JP2023044776A - 電動車両の充放電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車載電池の劣化を抑える。【解決手段】ここで開示される充放電制御装置５０は、電動車両１０に搭載された車載電池１２を充放電する充放電装置２０の充放電を制御する。電動車両１０が充放電装置２０に接続されたことを検知する処理と、充放電装置２０に接続された電動車両１０の車載電池１２のＳＯＣを取得する処理と、充放電装置２０に接続された電動車両１０の次回使用時刻と次回走行距離を取得する処理と、車載電池１２を低ＳＯＣに維持した後で充電し、次回使用時刻に次回走行距離に必要とされるＳＯＣが残留するように、電動車両１０の車載電池１２の充放電スケジュールを組む処理とが実行されるように構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、電動車両の充放電制御装置に関する。

特開２０１９－１５４１６７号公報には、外部充電器によって電動車両の二次電池に充電を行う電動車両の充電システムが開示されている。電動車両の充電システムは、電動車両に、ユーザの操作によって充電完了時刻が設定される充電完了時刻設定部と、二次電池への充電を制御する充電制御部とを備えている。充電制御部は、温度推移と、充電制御開始時刻におけるＳＯＣとに基づいて、充電制御開始時刻から充電完了時刻までの間において二次電池の劣化が進みやすいＳＯＣ領域及び温度域の滞在時間を短縮又は無くすような充電パターンに制御する充電パターン制御部を有している。かかる構成を有する電動車両の充電システムによると、外部充電器による充放電中の二次電池の劣化を抑制することができるとされている。

特開２０１９－１５４１６７号公報

ところで、電動車両に搭載された車載電池を用いて、電力を有効に活用する技術が提案されている。例えば、電動車両から電力系統に電力を供給する、いわゆるＶ２Ｇ（Ｖｅｈｉｃｌｅ－ｔｏ－Ｇｒｉｄ）や、電動車両から家庭に電力を供給する、いわゆるＶ２Ｈ（Ｖｅｈｉｃｌｅ－ｔｏ－Ｈｏｍｅ）が提案されている。しかしながら、Ｖ２ＧやＶ２Ｈに参加する電動車両の車載電池は、電力需要に応えるために充放電が繰り返されうる。車載電池の充放電状態によっては、車載電池の劣化が早まる懸念がある。

ここで開示される充放電制御装置は、電動車両に搭載された車載電池を充放電する充放電装置の充放電を制御する。充放電制御装置は、電動車両が充放電装置に接続されたことを検知する処理と、充放電装置に接続された電動車両の車載電池のＳＯＣを取得する処理と、充放電装置に接続された電動車両の次回使用時刻と次回走行距離を取得する処理と、車載電池を低ＳＯＣに維持した後で充電し、次回使用時刻に次回走行距離に必要とされるＳＯＣが残留するように、電動車両の車載電池の充放電スケジュールを組む処理とが実行されるように構成されている。
このように電動車両の車載電池の充放電が制御されることによって、車載電池の劣化を低減することができる。

低ＳＯＣは、車載電池の劣化を抑制するようなＳＯＣ以下に設定されていてもよい。
低ＳＯＣは、予め定められた距離を走行可能なＳＯＣ以上に設定されていてもよい。

次回使用時刻と次回走行距離を取得する処理は、電動車両の使用履歴を取得し、記憶する処理と、記憶した使用履歴に基づいて次回使用時刻および次回走行距離のうち少なくともいずれか一方を決定する処理とを含んでいてもよい。
また、次回使用時刻と次回走行距離を取得する処理は、電動車両の予定情報を取得する処理と、予定情報に基づいて次回使用時刻および次回走行距離のうち少なくともいずれか一方を決定する処理とを含んでいてもよい。

充放電制御装置は、電力系統での電力需要の変動を取得する処理がさらに実行されるように構成されていてもよく、電力系統の電力需要が高い時に、車載電池から電力系統に放電するとよい。また、電力系統の電力需要が低い時に、電力系統から車載電池に充電するとよい。

充電後のＳＯＣは、車載電池から予め定められた電気設備に予め定められた電力を供給できるように調整されてもよい。スケジュールを組む処理では、予め定められたタイミングで電気設備に電力が供給されるように充放電スケジュールが設定されてもよい。

図１は、充放電管理システム１００の接続関係を示す概念図である。 図２は、充放電管理システム１００を示すブロック図である。 図３は、制御装置５０によって実現される処理の手順を示すフローチャートである。 図４は、車載電池１２の電力量の変動の一例を示すグラフである。

以下、ここで開示される充放電制御装置の一実施形態について図面を参照して説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明は適宜に省略される。

