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公開番号2021027697
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210222
出願番号2019143923
出願日20190805
発明の名称車両
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人特許業務法人深見特許事務所
主分類H02J 13/00 20060101AFI20210125BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電力平準化の要請に従って外部の電力網と授受される電力量を精度高く取得する。
【解決手段】ECUは、コネクタが接続され、かつ、スリープ状態であって(S100)、充電装置の起動指令を受信する場合に(S102にてYES)、充電装置を起動させるステップ(S104)と、DR信号を受信する場合に(S106にてYES)、電流センサおよび電圧センサの検出値を用いて充電電力を算出するステップ(S108)と、積算値を充電量として算出するステップ(S110)と、DR対応が終了する場合に(S112にてYES)、充電装置の作動を停止するステップ(S114)と、積算値の算出を停止するステップ(S116)と、積算値を管理装置に送信するステップ(S118)と、スリープ状態に移行させるステップ(S120)とを含む、処理を実行する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項1】
蓄電装置と、
車両の外部の電力網と前記蓄電装置との間で授受される授受電力を検出する検出装置と、
電力平準化の要請に従って前記蓄電装置において授受される授受電力量を管理する、前記車両の外部に設けられる管理装置との間で、通信可能に構成される通信装置と、
前記管理装置に所定の情報を送信するように前記通信装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記要請に従って前記電力網と前記蓄電装置との間で電力が授受される場合に、前記検出装置を用いて前記授受電力を検出し、検出された前記授受電力を積算して算出される前記授受電力量についての情報を前記通信装置を用いて前記管理装置に送信する、車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、電力平準化の要請に従って外部の電力網との間で電力の授受が可能な蓄電装置を搭載した車両に関する。
続きを表示(約 5,200 文字)【背景技術】
【0002】
従来、工場あるいは住宅に駐車する電動車両に搭載された蓄電装置などの小規模のエネルギーリソースをサーバ等を用いて遠隔・統合制御することであたかも一つの発電所のように機能するバーチャルパワープラント(以下、VPPと記載する)が公知である。このようなVPPにおいては、たとえば、電動車両に搭載された蓄電装置の充放電を行なうことにより電力網における電力の需要量を変化させて電力需要の平準化が可能になる。
【0003】
電力の需要量の変化の要請に対して参加した電動車両のユーザにはその変化の貢献分に相当するインセンティブが与えられる。この貢献分を精度高く取得するため、たとえば、電力網と電動車両との間で授受される電力量を精度高く検出することが求められる。特開2013−240242号公報(特許文献1)には、車外の充電設備側で計測される電力量と、電動車両において計測される電力量とを比較して異常の有無を判断する技術が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2013−240242号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、たとえば、複数の電動車両が同じ充電設備に接続され、並行して充電が行なわれる場合においては、各電動車両に供給される電力量を精度高く取得することができない場合がある。特許文献1においては、同じ充電設備に複数の電動車両が接続される場合について考慮されておらず、上述の問題を解決することができない。
【0006】
本開示は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電力平準化の要請に従って外部の電力網と授受される電力量を精度高く取得可能な車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示のある局面に係る車両は、蓄電装置と、車両の外部の電力網と蓄電装置との間で授受される授受電力を検出する検出装置と、電力平準化の要請に従って蓄電装置において授受される授受電力量を管理する、車両の外部に設けられる管理装置との間で、通信可能に構成される通信装置と、管理装置に所定の情報を送信するように通信装置を制御する制御装置とを備える。制御装置は、要請に従って電力網と蓄電装置との間で電力が授受される場合に、検出装置を用いて授受電力を検出し、検出された授受電力を積算して算出される授受電力量についての情報を通信装置を用いて管理装置に送信する。
