WO2022004307A1 - 充電システムおよび充電ステーション - Google Patents

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WO2022004307A1
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charging
vehicle
schedule
management unit
schedule management
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English (en)
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栄一郎 藤原
正夫 大野
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IHI Corp
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    • Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Definitions

  • the present disclosure relates to a charging system and a charging station capable of charging a vehicle battery.
  • Patent Document 1 discloses that when a predetermined charging action is not registered in the charging schedule, the EV management center notifies the in-vehicle device to that effect.
  • charging is generally started in order from the vehicle for which charging is requested. Therefore, depending on the timing at which a new charging request is made, the start of charging may be delayed, and charging may not be completed within the time desired by the driver.
  • the present disclosure aims to provide a charging system and a charging station capable of terminating charging at an early stage.
  • the charging system includes one or a plurality of charging stations and a higher-level unit capable of communicating with the charging station, and the charging station is a battery mounted on a vehicle.
  • the upper unit has a schedule management unit for creating a charging schedule
  • the schedule management unit has a plurality of chargers capable of charging and a charging control unit for controlling charging by the charger according to a charging schedule. Create a charging schedule that will reduce at least a portion of the future charging power that was planned to be devoted to currently charging vehicles and devoted to charging vehicles that require early start of charging.
  • the schedule management department requires payment of the consideration necessary to obtain the benefits of early charging start for vehicles that require early charging start, and for vehicles that will reduce the amount of charging power in the future, You may offer to receive compensation to compensate for the disadvantages of reducing the amount of charging power.
  • the charging station includes a plurality of chargers capable of charging a battery mounted on a vehicle, a charge control unit that controls charging by the charger according to a charging schedule, and the like.
  • a vehicle that has a schedule management unit that creates a charging schedule, and the schedule management unit reduces at least a part of the future charging power that was planned to be allocated to the vehicle that is currently charging, and demands early start of charging. Create a charging schedule for charging.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a charging system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an outline of the operation of the schedule management unit.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example for realizing early charging.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a general flow of operation of the entire charging system.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a detailed flow of operations in the schedule management unit.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the flow of the special charging schedule creation process.
  • FIG. 7 is a schematic view showing the configuration of the charging system according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of the charging system 1 according to the first embodiment.
  • the charging system 1 includes a charging station 10, a vehicle 12, a terminal device 14, and an upper unit 16.
  • a charging station is exemplified for convenience of explanation.
  • the number of charging stations is not limited to one, and may be two or more.
  • the vehicle 12 is an electric vehicle or a hybrid vehicle equipped with a battery 20 that supplies electric power to a drive source.
  • the vehicle 12 such as an electric vehicle or a hybrid vehicle may be referred to as an EV.
  • three vehicles 12 are exemplified.
  • the number of vehicles 12 is not limited to three, and a plurality of vehicles may be sufficient, and may be two or four or more.
  • a plurality of chargers 30 are installed in the charging station 10.
  • three chargers 30 are exemplified.
  • the number of the chargers 30 is not limited to three, and a plurality of chargers 30 may be sufficient, may be two, or may be four or more.
  • the charger 30 is connected to, for example, a power system (not shown).
  • the charger 30 can convert the electric power of the electric power system and supply it to the battery 20 of the vehicle 12. That is, the charging station 10 is a so-called EV power station, and can charge the battery 20 of the vehicle 12.
  • the charging of the battery 20 of the vehicle 12 may be abbreviated as the charging of the vehicle 12.
  • the charging station 10 includes a communication unit 32, a storage unit 34, a user interface 36, and a station control unit 38 in addition to the charger 30.
  • the user interface 36 is abbreviated as UI.
  • the communication unit 32 is connected to the communication network 40 by wire or wirelessly.
  • the communication unit 32 can establish communication with the host unit 16 and communication with the terminal device 14 through the communication network 40.
  • the storage unit 34 is composed of, for example, a non-volatile storage device.
  • the storage unit 34 stores, for example, various types of information used in the charging station 10.
  • the user interface 36 has an input function such as a touch panel.
  • the input function accepts an input operation of a user (for example, the driver of the vehicle 12).
  • the user interface 36 has an output function such as a display.
  • the output function presents various information to the user.
  • the station control unit 38 is composed of a semiconductor integrated circuit including a central processing unit (CPU), a ROM in which programs and the like are stored, and a RAM as a work area.
  • the station control unit 38 functions as a charge control unit 42 by executing a program.
  • a charging schedule is created, which will be described later.
  • Various information regarding the charging of the vehicle 12 by the charger 30 is defined in the charging schedule.
  • Various information regarding charging includes, for example, charging start time (scheduled charging start time), charging end time (scheduled charging end time), charging time, charging electric energy, vehicle identifier identifying vehicle 12, and usage status of charger 30.
  • the reservation status of the charger 30 and the like are included.
  • the charge control unit 42 controls charging of the battery 20 by the charger 30 according to the created charging schedule. For example, the charge control unit 42 causes the charger 30 to start supplying electric power to the vehicle 12 when the current time reaches a predetermined charge start time of the vehicle 12. Further, the charge control unit 42 terminates the supply of electric power to the vehicle 12 to the charger 30 when the current time reaches a predetermined charge end time of the vehicle 12.
  • the charge control unit 42 will be described in detail later.
  • the terminal device 14 is a portable communication device such as a smartphone or a tablet.
  • three terminal devices 14 are exemplified.
  • the number of the terminal devices 14 is not limited to three, and a plurality of terminals may be sufficient, and may be two or four or more.
  • the number of terminal devices 14 is the same as the number of vehicles 12.
  • the terminal device 14 is carried by the driver of the vehicle 12. That is, each of the terminal devices 14 and each of the vehicles 12 correspond individually.
  • the terminal device 14 includes a communication unit 50, a storage unit 52, a user interface 54, and a terminal control unit 56.
  • the user interface 54 is abbreviated as UI.
  • the communication unit 50 is connected to the communication network 40 by wire or wirelessly.
  • the communication unit 50 can establish communication with the host unit 16 and communication with the charging station 10 through the communication network 40.
  • the terminal device 14 may be able to communicate with the vehicle 12 corresponding to the own device (the vehicle 12 driven by the driver carrying the own device).
  • the storage unit 52 is composed of, for example, a non-volatile storage device.
  • the storage unit 52 stores, for example, various types of information used in the terminal device 14.
  • the user interface 54 has an input function such as a touch panel.
  • the input function accepts an input operation of a user (such as a driver of a vehicle 12).
  • the user interface 54 has an output function such as a display.
  • the output function presents various information to the user.
  • the terminal control unit 56 is composed of a semiconductor integrated circuit including a central processing unit (CPU), a ROM in which a program or the like is stored, a RAM as a work area, and the like.
  • the terminal control unit 56 controls the entire terminal device 14 by executing a program.
  • the upper unit 16 is installed by, for example, a business operator that provides services such as management or information processing related to the charging station 10.
  • the upper unit 16 includes a communication unit 60, a storage unit 62, and an upper control unit 64.
  • the communication unit 60 is connected to the communication network 40 by wire or wirelessly.
  • the communication unit 60 can establish communication with the charging station 10 and communication with the terminal device 14 through the communication network 40.
  • the storage unit 62 is composed of, for example, a non-volatile storage device. For example, various information used in the upper unit 16 is stored in the storage unit 62.
  • the upper control unit 64 is composed of a semiconductor integrated circuit including a central processing unit (CPU), a ROM in which programs and the like are stored, and a RAM as a work area.
  • the upper control unit 64 functions as the schedule management unit 70 by executing the program.
  • the schedule management unit 70 creates a charging schedule using the charger 30 at the charging station 10.
  • the schedule management unit 70 updates the charging schedule each time a new charging request (charging reservation) is received from the terminal device 14 (in other words, the vehicle 12).
  • the schedule management unit 70 transmits the created charging schedule to the charging station 10.
  • the charge control unit 42 of the charging station 10 charges the vehicle 12 by the charger 30 based on the received charging schedule.
  • the schedule management unit 70 will be described in detail later.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an outline of the operation of the schedule management unit 70.
  • FIG. 2 illustrates three vehicles 12: a first vehicle, a second vehicle, and a third vehicle.
  • the time T10 is the current time. It is assumed that the first vehicle and the second vehicle are currently being charged at the charging station 10.
  • the black-painted triangle 80 indicates the charging start time.
  • the white triangle 82 indicates the scheduled charging end time.
  • the time T11 is the scheduled charging end time of the first vehicle
  • the time T12 is the charging end time of the second vehicle.
