(57)【要約】【課題】電気自動車の二次電池への充電に適したタイミングにおいて、二次電池の空き容量を確保する、ことを目的とする。【解決手段】電気自動車１８の二次電池２０へ充電を行う充電装置１２を制御する充電制御装置４０は、電気自動車１８の二次電池２０の残充電電力量を、予測必要電力量以上であり、二次電池２０への充電の開始時から定期充電開始時刻までの間に電欠しないとされる充電電力量以上とすることなく、二次電池２０へ充電を行うように充電装置１２を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車の二次電池へ充電を行う充電装置を制御する充電制御装置であって、
前記二次電池の残充電電力量を、予測必要電力量以上であり、前記二次電池への充電の開始時から所定時間までの間に電欠しないとされる充電電力量以上とすることなく、前記二次電池へ充電を行うように前記充電装置を制御する充電制御装置。
【請求項２】
前記電気自動車の過去の消費電力量の時間変化を示す消費電力情報に基づいて、前記二次電池への充電の開始時から前記所定時間までに必要とする電力量の予測値を算出する予測値演算手段と、
前記予測値演算手段によって算出された前記予測値を満たすように、前記二次電池へ充電を行うように前記充電装置を制御する制御手段と、
を備える請求項１記載の充電制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、所定時間帯に、前記二次電池へ充電を行うように前記充電装置を制御する請求項２記載の充電制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記充電装置へ電力の供給を行う電力系統に余剰電力が発生した場合、前記二次電池へ充電を行うように前記充電装置を制御する請求項２又は請求項３記載の充電制御装置。
【請求項５】
前記予測値演算手段は、前記消費電力情報に基づいて、前記二次電池への充電の開始時から前記所定時間までの時間間隔における過去の消費電力量の平均値、及び該時間間隔における過去の消費電力量の分散値を算出し、前記平均値と前記分散値とに基づいて前記予測値を算出する請求項２から請求項４の何れか１項記載の充電制御装置。
【請求項６】
電気自動車の二次電池へ充電を行う充電装置と、
請求項１から請求項５の何れか１項記載の充電制御装置と、
を備える電気自動車充電システム。
【請求項７】
電気自動車の二次電池へ充電を行う充電装置を制御する電気自動車充電方法であって、
前記二次電池の残充電電力量を、予測必要電力量以上であり、前記二次電池への充電の開始時から所定時間までの間に電欠しないとされる充電電力量以上とすることなく、前記二次電池へ充電を行うように前記充電装置を制御する電気自動車充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電制御装置、電気自動車充電システム、及び電気自動車充電方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車の二次電池（バッテリ）への充電は、充電時間や電気料金が最適な時間帯に行われることが好ましい。電気料金が最適な時間帯とは、電気料金が他の時間帯に比べて低い時間帯、例えば、電力需要が低い深夜電力が供給される時間帯である。このような時間帯に電気自動車への充電を行うことは、充電を行う利用者にとって電気料金の抑制ができ、かつ電気を供給する事業者にとっても電力需要が低い時間帯における電力需要の増加となる。
【０００３】
利用者に対するエネルギーコストの削減を目的として、特許文献１には、車両内部運転データからエネルギー需要プロフィールを導き出して将来の需要プランを作成し、該需要プランを使用して車両の停止時間及び停止頻度を導き出し、車両の停止時とエネルギー価格推移の指示との比較を行い、該比較の結果に基づいて、車両の充電を行うのに時間や価格に関して最適なチャージプランを作成する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１１−５２７５５６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、従来の電気自動車は、充電装置に接続されることによって、二次電池が満充電になるまで充電が行われる。このため、電気自動車の二次電池の充電率が高い状態で、特許文献１に記載されているような最適なチャージプランを作成し、二次電池への充電が行われても、充電を行う利用者にとって電気料金の抑制効果が高くなく、また電力を供給する電力会社にとっても電力需要が低い時間帯における電力需要の増加とならない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、電気自動車の二次電池への充電に適したタイミングにおいて、二次電池の空き容量を確保できる、充電制御装置、電気自動車充電システム、及び電気自動車充電方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の充電制御装置、電気自動車充電システム、及び電気自動車充電方法は以下の手段を採用する。
