JP6942751B2 - 管理装置、管理方法、およびプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、管理装置、管理方法、およびプログラムに関する。
近年、電動車両の普及が進んでいる。電動車両は二次電池を搭載しており、二次電池に電気が蓄電され、走行時には二次電池からモータに電力が供給されることにより走行する。このため、電動車両の利用者は、例えば、各地に設けられた充電ステーションや家等において電動車両の二次電池に電気を蓄電する。
また、Ｖ２Ｇ（Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ Ｇｒｉｄ）と称される社会システムが提唱されている。Ｖ２Ｇでは、商用電力網を含む電力系統と電動車両との間で電力の授受を行う（特許文献１参照）。Ｖ２Ｇでは、電動車両が移動手段として用いられない時に、この電動車両に搭載された二次電池が、あたかも商用電力網における電力貯蔵設備の１つとして利用される。このため、Ｖ２Ｇに参加する電動車両と電力系統の間では双方向の電力の授受が行われる。
国際公開第２０１８／０８４１５２号
しかしながら、従来の技術では、例えば家への移動時には、車載用の二次電池から電力系統に電力を供給した場合に、車載用の二次電池の蓄電量が不足して車両が家まで走行することが困難となる場合がある。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、最低限の蓄電量を確保しつつＶ２Ｇを運用することができる管理装置、管理方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
この発明に係る管理装置、管理方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る管理装置は、車両に搭載されて前記車両の走行に用いられる電力を蓄える二次電池と電力系統との間での充放電を制御する管理装置であって、前記車両の位置、前記車両の利用者に関連する第１特定地点、および、前記二次電池の蓄電情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記車両の位置から前記第１特定地点まで前記車両が走行可能な蓄電量を、前記二次電池の蓄電量から差し引いた蓄電量を限度として、前記二次電池から前記電力系統に供給される電力量を決定する管理部と、を備え、前記管理部は、前記車両の位置から前記第１特定地点までの途中位置に充電設備が存在か否かを判定し、前記車両の位置から前記第１特定地点までの途中位置に充電設備が存在すると判定した場合、前記充電設備の位置を第２特定地点に設定するものである。
（２）：上記（１）の態様において、前記第１特定地点は、予め位置が取得または推定されている前記利用者の家の位置である。
（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記管理部は、前記車両の利用者のスケジュール情報と連携して、前記第１特定地点とは異なる第３特定地点が前記車両の目的地と推定される場合、前記第３特定地点まで前記車両が走行可能な蓄電量を、前記二次電池の蓄電量から差し引いた蓄電量を限度として、前記二次電池から前記電力系統に供給される電力量を決定するものである。
（４）：上記（１）〜（３）の態様において、前記管理部は、前記車両の位置が前記第１特定地点と一致する場合、前記車両の位置から前記第１特定地点とは異なる第４特定地点まで前記車両が走行可能な蓄電量を、前記二次電池の蓄電量から差し引いた蓄電量を限度として、前記二次電池から前記電力系統に供給される電力量を決定するものである。
（５）：上記（４）の態様において、前記管理部は、前記車両の位置から前記第４特定地点までの途中位置に充電設備が存在する場合、前記充電設備の位置を第５特定地点に設定し、前記車両の位置から前記第５特定地点まで前記車両が走行可能な蓄電量を、前記二次電池の蓄電量から差し引いた蓄電量を限度として、前記二次電池から前記電力系統に供給される電力量を決定するものである。
（６）：本発明の他の態様に係る管理方法は、コンピュータが、車両に搭載されて前記車両の走行に用いられる電力を蓄える二次電池と電力系統との間での充放電を制御し、前記車両の位置、および前記車両の利用者に関連する第１特定地点、および、前記二次電池の蓄電情報を取得し、前記取得された前記車両の位置から前記第１特定地点まで前記車両が走行可能な蓄電量を、前記二次電池の蓄電量から差し引いた蓄電量を限度として、前記二次電池から前記電力系統に供給される電力量を決定し、前記コンピュータが、前記車両の位置から前記第１特定地点までの途中位置に充電設備が存在か否かを判定し、前記車両の位置から前記第１特定地点までの途中位置に充電設備が存在すると判定した場合、前記充電設備の位置を第２特定地点に設定するものである。
（７）：本発明の他の態様に係るプログラムは、コンピュータに、車両に搭載されて前記車両の走行に用いられる電力を蓄える二次電池と電力系統との間での充放電を制御させ、前記車両の位置、および前記車両の利用者に関連する第１特定地点、および、前記二次電池の蓄電情報を取得させ、前記取得された前記車両の位置から前記第１特定地点まで前記車両が走行可能な蓄電量を、前記二次電池の蓄電量から差し引いた蓄電量を限度として、前記二次電池から前記電力系統に供給される電力量を決定させ、前記コンピュータに、前記車両の位置から前記第１特定地点までの途中位置に充電設備が存在か否かを判定させ、前記車両の位置から前記第１特定地点までの途中位置に充電設備が存在すると判定した場合、前記充電設備の位置を第２特定地点に設定させるものである。
（１）〜（８）によれば、最低限の蓄電量を確保しつつＶ２Ｇを運用することができる。
