JP5338858B2 - 電力供給制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の車両のそれぞれに搭載される蓄電器への電力の供給を制御する電力供給制御装置に関する。

この種の電力供給制御装置としては、たとえば下記特許文献１に見られるように、使用される目的の公共性が高い車両ほど、充電電力を優先的に配分することも提案されている。

特開２０１０−１１０１７３号公報

ところで、充電供給制御装置が電力の配分を制御すべきときにおいて、必ずしも公共性の相違が生じない状況が生じうる。たとえば充電ステーションがショッピングモールにある場合にあって、ショッピングモールへの立ち寄りがてら充電を行なう車両のみを対象とする場合がそれである。こうした場合にあっては、ショッピングモールでの用を済ませた時点で充電が完了していることが望ましい。しかし、上記充電供給制御装置は、こうした状況において最適な電力配分を行なうことができない。

本発明は、上記課題を解決する過程でなされたものであり、その目的は、複数の車両のそれぞれに搭載される蓄電器への電力の供給を制御する新たな電力供給制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明は、複数の車両のそれぞれに搭載される蓄電器への電力の供給を制御する電力供給制御装置において、複数の車両のそれぞれについて、充電完了までの要求時間を入力する入力手段と、該入力手段から入力される要求時間を満足するように、前記複数の車両のそれぞれの蓄電器への電力配分を設定する配分設定手段と、該配分設定手段の設定に基づき、前記複数の車両のそれぞれの蓄電器に電力を供給する供給制御手段と、充電完了までの待ち時間の長さに応じて提供される補償量を算出する補償量算出手段と、該補償量算出手段によって算出された補償量に関する情報を通知する補償量通知手段と、を備え、前記補償量は、補償の度合いに応じて割引のなされた電力供給料金であり、前記入力手段には、要求充電量がさらに入力可能とされ、前記配分設定手段は、前記入力手段から入力される要求時間および要求充電量を満足するように、前記設定を行なうものであり、前記補償量通知手段は、供給電力量と充電時間との離散的な値毎に分割された各領域をそれら領域毎の電力供給料金情報とともに一括表示するものであることを特徴とする。

上記発明では、充電完了までの要求時間情報を取得することで、それぞれ要求時間を満足するように電力を配分することが可能となる。
さらに、上記発明では、補償量が通知されるために、不必要に要求時間が短くされることを抑制することができる。
加えて、上記発明では、一括表示によって、供給電力量と充電時間との設定毎の電力供給料金情報が表示されるために、要求時間と要求充電量とについて、ユーザが最適な組み合わせを選択することが容易となる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記補償量通知手段は、タッチパネル上に前記一括表示を行なうものであり、前記入力手段は、前記タッチパネル上に一括表示された領域のうちのいずれかを選択入力させることをもって該領域に対応する要求時間および要求充電量の入力とすることを特徴とする。

上記発明では、入力手段としてタッチパネルを採用することで、要求充電量と要求時間とについて、ユーザが最適な組み合わせを入力することが容易となる。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記補償量通知手段は、前記入力手段に前記要求時間が入力されるに先立って、前記通知を行なうことを特徴とする。
上記発明では、要求時間が入力されるに先立って補償量が通知されるために、迅速且つ適切な要求時間の入力を促すことができる。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記補償量算出手段は、前記配分設定手段によって設定された電力配分に基づき、現在から所定期間内における電力供給総量が多いときの方が少ないときよりも前記補償の度合いを大きく算出する供給総量参酌手段を備えることを特徴とする。

上記発明では、供給総量参酌手段を備えることで、電力に対する需要が多い状況下、ユーザが要求充電量を多く設定することや要求時間を短く設定することを心理的に制限することができ、ひいては電力の供給を希望する複数のユーザに迅速に電力供給を行なうことが可能となる。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記電力の供給についての予約を受け付ける受付手段を備え、前記配分設定手段は、前記所定期間内の前記電力配分を前記予約の受付状況に応じて設定するものであることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記補償量算出手段は、供給電力に応じて単位電力量当たりの補償の度合いを可変とすべく、供給電力毎に単位電力量当たりの補償量を定めた可変手段を備えることを特徴とする。

上記発明では、可変手段によって可変設定される単位電力量当たりの補償量に基づき、最終的な補償量を適切に算出することができる。

請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記入力手段には、要求充電量がさらに入力可能とされ、前記配分設定手段は、前記入力手段から入力される要求時間および要求充電量を満足するように、前記設定を行なうものであり、前記配分設定手段は、電力の供給処理がなされている車両についての要求時間を満足する条件下、電力供給が新たに要求される車両に関して、供給電力量毎に最短の充電時間を算出する最短充電時間算出手段を備え、前記入力手段は、前記最短充電時間算出手段の算出結果に基づき、前記新たに要求される車両について、実現可能な供給電力量と充電時間との組み合わせのみを入力可能に設定することを特徴とする。

上記発明では、最短充電時間算出手段を備えることで、ユーザにとって選択可能な供給電力量と充電時間との組み合わせのみを入力可能とすることができる。

第１の構成は、請求項１，３，４〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記入力手段には、要求充電量がさらに入力可能とされ、前記配分設定手段は、前記入力手段から入力される要求時間および要求充電量を満足するように、前記設定を行なうことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、前記充電完了までの要求時間の入力およびこれに伴う電力配分の設定後、当該電力供給制御装置と通信可能な携帯端末への信号の入力に基づき、前記要求時間の変更を受け付ける変更受付手段をさらに備えることを特徴とする。

