JP2023067655A - 充放電制御方法、充放電制御装置、車両、充放電制御システム - Google Patents

充放電制御方法、充放電制御装置、車両、充放電制御システム Download PDF

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Abstract

Figure 2023067655000001
【課題】充放電プラグが未接続である状況下において、充放電プラグが接続される可能性を高めることができる充放電制御方法、充放電制御装置、車両、充放電制御システムを提供する。
【解決手段】充放電プラグ9を介して、電力系統15等と電動車両1に搭載されたバッテリ2とで充放電を行う充放電制御システムであって、充放電プラグ9が接続口3に未接続であるとき、電動車両1のユーザ以外の周囲の人物が所有する携帯端末16の表示部18に充放電プラグ9の接続依頼を表示する。また、充放電プラグ9の接続口3を覆うカバー4がロックされ、閉じている場合、該カバー4のロックを解除する。
【選択図】図1

Description

本発明は、充放電制御方法、充放電制御装置、車両、充放電制御システムに関する。
近年では、外部充電が可能なBEV(Battery Eelectric Vehicle)やPHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)など(これらを含めて「電動車両」と称する)が普及しつつあり、この種の電動車両への充電動作を制御する車両用充電制御装置について種々の技術が考えられている。
また、工場あるいは住宅に駐車する電動車両に搭載されたバッテリなどの小規模のエネルギーリソースをサーバ等で遠隔・統合制御することで仮想的に一つの発電所のように機能するバーチャルパワープラント(VPP)が公知である。このVPPにおいては、たとえば、電動車両に搭載されたバッテリの充放電を行うことにより電力網における電力の需要量を変化させて電力需要の平準化を可能にする。ここで、電動車両と電力網は、電動車両の外部に設けられる充放電プラグ等を介して車載のバッテリが充電可能に接続される。
特許文献1では、電動車両のユーザに充電意思があるにも関わらず、車両に充放電プラグが未接続である場合に、ユーザの携帯端末に充放電プラグが未接続である旨の通知を行う充電制御装置が開示されている。特許文献2では、充放電プラグが電動車両から外れる等の異常が発生した場合に、ユーザにその旨を通知する充電制御装置が開示されている。
特開2012-170181号公報 特開2009-060728号公報
これらの技術は、充電だけでなく上記のような放電にも利用することができるが、ユーザが車両から遠く離れている場合や充放電プラグを接続する時間を確保できないなどの場合には、通知を受けても充放電プラグを接続しに来ることができない。これらの場合には、電動車両の充放電要求が発生していても電力の授受を行うことができないことが考えられる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、充放電プラグが未接続である状況下において、充放電プラグが接続される可能性を高めることができる充放電制御方法、充放電制御装置、車両、充充放電制御システムを提供することである。
本発明は、充放電プラグを介して、外部電源と車両に搭載されたバッテリとで充電または放電の少なくともどちらか一方を行う充放電制御方法において、充放電プラグが車両に未接続であるとき、車両の使用者以外であり、かつ、車両の周囲の人物に対して、充放電プラグを車両に接続するよう報知すること、充放電プラグの接続部を覆うカバーがロックされ、閉じている場合、カバーのロックを解除することと、を備える。
上記により、車両の使用者以外に対して放電プラグの接続を促すことができ、充放電プラグが接続される可能性を高めることができる。また、カバーのロックが解除されることで、車両の使用者以外においても確実に充放電プラグを接続することができる。
好ましくは、当該報知は、車両の位置情報をあわせて表示することで報知を行う。
上記により、車両の使用者ではない周囲の人物であっても充放電プラグの接続が必要な車両を特定でき、画面等に表示することで視覚的に把握することが可能になる。
