JP2011160514A - 充電制御装置、充電制御方法、プログラム、および記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用二次電池に対して走行に必要な電力を充分に充電することができないという問題を生じさせることなく、車両用二次電池の劣化を効率的に抑制すること。
【解決手段】取得部１０２は、車両が走行する際に使用する車両用二次電池の予測消費電力量に関する予測消費電力量情報を取得する。制御部１０４は、予測消費電力量情報に基づいて、予測消費電力量が車両用二次電池の容量の最大量より低い量である基準量よりも少ない場合は、基準量を上限蓄電量として車両用二次電池に対する充電を制御し、予測消費電力量が基準量よりも多い場合は、最大量を上限蓄電量として車両用二次電池に対する充電を制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両用二次電池の充電を制御する充電制御装置、充電制御方法、プログラム、および記録媒体に関する。ただし、この発明の利用は、上述した充電制御装置、充電制御方法、プログラム、および記録媒体には限られない。

一般的に、電力を利用して走行用のモーターを駆動する電気自動車等においては、この電力の供給源として、充電することにより繰り返し使用することが可能な二次電池が用いられている。このような二次電池においては、最大容量まで満充電されてしまうと、性能の劣化が早まってしまうことが知られている。そこで、このような問題を解決することを目的として、二次電池を満充電することなく、二次電池の満充電容量を検出する装置が考案されている（たとえば、下記特許文献１参照。）。

特開２００８−２４１３５８号公報

しかしながら、従来技術では、長距離の走行が予定されているように多くの電力量が必要な場合であっても、二次電池が満充電されないように、二次電池に対する充電を制御してしまう。このため、従来技術では、車両用二次電池に対して走行に必要な電力を充分に充電できないという問題を生じさせることなく、車両用二次電池の劣化を効率的に抑制することができない。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる充電制御装置は、車両が走行する際に使用する車両用二次電池の予測消費電力量に関する予測消費電力量情報を取得する取得手段と、前記予測消費電力量情報に基づいて、前記予測消費電力量が前記車両用二次電池の容量の最大量より低い量である基準量よりも少ない場合は、前記基準量を上限蓄電量として前記車両用二次電池に対する充電を制御し、前記予測消費電力量が前記基準量よりも多い場合は、前記最大量を上限蓄電量として前記車両用二次電池に対する充電を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項１０の発明にかかる充電制御方法は、充電制御装置における充電制御方法であって、車両が走行する際に使用する車両用二次電池の予測消費電力量に関する予測消費電力量情報を取得する取得工程と、前記予測消費電力量情報に基づいて、前記予測消費電力量が前記車両用二次電池の容量の最大量より低い量である基準量よりも少ない場合は、前記基準量を上限蓄電量として前記車両用二次電池に対する充電を制御し、前記予測消費電力量が前記基準量よりも多い場合は、前記最大量を上限蓄電量として前記車両用二次電池に対する充電を制御する制御工程とを含んだことを特徴とする。

また、請求項１１の発明にかかるプログラムは、請求項１０に記載の充電制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。

また、請求項１２の発明にかかる記録媒体は、請求項１１に記載のプログラムをコンピュータで読み取り可能に記録したことを特徴とする。

充電制御装置１００の機能的構成を示すブロック図である。 充電制御装置１００による充電制御処理の手順を示すフローチャートである。 充電制御システム３００のシステム構成を示す説明図である。 ナビゲーション装置４００のハードウエア構成を示すブロック図である。 ナビゲーション装置４００による充電制御処理の手順を示すフローチャートである。 ナビゲーション装置４００による予測消費電力量および予測発電量の算出例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる充電制御装置、充電制御方法、プログラム、および記録媒体の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
（充電制御装置１００の機能的構成）
まず、本実施の形態にかかる充電制御装置１００の機能的構成について説明する。図１は、充電制御装置１００の機能的構成を示すブロック図である。図１において、充電制御装置１００は、取得部１０２、制御部１０４、決定部１０６、算出部１０８、および出力部１１０を備えて構成されている。

取得部１０２は、車両が走行する際に使用する車両用二次電池の予測消費電力量に関する予測消費電力量情報を取得する。車両とは、車両用二次電池を主動力または補助動力として使用して走行する、電気自動車、ハイブリッド自動車などを示す。車両は、少なくとも車両用二次電池を使用して走行するものであればよく、四輪自動車、二輪車、自転車などを含む。

制御部１０４は、取得部１０２によって取得された予測消費電力量情報に基づいて、車両用二次電池に対する充電を制御する。具体的には、制御部１０４は、予測消費電力量が車両用二次電池の容量の基準量（以下、「充電許容値」と示す）よりも少ない場合は、上記充電許容値を上限蓄電量として車両用二次電池に対する充電を制御する。一方、制御部１０４は、予測消費電力量が上記充電許容値よりも多い場合は、車両用二次電池の容量の最大量（以下、「最大容量」と示す）を上限蓄電量として車両用二次電池に対する充電を制御する。そして、制御部１０４は、予測消費電力量に応じて必要な電力量を車両用二次電池に充電するように、車両用二次電池に対する充電を制御する。

