JP2023132620A - システム、プログラム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギーを有効活用するシステム、プログラム及び方法を提供する。
【解決手段】システムは、複数の車両の中から、電源状態をオンにして電力ネットワークに対して電力リソースを提供可能な状態で待機させる車両を選択し、選択した車両を電力ネットワークに対して電力リソースを提供可能な状態にし、他の車両をスリープさせる制御を行う制御部を備える。制御部は、電力ネットワークに提供可能な電力リソース量を推定することによってグループ分けされた同一グループに属する複数の車両の中から、電力ネットワークに対する一次調整力を提供するために電力リソースを提供可能な状態で待機させる車両を順番に選択する。
【選択図】図７

Description

本発明は、システム、プログラム及び方法に関する。

特許文献１－４には、蓄電池の充放電に関する技術が開示されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
特許文献１ 特開２０１８－１６０３６４号公報
特許文献２ 特開２０１８－１６００７３号公報
特許文献３ 特開２０１９－１６４９８９号公報
特許文献４ 特開２０２１－１０３５４９号公報

エネルギー有効活用にはバッテリの効果的利用が有効と知られているが、その実現は容易ではないという課題がある。

本発明の第１の態様においては、システムが提供される。前記システムは、複数の車両の中から、電源状態をオンにして電力ネットワークに対して電力リソースを提供可能な状態で待機させる車両を選択し、選択した車両を前記電力ネットワークに対して電力リソースを提供可能な状態にし、他の車両をスリープさせる制御を行う制御部を備える。前記制御部は、電力ネットワークに提供可能な電力リソース量を推定することによってグループ分けされた同一グループに属する複数の車両の中から、前記電力ネットワークに対する一次調整力を提供するために前記電力リソースを提供可能な状態で待機させる車両を順番に選択する。

前記制御部は、前記同一グループに属する複数の車両の中から、少なくとも３つの車両群を選択してよい。前記制御部は、前記３つの車両群のうちの１つの車両群を前記電力ネットワークに対して電力リソースを提供する状態である第１状態にし、前記３つの車両群のうちの他の１つの車両群を電力ネットワークに対して電力リソースを提供可能かつ前記電力ネットワークに対して電力リソースを提供しない状態である第２状態にし、前記３つの車両群のうちの更に他の１つの車両群をスリープ状態である第３状態にしてよい。前記制御部は、前記３つの車両群のうちの各車両群の状態を、前記第１状態、前記第２状態、及び前記第３状態から予め定められた順番で選択される順で切り替えてよい。

前記制御部は、前記電力ネットワークに前記一次調整力を提供する場合に、前記３つの車両群のうちの各車両群の状態を、前記第１状態、前記第２状態、及び前記第３状態から予め定められた順番で選択される順で切り替えてよい。

前記制御部は、前記電力ネットワークに前記一次調整力を提供しない場合に、前記３つの車両群のうちの１つの車両群を前記第２状態にし、前記３つの車両群のうちの他の２つの車両群を前記第３状態にし、前記３つの車両群のうちの各車両群の状態を、前記第２状態及び前記第３状態から予め定められた順番で選択される順で切り替えてよい。

前記制御部は、前記複数の車両がそれぞれ備えるバッテリの充電状態に基づいて、前記複数の車両を３つ以上のグループに分けてよい。前記制御部は、前記３つ以上のグループのうち前記充電状態が最も高いグループ及び前記充電状態が最も低いグループを除くグループに属する複数の車両の中から、前記一次調整力を提供するために前記電力リソースを提供可能な状態で待機させる車両を順番に選択してよい。

前記バッテリは、前記車両に搭載され、前記バッテリを充電するステーションで交換可能なバッテリであってよい。

本発明の第２の態様においては、プログラムが提供される。前記プログラムは、コンピュータを、上記のシステムとして機能させる。

本発明の第３の態様においては、方法が提供される。前記方法は、複数の車両の中から、電源状態をオンにして電力ネットワークに対して電力リソースを提供可能な状態で待機させる車両を選択する段階を備える。前記方法は、前記選択する段階で選択された車両を前記電力ネットワークに対して電力リソースを提供可能な状態にし、他の車両をスリープさせる制御を行う段階を備える。前記選択する段階は、提供可能な電力リソースを推定することによってグループ分けされた同一グループに属する複数の車両の中から、前記電力ネットワークに対する一次調整力を提供するために前記電力リソースを提供可能な状態で待機させる車両を順番に選択する段階を有する。

上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

一実施形態における電力システム５の利用形態を概念的に示す。 システム１００のシステム構成の一例を示す。 車両１０のグループ分けを模式的に示す。 充給電可能な車両１０の状態遷移を模式的に示す。 充電のみ可能な状態にある車両１０の状態遷移を模式的に示す。 一次調整力の提供を要求する上げＤＲ及び下げＤＲのいずれの要求も通知されていない状態での各車両群の状態を示す。 一次調整力の提供を要求する上げＤＲ及び下げＤＲ要求が通知される状態での各車両群の状態を示す。 １台の車両１０ｄの充放電に関する時間経過を模式的に示す。 グループＡ～Ｄに属する車両１０の台数の割合の変化を示す。 コンピュータ２０００の例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、一実施形態における電力システム５の利用形態を概念的に示す。電力システム５は、ステーション３０ａ、ステーション３０ｂ、ステーション３０ｃ、及びステーション３０ｄと、発電装置８０と、システム１００と、サーバ１８０と、車両１０ａ、車両１０ｂ、車両１０ｃ、車両１０ｄ、車両１０ｅ、及び車両２０とを備える。

