特開 2025-1875 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】P2025001875

(43)【公開日】2025-01-09

(54)【発明の名称】電力管理システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20241226BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20241226BHJP

   H02J 7/10 20060101ALI20241226BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20241226BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 P

H02J3/32

H02J7/10 H

H02J7/00 B

H02J7/34 J

H02J7/00 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023101610

(22)【出願日】2023-06-21

(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】高橋 知也

【テーマコード（参考）】

5G066

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G066HB09

5G066JA05

5G066JB03

5G503AA01

5G503BA04

5G503BB01

5G503CA01

5G503EA09

5G503FA06

(57)【要約】

【課題】電流センサの校正を行う複数の電動車両が電力調整に参加している場合に、電力調整量が大きく変化するのを抑制することが可能な電力管理システムを提供する。
【解決手段】電力管理システムは、複数の電動車両１０と、サーバ２００（電力伝送指示装置）とを備える。複数の電動車両１０の一部は、期間Ｔ１（所定期間）毎に、外部放電（電力伝送）によって流れる電流を０として電流センサ１２の校正を行う。サーバ２００は、電流センサ１２の校正が行われる電動車両１０が外部放電において伝送する電力（Ｗ２）を、校正が行われない電動車両１０が外部放電において伝送する電力（Ｗ１）よりも小さくする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

各々が蓄電装置を備える複数の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、
前記複数の電動車両と、
前記複数の電動車両の各々に、充電および放電の少なくとも一方を含む電力伝送を指示する電力伝送指示装置と、を備え、
前記複数の電動車両の各々は、前記電力伝送によって流れる電流を検出する電流センサを含み、
前記複数の電動車両の一部は、前記電力伝送の期間において所定期間毎に、前記電力伝送によって流れる電流を０として前記電流センサの校正を行い、前記複数の電動車両の残りの一部は、前記校正を行わないように構成され、
前記電力伝送指示装置は、前記複数の電動車両のうち前記校正を行う電動車両が前記電力伝送において伝送する電力を、前記複数の電動車両のうち前記校正を行わない電動車両が前記電力伝送において伝送する電力よりも小さくする、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】

たとえば、特開２００９－１７１６６６号公報（特許文献１）には、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）の外部充電中に、一定時間毎にバッテリ（蓄電装置）に流れる電流をゼロとして、バッテリ電流を検出する電流センサのオフセット値を算出（以下、電流センサの校正と記載）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２００９－１７１６６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、電動車両をエネルギーリソースとして用いる仮想発電所（ＶＰＰ：Virtual Power Plant）によって、電力需給の平準化を図ることが行われている。たとえば、電力供給が電力需要より大きい期間では、電動車両の蓄電装置に電力を蓄え、電力需要が電力供給より大きい期間では、電動車両の蓄電装置に蓄えた電力を放電することによって、電力需給の平準化を図ることができる。

【0005】

このように、電動車両を電力調整リソースとして用いる場合、特許文献１に記載のように、所定時間毎に蓄電装置に流れる電流をゼロとして電流センサを校正すると、電力調整を上手く実行できない場合がある。たとえば、電流センサの校正時に電流が０になることに起因して、電力調整による充電量または放電量が大きく低下する懸念がある。

【0006】

本開示の目的は、電流センサの校正を行う複数の電動車両が電力調整に参加している場合に、電力調整量が大きく変化するのを抑制することが可能な電力管理システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一の局面に係る電力管理システムは、各々が蓄電装置を備える複数の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、複数の電動車両と、複数の電動車両の各々に、充電および放電の少なくとも一方を含む電力伝送を指示する電力伝送指示装置と、を備える。複数の電動車両の各々は、電力伝送によって流れる電流を検出する電流センサを含む。複数の電動車両の一部は、電力伝送の期間において所定期間毎に、電力伝送によって流れる電流を０として電流センサの校正を行い、複数の電動車両の残りの一部は、校正を行わないように構成されている。電力伝送指示装置は、複数の電動車両のうち校正を行う電動車両が電力伝送において伝送する電力を、複数の電動車両のうち校正を行わない電動車両が電力伝送において伝送する電力よりも小さくする。