上記発明では、変更受付手段を備えることで、充電完了までの要求時間を延期しても良い事情の生じたユーザにとって、要求時間を変更する選択が可能となる。そしてこの変更がなされるなら、余裕の生じた期間において他のユーザの車両への電力の供給が可能となる。

請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の発明において、新たな充電要求が生じる場合、当該電力供給制御装置と通信可能な携帯端末を介して、既に電力の分配設定がなされたユーザに要求時間の変更の可否を問い合わせる変更問い合わせ手段をさらに備えることを特徴とする。

上記発明では、変更問い合わせ手段を備えることで、既に充電完了までの要求時間の設定の終了したユーザに、充電完了までの要求時間を延期しても良いか否かを問い合わせることができる。このため、変更がなされるなら、余裕の生じた期間において新たな充電要求に十分に応じることが可能となる。

請求項１０記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の発明において、前記配分設定手段は、電力配分の設定に際し、充電完了までに余裕のある車両に搭載される蓄電器からの電力を持ち出して充電完了までに余裕のない車両の蓄電器に供給する設定を行なう電力借受設定手段を備えることを特徴とする。

上記発明では、他のユーザの蓄電器をも利用することで、緊急性の高いユーザの要求にも応じることが可能となる。

請求項１１記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発明において、前記配分設定手段は、前記入力手段を介して複数の車両のそれぞれについての前記要求時間が入力される場合、該入力される要求時間に基づき、前記電力配分の優先順位を設定する優先順位設定手段を備えることを特徴とする。

上記発明では、優先順位設定手段を備えることで、電力配分を優先順位に基づき好適に行なうことができる。

請求項１２記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発明において、前記車両に搭載される蓄電器の最大充電電圧に関する情報を取得する取得手段をさらに備え、前記配分設定手段は、前記要求時間を満足するうえでの前記供給制御手段による電力供給の範囲を設定するものであり、前記供給制御手段は、前記範囲内において、前記蓄電器の都度の電圧を検出しつつ前記最大充電電圧以下である旨の条件を満足するように、前記電力を供給する処理を行なうものであることを特徴とする。

最大充電電圧となるための条件は、蓄電器の内部抵抗等に依存する。このため、予め充電電力に幅を持たせずに電力を配分する場合には、要求時間に間に合わせるべく十分なマージンを持たせる必要が生じる。上記発明では、この点に鑑み、上記条件を満足する範囲で供給制御手段による電力の供給に自立性を持たせる。これにより、供給制御手段による電力の供給をより適切に行なうことができる。

請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の発明において、前記配分設定手段は、前記供給制御手段による都度の電力に基づき前記範囲の設定を更新するものであることを特徴とする。

上記発明では、配分設定手段側において、電力配分の更新を行なうことができるため、電力供給の範囲を設定する際における蓄電器の挙動の予測に誤差がある場合であっても、この誤差によって定められた範囲を改めることができる。

請求項１４記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の発明において、前記配分設定手段は、新たな車両についての充電完了までの要求時間が前記入力手段に入力される都度、一旦設定した電力配分を更新することを特徴とする。

第１の実施形態にかかるシステム構成図。 同実施形態にかかる充電処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる充電初期化処理の詳細を示す流れ図。 同実施形態にかかる電力供給料金の表示の一例を示す図。 同実施形態にかかる通常モード充電処理の詳細を示す流れ図。 同実施形態にかかる協調モード充電処理の詳細を示す流れ図。 同実施形態にかかる充電処理例を示すタイムチャート。 第２の実施形態にかかる電力供給料金の算出処理の手順を示す流れ図。 第３の実施形態にかかるシステム構成図。 同実施形態にかかる単位電力の供給料金の可変設定手法を示す図。 第４の実施形態にかかるシステム構成図。 第５の実施形態にかかる協調モード充電処理の詳細を示す流れ図。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明にかかる電力供給制御装置の第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。この図は、２台の充電器１０を備える充電ステーションにおいて、１台の車両に充電がなされている状況を例示したものである。

図示される充電器１０は、ユーザによって操作されるタッチパネル１２を搭載するとともに、充電コネクタ１４に接続されている。これら各充電器１０は、それぞれ電力変換装置１０ａを備えている。電力変換装置１０ａは、電源装置２２から供給される電力を、車両内のバッテリＢの充電用の電力に変換して充電コネクタ１４に出力するものである。電源装置２２は、仕様で定められた上限値以下の電力を出力可能な電源である。また、充電器１０には、制御装置２０が接続されており、制御装置２０によって充電制御がなされている。制御装置２０が電力変換装置１０ａを操作することで、電源装置２２の上限値以下との条件下、バッテリ１０ｂへの充電電力を、たとえば一定電圧の電力としたり、一定電流の電力としたりすることが可能となる。

図２に、制御装置２０によって行なわれる充電制御の処理手順を示す。

この一連の処理では、まずステップＳ１０において、充電ステーション内の充電コネクタ１４に一台目の車両が接続されたか否かを判断する。この処理は、充電要求が生じたか否かを判断するためのものである。そして、ステップＳ１０において肯定判断される場合、充電要求が生じたことから、ステップＳ１２において、充電初期化処理を行なう。

図３に、充電初期化処理の手順を示す。

この一連の処理では、まずステップＳ３０において、新たに充電要求が生じた車両と通信することで、これに搭載されるバッテリＢの情報を取得する。ここでの情報とは、バッテリＢの満充電電力量、現在の蓄電量、最大充電電圧、最大充電電流、最大放電電力等である。

