JP2012182922A - 充電器、充電システム、および、充電方法 - Google Patents

充電器、充電システム、および、充電方法 Download PDF

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Abstract

【課題】充電を完了すべき時刻までに余裕がある場合において自然エネルギー電力を有効に利用する充電器を提供する。
【解決手段】完了時刻設定部は、２次電池の充電を完了すべき時刻である完了時刻を設定する。出力電流測定部は、自然エネルギー電源装置からの電流の出力値を取得する。電力量取得部は、２次電池の充電が完了するまでに供給すべき電力量を取得する。予測時刻算出部は、出力値と電力量とに基づいて自然エネルギー電力のみにより２次電池の充電が完了する時刻を予測時刻として算出する。制御部は、予測時刻が完了時刻より早い場合には自然エネルギー電力のみにより２次電池を充電させる。
【選択図】図２

Description

本技術は、充電器、充電システム、および、充電方法に関する。詳しくは、自然エネルギーにより発電された電力を利用する充電器、充電システム、および、充電方法に関する。
近年、太陽光、風力、水力または地熱などの自然エネルギーによって発電された電力（以下、「自然エネルギー電力」と称する。）を有効に活用することが環境保護の観点から重要視されている。自然エネルギーは、グリーンエネルギーや再生可能エネルギーとも呼ばれる。この自然エネルギー電力の発電量は、天候に左右されることが多いため、給電においては、天候に左右されずに安定に供給される商用電力を、自然エネルギー電力と併用する給電方式がよく用いられる。
例えば、２次電池を充電する場合に２次電池の残存容量が一定量に達するまでは商用電力により充電し、残存容量が一定量に達した後は太陽電池により充電する充電装置が提案されている（特許文献１参照。）。この充電装置は、充電制御において、電池電圧または充電時間から残存容量を推定している。具体的には、充電装置は、電池電圧が閾値未満である場合、または、商用電力による充電時間が所定時間未満である場合において残存容量が一定量に達していないと判断して、商用電力による充電を継続する。
特開平１１−１１３１８９号公報
しかし、上述の従来技術では、自然エネルギー電力が有効に利用されないことがあった。例えば、上述の充電装置は、充電を完了すべき時刻までに余裕がある場合であっても、残存容量が一定量に達しない限り、商用電力により充電を行う。このような充電装置では、残存容量が一定量に達するまでの期間内に発電された自然エネルギー電力が２次電池の充電に使用されず、無駄になってしまうという問題があった。
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、充電を完了すべき時刻までに余裕がある場合において自然エネルギー電力を有効に利用する充電器を提供することを目的とする。
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、２次電池の充電を完了すべき時刻である完了時刻を設定する設定部と、自然エネルギーから自然エネルギー電力を生成する電源装置である自然エネルギー電源装置からの電圧または電流の出力値を取得する出力値取得部と、上記２次電池の充電が完了するまでに供給すべき電力量を取得する電力量取得部と、上記出力値と上記電力量とに基づいて上記自然エネルギー電力のみにより上記２次電池の充電が完了する時刻を予測時刻として算出する予測時刻算出部と、上記予測時刻が上記完了時刻より早い場合には上記自然エネルギー電力のみにより上記２次電池を充電させる制御部とを具備する充電器、および、その充電器による充電方法である。これにより、予測時刻が完了時刻より早い場合には自然エネルギー電力のみにより２次電池が充電されるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記制御部は、上記予測時刻が上記完了時刻以降である場合には上記自然エネルギー電源装置以外の電源装置が生成した電力により上記２次電池を充電させることもできる。これにより、予測時刻が完了時刻以降である場合には自然エネルギー電源装置以外の電源装置が生成した電力により２次電池が充電されるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記制御部は、上記予測時刻が上記完了時刻以降である場合には上記自然エネルギー電力をさらに供給して上記２次電池を充電させることもできる。これにより、予測時刻が完了時刻以降である場合には自然エネルギー電力がさらに２次電池に供給されるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記自然エネルギー電力による上記２次電池の充電容量と上記自然エネルギー電力以外の電力による上記２次電池の充電容量とを示す情報を充電データとして生成して出力する充電データ生成部をさらに具備してもよい。これにより、自然エネルギー電力による２次電池の充電容量と自然エネルギー電力以外の電力による２次電池の充電容量とを示す充電データが出力されるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記自然エネルギー電源装置以外の電源装置は、電力の供給源を識別するための電源識別信号が交流波形に重畳された交流電力を受電し、上記交流波形から上記電源識別信号を分離する分離部をさらに具備し、上記充電データ生成部は、上記分離された電源識別信号に基づいて上記充電データを生成することもできる。