JP2021029085A - 制御装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より適切なエネルギーマネジメントに貢献すること。【解決手段】制御装置は、一以上の共同利用される車両に搭載されたバッテリが放電可能な電力または充電可能な電力に関する第１指標を取得する第１取得部と、設定された特定地域における電力の需要に関する指標または供給量に関する指標を含む第２指標を取得する第２取得部と、前記一以上の車両の利用スケジュールを参照し、前記第１指標および前記第２指標に基づいて、前記一以上の車両の前記バッテリに電力を供給または前記バッテリに蓄えられた電力を放電させる制御部とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、制御装置、制御方法、およびプログラムに関する。

従来、蓄電装置から供給される電気エネルギーにより駆動する電動車両の乗員に対し、目的地に到達するための情報を提供する情報提供装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この情報提供装置は、電動車両の現在地と、目的地と、蓄電装置に蓄えられている電気エネルギーの残量とに基づいて、予め定めた条件を満たすように電動車両が現在地から目的地に到達することができるか否かを判断する。情報提供装置は、電動車両が現在地から目的地に到達することができないと判断したときに、電動車両から直接的または間接的に乗り継ぐことができるレンタカーに関する情報を提供する。

国際公開第２０１２／００４８９８号 特開２０１３−１５９３３号公報

上記のシステムにおいて、蓄電装置に蓄えられた電力を系統に提供したり、系統の電力を蓄電装置に蓄えたりすることについては考慮されていない。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、より適切なエネルギーマネジメントに貢献することができる制御装置、制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

この発明に係る制御装置、制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る制御装置は、一以上の共同利用される車両に搭載されたバッテリが放電可能な電力または充電可能な電力に関する第１指標を取得する第１取得部と、設定された特定地域における電力の需要に関する指標または供給量に関する指標を含む第２指標を取得する第２取得部と、前記一以上の車両の利用スケジュールを参照し、前記第１指標および前記第２指標に基づいて、前記一以上の車両の前記バッテリに電力を供給または前記バッテリに蓄えられた電力を放電させる制御部とを備える制御装置である。

（２）：上記（１）の態様において、前記制御部は、前記利用スケジュールにおいて利用予約された前記一以上の車両が利用される際に、前記車両のバッテリに蓄えられた電力量が閾値以上になるように前記バッテリの充電または放電を制御する。

（３）：上記（２）の態様において、前記制御部は、前記利用スケジュールにおける利用予約された前記一以上の車両の予約時間帯の長さまたは前記一以上の車両の利用態様に基づいて前記閾値を決定する。

（４）：上記（２）の態様において、前記第１取得部は、前記共同利用される車両を管理する管理者が指定した駐車スペースに駐車された前記車両から前記第１指標を取得する。

（５）：上記（４）の態様において、前記第１取得部は、更に前記駐車スペースに駐車されてなくユーザが利用している前記車両から前記第１指標を取得し、前記制御部は、推定された前記車両の利用が終了するときの前記第１指標を加味して、前記一以上の車両の前記バッテリに電力を供給または前記バッテリに蓄えられた電力を放電させる。

（６）：上記（４）または（５）の態様において、前記駐車スペースに駐車された前記車両は、前記駐車スペースに設けられた充電施設と電気的に接続され、前記車両のバッテリは前記充電施設から供給される電力によって充電可能または前記充電施設に対して前記バッテリの電力を放電可能である。

（７）：上記（１）から（６）のいずれかの態様において、前記制御部は、前記バッテリに電力を充電させることにより特定領域における余剰電力を蓄電させ、前記バッテリに前記バッテリの電力を電力系統に供給させることにより前記電力系統の需給調整または前記電力系統の周波数調整を行う。

（８）：上記（１）から（７）のいずれかの態様において、前記制御部は、将来の前記車両の予約状況を予測し、予測結果を更に用いて、前記一以上の車両の前記バッテリに電力を供給または前記バッテリに蓄えられた電力を放電させる。

（９）：この発明の一態様に係る制御方法は、コンピュータが、一以上の共同利用される車両に搭載されたバッテリが放電可能な電力または充電可能な電力に関する第１指標を取得し、設定された特定地域における電力の需要に関する指標または供給量に関する指標を含む第２指標を取得し、前記一以上の車両の利用スケジュールを参照し、前記第１指標および前記第２指標に基づいて、前記一以上の車両の前記バッテリに電力を供給または前記バッテリに蓄えられた電力を放電させる制御方法である。

（１０）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、一以上の共同利用される車両に搭載されたバッテリが放電可能な電力または充電可能な電力に関する第１指標を取得させ、設定された特定地域における電力の需要に関する指標または供給量に関する指標を含む第２指標を取得させ、前記一以上の車両の利用スケジュールを参照し、前記第１指標および前記第２指標に基づいて、前記一以上の車両の前記バッテリに電力を供給または前記バッテリに蓄えられた電力を放電させるプログラムである。

（１）〜（１０）によれば、制御装置は、一以上の共同利用される車両のバッテリに電力を供給またはバッテリに蓄えられた電力を放電させることにより、より適切なエネルギーマネジメントに貢献することができる。また、制御装置は、上記の充電または放電によって電力系統の需給バランスを調整することにより、電力系統における電力に関する周波数を安定化させることができる。