上記充電許容値には、車両用二次電池の蓄電量がこの充電許容値以上となるように充電した場合に、車両用二次電池の劣化が早まるような値を用いることが好ましい。したがって、上記充電許容値には、車両用二次電池の特性に応じた値を用いることが好ましい。たとえば、上記充電許容値には、車両用二次電池の最大容量の８０〜９０％程度の値を用いることが好ましい。

車両用二次電池の最大容量は、車両用二次電池の経年劣化によって、次第に減少する。このため、制御部１０４は、現在の最大容量に応じて、上記充電許容値を算出してもよい。この場合、制御部１０４は、最大容量の予測値を算出してもよく、充電制御装置１００の内部または外部から取得してもよい。他の例として、制御部１０４は、最大容量の実測値を取得してもよい。この場合、上記実測値は、充電制御装置１００が備える計測装置によって計測されたものであってもよく、充電制御装置１００の外部の計測装置によって計測されたものであってもよい。

取得部１０２は、車両が走行する際に発電する発電量に関する発電量情報をさらに取得することができる。たとえば、取得部１０２は、車両が備える太陽光発電装置による発電量に関する発電量情報を取得する。他の例として、取得部１０２は、車両が備える回生エネルギー発電装置による発電量に関する発電量情報を取得する。車両が他の自己発電装置を備える場合、取得部１０２は、他の自己発電装置による発電量に関する発電量情報を取得してもよい。取得部１０２が発電量情報を取得した場合、制御部１０４は、取得部１０２によって取得された発電量情報にさらに基づいて、車両用二次電池に対する充電量を減じてもよい。たとえば、制御部１０４は、予測消費電力量に応じて必要な充電量から、発電量を減じた充電量を、車両用二次電池に対して充電するように、車両用二次電池に対する充電を制御してもよい。

決定部１０６は、車両の走行経路を決定する。たとえば、決定部１０６は、充電制御装置１００が有する経路探索機能を利用して、車両の走行経路を探索することによって、車両の走行経路を決定する。他の例として、決定部１０６は、車両の過去の走行履歴が示された走行履歴情報を、充電制御装置１００の内部または外部から取得し、取得した走行履歴に基づいて、車両の走行経路を決定してもよい。他の例として、決定部１０６は、車両の走行経路が示された走行経路情報を、充電制御装置１００の内部または外部から取得することによって、車両の走行経路を決定してもよい。

算出部１０８は、決定部１０６によって決定された走行経路に基づいて、予測消費電力量を算出する。算出部１０８が予測消費電力量を算出した場合、制御部１０４は、算出部１０８によって算出された予測消費電力量に関する予測消費電力量情報に基づいて、車両用二次電池に対する充電を制御してもよい。

出力部１１０は、予測消費電力量情報に基づいて、予測消費電力量が最大容量よりも多いと判断した場合に、警告情報を出力する。たとえば、出力部１１０は、警告内容を示す画像またはテキストを、ディスプレイに表示させる。他の例として、出力部１１０は、警告内容を示す音声または警告音をスピーカに発音させる。出力部１１０は、上記以外の他の出力形態により、警告情報を出力してもよい。

（充電制御装置１００による充電制御処理の手順）
つぎに、充電制御装置１００による充電制御処理の手順について説明する。図２は、本実施の形態にかかる充電制御装置１００による充電制御処理の手順を示すフローチャートである。

まず、取得部１０２が、予測消費電力量情報を取得する（ステップＳ２０２）。つぎに、制御部１０４が、ステップＳ２０２で取得された予測消費電力量情報に示されている予測消費電力量が、車両用二次電池の容量の充電許容値よりも少ないか否かを判断する（ステップＳ２０４）。

ステップＳ２０４において、ステップＳ２０２で取得された予測消費電力量情報に示されている予測消費電力量が、車両用二次電池の容量の充電許容値よりも少ないと判断された場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、制御部１０４が、充電許容値を上限蓄電量として車両用二次電池に対する充電を制御して（ステップＳ２０６）、充電制御装置１００は、一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ２０４において、ステップＳ２０２で取得された予測消費電力量情報に示されている予測消費電力量が、車両用二次電池の容量の充電許容値よりも多いと判断された場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、制御部１０４が、最大容量を上限蓄電量として車両用二次電池に対する充電を制御して（ステップＳ２０８）、充電制御装置１００は、一連の処理を終了する。

以上説明したように、本実施の形態にかかる充電制御装置１００は、予測消費電力量が充電許容値よりも少ない場合、充電許容値を上限蓄電量として車両用二次電池の充電を制御する構成とした。また、予測消費電力量が充電許容値よりも多い場合、車両用二次電池の最大容量を上限蓄電量として車両用二次電池の充電を制御する構成とした。これにより、車両用二次電池に対し、走行に必要な電力を充分に充電することができるうえ、走行に使用される可能性が低い電力を充電してしまうことを防止することができる。この結果、走行に必要な電力が充分に充電されないという問題を生じさせることなく、車両用二次電池の劣化を効率的に抑制することができる。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる充電制御装置、充電制御方法、プログラム、および記録媒体の好適な実施例を詳細に説明する。本実施例では、四輪車、二輪車などの車両に搭載されるナビゲーション装置４００によって、本発明にかかる充電制御装置、充電制御方法、プログラム、および記録媒体を実施した場合について説明する。