【０００８】
すなわち、本発明の第一態様に係る充電制御装置は、電気自動車の二次電池へ充電を行う充電装置を制御する充電制御装置であって、前記二次電池の残充電電力量を、予測必要電力量以上であり、前記二次電池への充電の開始時から所定時間までの間に電欠しないとされる充電電力量以上とすることなく、前記二次電池へ充電を行うように前記充電装置を制御する。
【０００９】
本構成によれば、充電装置は、電気自動車の二次電池の残充電電力量を、予測必要電力量以上であり、二次電池への充電の開始時から所定時間までの間に電欠しないとされる充電電力量以上とすることなく、二次電池へ充電を行うように制御される。このため、電気自動車の二次電池は、満充電まで充電されるのではなく、更に充電可能な空き容量を残した充電状態となる。なお、所定時間は、例えば、電気料金が他の時間帯に比べて低い時間帯が始まる時間、所謂、深夜電力が使える時間である。
【００１０】
従って、本構成は、電気自動車の二次電池への充電に適したタイミングにおいて、二次電池の空き容量を確保できる。
【００１１】
上記第一態様では、前記電気自動車の過去の消費電力量の時間変化を示す消費電力情報に基づいて、前記二次電池への充電の開始時から前記所定時間までに必要とする電力量の予測値を算出する予測値演算手段と、前記予測値演算手段によって算出された前記予測値を満たすように、前記二次電池へ充電を行うように前記充電装置を制御する制御手段と、を備えることが好ましい。
【００１２】
本構成によれば、電気自動車の過去の消費電力量の時間変化を示す消費電力情報に基づいて、予測値演算手段によって、電気自動車の二次電池への充電の開始時から所定時間までに必要とする電力量の予測値が算出される。
算出される予測値は、すなわち、所定時間まで電気自動車を走行させても電欠にさせないために、二次電池へ充電されるべき電力量である。
【００１３】
そして、制御手段によって、算出された予測値を満たすように、電気自動車の二次電池への充電が行われる。これにより、電気自動車の二次電池は、その後所定時間までの間、電気自動車を走行させても電欠にならない充電電力量で充電が停止されるため、更に充電可能な空き容量を有していることとなる。
【００１４】
従って、本構成は、電気自動車を電欠させることなく、電気自動車の二次電池への充電に適したタイミングで二次電池の空き容量を確実に確保できる。
【００１５】
上記第一態様では、前記制御手段が、所定時間帯に、前記二次電池へ充電を行うように前記充電装置を制御することが好ましい。
【００１６】
本構成によれば、予測値に基づいた充電では二次電池は満充電とされないので、所定時間帯、例えば他の時間帯に比べて電力料金の安い時間帯に、二次電池への充電を行って満充電とすることで、任意の時間帯における電力を有効に利用可能となる。
【００１７】
上記第一態様では、前記制御手段が、前記充電装置へ電力の供給を行う電力系統に余剰電力が発生した場合、前記二次電池へ充電を行うように前記充電装置を制御することが好ましい。
【００１８】
太陽光や風力等の自然エネルギーによって生成された電力は、自然エネルギーの不安定さによって過度的に上昇する場合がある。このような場合、過度的に上昇した余剰電力が消費されないと、発電量が抑制されたり、無駄に消費されていた。
本構成によれば、予測値に基づいた充電では二次電池は満充電とされないので、電力系統に余剰電力が発生した場合に、二次電池への更なる充電が可能である。これにより、二次電池への充電によって余剰電力が消費されることとなるため、本構成は、電力系統に発生した余剰電力を無駄にすることなく利用できる。
【００１９】
上記第一態様では、前記予測値演算手段が、前記消費電力情報に基づいて、前記二次電池への充電の開始時から前記所定時間までの時間間隔における過去の消費電力量の平均値、及び該時間間隔における過去の消費電力量の分散値を算出し、前記平均値と前記分散値とに基づいて前記予測値を算出することが好ましい。
【００２０】
本構成によれば、電気自動車が所定時間までに必要とする電力量の予測値を、より精度高く算出することができる。
【００２１】
本発明の第二態様に係る電気自動車充電システムは、電気自動車の二次電池へ充電を行う充電装置と、上記記載の充電制御装置と、を備える。
【００２２】
