JP2023095929A - Battery station management system and battery station management method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動車両などのユーザがバッテリステーションでバッテリ装置を交換するバッテリ交換サービスにおいて、バッテリステーションを管理するバッテリステーション管理システム及びバッテリステーション管理方法に関するものである。 The present invention relates to a battery station management system and a battery station management method for managing a battery station in a battery exchange service in which a user of an electric vehicle or the like exchanges a battery device at a battery station.
近年、排気ガスによる大気汚染や燃料コストの問題を解消する観点から、電動バイクなどの電動車両が注目されている。このような電動車両では、バッテリ装置の充電が支障となって、長時間の連続走行ができないという不便がある。そこで、このような不便を解消するため、電動車両に、着脱可能なバッテリ装置を搭載して、バッテリステーションにおいて、残量が少なくなったバッテリ装置と充電済みのバッテリ装置とを交換できるようにして、長時間の連続走行を実現するバッテリ交換サービスが普及しつつある。 2. Description of the Related Art In recent years, electric vehicles such as electric motorcycles have been attracting attention from the viewpoint of solving the problems of air pollution and fuel costs due to exhaust gas. Such an electric vehicle is inconvenient in that it cannot run continuously for a long time due to the difficulty of charging the battery device. Therefore, in order to eliminate such inconvenience, an electric vehicle is equipped with a detachable battery device so that a low battery device can be replaced with a charged battery device at a battery station. , battery exchange services that realize long-term continuous driving are becoming popular.
このようなバッテリ交換サービスでは、バッテリ装置の充電のための電力が必要であるが、近年の環境問題に対する配慮などから、太陽光発電や風力発電などの自然エネルギー発電による電力を利用してバッテリ装置の充電を行うことが望まれる。 Such a battery exchange service requires electric power to charge the battery device, but due to consideration of environmental issues in recent years, the battery device is powered by power generated by natural energy sources such as solar power and wind power. should be charged.
このようなバッテリ装置の充電に関して、従来、自然エネルギー発電による電力を、電動車両用のバッテリステーション(充電スタンド)において有効活用できるようにした電力の管理システムが知られている(特許文献1、2参照)。特に、特許文献1には、主に自然エネルギーを利用した発電設備から受電し、可搬式バッテリを充電する充電コントローラを有するバッテリステーションにおいて、使用済みの可搬式バッテリを充電済みの可搬式バッテリに交換する技術が開示されている。また、特許文献2には、自然エネルギー発電設備から出力される電力を整流して出力するパワーコンディショナからの発電電力出力値の変動に応じて、各充電スタンド及び/又は各充電コネクタに割り当てる充電電流を動的に変更するよう制御する技術が開示されている。
Regarding the charging of such a battery device, there has been known a power management system that enables effective use of power generated by natural energy generation in a battery station (charging stand) for an electric vehicle (
さて、従来の技術では、自然エネルギー発電は気象条件などにより発電量が大きく変動するという問題に関して、自然エネルギー発電による電力の有効活用を図ることができる。ところが、従来の技術では、自然エネルギー発電による電力が不足する状況では、バッテリ装置の充電に利用する電力を自然エネルギー発電による電力のみで賄うことができないため、火力発電などによる電力系統からの電力に頼らざるを得ず、また、バッテリステーションにおいてユーザへ貸し出す充電済みのバッテリ装置が不足することでユーザの利便性が損なわれるという問題があった。 By the way, with the conventional technology, it is possible to effectively utilize electric power generated by natural energy power generation with respect to the problem that the amount of power generated by natural energy power generation fluctuates greatly depending on weather conditions and the like. However, in the conventional technology, when there is a shortage of electric power generated by natural energy generation, the electric power used for charging the battery device cannot be covered by electric power generated by natural energy generation alone. In addition, there is a problem that convenience for the user is impaired due to a shortage of charged battery devices to be lent to the user at the battery station.
そこで、本発明は、バッテリ装置の充電に利用する電力を自然エネルギー発電による電力のみで賄うことができるようにすると共に、充電済みで貸出可能なバッテリ装置が不足することでユーザの利便性が損なわれる事態が発生することを回避することができるバッテリステーション管理システム及びバッテリステーション管理方法を提供することを主な目的とする。 Therefore, the present invention enables the power used for charging the battery device to be covered only by the power generated by natural energy generation, and the lack of charged and lendable battery devices impairs user convenience. A main object of the present invention is to provide a battery station management system and a battery station management method capable of avoiding the occurrence of a situation in which a battery is damaged.
本発明のバッテリステーション管理システムは、ユーザ間で共用される複数のバッテリ装置と、バッテリステーションに配置され、ユーザから返却された前記バッテリ装置を収容して充電すると共に、返却された前記バッテリ装置と交換で充電済みの前記バッテリ装置をユーザに貸し出す複数のバッテリ交換装置と、この複数のバッテリ交換装置とネットワークを介して接続されて、前記バッテリ交換装置での前記バッテリ装置の交換および充電を管理するサーバ装置と、を有するバッテリステーション管理システムであって、前記サーバ装置は、自然エネルギー発電により供給可能な電力供給量を取得し、前記電力供給量が第1の基準値に達していない場合には、電力制限の必要があるか否かを判定し、前記電力制限の必要がある場合には、前記バッテリステーション、前記バッテリ交換装置、前記バッテリ交換装置のグループ、および前記バッテリ装置の少なくともいずれかを制御単位として、その制御単位ごとの優先度を設定した優先度情報と、前記電力供給量とに基づいて、前記バッテリ交換装置における前記バッテリ装置の充電を制御する構成とする。 The battery station management system of the present invention includes a plurality of battery devices shared among users, the battery devices disposed in the battery station, which are returned from the users, are accommodated and charged, and the returned battery devices are stored. a plurality of battery exchange devices for lending out the battery devices that have been charged by exchange to users; and a plurality of battery exchange devices connected to the plurality of battery exchange devices via a network to manage the exchange and charging of the battery devices in the battery exchange devices. A battery station management system comprising a server device, wherein the server device acquires a power supply amount that can be supplied by natural energy power generation, and if the power supply amount has not reached a first reference value, , determining whether or not there is a need for power limitation, and if there is a need for power limitation, at least one of the battery station, the battery exchange device, the group of battery exchange devices, and the battery device As a control unit, the charging of the battery device in the battery exchange device is controlled based on priority information in which a priority is set for each control unit and the power supply amount.
また、本発明のバッテリステーション管理方法は、サーバ装置において、ユーザがバッテリ装置の交換を行うバッテリステーションを管理するバッテリステーション管理方法であって、自然エネルギー発電により供給可能な電力供給量を取得し、前記電力供給量が第1の基準値に達していない場合には、電力制限の必要があるか否かを判定し、前記電力制限の必要がある場合には、前記バッテリステーション、バッテリ交換装置、前記バッテリ交換装置のグループ、および前記バッテリ装置の少なくともいずれかを制御単位として、その制御単位ごとの優先度を設定した優先度情報と、前記電力供給量とに基づいて、前記バッテリ交換装置における前記バッテリ装置の充電を制御する構成とする。 Further, a battery station management method of the present invention is a battery station management method for managing a battery station in which a user replaces a battery device in a server device, the battery station management method acquires a power supply amount that can be supplied by natural energy generation, If the amount of power supply has not reached a first reference value, it is determined whether or not there is a need for power limitation, and if there is a need for power limitation, the battery station, the battery exchange device, With at least one of the battery exchange device group and the battery device as a control unit, the priority information in which the priority for each control unit is set and the power supply amount are used to determine the power supply amount in the battery exchange device. The configuration is such that charging of the battery device is controlled.
本発明によれば、バッテリ装置の充電に利用する電力が、自然エネルギー発電による電力供給量の範囲内に収まるように、第1の基準値に基づいて、電力制限の必要があるか否かを判定して、バッテリ装置の充電を制限することができるため、バッテリ装置の充電に利用する電力を自然エネルギー発電による電力のみで賄うことができるようになる。また、バッテリステーション、バッテリ交換装置、バッテリ交換装置のグループ、およびバッテリ装置を制御単位として、制御単位ごとの優先度を設定して、バッテリ装置の充電を制御するため、充電済みで貸出可能なバッテリ装置が不足することでユーザの利便性が損なわれる事態が発生することを回避することができる。 According to the present invention, whether or not power limitation is necessary is determined based on the first reference value so that the power used for charging the battery device falls within the power supply amount generated by natural energy generation. Since the determination can be made and the charging of the battery device can be restricted, the power used for charging the battery device can be covered only by the power generated by natural energy generation. In addition, a battery station, a battery exchange device, a group of battery exchange devices, and a battery device are set as control units, and a priority is set for each control unit to control charging of the battery device. It is possible to avoid a situation in which user convenience is impaired due to a shortage of devices.