第１実施形態に係る管理装置１００の構成と使用環境の一例を示す図である。 第１実施形態に係る車両１０の構成の一例を示す図である。 充電用データ１４２の一例を示す図である。 第１実施形態に係る管理装置１００の一連の処理の流れを説明するためのフローチャートである。 第１実施形態に係る管理装置１００の動作を説明するための図である。 第１実施形態に係る管理装置１００の動作を説明するための図である。 第１実施形態に係る管理装置１００の動作を説明するための図である。 第２実施形態に係る管理装置１００の一連の処理の流れを説明するためのフローチャートである。 第２実施形態に係る管理装置１００の動作を説明するための図である。 第２実施形態に係る管理装置１００の動作を説明するための図である。 第３実施形態に係る車両１０Ａの構成の一例を示す図である。
以下、図面を参照し、本発明の管理装置、管理方法、およびプログラムの実施形態について説明する。以下の説明において、車両は、二次電池を搭載した電気自動車であるものとするが、車両は、外部から蓄電可能な車両であり、走行用の電力を供給する二次電池を搭載した車両であればよく、ハイブリッド自動車や燃料電池車両であってもよい。
＜第１実施形態＞
以下、第１実施形態について説明する。
[全体構成]
図１は、第１実施形態に係る管理装置１００を含むＶ２Ｇ（Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ Ｇｒｉｄ）システム１の構成と使用環境の一例を示す図である。図１に示すように、Ｖ２Ｇシステム１は、管理装置１００と、複数の充放電装置２００，２００−１，２００−２，２００−３と、車両１０と、電力系統４００とを含む。図１では、充放電装置２００、２００−１、２００−２、２００−３のように表現しているが、これらを区別しない場合、充放電装置２００と表記する。
管理装置１００は、車両１０に搭載されて車両１０の走行に用いられる電力を蓄えるバッテリ４０と、電力系統４００との間での充放電を制御する。電力系統４００は、例えば、発電所、変電設備、送電線、配電設備、変圧器、保護リレーシステムなどを含む。電力系統４００は、一以上の充放電装置２００に接続されている。充放電装置２００は、例えば車両１０の利用者の家、利用者が勤める会社、利用者が利用する宿泊所等に設置されている。電力系統４００は、充放電装置２００に接続された車両１０に対して電力を供給する。電力系統４００は、充放電装置２００に加え、住宅、工場、商業施設などの建造物４１０にも接続されており、建造物４１０に対して電力を供給する。
[車両]
図２は、車両１０の構成の一例を示す図である。図２に示すように、車両１０には、例えば、モータ１２と、駆動輪１４と、ブレーキ装置１６と、車両センサ２０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）３０と、バッテリ４０と、電圧センサ、電流センサ、温度センサなどのバッテリセンサ４２と、ナビゲーション装置５０と、通信装置６０と、表示装置７０と、充電口８０と、コンバータ８２と、を備える。
モータ１２は、例えば、三相交流電動機である。モータ１２のロータは、駆動輪１４に連結される。モータ１２は、供給される電力を用いて動力を駆動輪１４に出力する。また、モータ１２は、車両１０の減速時に車両１０の運動エネルギーを用いて発電する。
ブレーキ装置１６は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、を備える。ブレーキ装置１６は、ブレーキペダルの操作によって発生した油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置１６は、上記説明した構成に限らず、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
車両センサ２０は、アクセル開度センサと、車速センサと、ブレーキ踏量センサと、を備える。アクセル開度センサは、アクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作量を検出し、アクセル開度として制御部３６に出力する。車速センサは、例えば、各車輪に取り付けられた車輪速センサと速度計算機と、を備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して車両の速度（車速）を導出し、制御部３６及び表示装置７０に出力する。ブレーキ踏量センサは、ブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキ踏量として制御部３６に出力する。
ＰＣＵ３０は、例えば、変換器３２と、ＶＣＵ（Voltage Control Unit）３４と、制御部３６と、を備える。なお、これらの構成要素をＰＣＵ３０として一まとまりの構成としたのは、あくまで一例であり、これらの構成要素は分散的に配置されても構わない。
変換器３２は、例えば、ＡＣ−ＤＣ変換器である。変換器３２の直流側端子は、直流リンクＤＬに接続されている。直流リンクＤＬには、ＶＣＵ３４を介してバッテリ４０が接続されている。変換器３２は、モータ１２により発電された交流を直流に変換して直流リンクＤＬに出力する。
ＶＣＵ３４は、例えば、ＤＣ―ＤＣコンバータである。ＶＣＵ３４は、バッテリ４０から供給される電力を昇圧して直流リンクＤＬに出力する。
制御部３６は、例えば、モータ制御部と、ブレーキ制御部と、バッテリ・ＶＣＵ制御部と、を備える。モータ制御部、ブレーキ制御部、及びバッテリ・ＶＣＵ制御部は、それぞれ別体の制御装置、例えば、モータＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、バッテリＥＣＵといった制御装置に置き換えられてもよい。
