特開 2024-134774 電力供給システム及び移動体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024134774

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】電力供給システム及び移動体

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/34 20060101AFI20240927BHJP

   G05B 11/36 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

H02J7/34 H

G05B11/36 505A

G05B11/36 M

G05B11/36 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023045128

(22)【出願日】2023-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003683

【氏名又は名称】弁理士法人桐朋

(72)【発明者】

【氏名】羽賀 久夫

【テーマコード（参考）】

5G503

5H004

【Ｆターム（参考）】

5G503AA07

5G503BA01

5G503BB02

5G503CA01

5G503CA08

5G503CA11

5G503DA06

5G503EA05

5G503EA08

5G503GD03

5G503GD06

5H004GA16

5H004GA36

5H004GB13

5H004HA14

5H004HB14

5H004KB02

5H004KB04

5H004KB06

5H004KC22

5H004KC23

5H004KC25

5H004KC27

5H004KC28

(57)【要約】      （修正有）

【課題】より良好な電力供給システム及び移動体を提供する。
【解決手段】電力供給システムにおいて、制御装置の情報処理装部５４は、必要電力と、発電電力と、蓄電装置の現在ＳＯＣとに基づいて、所定時間後のＳＯＣである予測ＳＯＣを予測する予測部６０と、目標となるＳＯＣである目標ＳＯＣと予測ＳＯＣとの偏差を縮小するための補正電力を決定する補正電力決定部６２と、必要電力に応じた発電電力である目標発電電力を補正電力で補正することにより、補正後目標発電電力を決定する目標発電電力補正部６６と、補正後目標発電電力に基づいて発電装置を制御し得る制御部５６と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機とを備える発電装置と、
前記発電装置から供給される電力によって動作し得る負荷装置と、
前記発電装置から供給される電力によって充電され得るとともに、前記負荷装置に電力を供給し得る蓄電装置と、
前記負荷装置を動作させるために必要な必要電力と、前記発電装置によって生成される電力である発電電力と、前記蓄電装置の現在のＳＯＣである現在ＳＯＣとに基づいて、所定時間後の前記ＳＯＣである予測ＳＯＣを予測する予測部と、
目標となる前記ＳＯＣである目標ＳＯＣと前記予測ＳＯＣとの偏差を縮小するための補正電力を決定する補正電力決定部と、
前記必要電力に応じた発電電力である目標発電電力を前記補正電力で補正することにより、補正後目標発電電力を決定する目標発電電力補正部と、
前記補正後目標発電電力に基づいて前記発電装置を制御し得る制御部と、
を備える、電力供給システム。

【請求項2】

請求項１に記載の電力供給システムにおいて、
前記必要電力と前記現在ＳＯＣとに基づいて前記目標発電電力を決定する目標発電電力決定部を備える、電力供給システム。

【請求項3】

請求項２に記載の電力供給システムにおいて、
前記蓄電装置の劣化状態に応じた調整パラメータを決定するパラメータ決定部を備え、
前記予測部は、前記調整パラメータを使用することによって、前記蓄電装置の前記劣化状態に応じた前記予測ＳＯＣを予測し、
前記目標発電電力決定部は、前記調整パラメータを使用することによって、前記蓄電装置の前記劣化状態に応じた前記目標発電電力を決定する、電力供給システム。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の電力供給システムを備える移動体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力供給システム及び移動体に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、より多くの人々が手ごろで信頼でき、持続可能かつ先進的なエネルギーへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギーの効率化に貢献する電動化技術に関する研究開発が行われている。

【0003】

特許文献１には、ハイブリッド電気推進システムを搭載する航空機（ヘリコプタ）が示される。航空機のプロペラは、ガスタービンエンジンの出力軸及び回転電機のロータに結合される。通常、ガスタービンエンジンがプロペラ及び回転電機を駆動し、回転電機は発電する。つまり、ガスタービンエンジン及び回転電機は、発電装置として機能する。なお、回転電機は、必要に応じてモータとして機能し、ガスタービンエンジンの出力軸に力を付加することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－７７３６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

より良好な電力供給システム及び移動体が待望されている。

【0006】

本発明は上述した課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の電力供給システムは、エンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機とを備える発電装置と、前記発電装置から供給される電力によって動作し得る負荷装置と、前記発電装置から供給される電力によって充電され得るとともに、前記負荷装置に電力を供給し得る蓄電装置と、前記負荷装置を動作させるために必要な必要電力と、前記発電装置によって生成される電力である発電電力と、前記蓄電装置の現在のＳＯＣである現在ＳＯＣとに基づいて、所定時間後の前記ＳＯＣである予測ＳＯＣを予測する予測部と、目標となる前記ＳＯＣである目標ＳＯＣと前記予測ＳＯＣとの偏差を縮小するための補正電力を決定する補正電力決定部と、前記必要電力に応じた発電電力である目標発電電力を前記補正電力で補正することにより、補正後目標発電電力を決定する目標発電電力補正部と、前記補正後目標発電電力に基づいて前記発電装置を制御し得る制御部と、を備える。

