JP5680438B2 - Charge control device - Google Patents
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Description
本発明は、電気自動車などの車両に搭載されている蓄電池の充電を制御する充電制御装置に関する。 The present invention relates to a charging control device that controls charging of a storage battery mounted on a vehicle such as an electric vehicle.
近年、蓄電池とモータを搭載した電気自動車やプラグインハイブリッド自動車などの車両が普及しつつある。そして、集合住宅や事業所などにおいては多数の車両が同時に充電されるため、他の負荷機器と合わせた消費電力が規定値を超えて配電盤の主幹ブレーカがトリップしてしまう虞がある。一方、過負荷電流による主幹ブレーカのトリップを防ぐ為に設備を増強したり、使用電力の増加に伴って電力会社との契約電力を増やすことは好ましくない。 In recent years, vehicles such as electric vehicles and plug-in hybrid vehicles equipped with storage batteries and motors are becoming popular. And since many vehicles are charged simultaneously in an apartment house, a business office, etc., there exists a possibility that the main breaker of a switchboard may trip because the power consumption combined with other load equipment exceeds a regulation value. On the other hand, it is not preferable to increase facilities to prevent tripping of the main breaker due to overload current or to increase contract power with electric power companies as power consumption increases.
これに対して特許文献1に記載されている従来例では、各車両と外部電源とが結合されたときの蓄電装置の蓄電状態を検出し、複数台の車両の各々について、予想消費電力量並びに使用開始時刻を検出するとともに、検出された蓄電状態と予想消費電力量とに基づいて必要な充電電力量を算出し、必要充電量と使用開始時刻から各車両の充電時間と充電電力量についての充電スケジュールを決定し、充電スケジュールに基づいて車両に搭載された蓄電装置を充電する制御を行なっている。
On the other hand, in the conventional example described in
すなわち、特許文献1記載の従来例によれば、それぞれの車両の必要充電量と使用開始時刻から各車両の充電時間と充電電力量についての充電スケジュールを決定し、充電スケジュールに基づいて車両に搭載された蓄電装置を充電するので、電力会社との契約電力を増やさずに過負荷電流による主幹ブレーカのトリップを防ぐことができる。
That is, according to the conventional example described in
しかしながら、特許文献1記載の従来例においては、複数の車両を同時に充電する充電スケジュールではなく、複数の車両を1台ずつ充電する充電スケジュールであるため、充電の順番が遅い車両の充電量が極端に不足してしまう場合が有る。そうすると、各車両の使用者が車両の充電量に対して不満感を抱くことになる。
However, the conventional example described in
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、契約電力の増加や主幹ブレーカのトリップなどを防ぎつつ、複数の車両を同時に充電するとともに使用者の不満感を抑えることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and aims to simultaneously charge a plurality of vehicles and suppress user dissatisfaction while preventing an increase in contract power and a trip of a main breaker. .
本発明の充電制御装置は、それぞれに蓄電池を搭載した複数の車両の前記蓄電池を、電力系統から建物に供給される電力を利用して充電する際の充電量を制御する充電制御装置であって、前記複数の車両の蓄電池を充電するためのスケジュールを生成するスケジュール生成部と、当該スケジュール生成部で生成された前記スケジュールに従い、前記複数の車両の全部又は一部の車両への充電経路を開閉して前記各車両の充電を入・切する制御部とを備え、前記スケジュール生成部は、前記各車両に配分することにおいて、前記各車両毎の目標充電量から、当該目標充電量に対する不足分である余裕量を差し引いた充電量まで充電するための前記スケジュールを生成することを特徴とする。
この充電制御装置において、前記車両以外の負荷機器で消費される電力量を計測する電力計測部をさらに備え、前記スケジュール生成部は、前記電力系統から受電可能な最大電力と前記電力計測部で計測される電力との差分を時間帯別に前記各車両に配分するための前記スケジュールを生成することが好ましい。
The charge control device of the present invention is a charge control device that controls the amount of charge when charging the storage batteries of a plurality of vehicles each equipped with a storage battery using power supplied from a power system to a building. a schedule generating section for generating a schedule for charging the battery before Symbol plurality of vehicles, in accordance with the schedule generated by the schedule generating section, a charging path to all or part of the vehicle of the plurality of vehicles open and close a control unit for inputting and off the charge of the respective vehicles, the schedule generating section, in that the distributing before Symbol each vehicle, wherein the target charge amount for each vehicle, with respect to the target charge amount The schedule for charging to a charge amount obtained by subtracting a surplus amount which is a shortage is generated.
The charging control device further includes a power measurement unit that measures an amount of power consumed by a load device other than the vehicle, and the schedule generation unit measures the maximum power that can be received from the power system and the power measurement unit. It is preferable to generate the schedule for allocating the difference from the generated power to the vehicles according to time zones.
この充電制御装置において、前記スケジュール生成部は、前記全ての車両における前記余裕量を等しい値に設定することが好ましい。 In this charging control apparatus, it is preferable that the schedule generation unit sets the margin amount in all the vehicles to an equal value.
この充電制御装置において、前記車両から当該車両の蓄電池の残量に関する情報を取得する残量情報取得部を備え、前記スケジュール生成部は、前記情報に基づく前記各車両毎の蓄電池の残量と前記目標充電量との差分に対して前記余裕量を一定の割合に設定することが好ましい。 In this charging control device, the charging control device further includes a remaining amount information acquisition unit that acquires information related to the remaining amount of the storage battery of the vehicle from the vehicle, and the schedule generation unit includes the remaining amount of the storage battery for each vehicle based on the information and the It is preferable to set the margin amount at a certain ratio with respect to the difference from the target charge amount.
この充電制御装置において、前記スケジュール生成部は、前記各車両毎の前記目標充電量に対して前記余裕量を一定の割合に設定することが好ましい。 In this charging control apparatus, it is preferable that the schedule generation unit sets the margin amount to a certain ratio with respect to the target charging amount for each vehicle.
この充電制御装置において、前記車両を使用する使用者の操作入力を受け付ける操作入力受付部を備え、前記スケジュール生成部は、前記操作入力受付部で受け付ける操作入力に基づいて前記目標充電量を設定することが好ましい。 The charging control device includes an operation input receiving unit that receives an operation input of a user who uses the vehicle, and the schedule generation unit sets the target charge amount based on the operation input received by the operation input receiving unit. It is preferable.
この充電制御装置において、前記スケジュール生成部は、前記各車両の蓄電池の充電容量をそれぞれの車両毎の前記目標充電量とすることが好ましい。 In this charging control apparatus, it is preferable that the schedule generation unit sets the charging capacity of the storage battery of each vehicle as the target charging amount for each vehicle.
この充電制御装置において、前記各車両毎の前記目標充電量を記憶する記憶部を備え、前記スケジュール生成部は、前記記憶部に記憶した前記目標充電量を用いて前記スケジュールを生成することが好ましい。 In this charging control apparatus, it is preferable that a storage unit that stores the target charging amount for each vehicle is provided, and the schedule generation unit generates the schedule using the target charging amount stored in the storage unit. .
この充電制御装置において、前記各車両毎に過去の充電量の実績を記憶する記憶部を備え、前記スケジュール生成部は、前記記憶部に記憶した前記過去の充電量の実績に基づいて前記目標充電量を設定することが好ましい。 In this charging control apparatus, the vehicle is provided with a storage unit that stores a past charge amount record for each vehicle, and the schedule generation unit is configured to perform the target charge based on the past charge amount record stored in the storage unit. It is preferable to set the amount.
この充電制御装置において、前記各車両毎に割り当てられた優先順位を記憶する記憶部を備え、前記スケジュール生成部は、前記記憶部に記憶された前記優先順位に基づいて前記スケジュールを生成することが好ましい。 The charging control device may include a storage unit that stores a priority order assigned to each vehicle, and the schedule generation unit may generate the schedule based on the priority order stored in the storage unit. preferable.
この充電制御装置において、前記記憶部は、各車両毎に割り当てられた複数種類の優先順位を記憶し、前記スケジュール生成部は、前記記憶部に記憶された前記複数種類の優先順位に基づいて前記スケジュールを生成することが好ましい。 In this charging control device, the storage unit stores a plurality of types of priorities assigned to each vehicle, and the schedule generation unit is configured based on the plurality of types of priorities stored in the storage unit. It is preferable to generate a schedule.
この充電制御装置において、前記車両を使用する使用者の操作入力を受け付ける操作入力受付部と、前記各車両毎に過去の充電量の実績を記憶する記憶部と、前記使用者に情報を提示する情報提示部とを備え、前記スケジュール生成部は、前記操作入力受付部で受け付ける操作入力に基づいて前記目標充電量を設定するとともに、当該目標充電量から前記余裕量を差し引いた充電量と前記目標充電量との割合を推定し、当該割合を前記情報提示部に提示させることが好ましい。 In this charging control device, an operation input receiving unit that receives an operation input of a user who uses the vehicle, a storage unit that stores a past charge amount record for each vehicle, and presents information to the user. An information presentation unit, wherein the schedule generation unit sets the target charge amount based on an operation input received by the operation input reception unit, and a charge amount obtained by subtracting the margin amount from the target charge amount and the target It is preferable to estimate a ratio with the amount of charge and present the ratio to the information presentation unit.
