特許 7567886 管理装置および管理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】管理装置および管理システム

(51)【国際特許分類】

   G06Q 10/20 20230101AFI20241008BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20241008BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241008BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20241008BHJP

   B60L 53/14 20190101ALI20241008BHJP

   B60L 53/80 20190101ALI20241008BHJP

   B60L 58/12 20190101ALI20241008BHJP

   G16Y 10/40 20200101ALI20241008BHJP

   G16Y 20/20 20200101ALI20241008BHJP

   G16Y 20/30 20200101ALI20241008BHJP

   G06Q 50/06 20240101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

G06Q10/20

H02J13/00 301A

H02J7/00 P

B60L50/60

B60L53/14

B60L53/80

B60L58/12

G16Y10/40

G16Y20/20

G16Y20/30

G06Q50/06

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022161051

(22)【出願日】2022-10-05

(65)【公開番号】P2024054667

(43)【公開日】2024-04-17

【審査請求日】2023-10-05

(73)【特許権者】

【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】寺澤 裕子

(72)【発明者】

【氏名】覚知 誠

(72)【発明者】

【氏名】唐澤 俊章

(72)【発明者】

【氏名】東 健史

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 愛彦

【審査官】毛利 太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－７９３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１２３５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１４５８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１８５５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－５３９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－３９３９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｑ １０／００ － ９９／００

Ｈ０２Ｊ １３／００

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｂ６０Ｌ ５０／６０

Ｂ６０Ｌ ５３／１４

Ｂ６０Ｌ ５３／８０

Ｂ６０Ｌ ５８／１２

Ｇ１６Ｙ １０／４０

Ｇ１６Ｙ ２０／２０

Ｇ１６Ｙ ２０／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動車両に搭載される第１バッテリと交換可能な少なくとも１つの第２バッテリが備えられるバッテリ交換装置を管理する管理装置であって、
電力系統における電力需給の調整に関する要求を取得する第１取得部と、
前記要求に基づいて、前記バッテリ交換装置におけるバッテリ交換に要する交換費用を前記電動車両のユーザに通知する制御を行う制御部と、を備え、
前記少なくとも１つの第２バッテリは、前記電力系統の電力を用いた充電の要求に対応可能な第２バッテリのうちＳＯＣが最大の最大ＳＯＣバッテリを含み、
前記制御部は、前記充電が要求されている場合で、かつ、前記最大ＳＯＣバッテリのＳＯＣに基づく所定の充電時閾値よりも前記第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、通常の交換費用よりも低い交換費用を前記ユーザに通知する制御を行う、管理装置。

【請求項2】

前記電動車両と前記バッテリ交換装置との間の距離に関する情報を取得する第２取得部を備え、
前記制御部は、前記充電が要求されている場合で、かつ、前記所定の充電時閾値よりも前記第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、前記電動車両の位置が前記バッテリ交換装置から遠い程、前記ユーザに通知する交換費用を低くする制御を行う、請求項１に記載の管理装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記充電が要求されている場合で、かつ、前記所定の充電時閾値よりも前記第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、前記第１バッテリのＳＯＣが低い程、前記ユーザに通知する交換費用を低くする制御を行う、請求項１または２に記載の管理装置。

【請求項4】

電動車両に搭載される第１バッテリと交換可能な少なくとも１つの第２バッテリが備えられるバッテリ交換装置を管理する管理装置であって、
電力系統における電力需給の調整に関する要求を取得する第１取得部と、
前記要求に基づいて、バッテリ交換に要する交換費用を前記電動車両に通知する制御を行う制御部と、を備え、
前記少なくとも１つの第２バッテリは、前記電力系統への給電の要求に対応可能な第２バッテリのうちＳＯＣが最小の最小ＳＯＣバッテリを含み、
前記制御部は、前記給電が要求されている場合で、かつ、前記最小ＳＯＣバッテリのＳＯＣに基づく所定の給電時閾値よりも前記第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、通常の交換費用よりも高い交換費用を前記電動車両のユーザに通知する制御を行う、管理装置。

【請求項5】

前記電動車両と前記バッテリ交換装置との間の距離に関する情報を取得する第２取得部を備え、
前記制御部は、前記給電が要求されている場合で、かつ、前記所定の給電時閾値よりも前記第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、前記電動車両の位置が前記バッテリ交換装置から遠い程、前記ユーザに通知する交換費用を高くする制御を行う、請求項４に記載の管理装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記給電が要求されている場合で、かつ、前記所定の給電時閾値よりも前記第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、前記第１バッテリのＳＯＣが低い程、前記ユーザに通知する交換費用を高くする制御を行う、請求項４または５に記載の管理装置。

【請求項7】

第１バッテリが搭載される電動車両と、
前記第１バッテリと交換可能な少なくとも１つの第２バッテリが備えられるバッテリ交換装置を管理する管理装置と、を備え、
管理装置は、
電力系統における電力需給の調整要求を取得する取得部と、
前記調整要求に基づいて、バッテリ交換に要する交換費用を前記電動車両に通知する制御を行う制御部と、を含み、
前記少なくとも１つの第２バッテリは、前記電力系統の電力を用いた充電の要求に対応可能な第２バッテリのうちＳＯＣが最大の最大ＳＯＣバッテリを含み、
前記制御部は、前記充電が要求されている場合で、かつ、前記最大ＳＯＣバッテリのＳＯＣに基づく所定の充電時閾値よりも前記第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、通常の前記交換費用よりも低い前記交換費用を前記電動車両に通知する制御を行う、管理システム。

