特開 2024-76287 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】P2024076287

(43)【公開日】2024-06-05

(54)【発明の名称】電力管理システム

(51)【国際特許分類】

   G01C 21/34 20060101AFI20240529BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20240529BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20240529BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20240529BHJP

   B60L 53/14 20190101ALI20240529BHJP

   B60L 55/00 20190101ALI20240529BHJP

【ＦＩ】

G01C21/34

B60L3/00 S

B60L15/20 J

B60L50/60

B60L53/14

B60L55/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022187800

(22)【出願日】2022-11-24

(71)【出願人】

【識別番号】504093467

【氏名又は名称】トヨタホーム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村松 奈美

【テーマコード（参考）】

2F129

5H125

【Ｆターム（参考）】

2F129AA03

2F129BB03

2F129CC16

2F129DD46

2F129DD47

2F129DD49

2F129DD64

2F129EE52

2F129FF02

2F129FF32

2F129FF60

2F129FF63

2F129HH12

5H125AA01

5H125AC12

5H125AC24

5H125BC21

5H125BC24

5H125BE01

5H125CA18

5H125CC04

5H125CD02

5H125EE27

5H125EE51

(57)【要約】

【課題】建物側の電力の供給状態に応じて蓄電部を備えた車両の走行経路を設定することができる電力管理システムを得る。
【解決手段】電力管理システム１０は、走行経路設定部６８を備えており、この走行経路設定部６８は、所定時間における蓄電装置２２の貯留電力の建物消費電力による減少率が所定の減少率よりも小さい場合には、走行距離が短い走行経路を設定する。一方、上記減少率が所定の減少率以上の場合には、走行経路設定部６８は、走行消費電力が小さい走行経路を設定する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載され、建物に対して電力を供給可能な蓄電部と、
前記建物に対して設置され、当該建物側から前記蓄電部への電力の供給及び当該蓄電部から当該建物側への電力の供給が可能な充放電装置と、
前記建物内で所定時間内に消費される建物消費電力を推定可能な建物消費電力推定部と、
前記建物内に配置された蓄電装置の貯留電力量を取得可能な建物電力量取得部と、
標高情報を含む地図情報を取得可能な地図情報取得部と、
前記地図情報に基づいて前記建物までの前記車両の走行経路を設定可能な走行経路設定部と、
前記地図情報に基づいて前記車両が前記走行経路を走行することで消費される走行消費電力を推定可能な走行消費電力推定部と、
を備え、
前記走行経路設定部は、前記所定時間において前記蓄電装置における貯留電力の前記建物消費電力による減少率が所定の減少率よりも小さい場合には走行距離が短い前記走行経路を設定し、当該減少率が当該所定の減少率以上の場合には前記走行消費電力が小さい当該走行経路を設定する、
電力管理システム。

【請求項2】

車両に搭載され、建物に対して電力を供給可能な蓄電部と、
前記建物に対して設置され、当該建物側から前記蓄電部への電力の供給及び当該蓄電部から当該建物側への電力の供給が可能な充放電装置と、
前記建物内で所定時間内に消費される建物消費電力を推定可能な建物消費電力推定部と、
前記建物内に配置された蓄電装置の貯留電力量を取得可能な建物電力量取得部と、
標高情報を含む地図情報を取得可能な地図情報取得部と、
前記地図情報に基づいて前記建物までの前記車両の走行経路を設定可能な走行経路設定部と、
前記地図情報に基づいて前記車両が前記走行経路を走行することで消費される走行消費電力を推定可能な走行消費電力推定部と、
を備え、
前記走行経路設定部は、前記所定時間において前記蓄電装置における貯留電力の前記建物消費電力による減少率が所定の減少率以上の場合には走行距離が短い前記走行経路を設定し、当該減少率が当該所定の減少率よりも小さい場合には前記走行消費電力が小さい当該走行経路を設定する、
電力管理システム。

【請求項3】

前記走行経路設定部は、所定の前記走行経路と当該走行経路における前記走行消費電力とが関連付けられた走行経路消費電力情報を記憶可能とされている、
請求項１又は請求項２に記載の電力管理システム。

【請求項4】

前記走行経路設定部を備えたサーバと、
前記車両に搭載されると共に前記サーバと通信可能とされ、当該サーバから走行経路消費電力情報を取得可能な車両制御装置と、
を備えている、
請求項３に記載の電力管理システム。

【請求項5】

前記車両制御装置は、前記建物電力量取得部と通信することで当該建物電力量取得部から前記貯留電力量を取得可能とされ、当該貯留電力量が所定の値以下の場合に前記車両に搭載された報知部を作動させる、
請求項４に記載の電力管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、情報処理装置に関する発明が開示されている。この情報処理装置では、単位区間の距離、単位区間の勾配及び単位区間の走行実績速度を用いて、単位区間毎に、車両を走行させるためのエネルギー量の推定値である走行エネルギー量を算出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１９６２９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、車両が建物側に電力を供給可能な蓄電部を備えている場合、建物側で電力が不足しているときには、車両の蓄電部に蓄えられた電力を建物側で利用することが考えられ、建物側で電力が余っている場合には、建物側の余剰電力で車両の蓄電部を充電することが考えられる。

