WO2021261073A1 - 充電施設の運用管理装置 - Google Patents

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WO2021261073A1
WO2021261073A1 PCT/JP2021/016781 JP2021016781W WO2021261073A1 WO 2021261073 A1 WO2021261073 A1 WO 2021261073A1 JP 2021016781 W JP2021016781 W JP 2021016781W WO 2021261073 A1 WO2021261073 A1 WO 2021261073A1
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賢二 西村
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株式会社Ihi
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Definitions

  • This disclosure relates to the operation management device of the charging facility.
  • Patent Document 1 describes a vehicle management system in a parking lot in which an automated driving control vehicle moves in the order of a constant current area and a constant voltage area on a passage in the hall.
  • Each parking frame is equipped with a power transmission device for a contactless power supply system.
  • the battery of the vehicle is charged by a constant current charging method.
  • the battery of the vehicle is charged by a constant voltage charging method.
  • an efficient schedule for charging the battery of the vehicle to the target charge amount while parking is determined according to the charge state and the target charge amount of the battery of the vehicle parked in the parking lot.
  • the schedule determined by the system may be, for example, the content of charging the battery in both the constant current area and the constant voltage area, or the content of charging the battery only in the constant voltage area.
  • the vehicle In the case of a schedule to charge the battery in both areas, first, the vehicle is parked in the parking frame of the constant current area by automatic operation control, and the battery is charged with constant current from the current charge state to a certain amount of charge. After that, the vehicle is moved to the parking frame in the constant voltage area by the automatic driving control, and the battery is charged at a constant voltage to the target charge amount.
  • the vehicle that has passed through the constant current area by automatic operation control is parked in the parking frame in the constant voltage area, and the battery is charged from the current charge state to the target charge amount. Charge to a constant voltage.
  • a schedule for constant current charging of a battery in a parking frame in a constant current area is determined for a vehicle that charges a battery with a small remaining charge to an intermediate level charge amount.
  • a schedule for constant voltage charging of the battery is determined in the parking frame in the constant voltage area for the vehicle that charges the battery with a certain amount of charge remaining.
  • the contactless power supply system is classified according to the amount of transmitted power.
  • SAE American Society of Automotive Engineers
  • passenger car standards stipulate WPT1 (maximum 3.7 kW) and WPT2 (maximum 7.7 kW) classes for normal charging and WPT3 (maximum 22 kW) class for quick charging.
  • WPT1 maximum 3.7 kW
  • WPT2 maximum 7.7 kW
  • WPT3 maximum 22 kW
  • the power transmission amount differs depending on the contents of the remaining battery level of the vehicle and the required charging power amount, as in the system of Patent Document 1. It is conceivable to use different devices.
  • high-power transmission devices such as the WPT3 class, which have a large transmission power amount, are more expensive in terms of equipment and power consumption. Will also grow. Therefore, it is conceivable that the number of high-power power transmission devices installed is limited compared to low-power power transmission devices.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and the purpose of the present disclosure is to use different power transmission devices for each vehicle in a charging facility having a plurality of charging spaces in which a power transmission device of a contactless power supply system is installed.
  • the purpose is to efficiently charge the in-vehicle battery.
  • the operation management device of the charging facility is An information acquisition unit that acquires information necessary for charging the in-vehicle battery of the vehicle from a vehicle that enters a charging facility where multiple charging spaces with different power transmission devices are installed. Among the power transmission devices, the power in the charging facility is based on the acquired information on the content of the charging schedule that increases the charge amount of the in-vehicle battery to the target charge amount by charging by the power transmission device in the empty charging space.
  • An optimization unit that optimizes consumption so that it is suppressed to below the maximum allowable power amount, To prepare for.
  • the optimization unit may optimize the content of the charging schedule so that the moving distance of the automated driving control vehicle in the place of the charging facility is minimized. ..
  • the optimization unit sets the contents of the charging schedule to the target charging of the in-vehicle battery of each of the automated driving control vehicles in the charging facility within a predetermined time. It may be optimized so that it is fully charged.
  • the information may include the identification information of the automatic driving control vehicle, the corresponding charging method of the in-vehicle battery, and the current charging state.
  • the charging facility may also serve as a parking lot, and the charging space may also serve as a parking frame for the parking lot.
  • the vehicle is an automatic driving control vehicle, and the automatic driving control vehicle is moved in the charging facility according to the content of the charging schedule optimized by the optimization unit. It may be further provided with a movement control unit for causing the movement.
  • a charging facility having a plurality of charging spaces in which a power transmission device of a contactless power supply system is installed it is possible to efficiently charge the in-vehicle battery of each vehicle by properly using the power transmission devices having different power transmission amounts. ..
  • FIG. 1 is a plan view of a vehicle charging facility whose operation is managed by the operation management device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of each control system of the operation management device of the charging facility of FIG. 1, the charger of the parking frame, and the vehicle that communicate with each other.
  • FIG. 3A is a graph showing the relationship between the amount of electric power required for future operation of each vehicle of FIG. 1 and the remaining battery level of the battery, and FIG. 3B is insufficient for each battery of FIG. 3A. It is a graph which shows the ratio of the charge electric energy by a high power transmission device and a low power transmission device when charging a minute electric energy.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a vehicle allocation pattern of each vehicle to each parking frame of FIG.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of a processing procedure executed by the charging / vehicle allocation planning unit of the management unit of FIG.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of a processing procedure executed by the vehicle state management unit of the vehicle of FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an example of a procedure of processing executed by the charge control unit of the charger of FIG. 2.
  • FIG. 1 shows a vehicle charging facility whose operation is managed by the operation management device according to the embodiment.
  • the charging facility 10 shown in FIG. 1 can be configured, for example, in a parking lot, a service area of a motorway, a parking area, or the like.
  • the charging facility 10 that also serves as the parking lot of the vehicle 1 will be described.
  • the charging facility 10 has parking frames 12, 21 to 23, 31 to 35 for nine cars.
  • the vehicle 1 that has entered from the doorway 11 can be parked in any of the parking frames 12, 21 to 23, and 31 to 35.
  • all the vehicles 1 using the charging facility 10 are electric automatic driving control vehicles and are equipped with the battery 3 as an in-vehicle battery that can be charged by the non-contact power supply system. do.
  • Examples of the electric vehicle 1 include EV (Electric Vehicle), PHEV (Plug-in Hybrid Vehicle), and the like.
  • Each vehicle 1 travels by automatic driving control.
  • the route on which each vehicle 1 travels is predetermined. Therefore, it is assumed that each vehicle 1 travels on the same route each time, and stops at the charging facility 10 to charge the battery 3 on the way.
  • Each vehicle 1 can travel at any time zone regardless of daytime or nighttime.
  • the traveling time zone of each vehicle 1 may be predetermined or may be arbitrarily determined with the occurrence of a specific event.
  • the parking frames 12, 21 to 23 for four of the parking frames 12, 21 to 23, 31 to 35 for nine cars are the batteries 3 in the charging facility 10. It also serves as a charging space.
  • the battery 3 can be charged in a non-contact manner.
  • chargers 13, 24 to 26 as a power transmission device of the non-contact power supply system are provided on the road surface of the parking frames 12, 21 to 23, respectively.
  • the charger 13 of the parking frame 12 is installed as a high-power power transmission device. That is, the charger 13 can charge the battery 3 of the vehicle 1 parked in the parking frame 12 with a larger transmission power amount than the chargers 24 to 26. For example, the charger 13 has a rated output capacity of 10 kW.
  • the chargers 24 to 26 of the parking frames 21 to 23 are installed as low power power transmission devices. That is, the chargers 24 to 26 can charge the battery 3 of the vehicle 1 parked in the parking frames 21 to 23 with a smaller transmission power amount than the charger 13.
  • chargers 24-26 have a rated output capacity of 2 kW. That is, in the charging facility 10, chargers having different amounts of transmitted power (for example, a high-power charger 13 and a low-power charger 24 to 26) are mixed.
  • the parking spaces 31 to 35 for five cars are assumed to be parking spaces for waiting. Therefore, these parking frames 31 to 35 do not have a charger for the battery 3.
  • the high power charger 13 Since the high power charger 13 has a larger amount of transmitted power than the low power chargers 24 to 26, the equipment cost tends to be high. Therefore, in the charging facility 10 of FIG. 1, the number of high-power chargers 13 is smaller than the number of low-power chargers 24 to 26.
  • the high power charger 13 takes a relatively long time to charge.
  • the power consumption is relatively high instead of being short.
  • the low power chargers 24 to 26 have a relatively low power consumption but a relatively long charging time.
  • the high power charger 13 and the low power chargers 24 to 26 are properly used. , It is necessary to efficiently charge the battery 3 of each vehicle 1.
