域はどのように規定してもよく、地域は、例えば、都道府県や市町村などの行政区画を単位として規定してもよいし、変電所の管轄区域を単位として規定してもよい。なお、図1に示す例は1つの地域の例であり、電力事業者100が1つの例である。電力事業者100は、例えば、電力事業者100に対応する地域における、一日の電力需要予測を時間ごとに示す電力需要予測情報を、ネットワークNWを介して管理装置400に送信する。また、電力事業者100は、例えば、電力事業者100に対応する地域における、発電種別ごとに予測される一日の発電量を時間ごとに示す発電量予測情報を、ネットワークNWを介して管理装置400に送信する。発電量予測には、火力発電による発電量の予測値、風力発電による発電量の予測値、原子力による発電量の予測値、および太陽光による発電量の予測値等が含まれる。
外部電源装置200は、例えば、筐体202と、制御装置204と、通信部206と、ケーブル接続口208と、を備える。
車両300は、例えば、車載バッテリ310(二次電池)と、バッテリセンサ320と、車両制御部330と、車両記憶部340と、コネクタ350と、を備える。なお車両300は、図示を省略するが、インバーターと、モータと、トランスミッションと、車輪等も備える。
ユーザ端末500は、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレットフォンなどの端末であり、ネットワークNWを介して管理装置400と通信する。例えば、ユーザ端末500は、ユーザからの操作指示を受け付け、管理装置400に予約情報や設定情報を送信する。予約情報は、駐車施設260に車両300を駐車させる時刻や場所を示す情報が含まれる。設定情報には、ユーザによって設定された各種情報や、事前に設定されている各種情報が含まれる。
図2は、管理装置400の構成の一例を示すブロック図である。管理装置400は、例えば、通信部410と、制御部420と、記憶部430とを備える。
次に、放電可能ポテンシャルの一例について詳細に説明する。図7は、車両300のSOCの変化の一例を示す図である。横軸は時刻、縦軸はSOCである。横軸の時刻は、例えば、計画生成部425により生成された第1充放電スケジュールに含まれる時刻である。計画生成部425は、例えば、記憶部430に格納されている情報や、開始タイミング推定部426により推定されたアシスト開始タイミング等に基づいて、図4に示すような時刻T2〜T7に基づく充放電計画を生成する。
図8は、アシスト電力量の導出方法の一例を示すフローチャートである。まず、取得部421は、ネットワークNWを介してユーザ端末500から予約情報を取得し、駐車スケジュール情報433の一部として記憶部430に登録する(ステップS101)。決定部423は、ネットワークNWを介して電力事業者100から取得した電力需要予測に基づいて、高需要期間を決定する(ステップS102)。取得部421は、ネットワークNWおよび外部電源装置200を介して車両300から各種情報を取得し、車両関連情報431の一部として記憶部430に登録する(ステップS103)。
例えば、導出部424は、需要電力供給エリアごとに、高需要期間に提供するアシスト電力量を割り当てる。需要電力供給エリアは、電力事業者100から電力の提供を受ける複数の需要家が存在するエリアであり、例えば、電力事業者100ごとに一または複数ある。電力事業者100の需要電力供給エリアは、例えば、電力需要供給エリアAと電力需要供給エリアBとを含む。
次に、充電可能ポテンシャルの一例について詳細に説明する。図9は、車両300のSOCの変化の他の例を示す図である。横軸は時刻、縦軸はSOCである。横軸の時刻は、例えば、計画生成部425により生成された第2充放電スケジュールに含まれる時刻である。計画生成部425は、例えば、記憶部430に格納されている情報や、開始タイミング推定部426により推定されたストック開始タイミング等に基づいて、図9に示すような時刻T22〜T23に基づく充放電計画を生成する。
図10は、アシスト電力量の導出方法の一例を示すフローチャートである。まず、取得部421は、ネットワークNWを介してユーザ端末500から予約情報を取得し、駐車スケジュール情報433の一部として記憶部430に登録する(ステップS201)。決定部423は、ネットワークNWを介して電力事業者100から取得した電力需要予測に基づいて、低需要期間を決定する(ステップS202)。取得部421は、ネットワークNWおよび外部電源装置200を介して車両300から各種情報を取得し、車両関連情報431の一部として記憶部430に登録する(ステップS203)。
導出部424は、例えば、取得部421により取得された情報に基づいて、非常事態に電力事業者100に提供する電力(以下、非常時アシスト電力と記す)の電力量(以下、非常時アシスト電力量と記す)を導出する。例えば、導出部424は、現在のSOCから最低SOCまで車載バッテリ310の放電スピードで放電した場合の電力量を導出し、導出した電力量を積算することにより、所定期間内におけるグループごとの非常アシスト電力量を導出する。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
電力系統と、車両に搭載され走行用の電力を蓄える二次電池との間の電力の授受を管理し、
前記車両から、前記二次電池の単位時間当たりの放電性能あるいは充電性能のうち少なくとも一つを含む充放電性能情報を取得し、
