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JP6958287B2 - 電力制御システムおよび車両 - Google Patents

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Description

本開示は、電力設備と車両との間でやり取りされる電力を制御する電力制御システム、および電力設備との間で電力をやり取り可能に構成された車両に関する。
特許第５１２３４１９号公報（特許文献１）には、電力設備に接続可能に構成された充電口を備える電動車両が開示されている。この車両は、充電口に電力設備が接続された状態において、電力設備から車両への充電と車両から電力設備への放電とを選択的に実行可能に構成される。
特許第５１２３４１９号公報
今後、車両の蓄電装置の容量の増加に伴い、車両の蓄電装置に蓄えられた電力を定常的に外部に取り出して有効に活用したいというニーズが高まると予想される。たとえば、住宅での消費電力がピークとなる時間帯に車両から電力を取り出してピーク電力を緩和したり、昼間にソーラパネルが発電した電力を車両の蓄電装置に貯蔵し夜間にその電力を車両から取り出して使用したりするというニーズが高まることが予想される。
したがって、今後、電力設備との間で充放電可能に構成された蓄電装置を備える車両においては、車両の蓄電装置の充電だけでなく放電についても状況に応じて適切に管理できるようにすることが望まれる。
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電力設備との間で充放電可能に構成された蓄電装置を備える車両において、車両の蓄電装置の充電および放電を状況に応じて適切に管理できるようにすることである。
（１） 本開示による電力制御システムは、電力設備と車両との間でやり取りされる電力を制御する。この電力制御システムは、電力設備から車両への充電、および車両から電力設備への放電を制御可能に構成された制御装置と、ユーザが充電電力設定値と放電電力設定値とを個別に設定するための設定装置とを備える。制御装置は、電力設備から車両への充電が行なわれる場合、単位時間あたりに車両に充電される電力を、設定装置を用いてユーザが設定した充電電力設定値とする。制御装置は、車両から電力設備への放電が行なわれる場合、単位時間あたりに車両から放電される電力を、設定装置を用いてユーザが設定した放電電力設定値とする。
上記システムによれば、ユーザは、設定装置を用いて充電電力設定値と放電電力設定値とを個別に設定することができる。これにより、車両の蓄電装置の実際の充電電力（充電スピード）および放電電力（放電スピード）をそれぞれの状況に合った大きさに独立してマッチさせることができる。そのため、車両の蓄電装置の充電および放電を状況に応じて適切に管理することができる。
（２） ある形態においては、設定装置を用いてユーザが設定可能な放電電力設定値の範囲は、設定装置を用いてユーザが設定可能な充電電力設定値の範囲よりも大きい。
上記形態によれば、放電電力の調整幅が、充電電力の調整幅よりも広く確保される。そのため、ユーザによる放電要求に幅広く応答することができる。一方、充電電力設定値の調整幅は、放電電力設定値の調整幅よりも小さい値に制限される。これにより、電力設備から車両へ供給される電力が過剰に変動することが抑制される。そのため、電力設備から車両への給電によって、電力設備に接続される他の機器などにおいて大きな電力変動が生じることを抑制することができる。
（３） ある形態においては、設定装置を用いてユーザが設定可能な放電電力設定値の最大値は、設定装置を用いてユーザが設定可能な充電電力設定値の最大値よりも大きい。
上記形態によれば、放電電力の最大値が、充電電力の最大値よりも大きい値に設定される。そのため、ユーザが車両から電力設備への放電を早急に行なうことを要求する場合にも、その要求に応答することができる。一方、充電電力の最大値は、放電電力の最大値よりも小さい値に制限される。これにより、電力設備から車両へ供給される電力が大きくなり過ぎることが抑制される。そのため、電力設備から車両への給電によって、電力設備に接続される他の機器などにおいて大きな電力低下が生じることを抑制することができる。
（４） ある形態においては、設定装置は、車両のユーザが携帯可能な通信端末に備えられる。
上記形態によれば、ユーザは、車両あるいは電力設備から離れた場所にいる場合であっても、自らが携帯する通信端末（スマートフォンなど）から充電電力設定値および放電電力設定値を設定することができる。
（５） 本開示による車両は、電力設備との間で電力をやり取り可能に構成される。この車両は、電力設備から車両への充電、および車両から電力設備への放電を制御可能に構成された制御装置と、ユーザが充電電力設定値と放電電力設定値とを個別に設定するための設定装置とを備える。制御装置は、電力設備から車両への充電が行なわれる場合、単位時間あたりに車両に充電される電力を、設定装置を用いてユーザが設定した充電電力設定値とする。制御装置は、車両から電力設備への放電が行なわれる場合、単位時間あたりに車両から放電される電力を、設定装置を用いてユーザが設定した放電電力設定値とする。
