CN118219871A - 充电控制装置以及充电控制方法 - Google Patents

充电控制装置以及充电控制方法 Download PDF

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CN118219871A CN202311590778.8A CN202311590778A CN118219871A CN 118219871 A CN118219871 A CN 118219871A CN 202311590778 A CN202311590778 A CN 202311590778A CN 118219871 A CN118219871 A CN 118219871A
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Abstract

本发明提供一种充电控制装置以及充电控制方法。服务器(充电控制装置)具备：通信部(充电信息取得部)，该通信部取得与蓄电池(二次电池)的充电相关的信息；以及处理器(充电控制部)，该处理器控制蓄电池的充电。在设定了基于预先确定的运用计划来实施充电的VPP充放电模式(第一充电模式)的情况下，处理器执行在蓄电池的SOC小于规定的充电阈值的范围内执行充电的VPP充电处理(第一充电处理)。在设定了由电动车辆(10)的用户决定充电的计划的通常充放电模式(第二充电模式)的情况下，处理器执行通常充放电处理(第二充电处理)，在该通常充放电处理(第二充电处理)中，执行充电直至SOC达到规定的充电阈值以上的值。

Description

充电控制装置以及充电控制方法
技术领域
本公开涉及充电控制装置以及充电控制方法。
背景技术
在日本特开2020-156149中公开了一种针对VPP***中的成为运用对象的电力设备，按照规定的运用计划来控制充放电动作的***。
发明内容
在此，电动车辆(electrified vehicle)等电力设备在接近满充电时，充电功率会降低。因此，在日本特开2020-156149所记载的***中，由于电力设备的充电功率降低，有时难以按照运用计划进行充电。因此，期望按照运用计划容易地对电力设备(electrifiedvehicle)进行充电。
本公开是为了解决上述课题而完成的。其目的在于提供一种能够按照运用计划容易地对电动车辆进行充电的充电控制装置以及充电控制方法。
本公开的第一方面的充电控制装置是对搭载于电动车辆的二次电池的充电进行控制的充电控制装置，具备：充电信息取得部，该充电信息取得部取得与二次电池的充电相关的信息；以及充电控制部，该充电控制部控制二次电池的充电。
在设定了基于预先确定的运用计划来实施充电的第一充电模式的情况下，充电控制部执行在二次电池的SOC小于规定的充电阈值的范围内执行充电的第一充电处理，
在设定了由电动车辆的用户决定充电的计划的第二充电模式的情况下，充电控制部执行第二充电处理，在该第二充电处理中，执行充电直至SOC达到规定的充电阈值以上的值。
在本公开的第一方面的充电控制装置中，如上所述，在设定了基于预先确定的运用计划来实施充电的第一充电模式的情况下，执行在SOC小于规定的充电阈值的范围内执行充电的第一充电处理。另外，在上述充电控制装置中，在设定了由电动车辆的用户决定充电的计划的第二充电模式的情况下，执行第二充电处理，在该第二充电处理中，执行充电直至SOC达到规定的充电阈值以上的值。由此，能够防止在电动车辆的SOC为规定的充电阈值以上的范围内进行与上述运用计划相应的充电。因此，能够抑制在电动车辆的充电功率降低的状态下进行与上述运用计划相应的充电。其结果是，能够按照运用计划容易地对电动车辆进行充电。另外，通过能够执行第二充电处理，从而即使在SOC为规定的充电阈值以上的范围内，也能够进行电动车辆的充电。
在上述第一方面的充电控制装置中，优选的是，电动车辆被控制成，在SOC为规定值以上的情况下，与SOC小于规定值的情况相比，二次电池的充电功率降低。
上述规定的充电阈值是小于上述规定值的值。
如果这样构成，则能够进一步抑制在第一充电处理中SOC成为上述规定值以上。
在上述第一方面的充电控制装置中，优选的是，充电信息取得部取得与SOC相关的用户的目标值的信息。