（２）または（３）によれば、制御装置は、車両が利用される際のバッテリの電力量が閾値以上になるように制御することにより、ユーザの利便性を向上させることができる。

（５）によれば、制御装置は、推定された車両の利用が終了するときの第１指標を加味して、一以上の車両のバッテリに電力を供給またはバッテリに蓄えられた電力を放電させることにより、より車両の利用状況に応じたエネルギーマネジメントを実現することができる。この結果、制御装置は、よりエネルギーの有効活用を実現することができる。

（８）によれば、制御装置は、将来の車両の予約状況を用いて、一以上の車両のバッテリに電力を供給またはバッテリに蓄えられた電力を放電させることにより、将来の車両の利用状況に応じたエネルギーマネジメントを実現することができる。

電力システム１の構成の一例を示す図である。 車両Ｍの機能構成の一例を示す図である。 電力管理装置４００の機能構成の一例を示す図である。 利用スケジュール４８２の内容の一例である。 車両情報４８４の内容の一例を示す図である。 需給情報４８６の内容の一例である。 計画情報４８８の内容の一例を示す図である。 電力管理装置４００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その１）である。 制御部４４０の制御結果の一例を示す図である。 車両Ｍのバッテリ７０に蓄えられた電力量の時間ごとの推移の一例を示す図である。 電力管理装置４００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その２）である。 予測結果の需給情報が、リアルタイムの需給情報４８６と所定度合以上、乖離している状況について説明するための図である。 再生成された計画情報４８８の内容の一例を示す図である。 第２実施形態の電力管理装置４００Ａの機能構成の一例を示す図である。 推定部４３２が電力量を推定する処理について説明するための図である。 計画情報４８８が生成される際の処理の概念図である。 生成された計画情報４８８の一例を示す図である。 第２実施形態の電力管理装置４００Ａにより実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 対象とする車両が特定される処理について説明するための図である。 実施形態の電力管理装置４００のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の制御装置、制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、電力システム１の構成の一例を示す図である。電力システム１は、例えば、一以上の供給元１０と、一以上の供給先２０と、一以上の電力調整部３０と、一以上の車両Ｍ（Ｍ１からＭ３）と、一以上の充電施設１００（１００−１から１００−３）と、一以上の車両管理装置２００と、一以上の端末装置３００と、電力管理装置４００とを備える。これらの機能構成は、例えば、例えば、ネットワークＮＷを介して通信する。ネットワークＮＷは、例えば、セルラー網や、Ｗｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、インターネット、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ、公衆回線、プロバイダ装置、専用回線、無線基地局等を含む。

電力調整部３０と、供給元１０、供給先２０、または充電施設１００とは、電力線を介して接続されている。また、供給元１０、供給先２０、電力調整部３０、または充電施設１００は、商用電力網を含む電力系統（不図示）に連系されていてもよい。

供給元１０は、例えば、自然エネルギーなどを利用した発電を行う発電装置を含む。供給元１０は、発電された電力を電力調整部３０に供給する。発電装置は、家庭や工場、発電所などに設置された発電装置である。供給先２０は、例えば、電力を利用する需要家である。供給先２０は、例えば、電力調整部３０を介して電力を受電する。

電力調整部３０は、供給された電力の供給先を調整する。電力調整部３０は、供給元１０により供給された電力または充電施設１００により供給された電力を供給先２０に提供したり、供給元１０により提供された電力を充電施設１００に提供したりする。また、電力調整部３０は、充電施設１００により供給された電力を供給先２０に供給する。電力調整部３０は、電力管理装置４００の指示に基づいて、電力の供給先を決定する。

［車両］
図２は、車両Ｍの機能構成の一例を示す図である。車両Ｍは、ユーザＵによって共同利用される車両である。車両Ｍは、いわゆるカーシェアに利用される車両やレンタカーである。車両Ｍは、例えば、モータ８０の駆動力を駆動輪に与えることにより走行する車両である。車両Ｍは、例えば、電気自動車、またはエンジンとモータとを備えるハイブリッド車両である。

車両Ｍは、例えば、処理装置５０と、車両制御装置６０と、バッテリ７０と、モータ８０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）９０とを備える。処理装置５０は、充電施設１００の指示に基づいて、バッテリ７０に蓄えられた電力を放電したり、充電施設１００により供給される電力をバッテリ７０に蓄電させたりする。モータ８０は、バッテリ７０により供給される電力を用いて駆動される。

ＰＣＵ９０は、車両制御装置６０の制御に基づいて、バッテリ７０から供給される直流の電力を交流の電力に変換し、変換した電力をモータ８０に供給する。また、ＰＣＵ９０は、車両制御装置６０の制御に基づいて、充電施設１００により供給される直流の電力を、バッテリ７０が充電可能な態様の直流の電力に変換する。また、ＰＣＵ９０は、バッテリ７０により放電される直流の電力を、充電施設１００が受電する態様の直流の電力に変換する。

