DE102013216090A1

DE102013216090A1 - Ein Fahrzeug unter erneuerbarer Energie betreibendes Managementsystem

Info

Publication number: DE102013216090A1
Application number: DE102013216090.9A
Authority: DE
Inventors: Tomoaki Nakagawa; Takayuki Kato; Junya Noguchi; Shinji Takuno; Yusaku Amari; Atsushi Hirosawa; Hiroyuki Abe
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-08-15
Filing date: 2013-08-14
Publication date: 2014-02-20
Also published as: JP6062682B2; JP2014039388A; CN103595087A; CN103595087B; US20140049216A1; US9428067B2

Abstract

Ein ein Fahrzeug unter erneuerbarer Energie betreibendes Managementsystem (10) unter erneuerbarer Energie (RE) enthält ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug (12), welches eine Akkumulator- bzw. Batterie-ECU 50 aufweist. Die Batterie-ECU (50) managt eine Restmenge an erneuerbarer Energie (RE) in einer am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung (16), indem diese zunimmt und abnimmt, wenn erneuerbare Energie (RE) in die am Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung (16) geladen und erneuerbare Energie (RE) aus der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung (16) entladen wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Managementsystem für ein unter erneuerbarer Energie betriebenes Fahrzeug; das Managementsystem ist bei einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug anwendbar, welches eine elektrische Speichervorrichtung aufweist, die von einer externen elektrischen Ladevorrichtung geladen werden kann. Das elektrisch angetriebene Fahrzeug enthält ein Elektrofahrzeug (EV), ein Einsteck-Hybridfahrzeug (PHEV), ein Einsteck-Brennstoffzellenfahrzeug (PFCV) oder dergleichen.
In der folgenden Beschreibung bezieht sich der Begriff ”Energie” auf elektrische Leistung [W], und der Begriff ”Energiemenge” bezieht sich auf eine Menge an elektrischer Energie [Wh].
Beschreibung der verwandten Technik
Bisher ist ein ortsfestes Energiemanagementsystem vorgeschlagen worden, welches eine Steuereinheit zum Steuern von elektrischer Leistung eines externen elektrischen Energiesystems, eine Steuereinheit zum Steuern eines in einem Haus installierten privaten elektrischen Generators, eine Steuereinheit zum Steuern einer in einem Haus installierten ortsfesten elektrischen Speichervorrichtung, eine Steuereinheit zum Steuern einer an einem Elektrofahrzeug angebrachten elektrischen Fahrzeug montierten Speichervorrichtung, eine Steuereinheit zum Steuern einer in dem Haus installierten hausinternen Last und eine gemeinsame Steuervorrichtung enthält, die mit sämtlichen der Steuereinheiten verbunden ist. Die gemeinsame Steuervorrichtung steuert die verschiedenen Steuereinheiten, um den Verbrauch und die Abgabe von Energie in dem Haus zu zu managen. Bezüglich Einzelheiten sollte Bezug genommen werden auf 1 der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2012-023872 (hier nachstehend als ” JP 2012-023872A ” bezeichnet).
Bei dem vorgeschlagenen Residenz-Energiemanagementsystem steuert die gemeinsame Steuervorrichtung die Steuereinrichtungen für die elektrische Energie des externen elektrischen Energiesystems, den privaten elektrischen Generator, die elektrische Residenz-Speichervorrichtung, die am Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung und die hausinternen Last, um dadurch den Verbrauch und die Abgabe von Energie in dem Haus zu managen. Daher können der Verbrauch und die Abgabe von Energie in dem Haus in einer konsolidierten Weise gemanagt werden, und die verschiedenen Geräte, auf die oben Bezug genommen worden ist, können durch die gemeinsame Steuervorrichtung gesteuert werden (siehe Absatz [0007] von JP2012-023872A ).
Zusammenfassung der Erfindung
Kürzlich ist der Auswirkung von Fahrzeugen auf die Umgebung viel Aufmerksamkeit gewidmet worden, wie dies durch Regulierungen verdeutlicht wird, die bezüglich CO₂-Emissionen von fahrenden Fahrzeugen in der nationalen Ebene eingeführt worden sind.
Gemäß der in JP2012-023872A offenbarten verwandten Technik kann der Nutzer erkennen, von welcher Stelle Energie an welche Stelle geliefert wird. Da jedoch die oberste Priorität auf den Energie-Eigenverbrauch in einem Haus gesetzt ist (siehe Abschnitt [0023] von JP2012-023872A ) und überschüssige Energie, wenn sie erzeugt wird, in der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung gespeichert wird, wird indessen nichts über die Art der Energie berücksichtigt, die durch das elektrisch angetriebene Fahrzeug verbraucht wird, das heißt, ob die verbrauchte Energie erneuerbare Energie oder Energie von einem externen elektrischen Energiesystem ist. Daher ist der Nutzer außerstande, die Nutzung von erneuerbarer Energie in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug zu erkennen.
Es ist ein eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein unter Fahrzeug erneuerbarer Energie betreibendes Managementsystem bereitzustellen, das imstande ist, das Management einer Menge an erneuerbarer Energie in der Beziehung zwischen einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug und einer Ladestelle zu klären, um somit dem Nutzer zu ermöglichen, die Anwendung von erneuerbarer Energie in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug zu erkennen und folglich die Nutzung von erneuerbarer Energie in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug zu fördern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein ein Fahrzeug unter erneuerbarer Energie betreibendes Managementsystem bereitgestellt, umfassend eine Ladestelle, die einen elektrischen Erzeuger aufweist, der mit erneuerbarer Energie von dem elektrischen Erzeuger und mit Systemenergie von einer Systemenergiequelle gespeist wird, einen Ladestellen-Manager zum Managen einer Menge von erneuerbarer Energie in der Ladestelle, ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, welches eine an dem Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung aufweist, die mit erneuerbarer Energie und Systemenergie geladen wird, welche von der Ladestelle geliefert werden, wenn die am Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung mit der Ladestelle elektrisch verbunden ist, und einen Fahrzeug-Manager zum Verwalten einer Menge von in der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs gespeicherten erneuerbaren Energie, wobei der Fahrzeug-Manager eine Restmenge an in der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung gespeicherten erneuerbaren Energie so verwaltet, wie die Restmenge zunimmt und abnimmt, wenn erneuerbare Energie in die am Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung geladen wird, und erneuerbare Energie aus der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung entladen wird.
Der Fahrzeug-Manager managt eine Restmenge an erneuerbarer Energie, die in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung gespeichert ist, indem diese zunimmt und abnimmt, wenn die in der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung gespeicherte erneuerbare Energie geladen und die erneuerbare Energie aus der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung entladen wird. Die geladene und entladene Menge an erneuerbarer Energie in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug kann somit gemanagt werden, und das Management der Menge an erneuerbarer Energie wird in der Beziehung zwischen dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug und der Ladestelle geklärt.
Der Fahrzeug-Manager kann in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug vorhanden sein, oder er kann in einem Server vorhanden sein, der sich außerhalb des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs befindet und der mit diesem durch eine Kommunikationsverbindung zum synchronen Managen von Daten verbunden ist, oder er kann in der Ladestelle vorhanden sein, die mit dem Server über eine Kommunikationsverbindung zum synchronen Managen von Daten verbunden ist. In entsprechender Weise kann der Ladestellen-Manager in der Ladestelle vorhanden sein, oder er kann in dem Server vorhanden sein, der mit der Ladestelle durch eine Kommunikationsverbindung zum synchronen Managen von Daten verbunden ist, oder er kann in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug vorhanden sein, welches mit dem Server durch einen Kommunikationsverbindung zum synchronen Managen von Daten verbunden ist.
Die Ladestelle kann eine virtuelle elektrische Speichervorrichtung enthalten, und der Ladestellen-Manager kann erneuerbare Energie, die durch den elektrischen Erzeuger erzeugt wird, wenn das elektrisch angetriebene Fahrzeug nicht geladen wird, in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung speichern. Daher kann sogar dann, wenn die Ladestelle ohne die stationäre elektrische Speichervorrichtung ist, oder dann, wenn das elektrisch angetriebene Fahrzeug während der Tageszeit fährt und nicht mit erneuerbarer Energie von dem elektrischen Erzeuger geladen werden kann, das elektrisch angetriebene Fahrzeug anschließend an der Ladestelle aus der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung als ob mit erneuerbarer Energie geladen werden.
Genauer gesagt wird dann, wenn die Ladestelle ohne die stationäre elektrische Speichervorrichtung ist, erneuerbare Energie, die durch den elektrischen Generator erzeugt wird, durch die Ladestelle verbraucht, und eine Pseudomenge an erneuerbarer Energie, die der verbrauchten Menge an erneuerbarer Energie angemessen ist, wird in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung der Ladestelle virtuell gespeichert. Wenn das elektrisch angetriebene Fahrzeug mit der Pseudomenge an in der virtuellen Speichervorrichtung gespeicherter erneuerbarer Energie zu laden ist, wird das elektrisch angetriebene Fahrzeug tatsächlich mit einer Menge an Systemenergie geladen, die der Pseudomenge an in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung gespeicherter erneuerbarer Energie entspricht. Die Menge an Systemenergie kann somit als die genutzte Menge an erneuerbarer Energie gemanagt werden.
Wenn der Ladestellen-Manager elektrische Energie von der Ladestelle zu dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug überträgt, kann der Ladestellen-Manager außerdem einen Anteil an erneuerbarer Energie übertragen, welcher einen Anteil an erneuerbarer Energie in der übertragenen elektrischen Energie repräsentiert, und der Fahrzeug-Manager kann eine gesamte aufgenommene Menge an elektrischer Energie messen und die gemessene aufgenommene Menge an elektrischer Energie mit dem Anteil an erneuerbarer Energie multiplizieren, um dadurch eine Zunahme in der erneuerbaren Energie zu berechnen, die in der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung gespeichert ist. Folglich kann sogar dann, wenn die Menge an übertragener elektrischer Energie, die auf der Übertragungsseite gemessen wird, und die Menge an aufgenommener elektrischer Energie, die in einer Aufnahmeseite gemessen wird, nicht miteinander übereinstimmen, die Aufnahmeseite eine Zunahme in der erneuerbaren Energie vernünftig berechnen. Da die Übertragungsseite, die Aufnahmeseite und der Übertragungspfad dazwischen jeweils einen Verlust hervorrufen, stimmen die Menge an übertragener elektrischer Energie und die Menge an aufgenommener elektrischer Energie tatsächlich nicht miteinander überein.
Der Fahrzeug-Manager kann einen Verlust, als Differenz zwischen einer insgesamt entladenen Menge, welche eine übertragene Gesamtmenge an elektrischer Energie repräsentiert, die erneuerbare Energie und Systemenergie enthält, welche an der Ladestelle gemessen ist, und einer insgesamt geladenen Menge in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung berechnen, die durch den Fahrzeug-Manager gemessen wird. Falls der Verlust kleiner ist als die Menge an von der Ladestelle übertragener Systemenergie, dann kann der Fahrzeug-Manager den Verlust gänzlich als eine Menge von Systemenergie verwalten, und falls der Verlust größer ist als die Menge an von der Ladestelle übertragener Systemenergie, dann kann der Fahrzeug-Manager den Verlust mit der Menge an Systemenergie abdecken und einen Mangel der Menge an Systemenergie als Menge von erneuerbarer Energie managen.
Der Fahrzeug-Manager kann imstande sein auszuwählen, ob elektrische Energie, die für den Antrieb des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs benötigt wird, erneuerbare Energie oder Systemenergie sein sollte. Wenn regenerierte elektrische Energie in die am Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung geladen wird, während das elektrisch angetriebene Fahrzeug fährt, kann der Fahrzeug-Manager eine Zunahme in der elektrischen Energie, die durch die regenerierte elektrische Energie hervorgerufen wird, als eine Zunahme an erneuerbarer Energie managen, so dass der Nutzer erkennen kann, dass erneuerbare Energie in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug genutzt wird.
Der Fahrzeug-Manager kann imstande sein auszuwählen, ob für den Antrieb des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs benötigte elektrische Energie erneuerbare oder Systemenergie sein sollte. Wenn regenerierte elektrische Energie in die am Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung geladen wird, während das elektrisch angetriebene Fahrzeug fährt, kann der Fahrzeug-Manager dann, wenn erneuerbare Energie für den Antrieb des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs ausgewählt ist, einen Energieanstieg, der durch die regenerierte elektrische Energie hervorgerufen wird, als einen Anstieg an erneuerbarer Energie managen, und falls Systemenergie für den Antrieb des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs ausgewählt wird, kann der Fahrzeug-Manager sodann einen Energie-Anstieg, der durch die regenerierte elektrische Energie hervorgerufen wird, als einen Anstieg an Systemenergie managen, so dass der Nutzer erkennen kann, dass erneuerbare Energie in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug genutzt wird.
Der Fahrzeug-Manager kann einem Nutzer des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs einen Anreiz auf der Grundlage des Fahrens des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs unter Verwendung von erneuerbarer Energie als Antriebsenergiequelle liefern, so dass das Fahren des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs unter Heranziehung von erneuerbarer Energie gefördert werden kann.
