JP2023023505A - Electric power management method and electric power management device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、電力管理方法および電力管理装置に関する。 The present disclosure relates to a power management method and a power management device.
車両には、グリッドコンピューティングに参加可能なコンピュータを搭載するものがある(例えば特許文献1を参照)。特許文献1の例では、ユーザによる車両のエンジンオフ操作又は電源オフ操作に応じて、グリッドコンピューティングへの参加が可能であることを示す信号を管理サーバに送信している。
Some vehicles are equipped with computers that can participate in grid computing (see
特許文献1は、二次電池の充電用電力と、グリッドコンピューティング用電力の振り分けについては、何ら開示していない。
本開示の目的は、二次電池の充電完了を担保しつつ、グリッドコンピューティングにおける演算を実施できるようにすることである。 An object of the present disclosure is to enable computation in grid computing while ensuring completion of charging of a secondary battery.
第1の態様は、車両に搭載される処理装置と、車両に搭載される二次電池とに供給する電力量を制御する制御工程を含み、
前記処理装置は、グリッドコンピューティングへの参加が許容されたコンピュータ、および前記コンピュータの作動時に機能する補助装置からなり、
前記制御工程では、
予め定めた時刻に前記二次電池の充電を完了するために必要な第1電力量を、電力供給装置から前記二次電池の充電用に供給し、
前記第1電力量を前記二次電池の充電用に供給しても前記電力供給装置から得られる電力量に余剰がある場合に、前記処理装置に余剰の電力量を供給する
ことを特徴とする電力管理方法である。
A first aspect includes a control step of controlling the amount of power supplied to a processing device mounted on a vehicle and a secondary battery mounted on the vehicle,
said processing device consists of a computer allowed to participate in grid computing and auxiliary devices functioning when said computer is running;
In the control step,
supplying a first amount of power required to complete charging of the secondary battery at a predetermined time from a power supply device for charging the secondary battery;
If there is a surplus in the amount of power obtained from the power supply device even if the first amount of power is supplied for charging the secondary battery, the surplus amount of power is supplied to the processing device. power management method.
第1の態様では、充電完了設定時刻に充電が完了する電力が二次電池に供給される。処理装置には、充電を行っても電力量に余剰がある場合に電力が供給される。 In the first mode, the secondary battery is supplied with power that completes charging at the set charging completion time. Power is supplied to the processing device when there is a surplus of power even after charging.
第2の態様は、第1の態様に記載の電力管理方法において、
前記制御工程は、前記電力供給装置から得られる電力量から前記第1電力量を差し引いた第2電力量を前記処理装置に供給する工程を含む
ことを特徴とする電力管理方法である。
A second aspect is the power management method according to the first aspect,
The power management method is characterized in that the control step includes a step of supplying a second amount of power obtained by subtracting the first amount of power from the amount of power obtained from the power supply device to the processing device.
第2の態様では、処理装置には、普通充電の供給電力量から、充電必要電力を引いた電力が最大電力として供給される。それにより、グリッドコンピューティングにおいて、効率的な処理が可能になる。 In the second mode, the maximum power is supplied to the processing device by subtracting the required power for charging from the amount of power supplied for normal charging. This enables efficient processing in grid computing.
第3の態様は、第1または第2の態様に記載の電力管理方法において、
前記制御工程は、
前記処理装置における消費電力量を求める工程と、
前記処理装置に分配している電力量が、前記消費電力量を上回る場合に、前記処理装置に分配する電力量を低減しつつ、前記二次電池の充電用に供給する電力量を増加させる工程を含む
ことを特徴とする電力管理方法である。
A third aspect is the power management method according to the first or second aspect,
The control step includes
a step of determining power consumption in the processing device;
When the amount of power distributed to the processing device exceeds the amount of power consumption, increasing the amount of power supplied to charge the secondary battery while reducing the amount of power distributed to the processing device. A power management method comprising:
第3の態様では、処理装置への割り当て電力が余剰になっている場合に、その余剰電力が充電に配分される。その結果、充電終了時刻を早めることが可能になる。 In the third aspect, when the power allocated to the processing device is surplus, the surplus power is distributed to charging. As a result, it is possible to advance the charging end time.
第4の態様は、第1から第3の態様の何れかひとつに記載の電力管理方法において、
前記制御工程は、
前記二次電池の充電が完了した場合に、充電用に分配していた電力量の一部または全部を前記前記処理装置に分配する工程を含む
ことを特徴とする電力管理方法である。
A fourth aspect is the power management method according to any one of the first to third aspects,
The control step includes
A power management method comprising the step of distributing a part or all of the electric energy distributed for charging to the processing device when the charging of the secondary battery is completed.
第4の態様では、充電の完了後に、グリッドコンピューティングのために電力が割り当てられる。 In a fourth aspect, power is allocated for grid computing after charging is complete.
第5の態様は、第1から第4の態様の何れかひとつに記載の電力管理方法において、
前記コンピュータの処理能力に関する指標を、前記グリッドコンピューティングにおけるジョブの割り振りを行うサーバ装置に通知する工程を含む
ことを特徴とする電力管理方法である。
A fifth aspect is the power management method according to any one of the first to fourth aspects,
A power management method, comprising the step of notifying a server device that allocates jobs in the grid computing of an index related to the processing capacity of the computer.
