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公開番号2025073081
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-12
出願番号2024177079
出願日2024-10-09
発明の名称第1の段階における辞書式最適化および第2の段階における重み付けされた目的をもつ目的関数に基づく、電気車両充電システム内で車両を充電するためのコンピュータ実装方法およびそのシステム
出願人本田技研工業株式会社
代理人弁理士法人クシブチ国際特許事務所
主分類H02J 7/00 20060101AFI20250501BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電気車両を充電するためのシステムおよびコンピュータ実装方法を提供すること。
【解決手段】第1の段階で、充電の階層に基づいて辞書式最適化を行うことによって、第1の充電スケジュールが生成され、電気車両充電システムの1つまたは複数の充電ステーションに対して第1の充電スケジュールを生成する際に考慮すべき充電目的が取得され、それら充電目的の階層が決定される。電気車両の充電が、第1の充電スケジュールに従って制御される。第2の段階で、組み合わせられた重み付けされた目的をもつ目的関数に基づく最適化を行うことによって第2の充電スケジュールが生成される。重みは、第1の段階からの記録されたデータに基づくオフラインの最適化で学習される。この第2の段階では、電気車両の充電が、第2の充電スケジュールに従って制御される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電気車両充電システムによって電気車両を充電するためのコンピュータ実装方法であって、
第１の段階で、充電目的の階層に基づいて辞書式最適化を行うことによって第１の充電スケジュールを生成するステップであって、
前記電気車両充電システムの１つまたは複数の充電ステーションに対して前記第１の充電スケジュールを生成する際に考慮すべき前記充電目的が取得され、前記充電目的の階層が決定され、
前記電気車両の充電が、前記第１の充電スケジュールに従って制御される、ステップと、
第２の段階で、組み合わせられた重み付けされた目的をもつ目的関数に基づく最適化を行うことによって第２の充電スケジュールを生成するステップであって、
前記重みは、前記第１の段階からの記録されたデータに基づくオフラインの最適化で学習され、
前記電気車両の充電が、前記第２の充電スケジュールに従って制御される、ステップと、を含むコンピュータ実装方法。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第１の充電スケジュールおよび前記第２の充電スケジュールが、充電ステーションごとに、充電電力または放電電力、充電電流、充電曲線、および充電量の少なくとも１つを指定する、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項３】
前記方法は、要求があったとき、または目的の新しい階層が決定されたときに、自動的に前記第１の段階に切り替わり、それぞれの新しい第１の充電スケジュールが生成され、前記新しい第１の充電スケジュールに基づく車両の充電の制御が開始された後に記録された記録データに基づいて、それぞれの新しい第２の充電スケジュールを生成するための適合された重みを学習する、請求項１または２に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項４】
前記第１の段階で生成された第１の充電スケジュールの量が予め定められた閾値を超えたときに、重みの学習が開始される、請求項１から３のいずれかに記載のコンピュータ実装方法。
【請求項５】
前記記録されたデータが、前記第１の充電スケジュールおよびシステム状態情報を含む、請求項１から４のいずれかに記載のコンピュータ実装方法。
【請求項６】
充電スケジュールを生成し、そのスケジュールに従って充電することが、前記第１の段階および前記第２の段階で少なくとも１つの定置型バッテリを充電することを含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項７】
コンピュータで実行されたときまたはコンピュータに読み込まれたときに、前記コンピュータに請求項１に記載のコンピュータ実装方法のステップを実行させるプログラム。
【請求項８】
電気車両の充電をスケジュールするための電気車両充電システムであって、
処理手段であって、
電気車両充電システムの１つまたは複数の充電ステーションに対して第１の充電スケジュールを生成する際に考慮すべき充電目的を取得し、
前記充電目的の階層を決定し、
前記充電目的の前記階層に基づく辞書式最適化を行うことによって前記第１の充電スケジュールを生成し、
第１の段階で前記第１の充電スケジュールに従って前記１つまたは複数の充電ステーションを制御するために、前記第１の充電スケジュールを提供する
ように構成された処理手段と、
前記第１の段階でデータを記録するように構成されたメモリと、を備え、
前記処理手段が、
前記第１の段階からの前記記録されたデータに基づくオフラインの最適化で、組み合わせられた重み付けされた目的をもつ目的関数の重みを学習し、
前記目的関数の最適化を行うことによって第２の充電スケジュールを生成し、
第２の段階で前記第２の充電スケジュールに従って前記１つまたは複数の充電ステーションを制御するために、前記第２の充電スケジュールを提供する
ようにさらに構成される、電気車両充電システム。
【請求項９】
前記処理手段の少なくとも一部を実現するプロセッサを有するスケジューリング装置であって、前記充電目的を取得し、前記階層を決定し、前記第１の充電スケジュールおよび前記第２の充電スケジュールを生成するように構成されたスケジューリング装置と、前記第１の充電スケジュールまたは前記第２の充電スケジュールに従って前記充電ステーションを制御する制御装置と、を備える、請求項８に記載の電気車両充電システム。
【請求項１０】