前記課題を解決するためになされた第1の発明は、ユーザ間で共用される複数のバッテリ装置と、バッテリステーションに配置され、ユーザから返却された前記バッテリ装置を収容して充電すると共に、返却された前記バッテリ装置と交換で充電済みの前記バッテリ装置をユーザに貸し出す複数のバッテリ交換装置と、この複数のバッテリ交換装置とネットワークを介して接続されて、前記バッテリ交換装置での前記バッテリ装置の交換および充電を管理するサーバ装置と、を有するバッテリステーション管理システムであって、前記サーバ装置は、自然エネルギー発電により供給可能な電力供給量を取得し、前記電力供給量が第1の基準値に達していない場合には、電力制限の必要があるか否かを判定し、前記電力制限の必要がある場合には、前記バッテリステーション、前記バッテリ交換装置、前記バッテリ交換装置のグループ、および前記バッテリ装置の少なくともいずれかを制御単位として、その制御単位ごとの優先度を設定した優先度情報と、前記電力供給量とに基づいて、前記バッテリ交換装置における前記バッテリ装置の充電を制御する構成とする。 A first invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, is arranged in a plurality of battery devices shared by users, and is arranged in a battery station to accommodate and charge the battery devices returned from the users, and to return the battery devices. a plurality of battery exchange devices for lending the charged battery device to a user in exchange for the charged battery device; and a server device for managing replacement and charging, wherein the server device acquires a power supply amount that can be supplied by natural energy generation, and the power supply amount reaches a first reference value. If not, it is determined whether or not there is a need for power limitation, and if there is a need for power limitation, the battery station, the battery exchange device, the group of battery exchange devices, and the battery With at least one of the devices as a control unit, charging of the battery device in the battery exchange device is controlled based on priority information in which a priority is set for each control unit and the power supply amount. .
これによると、バッテリ装置の充電に利用する電力が、自然エネルギー発電による電力供給量の範囲内に収まるように、第1の基準値に基づいて、電力制限の必要があるか否かを判定して、バッテリ装置の充電を制限することができるため、バッテリ装置の充電に利用する電力を自然エネルギー発電による電力のみで賄うことができるようになる。また、バッテリステーション、バッテリ交換装置、バッテリ交換装置のグループ、およびバッテリ装置を制御単位として、制御単位ごとの優先度を設定して、バッテリ装置の充電を制御するため、充電済みで貸出可能なバッテリ装置が不足することでユーザの利便性が損なわれる事態が発生することを回避することができる。 According to this, it is determined whether or not power limitation is necessary based on the first reference value so that the power used for charging the battery device falls within the range of the power supply amount generated by natural energy generation. Therefore, the charging of the battery device can be limited, so that the power used for charging the battery device can be covered only by the power generated by natural energy generation. In addition, a battery station, a battery exchange device, a group of battery exchange devices, and a battery device are set as control units, and a priority is set for each control unit to control charging of the battery device. It is possible to avoid a situation in which user convenience is impaired due to a shortage of devices.
また、第2の発明は、前記サーバ装置は、対象となる全ての前記バッテリ交換装置で必要とされる充電用電力の総量である電力必要量を取得し、この電力必要量と前記電力供給量とを比較して、前記電力制限の必要があるか否かを判定する構成とする。 In a second aspect of the invention, the server device acquires a required power amount that is a total amount of charging power required by all the target battery exchange devices, and obtains the required power amount and the power supply amount. is compared to determine whether or not the power limitation is necessary.
これによると、自然エネルギー発電により供給可能な電力供給量が小さく、充電用電力を制限する必要がある場合にのみ、充電用の電力を制限することができる。 According to this, the power for charging can be limited only when the amount of power supply that can be supplied by natural energy generation is small and it is necessary to limit the power for charging.
また、第3の発明は、前記サーバ装置は、前記電力供給量が第1の基準値に達し、かつ、前記電力供給量が第2の基準値に達した場合には、電力制限の解除が可能か否かを判定し、電力制限の解除が可能と判定されると、通常の制御に復帰する構成とする。 In a third aspect of the invention, when the power supply amount reaches a first reference value and the power supply amount reaches a second reference value, the power restriction is canceled. It is determined whether or not it is possible, and if it is determined that the power restriction can be canceled, the normal control is resumed.
これによると、自然エネルギー発電による電力が充足している状態になると、電力制限を速やかに解除して、バッテリ交換装置に収容されている全てのバッテリ装置の充電を実施することができる。 According to this, when the power generated by the natural energy generation is sufficient, the power limitation can be quickly lifted and all the battery devices accommodated in the battery exchange device can be charged.
また、第4の発明は、前記サーバ装置は、前記バッテリ交換装置が現在保有する前記バッテリ装置の状態に基づいて、前記バッテリ交換装置ごとの優先度を設定して、充電を実施する前記バッテリ交換装置を選択する構成とする。 In a fourth aspect of the invention, the server device sets a priority for each of the battery replacement devices based on the state of the battery device currently held by the battery replacement device, and performs charging. The configuration is such that the device is selected.
これによると、充電を実施するバッテリ交換装置を適切に絞り込むことができる。この場合、充電済みのバッテリ装置の個数(充電済みバッテリ数)や、充電率が所定値以上となるバッテリ装置の個数(充電完了直前バッテリ数)に基づいて、バッテリ交換装置ごとの優先度を設定するとよい。 According to this, it is possible to appropriately narrow down the battery exchange devices that perform charging. In this case, the priority is set for each battery replacement device based on the number of battery devices that have already been charged (the number of charged batteries) and the number of battery devices whose charging rate is equal to or higher than a predetermined value (the number of batteries immediately before charging is completed). do it.
また、第5の発明は、前記サーバ装置は、前記バッテリ交換装置における過去のユーザの利用状況に基づいて、前記バッテリ交換装置ごとの優先度を設定して、充電を実施する前記バッテリ交換装置を選択する構成とする。 In a fifth aspect of the present invention, the server device sets a priority for each of the battery exchange devices based on past usage of the battery exchange device by a user, and selects the battery exchange device for performing charging. Select the configuration.
これによると、充電を実施するバッテリ交換装置を適切に絞り込むことができる。
この場合、バッテリ交換装置で過去にユーザが行ったバッテリ交換の回数(バッテリ交換回数)や、バッテリ交換装置で過去にバッテリ交換を行ったユーザの人数(利用者数)に基づいて、バッテリ交換装置ごとの優先度を設定するとよい。また、バッテリ交換装置における過去のユーザの利用状況から、現在から所定時間以内にバッテリ交換を行うことが予測されるユーザの人数(交換見込みユーザ数)を推定して、そのユーザの人数に基づいて、バッテリ交換装置ごとの優先度を設定するとよい。
According to this, it is possible to appropriately narrow down the battery exchange devices that perform charging.
In this case, based on the number of battery exchanges performed by the user in the past (number of battery exchanges) and the number of users (number of users) who have performed battery exchange in the past with the battery exchange apparatus, the battery exchange apparatus It is good to set a priority for each. Also, the number of users who are expected to replace the battery within a predetermined time from the present (the number of users expected to replace the battery) is estimated from the past usage of the battery replacement device, and based on the number of users, , a priority may be set for each battery exchange device.
また、第6の発明は、前記サーバ装置は、前記バッテリ交換装置の設置状況に基づいて、前記バッテリ交換装置ごとの優先度を設定して、充電を実施する前記バッテリ交換装置を選択する構成とする。 In a sixth aspect of the present invention, the server device sets a priority for each battery exchange device based on the installation status of the battery exchange device, and selects the battery exchange device to be charged. do.
これによると、充電を実施するバッテリ交換装置を適切に絞り込むことができる。この場合、他のバッテリ交換装置との間の距離や、所定範囲内に存在する他のバッテリ交換装置の台数に基づいて、バッテリ交換装置ごとの優先度を設定するとよい。 According to this, it is possible to appropriately narrow down the battery exchange devices that perform charging. In this case, it is preferable to set the priority for each battery exchange device based on the distance from other battery exchange devices and the number of other battery exchange devices existing within a predetermined range.
また、第7の発明は、前記サーバ装置は、前記バッテリ装置の状態に基づいて、前記バッテリ装置ごとの優先度を設定して、充電を実施する前記バッテリ装置を選択する構成とする。 In a seventh aspect of the invention, the server device sets a priority for each battery device based on the state of the battery device, and selects the battery device to be charged.
これによると、充電を実施するバッテリ装置を適切に絞り込むことができる。この場合、バッテリ装置の劣化度に基づいて、バッテリ装置ごとの優先度を設定するとよい。 According to this, it is possible to appropriately narrow down the battery devices to be charged. In this case, it is preferable to set the priority for each battery device based on the degree of deterioration of the battery device.
また、第8の発明は、前記サーバ装置は、所定範囲内にある複数の前記バッテリ交換装置をグループ化して、グループごとのユーザの利用状況に基づいて、前記グループごとの優先度を設定して、充電を実施する前記グループを選択する構成とする。 In an eighth invention, the server device groups a plurality of the battery exchange devices within a predetermined range, and sets a priority for each group based on the user's usage status for each group. , to select the group to be charged.
これによると、充電を実施するバッテリ交換装置のグループを適切に絞り込むことができる。この場合、グループに属するバッテリ交換装置で過去にバッテリ交換を行ったユーザの人数(グループの利用者数)に基づいて、グループごとの優先度を設定するとよい。 According to this, it is possible to appropriately narrow down the group of battery exchange devices that perform charging. In this case, it is preferable to set the priority for each group based on the number of users who have exchanged batteries in the battery exchange device belonging to the group in the past (the number of users in the group).