【請求項8】

前記電動車両は、少なくとも１つの電気機器を含み、
前記制御部は、前記充電が要求されている場合で、かつ、前記所定の充電時閾値よりも前記第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、前記少なくとも１つの電気機器に流れる電流値を増加させる指令信号を前記電動車両に送信する制御を行い、
前記電動車両は、前記指令信号に基づいて前記少なくとも１つの電気機器に流れる電流値を増加させる、請求項７に記載の管理システム。

【請求項9】

第１バッテリが搭載される電動車両と、
前記第１バッテリと交換可能な少なくとも１つの第２バッテリが備えられるバッテリ交換装置を管理する管理装置と、を備え、
前記管理装置は、
電力系統における電力需給の調整要求を取得する取得部と、
前記調整要求に基づいて、バッテリ交換に要する交換費用を前記電動車両に通知する制御を行う制御部と、を含み、
前記少なくとも１つの第２バッテリは、前記電力系統への給電の要求に対応可能な第２バッテリのうちＳＯＣが最小の最小ＳＯＣバッテリを含み、
前記制御部は、前記給電が要求されている場合で、かつ、前記最小ＳＯＣバッテリのＳＯＣに基づく所定の給電時閾値よりも前記第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、通常の前記交換費用よりも高い前記交換費用を前記電動車両に通知する制御を行う、管理システム。

【請求項10】

前記電動車両は、少なくとも１つの電気機器を含み、
前記制御部は、前記給電が要求されている場合で、かつ、前記第１バッテリのＳＯＣが前記所定の給電時閾値以上の場合に、前記少なくとも１つの電気機器に流れる電流値を低下させる指令信号を前記電動車両に送信する制御を行い、
前記電動車両は、前記指令信号に基づいて前記少なくとも１つの電気機器に流れる電流値を低下させる、請求項９に記載の管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、管理装置および管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特開２００２－２９１１１０号公報（特許文献１）には、バッテリのレンタル料金を徴収する方法が開示されている。上記方法では、バッテリの借用者による充電または放電に関する使用データに基づいてレンタル料金が算出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－２９１１１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、上記特許文献１には明記されていないが、バッテリステーションのバッテリを用いて、電力系統における電力の需給調整の要求に応える場合がある。そこで、バッテリステーション（バッテリ交換装置）のバッテリを用いて、電力系統における電力の需給調整の要求を容易に満たすことが可能なシステムが望まれている。

【0005】

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、バッテリ交換装置のバッテリを用いて、電力系統における電力の需給調整の要求に容易に満たすことが可能な管理装置および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】

【0006】

本開示の第１の局面に係る管理装置は、電動車両に搭載される第１バッテリと交換可能な少なくとも１つの第２バッテリが備えられるバッテリ交換装置を管理する管理装置であって、電力系統における電力需給の調整に関する要求を取得する第１取得部と、前記要求に基づいて、バッテリ交換装置におけるバッテリ交換に要する交換費用を電動車両のユーザに通知する制御を行う制御部と、を備える。少なくとも１つの第２バッテリは、少なくとも１つの第２バッテリのうち充電に用いられる予定のＳＯＣが最大となる最大ＳＯＣバッテリを含む。制御部は、電力系統の電力を用いた充電が要求されている場合で、かつ、最大ＳＯＣバッテリのＳＯＣに基づく所定の充電時閾値よりも第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、通常の交換費用よりも低い交換費用をユーザに通知する制御を行う。

【0007】

本開示の第１の局面に係る管理装置では、上記のように、電力系統の電力を用いた充電が要求されている場合で、かつ、最大ＳＯＣバッテリのＳＯＣに基づく所定の充電時閾値よりも第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、通常の交換費用よりも低い交換費用をユーザに通知する制御が行われる。これにより、上記最大のＳＯＣに基づく所定の充電時閾値よりもＳＯＣが小さい第１バッテリを搭載した電動車両のユーザが支払う交換費用が低くされるので、上記ユーザがバッテリ交換装置を利用する可能性（頻度）を高くすることができる。その結果、電力系統の電力からバッテリ交換装置のバッテリに充電される充電量を容易に大きくすることができる。これにより、電力系統における電力の需給調整の要求を容易に満たすことができる。したがって、バッテリ交換装置のバッテリを用いて、電力系統における電力の需給調整の要求を容易に満たすことができる。

【0008】

上記第１の局面に係る管理装置において、好ましくは、電動車両とバッテリ交換装置との間の距離に関する情報を取得する第２取得部が備えられている。制御部は、充電が要求されている場合で、かつ、上記所定の充電時閾値よりも第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、電動車両の位置がバッテリ交換装置から遠い程、ユーザに通知する交換費用を低くする制御を行う。このように構成すれば、バッテリ交換装置から遠い位置の電動車両のユーザがバッテリ交換装置を利用する可能性（頻度）を高くすることができる。その結果、電動車両が比較的長距離を走行するので、ＳＯＣが比較的低下した第１バッテリがバッテリ交換装置に格納される。その結果、バッテリ交換装置のバッテリを用いて、電力系統における電力の需給調整の要求をより容易に満たすことができる。

【0009】

上記第１の局面に係る管理装置において、好ましくは、制御部は、電力系統の電力を用いた充電が要求されている場合で、かつ、上記所定の充電時閾値よりも第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、電動車両のＳＯＣが低い程、ユーザに通知する交換費用を低くする制御を行う。このように構成すれば、ＳＯＣが比較的低い第１バッテリをバッテリ交換装置に容易に格納することができる。