  • the hatched square 84 indicates the amount of charged electric power that has been charged.
  • the white square 86 indicates the remaining (uncharged) charging power amount from the current time to the scheduled charging end time. In this situation, it is assumed that the third vehicle makes a new request for charging.
  • the hatching triangle 88 indicates the scheduled charging start time.
  • the schedule management unit 70 creates a charging schedule on condition that the power consumption in the charging station 10 is less than the contracted power.
  • the scheduled charging start time of the third vehicle is determined to be earlier than the current time, for example, time T13.
  • the scheduled charging end time of the third vehicle is, for example, time T14.
  • the driver of the third vehicle may want to finish charging earlier than the time T14, even if the charging fee is increased.
  • the newly charged vehicle 12 (third vehicle) is required to charge the upper unit 16 at an early stage (hereinafter, may be referred to as early charging).
  • the schedule management unit 70 sets the scheduled charging start time of the vehicle 12 earlier than the initial scheduled charging start time. For example, as shown by the broken line square 90 in FIG. 2, the scheduled charging start time of the third vehicle is advanced from the time T13 to the time T10 (current time). Then, the scheduled charging end time of the third vehicle can be advanced from the time T14 to the time T15.
  • the power consumption in the charging station 10 may exceed the contracted power.
  • the schedule management unit 70 realizes early charging in the third vehicle by allocating a part or all of the future charging power amount to be allocated to the first vehicle and the second vehicle currently being charged to the third vehicle. do.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example for realizing early charging.
  • the first vehicle and the second vehicle are charging at the current time (time T10), and the third vehicle newly requests early charging.
  • the planned SOC which is the SOC (State Of Charge) of the battery 20 at the end of charging, is set in advance before the start of charging. For example, in the case of full charge, the planned SOC is set to 100%.
  • the schedule management unit 70 has obtained confirmation of the intention to affirm the SOC reduction permission from the drivers of the first vehicle and the second vehicle.
  • the schedule management unit 70 obtains information on the reduction allowable SOC from the drivers of the first vehicle and the second vehicle.
  • the allowable reduction SOC is indicated by the amount of reduction based on the planned SOC, for example, allowing a maximum reduction of 30%. Further, the allowable reduction SOC may be indicated by the SOC itself at the end of charging, for example, if the SOC at the end of charging is 70% or more, it is allowed.
  • the SOC reduction permit and the reduction permissible SOC are acquired through the terminal device 14 carried by the driver of each of the first vehicle and the second vehicle.
  • the SOC reduction permit and the reduction permissible SOC may be obtained directly from each of the first vehicle and the second vehicle.
  • the schedule management unit 70 advances the scheduled charging end time of the first vehicle from the initial time T11 to the current time (time T10).
  • the schedule management unit 70 allocates the surplus charging electric energy for the first vehicle to the charging for the third vehicle.
  • the third vehicle can be charged from the current time (T10) to the time T11.
  • the SOC at the current time is 40%.
  • the amount of charging power from the time T11 to the time T13 is insufficient. It is assumed that this shortage is less than the charge power amount of the margin (SOC 30%) in the second vehicle (for example, the charge power amount corresponding to the SOC 20%).
  • charging in the second vehicle is temporarily suspended from time T11 to time T13. Specifically, at the time T11 indicated by the cross-hatching triangle 96a, the power supply to the second vehicle is temporarily stopped. After that, at the time T13 indicated by the cross-hatching triangle 96b, the power supply to the second vehicle is restarted. As a result, as shown by the cross-hatching square 94 in FIG. 3, a margin for the amount of charging power is generated in the second vehicle. As shown by the arrow A12 in FIG. 3, the schedule management unit 70 allocates the amount of charging power for the second vehicle for the future margin to the charging for the time from the time T11 to the time T13 of the third vehicle. As a result, the third vehicle can be charged in the time from time T11 to time T13.
  • the third vehicle can secure the amount of charging power up to the time T13, which is the initial scheduled charging start time. This makes it possible to advance the scheduled charging start time of the third vehicle to the current time (time T10). As a result, the scheduled charging end time of the third vehicle can be advanced to the time T15 earlier than the initial scheduled charging end time (time T14).
  • the schedule management unit 70 reduces the SOC at the end of charging to less than the planned SOC set before the start of charging for the vehicle 12 currently being charged. That is, the schedule management unit 70 reduces at least a part of the charging power amount that was planned to be allocated to the vehicle currently being charged. At the same time, the schedule management unit 70 allocates the margin of the future charging power amount generated by the reduction of the SOC (charging power amount) to the charging of the vehicle 12 that requires the early start of charging.
  • the schedule management unit 70 creates a charging schedule having the above-mentioned contents.
  • the charging schedule having the above-mentioned contents may be referred to as a special charging schedule for convenience of explanation.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a general flow of operation of the entire charging system 1.
  • FIG. 4 illustrates a first vehicle, a second vehicle, and a third vehicle similar to those in FIGS. 2 and 3. Further, FIG. 4 illustrates three terminal devices 14, a first terminal device, a second terminal device, and a third terminal device. Further, in FIG. 4, the first vehicle corresponds to the first terminal device, the second vehicle corresponds to the second terminal device, and the third vehicle corresponds to the third terminal device.
  • the schedule management unit 70 acquires the reduction allowable SOC from the first vehicle (C10). After that, the schedule management unit 70 creates the latest charging schedule, and charging of the first vehicle is started according to the charging schedule (C12). Further, when the second vehicle transmits the charging request to the schedule management unit 70, the schedule management unit 70 acquires the reduction allowable SOC from the second vehicle (C14). After that, the schedule management unit 70 creates the latest charging schedule, and charging of the second vehicle is started according to the charging schedule (C16).
  • the third terminal device While the first vehicle and the second vehicle are charging, the third terminal device (third vehicle) transmits a charging request to the schedule management unit 70 for new charging (C18).
  • the schedule management unit 70 creates a new charging schedule including charging of the third vehicle in consideration of the current charging schedule, and transmits it to the third terminal device (third vehicle) (C20).
  • the driver of the third vehicle is not satisfied with the presented charging schedule, and requests the schedule management unit 70 to start charging early through the third terminal device (third vehicle) (C22).
  • the charging system 1 a person who requests an early start of charging (for example, a driver of a third vehicle) is asked to pay an additional fee for early charging in addition to the charging fee for normal charging. And. That is, the vehicle 12 (terminal device 14) that requests the early start of charging is required to pay the consideration necessary for obtaining the merit of the early start of charging.
  • This necessary consideration shall be monetary, for example, an increase (increase) in the charging fee.
  • the necessary payment of consideration is not limited to monetary payment and can be set as appropriate.
  • the necessary consideration to be paid may be referred to as the necessary consideration.
  • the charging system 1 those who cooperate in reducing the amount of charging power in the future (for example, the driver of the first vehicle and the driver of the second vehicle) are asked to receive the consideration for the cooperation. And. That is, the vehicle 12 (terminal device 14) whose future charging power amount is reduced is presented with the receipt of consideration to compensate for the demerit due to the reduction of the charging power amount.
  • the compensation for this compensation shall be monetary, for example, a discount (reduction) of the charging fee.
  • the compensation to be compensated is not limited to monetary ones and can be set as appropriate.
  • the consideration to be compensated may be referred to as the compensation receipt consideration.
  • the special charging schedule can be smoothly realized by giving the cooperator the compensation receipt consideration and obliging the requester of the early charge the necessary payment consideration.
  • the schedule management unit 70 Upon receiving the request for early charging, the schedule management unit 70 derives the amount of early charging power for the third vehicle (C24).
  • the amount of early charge power indicates the amount of charge power for moving forward. More specifically, the early charging electric energy indicates the charging electric energy between the current time of the vehicle requesting the early charging (third vehicle) and the initial scheduled charging start time.
  • the schedule management unit 70 derives the required payment consideration based on the amount of early charging power (C26). For example, the schedule management unit 70 may gradually increase the required payment consideration as the amount of early charging power increases.
  • the schedule management unit 70 derives the amount of reduced power consumption for each vehicle 12 (hereinafter, may be referred to as a vehicle subject to reduction) in which the SOC is reduced at the end of charging (C28).
  • the schedule management unit 70 derives the reduced electric energy for each vehicle 12 by referring to, for example, the allowable reduction SOC for each vehicle 12, the early charging electric energy amount, and the current charging schedule.
  • the reduced power amount indicates the amount of charging power to be reduced among the amount of charging power planned in the future in the vehicle to be reduced.
