JP2022083275A - 充電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人の外出率が大きく変動した場合の電力需要の変化に対応することができる充電制御装置を提供すること。【解決手段】充電制御装置は、予め設定された領域内における人の外出率を予測し、予測した外出率に基づいて、領域に供給する電力を蓄電する充電装置の充電量を算出し、算出した充電量に基づいて、充電装置の充電制御を行うように構成されるプロセッサを備える。【選択図】図２

Description

本開示は、充電制御装置に関する。

スマートシティにおいて、予め充電装置に蓄えた電力をシティ内の設備群に供給する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１３－０６９０８４号公報

スマートシティにおいて、災害等により人の外出率が大きく変化した場合、シティ内の電力需要も大きく変化する。従って、このように人の外出率が大きく変動した際に、電力需要の変化に対応することができる充電制御技術が求められていた。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、人の外出率が大きく変動した場合の電力需要の変化に対応することができる充電制御装置を提供することを目的とする。

本開示に係る充電制御装置は、予め設定された領域内における人の外出率を予測し、予測した前記外出率に基づいて、前記領域に供給する電力を蓄電する充電装置の充電量を算出し、算出した前記充電量に基づいて、前記充電装置の充電制御を行うように構成されるプロセッサを備える。

本開示によれば、人の外出率が大きく変動した場合の電力需要の変化に対応することができる。

図１は、実施形態に係る充電制御装置を含む充電制御システムの各構成要素の詳細を示すブロック図である。 図２は、実施形態に係る充電制御装置を含む充電制御システムが実行する充電制御方法の一例を示すフローチャートである。

本開示の実施形態に係る充電制御装置について、図面を参照しながら説明する。なお、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

（充電制御システム）
実施形態に係る充電制御装置を含む充電制御システムについて、図１を参照しながら説明する。充電制御システムは、予め設定された領域に電力を供給する充電装置の充電制御を行うためのものである。「予め設定された領域」とは、多数のユーザが居住または利用する領域のことであり、例えばスマートシティ、テーマパーク、レジャーランド等が挙げられる。本実施形態では、この領域がスマートシティであり、スマートシティの内外に設けられた充電装置から、スマートシティ内の各家庭や、スマートシティ内に設置された設備群に対して、電力を供給する場合を想定して説明を行う。

充電制御システム１は、図１に示すように、充電制御装置１０と、設備群２０と、複数の充電装置３０と、を有している。充電制御装置１０、設備群２０および充電装置３０は、いずれも通信機能を備えており、ネットワークＮＷを通じて相互に通信可能に構成されている。このネットワークＮＷは、例えばインターネット回線網、携帯電話回線網等から構成される。

（充電制御装置）
充電制御装置１０は、スマートシティ内またはスマートシティ外に設けられている。この充電制御装置１０は、例えばワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータによって実現される。

充電制御装置１０は、図１に示すように、制御部１１と、通信部１２と、記憶部１３と、を備えている。制御部１１は、具体的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等からなるプロセッサと、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等からなるメモリ（主記憶部）と、を備えている。

制御部１１は、記憶部１３に格納されたプログラムを主記憶部の作業領域にロードして実行し、プログラムの実行を通じて各構成部等を制御することにより、所定の目的に合致した機能を実現する。制御部１１は、記憶部１３に格納されたプログラムの実行を通じて、外出率予測部１１１、充電量算出部１１２および充電制御部１１３として機能する。

外出率予測部１１１は、スマートシティ内における人の外出率を予測する。ここで、「外出率」とは、スマートシティの人口に対する、当該スマートシティから外出する人の割合のことを示している。この外出率は、例えば将来の特定の時点または期間の外出率である。

外出率予測部１１１は、例えばスマートシティまたはその近辺で災害（例えば地震、火災、台風、洪水、豪雨、津波等）や感染症（以下、「災害等」という）が発生した際に、災害等のピークを予測し、予測した災害等のピークに基づいて、外出率を予測する。災害等のピークは、例えば気象庁等に設けられたサーバ等から収集した災害情報に基づいて予測することができる。また、災害等のピークから外出率を予測する方法は特に限定されず、例えば災害等のピークと外出率との関係を予め実験的に求めておく方法、災害等のピークと外出率との関係を学習させた学習モデル等を用いた方法等、種々の方法を用いることができる。

充電量算出部１１２は、外出率予測部１１１によって予測された外出率に基づいて、充電装置３０の充電量を算出する。充電量算出部１１２は、より具体的には、充電装置３０から現在の充電装置３０の状態（例えば充電量または放電量）に関する情報（以下、「充電情報」という）を取得し、外出率および充電情報に基づいて、充電装置３０の充電量を算出する。