＜充放電管理システム１００＞
図１は、充放電管理システム１００の接続関係を示す概念図である。図２は、充放電管理システム１００を示すブロック図である。図１に示されているように、充放電管理システム１００は、ユーザ端末１５と、充放電装置２０と、制御装置５０とを備えている。図示は省略するが、充放電管理システム１００は、電力が蓄えられる蓄電装置を備えている。充放電管理システム１００は、蓄電装置に蓄えられた電力で電動車両１０の車載電池１２に充電すること、および、電動車両１０の車載電池１２から放電された電力を蓄電装置に蓄えることを管理する。蓄電装置に蓄えられた電力は、電力会社などの特定の業者に売られる。充放電管理システム１００は、電力を売買する、すなわち売電および買電する際に使用されるシステムでありうる。充放電管理システム１００は、例えばクライアントサーバシステムによって実現される。ただし、充放電管理システム１００は、クラウドコンピューティングによって実現されてもよい。

充放電管理システム１００は、システム管理者によって管理されている。システム管理者は、アグリゲータとも称される。システム管理者は、電力の需要と供給とのバランスを保つように電力量を調整する。例えば、システム管理者は、電力会社等の特定の業者の要求に応じて、電力を調達し、特定の業者に電力を供給する。そのため、システム管理者は、必要な電力量を確保するために、充放電管理システム１００を用いて、電動車両１０のユーザと、充放電装置２０を管理する管理者とを、より多く契約することが好ましい。充放電管理システム１００には、電動車両１０と、電動車両１０を使用するユーザと、充放電装置２０が登録されている。充放電管理システム１００は、充放電装置２０から電動車両１０へ電力を供給（ここでは充電）したり、電動車両１０から充放電装置２０へ電力を供給（ここでは放電）したりすることで、電力をマネジメントする。

＜電動車両１０＞
電動車両１０は、充放電可能な車載電池１２を備えた車両である。電動車両１０は、車載電池１２から得られる電力をエネルギー源として走行する。電動車両１０には、電気自動車、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車などの電力をエネルギー源とした車が含まれる。電動車両１０は、四輪車であってもよいし、二輪車であってもよい。電動車両１０は、Ｖ２ＧやＶ２Ｈに参加する。すなわち、電動車両１０は、充放電装置２０を介して、電力を電力系統３０や家庭４０に供給することができる。

電動車両１０のユーザは、ユーザ端末１５を使用する。ユーザ端末１５は、電動車両１０の使用や充放電等に関する情報を管理するための端末として用いられうる。ユーザ端末１５は、例えば電動車両１０に搭載されたカーナビゲーションシステムであってもよいし、ユーザが使用するスマートフォン、タブレット端末、デスクトップ型やラップトップ型のパーソナルコンピュータであってもよい。ユーザ端末１５は、入力手段１７と、端末制御装置１８とを備えている（図２参照）。入力手段１７は、例えば、タッチパネル、キーボードまたはマウスなどのユーザが操作して入力するための手段である。端末制御装置１８は、入力手段１７と通信可能に接続されている（図２参照）。ユーザ端末１５はさらに、ユーザが車載電池１２の充放電状況等を確認するための画面等を有している。

ところで、電池の使用状況や電池の充放電状況は、車載電池１２の電池寿命に影響を与える。例えば、電池の充電率が高い状態、いわゆる高ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅｓ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）で長期間維持することや、急速充電や急速放電を繰り返すこと等によって、電池の劣化が進行しうる。本発明者の知見では、例えば、Ｖ２ＧやＶ２Ｈに参加する電動車両１０は、電力需要に応えるために車載電池１２が高ＳＯＣにある時間が長くなることが想定される。その結果、車載電池１２の劣化が進行する懸念がある。

＜充放電装置２０＞
充放電装置２０は、電動車両１０に搭載された車載電池１２に対して充電および放電（以下、充放電とも称する）するための装置である。充放電装置２０は、例えば、家庭、事業所、商業施設、病院、ガソリンスタンド、カーディーラー等に設けられた充電スポットに設置されている。充放電装置２０は、コネクタ２１を備えている（図２参照）。電動車両１０の車載電池１２は、充放電装置２０のコネクタ２１を介して充放電される。コネクタ２１としては、例えば、充放電ケーブル等が用いられうる。充放電装置２０は、コネクタ２１を介して車載電池１２から電力系統３０や家庭４０に電力を供給できるように構成されている。

充放電装置２０は、さらに、通信部２２と、設定部２３と、実行部２４と、取得部２５とを備えている（図２参照）。各部２２～２５は、充放電装置２０の制御装置を構成している。各部２２～２５は、１つまたは複数のプロセッサによって実現されるものであってもよいし、回路に組み込まれるものであってもよい。

設定部２３には、充放電条件データベースＤＢ１が登録されている。充放電条件データベースＤＢ１には、車載電池１２に充放電を行う際の充放電条件が登録されている。充放電条件としては、充放電時の電流、電圧、充放電時間等と、車載電池１２の充放電量とが関連付けられて登録されている。また、充放電条件データベースＤＢ１には、車載電池１２のＳＯＣを算出するための、ＳＯＣ取得用充放電条件も登録されている。