（充電制御システム３００のシステム構成）
まず、本実施例にかかる充電制御システム３００のシステム構成について説明する。図３は、充電制御システム３００のシステム構成を示す説明図である。充電制御システム３００は、モーター３０２、車両用二次電池３０４、充電装置３０６、太陽光発電装置３０８、回生エネルギー発電装置３１０、およびナビゲーション装置４００を備える。これらの装置は車両に搭載されている。

車両用二次電池３０４は、車両の動力源であるモーター３０２に電力を供給する。たとえば、車両用二次電池３０４には、リチウムイオン二次電池が用いられる。モーター３０２は、車両用二次電池３０４から供給された電力を利用して、車両の車輪を駆動する。モーター３０２は、たとえば、電気自動車の車輪を駆動するモーターのように、車両の主動力となるものであってもよい。また、モーター３０２は、ハイブリッド自動車の車輪を駆動するモーターのように、車両の補助動力となるものであってもよい。

充電装置３０６は、車両用二次電池３０４を充電する。たとえば、充電装置３０６は、外部電源から供給された電力を用いて、車両用二次電池３０４を充電する。充電装置３０６は、車両に搭載されているものであってもよく、車両の外部に設けられているものであってもよい。また、充電装置３０６は、車両用二次電池３０４が車両に取りつけられた状態で、車両用二次電池３０４を充電することができるものであってもよく、車両用二次電池３０４が車両から取り外された状態で、車両用二次電池３０４を充電することができるものであってもよい。

太陽光発電装置３０８は、太陽光パネルを有し、当該太陽光パネルにより、太陽光のエネルギーを電力に変換する。そして、太陽光発電装置３０８は、生成した電力を用いて、車両用二次電池３０４を充電する。

回生エネルギー発電装置３１０は、発電機を有し、当該発電機により、車両の減速時や制動時に生じる回生エネルギーを電力に変換する。そして、回生エネルギー発電装置３１０は、生成した電力を用いて、車両用二次電池３０４を充電する。回生エネルギー発電装置３１０は、モーター３０２を発電機として利用してもよい。

ナビゲーション装置４００は、車両に搭載される。ナビゲーション装置４００は、現在位置検出処理、経路探索処理、経路誘導処理などの各種処理をおこなう。そして、ナビゲーション装置４００は、現在位置情報、地図情報、経路情報、経路誘導情報などの各種情報を出力する。ナビゲーション装置４００は、充電装置３０６による車両用二次電池３０４の充電を制御する充電制御装置として機能する。たとえば、ナビゲーション装置４００は、充電装置３０６による車両用二次電池３０４の充電時間、充電の開始、充電の終了、充電電圧、充電電流などを制御する。なお、ナビゲーション装置４００は、車両の外部に設けられているものであってもよい。たとえば、ナビゲーション装置４００は、経路探索処理をおこなうとともに充電制御装置として機能する、ナビゲーション装置、パーソナル・コンピュータ、携帯情報端末などであってもよい。また、ナビゲーション装置４００は、車両から取り外された状態で、車両の外部において、各種処理や各種情報の出力、充電制御装置の機能をおこなってもよい。

（ナビゲーション装置４００のハードウエア構成）
つぎに、ナビゲーション装置４００のハードウエア構成について説明する。図４は、ナビゲーション装置４００のハードウエア構成を示すブロック図である。

図４において、ナビゲーション装置４００は、ＣＰＵ４０１と、ＲＯＭ４０２と、ＲＡＭ４０３と、磁気ディスクドライブ４０４と、磁気ディスク４０５と、光ディスクドライブ４０６と、光ディスク４０７と、音声Ｉ／Ｆ（インターフェース）４０８と、スピーカ４０９と、入力デバイス４１０と、映像Ｉ／Ｆ４１１と、ディスプレイ４１２と、通信Ｉ／Ｆ４１３と、ＧＰＳユニット４１４と、各種センサ４１５とを備えている。上記各構成部４０１〜４１５はバス４２０によってそれぞれ接続されている。

ＣＰＵ４０１は、ナビゲーション装置４００の全体の制御を司る。ＲＯＭ４０２は、ナビゲーション装置４００が備える各種機能を実現するためのブートプログラム、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）プログラム、ナビゲーションプログラムなどの各種プログラムを記録している。ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１のワークエリアとして使用される。