  • the operation management device 40 of the charging facility 10 creates a charging schedule for the battery 3 of each vehicle 1.
  • the charging schedule is used for determining the charging pattern of the battery 3 and for guiding and controlling the vehicle 1 in the charging facility 10.
  • the guidance control efficiently moves the vehicle 1 in the charging facility 10 according to the vehicle allocation pattern created according to the charging pattern.
  • the charging pattern of the battery 3 defines which chargers 13, 24 to 26 are used to charge the battery 3, how long and how much power is transmitted.
  • the charging pattern also defines the order of the chargers 13, 24 to 26 for charging the battery 3.
  • the charging pattern is created so that the battery 3 of each vehicle 1 in the charging facility 10 can be efficiently charged by suppressing the maximum value and the total value of the amount of electric power consumed by the entire charging facility 10 within their respective allowable ranges. Will be done.
  • the vehicle allocation pattern of the vehicle 1 is to move the vehicle 1 in the charging facility 10 to which parking frame 12, 21 to 23 or the doorway 11 in what order, timing, and route according to the charging pattern of the battery 3. Contains the contents of.
  • the operation management device 40 may be configured by a cloud computer on the Internet, or may be configured by a computer installed at or near the charging facility 10. In this embodiment, a case where the operation management device 40 is configured by a cloud computer will be described.
  • the operation management device 40 has hardware such as a CPU, RAM, ROM, and a non-volatile external storage device.
  • the CPU of the operation management device 40 virtualizes the communication control unit 41 and the management unit 43 shown in FIG. 2 on the hardware of the operation management device 40 by, for example, executing a program stored in a ROM or an external storage device. Can be constructed as a target.
  • the communication control unit 41 can perform wireless communication with the communication control unit 51 of the vehicle 1 which is a mobile body. Further, the communication control unit 41 can also perform communication with the communication control unit 61 of the chargers 13, 24 to 26 fixed to the road surface of the parking frames 12, 21 to 23.
  • Communication between the communication control units 41 and 51 may be performed before the vehicle 1 enters the charging facility 10.
  • a wireless LAN Local Area Network
  • a wireless access point (not shown) of the wireless LAN can be installed in the charging facility 10.
  • a wired LAN Local Area Network
  • a wireless LAN or the like may be used for communication between the communication control units 41 and 61 as in the case of the communication control units 41 and 51.
  • wireless communication can also be performed between the communication control unit 51 of the vehicle 1 which is a mobile body and the communication control unit 61 of the chargers 13, 24 to 26 in the charging facility 10.
  • the wireless communication between the communication control unit 51 and the communication control unit 61 is, for example, the vehicle 1 parked in the parking frames 12, 21 to 23 and the chargers 13, 24 in the parking frames 12, 21 to 23 in which the vehicle 1 is parked. It is done between ⁇ 26.
  • a control signal related to charging of the battery 3 and the like are transmitted and received at a close range.
  • Communication such as control signals can be performed by a protocol according to a standard such as CHAdeMO.
  • Bluetooth registered trademark
  • a specific low power radio using a frequency in the 920 MHz band can be used.
  • Zigbee (registered trademark), WiFi (registered trademark), or the like can be used for wireless communication between the communication control units 51 and 61.
  • the management unit 43 has an operation status / on-site monitoring unit 45 and a charging / vehicle allocation planning unit 47.
  • the operation status / on-site monitoring unit 45 detects the position of each vehicle 1 in the charging facility 10.
  • the position of each vehicle 1 in the charging facility 10 can be detected, for example, from an image taken by a surveillance camera (not shown) in the charging facility 10. Further, the operation state / in-field monitoring unit 45 controls to guide each vehicle 1 in the charging facility 10 to the destination according to the vehicle allocation pattern of each vehicle 1 determined by the charging / vehicle allocation planning unit 47.
  • the operation management device 40 that virtually constructs the management unit 43 having the operation state / on-site monitoring unit 45 on the hardware moves the vehicle 1 in the charging facility 10 according to the contents of the vehicle allocation pattern in the charging schedule. It is possible to configure a movement control unit to be made to move.
  • each vehicle 1 is, for example, a parking frame 12, 21 to 23, 31 to 35 in which each vehicle 1 that has entered the charging facility 10 parks, or an entrance / exit 11 to which each vehicle 1 leaving the charging facility 10 heads. ..
  • the charging / vehicle allocation planning unit 47 communicates with the vehicle 1 via the communication control units 41 and 51 before entering the charging facility 10, so that the identification information and specification information of the vehicle 1 and the specification information of the battery 3 and the battery 3 are used. Battery information can be obtained from each vehicle 1.
  • the identification information of the vehicle 1 can include, for example, information such as a unique number for each vehicle 1.
  • the unique number for each vehicle 1 is, for example, a chassis number in the case of a Japanese domestic car and a vehicle identification number in the case of an imported car.
  • the specification information of the vehicle 1 may include information that can be used for specifying the shape of the vehicle 1, such as the length, width, height, and weight of the vehicle 1, for example.
  • the identification information of the vehicle 1 may include, for example, information on the route on which the vehicle 1 travels by automatic driving control.
  • the identification information may include at least information on the remaining routes excluding the route traveled by the time the vehicle 1 enters the charging facility 10.
  • Information on the route on which the vehicle 1 travels may be stored in advance in, for example, an external storage device of the operation management device 40.
  • the specification information of the battery 3 may include, for example, information that can specify a corresponding charging method that can be used for charging the battery 3.
  • the information that can specify the charging method is, for example, information on the battery capacity of the battery 3 in the specifications.
  • the battery information of the battery 3 may include, for example, information on the remaining battery level, which is the current state of charge of the battery 3 shown in FIG. 3A.
  • the charging / vehicle allocation planning unit 47 in FIG. 2 communicates with the chargers 13, 24 to 26 of the charging facility 10 via the communication control units 41 and 61, so that the chargers 13, 24 to 26 are in an empty state. Information can be obtained.
  • the charging / vehicle allocation planning unit 47 determines whether or not the battery 3 can be charged by the high-power power transmission device based on the specification information of the battery 3. Further, the charging / vehicle allocation planning unit 47 determines the target charge amount of the battery 3 in the charging facility 10 based on the information of the remaining route on which the vehicle travels after leaving the charging facility 10.
  • the target charge amount of the battery 3 is the target charge amount when the charge amount of the battery 3 is increased by charging at the charging facility 10. In other words, the target charge amount is the charge amount that is finally accumulated.
  • the target charge amount is, for example, as shown in FIG. 3B, an electric power amount obtained by adding a certain margin to the operation required amount which is the electric power amount required for the vehicle 1 to travel on the remaining route.
  • the charging / vehicle allocation planning unit 47 determines the target charge amount to a value equal to or less than the full charge capacity of the battery 3.
  • the charging / vehicle allocation planning unit 47 in FIG. 2 calculates the charging amount of the battery 3 in the charging facility 10 based on the target charging amount of the battery 3 and the remaining battery level. Further, the charging / vehicle allocation planning unit 47 determines the battery charge amount, the judgment result of whether or not the battery can be charged by the high-power power transmission device, and the vacant state of each charger 13, 24 to 26. The charging pattern of 3 is determined.
  • the charging / vehicle allocation planning unit 47 creates a vehicle allocation pattern in which each vehicle 1 that has entered the charging facility 10 is moved in the charging facility 10 according to the charging pattern of each battery 3.
  • FIGS. 3 (a) and 3 (b) show the case where the charging facility 10 has six vehicles 1 to charge the battery 3. Then, in FIG. 3B, the batteries 3 of the three vehicles A, D, and E are charged by using the high-power power transmission device and the low-power power transmission device in combination, and the three vehicles B, C, and F are charged. The case where the battery 3 of the vehicle 1 is charged only by the low power power transmission device is shown.
  • the charging / vehicle allocation planning unit 47 of FIG. 2 parks each vehicle 1 of A to F in the order and timing shown in FIG. 4, for example. Create a vehicle allocation pattern to move to frames 12, 21 to 23, 31 to 35.
  • the charging / vehicle allocation planning unit 47 of FIG. 2 creates a vehicle allocation pattern in which the moving vehicles 1 do not interfere with each other in consideration of the shape of each vehicle 1 specified from the specification information of the vehicle 1.
  • the arrangement of the parking frames 12, 21 to 23, 31 to 35 in the charging facility 10 is changed. You may go.
  • parking frames 81, 82, 91 to 96, 101 to 112 are dispersed on both sides of the central passage 72 leading to the entrance / exit 71. And are arranged.
