特開 2024-140246 管理装置

(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】P2024140246

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】管理装置

(51)【国際特許分類】

   G06Q 50/06 20240101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

G06Q50/06

【審査請求】有

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023051296

(22)【出願日】2023-03-28

(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】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100154852

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 太一

(74)【代理人】

【識別番号】100194087

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 伸一

(72)【発明者】

【氏名】辻川 真帆

(72)【発明者】

【氏名】内藤 洋輔

(72)【発明者】

【氏名】西尾 唯

【テーマコード（参考）】

5L049

5L050

【Ｆターム（参考）】

5L049CC06

5L050CC06

(57)【要約】

【課題】調整可能電力における入札電力量をより正確に決定する技術を提供する。
【解決手段】蓄電装置を有する複数の移動体から電力網に供給される電力の電力取引市場への入札を管理する管理装置であって、蓄電装置の残容量の履歴から、時間帯、及び所定の電力量に応じた、所定の電力量を供給するために必要な移動体の必要台数を算出する必要台数算出部と、必要台数を記憶する必要台数記憶部と、ある時間帯における移動体の電力網への出力が可能か否かに関する情報を取得する取得部と、時間帯における電力網への出力可能な移動体数と必要台数の比較に基づき、電力取引市場への入札電力量を決定する入札電力量決定部と、を備える。
【選択図】図１５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電装置を有する複数の移動体から電力網に供給される電力の電力取引市場への入札を管理する管理装置であって、
前記蓄電装置の残容量の履歴から、時間帯、及び所定の電力量に応じた、前記所定の電力量を供給するために必要な前記移動体の必要台数を算出する必要台数算出部と、
前記必要台数を記憶する必要台数記憶部と、
ある時間帯における前記移動体の電力網への出力が可能か否かに関する情報を取得する取得部と、
前記時間帯における電力網への出力可能な移動体数と前記必要台数の比較に基づき、前記電力取引市場への入札電力量を決定する入札電力量決定部と、
を備える管理装置。

【請求項2】

前記入札電力量決定部は、
前記出力可能な移動体数が第１電力量における必要台数を下回った場合、
前記出力可能な移動体数が必要台数を上回るような前記第１電力量より小さい第２電力量を探索し、前記第２電力量を入札電力量とする
請求項１に記載の管理装置。

【請求項3】

前記入札電力量決定部は、
前記出力可能な移動体数が第１電力量における必要台数を上回った場合、
前記出力可能な移動体数が必要台数を下回るような前記第１電力量より大きい第２電力量を探索し、前記第２電力量の次に大きい電力量を入札電力量とする
請求項１に記載の管理装置。

【請求項4】

前記必要台数算出部は、日毎の前記蓄電装置の残容量履歴から日毎の必要台数を算出し、
前記必要台数記憶部は、所定期間の必要台数を記憶し、
前記入札電力量決定部は、前記所定期間における必要台数の最大値を用いて入札電力量を決定する
請求項１に記載の管理装置。

【請求項5】

前記入札電力量決定部は、
特定の日の複数の時間帯における入札電力量を決定するものであって、
電力網への出力可能な移動体数が相対的に少ない時間から、入札電力量を決定する
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の管理装置。

【請求項6】

算出された必要台数または／および入札電力量に所定の割合を乗じたものを必要台数に加算することで、必要台数の補正をする請求項１に記載の管理装置。

【請求項7】

入札する対象時間帯で、複数の移動体のうち少なくとも一部が充電をする時には、当該充電による要する電力相当の必要台数分を加算することで、必要台数の補正をする請求項１に記載の管理装置。

【請求項8】

入札電力量の決定時と、電力供給の終了時との両方で、移動体の稼働計画から、充電開始時期または／および充電に要する時間の予測をふまえて、出力可能な移動体数を算出する請求項１に記載の管理装置。

【請求項9】

入札電力量の決定時には、移動体の単位期間内の１以上の稼働計画から、充電開始時期または／および充電に要する時間の予測をする請求項８に記載の管理装置。

【請求項10】

電力供給の終了時には、直近の移動体の稼働計画のみから、充電開始時期または／および充電に要する時間の予測をする請求項８または請求項９に記載の管理装置。

【請求項11】

電力供給の終了時には、移動体のＳＯＣと直近の移動体の稼働計画に要する電力量との差が一定以上の場合は、移動体への充電を行わない請求項１０に記載の管理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管理装置に関する。

【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、二次電池を搭載するモビリティにおける充給電に関する研究開発が行われている。

【0003】

このような技術背景において、所定時点における残容量、及びＥＶＳＥへの接続可能性または接続台数予測に応じて車両からの供給可能電力量を予測し、更に予測値にマージンを付加して予測値を補正する技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。この技術では、接続可能性は、車両の位置がＥＶＳＥの所定範囲内であれば、接続可能性有と判定することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１５８８３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで二次電池を搭載するモビリティにおける充給電に関する技術においては、車両台数の予測が外れた場合、入札した電力を供給できなくなるおそれがある。

【0006】

本願は上記課題の解決のため、調整可能電力における入札電力量をより正確に決定する技術の達成を目的としたものである。そして、延いてはエネルギーの効率化に寄与するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明に係る管理装置は、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る管理装置は、蓄電装置を有する複数の移動体から電力網に供給される電力の電力取引市場への入札を管理する管理装置であって、蓄電装置の残容量の履歴から、時間帯、及び所定の電力量に応じた、所定の電力量を供給するために必要な移動体の必要台数を算出する必要台数算出部と、必要台数を記憶する必要台数記憶部と、ある時間帯における移動体の電力網への出力が可能か否かに関する情報を取得する取得部と、時間帯における電力網への出力可能な移動体数と必要台数の比較に基づき、電力取引市場への入札電力量を決定する入札電力量決定部と、を備える。