この実施形態では、充放電装置２０は、ユーザが所有する充放電装置２０ａを含んでいる。充放電装置２０ａは、ユーザ自身が所有する電動車両１０の車載電池１２に充放電をしやすいように、ユーザの住居の駐車場に置かれている。充放電装置２０ａは、ユーザの家庭４０の電気設備に接続されている。充放電装置２０ａは、車載電池１２の電力を家庭４０に対しても供給できるように構成されている。

＜電力系統３０＞
電力系統３０は、発電、送電、変電、配電等を行う電気設備によって構成されるシステムである。需要家は、送電線等を介して電力系統３０に接続されている。電力系統３０は、電力需要に応じて需要家の電気設備まで電力を供給する。

＜家庭４０＞
家庭４０は、電動車両１０を所有するユーザの住居である。この実施形態では、家庭４０は、太陽光発電装置４２を備えている。家庭４０は、充放電装置２０ａを介して電動車両１０や電力系統３０と接続されている。太陽光発電装置４２で発電された電力は、家庭４０内で使用される。余剰の電力は、電力系統３０に供給（すなわち、売電）したり、充放電装置２０ａを介して電動車両１０の車載電池１２を充電したりすることができるように構成されている。

＜充放電制御装置５０＞
充放電制御装置５０（以下、単に制御装置５０ともいう）は、電動車両１０の車載電池１２に対する充放電装置２０の充放電を制御する。制御装置５０の構成は、特に限定されない。ここでは、制御装置５０は、例えばマイクロコンピュータである。制御装置５０は、例えば、Ｉ／Ｆと、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを備えている。制御装置５０は、単一のコンピュータから構成されていてもよいし、複数のコンピュータから構成されていてもよい。

図２に示されているように、制御装置５０は、第１通信部５１と、第２通信部５２とを備えている。制御装置５０は、さらに、記憶部６０と、検知部６１と、算出部６２と、ＳＯＣ取得部６３と、使用情報取得部６４と、履歴取得部６５と、決定部６６と、予定取得部６７と、設定部６８と、需要取得部６９と、予測部７０とを備えている。制御装置５０に含まれる各部５１～７０は、１つまたは複数のプロセッサによって実現されるものであってもよいし、回路に組み込まれるものであってもよい。

第１通信部５１は、充放電装置２０と通信可能に構成されている。ここでは、第１通信部５１は、充放電装置２０の通信部２２と通信可能に接続されている。第２通信部５２は、電動車両１０を使用するユーザのユーザ端末１５と通信可能に構成されている。ここでは、第２通信部５２は、ユーザ端末１５の端末制御装置１８と通信可能に接続されている。記憶部６０は、ＳＯＣデータベースＤＢ２と、行動情報データベースＤＢ３と、電力需要データベースＤＢ４とを予め記憶している。

図３は、制御装置５０によって実現される処理の手順を示すフローチャートである。制御装置５０は、以下の処理Ａ～処理Ｄ：
電動車両１０が充放電装置２０に接続されたことを検知する処理Ａ；
充放電装置２０に接続された電動車両１０の車載電池１２のＳＯＣを取得する処理Ｂ；
充放電装置２０に接続された電動車両１０の次回使用時刻と次回走行距離を取得する処理Ｃ；
少なくとも次回使用時刻と次回走行距離に基づいて、車載電池１２を予め定められた低ＳＯＣに維持した後で充電し、次回使用時刻に次回走行距離に必要とされるＳＯＣが残留するように、電動車両１０の充放電スケジュールを組む処理Ｄ
が実現されるように構成されている。これらの処理は、例えば、電動車両１０が充放電装置２０のコネクタ２１に接続されることによって開始する。以下、それぞれの処理を具体的に説明する。

＜電動車両１０が接続されたことを検知する処理Ａ＞
電動車両１０が充放電装置２０のコネクタ２１に接続されると、充放電装置２０は、通信部２２を介して制御装置５０に接続信号を送信する。制御装置５０が接続信号を第１通信部５１で受信する。検知部６１は、電動車両１０が充放電装置２０に接続されたことを検知する（図３のＳ１０１）。

＜車載電池１２のＳＯＣを取得する処理Ｂ＞
処理Ａで電動車両１０が充放電装置２０に接続されたことを検知部６１が検知すると、制御装置５０は、第１通信部５１を介してＳＯＣ取得信号を充放電装置２０に送信する（図３のＳ１０３）。充放電装置２０は、通信部２２を介してＳＯＣ取得信号を受信する。ＳＯＣ取得信号を受信すると、設定部２３は、充放電条件データベースＤＢ１に登録されたＳＯＣ取得用充放電条件に基づいて、充放電条件を設定する。実行部２４は、設定部２３が設定したＳＯＣ取得用充放電条件で電動車両１０の車載電池１２に対して充放電を実行する。充放電時、取得部２５は、ＳＯＣ算出情報を取得する。ＳＯＣ算出情報は、例えば、充放電電流および充放電電圧でありうる。取得部２５によって取得されたＳＯＣ算出情報は、通信部２２を介して制御装置５０に送信される。
なお、この実施形態では、充放電条件データベースＤＢ１は設定部２３に登録されているが、かかる形態に限定されない。例えば、制御装置５０の記憶部６０に充放電条件データベースＤＢ１が記憶されており、ＳＯＣ取得信号送信時に充放電条件が併せて送信されてもよい。

