JP5168891B2 - Electric vehicle charging power management system - Google Patents
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Description
本発明は、電動車両の蓄電器を充電する際に用いられる電動車両充電電力マネジメントシステムに関する。 The present invention relates to an electric vehicle charging power management system used when charging a battery of an electric vehicle.
従来、外部から住宅内に供給されている電力を用いて、電動車両のバッテリを充電する充電システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。そのような充電システムでは、住宅に通常の100[V]電源と深夜電力電源である200[V]電源とが供給されている場合には、深夜電力供給時間帯では200[V]電源により充電を行い、深夜電力供給時間帯でない時間帯においては100[V]電源により充電を行うようにしている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a charging system that charges a battery of an electric vehicle using electric power supplied from the outside into a house is known (see, for example, Patent Document 1). In such a charging system, when a normal 100 [V] power source and a 200 [V] power source that is a midnight power source are supplied to the house, charging is performed by a 200 [V] power source during the midnight power supply time period. In a time zone that is not the midnight power supply time zone, charging is performed by a 100 [V] power source.
しかしながら、従来は、電動車両のバッテリの状態（ＳＯＣなど）のみをセンシングして充電電力を制御しているので、通常の100[V]電源を用いて充電を行っている時間帯において住宅内の電力負荷が増大した場合、住宅全体としての電力負荷が最大契約電力を突破してブレーカが落ちてしまうという問題があった。 However, conventionally, the charging power is controlled by sensing only the state of the battery of the electric vehicle (SOC, etc.), so in the time zone in which charging is performed using a normal 100 [V] power source, When the power load increases, there is a problem that the power load of the entire house exceeds the maximum contract power and the breaker falls.
請求項１の発明は、外部から住宅に供給された電力を住宅内電力負荷および電動車両側へ分岐して、電動車両側へ分岐された電力で電動車両用蓄電器を充電する電動車両充電電力マネジメントシステムにおいて、住宅内電力負荷への電力を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に基づいて生成された住宅内電力負荷の消費電力履歴情報に基づく住宅内予想消費電力を算出する演算手段と、演算手段により算出された住宅内予想消費電力と蓄電器への充電電力との和が、外部から住宅に供給される電力の許容値を超えないように充電電力を制御する制御手段とを備え、演算手段は、消費電力履歴情報に基づいて所定時間帯における住宅内予想消費電力を算出し、制御手段は、許容値から消費電力履歴情報に基づく住宅内予想消費電力を差し引いた車両充電予想電力と、電動車両側からの充電要求電力値と、許容値から検出手段により検出された電力を差し引いた電力とを比較し、最も低い電力を充電電力に設定し、制御手段は、さらに、充電開始時刻から充電終了時刻までの時間帯に電気料金の安い特殊料金電力時間帯が含まれる場合に、特殊料金電力時間帯における住宅内予想消費電力と蓄電器への充電電力との合計電力が、特殊料金電力時間帯外よりも大きな値であって一定値となるように充電電力を制御することを特徴とする。
請求項２の発明は、外部から住宅に供給された電力を住宅内電力負荷および電動車両側へ分岐して、電動車両側へ分岐された電力で電動車両用蓄電器を充電する電動車両充電電力マネジメントシステムに適用される。そして、住宅内電力負荷への電力を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に基づいて住宅内電力負荷の消費電力履歴情報を生成する生成手段と、消費電力履歴情報に基づいて所定時間帯における住宅内予想消費電力を算出する第１の演算手段と、電動車両の使用履歴情報に基づいて充電終了時刻を設定する第１の設定手段と、住宅内予想消費電力と蓄電器への充電電力との合計電力を一定に保持して充電終了時刻まで充電した場合に、蓄電器が満充電となるための合計電力一定値を設定する第２の設定手段と、合計電力が外部から住宅に供給される電力の許容値と等しくなるように充電電力を制御して充電終了時刻まで充電した場合の電力量が、蓄電器を満充電するのに必要な電力量よりも大きい場合に、合計電力が第２の設定手段で設定された合計電力一定値と等しくなるように充電電力を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項３の発明は、外部から住宅に供給された電力を住宅内電力負荷および電動車両側へと分岐して、電動車両側へと分岐された電力で電動車両用蓄電器を充電する電動車両充電電力マネジメントシステムに適用される。そして、住宅内電力負荷への電力を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に基づいて住宅内電力負荷の消費電力履歴情報を生成する生成手段と、消費電力履歴情報に基づいて所定時間帯における住宅内予想消費電力を算出する演算手段と、充電終了時刻を入力設定する入力手段と、住宅内予想消費電力と蓄電器への充電電力との合計電力を一定に保持して充電終了時刻まで充電した場合に、蓄電器が満充電となるための合計電力一定値を設定する第２の設定手段と、合計電力が外部から住宅に供給される電力の許容値と等しくなるように充電電力を制御して充電終了時刻まで充電した場合の電力量が、蓄電器を満充電するのに必要な電力量よりも大きい場合に、第２の設定手段で設定された合計電力一定値と等しくなるように充電電力を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項４の発明は、外部から住宅に供給された電力を住宅内電力負荷および電動車両側へ分岐して、電動車両側へ分岐された電力で電動車両用蓄電器を充電する電動車両充電電力マネジメントシステムにおいて、住宅内電力負荷への電力を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に基づいて住宅内電力負荷の消費電力履歴情報を生成する生成手段と、検出手段の検出結果に基づいて生成された住宅内電力負荷の消費電力履歴情報に基づく住宅内予想消費電力を算出する演算手段と、演算手段により算出された住宅内予想消費電力と蓄電器への充電電力との和が、外部から住宅に供給される電力の許容値を超えないように充電電力を制御する制御手段とを備え、演算手段は、消費電力履歴情報に基づいて所定時間帯における住宅内予想消費電力を算出し、制御手段は、許容値から消費電力履歴情報に基づく住宅内予想消費電力を差し引いた車両充電予想電力と、電動車両側からの充電要求電力値と、許容値から検出手段により検出された電力を差し引いた電力とを比較し、最も低い電力を充電電力に設定し、制御手段は、蓄電器の蓄電量が所定値に達する前における住宅内予想消費電力と充電電力との合計電力が、蓄電器の蓄電量が所定値に達した後の合計電力よりも大きくなるように充電電力を制御し、蓄電器の蓄電量が所定値に達する前における住宅内予想消費電力と充電電力との合計電力が、一定値となるように充電電力を制御することを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, the electric vehicle charging power management for branching the electric power supplied to the house from the outside to the in-house electric power load and the electric vehicle side and charging the electric vehicle capacitor with the electric power branched to the electric vehicle side. In the system, detection means for detecting power to the power load in the house, calculation means for calculating the expected power consumption in the house based on the power consumption history information of the power load in the house generated based on the detection result of the detection means, The control means for controlling the charging power so that the sum of the expected power consumption in the house calculated by the computing means and the charging power to the battery does not exceed the allowable value of the power supplied to the house from the outside, The computing means calculates the expected in-home power consumption in a predetermined time zone based on the power consumption history information, and the control means subtracts the estimated in-home power consumption based on the power consumption history information from the allowable value. There a vehicle charging predicted electric power, a charge required power value from the electric vehicle, compared with the electric power by subtracting the power detected by the detecting means from the allowable value, and sets the lowest power to charge power, the control means In addition, when the special charge power time zone with a low electricity charge is included in the time period from the charge start time to the charge end time, the total of the expected power consumption in the house and the charge power to the capacitor in the special charge power time zone The charging power is controlled so that the electric power is a value larger than that outside the special charge power time zone and becomes a constant value .
The invention according to
According to a third aspect of the present invention, electric vehicle charging is performed by branching electric power supplied to the house from the outside to the in-house electric power load and the electric vehicle side, and charging the electric vehicle capacitor with the electric power branched to the electric vehicle side. Applies to power management systems. And detecting means for detecting power to the in-house power load, generating means for generating power consumption history information of the in-house power load based on the detection result of the detecting means, and a predetermined time zone based on the power consumption history information. The calculation means for calculating the expected power consumption in the house, the input means for inputting and setting the charging end time, and the total power of the expected power consumption in the house and the charging power to the battery are kept constant and charged until the charging end time. In this case, the second setting means for setting a constant value of the total power for the battery to be fully charged and the charging power are controlled so that the total power becomes equal to the allowable value of the power supplied to the house from the outside. When the amount of power when charging until the charging end time is larger than the amount of power required to fully charge the battery, the charging power is set equal to the constant total power set by the second setting means. The Characterized in that a Gosuru control means.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an electric vehicle charging power management for branching electric power supplied to a house from outside to an in-house electric power load and an electric vehicle side, and charging the electric vehicle capacitor with the electric power branched to the electric vehicle side. In the system, detection means for detecting power to the residential power load, generation means for generating power consumption history information of the residential power load based on the detection result of the detection means, and generation based on the detection result of the detection means The calculation means for calculating the predicted power consumption in the house based on the power consumption history information of the in-house power load, and the sum of the predicted power consumption in the house calculated by the calculation means and the charging power to the battery from the outside Control means for controlling the charging power so as not to exceed the allowable value of the power supplied to the battery, and the computing means is based on the power consumption history information, and the expected in-house power consumption in a predetermined time zone. The control means is detected by the detection means from the expected vehicle charging power obtained by subtracting the expected residential power consumption based on the power consumption history information from the allowable value, the required charging power value from the electric vehicle side, and the allowable value. And the control means, the control means, the total power of the expected power consumption in the house and the charging power before the storage amount of the battery reaches a predetermined value, The charging power is controlled to be larger than the total power after the storage amount of the battery reaches the predetermined value, and the total power of the expected power consumption in the house and the charging power before the storage amount of the storage battery reaches the predetermined value is The charging power is controlled to be a constant value.
本発明によれば、住宅内電力負荷の消費電力履歴情報に基づいて算出された住宅内予想消費電力と電動車両用蓄電器への充電電力との和が、外部から住宅に供給される電力の許容値を超えないように充電電力を制御するようにしたので、時間や季節等による住宅内の消費電力の増減に伴いブレーカが落ちてしまう危険性を回避して、電動車両用蓄電器への充電を効率よく確実に行うことができる。 According to the present invention, the sum of the predicted in-house power consumption calculated based on the power consumption history information of the in-house power load and the charge power to the electric vehicle storage battery is the allowable power supplied to the house from the outside. Since the charging power is controlled so as not to exceed the value, the risk of the breaker falling due to increase / decrease in power consumption in the house due to time, season, etc. is avoided, and charging to the electric vehicle capacitor is performed. It can be done efficiently and reliably.
