JP7341006B2 - エネルギーマネージメントシステム、充電システムおよび充放電管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電池を有する複数の移動体の充電を制御するエネルギーマネージメントシステム、充電システムおよび充放電管理方法に関する。

近年、電気自動車の普及が進んでいる。今後、バス、トラックなどの業務用の車両の本格的な電気自動車化が進むと期待される。さらには、自動車だけでなく、電車、飛行機、船など移動体全般においても、蓄電池を備えて電気をエネルギーとして用いるものが増えていくことが期待される。

業務用の移動体が蓄電池を備える場合には、事業者は、多数の移動体の蓄電池を充電することになるため、電気料金などを考慮して充電スケジュールを決定する必要がある。特許文献１には、事業者が負担する費用、契約電力の超過の有無などを評価関数とし、契約電力評価関数が好適となるように充電スケジュールを作成する充電システムが開示されている。

特開２０１６－２２６０９１号公報

しかしながら、上記従来の特許文献１に記載の技術によれば、運行計画など、計画を作成する際に予測された情報に基づいて充電スケジュールを決定しており、刻一刻と変化する最新の予報情報が考慮されていない。このため、契約電力の超過、移動体の蓄電池の充電量の不足といった事態が生じる不適切な充電スケジュールとなる可能性があるという問題点があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、従来に比べてより適切な充電スケジュールを作成することができるエネルギーマネージメントシステムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるエネルギーマネージメントシステムは、経路があらかじめ定められ定期運行する移動体が有する移動体用蓄電池を充電可能な複数の充電器の充電計画と、太陽光発電設備によって発電された電力を蓄電するとともに放電した電力を充電器へ供給可能な蓄電池の充放電計画とを含むシステム充放電計画を作成するエネルギーマネージメントシステムである。このエネルギーマネージメントシステムは、天候の予報を示す情報に基づいて太陽光発電設備の発電量を予測し、発電量の予測値と移動体の運行計画とに基づいて、システム充放電計画を作成する計画作成部と、更新された天候の予報を示す情報に基づいてシステム充放電計画を更新する計画更新部とを備える。

本発明によれば、従来に比べてより適切な充電スケジュールを作成することができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる充電システムの構成例を示す図 実施の形態１のＥＭＳの機能構成例を示す図 実施の形態１のＥＭＳを実現するコンピュータシステムの構成例を示す図 実施の形態１の計画作成部により作成されるシステム充放電計画の一例を示す図 実施の形態１のＥＭＳにおけるシステム充放電計画作成手順の一例を示すフローチャート 実施の形態１の記憶部に格納される運行計画の一例を示す図 実施の形態１の充電スケジュールの一例を示す図 実施の形態１の必要な充電量の算出に用いられる充電量管理データの一例を示す図 実施の形態１における各充電器の充電電力の一例を示す図 実施の形態１の太陽光発電設備の発電量の一例を示す図 実施の形態１のＥＭＳにおけるシステム充放電計画の更新処理手順の一例を示すフローチャート 実施の形態２の充電システムの構成例を示す図 実施の形態２の蓄電池ＰＣＳにおける自律的な電圧制御動作の一例を示すフローチャート 実施の形態３の充電システムの構成例を示す図 実施の形態３のＥＭＳの機能構成例を示す図 実施の形態３の充電器の充電スケジュールの一例を示す図 実施の形態３の切替制御処理の一例を示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態にかかるエネルギーマネージメントシステム、充電システムおよび充放電管理方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる充電システムの構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の充電システム１は、移動体用蓄電池を有する移動体の一例である車両５－１～５－ｎを充電可能なシステムである。ｎは２以上の整数である。以下、車両５－１～５－ｎを個別に区別しないときには、車両５とも記載する。以下、車両５がバスである例を説明するが、車両５は、バスに限らず、概ね規定の経路を走行するトラックまたは事業用の普通自動車などであってもよい。また、以下では、電気エネルギーを用いて移動する移動体の一例として車両５を例に挙げて説明するが、本実施の形態の充電システム１は、電車、飛行機、船など他の移動体の充電にも適用可能である。また、この移動体は、電気エネルギーだけで移動するものに限られず、電気エネルギーとガソリンなど他のエネルギー源との両方を併用して移動するものであってもよい。電気エネルギーを用いて移動する移動体は、一般に移動体用蓄電池を有し、蓄電池に蓄えられた電力を用いて移動する。

車両５は移動体用蓄電池である蓄電池を備え、蓄電池に蓄えられた電力を用いて走行する。本実施の形態の充電システム１は、車両５の駐車場、車両５を管理する事業者における事業所、車両５のステーションなどに設置され、事業者が管理する車両５に搭載されている蓄電池を充電するシステムである。各車両５は運行計画にしたがって運行し、一日の運行が終了すると、充電システム１が設置された駐車場、事業所、ステーションなどに戻り、充電システム１により充電される。図１に示すように、充電システム１は、エネルギーマネージメントシステム（以下、ＥＭＳと略す）３０、充電器１０－１～１０－ｎ、接続ユニット１１－１～１１－ｎ、蓄電池２０、蓄電池パワーコンディショナー（以下、ＰＣＳと略す）２１、太陽光発電設備２２および発電量計測器２３を備える。以下、充電器１０－１～１０－ｎ、接続ユニット１１－１～１１－ｎを、個別に区別しないときには、それぞれ充電器１０、接続ユニット１１とも記載する。

充電システム１には、電力会社によって管理される電力系統２からトランス３を介して、３相交流電力が供給される。トランス３は、電力系統２から供給される３相交流電力の電圧を、充電システム１内で使用可能な電圧に変換して施設内電力系統４へ出力する。施設内電力系統４には、３相交流電力を使用する構内負荷６が接続されている。なお、ここでは、施設内電力系統４に構内負荷６が接続される例を示しているが、施設内電力系統４に構内負荷６が接続されていなくてもよい。電力会社によって管理される電力系統２を、以下、単に系統とも呼ぶ。なお、図１では、車両５およびトランス３も充電システム１内に示されているが、車両５およびトランス３は、充電システム１を主に構成するものではなく充電システム１に接続されるまたは接続可能なものである。なお、充電システム１を、車両５およびトランス３も含むものとして定義してもよい。

充電器１０－１～１０－ｎは、複数の移動体の一例である車両５－１～５－ｎを充電可能な複数の充電器である。充電器１０－１～１０－ｎは、３相交流電力を直流電力に変換する機能であるＡＣ／ＤＣ（Alternating Current／Direct Current）変換機能を有する。充電器１０－１～１０－ｎは、施設内電力系統４から供給される３相交流電力を、対応する接続ユニット１１－１～１１－ｎを介して車両５から指定された電圧値の直流電力に変換する。車両５から指定された電圧値は、後述するように、接続ユニット１１－１～１１－ｎを介して車両５から充電器１０－１～１０－ｎで通知される情報に含まれる。充電器１０－１～１０－ｎは、変換後の直流電力を、ＥＭＳ３０から指定された電力値で、それぞれに対応する接続ユニット１１－１～１１－ｎを介して車両５に供給することにより車両５の蓄電池を充電することができる。なお、図１では、充電器１０－１～１０－ｎにそれぞれ車両５－１～５－ｎが接続された例を示しているが、事業者が管理する車両５の数は、一般には充電器１０の数より多い。なお、車両５の数に特に制約はなく、充電器１０の数と同じであっても異なっていてもよい。

接続ユニット１１－１～１１－ｎは、充電スタンドとも呼ばれ、車両５の充電を行う際に車両５と接続するための接合ケーブルを有する。接合ケーブルは、電力を伝達する電源線としての機能と通信を行うための通信線としての機能とを有する。接続ユニット１１－１－１１－ｎは、接合ケーブルを介して車両５との間で通信を行うことができる。接続ユニット１１－１～１１－ｎは、当該通信により、接続された車両５の蓄電池に関する情報を車両５から取得する。車両５に搭載されている蓄電池に関する情報は、充電の開始および終了を決定するための充電のオンオフ情報、蓄電池を充電する際に指定する電圧値、蓄電池の残量を示す残量情報であって充電率とも呼ばれるＳＯＣ（State Of Charge）などを含む。充電器１０－１～１０－ｎは、接続ユニット１１－１～１１－ｎを介して車両５から取得した情報のうち少なくとも一部を、ＥＭＳ３０へ送信する。本実施の形態では、充電器１０－１～１０－ｎは、車両５から取得した、蓄電池のＳＯＣをＥＭＳ３０へ通知することとする。

太陽光発電設備２２は、太陽光を電気エネルギーに変換し、電気エネルギーを直流電力として出力することができる。太陽光発電設備２２により発電された電力量である発電量は、発電量計測器２３を介して、ＥＭＳ３０へ通知される。

蓄電池２０は、太陽光発電設備２２から出力される直流電力を蓄電することができる。蓄電池ＰＣＳ２１は、蓄電池２０の充放電を行う制御装置である。蓄電池ＰＣＳ２１は、ＥＭＳ３０から受け取った充放電指令に基づいて蓄電池２０の充放電を行う。蓄電池ＰＣＳ２１は、蓄電池２０の放電時には、蓄電池２０から出力される直流電力を３相交流電力に変換して施設内電力系統４に供給する機能を有する。さらに、蓄電池ＰＣＳ２１は、施設内電力系統４から供給される３相交流電力を直流電力に変換し、この直流電力を用いて蓄電池２０を充電する機能も有する。すなわち、蓄電池２０は、太陽光発電設備２２によって発電された電力を自身に蓄電するとともに蓄電された電力を放電することにより充電器１０－１～１０－ｎへ供給可能である。業務用の車両５は、主に昼間運用され、夜間に充電されることが多い。多数の車両５を同時に充電すると、電力系統２から充電システム１に供給される電力が非常に大きくなり、契約電力または電力会社から要請される上限値を超える可能性がある。本実施の形態では、太陽光発電設備２２により発電された電力を蓄電池２０に蓄電しておき、蓄電池２０に蓄電された電力を夜間の充電時に使用することで、このような電力系統２から充電システム１に供給される電力のピーク値を抑えることができる。

ＥＭＳ３０は、公衆回線３３を介して天気予報センター３１および道路交通センター３２とそれぞれ通信可能である。天気予報センター３１は、将来の日射量の予測値、天気予報、当日の日射量などの情報を配信する。道路交通センター３２は、将来の道路の渋滞予測を示す情報である渋滞予測データ、現在の道路の渋滞状況などを配信する。

ＥＭＳ３０は、天気予報センター３１および道路交通センター３２から取得した情報と、車両５の運行計画などに基づいて、充電システム１の全体の充放電計画である「システム充放電計画」を作成する。また、ＥＭＳ３０は、システム充放電計画にしたがって、充電器１０－１～１０－ｎおよび蓄電池ＰＣＳ２１のそれぞれの充放電指令を生成して充電器１０－１～１０－ｎおよび蓄電池ＰＣＳ２１へ充放電指令を送信する。システム充放電計画は、車両５を充電するための充電スケジュール、蓄電池２０の充放電のスケジュールなどを含む充電システム１の全体における充放電の計画である。また、ＥＭＳ３０は、天気予報センター３１および道路交通センター３２から取得した最新の状況を示すデータに基づいて、システム充放電計画を変更する必要があると判断すると、システム充放電計画を変更する。ＥＭＳ３０の動作の詳細については後述する。