制御装置５０は、第１通信部５１を介してＳＯＣ算出情報を受信する（図３のＳ１０５）。制御装置５０の算出部６２は、受信したＳＯＣ算出情報からＳＯＣを算出する。この実施形態では、ＳＯＣの算出は、ＳＯＣデータベースＤＢ２に登録されたＳＯＣ算出データを基に算出される。ＳＯＣ算出データは、例えば、充放電電流－充放電電圧曲線とＳＯＣとの関係を示すデータとして登録されている。例えば、ＳＯＣ算出情報としての充放電電流と充放電電圧をＳＯＣ算出データと照合することによってＳＯＣが算出される。ＳＯＣ取得部６３は、算出された車載電池１２のＳＯＣを取得する（図３のＳ１０７）。取得されたＳＯＣは、後の処理Ｄでスケジュールを組む際に使用される。また、取得されたＳＯＣデータベースＤＢ２に記憶される。記憶されたＳＯＣ情報は、例えば、次回以降のＳＯＣの算出や、車載電池１２の劣化進行度情報として用いられうる。

＜電動車両１０の次回使用時刻と次回走行距離を取得する処理Ｃ＞
処理Ｃでは、使用情報取得部６４は、電動車両１０の次回使用時刻と次回走行距離を取得する。使用情報取得部６４は、例えば、第２通信部５２を介して、ユーザがユーザ端末１５に入力した次回使用時刻と次回走行距離に関する情報を取得してもよい。使用情報取得部６４は、例えば、電動車両１０の使用履歴からユーザの行動パターンに合わせた次回使用時刻と次回走行距離を取得してもよい。使用履歴は、例えば、電動車両１０の走行距離、位置情報、使用目的等が、時刻と関連付けられた情報でありうる。使用履歴には、使用開始時刻、使用する時間帯、走行距離、使用終了時刻、使用頻度、充放電履歴等の情報が含まれうる。使用履歴は、行動情報データベースＤＢ３に記憶されている。

この実施形態では、次回使用時刻と次回走行距離を取得する処理Ｃは、電動車両１０の使用履歴を取得し、記憶する処理（図３のＳ１０９）と、記憶した使用履歴に基づいて使用開始時刻および予定走行距離のうち少なくともいずれか一方を決定する処理（図３のＳ１１１）とを含んでいる。

＜使用履歴を取得し、記憶する処理＞
履歴取得部６５は、使用履歴を取得する（図３のＳ１０９）。使用履歴は、例えば、電動車両１０の通信制御装置（図示省略）で取得される。通信制御装置は、取得した使用履歴をユーザ端末１５に送信する。ユーザ端末１５は、使用履歴を、端末制御装置１８を介して制御装置５０に送信する。履歴取得部６５は、受信した使用履歴を取得する。記憶部６０は、履歴取得部６５が取得した使用履歴を行動情報データベースＤＢ３に記憶する。電動車両１０で取得した使用履歴を制御装置５０に送信する頻度や方法は特に限定されない。例えば、使用履歴は、１日１回等の予め定められた間隔で自動的にユーザ端末１５から制御装置５０に送信されていてもよい。使用履歴は、ユーザが指定するタイミングでユーザ端末１５から制御装置５０に送信されていてもよい。また、使用履歴は、充放電装置２０を介して制御装置５０に送信されてもよい。例えば、電動車両１０がユーザ端末１５を備えている場合、電動車両１０がコネクタ２１に接続される際に、使用履歴が充放電装置２０に取得され、通信部２２を介して制御装置５０に送信されていてもよい。

＜次回使用時刻および次回走行距離を決定する処理＞
決定部６６は、次回使用時刻および次回走行距離のうち少なくともいずれか一方を決定する（図３のＳ１１１）。この実施形態では、決定部６６は、使用履歴に基づいて次回使用時刻および次回走行距離の両方を決定する処理を実行する。

決定部６６は、使用履歴に基づき、ユーザの行動パターンや電動車両１０の使用パターンを学習することによって次回使用時刻および次回走行距離を決定しうる。
例えば、ユーザの出勤日では、これまでの出勤日の使用履歴に含まれる使用開始時刻や走行距離の傾向から、次回使用時刻と次回走行距離が決定されうる。休日には、出勤日と異なる次回使用時刻および次回走行距離が決定されうる。休日にあまり運転しないユーザであれば、休日は、次回使用時刻は遅く、次回走行距離は短く設定されうる。休日に長距離運転することが多いユーザであれば、次回使用時刻は早く、次回走行距離は長く設定されうる。なお、次回走行距離は、１日分の走行距離とは異なっていてもよい。次回走行距離は、使用開始後、充放電装置２０に接続されるまでの走行距離でありうる。例えば、ユーザの職場に充放電装置２０があり、退勤まで電動車両１０を充電できる場合には、出勤日の次回走行距離は職場までの片道分の距離でありうる。