第5の態様では、サーバ装置は、グリッドコンピューティングに参加するコンピュータにどのようなジョブを割り当てるのが最適かを推定することができる。換言すると、第5の態様は、グリッドコンピューティングにおける効率的な運用に貢献できる。 In the fifth aspect, the server device can estimate what kind of jobs are best to be assigned to computers participating in grid computing. In other words, the fifth aspect can contribute to efficient operation in grid computing.
第6の態様は、第1から第5の態様の何れかひとつに記載の電力管理方法を実行する演算装置を備えたことを特徴とする電力管理装置である。 A sixth aspect is a power management apparatus comprising an arithmetic device that executes the power management method according to any one of the first to fifth aspects.
第6の態様では、前記電力管理方法を実施できる。 In a sixth aspect, the power management method can be implemented.
本開示によれば、二次電池の充電完了を担保しつつ、グリッドコンピューティングにおける演算を実施できる。 According to the present disclosure, it is possible to perform calculations in grid computing while ensuring completion of charging of the secondary battery.
[実施形態]
以下、本実施形態にかかる電力管理方法および電力管理装置について、図面を参照して説明する。電力管理方法は、電力管理装置において実施される。なお、本実施形態の電力管理装置は、システム1(後述)に繋がる車両に搭載される。以下では、まず、システム1について説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
[Embodiment]
A power management method and a power management device according to the present embodiment will be described below with reference to the drawings. A power management method is implemented in a power management device. Note that the power management device of this embodiment is mounted on a vehicle connected to a system 1 (described later). First, the
《システム1》
図1は、本実施形態におけるシステム1の構成を例示する。システム1は、複数の車両10、複数のユーザ端末20、クライアントサーバ30、施設サーバ40、および管理サーバ50を含んでいる。
《
FIG. 1 illustrates the configuration of a
クライアントサーバ30は、クライアントに所有される。クライアントは、ジョブデータの計算を管理サーバ50に依頼する。このようなクライアントの例としては、企業、研究機関、教育機関などが挙げられる。施設サーバ40は、施設に所有される。施設には、ユーザが訪れる。ユーザは、施設への来訪予約を行うことができる。このような施設の例としては、競技場、劇場、スーパーマーケット、レストラン、宿泊施設、販売店などが挙げられる。管理サーバ50は、グリッドコンピューティングが構成されるシステム1の運営(ジョブの割り当てなど)を管理する。管理サーバ50は、システム1を運営する事業者に所有される。
The
これらの構成要素は、通信網5を経由して互いに通信可能である。車両10の各々には、演算装置105が搭載されている。なお、システム1には、複数のクライアントサーバ30が設けられてもよい。同様に、システム1には、複数の施設サーバ40が設けられてもよい。
These components can communicate with each other via the
〔グリッドコンピューティング〕
図2は、グリッドコンピューティングの概念を説明する図である。図2に示すように、システム1では、複数の演算装置105によりグリッドコンピューティングが構成される。システム1では、複数の演算装置105のうち、利用可能な演算装置105にジョブデータを処理させる処理(グリッドコンピューティング処理)が行われる。
[Grid computing]
FIG. 2 is a diagram for explaining the concept of grid computing. As shown in FIG. 2 , in
なお、車両10において演算装置105の計算能力が必要となると、演算装置105が稼働状態となる。すなわち、演算装置105の計算能力が利用される。例えば、車両10の走行制御のために演算装置105の計算能力が必要となると、演算装置105が稼働状態となる。
Note that when the
一方、車両10において演算装置105の計算能力が不要となると、演算装置105が停止状態となる。すなわち、車両10においては、演算装置105の計算能力が利用されない。
On the other hand, in the
ここで、車両10では、演算装置105の計算能力が不要である場合に、演算装置105の計算能力をグリッドコンピューティング処理に提供する。それにより、演算装置105の計算能力を有効に利用することが可能となる。
Here, in the
〔車両〕
車両10は、ユーザに所有される。ユーザは、車両10を運転する場合がある。この例では、車両10は、自動四輪車である。車両10の例としては、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車などが挙げられる。
〔vehicle〕
図3は、車両の構を例示するブロック図である。図3に示すように、車両10は、アクチュエータ11、センサ12、モータ13、二次電池14,15、インバータ回路16、入力部101、出力部102、通信部103、記憶部104、演算装置105、電力変換装置106、DC/DCコンバータ107、および冷却装置108を備えている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating the structure of the vehicle. As shown in FIG. 3, the
二次電池14(以下、単にバッテリーと呼ぶ場合もある)の電圧は、数百ボルト(例えば200V)である。二次電池14の電力は、インバータ回路16に入力されている。二次電池14は、普通充電が行われる場合と急速充電が行われる場合がある。図3には普通充電器と急速充電器の両方を記載してあるが、これは、説明の便宜のために2つの充電器を記載したものである。車両10が2つの充電器が同時に接続されるわけではない。
The voltage of the secondary battery 14 (hereinafter sometimes simply referred to as battery) is several hundred volts (eg, 200 V). The power of the
インバータ回路16は、入力された直流電圧を所定周波数且つ所定電圧の交流電圧に変換して出力する。インバータ回路16の出力(交流電圧)は、車両走行用のモータ(モータ13)に供給される。
The
二次電池15の電圧は、12Vである。二次電池15の電力は、コンピュータ(後述の中央制御部105b)等に供給される。
The voltage of the
アクチュエータ11は、操舵系のアクチュエータ、制動系のアクチュエータなどを含む。制動系のアクチュエータの例としては、ブレーキが挙げられる。操舵系のアクチュエータの例としては、ステアリングが挙げられる。 The actuator 11 includes a steering system actuator, a braking system actuator, and the like. An example of a braking system actuator is a brake. Steering is an example of a steering system actuator.