【0010】

本開示の第２の局面に係る管理装置は、電動車両に搭載される第１バッテリと交換可能な少なくとも１つの第２バッテリが備えられるバッテリ交換装置を管理する管理装置であって、電力系統における電力需給の調整に関する要求を取得する第１取得部と、
要求に基づいて、バッテリ交換に要する交換費用を電動車両に通知する制御を行う制御部と、を備える。少なくとも１つの第２バッテリは、少なくとも１つの第２バッテリのうち給電に用いられる予定のＳＯＣが最小となる最小ＳＯＣバッテリを含む。制御部は、電力系統への給電が要求されている場合で、かつ、最小ＳＯＣバッテリのＳＯＣに基づく所定の給電時閾値よりも第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、通常の交換費用よりも高い交換費用を電動車両のユーザに通知する制御を行う。

【0011】

本開示の第２の局面に係る管理装置では、上記のように、電力系統への給電が要求されている場合で、かつ、最小ＳＯＣバッテリのＳＯＣに基づく所定の給電時閾値よりも第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、通常の交換費用よりも高い交換費用を電動車両のユーザに通知する制御が行われる。これにより、上記最小のＳＯＣに基づく所定の給電時閾値よりもＳＯＣが小さい第１バッテリを搭載した電動車両のユーザが支払う交換費用が高くされるので、上記ユーザがバッテリ交換装置を利用する可能性（頻度）を低くすることができる。その結果、バッテリ交換装置のバッテリから電力系統に給電可能な電力量が小さくなるのを抑制することができる。これにより、バッテリ交換装置のバッテリを用いて、電力系統における電力の需給調整の要求を容易に満たすことができる。

【0012】

上記第２の局面に係る管理装置において、好ましくは、電動車両とバッテリ交換装置との間の距離に関する情報を取得する第２取得部が備えられる。制御部は、給電が要求されている場合で、かつ、上記所定の給電時閾値よりも第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、電動車両の位置がバッテリ交換装置から遠い程、ユーザに通知する交換費用を高くする制御を行う。このように構成すれば、バッテリ交換装置から遠い位置の電動車両のユーザが、バッテリ交換装置を利用する可能性（頻度）を低くすることができる。その結果、ＳＯＣが比較的低い第１バッテリがバッテリ交換装置に格納されるのをより抑制することができる。その結果、バッテリ交換装置のバッテリを用いて、電力系統における電力の需給調整の要求をより容易に満たすことができる。

【0013】

上記第２の局面に係る管理装置において、好ましくは、制御部は、給電が要求されている場合で、かつ、上記所定の給電時閾値よりも第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、電動車両のＳＯＣが低い程、ユーザに通知する交換費用を高くする制御を行う。このように構成すれば、ＳＯＣが比較的低い第１バッテリがバッテリ交換装置に格納されるのをより一層容易に抑制することができる。

【0014】

本開示の第３の局面に係る管理システムは、第１バッテリが搭載される電動車両と、
第１バッテリと交換可能な少なくとも１つの第２バッテリが備えられるバッテリ交換装置を管理する管理装置と、を備える。管理装置は、電力系統における電力需給の調整要求を取得する取得部と、調整要求に基づいて、バッテリ交換に要する交換費用を電動車両に通知する制御を行う制御部と、を含む。少なくとも１つの第２バッテリは、少なくとも１つの第２バッテリのうち充電に用いられる予定のＳＯＣが最大となる最大ＳＯＣバッテリを含む。制御部は、電力系統の電力を用いた充電が要求されている場合で、かつ、最大ＳＯＣバッテリのＳＯＣに基づく所定の充電時閾値よりも第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、通常の交換費用よりも低い交換費用を電動車両に通知する制御を行う。

【0015】

上記第３の局面に係る管理システムでは、上記のように、電力系統の電力を用いた充電が要求されている場合で、かつ、最大ＳＯＣバッテリのＳＯＣに基づく所定の充電時閾値よりも第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、通常の交換費用よりも低い交換費用をユーザに通知する制御が行われる。これにより、バッテリ交換装置のバッテリを用いて、電力系統における電力の需給調整の要求を容易に満たすことが可能な管理システムを提供することができる。

【0016】

上記第３の局面に係る管理システムにおいて、好ましくは、電動車両は、少なくとも１つの電気機器を含む。制御部は、充電が要求されている場合で、かつ、上記所定の充電時閾値よりも第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、少なくとも１つの電気機器に流れる電流値を増加させる指令信号を送信する制御を行う。電動車両は、上記指令信号に基づいて少なくとも１つの電気機器に流れる電流値を増加させる。このように構成すれば、上記所定の充電時閾値よりも低いＳＯＣを有する第１バッテリのＳＯＣを、電流値の増加によって更に小さくすることができる。

【0017】

本開示の第４の局面に係る管理システムは、第１バッテリが搭載される電動車両と、第１バッテリと交換可能な少なくとも１つの第２バッテリが備えられるバッテリ交換装置を管理する管理装置と、を備える。管理装置は、電力系統における電力需給の調整要求を取得する取得部と、調整要求に基づいて、バッテリ交換に要する交換費用を電動車両に通知する制御を行う制御部と、を含む。少なくとも１つの第２バッテリは、少なくとも１つの第２バッテリのうち給電に用いられる予定のＳＯＣが最小となる最小ＳＯＣバッテリを含む。制御部は、電力系統への給電が要求されている場合で、かつ、最小ＳＯＣバッテリのＳＯＣに基づく所定の給電時閾値よりも第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、通常の交換費用よりも高い交換費用を電動車両に通知する制御を行う。

【0018】

本開示の第４の局面に係る管理システムでは、上記のように、電力系統への給電が要求されている場合で、かつ、最小ＳＯＣバッテリのＳＯＣに基づく所定の給電時閾値よりも第１バッテリのＳＯＣが低い場合に、通常の交換費用よりも高い交換費用を電動車両のユーザに通知する制御が行われる。これにより、バッテリ交換装置のバッテリを用いて、電力系統における電力の需給調整の要求を容易に満たすことが可能な管理システムを提供することができる。