なお、ここでは、全ての車両５が一日の運行が終了すると１つの充電システム１で充電される例を説明するが、車両を充電する場所が数か所に分かれていてもよい。車両を充電する充電場所が複数に分かれている場合、充電場所ごとに充電システム１を設置するようにしてもよいし、１つのＥＭＳ３０が複数の充電場所を管理するようにしてもよい。後者の場合、各充電場所に充電器１０および接続ユニット１１を複数組設け、ＥＭＳ３０がすべての充電場所の充電器１０および接続ユニット１１の充電スケジュールを作成する。なお、蓄電池２０、蓄電池ＰＣＳ２１、太陽光発電設備２２および発電量計測器２３については充電場所ごとに設けてもよいし、充電場所のうちの一部にこれらの設備を設けてもよい。

図２は、本実施の形態のＥＭＳ３０の機能構成例を示す図である。図２に示すように、ＥＭＳ３０は、通信部３０１、計画作成部３０２、更新判定部３０３、計画更新部３０４、指令生成部３０５および記憶部３０６を備える。

通信部３０１は、公衆回線３３を介して天気予報センター３１および道路交通センター３２のそれぞれと通信を行う。通信部３０１は、天気予報センター３１から配信された日射量予測データと道路交通センター３２から配信された渋滞予測データとを記憶部３０６へ格納する。また、通信部３０１は、充電器１０－１～１０－ｎおよび蓄電池ＰＣＳ２１のそれぞれとの間で通信を行う。通信部３０１は、充電器１０－１～１０－ｎのそれぞれが、接続ユニット１１－１～１１－ｎを介して車両５から取得した蓄電池２０のＳＯＣを、充電器１０－１～１０－ｎから受信すると、記憶部３０６へＳＯＣデータとして格納する。通信部３０１が行う通信は有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。なお、公衆回線３３を介した通信と、充電システム１内の通信とは、別の通信方式であってもよく、この場合、ＥＭＳ３０は、公衆回線３３を用いた通信用の通信部と、充電器１０－１～１０－ｎおよび蓄電池ＰＣＳ２１との間の通信用の通信部とを個別に備えていてもよい。例えば、公衆回線３３を介した通信を有線通信とし、充電システム１内の通信を無線通信としてもよい。

記憶部３０６は、天気予報センター３１および道路交通センター３２から配信されたデータ、ユーザにより入力された情報、処理の過程で一時的に生成される情報、処理の結果などを記憶する。具体的には、図２に示すように、日射量予測データ、渋滞予測データ、電気料金データ、運行計画、ＳＯＣデータおよびシステム充放電計画を記憶する。電気料金データおよび運行計画は、ＥＭＳ３０が別の装置から通信部３０１を介して受信してもよいし、ユーザにより入力されてもよい。システム充放電計画の作成方法の詳細については後述する。なお、図２では記憶部３０６に記憶される主なデータを示しており、これら以外に処理の過程で一時的に生成される情報、処理で使用されるこれら以外の情報なども記憶部３０６に記憶されるが、これらの図示を省略している。

計画作成部３０２は、天候の予報を示す情報に基づいて太陽光発電設備２２の発電量を予測し、発電量の予測値と車両５の運行計画などに基づいて、システム充放電計画を作成する。天候の予報を示す情報の一例は日射量予測データである。計画作成部３０２は、詳細には、記憶部３０６に格納されている日射量予測データ、渋滞予測データ、電気料金データ、運行計画およびＳＯＣデータなどを用いてシステム充放電計画を作成し、作成したシステム充放電計画を記憶部３０６に格納する。なお、更新判定部３０３は、通信部３０１を介して天気予報センター３１および道路交通センター３２などから取得した更新された情報に基づいて、システム充放電計画を変更する必要があるか否かを判定する。更新された情報は、システム充放電計画の作成時から更新された情報であり、例えばその時点で取得可能な最新の情報である。

計画更新部３０４は、更新された天候の予報を示す情報に基づいてシステム充放電計画を更新する。詳細には、更新判定部３０３がシステム充放電計画を変更要と判定した場合に記憶部３０６に格納されているシステム充放電計画を見直す。指令生成部３０５は、記憶部３０６に格納されているシステム充放電計画に基づいて、充電器１０－１～１０－ｎ、蓄電池ＰＣＳ２１のそれぞれへの充電または放電のための指令である充放電指令を生成し、生成した充放電指令を、対応する充電器１０－１～１０－ｎ、蓄電池ＰＣＳ２１へ通信部３０１を介して送信する。

ＥＭＳ３０は、具体的にはコンピュータシステムにより実現される。図３は、本実施の形態のＥＭＳ３０を実現するコンピュータシステムの構成例を示す図である。図３に示すように、このコンピュータシステムは、制御部１０１と入力部１０２と記憶部１０３と表示部１０４と通信部１０５と出力部１０６とを備え、これらはシステムバス１０７を介して接続されている。

図３において、制御部１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等である。制御部１０１は、本実施の形態の充放電管理方法が記述された充電管理プログラムを実行する。入力部１０２は、たとえばキーボード、マウスなどで構成され、コンピュータシステムのユーザが、各種情報の入力を行うために使用する。記憶部１０３は、ＲＡＭ（Random Access Memory），ＲＯＭ（Read Only Memory）などの各種メモリおよびハードディスクなどのストレージデバイスを含み、上記制御部１０１が実行すべきプログラム、処理の過程で得られた必要なデータなどを記憶する。また、記憶部１０３は、プログラムの一時的な記憶領域としても使用される。表示部１０４は、ＬＣＤ（液晶表示パネル）などで構成され、コンピュータシステムのユーザに対して各種画面を表示する。通信部１０５は、通信処理を実施する通信回路などである。通信部１０５は、複数の通信方式にそれぞれ対応する複数の通信回路で構成されていてもよい。出力部１０６は、プリンタ、外部記憶装置などの外部の装置へデータを出力する出力インタフェイスである。なお、図３は、一例であり、コンピュータシステムの構成は図３の例に限定されない。

ここで、本実施の形態の充電管理プログラムが実行可能な状態になるまでのコンピュータシステムの動作例について説明する。上述した構成をとるコンピュータシステムには、たとえば、図示しないＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭまたはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭドライブにセットされたＣＤ－ＲＯＭドライブまたはＤＶＤ－ＲＯＭから、充電管理プログラムが記憶部１０３にインストールされる。そして、充電管理プログラムの実行時に、記憶部１０３から読み出された充電管理プログラムが記憶部１０３に格納される。この状態で、制御部１０１は、記憶部１０３に格納されたプログラムに従って、本実施の形態のＥＭＳ３０としての処理を実行する。

なお、上記の説明においては、ＣＤ－ＲＯＭまたはＤＶＤ－ＲＯＭを記録媒体として、ＥＭＳ３０における処理を記述したプログラムを提供しているが、これに限らず、コンピュータシステムの構成、提供するプログラムの容量などに応じて、たとえば、通信部１０５を経由してインターネットなどの伝送媒体により提供されたプログラムを用いることとしてもよい。

図２に示した計画作成部３０２、更新判定部３０３、計画更新部３０４および指令生成部３０５は、図３の制御部１０１により実現される。図２に示した記憶部３０６は、図３に示した記憶部１０３の一部である。図２に示した通信部３０１は、図３に示した通信部１０５により実現される。

次に、本実施の形態の動作について説明する。本実施の形態のＥＭＳ３０は、毎日定時、例えば１８時または１９時といった時刻に、将来のシステム充放電計画、具体的には例えば翌日の７時から２４時間のシステム充放電計画を作成する。ここでは、将来のシステム充放電計画として翌日の２４時間を計画の対象時間帯とするが、将来のシステム充放電計画の対象時間帯の長さは一日（２４時間）に限定されず、２日または１週間といったように複数日分であってもよい。また、将来のシステム充放電計画の対象時間帯の開始時刻も７時に限定されず、車両５の運行計画などに応じて適宜設定すればよい。また、将来のシステム充放電計画を作成するタイミングについても１８時または１９時といった時刻に限定されず、システム充放電計画の対象時間帯などに応じて適宜設定すればよい。本実施の形態のＥＭＳ３０は、さらに、天気予報センター３１、道路交通センター３２および車両５のうち少なくとも１つから得られる最新のデータに基づいてシステム充放電計画を変更する必要があると判定した場合に、システム充放電計画を更新する。すなわち、本実施の形態のＥＭＳ３０は、システム充放電計画をダイナミックに更新する機能を有する。本実施の形態のＥＭＳ３０が実行する充放電管理方法では、このように、毎日定時に実施されるシステム充放電計画作成と前記時間に捉われずダイナミックなシステム充放電計画更新との両方が行われる。

また、ここでは、１時間を１枠として、システム充放電計画を作成するようにするが、システム充放電計画における時間刻みは３０分などに設定されてもよく、時間刻みは１時間に限定されない。

図４は、本実施の形態の計画作成部３０２により作成されるシステム充放電計画の一例を示す図である。図４に示すように、システム充放電計画には、充電スケジュールと充電器１０ごとの充電電力とが含まれている。充電スケジュールは、各時間帯でどの車両５を充電するかを示す情報、すなわち車両５の充電時間の割当てを示す情報である。また、図４に示すように、システム充放電計画には、各充電器１０の充電電力、太陽光発電量、蓄電池２０の充放電電力および購入電力も含まれる。なお、各充電器１０の充電スケジュールと各充電器１０の充電電力とをあわせて充電器１０の充電計画とも呼ぶ。また、蓄電池２０の各時間帯の充放電電力を示す計画を蓄電池２０の充放電計画とも呼ぶ。このように、本実施の形態のシステム充放電計画は、発電計画、電力の購入計画も含む充電システム１の全体の電力を管理する計画である。なお、図４では、システム充放電計画ではないが、各時間帯の購入電力の電気料金も示している。各時間帯の電気料金は、電力会社との契約に応じて決定されるものであり、上述したように、記憶部３０６に電気料金データとして格納される。

また、図４では、翌日のシステム充放電計画の作成対象の期間を、翌日の計画対象と記載している。図４を含め、以降の各情報を示す図では、翌日の計画対象の期間に加え、前日に行われた処理で既にシステム充放電計画を作成済みの期間を、当日の更新対象として記載している。当日の更新対象の期間は、図４に示した例では、翌日の７時より前の期間であり、当日の更新対象の各データは、後述する更新処理によって必要に応じて更新される。

