WO2023188358A1 - 充電制御装置、充電制御方法、及びプログラム - Google Patents

充電制御装置、充電制御方法、及びプログラム Download PDF

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WO2023188358A1
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charging
power
control
area
power consumption
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弘樹 長山
幸雄 永渕
麻美 宮島
Original Assignee
日本電信電話株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60Monitoring or controlling charging stations
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries

Definitions

  • the present invention relates to a technology for smoothing power consumption related to charging of an electric vehicle (hereinafter referred to as EV (Electronic Vehicle)).
  • EV Electric Vehicle
  • EVs have become popular. EVs can be driven by being charged at a general home equipped with an EV charger or at a charging facility (also referred to as an EV charging stand, EV station, etc.).
  • a charging facility also referred to as an EV charging stand, EV station, etc.
  • Patent Document 1 There is a conventional technology that controls, for example, the temperature of an air conditioner in order to smooth the power demand.
  • Patent Document 1 There is a conventional technology that controls, for example, the temperature of an air conditioner in order to smooth the power demand.
  • Patent Document 1 the conventional technology does not take into consideration the charging demand of EVs, and cannot solve the problem of concentration of charging demands of EVs.
  • the present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a technology for smoothing electric power demand due to EVs.
  • a charging control device comprising: a control unit that performs control to reduce power consumption used for charging electric transportation equipment in the area when the determination unit determines to perform the control.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a system.
  • FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the device.
  • 3 is a flowchart showing the operation of the device.
  • the scope of application of the technology according to the present invention is not limited to electric vehicles, but includes all types of electric transportation equipment such as motorcycles, tractors, ships, etc.
  • FIG. 1 shows an overall configuration diagram of the system in this embodiment.
  • this system includes a charging control device 100 (which may also be called a charging control system), a charging facility 200 in the system jurisdiction, a charging reservation/charging status distribution device 300, and an electric power company 400 in the system jurisdiction. , includes an electric power network 500 under the jurisdiction of an electric power company 400.
  • the charging control device 100 is a device that monitors the charging status and performs charging control based on the monitoring results, and the details will be described later.
  • the charging reservation/charging status distribution device 300 is a device that provides a service of a charging reservation and charging status distribution application (hereinafter referred to as a charging reservation/charging status distribution application).
  • electric power company 400 supplies electric power to all consumers connected to electric power network 500 (power supply network).
  • electric power network 500 power supply network
  • the electric power company 400 is an electric power company that has jurisdiction over a certain area.
  • the charging control device 100 also has jurisdiction over this area, and this area may be referred to as a system jurisdiction area.
  • the electric power network 500 is also connected to EV charging facilities provided by companies, local governments, etc., general households with EV chargers, etc. as consumers in the system jurisdiction area.
  • EV charging facilities provided by companies, local governments, etc., general households with EV chargers, etc. as consumers in the system jurisdiction area.
  • charging facilities facilities that can charge EVs, including general households that have EV chargers, will be referred to as charging facilities.
  • the charging facility is shown as a charging facility 200 in the system jurisdiction. Although a plurality of charging facilities exist in the area covered by the system, one charging facility 200 is shown as a representative in FIG. 1 . In this embodiment, it is assumed that charging facility 200 is a facility (device) that manages (connects) one or more chargers.
  • Each charging facility 200 can transmit information such as power in use, remaining charging time, charging rate, etc. to the charging control device 100 as charging status information regarding each EV being charged.
  • the charging rate (also referred to as SOC) is a value expressed by "remaining capacity (Ah)/full charge capacity (Ah) x 100" in an EV battery.
  • each charging facility 200 provides information on the charging status of the EV being charged, in addition to charging information, an identification that can identify the type of EV (private car, emergency vehicle (ambulance, fire engine, police car, etc.)). The information may also be transmitted to charging control device 100.
  • each charging facility 200 can receive control instructions from the charging control device 100 and control the charger according to the instructions.
  • Charging control device 100 can communicate between areas.
  • the power source of the power supplied by the electric power company 400 is a power plant such as a thermal power plant, a hydroelectric power plant, or a solar power plant.
  • a power plant such as a thermal power plant, a hydroelectric power plant, or a solar power plant.
  • the amount of power that can be supplied changes depending on the weather and other factors.
  • the charging reservation/charging status distribution device 300 can provide a charging reservation service to a plurality of charging facilities connected to the power network 500.
  • the charging reservation/charging status distribution device 300 can display a reservation screen (web page) on a user terminal (smartphone, etc.) equipped with a browser, and can accept a reservation.
  • the charging reservation/charging status distribution device 300 can also distribute various types of information to user terminals.
  • the charging reservation/charging status distribution device 300 can distribute information to the user terminal based on an information distribution instruction from the charging control device 100.
  • the user inputs the charging facility where the user wishes to charge the EV, the scheduled time to start charging, the required charging time, the required power, etc. from the reservation screen.
  • the charging reservation/charging status distribution device 300 can make a reservation for a charging facility based on this input information. An example of the reserved operation will be explained next.
  • charging facility A a charging facility
  • charging facility A can charge up to five devices at the same time.
  • the charging reservation/charging status distribution device 300 is in a state of accepting reservations for charging facility A by five users, users 1 to 5, for charging at a certain time (time 1 to time 2). At this time, even if the user 6 requests to reserve the charging facility A for the relevant time, the reservation will not be accepted. In this way, the charging reservation/charging status distribution device 300 can allocate charging time to each charging facility.