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
−第１の実施の形態−
図１は、本発明による車両充電用電力マネジメントシステムの第１の実施形態を示すブロック図であり、住宅１０側の装置構成と電動車両３０側の装置構成とを示したものである。住宅１０側の配電盤１１には、電力会社からの系統電力１が電力メータ２を介して接続されている。住宅１０に供給された電力は配電盤１１により分岐されて、住宅１０内の様々な電気機器（ここでは、これらの機器全体を住宅内電力負荷１２と呼ぶことにする）と住宅１０に設けられた電動車両用充電器２０とに供給される。電動車両用充電器２０には、充電時に電動車両３０のインレット３５に接続される充電パドル２５が設けられている。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
-First embodiment-
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a vehicle charging power management system according to the present invention, which shows a device configuration on the
配電盤１１と住宅内電力負荷１２との間には電力検出装置１３が設定されている。また、電動車両用充電器２０は、充電コントローラ２１，コンバータ２２，及び上述した充電パドル２５を備えている。充電コントローラ２１は、電力検出装置１３を介して住宅内電力負荷１２の電力負荷状況を常時センシングしている。また、充電コントローラ２１は、通信用アンテナ２６を介してバッテリ状態およびパドル接続状態に関する信号を電動車両３０側より受信するとともに、電動車両３０に対する充電電力を算出してその制御信号を電動車両３０側へ送信する。
A
コンバータ２２はＡＣ／ＤＣ変換インバータ２３およびＤＣ／高周波ＡＣ変換インバータ２４を備えており、ＤＣ／高周波ＡＣ変換インバータ２４には充電パドル２５が接続されている。充電パドル２５は、電動車両３０側のインレット３５との間において電磁誘導による電力伝達を行うものである。互いに接続された充電パドル２５とインレット３５とによりトランスが構成され、充電パドルにはトランスを構成する一方のコイルが設けられている。
The
電動車両３０には、蓄電機構としてのバッテリ３２，バッテリコントローラ３１および高周波ＡＣ／ＤＣ変換インバータ３３が設けられている。高周波ＡＣ／ＤＣ変換インバータ３３は、バッテリ３２を充電する際に高周波ＡＣをＤＣに変換するものである。バッテリ３２は、高周波ＡＣ／ＤＣ変換インバータ３３を介してインレット３５に接続されている。
The electric vehicle 30 is provided with a
インレット３５は、充電パドル２５との間において電磁誘導による電力伝送を行うものであり、トランスを構成する他方のコイルを備えている。インレット３５には、インレット３５と充電パドル２５との接続を検出するスイッチ３４が設けられている。スイッチ３４は、充電パドル２５がインレット３５に差し込まれて電力伝達可能な状態になると作動し、パドル接続信号をバッテリコントローラ３１に出力する。
The
バッテリコントローラ３１は、バッテリ３２の状態（具体的にはＳＯＣ：充電量，蓄電機構温度等）を監視するとともに、スイッチ３４からのパドル接続信号およびバッテリ状態を通信用アンテナ３６を介して住宅側の充電コントローラ２１に送信する。また、バッテリコントローラ３１は、通信用アンテナ３６を介して住宅側の充電コントローラ２１から電動車両用充電制御信号を受信し、高周波ＡＣ／ＤＣ変換インバータ３３の制御を行う。
The
《動作説明》
図２は第１の実施の形態の車両充電用電力マネジメントシステムの動作を説明するフローチャートであり、このプログラムは充電器２０のＣＰＵにおいて実行される。ステップＳ１では、アンテナ２６および３６を介してバッテリコントローラ３１から充電器２０へ送信されるパドル接続信号の有無により、充電パドル２５がインレット３５に接続されているか否かを判定する。ステップＳ１の処理は充電パドル２５の接続が検出されるまで繰り返され、接続が検出されるとステップＳ２へ進む。
<Operation description>
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the vehicle charging power management system according to the first embodiment, and this program is executed by the CPU of the
ステップＳ２では、システム全体が正常か否かのセルフチェックを行う。ステップＳ３では、ステップＳ２のセルフチェックの結果がＯＫ（正常）か否かを判定する。ステップＳ３でＯＫと判定された場合にはステップＳ４へ進み、ＯＫでなかった場合にはステップＳ５１１へ進んで充電を緊急停止させた後、ステップＳ５１２でシステムフェイル信号を発信してシステムロックを行う。 In step S2, a self-check is performed to determine whether the entire system is normal. In step S3, it is determined whether or not the result of the self check in step S2 is OK (normal). If it is determined to be OK in step S3, the process proceeds to step S4. If not, the process proceeds to step S511 to stop the charging emergencyly, and then a system fail signal is transmitted in step S512 to lock the system. .
ステップＳ３からステップＳ４へ進んだ場合には、ステップＳ４において、バッテリ状態および充電要求電力値WVdを電動車両３０のバッテリコントローラ３１から充電コントローラ２１へと読み込む。充電要求電力値WVdは、バッテリ３２のその時点における温度環境等も加味した上での受入可能電力情報や、充電器２０の充電可能電力容量に基づいて決定される。
When the process proceeds from step S3 to step S4, the battery state and the required charging power value WVd are read from the
ステップＳ５では、取得されたバッテリ状態におけるＳＯＣが１００％（満充電）未満であるか否かを判定する。ステップＳ５でＳＯＣ＜１００％と判定されるとステップＳ６へ進み、そうでない場合にはステップＳ５１へ進んでさらにＳＯＣが１００％（満充電）か否かを判定する。ステップＳ５１において１００％（満充電）と判定された場合にはステップＳ１１へ進み、正常に充電作業を終了させるシーケンスに移行する。 In step S5, it is determined whether or not the obtained SOC in the battery state is less than 100% (full charge). If it is determined in step S5 that SOC <100%, the process proceeds to step S6. If not, the process proceeds to step S51, and it is further determined whether or not the SOC is 100% (full charge). If it is determined in step S51 to be 100% (full charge), the process proceeds to step S11, and the process proceeds to a sequence in which the charging operation is normally terminated.
一方、ステップＳ５１において１００％（満充電）でないと判定された場合には、ステップＳ５１１へと進んで充電を緊急停止させた後に、ステップＳ５１２に進んでシステムフェイル信号を発信してシステムロックを行う。このようなフェイル信号が発信される状況としては、例えば、何らかの不測の事態（バッテリ３２の温度環境の急激な変化等）により、結果としてその時点でのバッテリ３２のＳＯＣが１００％を突破し、過充電状態になった場合等が考えられる。
On the other hand, if it is determined in step S51 that it is not 100% (full charge), the process proceeds to step S511 to stop charging urgently, and then proceeds to step S512 to transmit a system fail signal to perform system lock. . As a situation where such a fail signal is transmitted, for example, due to some unforeseen situation (such as a sudden change in the temperature environment of the battery 32), the SOC of the
ステップＳ５においてＳＯＣが１００％未満と判定されると、ステップＳ６以降の通常の充電シーケンスに移行する。ステップＳ６では、電力検出装置１３で検出される住宅内の電力負荷値WHを充電コントローラ２１に読み込む。ステップＳ７では、ステップＳ４においてバッテリコントローラ３１から読み込んだ充電要求電力値WVdが、住宅側の電力許容値である最大契約電力WAから住宅内電力負荷値WHを差し引いた値（WA−WH）未満であるか否かを判定する。
If it is determined in step S5 that the SOC is less than 100%, the process proceeds to a normal charging sequence in and after step S6. In step S <b> 6, the power load value WH in the house detected by the
電動車両３０からの充電要求電力値WVdが、最大契約電力WAから住宅内電力負荷値WHを差し引いた値（WA−WH）未満であれば、電動車両３０からの要求電力にて充電が可能であると判断できる。そこで、ステップＳ７でWVd＜（WA−WH）と判定された場合には、ステップＳ８に進んで充電電力WVをWV＝WVdと設定する。 If the required charging power value WVd from the electric vehicle 30 is less than the value obtained by subtracting the residential power load value WH from the maximum contract power WA (WA−WH), charging is possible with the required power from the electric vehicle 30. It can be judged that there is. Therefore, if it is determined in step S7 that WVd <(WA−WH), the process proceeds to step S8, and the charging power WV is set as WV = WVd.
一方、ステップＳ７で充電要求電力値WVdが（WA−WH）以上であると判定された場合は、住宅内の電力負荷に加えて、電動車両３０からの要求電力に基づいた充電電力値WVdでバッテリ３２の充電を行うと、住宅１０側にて最大契約電力WAを突破しブレーカが落ちてしまうことになる。この場合、住宅１０側より電動車両３０に供給可能な充電電力の上限は（WA−WH）なので、ステップＳ７からステップＳ７１へ進んで充電電力WVをWV＝WA−WHに設定する。
On the other hand, when it is determined in step S7 that the required charging power value WVd is equal to or greater than (WA−WH), the charging power value WVd based on the required power from the electric vehicle 30 in addition to the power load in the house. If the
ステップＳ９では、ステップＳ８またはステップＳ７１で設定された充電電力値WVにて充電器２０を制御すべくコンバータ２２を制御し、同時に電動車両３０側のバッテリコントローラ３１に充電電力値WVを指示する充電電力値信号を送信する。この充電電力値信号を受信した電動車両３０のバッテリコントローラ３１は、充電電力値をWVと認識した上で高周波ＡＣ／ＤＣインバータ３３を制御し、得られた直流電力をバッテリ３２へ供給する。このようにして、住宅１０側の充電器２０により電動車両３０に搭載されたバッテリ３２の充電が行われる。
In step S9, the
ステップＳ１０では、何らかの形式にて“充電停止”命令が充電器２０に入力されると、ステップＳ１１へ進んで充電終了シーケンスに移行する。一方、ステップＳ１０でＮＯと判定されるとステップＳ４へ戻る。ここでの“充電停止”命令とは、「満充電には達していないが、電動車両を使用したい」とユーザが判断して行われた操作に基づく信号であり、具体的には充電停止スイッチ（不図示）の操作による信号や、充電パドル２５が手動で引き抜かれたときのスイッチ３４の検出信号などが挙げられる。
In step S10, when a “charge stop” command is input to the
このように、第１の実施の形態では、バッテリ３２への充電電力値WVと住宅内電力負荷１２により消費される住宅内電力負荷値WHとの和が、住宅全体における最大契約電力WAを超えないように充電を制御しているので、前記和（住宅全体の消費電力）が最大契約電力WAを突破しブレーカが落ちる危険を回避することが出来る。
Thus, in the first embodiment, the sum of the charging power value WV to the
−第２の実施の形態−
図３は本発明の第２の実施の形態を説明する図であり、図１と同様のブロック図である。図３に示す車両充電用電力マネジメントシステムは、図１のシステムと比較した場合、電力履歴取得装置２７および予想充電電力計算装置２８を住宅１０側に設けた点が異なっており、その他の構成については図１と同様である。以下では、図１のシステムと異なる部分を中心に説明する。
-Second Embodiment-
FIG. 3 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention, and is a block diagram similar to FIG. The vehicle charge power management system shown in FIG. 3 differs from the system shown in FIG. 1 in that the power
図３に示すように、電力検出装置１３は、電力履歴取得装置２７および予想充電電力計算装置２８を経て電動車両用充電器２０の充電コントローラ２１に接続されている。電力履歴取得装置２７は時刻および日付管理機能を有しており、電力検出装置１３により得られる住宅１０内の電力負荷履歴情報を、１日（２４時間）単位の時系列マップの形で記録・保存する。この時系列マップは１日（２４時間）単位で作成され、それぞれの時系列マップを、季節（春，夏，秋，冬季）４種と、平日，土曜，日・祝日の３種による、１２分割のいずれかにカテゴライズする。これらのデータベースは日々更新され、所定の期間を過ぎた電力負荷マップは順次削除される。
As shown in FIG. 3, the
予想充電電力計算装置２８に関しても、前記電力履歴取得装置２７と同様の時刻および日付管理機能を有している。そして、上述した電力履歴取得装置２７のデータベースから、充電当日が属するカテゴリにおける住宅内電力負荷マップのストックを取り出し、時間的に直近のマップほど重みづけを高くした加重平均を施して、充電当日の住宅内予想電力負荷マップを作成する。図４は、電力負荷マップ履歴のカテゴライズのイメージを図示したものであり、住宅内予想電力負荷マップを作成する際の重み付けに関しても併せて示した。