この充電制御装置において、前記車両を使用する使用者に情報を提示する情報提示部を備え、前記スケジュール生成部は、前記使用者からの要求に応じて、前記スケジュールに関する情報を前記情報提示部に提示させることが好ましい。 The charging control device includes an information presentation unit that presents information to a user who uses the vehicle, and the schedule generation unit sends information on the schedule to the information presentation unit in response to a request from the user. It is preferable to present it.
この充電制御装置において、前記スケジュール生成部は、前記目標充電量から前記余裕量を差し引いた前記各車両毎の充電量を一括りにして、充電開始された前記車両には、連続して充電を行うように、前記スケジュールを生成することが好ましい。 In this charging control apparatus, the schedule generation unit collects the charging amount for each vehicle obtained by subtracting the margin amount from the target charging amount , and continuously charges the vehicle that has started charging. Preferably, the schedule is generated as is done .
この充電制御装置において、前記スケジュール生成部は、前記車両の充電に配分可能な時間帯が複数存在する場合、前記差分を相対的に早い時間帯で前記各車両に配分した前記スケジュールを生成することが好ましい。 In this charging control apparatus, when there are a plurality of time zones that can be allocated to charging the vehicle , the schedule generation unit generates the schedule in which the difference is allocated to the vehicles in a relatively early time zone. Is preferred.
この充電制御装置において、前記各車両毎に割り当てられた優先順位を記憶する記憶部を備え、前記スケジュール生成部は、前記電力計測部で計測される電力が増加したために既に生成した前記スケジュールを変更する場合、前記記憶部に記憶された前記優先順位が相対的に低い前記車両の充電を後回にするように前記スケジュールを変更することが好ましい。 The charging control device includes a storage unit that stores a priority assigned to each vehicle, and the schedule generation unit changes the schedule that has already been generated because the power measured by the power measurement unit has increased. In this case, it is preferable to change the schedule so that charging of the vehicle having a relatively low priority stored in the storage unit is performed later.
この充電制御装置において、前記各車両毎に割り当てられた優先順位を記憶する記憶部を備え、前記スケジュール生成部は、前記電力計測部で計測される電力が減少したために既に生成した前記スケジュールを変更する場合、前記記憶部に記憶された前記優先順位が相対的に高い前記車両の充電を先に行うように前記スケジュールを変更することが好ましい。 The charging control device includes a storage unit that stores a priority order assigned to each vehicle, and the schedule generation unit changes the schedule that has already been generated because power measured by the power measurement unit has decreased. In this case, it is preferable to change the schedule so that the vehicle having the relatively high priority stored in the storage unit is charged first.
この充電制御装置において、前記スケジュール生成部は、前記優先順位が相対的に高い前記車両のうちで、前記目標充電量が相対的に低い前記車両を優先的に充電するように前記スケジュールを変更することが好ましい。 In the charging control device, the schedule generation unit changes the schedule so that the vehicle having the relatively low target charge amount is preferentially charged among the vehicles having the relatively high priority. It is preferable.
この充電制御装置において、前記各車両が複数のグループに割り振られるとともに当該複数のグループ毎に割り当てられた優先順位を記憶する記憶部を備え、前記スケジュール生成部は、前記各車両毎の実際の充電量の実績に基づき、同一のグループに属する前記車両のうちで前記充電量の実績が低い前記車両に優先的に充電するように前記スケジュールを生成することが好ましい。 In this charging control device, the vehicle includes a storage unit that allocates the vehicles to a plurality of groups and stores a priority assigned to each of the plurality of groups, and the schedule generation unit includes the actual charging for each of the vehicles. It is preferable that the schedule is generated so as to preferentially charge the vehicle having a low charge amount among the vehicles belonging to the same group based on the amount record.
この充電制御装置において、前記スケジュール生成部は、前記車両の何れかが充電できないために既に生成した前記スケジュールが実行できないと予測される場合、前記車両を除く他の車両を充電するためのスケジュールを再生成することが好ましい。 In this charging control apparatus, when it is predicted that the schedule that has already been generated cannot be executed because any of the vehicles cannot be charged, the schedule generation unit sets a schedule for charging other vehicles other than the vehicle. It is preferable to regenerate.
この充電制御装置において、前記スケジュール生成部は、前記スケジュールを再生成する場合、当該再生成の時点で充電中の前記車両を継続して充電するように前記スケジュールを再生成することが好ましい。 In this charging control apparatus, when the schedule generation unit regenerates the schedule, it is preferable that the schedule is regenerated so that the vehicle being charged is continuously charged at the time of the regeneration.
この充電制御装置において、前記スケジュール生成部は、前記スケジュールを再生成する場合、充電できなくなった前記車両以外の車両の前記充電量を変更しないように前記スケジュールを再生成することが好ましい。 In this charging control apparatus, when the schedule generation unit regenerates the schedule, it is preferable that the schedule is regenerated so as not to change the charge amount of a vehicle other than the vehicle that cannot be charged.
この充電制御装置において、前記スケジュール生成部は、前記車両からの要求に応じて、当該車両が前記充電量まで充電された後も継続して給電されるように前記スケジュールを生成することが好ましい。 In this charging control apparatus, it is preferable that the schedule generation unit generates the schedule so that power is continuously supplied even after the vehicle is charged to the charge amount in response to a request from the vehicle.
この充電制御装置において、前記スケジュール生成部は、前記車両から許可された時間帯で当該車両を充電するように前記スケジュールを生成することが好ましい。 In this charging control apparatus, it is preferable that the schedule generation unit generates the schedule so as to charge the vehicle in a time zone permitted from the vehicle.
この充電制御装置において、前記制御部が実際に前記充電経路を開閉した回数を記憶する記憶部を備えることが好ましい。 This charging control apparatus preferably includes a storage unit that stores the number of times the control unit actually opens and closes the charging path.
本発明の充電制御装置は、契約電力の増加や主幹ブレーカのトリップなどを防ぎつつ、複数の車両を同時に充電するとともに使用者の不満感を抑えることができるという効果がある。 The charge control device of the present invention has an effect of charging a plurality of vehicles at the same time and suppressing a user's dissatisfaction while preventing an increase in contract power and a trip of the main breaker.
(実施形態1)
本実施形態の充電制御装置CTを含む充電システムのシステム構成を図1(a)に示す。この充電システムは、集合住宅や事業所などの建物BDにおいて、複数台の車両(電気自動車やプラグインハイブリッド自動車など)EVにそれぞれ搭載されている蓄電池(図示せず)を充電するためのものである。
(Embodiment 1)
A system configuration of a charging system including the charging control device CT of the present embodiment is shown in FIG. This charging system is for charging storage batteries (not shown) installed in multiple vehicles (electric cars, plug-in hybrid cars, etc.) EVs in buildings BD such as apartment buildings and offices. is there.
建物BDにおいては、商用の交流電力系統ACから交流電力が供給される電灯線が主分電盤MB並びに副分電盤SBでそれぞれ分岐されている。図示は省略しているが、主分電盤MBのボックスには主幹ブレーカや多数の分岐ブレーカが収納されており、各分岐ブレーカで分岐された電灯線を介して建物BD内の負荷機器(照明器具や空調機器など)に電力が供給される。同様に、副分電盤SBのボックスにも主幹ブレーカや多数の分岐ブレーカが収納されている。副分電盤SBの分岐ブレーカは遠隔制御が可能なリモコンブレーカRBi(i=1,2,…,n)からなり、これら複数のリモコンブレーカRBiを介して複数のコンセントCSi(i=1,2,…,n)にそれぞれ交流電力が供給される。そして、これら複数のコンセントCSiには、後述するように車両EVへの給電路となる充電ケーブルLxが挿抜自在に接続される。 In the building BD, power lines to which AC power is supplied from a commercial AC power system AC are branched at the main distribution board MB and the sub-distribution board SB, respectively. Although not shown, the main distribution board MB box contains a main breaker and a number of branch breakers, and the load equipment (lighting) in the building BD is connected via the power line branched by each branch breaker. Electric power is supplied to appliances and air conditioners. Similarly, a main breaker and a number of branch breakers are also stored in the box of the sub-distribution panel SB. The branch breaker of the sub-distribution panel SB includes a remote control breaker RBi (i = 1, 2,..., N) that can be controlled remotely, and a plurality of outlets CSi (i = 1, 2) through the plurality of remote control breakers RBi. , ..., n) are supplied with AC power, respectively. A charging cable Lx serving as a power feeding path to the vehicle EV is detachably connected to the plurality of outlets CSi as will be described later.