  • the charging control device 100 includes a charging information receiving section 110, a data storage section 115, a power information receiving section 120, a power consumption calculation section 130, a threshold calculation section 140, a determination section 150, and a control section 160. .
  • charging information receiving section 110 and power information receiving section 120 may be collectively referred to as a "receiving section.”
  • the charging control device 100 is, for example, a device realized by causing a computer to execute a program. That is, the charging control device 100 can be realized by using hardware resources such as a CPU and memory built into a computer to execute a program corresponding to the processing performed by the charging control device 100. .
  • the above program can be recorded on a computer-readable recording medium (such as a portable memory) and can be stored or distributed. It is also possible to provide the above program through a network such as the Internet or e-mail.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the computer.
  • the computer in FIG. 2 includes a drive device 1000, an auxiliary storage device 1002, a memory device 1003, a CPU 1004, an interface device 1005, a display device 1006, an input device 1007, an output device 1008, etc., which are interconnected via a bus BS.
  • a program that realizes processing on the computer is provided, for example, on a recording medium 1001 such as a CD-ROM or a memory card.
  • a recording medium 1001 such as a CD-ROM or a memory card.
  • the program is installed from the recording medium 1001 to the auxiliary storage device 1002 via the drive device 1000.
  • the program does not necessarily need to be installed from the recording medium 1001, and may be downloaded from another computer via a network.
  • the auxiliary storage device 1002 stores installed programs as well as necessary files, data, and the like.
  • the memory device 1003 reads and stores the program from the auxiliary storage device 1002 when there is an instruction to start the program.
  • CPU 1004 implements functions related to charging control device 100 according to programs stored in memory device 1003.
  • the interface device 1005 is used as an interface for connecting to a network or the like.
  • a display device 1006 displays a GUI (Graphical User Interface) and the like based on a program.
  • the input device 1007 is composed of a keyboard, a mouse, buttons, a touch panel, or the like, and is used to input various operation instructions.
  • An output device 1008 outputs the calculation result.
  • the charging control device 100 may be realized by one computer or by multiple computers. Further, the charging control device 100 may be realized by a physical machine or a virtual machine on a cloud.
  • charging information receiving section 110 receives charging information indicating charging status from each charging facility 200. This receiving operation is performed, for example, each time charging of an individual EV is started.
  • the timing at which "charging is started” (timing at which charging information is received) is, for example, the timing at which the start button of the charger is pressed.
  • charging information is transmitted from the charging facility 200 to the charging control device 100, for example, at regular time intervals during power reception, and the charging information receiving unit 110 receives the charging information.
  • the charging information includes, for example, identification information of the charging facility 200 that is the transmission source, and "user information, power being used for charging, remaining charging time, charging rate, etc.” for each EV. Further, the charging information may include "information indicating the type of EV to be charged” for each EV. Note that the user information may include an e-mail address and the like for transmitting information to the user terminal.
  • Charging information receiving section 110 stores the received charging information in data storage section 115.
  • the power information receiving unit 120 receives power information indicating the power that the power source can supply at each time from the power company 300.
  • Each time includes a current time and a future time.
  • the suppliable power at a future time may also be referred to as a predicted value.
  • the time interval of "each time" may be, for example, 1 minute, 10 minutes, 30 minutes, 1 hour, or other than these. .
  • the power information receiving unit 120 stores the received power information in the data storage unit 115.
  • the power information received from the power company 400 includes the suppliable power at the current time and the suppliable power (predicted value) in a certain time range in the future.
  • “Supplied power” is the maximum power that can be supplied by the power source. Further, the “supplyable power” may be the remaining power obtained by subtracting the predicted total demand in the area of jurisdiction from the maximum supplyable power. In the following description, “supplyable power” will be explained as being the maximum power that can be supplied by the power source.
  • the power consumption calculation unit 130 reads the charging information from the data storage unit 115, and calculates from the charging information the current power consumption used for charging the EV in the area covered by the system and each subsequent one. Calculate the estimated power consumption used for charging at the time of day.
  • the power consumption calculation unit 130 calculates the current power consumption by adding up the power in use in the charging information of each EV received from each charging facility 200 for all EVs that are being charged.
  • the power consumption calculation unit 130 calculates the power consumption at each time in the future by using regression analysis or a neural network, for example, based on time-series performance data of current power consumption and past power consumption. Calculate.
  • the time interval of "each time” may be, for example, 1 minute, 10 minutes, 30 minutes, 1 hour, or other than these. .
  • the threshold calculation unit 140 calculates a threshold TH for determining control execution from the power information read from the data storage unit 115 .
  • the threshold value TH is calculated for the current time and each time in a certain time range from the current time to the future.
  • SP the power that can be supplied at a certain time t
  • DP the entire power demand (predicted value) at time t in the jurisdiction of the power company 400.
  • the total power demand at time t may be calculated, for example, from past demand performance data by regression analysis or the like, or may be received from the power company 400 as information included in power information.
  • is a predetermined coefficient, and 1> ⁇ >0. That is, SP-DP calculates the surplus power that can be supplied, and the threshold value is obtained by multiplying the surplus power by a coefficient.
  • the determination unit 150 determines whether the power consumption exceeds the threshold value at each time in the time range (from the current time to a certain time in the future) in which the power consumption calculation unit 130 calculates the power consumption. do. That is, the determination unit 150 determines whether or not to implement control to reduce power consumption used for charging EVs in the area covered by the system.