Das elektrisch angetriebene Fahrzeug kann einen Anzeigeeinheit enthalten, und der Fahrzeug-Manager kann in der Anzeigeeinheit eine visualisierte physikalische Menge anzeigen, welche das Fahren des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs unter Heranziehung von erneuerbarer Energie als Antriebsenergiequelle darstellt. Daher ist die Nutzung von erneuerbarer Energie sichtbar, um den Nutzer besser erkennen zu lassen, dass erneuerbare Energie in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug verwendet wird.
Das elektrisch angetriebene Fahrzeug kann eine Anzeigeeinheit enthalten, und der Fahrzeug-Manager kann auf der Anzeigeeinheit eine Restmenge an erneuerbarer Energie anzeigen, die in der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung gespeichert ist. Daher ist die Nutzung von erneuerbarer Energie sichtbar, um den Nutzer besser erkennen zu lassen, dass erneuerbare Energie in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug genutzt wird.
Die Anreize können durch die nationale Regierung oder durch die lokalen Regierungen oder deren Repräsentanten gegeben werden, um eine größere Möglichkeit dafür zu erzielen, auf nationaler Ebene zu einer Verringerung in den CO₂-Emissionen beizutragen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, da der Fahrzeug-Manager eine Restmenge an erneuerbarer Energie managt, die in der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung gespeichert ist, indem diese zunimmt und abnimmt, wenn die erneuerbare Energie in die am Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung geladen wird und erneuerbare Energie aus der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung entladen wird. Die geladene und entladene Menge an erneuerbarer Energie in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug kann somit gemanagt werden, und das Management der Menge an erneuerbarer Energie wird in der Beziehung zwischen dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug und der Ladestelle geklärt.
Als Ergebnis kann der Nutzer die Verwendung von erneuerbarer Energie durch das elektrisch angetriebene Fahrzeug erkennen, und das Fahren des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs unter Verwendung von erneuerbarer Energie wird gefördert.
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung näher ersichtlich werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird, in denen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch veranschaulichendes Beispiel dargestellt sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines ein Fahrzeug unter erneuerbarer Energie betreibendes Managementsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein schematisches Blockdiagramm des ein Fahrzeug unter erneuerbarer Energie betreibenden Managementsystems mit im Einzelnen veranschaulichten externen elektrischen Speicherstellen;
3 ist ein schematisches Blockdiagramm des ein Fahrzeug unter erneuerbarer Energie betreibenden Managementsystems gemäß einer Modifikation der Ausführungsform;
4 ist eine schematische Ansicht, welche die Art und Weise zeigt, in der das ein Fahrzeug betreibende Managementsystem arbeitet;
5 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel dafür zeigt, wie unterschiedliche Arten von Energie verbraucht werden, wenn ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug fährt;
6 ist ein Diagramm, welches ein weiteres Beispiel dafür zeigt, wie verschiedene Arten von Energie verbraucht werden, wenn ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug fährt;
7 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel zeigt, bei dem Anreize für das Fahren des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs unter erneuerbarer Energie gegeben werden;
8 ist ein Diagramm, welches das Management einer Restmenge an erneuerbarer Energie zu dem Zeitpunkt zeigt, zu dem das elektrisch angetriebene Fahrzeug mit erneuerbarer Energie an einer Ladestelle geladen wird;
9 ist ein Diagramm, welches das Management einer Restmenge an erneuerbarer Energie zu der Zeit zeigt, zu der das elektrisch angetriebene Fahrzeug erneuerbare Energie an einer externen elektrischen Speicherstelle speichert;
10 ist ein Diagramm, welches das Management einer Restmenge an erneuerbarer Energie zu der Zeit zeigt, zu der das elektrisch angetriebene Fahrzeug ein anderes Fahrzeug mit erneuerbarer Energie lädt;
11 ist ein Zeitdiagramm, welches ein Beispiel des Managements von erneuerbarer Energie veranschaulicht;
12 ist ein Ablaufdiagramm einer Gesamtablauffolge des Managements von erneuerbarer Energie;
13 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses des Managens von erneuerbarer Energie in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug;
14 ist ein Ablaufdiagramm eines internen Fahrzeug-Lade- und Entladeprozesses, der durch das elektrisch angetriebene Fahrzeug ausgeführt wird;
15A ist ein Diagramm, welches zeigt, wie eine Menge an erneuerbarer Energie, die in eine am Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung geladen wird, welche in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug installiert ist (eine Menge an gespeicherter elektrischer Energie) hinsichtlich eines Anteils an erneuerbarer Energie berechnet wird;
15B ist ein Diagramm, welches zeigt, wie eine Menge an erneuerbarer Energie, die in eine am Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung geladen wird, welche in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug installiert ist (eine Menge an gespeicherter elektrischer Energie) unter Heranziehung einer Verlustmenge hinsichtlich einer absoluten Menge berechnet wird;
16 ist ein Ablaufdiagramm eines externen Lade- und Entladeprozesses unter Heranziehung eines Verhältnisses bzw. Anteils an erneuerbarer Energie;
17 ist ein Ablaufdiagramm eines externen Lade- und Entladeprozesses unter Heranziehung einer Verlustmenge; und
18 ist ein Ablaufdiagramm einer Ablauffolge, in der durch einen Server Managementprozesse ausgeführt werden.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Unten werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Fahrzeuge unter erneuerbarer Energie betreibende Managementsysteme gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 zeigt in schematischer Blockform ein ein Fahrzeug unter erneuerbarer Energie betreibendes Managementsystem 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 gezeigt, umfasst das ein Fahrzeug betreibende Managementsystem 10 grundsätzlich ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 12 (hier nachstehend auch einfach als ”Fahrzeug 12” bezeichnet) des Nutzers, welches eine im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 einschließt, und eine Ladestelle 14, wie das Haus des Nutzers. Falls erforderlich, kann das ein Fahrzeug betreibende Managementsystem 10 auch externe elektrische Speicherstellen 100, 120 zum Sichern bzw. Speichern von erneuerbarer Energie enthalten (hier nachstehend als ”erneuerbare Energie RE” oder ”RE” bezeichnet), die aus der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 enthalten worden ist.
2 zeigt in schematischer Blockform das ein Fahrzeug betreibende Managementsystem 10 mit den externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 im Einzelnen veranschaulicht.
Wie in 2 gezeigt, enthält die externe elektrische Speicherstelle 100 eine virtuelle elektrische Speichervorrichtung 102. Die virtuelle elektrische Speichervorrichtung 102, die keine tatsächliche elektrische Speichervorrichtung ist wie die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 oder eine stationäre elektrische Speichervorrichtung 122 der externen elektrischen Speichervorrichtung 120, speichert eine Menge an erneuerbarer Energie virtuell, die von der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 12 geliefert und durch die externe elektrische Speichervorrichtung 100 verbraucht worden ist, als eine Pseudomenge von erneuerbarer Energie in Verbindung mit der ID-(Identifikationscode) des Fahrzeugs 12 oder des Nutzers des Fahrzeugs 12.
Mit anderen Worten erkennt die externe elektrische Speicherstelle 100 das Fahrzeug 12 oder den Nutzer des Fahrzeugs 12 und managt die Menge an erneuerbarer Energie virtuell, die in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 102 gesichert ist, in Verbindung mit der ID-(Identifikationscode) des Fahrzeugs 12 oder des Benutzers des Fahrzeugs 12.
Wenn das Fahrzeug 12 mit der Pseudomenge an erneuerbarer Energie geladen wird, die in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 102 virtuell gespeichert (gesichert) ist und die ihrer eigenen ID zugeordnet worden ist, das heißt mit ihrer eigenen ID verwaltet ist, wird das Fahrzeug 12 tatsächlich von einer Systemenergiequelle, wie einem Elektrizitätswerk, mit einer Menge an Systemenergie (oder vermarkteter Energie, hier nachstehend als ”Systemenergie GE” oder ”GE”) geladen, die der in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 102 gespeicherten (gesicherten) erneuerbaren Energie entspricht. Die Menge der Systemenergie, die benutzt wird, wird als Menge an erneuerbarer Energie verwaltet, die verwendet wird.
Das Speichern von erneuerbarer Energie bedeutet für das Fahrzeug 12, erneuerbare Energie in Verbindung mit seiner eigenen ID in den externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 zu deponieren und die in den externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 deponierte erneuerbare Energie in Verbindung mit seiner eigenen ID aufzubewahren. Ein Wiederaufladen der im Fahrzeug untergebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 des Fahrzeugs 12 mit in den externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 gesicherter erneuerbarer Energie wird als ”Entnahmeladung” bezeichnet.
Die externe elektrische Speicherstelle 120, die die stationäre elektrische Speichervorrichtung 122 enthält, weist eine Erzeugungsvorrichtung 125, wie ein Solarzellenmodul oder dergleichen zur Erzeugung von erneuerbarer Energie, das heißt eine RE-Erzeugungsvorrichtung 125 auf. Die stationäre elektrische Speichervorrichtung 122 speichert und verwaltet eine Menge an erneuerbarer Energie in Verbindung mit der Nutzer-ID und eine Menge an erneuerbarer Energie, welche durch die RE-Erzeugungsvorrichtung 125 erzeugt wird. Die stationäre elektrische Speichervorrichtung 122 kann außerdem erneuerbare Energie RE speichern (sichern), die von der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 des Fahrzeugs 12 entladen wird.
Falls die in die stationäre elektrische Speichervorrichtung 122 zu ladende Menge an erneuerbarer Energie voraussichtlich die Speicherkapazität der stationären elektrischen Speichervorrichtung 122 übersteigt, dann kann die überschüssige Menge an erneuerbarer Energie durch die externe elektrische Speicherstelle 120 verbraucht werden, und die verbrauchte Menge an erneuerbarer Energie kann als in einer nicht dargestellten virtuellen elektrischen Speichervorrichtung gespeichert angenommen werden. Dieser Prozess ist auch auf eine stationäre elektrische Speichervorrichtung 26 der Ladestelle 14 anwendbar.
Da die stationäre elektrische Speichervorrichtung 26 sehr teuer ist, kann sie durch eine virtuelle elektrische Speichervorrichtung 27 ersetzt werden, wie in 3 gezeigt. Falls die stationäre elektrische Speichervorrichtung 26 durch die virtuelle elektrische Speichervorrichtung 27 ersetzt ist, dann kann, während das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 während der Tageszeit draußen ist, durch ein Solarzellenmodul 18 erzeugte erneuerbare Energie RE von der Ladestelle 14 verbraucht werden, und die verbrauchte Menge an erneuerbarer Energie RE kann als in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 27 zu speichern angenommen werden.
Die externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 können in Läden, wie in Einkaufsläden, Einkaufszentren, etc., öffentlichen Gebäuden, wie Stadtbüros, Bürgerhallen, etc. oder Medizin- und Wohlfahrtseinrichtungen, wie Krankenhäusern, etc. installiert sein. Wenn die externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 in Geschäften installiert sind, wird sodann vom Benutzer erwartet, zu den Geschäften zu gehen und die externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 zum Laden des Fahrzeugs 12 mit erneuerbarer Energie RE (Entnahmeladung) und zum Entladen (Sichern) von erneuerbarer Energie RE zu nutzen. Daher tendieren die Geschäfte mit den externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 dazu, mehr Kunden anzuziehen und infolgedessen ihre Verkäufe zu steigern. Falls die externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 in öffentlichen Gebäuden oder Medizin- und Wohlfahrtseinrichtungen installiert sind, dann werden die öffentlichen Gebäude oder Medizin- und Wohlfahrtseinrichtungen benutzerfreundlicher und ihre Nutzung wird möglicherweise gefördert.
Das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst ein Elektrofahrzeug (EV), welches elektrische Energie als Energiequelle und einen Elektromotor als Energiequelle nutzt. Das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 ist indessen nicht auf ein Elektrofahrzeug beschränkt, sondern es kann ein Fahrzeug mit einer im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16, wie einer Batterie (Sekundärzellen) sein, die durch eine externe elektrische Ladevorrichtung geladen werden kann, welche die Ladestelle 14 oder dergleichen enthält, wie ein Einsteck-Hybridfahrzeug (PHEV), ein Einsteck-Brennstoffzellenfahrzeug (PFCV) oder dergleichen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 eine Batterie.
Die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 kann jedoch alternativ einen Kondensator umfassen, der geladen und entladen werden kann.
Die Ladestelle 14 enthält ein Solarzellenmodul 18, welches als elektrischer Erzeuger zur Erzeugung von erneuerbarer Energie RE dient, und einen Verteiler 20 zum Verteilen von erneuerbarer Energie RE, die von dem Solarzellenmodul 18 über ein Kabel 19 geliefert wird. Die erneuerbare Energie RE kann Energie sein, die durch Solarenergieerzeugung erzeugt wird, oder Energie mit geringer CO₂-Emission, wie sie für Windenergieerzeugung, Geothermieenergieerzeugung, etc. bezeichnend ist.