充電制御装置CTは、図1(b)に示すようにスケジュール生成部1、制御部2、電力計測部3、記憶部4、操作入力受付部5、情報提示部6を備えている。電力計測部3は、主分電盤MBを通じて建物BD内の負荷機器で消費される電力(使用電力)と、副分電盤SBを通じて車両EVに充電される電力(充電電力)とを各別に計測する。但し、電力計測部3の計測結果はスケジュール生成部1を通じて記憶部4に記憶される。
As shown in FIG. 1B, the charging control device CT includes a
記憶部4は、フラッシュメモリなどの電気的に書換可能な不揮発性の半導体メモリからなり、上記電力計測部3の計測結果の他にも、後述するスケジュールや車両EVに関する種々の情報などを記憶している。操作入力受付部5は、キーボードやタッチパネル、あるいはICカードリーダなどの入力デバイスを有し、当該入力デバイスによって入力される種々の操作入力を受け付けてスケジュール生成部1に渡すものである。情報提示部6は、液晶ディスプレイなどの表示デバイスを有し、文字や画像などを表示デバイスに表示することで種々の情報を使用者に提示するものである。但し、情報提示部6がスピーカを具備し、スピーカから音声を鳴動することで情報を提示しても構わない。
The
スケジュール生成部1は、複数の車両EVの蓄電池を充電するためのスケジュールを生成する。制御部2は、スケジュール生成部1で生成されたスケジュールに従い、副分電盤SBのリモコンブレーカRBiを制御線L2を介して遠隔制御することにより、各車両EVへの充電経路を個別に開閉して各車両EVの充電を入・切する。また制御部2は、各コンセントCSiと充電ケーブルLxとの接続状態を検出する機能も有しており、各コンセントCSi毎の接続状態の検出結果をスケジュール生成部1に渡している。さらに、各車両EVを使用する使用者に固有の識別符号(使用者ID)が割り当てられ、スケジュール生成部1は、使用者IDによって各車両EVを識別する。使用者IDのID番号(1,2,…,M)は充電制御装置CTの記憶部4に記憶(登録)されている。なお、スケジュール生成部1と制御部2と電力計測部3は、CPU(中央演算処理装置)やメモリなどのハードウェアと、各部1〜3の処理を行うためのソフトウェア(プログラム)とで構成されている。
The
従来技術で説明したように、建物BDの主分電盤MB並びに副分電盤SBで受電可能な最大電力は、通常、電力会社との契約電力によって決まる。但し、建物BDに太陽光発電システムや燃料電池システムなどの発電設備が設置されている場合、電力会社との契約電力に発電設備で発電された電力を加算した電力によって最大電力が決まる。そして、建物BDの最大電力の情報(最大電力値)は充電制御装置CTの記憶部4に記憶される。
As described in the prior art, the maximum power that can be received by the main distribution board MB and the secondary distribution board SB of the building BD is usually determined by the contract power with the power company. However, when a power generation facility such as a photovoltaic power generation system or a fuel cell system is installed in the building BD, the maximum power is determined by the power obtained by adding the power generated by the power generation facility to the contract power with the power company. Information on the maximum power of the building BD (maximum power value) is stored in the
スケジュール生成部1では、図3に示すように昼の12時を起点とした24時間を1時間毎の時間帯(時間枠)に分割し、合計24個の時間枠に1番から24番までの枠番号を割り当てるとともに(図3(a)参照)、それぞれの時間枠における最大電力を複数のマス(図示例では縦の8マス)に区切っている。但し、本来は30分以下(望ましくは10分)単位で時間枠を分割することが望ましいが、本実施形態では説明を簡単にするために1時間単位で時間枠を分割している。また本実施形態では、1マスの電力量が2[kWh]に相当する。図3(b)においては、主分電盤MBを通じて建物BD内の負荷機器に供給される電力量に対応するマスがハッチングされている。したがって、図3(b)においてハッチングされていない空白のマスが、副分電盤SBを通じて車両EVの充電に使用可能な電力量に相当する。例えば、図3(b)に示すように12時から13時の1時間の時間帯(枠番号が1番の時間枠)においては、6マス分の電力量(=2×6=12[kWh])が負荷機器で消費され、残り2マス分の電力量(=2×2=4[kWh])が、最大電力を超えない範囲で車両EVの充電に使用可能な電力量となる。但し、スケジュールの生成時点以降の使用電力は本来不明であるので、スケジュール生成部1は、使用電力の過去の実績や季節、天候などに基づいて各時間帯(時間枠)における使用電力を予測し、その予測結果を用いてスケジュールを生成する。
As shown in Fig. 3, the
ここで、図2(a)に示すように各車両EVに搭載されている蓄電池の残量をA[kWh]、目標充電量をB[kWh]、充電容量をC[kWh]、余裕量をE[kWh]とすると、スケジュール生成部1は、最大電力と使用電力との差分(図3(b)においてハッチングされていないマス)を時間帯別に各車両EVに配分するとともに、各車両EV毎の目標充電量Bから所定の余裕量Eを差し引いた充電量(=B-E)まで充電するためのスケジュールを生成する。本来ならば、全ての車両EVの蓄電池を充電容量Cまで満充電することが望ましいが、車両EVの台数と最大電力並びに充電時間との関係で難しい。一方、従来例のように個々の車両EVを順番に充電したのでは、遅い順番の車両EVの充電量が大きく不足して利用者が不満感を抱くことになる。そこで、なるべく多くの台数の車両EVを同時に充電しつつ、満充電できない場合においても使用者の不満感を抑えるため、各車両EVの使用者が要求する目標充電量Bから所定の余裕量Eを差し引いた分(差分)まで充電し、目標充電量Bに対する不足分を各使用者に公平に分けるようにしている。例えば、本実施形態では全ての車両EVにおける余裕量Eを等しい値に設定している(図2(b)参照)。
Here, as shown in Fig. 2 (a), the remaining capacity of the storage battery mounted on each vehicle EV is A [kWh], the target charge amount is B [kWh], the charge capacity is C [kWh], and the margin is Assuming E [kWh], the
次に、スケジュール生成部1によるスケジュール生成の手順について説明する。
Next, a schedule generation procedure by the
車両EVが建物BDに帰着すると、使用者により車両EVとコンセントCSiが充電ケーブルLxで接続される。この使用者は、充電制御装置CTの操作入力受付部5を用いて、自己のID番号、出発時刻(予定時刻)、目標充電量Bをそれぞれ入力する。操作入力受付部5は、ID番号、出発時刻、目標充電量Bの操作入力を受け付けてスケジュール生成部1に渡す。なお、目標充電量Bについては、次回の走行予定距離[km]を入力し、スケジュール生成部1にて当該車両EVの燃費[km/kWh]と走行予定距離[km]とに基づいて、目標充電量B[kWh]を算出することも可能である。
When the vehicle EV returns to the building BD, the user connects the vehicle EV and the outlet CSi with the charging cable Lx. The user inputs his / her ID number, departure time (scheduled time), and target charge amount B using the operation
一方、制御部2は、コンセントCSiに充電ケーブルLxが接続されたことを検出してスケジュール生成部1に通知する。そして、スケジュール生成部1は、操作入力受付部5から受け取ったID番号に対して、制御部2から通知された時刻(帰着時刻)、出発時刻、目標充電量Bを対応付けて記憶部4に記憶させる(図4(a)参照)。ここで、車両EVと制御部2との間で充電ケーブルLxを介したデータ伝送を行い、車両EVに搭載されている蓄電池の残量に関する情報(残量A)を制御部2で取得することができる。よって、スケジュール生成部1は、制御部2が車両EVから取得した蓄電池の残量AもID番号と対応付けて記憶部4に記憶させる。なお、記憶部4では、図4(a)に示すように各使用者のID番号とそれぞれの使用者が使用する車両EVの帰着時刻、出発時刻、目標充電量B、残量Aの情報(以下、「充電予約情報」と呼ぶ。)をデータテーブルに記憶している。
On the other hand, the
スケジュール生成部1は、帰着時刻と出発時刻を時間枠の枠番号(1〜24)に置き換えるとともに目標充電量Bと残量Aを電力量に対応するマスの個数に置き換えることにより、図4(b)に示すように記憶部4の充電予約情報を変換する。例えば、1番のID番号の変換前の充電予約情報における帰着時刻が18時0分、出発時刻が翌日の7時0分、目標充電量Bが20[kWh]、残量Aが8[kWh]であれば、変換後の充電予約情報における帰着時刻及び出発時刻の枠番号がそれぞれ7及び20、目標充電量B'及び残量A'のマス個数がそれぞれ10及び4となる。
The
さらにスケジュール生成部1は、変換後の充電予約情報と上述した使用電力の予測結果とに基づいて、余裕量Eをできるだけ少なくし且つ全ての使用者(車両EV)で余裕量Eが均一(望ましくは同一)となるように、制御部2に各リモコンブレーカRBiをオン・オフさせるためのスケジュールを生成する。
Furthermore, the
具体的には、図5に示すように所定の制約条件の元で目的関数(全ての車両EVにおける余裕量Eの総和)を最小とする最適解を求める、すなわち、最適化問題の解析法を利用することができる。但し、このような最適化問題の解析法は従来周知であるから、詳細な説明を省略する。 Specifically, as shown in FIG. 5, an optimal solution that minimizes the objective function (the sum of the margin amounts E in all the vehicles EV) is obtained under a predetermined constraint condition, that is, an optimization problem analysis method is performed. Can be used. However, since an analysis method for such an optimization problem is conventionally known, a detailed description thereof will be omitted.