続くステップＳ３２，Ｓ３４においては、図４に例示するタッチパネル１２の表示情報を算出するための処理を行い、その結果がタッチパネル１２に表示される。図４に示すように、タッチパネル１２には、充電率（ＳＯＣ）と、充電時間とによって分割された領域毎に、充電料金の算出結果が表示される。この例では、バッテリＢの現在の充電率が５０％であることを想定しており、ＳＯＣの１０％の充電量毎に、領域が分割されている。また、充電時間については、１０分、２０分、３０分、１時間、２時間、３時間、６時間に分割されている。図では、１００％の充電を１０分または２０分で行なう場合の料金が表示されていないが、これは、この時間内での充電が不可能であることによる。９０％の充電を１０分で行なうことについても同様である。

こうした表示情報を算出すべく、先の図３のステップＳ３２においては、バッテリＢの充電量毎に、充電に要する時間の最短時間を算出する。すなわち、バッテリＢの充電量（ＳＯＣの１０％）毎に、最短時間を算出することで、実際に充電可能な充電時間を知ることができる。上記充電量は、上記ステップＳ３０において取得された満充電電力量に基づき算出することができる。また、最短時間は、バッテリＢの充電に際してのバッテリＢの電圧が、上記ステップＳ３０において取得した最大充電電圧、最大充電電流以下となる条件下、充電電力を実現可能な範囲で最も大きくすることで算出することができる。なお、最大充電電圧となる際の充電電力を算出するためには、バッテリＢのＳＯＣに応じた開放端電圧情報や内部抵抗情報が必要である。これは、上記ステップＳ３０の処理において、車両側から受け取っても良いが、デフォルト値を用いてもよい。ただし、この場合、ＳＯＣに対する開放端電圧の上昇量および内部抵抗のそれぞれについて、十分に大きい値に設定することで、マージンを持たせ、確実に充電を完了することができる時間の下限値を算出するようにする。もっとも、車両側から上記情報を受け取る場合であっても、マージンを持たせることで、確実に充電を完了することができる時間の下限値を算出することが望ましい。
ちなみに、上記実現可能な充電電力は、電源装置２２の供給可能電力から定まるものに限らない。たとえば、既に充電処理を行っている車両が存在する場合、その車両のバッテリＢの電力を一時的に借り受けることで得られる電力を含めることも考えられる。これについては、後に詳述する。

続くステップＳ３４では、充電可能な充電時間について、充電時間毎に充電料金を算出する。ここでの充電料金は、先の図４に例示するように、充電時間が長いほど単位電力量当たりの電力供給料金（円／ｋＷｈ）が小さくなるように設定する。すなわち、たとえば充電率６０％の場合、充電時間が１０分の場合と比較して２０分の場合と３０分の場合との方がそれぞれ「２０円」、「３２円」安く設定されている。ここで、２０分の場合、１０分の場合と比較して、待ち時間が長いことに対する補償として、「２０円」の割引がなされており、３０分の場合、１０分の場合と比較して、待ち時間が長いことに対する補償として「３２円」の割引がなされている。
これは、充電ステーションのユーザに充電時間を長めに設定するインセンティブを与えるための設定である。これにより、充電を早期に完了する必要のないユーザが希望の充電時間を長く設定するよう促進することができる。これにより、充電を早期に完了することが必要なユーザの要求に適切に対処することが可能となる。

先の図４に示した表示画面において、ユーザが特定の領域を指定し、図中右下の確認ボタンを押すことで、希望する充電時間と、充電率とが入力されたこととなる。これに対し、図３のステップＳ３６では、指定された領域の充電時間を充電の完了時間に設定し、ステップＳ３８では、指定された領域の充電率と現在の充電率との差に基づき充電電力量を設定する。

続くステップＳ４０では、新たに充電要求が生じた車両の充電に関する優先度を設定する。ここでは、上記ステップＳ３６において設定された充電完了時間の最も早い車両の優先度が高いとしてこれをプライマリとする。なお、充電コネクタ１４に接続された車両が１台しかない場合、この車両がプライマリとなる一方、充電コネクタ１４に接続された車両が２台の場合、残りの一台がセカンダリとなる。

続くステップＳ４２においては、プライマリ車両の充電電力の推移を算出する。ここでは、プライマリ車両について、上記ステップＳ３０において設定された最大充電電圧以下および最大充電電流以下との条件下、上記ステップＳ３６において設定された充電完了時間内に充電を完了可能な充電電力の推移（プライマリ車両の都度の充電電力）を計画する。詳しくは、本実施形態では、充電コネクタ１４に接続された車両が１台の場合、充電器１０によって供給可能な最大電力（電源装置２２の最大出力電力）に設定する。また、充電コネクタ１４に接続された車両が２台の場合、セカンダリ車両の充電が充電完了時間内に収まるとの条件下、プライマリ車両に供給可能な最大電力に設定する。なお、電源装置２２の最大出力電力をもってしてもプライマリ車両の要求時間内に充電を完了できない場合、セカンダリ車両のバッテリＢからも電力を放電させることを検討し、この場合、電力推移として、セカンダリ車両から供給される電力と上記最大出力電力との和に設定されることもある。なお、ここでの最大充電電力Ｐｍａｘ１の設定は、セカンダリ車両のバッテリＢの放電電力がステップＳ３０によって取得された最大放電電力以下となるようにして行なわれる。