  • control unit 160 reads the identification information of each charging facility 200 that is the source of charging information from the data storage unit 115, and issues control instructions to each charging facility 200 or the charging reservation/charging status distribution device 300.
  • control methods include the following methods (1-1) to (1-2) and (2-1) to (2-2). Note that any two, any three, or all of (1-1), (1-2), (2-1), and (2-2) may be implemented in combination.
  • (1-1) to (1-2) below are methods of directly controlling a charger via a charging facility, assuming a situation where power consumption exceeds a threshold at the current time.
  • (1-1) Instruct each charging facility 200 in the area covered by the system to control the charger to reduce the charging power of the charger for a predetermined period of time or temporarily stop the charging process. do.
  • the range by which the charging power is reduced may be a predetermined value, or the larger the difference between the power consumption and the threshold value, the larger the range by which the charging power is reduced.
  • the length of time for reducing the charging power or the length of time for stopping the charging process may be a predetermined value, or until the power consumption is determined to be below the threshold by the determination unit 150 of the charging control device 100. It may be the time of
  • (1-2) Instruct each charging facility 200 in the area covered by the system to perform control to stop chargers that are not currently charging from starting the charging process for a predetermined period of time.
  • the length of time for stopping the start of the charging process may be a predetermined value, or may be the time until the determination unit 150 of the charging control device 100 determines that the power consumption has become equal to or less than the threshold value.
  • control unit 160 selects a charger that is charging an EV with a low priority for each charging facility 200 in the area of jurisdiction. It is also possible to instruct only the battery to perform the power reduction control, charging stop control, or charging delay control described above.
  • An EV with a low priority is, for example, an EV whose charging rate is equal to or higher than a predetermined threshold. Moreover, an EV with a low priority may be an EV other than an emergency vehicle.
  • the control unit 160 may specify an EV with a low priority for each charging facility 200, or may determine an EV with a low priority in each charging facility 200.
  • control unit 160 via the charging reservation/charging status distribution device 300, assumes a situation in which power consumption exceeds the threshold at a certain time in the future. This is a control method that distributes charging status, guides users to other charging facilities, etc.
  • (2-1) Distribute to a third party the time when a power shortage is expected in the area covered by the system.
  • the time when a power shortage is expected is the time when the determination unit 150 determines that the power consumption exceeds the threshold value.
  • the control unit 160 may directly distribute the distribution to the third party, or may instruct the charging reservation/charging status distribution device 300 to distribute the distribution to the third party. However, here, it is assumed that the charging reservation/charging status distribution device 300 is instructed to distribute the information to a third party. Examples of third parties are as shown in (A) and (B) below.
  • the charging control device 100 (referred to as charging control device 100X) in its own area is connected to the charging control device 100 (referred to as charging control device Y) that has jurisdiction over a neighboring area that is an area under the jurisdiction of another system.
  • Receive charging status (e.g., presence or absence of surplus power for charging).
  • the charging control device 100X learns that there is an area with surplus power nearby at a time when a power shortage is expected, it sends information about the area with surplus power to the charging reservation/charging status distribution device 300. Notify.
  • the charging reservation/charging status distribution device 300 distributes information on areas where there is surplus power to users under its control. As a result, users in areas where power shortages are expected can expect to charge their EVs in other areas during the time period including the relevant time.
  • the power source is a power plant of a power company, but this is just an example.
  • the power source may be a charger at a particular charging facility.
  • the power consumption calculated by the power consumption calculation unit 130 is the power consumption at the specific charging facility, and the supplyable power is the power that can be supplied by the charger at the specific charging facility.
  • the determination of whether to perform control and the control details are the same as in the above example.
  • the processor includes: Receive charging information indicating the charging status of the electric transportation device from each charging facility in a certain area, and receive power information indicating the supplyable power of a power source that supplies power to the area, calculating the overall power consumption used for charging electric transportation equipment in the area based on the charging information; Determining whether to implement control based on the power consumption and the power information, A charging control device that performs control to reduce power consumption used for charging electric transportation equipment in the area when it is determined that the control is to be performed.
  • the processor includes: Based on the power information and the power demand, calculate a surplus supplyable power of the power source, and calculate a threshold by multiplying the surplus power by a coefficient; The charging control device according to Supplementary Note 1, wherein the control is determined to be performed when the power consumption exceeds the threshold value.
  • the processor instructs each charging facility in the area to perform reduction control to reduce the charging power of the charger for a predetermined period of time, and instructs to perform stop control to temporarily stop the charging process of the charger.
  • the charging control device according to Supplementary Note 1 or 2, wherein the charging control device instructs a charger that is not performing charging processing to perform delay control to stop the start of charging processing for a predetermined period of time.
  • the processor instructs each charging facility in the area to perform the reduction control, the stop control, or the delay control on a charger that is charging a low-priority electric transportation device.
  • the charging control device according to Supplementary Note 3.
  • the charging control device according to appendix 4 wherein the low-priority electric transportation device is an electric transportation device whose charging rate is equal to or higher than a predetermined threshold.
  • the power consumption includes a first predicted value that is a predicted value of future power consumption, and the power information includes a second predicted value that is a predicted value of future power that can be supplied,
  • the processor determines a time when a power shortage is predicted in the area based on the first predicted value and the second predicted value, and distributes the time when a power shortage is predicted to a third party.
