特開 2024-175349 電力管理システム

(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】P2024175349

(43)【公開日】2024-12-18

(54)【発明の名称】電力管理システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/46 20060101AFI20241211BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20241211BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241211BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20241211BHJP

   G06Q 50/06 20240101ALI20241211BHJP

【ＦＩ】

H02J3/46

H02J3/32

H02J7/00 P

H02J7/00 302C

H02J7/02 J

G06Q50/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023093061

(22)【出願日】2023-06-06

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松村 隆史

【テーマコード（参考）】

5G066

5G503

5L049

5L050

【Ｆターム（参考）】

5G066HA15

5G066HB09

5G066JA05

5G066JB03

5G503AA01

5G503BA04

5G503BB01

5G503CA01

5G503DA18

5G503FA06

5L049CC06

5L050CC06

(57)【要約】

【課題】電力調整に際して、電動車両が電力調整に参加することを促進し、所望の電力調整を可能にする。
【解決手段】電力管理システムは、電動車両の行動予測から、電力調整において調整可能な、第１調整可能電力量を求める（Ｓ１０）。電力調整に参加を表明した電動車両によって、電力調整において調整可能な、第２調整可能電力量を求め（Ｓ１３）、第２調整可能電力量が、第１調整可能電力量に満たない場合（Ｓ１４で否定判定）、電力調整への参加を表明していない電動車両（第２車群）へ、電力調整へ参加するよう通知する（Ｓ１６）。これにより、電動車両が電力調整に参加することを促進し、所望の電力調整を可能にすることができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動車両を電力調整リソースとして用いる電力管理システムであって、
電力調整に参加する前記電動車両を管理する管理手段を備え、
前記管理手段は、
前記電動車両の行動予測から、前記電力調整において調整可能な、第１調整可能電力量を求めることと、
前記電力調整に参加を表明した前記電動車両の情報に基づいて、前記電力調整において調整可能な、第２調整可能電力量を求めることと、
前記第２調整可能電力量が、前記第１調整可能電力量に満たない場合、前記電力調整への参加を表明していない前記電動車両へ、前記電力調整へ参加するよう通知することと、を実行する、電力管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０１３－５５８０６号公報（特許文献１）には、予め登録された充電位置に車両が位置しているとき、充電プラグの接続忘れを検出して報知することにより、充電プラグの接続忘れを防止することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－５５８０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、電力需給を調整するため、スマートグリッドやＶＰＰ（Virtual Power Plant：仮想発電所）が推進されており、蓄電装置を搭載した電動車両を、電力調整リソースとして活用する場合もある。電動車両を電力調整リソースとして用いる場合、電動車両が電力調整に参加し、電力調整時に電力系統へ接続されないと、所望の電力調整を行うことができない。

【0005】

本開示の目的は、電力調整に際して、電動車両が電力調整に参加することを促進し、所望の電力調整を可能にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の電力管理システムは、電動車両を電力調整リソースとして用いる電力管理システムであって、電力調整に参加する電動車両を管理する管理手段を備える。管理手段は、電動車両の行動予測から、電力調整において調整可能な、第１調整可能電力量を求めることと、電力調整に参加を表明した電動車両によって、電力調整において調整可能な、第２調整可能電力量を求めることと、第２調整可能電力量が、第１調整可能電力量に満たない場合、電力調整への参加を表明していない電動車両へ、電力調整へ参加するよう通知することと、を実行する。

【0007】

この構成によれば、電力調整に参加を表明した電動車両によって調整可能な、第２調整可能電力量が、電動車両の行動予測から求めた第１調整可能電力量に満たないとき、電力調整への参加を表明していない電動車両へ、電力調整へ参加するよう通知する。なお、通知先は、電動車両に搭載した表示装置であってよく、電動車両のユーザが保有する携帯端末であってよい。これにより、電動車両が電力調整に参加することを促進し、所望の電力調整を可能にすることができる。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、電動車両が電力調整に参加することを促進できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施の形態に係る電力管理システムの概略的な全体構成を示す図である。