センサ12は、車両10の制御に用いられる各種の情報を取得する。センサ12の例としては、車外カメラ、車内カメラ、レーダ、車速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ、アクセル開度センサ、ステアリングセンサ、ブレーキ油圧センサなどが挙げられる。車外カメラは、車外を撮像する。車内カメラは、車内を撮像する。レーダは、車外を撮像する。
The
入力部101は、情報やデータを入力する。入力部101の例としては、操作されることで操作に応じた情報を入力する操作部、情報を示す画像を入力するカメラ、情報を示す音声を入力するマイクロフォンなどが挙げられる。操作部の例としては、カーナビゲーション装置の操作ボタンやタッチセンサなどが挙げられる。入力部101に入力された情報やデータは、演算装置105に送られる。
The
出力部102は、情報やデータを出力する。出力部102の例としては、情報を示す画像を出力する表示部、情報を示す音声を出力するスピーカなどが挙げられる。表示部の例としては、カーナビゲーション装置のディスプレイが挙げられる。スピーカの例としては、カーナビゲーション装置のスピーカが挙げられる。
The
通信部103は、情報やデータを送受信する。通信部103により受信された情報やデータは、演算装置105に送られる。本実施形態では、ユーザは、通信部103に対して、普通充電器に接続された場合における動作モード(後述)を指示(送信)することができる。この例では、ユーザは、ユーザ端末20から無線通信によって通信部103に指示を送ることができる。
The
記憶部104は、情報やデータを記憶する。 The storage unit 104 stores information and data.
演算装置105は、車両10の各部を制御する。演算装置105については、後に詳述する。
電力変換装置106は、直流電力の供給機能を有する。電力変換装置106は、直流電圧を出力するために、AC/DCコンバータ回路、DC/DCコンバータ回路を備えている。例えば、電力変換装置106は、二次電池14の充電用の電力(直流)を供給する。電力変換装置106の出力電圧は、二次電池14の充電に必要な直流電圧である。具体的に電力変換装置106が出力電圧は、数百ボルト(例えば200V)である。
The power conversion device 106 has a function of supplying DC power. The power conversion device 106 includes an AC/DC converter circuit and a DC/DC converter circuit to output a DC voltage. For example, the power conversion device 106 supplies power (direct current) for charging the
電力変換装置106は、普通充電の際には、普通充電器に接続される。普通充電器は、例えば商用電源にされる。電力変換装置106に電力が供給されると、演算装置105の所定部位(後述の電力分配制御部105c等)に電力が供給される。電力変換装置106の動作は、電力分配制御部105cによって制御される。
The power electronics device 106 is connected to a normal charger during normal charging. A normal charger is, for example, a commercial power supply. When electric power is supplied to the power conversion device 106, electric power is supplied to a predetermined portion of the arithmetic device 105 (such as a power
DC/DCコンバータ107は、電力変換装置106の出力電圧を降圧した直流電圧を出力する。DC/DCコンバータ107の出力は、概ね12Vである。DC/DCコンバータ107は、電力分配制御部105c(後述)の制御に応じて、その出力先が決定される。例えば、DC/DCコンバータ107の出力は、電力分配制御部105c(後述)の制御に応じて、映像メディア制御部105a(後述)に供給されたり、二次電池15に供給されたりする。
The DC/
冷却装置108は、演算装置105、および二次電池14を冷却する。具体的に冷却装置108は、二次電池14を水冷する。冷却装置108は、車内(室内)の空気調和も行う。すなわち、冷却装置108は、水冷機能と、空気調和機能を有する。冷却装置108は、これらの機能を利用して、演算装置105の一部分を水冷し、一部分を空冷する。
冷却装置108は、水冷機能と空気調和機能とを実現するために、凝縮器、蒸発器、チラー、ポンプ等を備えている(何れも図示は省略)。冷却装置108の動作は、演算装置105によって制御される。
The
〔演算装置105の詳細〕
図4は、演算装置105の構成を示すブロック図である。演算装置105は、車両10の各部を制御する。演算装置105は、複数の制御部(コンピュータ)を備えている。この例では、演算装置105は、制御部として、映像メディア制御部105a、中央制御部105b、電力分配制御部105c、残量管理部105d、および運転支援部105eを備えている。これらのコンピュータには、グリッドコンピューティングへの参加が許容されたものと、参加が許容されていないものがある。
[Details of computing device 105]
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the
映像メディア制御部105aは、MPU(Media Processing Unit)を備えている。MPUは、画像データの処理を行うプロセッサを含む装置である。なお、映像メディア制御部105aは、ユーザが車両10の購入時等に、取付の有無を選択できるようにしてもよい。
The video
映像メディア制御部105aは、MPUが所定のプログラムを実行することによって、車内カメラが撮影した映像、および車外カメラが撮影した映像(画像データ)の処理を行う。MPUは、前記プログラムを実行することによって、例えば、画像データの自動編集を行うことができる。なお、映像メディア制御部105aは、中央制御部105b、運転支援部105eとローカルエリアネットワーク(Ethernet等)を介して通信を行う場合がある。
The video
MPUは、比較的、演算能力が高いプロセッサである。映像メディア制御部105a(MPU)は、グリッドコンピューティングへの参加が許容されているコンピュータである。