また、第9の発明は、前記サーバ装置は、管理者が指定した前記優先度情報に基づいて、前記バッテリ交換装置での充電を制御する構成とする。 In a ninth invention, the server device controls charging by the battery exchange device based on the priority information designated by an administrator.
これによると、管理者の判断に基づいて、特定のバッテリステーションやバッテリ交換装置で優先的に充電を行うことができる。この場合、複数の優先度情報を記憶し、現在の状況に応じて、複数の優先度情報のいずれかを選択するとよい。これにより、現在の状況に適した優先度でバッテリ交換装置に充電を実施させることができる。 According to this, charging can be preferentially performed at a specific battery station or battery exchange device based on the judgment of the administrator. In this case, it is preferable to store a plurality of pieces of priority information and select one of the pieces of priority information according to the current situation. As a result, it is possible to cause the battery exchange device to perform charging with a priority suitable for the current situation.
また、第3の発明は、さらに、前記バッテリ交換装置に併設された蓄電装置を有し、前記サーバ装置は、前記電力供給量が余剰状態にあるか否かを判定し、前記電力供給量が余剰状態にある場合には、余剰電力を前記蓄電装置に供給して前記蓄電装置の充電を行うように制御する構成とする。 A third aspect of the present invention further includes a power storage device attached to the battery exchange device, wherein the server device determines whether or not the power supply is in a surplus state, and determines whether the power supply is in a surplus state. In a surplus state, control is performed so that surplus electric power is supplied to the power storage device to charge the power storage device.
これによると、緊急時に、バッテリ交換に関係する動作のための制御用および駆動用の電力を確保することができるため、充電済みで貸出可能なバッテリ装置がある場合には、バッテリ交換サービスを継続することができる。 According to this, in the event of an emergency, it is possible to secure control and drive power for operations related to battery replacement. can do.
また、第4の発明は、サーバ装置において、ユーザがバッテリ装置の交換を行うバッテリステーションを管理するバッテリステーション管理方法であって、自然エネルギー発電により供給可能な電力供給量を取得し、前記電力供給量が第1の基準値に達していない場合には、電力制限の必要があるか否かを判定し、前記電力制限の必要がある場合には、前記バッテリステーション、バッテリ交換装置、前記バッテリ交換装置のグループ、および前記バッテリ装置の少なくともいずれかを制御単位として、その制御単位ごとの優先度を設定した優先度情報と、前記電力供給量とに基づいて、前記バッテリ交換装置における前記バッテリ装置の充電を制御する構成とする。 A fourth aspect of the present invention is a battery station management method for managing a battery station in which a user replaces a battery device in a server device, wherein a power supply amount that can be supplied by natural energy generation is obtained, and the power supply is performed. If the amount does not reach the first reference value, it is determined whether or not there is a need for power limitation, and if there is a need for power limitation, the battery station, the battery exchange device, and the battery exchange With at least one of a group of devices and the battery device as a control unit, the battery device in the battery exchange device is controlled based on priority information in which a priority is set for each control unit and the power supply amount. It is configured to control charging.
これによると、第1の発明と同様に、バッテリ装置の充電に利用する電力を自然エネルギー発電による電力のみで賄うことができるようにすると共に、充電済みで貸出可能なバッテリ装置が不足することでユーザの利便性が損なわれる事態が発生することを回避することができる。 According to this, as in the first invention, the power used for charging the battery device can be covered only by power generated by natural energy generation, and there is a shortage of charged and lendable battery devices. It is possible to avoid the occurrence of a situation that impairs the user's convenience.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係るバッテリ共用システムの全体構成図である。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of a battery sharing system according to this embodiment.
このバッテリ共用システムは、電動バイクなどの電動車両1に搭載するバッテリパック2(バッテリ装置)を複数のユーザで共用するサービス(バッテリ交換サービス)を提供するものであり、バッテリ交換機3(バッテリ交換装置)と、風力発電装置4と、電源制御装置5と、管理サーバ6(サーバ装置)と、蓄電装置7と、を備えている。
This battery sharing system provides a service (battery exchange service) in which a plurality of users share a battery pack 2 (battery device) mounted on an
バッテリ交換機3、風力発電装置4、電源制御装置5、および管理サーバ6はインターネットなどのネットワークを介して接続されている。なお、バッテリ交換機3は、移動体通信ネットワークや無線LANなどの無線通信でネットワーク接続される。
The
電動車両1は、バッテリパック2を搭載し、バッテリパック2の電力により走行する。図1に示す例では、電動車両を電動バイクとしたが、4輪の自動車でもよい。また、車道走行が前提となっていないモビリティ装置である電動車椅子、電動カート、テーマパークやゴルフ場等での乗用カートであってもよい。
An
バッテリ交換機3は、ユーザから返却されたバッテリパック2を収容して充電すると共に、返却されたバッテリパック2と交換で充電済みのバッテリパック2をユーザに貸し出す。このバッテリ交換機3は、コンビニやガソリンスタンドなどの施設(店舗)に併設されたバッテリステーションに配置される。また、1箇所のバッテリステーションに複数のバッテリ交換機3を設置するようにしてもよい。
The
風力発電装置4は、バッテリ交換機3に供給する電力、特に、バッテリ交換機3で行われるバッテリパック2の充電に利用される電力を発電する。
The
電源制御装置5は、バッテリ交換機3の電源を制御する。本実施形態では、管理サーバ6の制御にしたがって、風力発電装置4で発電した電力をバッテリ交換機3に配分し、また、風力発電装置4で発電した電力のバッテリ交換機3への供給を停止する。特に本実施形態では、バッテリ交換機3での充電用の電力を風力発電による電力のみで賄うように制御され、これにより、環境問題に配慮したシステムを構築することができ、また、既存の電力系統への負荷を軽減することができるため、電力需給が逼迫している地域でもシステムの導入が容易になる。
The power
管理サーバ6は、バッテリ交換機3で行われるバッテリパック2の交換および充電を管理する。本実施形態では、バッテリ交換サービスに加入してバッテリパック2を使用する人物をユーザ(会員)として登録し、バッテリ交換を行う際にユーザ認証を行う。また、風力発電装置4の電力供給量に関する情報を風力発電装置4から取得して、その電力供給量に基づいて、風力発電装置4で発電した電力のバッテリ交換機3への供給を制御する。
The
蓄電装置7は、バッテリ交換機3に併設され、停電などの緊急時の補助電源として機能する。この蓄電装置7は、風力発電装置4で発電した電力に余裕がある場合に、その余剰電力を蓄電する。
The
なお、本実施形態では、風力発電の例を示したが、その他の自然エネルギー発電、例えば、太陽光発電などにも適用することができる。 In this embodiment, an example of wind power generation is shown, but it can also be applied to other natural energy power generation such as solar power generation.