また、次回使用時刻と次回走行距離を取得する処理Ｃは、電動車両１０の予定情報を取得する処理（図３のＳ１１５）と、予定情報に基づいて次回使用時刻および次回走行距離のうち少なくともいずれか一方を決定する処理（図３のＳ１１７）とを含んでいてもよい。この実施形態では、処理Ｃは、ユーザ端末１５に予定情報が登録されているか否かを判定する処理（図３のＳ１１３）をさらに含んでいる。ユーザ端末１５に予定情報が登録されていると判定された場合には、続いて予定情報を取得する処理（Ｓ１１５）が実行される。そして、次回使用時刻および次回走行距離のうち少なくともいずれか一方を決定する処理（Ｓ１１７）が実行される。それによって、新たに次回使用時刻および次回走行距離が決定され、更新される。

＜予定情報が登録されているか否かを判定する処理＞
予定取得部６７は、ユーザ端末１５に一定期間内（例えば、２４時間以内）に電動車両１０を使用する予定情報が登録されているか否かを判定する（図３のＳ１１３）。ユーザ端末１５に予定情報が登録されている場合には、判定をＹＥＳとして、電動車両１０の予定情報を取得する処理（図３のＳ１１５）に進む。ユーザ端末１５に予定情報が登録されていない場合には、判定をＮＯとして、電動車両１０の充放電スケジュールを設定する処理（図３のＳ１１９）に進む。

＜電動車両１０の予定情報を取得する処理＞
予定取得部６７は、電動車両１０の予定情報を取得する（図３のＳ１１５）。ユーザ端末１５は、登録されている予定情報を、端末制御装置１８を介して制御装置５０に送信する。予定取得部６７は、受信した予定情報を取得する。予定情報は、例えば、電動車両１０を管理するソフトウェアに登録されている使用予定であってもよい。予定情報は、例えば、ユーザ端末１５のスケジュールを管理するソフトウェアに登録されているスケジュールであってもよい。予定情報の送信は、例えば、自動でユーザ端末１５から自動で行われてもよく、ユーザがユーザ端末１５の入力手段１７で入力することによって行われてもよい。

＜次回使用時刻および次回走行距離を決定する処理＞
決定部６６は、次回使用時刻および次回走行距離のうち少なくともいずれか一方を決定する（図３のＳ１１７）。この実施形態では、決定部６６は、取得部６７が取得した予定情報に基づいて次回使用時刻および次回走行距離の両方を決定する処理を実行する。ここでは、図３のＳ１１１で決定された次回使用時刻および次回走行距離を更新する。

例えば、予定情報として目的地が登録されている場合、目的地までの距離を基に次回走行距離が決定されてもよい。目的地付近に充放電装置２０がある場合、次回走行距離は短く設定されうる。目的地までの距離と、予想される目的地までの所要時間とから、次回使用時刻が決定されてもよい。

＜電動車両１０の充放電スケジュールを組む処理Ｄ＞
次に、制御装置５０は、電動車両１０の充放電スケジュールを組む処理Ｄを実行する。処理Ｄでは、設定部６８は、電動車両１０の充放電スケジュールを設定する（図３のＳ１１９）。処理Ｄは、処理Ｂで取得されたＳＯＣと、処理Ｃで決定された次回使用時刻と次回走行距離に基づいて実行される。充放電スケジュールは、車載電池１２を低ＳＯＣに維持した後で充電し、次回使用時刻に次回走行距離に必要とされるＳＯＣが残留するようなスケジュールに決定される。

また、この実施形態では、充電後のＳＯＣは、車載電池１２から予め定められた電気設備（ここでは、家庭４０（図１参照））に予め定められた電力を供給できるように調整されている。スケジュールを組む処理Ｄでは、予め定められたタイミングで電気設備（ここでは、家庭４０）に電力が供給されるように充放電スケジュールが設定される。すなわち、家庭４０に電力供給後の電動車両１０に、次回走行距離の走行に必要なＳＯＣが残留するように、充電量や充電のタイミングが調整される。

なお、本明細書において、低ＳＯＣとは、電動車両１０を使用した後の車載電池１２のＳＯＣ残量よりも低いＳＯＣ、および、後述する車載電池１２の劣化を抑制するようなＳＯＣのうち、少なくとも一方を満たすＳＯＣのことをいう。すなわち、「低ＳＯＣに維持」とは、電動車両１０の使用後に車載電池１２の充電を行わずにＳＯＣを維持することであってもよく、電動車両１０の使用後に車載電池１２を放電させ、ＳＯＣを低くした状態でＳＯＣを維持することであってもよい。また、「低ＳＯＣに維持」とは、後述する車載電池１２の劣化を抑制するようなＳＯＣ以下の範囲で充電を行った後に、そのＳＯＣを維持することであってもよい。