The MPU is a processor with relatively high computing power. The video
映像メディア制御部105aは、冷却装置108によってその電子部品が冷却される。例えば、映像メディア制御部105aを構成する所定の半導体素子は、冷却装置108によって水冷される。映像メディア制御部105aを収容する筐体は、その内部に冷却装置108から冷風が導入される。換言すると、映像メディア制御部105aは、冷却装置108によって空冷される。
Electronic parts of the video
映像メディア制御部105aは、前記プログラムを実行することによって、冷却装置108の制御が可能である。映像メディア制御部105aは、自身を冷却するために、冷却装置108の能力調整を行うことができる。
The video
中央制御部105bは、1つまたは複数のCPU(Central Processing Unit)を備えている。中央制御部105bは、そのCPUが所定のプログラムを実行することによって、走行時における車両10の制御を行う。中央制御部105bは、原則として、駐車中には動作しない。
The
例えば、中央制御部105bは、センサ12により得られた各種の情報に応じて駆動系のアクチュエータ(モータ13)の制御を行う。中央制御部105bは、冷却装置108の制御(車内の空気調和の制御等)も行う。なお、中央制御部105bのCPU等は、映像メディア制御部105aと同様に、冷却装置108によって、冷却される。
For example, the
中央制御部105bは、グリッドコンピューティングへの参加が許容されていない。本実施形態では、映像メディア制御部105aがグリッドコンピューティングに参加中は、中央制御部105bに電力が供給されない。
The
電力分配制御部105cは、CPUを備えている。電力分配制御部105cは、そのCPUが所定のプログラムを実行することによって、電力変換装置106の電力の分配を行う(詳細は後述)。
The power
電力分配制御部105cは、グリッドコンピューティングへの参加が許容されていない。ただし、電力分配制御部105cは、映像メディア制御部105aがグリッドコンピューティングへの参加中に動作する。つまり、映像メディア制御部105aがグリッドコンピューティングに参加中は、電力分配制御部105cに電力が供給される。
The power
残量管理部105dは、CPUを備えている。残量管理部105dは、そのCPUが所定のプログラムを実行することによって、二次電池14の残量の情報(以下、残量情報という)を収集する。具体的に、残量管理部105dは、二次電池14の電圧に基づいて、二次電池14の残量情報を収集する。残量情報は、二次電池14の充電状態と言ってもよい。
The remaining
なお、残量管理部105dは、グリッドコンピューティングへの参加が許容されていない。ただし、残量管理部105dは、映像メディア制御部105aがグリッドコンピューティングへの参加中に動作する。つまり、映像メディア制御部105aがグリッドコンピューティングに参加中は、残量管理部105dに電力が供給される。
Note that the remaining
運転支援部105eは、1つまたは複数のCPUを備えている。運転支援部105eは、そのCPUが所定のプログラムを実行することによって、予防安全運転支援の各機能を制御する。運転支援部105eは、駐車中には、原則として動作しない。
The driving
例えば、運転支援部105eは、前車への追従走行、被害軽減ブレーキ等に関わる状況評価、ブレーキ制御等を行う。運転支援部105eは、グリッドコンピューティングへの参加が許容されていない。本実施形態では、映像メディア制御部105aがグリッドコンピューティングに参加中は、運転支援部105eに電力が供給されない。
For example, the driving
以下では、説明の便宜のため、グリッドコンピューティングへの参加が許容されたコンピュータをノードコンピュータと呼ぶ。また、車両10においてノードコンピュータと同時に給電される装置を以下では補助装置と呼ぶ。本実施形態では、通信部103、記憶部104、電力分配制御部105c、残量管理部105d、電力変換装置106、DC/DCコンバータ107、および冷却装置108は、補助装置の一例である。ノードコンピュータと補助装置によって、グリッドコンピューティング用の処理装置が構成される。
For convenience of explanation, a computer permitted to participate in grid computing is hereinafter referred to as a node computer. A device that is supplied with power simultaneously with the node computer in the
《動作例》
本実施形態にかかる電力管理方法は、ユーザが、車両10を普通充電器に接続すると実施される。車両10が普通充電器に接続されると、車両10では、電力変換装置106が起動する。これにより、電力分配制御部105cに電力が供給され、電力分配制御部105cが起動する。
《Example of operation》
The power management method according to this embodiment is executed when the user connects the
図5は、電力管理の準備工程のフローチャートである。まず、電力分配制御部105cは、二次電池14を起動する(ステップS101)。「二次電池14の起動」とは、二次電池14を充電の回路に接続することである(以下同様)。この例では、電力分配制御部105cは、二次電池14と電力変換装置106との間のリレーR1(図4)を操作して、二次電池14と電力変換装置106とを接続する。
FIG. 5 is a flow chart of the preparation process for power management. First, the power
電力分配制御部105cは、DC/DCコンバータ107から残量管理部105dに電力を供給させる。これにより、残量管理部105dが起動する。電力分配制御部105cは、二次電池14の「最大充電容量」を取得(受信)する(ステップS102)。「最大充電容量」は、搭載されている二次電池14の最大容量(数値情報)である。最大容量は、例えば二次電池14の型式情報から求めることができる。
The power
