(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車の車載用蓄電池を充電する１又は複数の充電器を含む設備の消費電力を逐次計測する計測手段と、
前記設備の契約電力を判定する判定対象期間の開始時点から所与の時点までに前記計測手段により計測された消費電力の和に基づいて、前記判定対象期間の前記所与の時点から終了時点までに前記契約電力の範囲内で利用可能な電力を示す仮想契約電力を算出する算出手段と、
前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力として、前記設備に含まれる充電器のうち前記最大利用可能電力の下で利用可能な充電器の台数を決定する決定手段と、
前記電気自動車からの充電要求を受けた場合に、前記決定手段により決定した利用可能な充電器の台数に基づき算出される前記電気自動車に提供可能な充電電力を通知する通知手段と、を含み、
前記設備は、前記１又は複数の充電器により充電される蓄電池をさらに含み、
前記通知手段は、前記決定手段により決定した利用可能な充電器の台数に当該充電器の電力容量を乗じた値に、前記蓄電池の蓄電容量を加えて算出した前記提供可能な充電電力を通知する
ことを特徴とする電気自動車の充電制御装置。
【請求項２】
前記通知手段により前記電気自動車に提供可能な充電電力を通知した後に前記電気自動車から指定された充電電圧及び充電電流を含む充電条件を受け付ける充電条件受付手段と、
前記充電条件受付手段により受け付けた充電条件に基づいて前記充電器を制御して前記電気自動車の車載用蓄電池を充電する充電制御手段と、をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の充電制御装置。
【請求項３】
電気自動車の車載用蓄電池を充電する１又は複数の充電器を含む設備の消費電力を逐次計測する計測手段と、
前記設備の契約電力を判定する判定対象期間の開始時点から所与の時点までに前記計測手段により計測された消費電力の和に基づいて、前記判定対象期間の前記所与の時点から終了時点までに前記契約電力の範囲内で利用可能な電力を示す仮想契約電力を算出する算出手段と、
前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力として、前記設備に含まれる充電器のうち前記最大利用可能電力の下で利用可能な充電器の台数を決定する決定手段と、を含み、
前記決定手段は、前記所与の時点が前記判定対象期間において予め定められた時点を超えていない場合には、前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力とし、前記所与の時点が前記判定対象期間において予め定められた時点を超えた場合には、前記契約電力を最大利用可能電力として、前記利用可能な充電器の台数を決定する
ことを特徴とする電気自動車の充電制御装置。
【請求項４】
電気自動車の車載用蓄電池を充電する１又は複数の充電器を含む設備の消費電力を逐次計測する計測手段と、
前記設備の契約電力を判定する判定対象期間の開始時点から所与の時点までに前記計測手段により計測された消費電力の和に基づいて、前記判定対象期間の前記所与の時点から終了時点までに前記契約電力の範囲内で利用可能な電力を示す仮想契約電力を算出する算出手段と、
前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力として、前記設備に含まれる充電器のうち前記最大利用可能電力の下で利用可能な充電器の台数を決定する決定手段と、を含み、
前記決定手段は、前記最大利用可能電力から、前記計測手段により計測された消費電力、前記契約電力、又は予め定められた予測消費電力のいずれかを減じた値に、予め定められた０以上１以下の重み係数を乗じた後に前記充電器の電力容量で除した商に基づいて、前記充電器の利用可能台数を決定する
ことを特徴とする電気自動車の充電制御装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記契約電力と前記判定対象期間の開始時点から所与の時点までの時間長を乗じた電力量から前記消費電力の総和を減じた値を、前記所与の時点から前記終了時点までの時間長で除して算出した余力電力と、前記契約電力との和を前記仮想契約電力として算出する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電気自動車の充電制御装置。
【請求項６】
前記所与の時点は、前記電気自動車からの充電要求を受け付けた時点である
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電気自動車の充電制御装置。
【請求項７】
電気自動車の車載用蓄電池を充電する１又は複数の充電器を含む設備の消費電力を逐次計測する計測ステップと、
前記設備の契約電力を判定する判定対象期間の開始時点から所与の時点までに前記計測ステップで計測された消費電力の和に基づいて、前記判定対象期間の前記所与の時点から終了時点までに前記契約電力の範囲内で利用可能な電力を示す仮想契約電力を算出する算出ステップと、
前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力として、前記設備に含まれる充電器のうち前記最大利用可能電力の下で利用可能な充電器の台数を決定する決定ステップと、
前記電気自動車からの充電要求を受けた場合に、前記決定ステップで決定した利用可能な充電器の台数に基づき算出される前記電気自動車に提供可能な充電電力を通知する通知ステップと、を含み、
前記設備は、前記１又は複数の充電器により充電される蓄電池をさらに含み、
前記通知ステップでは、前記決定ステップで決定した利用可能な充電器の台数に当該充電器の電力容量を乗じた値に、前記蓄電池の蓄電容量を加えて算出した前記提供可能な充電電力を通知する