続くステップＳ４４においては、上記ステップＳ３０において取得した最大充電電圧および最大充電電流に基づき、プライマリ車両に関する最大充電電圧Ｖｍａｘ１および最大充電電流Ｉｍａｘ１と、セカンダリ車両についての最大充電電圧Ｖｍａｘ２および最大充電電流Ｉｍａｘ２とを設定する。

先の図２のステップＳ１２の処理が完了する場合、ステップＳ１４において、充電対象となる車両が１台の場合の充電処理（通常モード充電）を行なう。図５に、通常モード充電処理の手順を示す。

この一連の処理では、まずステップＳ５０において、プライマリ車両に関する最大充電電力Ｐｍａｘ１を設定する。ここでは、先の図３のステップＳ４２において設定されたプライマリ車両の電力推移によって要求される電力を最大充電電力Ｐｍａｘ１とする。これにより、１つの充電器１０によって供給可能な最大電力（充電コネクタ１４の最大出力電力）が最大充電電力Ｐｍａｘ１に設定される。続くステップＳ５２においては、最大充電電圧Ｖｍａｘ１以下、最大充電電流Ｉｍａｘ１以下、最大充電電力Ｐｍａｘ１以下との条件下、最大の充電電力となるようにして充電を行なう。

ステップＳ５２の処理を行なうと、先の図２のステップＳ１６において、１台目の充電が完了したか否かを判断する。そして、完了した場合には、ステップＳ１０に戻る。これに対し、完了していない場合には、ステップＳ１８において、２台目の車両が充電コネクタ１４に接続されたか否かを判断する。この処理は、１台目の充電中に２台目の充電要求が生じたか否かを判断するためのものである。そして、ステップＳ１８において否定判断される場合、ステップＳ１４に戻る一方、ステップＳ１８において肯定判断される場合、２台目の充電要求が生じたことから、ステップＳ２０において、充電初期化処理を行なう。この処理は、先の図３に示したものである。なお、ここで、２台目の充電完了時間の方が１台目のそれよりも早い場合には、先の図３のステップＳ４０において、２台目がプライマリ車両に変更されることとなる。

続くステップＳ２２においては、複数の車両への並列充電処理（協調モード充電）を行なう。図６に、協調モード充電処理の手順を示す。

この一連の処理では、まずステップＳ６０において、先の図３のステップＳ４２において設定されたプライマリ充電電力推移に基づき、この推移における現在の電力量に最大充電電力Ｐｍａｘ１を設定する。続くステップＳ６２においては、１の充電器１０の最大供給電力よりも最大充電電力Ｐｍａｘ１の方が大きいか否かを判断する。そして、ステップＳ６２において否定判断される場合、ステップＳ６４において、プライマリ車両のバッテリＢの端子電圧が最大充電電圧Ｖｍａｘ１以下、充電電流が最大充電電流Ｉｍａｘ１以下、且つ充電電力が最大充電電力Ｐｍａｘ１以下との条件下、最大の充電電力となるようにして充電を行う。

続くステップＳ６６では、セカンダリ車両の最大充電電力Ｐｍａｘ２を、充電器１０の最大出力電力から上記ステップＳ６４において設定されたプライマリ充電電力を減算した値に設定する。そして、ステップＳ６８においては、セカンダリ車両の充電電力を、セカンダリ車両のバッテリＢの端子電圧が最大充電電圧Ｖｍａｘ２以下、充電電流が最大充電電流Ｉｍａｘ２以下、且つ充電電力が最大充電電力Ｐｍａｘ２以下との条件下、最大の充電電力となるようにして充電を行う。

これに対し、ステップＳ６２において肯定判断される場合、ステップＳ７０において、充電器１０によるプライマリ車両への電力供給をアシストすべく、セカンダリ車両の放電処理を行なう。そして、ステップＳ７２においては、プライマリ車両の充電電力を、プライマリ車両のバッテリＢの端子電圧が最大充電電圧Ｖｍａｘ１以下、充電電流が最大充電電流Ｉｍａｘ１以下、充電電力が最大充電電力Ｐｍａｘ１以下となる最大の充電電力となるようにして充電を行う。

なお、ステップＳ６８，Ｓ７２の処理が完了する場合、先の図２のステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４においては、１台の充電が完了したか否かを判断する。そして、ステップＳ２４において否定判断される場合、ステップＳ２２に戻る一方、ステップＳ２４において肯定判断される場合、ステップＳ２６において、充電の完了していない方の最大充電電圧、最大充電電流を、プライマリ車両の最大充電電圧Ｖｍａｘ１、最大充電電流Ｉｍａｘ１とする。

図７に、上記処理の例を示す。

図中、通常モードは、車両１の充電完了後に車両２の充電要求が生じる場合を示す。ここで、充電電流が一旦大きな値となってその値が固定されるのは、最大充電電流Ｉｍａｘ１による定電流充電がなされることに対応している。そして、ＳＯＣの上昇につれてバッテリＢの起電圧（開放端電圧）が大きくなることで、定電流充電による充電電圧が最大充電電圧Ｖｍａｘ１となると、最大充電電圧Ｖｍａｘ１での定電圧充電を行なうため、電流は漸減する。

図中、協調モードは、後から充電要求が生じた車両２の充電完了時間の方が先となり、これがプライマリ車両とされた例を示している。この場合、車両２の充電要求が生じることで、車両１の充電が打ち切られ、車両２の充電が開始される。そして、車両２において定電流充電から定電圧充電に切り替わり、電力に余裕が生じることで、車両２の充電が再開される。