次に、バッテリ交換機3および管理サーバ6の概略構成について説明する。図2は、バッテリ交換機3および管理サーバ6の概略構成を示すブロック図である。
Next, schematic configurations of the
バッテリ交換機3は、充電部11と、入出力部12と、通信部13と、表示部14と、電源部15と、記憶部16と、制御部17と、を備えている。
The
充電部11は、スロット21(トレイ)を介してバッテリパック2を充電する。
The charging
入出力部12は、スロット21を介してバッテリパック2との間で情報の入出力を行い、例えば、バッテリパック2の識別番号やアラートや劣化情報(劣化度)などがバッテリパック2から入力される。
The input/
通信部13は、ネットワークを介して管理サーバ6と通信を行う。
The
表示部14は、バッテリパック2の交換に関する案内画面を表示する。
The
電源部15は、バッテリ交換機3の各部に電力を供給する。この電源部15には、風力発電装置4で発電した電力が電源制御装置5から供給され、また、火力発電などによる電力が電力系統8から供給される。
The
記憶部16は、制御部17を構成するプロセッサで実行されるプログラムなどを記憶する。
The
制御部17は、プロセッサで構成され、各種の処理を行う。例えば、ユーザが返却したバッテリパック2の識別番号および劣化情報(劣化度)や、充電部11で充電中のバッテリパック2の充電情報(充電率)や、ユーザに貸し出すバッテリパック2の識別番号などを、バッテリ情報として、通信部13から定期的に管理サーバ6に送信する。
The
管理サーバ6は、通信部31と、記憶部32と、制御部33と、を備えている。
The
通信部31は、ネットワークを介してバッテリ交換機3、風力発電装置4および電源制御装置5と通信を行う。
The
記憶部32は、制御部33を構成するプロセッサで実行されるプログラムを記憶する。また、記憶部32は、バッテリ交換機管理テーブル(図3参照)、優先度設定テーブル(図6~図12参照)、および優先度管理テーブル(図4参照)などを記憶する。
The
制御部33は、バッテリ交換機管理部41と、設定基準情報取得部42と、優先度設定部43と、充電実施対象選択部44と、バッテリ交換機制御部45と、電力供給制御部46と、を備えている。この制御部33は、プロセッサで構成され、制御部33の各部は、記憶部32に記憶されたプログラムをプロセッサで実行することで実現される。
The
バッテリ交換機管理部41は、バッテリ交換機3で行われたバッテリ交換に係るバッテリ情報(劣化情報、充電情報)を通信部31によりバッテリ交換機3から受信すると、そのバッテリ情報に基づいて、バッテリ交換機管理テーブル(図3参照)を更新する。
When the
設定基準情報取得部42は、充電制御の対象(バッテリ交換機3など)ごとの優先度を設定する際の基準となる情報(設定基準情報)を、バッテリ交換機管理テーブル(図3参照)などから抽出し、また、バッテリ交換機管理テーブルなどから抽出した情報に必要な統計処理を行って設定基準情報を取得して、その設定基準情報が登録された優先度設定テーブル(図6~図12参照)を生成する。この優先度設定テーブルは、バッテリ交換機管理テーブルなどが更新されるのに応じて更新される。
The setting reference
優先度設定部43は、優先度設定テーブル(図6~図12参照)に基づいて、管理者により指定された制御方式の優先度設定ルールにしたがって、制御対象ごとの優先度(優先順位)を設定して、バッテリ交換機3ごとの優先度を規定した優先度管理テーブル(優先度情報、図4参照)を生成する。この優先度管理テーブルは、優先度設定テーブルが更新されるのに応じて更新される。
The
充電実施対象選択部44は、優先度管理テーブル(図4参照)に基づいて、制御対象ごとの優先度(優先順位)を取得して、その制御対象ごとの優先度に基づいて、風力発電装置4による電力供給量の範囲内で充電実施対象を選択する。ここで、制御単位がバッテリ交換機3であれば、充電を行うバッテリ交換機3を選択し、制御単位がバッテリステーションであれば、充電を行うバッテリステーションを選択し、制御単位がバッテリパック2であれば、充電を行うスロット21を選択し、制御単位がバッテリ交換機3のグループであれば、充電を行うグループを選択する。
The charging
バッテリ交換機制御部45は、制御情報を通信部31からバッテリ交換機3に送信して、バッテリ交換機3(バッテリステーション)の稼動状態を制御する。本実施形態では、バッテリ交換機3の稼動状態として、全ての機能を動作させる通常状態や、全ての機能を停止される電源切断状態や、特定のバッテリパック2のみの充電を行う限定充電状態や、バッテリパック2の充電に関係する動作を停止してバッテリ交換に関係する動作のみを行う充電停止状態や、バッテリパック2の充電およびバッテリ交換に関係する動作を停止して表示部14に関係する動作のみを行う案内限定状態に移行することができる。なお、電源切断状態、充電停止状態、案内限定状態の設定は、制御単位がバッテリ交換機となる場合の稼動状態として、バッテリ交換機ごとに設定することができる。
The battery
例えば、充電実施対象選択部44でバッテリステーションやバッテリ交換機3やバッテリ交換機3のグループが充電実施対象に選択された場合には、その充電実施対象に含まれるバッテリ交換機3では通常状態を継続し、充電実施対象に含まれないバッテリ交換機3では、充電停止状態や案内限定状態とする。また、充電実施対象選択部44で特定のスロット21が充電実施対象に選択された場合には、限定充電状態に移行する。
For example, when a battery station, a
電力供給制御部46は、バッテリパック2の充電を行うバッテリ交換機3に、風力発電装置4で発電した電力を供給するように指示する制御情報を通信部31から電源制御装置5に送信する。
The power
なお、充電実施対象に選択されなかったバッテリ交換機3では、充電済みのバッテリパック2がなくなるまでバッテリ交換サービスを継続するようにするとよい。この場合、充電済みのバッテリパック2がなくなると、バッテリ交換に係る動作を停止して、バッテリ交換サービスを停止していることをユーザに通知する案内画面をバッテリ交換機3の表示部14に表示させる。また、近傍にバッテリ交換サービスを継続しているバッテリステーションがある場合には、そのバッテリステーションを案内する案内画面をバッテリ交換機3の表示部14に表示させる。
Note that the
次に、管理サーバ6のバッテリ交換機管理部41で行われる処理について説明する。図3は、バッテリ交換機管理部41で生成するバッテリ交換機管理テーブルの登録内容を示す説明図である。
Next, processing performed by the battery
バッテリ交換機3では、自装置が保有するバッテリパック2に関するバッテリ情報(充電率や劣化度など)を、所定のタイミングまたは定期的に管理サーバ6にアップロードする。管理サーバ6のバッテリ交換機管理部41では、バッテリ交換機3から受信したバッテリ情報をバッテリ交換機管理テーブルに登録する。
The
このバッテリ交換機管理テーブルには、バッテリ交換機3(バッテリ交換機ID)の位置情報と、バッテリ交換機3の各スロット21に装着されたバッテリパック2に関するバッテリ情報などが登録されている。
Positional information of the battery exchanger 3 (battery exchanger ID), battery information related to the
位置情報は、バッテリ交換機3の設置位置の緯度および経度の情報である。なお、この位置情報は、バッテリ交換機3を設置した際に登録すればよい。
The position information is information on the latitude and longitude of the installation position of the
バッテリ情報は、バッテリパック2の充電状態および劣化状態を表す情報などである。ここでは、充電状態および劣化状態を表す情報として、充電率および劣化度が登録されている。充電率は、例えば、SOC(States Of Charge)、すなわち、満充電時の放電容量に対する現在の放電容量の割合である。劣化度は、例えば、SOH(States Of Health)、すなわち、初期の放電容量に対する現在の放電容量の割合である。なお、劣化状態を表す情報としては、劣化度の他に、バッテリパック2の供用が開始されてからの貸出回数をカウントするようにしてもよい。この場合、貸出回数が多いほど劣化が進んでいるものと判断する。なお、充電状態を表す情報(充電率)は、バッテリパック2の充電を行う充電部11において測定すればよい。また、劣化状態を表す情報(劣化度)は、バッテリパック2の充電時にバッテリパック2から取得すればよい。
The battery information is, for example, information representing the state of charge and the state of deterioration of the
次に、管理サーバ6の優先度設定部43で行われる処理について説明する。図4は、優先度設定部43で生成する優先度管理テーブルの登録内容を示す説明図である。図5は、優先度設定ルールが異なる各制御方式の概要を示す説明図である。
Next, processing performed by the
管理サーバ6の優先度設定部43では、優先度設定テーブル(図6~図12参照)を参照して、管理者により指定された制御方式の優先度設定ルールに従って、制御対象ごとの優先度(優先順位)を設定して、図4に示す優先度管理テーブルを生成する。この優先度テーブルには、バッテリ交換機3(バッテリ交換機ID)ごとの優先度(優先順位)が登録されている。
The
また、管理サーバ6では、図5に示すように、優先度設定ルールが異なる第1~第8の制御方式のいずれかにより、バッテリ交換機3でのバッテリパック2の充電を制御する。本実施形態では、いずれかの制御方式を管理者が選択することができ、管理者が選択する操作に応じて、管理者が選択した制御方式の優先度設定ルールに対応した優先度設定テーブル(図6~図12参照)を生成し、その優先度設定テーブルに基づいて、制御対象ごとの優先度を設定する。
In addition, as shown in FIG. 5, the
各制御方式では、充電の制御単位を異なるものとすることができる。すなわち、制御単位を、バッテリステーション、バッテリ交換機3、バッテリ交換機3のグループ、およびバッテリパック2のいずれかとすることができる。なお、各制御方式の優先度設定ルールは後に詳しく説明する。
In each control method, the charge control unit can be different. That is, any one of the battery station, the
ここで、第1~第5の制御方式では、充電の制御単位をバッテリ交換機3としている。この場合、バッテリ交換機3単位でバッテリパック2の充電を制御する。すなわち、バッテリ交換機3ごとの優先度に基づいて、充電を実施するバッテリ交換機3を選択して、そのバッテリ交換機3でのみバッテリパック2の充電を行う。
Here, in the first to fifth control methods, the
なお、1つのバッテリステーションに複数のバッテリ交換機3が設置される場合がある。そこで、第1~第5の制御方式では、充電の制御単位をバッテリステーションとしてもよい。この場合、バッテリステーション単位でバッテリパック2の充電を制御する。すなわち、バッテリステーションごとの優先度に基づいて、充電を実施するバッテリステーションを選択して、そのバッテリステーションに設置されたバッテリ交換機3でのみ充電を行う。また、充電実施対象に選択されたバッテリステーション内の全てのバッテリ交換機3でバッテリパック2の充電を行う他に、充電実施対象に選択されたバッテリステーション内の一部のバッテリ交換機3でのみバッテリパック2の充電を行うようにしてもよい。
A plurality of
また、第6の制御方式では、充電の制御単位をバッテリパック2としている。この場合、バッテリパック2単位で充電を制御する。すなわち、バッテリパック2ごとの優先度にしたがって、充電を実施するバッテリパック2を選択し、優先度が高く充電対象として選択されたバッテリパック2が装着されたスロット21でのみバッテリパック2の充電を実施し、優先度が低く充電対象から除外されたバッテリパック2が装着されたスロット21では充電を休止する。
In addition, in the sixth control method, the
なお、第1~第5の制御方式でも、充電の制御単位をバッテリパック2として、バッテリパック2単位でバッテリパック2の充電を制御できる場合がある。例えば、第2の制御方式では、特定(充電完了直前状態)のバッテリパック2が装着されたスロット21のみで充電を行うようにしてもよい。
It should be noted that even in the first to fifth control methods, charging of the
また、第7の制御方式では、充電の制御単位をバッテリ交換機3のグループとしている。この場合、グループ単位で充電を制御する。すなわち、グループごとの優先度に基づいて、充電を実施するグループを選択して、そのグループに属するバッテリ交換機3でのみ充電を実施し、充電実施対象から除外されたグループに属する全てのバッテリ交換機3ではバッテリパック2の充電を行わない。また、充電実施対象に選択されたグループに属する全てのバッテリ交換機3でバッテリパック2の充電を行う他に、充電実施対象に選択されたグループ内の一部のバッテリ交換機3でバッテリパック2の充電を行うようにしてもよい。
In addition, in the seventh control method, a group of
なお、システムの運用を開始する際にいずれかの制御方式を管理者が選択すればよいが、システムの運用途中で制御方式を変更するようにしてもよい。 An administrator may select one of the control methods when starting the operation of the system, but the control method may be changed during the operation of the system.