【0019】

上記第４の局面に係る管理システムにおいて、好ましくは、電動車両は、少なくとも１つの電気機器を含む。制御部は、上記給電が要求されている場合で、かつ、第１バッテリのＳＯＣが上記所定の給電時閾値以上の場合に、少なくとも１つの電気機器に流れる電流値を低下させる指令信号を送信する制御を行う。電動車両は、上記指令信号に基づいて少なくとも１つの電気機器に流れる電流値を低下させる。このように構成すれば、上記所定の給電時閾値以上のＳＯＣを有する第１バッテリのＳＯＣが低下するのを、電流値の低下によって抑制することができる。

【発明の効果】

【0020】

本開示によれば、バッテリ交換装置のバッテリを用いて、電力系統における電力の需給調整の要求を容易に満たすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】一実施形態による管理システムの構成を示す図である。

【図2】外部充電が要求されるＤＲ時のバッテリ交換費用の変化を示す図である。

【図3】外部給電が要求されるＤＲ時のバッテリ交換費用の変化を示す図である。

【図4】一実施形態による管理システムのシーケンス制御を示す第１図である。

【図5】一実施形態による管理システムのシーケンス制御を示す第２図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図中、同一また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。

【0023】

図１は、本実施形態に係る管理システム１の構成を示す図である。管理システム１は、サーバ１００と、電動車両１０と、バッテリステーション２０と、系統管理サーバ２００と、電力系統ＰＧと、を備える。サーバ１００は、バッテリステーション２０を管理する。サーバ１００は、バッテリステーション２０に備えられていてもよい。なお、電動車両１０は、管理システム１に複数備えられていてもよい。なお、サーバ１００およびバッテリステーション２０は、それぞれ、本開示の「管理装置」および「バッテリ交換装置」の一例である。

【0024】

電動車両１０は、走行用のバッテリ１１と、走行用のモータ１２と、冷却装置１３と、通信機器１４とを備える。冷却装置１３は、モータ１２を冷却するための装置である。通信機器１４は、ＤＣＭ（Data Communication Module）を含んでいてもよいし、５Ｇ（第５世代移動通信システム）対応の通信Ｉ／Ｆを含んでもよい。なお、冷却装置１３は、本開示の「電気機器」の一例である。

【0025】

電動車両１０は、たとえば、ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、ＢＥＶ（Battery Electric Vehicle）、および、ＦＣＥＶ（Fuel Cell Electric Vehicle）を含む。電動車両１０は、ＤＣＭ（Data Communication Module）を含んでいてもよいし、５Ｇ（第５世代移動通信システム）対応の通信Ｉ／Ｆを含んでもよい。

【0026】

バッテリステーション２０には、複数のバッテリ２１が備えられている。バッテリステーション２０では、電動車両１０に搭載されているバッテリ１１とバッテリ２１とが交換される。なお、バッテリ１１およびバッテリ２１は、それぞれ、本開示の「第１バッテリ」および「第２バッテリ」の一例である。

【0027】

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る。この実施の形態では、電力会社が発電事業者および送配電事業者を兼ねる。電力会社は、一般送配電事業者に相当し、電力系統ＰＧを保守および管理する。電力会社は、電力系統ＰＧの管理者に相当する。

【0028】

系統管理サーバ２００は、電力系統ＰＧ（電力網）における電力需給を管理する。また、系統管理サーバ２００は、電力会社に帰属する。系統管理サーバ２００は、系統管理サーバ２００が管理する各電力調整リソースによる発電電力および消費電力に基づいて、電力系統ＰＧの電力需要量を調整するための要求（需給調整要求）をサーバ１００に送信する。具体的には、系統管理サーバ２００は、上記電力調整リソースの発電電力または消費電力が通常時よりも大きくなると見込まれる場合（または現時点で大きい場合）に、それぞれ、通常時よりも電力需要量を増加または減少させるための要求をサーバ１００に送信する。

【0029】

サーバ１００は、アグリゲータが管理するサーバである。アグリゲータとは、地域や所定の施設等の複数の電力調整リソースを束ねてエネルギーマネジメントサービスを提供する電気事業者である。

【0030】

サーバ１００は、電力系統ＰＧの電力需要量を増加または減少させるための１つの手段として、バッテリステーション２０内のバッテリ２１を用いて、電力系統ＰＧへの給電（外部給電）および電力系統ＰＧからの充電（外部充電）を行う。

【0031】

また、サーバ１００は、登録された電動車両１０の情報（以下、「車両情報」とも称する）と、登録された各ユーザの情報（以下、「ユーザ情報」とも称する）とを管理するように構成される。ユーザ情報および車両情報は、識別情報（ＩＤ）で区別されて後述のメモリ１０２に記憶されている。

【0032】

車両ＩＤは、電動車両１０を識別するための識別情報である。車両ＩＤは、ナンバープレートであってもよいし、ＶＩＮ（Vehicle Identification Number）であってもよい。車両情報には、各電動車両１０の行動予定が含まれる。

【0033】

サーバ１００は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、通信部１０３とを含む。プロセッサ１０１は、通信部１０３を制御する。メモリ１０２には、プロセッサ１０１に実行されるプログラムのほか、プログラムで使用される情報（たとえば、マップ、数式、および各種パラメータ）が記憶されている。なお、プロセッサ１０１は、本開示の「制御部」の一例である。また、通信部１０３は、本開示の「第１取得部」、「第２取得部」、および、「取得部」の一例である。