そして、スケジュール生成部1は、目標充電量Bから余裕量Eを差し引くことで各車両EVの充電量を決定し、当該充電量を満たすように、それぞれの時間帯枠で充電に使用可能な電力のマスを各車両EVに割り当てたスケジュールを生成する。
And the schedule production |
上述のように本実施形態の充電制御装置CTでは、電力系統ACから受電可能な最大電力と電力計測部3で計測される電力との差分を時間帯別に各車両EVに配分するとともに、各車両EV毎の目標充電量Bから所定の余裕量Eを差し引いた充電量まで充電するためのスケジュールをスケジュール生成部1で生成しているので、契約電力の増加や主幹ブレーカのトリップなどを防ぎつつ、複数の車両EVを同時に充電するとともに使用者の不満感を抑えることができる。特に、要求された充電量(目標充電量B)に対する不足分(余裕量E)が全ての車両EVで同等であるため、各車両EVの使用者の不満感を抑えることができる。
As described above, in the charging control device CT of the present embodiment, the difference between the maximum power that can be received from the power grid AC and the power measured by the
ところで、必ずしも全ての車両EV(使用者)における余裕量Eを等しい値に設定する必要は無い。例えば、各車両EV毎の蓄電池の残量Aと目標充電量Bとの差分(=B-A)に対して余裕量Eを一定の割合に設定しても構わない。そうすれば、実際に必要な充電量(=B-A)が少ない車両EVほど余裕量Eも少なくなるため、使用者の不満をさらに和らげることができる。この場合、図6に示すように、図5に示した制限条件の一部を変更して求めた最適解を用いて、スケジュール生成部1がスケジュールを生成すればよい。
By the way, it is not always necessary to set the margin E for all the vehicles EV (users) to an equal value. For example, the margin E may be set to a constant ratio with respect to the difference (= B−A) between the remaining amount A of the storage battery and the target charge amount B for each vehicle EV. By doing so, the vehicle EV with a smaller amount of charge (= B−A) that is actually required reduces the margin amount E, which can further alleviate the user's dissatisfaction. In this case, as illustrated in FIG. 6, the
あるいは、目標充電量Bに対して余裕量Eを一定の割合に設定しても構わない。そうすれば、要求量(目標充電量B)が少ない車両EVほど余裕量Eも少なくなるため、使用者の不満をさらに和らげることができる。この場合、図6に示した制限条件における残量A'をゼロとして最適解を求めればよい。 Alternatively, the margin amount E may be set to a certain ratio with respect to the target charge amount B. By doing so, the vehicle EV with a smaller required amount (target charge amount B) also reduces the margin amount E, so that the user's dissatisfaction can be further alleviated. In this case, an optimal solution may be obtained by setting the remaining amount A ′ in the restriction condition shown in FIG. 6 to zero.
また、使用者の入力忘れ等が原因で、充電制御装置CTが目標充電量Bを取得できないことが想定される。このような場合、目標充電量Bの代わりに各車両EVの充電容量Cを用いて余裕量Eを設定すればよい。但し、余裕量Eの設定及びスケジュールの生成については、上述した何れかの制限条件における目標充電量B'を充電容量C'に置き換えて最適解を求めればよい。 In addition, it is assumed that the charge control device CT cannot acquire the target charge amount B due to the user's forgetting input or the like. In such a case, the margin amount E may be set using the charge capacity C of each vehicle EV instead of the target charge amount B. However, regarding the setting of the margin amount E and the generation of the schedule, an optimal solution may be obtained by replacing the target charge amount B ′ under any of the above-described restriction conditions with the charge capacity C ′.
ここで、車種によっては、充電制御装置CTの制御部2が蓄電池の残量Aの情報を車両EVから取得できないことがある。このような場合、残量Aをゼロとみなして余裕量Eを設定すればよい。但し、余裕量Eの設定及びスケジュールの生成については、上述した何れかの制限条件における残量A'をゼロとして最適解を求めればよい。なお、本実施形態の充電制御装置CTでは、制御部2がスケジュールに従って充電経路を入・切するだけであるから、蓄電池の残量Aが多い車両EVほど満充電(充電容量C)まで充電される可能性が高くなる。
Here, depending on the vehicle type, the
ところで、使用者の入力忘れ等が原因で、充電制御装置CTが出発時刻、目標充電量B、残量Aの情報を取得できないことが想定される。あるいは、使用者の使用形態(出発時刻、帰着時刻、走行距離など)がほぼ決まっている場合、使用者が目標充電量Bなどの情報を毎回(毎日)入力すると非常に手間がかかるので、それらの情報入力を省略できることが望ましい。そこで、予め各使用者が自己の使用形態(出発時刻、帰着時刻、走行距離など)の情報を充電制御装置CTに登録しておき、スケジュール生成部1は、予め登録されている使用形態の情報に基づいてスケジュールを生成すればよい。あるいは、使用者が自己の使用形態の情報を登録する代わりに、記憶部4に記憶している使用者の使用形態(出発時刻、帰着時刻、目標充電量など)の実績(履歴)に基づいて、スケジュール生成部1がスケジュールを生成してもよい。例えば、過去の出発時刻、帰着時刻、目標充電量などの平均値を求め、当該平均値を用いればよい。
By the way, it is assumed that the charge control device CT cannot acquire information on the departure time, the target charge amount B, and the remaining amount A due to the user forgetting to input. Or, if the user's usage pattern (departure time, return time, mileage, etc.) is almost fixed, it is very time consuming if the user inputs information such as the target charge amount B every time (daily). It is desirable to be able to omit the information input. Therefore, each user registers in advance information on his / her usage pattern (departure time, return time, mileage, etc.) in the charging control device CT, and the
ここで、スケジュール生成部1が、操作入力受付部5で受け付ける操作入力に基づいて目標充電量Bを設定するとともに目標充電量Bから余裕量Eを差し引いた充電量(=B-E)と目標充電量Bとの割合(達成率:(B-E)/B×100[%])を推定し、推定した達成率を情報提示部6に提示させることが望ましい。つまり、使用者が目標充電量Bを入力した時点で、実際にどの程度まで充電されるかという目安(達成率)が情報提示部6から使用者に提示されるので、使用者が目標充電量Bを見直したり、事前に達成率を知ることにより、使用者の不満を和らげることができる。
Here, the
また、制御部2がスケジュールに従ってリモコンブレーカRBiの制御を行っている間、スケジュール生成部1がスケジュールに関する情報、例えば、各車両EVの充電量(残量)や充電終了の予想時刻、充電の異常、過去の充電実績などを情報提示部6から使用者に適宜提示させることが望ましい。これにより、使用者にとっての利便性が向上する。
Further, while the
ところで、主分電盤MBの分岐ブレーカのうちで副分電盤SBに接続されている分岐ブレーカのトリップを防ぐため、例えば、副分電盤SBの主幹ブレーカに流れる電流を計測し、前記分岐ブレーカの定格容量と当該電流計測値との差分に基づいて、充電に使用可能な電力を算出しても構わない。 By the way, in order to prevent tripping of the branch breaker connected to the sub-distribution panel SB among the branch breakers of the main distribution panel MB, for example, the current flowing through the main breaker of the sub-distribution panel SB is measured, and the branch Electric power that can be used for charging may be calculated based on the difference between the rated capacity of the breaker and the measured current value.
(実施形態2)
本実施形態の充電制御装置CT並びに充電システムの構成は実施形態1と共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
(Embodiment 2)
Since the configuration of the charging control device CT and the charging system of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, common components are denoted by the same reference numerals, and illustration and description thereof are omitted.
本実施形態の充電制御装置CTは、各車両EV毎(実際はそれぞれの車両EVの使用者毎)に割り当てられた優先順位を記憶部4に記憶し、記憶部4に記憶された優先順位に基づいて、スケジュール生成部1がスケジュールを生成する点に特徴がある。
The charge control device CT of the present embodiment stores the priority assigned to each vehicle EV (actually, for each user of each vehicle EV) in the
例えば、車両EVの蓄電池を充電するために要した電力の電気料金が各使用者毎に課金され、且つ基本料金並びに単価が異なる複数通りの課金条件が設定されているとしたとき、各車両EV(使用者)に対して、図7(a)に示すような課金条件に応じた優先順位が設定される。図示例では、基本料金並びに単価の高い順に3通りの課金条件S1,S2,S3があり、これら3通りの課金条件S1,S2,S3に対して1番から3番までの優先順位が割り当てられている(図7(b)参照)。
For example, when the electric charge of the electric power required to charge the storage battery of the vehicle EV is charged for each user and a plurality of charging conditions with different basic charges and unit prices are set, each vehicle EV For (user), priority is set according to the accounting conditions as shown in FIG. In the example shown in the figure, there are three billing conditions S1, S2, and S3 in descending order of basic charge and unit price, and
スケジュール生成部1は、図7(c)に示すように使用者全員の優先順位の数値の合計を分母とし、各使用者毎の優先順位の数値を分子とする係数を、使用者全員の余裕量の合計E'に乗算する。故に、優先順位が高い(数値が小さい)使用者の車両EVほど、余裕量が少なくなって充電量が増えることになる。
As shown in FIG. 7 (c), the
また、課金条件だけでなく、帰着時刻に基づく優先順位も考慮してスケジュールを生成しても構わない。このとき、課金条件と帰着時刻の2種類の優先順位に対して重み付け(優先割合)を設定してもよく、例えば、図8(a)に示すように課金条件の優先割合を0.6、帰着時刻に基づく優先順位の優先割合を0.4とする。但し、各種類の優先割合の合計値を1とする。 Further, the schedule may be generated in consideration of not only the charging conditions but also the priority order based on the return time. At this time, weighting (priority ratio) may be set for the two types of priority rankings of the charging condition and the return time. For example, as shown in FIG. The priority ratio based on the priority is 0.4. However, the total value of the priority ratios for each type is 1.
