JP7484872B2 - 電力システム、車両および情報処理装置 - Google Patents

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Description

本開示は、電力システム、車両および情報処理装置に関する。
特開2019ー97334号公報(特許文献1)には、車両外部に設けられる電力設備との間で充放電可能に構成された蓄電装置を備える車両に対して、ユーザが設定装置を用いて充電電力設定値および放電電力設定値を個別に設定する構成が開示されている。
特開2019-97334号公報
特許文献1によれば、ユーザは、蓄電装置の充電電力および放電電力を調整することが可能となる。しかしながら、その一方で、ユーザ設定に従って蓄電装置の充放電を制御する電力システムにおいては、蓄電装置の劣化の抑制、電力設備から車両への充電が行われるときのユーザの電気料金の負担、および、電力設備から供給される電力の発電時におけるCO排出量などの様々な観点から蓄電装置の充放電を適切に行いたいという要望が存在し得る。
本開示は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ユーザの求める充放電制御と電力システム側の要望とを両立させることができる電力システム、車両および情報処理装置を提供することである。
本開示のある局面に従う電力システムは、蓄電装置を搭載した車両と、車両と車両の外部との間で電力を授受可能に構成された充放電設備と、車両のユーザからの入力操作を受け付ける入力装置と、ユーザに情報を報知する報知装置と、入力装置に対するユーザ操作に従って、蓄電装置のSOCの使用可能範囲を設定する設定部と、設定部により設定された使用可能範囲に基づいて蓄電装置の充放電を制御する充放電制御部とを備える。設定部は、使用可能範囲についての期待範囲を算出し、算出された期待範囲を報知装置に出力する。報知装置は、期待範囲を用いて、使用可能範囲が期待範囲に収まるようにユーザを誘導する処理を実行する。
上記構成によれば、車両のユーザがSOCの使用可能範囲を設定する場面において、報知装置は、使用可能範囲が電力システムが要望する期待範囲に収まるようにユーザを誘導する処理を実行する。これによると、期待範囲に収まるように使用可能範囲を設定することをユーザに促すことができるため、ユーザの求める充放電制御と電力システム側の要望とを両立させることが可能となる。
好ましくは、上記電力システムにおいて、入力装置は、蓄電装置のSOCの使用上限を示す上限SOCと、SOCの使用下限を示す下限SOCとの少なくとも一方についてのユーザ操作を受け付けるように構成される。設定部は、上限SOCの期待値を示す上限期待値と、下限SOCの期待値を示す下限期待値との少なくとも一方を算出して報知装置に出力する。報知装置は、上限期待値および下限期待値の少なくとも一方をユーザに通知する。
これによると、SOC期待範囲をユーザに提示しつつ、ユーザの意図に従ってSOC使用可能範囲を設定する構成としたことにより、ユーザの求める充放電制御と電力システム側の要望とを両立させることが可能となる。
好ましくは、上記電力システムにおいて、入力装置は、蓄電装置のSOCの使用上限を示す上限SOCと、SOCの使用下限を示す下限SOCとの少なくとも一方についてのユーザ入力を受け付けるように構成される。設定部は、上限SOCの期待値を示す上限期待値と、下限SOCの期待値を示す下限期待値との少なくとも一方を算出して報知装置に出力する。報知装置は、ユーザ入力に基づいて設定された使用可能範囲が期待範囲から外れている場合には、ユーザに設定変更を促す通知を行う。
これによると、SOCの期待範囲に基づいた設定変更をユーザに通知しつつ、ユーザの意図に従ってSOCの使用可能範囲を設定する構成としたことにより、ユーザの求める充放電制御と電力システム側の要望とを両立させることが可能となる。
好ましくは、上記電力システムにおいて、設定部は、車両の使用計画または車両の使用履歴に基づいてSOCの使用範囲を予測し、予測された使用範囲に応じて期待範囲を算出する。
これによると、直近の外部充電が完了してから次に外部充電が行われるまでの間、蓄電装置の過放電を発生させない範囲で蓄電装置に蓄えられた電力を用いて車両を走行させることができる。したがって、車両が走行不能となる事態を回避しつつ、過充電による蓄電装置の劣化の進行を抑制することが可能となる。
好ましくは、上記電力システムにおいて、設定部は、充放電設備による蓄電装置の充電が行われる時間帯の電気料金に応じて、期待範囲を算出する。
これによると、電力単価が高くなる時間帯に外部充電が行われる場合には期待範囲における上限期待値を低くすることで、外部充電のための電力使用量が抑えられ、結果的にユーザの電気料金の負担を軽減することが可能となる。また、電力単価が安くなる時間帯に外部充電が行われる場合には上限期待値を高くすることで、ユーザの電気料金の負担を増加させることなく、蓄電装置に多くの電力を蓄えることが可能となる。
好ましくは、上記電力システムは、充放電設備に対して再生可能エネルギーを用いて発電した電力の供給が可能な発電設備をさらに備える。設定部は、充放電設備による蓄電装置の充電が行われる時間帯における発電設備の発電量に応じて、期待範囲を算出する。
これによると、再生可能エネルギーによる発電量が増加する時間帯に外部充電が行われる場合には期待範囲の上限期待値を高くすることで、住宅側で余剰電力が発生した場合に、その余剰電力を捨てることなく外部充電に利用することができる。また、住宅の電力需要が増加したときには、充放電設備を通じて車両に蓄えられた電力を住宅へ戻すことができる。したがって、電力系統から供給される電力の発電時におけるCO2排出量を低減することが可能となる。
好ましくは、上記電力システムにおいて、充放電設備は、車両と電力網との間で電力を授受するように構成される。設定部は、電力網の需給調整への参加要請を車両が承諾している場合には、参加要請を車両が承諾していない場合に比べて、期待範囲が大きくなるように期待範囲を算出する。
これによると、車両が電力需要の増加要請に参加する予定がある場合には、期待範囲の上限期待値を高い値に設定することにより、外部充電による充電量を増やすことができるため、電力需要の増加に貢献することが可能となる。また、車両が電力不足の緩和要請に参加する予定がある場合には、期待範囲の下限期待値を低い値に設定することにより、外部給電による給電量を増やすことができるため、逆潮流を増やして電力不足の緩和に貢献することが可能となる。このように電力網の需給調整への参加要請を考慮してSOCの使用可能範囲を設定することにより、電力網の需給調整に対する車両の貢献度を高めることができる。その結果、車両のユーザは電力網の管理者から多くのインセンティブを受け取ることが可能となる。
好ましくは、上記電力システムにおいて、入力装置および報知装置は、ユーザの端末装置を含む。上記電力システムは、通信装置をさらに備える。通信装置は、設定部および端末装置と通信するように構成される。通信装置は、設定部が算出した期待範囲を端末装置へ送信する。
これによると、ユーザの端末装置を用いてSOCの使用可能範囲が設定されるときに、期待範囲に収まるように使用可能範囲を設定することをユーザに促すことができる。
好ましくは、上記電力システムにおいて、通信装置は、端末装置が受け付けた使用可能範囲を設定部へ送信するように構成される。充放電制御部は、設定部が受信した使用可能範囲に基づいて、蓄電装置の充放電を制御する。
これによると、ユーザが設定したSOCの使用可能範囲に従って蓄電装置の充放電が行われるため、ユーザの求める充放電制御が実現される。
本開示の他の局面に従う車両は、蓄電装置を搭載する。車両は、充放電設備を通じて車両の外部との間で電力を授受可能に構成される。車両は、車両のユーザからの入力操作を受け付ける入力装置と、ユーザに情報を報知する報知装置と、入力装置に対するユーザ操作に従って、蓄電装置のSOCの使用可能範囲を設定するとともに、設定された使用可能範囲に基づいて蓄電装置の充放電を制御する制御装置とを備える。制御装置は、使用可能範囲についての期待範囲を算出し、算出された期待範囲を報知装置に出力する。報知装置は、期待範囲を用いて、使用可能範囲が期待範囲に収まるようにユーザを誘導する処理を実行する。
上記構成によれば、車両に搭載される報知装置は、車両のユーザがSOCの使用可能範囲を設定する場面において、使用可能範囲が電力システムが要望する期待範囲に収まるようにユーザを誘導する処理を実行する。これによると、ユーザの求める充放電制御と電力システム側の要望とを両立させることが可能となる。
本開示の他の局面に従う情報処理装置は、電力システムを管理する。電力システムは、蓄電装置を搭載した車両と、車両と前記車両の外部との間で電力を授受可能に構成された充放電設備と、車両のユーザからの入力操作を受け付ける入力装置と、ユーザに情報を報知する報知装置とを含む。情報処理装置は、入力装置および報知装置と通信するように構成される通信装置と、入力装置に対するユーザ操作に従って、蓄電装置のSOCの使用可能範囲を設定する設定部とを備える。設定部は、使用可能範囲についての期待範囲を算出するように構成される。通信装置は、設定部により算出された期待範囲を報知装置へ送信する。
上記構成によれば、電力システムを管理する情報処理装置(例えば、サーバ)は、報知装置を介して、SOCの使用可能範囲が電力システムが要望する期待範囲に収まるようにユーザを誘導する処理を実行する。これによると、期待範囲に収まるように使用可能範囲を設定することをユーザに促すことができるため、ユーザの求める充放電制御と電力システム側の要望とを両立させることが可能となる。
本開示の他の局面に従う情報処理装置は、車両と通信するように構成される。車両は、蓄電装置を搭載し、充放電設備を通じて車両の外部との間で電力を授受可能に構成される。情報処理装置は、車両のユーザからの入力操作を受け付ける入力装置と、ユーザに情報を報知する報知装置と、入力装置に対するユーザ操作に従って、蓄電装置のSOCの使用可能範囲を設定する設定部とを備える。設定部は、使用可能範囲についての期待範囲を算出し、算出された期待範囲を報知装置に出力する。報知装置は、期待範囲を用いて、使用可能範囲が期待範囲に収まるようにユーザを誘導する処理を実行する。