前記システムが、電気車両を充電するための少なくとも１つの充電ステーション、定置型バッテリ、および定置型バッテリ充電器を備え、前記充電ステーションを制御する前記制御装置がさらに、前記第１または第２の充電スケジュールに基づいて前記定置型バッテリ充電器を制御するように構成される、請求項９に記載の電気車両充電システム。
（【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】
本明細書の記載は、一般に電気車両の充電に関し、詳細には、１つまたは複数の充電ステーションの充電スケジュールが生成されるコンピュータ実装方法、コンピュータプログラム製品、および電気車両充電システムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
増加しつつある電気車両を非管理下で充電することは、電力網の安定した運用に対して重大な課題を課す。スマート充電は、連携的な充電プロセスの制御を可能にし、電気車両の電力網統合の成功に向かう重要なステップと見られている。さらに、それは、非管理下の充電と比較して、充電ステーションの運用者とエンドユーザ（電気車両ドライバ）に利益をもたらす可能性がある。
【０００３】
スマート充電システムは、エネルギーコストを最小化すること、および／または電気負荷のピークを低減することのような特定の目的を達成するために、少なくとも、電気車両のバッテリを充電する１つまたは複数の充電ステーションにおける充電電力を制御する。最適化に基づく手法を利用して充電電力を算出するスマート充電システムの構成要素は、一般に充電スケジューラと呼ばれる。
【０００４】
しばしば、充電スケジューラが、例えば、ピーク負荷を最小化すること、充電される車両の数を最大化すること、およびバッテリの劣化を最小化することのような、複数の（少なくとも部分的に）対立する目的を考慮することが望まれる。これらの目的は対立するため、すべての目的をまとめて最適化する解（すなわち、充電スケジュール）はない。
【０００５】
この問題に対処する最も一般的な手法は、米国特許第８，７２５，３０６（Ｂ２）号に開示されるように、複数の目的を重み付き和の形で組み合わせて、解くべき最適化問題の１つの目的関数とするものである。
【０００６】
しかし、これらの目的の優先事項を反映する必要のある適切な重みを決定することは、通常難しい。さらに、充電管理の文脈では、考慮される目的の階層の形態で優先事項を定義することがしばしば望まれ、その場合、階層のより高いレベルにある目的は、階層のより低いレベルにある目的よりも明らかに高い優先度を有する。重み付き和の手法は、目的関数の重みの調整を必要とするため、変化する優先事項に合わせて階層を動的に適合することが難しくなる。米国特許出願公開第２０２２／０３２７４４３（Ａ１）号は、複数の基本目的から目的の階層を生成することによってこの問題を克服し、その後、階層中の目的に従って単一目的の問題を１つずつ解くことを提案する。そのような手法は、複数の目的の階層を使用することによって目的またはそれらの優先度を動的に適合することが可能であり、利用可能な目的全体から選択され得るが、この手法をあらゆる状況に適用するのは難しい。その理由は、関与する充電ステーションおよび充電対象の車両の数の増加と、充電システム全体の増大しつつある複雑性とのために、辞書式最適化を使用してすべての充電スケジュールを生成するのは時間がかかり、適用される充電システムを更新するための待ち時間が生じるためであり、これは望ましくない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の欠点を克服し、電気車両の充電をスケジュールするための改良された方法を提供することが望まれる。より具体的には、少ない労力およびコストで充電スケジュールを生成することができるが、それと同時に充電スケジュールがシステムの通常の使用中に短時間で生成できることを保証する、コンピュータ実装方法、コンピュータプログラム製品、および電気車両充電システムを提供することが望まれる。これは、添付される独立請求項に係る方法、プログラム、および電気車両充電システムによって実現される。
【０００８】
本開示は、コンピュータ実装方法、コンピュータプログラム、スケジューリング装置、および電気車両充電システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
１つの広い態様において、電気車両の充電をスケジュールし、それに従って電気車両充電システムにより電気車両を充電するためのコンピュータ実装方法が提供される。方法は、充電スケジュールが異なる方式で生成される２つの段階を備える。第１の段階で、方法は、階層的に順序付けられた目的の辞書式最適化を使用する。第１の段階は、
－車両充電システムの１つまたは複数の充電ステーションおよび定置型バッテリに対して第１の充電スケジュールを生成する際に考慮すべき充電目的を取得するステップと、
－この充電目的の階層を決定するステップと、
－充電目的の階層に基づく辞書式最適化を行うことによって第１の充電スケジュールを生成するステップと、
－第１の充電スケジュールを適用することによって電気車両を充電するステップと、を含む。
【００１０】
第２の段階では、システムは、第１の充電スケジュールを算出することはなく、充電スケジュールを決定する別の原理へと切り替わり、これは以後で第２の充電スケジュールと称される。第１の段階では、比較的低速であるが柔軟な辞書式手法が使用されるのに対し、第２の段階は、重み付けされた目的をもつ目的関数を適用する。そのような重み付け和の手法のための重みは、オフラインの学習プロセスで決定され、ここでは、辞書式最適化で得られたスケジュールに関して、重み付け和の目的関数の重みの最適化から重みが得られる。これは、第１の段階からの記録されたデータに基づいて実現される。次いで、重みが決定されたら、重み付けされた目的を備える目的関数が使用されて、第２の充電スケジュールを決定する。重みの学習は、辞書式最適化で得られた第１の充電スケジュールに可能な限り近い第２の充電スケジュールを生じさせる重みの最適化されたセットを決定するのに適した、任意の知られている方式で行われ得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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