また、図4に示した優先度管理テーブルでは、バッテリ交換機3ごとの優先度が登録されているが、これは制御単位をバッテリ交換機IDとした例であり、制御単位がバッテリステーションであれば、バッテリステーションIDごとの優先度が登録され、また、制御単位がバッテリパック2であれば、各バッテリ交換機3におけるスロットIDごとの優先度が登録され、また、制御単位がバッテリ交換機3のグループであれば、グループIDごとの優先度が登録される。
In the priority management table shown in FIG. 4, the priority for each
次に、第1の制御方式について説明する。図6は、第1の制御方式における優先度設定テーブルの登録内容を示す説明図である。 Next, the first control method will be explained. FIG. 6 is an explanatory diagram showing registration contents of the priority setting table in the first control method.
第1の制御方式では、バッテリ交換機3ごとの充電済みバッテリ数、すなわち、バッテリ交換機3が現在保有する充電済み(満充電状態)のバッテリパック2の個数に基づいて、バッテリ交換機3ごとの優先度を設定する。
In the first control method, the priority of each
この場合、図6に示す優先度設定テーブルを生成して、この優先度設定テーブルを参照して、バッテリ交換機3ごとの優先度を設定する。この優先度設定テーブルでは、バッテリ交換機IDごとに充電済みバッテリ数が登録されている。この優先度設定テーブルは、バッテリ交換機管理テーブル(図3参照)から充電済みのバッテリパック2を検索することで生成することができる。
In this case, the priority setting table shown in FIG. 6 is generated, and the priority for each
この第1の制御方式では、具体的には、充電済みバッテリ数が少ないバッテリ交換機3の優先度を高く設定するとよい。これにより、充電が完了していないバッテリパック2の充電が行われ、充電済みで貸出可能なバッテリパック2を保有するバッテリ交換機3(バッテリステーション)を増やすことができるため、広い範囲のユーザにバッテリ交換サービスを提供し続けることができる。
Specifically, in this first control method, it is preferable to set a high priority to the
また、充電済みバッテリ数が多いバッテリ交換機3の優先度を高く設定するようにしてもよい。これにより、一部のバッテリ交換機3(バッテリステーション)において、充電済みで貸出可能なバッテリ装置を多く保有させて、そのバッテリ交換機3(バッテリステーション)で確実にバッテリ交換サービスを提供することができる。
Also, the priority of the
次に、第2の制御方式について説明する。図7は、第2の制御方式における優先度設定テーブルの登録内容を示す説明図である。 Next, the second control method will be explained. FIG. 7 is an explanatory diagram showing registration contents of the priority setting table in the second control method.
第2の制御方式では、バッテリ交換機3ごとの充電完了直前バッテリ数、すなわち、充電率が所定のしきい値(例えば90%)以上となる充電完了直前状態のバッテリパック2の個数に基づいて、バッテリ交換機3ごとの優先度を設定する。
In the second control method, based on the number of batteries immediately before charge completion for each
この場合、図7に示す優先度設定テーブルを生成して、この優先度設定テーブルを参照して、バッテリ交換機3ごとの優先度を設定する。この優先度設定テーブルでは、バッテリ交換機3ごとに充電完了直前バッテリ数が登録されている。この優先度設定テーブルは、バッテリ交換機管理テーブル(図3参照)から、充電完了直前状態のバッテリパック2を検索することで生成することができる。
In this case, the priority setting table shown in FIG. 7 is generated, and the priority for each
この第2の制御方式では、具体的には、充電完了直前バッテリ数が多いバッテリ交換機3の優先度を高く設定するとよい。すなわち、充電完了直前バッテリ数が多い順にバッテリ交換機3に優先順位を付与する。このような制御により、充電済みでユーザに貸出可能なバッテリパック2を増やすことができることから、バッテリ交換サービスを提供可能なバッテリステーションを増やすことができる。
Specifically, in this second control method, it is preferable to set a high priority to the
次に、第3の制御方式について説明する。図8は、第3の制御方式における優先度設定テーブルの登録内容を示す説明図である。 Next, the third control method will be explained. FIG. 8 is an explanatory diagram showing registered contents of the priority setting table in the third control method.
第3の制御方式では、バッテリ交換機3ごとの過去の所定期間におけるユーザの利用状況、特に、バッテリ交換機3ごとのバッテリ交換回数、すなわち、過去の所定期間においてバッテリ交換機3で行われたバッテリ交換の回数に基づいて、バッテリ交換機3ごとの優先度を設定する。
In the third control method, the usage status of each
この場合、図8に示す優先度設定テーブルを生成して、この優先度設定テーブルを参照して、バッテリ交換機3ごとの優先度を設定する。この優先度設定テーブルでは、バッテリ交換機3ごとにバッテリ交換回数が登録されている。この優先度設定テーブルは、バッテリ交換の実施状況に関する情報をバッテリ交換機3から収集して、その情報をバッテリ交換の履歴情報として蓄積して、所定期間のバッテリ交換の履歴情報に基づいてバッテリ交換回数をカウントすることで生成することができる。
In this case, the priority setting table shown in FIG. 8 is generated, and the priority for each
この第3の制御方式では、具体的には、バッテリ交換回数が多いバッテリ交換機3の優先度を高く設定するとよい。すなわち、バッテリ交換回数が多い順にバッテリ交換機3に優先順位を付与する。このような制御により、ユーザの利用頻度が高いバッテリ交換機3で優先的に充電が行われるため、貸出可能なバッテリパック2がなくなることを回避することができる。
Specifically, in this third control method, it is preferable to set a high priority to the
また、この第3の制御方式では、バッテリ交換回数の代わりに利用者数、すなわち、過去の所定期間においてバッテリ交換機3でバッテリ交換を行ったユーザの人数を用いるようにしてもよい。
Also, in this third control method, the number of users, that is, the number of users who exchanged batteries in the
次に、第4の制御方式について説明する。図9は、第4の制御方式における優先度設定テーブルの登録内容を示す説明図である。 Next, the fourth control method will be explained. FIG. 9 is an explanatory diagram showing registration contents of the priority setting table in the fourth control method.
第4の制御方式では、バッテリ交換機3ごとの交換見込みユーザ数、すなわち、現在から所定時間以内にバッテリ交換を行うことが予測されるユーザの人数に基づいて、バッテリ交換機3ごとの優先度を設定する。
In the fourth control method, the priority of each
この場合、図9(A)に示す優先度設定テーブルを生成して、この優先度設定テーブルを参照して、バッテリ交換機3ごとの優先度を設定する。この優先度設定テーブルでは、バッテリ交換機3ごとに交換見込みユーザ数が登録されている。この交換見込みユーザ数は、バッテリ交換機3における過去のユーザの利用状況から推定することができる。具体的には、図9(B)に示す貸出返却リスト(貸出履歴情報)を用いて、交換見込みユーザ数をカウントする。
In this case, a priority setting table shown in FIG. 9A is generated, and the priority for each
図9(B)に示す貸出返却リストには、ユーザIDごとに、最後にユーザにバッテリパック2を貸し出した日時(最終貸出日時)と、そのときにユーザにバッテリパック2を貸し出したバッテリ交換機3のIDとが登録されている。この貸出返却リストは、バッテリ交換機3でユーザにバッテリパック2を貸し出す度に、バッテリ交換機3から貸出日時とユーザIDとを収集することで生成することができる。
The lending/returning list shown in FIG. 9B includes, for each user ID, the date and time when the
この返却貸出リストから、最終貸出日時から現在時刻までの経過時間が所定時間以上となるユーザを抽出して、そのユーザの人数をバッテリ交換機3ごとに集計することで、優先度設定テーブルを生成することができる。
A priority setting table is generated by extracting users whose elapsed time from the last lending date and time to the current time is equal to or longer than a predetermined time from the return lending list, and totaling the number of users for each
ここで、各ユーザには、行きつけのバッテリステーションがあり、ユーザが利用するバッテリ交換機3はある程度固定されている。また、バッテリ交換の間隔も大きく変化しない。このため、各バッテリ交換機3においてどのユーザがどの時期にバッテリ交換を行うかを予測することができる。これにより、間もなくバッテリ交換を行うことが予測されるユーザの人数(交換見込みユーザ数)を取得することができる。
Here, each user has a favorite battery station, and the
この第4の制御方式では、具体的には、交換見込みユーザ数が多いバッテリ交換機3の優先度を高く設定するとよい。すなわち、交換見込みユーザ数が多い順にバッテリ交換機3に優先順位を付与する。このような制御により、交換見込みユーザ数が多いバッテリ交換機3に充電済みで貸出可能なバッテリパック2をより多く用意することができるため、ユーザがバッテリ交換を確実に行うことができる。
Specifically, in this fourth control method, it is preferable to set a high priority to the
なお、交換見込みユーザ数は、所定時間以内に貸し出すことが予測されるバッテリパック2の個数に対応し、ユーザ1人あたりのバッテリ交換個数を勘案して、交換見込みユーザ数に相当する分だけ、充電済みで貸出可能なバッテリパック2を用意することが望まれる。
Note that the number of users expected to replace corresponds to the number of
次に、第5の制御方式について説明する。図10は、第5の制御方式における優先度設定テーブルの登録内容を示す説明図である。 Next, the fifth control method will be explained. FIG. 10 is an explanatory diagram showing registered contents of the priority setting table in the fifth control method.