上記構成によれば、車両と通信する情報処理装置(例えば、ユーザ端末)は、SOCの使用可能範囲が電力システムが要望する期待範囲に収まるようにユーザを誘導する処理を実行する。これによると、ユーザの求める充放電制御と電力システム側の要望とを両立させることが可能となる。
本開示によれば、ユーザの求める充放電制御と電力システム側の要望とを両立させることができる電力システム、車両および情報処理装置を提供することができる。
実施の形態に係る電力システムに適用される車両の構成例を示す図である。 本実施の形態に係る電力システムの概略的な構成を示す図である。 車両のECUおよびサーバの詳細構成を示す図である。 SOC使用可能範囲の設定画面の第1の例を示す図である。 SOC使用可能範囲の設定画面の第2の例を示す図である。 SOC使用可能範囲の設定画面の第3の例を示す図である。 電力システムにて実行されるSOC使用可能範囲の設定処理の手順の第1の例を示すフローチャートである。 電力システムにて実行されるSOC使用可能範囲の設定処理の手順の第2の例を示すフローチャートである。 電力単価と上限期待値との関係の一例を模式的に示す図である。 太陽光発電設備の発電量と上限期待値との関係の一例を模式的に示す図である。 他の実施の形態に係る車両のECUおよびサーバの詳細構成を示す図である。 他の実施の形態に係るユーザ端末の詳細構成を示す図である。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
<車両の構成>
図1は、実施の形態に係る電力システムに適用される車両の構成例を示す図である。
図1に示すように、車両50は、走行用電力を蓄えるバッテリ130を備える。バッテリ130は、例えばリチウムイオン電池またはニッケル水素電池などの二次電池を含んで構成される。なお、二次電池に代えて、電気二重層キャパシタなどの他の蓄電装置を採用してもよい。バッテリ130は「蓄電装置」の一実施例に対応する。
車両50は、電子制御ユニット(以下、「ECU(Electronic Control Unit)」と称する)150を備える。ECU150は、バッテリ130の充電制御および放電制御を行うように構成される。また、ECU150は、車両50の外部との通信を制御するように構成される。
車両50は、バッテリ130に蓄えられた電力のみを用いて走行可能な電気自動車(EV)であってもよいし、バッテリ130に蓄えられた電力とエンジン(図示せず)の出力との両方を用いて走行可能なプラグインハイブリッド車(PHV)であってもよい。また、車両50は、ユーザによって運転される車両であってもよいし、自動運転可能に構成されてもよい。ECU130は「制御装置」の一実施例に対応する。
車両50は、バッテリ130の状態を監視する監視モジュール131をさらに備える。監視モジュール131は、バッテリ130の状態(例えば、電圧、電流および温度)を検出する各種センサを含み、検出結果をECU150へ出力する。監視モジュール131は、上記センサ機能に加えて、SOC(State Of Charge)推定機能、SOH(State Of Health)推定機能、セル電圧の均等化機能、診断機能、および通信機能を有するBMS(Battery Management System)であってもよい。ECU150は、監視モジュール131の出力に基づいてバッテリ130の状態(例えば、電圧、電流、温度、SOCおよび内部抵抗)を取得することができる。
EVSE40は、車両用給電設備(Electric Vehicle Supply Equipment)である。車両50は、EVSE40の給電方式に対応するインレット110および充放電器120を備える。インレット110は、車両50の外部から供給される電力を受電するように構成される。また、インレット110は、充放電器120から供給される電力を車両50の外部へ出力するように構成される。バッテリ130は、インレット110から供給される電力の入力と、インレット110に対する電力の出力とを可能に構成される。なお、車両50は、複数種の給電方式(例えば、AC方式およびDC方式)に対応できるように、給電方式ごとにインレットを備えてもよい。
EVSE40は、電源回路41を備える。EVSE40には、充電ケーブル42が接続される。充電ケーブル42は、常にEVSE40に接続されていてもよいし、EVSE40に対して着脱可能であってもよい。充電ケーブル42は、先端にコネクタ43を有し、内部に電力線を含む。
インレット110は、充電ケーブル42のコネクタ43が接続可能に構成される。インレット110には、コネクタロック装置111が設けられている。コネクタロック装置111は、コネクタ43のロック状態とアンロック状態とを切り替えるように構成される。EVSE40に繋がれた充電ケーブル42のコネクタ43が車両50のインレット110に接続されることで、EVSE40と車両50とが電気的に接続される。これにより、EVSE40から充電ケーブル42を通じて車両50に電力を供給することが可能となる。
充放電器120は、インレット110とバッテリ130との間に配置される。充放電器120は、図示は省略するが、インレット110からバッテリ130までの電力経路の接続/遮断を切り替えるリレーと、電力変換回路(例えば、双方向コンバータ)とを含んで構成される。リレーおよび電力変換回路の各々は、ECU150によって制御される。
車両50は、充放電器120の状態を監視する監視モジュール121をさらに備える。監視モジュール121は、充放電器120の状態(例えば、電圧、電流および温度)を検出する各種センサを含み、検出結果をECU150へ出力する。図1の例では、監視モジュール121は、電力変換回路に入力される電圧および電流と、電力変換回路から出力される電圧および電流とを検出するように構成される。
EVSE40とインレット110とが充電ケーブル42を介して接続されることにより、EVSE40と車両50との間で電力を授受することが可能になる。これにより、車両50による外部充電(すなわち、車両50の外部から電力の供給を受けて車両50のバッテリ130を充電すること)が可能になる。外部充電のための電力は、例えばEVSE40から充電ケーブル42を通じてインレット110に供給される。充放電器120は、インレット110が受電した電力をバッテリ130の充電に適した電力に変換し、変換された電力をバッテリ130へ出力するように構成される。
また、EVSE40とインレット110とが充電ケーブル42を介して接続されることにより、車両50による外部給電(すなわち、車両50から充電ケーブル42を通じてEVSE40に給電を行うこと)が可能になる。外部給電のための電力は、バッテリ130から充放電器120に供給される。充放電器120は、バッテリ130から供給される電力を外部給電に適した電力に変換し、変換された電力をインレット110へ出力するように構成される。
外部充電および外部給電のいずれかを実行するときには充放電器120のリレーが閉状態(接続状態)にされ、外部充電および外部給電のいずれも実行しないときには充放電器120のリレーが開状態(遮断状態)にされる。なお、充放電器120の構成は上記に限られず適宜変更可能である。
ECU150は、プロセッサ151、RAM(Random Access Memory)152、記憶装置153、およびタイマ154を含む。プロセッサ151には、例えばCPU(Central Processing Unit)が採用される。RAM152は、プロセッサ151によって処理されるデータを一時的に記憶する作業用メモリとして機能する。
記憶装置153は、格納された情報を保存可能に構成される。記憶装置153は、例えばROM(Read Only Memory)および書き換え可能な不揮発性メモリを含む。記憶装置153には、プログラムのほか、プログラムで使用される情報(例えば、マップ、数式および各種パラメータ)が記憶されている。本実施の形態では、記憶装置153に記憶されているプログラムをプロセッサ151が実行することで、ECU150による各種制御が実行される。ただし、ECU150による各種制御は、ソフトウェアによる実行に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で実行することも可能である。なお、ECU150が備えるプロセッサの数が任意であり、所定の制御ごとにプロセッサが用意されてもよい。
タイマ154は、設定時刻の到来をプロセッサ151に知らせるように構成される。タイマ154に設定された時刻になると、タイマ154からプロセッサ151へその旨を知らせる信号が送信される。本実施の形態では、タイマ154としてタイマ回路を採用する。ただし、タイマ154は、ハードウェア(タイマ回路)ではなく、ソフトウェアによって実現してもよい。また、ECU150は、ECU150に内蔵されるリアルタイムクロック(RTC)回路(図示せず)を利用して現在時刻を取得できる。
車両50は、走行駆動部140と、入力装置160と、報知装置170と、通信機器180と、駆動輪Wとをさらに備える。なお、車両50の駆動方式は、図1に示される前輪駆動に限られず、後輪駆動または四輪駆動であってもよい。
走行駆動部140は、図示しないPCU(Power Control Unit)およびMG(Motor Generator)を含み、バッテリ130に蓄えられた電力を用いて車両50を走行させるように構成される。PCUは、例えば、プロセッサを含んで構成される制御装置と、インバータと、コンバータと、リレー(以下、「SMR(System Main Relay)」と称する)とを含んで構成される。PCUの制御装置は、ECU150からの指示(制御信号)を受信し、その指示に従ってPCUのインバータ、コンバータおよびSMRを制御するように構成される。MGは、例えば三相交流モータジェネレータであって、PCUによって駆動されて駆動輪Wを回転させるように構成される。また、MGは回生発電を行い、発電した電力をバッテリ130に供給するように構成される。SMRは、バッテリ130からPCUまでの電力経路の接続/遮断を切り替えるように構成される。SMRは車両50の走行時に閉状態(接続状態)にされる。