  • a charger (not shown) which is a high power power transmission device is provided on the road surface of the parking frames 81 and 82, and a charger (not shown) which is a low power power transmission device is provided on the road surface of the parking frames 91 to 96. Is provided. No charger is provided on the road surface of the parking frames 101 to 112. That is, the parking frames 101 to 112 are waiting parking spaces.
  • the parking frames 81, 91 to 93, 101 to 106 and the parking frames 82, 94 to 96, 107 to 112 are symmetrically arranged on both sides of the central passage 72.
  • parking frames 81, 91 to 93, 101 to 106 and parking frames 82, 94 to 96, 107 to 112 are randomly arranged on both sides of the central passage 72, respectively. ing.
  • the arrangement of the parking frames 12, 21 to 23, 31 to 35 of the charging facility 10 shown in FIG. 1 is such that the charging facility 70 shown in FIGS. 5A and 5B is arranged in the charging facility 10. It can be devised and determined so that the vehicle 1 can be moved efficiently and so that the vehicles 1 do not interfere with each other.
  • the charging / dispatch planning unit 47 of FIG. 2 creates a charging schedule for the vehicle 1, the vehicle 1 to be entered into the charging facility 10 is charged via the communication control units 41 and 51 based on the identification information of the vehicle 1. Send the schedule.
  • Vehicle 1 is equipped with a vehicle state management unit 53 and an automatic driving control unit 55.
  • vehicle state management unit 53 and the automatic driving control unit 55 can be configured by, for example, an ECU (Electronic Control Unit), respectively.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the vehicle state management unit 53 transfers the identification information and specification information of the vehicle 1 and the specification information and battery information of the battery 3 of the vehicle 1 to the charging / vehicle allocation planning unit 47 of the operation management device 40 via the communication control unit 51. , The vehicle 1 transmits before entering the charging facility 10. As described above, the battery information of the battery 3 includes the information on the remaining battery level of the battery 3.
  • the vehicle state management unit 53 can be charged from the reception level of control signals and the like transmitted and received to the chargers 13, 24 to 26 of the parking frames 12, 21 to 23 parked by the vehicle 1 that has entered the charging facility 10. It authenticates that the vehicle 1 is stopped at a position within the permissible range.
  • the vehicle state management unit 53 controls ON and OFF of the traveling mode by the automatic traveling control of the vehicle 1 and ON and OFF of the mode (charging standby mode) that enables charging of the battery 3. That is, the vehicle state management unit 53 manages the charging operation of the battery 3 according to the charging pattern by the chargers 13, 24 to 26 after the stop position of the vehicle 1 is authenticated on the vehicle 1 side.
  • the automatic driving control unit 55 detects the position, posture, and the like of the vehicle 1 based on, for example, the output signals of the GPS (Global Positioning System) sensor and the gyro sensor (neither shown) mounted on the vehicle 1. can do. Further, the automatic driving control unit 55 is an obstacle existing around the vehicle 1 based on, for example, a photographed image of a surveillance camera (not shown) mounted on the vehicle 1 or an output signal of a sonar (not shown). Etc. can be detected.
  • GPS Global Positioning System
  • the automatic driving control unit 55 can control the vehicle 1 so as to travel on a predetermined route while checking the detected position, posture, surrounding obstacles, and the like of the vehicle 1.
  • the automatic driving control unit 55 receives a charging schedule from the charging / vehicle allocation planning unit 47 of the operation management device 40 via the communication control unit 51.
  • the automatic traveling control unit 55 can move the vehicle 1 in the charging facility 10 according to the received vehicle allocation pattern in the charging schedule.
  • the chargers 13, 24 to 26 have a charge control unit 63 and a power conversion unit 65.
  • the charge control unit 63 has hardware such as a CPU, RAM, ROM, and a non-volatile external storage device.
  • the CPU of the charge control unit 63 receives, for example, a charge schedule from the charge / vehicle allocation planning unit 47 of the operation management device 40 via the communication control unit 61 by executing a program stored in the ROM or an external storage device. ..
  • the charge control unit 63 authenticates the vehicle 1 parked in the parking frames 12, 21 to 23 provided with the chargers 13, 24 to 26 on the road surface.
  • the authentication of the vehicle 1 can be performed, for example, by collating the vehicle 1 specified by the control signal or the like transmitted / received to / from the vehicle 1 with the vehicle 1 specified by the charging pattern in the received charging schedule.
  • the vehicle 1 is stopped at a position within a chargeable allowable range from the reception level of the control signal and the like transmitted and received from the vehicle state management unit 53. Authenticate that you are there.
  • the charge control unit 63 controls ON and OFF of the standby mode that enables the battery 3 to be charged by the chargers 13, 24 to 26. That is, the charge control unit 63 manages the charging operation of the battery 3 according to the charging pattern by the chargers 13, 24 to 26 after authenticating the stop position of the vehicle 1.
  • the power conversion unit 65 is in the charging schedule in which the charging control unit 63 receives the power transmission of the charging power of the battery 3 which is transmitted from the coils of the chargers 13, 24 to 26 to the vehicle 1 side in a non-contact manner. Set the power transmission according to the charging pattern.
  • the charging / dispatch planning unit 47 first confirms whether or not the vehicle 1 has approached the charging facility 10 (step S11).
  • a wireless access point (not shown) installed in the charging facility 10 receives the identification information and specification information of the vehicle 1, the specification information of the battery 3, and the wireless signal of the battery information. It can be confirmed by.
  • step S11 is repeated until it approaches. Further, when the vehicle 1 approaches the charging facility 10 (Yes in step S11), the charging / vehicle allocation planning unit 47 acquires the received identification information and specification information of the vehicle 1 and the specification information and battery information of the battery 3. (Step S13).
  • the information acquired by the charging / vehicle allocation planning unit 47 may include charging information for the vehicle owned by the vehicle 1 regarding the charging of the battery 3.
  • the charging / vehicle allocation planning unit 47 calculates the target charge amount of the battery 3 of the vehicle 1 using the received information, and increases the charge state to the target charge amount based on the remaining battery level of the battery 3.
  • the required charge amount of the battery 3 is calculated (step S15).
  • the charging / vehicle allocation planning unit 47 uses the chargers 13, 24 to 26 and the charging time used to charge the battery 3 by the calculated charge amount, and two or more chargers 13, 24 to 26. Calculates the charging order (step S17).
  • the charging / dispatch planning unit 47 determines the power transmission of the chargers 13, 24 to 26 that can charge the battery 3 of each vehicle 1 to the target charge amount within the predetermined time (step S19).
  • the predetermined time is, for example, a time zone in which the vehicle 1 is parked as a parking lot in the parking lots 12, 21 to 23, 31 to 35 of the charging facility 10 and does not participate in the charging facility 10. Can be done.
  • FIG. 4 shows a case where the default time is 12 hours from 21:00 (9:00 pm) when the charging facility 10 is used as a parking lot to 9:00 am the next day.
  • the default time may be set to any of the daytime time zone, the nighttime time zone, and the time zone spanning both daytime and nighttime regardless of whether or not the charging facility 10 is used as a parking lot. can.
  • the length of the default time can be set arbitrarily.
  • the charging / dispatch planning unit 47 determines the power transmission of the chargers 13, 24 to 26 to a value within the allowable range of the battery 3 based on the specification information of the battery 3 received from the vehicle 1.
  • the charging / vehicle allocation planning unit 47 confirms the order of use of the chargers 13, 24 to 26 used for charging the battery 3 based on the contents calculated or determined in steps S15 to 19 (step S21). Further, the charging / vehicle allocation planning unit 47 confirms the acceptance order of the vehicle 1 in the parking frames 12, 21 to 23, 31 to 35 of the charging facility 10 according to the contents calculated, determined or confirmed in steps S15 to S21. (Step S23).
  • the charging / vehicle allocation planning unit 47 creates a charging schedule for the battery 3 based on the contents calculated, determined, or confirmed in steps S15 to 23 (step S25), and sets the created charging schedule for each vehicle 1 and each charger 13. , 24 to 26 (step S27). This completes a series of processes.
  • the vehicle state management unit 53 When the vehicle state management unit 53 receives the charging schedule from the charging / vehicle allocation planning unit 47 of the operation management device 40 (step S31), the vehicle status management unit 53 charges and allocates the management authority of the automatic driving control of the vehicle 1 according to the contents of the charging schedule. Transfer to section 47 (step S33).
  • the vehicle state management unit 53 moves the vehicle 1 to the destination parking frames 12, 21 to 23, 31 to 35 by automatic driving control based on the received vehicle allocation pattern in the charging schedule (step S35). ..
  • the vehicle state management unit 53 uses the control signals and the like transmitted and received by the vehicle 1 to the chargers 13, 24 to 26, and the vehicle 1 uses the batteries 3 of the parking frames 12, 21 to 23 designated by the vehicle allocation pattern. It authenticates that the vehicle is stopped at a rechargeable position (step S37). The vehicle state management unit 53 performs this authentication when the destination where the vehicle 1 is stopped is the parking frames 12, 21 to 23 having the chargers 13, 24 to 26.