【0008】

（２）：上記（１）の態様において、入札電力量決定部は、出力可能な移動体数が第１電力量における必要台数を下回った場合、出力可能な移動体数が必要台数を上回るような第１電力量より小さい第２電力量を探索し、第２電力量を入札電力量とする。

【0009】

（３）：上記（１）の態様において、入札電力量決定部は、出力可能な移動体数が第１電力量における必要台数を上回った場合、出力可能な移動体数が必要台数を下回るような第１電力量より大きい第２電力量を探索し、第２電力量の次に大きい電力量を入札電力量とする管理装置を提供する。

【0010】

（４）：上記（１）の態様において、必要台数算出部は、日毎の蓄電装置の残容量履歴から日毎の必要台数を算出し、必要台数記憶部は、所定期間の必要台数を記憶し、入札電力量決定部は、所定期間における必要台数の最大値を用いて入札電力量を決定する。

【0011】

（５）：上記（１）から（３）のいずれかの態様において、入札電力量決定部は、特定の日の複数の時間帯における入札電力量を決定するものであって、電力網への出力可能な移動体数が相対的に少ない時間から、入札電力量を決定する。

【0012】

（６）：上記（１）の態様において、算出された必要台数または／および入札電力量に所定の割合を乗じたものを必要台数に加算することで、必要台数の補正をする。

【0013】

（７）：上記（１）の態様において、入札する対象時間帯で、複数の移動体のうち少なくとも一部が充電をする時には、充電による要する電力相当の必要台数分を加算することで、必要台数の補正をする。

【0014】

（８）：上記（１）の態様において、入札電力量の決定時と、電力供給の終了時との両方で、移動体の稼働計画から、充電開始時期または／および充電に要する時間の予測をふまえて、出力可能な移動体数を算出する。

【0015】

（９）：上記（８）の態様において、入札電力量の決定時には、移動体の単位期間内の１以上の稼働計画から、充電開始時期または／および充電に要する時間の予測をする。

【0016】

（１０）：上記（８）または（９）の態様において、電力供給の終了時には、直近の移動体の稼働計画のみから、充電開始時期または／および充電に要する時間の予測をする。

【0017】

（１１）：上記（１０）の態様において、電力供給の終了時には、移動体のＳＯＣと直近の移動体の稼働計画に要する電力量との差が一定以上の場合は、移動体への充電を行わない管理装置を提供する。

【発明の効果】

【0018】

（１）～（１１）の態様によれば、調整可能電力における入札電力量をより正確に決定する技術を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施形態に係る管理装置を含む管理システムの構成例を示す図である。

【図2】管理装置の機能構成を表す機能ブロック図である。

【図3】管理装置により実行される時間毎総台数処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】管理装置により実行される入札電力量決定処理の流れを示すフローチャートである。

【図5】車両除外処理の処理例を示す図である。

【図6】ＤＲ可能時刻第１判定処理の処理例を示す図である。

【図7】充電例を示す図である。

【図8】ＤＲ可能時刻第２判定処理の処理例を示す図である。

【図9】総台数算出処理の処理例を示す図である。

【図10】置換処理の処理例を示す図である。

【図11】統計量算出処理の処理例を示す図である。

【図12】必要台数算出処理の処理例を示す図である。

【図13】必要台数記憶処理で記憶されるデータ例を示す図である。

【図14】抽出処理の処理例を示す図である。

【図15】割当処理の処理例を示す図である。

【図16】ＳＯＣが不足するケースを示す図である。

【図17】ＤＲ参加後に回復充電を行うことを示す図である。

【図18】回復充電を策定するか否かの判定処理の流れを示すフローチャートである。

【図19】回復充電による影響を示す図である。

【図20】１５時から１８時のコマに対する予測での例を示す図である。

【図21】群合計回復充電出力のグラフを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照し、本発明の管理装置の実施形態について説明する。

【0021】

図１は、本発明の実施形態に係る管理装置１００を含む管理システム１の構成例を示す図である。管理システム１は、管理装置１００、１つ以上の車両２００＿１～２００＿ｎ（ｎは１以上の整数）、および１つ以上の顧客端末４００＿１～４００＿ｍ（ｍは１以上の整数）を備える。以下、車両２００＿１～２００＿ｎのそれぞれを特に区別しない場合には任意の１台を車両２００と表現する。顧客端末４００＿１～４００＿ｍのそれぞれを特に区別しない場合には任意の１台を顧客端末４００と表現する。

【0022】

ネットワーク５００は、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、および携帯電話回線で構成される。管理装置１００と顧客端末４００は、少なくとも携帯電話回線で通信可能である。管理装置１００と車両２００は、ＬＡＮやＷＡＮで通信可能である。

【0023】

管理装置１００は、蓄電装置（以下、「バッテリ」ともいう）を有する複数の移動体（以下、「車両」ともいう）から電力網に供給される電力の電力取引市場への入札を管理する。車両２００は、ＤＲ（Demand Response）へ参加可能な車両である。顧客端末４００は、車両２００の使用車の端末である。顧客端末４００は、例えばスマートフォンやフィーチャーフォンである。本実施形態では、顧客端末４００としてスマートフォンを例に説明する。

【0024】

図２は、管理装置１００の機能構成を表す機能ブロック図である。管理装置１００は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、管理プログラムを実行することによって通信部１１０、必要台数記憶部１４１、および制御部１２０を備える装置として機能する。なお、通信部１１０、必要台数記憶部１４１、および制御部１２０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。管理プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。管理プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