上記車両によれば、ユーザは、設定装置を用いて充電電力設定値と放電電力設定値とを個別に設定することができる。これにより、車両の蓄電装置の実際の充電電力（充電スピード）および放電電力（放電スピード）をそれぞれの状況に合った大きさに独立してマッチさせることができる。そのため、車両の蓄電装置の充電および放電を状況に応じて適切に管理することができる。
（６） ある形態においては、設定装置を用いてユーザが設定可能な放電電力設定値の範囲は、設定装置を用いてユーザが設定可能な充電電力設定値の範囲よりも大きい。
上記形態によれば、放電電力の調整幅が、充電電力の調整幅よりも広く確保される。そのため、ユーザによる放電要求に幅広く応答することができる。一方、充電電力設定値の調整幅は、放電電力設定値の調整幅よりも小さい値に制限される。これにより、電力設備から車両へ供給される電力が過剰に変動することが抑制される。そのため、電力設備から車両への給電によって、電力設備に接続される他の機器などにおいて大きな電力変動が生じることを抑制することができる。
（７） ある形態においては、設定装置を用いてユーザが設定可能な放電電力設定値の最大値は、設定装置を用いてユーザが設定可能な充電電力設定値の最大値よりも大きい。
上記形態によれば、放電電力の最大値が、充電電力の最大値よりも大きい値に設定される。そのため、ユーザが車両から電力設備への放電を早急に行なうことを要求する場合にも、その要求に応答することができる。一方、充電電力の最大値は、放電電力の最大値よりも小さい値に制限される。これにより、電力設備から車両へ供給される電力が大きくなり過ぎることが抑制される。そのため、電力設備から車両への給電によって、電力設備に接続される他の機器などにおいて大きな電力低下が生じることを抑制することができる。
本開示によれば、電力設備との間で充放電可能に構成された蓄電装置を備える車両において、車両の蓄電装置の充電および放電を状況に応じて適切に管理できるようにすることができる。
電力制御システムの全体構成を概略的に示す図である。 ユーザ端末に表示される設定画面の一例を示す図（その１）である。 放電電力および充電電力の一例を示す図である。 ユーザ端末および車両が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。 ユーザ端末に表示される設定画面の一例を示す図（その２）である。 車両の処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。 車両の処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。
以下、本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
本開示において「電力」という用語は、狭義の電力（仕事率）を意味する場合と、広義の電力である電力量（仕事量）または電気エネルギを意味する場合とがあり、その用語が使用される状況に応じて弾力的に解釈される。
＜全体構成＞
図１は、本実施の形態による車両を含む電力制御システムの全体構成を概略的に示す図である。電力制御システムは、車両１０と、電力設備２０と、負荷装置４００と、商用の系統電源５００と、配電盤５１０と、ユーザ端末７００とを備える。電力設備２０は、電力スタンド２００と、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）３００と、ソーラーパネル４１６とを備える。ＨＥＭＳ３００、負荷装置４００、ソーラーパネル４１６、および配電盤５１０は、家屋６００内に設けられる。
車両１０は、電力を用いて走行駆動力を生成するとともに、電力スタンド２００との間で電力を授受可能な電動車両である。なお、電動車両の構成は、電力によって走行可能であれば、その構成は特に限定されるものではない。車両１０には、たとえばハイブリッド自動車および電気自動車などが含まれる。
車両１０は、蓄電装置１００と、コネクタ１１２と、電力変換器１１４と、動力出力装置１３５と、車両１０の全体動作を制御するためのＥＣＵ（Electronic Control Unit)１３０と、通信装置１４０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）装置１５０とを含む。
車両１０は、電力スタンド２００から供給される電力を用いて蓄電装置１００を充電することが可能である。また、車両１０は、蓄電装置１００の電力を電力スタンド２００に放電することも可能である。