  • the schedule management unit 70 derives the compensation / receipt consideration for each vehicle 12 based on the amount of reduced power consumption for each vehicle 12 (C30). For example, the schedule management unit 70 may gradually increase the compensation receipt consideration as the amount of reduced power consumption increases.
  • the schedule management unit 70 transmits the derived compensation receipt consideration to the first vehicle and the second vehicle (C32), and transmits the derived necessary payment consideration to the third vehicle (C34). Then, the schedule management unit 70 updates the charging schedule (C36). Then, the charging of the first vehicle is completed earlier than the initial scheduled charging end time (C38). Along with this, charging of the third vehicle is started earlier than the initial scheduled charging start time (C40). Further, when the initial scheduled charging end time of the first vehicle is reached, the charging of the second vehicle is temporarily interrupted (C42). At this time, charging of the third vehicle is continued. As a result, charging of the third vehicle is completed earlier than the initial charging end time.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a detailed flow of operations in the schedule management unit 70.
  • the driver makes a charging request (charging reservation) for the vehicle 12 via the user interface 54 of the terminal device 14.
  • the schedule management unit 70 starts a series of processes shown in FIG.
  • the terminal device 14 and the vehicle 12 that are the request source of the charge request may be referred to as the request source terminal device and the request source vehicle.
  • the schedule management unit 70 acquires the current SOC of the battery 20 in the requesting vehicle (S100). For example, the schedule management unit 70 acquires the current SOC of the requesting vehicle through the requesting terminal device.
  • the schedule management unit 70 may specify the requesting vehicle from the requesting terminal device and directly acquire the current SOC from the specified requesting vehicle.
  • the schedule management unit 70 acquires the scheduled SOC desired by the driver through the requesting terminal device (S110). For example, if a full charge is desired, the planned SOC is set to 100%. Next, the schedule management unit 70 derives the amount of charging power required from the current SOC to the planned SOC (S120).
  • the schedule management unit 70 creates a charging schedule based on the derived charging electric energy (S130).
  • the schedule management unit 70 creates a new charging schedule on the assumption that the requesting vehicle is newly charged in consideration of the current charging schedule status.
  • the new charging schedule includes the scheduled charging start time and the scheduled charging end time of the requesting vehicle.
  • the schedule management unit 70 transmits the derived new charging schedule to the requesting terminal device (S140).
  • the requesting terminal device receives the charging schedule including the scheduled charging start time and the charging end time as a result of the charging request.
  • the requesting terminal device presents the charging schedule (scheduled charging start time and scheduled charging end time) to the driver through the user interface 54.
  • the driver inputs, through the user interface 54, whether or not to accept the presented charging schedule.
  • the requesting terminal device transmits the input result of whether or not to approve the charging schedule as a response to the upper unit 16 through the communication unit 50.
  • the schedule management unit 70 acquires the response from the requesting terminal device (S150).
  • the schedule management unit 70 determines whether or not the content of the response approves the charging schedule (S160).
  • the schedule management unit 70 acquires the presence or absence of the SOC reduction permission (S170). For example, the schedule management unit 70 inquires of the requesting terminal device whether or not the SOC reduction permission is available. The requesting terminal device prompts the driver to input whether or not the SOC reduction permission is present, and transmits the input result to the schedule management unit 70. The presence or absence of the SOC reduction permission is stored in association with the requesting vehicle.
  • the schedule management unit 70 acquires the reduction allowable SOC (S190). For example, the schedule management unit 70 inquires of the requesting terminal device for the reduction allowable SOC. The requesting terminal device prompts the driver to input the reduction allowable SOC, and transmits the input result to the schedule management unit 70. On the other hand, when the SOC reduction permission is denied (NO in S180), the schedule management unit 70 does not perform the process of step S190.
  • the schedule management unit 70 transmits the charging schedule created in step S130 to the charging station 10 (S200). Then, the schedule management unit 70 updates the created charging schedule to the latest charging schedule (S210), and ends a series of processes. Further, the charging station 10 that has received the charging schedule updates the received charging schedule to the latest charging schedule. As a result, charging is performed according to the latest charging schedule.
  • step S160 when the content of the response does not approve the charging schedule (NO in S160), the schedule management unit 70 acquires whether or not there is a request for early charging. For example, the schedule management unit 70 inquires of the requesting terminal device whether or not there is a request for early charging. The requesting terminal device prompts the driver to input whether or not there is a request for early charging, and transmits the input result to the schedule management unit 70.
  • the schedule management unit 70 When early charging is requested (YES in S230), the schedule management unit 70 performs a special charging schedule creation process (S240) and ends a series of processes.
  • the special charging schedule creation process will be described in detail later.
  • the schedule management unit 70 ends a series of processes without performing step S240. In this case, the charging schedule created in step S130 is discarded and the current charging schedule is maintained.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the flow of the special charging schedule creation process.
  • the schedule management unit 70 acquires the allowable payment consideration from the requesting terminal device (S300).
  • the permissible payment consideration indicates the maximum value of the consideration that the driver can tolerate in order to obtain the benefit of the early start of charging.
  • the schedule management unit 70 inquires of the requesting terminal device for the allowable payment consideration.
  • the requesting terminal device prompts the driver to input the allowable payment consideration, and transmits the input result to the schedule management unit 70.
  • the schedule management unit 70 refers to the charging schedule (initial charging schedule) derived in step S130, subtracts the current time from the scheduled charging start time of the requesting vehicle, and derives the advance time. Then, the schedule management unit 70 derives the early charge electric energy amount based on the advance time (S310). Next, the schedule management unit 70 derives the required payment consideration based on the amount of early charging power (S320).
  • the schedule management unit 70 determines whether or not the amount of allowable payment consideration (absolute value) is equal to or greater than the required payment consideration amount (absolute value) (S330). When the allowable payment consideration is less than the required payment consideration (NO in S330), the schedule management unit 70 transmits to the requesting terminal device that early charging is not possible (S340), and ends a series of processing.
  • the schedule management unit 70 extracts the SOC reduction permitted vehicle for the vehicle 12 currently being charged (S350). Next, the schedule management unit 70 totals the reduction allowable SOCs of each of the extracted SOC reduction permitted vehicles to derive the total reduction permitted electric energy (S360).
  • the schedule management unit 70 determines whether or not the total reduced permitted electric energy is equal to or greater than the early charging electric energy (S370). When the total reduction permitted electric energy is less than the early charge electric energy (NO in S370), the schedule management unit 70 transmits to the requesting terminal device that early charge is impossible (S340), and ends a series of processes.
  • the schedule management unit 70 determines the vehicle subject to SOC reduction (S380). Specifically, the schedule management unit 70 determines the SOC reduction target vehicle from the extracted SOC reduction permitted vehicles according to a predetermined priority.
  • the predetermined priority is, for example, the order in which the scheduled charging end time is closer to the present.
  • the predetermined priority is not limited to this example, and can be arbitrarily set.
  • the schedule management unit 70 adds the reduction allowable SOCs in order from the SOC reduction permitted vehicle having the highest priority, and the SOC reduction target up to the SOC reduction permitted vehicle when the added value becomes equal to or more than the early charging power amount. It is a vehicle.
  • the schedule management unit 70 derives the reduced power consumption for each SOC reduction target vehicle based on the reduction allowable SOC (S390). Next, the schedule management unit 70 derives the compensation receipt consideration for each SOC reduction target vehicle based on the reduced power consumption for each SOC reduction target vehicle (S400).
  • the schedule management unit 70 reduces the SOC at the end of charging for each of the vehicles subject to SOC reduction based on the amount of reduced power, and has a charging schedule (special charging schedule) that advances the scheduled charging start time of the requesting vehicle. ) Is created (S410).
  • the schedule management unit 70 transmits information on the compensation receipt consideration derived in step S400 to each of the terminal devices 14 corresponding to the vehicles subject to SOC reduction (S420).
  • the terminal device 14 corresponding to the vehicle subject to SOC reduction presents the received compensation / receipt consideration information to the driver through the user interface 54.
  • the schedule management unit 70 transmits the information of the required payment consideration derived in step S320 to the requesting terminal device (S420).
  • the requesting terminal device presents the received required payment consideration information to the driver through the user interface 54.
  • the schedule management unit 70 transmits the charging schedule (special charging schedule) created in step S410 to the charging station 10 (S430). Then, the schedule management unit 70 updates the charging schedule to the charging schedule created in step S410 (S440), and ends a series of processes. Further, the charging station 10 that has received the charging schedule updates the charging schedule to the received charging schedule. As a result, the scheduled charging start time of the requesting vehicle is advanced compared to the initial charging schedule.