【0008】
このようにすると、電力平準化の要請に従って電力網と蓄電装置との間で電力が授受される場合に、検出装置を用いて授受電力が検出され、検出された授受電力が積算されて授受電力量が算出される。算出された授受電力量についての情報は、通信装置を用いて管理装置に送信されるため、管理装置において車両における授受電力量を精度高く取得することができる。
【発明の効果】
【0009】
本開示によると、電力平準化の要請に従って外部の電力網と授受される電力量を精度高く取得可能な車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本開示の実施の形態に係る車両を含むVGIシステムの構成の一例を示す図である。
VGIシステムの通信系統図である。
EVの構成の一例を示す図である。
ECUで実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【0012】
図1は、本開示の実施の形態に係る車両を含むVGI(Vehicle Grid Integration)システム1の構成の一例を示す図である。図1を参照して、VGIシステム1は、電力会社E1と、上位アグリゲータE2と、下位アグリゲータE3とを含む。
【0013】
電力会社E1は、発電および電力の供給を行なう。電力会社E1は、サーバ10と、発電所11と、送配電設備12と、スマートメータ13とを含む。
【0014】
発電所11は、電気を発生させるための発電装置を備え、発電装置によって生成された電力を送配電設備12に供給するように構成される。送配電設備12は、送電線、変電所、および配電線を含み、発電所11から供給される電力の送電および配電を行なうように構成される。発電所11および送配電設備12によって電力系統(電力網)が構築されている。
【0015】
スマートメータ13は、所定時間経過ごとに電力使用量を計測し、計測した電力使用量を記憶するとともにサーバ10へ送信するように構成される。
【0016】
上位アグリゲータE2に属する各事業者(以下、「親AG」とも称する)は、下位アグリゲータE3に属する複数の事業者(以下、「子AG」とも称する)を管理し、管轄内の子AGが制御した電力量を束ねることによってエネルギーマネジメントサービスを提供する。
【0017】
サーバ10は、管轄内の複数の親AG(たとえば、サーバ10に登録された親AG)の情報を管理するように構成される。上位アグリゲータE2は、親AGごとに設けられた複数のサーバ(たとえば、サーバ20A〜20C)を含む。以下、区別して説明する場合を除いて、上位アグリゲータE2に含まれる各サーバを「サーバ20」と記載する。図1には、一例として3個のサーバ20(サーバ20A〜20C)が示されている。
【0018】
上位アグリゲータE2に含まれる各サーバ20は、管轄内の複数の子AG(たとえば、サーバ20に登録された子AG)の情報を管理するように構成される。下位アグリゲータE3に属する各事業者(子AG)は、DR信号(デマンドレスポンス信号)によって各需要家に電力平準化(すなわち、電力需要の抑制または増加)を要請することにより電力量を制御する。下位アグリゲータE3は、子AGごとに設けられた複数のサーバ(たとえば、サーバ30A〜30C)を含む。以下、区別して説明する場合を除いて、下位アグリゲータE3に含まれる各サーバを「サーバ30」と記載する。図1に示すサーバ30A〜30Cは、共通のサーバ20(たとえば、サーバ20B)によって管理される。図1には、一例として3個のサーバ30(サーバ30A〜30C)が示されている。
【0019】
図1に示すVGIシステム1において子AG(ひいては、サーバ30)が管理する需要家は、EV(電気自動車)である。EVは、EVSE(車両用給電設備)から電力の供給を受けることができる。この実施の形態において、VGIシステム1は、たとえば、住宅内に設置されたAC方式(交流電力供給方式)のEVSE(たとえば、普通充電器)を含む。なお、VGIシステム1は、AC方式のEVSEと、DC方式(直流電力供給方式)のEVSE(たとえば、急速充電器)とのうちの少なくともいずれかを含んでいればよい。また、EVSEは、たとえば、HEMS−GW(Home Energy Management System−GateWay)によって管理される。