モータ制御部は、車両センサ２０の出力に基づいて、モータ１２を制御する。ブレーキ制御部は、車両センサ２０の出力に基づいて、ブレーキ装置１６を制御する。バッテリ・ＶＣＵ制御部は、バッテリ４０に取り付けられたバッテリセンサ４２の出力に基づいて、バッテリ４０のＳＯＣ（State Of Charge；以下「バッテリ充電率」ともいう）を算出し、ＶＣＵ３４及び表示装置７０に出力する。バッテリ・ＶＣＵ制御部は、算出したバッテリ４０のＳＯＣを通信装置６０に出力する。ＶＣＵ３４は、バッテリ・ＶＣＵ制御部からの指示に応じて、直流リンクＤＬの電圧を上昇させる。モータ制御部は、車両センサ２０の出力及びバッテリ４０のＳＯＣの遷移に基づいて、車両１０の電費を算出する。モータ制御部は、車両１０の電費を走行モード毎に算出する。
バッテリ４０は、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池である。バッテリ４０には、車両１０の外部の充放電装置２００から導入される電力を蓄え、車両１０の走行のための放電を行う。バッテリセンサ４２は、例えば、電流センサ、電圧センサ、温度センサを備える。バッテリセンサ４２は、例えば、バッテリ４０の電流値、電圧値、温度を検出する。バッテリセンサ４２は、検出した電流値、電圧値、温度等を制御部３６に出力する。
ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５２と、ナビＨＭＩ５４と、経路決定部５６とを備える。ナビゲーション装置５０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置に地図情報５８を保持している。ＧＮＳＳ受信機５２は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、車両１０の位置を周期的に特定する。車両１０の位置は、車両センサ２０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ５４は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キー等を含む。ナビＨＭＩ５４は、表示装置７０と一部または全部が共通化されてもよい。ＧＮＳＳ受信機５２は、特定した車両の位置を通信装置６０に出力する。経路決定部５６は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５２により特定された車両１０の位置から、ナビＨＭＩ５４を用いて車両１０の利用者により入力された目的地までの案内経路を、地図情報５８を参照して決定する。地図情報５８は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。地図情報５８は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報等を含んでもよい。ＰＯＩ情報は、例えば、地図上における施設や店舗の位置に関する情報を含んでもよい。経路決定部５６は、例えば、ナビＨＭＩ５４を用いて車両１０の利用者により目的地として家が設定された場合、設定された位置を、車両１０の利用者の家の位置として認識し、認識した家の位置を通信装置６０に出力する。
通信装置６０は、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網に接続するための無線モジュールを含む。通信装置６０は、制御部３６のバッテリ・ＶＣＵ制御部により出力されたバッテリ４０のＳＯＣを、ネットワークＮＷを介して、管理装置１００に送信する。通信装置６０は、ナビゲーション装置５０のＧＮＳＳ受信機５２から取得した車両１０の位置を、ネットワークＮＷを介して、管理装置１００に送信する。通信装置６０は、ナビゲーション装置５０の経路決定部５６により認識された車両１０の利用者の家の位置を、ネットワークＮＷを介して、管理装置１００に送信する。
表示装置７０は、例えば、表示部７２と、表示制御部７４と、を備える。表示部７２は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、表示制御部７４の制御に応じた情報を表示する。表示制御部７４は、制御部３６及び通信装置６０により出力される情報に応じて、管理装置１００により送信された情報に基づく画像を表示部７２に表示させる。また、表示制御部７４は、車両センサ２０により出力された車速等を表示部７２に表示させる。
充電口８０は、車両１０の車体外部に向けて設けられている。充電口８０は、充電ケーブル２２０を介して充放電装置２００に接続される。充電ケーブル２２０は、第１プラグ２２２と第２プラグ２２４とを備える。第１プラグ２２２は、充放電装置２００に接続され、第２プラグ２２４は、充電口８０に接続される。充放電装置２００から供給される電力は、充電ケーブル２２０を介して充電口８０に供給される。また、バッテリ４０から充電口８０に供給される電力は、充電ケーブル２２０を介して充放電装置２００に供給される。
また、充電ケーブル２２０は、電力ケーブルに付設された信号ケーブルを含む。信号ケーブルは、車両１０と充放電装置２００の間の通信を仲介する。したがって、第１プラグ２２２と第２プラグ２２４のそれぞれには、電力コネクタと信号コネクタが設けられている。
コンバータ８２は、充電口８０とバッテリ４０の間に設けられる。コンバータ８２は、充電口８０を介して充放電装置２００から導入される電流、例えば交流電流を直流電流に変換する。コンバータ８２は、変換した直流電流をバッテリ４０に対して出力する。また、コンバータ８２は、バッテリ４０から導入される電流、例えば直流電流を交流電流に変換する。コンバータ８２は、変換した交流電流を充電口８０に対して出力する。
［管理装置］
図１に示すように、管理装置１００は、例えば、通信部１１０と、取得部１２０と、管理部１３０と、記憶部１４０と、を備える。取得部１２０および管理部１３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め管理装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に装着されることで管理装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。