例えば、使用者ID番号が1番,2番,3番の使用者の各車両EVがそれぞれ7番目,8番目,9番目の時間枠で帰着し、各使用者の課金条件がそれぞれS1,S3,S3であると仮定する。このとき、スケジュール生成部1は、図8(b)に示すように課金条件に対する使用者全員の優先順位の数値の合計を分母とし、各使用者毎の優先順位の数値を分子とする係数に優先割合の0.4を掛けた値と、使用者全員の帰着時刻の時間枠の数値の合計を分母とし、各使用者毎の帰着時刻の時間枠の数値を分子とする係数に優先割合の0.6を掛けた値との和を、使用者全員の余裕量の合計E'に乗算する。故に、課金条件の優先順位が高く且つ帰着時刻の早い使用者の車両EVほど、余裕量が少なくなって充電量が増えることになる。
For example, each vehicle EV of the user whose user ID number is 1, 2, and 3 is returned in the seventh, eighth, and ninth time frames, and the charging conditions of each user are S1, S3, respectively. , S3. At this time, as shown in FIG. 8 (b), the
上述のように、スケジュール生成部1が1乃至複数種類の優先順位に基づいてスケジュールを生成すれば、使用者の不満をより一増和らげることができる。
As described above, if the
(実施形態3)
上述したように充電制御装置CTは、自らが生成したスケジュールに従ってリモコンブレーカRBiを開閉することで各車両EVの充電を入・切している。例えば、図9(a)に示すように使用者ID番号が1番,2番,3番の使用者の各車両EVがそれぞれ1〜7番目の時間枠で充電されるスケジュールが生成されているものとする。なお、図9では充電予定のある時間枠がハッチングされ、充電予定のない時間枠が空白となっている。
(Embodiment 3)
As described above, the charging control device CT turns on / off charging of each vehicle EV by opening and closing the remote control breaker RBi according to the schedule generated by itself. For example, as shown in FIG. 9A, a schedule is generated in which each vehicle EV of the user with the
図9(a)のスケジュールでは、1番目の時間枠で使用者ID番号が1番と2番の使用者の各車両EVが充電され、2番目の時間枠で使用者ID番号が2番と3番の使用者の各車両EVが充電され、3番目の時間枠で使用者ID番号が1番と3番の使用者の各車両EVが充電される。そして、使用者ID番号が1番の使用者の車両EVであれば、1番目の時間枠と2番目の時間枠、2番目の時間枠と3番目の時間枠、4番目の時間枠と5番目の時間枠、5番目の時間枠と6番目の時間枠のそれぞれの切り換わりの時点でリモコンブレーカRBiが切り換えられる。つまり、1〜7番目の時間枠の合計時間の間にリモコンブレーカRBiが4回切り換えられることになり、リモコンブレーカRBiの寿命が短くなってしまう虞がある。特に、時間枠が短くなればなるほど、1日当たりの切換回数も増加することになるので、ますます寿命が短くなる可能性が高い。 In the schedule of FIG. 9A, the vehicle EVs of the users whose user ID numbers are 1 and 2 are charged in the first time frame, and the user ID number is 2 in the second time frame. Each vehicle EV of the user No. 3 is charged, and each vehicle EV of the user ID No. 1 and No. 3 is charged in the third time frame. And if the user's ID is the user's vehicle EV, the first time frame and the second time frame, the second time frame and the third time frame, the fourth time frame and 5 The remote control breaker RBi is switched at the time of switching between the fifth time frame, the fifth time frame, and the sixth time frame. That is, the remote control breaker RBi is switched four times during the total time of the first to seventh time frames, and there is a possibility that the life of the remote control breaker RBi is shortened. In particular, the shorter the time frame, the greater the number of switchings per day, so there is a high possibility that the lifetime will become shorter.
そこで本実施形態の充電制御装置CTでは、目標充電量Bから余裕量Eを差し引いた各車両EV毎の充電量を一括りにして、スケジュール生成部1がスケジュールを生成するようにしている。つまり、一旦充電が開始された車両EVには、可能な限り連続して充電を行うようにスケジュールが生成されれば、リモコンブレーカRBiの切換回数を減らして寿命の短縮化を抑制することができる。
Therefore, in the charge control device CT of the present embodiment, the
例えば、図9(b)に示すスケジュールでは、使用者ID番号が1番の使用者の車両EVが1〜4番目の時間枠で連続して充電され、使用者ID番号が2番の使用者の車両EVが1〜5番目の時間枠で連続して充電され、使用者ID番号が3番の使用者の車両EVが5〜7番目の時間枠で連続して充電される。この場合、図9(a)に示すスケジュールと比較して、使用者ID番号が3番の使用者の車両EVの時間枠が1つ減っているが、他の2台の車両EVの時間枠が何れも5つずつで変わらない。よって、図9(a)のスケジュールと図9(b)のスケジュールを比較した場合、ID番号が3番の使用者が若干の不満を抱く可能性があるが、ID番号が1番と2番の使用者が不満を抱く可能性は低いと考えられる。 For example, in the schedule shown in FIG. 9B, the vehicle EV of the user whose user ID number is 1 is continuously charged in the first to fourth time frames, and the user whose user ID number is 2 Vehicle EVs are continuously charged in the first to fifth time frames, and the vehicle EV of the user whose user ID number is 3 is continuously charged in the fifth to seventh time frames. In this case, compared to the schedule shown in FIG. 9A, the time frame of the vehicle EV of the user whose user ID number is 3 is reduced by one, but the time frame of the other two vehicle EVs However, there is no change in every five. Therefore, when the schedule of FIG. 9A and the schedule of FIG. 9B are compared, the user whose ID number is 3 may be slightly dissatisfied, but the ID numbers are 1 and 2. It is considered unlikely that users will be dissatisfied.
次に、本実施形態におけるスケジュール生成部1の具体的なスケジュール生成の手順を説明する。ただし、以下の説明において、iは使用者ID番号、jは時間枠の番号、riは各使用者ID番号毎の保証割合、αiは各使用者ID番号毎の充電時の電力、Diは各使用者ID番号毎の要求充電時間(時間枠の個数)、Qiは各使用者ID番号毎の充電達成率、Lは契約電力、Siは各使用者ID番号毎の充電枠数、Ecomjは時間枠jにおいて車両EVの充電以外で使用される電力(以下、「共用部電力」と呼ぶ。)、Tin,i、Tout,iは各使用者ID番号毎の帰着時刻及び出発時刻、Piは各使用者ID番号毎の優先度を示す定数である。また、xijは各使用者ID番号毎の時間枠jにおける充電状態、tiは各使用者ID番号毎の要求量(目標充電量B)に対する不足量、Vは第2段階においてスケジュールの実行可能性を確認するための変数である。
Next, a specific schedule generation procedure of the
まず第1段階として、図10(a)に示すように各車両EV(使用者)毎の充電達成率(=充電量/要求量<目標充電量B>)の総和の最大化を目的関数とし、所定の制約条件の元で当該目的関数を最大とする最適解が求められる。すなわち、使用者の要求量(目標充電量B)に対して、ri分の充電要求が達成できるような各使用者ID番号毎の充電時間(時間枠の個数)を見積もる。解(充電時間)を導出した結果、ri分の充電要求が達成できない場合、各使用者ID番号の充電達成率を減少させたときの充電時間を達成するまで解の導出を繰り返す。このようにして決定されたri分の充電要求が最低条件として保証される。 First, as the first step, as shown in Fig. 10 (a), the objective function is to maximize the sum of the charge achievement rates (= charge amount / request amount <target charge amount B>) for each vehicle EV (user). Then, an optimal solution that maximizes the objective function is obtained under a predetermined constraint condition. That is, the charging time (number of time frames) for each user ID number that can achieve the charging request for r i is estimated with respect to the user's required amount (target charging amount B). As a result of deriving the solution (charging time), if the charging request for r i cannot be achieved, the derivation of the solution is repeated until the charging time when the charging achievement rate of each user ID number is decreased is achieved. The charging requirement for r i determined in this way is guaranteed as the minimum condition.