まず、システム充放電計画の作成について説明する。図５は、本実施の形態のＥＭＳ３０におけるシステム充放電計画作成手順の一例を示すフローチャートである。ＥＭＳ３０の計画作成部３０２は、図５に示すように、運行計画および渋滞予測データに基づいて充電スケジュールを決定する（ステップＳ１）。ここで、ステップＳ１の充電スケジュールの決定方法の具体例を説明する。なお、渋滞予測データは、上述した通り道路交通センター３２から配信される。この渋滞予測データには、少なくともシステム充放電計画の対象時間帯（車両５の運行時含む）の渋滞の状況を予測した情報が含まれるとする。

図６は、本実施の形態の記憶部３０６に格納される運行計画の一例を示す図である。図６に示した車両＃１は、車両５－１の識別情報を示す。同様に、車両＃ｉ（ｉは自然数）は、車両５－ｉの識別情報を示す。図６に示すように、運行計画には、車両５を示す識別情報ごとに、すなわち車両５ごとに、経路と出発時間および到着時間とが格納される。また、車両５ごとの一日の最後の経路である最終経路の後には、最終経路の到着地から充電システム１が設置されている事業所などへ帰場するための帰場経路の番号と出発時間および到着時間も記載されている。帰場経路における到着時間は、車両５が充電システム１に到着する時間である帰場時間である。なお、図６では、わかりやすくするために、車両５ごとに、経路と出発時間および到着時間とを示す形式としているが、経路ごとにどの車両５が用いられるかを示す形式であってもよい。

また、図示を省略しているが、記憶部３０６には、各経路の地図上の位置を示す情報も記憶されており、計画作成部３０２は、これを用いて渋滞予測データと経路との対応を把握する。そして、計画作成部３０２は、車両５ごとに、当該車両５がその日の最後に走行する最終の経路および帰場経路に渋滞があると予測される場合、これらの経路に関して渋滞によって遅延する遅延時間を予測し、運行計画における帰場時間に、予測した遅延時間を加算することにより帰場時間を予測する。なお、計画作成部３０２は、例えば、渋滞区間の長さと遅延時間との対応をあらかじめ定めておき、この対応と渋滞区間の長さとに応じて遅延時間を求める。計画作成部３０２は、渋滞予測データに渋滞区間の通過に要する時間が含まれている場合にはその時間を用いて遅延時間を予測してもよい。計画作成部３０２における遅延時間の予測方法はこれらの方法に限定されない。

ＥＭＳ３０の計画作成部３０２は、車両５ごとの帰場時間に基づいて充電スケジュールを決定する。このときに使用される帰場時間は、上述した予測を反映したものが用いられる。例えば、ＥＭＳ３０の計画作成部３０２は、全てのバスに１枠、すなわち１時間ずつ充電時間を割り当てる。例えば、充電器１０が２台であるとし、車両＃５が２０時台に帰場し、車両＃２，＃４が２１時台に帰場し、車両＃１，＃３，＃６が２２時台に帰場する予定であるとする。この場合、計画作成部３０２は、車両＃５に、２台の充電器１０のうちのどちらかを用いて２１時から１時間充電するように充電時間を割り当てる。また、計画作成部３０２は、２つの充電器１０のそれぞれの２２時から１時間の充電時間を車両＃２，＃４に割り当てる。次に、計画作成部３０２は、２つの充電器１０のそれぞれの２３時から１時間の充電時間を車両＃１，＃３，＃６のうちの２つに割り当てる。車両＃１，＃３，＃６のうち残りの１つは、２４時（計画作成日の翌日のさらに翌日の０時）以降の充電時間を割り当てる。ここで決定した充電スケジュールは、後述するように車両５ごとの必要な充電量などに応じて変更されるので、均等に充電時間を割り当てた場合の仮の充電スケジュールということもできる。なお、仮の充電スケジュールは、車両５の１日の走行距離、車両５の蓄電池の容量などに応じて決定されてもよく、充電スケジュールの具体的な決定方法は、上述した例に限定されない。

図７は、本実施の形態の充電スケジュールの一例を示す図である。本実施の形態では、翌日の２４時間分のシステム充放電計画を作成するために、まず、図５に示したステップＳ１では、翌日の７時から２４時間の充電スケジュールを作成する。図７では、翌日の計画対象の期間に加え、前日の図５の処理により既にシステム充放電計画が作成された期間を当日の更新対象として記載している。図５に示したステップＳ１では、翌日の計画対象と記載された翌日の７時以降の充電スケジュールが、渋滞予測データと運行計画とに基づいて決定される。上述したように、ステップＳ１で作成される充電スケジュールは仮のスケジュールであり、図５に示す後続のステップＳ８の処理により変更される可能性がある。図５に示した全処理が終了した後の最終的な充電スケジュールは図４に示したシステム充放電計画の一部として記憶部３０６に格納される。

図５の説明に戻り、ステップＳ１の後、ＥＭＳ３０の計画作成部３０２は、ＳＯＣ、運行計画および渋滞予測データに基づいて車両５ごとに必要な充電量を算出する（ステップＳ２）。計画作成部３０２は、まず、運行計画に基づいて車両５ごとの翌日１日の走行距離を求め、走行したことにより減る蓄電量を予測する。計画作成部３０２は、渋滞予測データに基づいて、経路内で渋滞の発生が予測される区間がある場合には、この区間では燃費が悪くなると想定し渋滞が予想される区間の長さに応じた分の補正量を算出する。計画作成部３０２は、走行したことにより減る蓄電量の予測結果に、補正量を加算することで翌日の電力使用量を算出する。計画作成部３０２は、翌日の走行が終了したときのＳＯＣである「翌日の帰場時のＳＯＣ」を設定する。この「翌日の帰場時のＳＯＣ」は予測誤差などを加味したマージン分の蓄電も含めて設定される。すなわち、「翌日の帰場時のＳＯＣ」は、車両５の翌日の電力使用量が予測値と異なっていても車両の蓄電池の残量が帰場する前になくならないように設定される。計画作成部３０２は、車両５ごとの、当日（現状）ＳＯＣと翌日の電力使用量並びに「翌日の帰場時のＳＯＣ」に基づいて、必要な充電量を算出する。例えば、計画作成部３０２は、翌日の走行が終了したときのＳＯＣに条件を定めておき、翌日の走行が終了したときのＳＯＣがこの条件を満たすように、必要な充電量を算出する。

図８は、本実施の形態の必要な充電量の算出に用いられる充電量管理データの一例を示す図である。充電量管理データは、一時的に使用されるものであるため、図２では図示していないが、記憶部３０６に格納される。計画作成部３０２は、当日、車両５がすでに帰場済みである場合には、車両５から取得して記憶部３０６に格納されているＳＯＣデータから対応する車両５のＳＯＣを読み出して、充電量管理データの当日帰場時のＳＯＣとして格納する。当日、車両５がまだ帰場していない場合には、前日のシステム充放電計画の作成処理において設定された「翌日の帰場時のＳＯＣ」を、当日の帰場時のＳＯＣとして用いる。つまり、前日も、図５に示した処理が行われ、このときに、「翌日の帰場時のＳＯＣ」が設定され、充電量管理データに格納されている。ステップＳ２では、当日の帰場時のＳＯＣが実測されていない場合、充電量管理データ内の「翌日の帰場時のＳＯＣ」を、当日帰場時のＳＯＣの欄に複製して格納すればよい。なお、「翌日の帰場時のＳＯＣ」の欄は、後述するようにステップＳ２で新たな「翌日の帰場時のＳＯＣ」の値で更新される。なお、「翌日の帰場時のＳＯＣ」は毎日更新されなくてもよく、ある期間同じ値が使用されてもよい。

図８に示す充電量管理データのうち、容量は、各車両５の蓄電池の容量を示し、例えば、ユーザによりあらかじめ入力される。計画作成部３０２は、上述したように、翌日の電力使用量を算出して充電量管理データに格納する。計画作成部３０２は、翌日の帰場時のＳＯＣを設定し、この値を充電量管理データに格納する。そして、計画作成部３０２は、充電量管理データの当日帰場時のＳＯＣと容量を用いて車両５ごとの蓄電池の残量を算出する。さらに、計画作成部３０２は、算出した残量を用いて、翌日の電力使用量の予測値分翌日の車両５の蓄電池の残量が減少した場合のＳＯＣが、「翌日の帰場時のＳＯＣ」の設定値となるように、翌日の必要な充電量を算出する。例えば、図８に示した例では、翌日の走行が終了したときのＳＯＣが満たす条件として、翌日の走行が終了したときのＳＯＣが３０％以上９０％未満という条件を与えるとする。そして、図８に示した例では、翌日の走行が終了したときのＳＯＣがこの条件を満たすように誤差も考慮して、「翌日の帰場時のＳＯＣ」を４０％と設定し、この値を用いて翌日の必要な充電量を算出している。必要な充電量の算出方法はこの例に限定されない。

図５の説明に戻る。ステップＳ２の後、ＥＭＳ３０の計画作成部３０２は、車両５ごとに充電時間および充電電力を算出する（ステップＳ３）。詳細には、計画作成部３０２は、ステップＳ１で決定した充電スケジュールとステップＳ２で算出した必要な充電量に基づいて、充電電力を算出する。これにより、各充電器１０の充電電力が決定される。図９は、本実施の形態における各充電器１０の充電電力の一例を示す図である。

図５の説明に戻る。ステップＳ３の後、ＥＭＳ３０の計画作成部３０２は、日射量予測データを用いて太陽光発電設備２２の発電量を予測し、蓄電池２０に充電される電力を予測する（ステップＳ４）。具体的には、計画作成部３０２は、まず、記憶部３０６に格納されている日射量予測データから充電システム１が設置されている場所に対応する地域の翌日の日射量の予測データを抽出し、抽出した予測データと、太陽光発電設備２２の発電量の定格出力と、発電効率とに基づいて１時間ごとの発電量を算出する。発電効率は、設置する太陽光発電設備２２に応じてあらかじめ設定される。また、計画作成部３０２は、太陽電池パネルの設置角度と、太陽の高度の予測値とに基づいて、太陽電池パネルへの太陽光の入射角を求め、入射角も考慮して各時間帯の発電量を求めてもよい。

また、前述したように、ＥＭＳ３０は、太陽光発電設備２２の発電量の実績値を取得しているため、これを記憶部３０６に記憶しておき、計画作成部３０２は、入射角の反映の代わりに、過去の発電量の実績に基づいて発電量の予測値を補正してもよい。例えば、ＥＭＳ３０は、過去の発電量の実績値をそのときの日付とともに記憶部３０６に格納しておく。そして、計画作成部３０２は、１年前の同時期の発電量を平均化したデータなどを用いて、入射角に依存する補正係数を算出し、日射量の予測データと、太陽光発電設備２２の発電量の定格出力と、発電効率とに基づいて発電量の予測値を求めてもよい。また、発電量の実績を気温とともに記憶部３０６に記憶しておき、計画作成部３０２は、翌日の気温と過去の発電量の実績とを用いて、発電量の予測値を補正してもよい。発電量の予測方法は、上述した例に限定されず、どのような方法を用いてもよい。

