特許ウォッチ

公開番号2024043088
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-29
出願番号2022148082
出願日2022-09-16
発明の名称管理システム、管理装置、及び電力調整方法
出願人トヨタ自動車株式会社,中部電力ミライズ株式会社,中部電力株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H02J 13/00 20060101AFI20240322BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】リソースのユーザの十分な利便性を確保し、かつ、電力供給に伴う環境負荷を抑制しつつ、リソースを用いて外部電源の電力調整を適切に行なう。
【解決手段】管理システムが、外部電源と電気的に接続可能に構成される複数のリソースと、複数のリソースを管理する管理装置1000とを含む。管理装置1000は、計画部と管理部とを含む。計画部は、複数のリソースの各々の利用予定に関する第1情報と、外部電源が供給する電力の生成過程における環境負荷の大きさを示す第2情報とを用いて、複数のリソースの各々の電力調整計画を決定するように構成される。管理部は、外部電源の電力調整において複数のリソースの各々が電力調整計画又は修正された電力調整計画に従って動作するように複数のリソースを管理するように構成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
外部電源と電気的に接続可能に構成される複数のリソースと、前記複数のリソースを管理する管理装置とを含む管理システムであって、
前記管理装置は、
前記複数のリソースの各々の利用予定に関する第１情報と、前記外部電源が供給する電力の生成過程における環境負荷の大きさを示す第２情報とを用いて、前記複数のリソースの各々の電力調整計画を決定する計画部と、
前記外部電源の電力調整において前記複数のリソースの各々が前記電力調整計画又は修正された前記電力調整計画に従って動作するように前記複数のリソースを管理する管理部と、
を含む、管理システム。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
前記複数のリソースは、複数の車両を含み、
前記複数の車両の各々は、蓄電装置と、前記蓄電装置の充電制御を行なう充電制御装置とを備え、
前記電力調整計画は、前記蓄電装置の充電計画であり、
前記車両の前記充電制御装置は、当該車両の利用開始予定時刻と、前記充電制御における前記蓄電装置の目標ＳＯＣとを設定可能に構成され、
前記第１情報は、前記充電制御装置に設定された前記利用開始予定時刻及び前記目標ＳＯＣを示す、請求項１に記載の管理システム。
【請求項３】
前記第２情報は、前記外部電源が供給する電力の生成過程で排出された二酸化炭素量を時間帯ごとに示し、
前記計画部は、各車両において前記蓄電装置のＳＯＣが前記利用開始予定時刻に前記目標ＳＯＣ以上になっていることと、各車両の前記充電計画で使用される電力の生成過程で排出された前記二酸化炭素量の合計値が所定の目標レベル以下になっていることとが満たされるように、各車両の前記充電計画を決定する、請求項２に記載の管理システム。
【請求項４】
前記管理システムは、前記外部電源の電力調整を前記管理装置に要請する要請装置をさらに含み、
前記外部電源は、所定エリアに電力を供給する電力系統であり、
前記管理装置には、前記複数の車両の各々について前記所定エリア内の充電場所が登録されており、
前記管理装置は、前記電力調整の内容を時間帯ごとに示す要請信号と、前記第２情報とを、前記要請装置から受信するように構成され、
前記管理装置は、前記車両、又は前記車両のユーザによって携帯される携帯端末から、前記充電制御装置に設定された前記利用開始予定時刻及び前記目標ＳＯＣを受信するように構成され、
前記計画部は、前記要請信号が電力需要の増加を要請する時間帯に前記複数の車両の各々の前記蓄電装置の総充電電力量が多くなり、前記要請信号が電力需要の低減を要請する時間帯に前記複数の車両の各々の前記蓄電装置の総充電電力量が少なくなるように、各車両の前記充電計画を決定する、請求項３に記載の管理システム。
【請求項５】
前記管理装置は、前記計画部によって決定された各車両の前記充電計画を、前記要請装置からの要請に従って修正する修正部をさらに含み、