【0034】

サーバ１００の通信部１０３は、系統管理サーバ２００および電動車両１０の各々と通信する。通信部１０３は、各種通信Ｉ／Ｆを含む。

【0035】

サーバ１００の通信部１０３は、電力系統ＰＧにおける電力の需給調整要求に関する情報を、系統管理サーバ２００から受信する。また、サーバ１００の通信部１０３は、電動車両１０と通信することにより、電動車両１０の位置情報、および、電動車両１０のＳＯＣ（State Of Charge）の情報を受信する。

【0036】

また、サーバ１００は、バッテリステーション２０に備えられている複数のバッテリ２１の各々のＳＯＣの情報を、通信部１０３を通じて取得する。バッテリ２１のＳＯＣの情報は、メモリ１０２に格納される。

【0037】

また、プロセッサ１０１は、電動車両１０の位置情報に基づいて、電動車両１０とバッテリステーション２０との間の距離を算出する。ここで、電動車両１０とバッテリステーション２０との間の距離とは、電動車両１０がバッテリステーション２０に到着するまでの最短ルートの距離を意味する。なお、電動車両１０とバッテリステーション２０との間の距離が、電動車両１０とバッテリステーション２０との間の直線的な距離であってもよい。

【0038】

また、プロセッサ１０１は、電力系統ＰＧにおける電力の需給調整要求に基づいて、バッテリステーション２０におけるバッテリ交換に要する交換費用を電動車両１０のユーザに通知する制御を行う。

【0039】

ここで、従来のシステムでは、バッテリステーションのバッテリを用いて、電力系統における電力の需給調整の要求に応じることが考慮されていない。そこで、バッテリステーションのバッテリを用いて、電力系統における電力の需給調整の要求に容易に応じることが可能なシステムが望まれている。

【0040】

本実施形態では、プロセッサ１０１は、電力系統ＰＧの電力を用いた充電が要求されており（すなわち外部充電が要求されるＤＲ（デマンドレスポンス）の場合）、かつ、バッテリステーション２０の複数のバッテリ２１のうち充電に用いられる予定のＳＯＣが最大のバッテリ２１のＳＯＣよりもバッテリ１１のＳＯＣが低い場合に、通常の交換費用よりも低い交換費用をユーザに通知する制御を行う。プロセッサ１０１は、たとえば電動車両１０のユーザからバッテリ交換の費用の問い合わせを受けた時点でのバッテリ２１およびバッテリ１１の各々のＳＯＣに基づいて、上記の制御を行う。なお、以下では、外部充電が要求されるＤＲを、充電ＤＲと称する。また、上記最大のバッテリ２１のＳＯＣは、本開示の「所定の充電時閾値」の一例である。

【0041】

たとえば、バッテリステーション２０において、上記要求に応じるための複数のバッテリ２１、および、バッテリ１１との交換に用いられる複数のバッテリ２１が予め決められて（分担されて）いてもよい。この場合、プロセッサ１０１は、上記要求に応じるための複数のバッテリ２１のうちＳＯＣが最大のバッテリ２１よりもバッテリ１１の方がＳＯＣが低い場合に、上記制御を行う。なお、以下では、複数のバッテリ２１のうちＳＯＣが最大のバッテリ２１とは、上記要求に応じるための複数のバッテリ２１のうちＳＯＣが最大のバッテリ２１を指すものとする。

【0042】

また、バッテリステーション２０において、上記要求に応じるための複数のバッテリ２１、および、バッテリ１１との交換に用いられる複数のバッテリ２１が予め決められて（分担されて）いなくてもよい。ここで、バッテリステーション２０におけるバッテリ２１は、バッテリ交換が行われる予定になった場合に、バッテリ交換用に備えてＳＯＣが１００％になるように充電される。この場合、上記最大のＳＯＣとは、バッテリ交換用に備えて充電される前における複数のバッテリ２１のＳＯＣのうちの最大値を意味していてもよい。

【0043】

また、プロセッサ１０１は、充電ＤＲの場合で、かつ、バッテリステーション２０の複数のバッテリ２１のうちＳＯＣが最大のバッテリ２１のＳＯＣよりもバッテリ１１のＳＯＣが低い場合に、電動車両１０の位置がバッテリステーション２０から遠い程、ユーザに通知する交換費用を低くする制御を行う。プロセッサ１０１は、たとえば電動車両１０のユーザからバッテリ交換の費用の問い合わせを受けた時点での電動車両１０の位置に基づいて、上記の制御を行う。

【0044】

また、プロセッサ１０１は、充電ＤＲの場合で、かつ、バッテリステーション２０の複数のバッテリ２１のうちＳＯＣが最大のバッテリ２１のＳＯＣよりもバッテリ１１のＳＯＣが低い場合に、電動車両１０のＳＯＣが低い程、ユーザに通知する交換費用を低くする制御を行う。プロセッサ１０１は、たとえば電動車両１０のユーザからバッテリ交換の費用の問い合わせを受けた時点でのバッテリ１１のＳＯＣに基づいて、上記の制御を行う。

【0045】

詳細には、図２に示すように、電動車両１０とバッテリステーション２０との間の距離が０からＤ（たとえば１０ｋｍ）までの範囲では、上記距離の増加に比例してバッテリ交換の費用が低下する。上記距離がＤを超えると、上記交換費用は一定値に維持される。上記距離に対応する上記交換費用は、電動車両１０のＳＯＣが低いほど低下する。上記交換費用は、電動車両１０のＳＯＣの低下に比例して、低下する。