【図2】サーバによって実行される電力調整の処理の一部を示すフローチャートである。

【図3】（Ａ）および（Ｂ）は、携帯端末に表示される通知の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0011】

図１は、本実施の形態に係る電力管理システムの概略的な全体構成を示す図である。図１を参照して、電力管理システム１は、電力系統ＰＧと、複数の電動車両１０と、サーバ１００と、サーバ２００とを含む。

【0012】

電力系統ＰＧは、図示しない発電所及び送配電設備によって構築される電力網であり、電力会社によって、保守及び管理される。電力会社は、電力系統ＰＧの管理者に相当する。サーバ１００は、アグリゲーションコーディネータが管理するサーバであり、電力会社の要請に応じて、リソーセスアグリゲータに電力調整の要請を行うとともに、リソーセスアグリゲータから申告された電力調整量を束ねて、電力会社との取り引きを行う。

【0013】

サーバ２００は、複数の電動車両１０を管理するコンピュータであり、リソーセスアグリゲータが保有する。サーバ２００は、本開示の「管理手段」の一例に相当する。複数の電動車両１０の各々は、たとえばＢＥＶ（電気自動車）であり、蓄電装置１１、制御装置１２、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置１３、およびＨＭＩ（Human Machine Interface）装置１４を備える。各電動車両１０は、電力調整リソースとして用いられ、外部充電及び外部放電を実行可能に構成される。外部充電は、電動車両１０の外部から電力の供給を受けて電動車両１０の蓄電装置１１を充電することである。外部放電は、電動車両１０の蓄電装置１１から放電された電力を用いて電動車両１０の外部へ給電を行なうことである。この実施の形態では、電力管理システム１に含まれる各電動車両１０が同じ構成を有するものとする。

【0014】

各充放電設備２０は、住宅や各種施設の敷地内に設置された充放電設備である。充放電設備は、たとえば、Ｖ２Ｈ機器であってよい。各充放電設備２０は、電力系統ＰＧから供給される電力を蓄電装置１１に充電し、蓄電装置１１に蓄えられた電力を、住宅や各施設の電気負荷に給電（放電）する。また、各充放電設備２０は、蓄電装置１１に蓄えられた電力を、電力系統ＰＧへ供給（逆潮流）可能とされている。充放電設備２０のケーブルのプラグが電動車両１０のインレットに接続されることによって、充放電設備２０と電動車両１０との間で電力の授受を行うことが可能になる。

【0015】

携帯端末３０は、各電動車両１０のユーザが保有するものであり、各電動車両１０およびサーバ２００と通信可能とされている。蓄電装置４０は、リソースアグリゲータが保有し管理するものであり、電力系統ＰＧとの間で電力の授受を行うことが可能である。

【0016】

サーバ２００は、制御装置２１０と、記憶装置２２０と、通信装置２３０を含み、ネットワークＮＷを介して、サーバ１００、各電動車両１０、および携帯端末３０と通信可能に構成される。サーバ２００は、サーバ１００から電力調整の要請（たとえば、ＤＲ（デマンドレスポンス）要請）を受けると、サーバ２００が管理（管轄）する電動車両１０を用いて、電力調整を行う。各電動車両１０は、サーバ２００の充放電指示に基づき、充放電設備２０と協働して充放電を行う。

【0017】

図２は、サーバ２００によって実行される電力調整の処理の一部を示すフローチャートである。このフローチャートは、サーバ１００から電力調整の要請（ＤＲ要請）があると、その処理が実行される。

【0018】

サーバ２００は、サーバ１００からＤＲ要請を受信すると、各電動車両１０の行動予測に基づいて、電力の調整可能量を算出する。各電動車両１０の行動予測は、記憶装置２２０に記憶された、各電動車両１０の過去の行動履歴から予測する。要請された電力調整の種類（充電、あるいは、放電（給電））、電力調整時刻、各電動車両１０の行動予測と各電動車両１０の蓄電装置１１のＳＯＣ（State of Charge）、等の情報に基づいて、電力調整時刻（コマ数）に、充放電設備２０に駐車（停車）しており、充放電設備２０と接続可能な電動車両１０を推定する。そして、電力調整時刻に充放電設備２０に接続可能な電動車両１０（蓄電装置１１）によって達成可能な、電力の調整可能量（第１調整可能電力量）を求める。