【0008】

本開示の一の局面に係る電力管理システムでは、上記のように、校正を行う電動車両により伝送される電力が、校正を行わない電動車両により伝送される電力よりも小さくされる。これにより、校正を行う電動車両により伝送される電力が比較的低く設定されているので、校正を行う電動車両が校正を行うことに起因して電力調整量が大きく低下するのを抑制することができる。その結果、電流センサの校正を行う複数の電動車両が電力調整に参加している場合に、電力調整量が大きく変化するのを抑制することができる。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、電流センサの校正を行う複数の電動車両が電力調整に参加している場合に、電力調整量が大きく変化するのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態によ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】図２（Ａ）は、比較例による各車両の放電シーケンスおよびリソース総電力を示す図である。図２（Ｂ）は、本実施形態による各車両の放電シーケンスおよびリソース総電力を示す図である。

【図3】一実施形態による電力管理システムのサーバの制御シーケンスを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

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。なお、サーバ２００は、本開示の「電力伝送指示装置」の一例である。

【0013】

電力系統ＰＧは、図示しない発電所およ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、保守および管理される。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、電力調整量をリソーセスアグリゲータに分配する。

【0014】

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管理する。複数の電動車両１０の各々は、たとえばＢＥＶ（Battery Electric Vehicle：電気自動車）であり、蓄電装置１１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、外部充電および外部放電を実行可能に構成される。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。しかし、電力管理システム１は、異なる構成を有する複数種の車両を含んでもよい。なお、外部充電および外部放電の各々は、本開示の「電力伝送」の一例である。

【0015】

複数の電動車両１０の各々は、外部充電および外部放電によって流れる電流を検出する電流センサ１２を含む。複数の電動車両１０のうち一部（図２（Ａ）の車両ＡおよびＢ）は、所定の期間Ｔ（図２（Ａ）参照）毎に、外部充電および外部放電によって流れる電流を０として電流センサ１２の校正を行う。一方、複数の電動車両１０のうち残りの一部（図２（Ａ）の車両ＣおよびＤ）は、電流センサ１２の校正を行わない。なお、期間Ｔは、本開示の「所定期間」の一例である。

【0016】

再び図１を参照して、各充放電設備２０は、施設３０（たとえば、住宅および商業施設等）の敷地内に設置された充放電設備である。充放電設備２０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。

【0017】

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と各電動車両１０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を受けると、各電動車両１０の充放電計画を作成し、充放電計画に基づいて各電動車両１０へ充放電の指示を行う。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。

【0018】

ここで、図２（Ａ）に示すように、電動車両１０を電力調整リソースとして用いる場合、所定時間毎に電流センサ１２を校正すると、電力調整を上手く実行できない場合がある。たとえば、電流センサ１２の校正時に電流がゼロになることに起因して、電力調整による充電量または放電量が大きく低下する懸念がある。

【0019】

具体的には、図２（Ａ）に示す比較例では、電流センサ１２の校正タイミングが車両ＡおよびＢにおいて重なっていることに起因して、リソース総電力（本実施形態では放電量）が、電力調整の約定量を中心とした許容範囲の下限値を下回っている。なお、許容範囲は、たとえば約定量の±１０％の範囲である。

【0020】

そこで、本実施形態では、サーバ２００は、複数の電動車両１０のうち電流センサ１２の校正が行われる電動車両１０が外部放電（または外部充電）において伝送する電力を、電流センサ１２の校正が行われない電動車両１０が伝送する電力よりも小さくする。なお、上記の伝送される電力とは、単位時間当たりに伝送される電力である。