なお、車両Ｍは、自動運転車両であってもよい。この場合、車両制御装置６０は、例えば、車両Ｍが備える各検出機能部（不図示）の検出結果に基づいて認識された車両Ｍの周辺の環境に基づいて、自動的に車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御して車両を制御する。

［充電施設］
図１の説明に戻る。充電施設１００は、例えば、車両Ｍを管理する管理者が指定した駐車スペースに設けられる。駐車された車両のＰＣＵ９０と、駐車スペースに設けられた充電施設１００とが電気的に接続されると、車両Ｍのバッテリ７０は充電施設１００から供給される電力によって充電可能または充電施設１００に対してバッテリ７０の電力を放電可能である。

充電施設１００は、不図示の、通信部と制御部とを備える。通信部は、例えば、電力管理装置４００と通信する。制御部は、電力管理装置４００により送信された指示に基づいて、車両Ｍのバッテリ７０に電力を供給する。制御部は、電力管理装置４００により送信された指示に基づいて、車両Ｍのバッテリ７０に供給される電力を電力調整部３０に出力する。

例えば、制御部は、車両Ｍと充電施設１００との間で電力の授受が可能な状態において、車両Ｍのバッテリ７０に蓄えられた電力を電力調整部３０に出力する指示を電力管理装置４００から取得した場合、車両Ｍと通信し、車両Ｍにバッテリ７０に蓄えられた電力を電力調整部３０に供給する。これにより、車両Ｍと充電施設１００とは協調してバッテリ７０に蓄えられた電力を電力調整部３０に供することができる。また、制御部は、車両Ｍと充電施設１００との間で電力の授受が可能な状態において、車両Ｍのバッテリ７０に電力を供給する場合、車両Ｍと協調して充電施設１００から車両Ｍのバッテリ７０に電力を供給する。なお、車両Ｍと充電施設１００との通信は、無線通信であってもよいし、電力線を用いた通信（ＰＬＣ；Power Line Communications）であってもよい。

また、充電施設１００は、車両Ｍから取得した指示に基づいて制御されてもよい。この場合、車両Ｍは、電力管理装置４００から取得した指示に基づいて、充電施設１００を制御して、バッテリ７０に電力を充電させたり、バッテリ７０の電力を充電施設１００に供給したりする。

［車両管理装置］
車両管理装置２００は、ユーザＵのリクエストに応じた車両Ｍの利用予約を行う。例えば、ユーザＵは、端末装置３００を操作して車両Ｍの利用予約を行う。例えば、ユーザＵは、車両Ｍの種別や、駐車位置などを特定し、車両Ｍを選択し、更に利用時間帯を指定する。車両管理装置２００が、車両Ｍの利用予約を行うと、ユーザＵは、指定した利用時間帯の間、指定した車両Ｍを利用することができる。そして、ユーザＵは、車両Ｍを利用した後、指定された位置に車両Ｍを駐車して、車両Ｍを返却する。車両管理装置２００は、車両Ｍが返却された後、車両Ｍの利用料金を導出し、決済を行う。

［端末装置］
端末装置３００は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータなどのユーザＵが携帯可能な端末装置である。端末装置３００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサが記憶装置に格納されたプログラム（ソフトウェア）を実行することで実現される。端末装置３００が実行する機能のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。上記のプログラムは、例えば、アプリケーションプログラムを提供するアプリサーバ装置により提供され、端末装置３００にインストールされたアプリケーションプログラムである。

［電力管理装置］
電力管理装置４００は、供給元１０により提供された電力を車両Ｍに供給するための指示を電力調整部３０および充電施設１００に送信する。電力管理装置４００は、車両Ｍのバッテリ７０に蓄えられた電力を供給先２０に供給するための指示を電力調整部３０および充電施設１００に送信する。

図３は、電力管理装置４００の機能構成の一例を示す図である。電力管理装置４００は、例えば、通信部４１０と、取得部４２０と、計画部４３０と、制御部４４０と、記憶部４８０とを備える。取得部４２０、計画部４３０、および制御部４４０は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサが記憶装置に格納されたプログラム（ソフトウェア）を実行することで実現される。これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。

記憶部４８０には、例えば、利用スケジュール４８２と、車両情報４８４と、需給情報４８６と、計画情報４８８とが記憶されている。これらの情報については後述する。

通信部４１０は、ネットワークＮＷを介して他の装置と通信するための通信インタフェースである。通信部４１０は、例えば、供給元１０や、供給先２０、電力調整部３０、充電施設１００、車両管理装置２００、端末装置３００等により送信された情報を取得する。

取得部４２０は、例えば、第１取得部４２２と、第２取得部４２４とを備える。第１取得部４２２は、一以上の共同利用される車両Ｍに搭載されたバッテリ（バッテリ７０）が放電可能な電力または充電可能な電力に関する第１指標を取得する。「第１指標」は、例えば、バッテリ７０が満充電になるための電力量と、現在のバッテリ７０に蓄えられた電力量とを示す一以上の指標である。「第１指標」は、例えば、バッテリ７０の仕様（例えば定格容量）と、充電度合を示す値（例えばＳＯＣ；Storage Of Charge）とを特定するための指標である。このうち、バッテリ７０の仕様は、記憶部４８０に記憶されていてもよい。