入力装置160は、ユーザ操作を受け付ける装置である。入力装置160は、ユーザによって操作され、ユーザ操作に対応する信号をECU150へ出力する。通信方式は有線でも無線でもよい。入力装置160は、例えば、各種スイッチ、各種ポインティングデバイス、キーボード、タッチパネルである。入力装置160は、カーナビゲーションシステムの操作部であってもよい。入力装置160は、音声入力を受け付けるスマートスピーカであってもよい。入力装置160は「入力装置」の一実施例に対応する。
報知装置170は、ECU150からの要求に応じて、ユーザ(例えば、車両50の乗員)へ所定の報知処理を行うように構成される。報知装置170は、表示装置(例えばタッチパネルディスプレイ)、スピーカ、およびランプの少なくとも1つを含んでよい。報知装置170は、メータパネル、ヘッドアップディスプレイ、または、カーナビゲーションシステムであってもよい。報知装置170は「報知装置」の一実施例に対応する。なお、入力装置160および報知装置170はユーザと対話するための「インターフェイス」を構成する。入力装置160および報知装置170は別体であっても、一体であってもよい。
通信機器180は、各種通信I/F(インターフェイス)を含んで構成される。通信機器180は、DCM(Data Communication Module)を含んでもよい。通信機器180は、5G(第5世代移動通信システム)対応の通信I/Fを含んでもよい。ECU150は、通信機器180を通じて車両50外部の通信装置と無線通信を行うように構成される。
<電力システムの構成>
図2は、本実施の形態に係る電力システムの概略的な構成を示す図である。
図2に示すように、本実施の形態に係る電力システム1は、電力系統PGと、HEMS(Home Energy Management System)15と、配電盤11と、太陽光発電設備13と、蓄電池14と、サーバ30と、EVSE40と、車両50と、ユーザ端末80とを備える。車両50は図1に示した構成を有する。HEMS15、太陽光発電設備13および蓄電池14は、EVSE40が設置された住宅10(例えば、ユーザの自宅)内に設けられている。
ユーザ端末80は、車両50のユーザが携帯する「端末装置」の一実施例に対応する。図2の例では、ユーザ端末80として、タッチパネルディスプレイを具備するスマートフォンを採用する。ただし、これに限らず、ユーザ端末80としては、任意の端末装置を採用可能である。
車両50は、EVSE40が設置された住宅10の駐車スペースに駐車した状態において、充電ケーブル42を介してEVSE40と電気的に接続されている。EVSE40は、逆潮流に対応するAC給電設備である。電源回路41は、電力系統PGから供給される電力を外部充電に適した電力に変換するとともに、車両50から供給される電力を逆潮流に適した電力に変換する。ただし、電力システム1は、逆潮流に対応しない給電設備を含んでもよいし、DC給電設備(例えば、急速充電器)を含んでもよい。
EVSE40に繋がれた充電ケーブル42のコネクタ43が車両50のインレット110に接続されることで、車両50とEVSE40との間での通信が可能になるとともに、車両50とEVSE40との間で電力の授受を行うことが可能となる。EVSE40と電気的に接続された車両50は、EVSE40を介して電力系統PGと電気的に接続される。これにより、外部充電および外部給電の準備が完了する。
車両50に搭載された通信機器180は、充電ケーブル42を介してEVSE40と通信するように構成される。EVSE40と車両50との通信方式は任意であり、例えば、CAN(Controller Ares Network)であってもよいし、PLC(Power Line Communication)であってもよい。また、通信機器180は、例えば移動体通信網(テレマティクス)を介してサーバ30と無線通信するように構成される。通信機器180とサーバ30との間で遣り取りされる信号は暗号化されていてもよい。
さらに、本実施の形態では、車両50に搭載された通信機器180とユーザ端末80とが相互に無線通信するように構成される。ECU150は、無線通信によりユーザ端末80を制御して、ユーザに対する報知をユーザ端末80に行わせることができる。通信機器180とユーザ端末80との通信は、Bluetooth(登録商標)のような近距離通信(例えば、車内および車両周辺の範囲での直接通信)であってもよい。
ユーザ端末80には所定のアプリケーションソフトウェア(以下、単に「アプリ」と称する)がインストールされている。ユーザ端末80は、車両50のユーザによって携帯され、上記アプリを通じてHEMS15およびサーバ30との情報の遣り取りを行うことができる。ユーザは、例えば、ユーザ端末80のタッチパネルディスプレイを通じて、上記アプリを操作できる、また、ユーザ端末80のタッチパネルディスプレイは、車両50のユーザに対して報知可能に構成される。ユーザ端末80(タッチパネルディスプレイ)は、ユーザと対話するための「インターフェイス」の一実施例に対応する。サーバ30から車両50のユーザへの連絡は、所定の連絡先(例えば、ユーザ端末80または通信機器180)に行われる。
HEMS15は、住宅10内で使用される電力の需給を管理するシステムである。HEMS15は、通信ネットワークを介してユーザ端末80およびサーバ30と相互に無線通信するように構成される。HEMS15は、EVSE40、および電力系統PGから供給される電力によって動作する家庭用機器(図示せず)と電気的に接続される。また、HEMS15は、太陽光発電設備(太陽光パネル)13および蓄電池14と電気的に接続される。
太陽光発電設備13は、再生可能エネルギーを用いて発電する発電設備であり、気象条件によって発電出力が変動する。蓄電池14は、再充電可能な電力貯蔵要素であり、代表的にはリチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池が適用される。蓄電池14には、車両50からの電力の他、太陽光発電設備13により発電された電力および電力系統PGからの電力が供給され得る。
なお、住宅10側で余剰電力(例えば、太陽光発電設備13による発電電力の余剰分)が発生した場合には、その余剰電力をEVSE40を通じて車両50に蓄えておくことができる。その後、住宅10の電力需要が増加したときには、EVSE40を通じて車両50に蓄えられた電力を住宅10へ戻すことができる。
HEMS15は、EVSE40から車両50に供給された電力量を計測するように構成される。また、HEMS15は、車両50からEVSE40に逆潮流される電力量を計測するように構成される。HEMS15は、計測した電力使用量を記憶するとともにサーバ30へ送信するように構成される。また、HEMS15は、太陽光発電設備13が発電した電力量を計測するように構成される。HEMS15は、計測した発電量を記憶するとともにサーバ30へ送信するように構成される。HEMS15は、計測した電力使用量および発電量を定期的にサーバ30へ送信してもよいし、サーバ30からの要求に応じて送信してもよい。
サーバ30は、車両50、HEMS15およびユーザ端末80の各々と通信可能に構成される。サーバ30は、電力系統PGの管理者に帰属するサーバであり、電力系統PGの管理コンピュータに相当する。サーバ30は「情報処理装置」の一実施例に対応する。
サーバ30は、制御装置31と、記憶装置32と、通信装置33とを含んで構成される。制御装置31は、プロセッサを含み、所定の情報処理を行うとともに通信装置33を制御するように構成される。記憶装置32は、各種情報を保存可能に構成される。記憶装置32には、制御装置31にて実行されるプログラムの他、プログラムで使用される情報(例えば、マップ、数式、および各種パラメータ)が記憶されている。通信装置33は、各種通信I/Fを含む。制御装置31は、通信装置33を通じて外部と通信するように構成される。
<バッテリ130のSOC使用可能範囲>
上述したように、電力システム1においては、EVSE40に繋がれた充電ケーブル42のコネクタ43が車両50のインレット110に接続されることによって、車両50による外部充電および外部給電が可能となる。したがって、外部充電によってバッテリ130を満充電状態とすることで、車両50の走行距離を確保することができる。また、住宅10(または電力系統PG)における電力需要がピークとなる時間帯に、外部給電によってバッテリ130に蓄えられた電力を住宅10(または電力系統PG)に供給することで電力ピークを緩和することが可能となる。
本実施の形態では、バッテリ130のSOC使用可能範囲をユーザが設定することができる。本明細書において「SOC使用可能範囲」は、SOCの使用上限を示す「上限SOC」と、SOCの使用下限を示す「下限SOC」によって規定される。ユーザは、ユーザ操作を受け付ける入力装置を用いて、上限SOCおよび下限SOCの少なくとも一方を設定することができる。なお、入力装置として、ユーザ端末80、または、車両50に搭載された入力装置160を用いることができる。
その一方で、二次電池に代表されるバッテリ130は、過充電状態または過放電状態に維持されることで劣化が促進され得る。そのため、ユーザが上限SOCを高SOC領域に設定した場合には、外部充電の完了後から次回の走行までの間にバッテリ130が過充電状態に維持されることとなり、バッテリ130の劣化が促進される可能性が懸念される。また、ユーザが下限SOCを低SOC領域に設定した場合には、車両50の走行後または外部給電の終了後にバッテリ130が過放電状態に維持されることで、バッテリ130の劣化が促進される可能性が懸念される。したがって、車両50の使用状況に応じて、バッテリ130が過充電状態または過放電状態に維持されることがないように、SOC使用可能範囲が設定されることが求められる。
また、電力系統PGから供給される電力を用いて外部充電を行う場合、ユーザは、充電量(充電で使用した電力量)に応じた電気料金を電力会社に支払うこととなる。充電単価(単位電力量当たりの電気料金)は時間帯によって変動するため、外部充電が行われる時間帯が充電単価が高い時間帯である場合には、ユーザの電気料金の負担が大きくなることが懸念される。電気料金の負担を軽減するためには、充電単価が高い時間帯には充電量が抑えられるように、SOC使用可能範囲(上限SOC)が設定されることが好ましい。