【0008】

本発明の移動体は、上記の電力供給システムを備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、良好な電力供給システム及び移動体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、移動体の概略図である。

【図2】図２は、電力供給システムの概略図である。

【図3】図３は、演算部が行う発電電力制御処理のフローチャートである。

【図4】図４は、情報処理部の構成を示すブロック線図である。

【図5】図５は、パラメータ決定部の構成を示すブロック線図である。

【図6】図６は、補正電力決定部の構成を示すブロック線図である。

【図7】図７は、目標発電電力決定部の構成を示すブロック線図である。

【図8】図８Ａは、必要電力のタイムチャートである。図８Ｂは、発電電力のタイムチャートである。図８Ｃは、蓄電装置のＳＯＣのタイムチャートである。図８Ｄは、補正電力決定部によって決定される補正電力のタイムチャートである。

【図9】図９Ａは、必要電力のタイムチャートである。図９Ｂは、発電電力のタイムチャートである。図９Ｃは、蓄電装置のＳＯＣのタイムチャートである。図９Ｄは、補正電力決定部によって決定される補正電力のタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

例えば、発電装置及び蓄電装置を搭載する航空機は、通常は発電装置が負荷装置に電力を供給する。一方、蓄電装置は、航空機で必要とされる電力（必要電力）が発電装置で生成される電力（発電電力）を上回った場合に、負荷装置に電力を供給する。必要電力が発電電力を上回る状態が長く続くと、蓄電装置の残量が減少する。蓄電装置の残量が減少した場合、電力不足が生じる虞がある。以下で説明する実施形態は、蓄電装置の残量の減少を少なくすることができる。

【0012】

［移動体１０］
図１は、移動体１０の概略図である。電力供給システム２２は、移動体１０に搭載され得る。移動体１０は、例えば、電動垂直離着陸機（ｅＶＴＯＬ機）である。移動体１０は、８つのＶＴＯＬロータ１２を備える。ＶＴＯＬロータ１２は、機体１４に対して上方向の推力を発生する。移動体１０は、８つの電動モータ１６を備える。１つの電動モータ１６が、１つのＶＴＯＬロータ１２を駆動する。移動体１０は、２つのクルーズロータ１８を有する。クルーズロータ１８は、機体１４に対して前方向の推力を発生する。移動体１０は、４つの電動モータ２０を備える。２つの電動モータ２０が、１つのクルーズロータ１８を駆動する。

【0013】

移動体１０は、電力供給システム２２を搭載する。各々の電動モータ１６、２０は、電力供給システム２２からの電力が供給される負荷装置２８（図２）である。負荷装置２８は、電動モータ１６、２０に限定されない。移動体１０には、複数の負荷装置２８が備えられ得る。説明の簡略化のため、複数の負荷装置２８のうちの１つの負荷装置２８が、図２には示されている。

【0014】

移動体１０は、電力に関する情報を管理するコントローラ２１を備える。コントローラ２１は、移動体１０の一部又は全ての負荷装置２８を動作させるために必要な電力を算出し、電力供給システム２２に動作要求を出力する。電力供給システム２２（制御装置３０）は、動作要求に基づいて移動体１０で必要とされている電力を決定する。この電力を必要電力と称する。必要電力は、負荷装置２８を動作させるために必要な電力である。

【0015】

移動体１０は、航空機に限らず、船舶、自動車、列車等であってもよい。また、電力供給システム２２は、移動体１０の他に、施設、工場等で使用されてもよい。

【0016】

［電力供給システム２２］
図２は、電力供給システム２２の概略図である。電力供給システム２２は、発電装置２４、蓄電装置２６、負荷装置２８及び制御装置３０を備える。負荷装置２８は、発電装置２４から供給される電力によって動作し得るように、発電装置２４に電気的に接続される。蓄電装置２６は、発電装置２４から供給される電力によって充電され得るとともに、負荷装置２８に電力を供給し得るように、発電装置２４及び負荷装置２８に電気的に接続される。