The expected charging
さらに、予想充電電力計算装置２８は、充電コントローラ２１経由で充電開始信号および電動車両３０におけるバッテリ３２のＳＯＣ情報を得ると、最大契約電力WAを上限として、充電開始から充電終了時刻までの予想充電電力プロファイルを算出する。図５は、充電開始時刻t1をトリガとして、住宅内予想電力負荷マップから予想充電電力プロファイルを作成する方法の一例を説明する図である。
Further, when the expected charge
図５（ａ）は住宅内予想電力負荷マップを示したものであり、縦軸は電力予想値を表し、横軸は１日の時刻を表している。住宅内予想電力負荷マップは、住宅内で消費される電力の予想値に関する時系列データであって、図５（ａ）では折れ線グラフとして表現されている。もちろん、これはあくまでも予想値であって、電力検出装置１３で検出される実際の住宅内電力負荷値WHがこの住宅内予想電力負荷値と一致するとは限らない。
FIG. 5A shows an in-house expected power load map, where the vertical axis represents the predicted power value and the horizontal axis represents the time of the day. The in-house expected power load map is time-series data regarding the predicted value of power consumed in the house, and is represented as a line graph in FIG. Of course, this is only an expected value, and the actual in-house power load value WH detected by the
最大契約電力WAは住宅全体で消費できる電力の許容値であるので、図５（ａ）に示すように、最大契約電力WAと住宅内予想電力負荷値との差分（車両充電電力予想値）が、バッテリ３２の充電に使用可能な電力値の上限となる。折れ線と最大契約電力WAのラインとの間の斜線を施した部分の面積は電力量を表しており、この電力量がバッテリ３２を現在のＳＯＣから満充電状態とするまでに必要な電力量と等しくなるように充電終了時刻t2を算出する。
Since the maximum contract power WA is an allowable value of the power that can be consumed by the entire house, as shown in FIG. 5A, the difference between the maximum contract power WA and the predicted power load value in the house (vehicle charge power expected value) is This is the upper limit of the power value that can be used for charging the
図５（ｂ）は予想充電電力プロファイルを示す図であり、充電開始時刻t1から充電終了時刻t2までの各時刻における車両充電電力予想値をプロットしたものである。充電コントローラ２１は、予想充電電力計算装置２８で算出された予想充電電力プロファイルに基づいてコンバータ２２を制御するとともに、最終的に算出された充電電力制御信号を通信用アンテナ２６を介して電動車両３０側へ送信する。
FIG. 5B is a diagram showing an expected charging power profile, in which the vehicle charging power expected value at each time from the charging start time t1 to the charging end time t2 is plotted. The
図６および７は第２の実施の形態における、車両充電用電力マネジメントシステムの動作を説明するフローチャートである。なお、図２に示すフローチャートの場合と同一処理を行うステップには同一符号を付した。ステップＳ１およびＳ２では図２の場合と同様の処理を行い、そしてステップＳ３においてセルフチェックの結果がＯＫ（正常）か否かを判定する。ステップＳ３でＮＯ（ＯＫでない）と判定された場合には、第１の実施の形態の場合と同様に、ステップＳ５１１へ進んで充電を緊急停止させた後、ステップＳ５１２でシステムフェイル信号を発信してシステムロックを行う。 6 and 7 are flowcharts for explaining the operation of the vehicle charging power management system according to the second embodiment. Steps that perform the same processing as in the flowchart shown in FIG. In steps S1 and S2, the same processing as in FIG. 2 is performed, and in step S3, it is determined whether or not the self-check result is OK (normal). If it is determined NO (not OK) in step S3, as in the case of the first embodiment, the process proceeds to step S511 to urgently stop charging, and then a system fail signal is transmitted in step S512. To lock the system.
一方、ステップＳ３でＹＥＳと判定された場合、すなわちセルフチェックの結果がＯＫであった場合にはステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０では、電動車両３０側のバッテリコントローラ３１より住宅１０側に送信された充電開始信号が、充電コントローラ２１を介して予想充電電力計算装置２８へと送られる。その後、ステップＳ２１へ進んで、電動車両３０のバッテリコントローラ３１よりバッテリ状態を充電コントローラ２１へと読み込んだ後、ステップＳ５において、バッテリ３２のＳＯＣが１００％（満充電）未満であるか否かを判定する。
On the other hand, if YES is determined in the step S3, that is, if the result of the self check is OK, the process proceeds to a step S20. In step S <b> 20, the charging start signal transmitted from the
ステップＳ５でＳＯＣ＜１００％と判定されるとステップＳ２２へ進み、そうでない場合にはステップＳ５１へ進んでさらにＳＯＣが１００％（満充電）か否かを判定する。ステップＳ５１において１００％（満充電）と判定された場合にはステップＳ５２へ進み、正常に充電作業を終了させるシーケンスに移行する。一方、ステップＳ５１において１００％（満充電）でないと判定された場合には、ステップＳ５１１へと進んで充電を緊急停止させた後に、ステップＳ５１２に進んでシステムフェイル信号を発信してシステムロックを行う。 If it is determined in step S5 that SOC <100%, the process proceeds to step S22. If not, the process proceeds to step S51, and it is further determined whether the SOC is 100% (full charge). If it is determined in step S51 that it is 100% (full charge), the process proceeds to step S52, and the process proceeds to a sequence in which the charging operation is normally terminated. On the other hand, if it is determined in step S51 that it is not 100% (full charge), the process proceeds to step S511 to stop charging urgently, and then proceeds to step S512 to transmit a system fail signal to perform system lock. .
ステップＳ５にてＳＯＣが１００％未満と判定された場合は、ステップＳ２２へ進んで通常の充電シーケンスに移行する。ステップＳ２２では、電力履歴取得装置２７にて取得された充電当日が該当するカテゴリの住宅内電力負荷マップのストックに基づいて、住宅内予想電力負荷マップ（図４、図５（ａ）参照）の作成を予想充電電力計算装置２８により行う。さらに、ステップＳ２３では、作成された住宅内予想電力負荷マップと、電動車両３０側から取得したバッテリ３２のＳＯＣおよび住宅１０における最大契約電力WAとに基づいて、充電開始時刻から充電終了時刻までの予想充電電力プロファイル（図５（ｂ）参照）の作成を予想充電電力計算装置２８にて行う。この予想充電電力プロファイルは、充電コントローラ２１へと送信される。
If it is determined in step S5 that the SOC is less than 100%, the process proceeds to step S22 to shift to a normal charging sequence. In step S22, based on the stock of the in-house power load map of the category corresponding to the day of charging acquired by the power
ステップＳ２４では、充電コントローラ２１は、算出した予想充電電力プロファイルからその時点の車両充電電力予想値WVpを読み込むとともに、バッテリコントローラ３１からの車両側充電要求電力値WVdおよび電力検出装置１３からの住宅側電力負荷値WHをそれぞれ読み込む。なお、充電要求電力値WVdは、上述した第１の実施の形態と同様に、バッテリ３２のその時点における温度環境等も加味した上での受入可能電力情報や、充電器２０の充電可能電力容量に基づいて決定される。
In step S24, the
図７のステップＳ７では、電動車両３０側からの充電要求電力値WVdが、最大契約電力WAから現時点の住宅内電力負荷値WHを差し引いた値（WA−WH）未満であるか否かを判定する。ステップＳ７においてWVd＜（WA−WH）と判定されると、ステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５では、充電要求電力値WVdが、予想充電電力量計算装置２８で算出された車両充電電力予想値WVpより小さいか否かを判定する。ステップＳ２５において、ＹＥＳ（WVd＜WVp）と判定されるとステップＳ８へ進み車両充電電力WVをWVdに設定し、逆に、ＮＯ（WVd≧WVp）と判定されるとステップＳ２７へ進んで車両充電電力WVをWVpに設定する。
In step S7 of FIG. 7, it is determined whether or not the required charging power value WVd from the electric vehicle 30 side is less than the value obtained by subtracting the current residential power load value WH from the maximum contract power WA (WA−WH). To do. If it is determined in step S7 that WVd <(WA−WH), the process proceeds to step S25. In step S25, it is determined whether the required charging power value WVd is smaller than the predicted vehicle charging power value WVp calculated by the predicted charging power
一方、ステップＳ７においてWVd≧（WA−WH）と判定された場合、ステップＳ２６へ進む。この場合には、その時点における住宅内電力負荷値WHに加えて車両側充電要求電力値WVdにてバッテリ３２の充電を行うと、住宅１０側にて最大契約電力WAを突破しブレーカが落ちてしまうことになる。
On the other hand, if it is determined in step S7 that WVd ≧ (WA−WH), the process proceeds to step S26. In this case, if the
そこで、ステップＳ２６では、過去の住宅内電力負荷履歴に基づく車両充電電力予想値WVpが、現時点における住宅側供給可能電力（WA−WH）未満であるか否かを判定する。そして、ステップＳ２６において、WVp＜（WA−WH）と判定されるとステップＳ２７へ進んで車両充電電力WVをWVpに設定し、一方、WVp≧（WA−WH）と判定されるとステップＳ２８へ進んで車両充電電力WVをWA−WHに設定する。 Therefore, in step S26, it is determined whether or not the vehicle charging power expected value WVp based on the past in-house power load history is less than the current power available on the house side (WA-WH). If it is determined in step S26 that WVp <(WA−WH), the process proceeds to step S27 to set the vehicle charging power WV to WVp. On the other hand, if it is determined that WVp ≧ (WA−WH), the process proceeds to step S28. Go ahead and set the vehicle charging power WV to WA-WH.
このように、最終的な車両充電電力WVは、充電要求電力値WVdと過去の住宅内電力負荷履歴に基づく車両充電電力予想値WVpまたは現時点における住宅側供給可能電力値（WA−WH）との関係に応じて、充電要求電力値WVd（ステップＳ８）、車両充電電力予想値WVp（ステップ２７）および住宅側供給可能電力値WA−WH（ステップＳ２８）のいずれかに設定される。 As described above, the final vehicle charging power WV is calculated by comparing the charging required power value WVd and the vehicle charging power expected value WVp based on the past in-house power load history or the current residential-side suppliable power value (WA−WH). Depending on the relationship, the required charging power value WVd (step S8), the vehicle charging power expected value WVp (step 27), and the house-side suppliable power value WA-WH (step S28) are set.