準備工程が終わったら、電力分配制御部105cは、二次電池14の充電における電力、およびグリッドコンピューティングにおける、電力の制御工程を実施する。図6は、二次電池14の充電における、電力の制御工程を示すフローチャートである。図7は、二次電池14の充電およびグリッドコンピューティングにおける、電力の制御工程を示すフローチャートである。
After completing the preparation process, the power
電力分配制御部105cは、二次電池14の充電が完了するまで、図6および図7のフローチャートに示されたループの処理を行う。すなわち、ループ処理の終了条件は、二次電池14の充電完了である。ここで、二次電池14の充電完了とは、最大充電容量=バッテリー残量となることである。「バッテリー残量」は、残量情報から求めることができる。
The power
前記ループの処理が開始されると、電力分配制御部105cは、現在時刻、充電完了設定時刻、充電電力量の各情報を取得する(ステップS201)。「現在時刻」は、電力分配制御部105c自身が持つクロックから取得してもよいし、通信部103を介して、通信網5から取得してもよい。
When the processing of the loop is started, the power
「充電完了設定時刻」は、ユーザが入力する情報である。ユーザは、ユーザ端末20を操作することで、充電を完了させたい時刻(例えば翌朝の朝8:00等の時刻)を電力分配制御部105cに設定できる。
"Charging completion set time" is information input by the user. By operating the
「充電電力量」は、普通充電において充電等のために供給できる電力量である。「充電電力量」は、普通充電器の出力能力と、電力変換装置106の能力を勘案することで決定できる。普通充電器の出力能力は、例えば、電力分配制御部105cが普通充電器と通信を行うことで取得できる場合がある。
The “charging power amount” is the power amount that can be supplied for charging or the like in normal charging. The “charging power amount” can be determined by considering the output capability of the normal charger and the capability of the power conversion device 106 . For example, the power
電力分配制御部105cは、充電完了に必要な電力(以下、充電必要電力という)を求める(ステップS202)。電力分配制御部105cは、充電完了に必要な電力を次式によって計算している。
The power
充電必要電力=(最大充電容量-バッテリー残量)/(充電完了設定時刻-現在時刻)
ただし、最大充電容量、バッテリー残量、充電完了設定時刻、現在時刻は、準備工程あるいはステップS201で取得した情報である。
Power required for charging = (maximum charging capacity - remaining battery capacity) / (set charging completion time - current time)
However, the maximum charge capacity, the remaining battery capacity, the set charging completion time, and the current time are information acquired in the preparation process or step S201.
電力分配制御部105cは、充電電力量と充電必要電力を比較する(ステップS203)。ステップS203において、充電電力量≦充電必要電力の場合は、充電電力量に余裕がない。充電電力量に余裕がない場合、ステップS203の判定結果は、“No”である。この場合、電力分配制御部105cは、電力変換装置106から二次電池14のみに電力を供給させる(ステップS204)。
The power
充電を開始したら、電力分配制御部105cは、残量管理部105dを介して、二次電池14の残量情報を取得する(ステップS205)。電力分配制御部105cは、残量情報等に基づいて、ループの終了条件が成立しているか否かを判定する。
After charging is started, the power
終了条件が成立している場合、電力分配制御部105cは、ループ内の処理を終了し、次の動作(後述)を行う。終了条件が成立していない場合、電力分配制御部105cは、再びループの先頭から処理を行う。
If the end condition is satisfied, the power
ステップS203において、充電電力量>充電必要電力の場合は、充電電力量に余裕がある。充電電力量に余裕がある場合、ステップS203における判定結果は、”Yes”である。この場合には、電力分配制御部105cは、充電とグリッドコンピューティングの双方に電力を割り振る。この場合には、充電電力の制御と、グリッドコンピューティングの電力制御が平行して行われる。
In step S203, if the charging power amount>charging required power, there is a margin in the charging power amount. If there is a margin in the charge power amount, the determination result in step S203 is "Yes". In this case, the power
-グリッドコンピューティングの電力制御-
グリッドコンピューティングの電力制御(制御工程の一部分)では、まず、電力分配制御部105cは、映像メディア制御部105a(MPU)の起動完了を確認する(ステップS206)。電力分配制御部105cは、MPU電力ピーク値を取得(受信)済みか否かを確認する(ステップS206)。
-Power Control for Grid Computing-
In the power control of grid computing (part of the control process), first, the power
ここで、「MPU電力ピーク値」は、処理装置による消費電力のピーク値である。より具体的には、映像メディア制御部105aに搭載されているプロセッサの消費電力の最大値(仕様値)と、補助装置における消費電力の最大値の合計値である。