本実施形態において、ステーション３０ａ、ステーション３０ｂ、ステーション３０ｃ、及びステーション３０ｄを「ステーション３０」と総称する場合がある。車両１０ａ、車両１０ｂ、車両１０ｃ、車両１０ｄ及び車両１０ｅを「車両１０」と総称する場合がある。車両１０ａ、車両１０ｂ、車両１０ｃ、車両１０ｄ及び車両１０ｅは、それぞれバッテリ１２ａ、バッテリ１２ｂ、バッテリ１２ｃ、バッテリ１２ｄ及びバッテリ１２ｅを備える。バッテリ１２ａ、バッテリ１２ｂ、バッテリ１２ｃ、バッテリ１２ｄ及びバッテリ１２ｅを「バッテリ１２」と総称する場合がある。

システム１００は、通信ネットワーク１９０を通じてサーバ１８０と接続されている。サーバ１８０は、通信ネットワーク１９０を通じてステーション３０と通信可能である。システム１００は、通信ネットワーク１９０を通じてステーション３０を制御する。システム１００は、通信ネットワーク１９０を通じて車両１０と通信し、車両１０の走行履歴及びバッテリ１２のＳＯＣ等、車両１０の各種の情報を取得する。

ステーション３０、電力需要家７０及び発電装置８０は、電力ネットワーク９０に接続されている。発電装置８０は、例えば電力会社が運用する発電所を含む。発電装置８０で発電された電力は、電力ネットワーク９０を通じてステーション３０及び電力需要家７０に供給可能である。電力ネットワーク９０は、例えば電力系統である。

ステーション３０は、それぞれに接続されている車両１０に搭載されたバッテリ１２の充電及び放電を行う。車両１０は、例えば電気自動車である。バッテリ１２は、車両１０の走行用の電力を供給するバッテリである。車両１０は、個人所有の車両、事業者が事業に使用する車両、シェアカー等であってよい。バッテリ１２は、可動バッテリの一例である。バッテリ１２は、車両１０に搭載された状態で可動となり得る。

ステーション３０ａは、個人宅４２に設けられ、ステーション３０ａに接続された車両１０ａのバッテリ１２ａの充電及び放電を行う。ステーション３０ｂは、公共の充放電ステーションであり、ステーション３０ｂに接続された車両１０ｂ及び車両１０ｃを含む複数の車両１０に搭載されたバッテリ１２の充電及び放電を行う。ステーション３０ｃは、施設４４に設けられたステーションであり、ステーション３０ｃに接続された車両１０ｄ及び車両１０ｅを含む複数の車両１０に搭載されたバッテリ１２の充電及び放電を行う。

ステーション３０ｄは、車両２０に搭載可能な複数のバッテリを保持し、保持している複数のバッテリの充電及び放電を行う。車両２０は、例えば電動バイクである。車両２０で使用されるバッテリ１２ｆは、ステーション３０において交換される。一例として、車両２０の走行に使用されたバッテリ１２ｆは、ステーション３０ｄにおいて充電されたバッテリ１２ｇと交換され、車両２０に装着される。バッテリ１２ｆ及びバッテリ１２ｇは、可動バッテリの一例である。バッテリ１２ｆ及びバッテリ１２ｇは、車両２０に搭載されることによって可動となり得る。バッテリ１２ｆ及びバッテリ１２ｇは、人が手持ちで運ぶことによっても可動となり得る。

ステーション３０のそれぞれは、電力ネットワーク９０から供給される電力でバッテリ１２を充電することができる。ステーション３０は、バッテリ１２を放電して、電力ネットワーク９０に給電することができる。

ステーション３０のそれぞれは、システム１００の制御に従って、バッテリ１２の充電及び放電を行う。例えば、システム１００は、電力ネットワーク９０において電力不足が発生している場合に、ステーション３０にバッテリ１２を放電させることによって、電力ネットワーク９０に電力を供給させることができる。システム１００は、電力ネットワーク９０において電力余剰が発生している場合に、ステーション３０にバッテリを充電させることによって、電力ネットワーク９０の電力余剰を軽減させることができる。システム１００は、ステーション３０を用いて、電力ネットワーク９０における一次調整力、二次調整力、三次調整力を提供することができる。このように、システム１００は、複数のバッテリ１２を集約して、電力ネットワーク９０に対する電力リソースとして管理することができる。

サーバ１８０は、例えば電力アグリゲータによって使用されるサーバである。サーバ１８０は、電力市場における電力取引を行う。システム１００は、電力リソースとして管理するバッテリ１２をサーバ１８０に提供することができる。システム１００は、ステーション３０によるバッテリの充放電を制御して、サーバ１８０が約定した量の電力を電力ネットワーク９０に提供する。例えば、システム１００は、サーバ１８０からのデマンドに応じて、ステーション３０によるバッテリ１２の充放電を制御して、デマンドに応じた量の電力を提供する。