蓄電装置１００は、再充電可能に構成された電力貯蔵要素であり、代表的には、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池が適用される。あるいは、電気二重層キャパシタなどの電池以外の電力貯蔵要素によって、蓄電装置１００を構成してもよい。
コネクタ１１２は、電力スタンド２００の電力ケーブル２１４の先端に設けられたコネクタ２１２と接続可能に構成される。
電力変換器１１４は、蓄電装置１００とコネクタ１１２との間に接続される。電力変換器１１４は、ＥＣＵ１３０からの制御信号により制御される。電力変換器１１４は、電力スタンド２００から供給される電力で蓄電装置１００を充電する場合、電力スタンド２００から供給される電力を蓄電装置１００が充電可能な電力に変換する。また、電力変換器１１４は、蓄電装置１００から電力スタンド２００に放電する場合、蓄電装置１００の電力を電力スタンド２００が受電可能な電力に変換する。電力変換器１１４は、たとえば双方向ＡＣ／ＤＣコンバータである。
動力出力装置１３５は、蓄電装置１００に蓄えられた電力を用いて車両１０の駆動力を発生する。具体的には、動力出力装置１３５は、ＥＣＵ１３０からの駆動指令信号に基づいて車両１０の駆動力を発生し、その発生した駆動力を車両１０の駆動輪（図示せず）へ出力する。また、動力出力装置１３５は、ＥＣＵ１３０から発電指令信号を受けると発電し、その電力を蓄電装置１００に供給する。
通信装置１４０は、車両外部の機器（電力スタンド２００、ＨＥＭＳ３００およびユーザ端末７００など）と通信するためのインターフェースである。通信装置１４０は、ＥＣＵ１３０と通信線で接続されており、ＥＣＵ１３０から伝達された情報を車両外部の機器に送信したり、車両外部の機器から受信した情報をＥＣＵ１３０に伝達したりする。
ＨＭＩ装置１５０は、車両１０のユーザにさまざまな情報を提供したり、車両１０のユーザの操作を受け付けたりする装置である。ＨＭＩ装置１５０は、タッチパネルを備えたディスプレイ、スピーカなどを含む。
さらに、図示していないが、車両１０は、車速を検出する車速センサ、蓄電装置１００の状態（電圧、電流、温度など）を検出する監視センサなど、車両１０の制御に必要なさまざまな物理量を検出するための複数のセンサを備える。これらの各センサは検出結果をＥＣＵ１３０に出力する。
ＥＣＵ１３０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサからの情報に基づいて車両１０の各機器を制御する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。
ＥＣＵ１３０は、通信装置１４０を介して、車両外部の電力スタンド２００、ＨＥＭＳ３００およびユーザ端末７００にそれぞれ設けられた通信装置２４０，３５０，７３０との間で無線または有線により通信する。
電力スタンド２００は、車両１０が充電を行なったり放電を行なったりするための施設である。電力スタンド２００は、電力ケーブル２１４と、リレー２１０と、コントローラ２３０と、通信装置２４０とを含む。電力スタンド２００は、配電盤５１０とＨＥＭＳ３００を介して電気的に接続される。なお、電力スタンド２００は、家屋６００の内部に設けられてもよい。
電力ケーブル２１４の一端はリレー２１０に接続され、他端にはコネクタ２１２が設けられる。車両１０への給電時および車両１０からの受電時には、電力ケーブル２１４のコネクタ２１２が車両１０のコネクタ１１２に接続され、リレー２１０が閉じられる。リレー２１０の開閉動作は、コントローラ２３０によって制御される。
ＨＥＭＳ３００は、配電盤５１０、電力スタンド２００およびソーラーパネル４１６と電気的に接続される。ＨＥＭＳ３００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０と、ＤＣ／ＡＣコンバータ３１５と、ＰＣＳ（Power Conditioning System）３２０と、蓄電池３３０と、ＣＰＵ３４０と、通信装置３５０と、操作パネル３６０とを含む。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０、ＤＣ／ＡＣコンバータ３１５、およびＰＣＳ３２０は、ＣＰＵ３４０によって制御される。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０は、家屋６００の屋根に設置されたソーラーパネル４１６に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０は、ソーラーパネル４１６によって発電された電力の直流電圧値を適切な値に変換する。
ＤＣ／ＡＣコンバータ３１５は、電力スタンド２００を介して車両１０に接続される。ＤＣ／ＡＣコンバータ３１５は、車両１０から電力スタンド２００を介して供給された交流電力を直流電力に変換し、その直流電力をＰＣＳ３２０および蓄電池３３０へと出力する。また、ＤＣ／ＡＣコンバータ３１５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０、ＰＣＳ３２０、および蓄電池３３０の少なくとも１つから供給された直流電力を交流電力に変換し、その交流電力を電力スタンド２００を介して車両１０へと出力する。