Here, the "MPU power peak value" is the peak value of power consumption by the processing device. More specifically, it is the sum of the maximum power consumption (specification value) of the processor installed in the video
映像メディア制御部105a(MPU)の起動が完了し、且つMPU電力ピーク値を取得済みの場合、ステップS206の判定結果はYesとなる。この場合、電力分配制御部105cは、後述するステップS209の処理を行う。
If the video
映像メディア制御部105aの起動が未完了の場合(ステップS206でNoの判定の場合)には、電力分配制御部105cは、映像メディア制御部105aを起動する(ステップS207)。
If activation of the video
MPU電力ピーク値を未受信の場合(ステップS206でNoの判定の場合)、電力分配制御部105cは、MPU電力ピーク値を取得する(ステップS208)。映像メディア制御部105aにおけるプロセッサの消費電力の最大値は、例えば、そのプロセッサの型番を取得することによって、消費電力の最大値(仕様値)を特定することが考えられる。プロセッサの型番は、電力分配制御部105cが映像メディア制御部105aと通信を行うことで取得できる場合がある。
If the MPU power peak value has not been received (No in step S206), the power
次に、電力分配制御部105cは、MPUがグリッドコンピューティングの処理(演算)を実行中か否かを確認する(ステップS209)。MPUが演算中でない場合には、電力分配制御部105cは、「MPU供給最大電力」を計算する(ステップS210)。この例では、電力分配制御部105cは、以下のように「MPU供給最大電力」を計算する。
Next, the power
(i) 充電電力量-充電必要電力≧MPU電力ピーク値の場合
MPU供給最大電力=MPU電力ピーク値
(ii) 充電電力量-充電必要電力<MPU電力ピーク値の場合
MPU供給最大電力=充電電力量-充電必要電力
電力分配制御部105cは、DC/DCコンバータ107を制御することによって、「MPU供給最大電力」に相当する電力を処理装置(映像メディア制御部105a、補助装置)に供給する。
(i) Charging power - required charging power ≥ MPU power peak value
Maximum power supplied to MPU = MPU power peak value (ii) When charging power - required charging power < MPU power peak value
Maximum power supplied to MPU=Amount of charging power−Required power for charging auxiliary equipment).
なお、(i)の場合には、余剰の電力があっても、処理装置には必要最低限の電力が供給される。(ii)の場合には、供給可能な最大限の電力が処理装置に供給される。 In the case of (i), even if there is surplus power, the minimum necessary power is supplied to the processing device. In case (ii), the maximum power that can be supplied is supplied to the processor.
また、電力分配制御部105cは、管理サーバ50に対して、ノードコンピュータ(この例ではMPU)の処理能力に関する指標を管理サーバ50に送信する(ステップS211)。一般的に、コンピュータ(この例ではMPU)に供給される電力の大きさは、そのMPUの処理能力を左右する。そこで、電力分配制御部105cは、前記指標値として、MPUに供給する電力を示す値を、通信部103を介して管理サーバ50に通知している。
Also, the power
この通知によって、管理サーバ50は、そのコンピュータにどのようなジョブを割り当てるのが最適かを推定することができる。換言すると、本実施形態は、グリッドコンピューティングにおける効率的な運用に貢献できる。
From this notification, the
ステップS209における判断がYesの場合、およびステップS211の処理が終わった場合には、電力分配制御部105cは、ステップS212の処理を行う。具体的に電力分配制御部105cは、「MPU消費電力値」を受信する(ステップS212)。「MPU消費電力値」は、処理装置における、実際の消費電力量である。実際の消費電力量は、例えば、所定期間における消費電力量の時間平均の値を採用することが考えられる。
If the determination in step S209 is Yes, and if the process of step S211 is finished, the power
電力分配制御部105cは、「MPU消費電力値」に基づいて、処理装置に供給すべき電力(以下、MPU供給電力)を計算する(ステップS213)。電力分配制御部105cは、DC/DCコンバータ107を制御することによって、「MPU供給電力」に相当する電力を、MPU(映像メディア制御部105a)と補助装置に供給する(ステップS214)。
Based on the "MPU power consumption value", the power
MPU(映像メディア制御部105a)は、供給される電力量に応じた能力で演算処理を行う(ステップS215)。管理サーバ50からの指示によっては、MPUは、待ち状態(Wait)となる場合もある(ステップS215)。
The MPU (video
ループの終了条件が成立している場合は、電力分配制御部105cは、ループ内の処理を終了し、次の動作(後述)を行う。ループの終了条件が成立していない場合、電力分配制御部105cは、再びループの先頭から処理を行う。
If the loop end condition is satisfied, the power
-充電電力の制御-
充電電力の制御(制御工程の一部分)は、グリッドコンピューティングの電力制御と並行して行われる。
-Control of charging power-
Charging power control (part of the control process) is performed in parallel with grid computing power control.