【0017】

発電装置２４は、ガスタービンエンジン３２（エンジン）、燃料噴射装置３４、発電機３６及びパワーコントロールユニット３８を有する。ガスタービンエンジン３２は、発電機３６を駆動する。燃料噴射装置３４は、不図示のインジェクタを備える。インジェクタの制御によって、ガスタービンエンジン３２の回転数を変化させることができる。発電機３６は、ガスタービンエンジン３２によって駆動されて、三相交流電力を発生する。パワーコントロールユニット３８は、三相交流電力を直流電力に変換する。パワーコントロールユニット３８は、ＡＣ／ＤＣコンバータ４０を有する。ＡＣ／ＤＣコンバータ４０は、不図示のスイッチング素子を備える。ＡＣ／ＤＣコンバータ４０に備えられたスイッチング素子が制御されることによって、発電装置２４から蓄電装置２６に供給される電力と、発電装置２４から負荷装置２８に供給される電力とが制御され得る。

【0018】

蓄電装置２６は、例えばリチウムイオンバッテリを有する。蓄電装置２６は、リチウムイオンバッテリ以外の二次電池を有してもよい。蓄電装置２６は、大容量コンデンサを有してもよい。

【0019】

負荷装置２８は、不図示のインバータ及び電動モータ１６、２０（図１）を有する。インバータは、入力された直流電力を三相交流電力に変換する。電動モータ１６、２０は、インバータから供給される三相交流電力により駆動される。負荷装置２８は、不図示のＤＣ／ＤＣコンバータ及び低電圧駆動装置を有してもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータは、当該ＤＣ／ＤＣコンバータに入力された直流電力の電圧を低下させる。低電圧駆動装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータから供給される直流電力により駆動される。

【0020】

電力供給システム２２は、電圧センサ４２、電流センサ４４、電圧センサ４６及び電流センサ４８を備える。電圧センサ４２は、発電装置２４の端子間電圧を検出する。電流センサ４４は、発電装置２４から出力される電流を検出する。電圧センサ４６は、蓄電装置２６の端子間電圧を検出する。電流センサ４８は、蓄電装置２６から出力される電流を検出する。

【0021】

電力供給システム２２は、制御装置３０を備える。制御装置３０は、電圧を示す信号を電圧センサ４２、４６から取得する。制御装置３０は、電流を示す信号を電流センサ４４、４８から取得する。制御装置３０は、発電装置２４の燃料噴射装置３４に備えられるインジェクタを制御する。制御装置３０は、発電装置２４のＡＣ／ＤＣコンバータ４０に備えられるスイッチング素子を制御する。

【0022】

制御装置３０は、演算部５０及び記憶部５２を有する。演算部５０は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)等のプロセッサである。演算部５０は、記憶部５２に記憶されているプログラムを実行することにより、各装置を制御する。演算部５０の少なくとも一部が、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＦＰＧＡ(Field-Programmable Gate Array)等の集積回路によって実現されてもよい。演算部５０の少なくとも一部が、ディスクリートデバイスを含む電子回路によって実現されてもよい。

【0023】

演算部５０は、情報処理部５４及び制御部５６として機能する。情報処理部５４は、発電装置２４で生成される電力の目標値を設定する。制御部５６は、設定された電力の目標値に基づいて発電装置２４を制御する。

【0024】

記憶部５２は、コンピュータ可読記憶媒体である、不図示の揮発性メモリ及び不図示の不揮発性メモリにより構成される。揮発性メモリは、例えば、ＲＡＭ(Random Access Memory)等である。不揮発性メモリは、例えば、ＲＯＭ(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等である。データ等が、例えば、揮発性メモリに記憶される。プログラム、テーブル、マップ等が、例えば、不揮発性メモリに記憶される。記憶部５２の少なくとも一部が、上述したプロセッサ、集積回路等に備えられていてもよい。

【0025】

［発電電力制御処理］
ガスタービンエンジン３２は、機械の構造上、指令に対する応答が遅い。また、ガスタービンエンジン３２は、通常は高効率で運転される。ガスタービンエンジン３２の回転を急速に増加させたい場合であっても、通常は効率が優先される。従って、ガスタービンエンジン３２は、指令に対して高いレスポンスで駆動できない。また、各種センサには、応答遅れが発生する。こうした理由から、移動体１０の必要電力が発電装置２４の発電電力を上回る時点から、移動体１０の必要電力を発電装置２４が出力できるようになるまでにはタイムラグが発生する。その間、蓄電装置２６から負荷装置２８に電力が供給される。電力供給システム２２で行われる発電電力制御処理は、蓄電装置２６からの電力供給を低減するための処理である。

【0026】

図３は、演算部５０が行う発電電力制御処理のフローチャートである。図４は、情報処理部５４の構成を示すブロック線図である。図４で示すように、情報処理部５４は、複数の処理部（パラメータ決定部５８、予測部６０、補正電力決定部６２、目標発電電力決定部６４及び目標発電電力補正部６６）を備える。図４で示す各々の処理部は、図３で示すステップＳ２～ステップＳ６のいずれかの処理を実行する。