【0019】

続くＳ１１では、サーバ２００は、Ｓ１０で算出した第１調整可能電力量を、サーバ１００へ送信（申告）し、Ｓ１２へ進む。Ｓ１２では、Ｓ１０において、第１調整可能電力量を算出する際に対象となった電動車両１０（以下、これらの電動車両１０を「第１車群」と称する）へ、電力調整へ参加し電動車両１０のプラグを充放電設備２０へ接続するよう通知する。通知先は、電動車両１０であってよく、電動車両１０のユーザが保有する携帯端末３０であってよい。また、電動車両１０と携帯端末３０の両方に通知してもよい。

【0020】

図３は、携帯端末３０に表示される通知の一例を示す図である。なお、ＨＭＩ装置１４に表示される内容も、図３と同様である。図３（Ａ）は、Ｓ１２において通知されたとき、携帯端末３０に表示される画面である。ユーザが、携帯端末３０の「参加する（プラグ接続を行います）」のボタン、あるいは、「参加しない」のボタンをタッチ（選択）すると、その選択内容（参加あるいは不参加の回答）が携帯端末３０からサーバ２００へ送信される。

【0021】

再び図２を参照して、続くＳ１３では、第１車群の携帯端末３０（あるいは、ＨＭＩ装置１４）から受信した回答を集計し、電力調整への参加を表明した電動車両１０を用いて達成可能な、電力の調整可能量（第２調整可能電力量）を算出する。なお、Ｓ１２で通知した電動車両１０の８０％が、電力調整への参加を表明した場合、第１調整可能電力量と第２調整可能電力量が一致するよう、Ｓ１０で第１調整可能電力量を算出してよい。また、Ｓ１２で通知した電動車両１０のすべてが、電力調整への参加を表明した場合、第１調整可能電力量と第２調整可能電力量が一致するよう、Ｓ１０で第１調整可能電力量を算出してよい。

【0022】

Ｓ１４では、第１調整可能電力量が達成可能か否かを判定する。第２調整可能電力量が、第１調整可能電力量以上であるとき、第１調整可能電力量が達成可能であると判定し、Ｓ１５へ進む。第２調整可能電力量が、第１調整可能電力量より小さい場合は、否定判定されＳ１６へ進む。

【0023】

Ｓ１６では、Ｓ１２で通知した電動車両１０以外の電動車両１０へ、電力調整に参加するよう通知する。たとえば、行動予測によって、電力調整時刻に充放電設備２０に駐車（停車）していないと予測された電動車両１０であり、かつ、電力調整時刻の前後所定時間以内に充放電設備２０に駐車すると予測された電動車両１０へ、電力調整に参加するよう通知する。なお、Ｓ１２で通知した電動車両１０以外のすべての電動車両１０に通知を行ってもよい。Ｓ１６で通知される電動車両１０を第２車群とも称する。この際、携帯端末３０に表示される画面は、図３（Ａ）と同様である。ユーザが、携帯端末３０の「参加する（プラグ接続を行います）」のボタン、あるいは、「参加しない」のボタンをタッチすると、参加あるいは不参加の回答が、携帯端末３０からサーバ２００へ送信される。

【0024】

続くＳ１７では、第２車群からの回答を集計するとともに、電力調整可能量の再算出を行う。Ｓ１３およびＳ１７で電力調整への参加を表明した電動車両１０を用いて達成可能な、電力の調整可能量（第３調整可能電力量）を算出する。

【0025】

Ｓ１８では、第３調整可能電力量が、第１調整可能電力量以上であるとき、第１調整可能電力量が達成可能であると判定し、Ｓ１５へ進む。第３調整可能電力量が、第１調整可能電力量より小さい場合は、否定判定されＳ１９へ進む。