充电控制部在上述目标值大于上述规定的充电阈值的情况下，在第一充电处理之后，通过第二充电处理，执行充电直至SOC达到目标值。
如果这样构成，则即使在上述目标值大于上述规定的充电阈值的情况下，也能够通过第二充电处理使SOC容易地达到目标值。
在该情况下，优选的是，上述目标值与上述规定的充电阈值的差量越大，充电控制部越缩短基于上述运用计划执行第一充电处理的时间。
如果这样构成，则上述差量越大，越能够延长执行第二充电处理的时间。其结果是，即使在上述目标值大于上述规定的充电阈值的情况下，也能够通过第二充电处理使SOC更容易地达到目标值。
本公开的第二方面的充电控制方法是对搭载于电动车辆的二次电池的充电进行控制的充电控制方法，包括：取得与二次电池的充电相关的信息的工序；在设定了基于预先确定的运用计划来实施充电的第一充电模式的情况下，执行在二次电池的SOC小于规定的充电阈值的范围内执行充电的第一充电处理的工序；以及在设定了由电动车辆的用户决定充电的计划的第二充电模式的情况下执行第二充电处理的工序，在该第二充电处理中，执行充电直至SOC达到规定的充电阈值以上的值。
在本公开的第二方面的充电控制方法中，如上所述，在设定了基于预先确定的运用计划来实施充电的第一充电模式的情况下，执行在SOC小于规定的充电阈值的范围内执行充电的第一充电处理。另外，在上述充电控制方法中，在设定了由电动车辆的用户决定充电的计划的第二充电模式的情况下，执行第二充电处理，在该第二充电处理中，执行充电直至SOC达到规定的充电阈值以上的值。由此，能够提供一种能够按照运用计划容易地对电动车辆进行充电的充电控制方法。
根据本公开的第三方面的放电控制装置是基于所设定的放电模式对搭载于电动车辆的二次电池的放电进行控制的放电控制装置。放电控制装置具备：放电信息取得部，该放电信息取得部取得与针对二次电池的SOC的规定的放电阈值相关的信息；以及放电控制部，该放电控制部控制二次电池的放电。放电控制部在设定了基于预先确定的运用计划来实施放电的放电模式的情况下，执行在SOC大于规定的放电阈值的范围内执行放电的放电处理。
在本公开的第三方面的放电控制装置中，如上所述，在设定了基于预先确定的运用计划来实施放电的放电模式的情况下，执行在SOC大于规定的放电阈值的范围内执行放电的放电处理。由此，能够防止在电动车辆的SOC为规定的放电阈值以下的范围内进行与上述运用计划相应的放电。因此，能够抑制在与上述运用计划相应的放电中电动车辆的放电停止。其结果是，能够按照运用计划容易地对电动车辆进行放电。
根据本公开，能够按照运用计划容易地对电动车辆进行充电。
附图说明
以下将参照附图来说明本发明的示例性实施方式的特征、优点、以及技术上和工业上的意义，其中同样的附图标记表示同样的要素，并且附图中：
图1是表示一实施方式的充放电控制***的结构的图；
图2是表示蓄电池的充电功率与SOC的关系的图；
图3是表示蓄电池的放电功率与SOC的关系的图；
图4是表示一实施方式的充放电控制***的时序的第一图；
图5是表示蓄电池的目标SOC与充电阈值的差量以及VPP控制期间的长度的关系的图；
图6是表示一实施方式的充放电控制***的时序的第二图；以及
图7是表示一实施方式的变形例的充放电控制***的结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。在图中，对相同或相当的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。
充放电控制***的结构
图1是表示本实施方式的充放电控制***1的结构的图。充放电控制***1具备服务器100、***管理服务器200、电力***PG、电动车辆10、以及电动车辆供应设备(EVSE)20。需要说明的是，服务器100是本公开的“充电控制装置”的一例。
电力***PG是由未图示的发电站以及供配电设备构筑的电力网。***管理服务器200管理电力***PG(电力网)中的电力供需。***管理服务器200基于***管理服务器200管理的各电力调整资源的发电电力及消耗电力，将用于调整电力***PG的电力需求量的请求(电力供需的调整请求)向服务器100(后述的通信部103)发送。