ＰＣＳ３２０は、配電盤５１０を介して系統電源５００に接続される。なお、系統電源５００は、代表的には単相交流の電源により構成される。ＰＣＳ３２０は、系統電源５００から配電盤５１０を介して供給された交流電力を直流電力に変換し、その直流電力をＤＣ／ＡＣコンバータ３１５および蓄電池３３０へと出力する。一方、ＰＣＳ３２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０、蓄電池３３０およびＤＣ／ＡＣコンバータ３１５（車両１０の蓄電装置１００）の少なくとも１つから供給された直流電力を交流電力に変換し、その交流電力を配電盤５１０を介して系統電源５００へと出力することができる。
蓄電池３３０は、再充電可能な電力貯蔵要素であり、代表的にはリチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池が適用される。蓄電池３３０には、車両１０からの電力の他、家屋６００に設置されたソーラーパネル４１６によって発電された電力がＤＣ／ＤＣコンバータ３１０を介して供給され得る。さらに、蓄電池３３０には、系統電源５００からの電力が供給され得る。
操作パネル３６０は、ＨＥＭＳ３００のユーザによって操作される。操作パネル３６０は、車両１０への給電の開始および終了、ならびに車両１０からの受電の開始および終了を選択できるように構成される。ＣＰＵ３４０は、操作パネル３６０を介してユーザが行なった操作に応じた指令信号を、通信装置３５０，２４０を介してコントローラ２３０に送信する。コントローラ２３０は、ＣＰＵ３４０からの指令信号に応じてリレー２１０を制御する。
系統電源５００と配電盤５１０とを接続する電力線２１８には、ブレーカ５２０が設けられる。ブレーカ５２０は、許容値を超える過大な電流が電力線２１８に流れた場合に電力線２１８を遮断することで、系統電源５００と配電盤５１０とを切り離すように構成される。なお、ブレーカ５２０は、たとえば、電流ヒューズのように許容値を超える電流が流れたときに溶断するものであってもよいし、電流センサなどによって許容値を超える電流が検出されたときにリレーを開状態に切り替えるようなものであってもよい。
負荷装置４００は、配電盤５１０から電力を受けて動作する任意の電気機器である。負荷装置４００は、たとえば家屋６００内で使用される家庭用の電化製品である。
ユーザ端末７００は、車両１０のユーザが携帯可能な通信端末（スマートフォンなど）である。ユーザ端末７００は、制御装置７１０と、ＨＭＩ装置７２０と、通信装置７３０とを含む。
ＨＭＩ装置７２０は、ユーザにさまざまな情報を提供したり、ユーザの操作を受け付けたりする装置である。ＨＭＩ装置７２０は、タッチパネルを備えたディスプレイを含む。
通信装置７３０は、車両１０、電力スタンド２００およびＨＥＭＳ３００と無線で通信するためのインターフェースである。
制御装置７１０は、図示しないＣＰＵおよびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報、ＨＭＩ装置７２０に入力された内容など基づいて、ユーザ端末７００の各機器（ＨＭＩ装置７２０、通信装置７３０など）を制御する。
＜ユーザによる充電電力および放電電力の個別設定＞
従来、車両の蓄電装置の電力マネジメントにおいては、車両の蓄電装置を如何に効率よく充電して車両の走行距離を確保するかに重点が置かれてきた。今後は、車両の蓄電装置の容量の増加に伴い、車両の蓄電装置の電力を定常的に外部に取り出して有効に活用したいというニーズが高まると予想される。たとえば、住宅内での消費電力がピークとなる時間帯に車両の電力を取り出してピーク電力を緩和することに活用したり、昼間にソーラパネルが発電した電力を一時的に車両に貯蔵し夜間にその電力を車両から取り出したりといったニーズが高まることが予想される。
このようなニーズに対応するために、本実施の形態による電力制御システムにおいては、電力スタンド２００と車両１０の蓄電装置との間で行われる充電および放電を、状況に応じて適切に管理できるようにするための工夫が施されている。具体的には、電力スタンド２００から車両１０の蓄電装置１００に単位時間当たりに充電される電力（以下、単に「充電電力」ともいう）、および車両１０の蓄電装置１００から電力スタンド２００に単位時間当たりに放電される電力（以下、単に「放電電力」ともいう）を、ユーザが個別に設定できるように構成されている。
以下、ユーザによる充電電力および放電電力の個別設定手法について説明する。以下では、ユーザがユーザ端末７００を操作して充電電力および放電電力を個別設定する例を説明する。