本発明の第三態様に係る電気自動車充電方法は、電気自動車の二次電池へ充電を行う充電装置を制御する電気自動車充電方法であって、前記二次電池の残充電電力量を、予測必要電力量以上であり、前記二次電池への充電の開始時から所定時間までの間に電欠しないとされる充電電力量以上とすることなく、前記二次電池へ充電を行うように前記充電装置を制御する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、電気自動車の二次電池への充電に適したタイミングにおいて、二次電池の空き容量を確保できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電気自動車充電システムの構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る電気自動車充電システムにおける充電装置及び管理センターの機能を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る電気自動車充電処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態に係る電気自動車の走行距離と時刻との関係の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の第１実施形態に係る消費電力パターンを示すグラフである。
【図６】本発明の第１実施形態に係る消費電力密度分布を示すグラフである。
【図７】本発明の第１実施形態に係る予測必要電力量を満たすように充電された二次電池の残充電電力量のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図８】本発明の第１実施形態に係る時間毎の二次電池の充電状況を示すグラフである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る電気自動車充電システムの構成図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る電気自動車充電システムにおける充電装置及び管理センターの機能を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明に係る充電制御装置、電気自動車充電システム、及び電気自動車充電方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について説明する。
【００２７】
図１は、本第１実施形態に係る電気自動車充電システム１０の概略図である。
電気自動車充電システム１０は、充電装置１２、商用の電力系統１４（送電網）、及び管理センター１６を含んで構成され、充電装置１２によって電気自動車１８の二次電池２０（図２参照）が充電される。なお、電気自動車１８は、二次電池２０に充電された電力のみで駆動する電気自動車に限らず、ハイブリッド自動車であって二次電池へ外部からの充電が可能とされている自動車（プラグインハイブリッド自動車）でもよい。
【００２８】
充電装置１２は、商用の電力系統１４から供給される電力によって、電気自動車１８へ二次電池２０を充電するための送電を行う。
充電装置１２は、電気自動車１８が走行する道路に沿って設置され、走行中の電気自動車１８へ送電を行う充電装置１２−Ａ、一時利用又は月極め利用等の商用の駐車場や商業施設の駐車場に隣接して設置され、駐車されている電気自動車１８へ送電を行う充電装置１２−Ｂ、及び一般家屋の駐車場に隣接して設置され、駐車されている電気自動車１８へ送電を行う充電装置１２−Ｃ等である。
なお、本第１実施形態に係る充電装置１２は、電磁波（例えばマイクロ波）等の無線送電によって電気自動車１８への送電を行うものとするが、これに限らず、充電装置１２は、有線送電によって電気自動車１８へ送電してもよい。
【００２９】
また、充電装置１２は、詳細を後述する車両情報、及び電気自動車１８へ充電した電力量を示す充電電力量情報を管理センター１６へ送信する。車両情報は、電気自動車１８から充電装置１２へ送信される情報である。
【００３０】
管理センター１６は、充電装置１２から送信された車両情報に基づいて、電気自動車１８へ送電を行うように充電装置１２を制御する。
また、本第１実施形態に係る電気自動車充電システム１０は、管理センター１６と電気事業主２２との間では、各充電装置１２で消費された消費電力量情報に基づいて電気代の請求及び支払いが行われ、管理センター１６と電気自動車１８の所有者（充電装置１２を利用可能な契約者、個人及び法人を含む。）との間では、管理センター１６へ送信された充電電力量情報に基づいて、充電サービス代の請求及び支払いが行われる。
【００３１】
図２は、電気自動車充電システム１０における充電装置１２及び管理センター１６の機能に係る機能を示す機能ブロック図である。