図２は、システム１００のシステム構成の一例を示す。システム１００は、処理部２００と、記憶部２８０と、通信装置２９０とを備える。

処理部２００は、通信装置２９０の制御を行う。通信装置２９０は、ステーション３０ａ及びサーバ１８０との間の通信を担う。処理部２００は、プロセッサを含む演算処理装置により実現される。記憶部２８０は、それぞれ不揮発性の記憶媒体を備えて実現される。処理部２００は、記憶部２８０に格納された情報を用いて処理を行う。処理部２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びバス等を備えたマイクロコンピュータによって実現されてよい。システム１００は、コンピュータによって実現されてよい。

本実施形態において、システム１００は、単一のコンピュータによって実現されるものとする。しかし、他の実施形態において、システム１００は複数のコンピュータによって実現されてよい。システム１００の少なくとも一部の機能は、クラウドサーバ等の１つ以上のサーバによって実現されてよい。

処理部２００は、取得部２１０と、制御部２４０とを備える。

取得部２１０は、車両１０の走行履歴、バッテリ１２の充放電履歴を取得する。取得部２１０は、車両１０からシステム１００に送信された走行履歴を取得してよい。車両１０の走行履歴は、車両１０の位置及びバッテリ１２のＳＯＣと日時とを対応づけた情報を含んでよい。取得部２１０は、車両１０からシステム１００に送信された充放電履歴を取得してよい。取得部２１０は、ステーション３０から送信されたバッテリ１２の充放電履歴を取得してもよい。充放電履歴は、バッテリ１２の充放電量と日時とを対応づけた情報を含んでよい。取得部２１０は、車両１０の現在の状態を示す情報を取得してよい。車両１０の現在の状態は、車両１０の現在位置、バッテリ１２の現在のＳＯＣ等を含んでよい。制御部２４０は、取得部２１０が取得した情報に基づいて処理を行ってよい。

制御部２４０は、複数の車両１０の中から、電源状態をオンにして電力ネットワーク９０に対して電力リソースを提供可能な状態で待機させる車両１０を選択し、選択した車両１０を電力ネットワーク９０に対して電力リソースを提供可能な状態にし、他の車両１０をスリープさせる制御を行う。制御部２４０は、電力ネットワーク９０に提供可能な電力リソース量を推定することによってグループ分けされた同一グループに属する複数の車両１０の中から、電力ネットワーク９０に対する一次調整力を提供するために電力リソースを提供可能な状態で待機させる車両１０を順番に選択する。電力リソースは、電力又は電力量であってよい。電力ネットワーク９０に電力リソースを提供することとは、電力ネットワーク９０の電力需要を高めること、及び電力ネットワーク９０の電力需要を低くすることを含み、電力ネットワーク９０に電力を供給することのみを意味するものではない。

制御部２４０は、同一グループに属する複数の車両１０の中から、少なくとも３つの車両群を選択し、３つの車両群のうちの１つの車両群を電力ネットワーク９０に対して電力リソースを提供する状態である第１状態にし、３つの車両群のうちの他の１つの車両群を電力ネットワーク９０に対して電力リソースを提供可能かつ電力ネットワーク９０に対して電力リソースを提供しない状態である第２状態にし、３つの車両群のうちの更に他の１つの車両群をスリープ状態である第３状態にしてよい。制御部２４０は、３つの車両群のうちの各車両群の状態を、第１状態、第２状態、及び第３状態から予め定められた順番で選択される順で切り替えてよい。

制御部２４０は、電力ネットワーク９０に一次調整力を提供する場合に、３つの車両群のうちの各車両群の状態を、第１状態、第２状態、及び第３状態から予め定められた順番で選択される順で切り替えてよい。

制御部２４０は、電力ネットワーク９０に一次調整力を提供しない場合に、３つの車両群のうちの１つの車両群を第２状態にし、３つの車両群のうちの他の２つの車両群を第３状態にし、３つの車両群のうちの各車両群の状態を、第２状態及び第３状態から予め定められた順番で選択される順で切り替えてよい。

制御部２４０は、複数の車両１０がそれぞれ備えるバッテリ１２の充電状態に基づいて、複数の車両１０を３つ以上のグループに分け、３つ以上のグループのうち充電状態が最も高いグループ及び充電状態が最も低いグループを除くグループに属する複数の車両１０の中から、一次調整力を提供するために電力リソースを提供可能な状態で待機させる車両１０を順番に選択してよい。

図３は、車両１０のグループ分けを模式的に示す。制御部２４０は、ステーション３０に接続されている車両１０をグループに分ける。

具体的には、制御部２４０は、充給電可能な車両１０と、充電のみが可能な車両１０に分類する。充給電可能な車両１０は、バッテリ１２を充電する機能だけでなく、バッテリ１２を放電させることによって得られた電力を電力ネットワーク９０に給電する機能を有するステーション３０に接続された車両１０である。充電のみが可能な車両１０は、バッテリ１２を充電する機能を有し、バッテリ１２を放電させることによって得られた電力を電力ネットワーク９０に給電する機能を有しないステーション３０に接続された車両１０である。

制御部２４０は、充給電可能な車両１０及び充電のみ可能な車両１０のそれぞれを、バッテリ１２のＳＯＣに基づいて、グループＡ～グループＤに分類する。一例として、グループＡは、ＳＯＣが９５％以上１００％以下のバッテリ１２が搭載された車両である。グループＢは、ＳＯＣが６１％以上９４％以下のバッテリ１２が搭載された車両である。グループＣは、ＳＯＣが４０％以上６０％以下のバッテリ１２が搭載された車両である。グループＤは、ＳＯＣが０％以上３９％以下のバッテリ１２が搭載された車両である。