  • the vehicle state management unit 53 turns off the traveling mode of the vehicle 1, turns on the charging standby mode of the battery 3 (step S39), charges the battery 3 (step S41), and responds to the charging pattern. Charging of the battery 3 is completed (step S43). Then, the vehicle state management unit 53 confirms whether or not the vehicle allocation pattern stipulates that the vehicle 1 be moved to the next parking frames 12, 21 to 23, 31 to 35 (step S45).
  • step S45 If the movement of vehicle 1 is specified (Yes in step S45), return to step S35. If the movement of the vehicle 1 is not specified (No in step S45), after waiting for a certain period of time (step S47), the vehicle 1 is discharged from the entrance / exit 11 to the outside of the charging facility 10 (step S49). Then, a series of processes is completed.
  • the vehicle 1 designated by the vehicle allocation pattern can charge the battery 3 of the parking frames 12, 21 to 23 by using the control signals transmitted and received by the chargers 13, 24 to 26 to and from the vehicle 1. It authenticates that the vehicle is stopped at the position (step S51).
  • the charge control unit 63 performs this authentication when it receives a charge schedule from the charge / vehicle allocation planning unit 47 of the operation management device 40.
  • the charge control unit 63 uses a control signal or the like transmitted and received by the chargers 13, 24 to 26 to and from the vehicle 1 to a position where the battery 3 of the parking frames 12, 21 to 23 can be charged, in a vehicle allocation pattern. It authenticates that the designated vehicle 1 is stopped (step S53). The charge control unit 63 performs this authentication when the vehicle 1 is stopped in the parking frames 12, 21 to 23 provided with the corresponding chargers 13, 24 to 26 on the road surface.
  • the charge control unit 63 the battery 3 of the vehicle 1 of the parking frames 12, 21 to 23 is ON in the charge standby mode by using the control signal or the like transmitted and received by the chargers 13, 24 to 26 to and from the vehicle 1. Check if it is. Further, the charge control unit 63 also confirms whether or not the chargers 13, 24 to 26 are in the charge standby mode ON (step S55). After that, the charge control unit 63 does not contact the battery 3 of the vehicle 1 stopped in the parking frames 12, 21 to 23 with the power transmission set by the power conversion unit 65 from the chargers 13, 24 to 26. To transmit power.
  • the charge control unit 63 confirms whether or not the battery 3 has been charged with the charging time or the charging amount specified in the charging pattern (step S59), and if not charging (No in step S59), Return to step S57.
  • the charge control unit 63 ends a series of processes after stopping charging (step S61).
  • the charging / vehicle allocation planning unit 47 operates and manages the information acquisition unit that acquires the information necessary for charging the battery 3 of the vehicle 1 by executing the procedure of step S13 in FIG. It can be configured by the device 40. Further, in the present embodiment, the charging / vehicle allocation planning unit 47 executes the procedures of steps S15 to S23 in FIG. 6 so that the power consumption in the charging facility 10 is suppressed to the maximum allowable power amount or less.
  • the optimization unit for optimization can be configured by the operation management device 40.
  • the operation management device 40 creates a charging schedule for the battery 3.
  • the charging pattern during the charging schedule is to efficiently charge the battery 3 of each vehicle 1 in the charging facility 10 by suppressing the maximum value and the total value of the amount of electric power consumed by the entire charging facility 10 within their respective allowable ranges. You can create it with what you can. Further, the vehicle allocation pattern during the charging schedule can be created so that the moving vehicles 1 do not interfere with each other when each vehicle 1 moves in the charging facility 10 according to the charging pattern.
  • the high power charger 13 and the low power charger 24 to The battery 3 can be efficiently charged by properly using the 26 and the battery 3.
  • the operation state / on-site monitoring unit 45 of the operation management device 40 may create a vehicle allocation pattern that minimizes the moving distance of the vehicle 1 in the charging facility 10 according to the charging pattern. .. Further, as shown in FIG. 4, the charging pattern created by the charging / vehicle allocation planning unit 47 of the operation management device 40 does not have to be such that all the batteries 3 are fully charged by 9:00 am the next day.