ことを特徴とする電気自動車の充電制御方法。
【請求項８】
電気自動車の車載用蓄電池を充電する１又は複数の充電器を含む設備の消費電力を逐次計測する計測ステップと、
前記設備の契約電力を判定する判定対象期間の開始時点から所与の時点までに前記計測ステップで計測された消費電力の和に基づいて、前記判定対象期間の前記所与の時点から終了時点までに前記契約電力の範囲内で利用可能な電力を示す仮想契約電力を算出する算出ステップと、
前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力として、前記設備に含まれる充電器のうち前記最大利用可能電力の下で利用可能な充電器の台数を決定する決定ステップと、を含み、
前記決定ステップでは、前記所与の時点が前記判定対象期間において予め定められた時点を超えていない場合には、前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力とし、前記所与の時点が前記判定対象期間において予め定められた時点を超えた場合には、前記契約電力を最大利用可能電力として、前記利用可能な充電器の台数を決定する
ことを特徴とする電気自動車の充電制御方法。
【請求項９】
電気自動車の車載用蓄電池を充電する１又は複数の充電器を含む設備の消費電力を逐次計測する計測ステップと、
前記設備の契約電力を判定する判定対象期間の開始時点から所与の時点までに前記計測ステップで計測された消費電力の和に基づいて、前記判定対象期間の前記所与の時点から終了時点までに前記契約電力の範囲内で利用可能な電力を示す仮想契約電力を算出する算出ステップと、
前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力として、前記設備に含まれる充電器のうち前記最大利用可能電力の下で利用可能な充電器の台数を決定する決定ステップと、を含み、
前記決定ステップでは、前記最大利用可能電力から、前記計測ステップで計測された消費電力、前記契約電力、又は予め定められた予測消費電力のいずれかを減じた値に、予め定められた０以上１以下の重み係数を乗じた後に前記充電器の電力容量で除した商に基づいて、前記充電器の利用可能台数を決定する
ことを特徴とする電気自動車の充電制御方法。
【請求項１０】
電気自動車の車載用蓄電池を充電する１又は複数の充電器と、
前記１又は複数の充電器により充電される蓄電池と、
前記１又は複数の充電器を制御する充電制御装置と、を含み、
前記充電制御装置は、
前記１又は複数の充電器を含む設備の消費電力を逐次計測する計測手段と、
前記設備の契約電力を判定する判定対象期間の開始時点から所与の時点までに前記計測手段により計測された消費電力の和に基づいて、前記判定対象期間の前記所与の時点から終了時点までに前記契約電力の範囲内で利用可能な電力を示す仮想契約電力を算出する算出手段と、
前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力として、前記設備に含まれる充電器のうち前記最大利用可能電力の下で利用可能な充電器の台数を決定する決定手段と、
前記電気自動車からの充電要求を受けた場合に、前記決定手段により決定した利用可能な充電器の台数に基づき算出される前記電気自動車に提供可能な充電電力を通知する通知手段と、を含み、
前記通知手段は、前記決定手段により決定した利用可能な充電器の台数に当該充電器の電力容量を乗じた値に、前記蓄電池の蓄電容量を加えて算出した前記提供可能な充電電力を通知する
ことを特徴とする電気自動車の充電システム。
【請求項１１】
電気自動車の車載用蓄電池を充電する１又は複数の充電器と、
前記１又は複数の充電器を制御する充電制御装置と、を含み、
前記充電制御装置は、
電気自動車の車載用蓄電池を充電する１又は複数の充電器を含む設備の消費電力を逐次計測する計測手段と、
前記設備の契約電力を判定する判定対象期間の開始時点から所与の時点までに前記計測手段により計測された消費電力の和に基づいて、前記判定対象期間の前記所与の時点から終了時点までに前記契約電力の範囲内で利用可能な電力を示す仮想契約電力を算出する算出手段と、
前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力として、前記設備に含まれる充電器のうち前記最大利用可能電力の下で利用可能な充電器の台数を決定する決定手段と、を含み、
前記決定手段は、前記所与の時点が前記判定対象期間において予め定められた時点を超えていない場合には、前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力とし、前記所与の時点が前記判定対象期間において予め定められた時点を超えた場合には、前記契約電力を最大利用可能電力として、前記利用可能な充電器の台数を決定する
ことを特徴とする電気自動車の充電システム。
【請求項１２】
電気自動車の車載用蓄電池を充電する１又は複数の充電器と、
前記１又は複数の充電器を制御する充電制御装置と、を含み、
前記充電制御装置は、
電気自動車の車載用蓄電池を充電する１又は複数の充電器を含む設備の消費電力を逐次計測する計測手段と、
前記設備の契約電力を判定する判定対象期間の開始時点から所与の時点までに前記計測手段により計測された消費電力の和に基づいて、前記判定対象期間の前記所与の時点から終了時点までに前記契約電力の範囲内で利用可能な電力を示す仮想契約電力を算出する算出手段と、
前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力として、前記設備に含まれる充電器のうち前記最大利用可能電力の下で利用可能な充電器の台数を決定する決定手段と、を含み、