【００３２】
電気自動車１８は、二次電池２０と共に、消費電力量記憶部３０、送信部３２、及び受電部３４を備える。
【００３３】
消費電力量記憶部３０は、電気自動車１８の消費電力量の時間変化を逐次記憶する。なお、消費電力量の時間変化は、例えば分単位で消費電力量記憶部３０に記憶される。
【００３４】
送信部３２は、電気自動車１８に固有のＩＤ（Identification）情報、及び消費電力量記憶部３０に記憶された過去の消費電力量の時間変化を示す消費電力情報を含む車両情報を充電装置１２へ送信する。
なお、ＩＤ情報は、電気自動車１８を特定する情報であって、電気自動車１８の所有者を示す情報（例えば所有者の住所及び氏名等）に関連付けられている。
【００３５】
充電装置１２へ送信される消費電力量情報は、前回送信したタイミングから新たに送信するタイミングの間における消費電力量の時間変化である。
消費電力量記憶部３０は、送信部３２から充電装置１２へ車両情報が送信される度に、送信した消費電力量の時間変化を削除してもよい。また、充電装置１２が消費電力量情報を受信したことが確認されてから、消費電力量記憶部３０に記憶されている送信済みの消費電力量が削除されてもよい。
【００３６】
このように、消費電力量情報が充電装置１２へ送信される度に、電気自動車１８に記憶されている消費電力量を削除することによって、消費電力量記憶部３０の記憶容量が小さくて済む。
【００３７】
さらに、上述した消費電力量情報に替えて、前回送信した消費電力量からの差分を示す差分情報が、管理センター１６へ送信されてもよい。この差分情報は、電気自動車１８によって算出されてもよいし、充電装置１２で算出されてもよい。
【００３８】
受電部３４は、充電装置１２から送電される電力を受電し、二次電池２０の充電を行う。なお、無線送電によって受電する電気自動車１８は、屋根に受電部３４が備えられる。
【００３９】
充電装置１２は、受信部３６及び送電部３８を備える。
【００４０】
受信部３６は、電気自動車１８からの車両情報を受信し、車両情報を管理センター１６が備える充電制御装置４０へ出力する。
【００４１】
送電部３８は、電気自動車１８へ送電する電力量を示す充電指令が充電制御装置４０から入力され、充電指令に基づいて受電部３４へ送電する。
また、送電部３８は、電気自動車１８への送電が終了した後、充電電力量情報を充電制御装置４０へ出力する。
【００４２】
管理センター１６は、充電制御装置４０を備える。
【００４３】
充電制御装置４０は、電気自動車１８の二次電池２０の残充電電力量を、予測必要電力量以上であり、二次電池２０への充電の開始時から所定時間までの間に電欠しないとされる充電電力量以上とすることなく、二次電池２０へ充電を行うように充電装置１２を制御する。この制御により、電気自動車１８の二次電池２０は、満充電まで充電されるのではなく、更に充電可能な空き容量を残した充電状態となる。
【００４４】
なお、上記所定時間は、例えば電気料金が他の時間帯に比べて低い時間帯が始まる時間、所謂、深夜電力の供給が開始される時刻であり、電気自動車１８の二次電池２０へ定期的に充電する時刻（以下、「定期充電開始時刻」という。）である。
【００４５】
本第１実施形態に係る充電制御装置４０は、車両情報記憶部４２、予測値演算部４４、充電装置制御部４６、及び課金部４８を備える。
【００４６】
車両情報記憶部４２は、充電装置１２から出力された車両情報を該車両情報に含まれるＩＤ情報に基づいて、電気自動車１８毎に記憶する。
これにより、車両情報記憶部４２に記憶されている電気自動車１８毎の消費電力情報は、車両情報が入力される度に、新たな消費電力情報が追加される。
【００４７】
予測値演算部４４は、車両情報記憶部４２に記憶されている消費電力情報に基づいて、二次電池２０への充電の開始時から定期充電開始時刻までに必要とする電力量の予測値を予測必要電力量とし、電気自動車１８毎に算出する。
予測必要電力量は、すなわち、定期充電開始時刻まで電気自動車１８を走行させても電欠させないために、二次電池２０へ充電されるべき電力量である。
なお、予測値演算部４４で算出された予測値に電気自動車１８が電欠することをより確実に防止するための裕度（例えば算出した予測値の１０％）を加算した値が、予測必要電力量とされてもよい。
【００４８】
充電装置制御部４６は、予測値演算部４４によって算出された予測必要電力量を満たすように、電気自動車１８の二次電池２０へ充電を行うように充電装置１２を制御する。
具体的には、充電装置制御部４６は、予測必要電力量を満たす電気自動車１８への充電時間及び充電電力を示す充電指令を算出し、充電装置１２の送電部３８へ出力する。
【００４９】