  • the high power power transmission device and the low power power transmission device are one type each has been described.
  • at least one of the high-power power transmission device and the low-power power transmission device may be of two or more types.
  • a power transmission device having a rated output capacity of 10 kW may be used as a high-power power transmission device
  • a power transmission device having a rated output capacity of 2 kW and a power transmission device having a rated output capacity of 3 kW may be used as a low-power power transmission device.
  • the power transmission device used for charging the in-vehicle battery as a low power power transmission device is used, and in the second charging schedule, a high power power transmission is performed by combining a power transmission device different from the first charging schedule. It may be used as a device. Specifically, for example, a power transmission device having a rated output capacity of 5 kW, which is a low-power power transmission device in combination with a power transmission device having a rated output capacity of 10 kW, is transmitted with a rated output capacity of 2 kW according to a different charging schedule. It may be used as a high-power power transmission device in combination with the device.
  • the vehicle 1 is an automated driving control vehicle
  • the vehicle 1 may be a non-automated driving control vehicle as long as it is electric.
  • the configuration for moving the vehicle 1 in the charging facility 10 to the destination by automatic driving control according to the vehicle allocation pattern is omitted, and a device for transmitting the content of the vehicle allocation pattern to the driver of the vehicle 1 is used instead. It may be provided.
  • the device that conveys the content of the vehicle allocation pattern may be provided in the vehicle 1 or may be arranged in a place that can be visually recognized by the driver of the charging facility 10.
  • the device provided in the vehicle 1 can be configured, for example, in combination with the configuration of a car navigation device.

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Abstract

送電電力量が異なる送電装置（１３，２４～２６）を設置した充電スペース（１２，２１～２３）が混在する充電施設（１０）に入場する車両（１）から、車両（１）の車載バッテリ（３）の充電に必要な情報を取得する情報取得部（４０）と、空きの充電スペース（１２，２１～２３）の送電装置（１３，２４～２６）による充電で、車載バッテリ（３）の充電量を目標充電量に増加させる充電スケジュールの内容を、取得した情報に基づいて、充電施設（１０）における電力消費量が最大許容電力量以下に抑制されるように最適化する最適化部（４０）とを備える。

Description

充電施設の運用管理装置
　本開示は、充電施設の運用管理装置に関する。
　非接触給電システムの受電装置を搭載した電気自動車（ＥＶ）等の車両について、車載のバッテリを効率よく充電する技術が検討されている。特許文献１には、場内の通路上で自動運転制御車両が定電流エリア、定電圧エリアの順に移動する駐車場における、車両管理システムが記載されている。
　定電流エリア及び定電圧エリアには、駐車枠がそれぞれ複数設けられている。各駐車枠には非接触給電システムの送電装置が設置されている。定電流エリアの駐車枠に車両が駐車した場合、当該車両のバッテリは定電流の充電方法で充電される。定電圧エリアの駐車枠に車両が駐車した場合、当該車両のバッテリは定電圧の充電方法で充電される。
　特許文献１のシステムでは、駐車場に駐車する車両のバッテリの充電状態と目標充電量とに応じて、その車両のバッテリを駐車中に目標充電量まで充電する効率的なスケジュールを決定する。システムが決定するスケジュールは、例えば、定電流エリア及び定電圧エリアの両方でバッテリを充電する内容となることもあり、定電圧エリアのみでバッテリを充電する内容となることもある。
　両エリアでバッテリを充電するスケジュールの場合は、まず、自動運転制御により車両を定電流エリアの駐車枠に駐車させて、バッテリを現在の充電状態からある程度の充電量まで定電流充電させる。その後、自動運転制御により車両を定電圧エリアの駐車枠に移動させて、バッテリを目標充電量まで定電圧充電させる。
　また、定電圧エリアのみでバッテリを充電するスケジュールの場合は、自動運転制御により定電流エリアを通過させた車両を定電圧エリアの駐車枠に駐車させて、バッテリを現在の充電状態から目標充電量まで定電圧充電させる。
　特許文献１のシステムでは、例えば、充電量の残りが少ないバッテリを中間レベルの充電量まで充電する車両に対して、定電流エリアの駐車枠でバッテリを定電流充電するスケジュールが決定される。また、ある程度の充電量が残っているバッテリを充電する車両に対して、定電圧エリアの駐車枠でバッテリを定電圧充電するスケジュールが決定される。このような定電流充電と定電圧充電との使い分けにより、特許文献１のシステムでは、各駐車枠の送電装置の稼働率を上げて各車両のバッテリの充電を効率よく実施することを期待している。
特開２０１９－９６１０４号公報
　非接触給電システムは送電電力量によって区分されている。例えば、ＳＡＥ（米国自動車技術会）の乗用車に関する規格では、普通充電用のＷＰＴ１（最大３．７ｋＷ）、ＷＰＴ２（最大７．７ｋＷ）クラスと、急速充電用のＷＰＴ３（最大２２ｋＷ）クラスとが定められている。これらのクラスの送電装置が混在する非接触給電システムでは、特許文献１のシステムと同様に、車両のバッテリの残量と要求される充電電力量との内容に応じて、送電電力量が異なる送電装置を使い分けることが考えられる。
　ＷＰＴ１クラス等の送電電力量が低いローパワーの送電装置に比べて、ＷＰＴ３クラス等の送電電力量が大きいハイパワーの送電装置は、送電電力量が大きいことから設備が高価となり、また、消費電力も大きくなる。そのため、ハイパワーの送電装置はローパワーの送電装置に比べて設置数が限られることが考えられる。
　本開示は前記事情に鑑みなされたもので、本開示の目的は、非接触給電システムの送電装置を設置した充電スペースを複数有する充電施設において、送電電力量が異なる送電装置の使い分けにより、各車両の車載バッテリを効率的に充電することにある。
　本開示に係る充電施設の運用管理装置は、
　送電電力量が異なる送電装置を設置した複数の充電スペースが混在する充電施設に入場する車両から、前記車両の車載バッテリの充電に必要な情報を取得する情報取得部と、
　前記送電装置のうち、空きの前記充電スペースの送電装置による充電で、前記車載バッテリの充電量を目標充電量に増加させる充電スケジュールの内容を、取得した前記情報に基づいて、前記充電施設における電力消費量が最大許容電力量以下に抑制されるように最適化する最適化部と、
　を備える。
　本開示に係る充電施設の運用管理装置において、前記最適化部は、前記充電スケジュールの内容を、前記充電施設の場内における前記自動運転制御車両の移動距離が最小となるように最適化してもよい。
　本開示に係る充電施設の運用管理装置において、前記最適化部は、前記充電スケジュールの内容を、前記充電施設内の前記各自動運転制御車両の前記車載バッテリが既定時間内にそれぞれの前記目標充電量に充電され終わるように最適化してもよい。
　本開示に係る充電施設の運用管理装置において、前記情報は、前記自動運転制御車両の識別情報、前記車載バッテリの対応充電方式及び現在の充電状態を含んでいてもよい。
　本開示に係る充電施設の運用管理装置において、前記充電施設は駐車場を兼ねており、前記充電スペースは前記駐車場の駐車枠を兼ねていてもよい。
　本開示に係る充電施設の運用管理装置において、前記車両は自動運転制御車両であり、前記最適化部が最適化した前記充電スケジュールの内容に応じて前記自動運転制御車両を前記充電施設内で移動させる移動制御部をさらに備えていてもよい。