  • the charging control device according to any one of items 1 to 5.
  • a charging control method executed by a computer Receive charging information indicating the charging status of the electric transportation device from each charging facility in a certain area, and receive power information indicating the supplyable power of a power source that supplies power to the area, calculating the overall power consumption used for charging electric transportation equipment in the area based on the charging information; Determining whether to implement control based on the power consumption and the power information, A charging control method that, when it is determined that control is to be performed, performs control to reduce power consumption used for charging electric transportation equipment in the area.
  • a non-temporary storage medium storing a program executable by a computer to execute charging control processing,
  • the charging control process includes: Receive charging information indicating the charging status of the electric transportation device from each charging facility in a certain area, and receive power information indicating the supplyable power of a power source that supplies power to the area, calculating the overall power consumption used for charging electric transportation equipment in the area based on the charging information; Determining whether to implement control based on the power consumption and the power information, A non-temporary storage medium that performs control to reduce power consumption used for charging electric transportation equipment in the area when it is determined that the control is to be performed.
  • Reference Signs List 100 Charging control device 110 Charging information receiving section 115 Data storage section 120 Power information receiving section 130 Power consumption calculation section 140 Threshold calculation section 150 Judgment section 160 Control section 200 Charging facility 300 Charging reservation/charging status distribution device 400 Power company 500 Electric power Network 1000 Drive device 1001 Recording medium 1002 Auxiliary storage device 1003 Memory device 1004 CPU 1005 Interface device 1006 Display device 1007 Input device 1008 Output device

Abstract

充電制御装置において、あるエリアにおける各充電施設から、電動輸送機器の充電状況を示す充電情報を受信し、前記エリアに電力を供給する電力源の供給可能電力を示す電力情報を受信する受信部と、前記充電情報に基づいて、前記エリアにおいて電動輸送機器の充電に使用される全体の消費電力を計算する消費電力計算部と、前記消費電力と前記電力情報とに基づいて、制御を実施するか否かを判定する判定部と、前記判定部により制御を実施すると判定された場合に、前記エリアにおいて電動輸送機器の充電に使用される消費電力を低減するための制御を実施する制御部とを備える。

Description

充電制御装置、充電制御方法、及びプログラム
 本発明は、電気自動車(以下、EV(Electronic Vehicle))の充電に関わる電力消費を平滑化する技術に関連するものである。
 近年、EVが普及してきている。EVは、EV充電器を備える一般家庭、あるいは、充電施設(EV充電スタンド、EVステーション等と呼んでもよい)等において充電をすることで走行可能になる。
 EVの普及に伴い、電力供給元を同じくする多数のEVが同時刻に充電を行う状況が想定される。その際、電力需要の急増に電力供給が追いつかず、電力不足が発生し、最悪の場合、停電が発生する可能性がある。
特開2007-129873号公報