通信部１１０は、ＮＩＣなどの通信インターフェースを含む。通信部１１０は、ネットワークＮＷを介して複数の充放電装置２００、および、電力系統４００を管理する電力会社の間で情報の送受信を行う。ネットワークＮＷは、例えば、インターネット、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、プロバイダ装置、無線基地局などを含む。通信部１１０は、複数の充放電装置２００のそれぞれが生成した充電情報を受信する。充電情報には、車両１０のバッテリ４０の電圧やＳＯＣなどの情報が含まれる。
取得部１２０は、車両１０の位置、車両１０の利用者に関連する第１特定地点、および、バッテリ４０の蓄電情報を車両１０から取得し、記憶部１４０に記憶させる。車両１０の利用者に関連する第１特定地点は、例えば、利用者の家の位置である。取得部１２０は、利用者の家の位置を車両１０から直接取得してもよいし、車両１０などから取得した情報に基づいて推定してもよい。取得部１２０は、例えば、車両１０から周期的に取得した車両１０の位置の履歴情報に基づいて、夜間に情報が集中している位置を、車両１０の利用者の家の位置と推定してもよい。バッテリ４０の蓄電情報は、例えば、バッテリ４０の電圧やＳＯＣなどの情報を含む。
管理部１３０は、車両１０および建造物４１０と電力系統４００との間で電力を配分する制御を行う。管理部１３０は、車両１０から電力系統４００に供給された電力を、電力系統４００を構成する発電所や電力系統４００に接続された建造物４１０に供給したり、電力系統４００から供給される電力を充放電装置２００に接続された車両１０に供給したりする。
管理部１３０は、例えば、取得部１２０により取得された車両１０の位置と、取得部１２０により取得または推定された車両１０の利用者の家の位置との距離を取得する。管理部１３０は、例えば、取得部１２０により取得された車両１０の位置、および、取得部１２０により取得または推定された車両１０の利用者の家の位置を、通信部１１０を通じてナビゲーションサーバに送信し、ナビゲーションサーバから車両１０の位置と車両１０の利用者の家の位置との距離を取得する。車両１０の位置と車両１０の利用者の家との距離は、地図上における直線距離でもよいし、車両１０の位置から車両１０の利用者の家までの案内経路に沿った距離でもよい。管理部１３０は、ナビゲーションサーバから取得した距離に基づき、車両１０の位置から車両１０の利用者の家の位置まで車両１０が走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを算出する。
記憶部１４０は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、またはＲＡＭ（Random Access Memory）等により実現される。記憶部１４０には、例えば、充電用データ１４２およびその他の情報が記憶される。
図３は、第１実施形態に係る充電用データ１４２の一例を示す図である。充電用データ１４２には、例えば、車両ＩＤに、車両１０の位置、車両１０の利用者の家の位置、バッテリ４０のＳＯＣが対応付けられている。車両ＩＤは、充放電装置２００に接続された車両１０のＩＤ（識別情報）でもよいし、車両１０の車種を示す程度の情報でもよい。
管理部１３０は、充電用データ１４２を参照して、バッテリ４０のＳＯＣを取得する。管理部１３０は、バッテリ４０のＳＯＣから、利用者の家まで車両１０が走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを差し引いた値を、車両１０から電力系統４００に供給される電力量の下限値として決定する。管理部１３０は、決定した電力量の下限値を限度として、車両１０のバッテリ４０から充放電装置２００を介して電力系統４００に供給される電力量を決定する。
管理部１３０は、車両１０の位置から第１特定地点までの途中位置に充電設備が存在する場合、充電設備の位置を第２特定地点として設定し、第２特定地点まで車両１０が走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを算出する。管理部１３０は、バッテリ４０のＳＯＣから、第２特定地点まで車両１０が走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを差し引いた値を、車両１０から電力系統４００に供給される電力量の下限値として決定する。管理部１３０は、決定した電力量の下限値を限度として、車両１０のバッテリ４０から充放電装置２００を介して電力系統４００に供給される電力量を決定する。
管理部１３０は、車両１０の利用者のスケジュール情報と連携して、第１特定地点とは異なる第３特定地点が車両１０の目的地と推定される場合、第３特定地点まで車両１０が走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを算出する。第３特定地点が車両１０の目的地と推定される場合とは、例えば、車両１０が充放電装置２００に接続されている間に、車両１０が出発する予定の時間帯に対応して、車両１０の利用者の訪問予定の施設がスケジュール情報に登録されている場合である。管理部１３０は、バッテリ４０のＳＯＣから、第３特定地点まで車両１０が走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを差し引いた値を、車両１０から電力系統４００に供給される電力量の下限値として決定する。管理部１３０は、決定した電力量の下限値を限度として、車両１０のバッテリ４０から充放電装置２００を介して電力系統４００に供給される電力量を決定する。
［充放電装置］
図１に示すように、充放電装置２００は、筐体２０２と、制御装置２０４と、ケーブル接続口２０６とを備える。