また、外部充電が行われる時間帯が太陽光発電設備13による発電電力の余剰分が発生している時間帯であれば、余剰電力を用いて外部充電を行うことで、上述したユーザの電気料金の負担を軽減することができる。また、電力系統PGから供給される電力の発電時におけるCO排出量を低減することが可能となる。CO排出量低減の観点からは、余剰電力を多くバッテリ130に蓄えることができるように、余剰電力の発生の有無に応じて、SOC使用可能範囲(上限SOC)が設定されることが好ましい。
さらに、電力システム1においては、デマンドレスポンス(以下、「DR」と称する)を利用して電力の需給バランスの調整が行われる場合がある。DRとは、DR信号によって、各需要家に電力需要の抑制または増加を要請することにより電力需要量を調整する手法である。なお、DR信号には、電力需要の抑制を要請するDR信号(以下、「下げDR信号」とも称する)と、電力需要の増加を要請する信号(以下、「上げDR信号」とも称する)とが含まれる。
車両50のユーザは、DR信号を受け取った場合に、EVSE40を用いてDRに従う充電または放電を行うことによって電力需要量の調整に貢献することができる。その結果、車両50のユーザは所定のインセンティブを受け取ることができる。車両50のユーザがDRへの参加の要請に応えてインセンティブを受け取るためには、SOC使用可能範囲を広げておくことが望ましい。
このようにバッテリ130の劣化抑制、ユーザの電気料金の負担削減、CO排出量の低減、および電力平準化の各々を実現する上で好適なSOC使用可能範囲が定まり、この定められたSOC使用可能範囲が車両50に要望される場合がある。
そこで、本実施の形態では、電力システム1は、上記の観点から好適なSOC使用可能範囲を「期待範囲」として算出し、算出された期待範囲を、ユーザに情報を報知する報知装置へ出力するように構成される。そして、車両50のユーザが入力装置を用いてSOC使用可能範囲を設定する場面において、報知装置は、SOC使用可能範囲が期待範囲に収まるようにユーザを誘導する処理を実行するように構成される。
<ECU150およびサーバ30の構成>
図3は、車両50のECU150およびサーバ30の詳細構成を示す図である。
図3に示すように、ECU150は、情報管理部501、充放電制御部502、およびコネクタ制御部503を備える。図1に示したプロセッサ151が記憶装置153に記憶されるプログラムを実行することによって上記各部が具現化される。ただし、これに限らず、上記各部は専用のハードウェア(電子回路)によって具現化されてもよい。
情報管理部501は、与えられた情報に基づいて記憶装置153内の情報の更新を行う。情報管理部501には、入力装置160の出力信号と、車両50に搭載された各種センサの検出結果と、通信機器180が車両50の外部から受信した情報とが入力される。
記憶装置153には、車両50の使用履歴に関する情報が記憶される。車両50の使用履歴には、車両50の過去の走行ルートおよび走行時間などの走行履歴が含まれる。また、車両50の使用履歴には、過去の外部充電および外部給電の実行履歴が含まれる。
また、記憶装置153には、車両50の使用計画に関する情報が記憶される。車両50の使用計画には、車両50の走行計画、充電計画、およびDRスケジュールが含まれる。走行計画は、ユーザが予定している走行開始時刻、走行終了時刻および走行ルートなどを示す情報であり、ユーザが入力装置160を通じて記憶装置153に登録できる。充電計画は、ユーザが予定している充電スケジュールを示す情報であり、ユーザが入力装置160を通じて記憶装置153に登録できる。DRスケジュールは、車両50に設定されたDR期間を示す情報である。
情報管理部501は、上記車両50の使用履歴および使用計画をサーバ30へ送信する。また、情報管理部501は、車両50の状態(例えば、充電ケーブル接続状態、コネクタロック/アンロック状態、およびバッテリ130のSOC)を取得し、取得した情報をサーバ30へ送信する。充電ケーブル接続状態は、インレット110に対して充電ケーブル42のコネクタ43が接続されているか否かを示す情報である。コネクタロック/アンロック状態は、インレット110に接続されたコネクタ43がロック状態とアンロック状態とのいずれであるかを示す情報である。これらの情報は、車両IDと一緒にサーバ30へ送信される。送信タイミングは任意に設定できる。例えば、情報管理部501は、所定の情報を所定の周期でサーバ30へ送信してもよい。あるいは、情報管理部501は、所定のタイミング(例えば、車両50の走行終了時またはコネクタ43の接続時)で、記憶装置153に蓄積されたデータをサーバ30へ送信してもよい。
情報管理部501は、サーバ30からDRに参加することを要請されたときに、当該要請を承諾するか否かをサーバ30へ応答するように構成される。具体的には、上記要請を通信機器180が受信すると、情報管理部501は、報知装置170を制御することにより、車両50のユーザに返答を促す。そして、上記要請を承諾するか否かを示す情報を、ユーザが入力装置160に入力すると、情報管理部501が、ユーザの判断結果をサーバ30へ返信する。なお、上記要請がユーザ端末80へ送信される形態では、上記応答に係る機能をユーザ端末80に持たせてもよい。
充放電制御部502は、充放電器120を制御することにより、バッテリ130のSOC使用可能範囲に基づいて、バッテリ130の充放電制御を行うように構成される。外部充電の準備が完了した状態で、外部充電の開始条件が成立すると、充放電制御部502が外部充電を開始する。外部給電の準備が完了した状態で、外部給電の開始条件が成立すると、充放電制御部502が外部給電を開始する。外部充電の開始条件と外部給電の開始条件との各々は、ユーザが所定の開始操作を行なったときに成立してもよいし、ユーザが設定した開始時刻が到来したときに成立してもよい。
なお、バッテリ130の充放電制御は、基本的にはECU150に実装されたプログラムに従って実行されるが、DR期間においては、充放電制御部502がサーバ30により遠隔操作される。このため、DR期間においては、サーバ30によってバッテリ130の充放電制御が実行される。なお、充放電制御部502は、遠隔操作の許可/禁止を切り替え可能に構成されてもよい。ユーザが入力装置160を通じて遠隔操作の許可/禁止を切り替えることができるようにしてもよい。また、サーバ30からのDR参加要請を車両50のユーザが承認すると、サーバ30による充放電制御部502の遠隔操作が許可されるようにしてもよい。
コネクタ制御部503は、コネクタロック装置111を制御することにより、コネクタ制御(すなわち、インレット110に接続されたコネクタ43のロック/アンロック制御)を行なうように構成される。コネクタ制御部503は、コネクタ制御の要求(コネクタロック要求/コネクタアンロック要求)があると、要求に従ってコネクタ制御を実行する。本実施の形態では、入力装置160およびユーザ端末80の少なくとも一方が、ユーザからのコネクタ制御の要求を受け付けるように構成される。ユーザから入力装置160またはユーザ端末80に対してコネクタ制御の要求が入力されると、ユーザから入力された要求に従ってコネクタ制御部503がコネクタ制御を実行する。また、通信機器180がサーバ30からコネクタ制御の要求を受信した場合には、サーバ30から受信した要求に従ってコネクタ制御部503がコネクタ制御を実行する。
サーバ30の制御装置31は、情報管理部301、選定部302、要請部303、設定部304、充放電制御部305、およびコネクタ制御部306を含む。サーバ30においては、図3に示した制御装置31のプロセッサと、プロセッサにより実行されるプログラム(たとえば、記憶装置32に記憶されるプログラム)とによって、上記各部が具現化される。ただし、これに限られず、上記各部は、専用のハードウェア(電子回路)によって具現化されてもよい。
情報管理部301は、登録された各ユーザの情報(以下、「ユーザ情報」とも称する)と、登録された各車両50の情報(以下、「車両情報」とも称する)とを管理するように構成される。ユーザ情報および車両情報は、記憶装置32に記憶されている。
ユーザを識別するための識別情報(以下、「ユーザID」とも称する)がユーザごとに付与されており、情報管理部301はユーザ情報をユーザIDで区別して管理している。ユーザIDは、ユーザ端末80を識別する情報(端末ID)としても機能する。ユーザ情報には、ユーザ端末80の通信アドレスと、ユーザに帰属する車両50の車両IDとが含まれる。また、ユーザ情報には、HEMS15から受信した、ユーザの住宅10内に設置された太陽光発電設備13の発電量を示す情報が含まれる。
車両IDは、車両50を識別するための識別情報である。車両IDは車両50ごとに付与されており、情報管理部301は車両情報を車両IDで区別して管理している。車両情報には、車両50に搭載された通信機器180の通信アドレスと、各車両50から受信した車両情報(例えば、車両50の使用履歴、使用計画、充電ケーブル接続状態、コネクタロック/アンロック状態、バッテリ130のSOC、およびEVSE40における電力使用量)とが含まれる。
情報管理部301は、上位のサーバ(図示せず)から電力単価情報を受信すると、その電力単価情報を記憶装置32に保存する。「電力単価情報」とは、電力供給地域および電力供給時間と電力単価とを対応付けた情報である。また、情報管理部301は、上位のサーバからDR要請信号を受信すると、そのDR要請信号を記憶装置32に保存する。
選定部302は、DR要請信号に基づいてDR車両を選定する。選定部302は、充電ケーブル接続状態、バッテリ130のSOC、車両50の使用計画を考慮して、DR車両を選定してもよい。
要請部303は、DR要請信号に基づいて、各DR車両に対する充放電指令を作成する。要請部303は、各DR車両の状態を考慮して、各DR車両に対する充放電指令を作成してもよい。情報管理部301は、要請部303によって作成された充放電指令を、選定部302によって選定された各DR車両へ送信する。上記のような処理により、DR要請信号が示すDR期間において、サーバ30から各DR車両へ充放電指令が送信される。