 電力需要平滑化のために、例えば空調の温度等を制御する従来技術が存在する(特許文献1)。しかしながら、従来技術では、EVの充電需要を考慮しておらず、EVの充電需要の集中の問題を解決することができない。
 本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、EVによる電力需要の平滑化を行うための技術を提供することを目的とする。
 開示の技術によれば、あるエリアにおける各充電施設から、電動輸送機器の充電状況を示す充電情報を受信し、前記エリアに電力を供給する電力源の供給可能電力を示す電力情報を受信する受信部と、
 前記充電情報に基づいて、前記エリアにおいて電動輸送機器の充電に使用される全体の消費電力を計算する消費電力計算部と、
 前記消費電力と前記電力情報とに基づいて、制御を実施するか否かを判定する判定部と、
 前記判定部により制御を実施すると判定された場合に、前記エリアにおいて電動輸送機器の充電に使用される消費電力を低減するための制御を実施する制御部と
 を備える充電制御装置が提供される。
 開示の技術によれば、EVによる電力需要の平滑化を行うことが可能となる。
システムの構成図である。 装置のハードウェア構成図である。 装置動作を示すフローチャートである。
 以下、図面を参照して本発明の実施の形態(本実施の形態)を説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。
 本発明に係る技術の適用範囲は、電気で動作する自動車に限られず、オートバイ、トラクター、船舶等、電動輸送機器の全般を含む。
 (システム構成)
 本実施の形態では、基本的には充電中のEVの充電状況を監視することで、EV充電に係る電力需要の集中を回避することとしている。
 図1に、本実施の形態におけるシステムの全体構成図を示す。図1に示すように、本システムは、充電制御装置100(充電制御システムと呼んでもよい)、システム管轄域の充電施設200、充電予約・充電状況配信装置300、システム管轄域の電力事業者400、電力事業者400が管轄する電力ネットワーク500を含む。
 充電制御装置100は、充電状況を監視して、監視結果に基づき充電制御を行う装置であり、その詳細については後述する。充電予約・充電状況配信装置300は、充電予約及び充電状況配信のアプリケーション(以降、充電予約・充電状況配信アプリ)のサービスを提供する装置である。
 本実施の形態では、電力事業者400により、電力ネットワーク500(電力供給網)に接続された全需要家に対する電力の供給が行われる。需要家として、一般家庭、公共施設、企業等、様々な需要家が存在する。電力事業者400は、あるエリアを管轄する電力事業者である。充電制御装置100も当該エリアを管轄するものとし、このエリアをシステム管轄域と呼んでもよい。
 電力ネットワーク500には、システム管轄域のエリアにおいて、需要家として、企業や自治体等が提供するEVの充電施設、EV充電器を有する一般家庭、等も接続されている。以下では、EV充電器を有する一般家庭を含めて、EVの充電を行うことが可能な施設を充電施設と呼ぶことにする。
 図1には、当該充電施設が、システム管轄域の充電施設200として示されている。システム管轄域のエリアには複数の充電施設が存在するが、図1には、代表として1つの充電施設200が示されている。なお、本実施の形態では、充電施設200は、1つ又は複数の充電器を管理(接続)する設備(装置)であることを想定している。
 各充電施設200は、充電中の各EVに関する充電状況の情報として、使用中電力、残り充電時間、充電率等の情報を充電制御装置100に送信可能である。充電率(SOCとも呼ぶ)とは、EVのバッテリーにおける「残容量(Ah)/満充電容量(Ah)×100」で表される値である。
 また、各充電施設200は、充電中のEVに関する充電状況の情報として、充電に関する情報に加えて、EVの種類(自家用車、緊急車両(救急車、消防車、パトカー等)等)を識別できる識別情報を充電制御装置100に送信することとしてもよい。
 また、各充電施設200は、充電制御装置100から制御の指示を受信し、その指示に従って、充電器に対する制御を行うことが可能である。
 また、本実施の形態では、図1に示すある管轄域のエリアの外には、別の管轄域のエリアが1つ又は複数存在し、各エリアに、図1に示すような充電制御装置100が存在することを想定している。エリア間で、充電制御装置100は通信可能である。
 電力事業者400により供給される電力の電力源は、火力発電所、水力発電所、太陽光発電所等の発電所である。太陽光発電所等の自然エネルギーを使用した発電においては、天候等により、供給可能電力が変化する。
 充電予約・充電状況配信装置300は、電力ネットワーク500に接続されている複数の充電施設に対する充電予約サービスを提供することができる。例えば、充電予約・充電状況配信装置300は、ブラウザを備えるユーザ端末(スマートフォン等)に対して予約画面(Webページ)を表示し、予約を受け付けることができる。また、充電予約・充電状況配信装置300は、ユーザ端末に対して、各種の情報の配信を行うことも可能である。
 また、充電予約・充電状況配信装置300は、充電制御装置100からの情報配信指示に基づいて、ユーザ端末への情報配信を行うことが可能である。
 例えば、予約動作に関して、ユーザは、予約画面から、EVの充電を行いたい充電施設、充電を開始する予定時刻、必要充電時間、必要電力等を入力する。充電予約・充電状況配信装置300は、これら入力情報に基づいて、充電施設の予約を行うことができる。予約動作の例を次に説明する。
 例えば、ある充電施設(充電施設Aとする)において、5台まで同時に充電可能であるとする。充電予約・充電状況配信装置300は、ある時間(時刻1~時刻2)での充電として、ユーザ1~5の5ユーザによる充電施設Aの予約を受け付けた状態にあるとする。このとき、ユーザ6から、当該時間の充電施設Aの予約の希望があっても、その予約を受け付けない。このように、充電予約・充電状況配信装置300により、各充電施設に対する、充電時間の割り当てを行うことができる。
 (充電制御装置100の構成)
 次に、充電予約制御装置100の構成について説明する。図1に示すように、充電制御装置100は、充電情報受信部110、データ格納部115、電力情報受信部120、消費電力計算部130、閾値計算部140、判定部150、制御部160を備える。各部の動作は後述する。なお、充電情報受信部110と電力情報受信部120をまとめて「受信部」と呼んでもよい。