制御装置２０４は、筐体２０２に内蔵されており、車両１０、管理装置１００、および電力系統４００を管理する電力会社との間でネットワークＮＷを介して通信可能である。制御装置２０４は、筐体２０２の外側に設けられた図示しない入力装置からの入力情報や車両１０、管理装置１００、および電力会社により提供される情報等に基づいて、電力系統４００と充放電装置２００との間での電力の授受を制御する。
ケーブル接続口２０６は、筐体２０２の外側表面に開口して形成される。ケーブル接続口２０６には、充電ケーブル２２０が接続可能とされる。
充電ケーブル２２０は、第１プラグ２２２および第２プラグ２２４を備える。第１プラグ２２２は、充放電装置２００のケーブル接続口２０６に接続され、第２プラグ２２４は、車両１０の充電口８０に接続される。
制御装置２０４は、充放電装置２００に対して車両１０が接続された場合、車両１０の接続を検知し、ネットワークＮＷを通じて管理装置１００に対して検知信号を出力する。検知信号は、例えば、充放電装置２００の識別情報（ＩＤ）、および、充放電装置２００に接続された車両１０のバッテリ４０のＳＯＣの情報を含む。管理装置１００は、充放電装置２００からネットワークＮＷを通じて取得した検知信号に基づき、電力系統４００に接続された複数の充放電装置２００の中から、車両１０が接続された充放電装置２００を特定する。管理装置１００は、例えば、充放電装置２００のＩＤと充放電装置２００が設置された位置とを対応付けた対応情報を記憶部１４０に記憶しており、この対応情報を参照して、車両１０が接続された充放電装置２００の位置を車両１０の位置として取得する。また、管理装置１００は、充放電装置２００からネットワークＮＷを通じて取得した検知信号に基づき、充放電装置２００に接続された車両１０のバッテリ４０のＳＯＣを取得する。管理装置１００は、取得した車両１０の位置、および、車両１０のバッテリ４０のＳＯＣを、充放電装置２００に接続された車両１０のＩＤと対応付けて、充電用データ１４２として記憶部１４０に記憶させる。
ここで、Ｖ２Ｇについて説明する。Ｖ２Ｇとは、車両１０が移動手段として用いられない場合に、この車両１０に搭載されたバッテリ４０を電力貯蔵設備として利用し、Ｖ２Ｇに参加する車両１０と電力系統４００の間では双方向の電力の授受を行うシステムである。
Ｖ２Ｇに参加する車両１０は、電力系統４００の状況に応じて、電力系統４００における需給均衡の維持を目的とする継続的放電、または電力系統４００における周波数の安定を目的とする充放電を行う。需給均衡の維持を目的とした車両１０の継続的放電によって得られる電力は、電力系統４００の「瞬動予備力（Ｓｐｉｎｎｉｎｇ Ｒｅｓｅｒｖｅ）」として利用される。この瞬動予備力のための継続的放電は、特に電力系統４００における電力需要の増加に伴い、需給均衡を維持するために必要とされる電力系統４００への電力供給を目的として行われる。
［管理装置の処理フロー］
以下、第１実施形態に係る管理装置１００の一連の処理の流れについてフローチャートを用いて説明する。図４は、第１実施形態に係る管理装置１００の一連の処理の流れを説明するためのフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、管理装置１００が充放電装置２００からネットワークＮＷを通じて検知信号を取得した場合に開始されてもよい。
まず、管理部１３０は、充放電装置２００からネットワークＮＷを通じて検知信号を取得した場合、充放電装置２００に接続された車両１０との間でセッションを開始する（ステップＳ１０）。管理部１３０は、セッションを開始すると、充放電装置２００から取得した検知信号に基づき、車両１０の現在地を確認する（ステップＳ１２）。次に、管理部１３０は、車両１０が利用者の家にあるか否かを判定する（ステップＳ１４）。この場合、管理部１３０は、例えば、車両１０が接続されている充放電装置２００のＩＤと、利用者の家に設置されている充放電装置２００のＩＤとを照合し、照合が成立した場合に、車両が利用者の家にあると判定してもよい。
管理部１３０は、車両１０が利用者の家にはないと判定した場合、車両１０が利用者の家以外の場所に向かうと推定されるか否かを判定する（ステップＳ１６）。この場合、管理部１３０は、例えば、車両１０の出発予定の時間帯に対応して、車両１０の利用者の訪問予定の施設がスケジュール情報に登録されている場合に、車両１０が訪問予定の施設に向かうと推定してもよい。管理部１３０は、車両１０が利用者の家以外の場所に向かうと推定した場合、利用者の家以外の場所まで車両１０が到達するのに必要なバッテリ４０のＳＯＣを算出する（ステップＳ１８）。一方、管理部１３０は、車両１０が利用者の家以外の場所に向かうと推定しなかった場合、利用者の家までの途中位置に充電設備が存在するか否かを判定する（ステップＳ２０）。この場合、管理部１３０は、例えば、車両１０が接続された充放電装置２００の位置、および、利用者の家の位置をナビゲーションサーバに送信し、利用者の家までの途中位置に充電設備が存在するか否かについてナビゲーションサーバに問い合わせてもよい。管理部１３０は、利用者の家までの途中位置に充電設備が存在すると判定した場合、充電設備まで車両１０が到達するのに必要なバッテリ４０のＳＯＣを算出する（ステップＳ２２）。一方、管理部１３０は、利用者の家までの途中位置に充電設備が存在しないと判定した場合、利用者の家まで車両１０が走行するのに必要なバッテリ４０のＳＯＣを算出する（ステップＳ２４）。
次に、管理部１３０は、充電用データ１４２から取得したバッテリ４０のＳＯＣから、ステップＳ１８、ステップＳ２２、または、ステップＳ２４において算出したバッテリ４０のＳＯＣを差し引くことにより、Ｖ２Ｇ時のＳＯＣの下限値を設定する（ステップＳ２６）。そして、管理部１３０は、Ｖ２Ｇ時のＳＯＣの下限値を限度として、Ｖ２Ｇを開始して車両１０から充放電装置２００を介して電力系統４００に電力を供給する（ステップＳ２８）。これによって、本フローチャートの処理が終了する。