  • the schedule management unit 70 of the charging system 1 of the first embodiment reduces at least a part of the future charging power amount planned to be allocated to the vehicle 12 currently being charged, and starts charging at an early stage. Create a charging schedule for charging the requested vehicle 12.
  • the charging of the vehicle 12 can be terminated at an early stage while suppressing the increase in the power consumption in the charging station 10.
  • the schedule management unit 70 of the charging system 1 of the first embodiment requests the necessary payment consideration for the vehicle 12 that requests the early start of charging, and receives compensation for the vehicle 12 whose future charging power amount is reduced. Present the consideration.
  • the charging system 1 of the first embodiment it is possible to suppress the complaints of both the vehicle 12 that requires the early start of charging and the vehicle 12 that reduces the amount of charging power in the future.
  • the charging system 1 of the first embodiment it is possible to smoothly accommodate the charging power amount between the vehicle 12 that requires the early start of charging and the vehicle 12 that reduces the charging power amount in the future. can.
  • the schedule management unit 70 of the upper unit 16 creates the charging schedule of one charging station 10 in parallel.
  • the schedule management unit 70 of the upper unit 16 may guide the newly charged vehicle 12 to the charging station 10 with less congestion. As a result, it is possible to prevent a large number of requests for early charging from being unnecessarily generated.
  • the schedule management unit 70 has acquired the reduction allowable SOC from the SOC reduction permitted vehicle.
  • the schedule management unit 70 may acquire not only the reduction allowable SOC but also the lower limit value (requested receiving consideration) of the consideration requested by the driver when the charging power amount is reduced, for example.
  • the schedule management unit 70 SOCs the SOC reduction permitted vehicle only when the condition of the reduction allowable SOC is satisfied and the amount of consideration obtained (absolute value) is equal to or larger than the amount of the requested receipt consideration (absolute value). It may be a vehicle to be reduced.
  • the schedule management unit 70 is provided in the upper unit 16.
  • the schedule management unit 70 is not limited to the mode provided in the upper unit 16.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the charging system 200 according to the second embodiment.
  • a schedule management unit 70 is provided in the charging station 10.
  • the station control unit 38 of the second embodiment functions as a charge control unit 42 and also as a schedule management unit 70 by executing a program.
  • the upper unit 16 may not be installed.
  • the schedule management unit 70 of the second embodiment can create a charging schedule (special charging schedule) having the same contents as that of the first embodiment provided in the upper unit 16.
  • the charging station 10 of the second embodiment can end the charging of the vehicle 12 at an early stage while suppressing an increase in the power consumption of the charging station 10 as in the first embodiment.
  • the schedule management unit 70 of the second embodiment requests the necessary payment consideration for the vehicle 12 that requests the early start of charging, and the vehicle 12 whose future charging power amount is reduced. May present compensation receipt consideration.
  • the charging request is made via the user interface 54 of the terminal device 14.
  • the charging request may be made via the user interface 36 of the charging station 10.
  • the charging request may be made via an in-vehicle device such as a navigation device of the vehicle 12.
  • the special charging schedule was automatically applied after the compensation receipt consideration was presented to the vehicle subject to SOC reduction. This is because the intention to allow the reduction of SOC was shown in advance before the start of charging.
  • the schedule management unit 70 may reconfirm the intention to permit the reduction of the SOC when the compensation receipt consideration is presented to the vehicle subject to the SOC reduction.