　本開示によれば、非接触給電システムの送電装置を設置した充電スペースを複数有する充電施設において、送電電力量が異なる送電装置の使い分けにより、各車両の車載バッテリを効率的に充電することができる。
図１は、実施形態に係る運用管理装置により運用が管理される車両の充電施設の平面図である。 図２は、相互間で通信を行う図１の充電施設の運用管理装置と駐車枠の充電器と車両との各制御系の概略構成を示す説明図である。 図３（ａ）は、図１の各車両の今後の運行に必要な電力量とバッテリの電池残量との関係を示すグラフ、図３（ｂ）は図３（ａ）の各バッテリに不足分の電力量を充電する場合のハイパワーの送電装置及びローパワーの送電装置による充電電力量の割合を示すグラフである。 図４は、図３（ｂ）の割合で各バッテリを充電する場合の図１の各駐車枠への各車両の配車パターンを示す説明図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、図１の充電施設内の車両の駐車枠間における移動パターンを示す説明図である。 図６は、図２の管理ユニットの充電・配車計画部が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図７は、図２の車両の車両状態管理ユニットが実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図８は、図２の充電器の充電制御ユニットが実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。
　以下、いくつかの例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は実施形態に係る運用管理装置により運用が管理される車両の充電施設を示している。図１に示す充電施設１０は、例えば、駐車場、自動車専用道路のサービスエリア又はパーキングエリア等において構成することができる。
　本実施形態では、車両１の駐車場を兼ねる充電施設１０について説明する。図１に示す例では、充電施設１０が、９台分の駐車枠１２，２１～２３，３１～３５を有している。出入口１１から入場した車両１は、駐車枠１２，２１～２３，３１～３５の何れかに駐車できる。
　本実施形態では、充電施設１０を利用する全ての車両１が、電動の自動運転制御車両であり、かつ、非接触給電システムにより充電可能な車載バッテリとしてのバッテリ３を搭載していることを想定する。電動の車両１としては、例えば、ＥＶ（Electric Vehicle）、ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）等を挙げることができる。
　各車両１は、自動運転制御によって走行する。各車両１が走行するルートは、予め定められている。したがって、各車両１は、毎回、同じルートを走行し、その途中で、バッテリ３の充電のために充電施設１０に立ち寄ることを想定する。各車両１は、日中、夜間を問わず、任意の時間帯に走行することができる。各車両１の走行時間帯は、予め定められていてもよく、特定のイベントの発生に伴い任意に定められてもよい。
　充電施設１０では、図１に示す例の場合、９台分の駐車枠１２，２１～２３，３１～３５のうち４台分の駐車枠１２，２１～２３が、充電施設１０におけるバッテリ３の充電スペースを兼ねている。４台分の駐車枠１２，２１～２３では、バッテリ３を非接触で充電することができる。バッテリ３を非接触で充電するために、駐車枠１２，２１～２３の路面には、非接触給電システムの送電装置としての充電器１３，２４～２６がそれぞれ設けられる。
　図１に示す例では、駐車枠１２の充電器１３が、ハイパワーの送電装置として設置されている。即ち、充電器１３は、駐車枠１２に駐車した車両１のバッテリ３を、充電器２４～２６よりも大きい送電電力量で充電できる。例えば、充電器１３は、１０ｋＷの定格出力容量を有する。
　また、図１に示す例では、駐車枠２１～２３の充電器２４～２６が、ローパワーの送電装置として設置されている。即ち、充電器２４～２６は、駐車枠２１～２３に駐車した車両１のバッテリ３を、充電器１３よりも小さい送電電力量で充電できる。例えば、充電器２４～２６は、２ｋＷの定格出力容量を有する。つまり、充電施設１０には、送電電力量が異なる充電器（例えばハイパワーの充電器１３とローパワーの充電器２４～２６）が混在している。
　なお、図１に示す例では、５台分の駐車枠３１～３５は、待機用の駐車スペースを想定している。従って、これらの駐車枠３１～３５は、バッテリ３の充電器を有していない。
　ハイパワーの充電器１３は、ローパワーの充電器２４～２６に比べて送電電力量が大きいため、設備費用が高価となりやすい。そのため、図１の充電施設１０では、ハイパワーの充電器１３の台数を、ローパワーの充電器２４～２６の台数よりも少なくしている。
　バッテリ３に対して同量の充電量を充電するハイパワーの充電器１３とローパワーの充電器２４～２６とを比較した場合、ハイパワーの充電器１３は、充電の所要時間が相対的に短い代わりに消費電力が相対的に高い。一方、ローパワーの充電器２４～２６は、消費電力が相対的に低い代わりに充電の所要時間が相対的に長い。
　このため、充電施設１０の全体で消費する電力量の最大値及び合計値をそれぞれの許容範囲内に抑えるには、ハイパワーの充電器１３とローパワーの充電器２４～２６とを上手く使い分けて、各車両１のバッテリ３を効率よく充電する必要がある。
　そこで、本実施形態では、充電施設１０の運用管理装置４０が、各車両１のバッテリ３の充電スケジュールを作成する。充電スケジュールは、バッテリ３の充電パターンの決定と、充電施設１０内での車両１の誘導制御とに用いられる。誘導制御は、充電パターンに応じて作成した配車パターンに合わせて、車両１を、充電施設１０内で効率的に移動させる。
　バッテリ３の充電パターンは、バッテリ３を、どの充電器１３，２４～２６で、どのくらいの時間、どのくらいの送電電力量で充電するかを規定する。１つの車両１のバッテリ３を複数の充電器１３，２４～２６で充電する場合は、充電パターンは、バッテリ３を充電する充電器１３，２４～２６の順番も規定する。充電パターンは、充電施設１０内の各車両１のバッテリ３を、充電施設１０の全体で消費する電力量の最大値及び合計値をそれぞれの許容範囲内に抑えて効率的に充電できる内容で作成される。
　車両１の配車パターンは、充電施設１０内の車両１を、バッテリ３の充電パターンに合わせて、どの駐車枠１２，２１～２３又は出入口１１に、どのような順番、タイミング及び経路で移動させるかの内容を含んでいる。
　運用管理装置４０は、インターネット上のクラウドコンピュータで構成してもよく、充電施設１０又はその近辺に設置したコンピュータで構成してもよい。本実施形態では、運用管理装置４０をクラウドコンピュータで構成する場合について説明する。
　運用管理装置４０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性の外部記憶装置等のハードウェアを有する。運用管理装置４０のＣＰＵは、例えば、ＲＯＭ又は外部記憶装置に記憶させたプログラムを実行することで、運用管理装置４０のハードウェア上に、図２に示す通信制御ユニット４１及び管理ユニット４３を仮想的に構築することができる。
　通信制御ユニット４１は、移動体である車両１の通信制御ユニット５１との間で、無線による通信を行うことができる。また、通信制御ユニット４１は、駐車枠１２，２１～２３の路面に固定された充電器１３，２４～２６の通信制御ユニット６１との間でも、通信を行うことができる。
　通信制御ユニット４１，５１間の通信は、車両１が充電施設１０に入場する前に行ってもよい。充電施設１０の外にいる車両１の通信制御ユニット５１との間で通信制御ユニット４１が無線により行う通信には、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等を用いることができる。無線ＬＡＮを用いる場合は、例えば、無線ＬＡＮの無線アクセスポイント（図示せず）を、充電施設１０に設置することができる。
　充電施設１０内に配置された固定の通信制御ユニット６１との間で通信制御ユニット４１が行う通信には、例えば、充電施設１０内に構築した有線のＬＡＮ（Local Area Network）等を用いることができる。勿論、通信制御ユニット４１，６１間の通信に、通信制御ユニット４１，５１間と同じく無線ＬＡＮ等を用いてもよい。
　なお、移動体である車両１の通信制御ユニット５１と、充電施設１０内の充電器１３，２４～２６の通信制御ユニット６１との間でも、無線による通信を行うことができる。
　通信制御ユニット５１と通信制御ユニット６１の間の無線通信は、例えば、駐車枠１２，２１～２３に駐車した車両１と、車両１が駐車した駐車枠１２，２１～２３における充電器１３，２４～２６との間で行われる。この通信では、例えば、バッテリ３の充電に関するコントロール信号等が至近距離で送受信される。コントロール信号等の通信は、例えば、ＣＨＡｄｅＭＯ等の規格にしたがったプロトコルで行うことができる。
　通信制御ユニット５１と通信制御ユニット６１との間の無線通信には、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、９２０ＭＨｚ帯の周波数を利用した特定小電力無線を用いることができる。あるいは、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）又はＷｉＦｉ（登録商標）等を、通信制御ユニット５１，６１間の無線通信に用いることができる。
　管理ユニット４３は、運行状態・場内監視部４５及び充電・配車計画部４７を有している。
　運行状態・場内監視部４５は、充電施設１０内の各車両１の位置を検出する。充電施設１０内の各車両１の位置は、例えば、充電施設１０内の不図示の監視カメラによる撮影画像から検出することができる。また、運行状態・場内監視部４５は、充電・配車計画部４７が決定する各車両１の配車パターンに応じて、充電施設１０内の各車両１を目的地にそれぞれ誘導する制御を行う。
　即ち、運行状態・場内監視部４５を有する管理ユニット４３をハードウェア上に仮想的に構築する運用管理装置４０は、車両１を充電スケジュール中の配車パターンの内容に応じて充電施設１０内で移動させる移動制御部を構成することができる。
　各車両１の目的地は、例えば、充電施設１０に入場した各車両１が駐車する駐車枠１２，２１～２３，３１～３５、又は、充電施設１０を出る各車両１が向かう出入口１１である。
　充電・配車計画部４７は、例えば、充電施設１０に入場する前に車両１と通信制御ユニット４１，５１を介して通信することで、車両１の識別情報及び仕様情報とバッテリ３の仕様情報及び電池情報とを、各車両１からそれぞれ取得することができる。