グループＡに属する車両１０は、走行利用可能な車両であること、すなわち走行準備が完了した車両であることを示す。グループＢに属する車両１０は、主として下げデマンドレスポンス（ＤＲ）に使用可能な予め定められたバッテリ残量を持つバッテリ１２が搭載された車両である。グループＣに属する車両１０は、主として下げＤＲ及び上げＤＲのいずれにも使用可能なバッテリ残量を持つバッテリ１２が搭載された車両である。グループＤに属する車両１０は、主として上げＤＲに利用可能なバッテリ残量を持つバッテリ１２が搭載された車両である。

制御部２４０は、充給電可能な状態にあり、かつ、グループＣに属する車両１０を、第１車両群３０１、第２車両群３０２、第３車両群３０３、及び第４車両群３０４を含む４つの車両群に分類する。第１車両群３０１、第２車両群３０２、第３車両群３０３は、電力ネットワーク９０に対して一次調整力を提供するために選択された車両である。第４車両群３０４は、電力ネットワーク９０に対して一次調整力を提供するために選択された車両以外の車両である。

図４は、充給電可能な車両１０の状態遷移を模式的に示す。車両１０は、起動状態とスリープ状態を持つ。起動状態は、車両１０のシステム電源状態がオンとなっており、電力ネットワーク９０との間で電力の受け渡しを行うことが可能な状態である。車両１０が起動状態にある場合、車両１０は、バッテリ１２が充電中又バッテリ１２から車両１０の外部に給電中である充電・給電状態と、バッテリ１２の充放電が行われていない充電・給電なし状態の２つの状態をとり得る。

車両１０が起動状態においてグループＤに属している場合、バッテリ１２の計画充電又は上げＤＲに応じてバッテリ１２の充電が行われることによって、車両１０はグループＣに属する状態に遷移し得る。車両１０が起動状態においてグループＣに属している場合、バッテリ１２の計画充電又は上げＤＲに応じてバッテリ１２の充電が行われることによって、車両１０はグループＢに属する状態に遷移し得る。車両１０が起動状態においてグループＢに属している場合、バッテリ１２の計画充電又は上げＤＲに応じてバッテリ１２の充電が行われることによって、車両１０はグループＡに属する状態に遷移し得る。グループＡは車両１０が走行可能になった状態であり、グループＡになると車両１０はスリープ状態となり、車両１０に搭載されたバッテリ１２から外部への給電は行われない状態となる。

車両１０がグループＡに属している場合、下げＤＲに応じてバッテリ１２から外部への給電が行われることによって、車両１０は起動状態においてグループＢに属する状態に遷移し得る。車両１０が起動状態においてグループＢに属している場合、下げＤＲに応じてバッテリ１２から外部への給電が行われることによって、車両１０はグループＣに属する状態に遷移し得る。車両１０が起動状態においてグループＣに属している場合、下げＤＲに応じてバッテリ１２から外部への給電が行われることによって、車両１０はグループＤに属する状態に遷移し得る。

車両１０が起動状態においてグループＤに属している場合において、ＤＲ対応中にシステム１００からスリープ要求を受信すると、車両１０はスリープ状態においてグループＤに属する状態に遷移する。車両１０がスリープ状態においてグループＤに属している場合、システム１００から計画充電の開始又は上げＤＲ要求を受信すると、車両１０は起動状態においてグループＤに属する状態に遷移する。車両１０が起動状態においてグループＣに属している場合において、ＤＲ対応中にシステム１００からスリープ要求を受信すると、車両１０はスリープ状態においてグループＣに属する状態に遷移する。車両１０がスリープ状態においてグループＣに属している場合、システム１００から計画充電の開始、上げＤＲ、又は下げＤＲ要求を受信すると、車両１０は起動状態においてグループＣに属する状態に遷移する。車両１０が起動状態においてグループＢに属している場合において、ＤＲ対応中にシステム１００からスリープ要求を受信すると、車両１０はスリープ状態においてグループＢに属する状態に遷移する。車両１０がスリープ状態においてグループＢに属している場合、システム１００から計画充電の開始又は下げＤＲ要求を受信すると、車両１０は起動状態においてグループＢに属する状態に遷移する。

図５は、充電のみ可能な状態にある車両１０の状態遷移を模式的に示す。図５において図４と共通する部分については説明を省略し、図４と相違する部分について説明する。

充電のみが可能な状態にある車両１０においては、バッテリ１２から外部への給電を行うことができないため、グループＡからグループＢへの状態遷移、グループＢからグループＣへの状態遷移、グループＣからグループＤへの状態遷移は行われない。バッテリ１２から外部への給電を行うことができないため、グループＢ，グループＣ，及びグループＤのいずれかに属している場合に下げＤＲ要求を受信すると、バッテリ１２の充電を制限することによって応答することのみが可能であり、状態遷移は行われない。

図６は、一次調整力の提供を要求する上げＤＲ及び下げＤＲのいずれの要求も通知されていない状態での各車両群の状態を示す。図６の時刻ｔ０は、電力市場において約定された電力の受け渡し期間内の時刻であるとする。