充放電制御部305は、バッテリ130のSOC使用可能範囲に基づいて、DR車両に搭載されたバッテリ130の充放電制御を行うように構成される。コネクタ制御部306は、DR車両のコネクタ制御を行うように構成される。
設定部304は、入力装置に対するユーザ操作に従って、バッテリ130のSOC使用可能範囲を設定する。バッテリ130のSOC使用可能範囲は、上述したように、上限SOCおよび下限SOCによって規定される。本実施の形態では、入力装置160およびユーザ端末80の少なくとも一方が、車両50のユーザからのSOC使用可能範囲の入力操作を受け付ける入力装置として機能し得る。よって、ユーザは、入力装置160またはユーザ端末80を操作して、上限SOCおよび下限SOCの少なくとも一方を設定することができる。
設定部304は、記憶装置32に記憶されている車両情報、ユーザ情報および電力単価情報の少なくとも1つを用いて、SOC使用可能範囲の期待範囲(以下、「SOC期待範囲」とも称する)を算出する。SOC期待範囲とは、バッテリ130の劣化抑制、ユーザの電気料金の負担削減、CO排出量の低減、および電力平準化のいずれかを実現するために、車両50に対して要望される好適なSOC使用可能範囲に相当する。
SOC期待範囲は、上限SOCの期待値を示す「上限期待値」と、下限SOCの期待値を示す「下限期待値」とによって規定される。設定部304は、後述する方法を用いて、上限期待値および下限期待値の少なくとも一方を算出するように構成される。設定部304は、算出されたSOC期待範囲を、報知装置へ送信する。
報知装置は、受信したSOC期待範囲を用いて、SOC使用可能範囲がSOC期待範囲に収まるようにユーザを誘導する処理を実行する。具体的には、設定要求を受け付けた入力装置がユーザ端末80である場合、ユーザ端末80は、サーバ30からSOC期待範囲を受信すると、タッチパネルディスプレイを制御することにより、SOC使用可能範囲がSOC期待範囲に収まるようにユーザを誘導する処理を実行する。また、設定要求を受け付けた入力装置が入力装置160である場合には、情報管理部501は、通信機器180を介してSOC期待範囲を受信すると、報知装置170を制御することにより、SOC使用可能範囲がSOC期待範囲に収まるようにユーザを誘導する処理を実行する。そして、ユーザによってSOC使用可能範囲の設定が確定されると、報知装置は、確定されたSOC使用可能範囲をサーバ30へ送信する。
サーバ30において、情報管理部301は、報知装置から受信したSOC使用可能範囲を記憶装置32に記憶する。設定部304は、ユーザによって確定されたSOC使用可能範囲に従って、SOC使用可能範囲を設定する。
<バッテリ130のSOC使用可能範囲の設定>
次に、バッテリ130のSOC使用可能範囲の設定について説明する。以下では、ユーザがユーザ端末80を操作してSOC使用可能範囲を設定する例について説明する。すなわち、ユーザ端末80は「入力装置」および「報知装置」を構成する。なお、ユーザが車両50内の入力装置160を操作して設定する場合には、入力装置160および報知装置170がそれぞれ「入力装置」および「報知装置」となる。
(SOC使用可能範囲の設定画面例)
図4は、ユーザ端末80のタッチパネルディスプレイに表示される、SOC使用可能範囲の設定画面の第1の例を示す図である。図4に示すように、設定画面は、設定表示部200と、設定バー210と、表示バー212,214と、ボタン216,218とを含む。
設定表示部200には、SOC使用可能範囲の上限を示す上限SOCの現在の設定値と、SOC使用可能範囲の下限を示す下限SOCの現在の設定値とが表示される。なお、図示されるように、上限SOCの設定値とともに、SOCが上限SOCである場合のEV距離(バッテリ130に蓄えられた電力で走行可能な距離)を表示し、また、下限SOCの設定値とともに、SOCが下限SOCである場合のEV距離を表示するようにしてもよい。このようなEV距離は、SOCから算出される蓄電量と車両50の電費とから算出することができる。
表示バー212は、設定バー210上に表示され、下限SOCの現在の設定値をバーの長さで表示する。表示バー214も、設定バー210上に表示され、上限SOCの現在の設定値をバーの長さで表示する。設定バー210上にはさらに、現在のSOCが表示される。
ユーザは、設定バー210上に表示される表示バー214の右端をタッチして左右方向(図中矢印の方向に相当)にスライドする操作を行うことによって、上限SOCを設定することができる。また、設定バー210上に表示される表示バー212の右端をタッチして左右方向にスライドする操作を行うことによって、下限SOCを設定することができる。設定された値は設定表示部200に数値で表示される。なお、上限SOCおよび下限SOCの設定値の各々に対応するEV距離も設定表示部200に数値で表示される。
ボタン216は、設定表示部200に表示される上限SOCおよび下限SOCの少なくとも一方をユーザが変更可能とするためのボタンである。ユーザは、ボタン216をタッチする操作を行った後、上限SOCおよび下限SOCの少なくとも一方について、設定バー210において設定を変更することができる。
ボタン218は、ボタン216のタッチ操作後、上限SOCおよび下限SOCの設定を完了させるためのボタンである。ユーザは、ボタン218をタッチする操作を行うことによって、上限SOCおよび下限SOCの各設定を確定させることができる。
ボタン218がユーザにより操作されると、ユーザ端末80は、確定された上限SOCおよび下限SOCの設定値をサーバ30へ送信する。サーバ30では、設定部304は、ユーザ端末80から受信した上限SOCおよび下限SOCの設定値に従って、SOC使用可能範囲を設定する。
上述したSOC使用可能範囲の設定において、ユーザ端末80は、SOC使用可能範囲がSOC期待範囲に収まるようにユーザを誘導する処理を実行するように構成される。具体的には、設定バー210上には、上限SOCの期待値を示す上限期待値と、下限SOCの期待値を示す下限期待値とが表示される。図4の例では、上限期待値および下限期待値は表示バー212,214に重なるように表示される。なお、上限期待値および下限期待値、SOCが上限期待値である場合のEV距離、ならびに、SOCが下限期待値である場合のEV距離を設定表示部200に数値で表示してもよい。
これによると、ユーザは、上限期待値を参照しながら、表示バー214の右端をタッチしてスライドする操作を行うことによって上限SOCを設定することとなる。このとき、上限期待値は、上限期待値を超えて表示バー214の右端を右方向にスライドさせる操作に対して抑止力として機能し得る。その結果、上限期待値を超えないように上限SOCを設定することをユーザに促すことが可能となる。
同様に、ユーザは、下限期待値を参照しながら、表示バー212の右端をタッチしてスライドする操作を行うことによって下限SOCを設定することとなる。このとき、下限期待値は、下限期待値を超えて表示バーの右端を左方向にスライドさせる操作に対して抑止力として機能し得る。その結果、下限期待値を下回らないように下限SOCを設定することをユーザに促すことが可能となる。
このようにユーザ端末80において、サーバ30により設定されたSOC期待範囲をユーザに提示することで、SOC期待範囲内でSOC使用可能範囲を設定するようにユーザを誘導することが可能となる。ただし、SOC使用可能範囲の設定はユーザ操作に委ねられるため、ユーザは、上限SOCを上限期待値よりも高い値に設定することができ、下限SOCを下限期待値よりも低い値に設定することができる。
以上説明したように、第1の例によれば、SOC期待範囲をユーザに提示しつつ、ユーザの意図に従ってSOC使用可能範囲を設定する構成としたことにより、ユーザの求める充放電制御と電力システム1側の要望とを両立させることが可能となる。
図5は、SOC使用可能範囲の設定画面の第2の例を示す図である。図5に示すように、設定画面は、設定表示部200と、設定バー220,222と、ボタン216,218とを含む。図5の設定画面は、図4の設定画面における設定バー210および表示バー212,214を、設定バー220,222に置き換えたものである。
設定バー220は、下限SOCの現在の設定値を数値で表示する。ユーザは、数値をタッチして上下方向(図中の矢印方向に相当)にスライドする操作を行うことによって、下限SOCを設定することができる。
設定バー222は、上限SOCの現在の設定値を数値で表示する。ユーザは、数値をタッチして上下方向にスライドする操作を行うことによって、上限SOCを設定することができる。
図5の例では、設定バー220上には下限期待値が数値で表示される。したがって、図4に示した第1の例と同様に、下限期待値を下回らないように下限SOCを設定することをユーザに促すことが可能となる。また、設定バー222上には上限期待値が数値で表示される。したがって、上限期待値を超えないように上限SOCを設定することをユーザに促すことが可能となる。このように第2の例においても、SOC期待範囲をユーザに提示しつつ、ユーザの意図に従ってSOC使用可能範囲を設定する構成としたことにより、ユーザの求める充放電制御と電力システム1側の要望とを両立させることが可能となる。
図6は、SOC使用可能範囲の設定画面の第3の例を示す図である。図6に示すように、設定画面は、設定表示部200と、設定バー210と、表示バー212,214と、ボタン216,218とを含む。
図6の設定画面の基本的な構成は、図4の設定画面と同じである。ただし、図6の設定画面は、設定バー210において上限期待値および下限期待値を表示させない構成としている点が図4の設定画面とは異なる。
図6の例では、上限期待値がユーザに提示されないため、ユーザは、表示バー212の右端をタッチしてスライドする操作を自由に行って上限SOCを設定することができる。ただし、ユーザが設定した上限SOCが上限期待値を超えた場合には、ユーザ端末80は、ユーザに対して、上限SOCの設定変更を促す通知を行うように構成される。