【0046】

また、本実施形態では、プロセッサ１０１は、電力系統ＰＧへの給電が要求されており（すなわち外部給電が要求されるＤＲの場合）、かつ、バッテリステーション２０の複数のバッテリ２１のうち上記給電に用いられる予定のＳＯＣが最小のバッテリ２１のＳＯＣよりもバッテリ１１のＳＯＣが低い場合に、通常の交換費用よりも高い交換費用をユーザに通知する制御を行う。プロセッサ１０１は、たとえば電動車両１０のユーザからバッテリ交換の費用の問い合わせを受けた時点でのＳＯＣに基づいて、上記の制御を行う。なお、以下では、外部給電が要求されるＤＲを、給電ＤＲと称する。なお、最小のバッテリ２１のＳＯＣは、本開示の「所定の給電時閾値」の一例である。

【0047】

上記充電要求の場合と同様に、バッテリステーション２０において、上記給電要求に応じるための複数のバッテリ２１のうちＳＯＣが最小のバッテリ２１よりもバッテリ１１の方がＳＯＣが低い場合に、上記交換費用を通常の交換費用よりも高くする制御を行う。なお、以下では、複数のバッテリ２１のうちＳＯＣが最小のバッテリ２１とは、上記（給電）要求に応じるための複数のバッテリ２１のうちＳＯＣが最小の第２バッテリを指すものとする。

【0048】

また、上記充電要求の場合と同様に、上記最小のＳＯＣとは、バッテリ交換用に備えて充電される前における複数のバッテリ２１のＳＯＣのうちの最小値を意味していてもよい。

【0049】

また、プロセッサ１０１は、給電ＤＲの場合で、かつ、バッテリステーション２０の複数のバッテリ２１のうちＳＯＣが最小のバッテリ２１のＳＯＣよりもバッテリ１１のＳＯＣが低い場合に、電動車両１０の位置がバッテリステーション２０から遠い程、ユーザに通知する交換費用を高くする制御を行う。プロセッサ１０１は、たとえば電動車両１０のユーザからバッテリ交換の費用の問い合わせを受けた時点での電動車両１０の位置に基づいて、上記の制御を行う。

【0050】

また、プロセッサ１０１は、給電ＤＲの場合で、かつ、バッテリステーション２０の複数のバッテリ２１のうちＳＯＣが最小のバッテリ２１のＳＯＣよりもバッテリ１１のＳＯＣが低い場合に、電動車両１０のＳＯＣが低い程、ユーザに通知する交換費用を低くする制御を行う。プロセッサ１０１は、たとえば電動車両１０のユーザからバッテリ交換の費用の問い合わせを受けた時点でのＳＯＣに基づいて、上記の制御を行う。

【0051】

詳細には、図３に示すように、電動車両１０とバッテリステーション２０との間の距離の増加に比例してバッテリ交換の費用が増加する。また、電動車両１０のＳＯＣの低下に比例して、バッテリ交換の費用が増加する。

【0052】

（管理システムのシーケンス図）
次に、図４および図５のシーケンス図を参照して、管理システム１のシーケンスについて説明する。

【0053】

図４に示すように、ステップＳ１において、系統管理サーバ２００は、サーバ１００の通信部１０３に、電力系統ＰＧの電力需給調整要求を送信する。

【0054】

ステップＳ２では、サーバ１００の通信部１０３は、ステップＳ１において系統管理サーバ２００から送信された電力需給調整要求を受信する。

【0055】

ステップＳ３において、電動車両１０のユーザが、サーバ１００に、バッテリ交換の費用について問い合わせをしたとする。ステップＳ４では、サーバ１００は、ステップＳ３の上記問い合わせを受信する。なお、上記問い合わせの代わりに、バッテリステーション２０の利用予約に基づいて、後述のステップＳ５以降の処理が行われてもよい。

【0056】

ステップＳ５では、サーバ１００（プロセッサ１０１）は、通信部１０３を通じて、電動車両１０のユーザに、電動車両１０のＳＯＣの情報、および、電動車両１０の位置情報を問い合わせる制御を行う。

【0057】

ステップＳ６では、電動車両１０のユーザは、電動車両１０の通信機または携帯端末等を用いて、電動車両１０のＳＯＣの情報、および、電動車両１０の位置情報をサーバ１００（通信部１０３）に送信する。なお、ステップＳ５の処理が行われなくても、電動車両１０のＳＯＣの情報、および、電動車両１０の位置情報がサーバ１００に送信されてもよい。

【0058】

ステップＳ７では、サーバ１００（通信部１０３）は、ステップＳ６において送信された電動車両１０のＳＯＣの情報、および、電動車両１０の位置情報を受信する。

【0059】

ステップＳ８では、サーバ１００（プロセッサ１０１）は、ステップＳ２において受信された電力需給調整要求が充電ＤＲに対応する要求であるか否かを判定する。言い換えると、サーバ１００（プロセッサ１０１）は、上記電力需給調整要求が、電力系統ＰＧの電力を用いたバッテリ２１の充電の要求であるか否かを判定する。充電ＤＲに対応する要求である場合（Ｓ８においてＹｅｓ）、処理はステップＳ９に進む。充電ＤＲに対応する要求ではない場合（Ｓ８においてＮｏ）、処理はステップＳ１２に進む。なお、充電ＤＲに対応する要求ではない場合とは、給電ＤＲに対応する要求である場合を意味する。

【0060】

ステップＳ９では、プロセッサ１０１は、バッテリステーション２０においてＳＯＣが最大のバッテリ２１のＳＯＣよりも電動車両１０のＳＯＣが小さいか否かを判定する。電動車両１０のＳＯＣが上記最大ＳＯＣよりも小さい場合（Ｓ９においてＹｅｓの場合）、処理はステップＳ１０に進む。電動車両１０のＳＯＣが上記最大ＳＯＣ以上の場合（Ｓ９においてＮｏの場合）、処理はステップＳ１５に進む。