なお、図４に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１６およびステップＳ２０の判定処理を省略し、管理部１３０は、ステップＳ１４において車両１０が利用者の家にあると判定した場合に、利用者の家まで車両１０が走行するのに必要なバッテリ４０のＳＯＣを算出し、算出したバッテリ４０のＳＯＣに基づき、Ｖ２Ｇ時のＳＯＣの下限値を設定してもよい。
図５〜図７は、第１実施形態に係る管理装置１００の動作を説明するための図である。図示の例では、車両１０の利用者が、会社Ｐ１に出勤した際に、車両１０を充放電装置２００に接続した状態で駐車した場合を例に挙げて説明する。
図５に示す例では、管理装置１００は、会社Ｐ１の位置から利用者の家Ｐ２の位置まで車両１０が走行可能なＳＯＣを算出する。そして、管理装置１００は、算出したＳＯＣを、車両１０のバッテリ４０のＳＯＣから差し引くことにより、会社に駐車している車両１０から充放電装置２００を介して電力系統４００に供給される電力量を管理する。これにより、会社Ｐ１から利用者の家まで車両１０が走行するためのバッテリ４０のＳＯＣが最低限確保されつつ、Ｖ２Ｇが運用される。
図６に示す例では、会社Ｐ１から利用者の家Ｐ２までの途中位置に充電設備Ｐ３が存在しているため、管理装置１００は、充電設備Ｐ３を第２特定地点として設定し、第２特定地点まで車両１０が走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを算出する。そして、管理装置１００は、算出したＳＯＣを、車両１０のバッテリ４０のＳＯＣから差し引くことにより、会社に駐車している車両１０から充放電装置２００を介して電力系統４００に供給される電力量を管理する。これにより、会社Ｐ１から充電設備Ｐ３まで車両１０が走行するためのバッテリ４０のＳＯＣが最低限確保されつつ、Ｖ２Ｇが運用される。
図７に示す例では、車両１０の出発予定の時間帯に対応して、車両１０の利用者の目的地の施設Ｐ４がスケジュール情報に登録されているため、管理装置１００は、目的地の施設Ｐ４を第３特定地点として設定し、第３特定地点まで車両１０が走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを算出する。そして、管理装置１００は、算出したＳＯＣを、車両１０のバッテリ４０のＳＯＣから差し引くことにより、会社Ｐ１に駐車している車両１０から充放電装置２００を介して電力系統４００に供給される電力量を管理する。これにより、会社Ｐ１から目的地の施設Ｐ４まで車両１０が走行するためのバッテリ４０のＳＯＣが最低限確保されつつ、Ｖ２Ｇが運用される。
上記説明した第１実施形態に係る管理装置１００によれば、最低限の蓄電量を確保しつつＶ２Ｇを運用することができる。例えば、例えば家への移動時には、車両１０のバッテリ４０から電力系統４００に電力を供給した場合に、車両１０のバッテリ４０の蓄電量が不足して車両１０が家まで走行することが困難となる場合がある。したがって、第１実施形態に係る管理装置１００によれば、Ｖ２Ｇ時のＳＯＣの下限値を設定し、車両１０の利用者の家まで走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを確保している。このため、最低限の蓄電量を確保しつつＶ２Ｇを運用することができる。
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と比較すると、Ｖ２Ｇ時のＳＯＣの下限値の設定方法が異なる。以下、この相違点を中心に説明する。
管理部１３０は、車両１０の位置が第１特定地点と一致する場合、第１特定地点とは異なる第４特定地点を設定し、第４特定地点まで車両１０が走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを算出する。第１特定地点は、例えば、車両１０の利用者の家の位置であり、第４特定地点は、例えば、利用者のスケジュール情報に登録されている訪問予定の施設である。管理部１３０は、車両１０の位置が第１特定地点と一致する場合、車両１０の位置から第４特定地点まで車両１０が走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを、バッテリ４０のＳＯＣから差し引いた値を限度として、車両１０のバッテリ４０から電力系統４００に供給される電力量の下限値として決定する。管理部１３０は、決定した電力量の下限値を限度として、車両１０のバッテリ４０から充放電装置２００を介して電力系統４００に供給される電力量を決定する。この場合、管理部１３０は、例えば、車両１０の利用者の家に充放電装置２００が設置されている場合には、利用者の家に設置された充放電装置２００からネットワークＮＷを通じて取得した検知信号に基づいて充放電装置２００の照合を行い、車両１０の位置が車両１０の利用者の家の位置と一致するか否かを判定してもよい。
管理部１３０は、車両１０の位置から第４特定地点までの途中位置に充電設備が存在する場合、充電設備の位置を第５特定地点に設定し、第５特定地点まで車両１０が走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを算出する。管理部１３０は、バッテリ４０のＳＯＣから、第５特定地点まで車両１０が走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを差し引いた値を、車両１０から電力系統４００に供給される電力量の下限値として決定する。管理部１３０は、決定した電力量の下限値を限度として、車両１０のバッテリ４０から充放電装置２００を介して電力系統４００に供給される電力量を決定する。
以下、第２実施形態に係る管理装置１００の一連の処理の流れについてフローチャートを用いて説明する。図８は、第２実施形態に係る管理装置１００の一連の処理の流れを説明するためのフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、管理装置１００が充放電装置２００からネットワークＮＷを通じて検知信号を取得した場合に開始されてもよい。