好ましくは、当該報知は、充放電プラグが車両に未接続であり、かつ、使用者が充放電プラグを接続できないときに、周囲の人物に対して、充放電プラグを接続するよう報知する。
上記により、使用者が充放電プラグを接続できないときに、周囲の人物に充放電プラグの接続を促すことで、充放電プラグが接続される可能性を高めることができる。
好ましくは、充放電プラグを前記車両に接続した人物に対して、インセンティブを付与する。
上記により、インセンティブの付与で充放電プラグが接続される可能性を更に高めることができる。
本発明によれば、充放電プラグが未接続である状況下において、充放電プラグが接続される可能性を高めることができる。
各実施形態で共通する充放電システムの概略構成図である。 第1実施形態における充放電制御システムを示すブロック図である。 第1実施形態の充放電制御システムを表すフローチャートである。 第1実施形態の携帯端末16の表示方法の一例である。 第2実施形態の充放電管理サーバ11のブロック図である。 第3実施形態の充放電管理サーバ11のブロック図である。 第3実施形態の携帯端末16の表示方法の一例である。 その他の実施形態の電動車両1の報知形態を示す概略構成図である。
以下、本開示の実施形態に関して、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
(第1実施形態)
図1は、各実施形態で共通する充放電システムの構成を示す概略構成図である。図1には、電動車両1、充放電プラグ9、充放電機器10、充放電管理サーバ11の各々を1つずつしか示していないが、複数で構成されたものも含む。本充放電システムは、電動車両のレンタルサービスやシェアサービス、集合住宅単位の電動車両の管理サービス、電動車両のバッテリを利用したバーチャルパワープラントサービス(以下、「VPP」と称する)等に適用することができる。なお、本実施形態において、充放電管理サーバ11が「充放電制御装置」に該当する。
電動車両1は、BEV(Battery Eelectric Vehicle)であり、その他にも、充放電可能なバッテリを備える車両であれば、PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)等の車両であってもよい。充放電管理サーバ11はアグリゲータに帰属するサーバの一種であり、充放電機器10を制御することによって電動車両1が有するバッテリ2の充放電動作を制御する。充放電機器10は、電動車両1毎に設けられ、電力系統15と電気的接続されている。充放電機器10は、充放電管理サーバ11からの制御信号により、充放電プラグ9を介して接続されている電動車両1が有するバッテリ2を充放電する。なお、本実施形態では、電動車両1ごとに充放電機器10を設けることとしたが、1つの充放電機器10に複数の電動車両1が接続できるようにしてもよい。
図2は、本実施形態における充放電制御システムを示すブロック図である。
電動車両1は、バッテリ2、接続口3、カバー4、ECU5、解除部7、車両通信部8を備えている。各電動車両1のバッテリ2は、充放電プラグ9を介して他の電動車両1のバッテリ2や電力系統15等との間でバッテリ2の電力を授受可能に構成されている。接続口3は、充放電プラグ9が接続されるよう構成され、該接続口3を覆うようにカバー4が設けられている。また、カバー4は不特定の人物により開閉されることを防止する為のロック機能が付与されており、このロック機能は電動車両1のユーザ等により解除可能になっている。ここで、電動車両1のユーザとは、電動車両1の使用者を指し、本実施形態では、電動車両1の所有者や名義人、電動車両1のキーを持つ者など、電動車両1を使用することが可能な人物のことを言う。ECU(Electronic Control Unit)5は、接続判定部6を有する。接続判定部6は、放電プラグ9が接続口3に接続されているかを判定する。解除部7は、カバー6のロックを解除する。車両通信部8は、「解除制御手段」に該当し、充放電管理サーバ11のサーバ通信部12と各種のデータ通信を行う。本実施形態では、車両通信部8は、サーバ通信部12に対して充放電プラグ接続情報を送信する機能を有する。なお、充放電プラグ接続情報とは、充放電プラグ9が接続口3に接続されているか否かを示す情報である。その他、充放電プラグ9の各部品の緩みが発生しているときには、その旨を充放電プラグ接続情報に含めてもよい。