【0027】

ステップＳ１において、情報処理部５４は、発電電力制御処理を実行するための各情報を取得する。情報処理部５４は、コントローラ２１から取得する動作要求に基づいて必要電力を取得する。情報処理部５４は、電圧センサ４２、４６及び電流センサ４４、４８の各々から検出結果を示す情報（電圧値及び電流値）を取得する。情報処理部５４は、電圧値及び電流値以外にＳＯＣ（State Of Charge）を算出するために必要な情報（温度等）を不図示のセンサから取得する。情報処理部５４は、電圧センサ４６によって検出される電圧値と、電流センサ４８によって検出される電流値と、温度等の情報とに基づいて、蓄電装置２６の現在のＳＯＣを算出する。このＳＯＣを、現在ＳＯＣと称する。情報処理部５４は、電圧センサ４２によって検出される電圧値と、電流センサ４４によって検出される電流値とに基づいて、発電装置２４によって現在生成されている発電電力を算出する。

【0028】

ステップＳ２において、情報処理部５４は、蓄電装置２６の劣化状態に応じた調整パラメータを決定する。調整パラメータとは、情報処理部５４の演算結果（補正後目標発電電力）に蓄電装置２６の劣化状態（ＳＯＨ（State Of Health））を反映させるためのパラメータである。ステップＳ２の処理は、図４で示すパラメータ決定部５８によって行われる。パラメータ決定部５８については、図５を用いて説明する。

【0029】

図５は、パラメータ決定部５８の構成を示すブロック線図である。パラメータ決定部５８は、図５で示す各処理部（重み決定部６８、ＳＯＣ推定部７０、誤差演算部７２、誤差修正部７４及びスライディングモード制御部７８）を備える。

【0030】

重み決定部６８は、電圧センサ４６によって検出される電圧値（ＢＡＴ電圧）と、電流センサ４８によって検出される電流値（ＢＡＴ電流）と、重み関数６８ａとに基づいて、重みを決定する。重み関数６８ａは、ＢＡＴ電流と、ＢＡＴ電圧と、蓄電装置２６の劣化度合に対応する重みとを対応付ける関数である。重み関数６８ａは、実験結果、シミュレーション結果等に基づいて、蓄電装置２６の劣化モデルに基づいて作成可能である。また、重み関数６８ａは、アレニウスの式を用いた劣化モデルに基づいて作成可能である。重み関数６８ａは、予め記憶部５２に記憶される。

【0031】

ＳＯＣ推定部７０は、蓄電装置２６の現在ＳＯＣを推定する。ＳＯＣ推定部７０は、必要電力を示す情報である必要電力情報と、発電電力を示す情報である発電電力情報とに基づいて、現在ＳＯＣを推定する。ＳＯＣ推定部７０は、必要電力と発電電力との差分を所定の演算周期毎に算出する。各演算周期における必要電力と発電電力との差は、各演算周期における蓄電装置２６の入出力電力に相当する。ＳＯＣ推定部７０は、全ての差分を合算することにより、蓄電装置２６の入出力電力の合計値を算出する。更に、ＳＯＣ推定部７０は、算出された合算値を劣化していない蓄電装置２６の容量値（満充電容量）から減算することにより得られる減算値を、劣化していない蓄電装置２６の容量値で除算する。以上の計算により、ＳＯＣ推定部７０は、蓄電装置２６のＳＯＣの推定値を算出する。このＳＯＣを、推定ＳＯＣと称する。なお、過去の必要電力及び発電電力は、記憶部５２に記憶されている。蓄電装置２６の容量値も、記憶部５２に記憶されている。

【0032】

誤差演算部７２は、ステップＳ１において算出された現在ＳＯＣと、ＳＯＣ推定部７０によって推定された推定ＳＯＣとの誤差値を算出する。例えば、誤差演算部７２は、現在ＳＯＣから推定ＳＯＣを減算することによって誤差値を算出する。

【0033】

誤差修正部７４は、誤差演算部７２によって算出された誤差値を、重み決定部６８によって決定された重みを用いて修正する。例えば、誤差修正部７４は、誤差値に重みを乗算することによって、修正誤差値を算出する。

【0034】

スライディングモード制御部７８は、修正誤差値を入力値としてスライディングモード制御を行い、調整パラメータを算出する。調整パラメータの値は、０より大きく１より小さい。調整パラメータは、図４で示す予測部６０及び目標発電電力決定部６４で使用される。その結果、情報処理部５４が最終的に決定する目標の発電電力（補正後目標発電電力）に、蓄電装置２６の劣化状態が反映される。なお、調整パラメータは、スライディングモード制御以外の他の制御によって算出されてもよい。