具体的には、図6に示すように、ユーザ端末80は、上限SOCの設定変更を促すメッセージオブジェクト224を設定画面上に表示させる。例えば、上限期待値がユーザの電気料金の負担を考慮して設定されている場合には、「本設定を選択した場合、電気料金が高くなる可能性があります。」というメッセージオブジェクト224が表示される。メッセージオブジェクト224の内容は、車両50に要望されるSOC期待範囲の意図に応じて適宜設定される。
設定画面には、メッセージオブジェクト224の消去を受け付ける消去ボタン226がさらに表示される。ユーザは、消去ボタン226をタッチすることによって、設定画面からメッセージオブジェクト224を消去することができる。メッセージオブジェクト224が消去されると、ユーザは、再び表示バー212の右端をタッチしてスライドする操作を行って上限SOCを設定することができる。すなわち、ユーザ端末80は上限SOCの設定変更を促す通知を行うに止まり、上限SOCの設定はユーザ操作に委ねられる。したがって、ユーザは、上限SOCを上限期待値よりも高い値に設定することができる。
図示は省略するが、ユーザが設定した下限SOCが下限期待値未満となった場合においても、ユーザ端末80は、下限SOCの設定変更を促すメッセージオブジェクト224を設定画面上に表示させるように構成される。例えば、下限期待値がバッテリ130の劣化抑制を考慮して設定されている場合には、「本設定を選択した場合、バッテリ130を劣化させる可能性があります。」というメッセージオブジェクト224が表示される。
ユーザは、消去ボタン226をタッチしてメッセージオブジェクト224を設定画面から消去することにより、再び表示バー214の右端をタッチしてスライドする操作を行って下限SOCを設定することができる。ユーザ端末80は下限SOCの設定変更を促す通知を行うに止まり、下限SOCの設定はユーザ操作に委ねられる。したがって、ユーザは、下限SOCを下限期待値よりも低い値に設定することができる。
このようにユーザ端末80において、サーバ30により設定されたSOC期待範囲からSOC使用可能範囲が外れた場合には、ユーザに設定変更を促す通知を行うことで、SOC期待範囲内でSOC使用可能範囲を設定するようにユーザを誘導することが可能となる。ただし、SOC使用可能範囲の設定はユーザ操作に委ねられるため、ユーザは、上限SOCを上限期待値よりも高い値に設定することができ、下限SOCを下限期待値よりも低い値に設定することができる。
以上説明したように、第3の例によれば、SOC期待範囲に基づいた設定変更をユーザに通知しつつ、ユーザの意図に従ってSOC使用可能範囲を設定する構成としたことにより、ユーザの求める充放電制御と電力システム1側の要望とを両立させることが可能となる。
(フローチャート)
図7は、電力システム1にて実行されるSOC使用可能範囲の設定処理の手順の第1の例を示すフローチャートである。このフローチャートは、図4および図5で説明した設定画面例に対応する設定処理の手順を示している。このフローチャートに示される一連の処理は、ユーザがユーザ端末80を利用してSOC使用可能範囲を設定するときには、ユーザ端末80およびサーバ30によって実行される。
図中、ユーザ端末80により実行される処理を左側に示し、サーバ30により実行される処理を右側に示す。各ステップは、ユーザ端末80内のプロセッサおよびサーバ30の制御装置31によるソフトウェア処理により実現されるが、ユーザ端末80およびサーバ30内に配置されたLSI(Large Scale Integration)などのハードウェアにより実現されてもよい。
ステップ(以下、単に「S」と表記する)01において、ユーザ端末80は、車両50のユーザからのSOC使用可能範囲の設定要求を受け付けたか否かを判定する。S01では、例えば、ユーザ端末80に予めインストールされているアプリをユーザが起動した場合にYES判定とされ、これ以外の場合にNO判定とされる。
SOC使用可能範囲の設定要求を受け付けた場合(S01のYES判定時)、S02により、ユーザ端末80は、受け付けた設定要求をサーバ30へ送信する。
S11において、サーバ30は、ユーザ端末80から設定要求を受信すると、記憶装置32に記憶されている車両情報、ユーザ情報および電力単価情報の少なくとも1つを用いて、SOC期待範囲を算出する。S11では、サーバ30は、上限期待値および下限期待値の少なくとも一方を算出する。S12において、サーバ30は、算出されたSOC期待範囲を、ユーザ端末80へ送信する。
S03において、ユーザ端末80は、タッチパネルディスプレイにSOC使用可能範囲の設定画面を表示させる。S04により、ユーザ端末80は、設定画面に、現在の上限SOCおよび下限SOCとともに、サーバ30から受信したSOC期待範囲を表示する(図4および図5参照)。設定画面には、上限期待値および下限期待値の少なくとも一方が表示される。
S05において、ユーザ端末80は、設定画面に対するSOC使用可能範囲の設定操作を受け付けたか否かを判定する。図4の設定画面では、ボタン216をタッチする操作がなされ、かつ、表示バー212,214の少なくとも一方について右端をタッチしてスライドする操作が行われた場合に、S05がYES判定とされる。図5の設定画面では、ボタン216をタッチする操作がなされ、かつ、設定バー220,222の少なくとも一方について数値をタッチしてスライドする操作が行われた場合に、S05がYES判定とされる。
S06において、ユーザ端末80は、SOC使用可能範囲のユーザ設定が完了したか否かを判定する。図4および図5の設定画面にてボタン218をタッチする操作がなされた場合、S06がYES判定とされる。S06にてYES判定となるまで、S04からS06の処理が繰り返し実行される。
SOC使用可能範囲のユーザ設定が完了すると(S06のYES判定時)、ユーザ端末80は、S07により、SOC使用可能範囲のユーザ設定値をサーバ30へ送信する。サーバ30は、ユーザ端末80からSOC使用可能範囲のユーザ設定値を受信すると、S13により、受信したユーザ設定値に従って、SOC使用可能範囲を設定する。
S14において、サーバ30は、設定されたSOC使用可能範囲を車両50へ送信する。S15において、サーバ30および車両50は、バッテリ130のSOC使用可能範囲に基づいて、バッテリ130の充放電制御を行う。
図8は、電力システム1にて実行されるSOC使用可能範囲の設定処理の手順の第2の例を示すフローチャートである。このフローチャートは、図6で説明した設定画面例に対応する設定処理の手順を示している。このフローチャートに示される一連の処理は、ユーザがユーザ端末80を利用してSOC使用可能範囲を設定するときには、ユーザ端末80およびサーバ30によって実行される。
図中、ユーザ端末80により実行される処理を左側に示し、サーバ30により実行される処理を右側に示す。図8に示すフローチャートは、図7に示したフローチャートにおいて、ユーザ端末80により実行される処理からS04を削除し、S08およびS09を追加したものである。
図8では、ユーザ端末80は、サーバ30から受信したSOC期待範囲を設定画面上に表示させないように構成される。ユーザ端末80は、S05にて設定画面に対するSOC使用可能範囲の設定操作を受け付けたことを判定すると(S05のYES判定時)、S08において、ユーザが設定したSOC使用可能範囲がSOC期待範囲に収まっているか否かを判定する。S08では、上限SOCが上限期待値以下かつ下限SOCが下限期待値以上である場合にYES判定とされ、これ以外の場合にはNO判定とされる。
SOC使用可能範囲がSOC期待範囲に収まっていないと判定されると(S08のNO判定時)、ユーザ端末80は、S09により、SOC使用可能範囲の設定変更を促すメッセージをユーザに通知する。例えば、図6に示したように、ユーザ端末80は、SOC使用可能範囲の設定変更を促すメッセージオブジェクト224を設定画面上に表示させる。なお、メッセージオブジェクト224を受け取ったユーザは、設定画面上に表示される消去ボタン226をタッチすることで、メッセージオブジェクト224を消去してSOC使用可能範囲の設定操作を再開させることができる。
<SOC期待範囲の算出>
次に、バッテリ130のSOC期待範囲の算出について説明する。以下では、サーバ30(設定部304)がSOC期待範囲を算出する例について説明する。
上述したように、バッテリ130のSOC期待範囲は、電力システム1が車両50に対して要望するバッテリ130のSOC使用可能範囲である。SOC期待範囲は、例えば、(1)バッテリ130の劣化抑制、(2)ユーザの電気料金の負担軽減、(3)CO排出量の削減、(4)DR参加要請へ対応などの観点に立って算出することができる。以下、個々の観点に基づいたSOC期待範囲の算出方法を説明する。
(1)バッテリ130の劣化抑制
第1の態様として、サーバ30の設定部304は、記憶装置32に記憶されている車両情報を用いて、車両50におけるバッテリ130のSOCの使用範囲を予測するように構成される。車両情報には、車両50の使用計画(走行計画、充電計画)、および車両50の過去の使用履歴(走行履歴、外部充電の実行履歴)が含まれる。
設定部304は、ユーザからのSOC使用可能範囲の設定要求を受け付けると、これらの情報を用いて、直近の外部充電が完了してから次の外部充電を行うまでの間に、車両50の走行に必要な電力量を予測する。具体的には、設定部304は、走行計画および充電計画を用いて、直近の外部充電が完了してから次の外部充電を行うまでのEV距離を予測する。そして、EV距離の予測値と車両50の電費とから、車両50の走行に必要な電力量を算出する。走行計画および充電計画に代えて、または、これに加えて、走行履歴および外部充電の実行履歴を用いて、車両50の走行に必要な電力量を予測してもよい。
設定部304は、車両50の走行に必要な電力量の予測値に基づいて、SOC期待範囲を算出する。下限期待値は、バッテリ130の過放電が発生し得るSOCの閾値よりも高い値に設定される。上限期待値は、予測された電力量を下限期待値に加算することによって算出される。