複数の充放電機器10は、電動車両1毎に設けられ、充放電プラグ9を介して充放電管理サーバ11からの制御信号により、接続されている電動車両1が有するバッテリ2を充放電する。なお、本実施形態では、電動車両1毎に充放電機器10を設けることとしたが、1つの充放電機器10に複数の電動車両1が接続できるようにしてもよい。
充放電管理サーバ11は、CPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)等を含む一つ又は複数のコンピュータ等を用いて構成される。充放電管理サーバ11は、サーバ通信部12と位置情報記憶部13、報知判定部14を備える。サーバ通信部12は、「報知制御手段」に該当し、電動車両1の車両通信部8、また、電動車両1の周囲の人物等が所有する携帯端末16等と各種のデータ通信を行う。ここで、周囲の人物とは、VPPを管理する管理者等であってもよい。また、本実施形態では、サーバ通信部12は、車両通信部8から充放電プラグ接続情報を受信し、携帯端末16から位置情報や後述する操作完了情報を受信する。位置情報記憶部13は、ハードディスクやフラッシュメモリ等の記憶媒体で構成されており、携帯端末16のGPS(Global Positioning System)による携帯端末16を所有する人物の位置情報を記憶する。該位置情報は所定時間ごとに更新される。報知判定部14は、「判定手段」に該当し、充放電プラグ接続情報により充放電プラグ9が未接続であるかを判定しする。報知判定部14により充放電プラグ9が未接続であると判定された場合、サーバ通信部12は、車両1の使用者以外の周囲の人物が保有する携帯端末16に後述する充放電プラグ操作依頼を送信する、すなわち、車両1の使用者以外の周囲の人物に対して、充放電プラグ9を車両1に接続するよう報知する制御を行う。
携帯端末16は、端末通信部17、表示部18、入力19を備える。端末通信部17は、サーバ通信部12と各種のデータ通信を行う。本実施形態では、端末通信部17は、サーバ通信部12に対して、充放電プラグ9の操作が完了したかを示す情報である操作完了情報を送信する。表示部18は、後述する各種データを表示する。入力19は、携帯端末16の所有者による入力を受ける。本実施形態では、表示部18と入力19はタッチパネルで構成されるが、これらは異なる構成となっていてもよい。
このような構成を有する充放電制御システムの具体的な動作を図3のフローチャートを参照して詳細に説明する。
まず、電動車両1において、充放電プラグ9が接続されているかを判定する(S100)。具体的には、接続判定部6により、充放電プラグ9が接続口3に接続されているかを判定する。この動作は、充放電管理サーバ11でVPPの開始要求が発生した場合など、所定のタイミングで行われる。
充放電プラグ9が未接続であると判定されたとき(S100にてYes)、車両通信部8から充放電管理サーバ11に電動車両1の車両情報とともに充放電プラグ9が未接続であることを示す情報を含む充放電プラグ接続情報を送信する(S101)。なお、本実施形態における車両情報は、電動車両1の車両IDやナンバー、電動車両1の位置情報等である。
次に、充放電管理サーバ11において、充放電プラグ接続情報を受信したかを判定する(S102)。具体的には、サーバ通信部12にて、充放電プラグ接続情報を受信した否かを判定する。
充放電プラグ接続情報を受信したとき(S102にてYes)、報知判定部14は、電動車両1の周囲に人が存在するかを判定する(S103)。具体的には、報知判定部14は、位置情報記憶部13で記憶された携帯端末16のGPSにより周囲に人が存在するかを判定する。ここで、本実施形態における周囲の人物は、上述の電動車両1のユーザ以外を指す。
電動車両1の周囲に人が存在するとき(S103にてYes)、充放電管理サーバ11は、サーバ通信部12から該周囲の人物が保有する携帯端末16に充放電プラグ操作依頼を送信する(S104)。なお、充放電プラグ操作依頼とともに電動車両1の車両情報、本実施形態では電動車両1のナンバーを送信する。この他にも、車両情報として、ナンバーとともに電動車両1の位置情報を送信してもよい。