図６に示されるように、電力ネットワーク９０における電力の需給バランスがとれており、消費電力も略一定の状態にある。この場合、上げＤＲ及び下げＤＲのいずれの要求も発出されない。この場合、一次調整力を提供するための車両として選択された第１車両群３０１、第２車両群３０２及び第３車両群３０３の車両１０のうち、第１車両群３０１の車両１０のみが起動状態にあり、第２車両群３０２及び第３車両群３０３はスリープ状態にある。電力ネットワーク９０における電力の需給バランスがとれているため、第１車両群３０１の車両１０の状態は、起動状態において充電及び給電を行っていない充電・給電なし状態になる。

時刻ｔ０から一定時間が経過した時刻ｔ１になると、第２車両群３０２の車両１０には、システム１００の制御部２４０の制御によって起動要求が送信される。これにより、第２車両群３０２の車両１０はスリープ状態から起動状態に遷移する。第２車両群３０２の車両１０が起動状態に遷移すると、第１車両群３０１の車両１０には、システム１００の制御部２４０の制御によってスリープ要求が送信される。これにより、一次調整力を提供する車両が第１車両群３０１の車両１０から第２車両群３０２の車両１０に切り替わる。電力ネットワーク９０における電力の需給バランスがとれているため、第２車両群３０２の車両１０の状態は、起動状態において充電及び給電を行っていない充電・給電なし状態となる。

時刻ｔ１から一定時間が経過した時刻ｔ２になると、第３車両群３０３の車両１０には、システム１００の制御部２４０の制御によって起動要求が送信される。これにより、第３車両群３０３の車両１０はスリープ状態から起動状態に遷移する。第３車両群３０３の車両１０が起動状態に遷移すると、第２車両群３０２の車両１０には、システム１００の制御部２４０の制御によってスリープ要求が送信される。これにより、一次調整力を提供する車両が第２車両群３０２の車両１０から第３車両群３０３の車両１０に切り替わる。電力ネットワーク９０における電力の需給バランスがとれているため、第３車両群３０３の車両１０の状態は、起動状態において充電及び給電を行っていない充電・給電なし状態となる。

時刻ｔ２から一定時間が経過した時刻ｔ３になると、第１車両群３０１の車両１０には、システム１００の制御部２４０の制御によって起動要求が送信される。これにより、第１車両群３０１の車両１０はスリープ状態から起動状態に遷移する。第１車両群３０１の車両１０が起動状態に遷移すると、第３車両群３０３の車両１０には、システム１００の制御部２４０の制御によってスリープ要求が送信される。これにより、一次調整力を提供する車両が第３車両群３０３の車両１０から第１車両群３０１の車両１０に切り替わる。電力ネットワーク９０における電力の需給バランスがとれているため、第１車両群３０１の車両１０の状態は、起動状態において充電及び給電を行っていない充電・給電なし状態となる。

以後、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３における切り替え処理が繰り返される。これにより、第１車両群３０１の車両１０、第２車両群３０２の車両１０、及び第３車両群３０３の車両１０は、一次調整力を提供するための車両として、第１車両群３０１の車両１０、第２車両群３０２の車両１０、及び第３車両群３０３の車両１０、第１車両群３０１の車両１０・・・の順番で選択される。つまり、第１車両群３０１の車両１０、第２車両群３０２の車両１０及び第３車両群３０３の車両１０は、一定期間が経過するごとに、起動とスリープ状態との間の遷移を繰り返し、第１車両群３０１、第２車両群３０２及び第３車両群３０３のうちの１つの車両群の車両１０が起動状態となる。このように一次調整力を提供するための車両１０を輪番で選択することで、車両１０の起動時間が長くなることを抑制することができる。そのため、車両１０の消費電力を削減することができる。

図７は、一次調整力の提供を要求する上げＤＲ及び下げＤＲ要求が通知される状態での各車両群の状態を示す。電力ネットワーク９０における電力の需給バランスがとれておらず、図７に示されるように、微視的に見ると電力需要が変動している。この場合、一次調整力を提供するための車両として選択された第１車両群３０１、第２車両群３０２及び第３車両群３０３の車両１０のうち、第１車両群３０１の車両１０及び第２車両群３０２の車両１０の電源状態がオンされて起動状態となり、第３車両群３０３のみがスリープ状態にある。

ここで、第１車両群３０１の車両１０は、下げＤＲ要求に応じて、バッテリ１２を放電させて電力ネットワーク９０に給電するか、バッテリ１２を充電中であれば充電量を削減することで、下げＤＲ要求に応答する。一方、第２車両群３０２は起動しているものの、充電・給電なしの状態にある。

時刻ｔ１になると、下げＤＲの期間が終了し、上げＤＲ要求が発行される状態となる。このとき、第２車両群３０２の車両１０が上げＤＲに対応する状態となる。第３車両群３０３の車両１０には、システム１００の制御部２４０の制御によって起動要求が送信される。これにより、第３車両群３０３の車両１０はスリープ状態から起動状態に遷移する。第３車両群３０３の車両１０が起動状態に遷移すると、第１車両群３０１の車両１０には、システム１００の制御部２４０の制御によってスリープ要求が送信される。これにより、一次調整力を提供する車両が第１車両群３０１の車両１０から第２車両群３０２の車両１０に切り替わる。