ＣＰＵ４０１は、ＲＯＭ４０２、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などに記録されているナビゲーションプログラムを実行することにより、現在位置検出処理、経路探索処理、経路誘導処理などの各種処理をおこなう。たとえば、ＣＰＵ４０１は、ＧＰＳユニット４１４および各種センサ４１５の出力情報に基づいて、車両の現在位置（ナビゲーション装置４００の現在位置）を検出する。また、ＣＰＵ４０１は、ナビゲーションプログラムに含まれた地図データなどを利用して、出発地から目的地までの走行経路を探索する。また、ＣＰＵ４０１は、探索した走行経路を示す経路情報や、探索した走行経路を案内する案内情報などを、映像Ｉ／Ｆ４１１を介してディスプレイ４１２に表示させる。また、ＣＰＵ４０１は、探索された走行経路を案内する案内情報などを、音声Ｉ／Ｆ４０８を介してスピーカ４０９から音声出力させる。

磁気ディスクドライブ４０４は、ＣＰＵ４０１の制御にしたがって磁気ディスク４０５に対するデータの読み取り／書き込みを制御する。磁気ディスク４０５は、磁気ディスクドライブ４０４の制御で書き込まれたデータを記録する。磁気ディスク４０５としては、たとえば、ＨＤ（ハードディスク）やＦＤ（フレキシブルディスク）を用いることができる。

光ディスクドライブ４０６は、ＣＰＵ４０１の制御にしたがって光ディスク４０７に対するデータの読み取り／書き込みを制御する。光ディスク４０７は、光ディスクドライブ４０６の制御にしたがってデータが読み出される着脱自在な記録媒体である。光ディスク４０７は、書き込み可能な記録媒体を利用することもできる。また、この着脱自在な記録媒体として、光ディスク４０７のほか、ＭＯ、メモリカードなどであってもよい。

音声Ｉ／Ｆ４０８は、音声出力用のスピーカ４０９に接続される。スピーカ４０９は、音声を出力する。入力デバイス４１０は、文字、数値、各種指示などの入力のための複数のキーを備えたリモコン、キーボード、マウス、タッチパネルなどが挙げられる。入力デバイス４１０は、リモコン、キーボード、マウス、タッチパネルのうち、いずれか一つの形態によって実現されてもよいし、複数の形態によって実現してもよい。

映像Ｉ／Ｆ４１１は、ディスプレイ４１２に接続される。映像Ｉ／Ｆ４１１は、具体的には、たとえば、ディスプレイ４１２全体の制御をおこなうグラフィックコントローラと、即時表示可能な画像情報を一時的に記録するＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）などのバッファメモリと、グラフィックコントローラから出力される画像データに基づいてディスプレイ４１２を制御する制御ＩＣなどによって構成される。

ディスプレイ４１２は、たとえば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどを採用することができる。ディスプレイ４１２は、たとえば、車両のダッシュボード付近に設置される。ディスプレイ４１２は、車両のダッシュボード付近のほか、車両の後部座席周辺などに設置するなどして、車両内に複数設置してもよい。

通信Ｉ／Ｆ４１３は、外部（通信ネットワーク、情報処理装置、記録媒体など）と有線または無線によって接続され、接続された外部に対するデータの入出力を制御する。たとえば、通信Ｉ／Ｆ４１３は、充電装置３０６と接続され、接続された充電装置３０６に対するデータの入出力を制御する。

ＧＰＳユニット４１４は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、車両の現在位置を示す情報を出力する。ＧＰＳユニット４１４の出力情報は、後述する各種センサ４１５の出力値とともに、ＣＰＵ４０１による車両の現在位置の算出に際して利用される。現在位置を示す情報は、たとえば緯度・経度、高度などの、地図データ上の１点を特定する情報である。

各種センサ４１５は、車速センサ、加速度センサ、角速度センサなどの、車両の位置や挙動を判断することが可能な情報を出力する。各種センサ４１５の出力値は、ＣＰＵ４０１による車両の現在位置の算出や、速度や方位の変化量の測定などに用いられる。

本実施例のナビゲーション装置４００は、ＲＯＭ４０２、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などに記録されている充電制御プログラムをＣＰＵ４０１が実行することによって、図１に示した取得部１０２、制御部１０４、決定部１０６、および算出部１０８の機能を実現することができる。また、本実施例のナビゲーション装置４００は、ＲＯＭ４０２、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などに記録されている充電制御プログラムをＣＰＵ４０１が実行し、ディスプレイ４１２やスピーカ４０９による出力を制御することによって、図１に示した出力部１１０の機能を実現することができる。

（ナビゲーション装置４００による充電制御処理の手順）
つぎに、ナビゲーション装置４００による充電制御処理の手順について説明する。図５は、ナビゲーション装置４００による充電制御処理の手順を示すフローチャートである。

まず、ナビゲーション装置４００は、車両の走行経路を探索する（ステップＳ５０２）。たとえば、ナビゲーション装置４００は、地図情報、ユーザによって入力された出発地、経由地、目的地、各種条件（たとえば、時間優先／距離優先、一般道路優先／高速道路優先、など）に基づいて、車両の走行経路を探索する。