【0025】

通信部１１０は、ネットワークインタフェースである。通信部１１０はネットワーク５００を介して、車両２００および顧客端末４００と通信する。

【0026】

図２における制御部１２０は管理装置１００の各部の動作を制御する。制御部１２０は、例えばＣＰＵ等のプロセッサ、およびＲＡＭを備えた装置により実行される。制御部１２０は、管理プログラムを実行することによって、必要台数算出部１２１、取得部１２２、および入札電力量決定部１２３として機能する。

【0027】

必要台数算出部１２１は、蓄電装置の残容量（以下、「ＳＯＣ」ともいう）の履歴から、時間帯、及び所定の電力量に応じた、所定の電力量を供給するために必要な移動体の必要台数を算出する。取得部１２２は、ある時間帯における移動体の電力網への出力が可能か否かに関する情報を取得する。入札電力量決定部１２３は、上記時間帯における電力網への出力可能な移動体数と必要台数の比較に基づき、電力取引市場への入札電力量を決定する。このように本実施形態では、調整可能電力のうちの一である入札電力量を決定する実施形態について説明するが、入札電力量に限らず、他の用途に適用してもよい。必要台数記憶部１４１は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。必要台数記憶部１４１は、算出された必要台数を記憶する。

【0028】

次に、管理装置１００により実行される処理の流れについてフローチャートを用いて説明する。フローチャートで処理の流れを説明したのちに、フローチャートにおける各処理の詳細について説明する。

【0029】

図３は、管理装置１００により実行される時間毎総台数処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートは、取得部１２２により実行される。管理装置１００は、ＤＲに参加できない車両を除外する車両除外処理を実行する（ステップＳ１０１）。管理装置１００は、車両除外処理で除外されなかった車両に対し、ＤＲ可能時刻第１判定処理（ステップＳ１０２）、ＤＲ可能時刻第２判定処理（ステップＳ１０３）、ＤＲ可能時刻第３判定処理（ステップＳ１０４）を実行する。これらの処理にもとづいて、管理装置１００は、時間毎にＤＲに参加可能な総台数を算出する総台数算出処理を実行する（ステップＳ１０５）。

【0030】

図４は、管理装置１００により実行される入札電力量決定処理の流れを示すフローチャートである。管理装置１００は、個々の車両ＳＯＣをＤＲで放電する上限放電量に置き換える置換処理を実行する（ステップＳ２０１）。管理装置１００は、平均ＳＯＣと標準偏差を算出する統計量算出処理を実行する（ステップＳ２０２）。管理装置１００は、平均ＳＯＣと標準偏差から供給可能量を供給するための必要な車両の台数を算出する必要台数算出処理を実行する（ステップＳ２０３）。管理装置１００は、算出された必要台数を１か月分だけ必要台数記憶部１４１に記憶する必要台数記憶処理を実行する（ステップＳ２０４）。

【0031】

管理装置１００は、目標とする供給量を供給するための必要台数を抽出する抽出処理を実行する（ステップＳ２０５）。管理装置１００は、必要台数分だけ車両を割り当てる割当処理を実行する（ステップＳ２０６）。管理装置１００は、割り当てが達成されたか否かを判定する達成判定処理を実行する（ステップＳ２０７）。管理装置１００は、達成されたか否かを判定する（ステップＳ２０８）。割り当てが達成されなかった場合には（ステップＳ２０８：ＮＯ）、ステップＳ２０５に進む。割り当てが達成された場合には（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、管理装置１００は、達成された供給可能量を入札電力量に決定して（ステップＳ２０９）、処理を終了する。図４に示した処理において、ステップＳ２０１からステップＳ２０４は、必要台数算出部１２１により実行される。ステップＳ２０５からステップＳ２０９は、入札電力量決定部１２３により実行される。

【0032】

以上説明したフローチャートにおける各処理の詳細について説明する。図５は、車両除外処理（ステップＳ１０１）の処理例を示す図である。図５には、車両状態と、参加可能車両リストとが示されている。図５において、車両ＩＤは車両を一意に識別するための情報である。車両状態は、参加可能か否かを示す情報である。このように、管理装置１００は、ステップＳ１０１において、車両状態が「参加不可」となっている車両を除外した参加可能車両リストを作成する。

【0033】

図６は、ＤＲ可能時刻第１判定処理（ステップＳ１０２）の処理例を示す図である。図６には、スマートフォンの入力画面と、在宅時刻情報とが示されている。図６に示されるように、車両の使用者は、スマートフォンを用いて車両を使用する時間帯、すなわち稼働計画を入力可能である。車両を使用している場合には、ＤＲ参加不能であるため、使用する時間帯をＤＲ参加不可とする。本実施形態では、在宅時刻情報において、３０分ごとに参加可能か否かを、「在宅」において「０」または「１」で記憶する。「０」は参加不可能であること示し、「１」は参加可能であることを示す。また、「時刻」は、当該時刻から３０分の期間が開始される時刻を示す。したがって、例えば時刻が「１７：３０」は、１７：３０から１８：００までの期間を示す。なお、本実施形態では、一例として「在宅」としているが、車両が電力を供給可能な施設であればよいため、自宅に限るものではない。

【0034】

例えば、図６に示されるように、使用者によって８：５５～１２：００まで車両を使用することが入力された場合には、管理装置１００は、時刻が８：３０～１１：３０に対応する「在宅」を０とする。このように、管理装置１００は、ステップＳ１０２において、車両が使用される時間帯に応じて、在宅時刻情報を更新する。このように、入札電力量の決定時には、移動体の単位期間（例えば３０分）内の１以上の稼働計画から、充電開始時期または／および充電に要する時間の予測をする。これにより、各稼働計画から俯瞰的に出力可能な移動体数を計算することで、移動体数の計算の精度を向上できる。