【0035】

パラメータ決定部５８の各処理部が以上の処理を行うと、ステップＳ２の処理は終了する。

【0036】

図３に戻り、発電電力制御処理の説明を続ける。ステップＳ２が終了すると、情報処理部５４は、ステップＳ３の処理とステップＳ５の処理とを並行して実行する。

【0037】

ステップＳ３において、情報処理部５４は、予測ＳＯＣを予測する。予測ＳＯＣとは、仮に、発電装置２４の現在の運転状態と、負荷装置２８の現在の入出力状態とが継続された場合に、次の演算周期で算出される蓄電装置２６のＳＯＣである。ステップＳ３の処理は、図４で示す予測部６０によって行われる。予測部６０は、下記（１）式によって予測ＳＯＣを算出する。

【0038】

【数1】

【0039】

ＳＯＣｐｒｅ（ｋ）：予測ＳＯＣ
ＳＯＣａｃｔ（ｋ）：今回の演算周期での現在ＳＯＣ
ＳＯＣａｃｔ（ｋ－１）：１回前の演算周期での現在ＳＯＣ
φｉｎ（ｋ－ｉ）：ｉ回前の演算周期での蓄電装置２６の入出力電力（必要電力－発電電力）
α１：ＳＯＣａｃｔ（ｋ）の係数
α２：ＳＯＣａｃｔ（ｋ－１）の係数
βｉ：φｉｎ（ｋ－ｉ）の係数

【0040】

α１、α２、βｉ（ｉ＝１、２、…ｎ－１、ｎ）は、予測部６０の設計段階で決められている。α１、α２、βｉは、予め記憶部５２に記憶される。但し、α１、α２、βｉは、ステップＳ２においてパラメータ決定部５８によって決定された調整パラメータに基づいて補正されてもよい。つまり、予測部６０は、調整パラメータに基づいて各係数を補正するとともに、上記（１）式を用いて予測ＳＯＣ（ＳＯＣｐｒｅ（ｋ））を算出してもよい。この場合、予測部６０は、α１に調整パラメータを乗算することにより得られるα１´を使用する。予測部６０は、α２に調整パラメータを乗算することにより得られるα２´を使用する。予測部６０は、βｉに調整パラメータを乗算することにより得られるβｉ´を使用する。

【0041】

ステップＳ４において、情報処理部５４は、補正電力を決定する。補正電力とは、目標となるＳＯＣである目標ＳＯＣと予測ＳＯＣとの偏差を縮小するための電力である。目標ＳＯＣは、通常は一定値である。目標ＳＯＣは、予め記憶部５２に記憶される。ステップＳ４の処理は、図４で示す補正電力決定部６２によって行われる。補正電力決定部６２については、図６を用いて説明する。

【0042】

図６は、補正電力決定部６２の構成を示すブロック線図である。補正電力決定部６２は、図６で示す各処理部（偏差演算部８０及びＰＩＤ制御部８２）を備える。

【0043】

偏差演算部８０は、ステップＳ３において予測部６０によって予測された予測ＳＯＣと、所定の目標ＳＯＣとの偏差を算出する。例えば、偏差演算部８０は、予測ＳＯＣから目標ＳＯＣを減算することによって偏差を算出する。

【0044】

ＰＩＤ制御部８２は、ＰＩＤ(Proportional Integral Differential)制御を行う。ＰＩＤ制御部８２は、目標ＳＯＣと予測ＳＯＣとの偏差を縮小するための補正電力を決定する。なお、補正電力は、ＰＩＤ制御以外の他の制御（例えばスライディングモード制御）によって決定されてもよい。

【0045】

補正電力決定部６２の各処理部が以上の処理を行うと、ステップＳ４の処理は終了する。

【0046】

図３に戻り、発電電力制御処理の説明を続ける。情報処理部５４は、ステップＳ３の処理及びステップＳ４の処理と並行して、ステップＳ５の処理を実行する。

【0047】

ステップＳ５において、情報処理部５４は、目標発電電力を決定する。目標発電電力とは、必要電力と現在ＳＯＣとに基づいて決定される発電装置２４の発電電力である。なお、目標発電電力は、予測ＳＯＣ（ＳＯＣの変動量）を加味しない電力である。ステップＳ５の処理は、図４で示す目標発電電力決定部６４によって行われる。目標発電電力決定部６４については、図７を用いて説明する。

【0048】

図７は、目標発電電力決定部６４の構成を示すブロック線図である。目標発電電力決定部６４は、図７で示す各処理部（目標充電電力演算部８４、目標充電電力補正部８６及び決定部８８）を備える。