 充電制御装置100は、例えば、コンピュータにプログラムを実行させることにより実現される装置である。すなわち、充電制御装置100は、コンピュータに内蔵されるCPUやメモリ等のハードウェア資源を用いて、充電制御装置100で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体(可搬メモリ等)に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。
 図2は、上記コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。図2のコンピュータは、それぞれバスBSで相互に接続されているドライブ装置1000、補助記憶装置1002、メモリ装置1003、CPU1004、インタフェース装置1005、表示装置1006、入力装置1007、出力装置1008等を有する。
 当該コンピュータでの処理を実現するプログラムは、例えば、CD-ROM又はメモリカード等の記録媒体1001によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体1001がドライブ装置1000にセットされると、プログラムが記録媒体1001からドライブ装置1000を介して補助記憶装置1002にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体1001より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置1002は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
 メモリ装置1003は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置1002からプログラムを読み出して格納する。CPU1004は、メモリ装置1003に格納されたプログラムに従って、充電制御装置100に係る機能を実現する。インタフェース装置1005は、ネットワーク等に接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置1006はプログラムによるGUI(Graphical User Interface)等を表示する。入力装置1007はキーボード及びマウス、ボタン、又はタッチパネル等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。出力装置1008は演算結果を出力する。
 なお、充電制御装置100は1台のコンピュータで実現してもよいし、複数台のコンピュータで実現してもよい。また、充電制御装置100は物理マシンで実現してもよいし、クラウド上の仮想マシンで実現してもよい。
 (充電制御装置100の動作例)
 次に、図3に示すフローチャートの手順に沿って、充電制御装置100の動作例を説明する。図3は、ある制御が実行されるまでのフローを示している。
 <S101>
 S101において、充電情報受信部110は、各充電施設200から充電状況を示す充電情報を受信する。この受信動作は、例えば、個々のEVの充電が開始される都度、実行される。ここでの「充電が開始される」タイミング(充電情報を受信するタイミング)は、例えば、充電器のスタートボタンが押されたタイミングである。また、充電が開始したEVに関しては、受電中に例えば一定時間間隔で、充電情報が充電施設200から充電制御装置100に送信され、充電情報受信部110は、当該充電情報を受信する。
 充電情報には、例えば、送信元の充電施設200の識別情報、EV毎の「ユーザ情報、充電に使用中の電力、残り充電時間、充電率等」が含まれる。また、充電情報に、EV毎の「充電対象のEVの種類を示す情報」が含まれていてもよい。なお、ユーザ情報として、ユーザ端末へ情報送信するためのメールアドレス等が含まれていてもよい。充電情報受信部110は、受信した充電情報をデータ格納部115に格納する。
 <S102>
 S102において、電力情報受信部120は、電力事業者300から、電力源の各時刻における供給可能電力を示す電力情報を受信する。各時刻には、現在時刻及び将来の時刻が含まれる。将来の時刻の供給可能電力については、予測値と呼んでもよい。「各時刻」の時間間隔は例えば、1分であってもよいし、10分であってもよいし、30分であってもよいし、1時間であってもよいし、これら以外でもよい。
 電力情報受信部120は、受信した電力情報をデータ格納部115に格納する。電力事業者400から受信する電力情報には、現在時刻の供給可能電力、及び、将来のある時間範囲における供給可能電力(予測値)が含まれる。
 「供給可能電力」は、電力源により供給可能な最大の電力である。また、「供給可能電力」は、供給可能な最大の電力から、管轄域のエリアにおける予測される需要総量を引いた余力であってもよい。以下の説明では、「供給可能電力」は、電力源により供給可能な最大の電力であるものとして説明する。
 <S103>
 S103において、消費電力計算部130は、データ格納部115から充電情報を読み出し、充電情報から、システム管轄域のエリアにおける、現在のEVの充電に使用されている消費電力、及び、現在以降の各時刻の充電に使用される消費電力の予測値を計算する。
 消費電力計算部130は、各充電施設200から受信した各EVの充電情報における使用中電力を、充電中の全てのEVに関して足し合わせることにより、現在の消費電力を算出する。
 また、消費電力計算部130は、例えば、現在の消費電力と、過去の消費電力の時系列の実績データに基づいて、回帰分析、あるいは、ニューラルネットワーク等を用いて、将来の各時刻の消費電力を算出する。
 「各時刻」の時間間隔は例えば、1分であってもよいし、10分であってもよいし、30分であってもよいし、1時間であってもよいし、これら以外でもよい。
 <S104>
 S104において、閾値計算部140は、データ格納部115から読み出した電力情報から制御実施判断のための閾値THを計算する。閾値THは、現在時刻、及び、現在から将来にかけてのある時間範囲における各時刻について計算する。
 例えば、ある時刻tでの供給可能電力をSPとし、電力事業者400の管轄域の時刻tでの全体の電力需要(予測値)をDPとする。時刻tでの全体の電力需要は、例えば、過去の需要実績データから回帰分析等により計算してもよいし、電力事業者400から、電力情報に含まれる情報として受信することとしてもよい。
 このとき、閾値計算部140は、例えば、TH=α(SP-DP)としてTHを計算する。αは予め定めた係数であり、1>α>0である。つまり、SP-DPにより、供給可能な電力の余力が計算され、その余力に係数をかけたものを閾値とする。