【0035】

使用者によって車両が使用される場合には、当然に車両の蓄電池の電力が消費されることから、使用開始時点において、それなりのＳＯＣとなっていなければならない。そのため、ＤＲに参加したのちに使用される場合には、使用前に充電しなければならないことがある。図７は、充電例を示す図である。ＤＲ当日において、外出前に予め充電することが示されている。充電する場合には、その時間帯はＤＲに参加できない。

【0036】

図８は、ＤＲ可能時刻第２判定処理（ステップＳ１０３）の処理例を示す図である。図８には、スマートフォンの入力画面と、在宅時刻情報とが示されている。図８に示されるように、使用者によって９：００～１２：００まで車両を使用することが入力された場合には、上述したステップＳ１０２によって、時刻が９：３０～１１：３０に対応する車両状態を０とされる。これに加え、ステップＳ１０３において、管理装置１００は、充電時間を３時間とみなして、６：００～８：３０に対応する車両状態を０とする。このように、管理装置１００は、ステップＳ１０２において、車両が使用される時間帯に応じた充電時間帯の在宅時刻情報を更新する。なお、充電時間をどの程度見積もるかは、車両の使用が開始される時点でのＳＯＣを予測して、予測されたＳＯＣに応じて見積もるようにしてもよい。

【0037】

次に、ＤＲ可能時刻第３判定処理（ステップＳ１０４）について説明する。ＤＲ可能時刻第３判定処理において、管理装置１００は、車両がＤＲに参加することで電力を消費した場合の回復充電時間を算出し、算出された回復充電期間に対応する在宅時刻情報の「在宅」を０とする。

【0038】

図９は、総台数算出処理（ステップＳ１０５）の処理例を示す図である。図９には、各車両（ＥＶ Ａ、…、ＥＶ Ｘ）ごとの在宅時刻情報と、参加可能総台数とが示されている。管理装置１００は、各車両の在宅時刻情報を時間帯ごとに加えることで、時間帯ごとに参加可能な台数を算出できる。参加可能総台数は、時間帯ごとに参加可能な台数を時間帯ごとに示すものである。参加可能総台数は、ＲＡＭやハードディスクなどの記憶装置に記憶される。

【0039】

次に、図４に示した入札電力量決定処理について説明する。図１０は、置換処理（ステップＳ２０１）の処理例を示す図である。置換処理は、１日の図１０には、もともとのＳＯＣと、下限考慮置換後のＳＯＣと、上限考慮置換後のＳＯＣが示されている。また、図１０では、車両ＩＤがＡＡＡ、ＢＢＢ、…、ＺＺＺの車両のＳＯＣを対象とした例を示している。また、下限のＳＯＣを１５％とし、ＤＲ参加時の１台あたりの最大供給量を上限のＳＯＣとし、これを６０％とした例を示している。

【0040】

管理装置１００は、もともとのＳＯＣから下限のＳＯＣ１５％を減算する。これにより、例えば車両ＩＤがＡＡＡの車両のＳＯＣは５０－１５で３５％となる。次いで、管理装置１００は、上限を６０％とするために、下限考慮置換後のＳＯＣが６０％を超えるものは全て６０％とする。例えば、車両ＩＤがＢＢＢは、下限考慮置換後のＳＯＣが６０％を超えているので、下限考慮置換後のＳＯＣは６０％となる。このように、管理装置１００は、ステップＳ２０１において、個々の車両ＳＯＣをＤＲで放電する上限放電量に置き換える置換処理を実行する。

【0041】

図１１は、統計量算出処理（ステップＳ２０２）の処理例を示す図である。図１１には、３台の車両（ＥＶ Ａ、ＥＶ Ｂ、ＥＶ ｘｘ）の、ＤＲの参加日の前日における０時から２４時までのＳＯＣと、それらの平均値と標準偏差とが示されている。例えば、ＥＶ ＡのＳＯＣは、０時から数時間の期間と２４時前の数時間における値が直線で示さている。直線が存在しない時間帯は、外出などＤＲに参加できない時間帯を示す。平均値は、各車両のＳＯＣの平均値を示し、標準偏差は、各車両のＳＯＣの標準偏差を示す。図１１に示される平均値と標準偏差は、ブロック単位（例えば３時間単位）で各車両のＳＯＣから算出される。この平均値と標準偏差は、１日が終了するたびに算出され、所定期間分、例えば３０日分記憶される。このように、管理装置１００は、ステップＳ２０２において、平均値と標準偏差を算出する統計算出処理を実行する。

【0042】

図１２は、必要台数算出処理（ステップＳ２０３）の処理例を示す図である。必要台数算出処理では、供給可能量値ごとに、必要な台数を算出する。図１２は、供給可能量値ａ～ｄ（ｋｗ）ごとに、その供給可能量値とするために必要な台数を時間帯ごとに示すグラフを示す図である。横軸は時刻を示し、縦軸は必要台数を示す。

【0043】

この必要台数の算出方法は、上記平均値と標準偏差から、「台数」と「その台数の平均ＳＯＣの分布」の関係を算出する。ここでは、あるｎ台を抽出した際の平均ＳＯＣが正規分布になるという中心極限定理を使用して算出する。

【0044】

具体的に、ｎを必要台数とし、Ｐｔを、管理システム１としてリソース提供成功確率の目標値とし、ＳＯＣｔをｎ台抽出時の時刻ｔｉｍｅの標本平均とし、ＳＯＣｐをＰｔ％包含を満たすｎ台抽出時の平均ＳＯＣとする。ｎ台抽出したときＰｔ％以上の確率Ｐで得られる平均ＳＯＣについて、
Ｐ（ＳＯＣｔ＜ＳＯＣｐ）＝１－Ｐｔ
を標準化し、
Ｐ（Ｚ＜（ＳＯＣｐ－ＡＶＥ＿ＳＯＣ）／（σ／（√ｎ））＝１－Ｐｔ
とする。ここで、ＡＶＥ＿ＳＯＣは上記平均値であり、σは時刻ｔｉｍｅの標準偏差である。