第5の制御方式では、バッテリ交換機3ごとの設置状況、特に他のバッテリ交換機3との間の距離に基づいて、バッテリ交換機3ごとの優先度を設定する。具体的には、最も近いバッテリ交換機3までの距離が長いバッテリ交換機3の優先度を高く設定するとよい。すなわち、最も近いバッテリ交換機3までの距離が長い順にバッテリ交換機3に優先順位を付与する。
In the fifth control method, the priority of each
この場合、図10(A)に示す優先度設定テーブルを生成して、この優先度設定テーブルを参照して、バッテリ交換機3ごとの優先度を設定する。この優先度設定テーブルでは、各バッテリ交換機3の位置情報(緯度、経度)と、最も近いバッテリ交換機3までの距離が登録されている。この優先度設定テーブルは、バッテリ交換機管理テーブル(図3参照)から、各バッテリ交換機3の位置情報を抽出することで生成することができる。
In this case, the priority setting table shown in FIG. 10A is generated, and the priority for each
このような制御により、ユーザの利便性を向上させることができる。すなわち、バッテリ交換機3において、充電済みで貸出可能なバッテリパック2がなくなることで、バッテリ交換サービスを継続できなくなると、近傍にある他のバッテリ交換機3をユーザに案内すればよいが、近傍に他のバッテリ交換機3が存在しない場合には、このような案内ができないため、ユーザに不便をかける。このため、近傍に他のバッテリ交換機3が存在しないバッテリ交換機3の優先度を高く設定して、貸出可能なバッテリパック2がなくなることを避けるようにすると、ユーザの利便性を向上させることができる。
Such control can improve convenience for the user. That is, if the
また、この第5の制御方式では、近傍の、すなわち、所定範囲内に存在する他のバッテリ交換機3の台数をバッテリ交換機3ごとに集計して、近傍のバッテリ交換機3の台数に基づいて、バッテリ交換機3ごとの優先度を設定する。具体的には、近傍のバッテリ交換機3の台数が少ないバッテリ交換機3の優先度を高く設定するとよい。すなわち、近傍のバッテリ交換機3の台数が少ない順にバッテリ交換機3に優先順位を付与する。
In addition, in the fifth control method, the number of
この場合、図10(B)に示す優先度設定テーブルを生成して、この優先度設定テーブルを参照して、バッテリ交換機3ごとの優先度を設定する。この優先度設定テーブルでは、各バッテリ交換機3の位置情報(緯度、経度)と、近傍のバッテリ交換機3の台数が登録されている。この優先度設定テーブルは、バッテリ交換機管理テーブル(図3参照)から、各バッテリ交換機3の位置情報を抽出することで生成することができる。
In this case, the priority setting table shown in FIG. 10B is generated, and the priority for each
このような制御により、ユーザの利便性を向上させることができる。すなわち、近傍に他のバッテリ交換機3が多く存在する場合には、いずれかのバッテリ交換機3でバッテリ交換サービスを継続できるため、他のバッテリ交換機3にユーザを案内することができるが、近傍に他のバッテリ交換機3が少ない場合には、他のバッテリ交換機3にユーザを案内することができないことがある。このため、近傍に他のバッテリ交換機3が少ないバッテリ交換機3の優先度を高く設定して、貸出可能なバッテリパック2がなくなることを避けるようにすると、ユーザの利便性を向上させることができる。
Such control can improve convenience for the user. That is, when there are many
また、この第5の制御方式では、近傍のバッテリ交換機3の台数が多いバッテリ交換機3の優先度を高く設定するようにしてもよい。このような制御により、特定のエリアでユーザがバッテリ交換を確実に行うことができるようになり、そのエリアをユーザに案内することで、ユーザがバッテリ交換を確実に行うことができるため、ユーザの利便性を高めることができる。
Further, in the fifth control method, the priority of the
次に、第6の制御方式について説明する。図11は、第6の制御方式における優先度設定テーブルの登録内容を示す説明図である。 Next, the sixth control method will be explained. FIG. 11 is an explanatory diagram showing registered contents of the priority setting table in the sixth control method.
第6の制御方式では、各バッテリ交換機3に収容されたバッテリパック2の状態、特にバッテリパック2の劣化度に基づいて、スロットIDごとの優先度を設定する。
In the sixth control method, the priority of each slot ID is set based on the state of the battery packs 2 housed in each
この場合、図11に示す優先度設定テーブルを生成して、この優先度設定テーブルを参照して、スロットIDごとの優先度を設定する。この優先度設定テーブルでは、各バッテリ交換機3における各スロット21に装着されたバッテリパック2ごとの劣化度が登録されている。この優先度設定テーブルは、バッテリ交換機管理テーブル(図3参照)から、各バッテリ交換機3における各スロット21に装着されたバッテリパック2ごとの劣化度を抽出することで生成することができる。
In this case, the priority setting table shown in FIG. 11 is generated, and the priority for each slot ID is set by referring to this priority setting table. In this priority setting table, the degree of deterioration for each
この第6の制御方式では、具体的には、劣化度が低い、すなわち、劣化度が所定値以下となるバッテリパック2の優先度を高く設定するとよい。すなわち、劣化度が低いものから順に優先順位を付与する。劣化度が低いバッテリパック2は充電効率が高いため、劣化度が低いバッテリパック2を優先的に充電することで、同じ電力量でより多くのバッテリパック2を充電することができる。
Specifically, in the sixth control method, it is preferable to set a high priority to
また、劣化度が高い、すなわち、劣化度が所定値以上となるバッテリパック2の優先度を高く設定するようにしてもよい。すなわち、劣化度が高いものから順に優先順位を付与する。劣化度が高いバッテリパック2を優先的に貸し出すようにすると、バッテリパック2の充電および放電の回数が増えて劣化が進むことから、劣化度が高いバッテリパック2を早期に回収して、新品のバッテリパック2への入れ替えを促進することができる。なお、バッテリパック2の劣化度が、回収時期を判断する所定のしきい値を超えると、アラートを表示して、管理者に新しいバッテリパック2との入れ替えを行わせるようにするとよい。
Moreover, the priority of the
次に、第7の制御方式について説明する。図12は、第7の制御方式における優先度設定テーブルの登録内容を示す説明図である。 Next, the seventh control method will be explained. FIG. 12 is an explanatory diagram showing registered contents of the priority setting table in the seventh control method.
第7の制御方式では、近接する、すなわち、所定範囲内にある複数のバッテリ交換機3をグループ化して、各グループの利用者数に基づいて、グループごとの優先度を設定する。ここで、利用者数は、過去の所定期間において、グループに属する各バッテリ交換機3でバッテリ交換を行ったユーザの人数の合計である。
In the seventh control method, a plurality of
この場合、図12(A)に示す優先度設定テーブルを生成して、この優先度設定テーブルを参照して、グループID(または、バッテリ交換機ID)ごとの優先度を設定する。この優先度設定テーブルでは、バッテリ交換機3が属するグループごとに利用者数が登録されている。この優先度設定テーブルは、図12(B)に示すバッテリ交換機利用状況テーブルを用いて生成することができる。
In this case, the priority setting table shown in FIG. 12A is generated, and the priority for each group ID (or battery exchange ID) is set by referring to this priority setting table. In this priority setting table, the number of users is registered for each group to which the
図12(B)に示すバッテリ交換機利用状況テーブルには、バッテリ交換機3ごとに、バッテリ交換機3の位置情報(緯度、経度)と、利用者数とが登録されている。このバッテリ交換機利用状況テーブルは、過去の所定期間において各バッテリ交換機3を利用したユーザの人数を集計することで生成することができる。なお、貸出返却リスト(図9(B)参照)を統計処理すれば、バッテリ交換機3の利用者数を取得することができる。
Positional information (latitude and longitude) of the
このバッテリ交換機利用状況テーブルから、バッテリ交換機3の位置情報に基づいて、近接する複数のバッテリ交換機3をグループ化し、各グループに属する各バッテリ交換機3の利用者数を集計して、各グループの利用者数を算出することで、優先度設定テーブルを生成することができる。
Based on the positional information of the
この第7の制御方式では、具体的には、利用者数が多いグループの優先度を高く設定するとよい。すなわち、利用者数が多い順にグループに優先順位を付与する。これにより、より多くのユーザに安定してバッテリ交換サービスを提供することができる。 Specifically, in this seventh control method, it is preferable to set a high priority to a group having a large number of users. That is, priority is given to groups in descending order of the number of users. This makes it possible to stably provide the battery replacement service to more users.