前記管理部は、前記充電計画が修正されない前記車両を、前記計画部によって決定された前記充電計画に従って動作させ、前記修正部によって前記充電計画が修正された前記車両を、修正された前記充電計画に従って動作させる、請求項４に記載の管理システム。
【請求項６】
前記第２情報は、前記外部電源が供給する電力の生成過程で排出された二酸化炭素量を時間帯ごとに示し、
前記計画部は、各車両において前記蓄電装置のＳＯＣが前記利用開始予定時刻に前記目標ＳＯＣ以上になっていることを満たし、かつ、各車両の前記充電計画で使用される電力の生成過程で排出された前記二酸化炭素量の合計値が最も少なくなるように、各車両の前記充電計画を決定する、請求項２に記載の管理システム。
【請求項７】
前記充電制御装置は、複数種の充電モードのうちユーザからの入力に応じた充電モードが設定されるように構成され、
前記複数種の充電モードは、第１充電モードを含み、
前記管理部は、前記充電制御装置に前記第１充電モードが設定された前記車両については、前記外部電源の電力調整のための充電制御を行なわせないように構成され、
前記管理部は、前記充電制御装置に前記第１充電モード以外の充電モードが設定された前記車両の中から制御対象を選び、選ばれた前記制御対象へ前記充電計画又は修正された前記充電計画に従う制御指令を送信することにより、前記外部電源の電力調整のための充電制御を前記制御対象に行なわせるように構成される、請求項２～６のいずれか一項に記載の管理システム。
【請求項８】
前記管理装置は、前記複数の車両の各々の移動予測を行なう予測部をさらに含み、
前記複数種の充電モードは、第２充電モード及び第３充電モードをさらに含み、
前記計画部は、前記充電制御装置に前記第２充電モードが設定された前記車両については、ユーザによって前記充電制御装置に設定された前記利用開始予定時刻及び前記目標ＳＯＣと、前記第２情報とを用いて、当該車両の前記充電計画を決定するように構成され、
前記計画部は、前記充電制御装置に前記第３充電モードが設定された前記車両については、前記移動予測の結果を用いて前記利用開始予定時刻及び前記目標ＳＯＣを前記充電制御装置に設定し、設定された前記利用開始予定時刻及び前記目標ＳＯＣと、前記第２情報とを用いて、当該車両の前記充電計画を決定するように構成される、請求項７に記載の管理システム。
【請求項９】
前記管理部は、前記複数の車両の中から制御対象を選び、選ばれた前記制御対象の前記充電制御装置に前記充電計画又は修正された前記充電計画を設定するように構成され、
前記充電制御装置は、設定された前記充電計画に従って前記蓄電装置の充電制御を行なうように構成される、請求項２～６のいずれか一項に記載の管理システム。
【請求項１０】
外部電源と電気的に接続可能に構成される複数のリソースを管理する管理装置であって、
前記管理装置は、
前記複数のリソースの各々の利用予定に関する第１情報と、前記外部電源が供給する電力の生成過程における環境負荷の大きさを示す第２情報とを用いて、前記複数のリソースの各々の電力調整計画を決定する計画部と、
前記外部電源の電力調整において前記複数のリソースの各々が前記電力調整計画又は修正された前記電力調整計画に従って動作するように前記複数のリソースを管理する管理部と、
を含む、管理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、管理システム、管理装置、及び電力調整方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
たとえば、特開２００７－１８５０８３号公報（特許文献１）には、外部電源（より特定的には、商用電源）が供給する電力の生成過程における環境負荷の大きさを示す環境情報を用いて、その外部電源から供給される電力によって電動車両のバッテリを充電することを許可するか否かを決定する技術が開示されている。特許文献１では、電力を生成するのに排出された二酸化炭素量を示す情報が、環境情報として採用されている。排出される二酸化炭素（ＣＯ
２