  • the driver of the vehicle subject to SOC reduction compares the SOC at the end of charging with the compensation receipt consideration and reconsiders whether or not to cooperate in the future reduction of the charging power amount. Can be done.
  • the SOC reduction target vehicle may be re-determined.
  • Charging system 10 Charging station 12: Vehicle 16: Upper unit 20: Battery 30: Charger 42: Charge control unit 70: Schedule management unit

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Abstract

充電システム１は、１または複数の充電ステーション１０と、充電ステーション１０と通信可能な上位ユニット１６と、を備え、充電ステーション１０は、車両１２に搭載されたバッテリ２０を充電可能な複数の充電器３０と、充電スケジュールに従って充電器３０による充電を制御する充電制御部４２と、を有し、上位ユニット１６は、充電スケジュールを作成するスケジュール管理部７０を有し、スケジュール管理部７０は、現在充電中の車両１２に充てる予定であった将来の充電電力量の少なくとも一部を削減し、早期の充電開始を要求する車両１２についての充電に充てる充電スケジュールを作成する。

Description

充電システムおよび充電ステーション
　本開示は、車両のバッテリの充電が可能な充電システムおよび充電ステーションに関する。本出願は２０２０年６月２９日に提出された日本特許出願第２０２０－１１１３２０号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その内容は本出願に援用される。
　例えば、特許文献１には、所定の充電行為が充電スケジュールに登録されていない場合、ＥＶ管理センターがその旨を車載器に通知することが開示されている。
特許第６５３９９０３号公報
　充電ステーションでは、一般的には、充電の要求があった車両から順番に充電が開始される。このため、新たに充電の要求が行われるタイミングによっては、充電の開始が遅くなり、運転者の望む時間内に充電が終了しない事態が起こり得る。
　本開示は、早期に充電を終了させることが可能な充電システムおよび充電ステーションを提供することを目的としている。
　上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る充電システムは、１または複数の充電ステーションと、充電ステーションと通信可能な上位ユニットと、を備え、充電ステーションは、車両に搭載されたバッテリを充電可能な複数の充電器と、充電スケジュールに従って充電器による充電を制御する充電制御部と、を有し、上位ユニットは、充電スケジュールを作成するスケジュール管理部を有し、スケジュール管理部は、現在充電中の車両に充てる予定であった将来の充電電力量の少なくとも一部を削減し、早期の充電開始を要求する車両についての充電に充てる充電スケジュールを作成する。
　また、スケジュール管理部は、早期の充電開始を要求する車両には、早期の充電開始によるメリットを得るために必要な対価の支払いを要求し、将来の充電電力量が削減される車両には、充電電力量の削減によるデメリットを補填する対価の受け取りを提示するとしてもよい。
　上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る充電ステーションは、車両に搭載されたバッテリを充電可能な複数の充電器と、充電スケジュールに従って充電器による充電を制御する充電制御部と、充電スケジュールを作成するスケジュール管理部と、を備え、スケジュール管理部は、現在充電中の車両に充てる予定であった将来の充電電力量の少なくとも一部を削減し、早期の充電開始を要求する車両についての充電に充てる充電スケジュールを作成する。
　本開示によれば、早期に充電を終了させることが可能となる。
図１は、第１実施形態に係る充電システムの構成を示す概略図である。 図２は、スケジュール管理部の動作の概要を説明する図である。 図３は、早期充電を実現するための一例を説明する図である。 図４は、充電システム全体の動作の大凡の流れを説明する図である。 図５は、スケジュール管理部における動作の詳細な流れを説明するフローチャートである。 図６は、特殊充電スケジュール作成処理の流れを説明するフローチャートである。 図７は、第２実施形態に係る充電システムの構成を示す概略図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係る充電システム１の構成を示す概略図である。充電システム１は、充電ステーション１０、車両１２、端末装置１４および上位ユニット１６を含む。図１の例では、説明の便宜のため１個の充電ステーションが例示されている。なお、充電ステーションの数は、１個に限らず、２個以上の複数であってもよい。
　車両１２は、駆動源に電力を供給するバッテリ２０を搭載している電気自動車またはハイブリッド自動車などである。以後、電気自動車またはハイブリッド自動車などの車両１２を、ＥＶと呼ぶ場合がある。図１の例では、３台の車両１２が例示されている。しかし、車両１２の数は、３台に限らず、複数あれば足り、２台でもよいし、４台以上でもよい。
　充電ステーション１０には、複数の充電器３０が設置されている。図１の例では、３個の充電器３０が例示されている。しかし、充電器３０の数は、３個に限らず、複数あれば足り、２個でもよいし、４個以上でもよい。充電器３０は、例えば、不図示の電力系統に接続される。充電器３０は、電力系統の電力を変換して車両１２のバッテリ２０に供給することができる。すなわち、充電ステーション１０は、所謂、ＥＶパワーステーションであり、車両１２のバッテリ２０を充電可能となっている。以後、車両１２のバッテリ２０の充電を、車両１２の充電と略記する場合がある。
　充電ステーション１０は、充電器３０の他に、通信部３２、記憶部３４、ユーザインターフェース３６およびステーション制御部３８を含む。なお、図１では、ユーザインターフェース３６をＵＩと略記している。
　通信部３２は、有線または無線によって通信ネットワーク４０に接続される。通信部３２は、通信ネットワーク４０を通じて、上位ユニット１６との間の通信および端末装置１４との間の通信を確立することができる。記憶部３４は、例えば、不揮発性の記憶装置で構成される。記憶部３４には、例えば、充電ステーション１０内で利用される各種の情報が記憶される。ユーザインターフェース３６は、例えば、タッチパネルなどの入力機能を有する。入力機能は、ユーザ（例えば、車両１２の運転者）の入力操作を受け付ける。また、ユーザインターフェース３６は、例えば、ディスプレイなどの出力機能を有する。出力機能は、ユーザに各種の情報を提示する。
　ステーション制御部３８は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。ステーション制御部３８は、プログラムを実行することで、充電制御部４２として機能する。
　充電システム１では、後述するが、充電スケジュールが作成される。充電スケジュールには、充電器３０による車両１２の充電に関する各種の情報が定義されている。充電に関する各種の情報は、例えば、充電開始時刻（充電開始予定時刻）、充電終了時刻（充電終了予定時刻）、充電時間、充電電力量、車両１２を識別する車両識別子、充電器３０の使用状況または充電器３０の予約状況などが含まれる。
　充電制御部４２は、作成された充電スケジュールに従って充電器３０によるバッテリ２０の充電を制御する。例えば、充電制御部４２は、現在時刻が、予め定められた車両１２の充電開始時刻となると、充電器３０に車両１２への電力の供給を開始させる。また、充電制御部４２は、現在時刻が、予め定められた車両１２の充電終了時刻となると、充電器３０に車両１２への電力の供給を終了させる。充電制御部４２については、後に詳述する。
　端末装置１４は、例えば、スマートフォンまたはタブレットなどの持ち運び可能な通信機器である。図１の例では、３台の端末装置１４が例示されている。しかし、端末装置１４の数は、３台に限らず、複数あれば足り、２台でもよいし、４台以上でもよい。例えば、端末装置１４の数は、車両１２の数と同じである。具体的には、端末装置１４は、車両１２の運転者によって携帯されている。つまり、端末装置１４の各々と、車両１２の各々とが、個別に対応している。
　端末装置１４は、通信部５０、記憶部５２、ユーザインターフェース５４および端末制御部５６を含む。なお、図１では、ユーザインターフェース５４をＵＩと略記している。
　通信部５０は、有線または無線によって通信ネットワーク４０に接続される。通信部５０は、通信ネットワーク４０を通じて、上位ユニット１６との間の通信および充電ステーション１０との間の通信を確立することができる。なお、端末装置１４は、自装置に対応する車両１２（自装置を携帯する運転者が運転する車両１２）と通信可能であってもよい。
　記憶部５２は、例えば、不揮発性の記憶装置で構成される。記憶部５２には、例えば、端末装置１４内で利用される各種の情報が記憶される。ユーザインターフェース５４は、例えば、タッチパネルなどの入力機能を有する。入力機能は、ユーザ（車両１２の運転者など）の入力操作を受け付ける。また、ユーザインターフェース５４は、例えば、ディスプレイなどの出力機能を有する。出力機能は、ユーザに各種の情報を提示する。
　端末制御部５６は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。端末制御部５６は、プログラムを実行することで端末装置１４全体を制御する。