第１取得部４２２は、共同利用される車両Ｍを管理する管理者が指定した駐車スペースに駐車された車両Ｍから第１指標を取得する。また、第１取得部４２２は、駐車スペースに駐車されてなくユーザが利用している車両Ｍから第１指標を取得してもよい。

第２取得部４２４は、設定された特定地域における電力の需要に関する指標または供給量に関する指標を含む第２指標を取得する。「第２指標」は、例えば、特定地域における需要家が需要する電力量または特定地域に電力を供給する施設（発電所や変圧所）が供給する電力量を特定するための一以上の指標である。第２指標は、バッテリ７０が放電すべき電力量（例えば単位時間あたりの電力量）またはバッテリ７０に充電されるべき電力量であってもよい。

計画部４３０は、利用スケジュール４８２、車両情報４８４、および需給情報４８６を参照して、計画情報４８８を生成する。制御部４４０は、一以上の車両Ｍの利用スケジュール４８２を参照し、第１指標および第２指標に基づいて、一以上の車両Ｍのバッテリ７０に電力を供給またはバッテリ７０に蓄えられた電力を放電させる。制御部４４０は、計画部４３０により生成された計画情報４８８に基づいて、車両Ｍのバッテリ７０に蓄えられた電力を放電させたり、車両Ｍのバッテリ７０に電力を充電させたりする。制御部４４０は、バッテリ７０に電力を充電させることにより特定領域における余剰電力を蓄電させ、バッテリ７０にバッテリ７０の電力を特定地域の電力系統に供給させることにより電力系統の需給調整または電力系統の周波数が安定するように周波数調整を行う。計画部４３０および制御部４４０の処理の詳細については後述する。

図４は、利用スケジュール４８２の内容の一例である。利用スケジュール４８２は、車両管理装置２００により提供された情報である。利用スケジュール４８２は、例えば、車両の識別情報（車両ＩＤ）と、ユーザの識別情報（ユーザＩＤ）と、予約時間帯と、車両の利用態様とが互いに対応付けられた情報である。利用態様とは、例えば、車両の利用に関する目的（買い物、旅行）や、目的地等の情報である。また、利用態様は、走行予定距離、車両Ｍの返却時のバッテリ７０の電力量（またＳＯＣ）を推定するための情報が含まれてもよい。また、利用スケジュール４８２には、車両Ｍを返却する予定の駐車場の位置が含まれてもよい。

図５は、車両情報４８４の内容の一例を示す図である。車両情報４８４は、車両Ｍに提供された情報である。車両情報４８４は、例えば、車両Ｍごとのバッテリ７０に蓄えられた電力量を示す情報（「第１指標」の一例）である。また、車両情報４８４には、車両Ｍの位置情報や、走行状態等が含まれてもよい。

図６は、需給情報４８６の内容の一例である。需給情報４８６は、電力管理装置４００が管轄する特定地域に供給可能な電力量、または特定地域の電力の需要量を示す情報である。例えば、電力管理装置４００は、供給元１０により提供された電力の供給量（例えば発電量）に基づいて、特定地域に供給可能な電力量を取得する。また、例えば、電力管理装置４００の計画部４３０は、供給先２０により提供された電力の使用量に基づいて、特定地域における電力の需要量を取得する。計画部４３０は、供給元１０または供給先２０に設けられた電力計（いわゆるスマートメータ）と通信し、電力の供給量または電力の使用料を取得する。

また、計画部４３０は、特定地域の過去の電力の使用量に基づいて、将来の電力の使用量を予測し、予測結果を各種処理に用いてもよい。また、計画部４３０は、過去の供給元１０の電力の供給量に基づいて、電力の供給量を予測し、予測結果を各種処理に用いてもよい。また、計画部４３０は、上記の予測の際に、天気や季節、気温等を加味して、電力の使用量または供給量を予測してもよい。

図７は、計画情報４８８の内容の一例を示す図である。車両Ｍごとの充電または放電の計画である。例えば、計画部４３０は、利用スケジュール４８２、車両情報４８４、および需給情報４８６を参照して、計画情報４８８を生成する。例えば、計画部４３０は、前述した図６に示すように、時刻Ｔの需給情報４８６において供給量が需要量よりも大きい場合、車両情報４８４を参照して時刻Ｔ１において充電可能なバッテリ７０を有する車両Ｍを特定し、特定した車両Ｍのバッテリ７０に充電をさせる計画を生成する。

計画部４３０は、利用スケジュール４８２において利用の予約がされた一以上の車両Ｍが利用される際に、車両Ｍのバッテリ７０に蓄えられた電力量が閾値以上になるようにバッテリ７０の充電または放電が制御されるための計画を生成する。上記の閾値は、利用スケジュール４８２における利用の予約がされた一以上の車両Ｍの予約時間帯の長さまたは車両Ｍの利用態様に基づいて決定されてもよい。予約時間帯の長いほど、または車両Ｍの利用において走行距離が長いと推定されるほど、閾値は高く設定される。