【0026】

Ｓ１９では、予備リソースを、今回の電力調整（ＤＲ要請）に参加させる。たとえば、リソーセスアグリゲータが管理する蓄電装置４０を、今回の電力調整に参加させる。蓄電装置４０を用いて電力系統ＰＧとの間で電力の授受を行い、不足分の電力調整量を補うことが可能になる。

【0027】

Ｓ１５では、所定時刻になったか否かを判定する。所定時刻としては、たとえば、電力調整時刻の３０分前の時刻であってよく、電力調整時刻の１０分前であってもよい。所定時刻になると、Ｓ１５で肯定判定されＳ２０へ進む。

【0028】

Ｓ２０では、サーバ２００が管理（管轄）する電動車両１０の駐車位置、および、充放電設備２０とのプラグ接続常態の情報を取得する。そして、充放電設備２０に駐車している、Ｓ１３およびＳ１７で電力調整への参加を表明した電動車両１０（以下、これらの電動車両１０を、参加表明車両とも称する）を用いて達成可能な、電力の調整可能量（第４調整可能電力量）を算出する。なお、Ｓ１９が処理されている場合は、蓄電装置４０の電力調整量も加味して、第４調整可能電力量が算出される。

【0029】

Ｓ２１では、第４調整可能電力量が、第１調整可能電力量以上であるとき、第１調整可能電力量が達成可能であると判定し、Ｓ２２へ進む。第４調整可能電力量が、第１調整可能電力量より小さい場合は、否定判定されＳ２３へ進む。

【0030】

Ｓ２２では、Ｓ２０において取得した情報から、充放電設備２０に駐車している参加表明車両のうち、プラグが未接続の電動車両１０（以下、これらの電動車両１０を第３車群とも称する）へ、プラグの接続を促す通知を行い、本ルーチンを終了する。この通知によって、第３車群の携帯端末３０には、図３（Ｂ）に示す、画面が表示される。ユーザが、携帯端末３０の「プラグ接続しました」のボタン、あるいは、「参加をキャンセルします」のボタンをタッチ（選択）すると、その選択内容が携帯端末３０からサーバ２００へ送信される。

【0031】

Ｓ２３では、充放電設備２０に駐車している、参加表明車両以外の電動車両１０（以下、これらの電動車両１０を第４車群とも称する）に、電力調整へ参加し電動車両１０のプラグを充放電設備２０へ接続するよう通知し、本ルーチンを終了する。この通知によって携帯端末３０に表示される画面は、図３（Ａ）と同様である。

【0032】

本実施の形態によれば、サーバ２００は、電動車両１０の行動予測から、電力調整において調整可能な、第１調整可能電力量を求める（Ｓ１０）。サーバ２００は、電力調整に参加を表明した電動車両によって、電力調整において調整可能な、第２調整可能電力量を求め（Ｓ１３）、第２調整可能電力量が、第１調整可能電力量に満たない場合（Ｓ１４で否定判定）、電力調整への参加を表明していない電動車両（第２車群）へ、電力調整へ参加するよう通知する（Ｓ１６）。これにより、電動車両１０が電力調整に参加することを促進し、所望の電力調整を可能にすることができる。また、電力調整へ参加するよう通知する（Ｓ１６）対象は、電力調整への参加を表明していない電動車両（第２車群）であるので、電動車両に対する通知頻度も抑制できる。

【0033】

なお、上記実施の形態では、サーバ２００は、第１調整可能電力量を、サーバ１００へ送信（申告）していた（Ｓ１０）。しかし、サーバ２００からサーバ１００への申告は、第１調整可能電力量に代えて、あるいは、加えて、第２調整可能電力量、第３調整可能電力量、第４調整可能電力量であってもよい。

【0034】

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0035】

１ 電力管理システム、１０ 車両、１１ 蓄電装置、２０ 充放電設備、３０ 携帯端末、１００，２００ サーバ、ＮＥ ネットワーク、ＰＧ 電力系統。

【図1】

【図2】

【図3】