前記決定手段は、前記最大利用可能電力から、前記計測手段により計測された消費電力、前記契約電力、又は予め定められた予測消費電力のいずれかを減じた値に、予め定められた０以上１以下の重み係数を乗じた後に前記充電器の電力容量で除した商に基づいて、前記充電器の利用可能台数を決定する
ことを特徴とする電気自動車の充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車の充電制御装置、電気自動車の充電制御方法、及び電気自動車の充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車の車載用蓄電池の充電には、充電時間を短縮することができる急速充電器が用いられることがある（例えば下記特許文献１を参照）。そして、電気自動車の充電インフラを整備するために、集合住宅、商用施設や公共施設等の設備内に急速充電器を設置していくことが考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７７５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、充電の初期に急速充電器が利用する電力は大きく、例えば複数台の急速充電器を同時に利用した場合には、設備に定められている契約電力を超えてしまうことがある。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、契約電力の範囲内で電気自動車の充電に利用可能な充電器の台数を逐次知ることができる電気自動車の充電制御装置、電気自動車の充電制御方法、及び電気自動車の充電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電気自動車の充電制御装置は、電気自動車の車載用蓄電池を充電する１又は複数の充電器を含む設備の消費電力を逐次計測する計測手段と、前記設備の契約電力を判定する判定対象期間の開始時点から所与の時点までに前記計測手段により計測された消費電力の和に基づいて、前記判定対象期間の前記所与の時点から終了時点までに前記契約電力の範囲内で利用可能な電力を示す仮想契約電力を算出する算出手段と、前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力として、前記設備に含まれる充電器のうち前記最大利用可能電力の下で利用可能な充電器の台数を決定する決定手段と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の一態様では、前記電気自動車の充電制御装置は、前記電気自動車からの充電要求を受けた場合に、前記決定手段により決定した利用可能な充電器の台数に基づき算出される前記電気自動車に提供可能な充電電力を通知する通知手段をさらに含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様では、前記電気自動車の充電制御装置は、前記通知手段により前記電気自動車に提供可能な充電電力を通知した後に前記電気自動車から指定された充電電圧及び充電電流を含む充電条件を受け付ける充電条件受付手段と、前記充電条件受付手段により受け付けた充電条件に基づいて前記充電器を制御して前記電気自動車の車載用蓄電池を充電する充電制御手段と、をさらに含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様では、前記設備は、前記１又は複数の充電器により充電される蓄電池をさらに含み、前記通知手段は、前記決定手段により決定した利用可能な充電器の台数に当該充電器の電力容量を乗じた値に、前記蓄電池の蓄電容量を加えて算出した前記提供可能な充電電力を通知することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記決定手段は、前記所与の時点が前記判定対象期間において予め定められた時点を超えていない場合には、前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力とし、前記所与の時点が前記判定対象期間において予め定められた時点を超えた場合には、前記契約電力を最大利用可能電力として、前記利用可能な充電器の台数を決定することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様では、前記算出手段は、前記契約電力と前記判定対象期間の開始時点から所与の時点までの時間長を乗じた電力量から前記消費電力の総和を減じた値を、前記所与の時点から前記終了時点までの時間長で除して算出した余力電力と、前記契約電力との和を前記仮想契約電力として算出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様では、前記決定手段は、前記最大利用可能電力から、前記計測手段により計測された消費電力、前記契約電力、又は予め定められた予測消費電力のいずれかを減じた値に、予め定められた０以上１以下の重み係数を乗じた後に前記充電器の電力容量で除した商に基づいて、前記充電器の利用可能台数を決定することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様では、前記所与の時点は、前記電気自動車からの充電要求を受け付けた時点であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る電気自動車の充電制御方法は、電気自動車の車載用蓄電池を充電する１又は複数の充電器を含む設備の消費電力を逐次計測する計測ステップと、前記設備の契約電力を判定する判定対象期間の開始時点から所与の時点までに前記計測ステップで計測された消費電力の和に基づいて、前記判定対象期間の前記所与の時点から終了時点までに前記契約電力の範囲内で