充電可能なバッテリ７０を有する車両Ｍとは、時刻Ｔ１から所定時間以内に利用予約がされていない車両であって、バッテリ７０の充電量が第１所定値以下のバッテリ７０を有する車両である。

例えば、計画部４３０は、時刻Ｔ１後の時刻Ｔ２の需給情報４８６において需要量が供給量よりも大きい場合、車両情報４８４を参照して時刻Ｔ２において放電可能なバッテリ７０を有する車両Ｍを特定し、特定した車両Ｍのバッテリ７０に放電をさせる計画を生成する。放電可能なバッテリ７０を有する車両Ｍとは、時刻Ｔ２から所定時間以内に利用予約がされていない車両であって、バッテリ７０の充電量が第２所定値以上のバッテリ７０を有する車両である。

また、計画部４３０は、予測した将来の供給量および需要量に基づいて、将来の計画を生成してもよい。例えば、時刻Ｔ１において、時刻Ｔ２や時刻Ｔ３の計画を生成してもよい。

［フローチャート］
図８は、電力管理装置４００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その１）である。例えば、本処理は所定時間ごとに実行される。まず、計画部４３０は、利用スケジュール４８２を参照して、対象の車両を抽出する（ステップＳ１００）。次に、計画部４３０は、需給情報４８６を取得し（ステップＳ１０２）、取得した需給情報４８６を参照して、需要量が供給量よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

需要量が供給量よりも大きい場合、計画部４３０は、バッテリ７０を放電させる計画を生成する（ステップＳ１０６）。需要量が供給量よりも大きくない場合（供給量が需要量よりも大きい場合）、計画部４３０は、バッテリ７０に充電させる計画を生成する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０６またはステップＳ１０８で生成される計画は、計画情報４８８の一例である。これにより本フローチャートの１ルーチンの処理が終了する。

図９は、制御部４４０の制御結果の一例を示す図である。図９の縦軸は電力量を示し、図９の横軸は時間を示している。例えば、図９のＦ１に示すように供給量が需要量よりも大きい場合、領域ＡＲ１または領域ＡＲ３に示すように余剰電力が発生し、需要量が供給量よりも大きい場合、領域ＡＲ２に示すように供給電力が不足する。比較例の電力システムは、上記のように、余剰電力や、供給電力の不足が生じる場合であっても、車両Ｍのバッテリ７０の充電または放電に関して、これらの状況は考慮されていなかった。

これに対して、本実施形態の電力システム１は、電力管理装置４００が、余剰電力をバッテリ７０に蓄電させたり、不足する供給電力をバッテリ７０の電力で補ったりすることにより、より適切なエネルギーマネジメントに貢献することができる。また、上記の充電または放電によって電力系統の需給バランスを調整されることにより、電力系統における電力に関する周波数が安定する。

例えば、電力管理装置４００が、上記のような制御を実行することにより、図９のＦ２に示すように、余剰電力と不足する供給電力が発生することが是正される。例えば、図９のＦ２に示すように、バッテリ７０に充電される電力およびバッテリ７０により放電される電力を加味すると、特定領域における電力の供給量と充電量とが合致するようになる。

図１０は、車両Ｍのバッテリ７０に蓄えられた電力量の時間ごとの推移の一例を示す図である。図１０の縦軸は電力量を示し、図１０の横軸は時間を示している。比較例の電力システムに含まれる車両Ｍのバッテリは、本実施形態の電力システムにおけるバッテリ７０のように放電や充電が電力管理装置４００により制御されないため、例えば、図１０のＦ３に示すようにバッテリ７０に蓄えられた電力が一定に維持されたり、設定された時間に充電が開始されたりする。

これに対して、本実施形態の電力システム１は、図１０のＦ４に示すように、利用開始時刻においてバッテリ７０の充電量が閾値以上になっていることを条件に、それまでの間は特定地域の電力の需要量または供給量に基づいて、バッテリ７０の充電またはバッテリ７０による放電が行われる。この結果、電力システム１は、ユーザが利便性を維持しつつ、より適切なエネルギーマネジメントに貢献することができる。

図１１は、電力管理装置４００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その２）である。本処理は、所定の間隔で実行される。例えば、本処理は、計画部４３０が、将来のバッテリ７０お電力の需要量または供給量が予測し、予測結果に基づいて将来の充電または放電の計画情報４８８を生成した場合に実行される処理である。例えば、リアルタイムで、電力の需要量または供給量が監視され、監視結果に基づいて、電力の充電または放電が制御される場合は、本処理は省略されてもよい。

まず、制御部４４０は、計画情報４８８に基づいて、バッテリ７０に電力を充電させる指示またはバッテリ７０の電力を放電させる指示を充電施設１００に送信する（ステップＳ２００）。次に、計画部４３０は、ステップＳ２００の指示が送信された後、所定時間後に需給情報４８６を取得し（ステップＳ２０２）、計画情報４８８の生成に用いられた予測結果と、取得したリアルタイムの需給情報４８６とを比較して、予測結果の需給情報が、リアルタイムの需給情報４８６と所定度合以上、乖離しているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。