次に、第8の制御方式について説明する。 Next, the eighth control method will be explained.
第8の制御方式では、バッテリ交換機3ごとの優先度を管理者が指定し、管理者の操作に応じてバッテリ交換機3ごとの優先度を設定した優先度管理テーブルを生成する。例えば、公共施設などの重要施設に設置されたバッテリステーションにおけるバッテリ交換機3の優先度を高く設定する。これにより、重要施設に設置されたバッテリステーションで、ユーザが確実にバッテリ交換を行うことができる。
In the eighth control method, the administrator designates the priority of each
また、優先度管理テーブルを複数生成して、現在の状況に応じて優先度管理テーブルを選択して、各バッテリ交換機3での充電を制御するようにしてもよい。例えば、曜日ごとの優先度管理テーブルを用意して、曜日に応じて制御内容を切り替えるようにする。また、時間帯(昼間、夜間など)ごとの優先度管理テーブルを用意して、時間帯に応じて制御内容を切り替えるようにする。また、イベント開催地の近くにあるバッテリステーションにおいて、イベント開催日専用の優先度管理テーブルを用意して、イベント開催日に優先的に充電が行われて、イベントに訪れた多数のユーザが確実にバッテリ交換を行うことができるようにする。また、災害発生時に避難所などになる重要施設に設置されたバッテリステーションにおいて、災害発生時専用の優先度管理テーブルを用意して、災害発生時に優先的に充電が行われて、避難所などに訪れた多数のユーザが確実にバッテリ交換を行うことができるようにする。
Alternatively, a plurality of priority management tables may be generated, and one of the priority management tables may be selected according to the current situation to control charging in each
次に、管理サーバ6の優先度設定部43で行われる処理について説明する。図13は、管理サーバ6の優先度設定部43で行われる処理の手順を示すフロー図である。
Next, processing performed by the
管理サーバ6では、バッチ処理で定期的に優先度設定テーブル(図6~図12参照)を更新する。また、優先度設定テーブルが更新されるのに応じて、優先度管理テーブル(図4参照)を更新する。
The
具体的には、まず、優先度設定テーブルが更新されているか否かを判定する(ST101)。ここで、優先度設定テーブルが更新されている場合には(ST101でNo)、更新済みの優先度設定テーブルを参照して、管理者により指定された制御方式の優先度設定ルールに従って、制御対象ごとの優先度(優先順位)を設定して、優先度管理テーブルを更新する(ST102)。 Specifically, first, it is determined whether or not the priority setting table has been updated (ST101). Here, if the priority setting table has been updated (No in ST101), the updated priority setting table is referred to, and the control target is determined according to the priority setting rule of the control method specified by the administrator. Each priority (priority order) is set, and the priority management table is updated (ST102).
次に、管理サーバ6で行われる充電制御の手順について説明する。図14は、管理サーバ6で行われる充電制御の手順を示すフロー図である。
Next, the charging control procedure performed by the
管理サーバ6では、まず、風力発電の電力供給量、すなわち、風力発電装置4から供給可能な電力の最大量を取得する(ST201)。そして、電力供給量が所定の第1の基準値以上であるか否かを判定する(ST202)。ここでは、電力供給量を第1の基準値と比較することで、電力制限が必要な状態である可能性が高いか否かを判定する。
The
ここで、電力供給量が第1の基準値未満である場合、すなわち、電力制限が必要な状態である可能性が高い場合には(ST202でNo)、次に、バッテリ充電の電力必要量、すなわち、全てのバッテリ交換機3で通常通りに充電を実施した場合に必要となる電力の総量を取得する(ST203)。そして、電力供給量が電力必要量未満であるか否かを判定する(ST204)。ここでは、電力供給量と電力必要量とを比較することで、実際に電力制限が必要な状態か否かを判定する。
Here, if the power supply amount is less than the first reference value, that is, if there is a high possibility that the power limit is required (No in ST202), then the required power amount for battery charging, That is, the total amount of electric power that would be required if all
ここで、電力供給量が電力必要量以上である場合、すなわち、実際に電力制限が必要な状態でない場合には(ST204でNo)、特に処理を行わずにST201に戻る。 Here, if the amount of power supply is greater than or equal to the required amount of power, that is, if power limitation is not actually required (No in ST204), the process returns to ST201 without performing any particular processing.
一方、電力供給量が電力必要量未満である場合、すなわち、実際に電力制限が必要な状態である場合には(ST204でYes)、電力制限を行う。 On the other hand, if the power supply amount is less than the required power amount, that is, if the power limit is actually required (Yes in ST204), the power is limited.
すなわち、優先管理度テーブルを参照して、充電用の電力が電力供給量に収まる範囲内で、優先度の高いものから順に、充電実施対象(制御単位)を選択する(ST205)。そして、選択した充電実施対象にしたがって、バッテリ交換機3の稼動状態が全体的に減少するように制御する(ST206)。特に、ここでは、電力制限により、通常状態で稼動していたバッテリ交換機3が電源切断状態、限定充電状態、充電停止状態、案内限定状態などへ稼動状態を変更する制御が実行される。また、選択した充電実施対象に電力を供給するように電源制御装置5を制御する(ST207)。
That is, referring to the priority management level table, charging execution targets (control units) are selected in descending order of priority within a range in which the power for charging falls within the power supply amount (ST205). Then, in accordance with the selected charging target, control is performed so that the operation state of
一方、電力供給量が第1の基準値以上である場合、すなわち、電力制限が必要な状態である可能性が低い場合には(ST202でYes)、次に、電力供給量が所定の第2の基準値以上であるか否かを判定する(S208)。ここでは、電力供給量を第2の基準値と比較することで、電力制限を解除できる状態である可能性が高いか否かを判定する。 On the other hand, if the amount of power supply is equal to or greater than the first reference value, that is, if the possibility of the state requiring power limitation is low (Yes in ST202), then the amount of power supply is set to a predetermined second value. (S208). Here, by comparing the power supply amount with the second reference value, it is determined whether or not there is a high possibility that the power restriction can be lifted.
ここで、電力供給量が第2の基準値未満である場合、すなわち、電力制限を解除できる状態である可能性が低い場合には(ST208でNo)、特に処理を行わずにST201に戻る。 Here, if the power supply amount is less than the second reference value, ie, if there is a low possibility that the power limit can be lifted (No in ST208), the process returns to ST201 without performing any particular processing.
一方、電力供給量が第2の基準値以上である場合、すなわち、電力制限を解除できる状態である可能性が高い場合には(ST208でYes)、次に、電力必要量、すなわち、全てのバッテリ交換機3で通常通りに充電を実施した場合に必要となる電力の総量を取得する(ST209)。そして、電力供給量が電力必要量未満であるか否かを判定する(ST210)。ここでは、電力供給量と電力必要量とを比較することで、実際に電力制限を解除できる状態か否かを判定する。
On the other hand, if the amount of power supply is equal to or greater than the second reference value, that is, if there is a high possibility that the power limit can be canceled (Yes in ST208), then the required amount of power, that is, all The total amount of electric power that is required when charging is performed normally by the
ここで、電力供給量が電力必要量未満である場合、すなわち、電力制限を解除できる状態でない場合には(ST210でYes)、特に処理を行わずにST201に戻る。 Here, if the power supply amount is less than the required power amount, that is, if the power limitation cannot be canceled (Yes in ST210), the process returns to ST201 without performing any particular processing.
一方、電力供給量が電力必要量以上である場合、すなわち、電力制限を解除できる状態である場合には(ST210でNo)、電力制限を解除して通常の制御に復帰するための処理を行う。 On the other hand, if the amount of power supply is greater than or equal to the required amount of power, that is, if the power limitation can be canceled (No in ST210), processing for canceling the power limitation and returning to normal control is performed. .
すなわち、優先管理度テーブルを参照して、充電用の電力が電力供給量に収まる範囲内で、優先度の高いものから順に、充電実施対象(制御単位)を再選択する(ST211)。そして、再選択した充電実施対象にしたがって、バッテリ交換機3の稼動状態が全体的に増加するように制御する(ST212)。特に、ここでは、電力制限の解除により、電源切断状態、限定充電状態、充電停止状態、案内限定状態などで稼動していたバッテリ交換機3が通常状態に復帰する。また、再選択した充電実施対象に電力を供給するように電源制御装置5を制御する(ST213)。
That is, referring to the priority management level table, the charging target (control unit) is reselected in descending order of priority within the range in which the power for charging fits within the power supply amount (ST211). Then, in accordance with the reselected charging target, control is performed so that the operating state of the
次に、すべてのバッテリ交換機3の稼動状態を通常状態にしても、余剰電力がある、すなわち、風力発電の電力供給量が余剰状態にあるか否かを判定する(ST214)。このとき、電力供給量が電力必要量より所定量以上大きい場合に、余剰電力があると判定すればよい。
Next, it is determined whether or not there is surplus power even if all the
ここで、余剰電力がない場合には(ST214でYes)、特に処理を行わずにST201に戻る。 Here, if there is no surplus power (Yes in ST214), the process returns to ST201 without performing any particular processing.