利用可能な電力を示す仮想契約電力を算出する算出ステップと、前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力として、前記設備に含まれる充電器のうち前記最大利用可能電力の下で利用可能な充電器の台数を決定する決定ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一態様に係る電気自動車の充電システムは、電気自動車の車載用蓄電池を充電する１又は複数の充電器と、前記１又は複数の充電器を制御する充電制御装置と、を含み、前記充電制御装置は、前記１又は複数の充電器を含む設備の消費電力を逐次計測する計測手段と、前記設備の契約電力を判定する判定対象期間の開始時点から所与の時点までに前記計測手段により計測された消費電力の和に基づいて、前記判定対象期間の前記所与の時点から終了時点までに前記契約電力の範囲内で利用可能な電力を示す仮想契約電力を算出する算出手段と、前記仮想契約電力と前記設備の電力設備容量のいずれか小さい方を最大利用可能電力として、前記設備に含まれる充電器のうち前記最大利用可能電力の下で利用可能な充電器の台数を決定する決定手段と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様によれば、契約電力の範囲内で電気自動車の充電に利用可能な充電器の台数を逐次知ることができる。また、契約電力の範囲内で利用可能な充電器を用いて電気自動車を効率良く充電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る充電システムを備えた設備のシステム構成図である。
【図２】充電制御装置の機能ブロック図である。
【図３】記憶部に記憶されるデータの一例を示す図である。
【図４】出力可能電力決定部を構成する機能ブロックの一例を示す図である。
【図５】仮想契約電力を説明する図である。
【図６】電気自動車の充電処理の流れについて説明するシーケンス図である。
【図７】出力可能電力の算出処理のフローチャートである。
【図８】電気自動車の充電処理のフローチャートである。
【図９】充電ユニットの利用台数判定処理のフローチャートである。
【図１０】設備内蓄電池の充電処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１９】
図１には、本実施形態に係る充電システム１０を備えた設備１のシステム構成図を示した。図１に示されるように、設備１には、負荷５、消費電力計測器７、電気自動車６０を充電する充電システム１０、及び設備内蓄電池５０が備えられており、設備１に備えられる各装置は交流電源３から電力の供給を受ける。なお、充電システム１０、消費電力計測器７、設備内蓄電池５０までを含めたシステムを総合充電システム１２とする。
【００２０】
負荷５は、例えば、照明、空調機、各種情報機器等である。消費電力計測器７は、交流電源３から設備１側に供給される電流及び電圧を検出して設備１側で消費される消費電力を逐次計測し、計測した消費電力を充電制御装置２０に出力する。例えば、消費電力計測器７による消費電力の計測は、予め定められた時間間隔ごとに行うこととしてよい。
【００２１】
充電システム１０は、複数の充電ユニット３０と、複数の充電ユニット３０の出力端子と複数の設備内蓄電池５０とを接続する複数の双方向変換ユニット４０と、当該複数の充電ユニット３０および複数の双方向変換ユニット４０を制御する充電制御装置２０とを備える。なお、本実施形態では総合充電システム１２に備えられる設備内蓄電池５０及び双方向変換ユニット４０が複数あることとしたが、総合充電システム１２に備えられる設備内蓄電池５０及び双方向変換ユニット４０の数は０又は１であっても構わない。
【００２２】
充電ユニット３０は、交流電圧（例えばＡＣ２００Ｖ）を所定の直流電圧（ＤＣ５０〜５００Ｖ）に変換して出力するＡＣ／ＤＣコンバータを備える。充電ユニット３０から出力される直流電圧（充電電圧）は、例えば接続される電気自動車６０から受け付けた指定の電圧に設定することとしてよい。また、電気自動車６０を充電していない場合であって、設備内蓄電池５０の蓄電容量が閾値に満たない場合には、充電ユニット３０から双方向変換ユニット４０に電流を出力して、設備内蓄電池５０を充電することとしてよい。
【００２３】
充電制御装置２０は、各充電ユニット３０の出力制御、設備内蓄電池５０の蓄電容量の監視及び充放電制御、電気自動車６０及び消費電力計測器７との通信等を行う。この充電制御装置２０において行われる処理の詳細については後述する。
【００２４】
設備内蓄電池５０は、充電ユニット３０により充電されると共に、電気自動車６０への充電電流を供給する。設備内蓄電池５０からの放電電流は、双方向変換ユニット４０により所定の電圧に変換されて電気自動車６０に供給される。なお、充電制御装置２０は、電力需要の低く電気料金の安い時間帯に設備内蓄電池５０を充電しておき、蓄電した電気を電気自動車６０の充電に利用することで、より経済的に電気自動車６０の充電を行うことができる。
【００２５】
電気自動車６０は、車載用蓄電池６２、車載用蓄電池６２の電力を利用して駆動するモーター、車輪、モーターの動力を車輪に伝える動力伝達系統、各種アクセサリー、各部を制御する制御部等を備える。電気自動車６０の制御部と充電制御装置２０とは充電時に通信し、電気自動車６０の車載用蓄電池６２の状態に応じた充電条件を充電制御装置２０に伝達することとしてよい。
【００２６】
図２には、充電制御装置２０の機能ブロック図を示した。図２に示されるように、充電制御装置２０は、計測データ取得部２００、記憶部２０２、充電ユニット制御部２０４、蓄電池制御部２０６、電気自動車用通信部２０８、出力可能電力決定部２１０、及び電気自動車充電制御部２１２を備える。
【００２７】