【0045】

標準正規分布表から１－Ｐｔとなるｚを検索し、
（ＳＯＣｐ－ＡＶＥ＿ＳＯＣ）／（σ／（√ｎ）＝ｚ…（式１）
とする。なお、Ｐｔを定めず、ｚを直接定めてもよい。

【0046】

次に、供給出力ＫＷｔ（ｋｗ）時だけ出力するための必要台数をｎとする。また、ＥＶＳＥをＥＶＳＥ供出可能量とし、ＤＲｔを１台当たりのＤＲ参加時間とする。
ｎ＝（ＫＷｔ／ＥＶＳＥ）×（（ＥＶＳＥ×ＤＲｔ）／（ＳＯＣｐ×ｅｆＥＶＳＥ））…（式２）
この式における右辺の１項目（ＫＷｔ／ＥＶＳＥ）は、充電器の観点での必要台数を示し、２項目（ＥＶＳＥ×ＤＲｔ）／（ＳＯＣｐ×ｅｆＥＶＳＥ）はＳＯＣを考慮した時に必要な倍率を示す。

【0047】

式１と式２を連立して、ｎを算出する。具体的に、例えば式１において、ＳＯＣｐについて求めて、求まったＳＯＣｐを式２に代入することで、以下の式が得られる。
√ｎ＝（－ｂ±√（ｂ×ｂ－４×ｃ））／２…（式３）
ここでｂ、ｃは以下の通りである。
ｂ＝（ｚ×σ）／ＡＶＥ＿ＳＯＣ
ｃ＝－（ＫＷｔ×ＤＲｔ）／（ＡＶＥ＿ＳＯＣ×ｅｆＥＶＳＥ）
式３の両辺を２乗することでｎが得られる。

【0048】

以上より、ＡＶＥ＿ＳＯＣに統計量算出処理で得られた平均値を代入し、σに統計量算出処理で得られた標準偏差を代入し、供給可能量値をＫＷｔに代入することで、必要台数ｎを算出する。図１２の場合、ＫＷｔにａ、ｂ、ｃ、ｄが代入された場合の必要台数がそれぞれ示されている。このように、管理装置１００は、平均ＳＯＣと標準偏差から供給可能量を供給するための必要な車両の台数を算出する必要台数算出処理を実行する。

【0049】

図１３は、必要台数記憶処理（ステップＳ２０４）で記憶されるデータ例を示す図である。図１２で説明した処理では、１日単位で必要台数が得られ、それを所定期間（例えば３０日）
前まで記憶する。図１３は、供給可能量値ａ～ｄ（ｋｗ）ごとに、その供給可能量値とするために必要な台数を時間帯ごとに示すグラフを示す図である。横軸は日付を示し、縦軸は必要台数を示す。図１３では、一例として１２時００分～１２時３０分の時間帯と、９時００分～９時３０分の時間帯における台数の推移が示されている。グラフにおいて丸で囲まれている箇所は台数の最大値を示す。このグラフに示されるデータが必要台数記憶部１４１に記憶される。このように、管理装置１００は、算出された必要台数を１か月分だけ必要台数記憶部１４１に記憶する必要台数記憶処理を実行する。

【0050】

図１４は、抽出処理（ステップＳ２０５）の処理例を示す図である。図１４には、図１３で説明したグラフと、時間帯ごとに最大値を示すグラフと、ばらつき係数乗算後の台数を示すグラフとが示されている。時間帯ごとに最大値を示すグラフと、ばらつき係数乗算後の台数を示すグラフの横軸は時刻を示し、縦軸は必要台数を示す。

【0051】

管理装置１００は、図１３で説明したグラフにおいて、最大値となる台数を算出し、それを時間帯ごとの最大値として取得する。そして、取得された最大値にばらつき係数を乗算したものを必要台数とする。ばらつき係数は、念のために多めの台数とするもので、経験的に得られた値を用いてもよい。このように、管理装置１００は、目標とする供給量を供給するための必要台数を抽出する抽出処理を実行する。そして、算出された必要台数に所定の割合を乗じたものを必要台数に加算することで、必要台数の補正をする。あるいは、入札電力量を算出し、算出された入札電力量に所定の割合を乗じたものを入札電力量に加算することで、入札電力量を補正をする。これにより、必要台数、入札電力量が低い時は少ないマージンをもって入札ができ、高い時は必要台数の計算誤差が大きくなっても充分なマージンによって電力を供給できる。結果として必要台数の算出精度を向上できる。

【0052】

必要台数算出部１２１は、日毎の蓄電装置の残容量履歴から日毎の必要台数を算出し、必要台数記憶部１４１は、所定期間（３０日間）の必要台数を記憶し、入札電力量決定部１２３は、所定期間における必要台数の最大値を用いて入札電力量を決定する。これにより、ＤＲ参加台数を過去の必要台数の最大値を用いて入札量を決定することで、入札した後に目標供出可能量の供給電力量を確実に確保できる。

【0053】

図１５は、割当処理（ステップＳ２０６）の処理例を示す図である。図１５には、参加可能台数を示すグラフと、必要台数を示すグラフとが示されている。参加可能台数を示すグラフは、図３の時間毎総台数処理で得られたグラフである（図９参照）。必要台数を示すグラフは、図１４で説明したグラフである。また、必要台数を示すグラフは、例えば前日に供給可能であった供給量とするための必要台数を示すグラフとしてもよい。

