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公開番号2025121120
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-19
出願番号2024016355
出願日2024-02-06
発明の名称充放電制御方法及び充放電制御装置
出願人日産自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02J 3/32 20060101AFI20250812BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電動車のバッテリを蓄電池として利用する施設の電力需要が目標電力を超えるのを抑制する。
【解決手段】電力需給管理装置20の予測部21は、電力需給システム1の電力消費要素のグループのうち、EVバッテリ50を除く電力消費要素の、制御周期の開始から終了までの電力需給量の範囲を予測する。推定部22は、電力需給量の範囲に基づいて、制御周期の開始から終了までの、グループ全体による買電電力量の範囲を推定する。算出部23は、グループ全体による買電電力量について予め定められた制限値の制御周期毎の平均値と買電電力量の範囲との差分を示す、制御周期の開始から終了までの評価電力量の範囲を算出する。充放電制御部24は、評価電力量の範囲を、現在から制御周期の終了までの残り時間で除した、制御周期の開始から終了までの評価電力の範囲の最小値Pが、マイナス(-)の値である場合に、EVバッテリ50の充電を停止する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電力消費要素のグループに含まれる充放電要素の制御周期毎に行われる充放電制御方法であって、
前記グループの前記充放電要素を除く前記電力消費要素の、制御周期の開始から終了までの電力需給量の範囲を予測し、
予測した前記電力需給量の範囲に基づいて、制御周期の開始から終了までの買電電力量の範囲を推定し、
前記グループ全体の買電電力量について予め定められた制限値の制御周期毎の平均値と推定した前記買電電力量の範囲との差分を示す、制御周期の開始から終了までの評価電力量の範囲を算出し、
算出した前記評価電力量の範囲に対応する電力の大きさの範囲を示す評価電力の範囲の最小値がマイナス（－）の値である場合に、前記充放電要素の充電を停止する、
充放電要素の充放電制御方法。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記評価電力の範囲の最小値が０又はプラス（＋）の値である場合に、前記充放電要素の充電電力を前記評価電力の範囲の最小値と最大値との間に制御する請求項１に記載の充放電要素の充放電制御方法。
【請求項３】
前記グループ全体の、制御周期の開始から現在までの実買電電力量を取得し、
予測した前記電力需給量の範囲に基づいて、現在から制御周期の終了までの予測買電電力量の範囲を算出し、
算出した前記予測買電電力量の範囲に、取得した前記実買電電力量を加えて、制御周期の開始から終了までの前記買電電力量の範囲を推定する、
請求項１に記載の充放電要素の充放電制御方法。
【請求項４】
前記充放電要素は、施設の充放電設備に接続された少なくとも１以上の電動車のバッテリであり、前記評価電力の範囲の最大値が、前記充放電設備に接続された最大数の前記電動車の前記バッテリを充電するのに必要な最大充電出力値よりも大きい場合に、前記充放電要素の充電電力を前記最大充電出力値に制御する請求項１に記載の充放電要素の充放電制御方法。
【請求項５】
前記充放電要素は、施設の充放電設備に接続された少なくとも１以上の電動車のバッテリであり、前記評価電力の範囲の最小値が、前記充放電設備に接続された前記電動車のバッテリのうち充電すべき最小限のバッテリを充電するのに必要な最小充電出力値よりも大きい場合に、前記充放電要素の充電電力を前記最小充電出力値よりも大きい値に制御し、前記評価電力の範囲の最小値が前記最小充電出力値以下の場合に、前記充放電要素の充電電力を前記評価電力の範囲の最小値に制御する請求項１に記載の充放電要素の充放電制御方法。
【請求項６】
前記評価電力の範囲の最小値が前記最小充電出力値よりも大きい場合に、前記最小値が下がって前記最小充電出力値に近づくほど、前記充放電要素の充電電力を前記評価電力の範囲の前記最小値に近い値に制御し、前記最小値が上がって前記最小充電出力値から離れるほど、前記充放電要素の充電電力を、前記評価電力の範囲の最大値に近い値に制御する請求項５に記載の充放電要素の充放電制御方法。
【請求項７】
前記充放電要素は、施設の充放電設備に接続された少なくとも１以上の電動車のバッテリであり、前記評価電力の範囲の最大値が、前記充放電設備に接続された最大数の前記電動車の前記バッテリを充電するのに必要な最大充電出力値以下の場合に、前記最大値が上がって前記最大充電出力値に近づくほど、前記充放電要素の充電電力を前記評価電力の範囲の前記最大値に近い値に制御し、前記最大値が下がって前記最大充電出力値から離れるほど、前記充放電要素の充電電力を、前記評価電力の範囲の最小値に近い値に制御する請求項１に記載の充放電要素の充放電制御方法。
【請求項８】
前記充放電設備に接続された最大数の前記電動車の前記バッテリを充電するのに必要な最大充電出力値と前記最大値との差分である最大側差分値を算出し、前記充放電設備に接続された前記電動車のバッテリのうち充電すべき最小限のバッテリを充電するのに必要な最小充電出力値と前記評価電力の範囲の最小値との差分である最小側差分値を算出し、前記充放電要素の充電電力を、前記評価電力の範囲における、前記最大側差分値の絶対値と前記最小側差分値の絶対値との比率で前記評価電力の範囲を按分した点の値に制御する請求項６又は７に記載の充放電要素の充放電制御方法。
【請求項９】