【0061】

ステップＳ１０では、プロセッサ１０１は、バッテリ交換に要する交換費用を、バッテリ交換に要する通常の交換費用よりも低く設定する。たとえば、プロセッサ１０１は、上記通常の交換費用よりも低い基準費用（図２の黒点参照）を設定する。この基準費用とは、電動車両１０とバッテリステーション２０との間の距離が０で、かつ、電動車両１０のＳＯＣが上記最大ＳＯＣよりも所定の値（たとえば２０％）だけ低い場合の交換費用である。

【0062】

ステップＳ１１では、プロセッサ１０１は、ステップＳ７において受信した電動車両１０のＳＯＣの情報および電動車両１０の位置情報に基づいて、バッテリ交換に要する費用を補正する。具体的には、電動車両１０のＳＯＣの情報および電動車両１０の位置情報を用いて、ステップＳ１０における上記基準費用が補正（図２の実線または破線参照）される。この際、予め設定された所定の補正係数等により、上記基準費用が補正されてもよい。次に、処理は、ステップＳ１６に進む。なお、ステップＳ１０の処理が省略されてステップＳ１１の補正後の交換費用が直接算出されてもよい。

【0063】

ステップＳ１２では、バッテリステーション２０においてＳＯＣが最小のバッテリ２１のＳＯＣよりも電動車両１０のＳＯＣが小さいか否かを判定する。電動車両１０のＳＯＣが上記最小ＳＯＣよりも小さい場合（Ｓ１２においてＹｅｓの場合）、処理はステップＳ１３に進む。電動車両１０のＳＯＣが上記最小ＳＯＣ以上の場合（Ｓ１２においてＮｏの場合）、処理はステップＳ１５に進む。

【0064】

ステップＳ１３では、プロセッサ１０１は、バッテリ交換に要する交換費用を、上記通常の交換費用よりも高く設定する。たとえば、プロセッサ１０１は、上記通常の交換費用よりも高い基準費用（図３の黒点参照）を設定する。この基準費用とは、電動車両１０とバッテリステーション２０との間の距離が０で、かつ、電動車両１０のＳＯＣが上記最小ＳＯＣよりも所定の値（たとえば１０％）だけ低い場合の交換費用である。

【0065】

ステップＳ１４では、プロセッサ１０１は、ステップＳ７において受信した電動車両１０のＳＯＣの情報および電動車両１０の位置情報に基づいて、バッテリ交換に要する費用を補正する。具体的には、電動車両１０のＳＯＣの情報および電動車両１０の位置情報を用いて、上記基準費用が補正（図３の実線または破線参照）される。この際、予め設定された所定の補正係数等により、上記基準費用が補正されてもよい。次に、処理は、ステップＳ１６に進む。なお、ステップＳ１３の処理が省略されてステップＳ１４の補正後の交換費用が直接算出されてもよい。

【0066】

ステップＳ１５では、プロセッサ１０１は、バッテリ交換に要する交換費用を、通常の交換費用に設定する。次に、処理は、ステップＳ１６に進む。

【0067】

なお、ステップＳ９においてＮｏの場合に、バッテリ交換費用を通常の交換費用よりも高く設定してもよい。また、ステップＳ１２においてＮｏの場合、バッテリ交換費用を通常の交換費用よりも低く設定してもよい。

【0068】

ステップＳ１６では、サーバ１００（通信部１０３）は、ステップＳ１１、Ｓ１４、またはＳ１５において設定（補正）された交換費用の情報を、電動車両１０のユーザに送信する。

【0069】

ステップＳ１７では、ステップＳ１６においてサーバ１００から送信された交換費用の情報が、電動車両１０の図示しないカーナビゲーションシステム、または、ユーザの図示しない携帯端末等に表示される。

【0070】

ステップＳ１８において、サーバ１００は、電動車両１０のユーザによるバッテリステーション２０の利用の予約を受け付けたとする。サーバ１００の処理および電動車両１０の処理は、それぞれ、図５のＡおよびＢに進む。

【0071】

ステップＳ１９では、サーバ１００（プロセッサ１０１）は、ステップＳ２において受信された電力需給調整要求が、充電ＤＲに対応する要求であるか否かを判定する。充電ＤＲに対応する要求である場合（Ｓ１９においてＹｅｓ）、処理はステップＳ２０に進む。充電ＤＲに対応する要求ではない場合（Ｓ１９においてＮｏ）、処理はステップＳ２１に進む。

【0072】

ステップＳ２０において、プロセッサ１０１は、バッテリステーション２０においてＳＯＣが最大のバッテリ２１のＳＯＣよりも電動車両１０のＳＯＣが小さいか否かを判定する。電動車両１０のＳＯＣが上記最大ＳＯＣよりも小さい場合（Ｓ２０においてＹｅｓの場合）、処理はステップＳ２２に進む。電動車両１０のＳＯＣが上記最大ＳＯＣ以上の場合（Ｓ２においてＮｏの場合）、処理は終了する。

【0073】

ステップＳ２１では、電動車両１０のＳＯＣがバッテリステーション２０においてＳＯＣが最小のバッテリ２１のＳＯＣよりも小さいか否かを判定する。電動車両１０のＳＯＣが上記最小ＳＯＣよりも小さい場合（Ｓ２１においてＹｅｓの場合）、処理は終了する。電動車両１０のＳＯＣが上記最小ＳＯＣ以上の場合（Ｓ２１においてＮｏの場合）、処理はステップＳ２３に進む。