【0005】

そして、建物側で電力が不足している状態において、車両が建物から離れた位置にあるとき、車両の蓄電部の電力を可能な限り抑制することが好ましい場合や車両の蓄電部の電力を可能な限り早く建物側に供給することが好ましい場合がある。つまり、車両の走行経路を、建物側の電力の供給状態、車両が走行経路を走るのに必要な電力や走行経路の距離に応じて設定できることが好ましい。

【0006】

この点、上記特許文献１に記載の先行技術では、建物側の電力の供給状態を把握することができないため、建物側の電力の供給状態に応じて蓄電部を備えた車両の走行経路を設定するという点においては改善の余地がある。

【0007】

本発明は上記事実を考慮し、建物側の電力の供給状態に応じて蓄電部を備えた車両の走行経路を設定することができる電力管理システムを得ることが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１の態様に係る電力管理システムは、車両に搭載され、建物に対して電力を供給可能な蓄電部と、前記建物に対して設置され、当該建物側から前記蓄電部への電力の供給及び当該蓄電部から当該建物側への電力の供給が可能な充放電装置と、前記建物内で所定時間内に消費される建物消費電力を推定可能な建物消費電力推定部と、前記建物内に配置された蓄電装置の貯留電力量を取得可能な建物電力量取得部と、標高情報を含む地図情報を取得可能な地図情報取得部と、前記地図情報に基づいて前記建物までの前記車両の走行経路を設定可能な走行経路設定部と、前記地図情報に基づいて前記車両が前記走行経路を走行することで消費される走行消費電力を推定可能な走行消費電力推定部と、を備え、前記走行経路設定部は、前記所定時間において前記蓄電装置における貯留電力の前記建物消費電力による減少率が所定の減少率よりも小さい場合には走行距離が短い前記走行経路を設定し、当該減少率が当該所定の減少率以上の場合には前記走行消費電力が小さい当該走行経路を設定する。

【0009】

第１の態様に係る電力管理システムでは、建物に対して電力を供給可能な蓄電部が、車両に搭載されている。また、建物に対して充放電装置が設置されており、この充放電装置によって、建物側から蓄電部への電力の供給及び当該蓄電部から当該建物側への電力の供給を行うことができる。

【0010】

このため、本態様では、建物側で生じた余剰電力で車両の蓄電部を充電することができる。また、建物側で電力が不足している場合には、蓄電部に蓄えられた電力を建物側に供給することができる。

【0011】

ところで、建物側で電力が不足している状態において、車両が建物から離れた位置にあるとき、車両の蓄電部の電力を可能な限り抑制することが好ましい場合がある。例えば、建物側の電力が車両の蓄電部を充電するのに不十分であるとき、蓄電部に蓄えられた電力が可能な限り消費されないことが好ましい。

【0012】

ここで、本態様では、建物消費電力推定部によって建物内で所定時間内に消費される建物消費電力が推定されると共に、建物電力量取得部によって建物内に配置された蓄電装置の貯留電力量を取得することができる。

【0013】

また、本態様では、地図情報取得部で標高情報を含む地図情報が取得されると共に、この地図情報に基づいて建物までの車両の走行経路が走行経路設定部で設定される。

【0014】

さらに、本態様では、走行消費電力推定部が、車両が走行経路設定部で設定された走行経路を走行することで消費される走行消費電力を地図情報取得部で取得された地図情報に基づいて推定する。

【0015】

そして、本態様では、走行経路設定部は、所定時間における蓄電装置の貯留電力の建物消費電力による減少率が所定の減少率よりも小さい場合には、走行距離が短い走行経路を設定する。一方、上記減少率が所定の減少率以上の場合には、走行経路設定部は、走行消費電力が小さい走行経路を設定する。

【0016】

このため、本態様では、上記減少率が所定の減少率よりも小さい場合、すなわち建物側で電力が不足する可能性が低い場合において、走行経路設定部が、走行距離が短い走行経路を設定することで、車両の乗員が建物に到着するまでの時間を短くすることができる。

【0017】

一方、上記減少率が所定の減少率以上の場合、すなわち建物側で電力が不足する可能性が高い場合において、走行経路設定部が、走行消費電力が小さい走行経路を設定することで、車両の蓄電部に蓄えられた電力が消費されることを抑制することができる。

【0018】

第２の態様に係る電力供給システムは、車両に搭載され、建物に対して電力を供給可能な蓄電部と、前記建物に対して設置され、当該建物側から前記蓄電部への電力の供給及び当該蓄電部から当該建物側への電力の供給が可能な充放電装置と、前記建物内で所定時間内に消費される建物消費電力を推定可能な建物消費電力推定部と、前記建物内に配置された蓄電装置の貯留電力量を取得可能な建物電力量取得部と、標高情報を含む地図情報を取得可能な地図情報取得部と、前記地図情報に基づいて前記建物までの前記車両の走行経路を設定可能な走行経路設定部と、前記地図情報に基づいて前記車両が前記走行経路を走行することで消費される走行消費電力を推定可能な走行消費電力推定部と、を備え、前記走行経路設定部は、前記所定時間において前記蓄電装置における貯留電力の前記建物消費電力による減少率が所定の減少率以上の場合には走行距離が短い前記走行経路を設定し、当該減少率が当該所定の減少率よりも小さい場合には前記走行消費電力が小さい当該走行経路を設定する。