上述调整请求包括在虚拟电厂(VPP：Virtual Power Plant)控制中用于按照预先确定的运用计划对蓄电池11进行充电的请求。具体而言，上述调整请求包括与VPP控制相应的充电及放电的执行时间(时间段)的请求、以及与VPP控制相应的充电量(充电功率)及放电量(放电功率)的请求等。需要说明的是，上述调整请求是本公开的“与二次电池的充电相关的信息”的一例。
电动车辆10经由EVSE20在与电力***PG之间进行电力的充放电。在电动车辆10，搭载有向设置于电动车辆10的未示出的电力设备供给电力的蓄电池11。需要说明的是，蓄电池11是本公开的“二次电池”的一例。
如图2所示，在电动车辆10中，在蓄电池11的充电状态(SOC：State Of Charge)小于充电节流SOC(例如80％)的范围内，进行基于额定功率的充电。另外，在蓄电池11的SOC为充电节流SOC以上的范围内，与上述额定功率相比，电动车辆10的充电功率降低。具体而言，在SOC小于充电节流SOC的范围内，随着蓄电池11的SOC增加，进行恒压充电，由此充电功率逐渐降低。然后，进行基于比上述额定功率低的功率的恒功率充电。需要说明的是，充电节流SOC是本公开的“规定值”的一例。
如图3所示，在电动车辆10中，在蓄电池11的SOC大于规定的放电阈值(例如10％)的范围内，进行基于额定功率的放电。另外，在蓄电池11的SOC为上述放电阈值以下的范围内，停止蓄电池11的放电。
再次参照图1，服务器100是集成商管理的服务器。集成商是指负责管理地域、规定的设施等多个电力调整资源来提供能量管理服务的电气运营商。
服务器100包括处理器101、存储器102以及通信部103。需要说明的是，处理器101是本公开的“充电控制部”的一例。通信部103是本公开的“充电信息取得部”的一例。
通信部103能够与电动车辆10、EVSE20以及***管理服务器200中的每一个通信。例如，通信部103取得与电动车辆10的充放电相关的信息。具体而言，通信部103取得进行了充放电的电动车辆10与EVSE20之间的充电/放电量、充电/放电时间、以及进行了充电/放电的时间段等信息。
在存储器102中，除了由处理器101执行的程序之外，还存储有在程序中使用的信息(例如，映射、数学式以及各种参数)。
处理器101对电动车辆10与EVSE20之间的蓄电池11的充放电进行控制。处理器101设定了基于预先确定的运用计划来实施上述充放电的VPP充放电模式。需要说明的是，VPP充放电模式是本公开的“第一充电模式”的一例。
VPP充放电模式是基于通信部103接收到的上述调整请求，在服务器100(处理器101)中设定的模式。
处理器101在设定了VPP充放电模式的情况下，在蓄电池11的SOC小于规定的充电阈值的范围内执行上述充放电(VPP充放电处理)。需要说明的是，VPP充放电处理是本公开的“第一充电处理”的一例。
在此，上述充电阈值是小于上述充电节流SOC的值。例如，在充电节流SOC为80％的情况下，处理器101将充电阈值例如设定为70％至80％。由此，在VPP充电控制中，能够抑制蓄电池11的SOC成为上述充电节流SOC以上。需要说明的是，充电阈值也可以设定为上述的值以外的值。
另外，处理器101在VPP充放电处理中，在SOC大于规定的放电阈值(例如10％)的范围内执行上述充放电。另外，处理器101在VPP充放电处理中，在SOC为上述放电阈值以下的范围内停止上述充放电。即，上述放电阈值是充放电处理中的SOC的下限值。
处理器101设定由用户决定蓄电池11的充放电的计划(执行时间、执行时间段以及充放电电力量等)的通常充放电模式。需要说明的是，通常充放电模式是本公开的“第二充电模式”的一例。
通常充放电模式是基于通信部103接收到的来自用户的请求，在服务器100(处理器101)中设定的充放电模式。
处理器101在设定了通常充放电模式的情况下，执行通常充放电处理，该通常充放电处理执行充电直至SOC达到上述充电阈值以上的值。换言之，在通常充放电模式下，处理器101能够使蓄电池11的SOC从小于上述充电阈值的值增加到上述充电阈值以上的值。另外，在设定了通常充放电模式的情况下，即使SOC为上述充电阈值以上的范围，也能够进行蓄电池11的放电。需要说明的是，通常充放电处理是本公开的“第二充电处理”的一例。