次に、携帯端末16において、充放電プラグ操作依頼が受信されたかを判定する(S105)。具体的には、端末通信部17にて充放電プラグ操作依頼が受信されたか否かを判定する。
充放電プラグ操作依頼が受信されたとき(S105にてYes)、携帯端末16は、充放電プラグ操作依頼と車両情報をあわせて表示する(S106)。具体的には、図4(a)に示すように、携帯端末16は、表示部18に充放電プラグの差し込み依頼と電動車両1のナンバーを表示する。この他にも、図4(b)に示すように、電動車両1のナンバーとともに電動車両1の位置情報を表示してもよい。また、充放電プラグ9の各部品の緩みがある場合には、その旨を表示してもよい。
次に、携帯端末16は、該携帯端末16を所有する人物から充放電プラグ9の操作を行う旨の入力があるかを判定する(S107)。具体的には、図4(c)に示すような表示部18の表示である充放電プラグ9の差し込みを行う問いかけに対して、人物が「Yes」の入力を行ったか、「No」の入力を行ったかを判定する。なお、この図4(c)の表示はS106で同時に表示されてもよいし、所定時間で切り替わるよう表示されてもよい。
充放電プラグ9の操作を行う旨の入力があるとき(S107にてYes)、携帯端末16は、電動車両1のカバー4のロック解除要求を送信する(S108)。具体的には、端末通信部17から車両通信部8にロック解除要求を送信する。
次に、電動車両1にて、ロック解除要求を受信したかを判定する(S109)。具体的には、車両通信部8でロック解除要求を受信したか否かを判定する。
ロック解除要求を受信したとき(S109にてYes)、車両通信部8は、解除部7を制御し、解除部7によりカバー4のロックを解除する(S110)。これにより、電動車両1のユーザ以外も接続口3に充放電プラグ9を接続することが可能になる。なお、既にロックが解除されているときにはこの動作は不要である。
次に、周囲の人物により接続口3に充放電プラグ9を接続した後には、携帯端末16において操作完了の入力があるかを判定する(S111)。具体的には、図4(d)に示すような表示部18の表示である充放電プラグ9の差し込みの完了に対する問いかけに対して、人物が入力19に「Yes」の入力を行ったか、「No」の入力を行ったかを判定する。なお、この図4(d)の表示はS108、S109、S110のタイミングで表示されてもよい。
携帯端末16において操作完了の入力があるとき(S111にてYes)、携帯端末16は、操作完了情報を送信する(S112)。具体的には、端末通信部17から充放電管理サーバ11に充放電プラグ9の操作完了情報を送信する。
次に、充放電管理サーバ11において、操作完了情報を受信したかを判定する(S113)。具体的には、サーバ通信部12にて充放電プラグ9の操作完了情報を受信したか否かを判定する。
サーバ通信部12にて操作完了情報を受信したとき(S113にてYes)、充放電管理サーバ11は、電動車両1に対して充放電プラグ接続情報を要求する。具体的には、周囲の人物が充放電プラグの接続を行ったことで充放電プラグ9が接続口3に接続されているかを含む情報を要求する旨をサーバ通信部12から車両通信部8に送信する。
次に、電動車両1において、サーバ通信部12から充放電プラグ接続情報の要求を受信したかを判定する(S115)。具体的には、車両通信部8にて、充放電プラグ接続情報の要求を受信したか否かを判定する。
充放電プラグ接続情報の要求を受信したとき(S115にてYes)、電動車両1において、充放電プラグ9が接続口3に接続されているかを判定する(S116)。具体的には、充放電プラグ94を介して、電動車両1と、他の電動車両1のバッテリ2や電力系統15等との間でバッテリ2の電力を授受可能な状態であるか否かを判定する。
次に、車両通信部8からサーバ通信部12に充放電プラグ接続情報を送信する(S117)。
続いて、充放電管理サーバ11において、サーバ通信部12により受信した充放電プラグ接続情報に基づいて、充放電プラグ9が接続口3に接続されているかを判定する(S118)。充放電プラグが接続されていれば本動作は終了し、未接続であれば、S103から繰り返す。
以上より、本実施形態による充放電制御システムによると、電動車両1のユーザ以外の人物により、充放電プラグ9を接続口3に接続することができる。充放電プラグ9の接続を促すことで、充放電プラグが接続される可能性を高めることができ、また、カバー4のロックが解除されることで、ユーザ以外も確実に充放電プラグ9を接続することができる。