まず、電力分配制御部105cは、二次電池14に対する充電電力を設定する(ステップS216)。具体的に電力分配制御部105cは、以下のように二次電池14に対する充電電力を設定する。
First, the power
(i) 充電必要電力≧現在の充電電力の設定値の場合
充電電力=必要充電電力
(ii) 充電必要電力<現在の充電電力の設定値の場合
充電電力=現在の充電電力の設定値
電力分配制御部105cは、「充電電力」に相当する電力を二次電池14に供給する(ステップS217)。これにより、二次電池14に対して充電が行われる。その際、電力分配制御部105cは、電力変換装置106を制御することによって、二次電池14に供給する電力を調整する。
(i) When required charging power ≥ current charging power set value Charging power = required charging power (ii) When required charging power < current charging power setting Charging power = current charging power setting Power distribution The
ここで、ステップS213において、処理装置に供給すべき電力が定まったとする。そうすると、電力分配制御部105cは、充電必要電力の再計算を行う(ステップS218)。電力分配制御部105cは、再計算が終わったら、ステップS216で求めた充電必要電力と再計算結果とを比較する(ステップS219)。
Here, it is assumed that the power to be supplied to the processing device is determined in step S213. Then, the power
ステップS216で求めた充電必要電力よりも再計算結果の方が大きい場合(ステップS219の判定がYesの場合)、電力分配制御部105cは、二次電池14に対する充電電力の設定を変更する(ステップS220)。具体的に電力分配制御部105cは、再計算値を新たな「充電必要電力」として、ステップS216と同様の算法で二次電池14に対する充電電力を設定する。
If the recalculation result is greater than the required charging power obtained in step S216 (if the determination in step S219 is Yes), the power
電力分配制御部105cは、電力変換装置106を制御することによって、新たに定めた「充電電力」に相当する電力を二次電池14に供給する(ステップS221)。これにより、二次電池14に対して充電が行われる。
The power
ステップS215(グリッドコンピューティングの電力制御)までの処理、およびステップS221までの処理(充電電力の制御)が終了したら、電力分配制御部105cは、ステップS205の処理を行う。電力分配制御部105cは、充電電力の調整の後、残量管理部105dを介して、二次電池14の残量情報を取得する(ステップS205)。電力分配制御部105cは、残量情報に基づいて、ループの終了条件が成立しているか否かを判定する。
After the processing up to step S215 (grid computing power control) and the processing up to step S221 (charging power control) are completed, the power
終了条件が成立している場合、電力分配制御部105cは、ループ内の処理を終了し次の動作(後述)を行う。終了条件が成立していない場合、電力分配制御部105cは、再びループの先頭から処理を行う。
If the end condition is satisfied, the power
以上のように、本実施形態では、充電電力の制御と、グリッドコンピューティングの電力制御が平行して行われる。この平行動作は、充電が完了するまで継続する。 As described above, in this embodiment, charging power control and grid computing power control are performed in parallel. This parallel operation continues until charging is complete.
充電が完了したら、電力分配制御部105cは、二次電池14を停止させる(図6のステップS222参照)。「二次電池14を停止させる」とは、二次電池14を充電の回路から切り離すことである。電力分配制御部105cは、二次電池14と電力変換装置106との間のリレーR1(図4参照)を操作して、二次電池14と電力変換装置106との接続を断つ。
After charging is completed, the power
充電の完了後も、MPUは、グリッドコンピューティングに参加できる。図8は、充電完了後の電力管理のフローチャートである。図8は、グリッドコンピューティングにおける電力管理のフローを表している。 MPUs can participate in grid computing even after charging is complete. FIG. 8 is a flowchart of power management after completion of charging. FIG. 8 represents the flow of power management in grid computing.
まず、電力分配制御部105cは、映像メディア制御部105a(MPU)が起動済みか否かを確認する(ステップS301)。電力分配制御部105cは、MPU電力ピーク値を、取得(受信)済みか否かを確認する(ステップS301)。
First, the power
MPU(映像メディア制御部105a)の起動が未完了の場合(ステップS301でNoの判定の場合)には、電力分配制御部105cは、映像メディア制御部105aを起動する(ステップS302)。
If activation of the MPU (video
電力分配制御部105cは、MPU電力ピーク値を未受信の場合(ステップS206でNoの判定の場合)には、MPU電力ピーク値を取得する(ステップS303)。
If the power
電力分配制御部105cは、「MPU供給電力」を計算する(ステップS304)。この例では、電力分配制御部105cは、以下のように「MPU供給電力」を計算する。
The power
(i) 充電電力量≧MPU電力ピーク値の場合
MPU供給電力=MPU電力ピーク値
(ii) 充電電力量<MPU電力ピーク値の場合
MPU供給電力=充電電力量
また、電力分配制御部105cは、管理サーバ50に対して、ノードコンピュータ(MPU)の処理能力に関する指標を管理サーバ50に送信する(ステップS305)。具体的に、電力分配制御部105cは、前記指標値として、「MPU供給電力」を示す値を、通信部103を介して管理サーバ50に通知している。
(i) Charge power ≥ MPU power peak value
MPU power supply = MPU power peak value (ii) Charge power < MPU power peak value
MPU supply power=charging power amount Further, the power
この通知によって、管理サーバ50は、そのコンピュータにどのようなジョブを割り当てるのが最適かを推定することができる。換言すると、本実施形態は、グリッドコンピューティングにおける効率的な運用に貢献できる。
From this notification, the
MPU(映像メディア制御部105a)は、供給される電力量に応じた能力で演算処理を行う(ステップS306)。管理サーバ50からの指示によっては、MPUは、待ち状態(Wait)となる場合もある。
The MPU (video
《本実施形態における効果》
以上のように、二次電池14には、充電完了設定時刻にちょうど充電が完了する電力(充電必要電力)が少なくとも供給される。処理装置(映像メディア制御部105aおよび補助装置を含んでいる)には、普通充電の供給電力量から、充電必要電力を引いた電力が最大電力として供給される。
<<Effects of this embodiment>>
As described above, the
グリッドコンピューティングに参加中は、MPU、補助装置の消費電力がモニタリングされる。MPU、および補助装置への割り当て電力が余剰になっている場合は、充電にその余剰電力が振り分けられる。二次電池14の充電が完了したら、全ての充電供給電力が処理装置(映像メディア制御部105a、および補助装置)に振り分けられる。
While participating in grid computing, the power consumption of MPU and auxiliary equipment is monitored. If the power allocated to the MPU and auxiliary devices is surplus, the surplus power is allocated to charging. When charging of the
以上のとおり、本実施形態では、二次電池の充電完了を担保しつつ、グリッドコンピューティングにおける演算を効率的に実施できる。 As described above, in the present embodiment, it is possible to efficiently perform calculations in grid computing while ensuring the completion of charging of the secondary battery.