【0021】

具体的には、図２（Ａ）に示す比較例では、車両Ａ～Ｄによる外部放電における放電電力（Ｗ）は互いに電力Ｗ１で同一である。これに対し、図２（Ｂ）に示す本実施形態の例では、校正が行われる（校正の対象車両である）車両ＡおよびＢによる放電電力（Ｗ２）が、校正が行われない（校正の非対象車両である）車両ＣおよびＤによる放電電力（Ｗ１）よりも小さくされている。これにより、車両ＡおよびＢの各々における校正によって低下する放電電力（Ｗ２）を小さくすることができる。その結果、たとえば校正のタイミングが車両ＡおよびＢにおいて重なっても、リソース総電力の低下を抑制することができる。なお、放電電力Ｗ２は、校正を行う電動車両１０の台数（総数）との積が、上記約定量と上記下限値との差分（上記許容範囲の１／２）以下となるような値に設定されている。

【0022】

なお、図２に示す例では、通常時（校正時以外のタイミング）の放電電力が車両毎に一定である例を示しているが、上記の例に限られない。校正が行われる電動車両１０の放電電力が校正が行われない電動車両１０の放電電力よりも低い関係が維持されていれば、時間の経過に従って放電電力が変化してもよい。この場合、校正が行われる電動車両１０の放電電力が変化する際の放電電力の変化量が所定の閾値以下となるように制限されてもよい。なお、校正が行われない電動車両１０の放電電力の変化量には、上記のような制限は設けられなくてもよい。

【0023】

＜サーバの制御フロー＞
次に、図３を参照して、サーバ２００による制御フローを説明する。なお、図３に示す制御フローは、電力調整のための外部放電が実行される度に行われる。

【0024】

ステップＳ１において、サーバ２００（制御装置２１０）は、通信装置２３０を通じて、各電動車両１０における電流センサ１２の校正の有無に関する情報を取得する。

【0025】

ステップＳ２では、サーバ２００は、ステップＳ１における情報に基づいて、電流センサ１２の校正が行われる電動車両１０と、電流センサ１２の校正が行われない電動車両１０とが存在するか否かを判定する。校正が行われる電動車両１０と校正が行われない電動車両１０とが存在する場合（Ｓ２においてＹｅｓ）、処理はステップＳ３に進む。校正が行われる電動車両１０および校正が行われない電動車両１０のいずれか一方のみが存在する場合（Ｓ２においてＮｏ）、処理は終了する。

【0026】

ステップＳ３において、サーバ２００は、電流センサ１２の校正が行われる電動車両１０の放電電力（Ｗ２）が、校正が行われない電動車両１０の放電電力（Ｗ１）も小さくなるように、各電動車両１０の放電電力を設定（調整）する。サーバ２００は、校正が行われる電動車両１０の台数、校正が行われない電動車両１０の台数、要求されるリソース総電力、および、外部放電が行われる時間の長さ等に基づいて、電力Ｗ１および電力Ｗ２の各々を適宜調整してもよい。また、電力Ｗ１および電力Ｗ２の各々が予め設定された固定値であってもよい。その後、処理は終了する。

【0027】

以上のように、本実施形態では、サーバ２００は、電流センサ１２の校正が行われる電動車両１０による放電電力を、電流センサ１２の校正が行われない電動車両１０による放電電力よりも小さくする。これにより、校正が行われる電動車両１０による放電電力が予め小さく設定されるので、電流センサ１２の校正によるリソース総電力への影響を比較的小さくすることができる。

【0028】

上記実施形態では、外部放電における放電電力が調整される例を示したが、本開示はこれに限られない。外部充電による充電電力が、電流センサ１２の校正の有無に基づいて調整されてもよい。

【0029】

なお、上記の実施形態および上記の各変形例の構成が、互いに組み合わされていてもよい。

【0030】

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。本開示の範囲は、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およ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】

【0031】

１ 電力管理システム，１０ 電動車両，１１ 蓄電装置，１２ 電流センサ，２００ サーバ（電力伝送指示装置），Ｔ 期間（所定期間），Ｗ１ 電力（校正なしの車両の放電電力），Ｗ２ 電力（校正ありの車両の放電電力）。

【図1】

【図2】

【図3】