図１０は、本実施の形態の太陽光発電設備２２の発電量の一例を示す図である。図１０に示した例では、翌日の７時以降が翌日の計画対象であり、それ以前は前日の計画作成時に予測された、当日の更新対象の発電量である。なお、当日の更新対象の期間では、太陽光発電量は、太陽光発電設備２２の発電量の実績が計測されるたびに、発電量の予測値が実績値で更新される。

計画作成部３０２は、翌日の太陽光発電設備２２の発電量の予測値に基づいて太陽光発電設備２２の発電により蓄電池２０が充電される場合の充電電力を算出する。さらに、計画作成部３０２は、翌日の太陽光発電設備２２の発電量の予測値に基づいて、翌日の日没後の例えば２０時の時点での蓄電池２０の残量を予測し、蓄電池２０の残量の予測値が、定められた残量閾値未満である場合、計画作成部３０２は、購入電力により蓄電池２０を充電するよう計画する。なお、上述した２０時は一例であり、蓄電池２０の残量を確認する時刻は、車両５の主たる充電時間帯より前であり日没後と想定される時刻であればよく、季節などに応じて適宜変更可能である。蓄電池２０の残量閾値は、例えば、充電器１０による充電時の電力のピークを抑えるために必要と想定される電力に応じて設定される。計画作成部３０２は、具体的には、蓄電池２０の残量を確認する時刻より前で電気料金が安い時間帯で蓄電池２０を充電するよう計画する。購入電力により充電が計画される際の蓄電池２０の充電電力および充電時間は、例えば、当該時間帯以降に太陽光発電設備２２により発電される発電量の予測値と蓄電池２０の容量を考慮して決定される。計画作成部３０２は、時間帯ごとに、太陽光発電設備２２の発電により蓄電池２０が充電される場合の充電電力と、購入電力による充電電力とを加算して蓄電池２０への充電電力を算出する。

図５の説明に戻る。ステップＳ４の後、ＥＭＳ３０の計画作成部３０２は、蓄電池２０に蓄電された電力を、電気料金の高い時間帯に割り当てる（ステップＳ５）。詳細には、計画作成部３０２は、蓄電池２０に蓄電された電力のうちの一部を放電させると仮定して、電気料金の高い時間帯の充電器１０による充電で、蓄電池２０の放電により得られる電力を使用するよう計画する。このときに、計画作成部３０２が、割り当てる蓄電池２０からの放電される電力は、どのように決定されてもよいが、例えば、翌日の２１時の時点における蓄電池２０の残量の予測値とあらかじめ定めた値との差分とに基づいて決定される。このようにする理由は、次の通りである。車両５を充電するための充電電力は、主に、電力系統２から供給される電力すなわち購入電力と、蓄電池２０から放電される電力とで賄われる。本実施の形態では、車両５を充電する際の購入電力の合計値が、契約電力または電力会社から要求された上限値を超えないようにしつつ、事業者が負担する費用を抑えるようにシステム充放電計画を作成する。そこで、計画作成部３０２は、蓄電池２０に蓄電されている蓄電量のうちあらかじめ定めた値の量を、ピークを抑えるために仮に確保し、残りを電気料金の高い時間帯に割り当てる。なお、後述する処理で、充電電力の合計値が、契約電力または電力会社から要求された上限値を超えると判断された場合には、蓄電池２０の放電スケジュールは見直されるため、上記のあらかじめ定めた値はどのように設定されていてもよい。なお、蓄電池２０の残量の予測値は、蓄電池２０のＳＯＣの実測値と、ＳＯＣが実測された時点以降の蓄電池の充電および放電のスケジュールとに基づいて算出される。

図４に示した例では、電気料金は、２１時より０時の方が安い。このため、２１時など電気料金が高い時間帯に蓄電池２０から放電される電力を割当てる。例えば、２１時から翌７時までを、車両５を充電するための主な充電時間とするとき、このなかで２１時から２３時までが他の時間帯より電気料金が高かったとする。この場合、計画作成部３０２は、２１時から２３時までの時間帯に均等に蓄電池２０から放電される電力を割当てる。

図５の説明に戻る。ステップＳ５の後、ＥＭＳ３０の計画作成部３０２は、系統すなわち電力系統２から供給される電力が閾値を超える時間帯があるか否かを判断する（ステップＳ６）。この閾値は、例えば、契約電力または電力会社から要求された上限値である。この閾値は、余裕をみて、契約電力または電力会社から要求された上限値より小さい値に設定されてもよい。詳細には、ステップＳ６では、計画作成部３０２は、各充電器１０の充電電力の合計値から、蓄電池２０による放電電力を差し引くことにより、系統から供給される電力すなわち購入電力を求める。ステップＳ１，Ｓ３で充電スケジュールおよび充電電力が決定されると、図９の最下段に示すように、各時間帯の充電電力の合計値が算出される。また、ステップＳ５で、蓄電池２０の各時間帯の放電電力が決定される。したがって、計画作成部３０２は、これらの結果を用いて購入電力を算出することができる。そして、計画作成部３０２は、購入電力が閾値を超える時間帯があるか否かを判断する。

系統から供給される電力が閾値を超える時間帯がある場合（ステップＳ６ Ｙｅｓ）、ＥＭＳ３０の計画作成部３０２は、充電スケジュールと充電電力を調整可能であるか否かを判断する（ステップＳ７）。ステップＳ１では、帰場時間に基づいて、各車両５に均等に充電時間を割当てるように充電スケジュールを決定した。一方、ステップＳ１で決定された充電スケジュールから、各車両５に割り当てる充電時間を変更可能な場合もある。例えば、充電器１０－１が２１時から３時までの間はそれぞれいずれかの車両５の充電に割り当てられており４時以降は充電器１０－１による充電が予定されていないとする。このような場合、充電器１０－１による充電が予定されている車両５のうち一部の車両５の充電時間を長くして充電電力を低くしても、最後に充電される車両５の始発の運行開始に間に合えば運行に支障がない。したがって、計画作成部３０２は、運行計画と充電スケジュールに基づいて、系統から供給される電力が閾値を超える時間帯で充電を行う予定の車両５の充電時間を長くしても運行に支障がない場合、充電スケジュールと充電電力を調整可能であると判断する。

充電スケジュールと充電電力を調整可能である場合（ステップＳ７ Ｙｅｓ）、計画作成部３０２は、充電スケジュールと充電電力を調整する（ステップＳ８）。詳細には、計画作成部３０２は、系統から供給される電力が閾値を超える時間帯で充電を行う予定の車両５のうち、少なくとも一部の車両５の充電時間を長くしこれに伴って充電電力を低くする。例えば、車両５－６が２２時から１時間の間、充電器１０－１を用いて充電する受電スケジュールであり、ステップＳ６で２２時に系統から供給される電力が閾値を超えると判断されたとする。この場合、計画作成部３０２は、車両５－６の充電時間を２２時からの２時間とし、２３時以降に充電器１０－１での充電が割り当てられていた車両５の充電開始時刻を１時間ずつ後ろにずらす。そして、計画作成部３０２は、充電器１０－１の２２時からの充電電力を、１／２に低下させる。これにより、２２時における系統から供給される電力を低下させることができる。計画作成部３０２は、ステップＳ８の後、再び、ステップＳ６からの処理を実施する。

ステップＳ６で、系統から供給される電力が閾値を超える時間帯がないと判断した場合（ステップＳ６ Ｎｏ）、計画作成部３０２は、翌日のシステム充放電計画を決定する（ステップＳ１０）。具体的には、ステップＳ１０では、ステップＳ９までの処理で算出された、翌日の７時から２４時間分の電力のやりとりを図４に例示した翌日のシステム充放電計画に反映し、反映した翌日のシステム充放電計画を記憶部３０６に格納する。なお、記憶部３０６には、図４に示したように、新たに作成された翌日のシステム充放電計画だけでなく、前日に作成されたシステム充放電計画も格納されている。

ステップＳ７で、充電スケジュールと充電電力を調整可能でないと判断した場合（ステップＳ７ Ｎｏ）、計画作成部３０２は、蓄電池２０の放電スケジュールを変更する（ステップＳ９）。ステップＳ５で、蓄電池２０から放電される電力は電気料金の高い時間帯に割り当てられているが、ステップＳ９では、さらに、系統から供給される電力が閾値以下となるように、蓄電池２０から放電される電力の割当てを見直す。なお、ステップＳ５の説明で述べたように、蓄電池２０の蓄電量の全てを電気料金の高い時間帯に割り当てるのではなくあらかじめ定められた値は残すようにしている。したがって、まずは、計画作成部３０２は、蓄電池２０の残量の範囲で、系統から供給される電力が閾値を超える時間帯で放電を行うよう放電スケジュールを変更する。この変更の後でも、系統から供給される電力が閾値を超える時間帯がある場合、計画作成部３０２は、ステップＳ５における蓄電池２０から放電される電力の割当てをキャンセルし、キャンセルした分を系統から供給される電力が閾値を超える時間帯に割り当てる。これにより、蓄電池２０から放電される電力を用いて、系統から供給される電力を閾値以下とすることができる。

以上のように、計画作成部３０２は、充電器１０－１～１０－ｎの充電電力の合計値から蓄電池２０からの放電により供給される電力を差し引いた電力が閾値以下となるようシステム充放電計画を作成する。また、計画作成部３０２は、発電量の予測値と、時間帯ごとの電力の料金とに基づいて蓄電池２０の充放電計画を作成する。

なお、以上説明した例では、ステップＳ１～ステップＳ４の処理により充電器１０の充電スケジュールと充電電力を仮に決定し、電気料金の高い時間帯に蓄電池２０による放電電力を仮に割当て、車両５を充電する際の充電電力の合計値が閾値を超える場合には、蓄電池２０の放電スケジュールを変更した。車両５を充電する際の購入電力の合計値が、契約電力または電力会社から要求された上限値を超えないようにしつつ、事業者が負担する費用を抑えるように蓄電池２０の放電スケジュールを決定する方法は、上述した例に限らず、どのような方法を用いてもよい。例えば、充電器１０の充電スケジュールと充電電力を仮に決定した後に、充電電力の合計値が、契約電力または電力会社から要求された上限値を超える時間帯に蓄電池２０の放電電力を割当て、その後に蓄電池２０の蓄電量が残っている場合に、電気料金の高い時間帯に蓄電池２０の放電電力を割当てるようにしてもよい。または、充電器１０の充電スケジュールと充電電力を先に決めずに、充電器１０の充電スケジュール、および蓄電池２０の放電スケジュールをパラメータとして同時に解くような方法を用いてもよい。例えば、計画作成部３０２は、電気料金の総和を評価関数とし、充電電力の合計値が、契約電力または電力会社から要求された上限値を超えないことを制約条件として、評価関数を最小とするまたは評価関数の値が閾値以下となるように、充電器１０の充電スケジュール、および蓄電池２０の放電スケジュールを決定するようにしてもよい。