【0054】

管理装置１００は、必要台数に応じて、車両を割り当てていく。このとき、管理装置１００は、参加可能台数を示すグラフにおいて、参加可能台数が少ない枠（時間帯）の順に割り当てを行う。図１５では、参加可能台数を示すグラフにおける横軸の下に記載されている数字が、図１５の例での順番を示す。例えば、時間帯が３０分（図の「ＤＲ＿ｔｉｍｅ」に該当）であれば、２４時間／３０分で、１番から４８番まで４８回の割当が行われることとなる。このように、入札電力量決定部１２３は、特定の日（ＤＲに参加する日）の複数の時間帯における入札電力量を決定するものであって、電力網への出力可能な移動体数が相対的に少ない時間から、入札電力量を決定する。なお、電力網への出力可能な移動体数が相対的に少ない時間に参加可能な車両を残すように配慮し、時系列順に割り当ててもよい。これにより、ＤＲへの参加台数が少ない（すなわち必要台数の確保が難しい）時間帯から優先して入札電力量を決定することで、約定の確率を高めることができる。

【0055】

図１５では、初回と２回目の割り当てが示されている。初回では、時刻ｘにおけるリソースパターンが示されている。このリソースパターンは、車両ごとに、車両ＩＤ（図ではＥＶ ＩＤ）と、総ＤＲ可能時間と、ＤＲ可能時刻情報とが示されている。総ＤＲ可能時間は、ＤＲに参加可能な時間を示す。ＤＲ可能時刻情報は、該当する時刻でＤＲに参加可能か否かを示す。「０」は参加不可能であること示し、「１」は参加可能であることを示す。管理装置１００は、リソースパターンでＤＲに参加可能な車両を必要台数分割り当てていく。２番目の時刻ｙにおけるリソースパターンも同様に割り当てていくが、初回で既に割り当てられた車両の総ＤＲ可能時間を初回で割り当てられた時間だけ減算した時間となっている。例えば、ＥＶ ＩＤが２０１の車両は、初回において総ＤＲ時間が９時間であるが、時刻ｙにおいては、３時間減算されて６時間となっている。以降、例えばブロックが３時間の場合は８回目まで割当が行われる。

【0056】

この割当処理においては、割り当てが達成できた場合には割当達成情報として「１」を返し、割り当てが達成できなかった場合には割当達成情報として「０」を返す。割当処理が終了すると、管理装置１００は、達成判定処理（ステップＳ２０７）を実行する。このステップＳ２０７を含むステップＳ２０５からステップＳ２０８はループ処理となっている。このループ処理におけるｍ回目のループ処理を「ｍ回目ループ」と表現する。

【0057】

１回目ループにおいて、割当処理が「１」を返した場合には、供出可能量を増やすことができる可能性がある。一方、１回目ループにおいて、割当処理が「０」を返した場合には、供出可能量を減らす必要がある。

【0058】

そこで、１回目ループにおいて、割当達成情報が「０」の場合には、管理装置１００は、供出可能量を所定量だけ減らし、ステップＳ２０８で否定判定して、ステップＳ２０５に進み、２回目のループ処理をする。そして、ｍ（ｍ≧２）回目のループ処理において、割当達成情報が「０」の場合には、さらに供出可能量を所定量だけ減らし、ｍ＋１回目のループ処理を実行する。ｍ（ｍ≧２）回目のループ処理において、割当達成情報が「１」の場合には、達成されたと判定して、ステップＳ２０９で、達成された供給可能量に決定する。

【0059】

一方、達成判定処理では、１回目ループにおいて、割当達成情報が「１」の場合には、管理装置１００は、供出可能量を所定量だけ増やし、ステップＳ２０８で否定判定して、ステップＳ２０５に進み、２回目のループ処理をする。そして、ｍ（ｍ≧２）回目のループ処理において、割当達成情報が「１」の場合には、さらに供出可能量を所定量だけ増やし、ｍ＋１回目のループ処理を実行する。ｍ（ｍ≧２）回目のループ処理において、割当達成情報が「０」の場合には、ｍ－１回目に達成されたと判定して、ステップＳ２０９で、達成された供給可能量に決定する。

【0060】

このように、入札電力量決定部１２３は、出力可能な移動体数が第１電力量（供出可能量）における必要台数を下回った場合、出力可能な移動体数が必要台数を上回るような第１電力量より小さい第２電力量（第１電力量から所定量減らした電力量）を探索し、第２電力量を入札電力量とする。これにより、入札した電力を供給できない事象を回避しつつ、必要台数が確保できた最大の目標供出可能量を入札することができ、より多くの電力量を電力網に供給することができる。

【0061】

また、入札電力量決定部１２３は、出力可能な移動体数が第１電力量（供出可能量）における必要台数を上回った場合、出力可能な移動体数が必要台数を下回るような第１電力量より大きい第２電力量（第１電力量から所定量増やした電力量）を探索し、第２電力量の次に大きい電力量を入札電力量とする。これにより、必要台数が確保できた最大の目標供出可能量を入札することができ、より多くの電力量を電力網に供給することができる。

【0062】

以上説明したように、本実施形態によれば、調整可能電力における入札電力量をより正確に決定することができる。これにより、入札した電力を供給できない事象を抑制することができる。

【0063】

次に、上述した実施形態において、ＤＲ参加後に充電する形態について説明する。ＤＲ参加後に、車両の使用が予定されている場合には、ＳＯＣが不足することが考えられる。図１６は、ＳＯＣが不足するケースを示す図である。図１６に示されるように、車両がＤＲに参加することによって外出中にＳＯＣが不足することが考えられる。その場合、外出前に回復充電が必要となり、その充電計画を策定する必要がある。そこで、管理装置１００は、充電計画を策定するか否かを判定し、判定結果に応じて回復充電を策定する。