【0049】

目標充電電力演算部８４は、ステップＳ１において算出された現在ＳＯＣと、充電電力マップ８４ａとに基づいて、目標充電電力を決定する。充電電力マップ８４ａは、現在ＳＯＣと目標充電電力とを対応付けたマップである。充電電力マップ８４ａは、予め記憶部５２に記憶される。

【0050】

目標充電電力補正部８６は、目標充電電力演算部８４によって算出された目標充電電力を蓄電装置２６の劣化状態に応じて補正する。例えば、目標充電電力補正部８６は、目標充電電力に調整パラメータを乗算することによって目標充電電力を補正する。これにより、目標充電電力補正部８６は、補正後充電電力を算出する。

【0051】

決定部８８は、ステップＳ１において取得された必要電力と、目標充電電力補正部８６によって算出された補正後充電電力とに基づいて、目標発電電力を決定する。例えば、決定部８８は、必要電力に補正後充電電力を加算することによって目標発電電力を算出する。

【0052】

目標発電電力決定部６４の各処理部が以上の処理を行うと、ステップＳ５の処理は終了する。

【0053】

図３に戻り、発電電力制御処理の説明を続ける。情報処理部５４は、ステップＳ４の処理及びステップＳ５の処理が終了すると、ステップＳ６の処理を実行する。

【0054】

ステップＳ６において、情報処理部５４は、目標発電電力を補正電力で補正して補正後目標発電電力を決定する。ステップＳ６の処理は、図４で示す目標発電電力補正部６６によって行われる。

【0055】

目標発電電力補正部６６は、ステップＳ５において目標発電電力決定部６４によって決定された目標発電電力に、ステップＳ４において補正電力決定部６２によって決定された補正電力を加算する。これにより、目標発電電力補正部６６は、補正後目標発電電力を決定する。

【0056】

以上のように、情報処理部５４は、ステップＳ１～ステップＳ６の処理を実行することによって、最終的に補正後目標発電電力を決定する。

【0057】

ステップＳ７において、制御部５６は、補正後目標発電電力にて発電装置２４を制御する。例えば、制御部５６は、燃料噴射装置３４を制御することによって、ガスタービンエンジン３２の回転数を変更させる。また、制御部５６は、発電機３６のトルクを制御することによって、発電機３６による発電電力を制御する。例えば、制御部５６は、ＡＣ／ＤＣコンバータ４０のスイッチング素子を制御する。

【0058】

［本実施形態の作用効果］
演算部５０は、所定時間後の蓄電装置２６のＳＯＣを予測し、予測結果に基づいて目標とする発電電力を補正する。この制御を予測制御と称する。予測制御を実行する場合と予測制御を実行しない場合とを図８Ａ～図８Ｄを用いて比較することにより、本実施形態の効果を説明する。

【0059】

図８Ａは、必要電力のタイムチャートである。図８Ｂは、発電電力のタイムチャートである。図８Ｃは、蓄電装置２６のＳＯＣのタイムチャートである。図８Ｄは、補正電力決定部６２によって決定される補正電力のタイムチャートである。図８Ｂ、図８Ｃにおいて、予測制御を実行しない場合のタイムチャートは実線で示され、予測制御を実行する場合のタイムチャートは破線で示される。

【0060】

図８Ａで示すように、時点Ｔ１で必要電力が電力Ａから電力Ｂに増加する。一方、図８Ｂで示すように、時点Ｔ１で発電電力は電力Ａである。このように、時点Ｔ１で、必要電力と発電電力とに電力差Ｂ－Ａが発生する。

【0061】

先ず、予測制御を実行しない場合の動作説明をする。発電装置２４は、ガスタービンエンジン３２を最適な効率で運転しつつ発電を行う。その結果、発電電力は、時点Ｔ３で必要電力と同じ電力Ｂに達する。必要電力と発電電力とに電力差が生じている間（時点Ｔ１～時点Ｔ３）、蓄電装置２６が負荷装置２８に差分の電力を供給する。このため、蓄電装置２６のＳＯＣは時点Ｔ１から減少を開始し、時点Ｔ３で蓄電装置２６のＳＯＣの減少は停止する。

【0062】

時点Ｔ３で、必要電力と発電電力とが等しくなるため、蓄電装置２６の入出力電力は実質的にゼロになる。このため、蓄電装置２６は、時点Ｔ３でのＳＯＣを維持する。このように、蓄電装置２６は、ＳＯＣが低下した状態を維持する。例えば、蓄電装置２６のＳＯＣが低下したままの状態で、更に大きな必要電力が発生した場合、蓄電装置２６は必要電力を補うことができない虞がある。