また、充電装置制御部４６は、所定時間帯に、電気自動車１８の二次電池２０へ充電を行うように充電装置１２を制御する。所定時間帯は、例えば、深夜電力を用いて定期的に二次電池２０を充電する時間帯であり、以下「定期充電時間帯」という。
【００５０】
一方、課金部４８は、充電装置１２から出力される電気自動車１８毎の充電電力量情報に基づいて、各電気自動車１８の所有者に対する充電サービス料を算出する。なお、充電サービス料は、例えば月単位で電気自動車１８毎の充電電力量に所定値を乗算して算出される、又は充電電力量に関係なく定額とされる等、様々な方法で決定される。
管理センター１６は、電気自動車１８の所有者に対して、充電サービス料を予め登録された銀行口座から月毎に引き落としたり、請求書を発行することによって、充電サービス代を請求する。
【００５１】
なお、充電制御装置４０は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等から構成されている。そして、予測値演算部４４及び充電装置制御部４６の各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。
【００５２】
以下に、本第１実施形態に係る充電制御装置４０の作用について説明する。
【００５３】
図３は、電気自動車１８が所定の充電位置に位置し、二次電池２０への充電を開始する場合に、充電制御装置４０によって行われる処理（電気自動車充電処理）の流れを示すフローチャートである。なお、所定の充電位置は、例えば道路に隣接する充電装置１２−Ａが走行中の電気自動車１８へ充電可能な範囲や、充電装置１２−Ｂ，１２−Ｃが隣接する駐車位置である。
【００５４】
まず、ステップ１００では、充電装置１２を介して電気自動車１８からの車両情報が入力されたか否かを判定し、肯定判定の場合は、ステップ１０２へ移行し、否定判定の場合は、車両情報が入力されるまで待ち状態となる。新たな車両情報が入力されると、車両情報記憶部４２に記憶されている電気自動車１８毎の消費電力情報に対して、車両情報に含まれる新たな消費電力情報が追加される。
【００５５】
次のステップ１０２では、現在時刻が定期充電時間帯であるか否かを判定し、肯定判定の場合は、ステップ１１４へ移行し、否定判定の場合は、ステップ１０４へ移行する。
【００５６】
ステップ１０４では、予測値演算部４４が、予測必要電力量の演算を行う。
【００５７】
以下で、予測必要電力量の演算の詳細について説明する。
【００５８】
まず、予測値演算部４４は、入力された車両情報に含まれるＩＤ情報に応じた消費電力情報を車両情報記憶部４２から読み出す。
予測値演算部４４は、読み出した消費電力情報に基づいて、二次電池２０への充電の開始時から定期充電開始時刻までの時間間隔における過去（例えば数年分）の消費電力量の平均値、及び該時間間隔における過去の消費電力量の分散値を算出する。そして、予測値演算部４４は、算出した平均値と分散値とに基づいて予測必要電力量を算出する。
なお、二次電池２０への充電の開始時は、充電のために電気自動車１８が充電位置に位置した時刻、すなわち車両情報が電気自動車１８から充電装置１２へ送信された時刻である。以下の説明では、「二次電池２０への充電の開始時」を「現在」とも表現する。
【００５９】
また、本第１実施形態では、分散値として標準偏差を用いる。さらに、本第１実施形態では、標準偏差として３σを用いるが、これに限らず、標準偏差としてσ、２σ、又は４σ等を用いてもよい。なお、標準偏差として３σを用いることによって、電気自動車１８の消費電力量が突発的に過大となる場合をも加味した予測必要電力量が、算出されることとなる。
【００６０】
下記（１）式は、ペイズの定理を用いて予測必要電力量を算出する演算式の一例である。（１）式は、現在時刻ｔ１から定期充電開始時刻ｔ２の間における、消費電力量の時歴密度の最良推定値に、その時刻、曜日、日、月の消費電力量の時歴密度の標準偏差を加算することによって、予測必要電力量Ｐを算出する。
なお、最良推定値は、条件付き確率分布であり、より具体的には、その曜日、日、及び月の現在時刻ｔ１から定期充電開始時刻ｔ２の間の平均値である。
【数１】
2014023339.tif 000003
【００６１】
ここで、図４は、電気自動車１８の走行距離と時刻との関係の一例を示すグラフである。図４に示されるように、電気自動車１８を通勤に用いている平日は、早朝及び夕方に走行距離が延びるが、土日は、走行距離が延びる時間にばらつきが多く、走行距離も平日に比べて長くなる。このように平日と土日とでは、電気自動車１８の走行距離と時刻との関係は異なる。
また、電気自動車１８は、二次電池２０の充電電力を電気自動車１８が備える空気調和装置にも用いる。このため、同じ走行距離であっても春季及び秋季に比べ、夏季及び冬季の方が電気自動車１８の消費電力量が多くなり、同じ時刻及び曜日であっても月によって、その消費電力量は異なる。