　上位ユニット１６は、例えば、充電ステーション１０に関する管理または情報処理などのサービスを提供する事業者によって設置される。上位ユニット１６は、通信部６０、記憶部６２および上位制御部６４を含む。
　通信部６０は、有線または無線によって通信ネットワーク４０に接続される。通信部６０は、通信ネットワーク４０を通じて、充電ステーション１０との間の通信および端末装置１４との間の通信を確立することができる。記憶部６２は、例えば、不揮発性の記憶装置で構成される。記憶部６２には、例えば、上位ユニット１６内で利用される各種の情報が記憶される。
　上位制御部６４は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。上位制御部６４は、プログラムを実行することで、スケジュール管理部７０として機能する。
　スケジュール管理部７０は、充電ステーション１０における充電器３０を用いた充電スケジュールを作成する。スケジュール管理部７０は、端末装置１４（換言すると、車両１２）から新たに充電の要求（充電の予約）を受ける都度、充電スケジュールを更新する。スケジュール管理部７０は、作成した充電スケジュールを充電ステーション１０に送信する。充電ステーション１０の充電制御部４２は、受信した充電スケジュールに基づいて充電器３０による車両１２の充電を行う。スケジュール管理部７０については、後に詳述する。
　図２は、スケジュール管理部７０の動作の概要を説明する図である。図２では、第１車両、第２車両および第３車両という３台の車両１２を例示している。また、図２では、時刻Ｔ１０が現在時刻であるとする。第１車両および第２車両は、充電ステーション１０において現在充電中であるとする。図２において、黒塗り三角８０は、充電開始時刻を示す。白抜き三角８２は充電終了予定時刻を示す。例えば、時刻Ｔ１１が第１車両の充電終了予定時刻であり、時刻Ｔ１２が第２車両の充電終了時刻である。ハッチング四角８４は、充電済の充電電力量を示している。白抜き四角８６は、現在時刻から充電終了予定時刻までの残りの（未充電の）充電電力量を示している。この状況において、第３車両が新たに充電の要求を行ったとする。図２において、ハッチング三角８８は、充電開始予定時刻を示す。
　例えば、第３車両の充電を直ぐに開始すると、充電ステーション１０内の消費電力が契約電力を超えるおそれがあるとする。この場合、スケジュール管理部７０は、充電ステーション１０内の消費電力が契約電力未満となることを条件として充電スケジュールを作成する。これにより、第３車両の充電開始予定時刻は、現在時刻より先の、例えば、時刻Ｔ１３に決められる。そうすると、第３車両の充電終了予定時刻は、例えば、時刻Ｔ１４となる。
　しかし、第３車両の運転者は、充電料金が割り増しになってでも、時刻Ｔ１４よりも早期に充電を終了させたいと望むことがある。
　そこで、このような場合、新たに充電される車両１２（第３車両）は、早期に充電を行うこと（以後、早期充電と呼ぶ場合がある。）を上位ユニット１６に要求する。そして、スケジュール管理部７０は、新たに充電される車両１２から早期充電の要求があると、その車両１２の充電開始予定時刻を当初の充電開始予定時刻よりも早めるようにする。例えば、図２の破線四角９０で示すように、第３車両の充電開始予定時刻を時刻Ｔ１３から時刻Ｔ１０（現在時刻）に早める。そうすると、第３車両の充電終了予定時刻を時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１５に早めることができる。
　しかし、第３車両の充電開始予定時刻を単純に早めるだけだと、充電ステーション１０内の消費電力が契約電力を超えるおそれがある。
　そこで、スケジュール管理部７０は、現在充電中の第１車両および第２車両に充てる予定の将来の充電電力量の一部または全部を第３車両に充てることで、第３車両における早期充電を実現する。
　図３は、早期充電を実現するための一例を説明する図である。図３では、現在時刻（時刻Ｔ１０）において、第１車両および第２車両が充電中であり、第３車両が新たに早期充電を要求したとする。
　例えば、充電終了時におけるバッテリ２０のＳＯＣ（State Of Charge：充電率）である予定ＳＯＣが、充電開始前に予め設定される。例えば、満充電の場合、予定ＳＯＣが１００％に設定される。
　ここで、第１車両および第２車両の運転者は、充電終了時のＳＯＣが、充電開始前に設定された予定ＳＯＣよりも少なくてもよいことを了承しているとする。以後、充電終了時のＳＯＣが予定ＳＯＣよりも少なくても許容できるか否かの指標を、ＳＯＣ削減許可と呼ぶ場合がある。つまり、スケジュール管理部７０は、第１車両および第２車両の運転者から、ＳＯＣ削減許可を肯定する意思の確認を得ているとする。
　また、第１車両および第２車両の運転者は、充電終了時のＳＯＣがどの程度まで少なくてもよいかを明示しているとする。以後、充電終了時のＳＯＣがどの程度まで少なくても許容できるかを示す指標を、削減許容ＳＯＣと呼ぶ場合がある。つまり、スケジュール管理部７０は、第１車両および第２車両の運転者から、削減許容ＳＯＣの情報を得ているとする。
　削減許容ＳＯＣは、例えば、最大３０％の削減を許容するなどのように、予定ＳＯＣを基準とした削減量で示される。また、削減許容ＳＯＣは、例えば、充電終了時のＳＯＣが７０％以上であれば許容するなどのように、充電終了時のＳＯＣ自体で示されてもよい。
　また、ＳＯＣ削減許可および削減許容ＳＯＣは、第１車両および第２車両の各々の運転者が携帯する端末装置１４を通じて取得される。なお、ＳＯＣ削減許可および削減許容ＳＯＣは、第１車両および第２車両の各々から直接的に取得されてもよい。
　例えば、第１車両では、予定ＳＯＣが１００％であり、ＳＯＣが７０％以上であれば充電の終了を許容できるとし、現在時刻のＳＯＣが８０％であったとする。この例では、第１車両の充電を現在時刻において終了することができる。このため、スケジュール管理部７０は、図３の白抜き三角８２で示すように、第１車両の充電終了予定時刻を当初の時刻Ｔ１１から現在時刻（時刻Ｔ１０）に早める。
　そうすると、図３のクロスハッチング四角９２で示すように、第１車両の充電に充てる予定であった将来の充電電力量の余裕分（ＳＯＣ２０％分＝１００％－８０％）が発生する。スケジュール管理部７０は、図３の矢印Ａ１０で示すように、第１車両についての余裕分の充電電力量を第３車両についての充電に充てる。これにより、第３車両は、現在時刻（Ｔ１０）から時刻Ｔ１１までの時間に充電することができる。
　また、第２車両では、予定ＳＯＣが１００％であり、ＳＯＣが７０％以上であれば充電の終了を許容できるとし、現在時刻のＳＯＣが４０％であるとする。この例では、現在以降に第２車両の充電に充てる予定の充電電力量のうち、最大でＳＯＣ３０％（１００％－７０％）の充電電力量の余裕分を発生させることができる。
　また、第３車両では、図３のクロスハッチング四角９４で示すように、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１３までの充電電力量が不足する。この不足分は、第２車両における余裕分（ＳＯＣ３０％分）の充電電力量未満（例えば、ＳＯＣ２０％に相当する充電電力量）であるとする。
　そこで、第２車両における充電を時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１３までの間、一旦中断させる。具体的には、クロスハッチング三角９６ａで示す時刻Ｔ１１において、第２車両への電力の供給を一旦停止させるようにする。その後、クロスハッチング三角９６ｂで示す時刻Ｔ１３において、第２車両への電力の供給を再開させるようにする。これにより、図３のクロスハッチング四角９４で示すように、第２車両において充電電力量の余裕分が発生する。スケジュール管理部７０は、図３の矢印Ａ１２で示すように、第２車両についての将来の余裕分の充電電力量を第３車両の時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１３までの時間の充電に充てる。これにより、第３車両は、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１３までの時間に充電することができる。
　このようにして、第３車両は、当初の充電開始予定時刻である時刻Ｔ１３までの充電電力量を確保することができる。これにより、第３車両の充電開始予定時刻を現在時刻（時刻Ｔ１０）まで前倒しすることが可能となる。その結果、第３車両の充電終了予定時刻を当初の充電終了予定時刻（時刻Ｔ１４）よりも早い時刻Ｔ１５に前倒しすることができる。
　すなわち、スケジュール管理部７０は、早期充電の要求があった場合、現在充電中の車両１２について、充電終了時におけるＳＯＣを充電開始前に設定された予定ＳＯＣ未満に削減する。つまり、スケジュール管理部７０は、現在充電中の車両に充てる予定であった充電電力量の少なくとも一部を削減する。それとともに、スケジュール管理部７０は、ＳＯＣ（充電電力量）の削減によって発生する将来の充電電力量の余裕分を、早期の充電開始を要求する車両１２についての充電に充てる。スケジュール管理部７０は、上述のような内容の充電スケジュールを作成する。以後、上述のような内容の充電スケジュールを、説明の便宜のため、特殊充電スケジュールと呼ぶ場合がある。
　図４は、充電システム１全体の動作の大凡の流れを説明する図である。図４では、図２および図３と同様の第１車両、第２車両および第３車両を例示している。また、図４では、第１端末装置、第２端末装置、第３端末装置という３台の端末装置１４を例示している。また、図４では、第１車両と第１端末装置とが対応し、第２車両と第２端末装置とが対応し、第３車両と第３端末装置とが対応している。