予測結果の需給情報が、リアルタイムの需給情報４８６と所定度合以上、乖離していない場合、本フローチャートの１ルーチンの処理は終了する。予測結果の需給情報が、リアルタイムの需給情報４８６と所定度合以上、乖離している場合、計画部４３０は、計画情報４８８を再生成する（ステップＳ２０６）。

図１２は、予測結果の需給情報が、リアルタイムの需給情報４８６と所定度合以上、乖離している状況について説明するための図である。図１２の縦軸は電力量を示し、図１２の横軸は時間を示している。例えば、計画部４３０が計画情報４８８を生成する際に用いた電力の予測の需要量と、実際の需要量とが、時刻ｔで相違しはじめ、時刻ｔ＋１において、予測の需要量と、実際の需要量とが所定度合以上、乖離したものとする。例えば、実際の需要量は、予測の需要量よりも所定度合以上小さくなったものとする。

この場合、図１３に示すように、計画部４３０は、計画情報４８８を再生成する。図１３について、図１０との相違点を中心に説明する。時刻ｔ＋１において、計画部４３０は、例えば、図１２に示したように、リアルタイムの電力の需要量と供給量とにおいて余剰電力が発生しているため、余剰電力を有効活用するために、バッテリ７０の充電を維持する再計画を生成する。すなわち、計画部４３０は、時刻ｔ＋１において充電を停止する計画を、充電を維持する計画に修正する。

上記のように、計画部４３０が、電力の需要量と供給量とを予測した結果に基づいて、計画情報４８８を生成した場合であっても、リアルタイムの電力の需要量と供給量とに基づいて、計画情報４８８を再生成することにより、より実情に適したエネルギーのマネジメントを行うことができる。

なお、上記の例では、電力の需要量が予測と乖離する場合について説明したが、電力の供給量が予測と乖離する場合であっても、同様の考え方に基づいて、計画情報４８８が再計画されてもよい。

以上説明した第１実施形態によれば、電力を充電施設１００が、一以上の車両Ｍの利用スケジュール４８２を参照し、第１指標および第２指標に基づいて、一以上の車両Ｍのバッテリ７０に電力を供給またはバッテリ７０に蓄えられた電力を放電させることにより、より適切なエネルギーマネジメントに貢献することができる。

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について説明する。第２実施形態の電力管理装置は、車両Ｍをユーザが利用した後の車両Ｍのバッテリ７０の電力量を推定し、推定結果を用いて計画情報４８８を生成する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

第１取得部４２２は、駐車スペースに駐車されてなくユーザが利用している車両Ｍから第１指標を取得する。制御部４４０は、推定された車両Ｍの利用が終了するときの第１指標を加味して、一以上の車両Ｍのバッテリ７０に電力を供給またはバッテリ７０に蓄えられた電力を放電させる。

図１４は、第２実施形態の電力管理装置４００Ａの機能構成の一例を示す図である。電力管理装置４００Ａは、電力管理装置４００の計画部４３０に代えて、計画部４３０Ａを備える。計画部４３０Ａは、推定部４３２を備える。推定部４３２は、例えば、ユーザが車両Ｍを利用した後のバッテリ７０の電力量（以下、利用後電力量）を推定する。

図１５は、推定部４３２が電力量を推定する処理について説明するための図である。例えば、推定部４３２は、車両情報４８４を参照して、利用後電力量を推定する。例えば、推定部４３２は、車両Ｍの現在の位置から車両Ｍを返却予定の位置Ｐまでの経路を推定し、推定した経路を走行した場合に返却予定の位置Ｐに到達するまでの距離を導出する。推定部４３２は、導出した距離と、現在のバッテリ７０の電力量とに基づいて、利用後電力量を推定する。例えば、この推定は、ユーザが車両Ｍの利用を終了する所定時間前（数十分から数時間前）に行われることが好ましい。

計画部４３０Ａは、推定部４３２の推定結果に基づいて、計画情報４８８を生成する。図１６は、計画情報４８８が生成される際の処理の概念図である。例えば、時刻Ｔ１、時刻Ｔ２において、電力の供給量が需要量よりも大きいものとする。時刻Ｔ１において、車両Ｍ（００１）から車両Ｍ（００３）のバッテリ７０は、充電施設１００において充電が行われており、車両Ｍ（００４）はユーザによって利用されているものとする。例えば、推定部４３２は、車両Ｍ（００４）から取得した車両情報４８４と、車両Ｍ（００４）の返却予定の位置とに基づいて、車両Ｍ（００４）の利用後である時刻Ｔ２における利用後電力量を推定する。

計画部４３０は、例えば、時刻Ｔ２において、車両Ｍ（００１）から車両Ｍ（００３）のバッテリ７０の電力量は所定値以上であり、車両Ｍ（００４）のバッテリ７０の電力量は所定値未満であると推定した場合、時刻Ｔ２において、車両Ｍ（００１）から車両Ｍ（００３）のバッテリ７０の充電を行わずに、所車両Ｍ（００４）のバッテリ７０に充電を行う計画情報４８８を生成する。図１７は、生成された計画情報４８８の一例を示す図である。