ここで、例えば災害等の発生により、外出率が低下した場合、家庭や病院等における電力需要が増加し、それ以外の施設（例えば飲食店等の店舗）の電力需要が減少することが予想される。従って、充電量算出部１１２は、災害等の発生により、外出率が予め設定した閾値よりも低くなった場合、家庭や病院等に割り当てる充電量が多くなり、かつそれ以外の施設に割り当てる充電量が少なくなるように、充電装置３０の充電量を算出する。これにより、シティ内の電力需要に合わせて、充電装置３０の充電量を適切に決定することができる。

なお、充電量算出部１１２による充電量の具体的な算出方法は特に限定されず、例えばスマートシティの運営に必要な単位時間当たりの電力量に対して、外出率の変動に伴う電力補正量を加算する方法や、外出率の変動と充電量との関係を学習させた学習モデル等を用いた方法等、種々の方法を用いることができる。

充電制御部１１３は、充電量算出部１１２によって算出された充電量に基づいて、充電装置３０の充電制御を行う。充電制御部１１３による具体的な充電制御の方法は特に限定されず、例えば充電量算出部１１２において、所定の周期で算出された充電量に基づいて、現在または将来の充電量を増減させる指令を充電装置３０に送信することにより、充電制御を行ってもよい。

通信部１２は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）インターフェースボード、無線通信のための無線通信回路等から構成される。通信部１２は、公衆通信網であるインターネット等のネットワークＮＷに接続されている。そして、通信部１２は、当該ネットワークＮＷに接続することにより、設備群２０および充電装置３０との間で通信を行う。

記憶部１３は、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ハードディスクドライブ（Hard Disk Drive：ＨＤＤ）およびリムーバブルメディア等の記録媒体から構成される。リムーバブルメディアとしては、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）のようなディスク記録媒体が挙げられる。記憶部１３には、オペレーティングシステム（Operating System：ＯＳ）、各種プログラム、各種テーブル、各種データベース等が格納可能である。また、記憶部１３には、例えば外出率予測部１１１によって予測された外出率、充電量算出部１１２によって算出された充電装置３０の充電量等が、必要に応じて格納される。

（設備群）
設備群２０は、スマートシティ内の家庭や、その他の施設で用いられる複数種類の設備であり、充電装置３０から供給される電力によって動作する。設備群２０は、スマートシティ内における外出率の変動に伴って電力需要が変動する設備であり、例えば家庭内で用いられる各種設備、病院等の施設で用いられる各種設備、スマートシティ内に設置されてあＥＶ車両やプラグインハイブリッド車両用の充電スタンド（接触式充電スタンド、非接触式充電スタンド）等が挙げられる。

（充電装置）
充電装置３０は、設備群２０に供給する電力を蓄電するためのものであり、スマートシティ内またはスマートシティ外に設けられている。この充電装置３０は、例えばワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータによって実現される。また、充電装置３０は、電力を蓄えるための電池や、電力の充放電を制御するための制御機構等が内蔵されている。また、充電装置３０は、現在の充電装置３０に関する充電情報を、充電制御装置１０に対して、逐次または所定の周期で送信する。

（充電制御方法）
実施形態に係る充電制御システム１が実行する充電制御方法の処理手順の一例について、図２を参照しながら説明する。

まず、充電装置３０は、充電制御装置１０に対して充電情報を送信する（ステップＳ１）。続いて、充電制御装置１０の外出率予測部１１１は、例えば災害情報等に基づいて、災害等のピークを予測し、予測した災害等のピークに基づいて、外出率を予測する（ステップＳ２）。

続いて、充電量算出部１１２は、外出率と充電情報とに基づいて、充電装置３０の充電量を算出する（ステップＳ３）。続いて、充電制御部１１３は、ステップＳ３で算出された充電量に基づいて、充電装置３０の充電制御を実施する（ステップＳ４）。以上により、充電制御方法の処理は完了する。

以上説明したように、実施形態に係る充電制御装置によれば、スマートシティ内において、人の外出率が大きく変動した場合の電力需要の変化に対応することができる。

すなわち、スマートシティまたはその近辺で災害等が発生すると、人の外出率が大きく変化し、シティ内の電力需要も大きく変化する。そのため、充電装置３０から設備群２０に割り当てる電力が不足する可能性がある。そこで、災害等に伴う電力需要の変動に合わせて、充電装置３０の充電制御を行うことにより、電力不足を未然に抑制することができる。

更に、実施形態に係る充電制御装置によれば、消費される以上の電力が充電装置３０に蓄電されないように充電制御を行うため、電力の無駄や電池の劣化を抑制することができる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わしかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 充電制御システム
１０ 充電制御装置
１１ 制御部
１１１ 外出率予測部
１１２ 充電量算出部
１１３ 充電制御部
１２ 通信部
１３ 記憶部
２０ 設備群
３０ 充電装置
ＮＷ ネットワーク

Claims (1)

1. 予め設定された領域内における人の外出率を予測し、
   予測した前記外出率に基づいて、前記領域に供給する電力を蓄電する充電装置の充電量を算出し、
   算出した前記充電量に基づいて、前記充電装置の充電制御を行うように構成されるプロセッサを備える充電制御装置。

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