Die Ladestelle 14 enthält außerdem eine Ladestellen-ECU 24, die als Ladestellen-Manager (Ladestellen-Steuereinrichtung) dient und die mit dem Verteiler 20 verbunden ist. Die Ladestellen-ECU 24 ist mit einer Bedieneinheit 28, einer Anzeigeeinheit 30 und einer Kommunikationseinheit 62 verbunden.
Dem Verteiler 20 der Ladestelle 14 wird Systemenergie von einer Systemenergiequelle 32, wie von einem Elektrizitätswerk oder dergleichen, über ein Kabel 33 geliefert. Die Systemenergie kann auch durch Kabel 39, 40 an die externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 geliefert werden.
Der Verteiler 20 ist durch ein Kabel 34 mit der stationären elektrischen Speichervorrichtung 26 und/oder der virtuellen virtuelle elektrische Speichervorrichtung 27 (3) und durch ein Kabel 36 mit einem Ladestecker 38 verbunden.
Jedes der Kabel 19, 33, 34, 36, 39, 40 umfasst Spannungs- bzw. Stromleitungen und Steuerleitungen.
In dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12 ist die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 durch ein Kabel 42 mit einem Ladeanschluss 44 verbunden, der eine Klappe aufweist. Der Ladestecker 38, der mit dem Kabel 36 der Ladestelle 14 verbunden ist, ist mit dem Ladeanschluss 44 des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 12 lösbar verbunden.
Das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 weist eine Kommunikations- bzw. Übertragungsleitung 46 auf, wie ein CAN (Steuereinrichtungs-Bereichsnetzwerk) oder dergleichen. Eine Batterie-ECU 50, die als Fahrzeug-Manager (Fahrzeug-Steuereinrichtung) gemäß der vorliegenden Ausführungsform dient, ist durch eine Kommunikations- bzw. Übertragungsleitung 46 mit einer Bedieneinheit 52, einer Anzeigeeinheit 54 und einer TCU-Einheit (Telematik-Steuereinheit) 60 (Kommunikations-Steuereinrichtung, Telematik-Vorrichtung) als Kommunikationseinheit verbunden. Die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 kann auch mit der Batterie-ECU 50 verbunden sein.
Die Bedieneinheit 52 und die Anzeigeeinheit 54 können zweckbestimmte Einheiten sein. Die Bedieneinheit 52 und die Anzeigeeinheit 54 können jedoch durch eine im Fahrzeug angebrachte Navigationsvorrichtung, die eine Bedieneinheit und eine Anzeigeeinheit aufweist, oder durch eine Berührungsfeld-Multiinformations-Anzeigevorrichtung ersetzt sein.
Wie in 2 gezeigt, enthalten die externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 jeweils elektrische Speicherstellen-ECUs 104, 124 als Lademanager.
Die externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 enthalten außerdem jeweils Anzeigeeinheiten 106 bzw. 126, Bedieneinheiten 108 bzw. 128, Kommunikationseinheiten 111 bzw. 130 und eine virtuelle elektrische Speichervorrichtung 102 bzw. eine stationäre elektrische Speichervorrichtung 122, die mit den elektrischen Speicherstellen-ECUs 104 bzw. 124 verbunden sind. Ladestecker 38A, 38B sind durch Kabel 36A bzw. 36B mit den jeweiligen elektrischen Speicherstellen-ECUs 104 bzw. 124 verbunden.
In 2 gehört ein mobiles Kommunikationsterminal 140 dem Benutzer des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 12, und es ist durch eine mobile Kommunikationsverbindung 74 mit einem Server 64 verbunden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst das mobile Kommunikationsterminal ein intelligentes Telefon bzw. Smartphone, welches eine Datenkommunikationsfunktion und eine Telefonfunktion besitzt. Das mobile Kommunikationsterminal 140 ist jedoch auf ein Smartphone nicht beschränkt, sondern es kann ein Mobilfunktelefon, ein Tablet-Terminal oder ein mobiler PC (Personal Computer) oder dergleichen sein.
Jede ECU der Ladestellen-ECU 24, der Batterie-ECU 50 und der elektrischen Speicherstellen-ECUs 104, 124 umfasst einen Computer, der einen Mikrocomputer enthält, und weist eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), einen Speicher, der einen ROM (Lesespeicher) (enthaltend ein EEPROM) und einen RAM-Speicher mit wahlfreiem Zugriff bzw. Schreib- bzw. Lesespeicher) enthält, Eingabe-/Ausgabevorrichtungen, wie einen A/D-Wandler und einen D/A-Wandler, und eine Zeitsteuereinrichtung auf, die als Zeitmesseinheit dient. Die CPU liest und führt Programme aus, die in dem ROM gespeichert sind, um als verschiedene Funktionen erkennende Abschnitte zu wirken (Funktions-Realisierungseinrichtungen), beispielsweise als eine Steuereinrichtung, eine Recheneinheit und ein Prozessor.
Die Ladestellen-ECU 24 der Ladestelle 14, der Server 64 und die Batterie-ECU 50 des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 12 sind durch eine Kommunikationsverbindung 68, beispielsweise durch ein öffentliches Kommunikationsnetz, und eine Kommunikationsverbindung 66, beispielsweise durch ein mobiles Kommunikationsnetz, miteinander verbunden.
Der Server 64 führt einen Authentifizierungsprozess zur Erleichterung von gegenseitigen Kommunikationen zwischen der Ladestellen-ECU 24 und der Batterie-ECU 50 durch. Der Server 64 ist durch Kommunikationsverbindungen 70, 72, beispielsweise durch ein öffentliches Kommunikationsnetz mit den externen elektrischen Speicherstellen 100 bzw. 120 verbunden.
Der Server 64 ist imstande, synchrone Daten zu erhalten, die Restmengen von für den Nutzer verfügbarer erneuerbarer Energie repräsentieren, welche in der Ladestelle 14, dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12 bzw. den externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 gespeichert sind.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Restmenge an erneuerbarer Energie in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 in einer Restmengen-Speichereinheit 56 der Batterie-ECU 50 gespeichert, und außerdem wird sie synchron in Restmengen-Speichereinheiten 56 des Servers 64 und der Ladestelle 14 gespeichert.
Die Restmenge an erneuerbarer Energie, die in jeder der Restmengen-Speichereinheiten 56 gespeichert ist, kann in der Form einer Restmengen-SOC (Ladungszustand), der die Summe an erneuerbarer Energie und Systemenergie repräsentiert, und eines Anteils Rre an erneuerbarer Energie sein, welches das Verhältnis an erneuerbarer Energie in der Restmenge SOC repräsentiert.
Die gesicherte Menge an erneuerbarer Energie, die in den externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 durch das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 gesichert ist, wird in einer externen Speichereinheit 58 der gesicherten Menge der Batterie-ECU 50 gespeichert und außerdem wird sie synchron in den Speichereinheiten 58 der extern aufbewahrten Menge des Servers 64 und der Ladestelle 14 gespeichert.
4 zeigt schematisch die Art und Weise, in der das ein Fahrzeug betreibende Managementsystem 10 in Betrieb ist.
Wie in 4 gezeigt, hat das Fahrzeug 12 seine im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 grundsätzlich mit erneuerbarer Energie RE in der Ladestelle 14 geladen. Das Fahrzeug 12 fährt mit der mit erneuerbarer Energie RE geladenen, im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 zu der externen elektrischen Speicherstelle 100 oder 120 hin, die mit Einrichtungen 110, wie einem Geschäft, einem Stadtbüro oder dergleichen, kombiniert ist, auf die oben Bezug genommen worden ist. In der externen elektrischen Speicherstelle 100 (120) entlädt das Fahrzeug 12 die erneuerbare Energie RE aus der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 und sichert die entladene erneuerbare Energie RE als tatsächliche Energie in der stationären elektrischen Speichervorrichtung 122. Alternativ entlädt das Fahrzeug 12 in der externen elektrischen Speicherstelle 100 die erneuerbare Energie RE aus der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16, und die entladene erneuerbare Energie RE wird in den Einrichtungen 110 in Echtzeit tatsächlich verbraucht, während zur selben Zeit das Fahrzeug 12 virtuelle erneuerbare Energie RE, welche der verbrauchten erneuerbaren Energie RE entspricht, virtuell in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 102 sichert. Anschließend hat das Fahrzeug 12 erforderlichenfalls seine im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 mit seiner eigenen erneuerbaren Energie RE geladen, die in der stationären elektrischen Speichervorrichtung 122 oder der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 102 gesichert worden ist.
Das Fahrzeug 12 kann auch eine in einem Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16A in einem anderen elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12A mit erneuerbarer Energie RE laden.
Während das Fahrzeug 12 in einem Energiemodus fährt, entlädt es die in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 gespeicherte erneuerbare Energie RE. Während das Fahrzeug 12 in einem Regenerativmodus fährt, lädt es die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 mit regenerierter elektrischer Energie.
Für ein leichteres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird unten die Arbeitsweise des ein Fahrzeug betreibenden Managementsystems 10, welches grundsätzlich von dem obigen Aufbau ist, in Bezug auf verschiedene unterschiedliche Aspekte des Energiemanagements in der folgenden Ablauffolge beschrieben.

I. Management von erneuerbarer Energie RE im Fahrzeug 12
II. Management des Verbrauchs von unterschiedlichen Arten von Energie während des Fahrens des Fahrzeugs 12
III. Management von erneuerbarer Energie RE in der Ladestelle 14
IV. Beispiel des Managements von erneuerbarer Energie RE auf der Grundlage eines Zeitdiagramms
V. Vollständiges Management von erneuerbarer Energie RE auf der Grundlage von Ablaufdiagrammen

[I. Management von erneuerbarer Energie RE im Fahrzeug 12]
Da das Fahrzeug 12 die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 aufweist, kann es die festgehaltene Menge an erneuerbarer Energie RE hinsichtlich tatsächlicher Energie verwalten.
Genauer gesagt, misst die Batterie-ECU 50 dann, wenn der Ladestecker 38 der Ladestelle 14 in den Ladeanschluss 44 des Fahrzeugs 12 eingeführt ist und erneuerbare Energie RE von der Ladestelle 14 in die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 geladen wird, eine Gesamtmenge Tin der geladenen elektrischen Energie mittels eines Messinstruments (Leistungsmesser) und gewinnt einen Anteil Rout an erneuerbarer Energie, welches von der Ladestellen-ECU 24 der Ladestelle 14 abgegeben wird. Die Batterie-ECU 50 berechnet die Menge REwh an erneuerbarer Energie, die in die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 geladen wird, entsprechend der unten aufgeführten Gleichung (1). Eine Menge GEwh an Systemenergie, die zu dieser Zeit in die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 geladen wird, wird entsprechend der unten aufgeführten Gleichung (2) berechnet. REwh = Tin × Rout (1) GEwh = Tin × (1 – Rout) (2)
Eine Gesamtmenge Tout übertragener Energie, die in der Ladestelle 14 gemessen wird, welche eine Übertragungsseite ist, und die Gesamtmenge Tin geladener Energie, die im Fahrzeug 12 gemessen wird, welches eine Empfangsseite ist, stimmen wegen eines Verlustes nicht miteinander überein, den die Energie erleidet, wenn sie von der Ladestelle 14 zu dem Fahrzeug 12 übertragen wird. Somit kann das Fahrzeug 12 auf der Empfangsseite nicht eine korrekte Menge von REwh der erneuerbaren Energie berechnen. Die Ladestelle 14 liefert die Batterie-ECU 50 des Fahrzeugs 12 das Verhältnis Rout an erneuerbarer Energie (Verhältnis an erneuerbarer Energie von der Gesamtmenge übertragener Energie), welches das Verhältnis der Menge an erneuerbarer Energie in der Gesamtmenge Tout der übertragenen Energie repräsentiert. Durch Heranziehen des so gelieferten Verhältnisses Rout an erneuerbarer Energie kann die Batterie-ECU 50 die geladene Menge REwh an erneuerbarer Energie gemäß der Gleichung (1) berechnen.
Am Ende des Ladeprozesses werden die Restmenge SOC in der Restmengen-Speichereinheit 56 und ein Verhältnis Rre von erneuerbarer Energie entsprechend den unten aufgeführten Gleichungen (3), (4) berechnet. Es wird angenommen, dass die Restmenge SOC vor dem Ladeprozess durch SOCb dargestellt ist, und dass die Restmenge SOC im Anschluss an den Ladeprozess durch SOCa repräsentiert ist. Es wird außerdem angenommen, dass das Verhältnis Rre von erneuerbarer Energie vor dem Ladeprozess durch Rreb repräsentiert ist und dass das Verhältnis Rre von erneuerbarer Energie im Anschluss an den Ladeprozess durch Rrea repräsentiert ist. SOCa = SOCb + Tin (3) Rrea = (SOCb × Rreb + Tin × Rout)/SOCa (4)
Während das Fahrzeug 12 fährt, wählt der Nutzer, da die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 sowohl erneuerbare Energie RE als auch Systemenergie GE festhält, aus, welche Energie von der erneuerbaren Energie RE und der Systemenergie GE für den Antrieb des Fahrzeugs 12 verwendet wird. Entsprechend Voreinstellungen (Ausgangseinstellungen) verbraucht das Fahrzeug 12 anfänglich erneuerbare Energie RE. Der Nutzer kann erneuerbare Energie RE oder Systemenergie GE auswählen und die Einstellungen in der Bedieneinheit 52 und der Anzeigeeinheit 54 ändern.