另外，处理器101在通常充放电处理中，在SOC大于上述放电阈值的范围内执行上述充放电。另外，处理器101在通常充放电处理中，在SOC为上述放电阈值以下的范围内停止上述充放电。
充放电控制***的时序控制
接着，参照图4至图6，对充放电控制***1的时序控制进行说明。
在S1中，服务器100(通信部103)通过接收上述调整请求，取得与VPP控制中的蓄电池11的充放电请求相关的信息(执行时间、执行时间段以及充放电电力量等)。
在S2中，服务器100(处理器101)通过通信部103，将与在S1中取得的充放电请求相关的信息向电动车辆10的用户通知。需要说明的是，与上述充放电请求相关的信息向电动车辆10的未图示的通信机或用户的未图示的移动终端等发送。
在S3中，假设由电动车辆10的用户接受确认在S2中通知的充放电请求。
在S4中，从电动车辆10的用户向服务器100响应在S3中接受确认了充放电请求。在S5中，服务器100(通信部103)接收S4中的响应。
在S6中，假设为了进行与上述调整请求相应的VPP控制，将电动车辆10向EVSE20***。
在S7中，服务器100(处理器101)通过通信部103取得与蓄电池11的SOC相关的用户的目标值(目标SOC)的信息。在本实施方式中，目标SOC例如设为95％。
在S8中，服务器100(处理器101)通过通信部103从EVSE20开始蓄电池11的SOC的信息的取得。此后，服务器100继续取得蓄电池11的SOC的信息。需要说明的是，蓄电池11的SOC的信息也可以通过远程信息处理服务器等从电动车辆10取得。另外，服务器100(处理器101)可以基于电动车辆10的行驶履历、充放电的履历等各种信息来推定蓄电池11的SOC。需要说明的是，在上述推定中，也可以使用通过深度学习(深层学习)等机器学习的技术生成的学习完毕模型。
在S9中，服务器100(处理器101)通过通信部103从电动车辆10的用户取得与电动车辆10的预定出发时刻相关的信息。需要说明的是，上述预定出发时刻是指电动车辆10从经由EVSE20的充放电脱离而开始行驶的时刻。
在S10中，服务器100(处理器101)取得蓄电池11的上述充电节流SOC的信息。具体而言，服务器100(处理器101)参照电动车辆10的车型信息来推定上述充电节流SOC。另外，在上述充电节流SOC的推定中，例如也可以使用通过深度学习(深层学习)等机器学习的技术生成的学习完毕模型。另外，上述充电节流SOC也可以根据蓄电池11的通常充电时的曲线(功率变化的数据)、与蓄电池11的充电相关的事先评价的结果等来推定。需要说明的是，通常充电是指与上述通常充放电处理对应的充电。
在S11中，服务器100(处理器101)取得蓄电池11的上述放电阈值的信息。上述放电阈值也可以通过与S10中的充电节流SOC的取得方法同样的方法取得。
在S12中，服务器100(处理器101)基于在S10中取得的充电节流SOC，设定上述充电阈值。具体而言，处理器101可以将从上述充电节流SOC减去规定值(例如0-10％)而得到的值设定为上述充电阈值。
在S13中，服务器100(处理器101)计算在S7中取得的目标SOC与在S12中设定的充电阈值的差量。
在S14中，服务器100(处理器101)基于在S13中计算出的上述差量，计算VPP控制期间。具体而言，如图5所示，在上述差量为正的范围(0以上的范围)内，上述差量越大，处理器101越延长VPP控制期间。
另外，处理器101也可以在上述差量为负的范围(小于0的范围)内将VPP控制期间的长度设为恒定。
接着，参照图6对图4所示的S14以后的服务器100的控制流程进行说明。
在S21中，处理器101判定蓄电池11的SOC是否为在S12(参照图4)中设定的充电阈值以下。在蓄电池11的SOC为上述充电阈值以下的情况下(在S21中为是的情况下)，处理进入S22。在蓄电池11的SOC大于上述充电阈值的情况下(在S21中为否的情况下)，处理进入S24。