時刻ｔ２になると、上げＤＲの期間が終了し、下げＤＲ要求が発行される状態となる。このとき、第３車両群３０３の車両１０が下げＤＲに対応する状態となる。第１車両群３０１の車両１０には、システム１００の制御部２４０の制御によって起動要求が送信される。これにより、第１車両群３０１の車両１０はスリープ状態から起動状態に遷移する。第１車両群３０１の車両１０が起動状態に遷移すると、第２車両群３０２の車両１０には、システム１００の制御部２４０の制御によってスリープ要求が送信される。これにより、一次調整力を提供する車両が第２車両群３０２の車両１０から第３車両群３０３の車両１０に切り替わる。

時刻ｔ３になると、下げＤＲの期間が終了し、上げＤＲ要求が発行される状態となる。このとき、第１車両群３０１の車両１０が上げＤＲに対応する状態となる。第２車両群３０２の車両１０には、システム１００の制御部２４０の制御によって起動要求が送信される。これにより、第２車両群３０２の車両１０はスリープ状態から起動状態に遷移する。第２車両群３０２の車両１０が起動状態に遷移すると、第３車両群３０３の車両１０には、システム１００の制御部２４０の制御によってスリープ要求が送信される。これにより、一次調整力を提供する車両が第３車両群３０３の車両１０から第１車両群３０１の車両１０に切り替わる。

以後、上げＤＲから下げＤＲに切り替わる毎に、同様の切り替え処理が繰り返される。これにより、第１車両群３０１の車両１０、第２車両群３０２の車両１０、及び第３車両群３０３の車両１０は、一次調整力を提供するための車両として、第１車両群３０１の車両１０、第２車両群３０２の車両１０、及び第３車両群３０３の車両１０、第１車両群３０１の車両１０・・・の順番で選択される。つまり、第１車両群３０１の車両１０、第２車両群３０２の車両１０及び第３車両群３０３の車両１０は、上げＤＲから下げＤＲに切り替わる毎に、起動状態の充電・給電ありの状態、スリープ状態、起動状態における充電・給電なしの状態の間の遷移を繰り返し、第１車両群３０１、第２車両群３０２及び第３車両群３０３のうちの１つの車両群の車両１０が一次調整力を提供する車両として選択される。

このように一次調整力を提供するための車両１０を輪番で選択することで、車両１０の起動時間が長くなることを抑制することができる。そのため、車両１０の消費電力を削減することができる。また、一次調整力を提供するための車両として選択された車両１０は、スリープ状態になった後、起動状態における充電・給電なしの状態を経て一次調整力を提供するための車両として選択される。これにより、出力の切り替えに対する応動低下を抑制することができる。

図８は、１台の車両１０ｄの充放電に関する時間経過を模式的に示す。時刻ｔ１に、車両１０ｄがステーション３０に入庫してステーション３０に接続される。このとき、車両１０ｄに搭載されたバッテリ１２のＳＯＣは比較的に低いため、車両１０ｄはグループＤに属する状態にあるとする。

制御部２４０は、車両１０ｄがステーション３０から出庫することが予測される時刻ｔ８であり、時刻ｔ８まで車両１０ｄの充電を行うために十分な時間があると判断すると、制御部２４０は車両１０ｄのバッテリ１２の充電をすぐには開始しない。車両１０ｄがステーション３０から出庫することが予測される時刻ｔ８は、車両１０ｄの過去の走行履歴、車両１０ｄが備えるバッテリ１２ｄの充放電履歴、及び車両１０の利用計画に基づいて判断する。

電力ネットワーク９０に一次調整力を提供する受け渡し期間であるＤＲ期間が近づくと、制御部２４０は、一時調整力を提供することができる車両１０を増やすべく、グループＣに属する車両１０の数を増やす。制御部２４０は、車両１０ｄがグループＣに遷移するように、時刻ｔ２からｔ３までの間に、バッテリ１２ｄの充電を開始させる。この充電によってバッテリ１２ｄのＳＯＣが上昇して、車両１０ｄはグループＣに遷移することとなる。

続いて、制御部２４０は、時刻ｔ４からｔ５までのＤＲ期間において、車両１０ｄを含む複数の車両１０により電力ネットワーク９０に対する一次調整力を提供させる。その後、車両１０ｄの出発予測時刻ｔ８が近づくと、時刻ｔ６において、制御部２４０は、時刻ｔ８までの間にバッテリ１２ｄのＳＯＣが車両１０ｄの走行開始時の目標値に到達するように、車両１０ｄの充電を開始させ、時刻ｔ７において充電が完了する。時刻ｔ６から時刻ｔ７までの充電期間の間に、バッテリ１２ｄのＳＯＣが上昇して車両１０ｄはグループＢに遷移する。その後、バッテリ１２ｄのＳＯＣが上昇し、ＳＯＣの充電が完了した時刻ｔ７において、車両１０ａはグループＡに遷移する。時刻ｔ８において、車両１０ｄがステーション３０から出庫される。

図９は、グループＡ～Ｄに属する車両１０の台数の割合の変化を示す。図８に示すＤＲ期間の開始時刻より十分前の時刻ｔ１において、グループＣに属する車両１０の台数は３０％である。ＤＲ期間が近づくと、制御部２４０はグループＤに属する車両１０を優先的に充電させるとともに、グループＢに属する車両１０から電力ネットワーク９０に優先的に給電させる。これにより、時刻ｔ３までの間にグループＣに属する車両１０の台数を５０％に増加させることで、ＤＲ期間において電力ネットワーク９０に対する一次調整力を提供することができる車両１０の台数を増加させることができる。