Insofern, als die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 ihre gespeicherte Energie infolge ihrer Verminderung und eines Dunkelstroms über die Zeit verbraucht, kann die Menge REwh an erneuerbarer Energie mit dem Verhältnis Rre an erneuerbarer Energie der Restmenge SOC genauer gemanagt werden, die die Gesamtmenge an Energie repräsentiert, welche von der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 festgehalten wird, das ist das Verhältnis Rrea an erneuerbarer Energie von der Gesamtmenge an Energie, die von der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 festgehalten wird, als mit der absoluten Energiemenge. Die Restmengen-Speichereinheit 56 der Batterie-ECU 50 speichert das Verhältnis Rre an erneuerbarer Energie sowie die Restmenge SOC.
Eine verbrauchte Menge REwh an erneuerbarer Energie RE (Menge an erneuerbarer Energie), die durch das Fahrzeug 12 verbraucht wird, wird entsprechend der folgenden Gleichung (5) berechnet: REwh = Tout × Rre, (5) worin Tout die Gesamtmenge an entladener Energie darstellt, welche durch das Messinstrument gemessen ist.
[II. Management des Verbrauchs von unterschiedlichen Arten von Energie während des Fahrens des Fahrzeugs 12]
5 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel dafür zeigt, wie unterschiedliche Arten von Energie verbraucht werden, wenn das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 fährt. Das in 5 dargestellte Diagramm weist eine horizontale Achse, welche die Strecke oder Zeit repräsentiert, die das Fahrzeug 12 gefahren ist, und eine vertikale Achse auf, welche die Restmenge SOC der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 repräsentiert. Die Restmenge SOC wird häufig durch % ausgedrückt.
Das Fahrzeug 12 beginnt das Fahren durch Verbrauch von erneuerbarer Energie RE. Nachdem über eine bestimmte Distanz oder Zeit gefahren ist, hört das Fahrzeug 12 mit erneuerbarer Energie RE auf und fährt dann fort, durch Verbrauch von Systemenergie GE zu fahren. Die Anzeigeeinheit 54 zeigt die Restmenge SOC unter der Steuerung der Batterie-ECU 50 an, während die erneuerbare Energie RE und die Systemenergie GE voneinander unterscheidbar dargestellt sind.
Die Restmenge SOCre an erneuerbarer Energie RE wird als SOC × Rre berechnet, und eine Restmenge SOCge an Systemenergie GE wird als SOC × (1-Rre) berechnet.
In 5 werden Energieanstiege 90, 92 durch regenerative elektrische Energie hervorgerufen, die durch den Elektromotor erzeugt wird, der als Energiequelle am Fahrzeug 12 angebracht ist. Die Energieanstiege 90, 92, welche durch regenerative elektrische Energie hervorgerufen werden, erhöhen die Energie, die verbraucht wurde, bevor die regenerative elektrische Energie erzeugt wird.
Der Energieanstieg 90 wird als ein Anstieg in erneuerbarer Energie gezählt, während der Energieanstieg 92 als Anstieg in Systemenergie gezählt wird.
Alternativ können, wie in 6 gezeigt, Energieanstiege 90, 93, die durch regenerative elektrische Energie hervorgerufen werden, alle als Anstiege in erneuerbare Energie gezählt werden.
7 zeigt eine tägliche Inkrementalkurve von Fahrpunkten Po, die gefahrenen Strecken unter erneuerbarer Energie, gefahrenen Zeitspannen unter erneuerbarer Energie oder Mengen an erneuerbarer Energie gegeben sind, welche für das Fahren verbraucht ist, um den Benutzer fühlen zu lassen, mehr unter erneuerbarer Energie zu fahren und Umgebungsbelastungen zu verringern, zusätzlich zu Anreizen 1, 2, wie Steuerherabsetzungen, Subventionen (sowohl öffentlich als auch privat) für den Erwerb von Fahrzeugen, Preisnachlässen und Warengeschenken, die für das Fahren unter erneuerbarer Energie RE gegeben werden. In 7 fallen die Punkte Po auf Null, wenn der Nutzer den Anreiz 2 an einem bestimmten Tag nutzt.
[III. Management von erneuerbarer Energie RE in der Ladestelle 14]
Erneuerbare Energie RE, die durch das Solarzellenmodul 18 erzeugt wird, kann in der Ladestelle 14 nicht gespeichert werden, bis die stationäre elektrische Speichervorrichtung 26 in der Ladestelle 14 enthalten ist. Da die externe elektrische Speicherstelle 100 ohne die stationäre elektrische Speichervorrichtung 122 ist, kann sie erneuerbare Energie RE als tatsächliche Energie sogar dann nicht speichern, wenn sie erneuerbare Energie RE von dem Fahrzeug 12 erhält.
Derzeit sind die stationären elektrischen Speichervorrichtungen 26, 122 sehr teuer zu installieren, und folglich stellen sie ein Hindernis für die weit verbreitete Nutzung von Fahrzeugen dar, die unter erneuerbarer Energie RE betrieben werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die virtuellen elektrischen Speichervorrichtungen 27, 102 eingeschlossen, um eine Pseudomenge an erneuerbarer Energie RE virtuell festzuhalten.
Wenn die in 3 dargestellte Ladestelle 14, die ohne die stationäre elektrische Speichervorrichtung 26 ist und die die virtuelle elektrische Speichervorrichtung 27 aufweist, erneuerbare Energie RE, welche durch das Solarzellenmodul 18 erzeugt wird, während einer bestimmten Zeitspanne mit ihrer eigenen Last verbraucht, berechnet die Ladestellen-ECU 24 die verbrauchte Menge an erneuerbarer Energie RE und speichert (speichert) die berechnete Menge an erneuerbarer Energie RE als eine Pseudomenge von erneuerbarer Energie RE in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 27 ab. Wenn die Ladestelle 14 dann das Fahrzeug 12 lädt, subtrahiert die Ladestellen-ECU 24 die geladene Menge der elektrischen Energie von der Pseudomenge der erneuerbaren Energie RE, die in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 27 abgespeichert (gespeichert) ist. Die Pseudomenge der erneuerbaren Energie RE, die in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 27 der in 3 dargestellten Ladestelle 14 festgehalten oder gespeichert ist, kann entsprechend einer der unten dargestellten drei Gleichung (i), (ii) und (iii) gemanagt werden. Die Menge der in der stationären elektrischen Speichervorrichtung 26 der in 1 dargestellten Ladestelle 14 festgehaltenen oder gespeicherten erneuerbaren Energie RE kann entsprechend der unten dargestellten Gleichung (iv) gemanagt werden.
[i] Festgehaltene Menge an erneuerbarer Energie = erzeugte Menge an elektrischer Energie – Menge von elektrischer Rückfließenergie.

(ii) Festgehaltene Menge an erneuerbarer Energie = erzeugte Menge an elektrischer Energie – Menge an elektrischer Energie, die in der Ladestelle verbraucht wird.
(iii) Festgehaltene Menge an erneuerbarer Energie = erzeugte Menge an elektrischer Energie.
(iv) Festgehaltene Menge an erneuerbarer Energie = erzeugte Menge an elektrischer Energie – Menge an elektrischer Rückfließenergie-Menge an elektrischer Energie, die in der Ladestelle verbraucht wird.

In den Gleichungen (i) bis (iv) repräsentieren die rechten Seiten Absolutwerte. Falls die festgehaltene Menge an erneuerbarer Energie auf den linken Seiten von einem negativen Wert ist, wird sie auf Null gesetzt.
Die Gleichung (iv) gilt für die Ladestelle 14, die, wie in 1 gezeigt, die stationäre elektrische Speichervorrichtung 26 aufweist. Erneuerbare Energie wird tatsächlich in der stationären elektrischen Speichervorrichtung 26 gespeichert, und die Menge an elektrischer Energie, welche in der stationären elektrischen Speichervorrichtung 26 festgehalten oder gespeichert wird, wird als eine festgehaltene Menge an erneuerbarer Energie RE bezeichnet. In der Gleichung (iv) wird die Menge an elektrischer Rückfließenergie subtrahiert, da die Ladestelle 14 einen Gewinn macht.
Wenn die Ladestelle 14 das Fahrzeug 12 lädt, wird die Gesamtmenge Tout der übertragenen Energie, auf die oben Bezug genommen ist, von der festgehaltenen Menge an erneuerbarer Energie entsprechend den Gleichungen (i) bis (iv) subtrahiert.
Falls die festgehaltene Menge an erneuerbarer Energie entsprechend den Gleichungen (i) bis (iv) größer ist als die Gesamtmenge Tin der in das Fahrzeug 12 in einen vorliegenden Zyklus geladenen elektrischen Energie, dann wird die Gesamtmenge Tin der geladenen elektrischen Energie gänzlich als eine Menge an erneuerbarer Energie {Rout = 1 (100[%])} bezeichnet. Falls die Gesamtmenge Tin an elektrischer Energie, die in das Fahrzeug 12 geladen ist, größer ist als die festgehaltene Menge an erneuerbarer Energie, dann wird der Mangel der festgehaltenen Menge an erneuerbarer Energie als eine Menge an Systemenergie (Rout = festgehaltene Menge an erneuerbarer Energie RE/Tin) bezeichnet.
Das Management des Verschiebens von erneuerbarer Energie wird unten unter Bezugnahme auf 8, 9 und 10 beschrieben.
8 ist ein Diagramm, welches das Management einer Restmenge an erneuerbarer Energie zu der Zeit zeigt, zu der das Fahrzeug 12 mit erneuerbarer Energie RE an der Ladestelle 14 geladen wird.
9 ist ein Diagramm, welches das Management einer Restmenge an erneuerbarer Energie zu der Zeit zeigt, zu der das Fahrzeug erneuerbarer Energie RE an den externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 sichert.
10 ist ein Diagramm, welches das Management einer Restmenge an erneuerbarer Energie zu der Zeit zeigt, zu der das Fahrzeug 12 das andere Fahrzeug 12A mit erneuerbarer Energie lädt.
Wie in 8 gezeigt, managt oder überwacht die Ladestellen-ECU 24 die Menge an erneuerbarer Energie und die Menge an Systemenergie in der stationären elektrischen Speichervorrichtung 26, managt oder überwacht die Menge an erneuerbarer Energie RE, welche durch das Solarzellenmodul 18 erzeugt wird, und managt oder überwacht das Entladen oder die Lieferung von erneuerbarer Energie RE zu dem Fahrzeug 12. Falls die Ladestelle 14 ohne die stationäre elektrische Speichervorrichtung 26 ist und stattdessen die virtuelle elektrische Speichervorrichtung 27 aufweist, kann die Ladestellen-ECU 24 lediglich die festgehaltene Energie an erneuerbarer Energie RE in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 27 managen.
Die Ladestellen-ECU 24 und die Batterie-ECU 50 arbeiten beim Überwachen des Verschiebens von erneuerbarer Energie RE auf das Laden des Fahrzeugs 12 hin miteinander zusammen. Genauer gesagt überwacht die Ladestellen-ECU 24 die Gesamtmenge Tin der geladenen elektrischen Energie, die eine Gesamtmenge an verschobener Energie darstellt, und das Verhältnis Rout an erneuerbarer Energie, um dadurch die verschobenen Mengen an erneuerbarer Energie RE und Systemenergie GE zu überwachen, und sie managt, wie viel erneuerbarer Energie RE in das Fahrzeug 12 geladen wird.
Die Batterie-ECU 50 managt erneuerbare Energie RE, die in die im Fahrzeug angebrachte Speichervorrichtung 16 geladen wird, und erneuerbare Energie RE, die durch das Fahrzeug 12 durch Fahren oder dergleichen verbraucht wird, und managt somit die Restmenge SOC, die Restmenge SOCre an erneuerbarer Energie, das Verhältnis Rre an erneuerbarer Energie und den regenerativen Modus des Fahrzeugs 12.
Wie in 9 gezeigt, managt die Batterie-ECU 50 eine Menge an erneuerbarer Energie RE, die von dem Fahrzeug 12 durch Fahren oder dergleichen verbraucht wird, und managt eine Menge an erneuerbarer Energie GE, die in der externen elektrischen Speicherstelle 100 (120) gesichert wird, und die somit die Restmenge SOC, die Restmenge SOCre an erneuerbarer Energie und das Verhältnis Rre an erneuerbarer Energie des Fahrzeugs 12.