これによると、直近の外部充電が完了してから次に外部充電が行われるまでの間、バッテリ130の過放電を発生させない範囲でバッテリ130に蓄えられた電力を用いて車両50を走行させることができる。次に外部充電が行われるまでのEV距離が短くなるほど、上限期待値は低い値となる。上限期待値に従って上限SOCが設定されることで、車両50が走行不能となる事態を回避しつつ、過充電によるバッテリ130の劣化の進行を抑制することが可能となる。
(2)ユーザの電気料金の負担軽減
第2の態様として、サーバ30の設定部304は、記憶装置32に記憶されている電力単価情報および車両情報を用いて、SOC期待範囲を算出するように構成される。電力単価情報は、電力供給地域および電力供給時間帯と電力単価とを対応付けた情報である。
設定部304は、電力単価情報と、車両情報に含まれる充電計画および過去の外部充電の実行履歴とを参照して、外部充電が行われる時間帯における電力単価を算出する。設定部304は、算出された電力単価に基づいて上限期待値を算出する。
図9は、電力単価と上限期待値との関係の一例を模式的に示す図である。図9の上段には、1日における電力単価の推移を示すグラフが示される。図9の下段には、1日における上限期待値の推移を示すグラフが示される。
図9の例では、1日のうちの予め定められた時間帯(時刻T1~T2)における電力単価は、これ以外の時間帯における電力単価よりも高い値に設定されている。時刻T1~T2の時間帯は、例えば午前7時から午後11時までの時間帯に設定されている。これによると、午後23時から翌午前7時までの深夜時間帯においては、電力単価が安くなるため、ユーザの電力料金の負担を軽減することが可能となる。そのため、図9の例では、時刻T1~T2の時間帯における上限期待値に比べて、これ以外の時間帯における上限期待値は高い値に設定される。
設定部304は、ユーザからのSOC使用可能範囲の設定要求を受け付けると、車両50の充電計画および/または過去の外部充電の実行履歴を用いて、次に外部充電が行われる時間帯を予測する。設定部304は、図9に示す関係を参照することにより、次に外部充電が行われる時間帯における電力単価に基づいて、上限期待値を算出する。
これによると、電力単価が高くなる時間帯に外部充電が行われる場合には上限期待値が低くなるため、外部充電のための電力使用量が抑えられ、結果的にユーザの電気料金の負担を軽減することが可能となる。また、電力単価が安くなる時間帯に外部充電が行われる場合には上限期待値が高くなるため、ユーザの電気料金の負担を増加させることなく、バッテリ130に多くの電力を蓄えることが可能となる。
(3)CO排出量の削減
第3の態様として、サーバ30の設定部304は、記憶装置32に記憶されている発電量情報を用いて、SOC期待範囲を算出するように構成される。発電量情報は、ユーザの住宅10内に設置される太陽光発電設備13の発電量を示す情報である。
設定部304は、発電量情報と、車両情報に含まれる充電計画および過去の外部充電の実行履歴とを参照して、外部充電が行われる時間帯における太陽光発電設備13の発電量を予測する。なお、太陽光発電設備13の発電量は、天候などの気象条件、時間帯および季節などによって変動する。
具体的には、設定部304は、ユーザからのSOC使用可能範囲の設定要求を受け付けると、車両50の充電計画および/または過去の外部充電の実行履歴を用いて、次に外部充電が行われる時間帯を予測する。また、設定部304は、過去の太陽光発電設備13の発電量の実績値、および外部充電が行われる時間帯における気象条件(予測値)などから、外部充電が行われる時間帯における太陽光発電設備13の発電量を予測する。設定部304は、予測された太陽光発電設備13の発電量に基づいて上限期待値を算出する。
図10は、太陽光発電設備13の発電量と上限期待値との関係の一例を模式的に示す図である。図10の横軸は太陽光発電設備13の発電量を示し、縦軸は上限期待値を示す。
図10では、太陽光発電設備13の発電量が大きくなるに従って、上限期待値が大きくなるように設定されている。設定部304は、図10に示す関係を参照することにより、外部充電が行われる時間帯における太陽光発電設備13の発電量の予測値に基づいて、上限期待値を算出する。
これによると、太陽光発電設備13の発電量が増加する時間帯に外部充電が行われる場合には上限期待値が高くなるため、住宅10側で余剰電力が発生した場合に、その余剰電力を捨てることなく外部充電に利用することができる。また、住宅10の電力需要が増加したときには、EVSE40を通じて車両50に蓄えられた電力を住宅10へ戻すことができる。したがって、電力系統PGから供給される電力の発電時におけるCO排出量を低減することが可能となる。
なお、本実施の形態では、住宅10内の太陽光発電設備13の発電量に応じて上限期待値を設定する構成について説明したが、電力系統PGから供給される電力における再生可能エネルギ比率に応じて上限期待値を設定する構成としてもよい。「再生可能エネルギ比率」とは、発電電力の全体のうちの、環境負荷の低い再生可能エネルギ(太陽光、風力、地熱など)を利用して発電された電力の割合である。再生可能エネルギを利用して発電する際にはCOをほとんど排出しない。そのため、再生可能エネルギ比率が高くなるほど、発電時におけるCO排出量は小さくなる。
この場合、設定部304は、上位のサーバを通じて、電力系統PGから供給される電力における再生可能エネルギ比率を示す情報を取得し、取得された情報と、車両50の充電計画および過去の外部充電の実行履歴とを参照して、外部充電が行われる時間帯における再生可能エネルギ比率を予測する。設定部304は、予測された再生可能エネルギ比率が高くなるほどを上限期待値が高くなるように、上限期待値を設定する。
(4)DR参加要請への対応
第4の態様として、サーバ30の設定部304は、記憶装置32に記憶されているDRスケジュールを用いて、SOC期待範囲を算出するように構成される。DRスケジュールは、車両50に設定されたDR期間を示す情報である。
車両50のユーザがDRへの参加要請を承認している場合には、設定部304は、ユーザからのSOC使用可能範囲の設定要求を受け付けると、DRスケジュールを参照することにより、車両50がDRに参加する予定があるか否かを判定する。車両50がDRに参加する予定がある場合には、設定部304は、予め定められたSOC使用可能範囲のデフォルト値よりも大きくなるように、SOC期待範囲を算出する。
例えば、車両50が、電力需要の増加を要請する上げDRに参加する予定がある場合には、設定部304は、上限期待値を上限SOCのデフォルト値よりも高い値に設定する。また、車両50が、電力不足の緩和(例えば、電力需要の抑制、または逆潮流)を要請する下げDRに参加する予定がある場合には、設定部304は、下限期待値を下限SOCのデフォルト値よりも低い値に設定する。
これによると、上げDR期間においては、外部充電による充電量を増やすことができるため、電力需要の増加に貢献することが可能となる。また、下げDR期間においては、外部給電による給電量を増やすことができるため、逆潮流を増やして電力不足の緩和に貢献することが可能となる。このようにDRへの参加要請を考慮してSOCの使用可能範囲を設定することにより、電力網の需給調整に対する車両50の貢献度を高めることができる。その結果、車両50のユーザは電力網の管理者から多くのインセンティブを受け取ることが可能となる。
以上説明したように、本実施の形態では、電力システム1が要望するSOC期待範囲がインターフェイスへ出力されると、インターフェイスは、車両50のユーザがSOC使用可能範囲を設定する場面において、SOC使用可能範囲がSOC期待範囲に収まるようにユーザを誘導する処理を実行する。SOC期待範囲に収まるようにSOC使用可能範囲を設定することをユーザに促すことができるため、ユーザの求める充放電制御と電力システム1側の要望とを両立させることが可能となる。
[他の実施の形態]
(1)上述した実施の形態では、ユーザ端末80、または車両50の入力装置160および報知装置170をインターフェイスとし、当該インターフェイスに対するユーザ操作に従って、サーバ30がSOC使用可能範囲を設定する構成について説明したが、車両50がSOC使用可能範囲を設定する構成としてもよい。
図11は、他の実施の形態に係る車両50のECU150およびサーバ30の詳細構成を示す図である。図11に示す車両50のECU150は、図3に示すECU150に対して、設定部504を有する点が異なる。サーバ30は、図3に示すサーバ30に対して、設定部304を有していない点が異なる。
図11の構成例では、車両50において、記憶装置153には、車両50の使用履歴に関する情報および車両50の使用計画に関する情報に加えて、電力単価情報、および太陽光発電設備13の発電量を示す情報が含まれる。
設定部504は、ユーザ端末80を介して、ユーザからのSOC使用可能範囲の設定要求を受け付けると、記憶装置153に記憶されている情報を用いてSOC期待範囲を算出する、情報管理部501は、算出されたSOC期待範囲を、通信機器180を介してユーザ端末80へ送信する。なお、入力装置160が設定要求を受け付けた場合には、情報管理部501は、報知装置170へSOC期待範囲を出力する。設定部504は、ユーザ端末80または入力装置160からSOC使用可能範囲のユーザ設定を受信すると、ユーザ設定に従ってSOC使用可能範囲を設定する。
(2)上述した実施の形態では、ユーザ端末80をインターフェイスとし、当該インターフェイスに対するユーザ操作に従って、サーバ30がSOC使用可能範囲を設定する構成について説明したが、ユーザ端末80がSOC使用可能範囲を設定する構成としてもよい。
図12は、他の実施の形態に係るユーザ端末80の詳細構成を示す図である。図12に示すように、ユーザ端末80は、制御装置800と、通信装置802と、タッチパネルディスプレイ804と、記憶装置806とを備える。制御装置800は、プロセッサを含み、所定の情報処理を行うとともに通信装置802を制御するように構成される。記憶装置806は、各種情報を保存可能に構成される。記憶装置806には、制御装置31にて実行されるプログラム(アプリを含む)の他、プログラムで使用される情報が記憶されている。通信装置802は、各種通信I/Fを含む。制御装置800は、通信装置802を通じて外部と通信するように構成される。