つぎに、ナビゲーション装置４００は、予測消費電力量および予測発電量を算出するために必要な各種情報を取得する（ステップＳ５０３）。たとえば、ナビゲーション装置４００は、ステップＳ５０２で探索された走行経路の出発時刻、到着予定時刻、走行時間、走行距離、想定走行速度、高度情報、勾配情報、渋滞情報、天候情報などの情報を取得する。また、ナビゲーション装置４００は、モーター３０２の単位時間または単位距離あたりの消費電力量を取得する。また、ナビゲーション装置４００は、太陽光発電装置３０８の単位時間あたりの発電量を取得する。また、ナビゲーション装置４００は、回生エネルギー発電装置３１０の単位走行距離あたりの発電量を取得する。ナビゲーション装置４００は、これらの情報を、内部メモリから取得してもよく、外部から取得してもよい。また、ナビゲーション装置４００は、これらの情報をユーザに入力させることによって、これらの情報を取得してもよい。

つぎに、ナビゲーション装置４００は、ステップＳ５０２で探索された走行経路を走行する際に車両が使用する予測消費電力量を算出する（ステップＳ５０４）。たとえば、ナビゲーション装置４００は、モーター３０２の単位時間または単位距離あたりの消費電力量に走行時間または走行距離を乗じることにより、予測消費電力量を算出する。

ここで、車両による消費電力量は、車両の走行時間、および走行速度によって異なる。そこで、ナビゲーション装置４００は、車両の走行時間、および走行速度を考慮して、予測消費電力量を算出してもよい。たとえば、ナビゲーション装置４００は、走行時間がより長い走行経路については、予測消費電力量をより多く算出してもよい。また、ナビゲーション装置４００は、高速道路などの想定走行速度がより高い走行経路については、予測消費電力量をより多く算出してもよい。また、ナビゲーション装置４００は、渋滞情報に基づいて、渋滞による走行時間の増加を考慮して、渋滞距離または渋滞時間がより長い走行経路については、予測消費電力量をより多く算出してもよい。

また、車両による消費電力量は、走行経路の地形によって異なる。そこで、ナビゲーション装置４００は、走行経路の地形を考慮して、予測消費電力量を算出してもよい。たとえば、ナビゲーション装置４００は、高度情報または勾配情報に基づいて、下り坂がより多い走行経路については、予測消費電力量をより少なく算出してもよい。また、ナビゲーション装置４００は、高度情報または勾配情報に基づいて、上り坂がより多い走行経路については、予測消費電力量をより多く算出してもよい。

なお、車両による消費電力量に影響を与える車両の走行条件は、走行区間によって異なる。そこで、ナビゲーション装置４００は、走行区間ごとに予測消費電力量を算出し、各走行区間の予測消費電力量を合算することにより、全区間の予測消費電力量を算出してもよい。

つぎに、ナビゲーション装置４００は、ステップＳ５０２で探索された走行経路を走行する際に車両（回生エネルギー発電装置３１０および太陽光発電装置３０８）が発電する予測発電量を算出する（ステップＳ５０６）。たとえば、ナビゲーション装置４００は、太陽光発電装置３０８の単位時間あたりの発電量に走行時間を乗じることにより、太陽光発電装置３０８による予測消費電力量を算出する。また、ナビゲーション装置４００は、回生エネルギー発電装置３１０の単位走行距離あたりの発電量に走行距離を乗じることにより、太陽光発電装置３０８による予測消費電力量を算出する。

ここで、太陽光発電装置３０８による発電量は、走行経路の天候および走行時間帯によって異なる。そこで、ナビゲーション装置４００は、天候情報に基づいて、走行経路の天候および走行時間帯を考慮して、太陽光発電装置３０８による予測発電量を算出してもよい。たとえば、ナビゲーション装置４００は、天候が晴れの場合や、走行時刻が日中の場合については、太陽光発電装置３０８による予測発電量をより多く算出してもよい。また、ナビゲーション装置４００は、天候が曇りおよび雨の場合や、走行時刻が日中以外の場合については、太陽光発電装置３０８による予測発電量をより少なく算出してもよい。

また、太陽光発電装置３０８による発電量は、走行経路の地形によって異なる。そこで、ナビゲーション装置４００は、走行経路の地形を考慮して、太陽光発電装置３０８による予測発電量を算出してもよい。たとえば、ナビゲーション装置４００は、地図データに基づいて、トンネル内、高架下、ビルの密集地などの日当たりが悪い走行経路については、太陽光発電装置３０８による予測発電量をより少なく算出してもよい。

また、太陽光発電装置３０８による発電量は、車両の走行時間によって異なる。そこで、ナビゲーション装置４００は、車両の走行時間を考慮して、太陽光発電装置３０８による予測発電量を算出してもよい。たとえば、ナビゲーション装置４００は、車両の走行時間がより長い走行経路については、太陽光発電装置３０８による予測発電量をより多く算出してもよい。また、ナビゲーション装置４００は、渋滞情報に基づいて、渋滞による走行時間の増加を考慮して、渋滞時間または渋滞距離がより長い走行経路については、太陽光発電装置３０８による予測発電量をより多く算出してもよい。

一方、回生エネルギー発電装置３１０による発電量は、走行経路の地形によって異なる。そこで、ナビゲーション装置４００は、走行経路の地形を考慮して、回生エネルギー発電装置３１０による発電量を算出してもよい。たとえば、ナビゲーション装置４００は、高度情報または勾配情報に基づいて、下り坂がより多い走行経路については、回生エネルギー発電装置３１０による予測発電量をより多く算出してもよい。