次に第2段階として、各使用者ID番号毎の充電時間を一括りとして、すなわち、各使用者ID番号毎の充電時間を連続させるものとして、図10(b)に示すように目的関数である変数Vが最小となるの最適解を求めることでスケジュールが生成される。このとき、各使用者ID番号毎の充電時間を連続させることができないならば、各使用者ID番号毎の充電時間(時間枠)を一つずつ減少させながら、実行可能な解(変数V)が得られるまで解の導出を繰り返す。 Next, as a second stage, the charging time for each user ID number is set as a batch, that is, the charging time for each user ID number is made continuous, as shown in FIG. A schedule is generated by finding an optimal solution that minimizes a variable V. At this time, if the charging time for each user ID number cannot be continued, the feasible solution (variable V) while decreasing the charging time (time frame) for each user ID number one by one. Repeat derivation until solution is obtained.
上述のように本実施形態によれば、各使用者ID番号毎の充電時間を一括りとして、すなわち、各使用者ID番号毎の充電時間を連続させるようなスケジュールが生成されるので、リモコンブレーカRBiの切換回数を減らし、リモコンブレーカRBiの寿命短縮を抑制することができる。また、第2段階で各使用者ID番号毎の充電時間を連続させることができないために充電時間(時間枠)を減少させた場合、一括りのスケジュールが生成された後に空きの時間枠に割り当て、第1段階で決定したri分の充電を保証することが望ましい。 As described above, according to the present embodiment, the charging time for each user ID number is batched, that is, a schedule is generated so that the charging time for each user ID number is continuous. The number of switching of RBi can be reduced, and the shortening of the life of remote control breaker RBi can be suppressed. Also, if the charging time (time frame) is reduced because the charging time for each user ID number cannot be continued in the second stage, it is assigned to an empty time frame after the batch schedule is generated. It is desirable to guarantee the charge of ri determined in the first stage.
ところで、図9(b)に示したスケジュールにおいて、ID番号が3番の使用者の車両EVは、ID番号が1番,2番の使用者の車両EVよりも充電が後回しにされている。このとき、3番のID番号の使用者の車両EVが予定の出発時刻よりも早く出発することになったとすると、変更後の出発時刻においては目標充電量Bに達していないため、使用者が不満を抱く可能性が高い。
Incidentally, in the schedule shown in FIG. 9B, the vehicle EV of the user whose ID number is No. 3 is charged later than the vehicle EV of the user whose ID number is No. 1 and No. 2. At this time, if the vehicle EV of the user with the
そこで、上述のように使用者ID番号がi番の使用者の出発時刻Tout,iが早くなった場合、第3段階として、スケジュール生成部1は、当該使用者の車両EVの充電状態xijに時刻j毎に傾斜を付けた重みを与えてスケジュールを生成する(図11参照)。このように生成されるスケジュールによれば、出発時刻Tout,iが早くなった車両EVが優先的に充電され、使用者の不満を抑えることができる。
Therefore, as described above, when the departure time T out, i of the user whose user ID number is i becomes earlier, as a third stage, the
ここで、制御部2が実際に充電経路(リモコンブレーカRBi)を開閉した回数を記憶部4に記憶しておいても構わない。そして、記憶部4に記憶される開閉回数が、リモコンブレーカRBiの寿命(例えば、仕様で保証されている開閉回数)を過ぎた場合、リモコンブレーカRBiの故障時期の予測や交換時期の通知などが情報提示部6に提示されるようにしてもよい。
Here, you may memorize | store in the memory |
(実施形態4)
上述したように、スケジュール生成部1は、使用電力の過去の実績や季節、天候などに基づいて各時間帯(時間枠)における使用電力を予測し、その予測結果を用いてスケジュールを生成している。しかしながら、実際の使用電力が予測結果に一致するとは限らず、予測結果よりも実際の使用電力が増えることもあれば、減ることもある。
(Embodiment 4)
As described above, the
実際の使用電力が予測結果よりも増えた場合、当初のスケジュール通りに車両EVを充電すると、契約電力を超えてしまったり、主幹ブレーカがトリップしてしまう虞がある。したがって、このような場合には、当初のスケジュールを変更し、充電される予定であった車両EVのうちの何れかの充電を中止することが望ましい。 If the actual power consumption is higher than the predicted result, charging the vehicle EV according to the original schedule may cause the contracted power to be exceeded or the main breaker to trip. Therefore, in such a case, it is desirable to change the initial schedule and stop charging any of the vehicles EV that were scheduled to be charged.
例えば、当初のスケジュールでは、図12(a)に示すように1〜7番目の時間枠における利用可能な電力がそれぞれ2マス分ずつあると予測され、使用者ID番号が1番の使用者の車両EVが2〜5番目の時間枠で充電され、使用者ID番号が2番の使用者の車両EVが3〜6番目の時間枠で充電され、使用者ID番号が3番の使用者の車両EVが7番目の時間枠で充電されるものであったとする。そして、実際の充電時において、3番目の時間枠が終了する直前又は終了直後に使用電力が増加して利用可能な電力が2マス分から1マス分に減ったとする。このときスケジュール生成部1は、4番目の時間枠で充電する予定であった2台の車両EVのうちで優先順が低い方の車両EV、例えば、使用者ID番号が1番の使用者の車両EVの充電を中止し、代わりに6番目の時間枠で使用者ID番号が1番の使用者の車両EVを充電するようにスケジュールを変更する(図12(b)参照)。したがって、変更後のスケジュールでは、4番目の時間枠で充電される車両EVが当初の2台から1台に減少するので、契約電力を超えてしまったり、主幹ブレーカがトリップしてしまう虞がなくなる。
For example, in the initial schedule, as shown in FIG. 12 (a), it is predicted that there will be 2 squares of usable power in the 1st to 7th time frames, and the
一方、図13(a)に示すように、当初のスケジュールでは1〜3番目の時間枠における利用可能な電力がそれぞれ1マス分ずつあり、4〜7番目の時間枠における利用可能な電力がそれぞれ2マス分ずつあると予測され、使用者ID番号が1番の使用者の車両EVが1〜4番目の時間枠で充電され、使用者ID番号が2番の使用者の車両EVが4〜7番目の時間枠で充電され、使用者ID番号が3番の使用者の車両EVが5〜7番目の時間枠で充電されるものであったとする。そして、実際の充電時において、2番目の時間枠が終了する直前又は終了直後に使用電力が減少して利用可能な電力が1マス分から2マス分に増えたとする。このときスケジュール生成部1は、3番目の時間枠では充電する予定のなかった2台の車両EVのうちで優先順が高い方の車両EV、例えば、使用者ID番号が2番の使用者の車両EVを3番目の時間枠で充電するようにスケジュールを変更する(図13(b)参照)。したがって、変更後のスケジュールでは、3番目の時間枠で充電される車両EVが当初の1台から2台に増加しているので、各車両EVを効率よく充電することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 13 (a), in the initial schedule, there is one available power for each of the first to third time frames, and each available power for the fourth to seventh time frames. It is predicted that there will be 2 squares each, the user's vehicle EV with the
ここで、利用可能な電力の増加分が割り当てられる車両EVは、必ずしも優先順位が高い方の車両EVである必要は無い。例えば、図13(a)に示した当初のスケジュールにおいて、使用者ID番号が2番の車両EVは4〜7番目の時間枠で充電されることにより充電達成率が100%になっていたと仮定する。この場合、使用者ID番号が2番の車両EVに割り当てられている7番目の時間枠を3番目の時間枠に変更するよりも、当該車両EVより優先順位が低い方の車両EV、すなわち、使用者ID番号が3番の車両EVに3番目の時間枠を割り当てることが好ましい。このように、スケジュール生成部1が、優先順位が相対的に高い車両EVのうちで、目標充電量B(充電達成率)が相対的に低い車両EVを優先的に充電するようにスケジュールを変更すれば、後者の車両EVの充電達成率が向上するとともに前者の車両EVに対するスケジュールの変更を回避することができる。
Here, the vehicle EV to which the increase in available power is allocated does not necessarily have to be the vehicle EV having a higher priority. For example, in the initial schedule shown in FIG. 13 (a), it is assumed that the vehicle EV with the
(実施形態5)
実施形態1や実施形態2で説明したように、各車両EV毎(実際は各車両EVの使用者毎)に優先順位が割り当てられて充電制御装置の記憶部4に記憶されている。ただし、各車両EVに異なる優先順位が割り当てられるのではなく、例えば、1番〜3番の優先順位が各車両EVに割り当てられる。つまり、全ての車両EVは、優先順位が1番のグループと、優先順位が2番のグループと、優先順位が3番のグループとに振り分けられる。さらに、同一のグループに属する複数台の車両EVには、当該グループ内における順位(優先度)が割り当てられている。
(Embodiment 5)
As described in the first and second embodiments, a priority is assigned to each vehicle EV (actually, for each user of each vehicle EV) and stored in the
ここで、同一のグループに属する車両EVであっても、帰着時刻及び出発時刻については各車両EV毎に異なっている。したがって、グループ内の順位が高い車両EVであっても、例えば、帰着時刻が早い車両EVに比べて、帰着時刻が遅い車両EVの方が充電量(充電達成率)が低くなる傾向にある。 Here, even for the vehicles EV belonging to the same group, the return time and the departure time are different for each vehicle EV. Therefore, even if the vehicle EV has a higher rank in the group, for example, the vehicle EV with a later return time has a lower charge amount (charge achievement rate) than the vehicle EV with a faster return time.