　第１車両が充電要求をスケジュール管理部７０に送信する際、スケジュール管理部７０は、第１車両から削減許容ＳＯＣを取得する（Ｃ１０）。その後、スケジュール管理部７０が最新の充電スケジュールを作成し、その充電スケジュールに従って第１車両の充電が開始される（Ｃ１２）。また、第２車両が充電要求をスケジュール管理部７０に送信する際、スケジュール管理部７０は、第２車両から削減許容ＳＯＣを取得する（Ｃ１４）。その後、スケジュール管理部７０は最新の充電スケジュールを作成し、その充電スケジュールに従って第２車両の充電が開始される（Ｃ１６）。
　第１車両および第２車両が充電中において、第３端末装置（第３車両）は、新たに充電を行うべく、充電要求をスケジュール管理部７０に送信する（Ｃ１８）。
　スケジュール管理部７０は、現在の充電スケジュールを考慮して、第３車両の充電を含む新たな充電スケジュールを作成し、第３端末装置（第３車両）に送信する（Ｃ２０）。第３車両の運転者は、提示された充電スケジュールでは足りず、第３端末装置（第３車両）を通じてスケジュール管理部７０に早期の充電開始を要求する（Ｃ２２）。
　ここで、充電システム１では、早期の充電開始を要求する者（例えば、第３車両の運転者）には、通常の充電による充電料金に加え、早期充電の対価を追加的に支払ってもらうこととする。つまり、早期の充電開始を要求する車両１２（端末装置１４）には、早期の充電開始によるメリットを得るために必要な対価の支払いを要求する。この必要な対価は、例えば、充電料金の割り増し（増額）などの金銭的なものとする。なお、必要な対価の支払いは、金銭的なものに限らず、適宜設定することができる。以後、支払うべき必要な対価のことを、必要支払対価と呼ぶ場合がある。
　これに対し、充電システム１では、将来の充電電力量の削減に協力してくれる者（例えば、第１車両の運転者および第２車両の運転者）には、協力の対価を受け取ってもらうこととする。つまり、将来の充電電力量が削減される車両１２（端末装置１４）には、充電電力量の削減によるデメリットを補填する対価の受け取りを提示する。この補填する対価は、例えば、充電料金の割り引き（減額）などの金銭的なものとする。なお、補填する対価は、金銭的なものに限らず、適宜設定することができる。以後、補填する対価のことを、補填受取対価と呼ぶ場合がある。
　このように、協力者には補填受取対価を与え、早期充電の要求者には必要支払対価を義務付けることで、特殊充電スケジュールを円滑に実現することができる。
　スケジュール管理部７０は、早期充電の要求を受けると、第３車両についての早期充電電力量を導出する（Ｃ２４）。早期充電電力量は、前倒しする分の充電電力量を示す。より詳細には、早期充電電力量は、早期充電の要求元車両（第３車両）における現在時刻から当初の充電開始予定時刻までの間の充電電力量を示す。スケジュール管理部７０は、早期充電電力量に基づいて必要支払対価を導出する（Ｃ２６）。例えば、スケジュール管理部７０は、早期充電電力量が多くなるに従って必要支払対価を漸増させてもよい。
　また、スケジュール管理部７０は、充電終了時のＳＯＣの削減が行われる車両１２（以後、削減対象車両という場合がある）毎の削減電力量を導出する（Ｃ２８）。スケジュール管理部７０は、例えば、車両１２毎の削減許容ＳＯＣ、早期充電電力量および現在の充電スケジュールを参照して車両１２毎の削減電力量を導出する。削減電力量は、削減対象車両における将来予定されていた充電電力量のうち削減される充電電力量を示す。スケジュール管理部７０は、車両１２毎の削減電力量に基づいて車両１２毎の補填受取対価を導出する（Ｃ３０）。例えば、スケジュール管理部７０は、削減電力量が多くなるに従って補填受取対価を漸増させてもよい。
　スケジュール管理部７０は、導出した補填受取対価を第１車両および第２車両に送信し（Ｃ３２）、導出した必要支払対価を第３車両に送信する（Ｃ３４）。そして、スケジュール管理部７０は、充電スケジュールを更新する（Ｃ３６）。そうすると、第１車両の充電は、当初の充電終了予定時刻よりも早く終了される（Ｃ３８）。それに伴い、第３車両の充電が、当初の充電開始予定時刻よりも早く開始される（Ｃ４０）。また、第１車両の当初の充電終了予定時刻となると、第２車両の充電が一旦中断される（Ｃ４２）。このとき、第３車両の充電は継続される。その結果、第３車両の充電が、当初の充電終了時刻よりも早く終了される。
　上述の図４では、充電システム１全体の動作の大凡の流れを説明していた。次に、スケジュール管理部７０にフォーカスしてスケジュール管理部７０の詳細な動作を説明する。
　図５は、スケジュール管理部７０における動作の詳細な流れを説明するフローチャートである。例えば、運転者は、端末装置１４のユーザインターフェース５４を介して車両１２の充電要求（充電予約）を行う。スケジュール管理部７０は、通信ネットワーク４０を通じて充電要求を受信すると、図５の一連の処理を開始する。以後、充電要求の要求元の端末装置１４および車両１２を、要求元端末装置および要求元車両と呼ぶ場合がある。
　まず、スケジュール管理部７０は、要求元車両におけるバッテリ２０の現在のＳＯＣを取得する（Ｓ１００）。例えば、スケジュール管理部７０は、要求元端末装置を通じて要求元車両の現在のＳＯＣを取得する。なお、スケジュール管理部７０は、要求元端末装置から要求元車両を特定し、特定した要求元車両から直接的に現在のＳＯＣを取得してもよい。
　次に、スケジュール管理部７０は、要求元端末装置を通じて、運転者が希望する予定ＳＯＣを取得する（Ｓ１１０）。例えば、満充電を希望する場合、予定ＳＯＣは１００％とされる。次に、スケジュール管理部７０は、現在のＳＯＣから予定ＳＯＣまでに必要な充電電力量を導出する（Ｓ１２０）。
　次に、スケジュール管理部７０は、導出した充電電力量に基づいて充電スケジュールを作成する（Ｓ１３０）。ここでは、スケジュール管理部７０は、現在の充電スケジュールの状況を考慮して、要求元車両の充電を新たに行うと仮定した場合の新たな充電スケジュールを作成する。新たな充電スケジュールには、要求元車両の充電開始予定時刻および充電終了予定時刻が含まれる。
　次に、スケジュール管理部７０は、導出した新たな充電スケジュールを要求元端末装置に送信する（Ｓ１４０）。これにより、要求元端末装置は、充電要求の結果として、充電開始予定時刻および充電終了時刻を含む充電スケジュールを受信する。
　要求元端末装置は、ユーザインターフェース５４を通じて運転者に充電スケジュール（充電開始予定時刻および充電終了予定時刻）を提示する。運転者は、提示された充電スケジュールを了承するか否かを、ユーザインターフェース５４を通じて入力する。要求元端末装置は、充電スケジュールを了承するか否かの入力結果をレスポンスとして通信部５０を通じて上位ユニット１６に送信する。これにより、スケジュール管理部７０は、要求元端末装置からのレスポンスを取得する（Ｓ１５０）。
　スケジュール管理部７０は、レスポンスを取得すると、レスポンスの内容が充電スケジュールを了承するものであるか否かを判断する（Ｓ１６０）。
　レスポンスの内容が充電スケジュールを了承するものである場合（Ｓ１６０におけるＹＥＳ）、スケジュール管理部７０は、ＳＯＣ削減許可の有無を取得する（Ｓ１７０）。例えば、スケジュール管理部７０は、要求元端末装置にＳＯＣ削減許可の有無を問い合わせる。要求元端末装置は、ＳＯＣ削減許可の有無の入力を運転者に促し、その入力結果をスケジュール管理部７０に送信する。ＳＯＣ削減許可の有無は、要求元車両に関連付けて記憶される。
　ＳＯＣ削減許可が肯定の場合（Ｓ１８０におけるＹＥＳ）、スケジュール管理部７０は、削減許容ＳＯＣを取得する（Ｓ１９０）。例えば、スケジュール管理部７０は、要求元端末装置に削減許容ＳＯＣを問い合わせる。要求元端末装置は、削減許容ＳＯＣの入力を運転者に促し、その入力結果をスケジュール管理部７０に送信する。一方、ＳＯＣ削減許可が否定の場合（Ｓ１８０におけるＮＯ）、スケジュール管理部７０は、ステップＳ１９０の処理を行わない。
　次に、スケジュール管理部７０は、ステップＳ１６０で充電スケジュールが了承されているため、ステップＳ１３０で作成した充電スケジュールを充電ステーション１０に送信する（Ｓ２００）。そして、スケジュール管理部７０は、作成した充電スケジュールを最新の充電スケジュールに更新し（Ｓ２１０）、一連の処理を終了する。また、充電スケジュールを受信した充電ステーション１０は、受信した充電スケジュールを最新の充電スケジュールに更新する。これにより、最新の充電スケジュールに従った充電が行われる。
　また、ステップＳ１６０において、レスポンスの内容が充電スケジュールを了承するものではない場合（Ｓ１６０におけるＮＯ）、スケジュール管理部７０は、早期充電の要求の有無を取得する。例えば、スケジュール管理部７０は、要求元端末装置に早期充電の要求の有無を問い合わせる。要求元端末装置は、早期充電の要求の有無の入力を運転者に促し、その入力結果をスケジュール管理部７０に送信する。
　早期充電が要求された場合（Ｓ２３０におけるＹＥＳ）、スケジュール管理部７０は、特殊充電スケジュール作成処理を行い（Ｓ２４０）、一連の処理を終了する。特殊充電スケジュール作成処理については、後に詳述する。
　早期充電が要求されない場合（Ｓ２３０におけるＮＯ）、スケジュール管理部７０は、ステップＳ２４０を行わずに一連の処理を終了する。この場合、ステップＳ１３０で作成された充電スケジュールは破棄され、現在の充電スケジュールが維持される。
　図６は、特殊充電スケジュール作成処理の流れを説明するフローチャートである。まず、スケジュール管理部７０は、要求元端末装置から許容支払対価を取得する（Ｓ３００）。許容支払対価は、早期の充電開始によるメリットを得るために運転者が支払うことを許容できる対価の最大値を示す。例えば、例えば、スケジュール管理部７０は、要求元端末装置に許容支払対価を問い合わせる。要求元端末装置は、許容支払対価の入力を運転者に促し、その入力結果をスケジュール管理部７０に送信する。
　次に、スケジュール管理部７０は、ステップＳ１３０で導出された充電スケジュール（当初の充電スケジュール）を参照し、要求元車両の充電開始予定時刻から現在時刻を減算して前倒時間を導出する。そして、スケジュール管理部７０は、前倒時間に基づいて早期充電電力量を導出する（Ｓ３１０）。次に、スケジュール管理部７０は、早期充電電力量に基づいて必要支払対価を導出する（Ｓ３２０）。