 なお、電力事業者400から受信する供給可能電力が上記の余力である場合には、閾値計算部140は、「TH=α×供給可能電力」によりTHを計算する。
 <S105>
 S105において、判定部150は、消費電力計算部130により消費電力の計算を行った時間範囲(現在時刻から将来のある時刻まで)における各時刻において、消費電力が、閾値を上回ったか否かを判断する。つまり、判定部150は、システム管轄域のエリアにおいてEVの充電に使用される消費電力を低減するための制御を実施するか否かを判定する。
 消費電力が、閾値を上回る時刻がある場合、その時刻を制御部160に通知するとともに、S106に進む。消費電力が、閾値を上回る時刻がない場合には、S101に戻り、S101からの処理を再び実行する。
 <S106>
 S106において、制御部160は、データ格納部115から、充電情報の送信元の各充電施設200の識別情報を読み出して、各充電施設200あるいは充電予約・充電状況配信装置300に対する制御指示を行う。制御の方法としては例えば下記のような方法(1-1)~(1-2)、(2-1)~(2-2)がある。なお、(1-1)、(1-2)、(2-1)、(2-2)のうちのいずれか2つ、いずれか3つ、あるいは全部を組み合わせて実施してもよい。
 下記の(1-1)~(1-2)は、現在時刻において、消費電力が閾値を上回っている状況を想定して、充電施設を介して充電器を直接的に制御する方法である、
 (1-1)システム管轄域のエリアの各充電施設200に対して、充電器の充電電力を所定時間低下させる、あるいは一時的に充電処理を停止するように充電器の制御を実行するよう指示する。
 充電電力を低下させる幅は、予め定めた値でもよいし、消費電力と閾値との差が大きいほど充電電力を低下させる幅を大きくしてもよい。また、充電電力を低下させる時間長あるいは充電処理を停止する時間長に関しては、予め定めた値でもよいし、充電制御装置100の判定部150により、消費電力が閾値以下になったと判定されるまでの時間でもよい。
 (1-2)システム管轄域のエリアの各充電施設200に対して、現在充電処理を行っていない充電器に対し、充電処理の開始を所定時間停止させる制御を行うよう指示する。充電処理を、開始を停止させる時間長に関しては、予め定めた値でもよいし、充電制御装置100の判定部150により、消費電力が閾値以下になったと判定されるまでの時間でもよい。
 なお、(1-1)、(1-2)のいずれのケースにおいても、制御部160は、管轄域のエリアの各充電施設200に対し、優先度の低いEVに対する充電を行っている充電器のみに対して、前述した電力低下制御、充電停止制御、又は、充電遅延制御を行うよう指示することとしてもよい。
 優先度の低いEVとは、例えば、充電率が予め定めた閾値以上のEVである。また、優先度の低いEVが、緊急車両以外のEVであってもよい。制御部160は、各充電施設200に対して優先度の低いEVを指定してもよいし、各充電施設200において優先度の低いEVを判断してもよい。
 次に、(2-1)~(2-2)について説明する。(2-1)~(2-2)は、将来のある時刻において、消費電力が閾値を上回っている状況を想定して、制御部160が、充電予約・充電状況配信装置300を介して、充電状況の配信、他の充電施設への誘導等を行う制御方法である。
 (2-1)システム管轄域のエリアにおいて、電力不足が予想される時刻を、第3者に対して配信する。電力不足が予想される時刻とは、判定部150により、消費電力が閾値を上回ると判定された時刻である。また、第3者への配信については、制御部160は、直接に第3者へ配信してもよいし、充電予約・充電状況配信装置300に対して第3者への配信を指示してもよいが、ここでは、充電予約・充電状況配信装置300に対して第3者への配信を指示することを想定している。第3者の例は下記(A)、(B)のとおりである。
 (A)システム管轄域のエリアの充電施設200の利用を行う可能性のあるEVのユーザ
 (B)他のシステム管轄域のエリアを管轄する充電制御装置100
 上記の(A)により、電力不足が予想される時刻を受信したユーザは、その時刻を含む時間において、EVの充電を控えることが期待できる。また、上記の(B)により、他のシステム管轄域のエリアを管轄する充電制御装置100から、下記の(2-2)の情報を受信することが期待できる。
 (2-2)自エリアの充電制御装置100(充電制御装置100Xとする)は、他のシステム管轄域のエリアである近隣のエリアを管轄する充電制御装置100(充電制御装置Yとする)から充電状況(例:充電のための電力余剰の有無)を受信する。
 これにより充電制御装置100Xは、電力不足が予想される時刻において、電力余剰があるエリアが近隣に存在することを把握すると、充電予約・充電状況配信装置300に対し、電力余剰がある地域の情報を通知する。充電予約・充電状況配信装置300は、配下のユーザに対して電力余剰がある地域の情報を配信する。これにより、電力不足が予想されるエリアのユーザは、該当時刻を含む時間において、他のエリアでEVの充電を行うことを期待できる。
 (その他の例)
 上記の例では、電力源を電力事業者の発電所としているが、これは一例である。電力源が、特定の充電施設における充電器であってもよい。この場合、消費電力計算部130により計算する消費電力は、当該特定の充電施設における消費電力となり、供給可能電力は、当該特定の充電施設における充電器の供給可能電力となる。制御を行うか否かの判定、制御内容は、上記の例と同様である。
 (実施の形態の効果)
 以上説明した本実施の形態に係る技術により、EVによる電力需要の平滑化が可能となり、急激な電力消費を防止することが可能となる。
 (付記)
 以上の実施形態に関し、更に以下の付記項を開示する。
(付記項1)
 メモリと、
 前記メモリに接続された少なくとも1つのプロセッサと、
 を含み、
 前記プロセッサは、
 あるエリアにおける各充電施設から、電動輸送機器の充電状況を示す充電情報を受信し、前記エリアに電力を供給する電力源の供給可能電力を示す電力情報を受信し、
 前記充電情報に基づいて、前記エリアにおいて電動輸送機器の充電に使用される全体の消費電力を計算し、
 前記消費電力と前記電力情報とに基づいて、制御を実施するか否かを判定し、
 制御を実施すると判定された場合に、前記エリアにおいて電動輸送機器の充電に使用される消費電力を低減するための制御を実施する
 充電制御装置。
(付記項2)
 前記プロセッサは、
 前記電力情報と電力需要に基づいて、前記電力源の供給可能電力の余力を算出し、前記余力に係数を乗算することにより閾値を算出し、