【0019】

第２の態様に係る電力管理システムは、第１の態様に係る電力管理システムと同様に、車両に搭載された蓄電部と、建物に対して配置された充放電装置と、建物消費電力推定部と、建物電力量取得部と、地図情報取得部と、走行経路設定部と、走行消費電力推定部とを備えている。

【0020】

ところで、建物側で電力が不足している状態において、車両が建物から離れた位置にあるとき、車両の蓄電部の電力を可能な限り早く建物側に供給することが好ましい場合がある。例えば、建物内で消費される建物消費電力が、建物内に配置された蓄電装置で賄えなえなくなることが予測される状態では、蓄電部の電力を可能な限り早く建物側に供給できることが好ましい。

【0021】

ここで、本態様では、走行経路設定部は、所定時間における蓄電装置の貯留電力の建物消費電力による減少率が所定の減少率以上の場合には、走行距離が短い走行経路を設定する。一方、上記減少率が所定の減少率よりも小さい場合には、走行経路設定部は、走行消費電力が小さい走行経路を設定する。

【0022】

このため、本態様では、上記減少率が所定の減少率以上の場合、すなわち建物側で電力が不足する可能性が高い場合において、走行経路設定部が、走行距離が短い走行経路を設定することで、車両の蓄電部の電力が建物側に供給されるまでの時間を短くすることができる。

【0023】

一方、上記減少率が所定の減少率よりも小さい場合、すなわち建物側で電力が不足する可能性が低い場合において、走行経路設定部が、走行消費電力が小さい走行経路を設定することで、車両の蓄電部に蓄えられた電力が消費されることを抑制することができる。

【0024】

第３の態様に係る電力管理システムは、第１の態様又は第２の態様に係る電力管理システムにおいて、前記走行経路設定部は、所定の前記走行経路と当該走行経路における前記走行消費電力とが関連付けられた走行経路消費電力情報を記憶可能とされている。

【0025】

第３の態様に係る電力管理システムでは、走行経路設定部に所定の走行経路とこの走行経路における走行消費電力とが関連付けられた走行経路消費電力情報が記憶されている。このため、走行消費電力推定部で走行消費電力の推定を行うことなく、所定の走行経路の走行消費電力量を取得することが可能となる。

【0026】

第４の態様に係る電力供給システムは、第３の態様に係る電力管理システムにおいて、前記走行経路設定部を備えたサーバと、前記車両に搭載されると共に前記サーバと通信可能とされ、当該サーバから走行経路消費電力情報を取得可能な車両制御装置と、を備えている。

【0027】

第４の態様に係る電力管理システムでは、サーバが走行経路設定部を備えると共に、このサーバは、車両に搭載された車両制御装置と通信可能とされている。そして、車両制御装置は、サーバから走行経路消費電力情報を取得することができる。このため、本態様では、複数の車両間において走行経路消費電力情報を共有することができる。

【0028】

第５の態様に係る電力供給システムは、第３の態様に係る電力管理システムにおいて、前記車両制御装置は、前記建物電力量取得部と通信することで当該建物電力量取得部から前記貯留電力量を取得可能とされ、当該貯留電力量が所定の値以下の場合に前記車両に搭載された報知部を作動させる。

【0029】

第５の態様に係る電力管理システムでは、車両制御装置が、建物電力量取得部と通信可能とされており、建物電力量取得部から貯留電力量を取得することができる。そして、貯留電力量が所定の値以下の場合には、車両制御装置が車両に搭載された報知部を作動させる。このため、本態様では、車両の乗員が建物側の電力不足を把握することができる。

【発明の効果】

【0030】

以上説明したように、本発明に係る電力管理システムは、建物側の電力の供給状態に応じて蓄電部を備えた車両の走行経路を設定することができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本実施形態に係る電力管理システムの構成を模式的に示す概略図である。

【図2】本実施形態に係る電力管理システムにおいて建物の制御装置のハードウェア構成並びにその周辺機器との関係を示すブロック図である。

【図3】本実施形態に係る電力管理システムにおいて車両制御装置のハードウェア構成並びにその周辺機器との関係を示すブロック図である。

【図4】本実施形態に係る電力管理システムにおいてデータサーバのハードウェア構成を示すブロック図である。

【図5】本実施形態に係る電力管理システムの機能構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、図１～図５を用いて、本発明に係る電力管理システムの実施形態の一例について説明する。図１に示されるように、本実施形態に係る「電力管理システム１０」は、「建物１２」に配置された各種機器と、建物１２の敷地内に駐車された車両としての「電気自動車１４」に搭載された各種機器と、サーバとしての「データサーバ１６」とを含んで構成されている。