【0064】

そのため、図１７に示されるように、ＤＲ参加後に回復充電を行う。図１８は、回復充電を策定するか否かの判定処理の流れを示すフローチャートである。図１８において、管理装置１００は、判定対象となる車両の車両ＩＤが、ＤＲに参加するリストにあるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。判定対象となる車両の車両ＩＤが、ＤＲに参加するリストにない場合には（ステップＳ３０１：ＮＯ）、管理装置１００は、回復充電を策定することなく（ステップＳ３０５）、処理を終了する。

【0065】

判定対象となる車両の車両ＩＤが、ＤＲに参加するリストにある場合には（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、管理装置１００は、ＤＲ参加後と外出との間に充電計画がないか否かを判定する（ステップＳ３０２）。充電計画がある場合には（ステップＳ３０２：ＮＯ）、管理装置１００は、回復充電を策定することなく（ステップＳ３０５）、処理を終了する。充電計画がない場合には（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、管理装置１００は、現在のＳＯＣでは予定された外出に対して不足するか否かを判定する（ステップＳ３０３）。現在のＳＯＣでは予定された外出に対して不足しない場合には（ステップＳ３０３：ＮＯ）、管理装置１００は、回復充電を策定することなく（ステップＳ３０５）、処理を終了する。現在のＳＯＣでは予定された外出に対して不足する場合には（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、管理装置１００は、回復充電を策定し（ステップＳ３０４）、処理を終了する。

【0066】

このように、電力供給の終了時には、直近の移動体の稼働計画のみから、充電開始時期または／および充電に要する時間の予測をする。これにより、直近の稼働計画に対する電力不足の回避、最適な充電電力の計算の精度をより向上できる。また、電力供給の終了時には、移動体のＳＯＣと直近の移動体の稼働計画に要する電力量との差（例えば、移動体の外出時にＳＯＣが不足しないような差）が一定以上の場合は、移動体への充電を行わない。これにより、不要な充電を回避することで、電池の劣化を低減できる。

【0067】

この回復充電に関連して、ＤＲ参加車両がＤＲ参加日走行用のＳＯＣを確保できるような充電計画の策定について説明する。例えば、ＤＲ時間終了時刻をトリガとし、ＤＲ参加車両がＤＲ参加日走行用のＳＯＣを確保できるような充電計画を策定する。

【0068】

策定する処理の起動条件は、例えば時刻が約定情報の終了日時－設定値と一致した時が挙げられる。設定値とは、対象の車両が連続した時間帯でＤＲ参加を約定している場合に、次の時間帯のＦＢ制御の計算時間を考慮し、その一定時刻前の時間とする（参考値：１５分）。

【0069】

管理装置１００は、約定期間にＤＲに参加するもしくは参加した車両の車両ＩＤを出力する。管理装置１００は、車両ＩＤを使って、以下の情報（出発時刻、充電モード）を取得する。

【0070】

顧客端末４００より入力された出発時刻および／または計画入力情報を参照し、現時刻よりも遅く、一番早い出発時刻を取得する。なお、取得した充電ガン嵌合状態により、嵌合されていないことが分かった場合は充電計画の策定を中止する。

【0071】

なお、図１９に示されるように、複数の時間帯にＤＲに参加することが決定されているが、上述した回復充電が策定されたことで、参加することが予定されていた時間帯に予定外の充電が行われることがある。その場合、供出量と充電量で相殺されてしまうため、本来供給するはずだった供給量になるよう補填する必要がある。

【0072】

補填が必要となった場合、まず管理装置１００は、ＤＲ参加予定時刻と被る回復充電時間と充電器出力を算出する。以下の説明において、１つの時間帯を「コマ」と表現し、０時から順に、それぞれのコマを、１コマ目、２コマ目…とする。

【0073】

ｋコマ目の予測に対して、下記車両の回復時間、充電器出力を取得する。
Ａ：予測対象日前日のＤＲ配分による割り付け車両。
Ｂ：ｋ＞１の場合、ＤＲ１～（ｋ－１）コマ目の割り当て車両。
ただし、Ａ、Ｂで同じ車両（同一の車両ＩＤ）がある場合、以降区別せずに扱う。そして、回復充電時間が被る場合も１台が充電することを想定する。

【0074】

そして、管理装置１００は、回復充電時間のうち、ｋコマ目のＤＲ時間に被る回復充電時間を抽出する。これを図２０を用いて説明する。図２０は、１５時から１８時のコマに対する予測での例を示す図である。図２０の左側の回復充電時間に示されるように、車両ＩＤがｙｙｙの車両の回復充電時間が１４：００～１５：３０、１７：３０～１９：００となっている。したがって、車両ＩＤがｙｙｙの車両の回復充電時間で被る時間は、右側の表示に示されるように、１５：００～１５：３０、１７：３０～１８：００である。

【0075】

次いで、管理装置１００は、ＤＲ予定時刻中の回復充電平均出力と最大出力(群)とを算出する。管理装置１００は、回復充電平均出力Ａを以下の式で算出する。
Ａ＝（Σａ（ｉ）×ｂ（ｉ））／ｃ
ここで、Σは、ｉに関する和を示す。ａ（ｉ）は回復充電時間（ｈｏｕｒ）を示す。ｂ（ｉ）は、系統側充電出力（ｋｗ）を示す。ｃは、１台あたりのＤＲ参加可能時間を示す。
次いで、管理装置１００は、ｘ分毎平均の最大出力を以下の式で算出する。
Ｂ＝ｍａｘ（Σｄ（ｊ、ｉ）×ｂ（ｉ））／ｘ）
ここで、ｍａｘはｊに関するもので、Σは、ｉに関する和を示す。ｘはＤＲに参加する時間帯の１コマの時間を示す。ＤＲに参加する時間帯の１コマをそれぞれｘ（１）、ｘ（２）…、ｘ（ｊ）、…と割り当て、そのコマｊにおける回復充電時間（ｍｉｎ）をｄ（ｊ、ｉ）とする。