図２は、ユーザ端末７００のＨＭＩ装置７２０のディスプレイに表示される設定画面の一例を示す図である。図２に示すように、この設定画面には、数値表示部１５１，１５４と、設定バー１５２，１５５と、表示バー１５３，１５６と、設定完了ボタン１５７とが表示される。
数値表示部１５１には、現在の充電電力設定値が数値で表示される。数値表示部１５４には、現在の放電電力設定値が数値で表示される。
設定バー１５２の左端はユーザが設定可能な充電電力の最小値に相当し、設定バー１５２の右端はユーザが設定可能な充電電力の最大値に相当する。すなわち、設定バー１５２の横幅は、ユーザが設定可能な充電電力の範囲を示す。
設定バー１５５の左端はユーザが設定可能な放電電力の最小値に相当し、設定バー１５５の右端はユーザが設定可能な放電電力の最大値に相当する。すなわち、設定バー１５５の横幅は、ユーザが設定可能な放電電力の範囲を示す。
表示バー１５３は、現在の充電電力設定値を設定バー１５２上に表示する。表示バー１５６は、現在の放電電力設定値を設定バー１５５上に表示する。
図２には、ユーザが設定可能な充電電力の最小値および放電電力の最小値がともに「０ｋｗ」であり、ユーザが設定可能な充電電力の最大値および放電電力の最大値がともに「７ｋｗ」である例が示されている。したがって、図２に示す例では、ユーザが設定可能な充電電力の範囲および放電電力の範囲はともに同じ「０ｋｗ〜７ｋｗ」の範囲に設定されている。また、図２には、現在の充電電力設定値が「６ｋｗ」であり、現在の放電電力設定値が「３ｋｗ」である例が示されている。なお、図２には、設定バー１５２の横幅と設定バー１５５の横幅とが同じスケールで表示されている。
ユーザは、図２に示す設定画面において、数値表示部１５１，１５４あるいは表示バー１５３，１５６を見ることによって、現在の充電電力設定値および放電電力設定値を確認することができる。
ユーザは、設定バー１５２上に表示される表示バー１５３の右端をタッチして右側にスライドする操作を行なうことによって、充電電力設定値を増加させることができる。また、ユーザは、表示バー１５３の右端をタッチして左側にスライドする操作を行なうことによって充電電力設定値を低下させることができる。これらの操作が、ユーザによる充電電力の設定操作である。
ユーザは、設定バー１５５上に表示される表示バー１５６の右端をタッチして右側にスライドする操作を行なうことによって放電電力設定値を増加させることができる。また、ユーザは、表示バー１５３の右端をタッチして左側にスライドする操作を行なうことによって放電電力設定値を低下させることができる。これらの操作が、ユーザによる放電電力の設定操作である。
ユーザは、設定完了ボタン１５７をタッチする操作を行なうことによって、充電電力設定値および放電電力設定値の設定を完了することができる。
ユーザが設定完了ボタン１５７をタッチする操作を行なうと、現在の充電電力設定値および放電電力設定値を示す情報がユーザ端末７００から車両１０に送信され、車両１０のＥＣＵ１３０のメモリに記憶される。
車両１０のＥＣＵ１３０は、電力スタンド２００から車両１０への充電が行なわれる場合には、メモリに記憶されている充電電力設定値（すなわちユーザがユーザ端末７００を用いて設定した充電電力設定値）を読み出し、実際の充電電力が充電電力設定値となるように電力変換器１１４を制御する。
車両１０のＥＣＵ１３０は、車両１０から電力スタンド２００への放電が行なわれる場合には、メモリに記憶されている放電電力設定値（すなわちユーザがユーザ端末７００を用いて設定した放電電力設定値）を読み出し、実際の放電電力が放電電力設定値となるように電力変換器１１４を制御する。
図３は、本実施の形態による電力制御システムによって制御される放電電力および充電電力の一例を示す図である。図３において、横軸に時刻が示され、縦軸に電力が示される。
図３に示す例では、時刻ｔ１〜ｔ２において車両１０から電力スタンド２００への放電が行なわれ、時刻ｔ３〜ｔ４において電力スタンド２００から車両１０への充電が行なわれいる。
放電が行なわれる時刻ｔ１〜ｔ２において、放電電力は、ユーザによって設定された充電電力設定値に調整されている。
充電が行なわれる時刻ｔ３〜ｔ４において、放電電力は、ユーザによって設定された放電電力設定値に調整されている。
図４は、ユーザ端末７００および車両１０が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。図４において、ユーザ端末７００の処理が左側に示され、車両１０の処理が右側に示される。
ユーザ端末７００（より詳しくはユーザ端末７００の制御装置７１０）は、ユーザが充電電力および放電電力を設定することを要求する操作を行なった場合に、図２に示す設定画面をＨＭＩ装置７２０のディスプレイに表示させる（ステップＳ１０）。
次いで、ユーザ端末７００は、ユーザによる充電電力および放電電力の設定操作（図２の表示バー１５３，１５６の操作）を受け付ける（ステップＳ１２）。