在S22中，处理器101判定蓄电池11的SOC是否为在S11(参照图4)中取得的放电阈值以上。在蓄电池11的SOC为上述放电阈值以上的情况下(在S22中为是的情况下)，处理进入S23。在蓄电池11的SOC小于上述充电阈值的情况下(在S22中为否的情况下)，处理进入S24。
在S23中，处理器101执行蓄电池11的充放电处理(VPP充放电处理)。由此，执行VPP控制。需要说明的是，在最初执行S23的情况下，开始上述充放电处理。另外，在第二次以后的S23中，继续进行上述充放电处理。
在S24中，处理器101停止蓄电池11的充放电处理(VPP充放电处理)的执行。由此，VPP控制停止。需要说明的是，当在S24之前上述充放电处理为未执行状态的情况下，上述未执行状态继续。
在S25中，处理器101判定当前的时刻是否处于在S14中计算出的VPP控制期间内。在当前的时刻处于上述VPP控制期间内的情况下(在S25中为是的情况下)，处理进入S26。在当前的时刻不处于上述VPP控制期间内的情况下(在S25中为否的情况下)，处理进入S32。
在S26中，处理器101判定基于在S9中取得的信息的用户的预定出发时刻是否比基于在S14中计算出的VPP控制期间的VPP控制期间的结束时刻早。在上述预定出发时刻比上述结束时刻早的情况下(在S26中为是的情况下)，处理进入S27。在上述预定出发时刻为上述结束时刻以后的情况下(在S26中为否的情况下)，处理返回到S21。
在S27中，处理器101判定上述目标SOC是否大于上述充电阈值。在上述目标SOC大于上述充电阈值的情况下(在S27中为是的情况下)，处理进入S28。在上述目标SOC为上述充电阈值以下的情况下(在S27中为否的情况下)，处理返回到S21。
在S28中，处理器101判定当前的时刻是否为上述预定出发时刻的规定时间(例如30分钟)前。在当前的时刻为上述预定出发时刻的规定时间前的情况下，处理进入S32。在当前的时刻不是上述预定出发时刻的规定时间前的情况下，处理返回到S21。需要说明的是，处理器101例如也可以根据目标SOC使上述规定时间变动。具体而言，也可以是，目标SOC越大，处理器101越延长上述规定时间。
另一方面，在S29中，处理器101与S25同样地，判定当前的时刻是否处于上述VPP控制期间内。在当前的时刻处于上述VPP控制期间内的情况下(在S29中为是的情况下)，处理进入S30。在当前的时刻不处于上述VPP控制期间内的情况下(在S29中为否的情况下)，处理进入S32。
在S30中，处理器101与S26同样地，判定用户的预定出发时刻是否比VPP控制期间的结束时刻早。在上述预定出发时刻比上述结束时刻早的情况下(在S30中为是的情况下)，处理进入S31。在上述预定出发时刻为上述结束时刻以后的情况下(在S30中为“否”的情况下)，处理返回到S29。
在S31中，处理器101与S28同样地，判定当前的时刻是否为上述预定出发时刻的规定时间(例如30分钟)前。在当前的时刻为上述预定出发时刻的规定时间前的情况下，处理进入S32。在当前的时刻不是上述预定出发时刻的规定时间前的情况下，重复S31的处理。
在S32中，处理器101执行基于蓄电池11的上述通常充放电处理的通常充电。需要说明的是，在最初执行S32的情况下，开始上述通常充电。另外，在第二次以后的S32中，继续上述通常充电。
在S33中，处理器101判定蓄电池11的SOC是否比上述目标SOC小。在蓄电池11的SOC小于上述目标SOC的情况下(在S33中为是)，处理返回到S32。另外，在蓄电池11的SOC为上述目标SOC以上的情况下(在S33中为否)，处理进入S34。当在第一次的S33中为否的情况下，不执行上述通常充电，处理进入S34。然后，在S34中，处理器101结束蓄电池11的通常充电的处理。
如上所述，在本实施方式中，处理器101执行在蓄电池11的SOC小于上述充电阈值的范围内执行充电的VPP充放电处理。另外，处理器101执行通常充放电处理，该通常充放电处理执行充电直至SOC达到上述充电阈值以上的值。由此，在基于VPP充放电处理的蓄电池11的充电中，能够抑制由于蓄电池11的SOC成为上述充电阈值以上而导致蓄电池11的充电功率降低的情况。