電池の劣化を抑制する観点から、電動車両１０の車載電池１２のＳＯＣは、なるべく低い状態にしておくことが好ましい。ＳＯＣが電池の劣化に与える影響は、車載電池１２の種類等によって異なるため特に限定されないが、低ＳＯＣは、車載電池１２の劣化を抑制するようなＳＯＣ以下に設定されていることが好ましい。本発明者の知見では、車載電池１２の劣化を抑制するためには、電動車両１０を使用しない時の車載電池１２のＳＯＣは、例えば、７０％以下であることが好ましく、６０％以下であることがより好ましく、５０％以下であることが更に好ましい。

また、車載電池１２のＳＯＣは、電動車両１０を使用しない時も予定外の使用等に対応できる程度に維持されているとよい。低ＳＯＣは、予め定められた距離を走行可能なＳＯＣ以上に設定されていてもよい。生活スタイルや居住地域等によっても異なるが、電動車両１０を使用しない時の車載電池１２のＳＯＣは、ユーザ等が予め設定した距離を走行可能なように設定されてもよく、使用履歴に基づきユーザの行動パターンから走行に必要な量が設定されてもよい。電動車両１０を使用しない時の車載電池１２のＳＯＣは、例えば、１０％以上であってもよく、１５％以上であってもよく、２０％以上であってもよい。

＜電力系統３０での電力需要の変動を取得する処理Ｅ＞
この実施形態では、上述した処理Ａ～処理Ｄに加え、電力系統３０での電力需要の変動を取得する処理Ｅがさらに実行されるように構成されている。処理Ｅでは、需要取得部６９は、電力系統の電力需要の変動を取得する（図３のＳ１２１）。電力需要は、例えば、時間帯、天候、曜日、季節等によって変動する。この実施形態では、過去の電力需要は、電力需要データベースＤＢ４に記憶されている。予測部７０は、電力需要データベースＤＢ４に記憶された過去の電力需要の変動に基づいて、電動車両１０の充放電時や使用時の電力需要の変動を予測する。需要取得部６９は、予測部７０によって予測された電力需要の変動を取得する。

設定部６８は、需要取得部６９によって取得された電力需要の変動に従って、充放電スケジュールや充放電量を調整する（図３のＳ１２３）。電力系統３０の電力需要が高い時に、車載電池１２から電力系統３０に放電されるように放電のタイミングが設定されていてもよい。また、電力系統３０の電力需要が低い時に、電力系統３０から車載電池１２に充電されるように充電のタイミングが設定されていてもよい。電力需要が高い時に多くの電力を電力系統３０に供給できるよう、充電後のＳＯＣが調整されてもよい。

以下、電動車両１０の使用予定と電力需要の変動を基に設定される充放電スケジュールについて、電動車両１０を使用する日と使用しない日を挙げて説明する。図４は、車載電池１２の電力量の変動の一例を示すグラフである。図４では、電動車両１０を使用する日と使用しない日、両方の車載電池１２の電力量の変動が示されている。
ここでは、電動車両１０の車載電池１２は、満充電（ＳＯＣ１００％）容量が６２ｋＷｈである。充放電装置２０の電力は４．５ｋＷ（ＳＯＣ換算で７％／ｈ）である。また、家庭４０は、太陽光発電装置４２を備えている。太陽光発電装置４２の発電量は、１日当たり２０ｋＷｈ（ＳＯＣ換算で約３２％）であり、この電力量を電動車両１０と家庭４０で使用可能である。家庭４０では、６時から８時の間に９．３ｋＷｈ（ＳＯＣ換算で約１５％）、１８時から２０時の間に４．７ｋＷｈ（ＳＯＣ換算で約８％）の、合計１４ｋＷｈ（ＳＯＣ換算で約２３％）の電力量が消費される。

太陽光発電装置４２によって発電された電力は、家庭４０で優先的に使用される。太陽光発電装置４２で発電された電力から家庭４０で使用される電力を差し引いた電力が、電動車両１０の走行に使用される。太陽光発電装置４２で発電された電力が、家庭４０で使用される電力と電動車両１０の走行に使用される電力に対して不足する場合は、電力需要の低い時間帯に充電が行われる。太陽光発電装置４２で発電された電力が、家庭４０で使用される電力と電動車両１０の走行に使用される電力に対して余剰が出る場合は、電力需要の高い時間帯に電力系統３０に対する放電が行われる。なお、この実施形態では、電動車両１０を使用する日も使用しない日も、充電量の合計と放電量の合計が等しくなるように充放電量が調整される。

＜電動車両１０を使用する日の充放電スケジュール＞
図４では、電動車両１０を使用する日の車載電池１２の充放電スケジュールの一例が実線で示されている。電動車両１０を使用する日は、次回走行距離（すなわち、目的地までの往復距離）に基づいて算出される電動車両１０の走行に消費される電力量は７ｋＷｈ（ＳＯＣ換算で約１１％）である。目的地には、充放電装置２０が設置されている。電動車両１０の次回使用時刻（すなわち、使用開始時刻）は８時である。
なお、電力量の下限は、予定外の使用に対応するための電力量１２．４ｋＷｈ（ＳＯＣ換算で約２０％）と、目的地まで走行する際に消費される電力量３．５ｋＷｈとの合計に設定されている。すなわち、充電量の下限は、１５．９ｋＷｈに設定されている。充放電装置２０に接続した際にこの下限充電量を下回っている場合は、下限充電量に達するまで充電が行われ、次いで、下限充電量が維持される。