［フローチャート］
図１８は、第２実施形態の電力管理装置４００Ａにより実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、計画部４３０は、利用スケジュール４８２を参照して、対象の車両を抽出する（ステップＳ３００）。次に、計画部４３０は、ステップＳ３００で抽出した車両に加え、所定時間後に返却位置に返却される予定の車両Ｍ（返却予定車両）を対象の車両に含める（ステップＳ３０２）。次に、計画部４３０は、需給情報４８６を取得し（ステップＳ３０４）、取得した需給情報４８６を参照して、需要量が供給量よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０６）。

需要量が供給量よりも大きい場合、計画部４３０は、バッテリ７０を放電させる計画を生成する（ステップＳ３０８）。例えば、計画部４３０は、返却予定車両の返却前の時刻では返却予定車両を含めずに放電する計画を生成し、返却予定車両の返却後の時刻では返却予定車両を含めた放電する計画を生成する。

需要量が供給量よりも大きくない場合（供給量が需要量よりも大きい場合）、計画部４３０は、バッテリ７０に充電させる計画を生成する（ステップＳ３１０）。例えば、計画部４３０は、返却予定車両の返却前の時刻では返却予定車両を含めずに充電する計画を生成し、返却予定車両の返却後の時刻では返却予定車両を含めた充電する計画を生成する。
ステップＳ３０８またはステップＳ３１０で生成される計画は、計画情報４８８の一例である。これにより本フローチャートの１ルーチンの処理が終了する。

上述したように、電力管理装置４００Ａは、ユーザに利用されている車両Ｍのバッテリ７０の電力量を加味して、計画情報４８８を生成することができる。この結果、電力管理装置４００Ａは、より車両Ｍの利用状況に応じた計画情報４８８を生成することができる。この結果、電力管理装置４００Ａは、より適切なエネルギーマネジメントに貢献することができる。

以上説明した第２実施形態によれば、電力管理装置４００は、推定された車両Ｍの利用が終了するときの第１指標を加味して、一以上の車両Ｍのバッテリ７０に電力を供給またはバッテリ７０に蓄えられた電力を放電させることにより、車両Ｍの利用状況に適したエネルギーマネジメントを実現することができる。

＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、電力管理装置４００は、バッテリ７０の充電または放電の対象とする車両を特定する際に、将来の車両Ｍの予約状況を予測し、予測結果に基づいて、車両Ｍを特定する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

電力管理装置４００は、将来の車両Ｍの予約状況を予測し、予測結果を更に用いて、一以上の車両Ｍのバッテリ７０に電力を供給またはバッテリ７０に蓄えられた電力を放電させる。

図１９は、対象とする車両が特定される処理について説明するための図である。図１９の縦軸は車両Ｍの台数を示し、図１９の横軸は時間を示している。まず、リアルタイムで（所定時間後の）電力の充電または放電が管理される場合について説明する。例えば、時刻Ｔ＋１において、計画部４３０は、電力管理装置４００が管理する車両Ｍのうち、管理する車両から予約された車両と予備車両とを差し引いた車両Ｍを対象の車両として特定する。そして、電力管理装置４００は、特定した車両Ｍのバッテリ７０の充電または放電を制御する。

将来の電力の充電または放電に関する計画が生成される場合について説明する。例えば、時刻Ｔ＋ｎの計画が生成される場合、計画部４３０は、時刻Ｔ＋ｎ（所定時間後よりも未来）における予約状況を予測する。例えば、計画部４３０は、過去の予約状況や、所定のアルゴリズムにより導出された予測結果等に基づいて、時刻Ｔ＋ｎにおける予約状況を予測し、電力管理装置４００が管理する車両Ｍのうち、管理する車両から、予約されると予測された車両と実際に予約された車両と予備車両とを差し引いた車両Ｍを対象の車両として特定する。そして、電力管理装置４００は、特定した車両Ｍのバッテリ７０の充電または放電を制御する。

上記のように、計画部４３０は、予約される車両Ｍを予測し、予測結果を用いて、車両Ｍのバッテリ７０の充電または放電を制御することにより、ユーザの利便性が向上させつつ、より適切なエネルギーマネジメントに貢献することができる。

以上説明した第３実施形態によれば、電力管理装置４００は、将来の車両Ｍの予約状況を用いて、一以上の車両Ｍのバッテリ７０に電力を供給またはバッテリ７０に蓄えられた電力を放電させることにより、将来の車両Ｍの利用状況を見越して、現在のエネルギーマネジメントを行うことにより、より適切なエネルギーマネジメントを実現することができる。

なお、第１実施形態から第３実施形態の処理は、任意に組み合わされて実施されてもよい。例えば、電力管理装置４００は、利用後の車両Ｍの電力量と、将来、予約されると予測される車両とに基づいて、車両Ｍのバッテリ７０の充電または放電を制御してもよい。例えば、図１９の例では、時刻Ｔ＋ｎにおいて余剰電流を車両Ｍのバッテリ７０に充電する場合、時刻Ｔ＋ｎに返却される車両Ｍを充電の対象車両に含め、予約が予測される車両を制御対象の車両から除外して、充電の対象の車両を決定する。