充電制御装置２０に備えられる上記各部の機能は、ＣＰＵ等の制御手段、磁気ディスクやメモリ等の記憶手段、外部デバイスとデータを通信する通信手段等を備えたコンピュータが、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に格納されたプログラムを読み込み実行することで実現されるものとしてよい。なお、プログラムは光ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等の情報記憶媒体によってコンピュータたる充電制御装置２０に供給されることとしてもよいし、インターネット等のデータ通信網を介して供給されることとしてもよい。
【００２８】
計測データ取得部２００は、消費電力計測器７により順次計測される計測データ（計測時間及び消費電力データの組）を取得する。例えば、計測データ取得部２００は、予め定められた時間間隔ごとに消費電力計測器７から計測データを取得することとしてもよいし、計測データ取得部２００が指定したタイミングで消費電力計測器７により計測された計測データを取得することとしてもよい。なお、計測データ取得部２００は、無線又は有線通信により消費電力計測器７から計測データを受信して取得することとしてよい。
【００２９】
記憶部２０２は、データ及びプログラムを記憶すると共に、充電制御装置２０のワークメモリとしても用いられる。図３には、記憶部２０２に記憶されるデータの一例を示した。図３に示されるように、記憶部２０２には、消費電力実績データ記憶部２０２Ａ、需要予測データ記憶部２０２Ｂ、契約電力データ記憶部２０２Ｃ、電気自動車充電パターン記憶部２０２Ｄ、及び電気自動車充電フラグ記憶部２０２Ｅが含まれる。以下、各部に記憶されるデータについて説明する。
【００３０】
消費電力実績データ記憶部２０２Ａは、計測データ取得部２００により順次取得した計測データを記憶する。例えば、消費電力実績データ記憶部２０２Ａには、計測データ取得部２００により順次取得した計測データに基づき、計測時間と、消費電力（Ｗ）とを関連づけたテーブルが記憶される。
【００３１】
需要予測データ記憶部２０２Ｂは、設備１の電力需要を予測した需要予測データを記憶する。例えば、需要予測データ記憶部２０２Ｂには、日時情報（月、日、時間）と、予想される消費電力を関連づけたテーブルが記憶される。予測される消費電力は、設備１について過去に記録された日時と消費電力の履歴に基づいて算出することとしてよく、例えば過去数年の同じ日時についての平均の消費電力を予測値として用いることとしてよい。
【００３２】
契約電力データ記憶部２０２Ｃは、設備１について定められた契約電力のデータを記憶する。例えば、契約電力データ記憶部２０２Ｃには、契約電力（Ｐｃ）、契約電力を判定する判定対象期間のデータが記憶される。判定対象期間のデータには、周期（例えば３０分）、及び周期の計時開始時（例えば、午前０時から３０分おき）を含むこととしてよい。
【００３３】
電気自動車充電パターン記憶部２０２Ｄは、電気自動車６０の充電時の充電電力と充電時間との関係を表す充電パターンのデータを記憶する。例えば、電気自動車充電パターン記憶部２０２Ｄには、電気自動車６０の車種（又は車載用蓄電池６２の機種）ごとに、充電電力と充電時間との関係を表す充電パターンが記憶されることとしてよい。なお、本実施形態では、充電制御装置２０に電気自動車充電パターン記憶部２０２Ｄを設けることとしたが、電気自動車６０から充電パターンの指示を受ける又は充電パターンを取得できる場合には必ずしも電気自動車充電パターン記憶部２０２Ｄを設けなくともよい。
【００３４】
電気自動車充電フラグ記憶部２０２Ｅは、充電システム１０に電気自動車６０が接続されて充電をしているか否かを示す充電フラグを記憶する。例えば、電気自動車充電フラグ記憶部２０２Ｅには、電気自動車６０を充電している場合にはＯＮ（真）、そうでない場合にはＯＦＦ（偽）とする真偽値を充電フラグとして記憶することとしてよい。
【００３５】
充電ユニット制御部２０４は、充電システム１０内の各充電ユニット３０の動作を制御する。例えば、充電ユニット制御部２０４は、各充電ユニット３０のオンとオフを制御すると共に、オンにした充電ユニット３０については充電電圧及び充電電流をさらに設定することとする。
【００３６】
蓄電池制御部２０６は、充電システム１０に接続する設備内蓄電池５０からデータを取得して設備内蓄電池５０の状態を監視すると共に、双方向変換ユニット４０を制御して設備内蓄電池５０の充放電を制御する。例えば、蓄電池制御部２０６は、設備内蓄電池５０の蓄電容量（ＳＯＣ）を逐次取得して、蓄電容量が充電開始容量（ＳＯＣ１）を下回った場合には設備内蓄電池５０の充電を開始し、蓄電容量が充電停止容量（ＳＯＣ２）に達した場合には設備内蓄電池５０の充電を停止する。また、蓄電池制御部２０６は、電気自動車６０の充電時において、設備内蓄電池５０の蓄電容量が放電停止容量（ＳＯＣ３）よりも大きい場合には、設備内蓄電池５０を放電して電気自動車６０の車載用蓄電池６２を充電することとしてよい。なお、充電開始容量（ＳＯＣ１）、充電停止容量（ＳＯＣ２）、放電停止容量（ＳＯＣ３）の関係は、例えばＳＯＣ３＜ＳＯＣ１＜ＳＯＣ２としてよい。また、蓄電池制御部２０６は、電気自動車充電フラグ記憶部２０２Ｅに記憶されるフラグの値を参照して、電気自動車６０を充電していない場合にのみ、設備内蓄電池５０の充電を行うように制御することとしてよい。
【００３７】
電気自動車用通信部２０８は、充電システム１０に充電用ケーブルを介して接続された電気自動車６０と通信する。例えば、電気自動車用通信部２０８は、電気自動車６０からの充電要求を受信し、電気自動車６０に対して後述する出力可能電力決定部２１０により決定した出力可能電力を送信する等の処理を行う。
【００３８】