【0033】

具体的には、建物１２側の電力管理システム１０の一部を構成する機器としては、建物１２に設置された太陽光発電装置１８、分電装置２０、「蓄電装置２２」、建物１２の近傍に配置された「充放電装置２４」並びに電気自動車１４に搭載された蓄電部としての「バッテリパック２６」が挙げられる。

【0034】

太陽光発電装置１８は、建物１２の屋根面に設置されると共に、太陽光が照射されることで発電可能とされている。そして、太陽光発電装置１８で発電された電力は、分電装置２０を介して、蓄電装置２２、バッテリパック２６及び建物１２内の複数の負荷３０に供給されるようになっている。なお、負荷３０としては、種々の家電機器等が挙げられる。

【0035】

分電装置２０は、図２にも示されるように、制御装置３２、計測部３４、切替部３６、電力変換部３８及び分電盤４０を備えている。

【0036】

制御装置３２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３２Ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３２Ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３２Ｃ、ストレージ３２Ｄ、通信Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒ Ｆａｃｅ）３２Ｅ及び入出力Ｉ／Ｆ３２Ｆを含んで構成されている。そして、ＣＰＵ３２Ａ、ＲＯＭ３２Ｂ、ＲＡＭ３２Ｃ、ストレージ３２Ｄ、通信Ｉ／Ｆ３２Ｅ及び入出力Ｉ／Ｆ３２Ｆは、バス３２Ｇを介して相互に通信可能に接続されている。

【0037】

ＣＰＵ３２Ａは、中央演算処理ユニットとされており、各種プログラムの実行によって各種機器を制御し、建物１２内における電力に関する制御を行っている。具体的には、ＣＰＵ３２Ａは、ＲＯＭ３２Ｂからプログラムを読み出し、ＲＡＭ３２Ｃを作業領域としてプログラムを実行可能とされている。そして、ＲＯＭ３２Ｂに記憶された実行プログラムが、ＣＰＵ３２Ａで読み出されて実行されることで、制御装置３２は、後述するように、種々の機能を発揮することが可能となっている。

【0038】

ストレージ３２Ｄは、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）を含んで構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム及び各種データが記憶されている。また、ストレージ３２Ｄには、後述する建物１２の建物消費電力予測モデル及び計測部３４による計測結果が記憶されるようになっている。

【0039】

通信Ｉ／Ｆ３２Ｅは、制御装置３２とネットワークＮとの接続に用いられるインターフェースとされており、データサーバ１６等と通信することが可能とされている。このインターフェースには、例えば、イーサネット（登録商標）、ＦＤＤＩ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の通信規格が用いられる。また、通信Ｉ／Ｆ３２Ｅは、無線装置を備えていてもよい。

【0040】

入出力Ｉ／Ｆ３２Ｆは、制御装置３２が、計測部３４、切替部３６及び電力変換部３８と通信するためのインターフェースとされている。

【0041】

計測部３４は、図示しない検電器等を含んで構成されており、太陽光発電装置１８で発電された電力、分電盤４０を介して複数の負荷３０で消費される電力及び蓄電装置２２に蓄積されている電力を計測し、これらの計測結果を計測信号として制御装置３２に送信可能とされている。

【0042】

切替部３６は、図示しない複数のリレーを含んで構成されており、制御装置３２による制御に基づいて、太陽光発電装置１８と分電盤４０との接続状態、太陽光発電装置１８と蓄電装置２２との接続状態、太陽光発電装置１８と充放電装置２４との接続状態、蓄電装置２２と分電盤４０との接続状態並びに充放電装置２４と分電盤４０との接続状態を切り替え可能とされている。

【0043】

電力変換部３８は、太陽光発電装置１８から供給された直流電力を蓄電装置２２に供給可能な直流電力に変換可能な図示しないＤＣ／ＤＣコンバータと、太陽光発電装置１８から供給された直流電力を充放電装置２４に供給可能な直流電力に変換可能な図示しないＤＣ／ＤＣコンバータと、太陽光発電装置１８や蓄電装置２２から供給された直流電力を負荷３０に供給可能な交流電力に変換可能な図示しないインバータとを備えている。

【0044】

分電盤４０は、複数の負荷３０と電力変換部３８との間に介在しており、太陽光発電装置１８から供給された電力は、分電盤４０を介して各負荷３０に供給されるようになっている。なお、分電盤４０には、図示しない送電施設からも電力が供給されるようになっている。

【0045】

蓄電装置２２は、図示しない複数のバッテリモジュールを含んで構成されており、切替部３６及び電力変換部３８を介して太陽光発電装置１８から供給された電力を蓄積可能とされている。また、蓄電装置２２に蓄積された電力は、太陽光発電装置１８が発電できない状態において、電力変換部３８及び分電盤４０を介して各負荷３０に供給されるようになっている。

【0046】

充放電装置２４は、制御装置４２と、電力変換部４４とを備えている。そして、制御装置４２は、電気自動車１４のバッテリパック２６の充電時において、電力変換部４４の図示しないＤＣ／ＤＣコンバータを制御して、分電装置２０から供給された直流電力をバッテリパック２６に供給可能な直流電力に変換可能とされている。