另外，在本实施方式中，处理器101在目标SOC大于充电阈值的情况下，在VPP充放电处理之后，通过通常充放电处理，执行充电直至SOC达到目标SOC。由此，通过未设定充电阈值的通常充放电，能够容易地使SOC大于充电阈值。
在上述实施方式中，示出了基于蓄电池11的SOC来限制VPP控制期间中的蓄电池11的充电的例子。然而，本公开不限于此。例如，在能量管理中的控制期间中，也可以进行与上述实施方式同样的控制。具体而言，如图7所示，充电控制***2的服务器110基于来自管理规定的设施(例如大厦211)的电力状态的管理服务器210的电力供需的调整请求，向电动车辆10请求蓄电池11的充放电。需要说明的是，管理服务器210也可以管理大厦以外的设施(例如工厂以及家等)的电力状态。另外，也可以将该变形例的控制与上述实施方式的控制组合来执行。需要说明的是，服务器110是本公开的“充电控制装置”的一例。
在上述实施方式中，示出了对蓄电池11的充电以及放电这两者设置阈值的例子。然而，本公开不限于此。也可以仅对蓄电池11的充电以及放电中的任一方设置阈值。
在上述实施方式中，示出了在服务器中推定充电节流SOC的例子。然而，本公开不限于此。例如，充电节流SOC的信息可以从电动车辆10的用户向服务器100发送。在该情况下，电动车辆10或服务器100可以基于气温来校正与基准温度(气温)相应的充电节流SOC的基准值。另外，在上述实施方式中，服务器100也可以基于气温来校正充电节流SOC的推定值。
在上述实施方式中，示出了设定小于充电节流SOC的充电阈值的例子。然而，本公开不限于此。也可以将充电节流SOC本身设为充电阈值。
在上述实施方式中，示出了在用户的预定出发时刻比VPP结束时刻早的情况下进行在预定出发时刻的规定时间前向通常充电转移的控制的例子。然而，本公开不限于此。也可以不进行该控制。
应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示，并非限制性的内容。本公开的范围不由上述的实施方式的说明示出，而是由权利要求书示出，意在包含与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。

Claims (5)

1.一种充电控制装置，对搭载于电动车辆的二次电池的充电进行控制，其中，具备：
充电信息取得部，取得与所述二次电池的充电相关的信息；以及
充电控制部，控制所述二次电池的充电，
在设定了基于预先确定的运用计划来实施所述充电的第一充电模式的情况下，所述充电控制部执行在所述二次电池的SOC小于规定的充电阈值的范围内执行所述充电的第一充电处理，
在设定了由所述电动车辆的用户决定所述充电的计划的第二充电模式的情况下，所述充电控制部执行第二充电处理，在该第二充电处理中，执行所述充电直至所述SOC达到所述规定的充电阈值以上的值。
2.根据权利要求1所述的充电控制装置，
所述电动车辆被控制成，在所述SOC为规定值以上的情况下，与所述SOC小于所述规定值的情况相比，所述二次电池的充电功率降低，
所述规定的充电阈值是小于所述规定值的值。
3.根据权利要求1或2所述的充电控制装置，
所述充电信息取得部取得与所述SOC相关的所述用户的目标值的信息，
所述充电控制部在所述目标值大于所述规定的充电阈值的情况下，在所述第一充电处理之后，通过所述第二充电处理，执行所述充电直至所述SOC达到所述目标值。
4.根据权利要求3所述的充电控制装置，
所述目标值与所述规定的充电阈值的差量越大，所述充电控制部越缩短基于所述运用计划执行所述第一充电处理的时间。
5.一种充电控制方法，对搭载于电动车辆的二次电池的充电进行控制，其中，包括：
取得与所述二次电池的充电相关的信息的工序；
在设定了基于预先确定的运用计划来实施所述充电的第一充电模式的情况下，执行在所述二次电池的SOC小于规定的充电阈值的范围内执行所述充电的第一充电处理的工序；以及
在设定了由所述电动车辆的用户决定所述充电的计划的第二充电模式的情况下执行第二充电处理的工序，在该第二充电处理中，执行所述充电直至所述SOC达到所述规定的充电阈值以上的值。
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