ここで、ステップＳ８，Ｓ２７，Ｓ２８の各々における状況について説明する。まず、ステップＳ２５でＹＥＳと判定されてステップＳ８に進んだ場合は、電動車両３０のバッテリ３２から要求される充電要求電力値WVdが、過去の住宅内電力負荷履歴に基づく車両充電電力予想値WVpや、現時点における住宅側供給可能電力値（WA−WH）よりも下回っている状態である。そのような場合には、車両充電電力WVを最も低い値である充電要求電力値WVdに設定する。
Here, the situation in each of steps S8, S27, and S28 will be described. First, when YES is determined in step S25 and the process proceeds to step S8, the required charging power value WVd requested from the
例えば、バッテリ３２のＳＯＣが１００％（満充電）に近く、（ａ）充電電力があまり要求されない状態や、（ｂ）深夜等で住宅１０側の電力負荷が少ないために住宅１０側電力容量に余裕が発生し、充電電力が充電器２０の充電可能電力容量により左右されている状態や、（ｃ）冬季等の比較的低温環境下でバッテリ３２のパフォーマンスが落ちてしまい、充電受入可能電力が低下している状態では、ステップＳ８のようにWV＝WVdに設定される。
For example, since the SOC of the
一方、ステップＳ２６からステップＳ２７へ進む場合はWVp＜（WA−WH）≦WVdとなっており、過去の住宅内電力負荷履歴に基づく車両充電電力予想値WVpは、電動車両３０側のバッテリ３２より要求される充電要求電力値WVd、および、現時点における住宅側供給可能電力値（WA−WH）のいずれよりも下回っている状態である。すなわち、充電要求電力値WVdは予想した値WVpほど大きくなく、実際の住宅内消費電力WHも予想した住宅内電力負荷よりも小さい場合である。また、ステップＳ２５からステップＳ２７へ進んだ場合には、WVp≦WVd＜（WA−WH）となっている。このような場合には、ステップＳ２７において車両充電電力WVを車両充電電力予想値WVpに設定する。
On the other hand, when the process proceeds from step S26 to step S27, WVp <(WA−WH) ≦ WVd, and the vehicle charging power expected value WVp based on the past in-house power load history is obtained from the
このような状態としては、例えば、住宅１０内における電力負荷値WHが比較的高くて、電動車両３０側のバッテリ３２より要求される充電要求電力値WVdに対応すると住宅１０内のブレーカが落ちてしまう状態がこれに相当する。また、過去の住宅内電力負荷履歴に基づくと比較的高い電力負荷が住宅１０側で発生し得る可能性があって、バッテリ３２より要求される充電要求電力値WVdに対応すると住宅１０内のブレーカが落ちてしまうような場合も、一例として考えられる。
As such a state, for example, the power load value WH in the
さらに、ステップＳ２６からステップＳ２８へ進む場合というのは、バッテリ３２より要求される充電要求電力値WVdおよび過去の住宅内電力負荷履歴に基づく車両充電電力予想値WVpのいずれもが、現時点における住宅側供給可能電力値（WA−WH）以上となっている状態である。例えば、住宅１０内における電力負荷が過去に例を見ない類まれな高さであって、バッテリ３２より要求される充電電力に対応すると、住宅１０内のブレーカが落ちてしまうどころか、住宅１０における過去の電力負荷履歴による充電電力予測も通用しないような場合である。このような場合、最大契約電力WAを越えないようにかなり低い電力で受動的に車両充電電力マネジメントをせざるを得ない。
Further, when the process proceeds from step S26 to step S28, both of the required charging power value WVd requested from the
このようにして電動車両３０の充電電力WVが設定されたならばステップＳ９に進む。ステップＳ９では、設定された充電電力値WVにより充電器２０のコンバータ２２を制御するとともに、電動車両３０側のバッテリコントローラ２１に充電電力値信号WVを送信する。電動車両３０側では、充電電力値WVに基づいて高周波ＡＣ／ＤＣインバータ３３を制御することで、バッテリ３２を充電する。
If the charging power WV of the electric vehicle 30 is thus set, the process proceeds to step S9. In step S9, the
続くステップＳ１０およびＳ１１の処理は、第１の実施の形態（図２）と同様である。すなわち、充電停止命令が入力されるとステップＳ１１へ進んで充電終了シーケンスに移行し、充電停止命令の入力がない場合にはステップＳ２１へ戻る。 The subsequent steps S10 and S11 are the same as those in the first embodiment (FIG. 2). That is, when a charge stop command is input, the process proceeds to step S11 to shift to a charge end sequence. When no charge stop command is input, the process returns to step S21.
上述したように、第２の実施の形態では、住宅内の消費電力履歴情報に基づいて住宅内予想電力負荷マップを作成し、その住宅内予想電力負荷マップに基づいて車両充電電力予想値WVpを算出する。そして、その車両充電電力予想値WVpと、電動車両３０側からの充電要求電力値WVdと、その時点での住宅供給可能電力（WA−WH）とを比較し、最も低い値となる電力値で充電を行うようにした。そのため、第１の実施の形態のように、検出される住宅内電力負荷値に対して受動的に対応して電動車両充電電力を制御するのに比べ、第２の実施の形態では、消費電力履歴情報に基づく住宅内予想電力負荷マップを利用して能動的に充電電力を制御しているので、ブレーカが落ちる危険性をより確実に回避することができる。 As described above, in the second embodiment, an in-house expected power load map is created based on the in-house power consumption history information, and the vehicle charging power expected value WVp is calculated based on the in-house expected power load map. calculate. Then, the vehicle charge power expected value WVp, the charge request power value WVd from the electric vehicle 30 side, and the housing suppliable power (WA-WH) at that time are compared, and the power value that is the lowest value is obtained. Charging was done. Therefore, as compared with the case where the electric vehicle charging power is controlled in a passive manner corresponding to the detected electric power load value in the house as in the first embodiment, the power consumption is increased in the second embodiment. Since the charging power is actively controlled using the in-house predicted power load map based on the history information, the risk of the breaker falling can be avoided more reliably.
［変形例１］
図８は第２の実施の形態の第１の変形例を示す図である。上述した第２の実施の形態では、住宅１０側から電動車両３０へ充電電力を伝える際に、充電パドル２５およびインレット３５を用いた電磁誘導により電力伝送を行った。一方、図８に示す変形例１では、充電プラグ２５ｂとインレット３５ｂを用いた交流電力による電力伝送を行うようにした。この場合、充電器２０のコンバータ２２は、ＡＣ／ＡＣ変換インバータ２３ｂにより構成される。住宅内電力負荷検出装置１３ｂは非接触形式の検出装置であって、例えば、電源線の必要部位にクランプメータを設置して検出を行う。
[Modification 1]
FIG. 8 is a diagram showing a first modification of the second embodiment. In 2nd Embodiment mentioned above, when transmitting charging power from the
一方、電動車両３０側のインバータ３３ｂはＡＣ／ＤＣ変換インバータにより構成され、充電器２０側からの交流電力を直流に変換してバッテリ３２を充電する。この変形例では、電力伝送形態が交流なので、充電プラグ２５ｂとインレット３５ｂはトランスを構成する必要がない。そのため、従来から用いられている２極あるいは３極構成のコンセント形式による接続形態を、利用することができる。同様に、充電コントローラ２１とバッテリコントローラ３１間における情報伝達も、住宅１０側のコネクタ２６ｂと電動車両３０側のコネクタ３６ｂとを用いた接続により、有線にて行うことも可能である。その他の構成やシステム制御のフローチャートに関しては、上述した第２の実施の形態と同様である。
On the other hand, the
［変形例２］
図１９は、第２の実施の形態の第２の変形例を示す図である。上述した図５に示した充電終了時刻t2は、住宅内予想電力負荷値と車両充電電力予想値との和が最大契約電力WAと等しいとして算出された充電終了時刻である。そのため、図１９に示すように、住宅内予想電力負荷値と車両充電電力予想値との和を最大契約電力WAよりも小さな値WCとすれば、住宅内電力負荷値の増加変動に対してΔW＝WA−WCだけの余裕を持たせることができる。この場合、和をWAからWCに下げた分だけ、充電終了時刻はt2からt3のように遅くなる。
[Modification 2]
FIG. 19 is a diagram illustrating a second modification of the second embodiment. The above-described charging end time t2 shown in FIG. 5 is a charging end time calculated on the assumption that the sum of the in-house expected power load value and the vehicle charging power expected value is equal to the maximum contract power WA. Therefore, as shown in FIG. 19, if the sum of the predicted power load value in the house and the predicted vehicle charge power value is a value WC smaller than the maximum contract power WA, ΔW = You can have a margin of only WA-WC. In this case, the charging end time is delayed from t2 to t3 by the amount that the sum is lowered from WA to WC.
このように余裕代ΔWを持たせた場合、実際の充電電力WVには図１９のマップに基づいて得られる車両充電電力予想値WVpが設定され、住宅内予想電力負荷値を上回る住宅内電力負荷値WHの発生に対して余裕代ΔWで対応することができる。この場合、住宅内予想電力負荷値と充電電力WVとの和が一定の値WCとなるように充電電力WVが制御されるので、充電期間中の住宅全体の電力負荷は一定値WCに平準化される。もちろん、住宅内電力負荷値WHが一定値WCよりも大きくなるような場合には、そのときの充電電力WV＝０としても、住宅全体の電力負荷は一時的にWCをオーバーすることになる。 In this way, when the allowance ΔW is provided, the vehicle charging power expected value WVp obtained based on the map of FIG. 19 is set as the actual charging power WV, and the residential power load exceeding the expected residential power load value is set. The generation of the value WH can be handled with a margin allowance ΔW. In this case, since the charging power WV is controlled so that the sum of the expected power load value in the house and the charging power WV becomes a constant value WC, the power load of the entire house during the charging period is leveled to the constant value WC. Is done. Of course, when the in-house power load value WH becomes larger than the fixed value WC, even if the charging power WV = 0 at that time, the power load of the entire house temporarily exceeds WC.
なお、上述した例では、最大契約電力WAに対して予めWCを設定しておき、それに基づいて充電終了時刻t2を算出したが、何らかの方法で充電終了時刻に関する情報が取得された場合には、その情報に基づいて充電終了時刻を設定し、設定された充電終了時刻からWCの値を求めるようにしても良い。充電終了時刻に関する情報としては、例えば、一日のうちにおける電動車両３０の使用開始時刻がある。充電コントローラ２１は、通信用アンテナ２６を介して電動車両３０側から車両使用履歴情報を受信し、その車両使用履歴情報から一日のうちの車両使用開始時刻を推定して、その推定時刻よりも所定時間前を充電終了時刻として設定する。
In the above-described example, the WC is set in advance for the maximum contract power WA, and the charging end time t2 is calculated based on the WC. However, when information about the charging end time is acquired by some method, The charging end time may be set based on the information, and the WC value may be obtained from the set charging end time. As information regarding the charge end time, for example, there is a use start time of the electric vehicle 30 in one day. The
また、充電コントローラ２１の動作履歴(充電開始時刻、充電終了時刻)に基づいて、今回の充電における充電終了時刻を設定するようにしても良い。さらにまた、ユーザにより充電終了時刻を入力設定ができるような構成である場合、入力設定された充電終了時刻からWCを設定するようにしても良い。いずれの場合にも、設定充電終了時刻が図１９の充電終了時刻t2よりも遅い場合にのみ、値WCの設定が有効となる。 Further, the charging end time in the current charging may be set based on the operation history of the charging controller 21 (charging start time, charging end time). Furthermore, when the configuration is such that the user can set the charging end time, WC may be set from the charging end time that has been input and set. In any case, the setting of the value WC is valid only when the set charging end time is later than the charging end time t2 of FIG.