【0020】
VGIシステム1は、EVSE、EV、およびHEMS−GWの各々を複数含む(図1には、各々1つのみ図示)。以下、区別して説明する場合を除いて、VGIシステム1に含まれる各EVSE、各EV、各HEMS−GWを、それぞれ「EVSE40」、「EV50」、「HEMS−GW60」と記載する。
【0021】
下位アグリゲータE3に含まれる各サーバ30は、管轄内の複数のEV50(たとえば、サーバ30に登録されたEV)の情報を管理するように構成される。EV50を識別するための識別情報(以下、「車両ID」とも称する)がEV50ごとに付与されている。サーバ30は、EV50ごとの情報を車両IDで区別して管理している。また、下位アグリゲータE3に含まれる各サーバ30は、管轄内の各HEMS−GW60(たとえば、サーバ30に登録されたHEMS−GW)と通信可能に構成され、管轄内のEVSE40(たとえば、サーバ30に登録されたEVSE)の状態をHEMS−GW60から取得するように構成される。HEMS−GW60は、サーバ30から情報(たとえば、後述するDR信号)を受信するとともに、EVSE40の状態をサーバ30へ送信するように構成される。
【0022】
EVSE40は、スマートメータ13を介して電力会社E1の電力系統に接続されている。EVSE40における電力使用量(たとえば、EVの充電に使用した電力量)は、スマートメータ13によって計測され、サーバ10へ送信される。スマートメータ13は、VGIシステム1に含まれるEVSE40ごとに設けられている。VGIシステム1に含まれる各EVSE40は、電力会社E1によって管理されるとともに、電力会社E1から電力の供給を受けている。
【0023】
以下、図2を用いて、VGIシステム1を構成する各要素の機能について説明する。図2は、VGIシステム1の通信系統図である。図2において、EV50AおよびEV50Bの各々は、前述したEV50(図1)の一例に相当する。ただし、EV50Aは、たとえば、EVSE40が設置された住宅の駐車スペースに駐車した状態で、充電ケーブルを介してEVSE40と電気的に接続されている。一方、EV50Bは走行中である。
【0024】
図2を参照して、VGIシステム1では、サーバ10とサーバ20との間、および、サーバ20とサーバ30との間は、いずれも所定の通信方式で相互通信可能に構成される。
【0025】
サーバ30は、EV50BおよびHEMS−GW60の各々と通信可能に構成される。サーバ30とHEMS−GW60とは、たとえばインターネットを介して相互に通信するように構成される。サーバ30と各EV50(すなわち、EV50AおよびEV50B)とは、たとえば、相互に無線通信するように構成される。
【0026】
HEMS−GW60とEVSE40とは、たとえば、有線または無線のLAN(Local Area Network)を介して相互通信するように構成される。EVSE40とEV50Aとは、たとえば充電ケーブルを介してCAN(Controller Area Network)またはPLC(Power Line Communication)などの通信方式で相互通信するように構成される。
【0027】
VGIシステム1は、データセンタ70と、データセンタ70に登録された携帯端末80とをさらに含む。
【0028】
データセンタ70は、たとえばインターネットを介してサーバ30と通信するように構成される。データセンタ70は、登録された複数の携帯端末80の情報(たとえば、端末IDやユーザが所有する車両の車両IDなどの情報)を管理するように構成される。携帯端末80は、たとえば、ユーザごとに携帯され、タッチパネルディスプレイを具備するスマートフォン等を含む。
【0029】
携帯端末80には所定のアプリケーションソフトウェアを通じてHEMS−GW60およびデータセンタ70の各々と情報のやり取りが可能に構成される。携帯端末80は、たとえばインターネットを介してHEMS−GW60およびデータセンタ70の各々と無線通信が可能に構成される。
【0030】
サーバ10は、DR(デマンドレスポンス)を利用して電力の需給バランスを調整するように構成される。サーバ10が、こうした調整を行なうときには、まず、上位アグリゲータE2に含まれる各サーバ20(たとえば、図1に示すサーバ20A〜20C)に対してDRへの参加を要請するDR信号(以下、「DR要請」とも称する)を送信する。DR要請には、当該DRの対象となる地域、DRの種類(たとえば、下げDRまたは上げDR)、およびDR期間が含まれる。
(【0031】以降は省略されています)

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