Die Batterie-ECU 50 und die elektrische Speicherstellen-ECU 104 (124) arbeiten miteinander beim Überwachen des Verschiebens von erneuerbarer Energie RE, wenn diese gesichert wird bzw. ist. Genauer gesagt managen die Batterie-ECU 50 und die elektrische Speicherstellen-ECU 104 (124) die Gesamtmenge Tin an geladener elektrischer Energie (Gesamtmenge der Verschiebung), die durch die elektrische Speicherstellen-ECU 104 (124) gemessen wird, und das Verhältnis Rre an erneuerbarer Energie des Fahrzeugs 12, womit sie managen, wie viel erneuerbare Energie RE in die virtuelle elektrische Speichervorrichtung 102 oder die stationäre elektrische Speichervorrichtung 122 geladen oder gesichert wird. Die elektrische Speicherstellen-ECU 124 managt die erneuerbare Energie RE entsprechend der Menge an elektrischer Energie, die durch die Erzeugungsvorrichtung 125 erzeugt ist, gesondert von der erneuerbaren Energie RE, die gesichert ist.
Wie in 10 gezeigt, managen oder überwachen die Batterie-ECU 50 und eine Batterie-ECU 50A die Mengen an erneuerbarer Energie bzw. die Mengen an Systemenergie in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 bzw. 16A, managen oder überwachen die Menge an erneuerbarer Energie RE, wie sie in das Fahrzeug 12A geladen und von diesem entladen wird. Ein Ladekabel mit Steckern an seinen beiden Enden ist zwischen dem Ladeanschluss 44 des Fahrzeugs 12 und einem Ladeanschluss 44A des Fahrzeugs 12A angeschlossen.
Die Batterie-ECU 50 und die Batterie-ECU 50A arbeiten beim Überwachen des Verschiebens von erneuerbarer Energie RE auf das Laden der Fahrzeuge 12, 12A hin zusammen. Genauer gesagt überwachen die Batterie-ECU 50 und die Batterie-ECU 50A die Gesamtmenge Tin an geladener elektrischer Energie, die eine Gesamtmenge an verschobener Energie darstellt, und das Verhältnis Rout an erneuerbarer Energie, um dadurch die verschobenen Mengen der erneuerbaren Energie RE und der Systemenergie GE zu überwachen, und sie managen, wie viel erneuerbare Energie RE in das Fahrzeug 12 geladen wird.
Die Batterie-ECU 50A managt erneuerbare Energie RE, die in die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16A geladen wird, und erneuerbare Energie RE, die von dem Fahrzeug 12A durch Fahren verbraucht wird, womit sie die Restmenge SOC, die Restmenge SOCre an erneuerbarer Energie, den Anteil Rre an erneuerbarer Energie und den Regenerativmodus des Fahrzeugs 12A managt.
In 8 bis 10 kann der Server 64 einen Zusammenarbeits-Managingprozess durch Lesen von Daten aus den Fahrzeugen 12, 12A, der Ladestelle 14 und der externen elektrischen Speicherstelle 100 (120) in Synchronismus mit der Verbindung und Trennung zwischen dem Ladestecker 38 und dem Ladeanschluss 44 ausführen.
[IV. Beispiel des Managements von erneuerbarer Energie RE auf der Grundlage eines Zeitdiagramms]
11 ist ein Zeitdiagramm, welches eine Folge veranschaulicht, bei der das Fahrzeug 12 fährt (vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t2), sodann an der Ladestelle 14 (vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t4) geladen wird, dann wieder fährt (vom Zeitpunkt t4 bis zum Zeitpunkt t5), danach elektrische Energie in der externen elektrischen Speicherstelle 100 (120) (vom Zeitpunkt t5 bis zum Zeitpunkt t7) sichert, dann wieder fährt (vom Zeitpunkt t8 bis t11, wonach das Fahrzeug 12 in Stand-by steht).
In 11 repräsentiert die horizontale Achse die Zeit; die unterste vertikale Achse repräsentiert die Menge an erneuerbarer Energie (Menge an elektrischer Leistung, Menge an Energie), die in der externen elektrischen Speicherstelle 100 (120) gesichert wird; die zweitunterste vertikale Achse repräsentiert die Restmenge SOC in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16; die drittunterste vertikale Achse repräsentiert die Menge an Systemenergie GE (Menge an elektrischer Leistung, Menge an Energie), die an der Ladestelle 14 geladen wird; und die oberste vertikale Achse repräsentiert die Menge an erneuerbare Energie RE (Menge an elektrischer Leistung, Menge an Energie), die durch das Solarzellenmodul 18 an der Ladestelle 14 erzeugt wird.
Vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t2 verringert sich die Restmenge SOC an erneuerbarer Energie RE in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16, da das Fahrzeug 12 fährt, weil Energie durch das fahrende Fahrzeug 12 verbraucht wird.
Vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t1 nimmt während der Tageszeit die Menge an durch das Solarzellenmodul 18 erzeugter erneuerbarer Energie RE kontinuierlich bis zu einer Menge Ea zum Erzeugungsendzeitpunkt t1 zu. Vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t1 wird die erzeugte erneuerbare Energie RE in der stationären elektrischen Speichervorrichtung 26 oder virtuell in der virtuellen Speichervorrichtung 27 gespeichert, so dass die Restmenge an erneuerbarer Energie RE in der stationären elektrischen Speichervorrichtung 26 oder der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 27 bis zu der Menge Ea zunimmt.
Zum Zeitpunkt t2 fährt das Fahrzeug 12 zu der Ladestelle 14 zurück. Vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t4 wird die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 geladen (mit elektrischer Energie versorgt).
Vom Zeitpunkt t2 bis t3 wird die Restmenge Ea an erneuerbarer Energie RE, die in der stationären elektrischen Speichervorrichtung 26 oder der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 27 gespeichert ist, insgesamt in die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 geladen. Tatsächlich wird eine geladene Menge Ea' (Ea' < Ea) mit Rücksicht auf einen Verlust, den die Energie erleidet, wenn sie verschoben wird, der Restmenge SOC in dem Fahrzeug 12 hinzugefügt.
Vom Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 wird die erforderliche Menge Eb an Systemenergie GE von der Systemenergiequelle 32 in die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 geladen. Tatsächlich wird eine geladene Menge Eb' (Eb' < Eb) mit Rücksicht auf einen Verlust, den die Energie erleidet, wenn sie verschoben wird, der Restmenge SOC in dem Fahrzeug 12 hinzugefügt. Vom Zeitpunkt t4 bis t5 fährt das Fahrzeug 12. Vom Zeitpunkt t5 bis t7 wird eine Menge Ec an erneuerbarer Energie von dem Fahrzeug 12 in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 102 der externen elektrischen Speicherstelle 100 oder der stationären elektrischen Speichervorrichtung 122 der externen elektrischen Speicherstelle 120 gesichert. Tatsächlich wird eine geladene Menge Ec' (Ec' < Ec) mit Rücksicht auf einen Verlust, den die Energie erleidet, wenn sie verschoben wird, gesichert.
Vom Zeitpunkt t8 beginnt das Fahrzeug 12 zu fahren. Zum Zeitpunkt t10 wechselt das Fahrzeug 12 vom Fahren unter erneuerbarer Energie RE zum Fahren unter Systemenergie GE.
[V. Vollständiges Management der erneuerbaren Energie RE auf der Grundlage von Ablaufdiagrammen]
12 ist ein Ablaufdiagramm einer Gesamtfolge des Managements der erneuerbaren Energie RE an der Ladestelle 14, die durch die Ladestellen-ECU 24 ausgeführt wird.
Das in 12 dargestellte Ablaufdiagramm ist auch auf die elektrischen Speicherstellen-ECUs 104, 124 der jeweiligen externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 anwendbar.
Bei dem in 12 dargestellten Schritt S1 wird eine an der Ladestelle festgehaltene Gesamtmenge an Energie (Restmenge), die in der stationären elektrischen Speichervorrichtung 26 festgehalten ist, unter Heranziehung einer Temperatur und einer Spannung als Parameter entsprechend einer bekannten Prozedur berechnet.
Beim Schritt S2 wird die berechnete, in der Ladestelle festgehaltene Gesamtmenge der Energie mit einem vorliegenden Anteil an erneuerbarer Energie der Ladestelle (Ladestellen-RE-Anteil) multipliziert, um dadurch eine an der Ladestelle festgehaltene Menge an erneuerbarer Energie (festgehaltene Menge von RE in der Ladestelle: Restmenge) zu berechnen.
Beim Schritt S3 wird eine Menge der durch das Solarzellenmodul 18 erzeugten elektrischen Energie berechnet (gemessen). Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die erzeugte Menge an elektrischer Energie, die ausschließlich aus einer Menge an elektrischer Rückfließenergie besteht, welche der Systemenergiequelle 32 zugeführt wird, jedoch nicht ausschließlich aus erzeugter elektrischer Energie besteht, die an der Ladestelle 14 verbraucht wird, berechnet, um in der stationären elektrischen Speichervorrichtung 26 oder der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 27 gesichert zu werden. Die erzeugte Menge an elektrischer Energie, die ausschließlich aus einer Menge an elektrischer Rückfließenergie besteht, welche der Systemenergiequelle 32 zugeführt wird, und die erzeugte elektrische Energie, die an der Ladestelle 14 verbraucht wird, können jedoch berechnet werden. Alternativ können die erzeugte Menge an elektrische Energie, die einschließlich aus der Menge an elektrischer Rückfließenergie besteht, welche der Systemenergiequelle 32 zugeführt wird, und die erzeugte elektrische Energie, die an der Ladestelle 14 verbraucht wird, berechnet werden. Jede dieser Berechnungsoptionen kann durch die Bedieneinheit 28 ausgewählt werden.
Die beim Schritt S3 berechnete Menge der elektrischen Energie wird der festgehaltenen Menge von RE in der Ladestelle hinzugefügt, die beim Schritt S2 berechnet ist, um dadurch eine aktualisierte festgehaltene Menge von RE in der Ladestelle beim Schritt S4 zu berechnen.
Beim Schritt S5 wird bestimmt, ob ein Lade- und Entladeprozess ausgeführt wird oder nicht. Ein Entladeprozess ist ein Prozess des Entladens von elektrischer Energie (Lieferung von elektrischer Energie) von der Ladestelle 14, der externen elektrischen Speicherstelle 100 oder der externen elektrischen Speicherstelle 120 in die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 des Fahrzeugs 12; und ein Ladeprozess ist ein Prozess des Ladens von elektrischer Energie (Sichern von elektrischer Energie) aus der im Fahrzeug angebrachtem elektrischen Speichervorrichtung 16 des Fahrzeugs 12 in die externe elektrische Speicherstelle 100 oder die externe elektrische Speicherstelle 120. Falls ein Lade-/Entladeprozess (Abgabe- oder Sicherungsprozess) nicht ausgeführt wird, dann werden beim Schritt S6 eine Menge an verschobener erneuerbarer Energie (verschobene Menge von RE) und eine insgesamt verschobene Menge auf Null gesetzt.
Wenn beim Schritt S5 ein Lade- und Entladeprozess (Abgabe- und Sicherungsprozess) ausgeführt wird, dann wird beim Schritt S7, wie später im Einzelnen beschrieben wird, ein externer Lade- und Entladeprozess (externer Abgabe- und Sicherungsprozess) ausgeführt.
Beim Schritt S8 wird die beim Schritt S6 oder S7 berechnete, verschobene RE-Menge zu der in der Ladestelle festgehaltenen Menge RE, die beim Schritt S4 berechnet ist, hinzugefügt oder von dieser Menge subtrahiert, um dadurch eine in der Ladestelle aktualisierte festgehaltene RE-Menge zu berechnen. Falls der Ladeprozess (Sicherungsprozess) ausgeführt wird, dann wird die verschobene RE-Menge hinzugefügt. Falls der Entladeprozess (Abgabeprozess) ausgeführt wird, dann wird die verschobene RE-Menge subtrahiert.
Beim Schritt S9 wird die beim Schritt S6 oder beim Schritt S7 berechnete gesamte verschobene Menge zu der gesamten in der Ladestelle festgehaltenen Energiemenge, die beim Schritt S1 berechnet ist, hinzugefügt oder von dieser Menge subtrahiert, um dadurch eine aktualisierte gesamte in der Ladestelle festgehaltene Energiemenge zu berechnen. Falls der Ladeprozess (Sicherungsprozess) ausgeführt wird, dann wird die gesamte verschobene Menge hinzugefügt. Wenn der Entladeprozess (Abgabeprozess) ausgeführt wird, dann wird die gesamte verschobene Menge subtrahiert.
Beim Schritt S10 wird die beim Schritt S8 berechnete in der Ladestelle festgehaltene RE-Menge durch die beim Schritt S9 berechnete gesamte in der Ladestelle festgehaltene Energiemenge dividiert, womit dadurch ein Anteil an erneuerbarer Energie in der Ladestelle (Ladestellen-RE-Verhältnis bzw. -Anteil) berechnet wird.
13 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zum Managen von erneuerbarer Energie RE in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12, der durch die Batterie-ECU 50 ausgeführt wird.
Bei dem in 13 dargestellten Schritt S21 wird eine gesamte festgehaltene Fahrzeugenergiemenge (Restmenge SOC), die in der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 festgehalten ist, unter Heranziehung einer Temperatur und einer Spannung als Parameter entsprechend einer bekannten Prozedur berechnet.
Beim Schritt S22 wird die berechnete gesamte festgehaltene Fahrzeugenergiemenge (Restmenge SOC) mit einem derzeitigen Verhältnis bzw. Anteil an erneuerbarer Energie (RE-Verhältnis Rre) multipliziert, womit dadurch eine festgehaltene Fahrzeugmenge an erneuerbarer Energie (Restmenge SOCre an erneuerbarer Energie) berechnet wird.