また、上述した例では、ステップＳ４で、２０時における蓄電池２０の残量が残量閾値以上となるように、蓄電池２０の充電を行ったが、残量閾値での充電量でも充電電力の合計値が契約電力を超える場合は、残量閾値を超えて充電するように蓄電池２０の充放電計画を見直す。また、購入電気料金によっては残量が残量閾値より多くなるように、充電するようにしてもよい。例えば、車両５の主な運行時間帯である７時から２１時までの間で、車両５の主な充電時間帯である２１時から７時までの間の電気料金より、電気料金が安い時間帯があるとする。この場合、該時間帯でなるべく多く購入電力により蓄電池２０を充電するようにした方が、２１時から７時までの間に購入電力で充電するより事業者が負担する費用を抑制できる。したがって、このような場合、計画作成部３０２は、該時間帯より後に太陽光発電設備２２により発電される発電量の予測値を考慮した上で、蓄電池２０の容量を超えない範囲で、該時間帯における購入電力による充電を増やす。

次に、本実施の形態のシステム充放電計画の更新処理について説明する。上述したように、ＥＭＳ３０は翌日のシステム充放電計画を作成して記憶部３０６に保持している。一方、翌日のシステム充放電計画の作成後、実際の状態が予測と異なってくることがある。例えば、渋滞の実際の状況の予測値とのずれ、天候の急変などによる太陽光発電設備２２の発電量の予測値とのずれなどが生じることがある。このような場合、システム充放電計画を変更しないと、車両５の蓄電池の残量不足が生じたり、系統から供給される電力が閾値を超えたり、費用抑制の機会を逃したりする可能性がある。このため、本実施の形態のＥＭＳ３０は、入力となる情報が変更されると、ステップＳ４に示した処理のうち少なくとも一部を実行する。例えば、ＥＭＳ３０は、各車両５の帰場時のＳＯＣを取得し、取得したＳＯＣが予測されたＳＯＣと異なっている場合には、ＳＯＣの実測値に応じて、図５に示したステップＳ２，Ｓ３の計算を行って充電電力を変更し、ステップＳ６以降の処理を実施する。

例えば、図９に示した充電電力のうち、０時からの１時間で充電器１０－１により充電される計画の車両５－１の充電電力が、前日のシステム充放電計画の作成時には１５ｋＷであり当日の実測値を用いた計算により２０ｋＷになったとする。このように各充電器１０の充電電力が変更されると、合計値も変化し、合計値が２５５ｋＷになったとする。ステップＳ６における判定で用いられる閾値を２５０ｋＷとし、前日の計算では、合計値が２５０ｋＷであったとする。この日の０時には蓄電池２０の放電は予定されていないため、系統から供給される電力が２５５ｋＷとなると閾値を超えることになる。ＥＭＳ３０は、ステップＳ６の判断でＹｅｓと判断し、ステップＳ７，Ｓ８により充電スケジュールおよび充電電力の調整が行われる。図４に示した当日の更新対象の期間の０時には、この調整が行われた後の充電スケジュールが記載されており、車両５－１には、０時から２時間の充電時間が割り当てられるように変更されている。これにより、系統から供給される電力を閾値以下とすることができる。

また、天候の急変により太陽光発電設備２２による発電量が予測値より少なくなった場合、蓄電池２０の蓄電残量が不足し、系統から供給される電力が閾値を超える可能性がある。したがって、ＥＭＳ３０は、最新の日射量データを天気予報センター３１から取得し、日射量が予測より少ない場合には、購入電力による蓄電池２０の充電電力または充電時間を増やす。これにより、天候が急変した場合であっても、系統から供給される電力を閾値以下とすることができる。このように、ＥＭＳ３０は、最新の情報に基づいて、適宜システム充放電計画を更新する。なお、ここでは、ＥＭＳ３０が最新の情報を取得する例を説明するが、ＥＭＳ３０が更新処理のために用いる取得する情報は、システム充放電計画作成時から更新された情報であればよく、最新の情報でなくてもよい。

図１１は、本実施の形態のＥＭＳ３０におけるシステム充放電計画の更新処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、ＥＭＳ３０の更新判定部３０３は、更新された情報を取得する（ステップＳ１１）。詳細には、ＥＭＳ３０の更新判定部３０３は、通信部３０１を介して天気予報センター３１、道路交通センター３２および充電器１０のうち少なくとも１つから、最新の情報を取得する。

ＥＭＳ３０の更新判定部３０３は、計画の変更が必要であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。詳細には、更新判定部３０３は、最新の情報と、記憶部３０６に格納されている各予測値とを比較して、最新の情報が予測値と一定量以上異なるか否かを判断する。計画の変更が必要でないと判断した場合（ステップＳ１２ Ｎｏ）、更新判定部３０３は、ステップＳ１１，Ｓ１２の処理を繰り返す。計画の変更が必要であると判断した場合（ステップＳ１２ Ｙｅｓ）、ＥＭＳ３０はシステム充放電計画の修正を行い（ステップＳ１３）、ステップＳ１１からの処理を再度実施する。

ステップＳ１３では、具体的には、更新判定部３０３は計画更新部３０４へ更新の必要な処理を指定し、計画更新部３０４は、更新判定部３０３に指定された処理を実施することによりシステム充放電計画を修正する。更新判定部３０３に指定される処理は、更新される情報に応じて定められている。例えば、車両５の蓄電池のＳＯＣが実測値で更新されることにより計画の更新が必要になった場合には、上述したように図５に示したステップＳ２，Ｓ３とステップＳ６以降とが実施される。日射量が予測値と異なることにより計画の更新が必要になった場合には、図５に示したステップＳ４以降が実施される。渋滞データが予測値と異なることにより計画の更新が必要になった場合には、図５に示したステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３とステップＳ６以降とが実施される。なお、ここでは、更新される情報に応じて図５の処理の一部を実施するようにしたが、更新される情報を反映した上で図５に示した全てを再度実施するようにしてもよい。

以上のように作成されて更新されたシステム充放電計画に基づいて、指令生成部３０５は、充電器１０－１～１０－ｎ、蓄電池ＰＣＳ２１のそれぞれへの充電指令を生成する。例えば、指令生成部３０５は、システム充放電計画に基づいて、時間帯ごとに、充電器１０－１～１０－ｎのそれぞれに対応する充電電力での充電を指示する充電指令を生成して、通信部３０１を介して充電器１０－１～１０－ｎへ送信する。また、指令生成部３０５は、システム充放電計画に基づいて、時間帯ごとに、蓄電池２０の放電を指示する放電指令または充電を指示する充電指令を生成し、通信部３０１を介して蓄電池ＰＣＳ２１へ送信する。

なお、以上の説明では車両５の蓄電池に関しては充電を行う例を説明したが、車両５の蓄電池からの放電も考慮してもよい。車両５の蓄電池のうち残量の多いものがある場合、この蓄電池を蓄電池２０と同様に用いて、系統から供給される電力を抑制するために使用するように計画してもよい。また、車両５の蓄電池間の電力の融通を行ってもよい。例えば、充電器１０として放電も可能な充放電器を用いて、車両５の蓄電池のうち、翌日の走行が終わっても残量に余裕のある車両５の蓄電池を放電させて、他の車両５の蓄電池の充電に使用するように計画してもよい。特に、電気料金が安い時間帯には電気契約電力を超えない範囲で余分に充電しておき、電気料金が高い時間帯に充電しなければならないケースに他車へ融通することも考えられる。

また、本実施の形態では、充電システム１を管理する事業者等が、電力会社との契約により電力を購入する例を説明したが、これに限らず、事業者等が電力市場から調達する場合にも同様に、本実施の形態のシステム充放電計画の作成方法を適用できる。電力市場から調達する電力を考慮する場合には、例えば、ＥＭＳ３０は、時間帯ごとに、電力市場の予測価格と電力会社との契約に基づく電気料金と比較し、安い方の料金を電気料金として用いて、上述した例と同様にシステム充放電計画を作成することができる。また、電力市場の予測価格の方が電力会社との契約に基づく電力より高い場合には、太陽光発電設備２２で発電した電力を電力市場で売り、電力会社からの購入電力で蓄電池２０を充電してもよい。さらには、ＥＭＳ３０は、蓄電池２０、車両５の蓄電池から放電した電力を電力市場で売ることも考慮してシステム充放電計画を作成してもよい。

また、ＥＭＳ３０が天気予報センター３１から天候の長期予報を取得し、計画作成部３０２が長期予報に基づいて、将来の複数日の発電量を予測して、予測結果に基づいて蓄電池２０の充放電計画を作成してもよい。例えば、数日続けて雨または曇りとなる予報であり太陽光発電設備２２による発電量が少なくなると予想される場合には、計画作成部３０２は、通常より蓄電池２０への蓄電量を増加させておくように蓄電池２０の充放電計画を作成する。

なお、以上説明した例では、ＥＭＳ３０がシステム充放電計画の作成と、充電器１０および蓄電池ＰＣＳ２１の充放電の制御との両方を行う例を説明したが、システム充放電計画の作成を行う計画作成装置と、充電器１０および蓄電池ＰＣＳ２１の充放電の制御を行う充放電制御装置とを別に設けてもよい。この場合、計画作成装置から充放電制御装置へシステム充放電計画が送信される。

以上説明したように、本実施の形態のＥＭＳ３０は、日射量予測データなどの予測値に基づいて、将来のシステム充放電計画を作成し、その後、日射量予測データなどの最新のデータに基づいて、システム充放電計画を更新するようにした。このため、最新のデータを考慮しない場合に比べて、より適切な充電スケジュールを作成することができる。

実施の形態２．
図１２は、本発明にかかる実施の形態２の充電システムの構成例を示す図である。図１２に示すように、実施の形態２の充電システム１ａは、変換器４１、ＥＭＳ３０、充電器４２－１～４２－ｎ、母線電圧検出器４４，４５，４６－１～４６－ｎ、接続ユニット１１－１～１１－ｎ、蓄電池２０、蓄電池ＰＣＳ４３および太陽光発電設備２２を備える。ＥＭＳ３０、接続ユニット１１－１～１１－ｎ、蓄電池２０、蓄電池ＰＣＳ４３および太陽光発電設備２２は実施の形態１と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は実施の形態１と同様の符号を付して重複する説明を省略する。以下実施の形態１と異なる部分を主に説明する。

本実施の形態では、変換器４１が、トランス３を介して供給される３相交流電力を直流電力に変換して直流母線４０に供給する。直流母線４０には直流負荷４７が接続される。本実施の形態では、複数の充電器である充電器４２－１～４２－ｎおよび制御装置である蓄電池ＰＣＳ４３は、直流母線４０に接続される。本実施の形態の充電器４２－１～４２－ｎのそれぞれは、直流母線４０から供給される直流電力を車両５に搭載されている蓄電池の充電用の直流電力に変換し、変換後の直流電力を対応する接続ユニット１１－１～１１－ｎを介して車両の蓄電池へ供給することができる。母線電圧検出器４４，４５，４６－１～４６－ｎは、直流母線４０の電圧を計測し、計測結果をそれぞれ変換器４１、充電器４２－１～４２－ｎ、蓄電池ＰＣＳ４３へ出力する。