 前記消費電力が前記閾値を上回る場合に、前記制御を実施すると判定する
 付記項1に記載の充電制御装置。
(付記項3)
 前記プロセッサは、前記エリアにおける各充電施設に対して、充電器の充電電力を所定時間だけ低下させる低下制御を行うよう指示する、一時的に充電器の充電処理を停止させる停止制御を行うよう指示する、又は、充電処理を行っていない充電器に対して充電処理の開始を所定時間だけ停止させる遅延制御を行うよう指示する
 付記項1又は2に記載の充電制御装置。
(付記項4)
 前記プロセッサは、前記エリアにおける各充電施設に対し、優先度の低い電動輸送機器に対する充電を行っている充電器に対して、前記低下制御、前記停止制御、又は、前記遅延制御を行うよう指示する
 付記項3に記載の充電制御装置。
(付記項5)
 前記優先度の低い電動輸送機器は、充電率が予め定めた閾値以上である電動輸送機器である
 付記項4に記載の充電制御装置。
(付記項6)
 前記消費電力は、将来の消費電力の予測値である第1予測値を含み、前記電力情報は、将来の供給可能電力の予測値である第2予測値を含み、
 前記プロセッサは、前記第1予測値と前記第2予測値に基づいて、前記エリアにおいて、電力不足が予測される時刻を判定し、電力不足が予測される時刻を第3者に配信する
 付記項1ないし5のうちいずれか1項に記載の充電制御装置。
(付記項7)
 コンピュータが実行する充電制御方法であって、
 あるエリアにおける各充電施設から、電動輸送機器の充電状況を示す充電情報を受信し、前記エリアに電力を供給する電力源の供給可能電力を示す電力情報を受信し、
 前記充電情報に基づいて、前記エリアにおいて電動輸送機器の充電に使用される全体の消費電力を計算し、
 前記消費電力と前記電力情報とに基づいて、制御を実施するか否かを判定し、
 制御を実施すると判定された場合に、前記エリアにおいて電動輸送機器の充電に使用される消費電力を低減するための制御を実施する
 充電制御方法。
(付記項8)
 充電制御処理を実行するようにコンピュータによって実行可能なプログラムを記憶した非一時的記憶媒体であって、
 前記充電制御処理は、
 あるエリアにおける各充電施設から、電動輸送機器の充電状況を示す充電情報を受信し、前記エリアに電力を供給する電力源の供給可能電力を示す電力情報を受信し、
 前記充電情報に基づいて、前記エリアにおいて電動輸送機器の充電に使用される全体の消費電力を計算し、
 前記消費電力と前記電力情報とに基づいて、制御を実施するか否かを判定し、
 制御を実施すると判定された場合に、前記エリアにおいて電動輸送機器の充電に使用される消費電力を低減するための制御を実施する
 非一時的記憶媒体。
 以上、本実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
100 充電制御装置
110 充電情報受信部
115 データ格納部
120 電力情報受信部
130 消費電力計算部
140 閾値計算部
150 判定部
160 制御部
200 充電施設
300 充電予約・充電状況配信装置
400 電力事業者
500 電力ネットワーク
1000 ドライブ装置
1001 記録媒体
1002 補助記憶装置
1003 メモリ装置
1004 CPU
1005 インタフェース装置
1006 表示装置
1007 入力装置
1008 出力装置

Claims (8)

  1.  あるエリアにおける各充電施設から、電動輸送機器の充電状況を示す充電情報を受信し、前記エリアに電力を供給する電力源の供給可能電力を示す電力情報を受信する受信部と、
     前記充電情報に基づいて、前記エリアにおいて電動輸送機器の充電に使用される全体の消費電力を計算する消費電力計算部と、
     前記消費電力と前記電力情報とに基づいて、制御を実施するか否かを判定する判定部と、
     前記判定部により制御を実施すると判定された場合に、前記エリアにおいて電動輸送機器の充電に使用される消費電力を低減するための制御を実施する制御部と
     を備える充電制御装置。
  2.  前記電力情報と電力需要に基づいて、前記電力源の供給可能電力の余力を算出し、前記余力に係数を乗算することにより閾値を算出する閾値算出部を更に備え、
     前記判定部は、前記消費電力が前記閾値を上回る場合に、前記制御を実施すると判定する
     請求項1に記載の充電制御装置。
  3.  前記制御部は、前記エリアにおける各充電施設に対して、充電器の充電電力を所定時間だけ低下させる低下制御を行うよう指示する、一時的に充電器の充電処理を停止させる停止制御を行うよう指示する、又は、充電処理を行っていない充電器に対して充電処理の開始を所定時間だけ停止させる遅延制御を行うよう指示する
     請求項1又は2に記載の充電制御装置。
  4.  前記制御部は、前記エリアにおける各充電施設に対し、優先度の低い電動輸送機器に対する充電を行っている充電器に対して、前記低下制御、前記停止制御、又は、前記遅延制御を行うよう指示する
     請求項3に記載の充電制御装置。
  5.  前記優先度の低い電動輸送機器は、充電率が予め定めた閾値以上である電動輸送機器である
     請求項4に記載の充電制御装置。
  6.  前記消費電力は、将来の消費電力の予測値である第1予測値を含み、前記電力情報は、将来の供給可能電力の予測値である第2予測値を含み、
     前記判定部は、前記第1予測値と前記第2予測値に基づいて、前記エリアにおいて、電力不足が予測される時刻を判定し、
     前記制御部は、電力不足が予測される時刻を第3者に配信する
     請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載の充電制御装置。
  7.  コンピュータが実行する充電制御方法であって、
     あるエリアにおける各充電施設から、電動輸送機器の充電状況を示す充電情報を受信し、前記エリアに電力を供給する電力源の供給可能電力を示す電力情報を受信し、
     前記充電情報に基づいて、前記エリアにおいて電動輸送機器の充電に使用される全体の消費電力を計算し、
     前記消費電力と前記電力情報とに基づいて、制御を実施するか否かを判定し、
     制御を実施すると判定された場合に、前記エリアにおいて電動輸送機器の充電に使用される消費電力を低減するための制御を実施する
     充電制御方法。
  8.  コンピュータを、請求項1ないし6のうちいずれか1項に記載の充電制御装置における各部として機能させるためのプログラム。
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