【0074】

ステップＳ２２において、サーバ１００（プロセッサ１０１）は、通信部１０３を通じて、電動車両１０のモータ１２（図１参照）を冷却する冷却装置１３（図１参照）に流れる電流値を増加させる指令信号を電動車両１０に送信する。

【0075】

ステップＳ２２ａでは、電動車両１０の図示しないＥＣＵは、ステップＳ２２においてサーバ１００から送信された指令信号に基づいて、冷却装置１３の指令電流値を増加させる。

【0076】

ステップＳ２３において、サーバ１００（プロセッサ１０１）は、通信部１０３を通じて、電動車両１０のモータ１２（図１参照）を冷却する冷却装置１３（図１参照）に流れる電流値を低下させる指令信号を電動車両１０に送信する。なお、冷却装置１３は、本開示の「電気機器」の一例である。

【0077】

ステップＳ２３ａでは、電動車両１０の図示しないＥＣＵは、ステップＳ２３においてサーバ１００から送信された指令信号に基づいて、冷却装置１３の指令電流値を低下させる。

【0078】

以上のように、本実施形態においては、プロセッサ１０１は、電力系統ＰＧの電力を用いた充電が要求されている場合で、かつ、複数のバッテリ２１のうち上記充電に用いられる予定のＳＯＣが最大のバッテリ２１のＳＯＣよりもバッテリ１１のＳＯＣが低い場合に、通常の交換費用よりも低い交換費用をユーザに通知する制御を行う。上記のように交換費用を調整することにより、上記最大のＳＯＣよりも低いＳＯＣの電動車両１０のユーザに、より積極的にバッテリステーション２０を利用させることができる。その結果、バッテリステーション２０におけるバッテリによる充電可能容量を容易に大きくすることができる。これにより、電力系統ＰＧにおける電力の需給調整の要求に容易に応じることができる。

【0079】

また、本実施形態においては、プロセッサ１０１は、電力系統ＰＧへの給電が要求されている場合で、かつ、複数のバッテリ２１のうち上記給電に用いられる予定のＳＯＣが最小のバッテリ２１のＳＯＣよりもバッテリ１１のＳＯＣが低い場合に、通常の交換費用よりも高い交換費用をユーザに通知する制御を行う。上記のように交換費用を調整することにより、上記最小のＳＯＣよりも低いＳＯＣの電動車両１０のユーザがバッテリステーション２０を利用するのを抑制することができる。その結果、バッテリステーション２０におけるバッテリによる給電可能容量が小さくなるのを抑制することができる。これにより、電力系統ＰＧにおける電力の需給調整の要求に容易に応じることができる。

【0080】

上記実施形態では、電動車両１０とバッテリステーション２０との間の距離に比例してバッテリ交換の費用が増加または低下する例を示したが、本開示はこれに限られない。電動車両１０とバッテリステーション２０との間の距離が所定の閾値を超えた場合に上記費用を一定量だけ増加または低下させてもよい。同様に、電動車両１０のＳＯＣが所定の閾値を下回った場合に上記費用を一定量だけ増加または低下させてもよい。

【0081】

上記実施形態では、充電ＤＲの場合および給電ＤＲの場合の各々において、バッテリ交換費用の調整を行う例を示したが、本開示はこれに限られない。充電ＤＲの場合および給電ＤＲの場合のいずれか一方のみにおいて、バッテリ交換費用の調整が行われてもよい。

【0082】

上記実施形態では、複数のバッテリ２１のＳＯＣのうちの最大値よりもバッテリ１１のＳＯＣが低い場合に交換費用が下げられる例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、複数のバッテリ２１のうちの最大のＳＯＣと、複数のバッテリ２１のうちの２番目に大きいＳＯＣとの平均値よりもバッテリ１１のＳＯＣが低い場合に交換費用が下げられてもよい。の場合、上記平均値は、本開示の「所定の充電時閾値」の一例である。

【0083】

また、たとえば、複数のバッテリ２１のうちの２番目に大きいＳＯＣよりもバッテリ１１のＳＯＣが低い場合に交換費用が下げられてもよい。この場合、上記２番目に大きいＳＯＣは、本開示の「所定の充電時閾値」の一例である。

【0084】

上記実施形態では、複数のバッテリ２１のＳＯＣのうちの最小値よりもバッテリ１１のＳＯＣが低い場合に交換費用が上げられる例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、複数のバッテリ２１のうちの最小のＳＯＣと、複数のバッテリ２１のうちの２番目に小さいＳＯＣとの平均値よりもバッテリ１１のＳＯＣが低い場合に交換費用が上げられてもよい。の場合、上記平均値は、本開示の「所定の給電時閾値」の一例である。

【0085】

また、たとえば、複数のバッテリ２１のうちの２番目に小さいＳＯＣよりもバッテリ１１のＳＯＣが低い場合に交換費用が上げられてもよい。この場合、上記２番目に小さいＳＯＣは、本開示の「所定の充電時閾値」の一例である。

【0086】

上記実施形態では、冷却装置１３の指令電流値を増加または低下させて電動車両１０のＳＯＣを調整する例を示したが、本開示はこれに限られない。冷却装置１３以外の電気機器（たとえばエアコンおよびヒータ等）の指令電流を変化させてもよい。

【0087】

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】

【0088】

１ 管理システム，１０ 電動車両，１１ バッテリ（第１バッテリ），１３ 冷却装置（電気機器），２０ バッテリステーション（バッテリ交換装置），２１ バッテリ（第２バッテリ），１００ サーバ（管理装置），１０１ プロセッサ（制御部），１０３ 通信部（第１取得部）（第２取得部），ＰＧ 電力系統。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】