制御部２４０は、車両１０がステーション３０に入庫する時刻、車両１０がステーション３０から出庫する時刻、及び車両１０がステーション３０に入出庫時のバッテリ１２のＳＯＣを、過去の車両１０の走行履歴及びバッテリ１２の充放電履歴に基づいて予測する。制御部２４０は、これらの予測に基づいて、ＤＲ期間において各車両１０が電力ネットワーク９０に提供可能となる電力を推定し、ＤＲ期間において電力ネットワーク９０に提供する必要がある電力を提供できるように、ＤＲ期間の開始時刻より前におけるバッテリ１２の充放電計画を作成する。制御部２４０は、当該充放電計画に基づいて、バッテリ１２の充放電を行うことで、ＤＲ期間の開始時刻より前にグループＣに属する車両１０が予め定められた数以上になるように制御する。制御部２４０は、ＤＲ期間において電力ネットワーク９０に一次調整力を提供するための車両をグループＣに属する車両１０の中から選択する。そして、制御部２４０は、選択した車両１０を、図６及び図７等に関連したように３つの車両群に分けて、一次調整力を提供するための車両群を順次に選択するとともに、他の車両群の少なくとも一部をスリープ状態に維持する。これにより、車両１０が一時調整力を提供するために電源状態がオンされた状態で待機することで消費される電力を削減することができる。

なお、以上の説明では、グループＣに属する車両１０の中から一次調整力を提供する車両１０が選択されるとした。しかし、一次調整力の必要量に応じて、グループＢやグループＣに属する車両１０の中から一次調整力を提供する車両１０を選択してもよい。

また、以上の説明では、車両１０に搭載されたバッテリ１２を用いて一次調整力が提供されるとした。しかし、車両１０に搭載されたバッテリ１２に加えて、又は、車両１０に搭載されたバッテリ１２に代えて、車両２０用のバッテリ１２を用いてステーション３０ｄを通じて一次調整力を提供してもよい。

図１０は、本発明の複数の実施形態が全体的又は部分的に具現化され得るコンピュータ２０００の例を示す。コンピュータ２０００にインストールされたプログラムは、コンピュータ２０００を、実施形態にかかるシステム又はシステムの各部、もしくは各種制御装置等の装置又は当該装置の各部として機能させる、当該システム又はシステムの各部もしくは当該装置又は当該装置の各部に関連付けられるオペレーションを実行させる、及び／又は、実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ２０００に、本明細書に記載の処理手順及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ２０１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ２０００は、ＣＰＵ２０１２、及びＲＡＭ２０１４を含み、それらはホストコントローラ２０１０によって相互に接続されている。コンピュータ２０００はまた、ＲＯＭ２０２６、フラッシュメモリ２０２４、通信インタフェース２０２２、及び入力／出力チップ２０４０を含む。ＲＯＭ２０２６、フラッシュメモリ２０２４、通信インタフェース２０２２、及び入力／出力チップ２０４０は、入力／出力コントローラ２０２０を介してホストコントローラ２０１０に接続されている。

ＣＰＵ２０１２は、ＲＯＭ２０２６及びＲＡＭ２０１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。

通信インタフェース２０２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。フラッシュメモリ２０２４は、コンピュータ２０００内のＣＰＵ２０１２によって使用されるプログラム及びデータを格納する。ＲＯＭ２０２６は、アクティブ化時にコンピュータ２０００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ２０００のハードウエアに依存するプログラムを格納する。入力／出力チップ２０４０はまた、キーボード、マウス及びモニタ等の様々な入力／出力ユニットをシリアルポート、パラレルポート、キーボードポート、マウスポート、モニタポート、ＵＳＢポート、ＨＤＭＩ（登録商標）ポート等の入力／出力ポートを介して、入力／出力コントローラ２０２０に接続してよい。

プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、又はメモリカードのようなコンピュータ可読記憶媒体又はネットワークを介して提供される。ＲＡＭ２０１４、ＲＯＭ２０２６、又はフラッシュメモリ２０２４は、コンピュータ可読記憶媒体の例である。プログラムは、フラッシュメモリ２０２４、ＲＡＭ２０１４、又はＲＯＭ２０２６にインストールされ、ＣＰＵ２０１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ２０００に読み取られ、プログラムと上記様々なタイプのハードウエアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ２０００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、コンピュータ２０００及び外部デバイス間で通信が実行される場合、ＣＰＵ２０１２は、ＲＡＭ２０１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース２０２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース２０２２は、ＣＰＵ２０１２の制御下、ＲＡＭ２０１４及びフラッシュメモリ２０２４のような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取った送信データをネットワークに送信し、ネットワークから受信された受信データを、記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ２０１２は、フラッシュメモリ２０２４等のような記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ２０１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ２０１４上のデータに対し様々な種類の処理を実行してよい。ＣＰＵ２０１２は次に、処理されたデータを記録媒体にライトバックする。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理にかけられてよい。ＣＰＵ２０１２は、ＲＡＭ２０１４から読み取られたデータに対し、本明細書に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々な種類のオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々な種類の処理を実行してよく、結果をＲＡＭ２０１４にライトバックする。また、ＣＰＵ２０１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ２０１２は、第１の属性の属性値が指定されている、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ２０００上又はコンピュータ２０００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能である。コンピュータ可読記憶媒体に格納されたプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ２０００に提供してよい。