［変形例３］
図２０は、第２の実施の形態の第３の変形例を示す図である。第３の変形例では、住宅１０において特殊料金契約（深夜電力契約等）が結ばれていて、特殊料金が適用される時間帯においては通常よりも料金が安い場合が前提となっている。充電時間帯にこの特殊料金時間帯が含まれている場合には、充電電力を積極的に増加させ、トータルの電気コストを低減させるようにする。
[Modification 3]
FIG. 20 is a diagram illustrating a third modification of the second embodiment. In the third modification, it is assumed that a special fee contract (such as a late-night power contract) is concluded in the
図２０に示す例では、時刻t4と時刻t5との間の時間帯が特殊料金時間帯であり、この時間帯においては、充電電力WVと住宅内電力予想値との合計が最大契約電力WAとなるように充電電力WVを制御する。一方、特殊料金時間帯を外れた充電時間帯においては、一定の合計電力WCで充電制御した場合（図１９）と充電量が同じになるように、合計電力をWD（＜WC）に設定する。このように、電力料金の安い特殊料金時間帯において充電電力を重点的に増加させることで、変形例２の場合よりもさらにコスト低減を図ることができる。
In the example shown in FIG. 20, the time zone between time t4 and time t5 is a special charge time zone. In this time zone, the sum of the charging power WV and the estimated power in the house is the maximum contract power WA. The charging power WV is controlled as follows. On the other hand, in the charging time zone outside the special charge time zone, the total power is set to WD (<WC) so that the charging amount is the same as when charging control is performed with a constant total power WC (FIG. 19). . As described above, the cost can be further reduced as compared with the case of the
−第３の実施の形態−
図９は本発明の第３の実施の形態を説明する図であり、図３と同様のブロック図である。図９に示す車両充電用電力マネジメントシステムは、上述した第２の実施の形態のシステムを発展させて機能拡張したものであって、住宅１０側にインターフェイス２９をさらに設けた点が異なる。その他の構成については図３と同様であり、以下では、図３のシステムと異なる点を中心に説明する。
-Third embodiment-
FIG. 9 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention, and is a block diagram similar to FIG. The power management system for charging a vehicle shown in FIG. 9 is an expansion of the function of the system of the second embodiment described above, and is different in that an
充電コントローラ２１に接続されたインターフェイス２９は、時々刻々におけるバッテリ３２のＳＯＣや充電電力、満充電予想時刻、ＳＯＣが予め設定されたＳＯＣ設定値Ｐに到達する予想時刻、および、住宅１０側における電力負荷（住宅内消費電力）などを表示する表示部を有している。これらの情報をインターフェイス２９に表示することで、電動車両３０や住宅１０における現在の電力マネジメント状態をユーザに知らせることができる。さらに、インターフェイス２９は、電動車両３０の充電時に、ユーザが住宅１０側から所望の「充電終了時刻」入力できる入力部を有しており、ユーザのニーズに対してよりきめ細やかな対応をすることができる。
The
図１０〜１２は第３の実施の形態における、車両充電用電力マネジメントシステムの動作を説明するフローチャートである。なお、第２の実施の形態のフローチャート（図６，７）と同様の処理を行うステップには、同一の符号を付した。図１０のフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ５までの処理、および、ステップＳ５でＮＯと判定されてステップＳ５１へ進んだ場合の処理は、上述した図６の場合と全く同じなので説明を省略する。 FIGS. 10-12 is a flowchart explaining operation | movement of the electric power management system for vehicle charging in 3rd Embodiment. Note that the same reference numerals are assigned to the steps for performing the same processing as in the flowchart (FIGS. 6 and 7) of the second embodiment. The processing from step S1 to step S5 in the flowchart of FIG. 10 and the processing in the case where NO is determined in step S5 and the process proceeds to step S51 are exactly the same as those in FIG.
ステップＳ５でＹＥＳ（ＳＯＣ＜１００％）と判定されると、ステップＳ３０へ進む。ステップＳ３０では、住宅１０側の電力検出装置１３から、現時点における住宅内電力負荷値WHを読み込む。ステップＳ３１では、ユーザによる「充電終了時刻」の入力があったか否かを判定する。そして、「充電終了時刻」の入力があったと判定されるとステップＳ２２へ進み、入力がなかったと判定されると図１１のステップＳ３３３へ進む。
If it is determined as YES (SOC <100%) in step S5, the process proceeds to step S30. In step S30, the in-house power load value WH at the present time is read from the
ステップＳ２２では、上述した第２の実施の形態の場合と同様に、充電当日が該当するカテゴリの住宅内電力負荷マップのストックに基づいて、住宅内予想電力負荷マップ（図４、図５（ａ）参照）の作成を予想充電電力計算装置２８にて行う。続くステップＳ３２では、現在時刻（充電開始時刻に対応する），充電終了時刻，バッテリ３２のＳＯＣおよびステップＳ２２で算出した住宅内予想電力負荷マップに基づいて、車両充電電力予想初期値WVp0を算出する。
In step S22, as in the case of the second embodiment described above, based on the stock of the home power load map of the category corresponding to the day of charging, the home expected power load map (FIG. 4, FIG. )) Is created by the expected charging
ここでは、現在時刻から入力された充電終了時刻までの充電時間帯において、住宅内予想電力負荷マップから得られる住宅内電力負荷予想値と電動車両３０側の電力負荷との合計が図１３（ａ）に示すように一定の値WBとなるように、各時刻の車両充電電力予想初期値WVp0を算出する。図１３（ｂ）は、充電開始時刻から充電終了時刻までの車両充電電力予想初期値WVp0の時系列を示す予想充電電力初期値のプロファイルを図示したものである。 Here, in the charging time period from the current time to the input charging end time, the sum of the predicted power load on the house and the power load on the electric vehicle 30 side obtained from the predicted power load map in the house is shown in FIG. ), The vehicle initial charging power initial value WVp0 at each time is calculated so as to be a constant value WB. FIG. 13B illustrates a profile of an expected charge power initial value indicating a time series of the vehicle charge power expected initial value WVp0 from the charge start time to the charge end time.
ところで、図１３（ａ）の斜線を施した部分はバッテリ３２満充電するのに必要な電力量を表しており、充電開始時点のＳＯＣによって決まる。そのため、入力された充電終了時刻によって一定値WBの大きさは異なり、充電時間帯が極端に短く設定された場合には値WBが最大契約電力WAよりも大きくなってしまうおそれがある。そのような場合、算出された車両充電電力予想初期値WVp0が大きくなりすぎて、必ずしも車両充電電力予想初期値WVp0で充電できるとは限らない。
By the way, the hatched portion in FIG. 13A represents the amount of power required to fully charge the
そこで、ステップＳ３３では、算出された車両充電電力予想初期値WVp0がその時点における住宅側供給可能電力（WA−WH）未満か否かの判定を行う。ステップＳ３３において車両充電電力予想初期値WVp0が住宅側供給可能電力（WA−WH）を上回ると判定されると、ステップＳ３３１に進んで、ユーザに「充電終了時刻」の見直しを要請する表示をインターフェイス２９を用いて行う。 Therefore, in step S33, it is determined whether or not the calculated vehicle charging power expected initial value WVp0 is less than the house-side suppliable power (WA-WH) at that time. If it is determined in step S33 that the vehicle charging power expected initial value WVp0 exceeds the house-side suppliable power (WA-WH), the process proceeds to step S331 to display a display requesting the user to review the “charging end time”. 29.
ステップＳ３３２では、インターフェイス２９の入力部を介して、ユーザによる「充電終了時刻」の再入力があったか否かを判定する。ステップＳ３３２で再入力があったと判定されると、ステップＳ３２に戻って、再入力された「充電終了時刻」に基づいて車両充電電力予想初期値WVp0を再度算出する。一方、再入力がなかった場合には、ステップＳ３３３に進んで、充電時間帯における電力負荷の合計が最大契約電力WAとなるように車両充電電力予想初期値WVp0を算出する。その後、ステップＳ３４へ進む。
In step S <b> 332, it is determined whether or not the “charging end time” has been re-input by the user via the input unit of the
上述したようにステップＳ３３２からステップＳ３３３に進む状況としては、（ａ）システムをシンプルに実現させる為に、システム自体に入力機構を持たせない場合や、（ｂ）入力機構を持たせていてもユーザに対する利便性を持たせるために、特に要望の無い場合は、充電終了時刻が入力されなくとも充電が実施されるようにする場合等が挙げられる。 As described above, the process proceeds from step S332 to step S333 as follows: (a) In order to realize the system simply, the system itself may not have an input mechanism, or (b) the input mechanism may be provided. In order to provide convenience to the user, there is a case where charging is performed even if the charging end time is not input unless there is a particular request.
ステップＳ３４では、予想充電電力計算装置２８において、バッテリ３２への予想充電電力プロファイル（充電時間帯における車両充電電力予想値WVpの時系列）を作成する。図１４は予想充電電力プロファイルを作成する際に用いられるテーブルを示したものである。車両充電電力予想初期値WVp0と図１４のテーブルとに基づいて、車両充電電力予想値WVpを決定する。図１４に示した例では、『電力供給時間帯』，『住宅内予想電力負荷（状態）』，バッテリ３２の『ＳＯＣ』の３項目を考慮することで、８つケースに分類している。
In step S34, the expected charging
図１４を参照して、ステップＳ３４の処理を詳細に説明する。『電力供給時間帯』は、基本的に「深夜電力時間帯」と「深夜電力時間帯以外（昼間）」との２つに分けられる。住宅１０が深夜電力契約を行っていれば、電動車両３０におけるバッテリ３２の充電電力を深夜電力供給時間帯にて積極的に増力するように設定することで、トータルでの電気コストの削減を図ることができる。
The process of step S34 will be described in detail with reference to FIG. The “power supply time zone” is basically divided into two categories: “midnight power time zone” and “other than midnight power time zone (daytime)”. If the
『住宅内予想電力負荷（状態）』に関しては、図１３に示したように、予想充電電力計算装置２８において算出された住宅内予想電力負荷マップにおいて、深夜および深夜以外の各時間帯を、さらに「最低値WHmin」と予想される時間帯と「WHminを上回る」と予想される時間帯とに分ける。住宅内予想電力負荷が「WHmin」の状態というのは、例えば、住民全員が就寝についている時間帯など、住宅内の電力機器がその待機電力のみを消費している状態であり、住宅内予想電力負荷として想定外に大電力が消費されるケースは稀であると判断することができる。
As for “estimated power load in the house (state)”, as shown in FIG. 13, in the predicted power load map in the house calculated by the predicted charging
従って、この項目設定により住宅内予想電力負荷が最低値WHminの状態であれば、それ以外の状態と比べて充電電力を増加させることで、バッテリ３２の充電を効率的に行うことが可能である。なお、家庭内機器のいずれかを使用した場合、住宅内電力負荷は最低値WHminを上回ることになる。
Therefore, if the expected power load in the house is in the state of the minimum value WHmin by this item setting, it is possible to efficiently charge the
『ＳＯＣ』の項目に関しては、基本的に、バッテリ３２のＳＯＣが「設定値Ｐ未満」か「設定値Ｐ以上」かによって２つに分類する。ここで、設定値Ｐ（％）とは、電動車両３０の通常使用時における１充電当りに必要とされる距離（通勤，買い物等）に対して、その距離を走行するのに必要な電力量に相当するＳＯＣのことである。そして、電動車両３０におけるバッテリ３２のＳＯＣが設定値Ｐに至るまでは、積極的に充電電力を増加させることにより、電動車両３０を急遽使用する必要が生じた場合でも、それに必要な走行距離が確保されているようにすることができる。
The item “SOC” is basically classified into two depending on whether the SOC of the
一方、電動車両３０の通常使用においては、ＳＯＣ設定値Ｐを越えた電力量はあまり必要でないと考えられるので、ＳＯＣがＰ％〜１００％（満充電）の領域ではあまり積極的に充電を行わず、深夜（特別料金）時間帯や住宅内予想電力負荷が「WHmin」となる時間帯を中心に充電する制御を行う。そのような制御を行うことで、トータル電気コストの低減や住宅内における予想外の電力要求にも柔軟に対応し易くなり、効率的な電力マネジメントが行える。 On the other hand, in normal use of the electric vehicle 30, it is considered that the amount of electric power exceeding the SOC set value P is not necessary, so that charging is performed very actively in the region where the SOC is P% to 100% (full charge). First, charging is controlled mainly during the midnight (special charge) time zone and the time zone when the expected power load in the house is “WHmin”. By performing such control, it becomes easy to flexibly respond to unexpected electricity demands in the house, reducing the total electricity cost, and efficient power management can be performed.