【0047】

また、制御装置４２は、バッテリパック２６から分電装置２０への電力の供給時において、電力変換部４４のＤＣ／ＤＣコンバータを制御して、バッテリパック２６から供給された直流電力を分電装置２０に供給可能な直流電力に変換可能とされている。

【0048】

次に、図５を用いて、制御装置３２の機能構成について説明する。制御装置３２は、ＣＰＵ３２ＡがＲＯＭ３２Ｂに記憶された実行プログラムを読み出し、これを実行することによって、通信部４６、「建物電力量取得部４８」、「建物消費電力推定部５０」及び充放電切替部５２の集合体として機能する。

【0049】

通信部４６は、ネットワークＮを介して各種機器と通信可能とされており、図１にも示されるように、データサーバ１６及び電気自動車１４の「車両制御装置５４」と種々の情報を送受信可能とされている。

【0050】

建物電力量取得部４８は、計測部３４から送信される計測信号に基づいて蓄電装置２２に蓄積されている貯留電力量を取得可能とされている。そして、この貯留電力量に基づく貯留電力信号が、通信部４６を介してデータサーバ１６に送信されるようになっている。

【0051】

また、建物電力量取得部４８は、計測部３４による計測結果に基づき、建物１２における１時間毎の消費電力情報を記憶している。さらに、建物電力量取得部４８は、蓄電装置２２に蓄積されている貯留電力量が所定の値以下であるときに、通信部４６を介して車両制御装置５４に、蓄電装置２２に蓄積されている貯留電力量が所定の値以下であることを示す警報信号を送信するようになっている。

【0052】

建物消費電力推定部５０は、建物電力量取得部４８で取得された消費電力情報、図示しない温度計で計測された気温、曜日及び時刻等が関連付けられたデータで予め学習された建物消費電力予測モデルを備えている。そして、建物消費電力推定部５０は、例えば、建物消費電力予測モデルに現在の日時、気温及び貯留電力量等を入力することで、建物１２内で所定時間内に消費される建物消費電力を推定することが可能となっている。そして、建物消費電力推定部５０は、上記のように推定された建物消費電力の量に基づく消費電力信号を、通信部４６を介してデータサーバ１６に送信するようになっている。

【0053】

充放電切替部５２は、計測信号に基づいて、太陽光発電装置１８で発電された電力量と複数の負荷３０で消費される電力量とを比較するようになっている。そして、充放電切替部５２が、太陽光発電装置１８で発電された電力が、複数の負荷３０で消費される電力よりも大きいと判定した場合、充放電切替部５２は、切替部３６を制御することで、余剰電力を蓄電装置２２又は充放電装置２４に供給するようになっている。

【0054】

詳しくは、充放電切替部５２は、太陽光発電装置１８と蓄電装置２２とが接続されている第１状態と、太陽光発電装置１８と充放電装置２４とが接続されている第２接続状態とを切り替えることが可能とされている。

【0055】

そして、充放電切替部５２は、計測部３４から送信された計測信号に基づいて蓄電装置２２が満充電ではないと判定した場合に、切替部３６を制御することで上記第１状態に切り替えるようになっている。

【0056】

また、充放電切替部５２が、計測信号に基づいて蓄電装置２２が満充電であると判定した場合には、充放電切替部５２は、切替部３６を制御することで上記第２状態に切り替えるようになっている。

【0057】

一方、充放電切替部５２が、計測信号に基づいて、太陽光発電装置１８で発電された電力が、複数の負荷３０で消費される電力よりも小さいと判定した場合、充放電切替部５２は、切替部３６を制御することで、蓄電装置２２に蓄えられた電力又はバッテリパック２６に蓄えられた電力を負荷３０に対して供給させるようになっている。なお、本実施形態において、充放電切替部５２は、蓄電装置２２から負荷３０への電力の供給よりも、バッテリパック２６から負荷３０への電力の供給を優先するようになっている。

【0058】

図１に戻り、電気自動車１４は、モータ等を含んで構成された図示しないパワーユニットを備えており、このパワーユニットは、バッテリパック２６から供給された電力で駆動するようになっている。また、電気自動車１４には、車両制御装置５４が搭載されている。

【0059】

バッテリパック２６は、図示しない複数のバッテリモジュールを含んで構成されており、その容量は蓄電装置２２の容量よりも大きい。そして、このバッテリパック２６は、電気自動車１４に設けられた図示しない接続部及びこの接続部にケーブル２４Ａを介して充放電装置２４と電気的に接続されることで、建物１２側との電力の受け渡しが可能とされている。

【0060】

一方、車両制御装置５４は、図３に示されるように、ＣＰＵ５４Ａ、ＲＯＭ５４Ｂ、ＲＡＭ５４Ｃ、ストレージ５４Ｄ、通信Ｉ／Ｆ５４Ｅ及び入出力Ｉ／Ｆ５４Ｆを含んで構成されている。また、ＣＰＵ５４Ａ、ＲＯＭ５４Ｂ、ＲＡＭ５４Ｃ、ストレージ５４Ｄ、通信Ｉ／Ｆ５４Ｅ及び入出力Ｉ／Ｆ５４Ｆは、バス５４Ｇを介して相互に通信可能に接続されている。なお、ＣＰＵ５４Ａ、ＲＯＭ５４Ｂ、ＲＡＭ５４Ｃ、ストレージ５４Ｄ、通信Ｉ／Ｆ５４Ｅ及び入出力Ｉ／Ｆ５４Ｆは、上述した制御装置３２を構成しているものと基本的に同様の機能を備えている。そして、ＲＯＭ５４Ｂに記憶された実行プログラムが、ＣＰＵ５４Ａで読み出されて実行されることで、車両制御装置５４は、種々の機能を発揮することが可能となっている。