直流母線４０における直流電圧は任意であるが大電力を供給する電力バスラインであり、電流損失を極力防ぐために、電圧は、数百ボルト級であることが望ましい。

実施の形態２の充電システム１ａは、実施の形態１の充電システム１と同様に、車両５の駐車場、車両５を管理する事業者における事業所、車両５のステーションなどに設置され、複数の車両５を同時に充電することが可能である。バスなどの大型な車両５を充電する場合、車両５の蓄電池容量が大きく、さらに、充電する車両５の台数も多いことから、充電に要する電力は非常に大きな値となる。このため、省エネルギーの観点、費用抑制の観点などから、電力ロスを抑えることが非常に重要となる。車両５への充電が直流電力で行われるため、実施の形態１のように各充電器１０で交流電力を直流電力に変換するとロスが発生する。このロスは、一般に、数％程度であり、１００ｋＷあたり３－４ｋＷ程度のロスが生じることになり、充電システム１ａ全体で考えるとかなりの量のロスが発生する。したがって、本実施の形態の充電システム１ａは、変換器４１を備えることにより、直流母線４０を介して、充電器４２－１～４２－ｎおよび蓄電池ＰＣＳ４３に直流電力を供給する。これによって、電力のロスを抑えて、省エネルギー化、および費用抑制を実現することができる。

本実施の形態のＥＭＳ３０は、実施の形態１と同様に、公衆回線３３を介して天気予報センター３１および道路交通センター３２とそれぞれ接続される。なお、ここでは、実施の形態１のＥＭＳ３０を備える例を説明したが、本実施の形態の充電システム１ａが備えるＥＭＳは、実施の形態１と同様でなくてもよい。例えば、天気予報センター３１および道路交通センター３２の情報を考慮せずに、運行計画と過去の実績に基づく太陽光発電設備２２の発電量の予測値などに基づいてシステム充放電計画を作成し、作成したシステム充放電計画に基づいて充電器４２－１～４２－ｎおよび蓄電池ＰＣＳ４３を制御するものであってもよい。

充電器４２－１～４２－ｎおよび蓄電池ＰＣＳ４３は、それぞれ実施の形態１の充電器１０－１～１０－ｎおよび蓄電池ＰＣＳ２１と同様にＥＭＳ３０からの指令に基づいて、充電または放電を実施する。本実施の形態では、直流母線４０に対する電力の需要と供給のバランスが崩れると、直流母線４０の電圧の上昇または下降として現れる。直流母線４０の電圧が標準電圧範囲の上限より高いと充電器４２－１～４２－ｎなどの故障につながり、直流母線４０の電圧が標準電圧範囲の下限より低いと電流が増加し充電器４２－１～４２－ｎなどの故障につながる。このため、変換器４１は、直流母線４０の電圧を標準電圧範囲に保つよう制御する。

具体的には、本実施の形態の変換器４１は、母線電圧検出器４４により測定された電圧が標準電圧範囲の上限より高い場合は、母線電圧検出器４４により測定された電圧が標準電圧範囲になるまで出力電力を低下させる。また、本実施の形態の変換器４１は、母線電圧検出器４４により測定された電圧が標準電圧範囲の下限より低い場合は、母線電圧検出器４４により測定された電圧が標準電圧範囲になるまで出力電力を上昇させる。これにより、変換器４１は、直流母線４０の電圧を標準電圧範囲内に保つ。

本実施の形態では、ＥＭＳ３０は変換器４１から供給される電力と蓄電池２０が放電することで供給される電力とを考慮して、需要と供給がバランスするように充電器４２－１～４２－ｎへの充電電力を算出するよう充電電力を計画する。しかしながら、直流負荷４７の想定外の消費電力の増減などの要因により需要と供給のバランスが崩れ、変換器４１による電圧の調整能力を超えるケースも考えられる。このような場合でも、直流母線４０の電圧を標準電圧範囲内におさめるため、充電器４２－１～４２－ｎ、蓄電池ＰＣＳ４３が、電圧制御の動作も実施できることが望ましい。この電圧制御の動作は、充電器４２－１～４２－ｎ、蓄電池ＰＣＳ４３が、自律的に行ってもよいし、ＥＭＳ３０が、母線電圧検出器４５，４６－１～４６－ｎの測定値を取得して、各充電器４２－１～４２－ｎ、蓄電池ＰＣＳ４３を制御してもよい。

充電器４２－１～４２－ｎ、蓄電池ＰＣＳ４３が自律的に電圧制御する場合の動作を説明する。図１３は、本実施の形態の蓄電池ＰＣＳ４３における自律的な電圧制御動作の一例を示すフローチャートである。

図１３に示すように、蓄電池ＰＣＳ４３は、母線電圧検出器４５により測定された電圧を取得することで、母線電圧を検出する（ステップＳ２１）。蓄電池ＰＣＳ４３は、母線電圧が上限値すなわち標準電圧範囲の上限を超えたか否かを判断する（ステップＳ２２）。母線電圧が上限値を超えた場合（ステップＳ２２ Ｙｅｓ）、蓄電池ＰＣＳ４３は、ＥＭＳ３０からの指令にかかわらず、母線電圧を下げる制御を行い（ステップＳ２３）、ステップＳ２１以降の処理を繰り返す。蓄電池ＰＣＳ４３は、母線電圧を下げる制御では、蓄電池２０が放電状態であれば放電電力を減らし、放電電力を既に減らしており放電電力が０になっている場合には、充電に切り替える制御を行う。一方蓄電池２０が充電状態であれば、蓄電池ＰＣＳ４３は、母線電圧を下げる制御では、充電電力を増やす。なお、ステップＳ２３では、蓄電池ＰＣＳ４３は、例えば最大の充電電力まで充電可能とする。

母線電圧が上限値を超えていない場合（ステップＳ２２ Ｎｏ）、蓄電池ＰＣＳ４３は、母線電圧が下限値すなわち標準電圧範囲の下限を下回ったか否かを判断する（ステップＳ２４）。母線電圧が下限値を下回った場合（ステップＳ２４ Ｙｅｓ）、蓄電池ＰＣＳ４３は、ＥＭＳ３０からの指令にかかわらず、母線電圧を上げる制御を行い（ステップＳ２５）、ステップＳ２１以降の処理を繰り返す。蓄電池ＰＣＳ４３は、母線電圧を上げる制御では、蓄電池２０が充電状態であれば充電電力を減らし、充電電力を既に減らしており充電電力が０になっている場合には、放電に切り替える制御を行う。一方蓄電池２０が放電状態であれば、蓄電池ＰＣＳ４３は、母線電圧を上げる制御では、放電電力を増やす。なお、ステップＳ２５では、蓄電池ＰＣＳ４３は、例えば最大の放電電力まで放電可能とする。母線電圧が下限値を下回っていない場合（ステップＳ２４ Ｎｏ）、蓄電池ＰＣＳ４３は、ステップＳ２１以降の処理を繰り返す。

以上、蓄電池ＰＣＳ４３の動作を例に説明したが、充電器４２－１～４２－ｎも同様の動作を実施する。ただし、充電器４２－１～４２－ｎの動作においては、ステップＳ２３、ステップＳ２５では車両５の蓄電池が充電または放電の対象となる。なお、変換器４１の電圧制御能力を超えた場合には、まず蓄電池ＰＣＳ４３が自律的に電圧制御を行い、次に充電器４２－１～４２－ｎが自律的に電圧制御を行うように設定しておく。母線電圧が標準電圧範囲から逸脱したことを検出してから、充電または放電の動作を行うまでの時間を蓄電池ＰＣＳ４３の方が充電器４２－１～４２－ｎより短くなるように設定しておく。これにより、蓄電池ＰＣＳ４３が先に動作を実施し、蓄電池ＰＣＳ４３の制御能力を超えた場合に、充電器４２－１～４２－ｎが自律的な電圧制御を開始する。例えば、蓄電池ＰＣＳ４３が、電圧制御を開始しても、蓄電池２０が満充電である場合にはさらなる充電を行うことはできず、蓄電池２０の残容量が無い場合にはさらなる放電はできない。このような場合には、蓄電池ＰＣＳ４３が電圧制御動作を開始しても、電圧の変化を抑制することはできない。本実施の形態では、さらに充電器４２－１～４２－ｎが電圧の制御を行うことにより、蓄電池ＰＣＳ４３が電圧制御できない場合でも、母線電圧の標準電圧内からの逸脱を抑制することができる。なお、以上の説明では、蓄電池ＰＣＳ４３および充電器４２－１～４２－ｎの全てが自律的な電圧制御を行う機能を有しているとしたが、これらのうちの一部が自律的な電圧制御を行う機能を有していてもよい。

また、ＥＭＳ３０が、充電器４２－１～４２－ｎ、蓄電池ＰＣＳ４３を制御することにより電圧制御を行う場合、指令生成部３０５が、母線電圧検出器４５により測定された電圧を取得して、図１３に示した動作と同様の動作を実施する。ただし、ステップＳ２３では充電を行う代わりに、蓄電池ＰＣＳ４３へ充電指令を送信し、ステップＳ２５では、放電を行う代わりに、蓄電池ＰＣＳ４３へ放電指令を送信することになる。指令生成部３０５は、蓄電池ＰＣＳ４３への上述した制御を一定時間行っても電圧が標準電圧範囲内から逸脱している場合には、充電器４２－１～４２－ｎのなかから１つを選択して、選択した充電器へ、同様に、電圧制御の動作を実施させる。この動作を実施しても、電圧が標準電圧範囲内から逸脱している場合には、さらに、別の充電器にも電圧制御の動作を実施させる。このとき、ＥＭＳ３０は、電圧制御への影響の大きい装置から順に電圧制御の動作を実施するようにしてもよいし、あらかじめ定められた順に電圧制御の動作を実施するようにしてもよい。または、指令生成部３０５は、蓄電池ＰＣＳ４３への上述した制御を一定時間行っても電圧が標準電圧範囲内から逸脱している場合には、全ての充電器４２－１～４２－ｎを同時に、電圧制御の動作を実施させてもよい。つまり、指令生成部３０５は、直流母線４０の電圧が標準電圧範囲内から逸脱した場合に、充電器４２－１～４２－ｎおよび蓄電池ＰＣＳ４３のうち少なくとも１つである電圧制御対象装置に対し、システム充放電計画に基づく指令の生成を停止する。そして、直流母線４０の電圧を標準電圧範囲内へおさめるための充電指令または放電指令を生成して電圧制御対象装置へ送信する。

ＥＭＳ３０が、電圧制御のための指令を生成して充電器４２－１～４２－ｎ、蓄電池ＰＣＳ４３へ送信することにより、充電器４２－１～４２－ｎ、蓄電池ＰＣＳ４３が自律的な電圧制御機能を備えていない場合でも、母線電圧の標準電圧範囲内からの逸脱を抑制することができる。また、蓄電池ＰＣＳ４３は自律的に電圧制御を行い、充電器４２－１～４２－ｎはＥＭＳ３０の電圧制御に基づいて動作するといったように、自律的な電圧制御とＥＭＳ３０による電圧制御を組み合わせてもよい。