太陽光発電装置４２で発電される電力量が２０ｋＷｈ、家庭４０で消費される電力量が１４ｋＷｈ、電動車両１０の走行に使用される電力量が７ｋＷｈであるため、１ｋＷｈの電力量が不足することが想定される。設定部６８は、電力需要が低い夜間から早朝の時間帯に、不足する１ｋＷｈ充電されるように充放電スケジュールを設定する。それによって、買電にかかる費用を安く済ませることができる。
図４に示されているように、ここでは、朝に家庭４０に電力が供給される直前の５時４５分から６時の間に車載電池１２に充電が行われる。使用直前に充電することによって、低ＳＯＣに維持される時間が長くなるように充放電スケジュールが設定されている。

６時から８時までは車載電池１２から家庭４０に電力が供給される。８時から８時３０分までは、電動車両１０の走行で車載電池１２の電力が消費される。目的地に到着し、電動車両１０が充放電装置２０に接続されてもすぐに充電は行われず、低ＳＯＣに維持される。そして、次回使用時刻である１７時３０分に充電が完了するように、１３時から充電が開始される。ここでの充電は、太陽光発電装置４２で発電された電力が電力系統３０に供給されることと同時に行われることによって、太陽光発電装置４２から遠隔的に充電が行われてもよい。

１７時３０分から１８時までは、電動車両１０の走行で車載電池１２の電力が消費される。１８時に、電動車両１０が充放電装置２０ａに接続される。１８時から２０時までは車載電池１２から家庭４０に電力が供給される。２０時からは充電は行われず、低ＳＯＣが維持される。その際、車載電池１２に蓄えられた電力のうち、微小な電力が家庭４０で消費されうる。家庭４０に電力が供給される直前の翌５時４５分から６時の間に、車載電池１２への充電が行われる。

＜電動車両１０を使用しない日の充放電スケジュール＞
図４では、電動車両１０を使用しない日の車載電池１２の充放電スケジュールの一例が破線で示されている。電動車両１０を使用しない日は、太陽光発電装置４２で発電される電力量が２０ｋＷｈ、家庭４０で消費される電力量が１４ｋＷｈであるため、６ｋＷｈの電力量が余剰となることが想定される。設定部６８は、余剰となる電力が電力需要の高い時間帯に電力系統３０に供給されるように充放電スケジュールを設定する。

電動車両１０を使用する日と同様、６時から８時までは車載電池１２から家庭４０に電力が供給される。８時から１７時３０分までは、太陽光発電装置４２で発電された電力が車載電池１２に充電される。１８時から２０時までは、車載電池１２からの放電が行われる。家庭４０での電力の消費に対して発電量が余剰となるため、家庭４０への電力の供給に加えて、電力系統３０への電力の供給、すなわち、売電が行われる。この夕方の時間帯は、一般に電力需要が高い。電力需要が高い時に電力系統３０へ電力を供給することによって、売電の利益を高めることができる。２０時からは充電は行われず、低ＳＯＣが維持される。その際、車載電池１２に蓄えられた電力のうち、微小な電力が家庭４０で消費されうる。

ここでは、電動車両１０を使用する日と使用しない日に分けて充放電スケジュールを説明したが、必ずしも設定された充放電スケジュール通りに充放電が行われる必要はない。例えば、設定された充放電スケジュールが第２通信部５２を介してユーザ端末１５に送信されてもよい。送信された充放電スケジュールをユーザが確認し、ユーザは、入力手段１７によって充放電スケジュールを調整してもよい。例えば、電動車両１０を使用しない日において、売電よりもユーザが車載電池１２の劣化抑制を優先したい場合には、図４において点線で示されているような充放電スケジュールに設定することができる。すなわち、家庭４０で電力の消費が終了した８時からは充電も放電も行わず、家庭４０に電力が供給される翌６時に間に合うように翌４時から充電が行われる充放電スケジュールに調整されてもよい。この場合、太陽光発電装置４２で発電された電力は家庭４０や売電で消費されうる。車載電池１２は、電力系統３０や家庭４０への電力供給には参加しないが、車載電池１２のＳＯＣが低い時間帯をより長くすることができる。それによって、車載電池１２の劣化をより抑えることも可能である。また、深夜から明け方（例えば、０時から６時）までの時間帯は電力需要が比較的低くなりうる。そのため、４時から６時に充電を行うことによって買電価格を抑えることができる。このように、設定された充放電スケジュールは、ユーザのニーズに合わせて種々変更されてもよい。

上述した実施形態では、車載電池１２を低ＳＯＣに維持した後で充電し、次回使用時刻に次回走行距離に必要とされるＳＯＣが残留するように、電動車両１０の車載電池１２の充放電スケジュールが組まれている。つまり、車載電池１２が低ＳＯＣに維持される時間が長くなるように充放電スケジュールが設定されている。それによって、車載電池１２の劣化を低減することができる。