　車両１の識別情報は、例えば、車両１毎に固有の番号等の情報を含むものとすることができる。車両１毎に固有の番号は、例えば、日本の国産車の場合は車台番号、輸入車の場合は車両識別番号である。車両１の仕様情報は、例えば、車両１の車長、車幅、車高、車両重量等のように、車両１の形状等の特定に利用できる情報を含んでいてもよい。
　なお、車両１の識別情報は、例えば、その車両１が自動運転制御により走行するルートの情報を含んでいてもよい。識別情報がルートの情報を含む場合、その情報は、車両１が充電施設１０に入場するまでに走行したルートを除く残りのルートの情報を少なくとも含んでいればよい。車両１が走行するルートの情報は、運用管理装置４０の例えば外部記憶装置に予め記憶されていてもよい。
　バッテリ３の仕様情報は、例えば、バッテリ３の充電に用いることができる対応充電方式を特定できる情報を含んでいてもよい。充電方式を特定できる情報は、例えば、仕様上におけるバッテリ３の電池容量の情報である。バッテリ３の電池情報は、例えば、図３（ａ）に示すバッテリ３の現在の充電状態である電池残量の情報を含んでもよい。
　図２の充電・配車計画部４７は、充電施設１０の各充電器１３，２４～２６と通信制御ユニット４１，６１を介して通信することで、各充電器１３，２４～２６の空き状態の情報を取得することができる。
　充電・配車計画部４７は、バッテリ３の仕様情報に基づいて、ハイパワーの送電装置によるバッテリ３の充電が可能であるか否かを判断する。また、充電・配車計画部４７は、充電施設１０を出た後の車両が走行する残りのルートの情報に基づいて、充電施設１０におけるバッテリ３の目標充電量を決定する。
　バッテリ３の目標充電量は、充電施設１０での充電によりバッテリ３の充電量を増加させる際の目標とする充電量である。換言すれば、目標充電量は、最終的に蓄積される充電量である。目標充電量は、例えば、図３（ｂ）に示すように、車両１が残りのルートを走行するのに必要な電力量である運行必要量に、一定のマージンを加えた電力量である。充電・配車計画部４７は、目標充電量をバッテリ３の満充電容量以下の値に決定する。
　図２の充電・配車計画部４７は、バッテリ３の目標充電量と電池残量とに基づいて、充電施設１０におけるバッテリ３の充電量を割り出す。また、充電・配車計画部４７は、割り出したバッテリ３の充電量と、ハイパワーの送電装置による充電の可否の判断結果と、各充電器１３，２４～２６の空き状態とに基づいて、バッテリ３の充電パターンを決定する。
　また、充電・配車計画部４７は、充電施設１０に入場した各車両１を、充電施設１０内でそれぞれのバッテリ３の充電パターンに応じて移動させる配車パターンを作成する。
　図３（ａ）及び図３（ｂ）の例では、充電施設１０においてバッテリ３を充電する車両１がＡ～Ｆの６台である場合を示している。そして、図３（ｂ）では、Ａ，Ｄ，Ｅの３台の車両１のバッテリ３をハイパワーの送電装置とローパワーの送電装置との併用で充電し、Ｂ，Ｃ，Ｆの３台の車両１のバッテリ３をローパワーの送電装置のみで充電する場合を示している。
　図３（ｂ）のパターンで各車両１のバッテリ３を充電する場合、図２の充電・配車計画部４７は、例えば、図４に示す順番及びタイミングでＡ～Ｆの各車両１を各駐車枠１２，２１～２３，３１～３５に移動させる配車パターンを作成する。
　なお、各車両１が充電施設１０内で移動する際には、移動中の車両１同士が干渉することを避ける必要がある。そこで、図２の充電・配車計画部４７は、車両１の仕様情報から特定される各車両１の形状を考慮して、移動中の車両１同士が干渉しない配車パターンを作成する。
　また、充電・配車計画部４７が作成する配車パターンにおける車両１の移動経路等の自由度を高めるように、充電施設１０内の駐車枠１２，２１～２３，３１～３５の配置を変える工夫を行ってもよい。
　例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す充電施設７０では、いずれも、出入口７１に続く中央通路７２の両側に、駐車枠８１，８２，９１～９６，１０１～１１２を分散して配置している。駐車枠８１，８２の路面にはハイパワーの送電装置である充電器（図示せず）が設けられ、駐車枠９１～９６の路面にはローパワーの送電装置である充電器（図示せず）が設けられる。駐車枠１０１～１１２の路面には充電器が設けられていない。即ち、駐車枠１０１～１１２は、待機用の駐車スペースである。
　そして、図５（ａ）の充電施設７０では、中央通路７２を挟んだ両側に、駐車枠８１，９１～９３，１０１～１０６と駐車枠８２，９４～９６，１０７～１１２とが対称に配置されている。一方、図５（ｂ）の充電施設７０では、中央通路７２の両側に、駐車枠８１，９１～９３，１０１～１０６と駐車枠８２，９４～９６，１０７～１１２とがそれぞれランダムに配置されている。
　図１に示す充電施設１０の駐車枠１２，２１～２３，３１～３５の配置は、例えば図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す充電施設７０のように、充電施設１０内での車両１の移動を効率的にかつ車両１同士の干渉が無いように行えるように工夫して決めることができる。
　図２の充電・配車計画部４７は、車両１の充電スケジュールを作成すると、車両１の識別情報に基づいて、充電施設１０に入場する対象の車両１に通信制御ユニット４１，５１を介して充電スケジュールを送信する。
　車両１は、車両状態管理ユニット５３及び自動走行制御ユニット５５を搭載している。車両状態管理ユニット５３及び自動走行制御ユニット５５は、例えば、それぞれＥＣＵ（Electronic Control Unit ）で構成することができる。
　車両状態管理ユニット５３は、車両１の識別情報及び仕様情報と、車両１のバッテリ３の仕様情報及び電池情報とを、通信制御ユニット５１を介して運用管理装置４０の充電・配車計画部４７に、車両１が充電施設１０に入場する前に送信する。バッテリ３の電池情報は、上述したように、バッテリ３の電池残量の情報を含んでいる。
　また、車両状態管理ユニット５３は、充電施設１０に入場した車両１が駐車した駐車枠１２，２１～２３の充電器１３，２４～２６と送受信したコントロール信号等の受信レベル等から、充電可能な許容範囲内の位置に車両１が停車していることの認証を行う。
　さらに、車両状態管理ユニット５３は、車両１の自動走行制御による走行モードのＯＮ及びＯＦＦと、バッテリ３の充電を可能とするモード（充電待機モード）のＯＮ及びＯＦＦとを制御する。即ち、車両状態管理ユニット５３は、車両１の停車位置を認証した後の充電器１３，２４～２６による充電パターンに応じたバッテリ３の充電動作を、車両１側において管理する。
　自動走行制御ユニット５５は、例えば、車両１に搭載したＧＰＳ（Global Positioning System ）センサ、ジャイロセンサ（いずれも図示せず）の出力信号等に基づいて、車両１の位置、姿勢等の状態を検出することができる。また、自動走行制御ユニット５５は、例えば、車両１に搭載した監視カメラ（図示せず）の撮影画像又はソナー（図示せず）の出力信号等に基づいて、車両１の周辺に存在する障害物等を検出することができる。
　自動走行制御ユニット５５は、検出した車両１の位置、姿勢、周辺の障害物等を確認しつつ、予め定められたルートを走行するように車両１を制御することができる。
　自動走行制御ユニット５５は、通信制御ユニット５１を介して運用管理装置４０の充電・配車計画部４７から充電スケジュールを受信する。自動走行制御ユニット５５は、受信した充電スケジュール中の配車パターンに応じて車両１を充電施設１０内で移動させることができる。
　充電器１３，２４～２６は、充電制御ユニット６３及び電力変換ユニット６５を有している。
　充電制御ユニット６３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性の外部記憶装置等のハードウェアを有する。充電制御ユニット６３のＣＰＵは、例えば、ＲＯＭ又は外部記憶装置に記憶させたプログラムを実行することで、通信制御ユニット６１を介して運用管理装置４０の充電・配車計画部４７から充電スケジュールを受信する。
　充電制御ユニット６３は、充電器１３，２４～２６を路面に設けた駐車枠１２，２１～２３に駐車した車両１を認証する。車両１の認証は、例えば、車両１との間で送受信するコントロール信号等によって特定した車両１と、受信した充電スケジュール中の充電パターンによって特定した車両１との照合によって行うことができる。
　充電制御ユニット６３は、車両１の車両状態管理ユニット５３と同様に、車両状態管理ユニット５３と送受信したコントロール信号等の受信レベル等から、充電可能な許容範囲内の位置に車両１が停車していることの認証を行う。
　さらに、充電制御ユニット６３は、充電器１３，２４～２６によるバッテリ３の充電を可能とする待機モードのＯＮ及びＯＦＦを制御する。即ち、充電制御ユニット６３は、車両１の停車位置を認証した後の充電器１３，２４～２６による充電パターンに応じたバッテリ３の充電動作を管理する。
　電力変換ユニット６５は、充電器１３，２４～２６の不図示のコイルから車両１側に非接触で送電するバッテリ３の充電用電力の送電力を、充電制御ユニット６３が受信した充電スケジュール中の充電パターンに応じた送電力に設定する。
　次に、充電施設１０の管理ユニット４３の充電・配車計画部４７が実行する処理の一例を、図６を参照して説明する。
　充電・配車計画部４７は、まず、車両１が充電施設１０に接近したか否かを確認する（ステップＳ１１）。充電施設１０への車両１の接近は、例えば、充電施設１０に設置した不図示の無線アクセスポイントが、車両１の識別情報及び仕様情報、バッテリ３の仕様情報及び電池情報の無線信号を受信したことで確認することができる。
　車両１が充電施設１０に接近していない場合は（ステップＳ１１でＮｏ）、接近するまでステップＳ１１をリピートする。また、車両１が充電施設１０に接近した場合は（ステップＳ１１でＹｅｓ）、充電・配車計画部４７は、受信した車両１の識別情報及び仕様情報とバッテリ３の仕様情報及び電池情報とを取得する（ステップＳ１３）。充電・配車計画部４７が取得する情報には、バッテリ３の充電に関する車両１の所有車等への課金情報が含まれていてもよい。
　そして、充電・配車計画部４７は、受信した情報を用いて、車両１のバッテリ３の目標充電量を算出し、バッテリ３の電池残量に基づいて、目標充電量に充電状態を増やすために必要なバッテリ３の充電量を算出する（ステップＳ１５）。
　さらに、充電・配車計画部４７は、バッテリ３を算出した充電量だけ充電するのに用いる充電器１３，２４～２６と充電時間、及び、２つ以上の充電器１３，２４～２６を用いる場合は充電する順番を算出する（ステップＳ１７）。