なお、車両による発電量に影響を与える車両の走行条件は、走行区間によって異なる。そこで、ナビゲーション装置４００は、走行区間ごとに予測消費電力量を算出し、各走行区間の予測消費電力量を合算することにより、全区間の予測消費電力量を算出してもよい。

つぎに、ナビゲーション装置４００は、車両に搭載されている車両用二次電池３０４に関する電池情報を取得する（ステップＳ５０８）。ナビゲーション装置４００は、電池情報として、少なくとも、車両用二次電池３０４の充電許容値、車両用二次電池３０４の最大容量、および車両用二次電池３０４の現在の蓄電量（以下、「現在蓄電量」と示す）を取得する。ナビゲーション装置４００は、電池情報を、内部メモリから取得してもよく、外部から取得してもよい。また、ナビゲーション装置４００は、電池情報をユーザに入力させることによって、電池情報を取得してもよい。また、ナビゲーション装置４００は、電池情報を検出する検出装置から電池情報を取得してもよい。検出装置は、ナビゲーション装置４００の外部に設けられていてもよく、ナビゲーション装置４００の内部に設けられていてもよい。ナビゲーション装置４００は、充電許容値を、最大容量から算出してもよい。たとえば、ナビゲーション装置４００は、最大容量の８０％を、充電許容値として算出してもよい。

つぎに、ナビゲーション装置４００は、ステップＳ５０４で算出された予測消費電力量が、ステップＳ５０８で取得された最大容量よりも多いか否かを判断する（ステップＳ５１０）。ステップＳ５１０において、ステップＳ５０４で算出された予測消費電力量が、ステップＳ５０８で取得された最大容量よりも多い、と判断した場合（ステップＳ５１０：Ｙｅｓ）、ナビゲーション装置４００は、その旨を示す警告情報を出力して（ステップＳ５１２）、一連の処理を終了する。一方、ステップＳ５１０において、ステップＳ５０４で算出された予測消費電力量が、ステップＳ５０８で取得された最大容量よりも少ない、と判断した場合（ステップＳ５１０：Ｎｏ）、ステップＳ５１４へ処理を進める。

ステップＳ５１４では、ナビゲーション装置４００は、ステップＳ５０８で取得された現在蓄電量が、ステップＳ５０４で算出された予測消費電力量よりも多いか否かを判断する（ステップＳ５１４）。ステップＳ５１４において、ステップＳ５０８で取得された現在蓄電量が、ステップＳ５０４で算出された予測消費電力量よりも多い、と判断した場合（ステップＳ５１４：Ｙｅｓ）、ナビゲーション装置４００は、一連の処理を終了する。この場合、ナビゲーション装置４００は、その旨を示す警告情報を出力してから、一連の処理を終了してもよい。一方、ステップＳ５１４において、ステップＳ５０８で取得された現在蓄電量が、ステップＳ５０４で算出された予測消費電力量よりも少ない、と判断した場合（ステップＳ５１４：Ｎｏ）、ナビゲーション装置４００は、ステップＳ５１６へ処理を進める。

ステップＳ５１６では、ナビゲーション装置４００は、ステップＳ５０４で算出された予測消費電力量が、ステップＳ５０８で取得された充電許容値よりも少ないか否かを判断する（ステップＳ５１６）。ステップＳ５１６において、ステップＳ５０４で算出された予測消費電力量が、ステップＳ５０８で取得された充電許容値よりも少ない、と判断した場合（ステップＳ５１６：Ｙｅｓ）、ナビゲーション装置４００は、充電許容値を上限蓄電量として車両用二次電池３０４に対する充電を制御して（ステップＳ５１８）、一連の処理を終了する。たとえば、ステップＳ５１８では、ナビゲーション装置４００は、充電許容値−（現在蓄電量＋予測発電量）から充電量を算出し、算出した充電量を充電するように、車両用二次電池３０４に対する充電を制御する。

一方、ステップＳ５１６において、ステップＳ５０４で算出された予測消費電力量が、ステップＳ５０８で取得された充電許容値よりも多い、と判断した場合（ステップＳ５１６：Ｎｏ）、ナビゲーション装置４００は、車両用二次電池３０４の最大容量を上限蓄電量として車両用二次電池３０４に対する充電を制御して（ステップＳ５２０）、一連の処理を終了する。たとえば、ステップＳ５２０では、ナビゲーション装置４００は、最大容量−（現在蓄電量＋予測発電量）から充電量を算出し、算出した充電量を充電するように、車両用二次電池３０４に対する充電を制御する。

ここで、車両用二次電池は、蓄電量がある基準量（以下、「放電下限値」と示す）よりも少なくなると、性能の劣化が早まってしまうことが知られている。そこで、ナビゲーション装置４００は、車両が走行経路を走行した場合に、車両用二次電池３０４の蓄電量の残量が放電下限値を下回らないよう、車両用二次電池３０４に対する充電を制御してもよい。たとえば、ナビゲーション装置４００は、現在の蓄電量と、算出した予測消費電力量と、算出した予測発電量とから、走行後の蓄電量の残量を算出することができる。