前記充放電性能情報に基づいて、電力需要のピークを含む第1期間において前記二次電池から前記電力系統に提供可能な電力のアシスト電力量、あるいは電力需要の最低値を含む第2期間において前記電力系統から提供される電力であって前記二次電池が充電可能な電力のストック電力量のうち少なくとも一方を導出する、
ように構成されている、管理装置。
Claims (11)
- 電力系統と、車両に搭載され走行用の電力を蓄える二次電池との間の電力の授受を管理する管理装置であって、
前記車両から、前記二次電池の単位時間当たりの放電性能あるいは充電性能のうち少なくとも一つを含む充放電性能情報を取得する取得部と、
前記充放電性能情報に基づいて、電力需要のピークを含む第1期間において前記二次電池から前記電力系統に提供可能な電力のアシスト電力量、あるいは電力需要の最低値を含む第2期間において前記電力系統から提供される電力であって前記二次電池が充電可能な電力のストック電力量のうち少なくとも一方を導出する導出部と、
を備える管理装置。 - 前記取得部は、前記二次電池の残燃料残量を示す残燃料量情報をさらに取得し、
前記導出部は、前記充放電性能情報および前記残燃料量情報に基づいて、前記第1期間において前記二次電池が前記電力系統にどれだけの電力を提供可能であるかを示す放電可能ポテンシャルを導出し、前記導出した放電可能ポテンシャルに基づいて前記アシスト電力量を導出する、
請求項1に記載の管理装置。 - 前記取得部は、前記二次電池の残燃料残量を示す残燃料量情報をさらに取得し、
前記導出部は、前記充放電性能情報および前記残燃料量情報に基づいて、前記第2期間において前記二次電池が前記電力系統から提供された電力をどれだけ保持可能であるかを示す充電可能ポテンシャルを導出し、前記導出した充電可能ポテンシャルに基づいて、前記ストック電力量を導出する、
請求項1に記載の管理装置。 - 前記取得部は、前記電力系統と前記二次電池との間の電力の授受を中継する外部電源装置が設置された駐車施設に前記車両を駐車するための予約内容を示す予約情報をさらに取得し、
前記導出部は、前記充放電性能情報および前記予約情報に基づいて前記車両が前記駐車施設に駐車している期間のうち前記第1期間に含まれない準備期間の時間長を導出し、前記導出した準備期間の時間長に基づいて、前記第1期間において前記二次電池が前記電力系統にどれだけの電力を提供可能であるかを示す放電可能ポテンシャルを導出する、
請求項1に記載の管理装置。 - 前記取得部は、前記電力系統と前記二次電池との間の電力の授受を中継する外部電源装置が設置された駐車施設に前記車両を駐車するための予約内容を示す予約情報をさらに取得し、
前記導出部は、前記充放電性能情報および前記予約情報に基づいて前記車両が前記駐車施設に駐車している期間のうち前記第2期間に含まれない準備期間の時間長を導出し、前記導出した準備期間の時間長に基づいて、前記第2期間において前記二次電池が前記電力系統から提供された電力をどれだけ保持可能であるかを示す充電可能ポテンシャルを導出する、
請求項1に記載の管理装置。 - 前記導出部は、更に、
前記電力系統が需要電力を供給する需要電力供給エリアと、前記車両から放電された電力を前記電力系統に提供する充放電設備との位置関係に基づいて、前記電力需要供給エリアに割り当てる前記アシスト電力量を導出する、
請求項1から5のうちいずれか一項に記載の管理装置。 - 前記取得部は、更に、
前記二次電池の使用期間に関する使用期間情報、あるいは前記二次電池の充放電の回数に関する充放電回数情報を取得し、
前記導出部は、更に、
前記使用期間情報あるいは前記充放電回数情報に基づいて前記二次電池の劣化に応じて変化した放電性能を導出し、導出した放電性能に基づいて、前記アシスト電力量を導出する、
請求項1から6のうちいずれか一項に記載の管理装置。 - 前記取得部は、更に、
前記車両から放電された電力を前記電力系統に提供する充放電設備に、前記車両が到着する時刻に関する到着予定時刻情報を取得し、
前記導出部は、更に、
前記到着予定時刻情報に基づいて、所定時間後に提供可能な前記アシスト電力量を導出する、
請求項1から7のうちいずれか一項に記載の管理装置。 - 前記導出部は、更に、
前記二次電池の残燃料量と前記充放電性能情報とに基づいて、非常時である第3期間において前記二次電池から前記電力系統に提供可能な電力の非常時アシスト電力量を導出する、
請求項1から8のうちいずれか一項に記載の管理装置。 - コンピュータが、
電力系統と、車両に搭載され走行用の電力を蓄える二次電池との間の電力の授受を管理し、
前記車両から、前記二次電池の単位時間当たりの放電性能あるいは充電性能のうち少なくとも一つを含む充放電性能情報を取得し、
前記充放電性能情報に基づいて、電力需要のピークを含む第1期間において前記二次電池から前記電力系統に提供可能な電力のアシスト電力量、あるいは電力需要の最低値を含む第2期間において前記電力系統から提供される電力であって前記二次電池が充電可能な電力のストック電力量のうち少なくとも一方を導出する、
管理方法。 - コンピュータに、
電力系統と、車両に搭載され走行用の電力を蓄える二次電池との間の電力の授受を管理させ、
前記車両から、前記二次電池の単位時間当たりの放電性能あるいは充電性能のうち少なくとも一つを含む充放電性能情報を取得させ、
前記充放電性能情報に基づいて、電力需要のピークを含む第1期間において前記二次電池から前記電力系統に提供可能な電力のアシスト電力量、あるいは電力需要の最低値を含む第2期間において前記電力系統から提供される電力であって前記二次電池が充電可能な電力のストック電力量のうち少なくとも一方を導出させる、
プログラム。
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