Beim Schritt S23 wird bestimmt, ob das Fahrzeug 12 die Ladestelle 14, die externe elektrische Speicherstelle 100 oder 120 oder das andere Fahrzeug 12A lädt und entlädt (Energie zu und von diesen verschiebt) oder nicht.
Falls das Fahrzeug 12 die Ladestelle 14, die externe elektrische Speicherstelle 100 oder 120 oder das andere Fahrzeug 12A nicht lädt oder entlädt, das heißt, fährt oder geparkt ist, dann werden eine Menge an verschobener erneuerbarer Energie (verschobene RE-Menge) und eine gesamte verschobene Menge beim Schritt S24 auf Null gesetzt.
Falls das Fahrzeug 12 die Ladestelle 14, die externe elektrische Speicherstelle 100 oder 120 oder das andere Fahrzeug 12A lädt oder entlädt, das heißt elektrische Energie sichert oder elektrische Energie im Wege eines Entnehmens der Ladung beim Schritt S23 lädt, dann wird ein externer Lade- und Entladeprozess (externer Sicherungs- und Entnahme-Ladeprozess beim Schritt S25 ausgeführt, wie später im Einzelnen beschrieben wird.
Nach dem Schritt S24 oder dem Schritt S25 wird ein Lade- und Entladeprozess im Fahrzeug 12 beim Schritt S26, der auch als Entlade- und Verbrauchsprozess bezüglich der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 im Energiemodus und als Ladeprozess bezüglich der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 im Erzeugungsmodus bezeichnet wird, oder ein Verbrauchs- und Regenerativprozess ausgeführt.
Beim Schritt S27 werden eine intern geladene und entladene RE-Menge (verbrauchte oder zurückgewonnene Menge) und die verschobene RE-Menge (extern gesicherte Menge/entnommene geladene Menge), die beim Schritt S24, beim Schritt S25 oder beim Schritt S26 berechnet sind, der im Fahrzeug festgehaltenen RE-Menge (Restmenge SOCre an erneuerbarer Energie), die beim Schritt S22 berechnet ist, hinzugefügt oder davon subtrahiert, womit dadurch eine aktualisierte im Fahrzeug festgehaltene RE-Menge (Restmenge SOCre an erneuerbarer Energie) berechnet wird. Falls die intern geladene und entladene RE-Menge durch Rückgewinnung erzeugt wird, dann wird sie hinzugefügt. Falls die intern geladene und entladene RE-Menge durch Verbrauch erzeugt wird, dann wird sie subtrahiert. Falls der Ladeprozess (externer Entnahme-Ladeprozess) ausgeführt wird, dann wird die verschobene RE-Menge hinzugefügt.
Falls der Entladeprozess (externer Sicherungsprozess) ausgeführt wird, dann wird die verschobene RE-Menge subtrahiert.
Beim Schritt S28 werden eine gesamte intern geladene und entladene Menge (verbrauchte oder zurückgewonnene Menge) und eine gesamte verschobene Menge (extern gesicherte und entnommene geladene Menge), die beim Schritt S24, beim Schritt S25 oder beim Schritt S26 berechnet ist, der gesamten im Fahrzeug festgehaltenen Energiemenge (Restmenge SOC), die beim Schritt S21 berechnet ist, hinzuaddiert oder davon subtrahiert, womit dadurch eine aktualisierte gesamte im Fahrzeug festgehaltene Energiemenge (Restmenge SOC) berechnet wird. Falls die gesamte intern geladene und entladene Menge durch Rückgewinnung hervorgerufen wird, wird sie addiert. Falls die gesamte intern geladene und entladene Menge durch Verbrauch hervorgerufen wird, dann wird sie subtrahiert. Falls der Ladeprozess (externer Entnahme-Ladeprozess) ausgeführt wird, dann wird die gesamte verschobene Menge addiert. Falls der Entladeprozess (externer Sicherungsprozess) ausgeführt wird, dann wird die gesamte verschobene Menge subtrahiert.
Beim Schritt S29 wird die beim Schritt S27 berechnete, im Fahrzeug festgehaltene RE-Menge (Restmenge SOCre an erneuerbarer Energie) durch die beim Schritt S28 berechnete gesamte im Fahrzeug festgehaltene Energiemenge (Restmenge SOC) dividiert, womit dadurch ein Anteil der erneuerbaren Fahrzeugenergie (Anteil Rre an erneuerbarer Energie) (Rre = SOCre/SOC) berechnet wird.
14 ist ein Ablaufdiagramm des internen Fahrzeuglade- und -entladeprozesses, der in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12 durch die Batterie-ECU 50 beim Schritt S26 im Einzelnen ausgeführt wird.
Bei dem in 14 dargestellten Schritt S41 wird bestimmt, ob das Fahrzeug 12 sich im Zurückgewinnungsmodus befindet oder nicht.
Falls sich das Fahrzeug 12 nicht im Regenerativ-Modus befindet (Schritt S41: NEIN), dann wird elektrische Energie verbraucht, wenn sich das Fahrzeug 12 im Leistungsmodus befindet oder eine Zubehör- oder Hilfsvorrichtung in dem Fahrzeug 12 in Betrieb ist, während das Fahrzeug 12 geparkt oder stillgesetzt ist. In diesem Fall wird beim Schritt S42 entschieden, ob irgendeine erneuerbare Energie RE, die in der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 verblieben ist, vorhanden ist oder nicht.
Falls irgendeine erneuerbare Energie RE in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 verblieben ist, dann wird beim Schritt S43 bestimmt, ob ein Flag, welches einen priorisierten Verbrauch an erneuerbarer Energie RE repräsentiert, gesetzt ist oder nicht.
Falls keine erneuerbare Energie RE in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 beim Schritt S42 verblieben ist, oder wenn beim Schritt S43 ein Flag, welches einen priorisierten Verbrauch an erneuerbarer Energie RE darstellt, nicht gesetzt ist, dann wird Systemenergie GE verbraucht, und eine Menge an verbrauchter Systemenergie GE wird beim Schritt S44 berechnet. Beim Schritt S45 wird die Menge an verbrauchter erneuerbarer Energie RE auf Null gesetzt.
Falls beim Schritt S43 ein Flag gesetzt ist, welches einen priorisierten Verbrauch an erneuerbarer Energie RE darstellt, dann wird erneuerbare Energie RE verbraucht, und beim Schritt S46 wird eine Menge der verbrauchten erneuerbaren Energie RE berechnet. Beim Schritt S47 wird die Menge an verbrauchter Systemenergie GE auf Null gesetzt.
Beim Schritt S48 wird die intern geladene und entladene RE-Menge (verbrauchte oder zurückgewonnenen RE-Menge) des Fahrzeugs 12 als die Menge an verbrauchter erneuerbarer Energie RE gesetzt, die beim Schritt S46 berechnet ist.
Beim Schritt S49 wird eine gesamte intern geladene und entladene Menge (lediglich eine intern verbrauchte Menge) des Fahrzeugs 12 berechnet, indem die Menge an verbrauchter Systemenergie GE, die beim Schritt S44 berechnet ist, zu der Menge an verbrauchter erneuerbarer Energie RE addiert wird, die beim Schritt S48 berechnet ist.
Falls sich das Fahrzeug 12 beim Schritt S41 im Regenerativmodus befindet (Schritt S41: JA), dann wird beim Schritt S51 eine Menge an zurückgewonnener erneuerbarer Energie RE oder eine Menge an zurückgewonnener Systemenergie GE berechnet, wie dies oben unter Bezugnahme auf 5 beschrieben ist. Eine Menge an zurückgewonnener elektrischer Energie kann gänzlich als erneuerbare Energie RE berechnet werden, wie dies oben und unter Bezugnahme auf 6 beschrieben worden ist.
Beim Schritt S52 wird eine geladene und entladene Menge an interner erneuerbarer Energie RE als die Menge an zurückgewonnener erneuerbarer Energie RE gesetzt, die beim Schritt S51 berechnet ist.
Beim Schritt S53 wird eine gesamte intern geladene und entladene Menge (lediglich eine erzeugte Menge) als Summe aus der Menge an zurückgewonnener erneuerbarer Energie RE und der Menge an zurückgewonnener Systemenergie GE berechnet, die beim Schritt S51 berechnet ist.
Beim Schritt S54 wird eine gesamte intern geladene und entladene Menge berechnet, indem eine Menge an elektrischer Energie, die durch nicht dargestellte erneuerbare Energie erzeugende Erzeugungseinrichtungen in dem Fahrzeug 12 erzeugt wird (die im Fahrzeug erzeugte RE-Menge) zu der gesamten intern geladenen und entladenen Menge (verbrauchte oder zurückgewonnene Menge) addiert wird, die beim Schritt S49 oder beim Schritt S53 berechnet ist.
Der externe Lade- und Entladeprozess (externer Abgabe- und Sicherungsprozess), der an der Ladestelle 14 und/oder den externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 beim Schritt S7 ausgeführt wird, wie in 12 dargestellt, und der externe Lade- und Entladeprozess (externer Sicherungs- und Entnahme-Ladeprozess), der in dem Fahrzeug 12 beim Schritt S25 ausgeführt wird, wie in 13 dargestellt, werden unten beschrieben.
Eine geladene RE-Menge in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 kann auf der Grundlage eines RE-Anteils berechnet werden, oder sie kann als absolute Menge unter Heranziehung eines Verlustes berechnet werden.
Eine geladene RE-Menge wird auf der Grundlage eines RE-Anteils wie folgt berechnet: Wie in 15A dargestellt, wird eine RE-Festhaltestelle A als Ladestelle 14 beschrieben und eine RE-Festhaltestelle B wird als das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 beschrieben. Eine gesamte geladene Menge (gesamte gelieferte Menge) und ein RE-Anteil werden von der RE-Festhaltestelle A zu der RE-Festhaltestelle B übertragen. Die RE-Festhaltestelle B misst eine gesamte geladene Menge in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16, berechnet eine vorläufige geladene RE-Menge durch Multiplizieren der gemessenen gesamten geladenen Menge mit dem RE-Anteil, berechnet einen RE-Verlust durch Multiplizieren der Differenz zwischen der übertragenen gesamten geladenen Menge (gesamte gelieferte Menge) und der gemessenen gesamten geladenen Menge durch den RE-Anteil und berechnet eine geladene RE-Menge in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 durch Subtrahieren des RE-Verlustes von der vorläufig geladenen RE-Menge.
Geladene Menge RE = vorläufige geladene RE-Menge – RE-Verlust = gesamte gelieferte Menge × RE-Anteil – (gesamte gelieferte Menge – gemessene gesamte geladene Menge) × RE-Anteil.
Eine geladene RE-Menge wird als absolute Menge unter Heranziehung eines Verlustes wie folgt berechnet: Wie in 15B dargestellt, werden eine gelieferte RE-Menge und eine gelieferte GE-Menge von der RE-Festhaltestelle A zu der RE-Festhaltestelle B übertragen. Die RE-Festhaltestelle B misst eine gesamte geladene Menge in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16. In diesem Fall wird der Gleichung genügt: RE-Menge + GE-Menge – Gesamtmenge = Verlust.
Falls der Verlust kleiner ist als die GE-Menge (Verlust < GE-Menge), dann wird der Verlust insgesamt als GE betrachtet, das heißt der Verlust wird mit bzw. durch GE abgedeckt. Falls der Verlust kleiner ist als die GE-Menge, wird daher die geladene RE-Menge die übertragene RE-Menge (die geladene RE-Menge = übertragene RE-Menge).
Falls der Verlust gleich oder größer ist als die GE-Menge (Verlust ≥ GE-Menge), dann wird die geladene RE-Menge entsprechend der Gleichung berechnet: geladene Menge RE = übertragene RE-Menge – (Verlust – GE-Menge). Der Verlust wird durch GE abgedeckt. Falls GE ungenügend ist, wird die unzureichende GE-Menge sodann mit bzw. durch RE abgedeckt.
Der Prozess des Berechnens einer geladenen RE-Menge in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 basiert auf einem RE-Anteil, wie dies unten unter Bezugnahme auf ein in 16 dargestelltes Ablaufdiagramm in weiteren Einzelheiten beschrieben wird.
Das in 16 dargestellte Ablaufdiagramm veranschaulicht im Einzelnen den externen Lade- und Entladeprozess (externen Abgabe- und Sicherungsprozess), der an der Ladestelle 14 und/oder den externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 beim Schritt S7 ausgeführt wird, wie in 12 dargestellt, und den externen Lade- und Entladeprozess (externen Sicherungs- und Entnahme-Ladeprozess), der in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12 beim Schritt S25 ausgeführt wird, wie in 13 dargestellt. 16 entspricht dem in 15A dargestellten Prozess.
Die Schritte S61, S62, S63 werden durch die Ladestellen-ECU 24, die Batterie-ECU 50, die elektrische Speicherstellen-ECU 104 (124) oder dem Server 64 ausgeführt, der erforderlichenfalls als Manager der elektrischen Energieübertragung wirkt.