以上のように、本実施の形態では、充電システム１ａにおいて、変換器４１が、３相交流電力を直流電力に変換して直流母線４０へ供給し、直流母線４０から充電器４２－１～４２－ｎおよび蓄電池ＰＣＳ４３へ直流電力を供給できるようにした。これによって、電力のロスを抑制することができる。さらに、充電器４２－１～４２－ｎおよび蓄電池ＰＣＳ４３の少なくとも一部、またはＥＭＳ３０が電圧制御を行うことにより、母線電圧の標準電圧内からの逸脱を抑制することができる。

実施の形態３．
図１４は、本発明にかかる実施の形態３の充電システムの構成例を示す図である。図１４に示すように、実施の形態３の充電システム１ｂは、実施の形態２の充電システム１ａに切替器５０－１～５０－ｎを追加し、ＥＭＳ３０、接続ユニット１１－１～１１－ｎのかわりにそれぞれＥＭＳ３０ａ、接続ユニット１１－１－１～１１－ｎ－３を備える以外は実施の形態２の充電システム１ａと同様である。実施の形態２と同様の機能を有する構成要素は実施の形態２と同様の符号を付して重複する説明を省略する。以下実施の形態２と異なる部分を主に説明する。

なお、図１４では、実施の形態２と同様に、変換器４１を備えて直流電力を充電器４２－１～４２－ｎおよび蓄電池ＰＣＳ４３へ供給する構成例を示しているが、実施の形態１と同様に、変換器４１を備えず３相交流電力を施設内電力系統４へ供給してもよい。この場合、充電器４２－１～４２－ｎおよび蓄電池ＰＣＳ４３のかわりに、実施の形態１の充電器１０－１～１０－ｎおよび蓄電池ＰＣＳ２１を用いる。

本実施の形態では、図１４に示すように、充電器４２－１～４２－ｎにはそれぞれ対応する切替器５０－１～５０－ｎが接続されている。接続ユニット１１－１－１～１１－ｎ－３の機能は、実施の形態１の接続ユニット１１－１～１１－ｎと同様であり、以下、接続ユニット１１－１－１～１１－ｎ－３を個別に区別しないときには、接続ユニット１１と記載する。切替器５０－１～５０－ｎは、充電器４２－１～４２－ｎにそれぞれ接続されるとともに複数の接続ユニット１１と接続される複数の切替器である。切替器５０－ｉ（ｉは１かｎまでの整数）は、接続ユニット１１－ｉ－１～１１－ｉ－３に接続されており、充電器４２－ｉの接続先を複数の接続ユニット１１のいずれか１つに切り替え可能である。充電器４２－１～４２－ｎを個別に区別しないときには、充電器４２と記載する。切替器５０－１～５０－ｎを個別に区別しないときには、切替器５０と記載する。なお、図１４では、各切替器５０－１～５０－ｎが３つの接続ユニット１１に接続される例を示しているが、各切替器５０－１～５０－ｎが接続される接続ユニット１１の数は３に限定されない。また、切替器５０－１～５０－ｎに接続される接続ユニット１１の数は全て同一でなくてもよく、接続ユニット１１の数が異なっていてもよい。

本実施の形態では、切替器５０－１～５０－ｎがＥＭＳ３０ａからの指示に基づいて、対応する充電器４２に接続する接続ユニット１１を切り替える。これにより、充電器４２の数を抑制できると共に充電完了後に他の車両へのつなぎ換えをしなくても全ての車両５への充電をスムーズに行うことができる。

図１５は、本実施の形態のＥＭＳ３０ａの機能構成例を示す図である。図１５に示すように、本実施の形態のＥＭＳ３０ａは、実施の形態１の図２に示したＥＭＳ３０に切替制御部３０７が追加されている。切替制御部３０７は、切替器５０－１～５０－ｎに対して、対応する充電器４２に接続する接続ユニット１１の切り替えを指示する切替指示を生成し、通信部３０１を介して、対応する切替器５０－１～５０－ｎへ送信する。

本実施の形態のＥＭＳ３０ａは、実施の形態１と同様に、システム充放電計画の作成と、更新処理を行うが、本実施の形態のシステム充放電計画は切替器５０－１～５０－ｎの接続先、すなわち、切替器５０－１～５０－ｎのそれぞれに対応する充電器４２にどの接続ユニット１１を接続させるかを示す情報も含む。図１６は、本実施の形態の充電器４２－１～４２－ｎの充電スケジュールの一例を示す図である。図１６では、充電器＃ｉは、充電器４２－ｉの識別情報を示しており、接続ユニット＃ｊは、各充電器４２－ｉに切替器５０－ｉを介して接続される接続ユニット１１－ｉ－ｊの識別情報を示している。このように、本実施の形態では、充電器４２ごとに、各接続ユニット１１を介して充電する車両５を割当てる。本実施の形態のシステム充放電計画は、図１６に示した充電スケジュールと同様に、各充電器４２で充電される車両５がどの接続ユニット１１に接続されるかの情報が追加される以外は実施の形態１のシステム充放電計画と同様である。切替制御部３０７は、生成されたシステム充放電計画にしたがって、切替器５０－１～５０－ｎに対して切替指示を生成して送信する。

本実施の形態のＥＭＳ３０ａは、実施の形態１と同様に、コンピュータシステムにより実現される。このコンピュータシステムの構成例は実施の形態１の図３と同様である。切替制御部３０７は、計画作成部３０２、更新判定部３０３、計画更新部３０４および指令生成部３０５と同様に、図３の制御部１０１により実現される。

なお、ここでは、充電システム１ｂが、実施の形態１と同様にシステム充放電計画を作成するＥＭＳ３０ａを備える例を説明したが、実施の形態２で述べたように、充電システム１ｂが備えるＥＭＳは、実施の形態１と同様でなくてもよい。例えば、天気予報センター３１および道路交通センター３２の情報を考慮せずに、運行計画と過去の実績に基づく太陽光発電設備２２の発電量の予測値などに基づいてシステム充放電計画を作成し、作成したシステム充放電計画に基づいて充電器４２－１～４２－ｎおよび蓄電池ＰＣＳ４３を制御するものであってもよい。

切替制御部３０７は、上述したように、システム充放電計画にしたがって切替器５０－１～５０－ｎの切替制御を行うが、さらに、次のような機能を備えていてもよい。各車両５は、充電システム１ｂが設置された事業所などに帰場すると、システム充放電計画に基づいた接続ユニット１１に接続される。このとき、車両５が帰場したときに、車両５を充電することが予定されている充電器４２が、他の車両５を充電中である場合がある。例えば、車両５－２が、２３時から接続ユニット１１－１－２を介して充電器４２－１により充電される計画であったとする。２１時に、車両５－２が帰場して接続ユニット１１－１－２に接続され、そのときに、充電器４２－１は接続ユニット１１－１－１に接続された車両５－１を充電中であったとする。このような場合、システム充放電計画に従って切替制御を行うだけの場合には、ＥＭＳ３０ａは、車両５－２の充電開始の予定時刻にならないと車両５－２の蓄電池のＳＯＣを取得できない。本実施の形態では、車両５が接続ユニット１１に接続されると同時に、接続ユニット１１は、車両５の蓄電池のＳＯＣを取得し、対応する切替器５０－１～５０－ｎへ通知する。そして、切替器５０－１～５０－ｎは、取得したＳＯＣをＥＭＳ３０ａへ通知する。ＥＭＳ３０ａは、取得したＳＯＣに基づいて、システム充放電計画を更新する必要がある場合には、システム充放電計画を更新する。

例えば、切替器５０－１が、接続されている複数の接続ユニット１１のうちの１つである第１の接続ユニットを介して対応する充電器４２が第１の移動体である車両５－１を充電しているとする。この充電の間に、切替器５０－１は、接続されている複数の接続ユニット１１のうち第１の接続ユニット以外の第２の接続ユニットに第１の移動体以外の第２の移動体である車両５－２が接続されるとする。この場合、切替器５０－１は、第２の接続ユニットを介して第２の移動体から、第２の移動体が備える蓄電池の残量を示す残量情報であるＳＯＣを取得してＥＭＳ３０ａへ送信する。あるいは、接続ユニット１１－１－２は車両５－２が接続されると、車両５が接続されたことを切替器５０－１を介してＥＭＳ３０ａへ通知する。ＥＭＳ３ａはこの通知を受けると、充電器４２－１に、接続ユニット１１－１－１に接続されている車両５－１への充電を一時的に停止させると共に、切替器５０－１に充電器４０－１の接続先を接続ユニット１１－１－２に切り替えるよう指示する。充電器４２－１は、この切り替え後に、車両５－２のＳＯＣを取得してＥＭＳ３０ａへ送信する。ＥＭＳ３０ａは、車両５－２のＳＯＣを受信すると、切替器５０－１に充電器４０－１の接続先を接続ユニット１１－１－２に切り替えるよう指示し、中断していた車両５－１への充電を再開するよう充電器４０－１へ指示する。そして、ＥＭＳ３０ａの計画更新部３０４は、切替器５０－１～５０－ｎが第２の移動体から取得した新しいＳＯＣに基づいてシステム充放電計画を更新する。

図１７は、本実施の形態の切替制御処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１７では、車両５が、接続ユニット１１に接続されるとＳＯＣを自動的に送信するのではなく、接続ユニット１１が車両５の接続を検出した後に、充電器４２が車両５からＳＯＣを取得する例を示している。図１７に示すように、切替制御部３０７は、システム充放電計画にしたがって切替制御を行う（ステップＳ３１）。切替制御部３０７は、新たに接続された車両５があるか否かを判断する（ステップＳ３２）。詳細には、例えば、接続ユニット１１が、接続された車両５の識別情報を取得し、識別情報を切替器５０を介してＥＭＳ３０ａへ通知し、これにより、切替制御部３０７が新たに接続された車両５を検出する。または、接続ユニット１１が、単に電気的な接続を検出することにより、車両５が接続されたことを検出してもよい。

新たに接続された車両５がある場合（ステップＳ３２ Ｙｅｓ）、ＥＭＳ３０ａは、現在の充電を一時的に停止させ（ステップＳ３３）、一時的に切替器５０を新たに接続された車両に切り替えさせる（ステップＳ３４）。詳細には、ステップＳ３３では、例えば、切替制御部３０７が、指令生成部３０５へ、新たに接続された車両５－１に対応する充電器４２－１の充電を停止させるための指令を生成するよう指示し、指令生成部３０５が通信部３０１を介してこの指令を充電器４２－１へ送信する。充電器４２－１は、指示に基づいて、それまで充電していた車両５－２の充電を停止する。ステップＳ３４では、切替制御部３０７が、車両５－１を充電器４２－１と接続させるように接続を切り替えるよう切替器５０－１へ指示し、切替器５０－１が指示に基づいて接続を切り替える。