出力可能電力決定部２１０は、所与の時点において充電システム１０から出力可能な充電電力を決定する。例えば、所与の時点とは、電気自動車用通信部２０８により電気自動車６０からの充電要求を受け付けた時点としてもよいし、その他任意の時点としてもよい。図４には、出力可能電力決定部２１０を構成する機能ブロックの一例を示した。図４に示されるように、出力可能電力決定部２１０は、残時間判定部２１０Ａ、仮想契約電力算出部２１０Ｂ、最大利用可能電力決定部２１０Ｃ、運転可能台数算出部２１０Ｄ、及び出力可能電力算出部２１０Ｅを備える。以下、各部の機能について説明する。
【００３９】
残時間判定部２１０Ａは、所与の時点が属する契約電力の判定対象期間において、所与の時点が判定対象期間の開始時点から予め定められた時間（制限時間：Ｔ１）を超えているか否かを判定する。制限時間Ｔ１は、例えば電気自動車充電パターン記憶部２０２Ｄに記憶される充電パターンにおいて、充電が所定の割合（例えば５０％）まで完了するのに要する時間に基づいて定められることとしてよい。なお、本実施形態では、充電制御装置２０が制限時間Ｔ１を電気自動車充電パターン記憶部２０２Ｄから定めることとしたが、電気自動車６０から取得した充電パターンに基づいて制限時間Ｔ１を定めてもよいし、電気自動車６０により定められた制限時間Ｔ１を取得することとしてもよい。
【００４０】
仮想契約電力算出部２１０Ｂは、設備１の契約電力を判定する判定対象期間の開始時点から所与の時点までに計測された消費電力の和に基づいて、判定対象期間の所与の時点から終了時点までに契約電力の範囲内で利用可能な電力を示す仮想契約電力を算出する。なお、仮想契約電力の算出は、残時間判定部２１０Ａで所与の時点が制限時間Ｔ１を超えていないと判定された場合にのみ行うこととしてよい。
【００４１】
図５には、仮想契約電力を説明する図を示した。図５の横軸は時間であり、縦軸は電力を示している。図５において、所与の時点をＴｓとすると、実線は所与の時点Ｔｓまでに計測された消費電力Ｐｄの実績値を示している。また、図５におけるＰｃは契約電力を示しており、図５の領域Ａと領域Ｂとの面積が同じとなるように領域Ｂの高さＰｄｍを算出する。Ｐｄｍは余力電力であり、Ｔｓから判定対象期間の終了時点であるＴｎまでＰｄｍを消費しても判定対象期間の平均の消費電力がＰｃ以下となるように定める。具体的には、仮想契約電力算出部２１０Ｂは、下記の式（１）に示されるように、契約電力（Ｐｃ）と判定対象期間の開始時点から所与の時点までの時間長（Ｔｓ）を乗じた電力量から、消費電力（Ｐｄ）の総和を減じた値を、所与の時点（Ｔｓ）から終了時点（Ｔｅ）までの時間長（Ｔｅ−Ｔｓ）で除して余力電力（Ｐｄｍ）を算出する。そして、仮想契約電力算出部２１０Ｂは、余力電力（Ｐｄｍ）と契約電力（Ｐｃ）とを足して、仮想契約電力（Ｐｃｖ）を得る。
【数１】
0005848883.tif 000002
【００４２】
最大利用可能電力決定部２１０Ｃは、残時間判定部２１０Ａによる判定結果、仮想契約電力算出部２１０Ｂにより算出された仮想契約電力（Ｐｃｖ）、設備１の電力設備容量（Ｐｆ）に基づいて、所与の時点Ｔｓにおける最大利用可能電力を決定する。例えば、最大利用可能電力決定部２１０Ｃは、残時間判定部２１０Ａにより所与の時点Ｔｓが制限時間Ｔ１を超えていると判定される場合には、最大利用可能電力（Ｐｍａｘ）を契約電力（Ｐｃ）とする。また、最大利用可能電力決定部２１０Ｃは、所与の時点Ｔｓが制限時間Ｔ１を超えていない場合には、仮想契約電力（Ｐｃｖ）が電力設備容量（Ｐｆ）を超えていなければ最大利用可能電力（Ｐｍａｘ）を仮想契約電力（Ｐｃｖ）とし、仮想契約電力（Ｐｃｖ）が電力設備容量（Ｐｆ）を超えていれば最大利用可能電力（Ｐｍａｘ）を電力設備容量（Ｐｆ）とする。
【００４３】
運転可能台数算出部２１０Ｄは、最大利用可能電力決定部２１０Ｃにより決定した最大利用可能電力の下で運転可能な充電ユニット３０の台数（運転可能台数）を決定する。例えば運転可能台数算出部２１０Ｄは、以下の式（２）により運転可能台数Ｎｍａｘ（Ｎｍａｘは整数）を算出することとしてよい。このとき、α（安全率）は０以上１以下の定数であり、Ｐｍａｘは最大利用可能電力、Ｐ０は基準電力、ＰＵｍａｘは充電ユニット３０の最大出力とする。なお、基準電力には、所与の時点Ｔｓで計測された消費電力Ｐｄ、契約電力Ｐｃ、需要予測データに基づく予測消費電力Ｐｂのいずれか１つ、又はこれらの平均値等を用いることとしてよい。
Ｎｍａｘ＝α・（Ｐｍａｘ−Ｐ０）／ＰＵｍａｘ  ・・・（２）
【００４４】
出力可能電力算出部２１０Ｅは、運転可能台数算出部２１０Ｄにより算出された充電ユニット３０の運転可能台数及び蓄電池制御部２０６により取得される設備内蓄電池５０の蓄電容量に基づいて、電気自動車６０の充電時に出力可能な電力を算出する。例えば、出力可能電力算出部２１０Ｅは、以下の式（３）により出力可能電力ＰＥＶｍａｘを算出することとしてよい。ここで、ＰＵｍａｘは充電ユニット３０の最大出力、Ｎｍａｘは充電ユニット３０の運転可能台数、ＰＢｍａｘは設備内蓄電池５０の最大放電電力、ＮＢｍａｘは放電可能な設備内蓄電池５０の台数を表す。なお、出力可能電力算出部２１０Ｅは、ＮＢｍａｘを放電停止容量より大きい蓄電容量を有する設備内蓄電池５０の台数として設定する。
ＰＥＶｍａｘ＝ＰＵｍａｘ・Ｎｍａｘ＋ＰＢｍａｘ・ＮＢｍａｘ  ・・・（３）
【００４５】
電気自動車用通信部２０８は、出力可能電力算出部２１０Ｅにより算出された出力可能電力を電気自動車６０に送信し、電気自動車６０からは上記送信した出力可能電力の範囲内で選択された充電電圧及び充電電流を含む充電条件を受信する。
【００４６】