次いで、ユーザ端末７００は、ユーザが設定完了ボタン１５７をタッチする操作を行なって、設定操作を完了したか否かを判定する（ステップＳ１４）。
設定操作が完了していない場合（ステップＳ１４においてＮＯ）、ユーザ端末７００は、処理をステップＳ１２に戻す。
設定操作が完了した場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、ユーザ端末７００は、ユーザによって設定された充電電力設定値および放電電力設定値を車両１０に送信する（ステップＳ１６）。
車両１０（より詳しくは車両１０のＥＣＵ１３０）は、ユーザ端末７００から受信した充電電力設定値および放電電力設定値をメモリに記憶する（ステップＳ２０）。
そして、車両１０は、充電電力設定値および放電電力設定値を用いて、車両１０の充電および放電を制御する（ステップＳ２２）。具体的には、車両１０は、電力スタンド２００から車両１０への充電が行なわれる場合には、メモリに記憶されている充電電力設定値を読み出し、実際の充電電力が充電電力設定値となるように電力変換器１１４を制御する。車両１０は、車両１０から電力スタンド２００への放電が行なわれる場合には、メモリに記憶されている放電電力設定値を読み出し、実際の放電電力が放電電力設定値となるように電力変換器１１４を制御する。
以上のように、本実施の形態による電力制御システムにおいては、ユーザは、充電電力設定値と放電電力設定値とを個別に設定することができるように構成される。そのため、実際の充電電力（充電スピード）および放電電力（放電スピード）をそれぞれの状況に合った大きさに独立してマッチさせることができる。そのため、車両１０の蓄電装置１００の充電および放電を状況に応じて適切に管理することができる。
特に、本実施の形態による電力制御システムにおいては、ユーザは、ユーザ端末７００を用いて充電電力設定値および放電電力設定値を設定することができる。そのため、ユーザは、車両１０あるいは電力設備２０から離れた場所にいる場合であっても、自らが携帯するユーザ端末７００から充電電力設定値および放電電力設定値を設定することができる。
＜変形例１＞
上述の図２においては、ユーザが設定可能な充電電力の範囲と放電電力の範囲とが同じ幅（０ｋｗ〜７ｋｗ）に設定されるとともに、ユーザが設定可能な充電電力の最大値と放電電力の最大値とが同じ値（７ｋｗ）に設定される例が示されていた。
しかしながら、ユーザが設定可能な放電電力の範囲を、ユーザが設定可能な充電電力の範囲よりも大きい値に設定するようにしてもよい。また、ユーザが設定可能な放電電力の最大値を、ユーザが設定可能な充電電力の最大値よりも大きい値に設定するようにしてもよい。
図５は、本変形例１によるユーザ端末７００のＨＭＩ装置７２０のディスプレイに表示される設定画面の一例を示す図である。図５に示す設定画面は、上述の図２に示す設定画面の設定バー１５５を、設定バー１５５Ａに変更したものである。
図５に示すように、設定バー１５５Ａの横幅（すなわちユーザが設定可能な放電電力の範囲）は、設定バー１５２の横幅（ユーザが設定可能な充電電力の範囲）よりも大きい値に設定される。これにより、放電電力の調整幅が、充電電力の調整幅よりも広く確保される。そのため、ユーザによる放電要求に幅広く応答することができる。一方、充電電力の調整幅は、放電電力の調整幅よりも小さい値に制限される。これにより、電力設備２０から車両１０へ供給される電力が過剰に変動することが抑制される。そのため、電力設備２０から車両１０への給電によって、配電盤５１０に接続される負荷装置４００などにおいて大きな電力変動が生じること（いわゆるフリッカ）を抑制することができる。
また、図５に示すように、設定バー１５５Ａの右端に相当する充電電力の値（すなわちユーザが設定可能な放電電力の最大値。図５に示す例では「１５ｋｗ」）は、設定バー１５２の右端に相当する充電電力の値（すなわちユーザが設定可能な充電電力の最大値。図５に示す例では「７ｋｗ」）よりも大きい値に設定される。そのため、ユーザが車両１０から電力設備２０への放電を早急に行なうことを要求する場合にも、その要求に応答することができる。一方、充電電力の最大値は、放電電力の最大値よりも小さい値に制限される。これにより、電力設備２０から車両１０へ供給される電力が大きくなり過ぎることが抑制される。そのため、電力設備２０から車両１０への給電によって、配電盤５１０に接続される負荷装置４００などにおいて大きな電力低下が生じたり、系統電源５００から配電盤５１０に過大な電流が流れてブレーカ５２０が遮断したりすることを抑制することができる。
＜変形例２＞
上述の実施の形態においては、ユーザがユーザ端末７００を操作して充電電力および放電電力を設定する例を説明した。
しかしながら、ユーザが車両１０のＨＭＩ装置１５０あるいはＨＥＭＳ６００の操作パネル３６０を操作することによって充電電力および放電電力を設定するようにしてもよい。