図１４における各ケースについて説明する。ケース１は、電力供給時間帯が深夜（特別料金時間帯）で、住宅内予想電力負荷が最小値のWHminで、バッテリ３２のＳＯＣが設定値Ｐ％未満の場合である。この場合には、車両充電電力予想値WVpを（WA−WH）に設定する。
Each case in FIG. 14 will be described.
例えば、住民全員が深夜にて睡眠中であり、従って住宅内電力負荷も最小で、電動車両３０はまだＳＯＣ設定値Ｐまで電気エネルギを蓄えられていない場合が該当する。このような場合には、住宅内における突発的な電力要求の可能性も低く、加えて電力は安価に供給されていることから、最大契約電力WAまで使用してバッテリ３２を急速充電モードにて積極的に充電する。
For example, the case where all the residents are sleeping at midnight, the electric power load in the house is minimum, and the electric vehicle 30 has not yet stored the electric energy up to the SOC set value P is applicable. In such a case, the possibility of sudden power demand in the house is low, and in addition, since power is supplied at low cost, the
ケース２は、電力供給時間帯が深夜（特別料金時間帯）であってもバッテリ３２のＳＯＣが設定値Ｐを確保済の場合である。また、ケース３は、深夜（特別料金時間帯）であっても住宅内予想電力負荷がWHminを越えていて、かつ、バッテリ３２のＳＯＣが設定値Ｐ未満の場合である。これらの場合には、車両充電電力予想値WVpとしてステップＳ３２で算出された車両充電電力予想値初期値WVp0を用いる。
ケース４は、電力供給時間帯が深夜（特別力金時間帯）であっても住宅内予想電力負荷がWHminを上回っており、かつ、バッテリ３２のＳＯＣが設定値Ｐを上回っている場合である。この場合には、車両予想充電電力予想値WVpを、初期値WVp0および値（WA−WH−s）の高い方に設定する。
ここで、値ｓは予め設定した定数であり、住宅内予想電力負荷マップにて予想外の比較的大電力の持出を想定し、それに対応できるように設定される。通常の住宅における電力容量（契約電力換算で40〜60[A]レベル）に対しては、1〜2[kW]（交流100[V]単相ベースにて10〜20[A]）程度を目安とする。すなわち、ケース４の場合、深夜であるがバッテリ３２のＳＯＣが設定値Ｐ以上なので、住宅内の予想外の電力要求に柔軟に対応できるような値に車両充電電力予想値WVpを設定する。
Here, the value s is a constant set in advance, and is set so as to be able to cope with an unexpectedly large amount of unexpected power taken out in the expected electric power load map in the house. For power capacity in ordinary housing (contract power conversion level 40-60 [A]), about 1-2 [kW] (AC 100 [V] 10-20 [A] on a single phase basis) As a guide. That is, in
ケース５，６および７のいずれかの場合、すなわち、電力供給時間帯が深夜以外（昼間）であって住宅内予想電力負荷がWHminの場合や、住宅内予想電力負荷がWHminを越えていてもバッテリ３２のＳＯＣが設定値Ｐに達していない場合には、車両充電電力予想値WVpは初期値WVp0とする。
In any of
ケース８は、電力供給時間帯が深夜以外（昼間）で、住宅内予想電力負荷が最小値WHminよりも大きく、バッテリ３２のＳＯＣが設定値Ｐを上回っている場合である。この場合、車両充電電力予想値WVpを、初期値WVp0および値（WA−WH−s）の小さい方に設定する。値ｓはケース４の場合と同様である。ケース８では、住宅内における電力負荷がかなり高く、かつ、バッテリ３２のＳＯＣが設定値Ｐを上回っているので、電力供給は住宅内を優先とし、バッテリ３２への充電は比較的低く設定するようにしている。
ステップＳ３４では、予想充電電力計算装置２８は、このような図１４に基づいた予想充電電力プロファイル（充電終了時刻までの車両充電電力予想値WVpの時系列）を作成し、充電コントローラ２１へ送信する。ステップＳ３５では、現在のＳＯＣや、予想充電電力プロファイルに基づいたＳＯＣ設定値Ｐまでの到達予想時刻および満充電終了予想時刻などを、インターフェイス２９の表示部に表示する。
In step S <b> 34, the expected charging
ステップＳ３６では、予想充電電力プロファイルからの車両充電電力予想値WVp、およびバッテリコントローラ３１からの車両側充電要求電力値WVdを、それぞれ充電コントローラ２１に読み込む。車両側充電要求電力値WVdは、上述した第１および２の実施の形態と同様に、その時点におけるバッテリ３２の温度環境等も加味した上での受入可能電力情報や、充電器２０の充電可能電力容量に基づいて決定される。ステップＳ３６に続くステップＳ７からステップＳ９までの処理は、上述した第２の実施の形態（図７参照）と同様であり、ここでは説明を省略する。
In step S36, the vehicle charging power expected value WVp from the predicted charging power profile and the vehicle-side charging required power value WVd from the
ステップＳ３７では、ステップＳ９にて最終的に決定した充電電力値WVおよびステップＳ３０で読み込んだ現時点における住宅内電力負荷値WHを、インターフェイス２９の表示部に表示する。
In step S37, the charging power value WV finally determined in step S9 and the current residential power load value WH read in step S30 are displayed on the display unit of the
ステップＳ３８では、設定された充電電力値WVと、ステップＳ３２またはステップＳ３３３で算出された車両充電電力予想初期値WVp0、および、ステップＳ３６で読み込まれた車両側充電要求電力値WVdとを比較し、充電電力値WVが条件「WV＜WVd」および「WV＜WVp0」を満たしているか否かを判定する。両方の条件を満たす（ＹＥＳ）場合には、充電終了時刻までにバッテリ３２が満充電（ＳＯＣ＝１００％）にならない可能性が出てくる。よって、ステップＳ３８でＹＥＳと判定されるとステップＳ３８１へ進み、住宅１０内のインターフェイス２９を利用してユーザに住宅内電力負荷の低減を要請する。例えば、インターフェイス２９の表示部に要請の表示を行う。続くステップＳ１０，Ｓ１１の処理は、上述した第２の実施の形態（図７参照）と同様であり、ここでは説明を省略する。
In step S38, the set charging power value WV is compared with the vehicle charging power expected initial value WVp0 calculated in step S32 or step S333, and the vehicle side charging required power value WVd read in step S36. It is determined whether or not charging power value WV satisfies the conditions “WV <WVd” and “WV <WVp0”. If both conditions are satisfied (YES), there is a possibility that the
［変形例］
図２１は、第３の実施の形態の変形例を示す図である。上述した第３の実施の形態では、図１４に示すように「供給時間帯」、「住宅内予想電力負荷」および「バッテリ３２のＳＯＣ」に応じてケース１〜ケース８まで分類した。しかし、図２１に示す変形例では、「バッテリ３２のＳＯＣ」のみを考慮し、ＳＯＣが「設定値Ｐ未満」か「設定値Ｐ以上」かによって充電制御方法を変えるようにした。すなわち、図２１（ａ）に示すようにＳＯＣが設定値Ｐ未満の場合には、住宅内予想電力付加値と車両充電電力予想値との合計が電力W1となるように設定する。一方、ＳＯＣがＰ％〜１００％（満充電）の領域では、合計が電力W2（＜W1）となるように設定する。そして、図２１（ａ）に基づいて、図２１（ｂ）に示すような予想充電電力プロファイルを設定する。
[Modification]
FIG. 21 is a diagram illustrating a modification of the third embodiment. In the third embodiment described above,
すなわち、バッテリ３２のＳＯＣが、１充電当りに必要とされる距離（通勤，買い物等）の走行に必要な電力量に相当する値Ｐになるまでは、充電電力を積極的にW1に増加させて充電を行い、より短時間でＳＯＣが設定値Ｐに到達するようにする。電力値W1としては、最大契約電力WAであっても良いし、最大契約電力WAに対して若干余裕を持たせた値としても良い。
That is, until the SOC of the
なお、上述した第３の実施の形態では、図１１のステップＳ７，Ｓ２７，Ｓ２９に示したように、充電電力値WVは必ずしも（WA−WH）ではなく、住宅内負荷の増加に対応すべくWVdやWVpに設定される場合もあった。しかし、この変形例においては、住宅内電力負荷値WHが予想外に大きくなった場合でも、車両充電電力予想値と住宅内予想電力負荷値との和が一定値W1となるように充電電力WVが制御される。そして、バッテリ３２のＳＯＣが設定値Ｐとなった後には、充電電力を余裕代を持たせた値W2に下げる。例えば、W2としては、充電終了時刻まで合計の電力が一定となるような電力とする。
In the third embodiment described above, as shown in steps S7, S27, and S29 in FIG. 11, the charging power value WV is not necessarily (WA-WH), and should correspond to an increase in the load in the house. In some cases, it was set to WVd or WVp. However, in this modification, even if the in-house power load value WH becomes unexpectedly large, the charging power WV is set so that the sum of the vehicle charging power expected value and the in-house predicted power load value becomes a constant value W1. Is controlled. Then, after the SOC of the
このような制御を行うことにより、電動車両３０を急遽使用する必要が生じた場合でも、それに必要な走行距離が確保されているようにする。なお、設定値Ｐに代えて、１トリップ当りの電力消費量をユーザが日常生活圏における（所定地への往復走行等に）必要な電力量（ここでは、確保電力量と呼ぶ）を用いても良い。この確保電力量は電動車両３０の走行履歴に基づいて算出される。 By performing such control, even when it becomes necessary to use the electric vehicle 30 suddenly, a necessary travel distance is ensured. Instead of the set value P, the amount of power consumed per trip is calculated using the amount of power required by the user in daily life (for traveling back and forth to a predetermined location, etc.) Also good. This secured power amount is calculated based on the travel history of the electric vehicle 30.