上述した実施形態では、次回使用時刻と次回走行距離を取得する処理Ｃは、電動車両１０の使用履歴を取得し、記憶する処理と、記憶した使用履歴に基づいて次回使用時刻および次回走行距離のうち少なくともいずれか一方を決定する処理とを含んでいる。かかる処理が行われることによって、充放電スケジュールの決定が容易になり、ユーザの負担を減らすことができる。

また、次回使用時刻と次回走行距離を取得する処理Ｃは、電動車両１０の予定情報を取得する処理と、予定情報に基づいて次回使用時刻および次回走行距離のうち少なくともいずれか一方を決定する処理とを含んでいる。かかる処理が行われることによって、例えば、普段と異なる予定が入っている場合や、急な予定が入った場合にも、充放電スケジュールが適宜修正することができる。

上述した実施形態では、充電後のＳＯＣは、車載電池１２から予め定められた電気設備に予め定められた電力を供給できるように調整されている。スケジュールを組む処理Ｄでは、予め定められたタイミングで、電気設備に電力が供給されるように充放電スケジュールが設定されている。それによって、車載電池１２の劣化を抑えながらも、電気設備の電力需要に応えることができる。

以上、ここで開示される充放電制御装置について、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた実施形態などは本発明を限定しない。また、ここで開示される充放電制御装置は、種々変更でき、特段の問題が生じない限りにおいて、各構成要素やここで言及された各処理は適宜に省略され、または、適宜に組み合わされうる。

１０ 電動車両
１２ 車載電池
１５ ユーザ端末
１７ 入力手段
１８ 端末制御装置
２０，２０ａ 充放電装置
２１ コネクタ
２２ 通信部
２３ 設定部
２４ 実行部
２５ 取得部
３０ 電力系統
４０ 家庭
４２ 太陽光発電装置
５０ 充放電制御装置（制御装置）
５１ 第１通信部
５２ 第２通信部
６０ 記憶部
６１ 検知部
６２ 算出部
６３ ＳＯＣ取得部
６４ 使用情報取得部
６５ 履歴取得部
６６ 決定部
６７ 予定取得部
６８ 設定部
６９ 需要取得部
７０ 予測部
１００ 充放電管理システム
ＤＢ１ 充放電条件データベース
ＤＢ２ ＳＯＣデータベース
ＤＢ３ 行動情報データベース
ＤＢ４ 電力需要データベース

Claims (8)

1. 電動車両に搭載された車載電池を充放電する充放電装置の充放電を制御する充放電制御装置であって、
   前記電動車両が前記充放電装置に接続されたことを検知する処理と、
   前記充放電装置に接続された前記電動車両の前記車載電池のＳＯＣを取得する処理と、
   前記充放電装置に接続された前記電動車両の次回使用時刻と次回走行距離を取得する処理と、
   前記車載電池を低ＳＯＣに維持した後で充電し、前記次回使用時刻に前記次回走行距離に必要とされるＳＯＣが残留するように、前記電動車両の前記車載電池の充放電スケジュールを組む処理と
   が実行されるように構成されている、充放電制御装置。
2. 前記低ＳＯＣは、前記車載電池の劣化を抑制するようなＳＯＣ以下に設定されている、請求項１に記載された充放電制御装置。
3. 前記低ＳＯＣは、予め定められた距離を走行可能なＳＯＣ以上に設定されている請求項１または２に記載された充放電制御装置。
4. 前記次回使用時刻と前記次回走行距離を取得する処理は、
   前記電動車両の使用履歴を取得し、記憶する処理と、
   記憶した前記使用履歴に基づいて前記次回使用時刻および前記次回走行距離のうち少なくともいずれか一方を決定する処理と
   を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載された充放電制御装置。
5. 前記次回使用時刻と前記次回走行距離を取得する処理は、
   前記電動車両の予定情報を取得する処理と、
   前記予定情報に基づいて前記次回使用時刻および前記次回走行距離のうち少なくともいずれか一方を決定する処理と
   を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載された充放電制御装置。
6. 電力系統での電力需要の変動を取得する処理がさらに実行されるように構成され、
   前記電力系統の電力需要が高い時に、前記車載電池から前記電力系統に放電する、請求項１～５のいずれか一項に記載された充放電制御装置。
7. 前記電力系統での電力需要の変動を取得する処理がさらに実行されるように構成され、
   前記電力系統の電力需要が低い時に、前記電力系統から前記車載電池に充電する、請求項１～６のいずれか一項に記載された充放電制御装置。
8. 前記充電後のＳＯＣは、前記車載電池から予め定められた電気設備に予め定められた電力を供給できるように調整され、
   前記充放電スケジュールを組む処理では、予め定められたタイミングで前記電気設備に前記電力が供給されるように前記充放電スケジュールが設定される、請求項１～７のいずれか一項に記載された充放電制御装置。

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