）が多いほど地球温暖化が促進されるため、環境負荷（自然環境に対する負荷）は大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－１８５０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載される技術では、電力の生成に伴う二酸化炭素量が予め設定された閾値を下回っているときに電動車両の充電が許可される。しかしながら、こうした技術では、外部電源が環境負荷の小さい電力を供給しているときにしか外部電源を用いて電動車両を充電できない。ユーザが電動車両の利用を予定しているにもかからわず、外部電源による電動車両の充電が禁止されると、ユーザの利便性が損なわれる可能性がある。また、上記特許文献１では、外部電源の電力調整のために電動車両を利用することについて十分な検討がなされていない。蓄電装置を備える電動車両は、外部電源に対して蓄電装置の充放電を行なうことにより、外部電源の調整力（たとえば、電力需給を平準化させる調整力）として動作し得る。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、リソースのユーザの十分な利便性を確保し、かつ、電力供給に伴う環境負荷を抑制しつつ、リソースを用いて外部電源の電力調整を適切に行なうことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１の観点に係る管理システムは、外部電源と電気的に接続可能に構成される複数のリソースと、複数のリソースを管理する管理装置とを含む。管理装置は、計画部と管理部とを含む。計画部は、複数のリソースの各々の利用予定に関する第１情報と、外部電源が供給する電力の生成過程における環境負荷の大きさを示す第２情報とを用いて、複数のリソースの各々の電力調整計画を決定するように構成される。管理部は、外部電源の電力調整において複数のリソースの各々が上記電力調整計画又は修正された電力調整計画に従って動作するように複数のリソースを管理するように構成される。
【０００７】
上記の管理装置は、各リソースの利用予定と環境負荷の大きさとの両方を考慮して電力調整計画を決定することができる。外部電源が供給する電力の生成過程における環境負荷（以下、単に「電力の環境負荷」とも称する）の大きさは、時間帯によって変動し得る。電力の環境負荷は、電力供給に伴う環境負荷に相当する。各リソースの利用予定に合わせて電力調整計画を決定すると、リソースによっては、電力の環境負荷が大きい時間帯に外部電源から電力の供給を受けることになるかもしれない。しかしながら、上記管理システムでは、リソース群（複数のリソース）を用いて外部電源の電力調整を行なうため、リソース間で補完し合うように各リソースの電力調整計画を決定することで、リソース群全体が受ける電力の総合的な環境負荷を小さくすることができる。具体的には、一部のリソースが電力の環境負荷が大きい時間帯に外部電源から電力の供給を受けたとしても、他のリソースが、電力の環境負荷が小さい時間帯に外部電源から電力の供給を受けたり、電力の環境負荷が大きい時間帯に外部電源へ電力の供給を行なったりすることで、リソース群全体が受ける電力の総合的な環境負荷を小さくすることができる。このように、上記構成によれば、リソースのユーザの十分な利便性を確保し、かつ、電力供給に伴う環境負荷を抑制しつつ、リソースを用いて外部電源の電力調整を適切に行なうことが可能になる。
【０００８】
リソースは、自動車であってもよいし、あるいは、自動車以外の乗り物（鉄道車両、船、飛行機等）、無人の移動体、電気機械器具（照明装置、空調設備等）、又は定置式の蓄電システムであってもよい。リソースは蓄電装置を備えてもよい。リソースは、ＡＣ／ＤＣ変換を行なうインバータと、ＤＣ／ＤＣ変換を行なうＤＣ／ＤＣコンバータとの少なくとも一方を含んでもよい。管理装置は複数種のリソースを管理してもよい。
【０００９】
外部電源は、小売電気事業者の商用電源であってもよいし、電力網（たとえば、マイクログリッド、又はインフラストラクチャとして整備された大規模な電力網）であってもよい。外部電源は、交流電力を供給してもよいし、直流電力を供給してもよい。
【００１０】
外部電源の電力調整は、外部電源の需給バランス調整であってもよいし、外部電源の周波数制御であってもよい。リソースは、外部電源から供給される電力を蓄電又は消費することによって外部電源の電力需要を促進してもよい。リソースは、外部電源から受け取る電力量（たとえば、充電量又は消費量）を減らすことによって外部電源の電力需要を抑制してもよい。リソースは、外部電源へ電力を供給すること（逆潮流）によって外部電源の電力供給量を増やしてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許