【0061】

詳しくは、ＣＰＵ５４Ａは、ＲＯＭ５４Ｂからバッテリパック２６の充放電及び後述する報知部としての「表示装置５８」の制御に係る各種プログラムを読み出し、ＲＡＭ５４Ｃを作業領域として当該プログラムを実行可能とされている。

【0062】

また、通信Ｉ／Ｆ５４Ｅは、車両制御装置５４とネットワークＮとの接続に用いられるインターフェースとされており、データサーバ１６及び制御装置３２等と通信することが可能とされている。そして、通信Ｉ／Ｆ５４Ｅが受信した各種情報は、ストレージ５４Ｄに記憶されるようになっている。

【0063】

入出力Ｉ／Ｆ５４Ｆは、車両制御装置５４が電気自動車１４に搭載された各装置と通信するためのインターフェースとされている。そして、車両制御装置５４は、入出力Ｉ／Ｆ５４Ｆを介して後述する各装置に相互に通信可能に接続されている。

【0064】

車両制御装置５４に接続される装置には、上述したバッテリパック２６の図示しない制御装置、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）装置５６及び表示装置５８が挙げられる。

【0065】

バッテリパック２６の制御装置は、バッテリパック２６の貯留電力量情報を取得して、この貯留電力量情報に基づく電力残量信号を所定時間毎に車両制御装置５４に送信可能とされている。

【0066】

ＧＰＳ装置５６は、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信する図示しないアンテナを備えており、電気自動車１４の現在位置を測定可能とされている。そして、ＧＰＳ装置５６で測定された電気自動車１４の位置情報は、ストレージ５４Ｄに一時的に記憶されるようになっている。

【0067】

表示装置５８は、車両制御装置５４による制御に基づき、電気自動車１４の運転者（乗員）に対して種々の情報を表示可能とされている。この表示装置５８には、例えば、ヘッドアップディスプレイやメーターディスプレイを採用することが可能である。

【0068】

次に、図５を用いて車両制御装置５４の機能構成について説明する。車両制御装置５４は、ＣＰＵ５４ＡがＲＯＭ５４Ｂに記憶された実行プログラムを読み出し、これを実行することによって、通信部６０及び情報表示制御部６２の集合体として機能する。

【0069】

通信部６０は、データサーバ１６及び制御装置３２と種々の信号を送受信可能とされており、後述するように、これらと電力の輸送に関する情報等の伝達が可能とされている。

【0070】

情報表示制御部６２は、表示装置５８を制御し、後述するようにデータサーバ１６で設定された電気自動車１４の走行経路を表示するようになっている。また、情報表示制御部６２は、建物電力量取得部４８から警報信号を受信したとき、建物１２での電力の不足を意味する警告を表示装置５８に表示するようになっている。なお、この警告は、電気自動車１４に搭載された音響装置等によって行われてもよい。

【0071】

次に、図４及び図５を主に用いて、データサーバ１６の構成について説明する。データサーバ１６は、ＣＰＵ１６Ａ、ＲＯＭ１６Ｂ、ＲＡＭ１６Ｃ、ストレージ１６Ｄ及び通信Ｉ／Ｆ１６Ｅを含んで構成されている。そして、ＣＰＵ１６Ａ、ＲＯＭ１６Ｂ、ＲＡＭ１６Ｃ、ストレージ１６Ｄ及び通信Ｉ／Ｆ１６Ｅは、バス１６Ｆを介して相互に通信可能に接続されている。なお、ＣＰＵ１６Ａ、ＲＯＭ１６Ｂ、ＲＡＭ１６Ｃ、ストレージ１６Ｄ及び通信Ｉ／Ｆ１６Ｅは、上述した制御装置３２を構成しているものと基本的に同様の機能を備えている。そして、ＲＯＭ１６Ｂに記憶された実行プログラムが、ＣＰＵ１６Ａで読み出されて実行されることで、データサーバ１６は、種々の機能を発揮することが可能となっている。

【0072】

なお、ストレージ１６Ｄには、建物１２の制御装置３２や車両制御装置５４等から取得した種々の情報が記憶されるようになっている。また、ストレージ１６Ｄには、地図情報及び国土地理院が公開しているＤＥＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ）すなわち数値標高モデルの一部が一時的に記憶されるようになっている。さらに、ストレージ１６Ｄには、後述する車両消費電力予測モデルが記憶されている。なお、上記地図情報は、所定の期間毎に更新されるようになっている。