そこで、本実施形態におけるスケジュール生成部1では、各車両EV毎の実際の充電量(充電達成率)の実績に基づき、同一のグループに属する車両EVのうちで充電量(充電達成率)の実績が低い車両EVに優先的に充電するようにスケジュールを生成している。例えば、同一グループに属する3台の車両EVについて、各車両EVの充電達成率の過去の実績(平均値)が40%、45%、35%であったと仮定する。このとき、過去の実績が最も低い数値(35%)であった車両EVが優先的に充電されるように、スケジュール生成部1が次回のスケジュールを生成することにより、当該車両EVの使用者が不満を抱く可能性を減らすことができる。
Therefore, in the
(実施形態6)
既に説明したように、充電制御装置のスケジュール生成部1は、各使用者のID番号とそれぞれの使用者が使用する車両EVの充電予約情報に基づいてスケジュールを生成している。しかしながら、充電予約情報の内容(例えば、帰着時刻や出発時刻など)が変更されたり、予約されていた帰着時刻に車両EVが帰着していないために、当初のスケジュール通りに充電が実行できない場合がある。このように、何れかの車両EVが充電できないために既に生成したスケジュールが実行できないと予測される場合、スケジュール生成部1が前記車両EVを除く他の車両EVを充電するためのスケジュールを再生成することが好ましい。
(Embodiment 6)
As already described, the
ここで、再生成されたスケジュールにおいて、当初のスケジュール通りに充電されていた車両EVの充電が停止されてしまい、当初のスケジュールと比較してリモコンブレーカRBiの開閉回数が増加する虞がある。 Here, in the regenerated schedule, the charging of the vehicle EV that was charged according to the original schedule is stopped, and there is a possibility that the number of times of opening and closing the remote control breaker RBi is increased compared to the original schedule.
そこで本実施形態では、スケジュール生成部1がスケジュールを再生成する場合、再生成の時点で充電中の車両EVを継続して充電するようにスケジュールを再生成するようにしている。すなわち、実施形態3で説明したように、決定変数となるxij(各使用者ID番号毎の時間枠jにおける充電状態)は、帰着時刻Tin,i以前及び出発時刻Tout,i以降ではゼロ(充電オフ)、帰着時刻Tin,iから出発時刻Tout,iまでの期間ではゼロまたは1(充電オン又はオフ)の値をとる。したがって、スケジュール生成部1がスケジュールを再生成する際、その時点で充電オンである使用者ID番号について、決定変数xijに1を与えて最適解を求めれば、再生成の時点で充電中の車両EVを継続して充電するようにスケジュールを再生成することができる(図10(a)参照)。
Therefore, in the present embodiment, when the
例えば、当初のスケジュールでは、図14(a)に示すように1〜7番目の時間枠における利用可能な電力がそれぞれ2マス分ずつあると予測され、使用者ID番号が1番の使用者の車両EVが2〜5番目の時間枠で充電され、使用者ID番号が2番の使用者の車両EVが3〜6番目の時間枠で充電され、使用者ID番号が3番の使用者の車両EVが6〜7番目の時間枠で充電され、使用者ID番号が4番の使用者の車両EVが7番目の時間枠で充電されるものであったとする。そして、使用者ID番号が2番の使用者の車両EVが予定の帰着時刻(2番目の時間枠の開始時刻)までに帰着しなかった場合、スケジュール生成部1がスケジュールを再生成する。この場合、再生成されたスケジュールでは、図14(b)に示すように2番目の時間枠で充電中であった車両EV(使用者ID番号が1番の使用者の車両)が3番目の時間枠でも引き続き充電される。仮に、使用者ID番号が1番の使用者の車両EVが3番目の時間枠で充電オフされるとした場合、3番目の時間枠において、使用者ID番号が3番,4番の使用者の車両EVが充電されるようなスケジュールが再生成される可能性が高い。その結果、使用者ID番号が1番の使用者の車両EVに接続されているリモコンブレーカRBiの開閉回数が増加してしまうことになる。なお、使用者ID番号が2番の使用者の車両EVの帰着時刻は、スケジュール生成部1によって任意に定めることができる。
For example, in the initial schedule, as shown in FIG. 14 (a), it is predicted that there will be 2 grids of usable power in the first to seventh time frames, and the
また、上述のようにして再生成されるスケジュールにおいて、充電予約情報を変更していない使用者の車両EVや予定通りに帰着している車両EVの充電量(あるいは充電達成率)が低下してしまう可能性がある。そこで、図10(b)に示した第2段階の処理において、スケジュール生成部1が、使用者ID番号毎の充電枠数Siを、充電予約情報の変更や帰着時刻の遅延等があった使用者ID番号以外の使用者ID番号については当初のスケジュールから変更せずにスケジュールを再生成することが好ましい。これにより、再生成されるスケジュールにおいて、充電予約情報を変更していない使用者の車両EVや予定通りに帰着している車両EVの充電量(あるいは充電達成率)の低下を抑制することができる。ただし、上述のように制約条件を変更したことで最適解が得られない場合、スケジュール生成部1は、充電予約情報の変更や帰着時刻の遅延等があった使用者に対して、要求量(目標充電量B)等の条件を見直す必要がある旨を情報提示部6に提示することが好ましい。
In addition, in the schedule that is regenerated as described above, the charge amount (or charge achievement rate) of the user's vehicle EV that has not changed the charge reservation information or the vehicle EV that has returned as scheduled has decreased. There is a possibility. Therefore, in the process of the second stage shown in FIG. 10 (b), the
(実施形態7)
一部の電気自動車(プラグインハイブリッド車を含む。以下、同じ。)には、照光装置(ヘッドライト)や空調機器(エアコンディショナ)などの車載機器の電源と、走行用のモータの電源とを1つの蓄電池で兼用しているものがある。そして、このような電気自動車には、家庭用のエアコンディショナと同様に、予め設定された時刻に空調機器を運転させる機能(プレ空調機能と呼ばれる。)が搭載されている。プレ空調が行われる場合、電気自動車への給電路(充電経路)が開成されていると、蓄電池の電力が消費されて目標充電量Bを下回ってしまうことになる。
(Embodiment 7)
Some electric vehicles (including plug-in hybrid vehicles; the same applies hereinafter) include power sources for in-vehicle devices such as lighting devices (headlights) and air conditioners (air conditioners), and power sources for motors for running. There is a battery that uses a single storage battery. Such an electric vehicle is equipped with a function (referred to as a pre-air-conditioning function) for operating an air-conditioning apparatus at a preset time, similarly to a home air conditioner. When pre-air conditioning is performed, if the power supply path (charging path) to the electric vehicle is opened, the power of the storage battery is consumed and falls below the target charging amount B.