【0063】

次に、予測制御を実行する場合の動作を説明する。演算部５０は、電力差Ｂ－Ａが所定差以上になったことを検出した時点で、図３で示す発電電力制御処理を開始する。ここでは、時点Ｔ１で、演算部５０は、発電電力制御処理を開始する。演算部５０の情報処理部５４は、時点Ｔ１で、所定時間後の蓄電装置２６のＳＯＣが減少することを予測する。このため、図８Ｄで示すように、情報処理部５４（補正電力決定部６２）は、予測ＳＯＣに応じた補正電力（＞０）を設定する。これにより、図８Ｂで示すように、演算部５０の制御部５６は、発電電力を、予測制御を実行しない場合よりも大きく増加させる。すると、蓄電装置２６から蓄電装置２６に供給される電力は減少する。従って、図８Ｃで示すように、蓄電装置２６の減少率は、予測制御を実行しない場合と比較して小さくなる。

【0064】

本実施形態の場合、発電電力は、時点Ｔ３より早い時点Ｔ２で必要電力と同じ電力Ｂに達する。この時点Ｔ２で、蓄電装置２６のＳＯＣの減少は停止する。本実施形態の演算部５０は、所定時間後の蓄電装置２６のＳＯＣを目標ＳＯＣ（図８Ｃにおけるａ［％］）に近づける制御を実行する。このため、情報処理部５４（補正電力決定部６２）は、時点Ｔ２以降も、予測ＳＯＣに応じた補正電力（＞０）を設定する。すると、発電電力は、必要電力を上回り、余剰電力が発生する。余剰電力は、蓄電装置２６に供給され、蓄電装置２６は充電される。従って、蓄電装置２６のＳＯＣは時点Ｔ２から増加を開始する。

【0065】

時点Ｔ３で、情報処理部５４（予測部６０）が予測する予測ＳＯＣと、目標ＳＯＣとの偏差が小さくなる。つまり、蓄電装置２６のＳＯＣが目標ＳＯＣに近づく。図８Ｄで示すように、情報処理部５４（補正電力決定部６２）は、予測ＳＯＣに応じた補正電力（＜０）を設定する。これにより、図８Ｂで示すように、演算部５０の制御部５６は、発電電力を減少させる。発電電力は、時点Ｔ４で必要電力と同じ電力Ｂに達する。この時点Ｔ４で、蓄電装置２６のＳＯＣは、目標ＳＯＣ（ａ［％］）に達する。

【0066】

このように、本実施形態は、所定時間後の蓄電装置２６のＳＯＣ（予測ＳＯＣ）を予測し、予測したＳＯＣを目標のＳＯＣ（目標ＳＯＣ）に近づけるように、予め発電装置２４を制御する。これにより、必要電力と発電電力とに差が生じた場合に、発電装置２４の発電電力を迅速に増加させることができる。このため、蓄電装置２６から負荷装置２８に供給する電力を少なくすることができる。つまり、本実施形態によれば、蓄電装置２６の入出力電力量を少なくすることができる。結果として、本実施形態によれば、良好な電力供給システム２２及び移動体１０を提供することができる。

【0067】

なお、本実施形態の目標ＳＯＣ（ａ［％］）は、満充電時のＳＯＣ（ｂ［％］）よりも低く設定されている。これは、予期せぬ充電に備えるためである。満充電状態の蓄電装置２６は、発電電力が必要電力を上回った場合に、余剰電力を吸収できない。本実施形態では、このような余剰電力を吸収できるように、満充電よりも低い目標ＳＯＣを設定している。

【0068】

時点Ｔ５で必要電力が電力Ｂから電力Ａに減少する。予測制御を実行しない場合は、図８Ｃで示すように、ＳＯＣが低い状態の蓄電装置２６を満充電にする必要がある。蓄電装置２６を満充電にするためには、時点Ｔ５～時点Ｔ７の時間が必要である。これに対して、予測制御を実行する本実施形態の場合は、図８Ｃで示すように、ＳＯＣが既に満充電に近い状態である。蓄電装置２６を満充電にするためには、時点Ｔ５～時点Ｔ６の時間が必要である。この時間は、時点Ｔ５～時点Ｔ７よりも短い。このように、本実施形態によれば、必要電力が減少した場合に、発電装置２４の回転数を迅速に減少させることができる。