図６は、ユーザが車両１０のＨＭＩ装置１５０を操作することによって充電電力および放電電力を設定する場合における、車両１０の処理手順の一例を示すフローチャートである。
車両１０（より詳しくは車両１０のＥＣＵ１３０）は、ユーザが充電電力および放電電力を設定することを要求する操作を行なった場合に、上述の図２に示す設定画面をＨＭＩ装置１５０のディスプレイに表示させる（ステップＳ１０Ａ）。
次いで、車両１０は、ユーザによる充電電力および放電電力の設定操作（図２の表示バー１５３，１５６の操作）を受け付ける（ステップＳ１２Ａ）。
次いで、車両１０は、ユーザが設定完了ボタン１５７をタッチする操作を行なって、設定操作を完了したか否かを判定する（ステップＳ１４Ａ）。
設定操作が完了していない場合（ステップＳ１４ＡにおいてＮＯ）、車両１０は、処理をステップＳ１２Ａに戻す。
設定操作が完了した場合（ステップＳ１４ＡにおいてＹＥＳ）、車両１０は、ユーザによって設定された充電電力設定値および放電電力設定値をメモリに記憶する（ステップＳ２０Ａ）。そして、車両１０は、充電電力設定値および放電電力設定値を用いて車両１０の充電および放電を制御する（ステップＳ２２Ａ）。
このように、ユーザが車両１０のＨＭＩ装置１５０を操作することによって充電電力設定値および放電電力設定値を設定するようにしてもよい。
なお、上述したように、ユーザがＨＥＭＳ６００の操作パネル３６０を操作することによって充電電力設定値および放電電力設定値を設定するようにしてもよい。
＜変形例３＞
ユーザによって充電電力設定値および放電電力設定値がそれぞれ設定された場合において、蓄電装置１００の温度が低いことが要因となって、ユーザが設定した充電電力設定値および放電電力設定値を確保できないときには、蓄電装置１００を昇温するための制御を行なうようにしてもよい。
図７は、本変形例３による車両１０の処理手順の一例を示すフローチャートである。図７のフローチャートは、上述の変形例２で説明した図６のフローチャートのステップＳ２０ＡとステップＳ２２Ａとの間に、ステップＳ３０〜Ｓ３６を追加したものである。その他のステップ（上述の図６に示したステップと同じ番号を付しているステップ）については、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。
車両１０（より詳しくは車両１０のＥＣＵ１３０）は、ユーザによって設定された充電電力設定値および放電電力設定値をメモリに記憶する（ステップＳ２０Ａ）。
その後、車両１０は、充電電力設定値および放電電力設定値を確保可能であるか否かを判定する（ステップＳ３０）。たとえば、車両１０は、充電電力設定値の大きさが蓄電装置１００の受入可能電力の大きさ未満であり、かつ放電電力設定値の大きさが蓄電装置１００の出力可能電力の大きさ未満である場合に、充電電力設定値および放電電力設定値を確保可能であると判定する。
充電電力設定値および放電電力設定値を確保可能であると判定された場合（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、車両１０は、充電電力設定値および放電電力設定値を用いて車両１０の充電および放電を制御する（ステップＳ２２Ａ）。
一方、充電電力設定値および放電電力設定値を確保可能であると判定されない場合（ステップＳ３０においてＮＯ）、車両１０は、充電電力設定値および放電電力設定値を確保できない要因が、蓄電装置１００の温度が低いことであるか否かを判定する（ステップＳ３２）。
充電電力設定値および放電電力設定値を確保できない要因が蓄電装置１００の温度が低いことである場合（ステップＳ３２においてＹＥＳ）、車両１０は、蓄電装置１００を昇温するための制御を行なう（ステップＳ３４）。たとえば、車両１０は、蓄電装置１００と動力出力装置１３５との間で電力がやり取りされるように動力出力装置１３５を作動させることによって、蓄電装置１００を昇温させる。その後、車両１０は、充電電力設定値および放電電力設定値を用いて車両１０の充電および放電を制御する（ステップＳ２２Ａ）。
一方、充電電力設定値および放電電力設定値を確保できない要因が蓄電装置１００の温度が低いことではない場合（ステップＳ３２においてＮＯ）、車両１０は、充電電力設定値および放電電力設定値を修正する（ステップＳ３６）。具体的には、車両１０は、充電電力設定値の大きさが蓄電装置１００の受入可能電力の大きさを超えている場合には、充電電力設定値の大きさを蓄電装置１００の受入可能電力の大きさ未満となるように修正する。また、車両は、放電電力設定値の大きさが蓄電装置１００の出力可能電力の大きさを超えている場合に、放電電力設定値の大きさを蓄電装置１００の出力可能電力の大きさ未満となるように修正する。その後、車両１０は、修正後の充電電力設定値および放電電力設定値を用いて車両１０の充電および放電を制御する（ステップＳ２２Ａ）。