次に、充電器４２－１は、新たに接続された車両５のＳＯＣを取得する（ステップＳ３５）。充電器４２－１は、取得したＳＯＣをＥＭＳ３０ａへ送信する。ＥＭＳ３０ａは、充電器４２の接続先を、充電を一時停止された車両５に切り替え（ステップＳ３６）、充電を再開する（ステップＳ３７）。詳細には、ステップＳ３６では、切替制御部３０７が、切替器５０－１へ、充電を一時停止された車両５－２を充電器４２－１に接続するよう指示する。切替器５０－１が指示に基づいて接続を切り替える。ステップＳ３６では、指令生成部３０５が、充電を一時停止された車両５－２の充電を再開する指令を生成して通信部３０１を介して充電器４２－１へ送信する。充電器４２－１は、この指令に基づいて、車両５－２の充電を再開する。

切替制御部３０７は、新たに接続された車両５のＳＯＣに基づいて、計画の変更が必要であるか否かを判断する（ステップＳ３８）。詳細には、例えば、切替制御部３０７は、システム充放電計画または図８に例示したような車両５ごとのＳＯＣの予測値と、取得したＳＯＣとを比較して、両者の差が一定値以上であった場合には、計画の変更が必要であると判断する。

ステップＳ３２でＮｏの場合、およびステップＳ３８でＮｏの場合、ＥＭＳ３０ａは、ステップＳ３１からの処理を再度実施する。

計画の変更が必要であると判断した場合（ステップＳ３８ Ｙｅｓ）、ＥＭＳ３０ａはシステム充放電計画を修正し（ステップＳ３９）、ステップＳ３１からの処理を再度実施する。ステップＳ３９では、具体的には、切替制御部３０７が、計画更新部３０４へ計画の修正を指示する。このときに行われるシステム充放電計画の修正は、実施の形態１でＳＯＣの実測値が取得されたときの処理と同様である。本実施の形態では、実施の形態１より早く車両５のＳＯＣの実測値を取得できる場合があるので、実施の形態１に比べてより適切に再計画を行うことができる。例えば、ある車両５の蓄電池のＳＯＣが、翌日の計画時の予想より著しく低下した場合にはこの車両５の充電時間を長くするまたは充電電力を高くする必要がある。本実施の形態のＥＭＳ３０ａは、早期にこのような状況を把握できるので、これらを反映した再計画を当該車両５の充電開始前に行うことができるため、状況に応じて当該車両５を充電する充電器４２の変更なども効率よく実施することができる。

なお、切替器５０は、車両５が接続ユニット１１に接続されたのを検出して別の車両５の充電を止めずに並行して新たに接続された車両５のＳＯＣを接続ユニット１１経由で取得し、それをＥＭＳ３０ａに送信するようにしてもよい。この場合、ステップＳ３２では、ＥＭＳ３０ａが、接続ユニット１１および切替器５０を介して、新たに接続された車両５のＳＯＣを取得することにより、新たな車両５の接続を検出する。そして、ＥＭＳ３０ａは、ステップＳ３３～ステップＳ３７を実行せずに、ステップＳ３８，Ｓ３９の処理を実施する。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１ａ，１ｂ 充電システム、２ 電力系統、３ トランス、４ 施設内電力系統、５－１～５－ｎ 車両、６ 構内負荷、１０－１～１０－ｎ，４２－１～４２－ｎ 充電器、１１－１～１１－ｎ，１１－１－１～１１－ｎ－３ 接続ユニット、２０ 蓄電池、２１，４３ 蓄電池ＰＣＳ、２２ 太陽光発電設備、２３ 発電量計測器、３０，３０ａ ＥＭＳ、３１ 天気予報センター、３２ 道路交通センター、３３ 公衆回線、４０ 直流母線、４１ 変換器、４４，４５，４６－１～４６－ｎ 母線電圧検出器、４７ 直流負荷、５０－１～５０－ｎ 切替器、３０１ 通信部、３０２ 計画作成部、３０３ 更新判定部、３０４ 計画更新部、３０５ 指令生成部、３０６ 記憶部、３０７ 切替制御部。

Claims (14)

1. 経路があらかじめ定められ定期運行する移動体が有する移動体用蓄電池を充電可能な複数の充電器の充電計画と、太陽光発電設備によって発電された電力を蓄電するとともに放電した電力を前記充電器へ供給可能な蓄電池の充放電計画とを含むシステム充放電計画を作成するエネルギーマネージメントシステムであって、
   天候の予報を示す情報に基づいて前記太陽光発電設備の発電量を予測し、前記発電量の予測値と前記移動体の運行計画とに基づいて、前記システム充放電計画を作成する計画作成部と、
   更新された天候の予報を示す情報に基づいて前記システム充放電計画を更新する計画更新部と
   を備えることを特徴とするエネルギーマネージメントシステム。
2. 前記移動体は、道路を走行する車両であり、
   前記計画作成部は、さらに道路の渋滞予測を示す情報に基づいて前記システム充放電計画を作成し、
   前記計画更新部は、更新された道路の渋滞予測を示す情報に基づいて前記システム充放電計画を更新することを特徴とする請求項１に記載のエネルギーマネージメントシステム。
3. 前記システム充放電計画に基づいて、前記蓄電池の充放電を行う制御装置および前記充電器への充電または放電のための指令を生成し、前記指令を対応する前記制御装置または前記充電器へ送信する指令生成部、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のエネルギーマネージメントシステム。
4. 前記複数の充電器および前記制御装置は直流母線に接続され、
   前記指令生成部は、前記直流母線の電圧が標準電圧範囲内から逸脱した場合に、前記充電器および前記制御装置のうち少なくとも１つである電圧制御対象装置に対し、前記システム充放電計画に基づく前記指令の生成を停止し、前記電圧を標準電圧範囲内へおさめるための充電指令または放電指令を生成して前記電圧制御対象装置へ送信することを特徴とする請求項３に記載のエネルギーマネージメントシステム。
5. 前記計画更新部は、前記移動体用蓄電池の残量を示す残量情報を前記移動体用蓄電池から取得し、前記残量情報に基づいて前記システム充放電計画を更新することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のエネルギーマネージメントシステム。
6. 前記複数の充電器にそれぞれ接続されるとともに前記移動体に接続可能な複数の接続ユニットと接続される複数の切替器を制御する切替制御部、
   を備え、
   前記切替器は、接続される前記充電器の接続先を前記複数の接続ユニットのいずれか１つに切り替え可能であり、前記複数の接続ユニットのうちの１つである第１の接続ユニットを介して前記充電器が前記移動体である第１の移動体を充電している間に、前記複数の接続ユニットのうち前記第１の接続ユニット以外の第２の接続ユニットに前記第１の移動体以外の前記移動体である第２の移動体が接続されると、前記第２の接続ユニットを介して前記第２の移動体から前記第２の移動体が備える前記移動体用蓄電池の残量を示す前記残量情報を取得し、
   前記計画更新部は、前記切替器が前記第２の移動体から取得した前記残量情報に基づいて前記システム充放電計画を更新することを特徴とする請求項５に記載のエネルギーマネージメントシステム。
7. 前記計画作成部は、前記複数の充電器の充電電力の合計値から前記蓄電池からの放電により供給される電力を差し引いた電力が閾値以下となるよう前記システム充放電計画を作成することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載のエネルギーマネージメントシステム。
8. 前記計画作成部は、前記発電量の予測値と、時間帯ごとの電力の料金とに基づいて前記蓄電池の充放電計画を作成することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載のエネルギーマネージメントシステム。
9. 経路があらかじめ定められ定期運行する移動体が有する移動体用蓄電池を充電可能な複数の充電器と、
   太陽光発電設備によって発電された電力を蓄電するとともに放電した電力を前記充電器へ供給可能な蓄電池と、
   前記複数の充電器の充電計画と前記蓄電池の充放電計画とを含むシステム充放電計画を作成するエネルギーマネージメントシステムと、
   を備え、
   前記エネルギーマネージメントシステムは、
   天候の予報を示す情報に基づいて前記太陽光発電設備の発電量を予測し、前記発電量の予測値と前記移動体の運行計画とに基づいて、前記システム充放電計画を作成する計画作成部と、
   更新された天候の予報を示す情報に基づいて前記システム充放電計画を更新する計画更新部と、
   を備えることを特徴とする充電システム。
10. 電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換して直流母線に供給する変換器、
    を備え、
    前記充電器は、前記直流母線から供給される直流電力を用いて前記移動体を充電することを特徴とする請求項９に記載の充電システム。
11. 前記蓄電池を充放電する制御装置、
    を備え、
    前記制御装置は、前記直流母線から供給される直流電力を用いて前記蓄電池を充電し、前記蓄電池から放電された電力を前記直流母線へ供給することを特徴とする請求項１０に記載の充電システム。
12. 前記複数の充電器にそれぞれ接続されるとともに前記移動体に接続可能な複数の接続ユニットと接続される複数の切替器、
    を備え、
    前記切替器は、接続される前記充電器の接続先を前記複数の接続ユニットのいずれか１つに切り替え可能であり、前記複数の接続ユニットのうちの１つである第１の接続ユニットを介して前記充電器が前記移動体である第１の移動体を充電している間に、前記複数の接続ユニットのうち前記第１の接続ユニット以外の第２の接続ユニットに前記第１の移動体以外の前記移動体である第２の移動体が接続されると、前記第２の接続ユニットを介して前記第２の移動体から前記第２の移動体が備える前記移動体用蓄電池の残量を示す残量情報を取得し、前記第２の移動体から取得した前記残量情報を前記エネルギーマネージメントシステムへ送信し、
    前記エネルギーマネージメントシステムは、前記第２の移動体から取得した前記残量情報に基づいて前記システム充放電計画を更新することを特徴とする請求項９から１１のいずれか１つに記載の充電システム。
13. 経路があらかじめ定められ定期運行する移動体が有する移動体用蓄電池を充電可能な複数の充電器と、
    太陽光発電設備によって発電された電力を蓄電するとともに放電した電力を前記充電器へ供給可能な蓄電池と、
    前記複数の充電器の充電計画と前記蓄電池の充放電計画とを含むシステム充放電計画を作成するエネルギーマネージメントシステムと、
    電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換して直流母線に出力する変換器と、
    を備え、
    前記充電器は、前記直流母線から供給される直流電力を用いて前記移動体を充電することを特徴とする充電システム。
14. 経路があらかじめ定められ定期運行する移動体が有する移動体用蓄電池を充電可能な複数の充電器の充電計画と、太陽光発電設備によって発電された電力を蓄電するとともに放電した電力を前記充電器へ供給可能な蓄電池の充放電計画とを含むシステム充放電計画を作成するエネルギーマネージメントシステムにおける充放電管理方法であって、
    天候の予報を示す情報に基づいて前記太陽光発電設備の発電量を予測し、前記発電量の予測値と前記移動体の運行計画とに基づいて、前記システム充放電計画を作成する計画作成ステップと、
    更新された天候の予報を示す情報に基づいて前記システム充放電計画を更新する計画更新ステップと、
    を含むことを特徴とする充放電管理方法。

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