なお、S108にて、電動車両1に対してロック解除要求を送信したが、これは充放電管理サーバ11を介して行ってもよい。また、S110のロック解除はS101やS104のタイミングなど、充放電プラグ9が未接続であると判定された後の任意のタイミングで行われてもよい。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態となる充放電制御システムでは、基本的な構成が第1実施形態と同様である。相違点は、充放電管理サーバ11に使用者接続可能判定部31を備える点であり、周囲の人物に対して充放電プラグ9の接続を依頼する際は、電動車両1の使用者が充放電プラグ9の接続を行うことができないときとする。
図5は、本実施形態の充放電制御システムにおける充放電管理サーバ11のブロック図である。上述のように、充放電管理サーバ11は使用者接続可能判定部31をさらに備える。使用者接続可能判定部31は、位置情報記憶部13に記憶された電動車両1の使用者の位置情報から、使用者により充放電プラグ9の接続を行うことが可能であるかを判定する。その後、使用者により充放電プラグ9の接続を行うことが不可能であると判定されたときに、周囲の人物に充放電プラグ9の接続を依頼する。その他にも、使用者が、例えば、携帯端末16で所定の操作を行うことで充放電プラグ9の接続を行うことができない旨の設定を行った場合など、使用者により充放電プラグ9の接続を行うことが可能であるかを判定してもよい。
以上により、電動車両1の使用者が充放電プラグ9を接続できないときであっても、周囲に充放電プラグ9の接続を促すことで、充放電プラグ9が接続される可能性を高めることができる。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態となる充放電制御システムでは、基本的な構成が第1実施形態と同様である。相違点は、充放電管理サーバ11にインセンティブ付与判定部41を備える点であり、充放電プラグ9の接続を行った人物に対してインセンティブを付与する。
図6は、本実施形態の充放電制御システムにおける充放電管理サーバ11の模式図である。上述のように、充放電管理サーバ11はインセンティブ付与判定部41をさらに備える。インセンティブ付与判定部41は、周囲の人物により電動車両1に充放電プラグ9が接続され、サーバ通信部12により充放電プラグ接続情報を受信し、充放電プラグ9が続口3に接続されたと判断されたときにインセンティブを付与すると判定する。インセンティブは、ここでは、金銭的価値とする。インセンティブは、充放電プラグ9を接続する周囲の人物にとって操作の動機付け又は誘因になる価値を有するものであればよく、所望の商品の購入価格の割引率であってもよい。
インセンティブ付与判定部41によりインセンティブを付与すると判定すると、サーバ通信部12から端末通信部17に対して、インセンティブ情報を送信する。その後、携帯端末16は、表示部18により図7に示すようなインセンティブ情報を表示する。本実施形態では、サーバ通信部12により充放電プラグ9の接続を行った人物の銀行口座に所定の金額が振り込まれるよう指示を行う。
以上により、充放電プラグ9の接続を行った人物にインセンティブを付与することで充放電プラグ9が接続される可能性を更に高めることができる。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。例えば、上記の実施形態では充放電制御システムとして記載したが、電動車両1のバッテリ2の充電、放電のうち少なくともどちらか一方を行うことができればよい。
サーバ通信部12によって解除部7を制御し、カバー4のロックを解除するようにしてもよい。この場合、サーバ通信部12が「解除制御手段」に該当する。接続判定部6により充放電プラグ9が未接続であると判定された場合に、車両通信部8は、車両1の使用者以外の周囲の人物が保有する携帯端末16に充放電プラグ操作依頼を送信するようにしてもよい。この場合、接続判定部6が「判定手段」に該当し、車両通信部8が「報知制御手段」に該当する。また、S100にて充放電が不可能か否かを判定する際には、不図示のカメラ等で撮像された画像から、物理的な接続がされているかを判定してもよい。S104にて充放電プラグ操作依頼を該周囲の人物に送信後、充放電管理サーバ11は時間の測定を開始してもよい。該時間の測定は、所定時間経過後に操作完了情報を受信しなかった場合にリセットするものとし、このリセットが行われたタイミングでフローチャートを終了させる。