そこで本実施形態では、プレ空調の実行が設定されている車両EVについて、プレ空調が実行される時間帯に充電経路を開成しない、すなわち、充電が行われるようなスケジュールがスケジュール生成部1で生成されるようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the
例えば、使用者が次回の充電予約を行う際、出発時刻の30分前よりプレ空調を行うという設定入力が操作入力受付部5で受け付けられ、当該プレ空調の設定(プレ空調が実行される時間帯)が他の充電予約情報とともに記憶部4に記憶される。そして、記憶部4に記憶されている充電予約情報にプレ空調の実行時間帯が含まれている場合、スケジュール生成部1が、当該実行時間帯における決定変数xijに1を与えて最適解を求めれば、当該実行時間帯における当該使用者の車両EVへの充電を行うスケジュールが生成できる。ただし、プレ空調の実行時間帯における充電オン制御は、蓄電池の充電のためではなくプレ空調のための充電(給電)であるから、当該実行時間帯は充電達成率に影響を与えないものとする。
For example, when the user makes a next charge reservation, a setting input indicating that pre-air conditioning is performed 30 minutes before the departure time is received by the operation
ここで、プレ空調のための給電(充電)により、プレ空調を行っている車両EV及びその他の車両EVの充電時間が短縮される事態を回避することが好ましい。そのためには、スケジュール生成部1がプレ空調の実行時間帯を考慮せずにスケジュールを生成した後、各使用者の充電枠数Siを変更せずに、実行時間帯における決定変数xijに1を与えて最適解を求め直すことでスケジュールを再生成すればよい。
Here, it is preferable to avoid a situation in which the charging time of the vehicle EV that is performing pre-air conditioning and the other vehicle EV is shortened by power supply (charging) for pre-air conditioning. For this purpose, after the
上述のように、車両EVからの要求(プレ空調の実行)に応じて、当該車両EVが目標充電量Bまで充電された後も継続して給電されるように、スケジュール生成部1がスケジュールを生成することにより、各車両EVの充電に影響を与えず且つ既に充電された電力が消費されることを抑えることができる。
As described above, in response to a request from the vehicle EV (execution of pre-air conditioning), the
ただし、上述の手順で最適解が求められない場合、スケジュール生成部1が、プレ空調の実行を予約した使用者に対して、蓄電池に充電された電力を消費してでもプレ空調を実行するか否かを確認するためのメッセージを情報提示部6に提示させることが好ましい。
However, if the optimal solution cannot be obtained by the above-described procedure, whether the
(実施形態8)
一部の電気自動車には、電気料金が昼間よりも安価である深夜の時間帯に充電が行われるように充電を制御する機能(充電タイマ機能)が搭載されている。そして、充電タイマ機能が設定されている車両EVではタイマ設定されている充電時間帯以外では充電されないため、充電制御装置によって充電経路が閉成されても充電されないことになる。したがって、充電タイマ機能が設定されている車両EVには充電時間帯の範囲内で充電経路が閉成されるように、スケジュール生成部1がスケジュールを生成する必要がある。
(Embodiment 8)
Some electric vehicles have a function (charging timer function) that controls charging so that charging is performed in the late-night time when the electricity bill is cheaper than daytime. Since the vehicle EV in which the charging timer function is set is not charged outside the charging time zone set by the timer, the vehicle EV is not charged even if the charging path is closed by the charging control device. Therefore, it is necessary for the
例えば、使用者が次回の充電予約を行う際、車両EVにタイマ設定されている充電時間帯が操作入力受付部5で受け付けられ、当該タイマ設定(充電時間帯)が他の充電予約情報とともに記憶部4に記憶される。そして、記憶部4に記憶されている充電予約情報に充電時間帯が含まれている場合、スケジュール生成部1が、当該充電予約情報における帰着時刻Tin,iと出発時刻Tout,iをそれぞれ充電時間帯の開始時刻と終了時刻に設定して最適解を求める。これにより、充電タイマ機能が設定されている車両EVには充電時間帯のみで充電されるようなスケジュールが生成される。
For example, when the user makes a next charge reservation, the operation
CT 充電制御装置
1 スケジュール生成部
2 制御部
3 電力計測部
4 記憶部
5 操作入力受付部
6 情報提示部
CT
Claims (25)
前記複数の車両の蓄電池を充電するためのスケジュールを生成するスケジュール生成部と、当該スケジュール生成部で生成された前記スケジュールに従い、前記複数の車両の全部又は一部の車両への充電経路を開閉して前記各車両の充電を入・切する制御部とを備え、
前記スケジュール生成部は、前記各車両に配分することにおいて、前記各車両毎の目標充電量から、当該目標充電量に対する不足分である余裕量を差し引いた充電量まで充電するための前記スケジュールを生成することを特徴とする充電制御装置。 A charge control device that controls the amount of charge when charging the storage batteries of a plurality of vehicles each equipped with a storage battery using power supplied from a power system to a building,
Closing a schedule generating section for generating a schedule for charging the battery before Symbol plurality of vehicles, in accordance with the schedule generated by the schedule generating section, a charging path to all or part of the vehicle of the plurality of vehicles And a controller for turning on and off the charging of each vehicle,
The schedule generation unit, in that the distributing before Symbol each vehicle, wherein the target charge amount for each vehicle, the schedule for charging until the charging amount obtained by subtracting a margin amount which is a shortage with respect to the target state of charge A charge control device that generates the charge control device.
前記スケジュール生成部は、前記電力系統から受電可能な最大電力と前記電力計測部で計測される電力との差分を時間帯別に前記各車両に配分するための前記スケジュールを生成することを特徴とする請求項1記載の充電制御装置。 A power measuring unit that measures the amount of power consumed by load equipment other than the vehicle;
The schedule generation unit generates the schedule for allocating the difference between the maximum power that can be received from the power system and the power measured by the power measurement unit to each vehicle according to time zones. The charge control device according to claim 1.
前記スケジュール生成部は、前記操作入力受付部で受け付ける操作入力に基づいて前記目標充電量を設定することを特徴とする請求項2〜5の何れか1項に記載の充電制御装置。 An operation input receiving unit for receiving an operation input of a user who uses the vehicle;
The charging control device according to claim 2 , wherein the schedule generation unit sets the target charge amount based on an operation input received by the operation input reception unit .
前記スケジュール生成部は、前記記憶部に記憶した前記目標充電量を用いて前記スケジュールを生成することを特徴とする請求項2〜7の何れか1項に記載の充電制御装置。 A storage unit for storing the target charge amount for each vehicle;
The charge control device according to claim 2 , wherein the schedule generation unit generates the schedule using the target charge amount stored in the storage unit.
前記スケジュール生成部は、前記記憶部に記憶した前記過去の充電量の実績に基づいて前記目標充電量を設定することを特徴とする請求項2〜7の何れか1項に記載の充電制御装置。 A storage unit for storing the past charge amount for each vehicle;
The charge control device according to claim 2 , wherein the schedule generation unit sets the target charge amount based on the past charge amount results stored in the storage unit. .
前記スケジュール生成部は、前記記憶部に記憶された前記優先順位に基づいて前記スケジュールを生成することを特徴とする請求項2〜9の何れか1項に記載の充電制御装置。 A storage unit for storing the priority assigned to each vehicle;
The charge control device according to claim 2 , wherein the schedule generation unit generates the schedule based on the priority order stored in the storage unit.
前記スケジュール生成部は、前記記憶部に記憶された前記複数種類の優先順位に基づいて前記スケジュールを生成することを特徴とする請求項10記載の充電制御装置。 The storage unit stores a plurality of types of priority assigned to each vehicle,
The charge control device according to claim 10 , wherein the schedule generation unit generates the schedule based on the plurality of types of priorities stored in the storage unit.
前記スケジュール生成部は、前記操作入力受付部で受け付ける操作入力に基づいて前記目標充電量を設定するとともに、当該目標充電量から前記余裕量を差し引いた充電量と前記目標充電量との割合を推定し、当該割合を前記情報提示部に提示させることを特徴とする請求項2〜11の何れか1項に記載の充電制御装置。 An operation input receiving unit that receives an operation input of a user who uses the vehicle, a storage unit that stores a past charge amount record for each vehicle, and an information presentation unit that presents information to the user. ,
The schedule generation unit sets the target charge amount based on an operation input received by the operation input reception unit, and estimates a ratio between a charge amount obtained by subtracting the margin amount from the target charge amount and the target charge amount The charge control device according to claim 2 , wherein the information presenting unit is caused to present the ratio .
前記スケジュール生成部は、前記使用者からの要求に応じて、前記スケジュールに関する情報を前記情報提示部に提示させることを特徴とする請求項2〜12の何れか1項に記載の充電制御装置。 An information presentation unit for presenting information to a user who uses the vehicle;
The charge control device according to any one of claims 2 to 12 , wherein the schedule generation unit causes the information presentation unit to present information related to the schedule in response to a request from the user .
前記スケジュール生成部は、前記電力計測部で計測される電力が増加したために既に生成した前記スケジュールを変更する場合、前記記憶部に記憶された前記優先順位が相対的に低い前記車両の充電を後回にするように前記スケジュールを変更することを特徴とする請求項2〜13の何れか1項に記載の充電制御装置。 A storage unit for storing the priority assigned to each vehicle;
When the schedule generation unit changes the schedule that has already been generated because the power measured by the power measurement unit has increased, the schedule generation unit continues to charge the vehicle with the relatively low priority stored in the storage unit. The charging control apparatus according to claim 2 , wherein the schedule is changed so as to be turned once .
前記スケジュール生成部は、前記電力計測部で計測される電力が減少したために既に生成した前記スケジュールを変更する場合、前記記憶部に記憶された前記優先順位が相対的に高い前記車両の充電を先に行うように前記スケジュールを変更することを特徴とする請求項2〜13の何れか1項に記載の充電制御装置。 A storage unit for storing the priority assigned to each vehicle;
When changing the schedule that has already been generated because the power measured by the power measurement unit has decreased, the schedule generation unit first charges the vehicle with the relatively high priority stored in the storage unit. The charging control apparatus according to claim 2 , wherein the schedule is changed to be performed as follows .
前記スケジュール生成部は、前記各車両毎の実際の充電量の実績に基づき、同一のグループに属する前記車両のうちで前記充電量の実績が低い前記車両に優先的に充電するように前記スケジュールを生成することを特徴とする請求項2〜13の何れか1項に記載の充電制御装置。 Each vehicle is allocated to a plurality of groups, and includes a storage unit that stores a priority assigned to each of the plurality of groups,
The schedule generator is configured to preferentially charge the vehicle having a low charge amount among the vehicles belonging to the same group based on the actual charge amount of each vehicle. It produces | generates , The charge control apparatus of any one of Claims 2-13 characterized by the above-mentioned.
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