制御装置800は、情報管理部808および設定部810を含む。情報管理部808は、車両50から車両50の使用履歴に関する情報、車両50の使用計画に関する情報、電力単価情報、および太陽光発電設備13の発電量を示す情報を受信すると、受信した情報を記憶装置806に保存する。
設定部810は、タッチパネルディスプレイ804がユーザからのSOC使用可能範囲の設定要求を受け付けると、記憶装置806に記憶されている情報を用いてSOC期待範囲を算出する、情報管理部808は、算出されたSOC期待範囲をタッチパネルディスプレイ804へ出力する。タッチパネルディスプレイ804は、算出されたSOC期待範囲を用いて、SOC使用可能範囲がSOC期待範囲に収まるようにユーザを誘導する処理を実行する。設定部810は、タッチパネルディスプレイ804からSOC使用可能範囲のユーザ設定を受信すると、ユーザ設定に従ってSOC使用可能範囲を設定する。情報管理部808は、設定されたSOC使用可能範囲を通信装置802を介してサーバ30および車両50へ送信する。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 電力システム、10 住宅、11 配電盤、13 太陽光発電設備、14 蓄電池、15 HEMS、30 サーバ、31 制御装置、32,153 記憶装置、33,802 通信装置、40 EVSE、41 電源回路、42 充電ケーブル、43 コネクタ、50 車両、80 ユーザ端末、110 インレット、111 コネクタロック装置、120 充放電器、121,131 監視モジュール、130 バッテリ、140 走行駆動部、150 ECU、151 プロセッサ、152 RAM、154 タイマ、160 入力装置、170 報知装置、180 通信機器、200 設定表示部、210,220,222 設定バー、212,214 表示バー、216,218 ボタン、301,501,808 情報管理部、302 選定部、303 要請部、304,504,810 設定部、305,502 充放電制御部、306,503 コネクタ制御部、804 タッチパネルディスプレイ、PG 電力系統。

Claims (12)

  1. 蓄電装置を搭載した車両と、
    前記車両と前記車両の外部との間で電力を授受可能に構成された充放電設備と、
    前記車両のユーザからの入力操作を受け付ける入力装置と、
    前記ユーザに情報を報知する報知装置と、
    前記入力装置に対するユーザ操作に従って、前記蓄電装置のSOCの使用可能範囲を設定する設定部と、
    前記設定部により設定された前記使用可能範囲に基づいて前記蓄電装置の充放電を制御する充放電制御部とを備え、
    前記設定部は、前記使用可能範囲についての期待範囲を算出し、算出された前記期待範囲を前記報知装置に出力し、
    前記報知装置は、前記期待範囲を用いて、前記使用可能範囲が前記期待範囲に収まるように前記ユーザを誘導する処理を実行する、電力システム。
  2. 前記入力装置は、前記蓄電装置のSOCの使用上限を示す上限SOCと、前記SOCの使用下限を示す下限SOCとの少なくとも一方についてのユーザ操作を受け付けるように構成され、
    前記設定部は、前記上限SOCの期待値を示す上限期待値と、前記下限SOCの期待値を示す下限期待値との少なくとも一方を算出して前記報知装置に出力し、
    前記報知装置は、前記上限期待値および前記下限期待値の少なくとも一方を前記ユーザに通知する、請求項1に記載の電力システム。
  3. 前記入力装置は、前記蓄電装置のSOCの使用上限を示す上限SOCと、前記SOCの使用下限を示す下限SOCとの少なくとも一方についてのユーザ入力を受け付けるように構成され、
    前記設定部は、前記上限SOCの期待値を示す上限期待値と、前記下限SOCの期待値を示す下限期待値との少なくとも一方を算出して前記報知装置に出力し、
    前記報知装置は、前記ユーザ入力に基づいて設定された前記使用可能範囲が前記期待範囲から外れている場合には、前記ユーザに設定変更を促す通知を行う、請求項1に記載の電力システム。
  4. 前記設定部は、前記車両の使用計画または前記車両の使用履歴に基づいてSOCの使用範囲を予測し、予測された前記使用範囲に応じて前記期待範囲を算出する、請求項1から3のいずれか1項に記載の電力システム。
  5. 前記設定部は、前記充放電設備による前記蓄電装置の充電が行われる時間帯の電気料金に応じて、前記期待範囲を算出する、請求項1から3のいずれか1項に記載の電力システム。
  6. 前記充放電設備に対して再生可能エネルギーを用いて発電した電力の供給が可能な発電設備をさらに備え、
    前記設定部は、前記充放電設備による前記蓄電装置の充電が行われる時間帯における前記発電設備の発電量に応じて、前記期待範囲を算出する、請求項1から3のいずれか1項に記載の電力システム。
  7. 前記充放電設備は、前記車両と電力網との間で電力を授受するように構成され、
    前記設定部は、前記電力網の需給調整への参加要請を前記車両が承諾している場合には、前記参加要請を前記車両が承諾していない場合に比べて、前記期待範囲が大きくなるように、前記期待範囲を算出する、請求項1から3のいずれか1項に記載の電力システム。
  8. 前記入力装置および前記報知装置は、前記ユーザの端末装置を含み、
    前記設定部および前記端末装置と通信するように構成され、前記設定部が算出した前記期待範囲を前記端末装置へ送信する通信装置をさらに備える、請求項1から7のいずれか1項に記載の電力システム。
  9. 前記通信装置は、前記端末装置が受け付けた前記使用可能範囲を前記設定部へ送信するように構成され、
    前記充放電制御部は、前記設定部が受信した前記使用可能範囲に基づいて、前記蓄電装置の充放電を制御する、請求項8に記載の電力システム。
  10. 蓄電装置を搭載する車両であって、前記車両は、充放電設備を通じて前記車両の外部との間で電力を授受可能に構成され、
    前記車両のユーザからの入力操作を受け付ける入力装置と、
    前記ユーザに情報を報知する報知装置と、
    前記入力装置に対するユーザ操作に従って、前記蓄電装置のSOCの使用可能範囲を設定するとともに、設定された前記使用可能範囲に基づいて前記蓄電装置の充放電を制御する制御装置とを備え、
    前記制御装置は、前記使用可能範囲についての期待範囲を算出し、算出された前記期待範囲を前記報知装置に出力し、
    前記報知装置は、前記期待範囲を用いて、前記使用可能範囲が前記期待範囲に収まるように前記ユーザを誘導する処理を実行する、車両。
  11. 電力システムを管理する情報処理装置であって、
    前記電力システムは、
    蓄電装置を搭載した車両と、
    前記車両と前記車両の外部との間で電力を授受可能に構成された充放電設備と、
    前記車両のユーザからの入力操作を受け付ける入力装置と、
    前記ユーザに情報を報知する報知装置とを含み、
    前記情報処理装置は、
    前記入力装置および前記報知装置と通信するように構成される通信装置と、
    前記入力装置に対するユーザ操作に従って、前記蓄電装置のSOCの使用可能範囲を設定する設定部とを備え、
    前記設定部は、前記使用可能範囲についての期待範囲を算出するように構成され、
    前記通信装置は、前記設定部により算出された前記期待範囲を前記報知装置へ送信する、情報処理装置。
  12. 車両と通信するように構成される情報処理装置であって、
    前記車両は、蓄電装置を搭載し、充放電設備を通じて前記車両の外部との間で電力を授受可能に構成され、
    前記車両のユーザからの入力操作を受け付ける入力装置と、
    前記ユーザに情報を報知する報知装置と、
    前記入力装置に対するユーザ操作に従って、前記蓄電装置のSOCの使用可能範囲を設定する設定部とを備え、
    前記設定部は、前記使用可能範囲についての期待範囲を算出し、算出された前記期待範囲を前記報知装置に出力し、
    前記報知装置は、前記期待範囲を用いて、前記使用可能範囲が前記期待範囲に収まるように前記ユーザを誘導する処理を実行する、情報処理装置。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190041940A1 (en) 2017-08-01 2019-02-07 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Vehicle charge resource management
JP2019080403A (ja) 2017-10-23 2019-05-23 株式会社豊田中央研究所 車載電池の充放電管理システム
JP2019097332A (ja) 2017-11-24 2019-06-20 トヨタ自動車株式会社 車両及び電力制御システム
JP2020115704A (ja) 2019-01-17 2020-07-30 本田技研工業株式会社 送受電管理装置及びプログラム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190041940A1 (en) 2017-08-01 2019-02-07 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Vehicle charge resource management
JP2019080403A (ja) 2017-10-23 2019-05-23 株式会社豊田中央研究所 車載電池の充放電管理システム
JP2019097332A (ja) 2017-11-24 2019-06-20 トヨタ自動車株式会社 車両及び電力制御システム
JP2020115704A (ja) 2019-01-17 2020-07-30 本田技研工業株式会社 送受電管理装置及びプログラム

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