【００６２】
このため、予測値演算部４４は、（１）式に示されるように、時刻、曜日、日、及び月によって、標準偏差を算出して平均値に加算することで、予測必要電力量Ｐに時刻、曜日、日、及び月の変動を加味する。これにより、予測値演算部４４は、予測必要電力量Ｐをより精度高く算出することができる。
【００６３】
図５は、電気自動車１８の消費電力と時刻との関係（消費電力パターン）の一例を示すグラフである。電気自動車１８が、電力を消費すると、消費電力は時間と共に大きくなる一方、電力を消費しないと、消費電力は一定である。
車両情報記憶部４２は、消費電力情報として電気自動車１８毎に、図５に示されるような消費電力と時刻との関係を、日曜日、日、及び月毎に記憶している。
【００６４】
図６は、消費電力密度と時刻との関係（消費電力密度分布）を示すグラフである。電気自動車１８が、徐々に加速し電力を消費すると、消費電力密度は時間と共に大きくなり、一定速度となると消費電力密度も一定となり、減速時には消費電力密度が時間と共に小さくなる。そして、電気自動車１８が停止すると、すなわち電気自動車１８が電力を消費していないと、消費電力密度は０（零）となる。
なお、所定時間間隔（例えば、現在時刻ｔ１から定期充電開始時刻ｔ２まで）の消費電力密度を時歴密度という。
【００６５】
そして、本第１実施形態に係る予測値演算部４４は、消費電力量の平均値及び標準偏差を、消費電力量の時歴密度に基づいて算出する。
これより、定期充電開始時刻ｔ２までにおける電気自動車１８の電欠をより確実に防止できる予測必要電力量Ｐが算出されることとなる。
【００６６】
次のステップ１０６では、下記（２）式に示されるように予測必要電力量Ｐが、二次電池２０の現在における残充電電力量Ｐnow以下であるか否かを判定し、肯定判定の場合は、充電の必要が無く、ステップ１１２へ移行し、否定判定の場合は、充電の必要があり、ステップ１０８へ移行する。
【数２】
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【００６７】
ステップ１０８では、充電装置制御部４６が、二次電池２０の残充電電力量が予測必要電力量を満たすように、予測必要電力と残充電電力量との差に基づいて、充電指令を算出する。
【００６８】
ステップ１１０では、充電装置制御部４６が、算出した充電指令を充電装置１２へ出力し、ステップ１１２へ移行する。
充電装置１２は、充電指令が入力されると充電指令により示される電磁波を送電部３８から送電する。充電装置１２の送電部３８から電磁波が送電されると、電気自動車１８は、受電部３４で受電した電力を二次電池２０へ充電する。
【００６９】
ステップ１１０の処理によって、電気自動車１８の二次電池２０は、その後定期充電開始時刻までの間、電気自動車１８を走行させても電欠しないとされる予測必要電力で充電が停止されるため、満充電とされることなく、更に充電可能な空き容量を有していることとなる。
【００７０】
ステップ１１２では、現在時刻が定期充電開始時刻であるか否かを判定し、肯定判定の場合は、ステップ１１４へ移行し、否定判定の場合は、定期充電開始時刻まで待ち状態となる。
【００７１】
ステップ１１４では、充電装置制御部４６が、二次電池２０を満充電とする充電指令を算出する。
【００７２】
ステップ１１６では、充電装置制御部４６が、算出した充電指令を充電装置１２へ出力する。
充電装置１２は、充電指令が入力されると充電指令により示される電磁波を送電部３８から送電する。充電装置１２の送電部３８から電磁波が送電されると、電気自動車１８は、受電部３４で受電した電力を二次電池２０へ充電する。
【００７３】
ステップ１１６の処理によって、電気自動車１８の二次電池２０は、定期充電時間帯で満充電とされる。
【００７４】
ステップ１１６が終了すると、電気自動車充電処理は終了される。
【００７５】
図７は、現在時刻が定期充電開始時刻にとなったときの、二次電池２０の残充電電力量のシミュレーション結果を示すグラフである。
このシミュレーションは、走行距離を平均３０ｋｍ／日とすると共にし、平日は±１５ｋｍ／日のばらつきとし、土日は±３０ｋｍ／日のばらつきとし、電費を１０ｋｍ／ｋＷｈとし、季節に応じて空気調和機使用時の性能低下を見込んでいる。そして、二次電池２０の充電電力容量は、１６ｋＷｈとされている。
【００７６】
図７に示される結果では、二次電池２０の残充電電力量は、平均１１．５ｋＷｈ、標準偏差２．３ｋＷｈとなり、定期充電開始時刻前に残充電電力量が０（零）、すなわち電欠となる確率は、１．１×１０−６となった。この確率は、１０年間の走行で０．００４回電欠となる確率であり、電気自動車１８の使用に全く問題ない値である。
【００７７】
図８は、時間毎の二次電池２０の充電状況を示すグラフである。