【0073】

詳しくは、データサーバ１６は、ＣＰＵ１６ＡがＲＯＭ１６Ｂに記憶された実行プログラムを読み出し、これを実行することによって、通信部６４、「地図情報取得部６６」、「走行経路設定部６８」及び「走行消費電力推定部７０」の集合体として機能する。

【0074】

通信部６４は、ネットワークＮを介して各種機器と通信可能とされており、制御装置３２、車両制御装置５４及び国土地理院のデータベース等と種々の情報を送受信可能とされている。

【0075】

地図情報取得部６６は、ストレージ１６Ｄに記憶された地図情報から電気自動車１４の走行経路に設定可能な道路情報を抽出すると共に、抽出された道路情報とストレージ１６Ｄに記憶された数値標高モデルとを照合し、道路傾斜情報を生成する。

【0076】

詳しくは、地図情報取得部６６は、道路情報を所定の大きさのメッシュに分割し、このメッシュ毎に対応する地点の斜度、すなわちこの地点における地表面の水平からの傾斜角度の絶対値を関連付けて記憶することで、道路傾斜情報を生成している。

【0077】

走行経路設定部６８は、ストレージ１６Ｄに記憶された地図情報及び電気自動車１４の乗員が図示しない入力装置を操作することで設定された電気自動車１４の目的地情報に基づいて複数の走行経路候補を設定する。

【0078】

そして、走行経路設定部６８は、建物電力量取得部４８から送信された蓄電装置２２の貯留電力量及び建物消費電力推定部５０から送信された建物消費電力の量に基づいて、走行経路設定部６８で設定された複数の走行経路候補から電気自動車１４が走行する走行経路を設定する。

【0079】

詳しくは、走行経路設定部６８は、所定時間内における蓄電装置２２の貯留電力の建物消費電力による減少率が、所定の減少率よりも小さい場合には、複数の走行経路候補から走行距離が最も短い走行経路を電気自動車１４が走行する走行経路に設定する。

【0080】

一方、所定時間内における蓄電装置２２の貯留電力の建物消費電力による減少率が、所定の減少率以上の場合には、走行経路設定部６８は、複数の走行経路候補から走行消費電力推定部７０で推定された走行消費電力が最も小さい走行経路を電気自動車１４が走行する走行経路に設定する。そして、上記のように設定された電気自動車１４の走行経路は、通信部６４を介して車両制御装置５４に送信されるようになっている。

【0081】

また、走行経路設定部６８には、所定の走行経路と、後述するように走行消費電力推定部７０で算出された当該走行経路の走行消費電力とが関連付けられた走行経路消費電力情報が記憶されるようになっている。

【0082】

さらに、走行経路設定部６８は、電気自動車１４以外の車両の車両制御装置に通信部６４を介して走行経路消費電力情報を送信可能とされている。

【0083】

走行消費電力推定部７０は、地図情報取得部６６で生成された複数の走行経路候補の道路傾斜情報をストレージ１６Ｄに記憶された車両消費電力予測モデルに入力することで、電気自動車１４が各走行経路を走行することで消費される走行消費電力を推定することが可能となっている。

【0084】

詳しくは、車両消費電力予測モデルは、一例として、０度から４０度までの所定の傾斜角度毎に設置された試験路において、電気自動車１４が平面視において所定距離走行したときの傾斜角度と消費電力とが関連付けられたデータで予め学習された予測モデルとされている。そして、車両消費電力予測モデルは、地図情報取得部６６で生成された道路傾斜情報の各メッシュにおける斜度と平面視における距離が入力されると、当該メッシュにおける電気自動車１４の走行消費電力を推定すると共に、各メッシュの走行消費電力を積算することで走行経路の走行消費電力の推定値を算出するようになっている。

【0085】

＜本実施形態の作用及び効果＞
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

【0086】

本実施形態では、図１に示されるように、建物１２に対して電力を供給可能なバッテリパック２６が、電気自動車１４に搭載されている。また、建物１２に対して充放電装置２４が設置されており、この充放電装置２４によって、建物１２側からバッテリパック２６への電力の供給及びバッテリパック２６から建物１２側への電力の供給を行うことができる。

【0087】

このため、本実施形態では、建物１２側で生じた余剰電力で電気自動車１４のバッテリパック２６を充電することができる。また、建物１２側で電力が不足している場合には、バッテリパック２６に蓄えられた電力を建物１２側に供給することができる。

【0088】

ところで、建物１２側で電力が不足している状態において、電気自動車１４が建物１２から離れた位置にあるとき、電気自動車１４のバッテリパック２６の電力を可能な限り抑制することが好ましい場合がある。例えば、建物１２側の電力がバッテリパック２６を充電するのに不十分であるとき、バッテリパック２６に蓄えられた電力が可能な限り消費されないことが好ましい。

【0089】

ここで、本実施形態では、図５に示されるように、建物消費電力推定部５０によって建物１２内で所定時間内に消費される建物消費電力が推定されると共に、建物電力量取得部４８によって建物１２内に配置された蓄電装置２２の貯留電力量を取得することができる。

【0090】

また、本実施形態では、地図情報取得部６６で標高情報を含む地図情報が取得されると共に、電気自動車１４の目的地（本実施形態では建物１２）と、地図情報とに基づいて電気自動車１４の走行経路が走行経路設定部６８で設定される。