図中、急速モードは、後から充電要求が生じた車両２の充電完了時間の方が先となって且つ、充電器１０による最大電力によっても充電が間にあわない例を示している。この場合、車両１を一旦放電させることで、車両１の電力と充電器１０の電力とによって車両２のバッテリＢを充電する。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

（１）充電完了までの要求時間を入力するタッチパネル１２を備え、要求時間を満足するように電力を配分し、配分された電力に基づき電力を供給した。これにより、要求時間を満足するように充電処理を行なうことができる。

（２）充電完了までの待ち時間が長い場合、待ち時間に対して補償量（補償の度合いに応じて割引のなされた電力供給料金）を算出して、提供した。これにより、不必要に要求時間が短くされることを抑制することができる。

（３）供給電力量と充電時間との離散的な値毎に分割された各領域をそれら領域毎の電力供給料金情報とともにタッチパネル１２に一括表示した。これにより、要求充電量と要求時間について、ユーザが最適な組み合わせを選択することが容易となる。

（４）供給電力量毎に最短の充電時間を算出した。これにより、ユーザにとって選択可能な供給電力量と充電時間との組み合わせのみを入力可能とすることができる。

（５）プライマリ車両の最大充電電力Ｐｍａｘ１を設定し、最大充電電力Ｐｍａｘ１以下、最大充電電圧Ｖｍａｘ１以下、最大充電電流Ｉｍａｘ１以下との条件下、最大の充電電力でプライマリ車両を充電した。これにより、プライマリ車両、セカンダリ車両ともに充電完了時間内に充電を完了するとの条件下、プライマリ車両の充電を迅速に行なうことができる。

（６）充電完了までに余裕のある車両に搭載されるバッテリＢからの電力を持ち出して充電完了までに余裕のない車両のバッテリＢに供給した（急速モード）。これにより、ユーザの緊急の要求にも応じることが可能となる。
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

上記第１の実施形態では、単位時間当たりの充電エネルギ量（供給電力）に関係なく充電時間毎に、単位電力量当たりの電力供給料金（円／ｋＷｈ）を定めた。これに対し、本実施形態では、供給電力毎に、単位電力量当たりの電力供給料金を可変設定する。

図８に、本実施形態にかかる電力供給料金の算出処理の手順を示す。この処理は、制御装置２０によって、たとえば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ８０において、新たに充電要求が生じた車両に搭載されるバッテリＢについて、満充電電力量Ｚと現在のＳＯＣとを取得する。続くステップＳ８２においては、充電量を規定する変数Ｘを、ＳＯＣを１０で割った商の整数部分Ｘとして算出する。続くステップＳ８４では、変数Ｘをインクリメントする。続くステップＳ８６では、充電時間Ｔを、最小時間である「１／６」時間に設定する。

続くステップＳ８８では、充電時間Ｔ内にＳＯＣを「１０・Ｘ％」とすることが可能であるか否かを判断する。これは、充電要求が生じている車両が１台の場合には、最大充電電圧以下、最大充電電流以下且つ、充電器１０の最大出力電力量以下との条件下、最大電力で充電した場合に充電時間Ｔ内に充電が完了するか否かの判断となる。これに対し、充電要求が生じている車両が複数の場合、先行車両が充電完了時間内に充電を完了するために要求される電力を充電器１０の最大供給電力量から減算した値以下、最大充電電圧以下且つ最大充電電流以下との条件下、最大電力で充電した場合に充電時間Ｔ内に充電が完了するか否かの判断となる。

ステップＳ８８において可能と判断される場合、ステップＳ９０において、ＳＯＣを「１０・Ｘ％」とするうえでの充電時間Ｔの平均電力Ｐｄを算出する。これは、「Ｚ／１００（１０Ｘ−ＳＯＣ）／Ｔ」として算出することができる。続くステップＳ９２では、平均電力Ｐｄが大きいほど、単位電力量当たりの電力供給料金が高くなるように、電力供給料金を算出する。これは、単位電力量（平均電力Ｐｄ）と、単位電力量当たりの電力供給料金との関係を定めたマップ等を用いて行えばよい。

続くステップＳ９４においては、ＳＯＣを「１０・Ｘ％」とするうえでの充電時間Ｔとして、先の図４に示した全ての時間を検討したか否かを判断する。そして、否定判断される場合、ステップＳ９６において、充電時間Ｔを変更して、ステップＳ８８に戻る。これに対し、ステップＳ９４において肯定判断される場合、ステップＳ９８において、ＳＯＣを１００％とするうえでの電力供給料金の検討が全てなされたか否かを判断する。そしてステップＳ９８において否定判断される場合、ステップＳ８４に戻る。これにより、充電完了時のＳＯＣを１０％増やした場合についての検討が開始される。

なお、上記ステップＳ９８において肯定判断される場合、この一連の処理を一旦終了する。

以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。

（７）供給電力が多いほど単位電力量量当たりの補償の度合い（割引金額）が大きくなるように、供給電力毎に単位電力量当たりの補償量（電力供給料金）を定めた。これにより、充電電力が小さくなる選択をユーザに促すことができ、ひいては一度に複数台の充電を行なうことが可能となる蓋然性が高くなる。
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、先の第２の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

図９に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。なお、図９において、先の図１に示した部材に対応するものについては、便宜上同一の符号を付している。