ナビゲーション装置４００は、走行区間ごとに、車両用二次電池３０４の蓄電量の残量を算出し、複数の走行区間のそれぞれにおいて、車両用二次電池３０４の蓄電量の残量が放電下限値を下回らないよう、車両用二次電池３０４に対する充電を制御してもよい。たとえば、ナビゲーション装置４００は、複数の走行区間のそれぞれについて、当該走行区間よりも前の走行区間の走行後の蓄電量の残量と、算出した当該走行区間の予測消費電力量と、算出した当該走行区間の予測発電量とから、当該走行区間の走行後の蓄電量の残量を算出することができる。

ナビゲーション装置４００は、放電下限値を、内部メモリから取得してもよく、外部から取得してもよい。また、ナビゲーション装置４００は、放電下限値をユーザに入力させることによって、放電下限値を取得してもよい。また、ナビゲーション装置４００は、放電下限値を、最大容量から算出してもよい。たとえば、ナビゲーション装置４００は、最大容量の２０％を、放電下限値として算出してもよい。

ナビゲーション装置４００は、充電コストをより抑えることができるように、車両用二次電池３０４に対する充電を制御してもよい。たとえば、深夜の時間帯が他の時間帯よりも電気代が安い場合、ナビゲーション装置４００は、深夜の時間帯に充電するように、車両用二次電池３０４に対する充電を制御してもよい。深夜の時間帯の充電だけでは充電量が不足する場合、ナビゲーション装置４００は、他の時間帯に不足分を充電するように、車両用二次電池３０４に対する充電を制御してもよい。

（ナビゲーション装置４００による予測消費電力量および予測発電量の算出例）
つぎに、ナビゲーション装置４００による予測消費電力量および予測発電量の算出例について説明する。図６は、ナビゲーション装置４００による予測消費電力量および予測発電量の算出例を示す説明図である。

図６は、ナビゲーション装置４００によって探索された走行経路６００の距離および高度を示したものである。走行経路６００は、走行区間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを含む。このうち、走行区間Ａ，Ｃ，Ｅは、高度が変化しない平坦な走行区間である。ナビゲーション装置４００は、各走行区間Ａ−Ｅについて予測消費電力量を算出し、算出された各走行区間Ａ−Ｅの予測消費電力量を合算することにより、走行経路６００の予測消費電力量を算出する。また、ナビゲーション装置４００は、各走行区間Ａ−Ｅについて予測発電量を算出し、算出された各走行区間Ａ−Ｅの予測発電量を合算することにより、走行経路６００の予測発電量を算出する。

たとえば、走行区間Ｂは、高度が上昇する走行区間（上り坂区間）であり、モーター３０２の駆動負荷が大きく、回生エネルギー発電装置３１０が得られるエネルギー量が少ない。このため、ナビゲーション装置４００は、走行区間Ｂにおける単位距離あたりの予測消費電力量を走行区間Ａ，Ｃ，Ｅよりも大きくして、走行区間Ｂの予測消費電力量を算出する。また、ナビゲーション装置４００は、走行区間Ｂにおける単位距離あたりの予測発電量（回生エネルギー発電装置３１０による予測発電量）を他の走行区間より少なくして、走行区間Ｂの予測発電量を算出する。

また、走行区間Ｄは、高度が下降する走行区間（下り坂区間）であり、モーター３０２の駆動負荷が小さく、回生エネルギー発電装置３１０が得られるエネルギー量が多い。このため、ナビゲーション装置４００は、走行区間Ｄにおける単位距離あたりの予測消費電力量を走行区間Ａ，Ｃ，Ｅよりも小さくして、走行区間Ｄの予測消費電力量を算出する。また、ナビゲーション装置４００は、走行区間Ｄにおける単位距離あたりの予測発電量（回生エネルギー発電装置３１０による予測発電量）を他の走行区間より多くして、走行区間Ｂの予測発電量を算出する。

また、走行区間Ａ，Ｂは、天候が晴れである。このため、ナビゲーション装置４００は、走行区間Ａ，Ｂにおける単位時間あたりの予測発電量（太陽光発電装置３０８による予測発電量）を他の走行区間より多くして、走行区間Ａ，Ｂの予測発電量を算出する。一方、走行区間Ｃ，Ｄは、天候が曇りである。このため、ナビゲーション装置４００は、走行区間Ｃ，Ｄにおける単位時間あたりの予測発電量を走行区間Ａ，Ｂよりも小さくして、走行区間Ｃ，Ｄの予測発電量を算出する。また、走行区間Ｅは、天候が雨である。このため、ナビゲーション装置４００は、走行区間Ｅにおける単位時間あたりの予測発電量を走行区間Ｃ，Ｄよりも小さくして、走行区間Ｅの予測発電量を算出する。