図８は、図７のシミュレーション結果に応じた充電状況であり、２３時から７時までの深夜電力を用いた充電の割合が非常に高くなった。具体的には、昼間に充電される電力量が０．１ｋＷｈである一方、深夜電力を用いて充電される電力量が４．０ｋＷｈである。
【００７８】
このように、本第１実施形態に係る電気自動車充電システム１０は、予測必要電力量に基づいた充電では二次電池２０は満充電とされず、定期充電時間帯に二次電池２０への充電を行って満充電できるので、任意の時間帯における電力を有効に利用可能となる。
【００７９】
以上説明したように、本第１実施形態に係る充電制御装置４０は、電気自動車１８の二次電池２０の残充電電力量を、二次電池２０への充電の開始時から定期充電開始時刻までの間に電欠しないとされる充電電力量以上とすることなく、二次電池２０へ充電を行うように充電装置１２を制御する。
従って、本第１実施形態に係る充電制御装置４０は、電気自動車１８の二次電池２０への充電に適したタイミングにおいて、二次電池２０の空き容量を確保できる。
【００８０】
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態について説明する。
【００８１】
図９は、本第２実施形態に係る電気自動車充電システム１０の構成を示す。なお、図９における図１と同一の構成部分については図１と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００８２】
本第２実施形態に係る電力系統１４は、太陽光や風力等の自然エネルギーによって電力を生成するために、太陽電池５０や風力発電装置５２が連系されている。
【００８３】
また、送電網には電力系統１４の電力を計測する電力計測装置５４が設けられている。
電力計測装置５４は、基準となる電力よりも計測結果が大きい場合に、電力系統１４に余剰電力が発生したことを示す余剰電力情報を管理センター１６へ出力する。
【００８４】
図１０は、本第２実施形態に係る電気自動車充電システム１０における充電装置１２及び管理センター１６の機能を示す機能ブロック図である。なお、図１０における図２と同一の構成部分については図１と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００８５】
本第２実施形態に係る管理センター１６は、余剰電力判定部６０を備える。
余剰電力判定部６０は、発電量が電力需要を上回ることで、余剰電力が発生したか否かを判定する。具体的には、余剰電力判定部６０は、電力計測装置５４から余剰電力情報を受信した場合に、余剰電力が発生していると判定する。
【００８６】
ここで、太陽光や風力等の自然エネルギーによって生成された電力は、自然エネルギーの不安定さによって過度的に上昇する場合がある。このような場合、過度的に上昇した余剰電力が消費されないと、太陽電池５０や風力発電装置５２による発電量が抑制されたり、無駄に消費されていた。
【００８７】
本第２実施形態に係る充電制御装置４０は、余剰電力判定部６０によって、電力系統１４に余剰電力が発生したと判定された場合、電気自動車１８の二次電池２０へ充電を行うように充電装置１２を制御する。
予測必要電力量に基づいた充電では二次電池２０は満充電とされないので、電力系統１４に余剰電力が発生した場合に、二次電池２０への更なる充電が可能である。これにより、二次電池２０への充電によって余剰電力が消費されることとなるため、本第２実施形態に係る電気自動車充電システム１０は、電力系統１４に発生した余剰電力を無駄にすることなく利用できる。
【００８８】
以上、本発明を、上記各実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００８９】
例えば、上記各実施形態では、電気自動車１８を無線送電によって充電する形態について説明したが、電気自動車１８に充電装置１２に設けられたプラグを差し込むことで、有線送電によって充電する形態としてもよい。この形態の場合、充電位置に位置させた電気自動車１８にプラグを常時差し込んだままとする。
【００９０】
また、上記各実施形態で説明した電気自動車充電処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１０    電気自動車充電システム
１２    充電装置
１４    電力系統
１８    電気自動車
２０    二次電池
４０    充電制御装置
４４    予測値演算部
４６    充電装置制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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