このように、蓄電装置１００の温度が低いことが要因となって、ユーザが設定した充電電力設定値および放電電力設定値を確保できないときには、蓄電装置１００を昇温するための制御を行なうようにしてもよい。
なお、図７においては上述の変形例２で説明した図６のフローチャートのステップＳ２０ＡとステップＳ２２Ａとの間にステップＳ３０〜Ｓ３６を追加したが、上述の実施の形態で説明した図４のステップＳ２０とステップＳ２２との間にステップＳ３０〜Ｓ３６を追加するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態およびその変形例１−３については、技術的な矛盾が生じない範囲で適宜組合せることも可能である。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１０ 車両、２０ 電力設備、１００ 蓄電装置、１１２，２１２ コネクタ、１１４ 電力変換器、１３０ ＥＣＵ、１３５ 動力出力装置、１４０，２４０，３５０，７３０ 通信装置、１５０，７２０ ＨＭＩ装置、１５１，１５４ 数値表示部、１５２，１５５，１５５Ａ 設定バー、１５３，１５６ 表示バー、１５７ 設定完了ボタン、２００ 電力スタンド、２１０ リレー、２１４ 電力ケーブル、２１６，２１８ 電力線、２３０ コントローラ、３００ ＨＥＭＳ、３１０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、３１５ ＤＣ／ＡＣコンバータ、３３０ 蓄電池、３４０ ＣＰＵ、３６０ 操作パネル、４００ 負荷装置、４１６ ソーラーパネル、５００ 系統電源、５１０ 配電盤、５２０ ブレーカ、６００ 家屋、７００ ユーザ端末、７１０ 制御装置。

Claims (9)

  1. 電力設備と車両との間でやり取りされる電力を制御する電力制御システムであって、
    前記電力設備から前記車両への充電、および前記車両から前記電力設備への放電を制御可能に構成された制御装置と、
    ユーザが充電電力設定値と放電電力設定値とを個別に設定するための設定装置とを備え、
    前記制御装置は、
    前記電力設備から前記車両への充電が行なわれる場合、単位時間あたりに前記車両に充電される電力を、前記設定装置を用いて前記ユーザが設定した前記充電電力設定値とし、
    前記車両から前記電力設備への放電が行なわれる場合、単位時間あたりに前記車両から放電される電力を、前記設定装置を用いて前記ユーザが設定した前記放電電力設定値とする、電力制御システム。
  2. 前記設定装置を用いて前記ユーザが設定可能な前記放電電力設定値の範囲は、前記設定装置を用いて前記ユーザが設定可能な前記充電電力設定値の範囲よりも大きい、請求項１に記載の電力制御システム。
  3. 前記設定装置を用いて前記ユーザが設定可能な前記放電電力設定値の最大値は、前記設定装置を用いて前記ユーザが設定可能な前記充電電力設定値の最大値よりも大きい、請求項１に記載の電力制御システム。
  4. 前記設定装置は、前記車両のユーザが携帯可能な通信端末に備えられる、請求項１〜３のいずれかに記載の電力制御システム。
  5. 電力設備との間で電力をやり取り可能に構成された車両であって、
    前記電力設備から前記車両への充電、および前記車両から前記電力設備への放電を制御可能に構成された制御装置と、
    ユーザが充電電力設定値と放電電力設定値とを個別に設定するための設定装置とを備え、
    前記制御装置は、
    前記電力設備から前記車両への充電が行なわれる場合、単位時間あたりに前記車両に充電される電力を、前記設定装置を用いて前記ユーザが設定した前記充電電力設定値とし、
    前記車両から前記電力設備への放電が行なわれる場合、単位時間あたりに前記車両から放電される電力を、前記設定装置を用いて前記ユーザが設定した前記放電電力設定値とする、車両。
  6. 前記設定装置を用いて前記ユーザが設定可能な前記放電電力設定値の範囲は、前記設定装置を用いて前記ユーザが設定可能な前記充電電力設定値の範囲よりも大きい、請求項５に記載の車両。
  7. 前記設定装置を用いて前記ユーザが設定可能な前記放電電力設定値の最大値は、前記設定装置を用いて前記ユーザが設定可能な前記充電電力設定値の最大値よりも大きい、請求項５に記載の車両。
  8. 前記設定装置は、前記ユーザが前記充電電力設定値を設定する操作を行なうための第１設定バーと、前記ユーザが前記放電電力設定値を設定する操作を行なうための第２設定バーとを表示するディスプレイを有する、請求項１〜４のいずれかに記載の電力制御システム。
  9. 前記設定装置は、前記ユーザが前記充電電力設定値を設定する操作を行なうための第１設定バーと、前記ユーザが前記放電電力設定値を設定する操作を行なうための第２設定バーとを表示するディスプレイを有する、請求項５〜７のいずれかに記載の車両。
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