報知は、携帯端末16の表示部18による表示だけではなく、例えば、図8に示すように、車両の外部音響機器41により音を用いて報知してもよい。この場合には、外部音響機器41を制御する手段が「報知制御手段」に該当する。
1 電動車両
2 バッテリ
3 接続部
4 カバー
5 ECU
6 接続判定部
7 解除部
8 車両通信部
9 充放電プラグ
10 充放電機器
11 充放電管理サーバ
16 携帯端末

Claims (7)

  1. 充放電プラグを介して、外部電源と車両に搭載されたバッテリとで充電または放電の少なくともどちらか一方を行う充放電制御方法において、
    前記充放電プラグが前記車両に未接続であるとき、前記車両の使用者以外であり、前記車両の周囲の人物に対して、前記充放電プラグを前記車両に接続するよう報知すること、
    前記充放電プラグの接続部を覆うカバーがロックされ、閉じている場合、前記カバーのロックを解除することと、を備える、充放電制御方法。
  2. 前記報知は、前記車両の位置情報をあわせて表示することで報知を行うことを特徴とする、請求項1に記載の充放電制御方法。
  3. 前記報知は、前記充放電プラグが前記車両に未接続であり、かつ、前記使用者が前記充放電プラグを接続することが不可能であるときに、前記周囲の人物に対して、前記充放電プラグを前記車両に接続するよう報知することを特徴とする、請求項1または2に記載の充放電制御方法。
  4. 前記充放電プラグを接続した人物に対して、インセンティブを付与することを更に備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の充放電制御方法。
  5. 充放電プラグを介して、外部電源と車両に搭載されたバッテリと充電または放電の少なくともどちらか一方を行う充放電制御装置において、
    前記充放電プラグが前記車両に接続されているか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段により充放電プラグが未接続であると判定された場合、前記車両の使用者以外の周囲の人物に対して、前記充放電プラグを前記車両に接続するよう報知する制御を行う報知制御手段と、
    前記充放電プラグの接続部を覆うカバーがロックされ、閉じている場合、前記カバーのロックを解除する制御を行う解除制御手段と、
    を備える、充放電制御装置。
  6. 充放電プラグを介して、外部電源と車両に搭載されたバッテリとで充電、または放電の少なくともどちらか一方を行う車両において、
    前記充放電プラグが未接続であるか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段により前記充放電プラグが未接続であると判定された場合、前記車両の使用者以外の周囲の人物に対して、前記充放電プラグを接続するよう報知する制御を行う報知制御手段と、
    前記充放電プラグの接続部を覆うカバーがロックされ、閉じている場合、前記カバーのロックを解除する制御を行う解除制御手段と、
    を備える、車両。
  7. 充放電プラグを介して、外部電源と車両に搭載されたバッテリとで充電、または放電の少なくともどちらか一方を行う充放電制御システムにおいて、
    前記充放電プラグが前記車両に未接続であるか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段により前記充放電プラグが未接続であると判定された場合、前記車両の使用者以外の周囲の人物に対して、前記充放電プラグを前記車両に接続するよう報知する制御を行う報知制御手段と、
    前記充放電プラグの接続部を覆うカバーがロックされ、閉じている場合、前記カバーのロックを解除する制御を行う解除制御手段と、
    を備える、充放電制御システム。
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