このように、上述した第３の実施の形態では、図１４に示すように、バッテリ３２のＳＯＣ、充電時間帯、住宅内予想電力負荷値に基づいてケース１〜ケース８までの複数の場合に分けることで、よりきめ細かく充電制御を行うことができ、住宅内負荷状況に応じて余裕を持たせた電力管理を行うことができる。
As described above, in the third embodiment described above, as shown in FIG. 14, in a plurality of
また、充電コントローラ２１にて集約・処理された各情報を通知するインターフェイス２９を住宅内に設けて、「予想満充電時刻」、「バッテリ３２の充電減力制御の有無」、「住宅及び車両充電の電力負荷」、「バッテリ３２のる蓄電量（ＳＯＣ）」などの電力負荷に関する情報を、インターフェイス２９の表示部に表示するようにした。そのため、ユーザは、リアルタイムに充電状況を把握することができるので、必要な充電電力量が得られた時点で電動車両３０への充電を停止させる等、より自由度を持たせた電力マネジメントを実現することができる。さらに、住宅内予想電力負荷に基づいて、充電終了時刻までにバッテリ３２が満充電にならない可能性が示唆された場合には、住宅１０内のインターフェイス２９を利用してユーザに住宅内電力負荷の低減を要請するようにしたので、より効果的な充電を行うことができる。なお、住宅内の消費電力が予想値に比べて極端に多く、充電終了時刻までにバッテリ３２のＳＯＣが所定値Ｐに達しないおそれがある場合にも、住宅内電力負荷の低減を要請する表示をインターフェイス２９の表示部に表示するようにしても良い。
Further, an
−第４の実施の形態−
図１５は、本発明の第４の実施の形態を説明するブロック図である。図１５のブロック図の構成は、上述した図９のブロック図の電動車両３０側に走行履歴取得装置３７および確保電力量計算装置３８をさらに追加した構成となっている。その他の構成については図９と同様であり、以下では、図９のシステムと異なる点を中心に説明する。
-Fourth embodiment-
FIG. 15 is a block diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention. The configuration of the block diagram of FIG. 15 is a configuration in which a travel
走行履歴装取得置３７は確保電力量計算装置３８に接続され、さらに確保電力量計算装置３８はバッテリコントローラ３１に接続されている。確保電力量計算装置３８は、バッテリコントローラ３１からバッテリ３２の状態パラメータ（ＳＯＣ，バッテリ温度等）とパドル接続信号とを受信し、それらの情報を走行履歴取得装置３７に送信する。走行履歴取得装置３７は、（ａ）充電パドル２５が切断されてから次に接続されるまでの１トリップ当りの走行距離および日時と、（ｂ）確保電力量計算装置３８から送信された状態パラメータとを、電動車両３０の走行履歴として記録する。
The travel history
さらに、確保電力量計算装置３８は、走行履歴取得装置３７から上記走行履歴を受信し、１トリップ当りの電力消費量をユーザが日常生活圏における（所定地への往復走行等に）必要な電力量として学習し、それを確保電力量として記録する。また、確保電力量に相当するバッテリ３２のＳＯＣ値を『SOCF』として算出し、住宅１０側の充電コントローラ２１へSOCF値を送信する。
Further, the secured power
《動作説明》
図１６，１７および図１２は第４の実施の形態における、車両充電用電力マネジメントシステムの動作を説明するフローチャートである。なお、図１２は図１７に続く処理を示すフローチャートであるが、この部分の処理に関しては第３の実施の形態と同様なので、図１２を兼用して説明する。図１６，１７のフローチャートに関しても、上述した図１０，１１に示すフローチャートと同様の処理のステップには同一の符号を付した。
<Operation description>
FIGS. 16, 17 and 12 are flowcharts for explaining the operation of the vehicle charging power management system in the fourth embodiment. FIG. 12 is a flowchart showing the processing subsequent to FIG. 17, but the processing of this portion is the same as that of the third embodiment, and will be described with reference to FIG. Also in the flowcharts of FIGS. 16 and 17, the same reference numerals are assigned to the same processing steps as those of the flowcharts shown in FIGS.
図１６のフローチャートのステップＳ１からステップＳ２０までの処理は図１０のフローチャートと同様であり、ここでは説明を省略する。ステップＳ２０おける予想充電電力量計算装置２８に対する充電開始信号の送信処理が終了したならば、ステップＳ４０へ進む。ステップＳ４０では、確保電力量計算装置３８における上記「確保電力量」および「SOCF」の算出、さらに、充電コントローラ２１への「SOCF」の送信が行われる。ステップＳ４０に続く、ステップＳ２１から図１７のステップＳ３３３までの処理は、第３の実施の形態と同様なのでここでは説明を省略するが、これらの処理により車両充電電力予想初期値WVp0が算出される。
The processing from step S1 to step S20 of the flowchart of FIG. 16 is the same as that of the flowchart of FIG. If the transmission process of the charge start signal with respect to the estimated charge
次いで、図１７のステップＳ４１では、予想充電電力計算装置２８において、バッテリ３２への予想充電電力プロファイル（充電時間帯におけるWVpの時系列）を作成する。図１８は、第４の実施の形態における予想充電電力プロファイルを作成する際のテーブルを示したものであり、第３の実施の形態の図１４に示したテーブルと同様のものである。ステップＳ４１では、車両充電電力予想初期値WVp0と図１８のテーブルとに基づいて、車両充電電力予想値WVpを決定する。
Next, in step S41 of FIG. 17, the expected charging
図１８に示すように、『電力供給時間帯』，『住宅内予想電力負荷（状態）』，『バッテリ３２のＳＯＣ』の３項目を考慮して８つケースに分類することで、車両充電電力予想値WVpを決定する。『電力供給時間帯』の項目については、上述した第３の実施の形態（図１４）と同様であり、「深夜電力時間帯」と「深夜電力時間帯以外（昼間）」との２つに分けられる。
As shown in FIG. 18, the vehicle charging power is classified into eight cases by taking into consideration three items of “power supply time zone”, “estimated power load in the house (state)”, and “SOC of
『住宅内予想電力負荷（状態）』に関しても第３の実施の形態と同様であり、深夜および深夜以外の各時間帯を、さらに「最低値WHmin」と予想される時間帯と「WHminを上回る」と予想される時間帯とに分ける。よって、この項目設定により住宅内予想電力負荷がWHminの状態であれば、それ以外の状態と比べて充電電力を増加させることで、バッテリ３２の充電を効率的に行うことが可能である。
The “estimated power load in the house (state)” is the same as in the third embodiment, and each time zone other than midnight and midnight is further expected to be the “minimum value WHmin” and “exceeding WHmin” ”And the expected time zone. Therefore, if the expected power load in the house is in the WHmin state by this item setting, it is possible to efficiently charge the
バッテリ３２の『ＳＯＣ』に関しては、ステップＳ２１で電動車両３０側から読み込んだＳＯＣと確保電力量相当のSOCFとを比較し、読み込んだＳＯＣが「SOCF未満」か「SOCF以上」かによって２つに分類する。そして、バッテリ３２のＳＯＣが確保電力量相当のSOCFに至るまでは、積極的に充電電力を増力させることで、咄嗟に電動車両３０を急遽使用する必要が生じた場合でも、「通常における１トリップ分の走行距離」が確保されているようにすることができる。
Regarding the “SOC” of the
一方、電動車両３０の通常使用においては、SOCFを越えた電力量はあまり必要でないと考えられるので、ＳＯＣがSOCF％〜１００％（満充電）の領域ではあまり積極的に充電を行わず、深夜（特別料金）時間帯や住宅内予想電力負荷が「WHmin」である時間帯を中心に充電する制御を行う。そのような制御を行うことで、トータル電気コストの低減や住宅内における予想外の電力要求にも柔軟に対応し易くなり、効率的な電力マネジメントが行える。 On the other hand, in normal use of the electric vehicle 30, it is considered that the amount of electric power exceeding the SOCF is not so much required, so the SOC is not actively charged in the region where the SOC is SOCF% to 100% (full charge). (Special charge) Charge control is performed mainly in the time zone and the time zone where the expected power load in the house is “WHmin”. By performing such control, it becomes easy to flexibly respond to unexpected electricity demands in the house, reducing the total electricity cost, and efficient power management can be performed.
図１８の各ケースについて説明する。ケース１は、電力供給時間帯が深夜（特別料金時間帯）で、住宅内予想電力負荷が最小値のWHminで、かつバッテリ３２のＳＯＣがSOCF未満の場合である。この場合には、車両充電電力予想値WVpを（WA−WH）に設定する。
Each case of FIG. 18 will be described.
ケース１は、例えば、住民全員が深夜にて睡眠中であり、従って住宅内電力負荷も最小で、電動車両３０はまだ確保電力量（SOCFに相当する電力量）まで電気エネルギを蓄えられていない場合が該当する。このような場合には、住宅内における突発的な電力要求の可能性も低く、加えて電力は安価に供給されていることから、最大契約電力WAまで使用してバッテリ３２を急速充電モードにて積極的に充電する。
ケース２は、電力供給時間帯が深夜（特別料金時間帯）であってもバッテリ３２のＳＯＣが「確保電力量」相当のSOCFを確保済みの場合である。また、ケース３は、深夜（特別料金時間帯）であっても住宅内予想電力負荷がWHminを越えていて、かつ、バッテリ３２のＳＯＣがSOCF未満の場合である。これらの場合には、車両充電電力予想値WVpとして車両充電電力予想値初期値WVp0を設定する。
ケース４は、電力供給時間帯が深夜（特別力金時間帯）であっても住宅内予想電力負荷がWHminを上回っており、かつ、バッテリ３２のＳＯＣがSOCFを上回っている場合である。この場合には、車両予想充電電力予想値WVpを、初期値WVp0および値（WA−WH−s）の高い方に設定する。
ここで、値ｓは予め設定した定数であり、第３の実施の形態の場合と同様に設定する。すなわち、住宅内予想電力負荷マップにて予想外の比較的大電力の持出を想定し、通常の住宅における電力容量（契約電力換算で40〜60[A]レベル）に対しては、1〜2[kW]（交流100[V]単相ベースにて10〜20[A]）程度を目安とする。 Here, the value s is a preset constant, and is set in the same manner as in the third embodiment. In other words, assuming an unexpectedly large amount of power taken out in the expected power load map in the house, the power capacity in a normal house (40 to 60 [A] level in terms of contract power) is 1 to As a guideline, it is about 2 [kW] (10 to 20 [A] based on AC 100 [V] single phase).
ケース４の場合は、電力は安価に供給されている深夜であるが、バッテリ３２は確保電力量まで電力エネルギを蓄えられていて、住宅内における電力負荷が比較的ある状態である。従って、住宅内の予想外の電力要求に柔軟に対応できるような値に車両充電電力予想値WVpを設定する。
In the
ケース５，６および７のいずれかの場合、すなわち、電力供給時間帯が深夜以外（昼間）であって住宅内予想電力負荷がWHminの場合や、住宅内予想電力負荷がWHminを越えていてもバッテリ３２のＳＯＣが「確保電力量」相当のSOCFに達していない場合には、車両充電電力予想値WVpは初期値WVp0とする。
In any of
ケース８は、電力供給時間帯が深夜以外（昼間）で、住宅内予想電力負荷がWHminで、バッテリ３２のＳＯＣがSOCFを上回っている場合である。この場合、車両充電電力予想値WVpを、初期値WVp0および値（WA−WH−s）の小さい方に設定する。値ｓはケース４の場合と同様である。ケース８では、住宅内における電力負荷がかなり高く、かつ、バッテリ３２にSOCFまでの電力エネルギが既に蓄えられている状態と考えられる。従って、電力供給は住宅内を最優先とし、バッテリ３２への充電は比較的低く設定する。
ステップＳ４１では、予想充電電力量計算装置２８において、このような図１８に基づいた予想充電電力プロファイル（充電終了時刻までのWVpの時系列）を作成し、充電コントローラ２１へ送信する。ステップＳ４２では、現在のＳＯＣや、上記予想充電電力プロファイルに基づいたSOCFまでの到達予想時刻および満充電終了予想時刻などを、インターフェイス２９の表示部に表示する。ステップＳ４２に続くステップＳ３６以降の処理は、上述した第３の実施の形態の場合と同様なので、ここでは説明を省略する。
In step S <b> 41, the expected charge power
このように、第４の実施の形態は、ＳＯＣを管理する値として第３の実施の形態における所定値Ｐに代えて「確保電力量」に相当するSOCFを用いたものである。そのため、充電管理に関して第３の実施の形態と同様の効果を奏することができる。なお、住宅内の消費電力が予想値に比べて極端に多く、充電終了時刻までにバッテリ３２のＳＯＣが所定のSOCFに達しないおそれがある場合に、住宅内電力負荷の低減を要請する表示をインターフェイス２９の表示部に表示するようにしても良い。
As described above, in the fourth embodiment, the SOCF corresponding to the “reserved electric energy” is used instead of the predetermined value P in the third embodiment as a value for managing the SOC. Therefore, the same effects as those of the third embodiment can be obtained with respect to charge management. If the power consumption in the house is extremely large compared to the expected value and the SOC of the
なお、上述した実施の形態では、電動車両３０は、少なくとも１つの電動機（モータ）による駆動手段とバッテリ（蓄電機構）とを有する車両の全てを指す。つまり、電気自動車は言うまでもないが、燃料電池車両（ＦＣＶ）やハイブリッド車両であっても、蓄電機構を有する車両は、上記電動車両３０に含まれるものとする。 In the above-described embodiment, the electric vehicle 30 refers to all of the vehicles having at least one electric motor (motor) driving means and a battery (power storage mechanism). That is, it goes without saying that the electric vehicle 30 includes a power storage mechanism even if it is a fuel cell vehicle (FCV) or a hybrid vehicle.