本実施形態では、インターネット４０を介して現在の電力供給料金についての情報を公開する。図では、インターネット４０に接続された端末４２を介して、充電時間と充電量とによって分割された領域毎に、電力供給料金情報が公開されている例を示している。

また、本実施形態では、インターネット４０を介して充電の予約を可能とした。図では、インターネット４０に接続される端末４４を介して、充電開始時刻や完了時刻、充電量等を入力可能としている。

また、本実施形態では、電力供給料金を、先の第２の実施形態のように単位時間当たりの電力量に加えて、現在から所定期間内における電力供給量に対する充電ステーションによる電力供給可能量（各充電器１０の最大出力電力の和）の比率である稼働率に応じて可変設定する。

図１０に、本実施形態にかかる単位電力量当たりの電力供給料金Ｃｉｊ（ｉ＝１〜ｍ，ｊ＝１〜ｎ）を示す。図示されるように、電力供給料金Ｃｉｊは、供給電力が大きいほど、また、稼働率が高いほど大きく設定される。そして、稼働率が高いほど、供給電力が大きい場合の単位電力量当たりの電力供給料金から小さい場合の電力供給料金を減算した値（割引金額：補償の度合い）を大きく設定する。

なお、稼働率を定義するための所定期間内の電力供給量は、上記インターネット４０を介した予約により定まる電力量をも加味して算出される。これは、先の図３のステップＳ４２の処理において、プライマリ充電電力推移として、セカンダリ車両が充電完了時間を満足するうえでのプライマリ車両の充電電力の上限値のみならず、プライマリ車両の実際の充電電力と、セカンダリ車両の充電電力とを予測することで行なうことができる。

以上説明した本実施形態によれば、先の第２の実施形態の効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。

（８）稼働率が高いときの方が低いときよりも補償の度合い（割引金額）を大きく算出した。これにより、電力に対する需要が多い状況下、ユーザによる要求充電量を心理的に制限することができ、ひいては電力の供給を希望する複数のユーザに迅速に電力供給を行なうことが可能となる。
＜第４の実施形態＞
以下、第４の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

図１１に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。なお、図１１において、先の図１に示した部材に対応するものについては、便宜上同一の符号を付している。

本実施形態では、充電時間の設定後、ユーザの所持する携帯端末（携帯電話機５０）を介して充電時間の変更を受け付ける。ここでは、携帯電話機５０を介してインターネット上における充電時間の変更を受け付けるウェブサイトにアクセスすることで、充電時間を変更可能とする。これにより、たとえば、充電時間の設定後、ユーザの予定変更に伴い、ユーザ自身が上記ウェブサイトにアクセスすることで、充電時間を変更することが可能となる。また、たとえば、特定の１台について充電時間の設定等がなされた後、別の充電器１０の充電コネクタ１４に車両が接続されたり、インターネット４０を介してアクセスがなされたりすることで、別の車両について充電要求が生じた場合、１台目のユーザの携帯電話機５０を介してユーザに充電時間の変更の問い合わせを行なうこともできる。

以上説明した本実施形態によれば、先の第２の実施形態の効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。

（９）充電完了時間の変更を受け付けた。これにより、充電完了までの要求時間を延期しても良い事情の生じたユーザにとって、要求時間を変更する選択が可能となる。

（１０）新たな充電要求が生じる場合、既に電力の分配設定がなされたユーザに、要求時間の変更の可否を問い合わせた。これにより、既に充電完了までの要求時間の設定の終了したユーザに、充電完了までの要求時間を延期しても良いか否かを問い合わせることができる。
＜第５の実施形態＞
以下、第５の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、協調モード充電処理中において、先の図３のステップＳ４２において設定されたプライマリ充電電力推移を更新する。これは、プライマリ充電電力推移が、セカンダリ車両の充電を充電完了時間内に完了させることができると予測される最大電力に設定したものであるものの、これが実際にはセカンダリ車両の充電を充電完了時間内に完了させることができる最大電力とは必ずしもならないためである。すなわち、バッテリＢの充電電圧や放電電圧は、内部抵抗や起電圧（開放端電圧）に依存する。一方、内部抵抗は温度やＳＯＣに応じて変動し、また、起電圧もＳＯＣに応じて変化する。このため、充電に先立ち、充電電力供給によるバッテリＢの充電電圧を正確に予測することは困難である。したがって、充電完了時間内に充電を行なう上での最大充電電力Ｐｍａｘ１の設定には、ある程度マージンを持たせる必要が生じる。このため、充電の進行に伴って充電電力推移を更新する。

図１２に、本実施形態にかかる協調モード充電処理の手順を示す。なお、図１２において、先の図６に示した処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。

この一連の処理では、ステップＳ６０の処理に先立ち、まずステップＳ１１０において、プライマリ充電電力推移を参照し、これを更新する。すなわち、ステップＳ６８において、最大充電電圧Ｖｍａｘ２以下、最大充電電流Ｉｍａｘ２以下、且つ最大充電電力Ｐｍａｘ２以下との条件下、セカンダリ車両の充電が進行することで、セカンダリ車両の充電完了時間内とするうえでのプライマリ車両の最大充電電力Ｐｍａｘ１を増加補正することが可能となる場合がある。このため、こうした場合には、最大充電電力Ｐｍａｘ１を更新する。
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