Die Schritte S81, S82 werden durch die Batterie-ECU 50, die Batterie-ECU 50A des Fahrzeugs 12A, die elektrische Speicherstellen-ECU 104 (124), die Ladestellen-ECU 24 oder den Server 64 ausgeführt, der erforderlichenfalls als Manager der elektrischen Energieaufnahme wirkt.
Der Schritt S71 wird durch den Server 64, die Batterie-ECU 50 oder die Ladestellen-ECU 24 ausgeführt, die als Manager einer verschobener Menge wirkt, der durch den Manager der elektrischen Energieübertragung und den Manager der elektrischen Energieaufnahme bereitgestellt wird, die miteinander zusammenarbeiten.
Beim Schritt S61 berechnet der Manager der elektrischen Energieübertragung eine gesamte entladene Menge (gesamte gelieferte Menge) und eine entladene RE-Menge.
Falls beispielsweise der Manager der elektrischen Energieübertragung die Ladestellen-ECU 24 der Ladestelle 14 ist, dann wird mit Rücksicht auf einen Verlust, der an der Ladestelle 14 hervorgerufen wird, eine gesamte entladene Menge (gesamte gelieferte Menge) p durch Messen der elektrischen Leistung berechnet, die von dem Solarzellenmodul 18, der Systemenergiequelle 32 und der stationären elektrischen Speichervorrichtung 26 (der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 27) durch die Kabel 19, 33, 34 in den Verteiler 20 fließt, während der Verteiler 20 elektrische Energie durch das Kabel 36 an das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 liefert. Die entladene RE-Menge (gelieferte RE-Menge) r wird durch Messen der elektrischen Leistung berechnet, die durch die Kabel 19, 34 in den Verteiler 20 fließt, während der Verteiler 20 elektrische Energie durch das Kabel 36 an das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 abgibt.
Die Ladestellen-ECU 24 speist das Fahrzeug 12 mit der gesamten entladenen Menge (gesamte gelieferte Menge) p entsprechend irgendeinem der folgenden verschiedenen Prozesse. Gemäß dem ersten Prozess liefert die Ladestellen-ECU 24 erneuerbare Energie RE und liefert dann Systemenergie GE in dem Fall, dass die erneuerbare Energie RE aufgebraucht ist. Gemäß dem zweiten Prozess liefert die Ladestellen-ECU 24 erneuerbare Energie RE und erneuerbare Energie RE in einer Mischung in einem existierenden Anteil an erneuerbarer Energie. Gemäß dem dritten Verhältnis verringert in dem Fall, dass eine entladene Menge an erneuerbarer Energie RE klein ist, die zu dem Verteiler 20 hin entladen ist, die Ladestellen-ECU 24 einen Anteil an erneuerbarer Energie und steigert demgemäß die Systemenergie GE. Einer der obigen Prozesse kann angewandt werden.
Bei irgendeiner Rate wird der entladene RE-Anteil (gelieferter RE-Anteil) entsprechend der Gleichung berechnet: entladene RE-Menge (gelieferte RE-Menge)/gesamte entladene Menge (gesamte gelieferte Menge) = r/p beim Schritt S62.
Beim Schritt S63 wird die bei dem in 12 gezeigten Schritt S8 verschobene RE-Menge als die entladene Menge r von RE (gelieferte Menge) (verschobene RE-Menge = entladene RE-Menge) festgelegt, und die gesamte verschobene Menge (gesamte gelieferte Menge) beim Schritt S9 wird als gesamte entladene Menge p (gesamte verschobene Menge = gesamte entladene Menge) festgelegt.
Beim Schritt S81 misst der Manager der elektrischen Energieaufnahme eine gesamte geladene Menge (gesamte gespeicherte Menge) z der an die am Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16, die virtuelle elektrische Speichervorrichtung 102, die stationäre elektrische Speichervorrichtung 122 oder die stationäre elektrische Speichervorrichtung 26 gelieferte elektrische Energie als eine Menge von elektrischer Energie auf der Grundlage eines Stromes und einer Spannung an deren Eingangsende, beispielsweise am Kabel 42, welches mit der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 verbunden ist.
Beim Schritt S71 berechnet der Manager der verschobenen Menge eine geladene Menge α von RE durch Multiplizieren der gesamten geladenen Menge (gesamte gespeicherte Menge) z mit dem Anteil von entladenem RE r/p, welches von dem Manager der elektrischen Energieübertragung erhalten wird (α = z × r/p).
Beim Schritt S82 wird die bei dem in 13 gezeigten Schritt S27 verschobene Menge als geladene Menge α von RE (verschobene RE-Menge = geladene RE-Menge) festgelegt, und die gesamte verschobene Menge beim Schritt S28 wird als die gesamte geladene Menge (gesamte gespeicherte Menge) z {gesamte verschobene Menge = gesamte geladene Menge (gesamte gespeicherte Menge)} festgelegt.
Der Prozess des Berechnens einer geladenen RE-Menge in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 auf der Grundlage eines Verlustes wird unten unter Bezugnahme auf ein in 17 dargestelltes Ablaufdiagramm in größerer Einzelheit beschrieben.
Das in 17 dargestellte Ablaufdiagramm veranschaulicht im Einzelnen den externen Lade- und Entladeprozess (externer Lieferungs- und Sicherungsprozess), der an der Ladestelle 14 und/oder den externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 bei dem in 12 dargestellten Schritt S7 ausgeführt wird, und den externen Lade- und Entladeprozess (externen Sicherungs- und Entnahme-Ladeprozess), der bei dem in 13 dargestellten Schritt S25 in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12 ausgeführt wird. 17 entspricht dem in 15B dargestellten Prozess.
Beim Schritt S91 berechnet der Manager der elektrischen Energieübertragung eine gesamte entladene Menge (gesamte gelieferte Menge) p und überträgt die berechnete gesamte entladene Menge p zu dem Manager der verschobenen Menge. Beim Schritt S111 berechnet der Manager der elektrischen Energieaufnahme eine gesamte geladene Menge (gesamte gespeicherte Menge) und überträgt die berechnete gesamte geladene Menge zu dem Manager der verschobenen Menge. Beim Schritt S101 berechnet der Manager der verschobenen Menge einen Verlust entsprechend der Gleichung: Verlust = gesamte entladene Menge – gesamte geladene Menge.
Beim Schritt S92 berechnet der Manager der elektrischen Energieübertragung eine entladene RE-Menge, und außerdem berechnet er eine entladene GE-Menge entsprechend der Gleichung: entladene GE-Menge = gesamte entladene Menge – entladene RE-Menge. Der Manager der elektrischen Energieübertragung überträgt die entladene RE-Menge und die entladene GE-Menge zu dem Manager der verschobenen Menge (externer Entlade-Prozessor).
Beim Schritt S93 managt der Manager der elektrischen Energieübertragung die verschobene RE-Menge als entladene RE-Menge, und außerdem managt er die gesamte verschobene Menge als gesamte entladene Menge.
Beim Schritt S102 bestimmt der Manager der verschobenen Menge (externer Entlade-Prozessor), ob die entladene GE-Menge größer ist als der Verlust oder nicht. Falls die entladene GE-Menge größer ist als der Verlust (Schritt S102: JA), dann managt der Manager der verschobenen Menge die geladene RE-Menge (die gespeicherte RE-Menge) als die entladene RE-Menge beim Schritt S103. Falls der Verlust größer ist als die entladene GE-Menge (Schritt S102: NEIN), dann managt der Manager der verschobenen Menge die geladene RE-Menge (die gespeicherte RE-Menge) als einen Wert, der durch Subtrahieren (Verlust – entladene GE-Menge) von der entladenen RE-Menge {geladene RE-Menge = entladene RE-Menge- (Verlust – entladene GE-Menge)} beim Schritt S104 erzeugt wird.
Die geladene RE-Menge (gespeicherte RE-Menge), die beim Schritt S103 oder beim Schritt S104 berechnet ist, wird zu dem Manager der elektrischen Energieaufnahme übertragen.
Beim Schritt S112 managt der Manager der elektrischen Energieaufnahme die verschobene RE-Menge als geladene RE-Menge (gespeicherte RE-Menge) (verschobene RE-Menge = geladene RE-Menge) und außerdem managt er die gesamte verschobene Menge als gesamte geladene Menge (gesamte gespeicherte Menge) (gesamte verschobene Menge = gesamte geladene Menge).
Die in 16 und 17 dargestellten Verarbeitungsfolgen des Managers der elektrischen Energieübertragung, des Managers der verschobenen Menge und des Managers der elektrischen Energieaufnahme können auch durch den Server 64 ausgeführt werden, wie in 18 gezeigt.
Wie in 18 beim Schritt S121 gezeigt, übertragen die Ladestelle 14 und die externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 gesamte gespeicherte Mengen (gespeicherte Mengen in den stationären elektrischen Speichervorrichtungen 26, 122 und den virtuellen elektrischen Speichervorrichtungen 27, 102), erzeugte Mengen (erzeugte Mengen von dem Solarzellenmodul 18 und der Erzeugungsvorrichtung 125) und geladene und entladene Mengen (gesicherte Mengen und gelieferte Mengen) an den Server 64 jedes Mal, wenn sie diese Mengen messen. Beim Schritt S141 misst das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 eine gesamte gespeicherte Menge und überträgt die gemessene gesamte gespeicherte Menge zu dem Server 64. Beim Schritt S142 misst das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 geladene und entladene Mengen (verbrauchte Mengen, gesicherte Mengen und Entnahme-Lademengen), misst eine gefahrene Strecke und überträgt die gemessenen Mengen und die zurückgelegte Strecke zum Server 64. Der Nutzer kann die Bedienungseinheit 52 manuell betätigen, um die zurückgelegte Strecke zum Server 64 zu übertragen.
Beim Schritt S151 empfängt der Server 64 die übertragenen Informationen. Beim Schritt S152 führt der Server 64 die Verarbeitungsfolgen des Managers der elektrischen Energieübertragung, des Managers der verschobenen Menge und des Managers der elektrischen Energieaufnahme aus, die in 16 und 17 dargestellt sind, aus und überträgt die verarbeiteten Ergebnisse zu der Ladestelle 14, den externen elektrischen Speicherstellen 100, 120 und dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12.
[Zusammenfassung der Ausführungsbeispiele]
Wie oben beschrieben, enthält das ein Fahrzeug unter erneuerbarer Energie betreibende Managementsystem 10 gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die das Solarzellenmodul 18 als elektrischen Erzeuger enthaltende Ladestelle 14, der erneuerbare Energie RE von dem Solarzellenmodul 18 und Systemenergie GE von der Systemenergiequelle 32 geliefert wird, die Ladestellen-ECU 24 als Ladestellen-Manager zum Managen einer Menge an erneuerbarer Menge in der Ladestelle 14, das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12, welches die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 aufweist, die mit erneuerbarer Energie RE und Systemenergie GE geladen wird, welche von der Ladestelle 14 abgegeben werden, wenn die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 mit der Ladestelle 14 elektrisch verbunden ist, und die Batterie-ECU 50 als Fahrzeug-Manager zum Managen einer Menge an erneuerbarer Energie, die in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 12 gespeichert ist.
Die Batterie-ECU 50 managt eine Restmenge an erneuerbarer Energie, die in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 gespeichert ist, indem diese zunimmt und abnimmt, wenn die erneuerbare Energie RE in die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 geladen wird und die erneuerbare Energie RE aus der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 entladen wird. Die geladene und entladene Menge an erneuerbarer Energie RE in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12 kann somit gemanagt werden und das Management der Menge an erneuerbarer Energie wird in der Beziehung zwischen dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12 und der Ladestelle 14 klargestellt.
Der Fahrzeug-Manager kann in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12 als Batterie-ECU 50 vorhanden sein oder er kann in dem Server 64 vorhanden sein, der sich außerhalb des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 12 befindet und mit diesem durch eine Kommunikationsverbindung zum synchronen Managen von Daten verbunden ist, oder er kann als Ladestellen-ECU 24 in der Ladestelle 14 vorhanden sein und ist mit dieser durch eine Kommunikationsverbindung zum synchronen Managen von Daten verbunden. In entsprechender Weise kann der Ladestellen-Manager als Ladestellen-ECU 24 in der Ladestelle 14 vorhanden sein, oder er kann in dem Server 64 vorhanden sein, der mit der Ladestelle 14 durch eine Kommunikationsverbindung zum synchronen Managen von Daten verbunden ist, oder er kann in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12 vorhanden sein, welches mit der Ladestelle 14 durch eine Kommunikationsverbindung zum synchronen Managen von Daten verbunden ist.
Die Ladestelle 14 weist die virtuelle elektrische Speichervorrichtung 27 auf, und die Ladestellen-ECU 24 speichert erneuerbare Energie RE, die durch das Solarzellenmodul 18 erzeugt wird, in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 27, wenn das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 nicht geladen wird. Daher kann sogar dann, wenn die Ladestelle 14 ohne die stationäre elektrische Speichervorrichtung 26 ist, oder dann, wenn das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 während der Tageszeit fährt und nicht mit erneuerbarer Energie RE aus dem Solarzellenmodul 18 geladen werden kann, das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 anschließend an der Ladestelle 14 als ob mit erneuerbarer Energie RE aus der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 27 geladen werden.