まず、管理部１３０は、充放電装置２００からネットワークＮＷを通じて検知信号を取得した場合、充放電装置２００に接続された車両１０との間でセッションを開始する（ステップＳ３０）。管理部１３０は、セッションを開始すると、充放電装置２００から取得した検知信号に基づき、車両１０の現在地を確認する（ステップＳ３２）。次に、管理部１３０は、車両１０が利用者の家にあるか否かを判定する（ステップＳ３４）。管理部１３０は、車両１０が利用者の家にはないと判定した場合、図４に示したフローチャートにおけるステップＳ１６〜ステップＳ２４と同様の処理を行い、Ｖ２Ｇ時のＳＯＣの下限値を設定する（ステップＳ３６）。一方、管理部１３０は、車両１０が利用者の家にあると判定した場合、利用者の家以外の訪問先が推定できるか否かを判定する（ステップＳ３８）。この場合、管理部１３０は、例えば、利用者の家以外の訪問先がスケジュール情報として登録されているか否かに基づき、利用者の家以外の訪問先が推定できるか否かを判定してもよい。管理部１３０は、利用者の家以外の訪問先が推定できると判定した場合、推定された訪問先まで車両１０が到達するのに必要なバッテリ４０のＳＯＣを算出する（ステップＳ４０）。次に、管理部１３０は、充電用データ１４２から取得したバッテリ４０のＳＯＣから、ステップＳ４０において算出したバッテリ４０のＳＯＣを差し引くことにより、Ｖ２Ｇ時のＳＯＣの下限値を設定する（ステップＳ４２）。一方、管理部１３０は、利用者の家以外の訪問先が推定できないと判定した場合、ステップＳ４０およびステップＳ４２の処理を経ることなく、ステップＳ４４に移行する。そして、管理部１３０は、Ｖ２Ｇを開始して車両１０から充放電装置２００を介して電力系統４００に電力を供給する（ステップＳ４４）。この場合、管理部１３０は、ステップＳ３６またはステップＳ４２においてＶ２Ｇ時のＳＯＣの下限値が設定されている場合には、設定されたＳＯＣの下限値を限度として、Ｖ２Ｇを開始して車両１０から充放電装置２００を介して電力系統４００に電力を供給する。これによって、本フローチャートの処理が終了する。
図９〜図１０は、第２実施形態に係る管理装置１００の動作を説明するための図である。図示の例では、車両１０が利用者の家Ｐ２に到着した際に、車両１０を充放電装置２００に接続した状態で駐車した場合を例に挙げて説明する。
図９に示す例では、利用者の家以外の施設が利用者の訪問先として推定されているため、管理装置１００は、利用者の訪問先の施設Ｐ４を第４特定地点として設定し、第４特定地点まで車両１０が走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを算出する。そして、管理装置１００は、算出したＳＯＣを、車両１０のバッテリ４０のＳＯＣから差し引くことにより、利用者の家Ｐ２に駐車している車両１０から充放電装置２００を介して電力系統４００に供給される電力量を管理する。これにより、利用者の家Ｐ２から利用者の訪問先の施設Ｐ４まで車両１０が走行するためのバッテリ４０のＳＯＣが最低限確保されつつ、Ｖ２Ｇが運用される。
図１０に示す例では、利用者の家Ｐ２から利用者の訪問先の施設Ｐ４までの途中位置に充電設備Ｐ５が存在しているため、管理装置１００は、充電設備Ｐ５を第５特定地点として設定し、第５特定地点まで車両１０が走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを算出する。そして、管理装置１００は、算出したＳＯＣを、車両１０のバッテリ４０のＳＯＣから差し引くことにより、利用者の家Ｐ２に駐車している車両１０から充放電装置２００を介して電力系統４００に供給される電力量を管理する。これにより、利用者の家Ｐ２から充電設備Ｐ５まで車両１０が走行するためのバッテリ４０のＳＯＣが最低限確保されつつ、Ｖ２Ｇが運用される。
上記説明した第２実施形態に係る管理装置１００によれば、第１実施形態に係る管理装置１００の効果を奏する他、Ｖ２Ｇを運用する場合の汎用性を高めることができる。例えば、管理装置１００は、車両１０が利用者の家Ｐ２に位置する場合に、車両１０の利用者の家Ｐ２以外の位置を特定地点として登録し、特定地点まで車両１０が走行可能となるように、Ｖ２Ｇ時のＳＯＣの下限値を設定している。そのため、Ｖ２Ｇを運用する場合の汎用性を高めることができる。
＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態と比較すると、管理装置が車両に搭載されている点が異なる。以下、この相違点を中心に説明する。
図１１は、第３実施形態に係る車両１０Ａの構成図である。図１１に示すように、車両１０Ａには、例えば、モータ１２と、駆動輪１４と、ブレーキ装置１６と、車両センサ２０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）３０と、バッテリ４０と、電圧センサ、電流センサ、温度センサなどのバッテリセンサ４２と、ナビゲーション装置５０と、通信装置６０と、表示装置７０と、充電口８０と、コンバータ８２とを備える。
制御部３６Ａは、例えば、取得部３６αと、管理部３６βとを備える。制御部３６Ａの各構成要素は、例えば、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵなどのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体（非一過性の記憶媒体）に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。