「補償量について」
補償の度合いに応じて割引のなされた電力供給料金に限らない。たとえば割引される金額自体を算出対象としたり、ユーザへの提示対象としたりしてもよい。またたとえば、駐車料金が無料となる時間であってもよい。またたとえば金銭と交換可能なポイントや、特定の商品群との交換が可能なポイントであってもよい。ここで、ポイントとは、金銭や商品群のコストと正の相関を有するものであって、待ち時間が長いほど大きな値に算出されるものである。なお、補償の度合いに応じて割引のなされた電力供給料金は、補償の度合いと負の相関を有する量である一方、割引される金額や、駐車料金が無料となる時間、ポイント等は、補償の度合いと正の相関を有する量である。ただし、ポイントについては、補償の度合いが大きいほどポイントを小さい量によって定量化することも可能ではある。

「一括表示手法について」
ＳＯＣ毎に区切られた領域としては、「１０％」単位に限らない。また充電時間の区切りとしても先の図４に例示したものに限らない。なおこの際、先の図４に例示した画面において、さらに詳細な区切りによって充電時間や充電完了時のＳＯＣを設定したい場合には、詳細画面に移行することができるような「詳細選択ボタン」を付与することも一法である。

供給電力量の離散的な値として、ＳＯＣを用いるものに限らない。たとえば供給電力量（ｋＷｈ）を表示対象としてもよい。また、充電時間としては、充電完了までの所要時間に代えて、充電完了時刻を表示対象としてもよい。

タッチパネルに表示するものに限らない。入力手段とは別の表示手段に表示するものであってもよい。

「補償量通知手段について」
一括表示に限らず、たとえば現在から所定期間内の稼働率が規定値以上であることから、充電完了までの所要時間を延ばすインセンティブを与えることが望まれる場合に、代表的な所要時間とした場合の電力供給料金を、所要時間の可能最短時間とした場合と対比して表示するものであってもよい。この場合、可能最短時間以上の時間でユーザによって入力された時間に応じて補償量を再度算出し、その結果を通知すればよい。

表示手段を介して視覚情報として通知するものに限らず、たとえば音声によって通知するものであってもよい。

要求時間（充電完了までの所要時間）の入力に先立って、補償量を一切表示しないものであってもよい。これはたとえば上記「補償量について」の欄に記載したポイントを補償量とする場合等にあっては、採用の蓋然性の高い方法である。

「供給総量参酌手段について」
所定期間内における電力供給総量（稼働率）が大きいほど補償の度合いを大きくするものとしては、上記第３の実施形態に例示したものに限らない。たとえば先の第１の実施形態において例示したように、所要時間に応じて電力量当たりの料金を設定するものにおいて、この料金を電力供給総量に応じて可変としてもよい。

「可変手段について」
供給電力に応じて可変設定される単位電力量当たりの補償量としては、補償の度合いに応じて割引のなされた電力供給料金に限らない。

「補償量算出手段について」
たとえば商用電源の電力料金が時間帯に応じて変化することに鑑み、時間帯に応じて電力供給の基本料金を可変設定するものにおいて、補償の度合いに応じて基本料金を補正するものであってもよい。

「入力手段について」
タッチパネルによらないことについては、「補償量通知手段について」の欄に記載したとおりである。

「分配設定手段について」
上記第１の実施形態では、セカンダリ車両の充電を充電完了時間内に行なうことができるとの条件下、最大の充電電力をプライマリ充電電力推移として設定したが、これに限らない。たとえば、セカンダリ車両の充電を充電完了時間内に行なうことができて且つ、プライマリ車両の充電を充電完了時間にちょうど完了するような充電電力に設定してもよい。この場合、先の図６のステップＳ６４、Ｓ７２の処理において、プライマリ充電電力をこの設定された推移とすればよい。ただし、この推移は、最大充電電圧Ｖｍａｘ１以下且つ最大充電電流Ｉｍａｘ１以下との条件を満たすようにしておく。

また、プライマリ充電電力推移として、セカンダリ車両の充電を充電完了時間内に行なうことができるプライマリ充電電力の上限値としての最大充電電力Ｐｍａｘ１と、プライマリ車両の充電を充電完了時間内に行なうことができるプライマリ充電電力の下限値としての最小充電電力Ｐｍｉｎ１とを設定してもよい。この場合、上記第５の実施形態において、最小充電電力Ｐｍｉｎ１以上との条件下、最大充電電力Ｐｍａｘ１の低減補正も可能である。

プライマリ充電電力推移のみを計画するものに限らないことについては、上記第３の実施形態に記載したとおりである。なお、同時に充電可能な車両台数が３台以上のＮ台である場合には、少なくともＮ−１台について充電電力推移を計画する。

「供給制御手段について」
分配設定手段がセカンダリ充電電力推移をも計画する場合には、セカンダリ車両についても、この充電電力推移に従って電力の供給制御を行なってもよい。また、この場合、先の第５の実施形態の要領で、充電電力推移を更新することも可能である。

上記第５の実施形態において、セカンダリ車両の要求充電時間を満たすことのできるプライマリ車両の充電電力の上限値以下、最大充電電圧Ｖｍａｘ１以下、且つ最大充電電流Ｉｍａｘ１以下との条件下、プライマリ充電電力を最大電力とする代わりに、同範囲且つプライマリ車両の要求充電時間を満足することのできる最小充電電力以上との条件下、電力損失が最も小さい電力としてもよい。

「変更受付手段との通信がなされる携帯端末について」
ユーザの所有する携帯電話機５０に限らない。たとえば充電が完了するまでユーザに貸し付けられる貸付用携帯端末であってもよい。