電気自動車充電制御部２１２は、充電システム１０と充電ケーブルを介して接続された電気自動車６０の車載蓄電池の充電を制御する。例えば、電気自動車充電制御部２１２は、電気自動車用通信部２０８により受信した充電条件に基づいて、充電ユニット３０及び設備内蓄電池５０からの放電電圧及び放電電流を設定して、電気自動車６０の車載蓄電池の充電を開始する。この際、電気自動車充電制御部２１２は、電気自動車充電フラグ記憶部２０２Ｅに記憶されるフラグをＯＮに更新し、電気自動車６０の車載蓄電池の充電が終了（正常終了又は異常終了を含む）した場合にはフラグをＯＦＦに更新する。
【００４７】
次に、図６に示したシーケンス図を参照しながら、電気自動車６０の充電処理の流れについて説明する。
【００４８】
図６に示されるように、充電制御装置２０は、交流電源３から設備１に供給される消費電力を逐次計測し（Ｓ１００１）、計測された消費電力を記憶する（Ｓ１００２）。そして、充電制御装置２０は、充電ケーブルを介して接続された電気自動車６０から充電要求を受け付けると（Ｓ１００３）、その受け付けた時点を基準時として、電気自動車６０に出力可能な電力を算出する（Ｓ１００４）。ここで、図７のフローチャートを参照して、Ｓ１００４の処理の詳細を説明する。
【００４９】
図７には、出力可能電力の算出処理のフローチャートを示した。図７に示されるように、充電制御装置２０は、基準時Ｔｓが含まれる判定対象期間において制限時間Ｔ１を超えていないか否かを判定し（Ｓ２００１）、超えていないと判定される場合には（Ｓ２００１：Ｙ）、式（１）に基づき算出した余力電力Ｐｄｍと契約電力Ｐｃとの和を仮想契約電力ＰＣｖとして算出する（Ｓ２００２）。さらに、充電制御装置２０は、算出された仮想契約電力ＰＣｖが電力設備容量Ｐｆを下回る場合には（Ｓ２００３：Ｙ）、仮想契約電力ＰＣｖを最大利用可能電力Ｐｍａｘとし（Ｓ２００４）、仮想契約電力ＰＣｖが電力設備容量Ｐｆ以上である場合には、電力設備容量Ｐｆを最大利用可能電力Ｐｍａｘとする（Ｓ２００５）。また、充電制御装置２０は、Ｓ２００１において、基準時Ｔｓが制限時間Ｔ１を超えていると判定される場合には（Ｓ２００１：Ｎ）、設備１の契約電力Ｐｃを最大利用可能電力Ｐｍａｘとする（Ｓ２００６）。
【００５０】
次いで充電制御装置２０は、式（２）に基づいて充電ユニット３０の運転可能台数Ｎｍａｘを算出する（Ｓ２００７）。そして、充電制御装置２０は、設備内蓄電池５０の蓄電容量が放電停止容量よりも大きい設備内蓄電池５０の台数を、設備内蓄電池５０の放電可能台数ＮＢｍａｘ（本実施形態では１とする）に設定し（Ｓ２００８）、式（３）に基づいて出力可能電力を算出し（Ｓ２００９）、リターンする。
【００５１】
ここで再び図６のシーケンス図に戻り説明を続ける。充電制御装置２０は、算出された出力可能電力を電気自動車６０に通知し（Ｓ１００５）、その後電気自動車６０により設定された充電条件を受け付ける（Ｓ１００６）。なお、電気自動車６０は、充電制御装置２０から通知された出力可能電力よりも最大電力が小さい充電電力となる充電条件を充電制御装置２０に通知することとしてよい。
【００５２】
充電制御装置２０は、受け付けた充電条件に基づいて充電時間を算出及び表示をし（Ｓ１００７）、充電フラグをＯＮに更新して（Ｓ１００８）、充電処理を実行する（Ｓ１００９）。ここで、図８のフローチャートを参照して、Ｓ１００９の処理の詳細を説明する。
【００５３】
図８には、電気自動車６０の充電処理のフローチャートを示した。図８に示されるように、充電制御装置２０は、放電する設備内蓄電池５０がある場合であって（Ｓ３００１：Ｙ）、蓄電容量（ＳＯＣ）が放電停止容量（ＳＯＣ３）以下の設備内蓄電池５０がある場合には（Ｓ３００２：Ｙ）、設備内蓄電池５０の利用台数（ｎｂ、ｎｂは０≦ｎｂ≦ＮＢｍａｘの整数で、初期値はＮＢｍａｘとする）から蓄電容量が放電停止容量以下の設備内蓄電池５０の数（ｎｂｘ）を減じて（Ｓ３００３）、減じた設備内蓄電池５０の利用台数（ｎｂ）で電気自動車６０の充電を継続できるか否かを判定する（Ｓ３００４）。その結果、継続できると判定される場合には（Ｓ３００４：Ｙ）、蓄電容量が放電停止容量以下の設備内蓄電池５０の利用を停止して（Ｓ３００５）、Ｓ３００１に戻り、継続できないと判定される場合には（Ｓ３００４：Ｎ）、充電処理を一旦停止し（Ｓ３００６）、充電処理を最初から（例えばＳ１００３から）やり直すこととしてよい。
【００５４】
また、充電制御装置２０は、放電する設備内蓄電池５０がない場合（Ｓ３００１：Ｎ）、又は放電する設備内蓄電池５０がある場合であって（Ｓ３００１：Ｙ）、設備内蓄電池５０の蓄電容量が放電停止容量以下でない場合には（Ｓ３００２：Ｎ）、充電ユニット３０の利用台数最適化処理を実行する（Ｓ３００７）。この充電ユニット３０の利用台数最適化処理についての詳細は後述する。
【００５５】
充電制御装置２０は、Ｓ３００７で充電ユニット３０の利用台数を変更する場合には（Ｓ３００８：Ｙ）、充電処理を一旦停止し（Ｓ３００６）、充電処理を最初からやり直す。また充電制御装置２０は、Ｓ３００７で充電ユニット３０の利用台数を変更しない場合には（Ｓ３００８：Ｎ）、Ｓ３００９に進み、ここで充電が完了していないと判定される場合には（Ｓ３００９：Ｎ）、Ｓ３００１に戻り、充電が完了したと判定される場合には（Ｓ３００９：Ｙ）、充電を停止して（Ｓ３０１０）、リターンする。
【００５６】
ここで再び図６のシーケンス図に戻る。充電制御装置２０は、電気自動車６０の充電処理の結果を表示して（Ｓ１０１０）、充電フラグをＯＦＦに更新して（Ｓ１０１１）、処理を終了する。
【００５７】
ここで、上述した充電ユニット３０の利用台数最適化処理の一例について、図９に示したフローチャートを参照しながら説明する。
【００５８】
図９に示されるように、充電制御装置２０は、充電ユニット３０の運転台数ｎが１以上である場合には（Ｓ４００１：Ｙ）、以下の式（４）に示される充電ユニット３０の減少条件を満たしているか否かを判定する（Ｓ４００２）。なお、式（４）におけるｔは判定開始時点から所与の時点までの時間、Ｐｃは契約電力、βは重み係数であり例えば−１＜β＜１としてよく、Ｐｄは逐次計測される消費電力である。