Falls die Ladestelle 14 ohne die stationäre elektrische Speichervorrichtung 26 ist, dann wird die durch das Solarzellenmodul 18 erzeugte erneuerbare Energie RE durch die Ladestelle 14 verbraucht, und eine Pseudomenge an erneuerbarer Energie RE, welche der verbrauchten Menge der erneuerbaren Energie RE entspricht, wird in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 27 der Ladestelle 14 gespeichert (festgehalten). Wenn das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 mit der Pseudomenge an erneuerbare Energie RE zu laden ist, welche in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung 27 gespeichert ist, wird das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 tatsächlich mit einer Menge an Systemenergie GE geladen, die der Pseudomenge der erneuerbaren Energie RE entspricht, welche in der virtuellen Speichervorrichtung 27 gespeichert (festgehalten) ist. Die Menge an Systemenergie kann somit als verwendete Menge an erneuerbarer Energie gemanagt werden.
Wenn die Ladestellen-ECU 24 elektrische Energie von der Ladestelle 14 zu dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12 überträgt, überträgt sie auch einen Anteil an erneuerbarer Energie, welches bzw. welcher das Verhältnis von erneuerbarer Energie in der zu der Batterie-ECU 50 übertragenen elektrischen Energie darstellt. Die Batterie-ECU 50 misst die gesamte aufgenommene Menge an elektrischer Energie und multipliziert die gemessene gesamte aufgenommene Menge an elektrischer Energie mit dem Anteil der erneuerbaren Energie, um dadurch einen Anstieg in der erneuerbaren Energie RE zu berechnen, welche in der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 gespeichert wird. Sogar dann, wenn die Menge der übertragenen elektrischen Energie, welche auf der Übertragungsseite gemessen wird, und die Menge der aufgenommenen elektrischen Energie, die an der Aufnahme- bzw. Empfangsseite gemessen wird, nicht miteinander übereinstimmen, kann folglich die Aufnahmeseite eine Zunahme in der erneuerbaren Energie RE angemessen berechnen. Da die Übertragungsseite, die Aufnahme- bzw. Empfangsseite und der Übertragungspfad dazwischen jeweils einen Verlust hervorrufen, stimmen tatsächlich die Menge an übertragener elektrischer Energie und die Menge an empfangener elektrischer Energie nicht miteinander überein.
Die Batterie-ECU 50 berechnet einen Verlust als Differenz zwischen einer gesamten entladenen Menge, welche eine gesamte übertragene Menge an elektrischer Energie darstellt, die erneuerbare Energie RE und Systemenergie GE enthält, welche an der Ladestelle 14 gemessen ist, und einer gesamten geladenen Menge in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16, die durch die Batterie-ECU 50 gemessen wird. Falls der Verlust kleiner ist als die Menge der Systemenergie, die von der Ladestelle 14 übertragen wird, dann kann die Batterie-ECU 50 den Verlust gänzlich als Systemenergiemenge managen. Falls der Verlust größer ist als die Menge der Systemenergie, die von der Ladestelle 14 übertragen worden ist, dann kann die Batterie-ECU 50 den Verlust durch die Systemenergiemenge abdecken und einen Mangel der Systemenergiemenge als Menge von erneuerbarer Energie managen.
Die Batterie-ECU 50 ist imstande auszuwählen, ob für den Antrieb des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 12 benötigte elektrische Energie erneuerbare Energie RE oder Systemenergie GE sein sollte. Wenn regenerierte elektrische Energie in die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 geladen wird, während das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 fährt, managt die Batterie-ECU 50 einen Anstieg in der elektrischen Energie, der durch die regenerierte elektrische Energie hervorgerufen wird, als eine Zunahme in erneuerbarer Energie RE, so dass der Nutzer erkennen kann, dass erneuerbare Energie RE in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12 verwendet wird.
Überdies ist die Batterie-ECU 50 imstande auszuwählen, ob für den Antrieb des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 12 benötigte elektrische Energie erneuerbare Energie RE oder Systemenergie GE sein sollte. Wenn regenerierte elektrische Energie in die im Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung 16 geladen wird, während das elektrisch angetriebene Fahrzeug 12 fährt, managt die Batterie-ECU 50, falls erneuerbare Energie RE für den Antrieb des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 12 ausgewählt ist, den durch die regenerierte elektrische Energie hervorgerufenen Energieanstieg 90 als eine Zunahme in der erneuerbaren Energie RE, und falls Systemenergie GE für den Antrieb des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 12 ausgewählt ist, dann managt die Batterie-ECU 50 den durch die regenerierte elektrische Energie hervorgerufenen Energieanstieg 92 als einen Anstieg in der Systemenergie GE oder den Anstieg 93 in der erneuerbaren Energie RE, so dass der Nutzer erkennen kann, dass erneuerbare Energie in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12 verwendet wird.
Die Batterie-ECU 50 kann dem Nutzer des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 12 die Anreize auf der Grundlage des Fahrens des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 12 unter Verwendung von erneuerbarer Energie RE als Antriebs-Energiequelle geben, so dass das Fahren des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 12 unter Verwendung von erneuerbarer Energie RE gefördert werden kann.
Die Batterie-ECU 50 zeigt in der Anzeigeeinheit 54 eine visualisierte physikalische Menge an, welche das Fahren des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 12 unter Verwendung von erneuerbarer Energie RE als eine Antriebsenergiequelle darstellt. Daher wird die Nutzung von erneuerbarer Energie RE visualisiert, um den Nutzer besser erkennen zu lassen, dass erneuerbare Energie RE in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12 verwendet wird.
Die Batterie-ECU 50 zeigt in der Anzeigeeinheit 54 die Restmenge SOC an erneuerbarer Energie RE an, die in der im Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung 16 gespeichert ist. Daher wird die Verwendung von erneuerbarer Energie RE visualisiert, um den Nutzer besser erkennen zu lassen, dass erneuerbare Energie RE in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 12 verwendet wird.
Die Anreize werden durch die nationale Regierung oder die lokalen Regierungen oder deren Vertreter bereitgestellt, um eine höhere Möglichkeit zu erzielen, zu einer Verringerung in den CO₂-Emissionen auf nationaler Ebene beizutragen.
Die vorliegende Erfindung ist auf die obigen Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Bei den Ausführungsbeispielen wird beispielsweise elektrische Energie durch Kontakte geladen und entladen, die durch den Stecker 38, 38A, 38B und den Ladeanschluss 44 bereitgestellt werden, welche durch das Kabel 36, 36A, 36B verbunden sind. Elektrische Energie kann jedoch durch einen kontaktlosen Aufbau, wie einen Transformator geladen und entladen werden, der Primär- und Sekundärwicklungen aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012-023872 [0003]
JP 2012-023872 A [0003, 0004, 0006, 0006]

Claims

Ein ein Fahrzeug unter erneuerbarer Energie betreibendes Managementsystem (10), umfassend: eine einen elektrischen Erzeuger (18) aufweisende Ladestelle (14), der von dem elektrischen Erzeuger (18) erneuerbare Energie (RE) und von einer Systemenergiequelle (32) Systemenergie zugeführt wird, einen Ladestellen-Manager (24) zum Managen einer Menge an erneuerbare Energie in der Ladestelle (14), ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug (12), welches eine am Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung (16) aufweist, die mit erneuerbarer Energie (RE) und Systemenergie (GE) geladen wird, welche von der Ladestelle (14) abgegeben werden, wenn die an dem Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung (16) mit der Ladestelle (14) elektrisch verbunden ist, und einen Fahrzeug-Manager (50) zum Managen einer Menge an erneuerbarer Energie (RE), die in der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung (16) des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (12) gespeichert ist, worin bzw. wobei der Fahrzeug-Manager (50) eine in der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung (16) gespeicherte Restmenge an erneuerbarer Energie (RE) so managt, wie die Restmenge zunimmt und abnimmt, wenn erneuerbare Energie (RE) in die am Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung (16) geladen wird, und erneuerbare Energie (RE) aus der am dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung (16) entladen wird.
Das ein Fahrzeug betreibende Managementsystem (10) nach Anspruch 1, wobei die Ladestelle (14) eine virtuelle elektrische Speichervorrichtung (27) enthält; und der Ladestellen-Manager (24) durch den elektrischen Erzeuger (18) erzeugte erneuerbare Energie (RE) in der virtuellen elektrischen Speichervorrichtung (27) speichert, wenn das elektrisch angetriebene Fahrzeug (12) nicht geladen wird.
Das ein Fahrzeug betreibende Managementsystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei dann, wenn der Ladestellen-Manager (24) elektrische Energie von der Ladestelle (14) zu dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug (12) überträgt, der Ladestellen-Manager (24) außerdem ein einen Anteil an erneuerbarer Energie, welches einen Anteil an erneuerbarer Energie in der übertragenen elektrischen Energie darstellt, zu dem Fahrzeug-Manager (50) überträgt, und der Fahrzeug-Manager (50) eine gesamte aufgenommene Menge an elektrischer Energie misst und die gemessene gesamte aufgenommene Menge der elektrischen Energie mit dem Anteil der erneuerbaren Energie multipliziert, um dadurch einen Anstieg in der erneuerbaren Energie (RE) zu berechnen, die in der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung (16) gespeichert ist.
Das ein Fahrzeug betreibende Managementsystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Fahrzeug-Manager (50) einen Verlust als Differenz zwischen einer gesamten entladenen Menge, die eine gesamte übertragene Menge an elektrischer Energie darstellt, welche an der Ladestelle (14) gemessene erneuerbare Energie (RE) und Systemenergie (GE) enthält, und einer gesamten geladenen Menge in der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung (16) berechnet, die durch den Fahrzeug-Manager (50) gemessen wird; falls der Verlust kleiner ist als die Menge der Systemenergie, die von der Ladestelle (14) übertragen ist, dann managt der Fahrzeug-Manager (50) den Verlust gänzlich als Menge an Systemenergie (GE), und falls der Verlust größer ist als die Menge an Systemenergie (GE), die von der Ladestelle (14) übertragen ist, dann deckt der Fahrzeug-Manager (50) den Verlust durch die Menge an Systemenergie (GE) ab und managt einen Mangel der Menge an Systemenergie (GE) als Menge an erneuerbarer Energie (RE).
Das ein Fahrzeug betreibende Managementsystem (10) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Fahrzeug-Manager (50) imstande ist auszuwählen, ob für den Antrieb des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (12) benötigte elektrische Energie erneuerbare Energie (RE) oder Systemenergie (GE) sein sollte, und dann, wenn regenerierte elektrische Energie in die am Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung (16) geladen wird, während das elektrisch angetriebene Fahrzeug (12) fährt, der Fahrzeug-Manager (50) eine Zunahme in der elektrischen Energie, welche durch die regenerierte elektrische Energie hervorgerufen wird, als eine Zunahme in erneuerbarer Energie (RE) managt.
Das ein Fahrzeug betreibende Managementsystem (10) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Fahrzeug-Manager (50) imstande ist auszuwählen, ob für den Antrieb des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (12) benötigte elektrische Energie erneuerbare Energie (RE) oder Systemenergie (GE) sein sollte, und dann, wenn regenerierte elektrische Energie in die am Fahrzeug angebrachte elektrische Speichervorrichtung (16) geladen wird, während das elektrisch angetriebene Fahrzeug (12) fährt, falls erneuerbare Energie (RE) ausgewählt ist, um das elektrisch angetriebene Fahrzeug (12) anzutreiben, sodann der Fahrzeug-Manager (50) einen durch die regenerierte elektrische Energie hervorgerufenen Energieanstieg als eine Zunahme in erneuerbarer Energie (RE) managt und dann, wenn Systemenergie (GE) zum Antrieb des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (12) ausgewählt ist, der Fahrzeug-Manager (50) einen durch die regenerierte elektrische Energie hervorgerufenen Energieanstieg als eine Zunahme in der Systemenergie (GE) managt.
Das ein Fahrzeug betreibende Managementsystem (10) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Fahrzeug-Manager (50) einem Nutzer des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (12) einen Anreiz auf der Grundlage des Fahrens des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (12) unter Verwendung von erneuerbarer Energie (RE) als Antriebsenergiequelle liefert.
Das ein Fahrzeug betreibende Managementsystem (10) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das elektrisch angetriebene Fahrzeug (12) eine Anzeigeeinheit (54) enthält und der Fahrzeug-Manager (50) in der Anzeigeeinheit (54) eine visualisierte physikalische Größe anzeigt, die das Fahren des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (12) unter Verwendung von erneuerbarer Energie (RE) als Antriebsenergiequelle darstellt.
Das ein Fahrzeug betreibende Managementsystem (10) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das elektrisch angetriebene Fahrzeug (12) eine Anzeigeeinheit (54) enthält und der Fahrzeug-Manager (50) in der Anzeigeeinheit (54) eine Restmenge an erneuerbarer Energie (RE) anzeigt, die in der am Fahrzeug angebrachten elektrischen Speichervorrichtung (16) gespeichert ist.