コンピュータ２０００にインストールされ、コンピュータ２０００をシステム１００として機能させるプログラムは、ＣＰＵ２０１２等に働きかけて、コンピュータ２０００を、システム１００の各部としてそれぞれ機能させてよい。これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ２０００に読込まれることにより、ソフトウエアと上述した各種のハードウエア資源とが協働した具体的手段であるシステム１００の各部として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ２０００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有のシステム１００が構築される。

様々な実施形態が、ブロック図等を参照して説明された。ブロック図において各ブロックは、（１）オペレーションが実行されるプロセスの段階又は（２）オペレーションを実行する役割を持つ装置の各部を表わしてよい。特定の段階及び各部が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、及び／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／又はアナログハードウエア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）及び／又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、及び他の論理オペレーション、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含む、再構成可能なハードウエア回路を含んでよい。

コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、処理手順又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段をもたらすべく実行され得る命令を含む製品の少なくとも一部を構成する。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＳｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。

コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ又はプログラマブル回路に対し、ローカルに又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供され、説明された処理手順又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段をもたらすべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の序順で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ 車両
２０ 車両
４２ 個人宅
４４ 施設
１２ バッテリ
３０ ステーション
７０ 電力需要家
８０ 発電装置
９０ 電力ネットワーク
１８０ サーバ
１９０ 通信ネットワーク
２００ 処理部
２１０ 取得部
２４０ 制御部
２８０ 記憶部
２９０ 通信装置
１００ システム
２０００ コンピュータ
２０１０ ホストコントローラ
２０１２ ＣＰＵ
２０１４ ＲＡＭ
２０２０ 入力／出力コントローラ
２０２２ 通信インタフェース
２０２４ フラッシュメモリ
２０２６ ＲＯＭ
２０４０ 入力／出力チップ

Claims (8)

1. 複数の車両の中から、電源状態をオンにして電力ネットワークに対して電力リソースを提供可能な状態で待機させる車両を選択し、選択した車両を前記電力ネットワークに対して電力リソースを提供可能な状態にし、他の車両をスリープさせる制御を行う制御部
   を備え、
   前記制御部は、電力ネットワークに提供可能な電力リソース量を推定することによってグループ分けされた同一グループに属する複数の車両の中から、前記電力ネットワークに対する一次調整力を提供するために前記電力リソースを提供可能な状態で待機させる車両を順番に選択する
   システム。
2. 前記制御部は、
   前記同一グループに属する複数の車両の中から、少なくとも３つの車両群を選択し、
   前記３つの車両群のうちの１つの車両群を前記電力ネットワークに対して電力リソースを提供する状態である第１状態にし、前記３つの車両群のうちの他の１つの車両群を電力ネットワークに対して電力リソースを提供可能かつ前記電力ネットワークに対して電力リソースを提供しない状態である第２状態にし、前記３つの車両群のうちの更に他の１つの車両群をスリープ状態である第３状態にし、
   前記３つの車両群のうちの各車両群の状態を、前記第１状態、前記第２状態、及び前記第３状態から予め定められた順番で選択される順で切り替える
   請求項１に記載のシステム。
3. 前記制御部は、
   前記電力ネットワークに前記一次調整力を提供する場合に、前記３つの車両群のうちの各車両群の状態を、前記第１状態、前記第２状態、及び前記第３状態から予め定められた順番で選択される順で切り替える
   請求項２に記載のシステム。
4. 前記制御部は、前記電力ネットワークに前記一次調整力を提供しない場合に、
   前記３つの車両群のうちの１つの車両群を前記第２状態にし、前記３つの車両群のうちの他の２つの車両群を前記第３状態にし、
   前記３つの車両群のうちの各車両群の状態を、前記第２状態及び前記第３状態から予め定められた順番で選択される順で切り替える
   請求項３に記載のシステム。
5. 前記制御部は、
   前記複数の車両がそれぞれ備えるバッテリの充電状態に基づいて、前記複数の車両を３つ以上のグループに分け、
   前記３つ以上のグループのうち前記充電状態が最も高いグループ及び前記充電状態が最も低いグループを除くグループに属する複数の車両の中から、前記一次調整力を提供するために前記電力リソースを提供可能な状態で待機させる車両を順番に選択する
   請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記バッテリは、前記車両に搭載され、前記バッテリを充電するステーションで交換可能なバッテリである
   請求項５に記載のシステム。
7. コンピュータを、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステムとして機能させるためのプログラム。
8. 複数の車両の中から、電源状態をオンにして電力ネットワークに対して電力リソースを提供可能な状態で待機させる車両を選択する段階と、
   前記選択する段階で選択された車両を前記電力ネットワークに対して電力リソースを提供可能な状態にし、他の車両をスリープさせる制御を行う段階と
   を備え、
   前記選択する段階は、提供可能な電力リソースを推定することによってグループ分けされた同一グループに属する複数の車両の中から、前記電力ネットワークに対する一次調整力を提供するために前記電力リソースを提供可能な状態で待機させる車両を順番に選択する段階を有する
   方法。

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