【0076】

次いで、回復充電の平均出力を算出して、ｋＷｈの観点で必要台数を算出する場合（ケースａ）には、以下のように必要台数を取得する。すなわち、ｅ（ｋＷ）供出する際の必要台数は、（ｅ＋Ａ）（ｋＷ）以上で最小の供出量に対応する必要台数を取得する。

【0077】

一方、図２１に示されるように、放電出力には限界があり、バッテリ容量が足りていても出力できない可能性がある。このような場合、複数の車両の回復充電出力を合計した群合計回復充電出力（ｋＷ）が最大の時、放電出力を最大にする必要がある。このように回復充電の最大出力を算出し、ｋＷ観点（ケースｂ）で必要な台数を算出する場合には、以下のように必要台数を取得する。すなわち、瞬間的に（ｅ＋Ｂ）（ｋＷ）を供出するのに必要な台数は、系統側放電出力（ＥＶＳＥ供出可能量）ｆ（ｋＷ／台）を使って以下のように算出する。

【0078】

必要台数（台）＝（ｅ＋Ｂ）／ｆ
ケースａで取得された必要台数と、ケースｂで算出された必要台数のうちの大きい値をｅ供出時の必要台数とする。

【0079】

このように、入札する対象時間帯で、複数の移動体のうち少なくとも一部が充電をする時には、当該充電による要する電力相当の必要台数分を加算することで、必要台数の補正をする。これにより、充電により電力供給量が低減することを考慮して必要台数の算出精度を向上できる。

【0080】

また、図７で説明したように、入札電力量を決定する前に移動体の稼働計画から、充電開始時期または／および充電に要する時間の予測をふまえて、出力可能な移動体数を算出する。したがって、入札電力量の決定時と、電力供給の終了時との両方で、移動体の稼働計画から、充電開始時期または／および充電に要する時間の予測をふまえて、出力可能な移動体数を算出する。これにより、出力可能な移動体数を複数の時期に最新の状況にもとづき計算することで、計算の精度を向上できる。

【0081】

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0082】

１００ 管理装置
１１０ 通信部
１２０ 制御部
１２１ 必要台数算出部
１２２ 取得部
１２３ 入札電力量決定部
１４１ 必要台数記憶部
２００ 車両
４００ 顧客端末
５００ ネットワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【手続補正書】

【提出日】2024-09-30

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電装置を有する複数の移動体から電力網に供給される電力の電力取引市場への入札を管理する管理装置であって、
過去の前記蓄電装置の残容量の時間帯ごとの履歴から求められた平均値と標準偏差とを利用して得られた前記移動体の台数に応じた平均ＳＯＣの分布に基づいて、時間帯、及び所定の電力量に応じた、前記所定の電力量を供給するために必要な前記移動体の必要台数を算出する必要台数算出部と、
前記必要台数を記憶する必要台数記憶部と、
ある時間帯における前記移動体の電力網への出力が可能か否かに関する情報を取得する取得部と、
前記時間帯における電力網への出力可能な移動体数と前記必要台数の比較に基づき、前記電力取引市場への入札電力量を決定する入札電力量決定部と、
を備える管理装置。

【請求項2】

前記入札電力量決定部は、
前記出力可能な移動体数が第１電力量における必要台数を下回った場合、
前記出力可能な移動体数が必要台数を上回るような前記第１電力量より小さい第２電力量を探索し、前記第２電力量を入札電力量とする、
請求項１に記載の管理装置。

【請求項3】

前記入札電力量決定部は、
前記出力可能な移動体数が第１電力量における必要台数を上回った場合、
前記出力可能な移動体数が必要台数を下回るような前記第１電力量より大きい第２電力量を探索し、前記第２電力量の次に大きい電力量を入札電力量とする、
請求項１に記載の管理装置。

【請求項4】

前記必要台数算出部は、日毎の前記蓄電装置の残容量履歴を利用して日毎の必要台数を算出し、
前記必要台数記憶部は、所定期間の必要台数を記憶し、
前記入札電力量決定部は、前記所定期間における必要台数の最大値を用いて入札電力量を決定する、
請求項１に記載の管理装置。

【請求項5】

前記入札電力量決定部は、
特定の日の複数の時間帯における入札電力量を決定するものであって、
電力網への出力可能な移動体数が相対的に少ない時間から、入札電力量を決定する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の管理装置。

【請求項6】

算出された必要台数または／および入札電力量に所定の割合を乗じたものを必要台数に加算することで、必要台数の補正をする請求項１に記載の管理装置。

【請求項7】

入札する対象時間帯で、複数の移動体のうち少なくとも一部が充電をする時には、当該充電による要する電力相当の必要台数分を加算することで、必要台数の補正をする請求項１に記載の管理装置。

【請求項8】

入札電力量の決定時と、電力供給の終了時との両方で、移動体の稼働計画から、充電開始時期または／および充電に要する時間の予測をふまえて、出力可能な移動体数を算出する請求項１に記載の管理装置。

【請求項9】

入札電力量の決定時には、移動体の単位期間内の１以上の稼働計画から、充電開始時期または／および充電に要する時間の予測をする請求項８に記載の管理装置。

【請求項10】

電力供給の終了時には、直近の移動体の稼働計画のみから、充電開始時期または／および充電に要する時間の予測をする請求項８または請求項９に記載の管理装置。

【請求項11】

電力供給の終了時には、移動体のＳＯＣと直近の移動体の稼働計画に要する電力量との差が一定以上の場合は、移動体への充電を行わない請求項１０に記載の管理装置。