［ハードウェア構成］
図２０は、実施形態の電力管理装置４００のハードウェア構成の一例を示す図である。図示するように、電力管理装置４００は、通信コントローラ４００−１、ＣＰＵ４００−２、ワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）４００−３、ブートプログラムなどを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）４００−４、フラッシュメモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置４００−５、ドライブ装置４００−６などが、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。通信コントローラ４００−１は、電力管理装置４００以外の構成要素との通信を行う。記憶装置４００−５には、ＣＰＵ４００−２が実行するプログラム４００−５ａが格納されている。このプログラムは、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ（不図示）などによってＲＡＭ４００−３に展開されて、ＣＰＵ４００−２によって実行される。これによって、取得部４２０、計画部４３０、および制御部４４０のうち一部または全部が実現される。

上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
一以上の共同利用される車両に搭載されたバッテリが放電可能な電力または充電可能な電力に関する第１指標を取得し、
設定された特定地域における電力の需要に関する指標または供給量に関する指標を含む第２指標を取得し、
前記一以上の車両の利用スケジュールを参照し、前記第１指標および前記第２指標に基づいて、前記一以上の車両の前記バッテリに電力を供給または前記バッテリに蓄えられた電力を放電させる、
制御装置。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１‥電力システム、４００‥電力管理装置、４００Ａ‥電力管理装置、４１０‥通信部、
４２０‥取得部、４２２‥第１取得部、４２４‥第２取得部、４３０‥計画部、４３０Ａ‥計画部、４４０‥制御部、４８０‥記憶部、４８２‥利用スケジュール、４８４‥車両情報、４８６‥需給情報、４８８‥計画情報、Ｍ‥車両

Claims (10)

1. 一以上の共同利用される車両に搭載されたバッテリが放電可能な電力または充電可能な電力に関する第１指標を取得する第１取得部と、
   設定された特定地域における電力の需要に関する指標または供給量に関する指標を含む第２指標を取得する第２取得部と、
   前記一以上の車両の利用スケジュールを参照し、前記第１指標および前記第２指標に基づいて、前記一以上の車両の前記バッテリに電力を供給または前記バッテリに蓄えられた電力を放電させる制御部と、
   を備える制御装置。
2. 前記制御部は、前記利用スケジュールにおいて利用予約された前記一以上の車両が利用される際に、前記車両のバッテリに蓄えられた電力量が閾値以上になるように前記バッテリの充電または放電を制御する、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御部は、前記利用スケジュールにおける利用予約された前記一以上の車両の予約時間帯の長さまたは前記一以上の車両の利用態様に基づいて前記閾値を決定する、
   請求項２に記載の制御装置。
4. 前記第１取得部は、前記共同利用される車両を管理する管理者が指定した駐車スペースに駐車された前記車両から前記第１指標を取得する、
   請求項１から３のうちいずれか１項に記載の制御装置。
5. 前記第１取得部は、更に前記駐車スペースに駐車されてなくユーザが利用している前記車両から前記第１指標を取得し、
   前記制御部は、推定された前記車両の利用が終了するときの前記第１指標を加味して、前記一以上の車両の前記バッテリに電力を供給または前記バッテリに蓄えられた電力を放電させる、
   請求項４に記載の制御装置。
6. 前記駐車スペースに駐車された前記車両は、前記駐車スペースに設けられた充電施設と電気的に接続され、前記車両のバッテリは前記充電施設から供給される電力によって充電可能または前記充電施設に対して前記バッテリの電力を放電可能である、
   請求項４または５に記載の制御装置。
7. 前記制御部は、
   前記バッテリに電力を充電させることにより特定領域における余剰電力を蓄電させ、
   前記バッテリに前記バッテリの電力を電力系統に供給させることにより前記電力系統の需給調整または前記電力系統の周波数調整を行う、
   請求項１から６のうちいずれか１項に記載の制御装置。
8. 前記制御部は、
   将来の前記車両の予約状況を予測し、予測結果を更に用いて、前記一以上の車両の前記バッテリに電力を供給または前記バッテリに蓄えられた電力を放電させる、
   請求項１から７のうちいずれか１項に記載の制御装置。
9. コンピュータが、
   一以上の共同利用される車両に搭載されたバッテリが放電可能な電力または充電可能な電力に関する第１指標を取得し、
   設定された特定地域における電力の需要に関する指標または供給量に関する指標を含む第２指標を取得し、
   前記一以上の車両の利用スケジュールを参照し、前記第１指標および前記第２指標に基づいて、前記一以上の車両の前記バッテリに電力を供給または前記バッテリに蓄えられた電力を放電させる、
   制御方法。
10. コンピュータに、
    一以上の共同利用される車両に搭載されたバッテリが放電可能な電力または充電可能な電力に関する第１指標を取得させ、
    設定された特定地域における電力の需要に関する指標または供給量に関する指標を含む第２指標を取得させ、
    前記一以上の車両の利用スケジュールを参照し、前記第１指標および前記第２指標に基づいて、前記一以上の車両の前記バッテリに電力を供給または前記バッテリに蓄えられた電力を放電させる、
    プログラム。

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