[その他の実施形態]
ノードコンピュータは、映像メディア制御部105aには限定されない。また、映像メディア制御部105aに加えて、他のコンピュータにもグリッドコンピューティングへの参加を許容してもよい。この場合には、「MPU電力ピーク値」は、グリッドコンピューティングに参加する全コンピュータの消費電力(最大値)の合計値と、補助装置における消費電力の最大値の合計値である。
[Other embodiments]
The node computer is not limited to the video
電力分配制御部105cが行っていた処理の一部または全部を、グリッドコンピューティングに参加するコンピュータが行ってもよい。例えば、映像メディア制御部105aが、電力分配制御部105cが行っていた全ての処理を行えば、電力分配制御部105cを設けなくてもよい。
A part or all of the processing performed by the power
補助装置には、二次電池14の充電、およびグリッドコンピューティングの何れにも関係しない装置が含まれる場合がある。
Auxiliary devices may include devices that are neither related to charging the
車両10には、ユーザの指示に従って充電等を行う電力管理モードを設けてもよい。例えば、ユーザが設定した電力の配分に応じて、充電とグリッドコンピューティングへの参加を行うことが考えられる。ユーザの設定は、ユーザがユーザ端末20を介して電力分配制御部105cに与えるとよい。この場合、電力分配制御部105cは、その命令に従って、MPU、二次電池14等に電力の供給を行う用に構成する。
The
以上の実施形態は、適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、ここに開示する技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 The above embodiments may be implemented in combination as appropriate. The above embodiments are essentially preferred examples, and are not intended to limit the scope of the technology, its applications, or its uses disclosed herein.
10 車両
14 二次電池
50 管理サーバ(サーバ装置)
105 演算装置
10 vehicles
14 Secondary battery
50 Management server (server device)
105 Arithmetic unit
Claims (6)
前記処理装置は、グリッドコンピューティングへの参加が許容されたコンピュータ、および前記コンピュータの作動時に機能する補助装置からなり、
前記制御工程では、
予め定めた時刻に前記二次電池の充電を完了するために必要な第1電力量を、電力供給装置から前記二次電池の充電用に供給し、
前記第1電力量を前記二次電池の充電用に供給しても前記電力供給装置から得られる電力量に余剰がある場合に、前記処理装置に余剰の電力量を供給する
ことを特徴とする電力管理方法。 Including a control step for controlling the amount of power supplied to a processing device mounted on the vehicle and a secondary battery mounted on the vehicle,
said processing device consists of a computer allowed to participate in grid computing and auxiliary devices functioning when said computer is running;
In the control step,
supplying a first amount of power required to complete charging of the secondary battery at a predetermined time from a power supply device for charging the secondary battery;
If there is a surplus in the amount of power obtained from the power supply device even if the first amount of power is supplied for charging the secondary battery, the surplus amount of power is supplied to the processing device. Power management method.
前記制御工程は、前記電力供給装置から得られる電力量から前記第1電力量を差し引いた第2電力量を前記処理装置に供給する工程を含む
ことを特徴とする電力管理方法。 The power management method of claim 1, wherein
The power management method, wherein the control step includes a step of supplying to the processing device a second amount of power obtained by subtracting the first amount of power from the amount of power obtained from the power supply device.
前記制御工程は、
前記処理装置における消費電力量を求める工程と、
前記処理装置に分配している電力量が、前記消費電力量を上回る場合に、前記処理装置に分配する電力量を低減しつつ、前記二次電池の充電用に供給する電力量を増加させる工程を含む
ことを特徴とする電力管理方法。 In the power management method according to claim 1 or claim 2,
The control step includes
a step of determining power consumption in the processing device;
When the amount of power distributed to the processing device exceeds the amount of power consumption, increasing the amount of power supplied to charge the secondary battery while reducing the amount of power distributed to the processing device. A power management method, comprising:
前記制御工程は、
前記二次電池の充電が完了した場合に、充電用に分配していた電力量の一部または全部を前記前記処理装置に分配する工程を含む
ことを特徴とする電力管理方法。 In the power management method according to any one of claims 1 to 3,
The control step includes
A power management method, comprising: distributing part or all of the electric energy distributed for charging to the processing device when the charging of the secondary battery is completed.
前記コンピュータの処理能力に関する指標を、前記グリッドコンピューティングにおけるジョブの割り振りを行うサーバ装置に通知する工程を含む
ことを特徴とする電力管理方法。 In the power management method according to any one of claims 1 to 4,
A power management method, comprising the step of notifying a server device that allocates jobs in the grid computing of an index related to the processing capacity of the computer.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2021129098A JP2023023505A (en) | 2021-08-05 | 2021-08-05 | Electric power management method and electric power management device |
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