　次に、スケジュール管理部７０は、許容支払対価の量（絶対値）が必要支払対価の量（絶対値）以上であるか否かを判断する（Ｓ３３０）。許容支払対価が必要支払対価未満の場合（Ｓ３３０におけるＮＯ）、スケジュール管理部７０は、早期充電が不可の旨を要求元端末装置に送信し（Ｓ３４０）、一連の処理を終了する。
　許容支払対価が必要支払対価以上の場合（Ｓ３３０におけるＹＥＳ）、スケジュール管理部７０は、現在充電中の車両１２を対象としてＳＯＣ削減許可車両を抽出する（Ｓ３５０）。次に、スケジュール管理部７０は、抽出されたＳＯＣ削減許可車両の各々の削減許容ＳＯＣを合計して総削減許可電力量を導出する（Ｓ３６０）。
　次に、スケジュール管理部７０は、総削減許可電力量が早期充電電力量以上であるか否かを判断する（Ｓ３７０）。総削減許可電力量が早期充電電力量未満の場合（Ｓ３７０におけるＮＯ）、スケジュール管理部７０は、早期充電が不可の旨を要求元端末装置に送信し（Ｓ３４０）、一連の処理を終了する。
　総削減許可電力量が早期充電電力量以上の場合（Ｓ３７０におけるＹＥＳ）、スケジュール管理部７０は、ＳＯＣ削減対象車両を決定する（Ｓ３８０）。具体的には、スケジュール管理部７０は、抽出されたＳＯＣ削減許可車両の中から、所定の優先順位に従って、ＳＯＣ削減対象車両を決定する。所定の優先順位は、例えば、充電終了予定時刻が現在から近い順とされる。なお、所定の優先順位は、この例に限らず、任意に設定することができる。スケジュール管理部７０は、例えば、優先順位の高いＳＯＣ削減許可車両から順に削減許容ＳＯＣを加算していき、その加算値が早期充電電力量以上となったときのＳＯＣ削減許可車両までをＳＯＣ削減対象車両とする。
　次に、スケジュール管理部７０は、ＳＯＣ削減対象車両ごとに、削減許容ＳＯＣに基づいて削減電力量を導出する（Ｓ３９０）。次に、スケジュール管理部７０は、ＳＯＣ削減対象車両毎の削減電力量に基づいて、ＳＯＣ削減対象車両ごとに補填受取対価を導出する（Ｓ４００）。
　次に、スケジュール管理部７０は、ＳＯＣ削減対象車両の各々について削減電力量に基づいて充電終了時のＳＯＣを減少させるとともに、要求元車両の充電開始予定時刻を早める内容の充電スケジュール（特殊充電スケジュール）を作成する（Ｓ４１０）。
　次に、スケジュール管理部７０は、ＳＯＣ削減対象車両に対応する端末装置１４の各々に、ステップＳ４００で導出された補填受取対価の情報を送信する（Ｓ４２０）。ＳＯＣ削減対象車両に対応する端末装置１４は、受信した補填受取対価の情報を、ユーザインターフェース５４を通じて運転者に提示する。
　並行して、スケジュール管理部７０は、要求元端末装置に、ステップＳ３２０で導出された必要支払対価の情報を送信する（Ｓ４２０）。要求元端末装置は、受信した必要支払対価の情報を、ユーザインターフェース５４を通じて運転者に提示する。
　次に、スケジュール管理部７０は、ステップＳ４１０で作成した充電スケジュール（特殊充電スケジュール）を充電ステーション１０に送信する（Ｓ４３０）。そして、スケジュール管理部７０は、充電スケジュールを、ステップＳ４１０で作成した充電スケジュールに更新し（Ｓ４４０）、一連の処理を終了する。また、充電スケジュールを受信した充電ステーション１０は、充電スケジュールを、受信した充電スケジュールに更新する。これにより、要求元車両の充電開始予定時刻が、当初の充電スケジュールに比べ、前倒しされる。
　以上のように、第１実施形態の充電システム１のスケジュール管理部７０は、現在充電中の車両１２に充てる予定であった将来の充電電力量の少なくとも一部を削減し、早期の充電開始を要求する車両１２についての充電に充てる充電スケジュールを作成する。
　これにより、第１実施形態の充電システム１では、充電ステーション１０における消費電力量の増加を抑制しつつ、車両１２の充電を早期に終了させることができる。
　また、第１実施形態の充電システム１のスケジュール管理部７０は、早期の充電開始を要求する車両１２には必要支払対価を要求し、将来の充電電力量が削減される車両１２には補填受取対価を提示する。
　このため、第１実施形態の充電システム１では、早期の充電開始を要求する車両１２と将来の充電電力量が削減される車両１２との双方の不平不満を抑えることができる。その結果、第１実施形態の充電システム１では、早期の充電開始を要求する車両１２と将来の充電電力量が削減される車両１２との間の充電電力量の融通を、円滑に行うことができる。
　なお、第１実施形態では、１個の充電ステーション１０の充電スケジュールを上位ユニット１６のスケジュール管理部７０が作成する態様について説明していた。しかし、スケジュール管理部７０は、複数の充電ステーション１０の各々の充電スケジュールを並行して作成してもよい。
　また、複数の充電ステーション１０間で充電スケジュールの逼迫度合いに差が生じることがある。このような場合、上位ユニット１６のスケジュール管理部７０は、新たに充電される車両１２を、混雑の少ない充電ステーション１０に案内してもよい。これにより、早期充電の要求が無駄に多く発生することを抑制できる。
　また、スケジュール管理部７０は、ＳＯＣ削減許可車両から削減許容ＳＯＣを取得していた。しかし、スケジュール管理部７０は、削減許容ＳＯＣだけでなく、例えば、充電電力量が削減される際に運転者が受け取りを要望する対価の下限値（要望受取対価）を取得してもよい。例えば、スケジュール管理部７０は、削減許容ＳＯＣの条件を満たし、かつ、得られる対価の量（絶対値）が要望受取対価の量（絶対値）以上である場合に限り、ＳＯＣ削減許可車両をＳＯＣ削減対象車両としてもよい。
（第２実施形態）
　第１実施形態では、スケジュール管理部７０が上位ユニット１６に設けられていた。しかし、スケジュール管理部７０は、上位ユニット１６に設けられる態様に限らない。
　図７は、第２実施形態に係る充電システム２００の構成を示す概略図である。第２実施形態の充電システム２００では、図７に示すように、スケジュール管理部７０が充電ステーション１０に設けられている。具体的には、第２実施形態のステーション制御部３８は、プログラムを実行することで、充電制御部４２として機能するとともに、スケジュール管理部７０としても機能する。なお、第２実施形態の充電システム２００では、上位ユニット１６が設置されていなくてもよい。
　第２実施形態のスケジュール管理部７０は、上位ユニット１６に設けられる第１実施形態と同様の内容の充電スケジュール（特殊充電スケジュール）を作成することができる。
　このため、第２実施形態の充電ステーション１０は、第１実施形態と同様に、充電ステーション１０における消費電力量の増加を抑制しつつ、車両１２の充電を早期に終了させることができる。
　なお、第２実施形態のスケジュール管理部７０は、第１実施形態と同様に、早期の充電開始を要求する車両１２には必要支払対価を要求し、将来の充電電力量が削減される車両１２には補填受取対価を提示してもよい。
　以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　例えば、各実施形態において、充電要求は、端末装置１４のユーザインターフェース５４を介して行われていた。しかし、充電要求は、充電ステーション１０のユーザインターフェース３６を介して行われてもよい。また、充電要求は、車両１２のナビゲーション装置などの車載機器を介して行われてもよい。
　また、各実施形態では、補填受取対価がＳＯＣ削減対象車両に提示された後、自動的に特殊充電スケジュールが適用されていた。これは、充電開始前に予めＳＯＣの削減を許可する意思が示されていたためである。しかし、スケジュール管理部７０は、補填受取対価をＳＯＣ削減対象車両に提示した時点で、ＳＯＣの削減を許可する意思を再度確認してもよい。この態様によれば、例えば、ＳＯＣ削減対象車両の運転者は、充電終了時のＳＯＣと補填受取対価とを比較して、将来の充電電力量の削減に協力するか否かを再検討することができる。また、この態様では、補填受取対価の提示後に協力が取り消された場合、ＳＯＣ削減対象車両が再決定されてもよい。
１、２００：充電システム　１０：充電ステーション　１２：車両　１６：上位ユニット　２０：バッテリ　３０：充電器　４２：充電制御部　７０：スケジュール管理部

Claims (3)

  1. 　１または複数の充電ステーションと、
    　前記充電ステーションと通信可能な上位ユニットと、
    を備え、
    　前記充電ステーションは、
    　車両に搭載されたバッテリを充電可能な複数の充電器と、
    　充電スケジュールに従って前記充電器による充電を制御する充電制御部と、を有し、
    　前記上位ユニットは、
    　前記充電スケジュールを作成するスケジュール管理部を有し、
    　前記スケジュール管理部は、現在充電中の車両に充てる予定であった将来の充電電力量の少なくとも一部を削減し、早期の充電開始を要求する車両についての充電に充てる前記充電スケジュールを作成する充電システム。
  2. 　前記スケジュール管理部は、
    　早期の充電開始を要求する車両には、早期の充電開始によるメリットを得るために必要な対価の支払いを要求し、
    　将来の充電電力量が削減される車両には、充電電力量の削減によるデメリットを補填する対価の受け取りを提示する請求項１に記載の充電システム。
  3. 　車両に搭載されたバッテリを充電可能な複数の充電器と、
    　充電スケジュールに従って前記充電器による充電を制御する充電制御部と、
    　前記充電スケジュールを作成するスケジュール管理部と、
    を備え、
    　前記スケジュール管理部は、現在充電中の車両に充てる予定であった将来の充電電力量の少なくとも一部を削減し、早期の充電開始を要求する車両についての充電に充てる前記充電スケジュールを作成する充電ステーション。
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