前記充放電要素は、施設の充放電設備に接続された少なくとも１以上の電動車のバッテリであり、前記評価電力の範囲の最小値が、前記充放電設備に接続された前記電動車のバッテリのうち放電可能な充電状態のバッテリの合計定格電力である最小放電出力値を超える大きさの放電電力値である場合に、前記充放電要素を放電させる請求項１に記載の充放電要素の充放電制御方法。
【請求項１０】
前記最小値が前記最小放電出力値以下の大きさの放電電力値である場合、前記充放電要素の放電を停止する請求項９に記載の充放電要素の充放電制御方法。
（【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】
本発明は、充放電制御方法及び充放電制御装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、複数のパワーコンディショナを管理酢津装置の処理負担を低減させつつ、調整対象電力を目標値にすることができる電力システムが提案されている。この提案では、調整対象電力が目標電力となるように、再生可能エネルギーを利用した発電システムの複数のパワーコンディショナそれぞれの個別出力を制御するための指標値を算出する。パワーコンディショナの各々は、算出された指標値を用いた最適化問題に基づいて、各パワーコンディショナの個別目標電力を算出し、算出した個別目標電力となるように各パワーコンディショナの出力を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１７／１５０３７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
充電器に接続された電動車のバッテリを蓄電池として利用する施設では、施設の契約電力を目標電力に設定し、施設の電力需要が目標電力に一致するように、電動車のバッテリの充放電を制御する場合がある。この場合、特許文献１のパワーコンディショナの出力制御は、電動車のバッテリの充放電制御に応用することができる。特許文献１の制御をバッテリの充放電制御に応用する場合、施設の電力需要が目標電力よりも少ない場合は、算出される指標値を増やし、バッテリの充電量を増やして、施設の電力需要を目標電力に近づける。施設の電力需要が目標電力を超えた場合は、算出される指標値を減らし、バッテリの充電量を減らすか、バッテリを放電させて、施設の電力需要を目標電力に近づける。
【０００５】
施設の電力需要が目標電力よりも少ないときに、バッテリの充電量を増やして施設の電力需要を目標電力に近づけると、その後に施設の電動車以外の要素による電力消費が増えた際に、施設の電力需要が目標電力をすぐに超えてしまう。電力需要が目標電力を超えるのは、消費電力が契約電力を超えないようにするために、極力避けることが好ましい。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、電動車のバッテリを蓄電池として利用する施設の電力需要が目標電力を超えるのを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の一つの態様に係る充放電制御方法では、電力消費要素のグループに含まれる充放電要素の充放電制御が制御周期毎に行われる。制御周期毎の充放電制御では、グループの充放電要素を除く電力消費要素の、制御周期の開始から終了までの電力需給量の範囲を予測し、予測した電力需給量の範囲に基づいて、制御周期の開始から終了までの買電電力量の範囲を推定する。また、グループ全体の買電電力量について予め定められた制限値の制御周期毎の平均値と推定した買電電力量の範囲との差分を示す、制御周期の開始から終了までの評価電力量の範囲を算出する。算出した評価電力量の範囲に対応する電力の大きさの範囲を示す評価電力の範囲の最小値がマイナス（－）の値である場合に、充放電要素の充電を停止する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電動車のバッテリを蓄電池として利用する施設の電力需要が目標電力を超えるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係る充放電制御方法が適用される電力マネジメントシステムの全体構成例を示す図である。
図２は、実施形態に係る充放電制御方法の手順例のフローチャートである。
図３は、実施形態に係る充放電制御方法の手順例のフローチャートである。
図４は、ＥＶバッテリの充電制御の具体例を説明する図である。
図５は、ＥＶバッテリの充電制御の具体例を説明する図である。
図６は、ＥＶバッテリの充電制御の具体例を説明する図である。
図７は、ＥＶバッテリの充電制御の具体例を説明する図である。
図８は、決められた充電電力に基づいて各ＥＶバッテリの充電量を電力需給管理装置が決める場合の手順例のフローチャートである。
図９は、決められた充電電力に基づいて各ＥＶバッテリの充電量を各ＥＶ充電器が決める場合の手順例のフローチャートである。
図１０は、ＥＶバッテリの放電制御の具体例を説明する図である。
図１１は、ＥＶバッテリの放電制御の具体例を説明する図である。
図１２は、ＥＶバッテリの放電制御の具体例を説明する図である。
図１３は、ＥＶバッテリの放電制御の具体例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態及びその変形例を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。図１を参照して、本発明の実施形態に係る充放電制御方法が適用される電力マネジメントシステムの全体構成例を説明する。電力マネジメントシステムは、商用施設、工場などの電力需給システム１全体の電力需給を管理するシステムである。図１に示すように、電力マネジメントシステムには、電力需給システム１と、電力系統監視制御システム２と、電力系統３とが含まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

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