　また、充電・配車計画部４７は、各車両１のバッテリ３を既定時間の間に目標充電量に充電できる充電器１３，２４～２６の送電力を決定する（ステップＳ１９）。ここで、既定時間とは、例えば、車両１が充電施設１０の駐車枠１２，２１～２３，３１～３５に駐車場として駐車され、充電施設１０から出場されることがない時間帯とすることができる。
　図４では、充電施設１０を駐車場として利用する２１時（午後９時）から翌日の午前９時までの１２時間を、既定時間とする場合について示している。既定時間は、充電施設１０を駐車場として利用するか否かに関係なく、日中の時間帯、夜間の時間帯、日中と夜間の両方に跨がる時間帯のいずれに設定することもできる。既定時間の長さは任意に設定することができる。
　なお、充電・配車計画部４７は、車両１から受信したバッテリ３の仕様情報に基づいて、充電器１３，２４～２６の送電力をバッテリ３の許容範囲内の値に決定する。
　次に、充電・配車計画部４７は、ステップＳ１５～１９で算出又は決定した内容で、バッテリ３の充電に用いる充電器１３，２４～２６の使用順を確認する（ステップＳ２１）。さらに、充電・配車計画部４７は、ステップＳ１５～２１で算出、決定又は確認した内容に応じた、充電施設１０の各駐車枠１２，２１～２３，３１～３５における車両１の受入れ順番を確認する（ステップＳ２３）。
　そして、充電・配車計画部４７は、ステップＳ１５～２３で算出、決定又は確認した内容で、バッテリ３の充電スケジュールを作成し（ステップＳ２５）、作成した充電スケジュールを各車両１及び各充電器１３，２４～２６に送信する（ステップＳ２７）。以上で、一連の処理を終了する。
　次に、車両１の車両状態管理ユニット５３が実行する処理の一例を、図７を参照して説明する。
　車両状態管理ユニット５３は、運用管理装置４０の充電・配車計画部４７から充電スケジュールを受信すると（ステップＳ３１）、充電スケジュールの内容にしたがって、車両１の自動運転制御の管理権限を充電・配車計画部４７に移譲する（ステップＳ３３）。
　続いて、車両状態管理ユニット５３は、受信した充電スケジュール中の配車パターンに基づいて、目的地の駐車枠１２，２１～２３，３１～３５に車両１を自動運転制御により移動させる（ステップＳ３５）。
　そして、車両状態管理ユニット５３は、車両１が充電器１３，２４～２６と送受信するコントロール信号等を利用して、車両１が配車パターンで指定された駐車枠１２，２１～２３のバッテリ３を充電可能な位置に停車していることを認証する（ステップＳ３７）。車両状態管理ユニット５３は、この認証を、車両１が停車した目的地が充電器１３，２４～２６を有する駐車枠１２，２１～２３である場合に行う。
　次に、車両状態管理ユニット５３は、車両１の走行モードをＯＦＦとし、バッテリ３の充電待機モードをＯＮにして（ステップＳ３９）、バッテリ３の充電を実施し（ステップＳ４１）、充電パターンに応じたバッテリ３の充電を完了させる（ステップＳ４３）。そして、車両状態管理ユニット５３は、配車パターンにおいて、次の駐車枠１２，２１～２３，３１～３５に車両１を移動させることが規定されているか否かを確認する（ステップＳ４５）。
　車両１の移動が規定されている場合は（ステップＳ４５でＹｅｓ）、ステップＳ３５にリターンする。車両１の移動が規定されていない場合は（ステップＳ４５でＮｏ）、一定時間待機した後（ステップＳ４７）、出入口１１から充電施設１０の外に車両１を出庫させる（ステップＳ４９）。そして、一連の処理を終了する。
　次に、充電器１３，２４～２６の充電制御ユニット６３が実行する処理の一例を、図８を参照して説明する。
　充電制御ユニット６３は、充電器１３，２４～２６が車両１と送受信するコントロール信号等を利用して、配車パターンで指定された車両１が駐車枠１２，２１～２３のバッテリ３を充電可能な位置に停車していることを認証する（ステップＳ５１）。充電制御ユニット６３は、この認証を、運用管理装置４０の充電・配車計画部４７から充電スケジュールを受信すると行う。
　次に、充電制御ユニット６３は、充電器１３，２４～２６が車両１と送受信するコントロール信号等を利用して、駐車枠１２，２１～２３のバッテリ３を充電可能な位置に、配車パターンで指定された車両１が停車していることを認証する（ステップＳ５３）。充電制御ユニット６３は、この認証を、対応する充電器１３，２４～２６を路面に設けた駐車枠１２，２１～２３に車両１が停車した場合に行う。
　続いて、充電制御ユニット６３は、充電器１３，２４～２６が車両１と送受信するコントロール信号等を利用して、駐車枠１２，２１～２３の車両１のバッテリ３が充電待機モードＯＮであるか否かを確認する。また、充電制御ユニット６３は、充電器１３，２４～２６が充電待機モードＯＮであるか否かも併せて確認する（ステップＳ５５）。その後、充電制御ユニット６３は、駐車枠１２，２１～２３に停車した車両１のバッテリ３に、電力変換ユニット６５が設定した送電力で、充電用電力を充電器１３，２４～２６から非接触で送電させる。
　次に、充電制御ユニット６３は、充電パターンに規定された充電時間又は充電量でバッテリ３を充電したか否かを確認し（ステップＳ５９）、充電していない場合は（ステップＳ５９でＮｏ）、ステップＳ５７にリターンする。また、充電した場合は（ステップＳ５９でＹｅｓ）、充電制御ユニット６３は、充電を停止させた後に（ステップＳ６１）、一連の処理を終了する。
　以上に説明した本実施形態では、充電・配車計画部４７が図６のステップＳ１３の手順を実行することで、車両１のバッテリ３の充電に必要な情報を取得する情報取得部を、運用管理装置４０で構成することができる。また、本実施形態では、充電・配車計画部４７が図６中のステップＳ１５～ステップＳ２３の手順を実行することで、充電施設１０における電力消費量が最大許容電力量以下に抑制されるように最適化する最適化部を、運用管理装置４０で構成することができる。
　以上に説明した本実施形態では、例えば、充電施設１０に入場する車両１のバッテリ３の充電に用いることができる充電方式、仕様上の電池容量、電池残量、目標充電量等に基づいて、運用管理装置４０がバッテリ３の充電スケジュールを作成する。
　充電スケジュール中の充電パターンは、充電施設１０内の各車両１のバッテリ３を、充電施設１０の全体で消費する電力量の最大値及び合計値をそれぞれの許容範囲内に抑えて効率的に充電できる内容で作成することができる。また、充電スケジュール中の配車パターンは、充電パターンに応じて各車両１が充電施設１０内で移動する際に、移動中の車両１同士が干渉しない内容で作成することができる。
　よって、車両１のバッテリ３を充電する充電器１３，２４～２６を設けた複数の駐車枠１２，２１～２３を有する充電施設１０において、ハイパワーの充電器１３とローパワーの充電器２４～２６とを使い分けて、バッテリ３を効率的に充電することができる。
　以上に説明した実施形態において、運用管理装置４０の運行状態・場内監視部４５は、充電パターンに応じた充電施設１０内での車両１の移動距離が最小となる配車パターンを作成してもよい。また、運用管理装置４０の充電・配車計画部４７が作成する充電パターンは、図４に示すように、翌日の午前９時までに全てのバッテリ３が充電され終わるものでなくてもよい。
　以上に説明した実施形態では、ハイパワーの送電装置及びローパワーの送電装置がそれぞれ１種類ずつである場合について説明した。しかし、ハイパワーの送電装置及びローパワーの送電装置のうち少なくとも一方を２種類以上としてもよい。具体的には、例えば、定格出力容量が１０ｋＷの送電装置をハイパワーの送電装置とし、定格出力容量が２ｋＷの送電装置と３ｋＷの送電装置とをローパワーの送電装置としてもよい。
　また、第１の充電スケジュールではローパワーの送電装置として車載バッテリの充電に使用した送電装置を、第２の充電スケジュールでは、第１の充電スケジュールと異なる送電装置との組み合わせで、ハイパワーの送電装置として使用してもよい。具体的には、例えば、定格出力容量が１０ｋＷの送電装置との組み合わせでローパワーの送電装置とした、定格出力容量が５ｋＷの送電装置を、別の充電スケジュールで、定格出力容量が２ｋＷの送電装置との組み合わせでハイパワーの送電装置としてもよい。
　さらに、以上に説明した実施形態では、車両１が自動運転制御車両である場合について説明したが、車両１は、電動であれば非自動運転制御車両であってもよい。その場合、充電施設１０内の車両１を配車パターンに応じて目的地に自動運転制御により移動させるための構成を省略し、配車パターンの内容を車両１の運転者に伝えるためのデバイスを代わりに設けてもよい。
　配車パターンの内容を伝えるデバイスは、車両１に設けても充電施設１０の運転者から視認可能な箇所に配置してもよい。車両１に設けるデバイスは、例えば、カーナビゲーション装置の構成と兼用して構成することができる。
　以上にいくつかの実施形態を説明したが、上記開示内容に基づいて実施形態の修正または変形をすることが可能である。上記実施形態のすべての構成要素、及び請求の範囲に記載されたすべての特徴は、それらが互いに矛盾しない限り、個々に抜き出して組み合わせてもよい。
 

Claims (6)

  1. 　送電電力量が異なる送電装置を設置した複数の充電スペースが混在する充電施設に入場する車両から、前記車両の車載バッテリの充電に必要な情報を取得する情報取得部と、
    　前記送電装置のうち、空きの前記充電スペースの送電装置による充電で、前記車載バッテリの充電量を目標充電量に増加させる充電スケジュールの内容を、取得した前記情報に基づいて、前記充電施設における電力消費量が最大許容電力量以下に抑制されるように最適化する最適化部と、
    　を備える充電施設の運用管理装置。
  2. 　前記最適化部は、前記充電スケジュールの内容を、前記充電施設の場内における前記車両の移動距離が最小となるように最適化する請求項１に記載の充電施設の運用管理装置。
  3. 　前記最適化部は、前記充電スケジュールの内容を、前記充電施設内の前記各車両の前記車載バッテリが既定時間内にそれぞれの前記目標充電量に充電され終わるように最適化する請求項１又は２に記載の充電施設の運用管理装置。
  4. 　前記情報は、前記車両の識別情報、前記車載バッテリの対応充電方式及び現在の充電状態を含んでいる請求項１～３のいずれか１項に記載の充電施設の運用管理装置。
  5. 　前記充電施設は駐車場を兼ねており、前記充電スペースは前記駐車場の駐車枠を兼ねている請求項１～４のいずれか１項に記載の充電施設の運用管理装置。
  6. 　前記車両は自動運転制御車両であり、前記最適化部が最適化した前記充電スケジュールの内容に応じて前記自動運転制御車両を前記充電施設内で移動させる移動制御部をさらに備える請求項１～５のいずれか１項に記載の充電施設の運用管理装置。
     
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