【数２】
0005848883.tif 000003
【００５９】
充電制御装置２０は、充電ユニット３０の減少条件を満たすと判定される場合には（Ｓ４００２：Ｙ）、運転台数ｎを１つ減じて（Ｓ４００３）、リターンする。また、充電制御装置２０は、充電ユニット３０の減少条件を満たさないと判定される場合には（Ｓ４００２：Ｎ）、現在の運転台数ｎが上限台数（例えば充電ユニットの搭載台数）である場合には（Ｓ４００４：Ｙ）、リターンし、上限台数でない場合には（Ｓ４００４：Ｎ）、以下の式（５）に示される充電ユニット３０の増加条件を満たしているか否かを判定する（Ｓ４００６）。なお、式（５）におけるｔは判定開始時点から所与の時点までの時間、Ｐｃは契約電力、γは重み係数であり例えば−１＜γ＜１としてよく、Ｐｄは逐次計測される消費電力である。充電制御装置２０は、充電ユニット３０の増加条件を満たすと判定される場合には（Ｓ４００６：Ｙ）、運転台数を１つ増加して（Ｓ４００７）、リターンし、充電ユニット３０の増加条件を満たさないと判定される場合には（Ｓ４００６：Ｎ）、そのままリターンする。
【数３】
0005848883.tif 000004
【００６０】
次に、設備内蓄電池５０の充電処理について説明する。図１０には、設備内蓄電池５０の充電処理のフローチャートを示した。図１０に示されるように、充電制御装置２０は、設備内蓄電池５０の蓄電容量（ＳＯＣ）を取得し（Ｓ５００１）、取得した蓄電容量（ＳＯＣ）が充電開始容量（ＳＯＣ１）以下である場合には（Ｓ５００２：Ｙ）、設備内蓄電池５０の充電を開始する（Ｓ５００３）。充電制御装置２０は、例えば以下の式（６）に示される設備内蓄電池５０の充電処理の停止条件を満たす場合には（Ｓ５００４：Ｙ）、充電を停止し（Ｓ５００５）、処理を終了する。なお、式（６）におけるｔは判定開始時点から所与の時点までの時間、Ｐｃは契約電力、δは重み係数であり例えば−１＜δ＜１としてよく、Ｐｄは逐次計測される消費電力である。また、充電制御装置２０は、上記停止条件を満たさない場合であって（Ｓ５００４：Ｎ）、充電フラグがＯｎである場合には（Ｓ５００６：Ｙ）、充電を停止し（Ｓ５００５）、処理を終了する。また、充電制御装置２０は、充電フラグがＯｎでない場合であって（Ｓ５００６：Ｎ）、蓄電容量（ＳＯＣ）が充電停止容量（ＳＯＣ２）以上でない場合には（Ｓ５００７：Ｎ）、Ｓ５００４に戻って充電を継続し、蓄電容量（ＳＯＣ）が充電停止容量（ＳＯＣ２）以上となった場合には（Ｓ５００７：Ｙ）、充電を停止し（Ｓ５００５）、処理を終了する。また、Ｓ５００２において、蓄電容量（ＳＯＣ）が充電開始容量（ＳＯＣ１）以下でない場合には（Ｓ５００２：Ｎ）、充電を行わずに処理を終了することとしてよい。
【数４】
0005848883.tif 000005
【００６１】
以上説明した本実施形態に係る電気自動車６０の充電システム１０によれば、契約電力を超えない範囲内で電気自動車６０を効率良く充電することができる。また、電気自動車６０の充電に夜間電力等で充電した設備内蓄電池５０を利用することにより、より効率的かつ経済的に電気自動車６０を充電することができる。
【００６２】
また、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、電気自動車６０の充電要求を受け付けた時点で、充電ユニット３０の運転可能台数や出力可能電力を算出することとしたが、充電ユニット３０の運転可能台数や出力可能電力を逐次算出して記憶しておき、電気自動車６０が充電を要求してきた場合に、記憶されている最新の充電ユニット３０の運転可能台数や出力可能電力を出力することとしてもよい。また、上記の実施形態では、電気自動車６０の設定する充電条件で充電することとしたが、充電制御装置２０により算出される充電ユニット３０の運転可能台数や出力可能電力に基づいて、充電制御装置２０が設定した充電条件により電気自動車６０を充電するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１  設備、３  交流電源、５  負荷、７  消費電力計測器、１０  充電システム、１２  総合充電システム、２０  充電制御装置、３０  充電ユニット、４０  双方向変換ユニット、５０  設備内蓄電池、６０  電気自動車、６２  車載用蓄電池、２００  計測データ取得部、２０２  記憶部、２０２Ａ  消費電力実績データ記憶部、２０２Ｂ  需要予測データ記憶部、２０２Ｃ  契約電力データ記憶部、２０２Ｄ  電気自動車充電パターン記憶部、２０２Ｅ  電気自動車充電フラグ記憶部、２０４  充電ユニット制御部、２０６  蓄電池制御部、２０８  電気自動車用通信部、２１０  出力可能電力決定部、２１０Ａ  残時間判定部、２１０Ｂ  仮想契約電力算出部、２１０Ｃ  最大利用可能電力決定部、２１０Ｄ  運転可能台数算出部、２１０Ｅ  出力可能電力算出部、２１２  電気自動車充電制御部。
【図１】
0005848883.tif 000006
【図２】
0005848883.tif 000007
【図３】
0005848883.tif 000008
【図４】
0005848883.tif 000009
【図５】
0005848883.tif 000010
【図６】
0005848883.tif 000011
【図７】
0005848883.tif 000012
【図８】
0005848883.tif 000013
【図９】
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【図１０】
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