取得部３６αは、車両１０の位置、車両１０の利用者に関連する第１特定地点、および、バッテリ４０の蓄電情報を取得する。車両１０の利用者に関連する第１特定地点は、例えば、利用者の家の位置である。取得部３６αは、例えば、ＧＮＳＳ受信機５２により特定される車両１０の位置をナビゲーション装置５０から取得する。取得部３６αは、地図情報５８に登録されている利用者の家の位置をナビゲーション装置５０から直接取得してもよいし、ナビゲーション装置５０などから取得した情報に基づいて推定してもよい。取得部３６αは、例えば、ナビゲーション装置５０から周期的に取得した車両１０の位置の履歴情報に基づいて、車両１０の利用者の家の位置を推定してもよい。取得部３６αは、バッテリセンサ４２の出力に基づいて、バッテリ４０の蓄電情報を取得する。バッテリ４０の蓄電情報は、例えば、バッテリ４０の電圧やＳＯＣなどの情報を含む。取得部３６αは、車両１０の位置と車両１０の利用者の家の位置との距離をナビゲーション装置５０から取得する。
管理部３６βは、ナビゲーション装置５０から取得した距離に基づき、車両１０の位置から車両１０の利用者の家の位置まで車両１０が走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを算出する。管理部３６βは、バッテリ４０のＳＯＣから、利用者の家まで走行可能なバッテリ４０のＳＯＣを差し引いた値を、車両１０から電力系統４００に供給される電力量の下限値として決定する。車両１０は、管理部３６βが決定した電力量の下限値を限度として、車両１０のバッテリ４０から充放電装置２００を介して電力系統４００に電力を供給する。
上記説明した第３実施形態に係る管理装置１００によれば、第１実施形態に係る管理装置１００と同様の効果を奏する。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
１０…車両、４０…バッテリ、１００…管理装置、１１０…通信部、１２０…取得部、１３０…管理部、１４０…記憶部、１４２…充電用データ、２００…充放電装置、２０２…筐体、２０４…制御装置、２０６…ケーブル接続口、２２０…充電ケーブル、４００…電力系統、４１０…建造物。

Claims (7)

  1. 車両に搭載されて前記車両の走行に用いられる電力を蓄える二次電池と電力系統との間での充放電を制御する管理装置であって、
    前記車両の位置、前記車両の利用者に関連する第１特定地点、および、前記二次電池の蓄電情報を取得する取得部と、
    前記取得部により取得された前記車両の位置から前記第１特定地点まで前記車両が走行可能な蓄電量を、前記二次電池の蓄電量から差し引いた蓄電量を限度として、前記二次電池から前記電力系統に供給される電力量を決定する管理部と、
    を備え、
    前記管理部は、前記車両の位置から前記第１特定地点までの途中位置に充電設備が存在か否かを判定し、前記車両の位置から前記第１特定地点までの途中位置に充電設備が存在すると判定した場合、前記充電設備の位置を第２特定地点に設定する、
    管理装置。
  2. 前記第１特定地点は、予め位置が取得または推定されている前記利用者の家の位置である、
    請求項１記載の管理装置。
  3. 前記管理部は、前記車両の利用者のスケジュール情報と連携して、前記第１特定地点とは異なる第３特定地点が前記車両の目的地と推定される場合、前記第３特定地点まで前記車両が走行可能な蓄電量を、前記二次電池の蓄電量から差し引いた蓄電量を限度として、前記二次電池から前記電力系統に供給される電力量を決定する、
    請求項１または２記載の管理装置。
  4. 前記管理部は、前記車両の位置が前記第１特定地点と一致する場合、前記車両の位置から前記第１特定地点とは異なる第４特定地点まで前記車両が走行可能な蓄電量を、前記二次電池の蓄電量から差し引いた蓄電量を限度として、前記二次電池から前記電力系統に供給される電力量を決定する、
    請求項１から３のうちいずれか１項記載の管理装置。
  5. 前記管理部は、前記車両の位置から前記第４特定地点までの途中位置に充電設備が存在する場合、前記充電設備の位置を第５特定地点に設定し、前記車両の位置から前記第５特定地点まで前記車両が走行可能な蓄電量を、前記二次電池の蓄電量から差し引いた蓄電量を限度として、前記二次電池から前記電力系統に供給される電力量を決定する、
    請求項４記載の管理装置。
  6. コンピュータが、
    車両に搭載されて前記車両の走行に用いられる電力を蓄える二次電池と電力系統との間での充放電を制御し、
    前記車両の位置、および前記車両の利用者に関連する第１特定地点、および、前記二次電池の蓄電情報を取得し、
    前記取得された前記車両の位置から前記第１特定地点まで前記車両が走行可能な蓄電量を、前記二次電池の蓄電量から差し引いた蓄電量を限度として、前記二次電池から前記電力系統に供給される電力量を決定し、
    前記コンピュータが、
    前記車両の位置から前記第１特定地点までの途中位置に充電設備が存在か否かを判定し、前記車両の位置から前記第１特定地点までの途中位置に充電設備が存在すると判定した場合、前記充電設備の位置を第２特定地点に設定する、
    管理方法。
  7. コンピュータに、
    車両に搭載されて前記車両の走行に用いられる電力を蓄える二次電池と電力系統との間での充放電を制御させ、
    前記車両の位置、および前記車両の利用者に関連する第１特定地点、および、前記二次電池の蓄電情報を取得させ、
    前記取得された前記車両の位置から前記第１特定地点まで前記車両が走行可能な蓄電量を、前記二次電池の蓄電量から差し引いた蓄電量を限度として、前記二次電池から前記電力系統に供給される電力量を決定させ、
    前記コンピュータに、
    前記車両の位置から前記第１特定地点までの途中位置に充電設備が存在か否かを判定させ、前記車両の位置から前記第１特定地点までの途中位置に充電設備が存在すると判定した場合、前記充電設備の位置を第２特定地点に設定させる、
    プログラム。
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