一方、余剰電力がある場合には(ST214でYes)、余剰電力を利用して蓄電装置7の充電を行うようにバッテリ交換機3を制御する(ST215)。
On the other hand, if there is surplus power (Yes in ST214), the
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。また、上記の実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。 As described above, the embodiments have been described as examples of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments with modifications, replacements, additions, omissions, and the like. Further, it is also possible to combine the constituent elements described in the above embodiments to create new embodiments.
本発明に係るバッテリステーション管理システム及びバッテリステーション管理方法は、バッテリ装置の充電に利用する電力を自然エネルギー発電による電力のみで賄うことができるようにすると共に、充電済みで貸出可能なバッテリ装置が不足することでユーザの利便性が損なわれる事態が発生することを回避することができる効果を有し、電動車両などのユーザがバッテリステーションでバッテリ装置を交換するバッテリ交換サービスにおいて、バッテリステーションを管理するバッテリステーション管理システム及びバッテリステーション管理方法などとして有用である。 The battery station management system and the battery station management method according to the present invention enable the power used for charging the battery devices to be covered only by power generated by natural energy generation, and there is a shortage of charged and lendable battery devices. It has the effect of avoiding the occurrence of a situation that impairs the user's convenience by doing so, and manages the battery station in a battery exchange service in which the user of an electric vehicle or the like exchanges the battery device at the battery station. It is useful as a battery station management system, a battery station management method, and the like.
1 電動車両
2 バッテリパック(バッテリ装置)
3 バッテリ交換機(バッテリ交換装置)
4 風力発電装置
5 電源制御装置
6 管理サーバ(サーバ装置)
7 蓄電装置
8 電力系統
11 充電部
12 入出力部
13 通信部
14 表示部
15 電源部
16 記憶部
17 制御部
21 スロット
31 通信部
32 記憶部
33 制御部
1
3 Battery exchange machine (battery exchange device)
4
7
Claims (11)
バッテリステーションに配置され、ユーザから返却された前記バッテリ装置を収容して充電すると共に、返却された前記バッテリ装置と交換で充電済みの前記バッテリ装置をユーザに貸し出す複数のバッテリ交換装置と、
この複数のバッテリ交換装置とネットワークを介して接続されて、前記バッテリ交換装置での前記バッテリ装置の交換および充電を管理するサーバ装置と、
を有するバッテリステーション管理システムであって、
前記サーバ装置は、
自然エネルギー発電により供給可能な電力供給量を取得し、
前記電力供給量が第1の基準値に達していない場合には、電力制限の必要があるか否かを判定し、
前記電力制限の必要がある場合には、前記バッテリステーション、前記バッテリ交換装置、前記バッテリ交換装置のグループ、および前記バッテリ装置の少なくともいずれかを制御単位として、その制御単位ごとの優先度を設定した優先度情報と、前記電力供給量とに基づいて、前記バッテリ交換装置における前記バッテリ装置の充電を制御することを特徴とするバッテリステーション管理システム。 a plurality of battery devices shared among users;
a plurality of battery exchange devices arranged at a battery station, accommodating and charging the battery device returned from the user, and lending the charged battery device to the user in exchange for the returned battery device;
a server device connected to the plurality of battery exchange devices via a network and managing the exchange and charging of the battery devices in the battery exchange devices;
A battery station management system comprising:
The server device
Acquiring the amount of power supply that can be supplied by natural energy power generation,
If the amount of power supply has not reached the first reference value, determining whether or not there is a need for power limitation,
When the power limit is required, at least one of the battery station, the battery exchange device, the group of the battery exchange devices, and the battery device is set as a control unit, and a priority is set for each control unit. A battery station management system that controls charging of the battery device in the battery exchange device based on priority information and the power supply amount.
対象となる全ての前記バッテリ交換装置で必要とされる充電用電力の総量である電力必要量を取得し、この電力必要量と前記電力供給量とを比較して、前記電力制限の必要があるか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載のバッテリステーション管理システム。 The server device
A power requirement, which is the total amount of charging power required by all the target battery exchange devices, is obtained, and this power requirement is compared with the power supply to determine whether the power limitation is necessary. 2. The battery station management system according to claim 1, wherein the battery station management system determines whether or not.
前記電力供給量が第1の基準値に達し、かつ、前記電力供給量が第2の基準値に達した場合には、電力制限の解除が可能か否かを判定し、電力制限の解除が可能と判定されると、通常の制御に復帰することを特徴とする請求項1に記載のバッテリステーション管理システム。 The server device
When the amount of power supply reaches a first reference value and the amount of power supply reaches a second reference value, it is determined whether or not the power limit can be lifted, and the power limit can be lifted. 2. The battery station management system according to claim 1, wherein when it is determined that it is possible, it returns to normal control.
前記バッテリ交換装置が現在保有する前記バッテリ装置の状態に基づいて、前記バッテリ交換装置ごとの優先度を設定して、充電を実施する前記バッテリ交換装置を選択することを特徴とする請求項1に記載のバッテリステーション管理システム。 The server device
2. The battery exchange device for charging is selected by setting a priority for each battery exchange device based on the state of the battery device currently held by the battery exchange device. A battery station management system as described.
前記バッテリ交換装置における過去のユーザの利用状況に基づいて、前記バッテリ交換装置ごとの優先度を設定して、充電を実施する前記バッテリ交換装置を選択することを特徴とする請求項1に記載のバッテリステーション管理システム。 The server device
2. The battery exchange device according to claim 1, wherein a priority is set for each battery exchange device based on past usage of the battery exchange device by a user, and the battery exchange device for charging is selected. Battery station management system.
前記バッテリ交換装置の設置状況に基づいて、前記バッテリ交換装置ごとの優先度を設定して、充電を実施する前記バッテリ交換装置を選択することを特徴とする請求項1に記載のバッテリステーション管理システム。 The server device
2. The battery station management system according to claim 1, wherein a priority is set for each battery exchange device based on the installation status of the battery exchange device, and the battery exchange device for charging is selected. .
前記バッテリ装置の状態に基づいて、前記バッテリ装置ごとの優先度を設定して、充電を実施する前記バッテリ装置を選択することを特徴とする請求項1に記載のバッテリステーション管理システム。 The server device
2. The battery station management system according to claim 1, wherein a priority is set for each battery device based on the state of the battery device, and the battery device to be charged is selected.
所定範囲内にある複数の前記バッテリ交換装置をグループ化して、グループごとのユーザの利用状況に基づいて、前記グループごとの優先度を設定して、充電を実施する前記グループを選択することを特徴とする請求項1に記載のバッテリステーション管理システム。 The server device
A plurality of the battery exchange devices within a predetermined range are grouped, a priority is set for each group based on the usage status of each group, and the group to be charged is selected. The battery station management system according to claim 1, wherein:
管理者が指定した前記優先度情報に基づいて、前記バッテリ交換装置での充電を制御することを特徴とする請求項1に記載のバッテリステーション管理システム。 The server device
2. The battery station management system according to claim 1, wherein charging in said battery exchange device is controlled based on said priority information designated by a manager.
前記サーバ装置は、
前記電力供給量が余剰状態にあるか否かを判定し、前記電力供給量が余剰状態にある場合には、余剰電力を前記蓄電装置に供給して前記蓄電装置の充電を行うように制御することを特徴とする請求項1に記載のバッテリステーション管理システム。 Furthermore, having a power storage device attached to the battery exchange device,
The server device
It is determined whether the power supply is in a surplus state, and if the power supply is in a surplus state, the power storage device is controlled to be charged by supplying the surplus power to the power storage device. The battery station management system according to claim 1, characterized by:
自然エネルギー発電により供給可能な電力供給量を取得し、
前記電力供給量が第1の基準値に達していない場合には、電力制限の必要があるか否かを判定し、
前記電力制限の必要がある場合には、前記バッテリステーション、バッテリ交換装置、前記バッテリ交換装置のグループ、および前記バッテリ装置の少なくともいずれかを制御単位として、その制御単位ごとの優先度を設定した優先度情報と、前記電力供給量とに基づいて、前記バッテリ交換装置における前記バッテリ装置の充電を制御することを特徴とするバッテリステーション管理方法。 A battery station management method for managing a battery station where a user replaces a battery device in a server device, comprising:
Acquiring the amount of power supply that can be supplied by natural energy power generation,
If the amount of power supply has not reached the first reference value, determine whether or not there is a need for power limitation,
When the power limitation is required, at least one of the battery station, the battery exchange device, the group of the battery exchange devices, and the battery device is set as a control unit, and a priority is set for each control unit. A battery station management method, comprising: controlling charging of the battery device in the battery exchange device based on the power information and the power supply amount.
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