また、蓄電機構として用いられているバッテリ３２は、「リチウムイオン二次電池」や「ニッケル水素二次電池」などに代表される充放電可能な二次電池は無論のこと、「電気二重層キャパシタ」や正負極で材質や構造の異なる「ハイブリッドキャパシタ」等も包含している。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。
The
１：系統電力、１２：住宅内電力負荷、１０：住宅、１３：電力検出装置、２０：充電器、２１：充電コントローラ、２７：電力履歴取得装置、２８：予想充電電力計算装置２８，２９：インターフェイス、３０：電動車両、３１：バッテリコントローラ、３２：バッテリ
1: grid power, 12: house power load, 10: house, 13: power detection device, 20: charger, 21: charge controller, 27: power history acquisition device, 28: expected charge
Claims (7)
前記住宅内電力負荷への電力を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて生成された前記住宅内電力負荷の消費電力履歴情報に基づく住宅内予想消費電力を算出する演算手段と、
前記演算手段により算出された前記住宅内予想消費電力と前記蓄電器への充電電力との和が、前記外部から住宅に供給される電力の許容値を超えないように前記充電電力を制御する制御手段とを備え、
前記演算手段は、前記消費電力履歴情報に基づいて所定時間帯における住宅内予想消費電力を算出し、
前記制御手段は、前記許容値から前記消費電力履歴情報に基づく前記住宅内予想消費電力を差し引いた車両充電予想電力と、前記電動車両側からの充電要求電力値と、前記許容値から前記検出手段により検出された電力を差し引いた電力とを比較し、最も低い電力を前記充電電力に設定し、
前記制御手段は、さらに、充電開始時刻から充電終了時刻までの時間帯に電気料金の安い特殊料金電力時間帯が含まれる場合に、前記特殊料金電力時間帯における前記住宅内予想消費電力と前記蓄電器への充電電力との合計電力が、特殊料金電力時間帯外よりも大きな値であって一定値となるように充電電力を制御することを特徴とする電動車両充電電力マネジメントシステム。 In the electric vehicle charging power management system for branching the electric power supplied to the house from the outside to the electric power load in the house and the electric vehicle side, and charging the electric vehicle capacitor with the electric power branched to the electric vehicle side,
Detecting means for detecting power to the residential power load;
Calculation means for calculating the predicted power consumption in the house based on the power consumption history information of the power load in the house generated based on the detection result of the detection means;
Control means for controlling the charging power so that the sum of the expected power consumption in the house calculated by the computing means and the charging power to the battery does not exceed an allowable value of power supplied to the house from the outside. And
The calculation means calculates the expected power consumption in a house in a predetermined time zone based on the power consumption history information,
The control means includes: an estimated vehicle charging power obtained by subtracting the expected residential power consumption based on the power consumption history information from the allowable value; a charging request power value from the electric vehicle side; and the detecting means based on the allowable value. Compared with the power obtained by subtracting the power detected by, the lowest power is set as the charging power,
The control means further includes the expected power consumption in the house and the battery in the special charge power time zone when a special charge power time zone with a low electricity charge is included in the time zone from the charge start time to the charge end time. The electric vehicle charging power management system , wherein the charging power is controlled so that the total power with the charging power is a constant value greater than that outside the special charge power time zone .
前記住宅内電力負荷への電力を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記住宅内電力負荷の消費電力履歴情報を生成する生成手段と、
前記消費電力履歴情報に基づいて所定時間帯における住宅内予想消費電力を算出する第１の演算手段と、
前記電動車両の使用履歴情報に基づいて充電終了時刻を設定する第１の設定手段と、
前記住宅内予想消費電力と前記蓄電器への充電電力との合計電力を一定に保持して前記充電終了時刻まで充電した場合に、前記蓄電器が満充電となるための合計電力一定値を設定する第２の設定手段と、
前記合計電力が前記外部から住宅に供給される電力の許容値と等しくなるように充電電力を制御して前記充電終了時刻まで充電した場合の電力量が、前記蓄電器を満充電するのに必要な電力量よりも大きい場合に、前記合計電力が前記第２の設定手段で設定された合計電力一定値と等しくなるように充電電力を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする電動車両充電電力マネジメントシステム。 In the electric vehicle charging power management system for branching the electric power supplied to the house from the outside to the electric power load in the house and the electric vehicle side, and charging the electric vehicle capacitor with the electric power branched to the electric vehicle side,
Detecting means for detecting power to the residential power load;
Generating means for generating power consumption history information of the residential power load based on the detection result of the detecting means;
First computing means for calculating the expected power consumption in the house in a predetermined time zone based on the power consumption history information;
First setting means for setting a charging end time based on use history information of the electric vehicle;
When the total power of the expected power consumption in the house and the charging power to the battery is held constant and charged until the charging end time, a constant value of the total power for setting the battery to be fully charged is set. Two setting means;
The amount of power when charging until the charging end time is controlled so that the total power becomes equal to the allowable value of the power supplied to the house from the outside is necessary to fully charge the battery. Electric vehicle charging comprising control means for controlling charging power so that the total power becomes equal to a constant value of the total power set by the second setting means when the amount of power is greater than the amount of power Power management system.
前記住宅内電力負荷への電力を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記住宅内電力負荷の消費電力履歴情報を生成する生成手段と、
前記消費電力履歴情報に基づいて所定時間帯における住宅内予想消費電力を算出する演算手段と、
充電終了時刻を入力設定する入力手段と、
前記住宅内予想消費電力と前記蓄電器への充電電力との合計電力を一定に保持して前記充電終了時刻まで充電した場合に、前記蓄電器が満充電となるための合計電力一定値を設定する第２の設定手段と、
前記合計電力が前記外部から住宅に供給される電力の許容値と等しくなるように充電電力を制御して前記充電終了時刻まで充電した場合の電力量が、前記蓄電器を満充電するのに必要な電力量よりも大きい場合に、前記第２の設定手段で設定された合計電力一定値と等しくなるように充電電力を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする電動車両充電電力マネジメントシステム。 In the electric vehicle charging power management system for branching the electric power supplied to the house from the outside to the electric power load in the house and the electric vehicle side, and charging the electric vehicle capacitor with the electric power branched to the electric vehicle side,
Detecting means for detecting power to the residential power load;
Generating means for generating power consumption history information of the residential power load based on the detection result of the detecting means;
Calculation means for calculating the expected power consumption in the house in a predetermined time zone based on the power consumption history information;
Input means for inputting and setting the charging end time;
When the total power of the expected power consumption in the house and the charging power to the battery is held constant and charged until the charging end time, a constant value of the total power for setting the battery to be fully charged is set. Two setting means;
The amount of power when charging until the charging end time is controlled so that the total power becomes equal to the allowable value of the power supplied to the house from the outside is necessary to fully charge the battery. An electric vehicle charging power management system comprising: control means for controlling charging power so as to be equal to a constant value of total power set by the second setting means when the amount of power is larger than the amount of power.
前記住宅内電力負荷への電力を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記住宅内電力負荷の消費電力履歴情報を生成する生成手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて生成された前記住宅内電力負荷の消費電力履歴情報に基づく住宅内予想消費電力を算出する演算手段と、
前記演算手段により算出された前記住宅内予想消費電力と前記蓄電器への充電電力との和が、前記外部から住宅に供給される電力の許容値を超えないように前記充電電力を制御する制御手段とを備え、
前記演算手段は、前記消費電力履歴情報に基づいて所定時間帯における住宅内予想消費電力を算出し、
前記制御手段は、前記許容値から前記消費電力履歴情報に基づく前記住宅内予想消費電力を差し引いた車両充電予想電力と、前記電動車両側からの充電要求電力値と、前記許容値から前記検出手段により検出された電力を差し引いた電力とを比較し、最も低い電力を前記充電電力に設定し、
前記制御手段は、前記蓄電器の蓄電量が所定値に達する前における住宅内予想消費電力と充電電力との合計電力が、前記蓄電器の蓄電量が所定値に達した後の合計電力よりも大きくなるように充電電力を制御し、前記蓄電器の蓄電量が所定値に達する前における住宅内予想消費電力と充電電力との合計電力が、一定値となるように充電電力を制御することを特徴とする電動車両充電電力マネジメントシステム。 In the electric vehicle charging power management system for branching the electric power supplied to the house from the outside to the electric power load in the house and the electric vehicle side, and charging the electric vehicle capacitor with the electric power branched to the electric vehicle side,
Detecting means for detecting power to the residential power load;
Generating means for generating power consumption history information of the residential power load based on the detection result of the detecting means;
Calculation means for calculating the predicted power consumption in the house based on the power consumption history information of the power load in the house generated based on the detection result of the detection means;
Control means for controlling the charging power so that the sum of the expected power consumption in the house calculated by the computing means and the charging power to the battery does not exceed an allowable value of power supplied to the house from the outside. And
The calculation means calculates the expected power consumption in a house in a predetermined time zone based on the power consumption history information,
The control means includes: an estimated vehicle charging power obtained by subtracting the expected residential power consumption based on the power consumption history information from the allowable value; a charging request power value from the electric vehicle side; and the detecting means based on the allowable value. Compared with the power obtained by subtracting the power detected by, the lowest power is set as the charging power ,
The control means is configured such that the total power of the estimated power consumption in the house and the charging power before the storage amount of the capacitor reaches a predetermined value is greater than the total power after the storage amount of the capacitor reaches the predetermined value. The charging power is controlled as described above, and the charging power is controlled so that the total power of the expected power consumption in the house and the charging power before the storage amount of the battery reaches a predetermined value becomes a constant value. Electric vehicle charging power management system.
前記電動車両の走行履歴に基づいて、一充電あたりの走行必要電力量を算出する走行必要電力量演算手段を備え、
前記制御手段は、前記所定値として前記走行必要電力量を用いて充電電力を制御することを特徴とする電動車両充電電力マネジメントシステム。 In the electric vehicle charging power management system according to claim 4 ,
Based on the travel history of the electric vehicle, the travel required power amount calculating means for calculating the required travel power amount per charge,
The electric vehicle charging power management system, wherein the control means controls the charging power using the required traveling electric energy as the predetermined value.
前記蓄電器の蓄電量が前記所定値に達したか否かの情報を含む充電状況を表示するための表示手段を備えたことを特徴とする電動車両充電電力マネジメントシステム。 In the electric vehicle charging power management system according to claim 4 or 5 ,
An electric vehicle charging power management system comprising: a display unit for displaying a charging state including information indicating whether or not a storage amount of the battery has reached the predetermined value.
前記住宅内予想消費電力に基づいて充電終了時刻における予想充電電力量を算出する予想充電電力量演算手段と、
前記予想充電電力量演算手段で算出された予想充電電力量が前記所定値または満充電量を下回る場合に、そのことを警告情報として提示する提示手段とを備えたことを特徴とする電動車両充電電力マネジメントシステム。
In the electric vehicle charging power management system according to claim 6 ,
An expected charge power amount calculating means for calculating an expected charge power amount at a charge end time based on the expected power consumption in the house;
Electric vehicle charging comprising: presenting means for presenting warning information when the expected charging power calculated by the expected charging power calculating means is below the predetermined value or full charge Power management system.
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