【0091】

さらに、本実施形態では、走行消費電力推定部７０が、電気自動車１４が走行経路設定部６８で設定された走行経路を走行することで消費される走行消費電力を地図情報取得部６６で取得された地図情報に基づいて推定する。

【0092】

そして、本実施形態では、走行経路設定部６８は、所定時間における蓄電装置２２の貯留電力の建物消費電力による減少率が所定の減少率よりも小さい場合には、走行距離が短い走行経路を設定する。一方、上記減少率が所定の減少率以上の場合には、走行経路設定部６８は、走行消費電力が小さい走行経路を設定する。

【0093】

このため、本実施形態では、上記減少率が所定の減少率よりも小さい場合、すなわち建物１２側で電力が不足する可能性が低い場合において、走行経路設定部６８が、走行距離が短い走行経路を設定することで、電気自動車１４の乗員が帰宅にかかる時間を短くすることができる。

【0094】

一方、上記減少率が所定の減少率以上の場合、すなわち建物１２側で電力が不足する可能性が高い場合において、走行経路設定部６８が、走行消費電力が小さい走行経路を設定することで、電気自動車１４のバッテリパック２６に蓄えられた電力が消費されることを抑制することができる。

【0095】

また、本実施形態では、走行経路設定部６８に所定の走行経路とこの走行経路における走行消費電力とが関連付けられた走行経路消費電力情報が記憶されている。このため、走行消費電力推定部７０で走行消費電力の推定を行うことなく、所定の走行経路の走行消費電力量を取得することが可能となる。

【0096】

また、本実施形態では、データサーバ１６が走行経路設定部６８を備えると共に、このデータサーバ１６は、電気自動車１４に搭載された車両制御装置５４と通信可能とされている。そして、車両制御装置５４は、データサーバ１６から走行経路消費電力情報を取得することができる。このため、本実施形態では、複数の車両間において走行経路消費電力情報を共有することができる。

【0097】

加えて、本実施形態では、車両制御装置５４が、建物電力量取得部４８と通信可能とされており、建物電力量取得部４８から蓄電装置２２の貯留電力量を取得することができる。そして、貯留電力量が所定の値以下の場合には、車両制御装置５４が電気自動車１４に搭載された表示装置５８を作動させて、建物１２での電力の不足を意味する警告を表示装置５８に表示する。このため、本実施形態では、電気自動車１４の乗員が建物１２側の電力不足を把握することができる。

【0098】

以上説明したように、本実施形態に係る電力管理システム１０は、建物１２側の電力の供給状態に応じてバッテリパック２６を備えた電気自動車１４の走行経路を設定することができる。

【0099】

＜変形例＞
次に、上述した実施形態の変形例について説明する。

【0100】

この変形例は、基本的に上述した実施形態と同様の構成とされているものの、走行経路設定部６８は、所定時間において蓄電装置２２における貯留電力の建物消費電力による減少率が所定の減少率以上の場合には、電気自動車１４の走行経路を走行距離が最も短い走行経路に設定するようになっている。また、上記減少率が所定の減少率よりも小さい場合には、走行経路設定部６８は、電気自動車１４の走行経路を走行消費電力が最も小さい走行経路に設定するようになっている。

【0101】

このため、本変形例では、上記減少率が所定の減少率以上の場合、すなわち建物１２側で電力が不足する可能性が高い場合において、走行経路設定部６８が、走行距離が短い走行経路を設定することで、電気自動車１４のバッテリパック２６の電力が建物１２側に供給されるまでの時間を短くすることができる。

【0102】

一方、上記減少率が所定の減少率よりも小さい場合、すなわち建物１２側で電力が不足する可能性が低い場合において、走行経路設定部６８が、走行消費電力が小さい走行経路を設定することで、電気自動車１４のバッテリパック２６に蓄えられた電力が消費されることを抑制することができる。

【0103】

このように、本変形例によっても、建物１２側の電力の供給状態に応じてバッテリパック２６を備えた電気自動車１４の走行経路を設定することができる。

【0104】

＜上記実施形態の補足説明＞
（１） 上述した実施形態では、電気自動車１４が手動運転によって走行していたが、これに限らない。例えば、電気自動車１４は、自動運転可能な車両とされていてもよい。

【0105】

（２） また、上述した実施形態では、電気自動車１４の目的地が建物１２とされていたが、電気自動車１４の目的地は、例えば、電気自動車のレンタカーステーション等の電気自動車への給電が可能な施設であってもよい。この場合、この施設内で所定時間内に消費される建物消費電力には、当該施設による電気自動車の充電に消費される電力も含まれる。

【符号の説明】

【0106】

１０ 電力管理システム
１２ 建物
１４ 電気自動車
１６ データサーバ（サーバ）
２２ 蓄電装置
２４ 充放電装置
２６ バッテリパック（蓄電部）
４８ 建物電力量取得部
５０ 建物消費電力推定部
５４ 車両制御装置
５８ 表示装置（報知部）
６６ 地図情報取得部
６８ 走行経路設定部
７０ 走行消費電力推定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】