【0069】

次に、蓄電装置２６が劣化していない場合の制御と、蓄電装置２６が劣化している場合の制御とを、図９Ａ～図９Ｄを用いて比較する。

【0070】

図９Ａは、必要電力のタイムチャートである。図９Ｂは、発電電力のタイムチャートである。図９Ｃは、蓄電装置２６のＳＯＣのタイムチャートである。図９Ｄは、補正電力決定部６２によって決定される補正電力のタイムチャートである。図９Ｂ～図９Ｄで示される「劣化なし」のタイムチャート（破線）は、図８Ｂ～図８Ｄで示される予測制御を実行する場合のタイムチャート（破線）と同じである。

【0071】

劣化した蓄電装置２６は、劣化していない蓄電装置２６と比較してＳＯＣの上限が低い。つまり、劣化した蓄電装置２６は、劣化していない蓄電装置２６と比較して、充電可能な容量が少なく、過充電が発生しやすい。図９Ｄで示すように、蓄電装置２６が劣化している場合、情報処理部５４（補正電力決定部６２）は、補正電力を、蓄電装置２６が劣化していない場合の補正電力よりも小さくする（時点Ｔ１～時点Ｔ３）。更に、図９Ｃで示すように、蓄電装置２６が劣化している場合、目標ＳＯＣ（ａ´［％］）は、蓄電装置２６が劣化していない場合の目標ＳＯＣ（ａ［％］）よりも低く設定される。このように、情報処理部５４は、劣化した蓄電装置２６に対しては、充電速度を遅くしている。

【0072】

なお、本実施形態では、調整パラメータを使用することによって、蓄電装置２６の劣化状態に応じた発電電力制御処理を行うことができる。しかし、蓄電装置２６が劣化しているか否かにかかわらず、目標ＳＯＣが劣化を見越した値に設定されているのであれば、調整パラメータを使用しなくてもよい。つまり、演算部５０は、パラメータ決定部５８による処理を行わなくてもよい。

【0073】

［付記］
上述した開示に関し、更に以下の付記を開示する。

【0074】

（付記１）
電力供給システム（２２）は、エンジン（３２）と、前記エンジンによって駆動される発電機（３６）とを備える発電装置（２４）と、前記発電装置から供給される電力によって動作し得る負荷装置（２８）と、前記発電装置から供給される電力によって充電され得るとともに、前記負荷装置に電力を供給し得る蓄電装置（２６）と、前記負荷装置を動作させるために必要な必要電力と、前記発電装置によって生成される電力である発電電力と、前記蓄電装置の現在のＳＯＣである現在ＳＯＣとに基づいて、所定時間後の前記ＳＯＣである予測ＳＯＣを予測する予測部（６０）と、目標となる前記ＳＯＣである目標ＳＯＣと前記予測ＳＯＣとの偏差を縮小するための補正電力を決定する補正電力決定部（６２）と、前記必要電力に応じた発電電力である目標発電電力を前記補正電力で補正することにより、補正後目標発電電力を決定する目標発電電力補正部（６６）と、前記補正後目標発電電力に基づいて前記発電装置を制御し得る制御部（５６）と、を備える。

【0075】

上記構成では、所定時間後の蓄電装置のＳＯＣ（予測ＳＯＣ）を予測し、予測したＳＯＣを目標のＳＯＣ（目標ＳＯＣ）に近づけるように、予め発電装置を制御する。これにより、必要電力と発電電力とに差が生じた場合に、発電装置の発電電力を迅速に増加させることができる。このため、蓄電装置から負荷装置に供給する電力を少なくすることができる。つまり、上記構成によれば、蓄電装置の入出力電力量を少なくすることができる。結果として、上記構成によれば、良好な電力供給システムを提供することができる。

【0076】

（付記２）
付記１に記載の電力供給システムにおいて、前記必要電力と前記現在ＳＯＣとに基づいて前記目標発電電力を決定する目標発電電力決定部（６４）を備えてもよい。

【0077】

（付記３）
付記２に記載の電力供給システムにおいて、前記蓄電装置の劣化状態に応じた調整パラメータを決定するパラメータ決定部（５８）を備え、前記予測部は、前記調整パラメータを使用することによって、前記蓄電装置の前記劣化状態に応じた前記予測ＳＯＣを予測し、前記目標発電電力決定部は、前記調整パラメータを使用することによって、前記蓄電装置の前記劣化状態に応じた前記目標発電電力を決定してもよい。

【0078】

（付記４）
移動体（１０）は、付記１～３のいずれか１つに記載の電力供給システムを備える。

【0079】

なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。

【符号の説明】

【0080】

１０…移動体 ２２…電力供給システム
２４…発電装置 ２６…蓄電装置
２８…負荷装置
３２…ガスタービンエンジン（エンジン） ３６…発電機
５６…制御部 ５８…パラメータ決定部
６０…予測部 ６２…補正電力決定部
６４…目標発電電力決定部 ６６…目標発電電力補正部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】