「変更問い合わせ手段との通信がなされる携帯端末について」
ユーザの所有する携帯電話機５０に限らない。たとえば充電が完了するまでユーザに貸し付けられる貸付用携帯端末であってもよい。

「充電可能台数について」
２台に限らないことについては、「分配設定手段について」の欄に記載したとおりである。

「そのほか」
充電コネクタ１４が車両３０に接続されることをトリガとして先の図２に示した一連の処理を開始するものに限らない。特に電磁誘導充電を行なう場合にあっては、車両に直接接続される部材を有しないため、たとえばタッチパネル１２の操作をトリガとしたり、車両が所定領域にて停止することをトリガとしたりすることが望ましい。

１０…充電器、１２…タッチパネル、２０…制御装置。

Claims (14)

1. 複数の車両のそれぞれに搭載される蓄電器への電力の供給を制御する電力供給制御装置において、
   複数の車両のそれぞれについて、充電完了までの要求時間を入力する入力手段と、
   該入力手段から入力される要求時間を満足するように、前記複数の車両のそれぞれの蓄電器への電力配分を設定する配分設定手段と、
   該配分設定手段の設定に基づき、前記複数の車両のそれぞれの蓄電器に電力を供給する供給制御手段と、
   充電完了までの待ち時間の長さに応じて提供される補償量を算出する補償量算出手段と、
   該補償量算出手段によって算出された補償量に関する情報を通知する補償量通知手段と、
   を備え、
   前記補償量は、補償の度合いに応じて割引のなされた電力供給料金であり、
   前記入力手段には、要求充電量がさらに入力可能とされ、
   前記配分設定手段は、前記入力手段から入力される要求時間および要求充電量を満足するように、前記設定を行なうものであり、
   前記補償量通知手段は、供給電力量と充電時間との離散的な値毎に分割された各領域をそれら領域毎の電力供給料金情報とともに一括表示するものであることを特徴とする電力供給制御装置。
2. 前記補償量通知手段は、タッチパネル上に前記一括表示を行なうものであり、
   前記入力手段は、前記タッチパネル上に一括表示された領域のうちのいずれかを選択入力させることをもって該領域に対応する要求時間および要求充電量の入力とすることを特徴とする請求項１記載の電力供給制御装置。
3. 前記補償量通知手段は、前記入力手段に前記要求時間が入力されるに先立って、前記通知を行なうことを特徴とする請求項１又は２記載の電力供給制御装置。
4. 前記補償量算出手段は、前記配分設定手段によって設定された電力配分に基づき、現在から所定期間内における電力供給総量が多いときの方が少ないときよりも前記補償の度合いを大きく算出する供給総量参酌手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力供給制御装置。
5. 前記電力の供給についての予約を受け付ける受付手段を備え、
   前記配分設定手段は、前記所定期間内の前記電力配分を前記予約の受付状況に応じて設定するものであることを特徴とする請求項４記載の電力供給制御装置。
6. 前記補償量算出手段は、供給電力に応じて単位電力量当たりの補償の度合いを可変とすべく、供給電力毎に単位電力量当たりの補償量を定めた可変手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力供給制御装置。
7. 前記入力手段には、要求充電量がさらに入力可能とされ、
   前記配分設定手段は、前記入力手段から入力される要求時間および要求充電量を満足するように、前記設定を行なうものであり、
   前記配分設定手段は、電力の供給処理がなされている車両についての要求時間を満足する条件下、電力供給が新たに要求される車両に関して、供給電力量毎に最短の充電時間を算出する最短充電時間算出手段を備え、
   前記入力手段は、前記最短充電時間算出手段の算出結果に基づき、前記新たに要求される車両について、実現可能な供給電力量と充電時間との組み合わせのみを入力可能に設定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力供給制御装置。
8. 前記充電完了までの要求時間の入力およびこれに伴う電力配分の設定後、当該電力供給制御装置と通信可能な携帯端末への信号の入力に基づき、前記要求時間の変更を受け付ける変更受付手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力供給制御装置。
9. 新たな充電要求が生じる場合、当該電力供給制御装置と通信可能な携帯端末を介して、既に電力の分配設定がなされたユーザに要求時間の変更の可否を問い合わせる変更問い合わせ手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電力供給制御装置。
10. 前記配分設定手段は、電力配分の設定に際し、充電完了までに余裕のある車両に搭載される蓄電器からの電力を持ち出して充電完了までに余裕のない車両の蓄電器に供給する設定を行なう電力借受設定手段を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の電力供給制御装置。
11. 前記配分設定手段は、前記入力手段を介して複数の車両のそれぞれについての前記要求時間が入力される場合、該入力される要求時間に基づき、前記電力配分の優先順位を設定する優先順位設定手段を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電力供給制御装置。
12. 前記車両に搭載される蓄電器の最大充電電圧に関する情報を取得する取得手段をさらに備え、
    前記配分設定手段は、前記要求時間を満足するうえでの前記供給制御手段による電力供給の範囲を設定するものであり、
    前記供給制御手段は、前記範囲内において、前記蓄電器の都度の電圧を検出しつつ前記最大充電電圧以下である旨の条件を満足するように、前記電力を供給する処理を行なうものであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電力供給制御装置。
13. 前記配分設定手段は、前記供給制御手段による都度の電力に基づき前記範囲の設定を更新するものであることを特徴とする請求項１２記載の電力供給制御装置。
14. 前記配分設定手段は、新たな車両についての充電完了までの要求時間が前記入力手段に入力される都度、一旦設定した電力配分を更新することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の電力供給制御装置。

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