以上説明したように、本実施例にかかるナビゲーション装置４００は、予測消費電力量が車両用二次電池３０４の充電許容値よりも少ない場合、充電許容値を上限蓄電量として車両用二次電池３０４の充電を制御する構成とした。また、予測消費電力量が充電許容値よりも多い場合、最大容量を上限蓄電量として車両用二次電池３０４の充電を制御する構成とした。これにより、車両用二次電池３０４に対し、走行に必要な電力を充分に充電することができるうえ、走行に使用される可能性が低い電力を充電してしまうことを防止することができる。この結果、走行に必要な電力が充分に充電されないという問題を生じさせることなく、車両用二次電池３０４の劣化を効率的に抑制することができる。

また、本実施例にかかるナビゲーション装置４００は、車両が走行する際に発電する予測発電量に基づいて、車両用二次電池３０４に対する充電量を減じる構成とした。これにより、車両用二次電池３０４に対し、走行に不足する分の電力のみを充電することができるため、無駄な充電を抑えることができる。

また、本実施例にかかるナビゲーション装置４００は、車両の走行経路を決定し、決定された走行経路に基づいて、予測消費電力量を算出する構成とした。これにより、車両用二次電池３０４に対し、走行経路に応じたより適切な量の電力を充電することができるため、無駄な充電を抑えることができる。

また、本実施例にかかるナビゲーション装置４００は、予測消費電力量が最大容量よりも多いと判断した場合に、警告情報を出力する構成とした。これにより、ユーザは、経路変更、予備電池の用意、走行経路上での充電計画など、電力不足に応じた対策を事前に施しておくことができる。

また、本実施例にかかるナビゲーション装置４００は、車両用二次電池３０４の現在の最大容量に応じて、充電許容値を算出する構成とした。車両用二次電池３０４の最大容量が減っているにもかかわらず、元の最大容量に基づく充電許容値を用いて車両用二次電池３０４を充電してしまうことを防止することができる。このため、車両用二次電池の劣化を早めてしまうことを防止することができる。

なお、本実施例で説明した充電制御方法は、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また、このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。

１００ 充電制御装置
１０２ 取得部
１０４ 制御部
１０６ 決定部
１０８ 算出部
１１０ 出力部
３００ 充電制御システム
４００ ナビゲーション装置

Claims (12)

1. 車両が走行する際に使用する車両用二次電池の予測消費電力量に関する予測消費電力量情報を取得する取得手段と、
   前記予測消費電力量情報に基づいて、前記予測消費電力量が前記車両用二次電池の容量の最大量より低い量である基準量よりも少ない場合は、前記基準量を上限蓄電量として前記車両用二次電池に対する充電を制御し、前記予測消費電力量が前記基準量よりも多い場合は、前記最大量を上限蓄電量として前記車両用二次電池に対する充電を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする充電制御装置。
2. 前記取得手段は、
   前記車両が走行する際に発電する発電量に関する発電量情報をさらに取得し、
   前記制御手段は、
   前記発電量情報に基づいて、前記車両用二次電池に対する充電量を減じることを特徴とする請求項１に記載の充電制御装置。
3. 前記取得手段は、
   前記車両が備える太陽光発電装置による発電量に関する前記発電量情報を取得することを特徴とする請求項２に記載の充電制御装置。
4. 前記取得手段は、
   前記車両が備える回生エネルギー発電装置による発電量に関する前記発電量情報を取得することを特徴とする請求項２に記載の充電制御装置。
5. 前記車両の走行経路を決定する決定手段と、
   前記決定手段によって決定された前記走行経路に基づいて、前記予測消費電力量を算出する算出手段と、
   をさらに備え、
   前記制御手段は、
   前記算出手段によって算出された前記予測消費電力量に関する前記予測消費電力量情報に基づいて、前記車両用二次電池に対する充電を制御することを特徴とする請求項１に記載の充電制御装置。
6. 前記決定手段は、
   前記走行経路を探索することによって、前記走行経路を決定することを特徴とする請求項５に記載の充電制御装置。
7. 前記決定手段は、
   前記車両の過去の走行履歴に基づいて、前記走行経路を決定することを特徴とする請求項５に記載の充電制御装置。
8. 前記予測消費電力量情報に基づいて、前記予測消費電力量が前記最大量よりも多いと判断した場合に、警告情報を出力する出力手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の充電制御装置。
9. 前記制御手段は、
   現在の前記最大量に応じて、前記基準量を算出することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の充電制御装置。
10. 充電制御装置における充電制御方法であって、
    車両が走行する際に使用する車両用二次電池の予測消費電力量に関する予測消費電力量情報を取得する取得工程と、
    前記予測消費電力量情報に基づいて、前記予測消費電力量が前記車両用二次電池の容量の最大量より低い量である基準量よりも少ない場合は、前記基準量を上限蓄電量として前記車両用二次電池に対する充電を制御し、前記予測消費電力量が前記基準量よりも多い場合は、前記最大量を上限蓄電量として前記車両用二次電池に対する充電を制御する制御工程と、
    を含んだことを特徴とする充電制御方法。
11. 請求項１０に記載の充電制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
12. 請求項１１に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータに読み取り可能な記録媒体。

Images