これにより、電源識別信号に基づいて充電データが生成されるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記制御部は、現在時刻から上記完了時刻までの時間である残り時間が所定の時間以上である場合には上記自然エネルギー電力のみにより上記２次電池を充電させることもできる。これにより、残り時間が所定の時間以上である場合には自然エネルギー電力のみにより上記２次電池が充電されるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記制御部は、上記２次電池の残存容量が所定の容量以上である場合には上記自然エネルギー電力のみにより上記２次電池を充電させることもできる。これにより、残存容量が所定の容量以上である場合には自然エネルギー電力のみにより上記２次電池が充電されるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記設定部は、予報された天候を示す天候予報データをさらに設定し、上記出力値取得部は、上記出力値の予測値を天候ごとに記憶する予測値記憶部と、上記天候予報データの示す上記天候に対応する上記予測値を上記予測値記憶部から読み出す予測値取得部と、を備え、上記予測時刻算出部は、上記読み出された予測値および上記電力量に基づいて上記予測時刻を算出することもできる。これにより、予報された天候に対応する予測値および電力量に基づいて予測時刻が算出されるという作用をもたらす。
また、本技術の第２の側面は、２次電池の充電を完了すべき時刻である完了時刻を設定する設定部と、自然エネルギーから自然エネルギー電力を生成する電源装置である自然エネルギー電源装置からの電圧または電流の出力値を取得する出力値取得部と、上記２次電池の充電が完了するまでに供給すべき電力量を取得する電力量取得部と、上記出力値と上記電力量とに基づいて上記自然エネルギー電力のみにより上記２次電池の充電が完了する時刻を予測時刻として算出する予測時刻算出部と、上記予測時刻が上記完了時刻より早い場合には上記自然エネルギー電力のみにより上記２次電池を充電させ、上記予測時刻が上記完了時刻以降である場合には上記自然エネルギー電源装置以外の電源装置が生成した電力により上記２次電池を充電させる制御部と、上記自然エネルギー電力による上記２次電池の充電容量と上記自然エネルギー電力以外の電力による上記２次電池の充電容量とを示す情報を充電データとして生成して出力する充電データ生成部とを備える充電器と、上記出力された充電データを記憶する充電データ記憶部と、上記２次電池とを備える電池パックとを具備する充電システムである。これにより、予測時刻が完了時刻より早い場合には自然エネルギー電力のみにより２次電池が充電され、自然エネルギー電力による２次電池の充電容量と自然エネルギー電力以外の電力による２次電池の充電容量とを示す充電データが記憶されるという作用をもたらす。
また、この第２の側面において、上記自然エネルギー電源装置以外の電源装置は、電力の供給源を識別するための電源識別信号が交流波形に重畳された交流電力を受電し、上記充電器は、上記交流波形から上記電源識別信号を分離する分離部をさらに備え、上記充電データ生成部は、上記分離された電源識別信号に基づいて上記充電データを生成することもできる。これにより、電源識別信号に基づいて充電データが生成されるという作用をもたらす。
また、この第２の側面において、上記充電データに基づいて上記自然エネルギー電力による上記２次電池の充電容量と上記自然エネルギー電力以外の電力による上記２次電池の充電容量とを表示する表示部をさらに具備することもできる。これにより、自然エネルギー電力による２次電池の充電容量と自然エネルギー電力以外の電力による２次電池の充電容量とが表維持されるという作用をもたらす。
本技術によれば、充電を完了すべき時刻までに余裕がある場合において自然エネルギー電力が有効に利用されるという優れた効果を奏し得る。
第１の実施の形態における充電システムの一構成例を示す全体図である。 第１の実施の形態における充電回路の一構成例を示すブロック図である。 第１の実施の形態における電力量取得部の一構成例を示すブロック図である。 第１の実施の形態における充電率変換テーブルの一構成例を示す図である。 第１の実施の形態における給電制御部の動作の一例を示す表である。 第１の実施の形態における充電器の動作の一例を示すフローチャートである。 第１の実施の形態における給電制御処理の一例を示すフローチャートである。 第２の実施の形態における充電回路の一構成例を示すブロック図である。 第２の実施の形態における給電制御部の動作の一例を示す表である。 第２の実施の形態における給電制御処理の一例を示すフローチャートである。 第３の実施の形態における充電回路の一構成例を示すブロック図である。 第３の実施の形態における出力電流の特性を示す関数の一例を示すグラフである。 第３の実施の形態における充電器の動作の一例を示す表である。 第３の実施の形態における給電制御処理の一例を示すフローチャートである。 第４の実施の形態における充電システムの一構成例を示す全体図である。 第４の実施の形態における充電回路の一構成例を示すブロック図である。 第４の実施の形態におけるメタデータ生成部の一構成例を示すブロック図である。 第４の実施の形態におけるメタデータ生成更新部の動作の一例を示す表である。 第４の実施の形態における充電器の動作の一例を示すフローチャートである。 第４の実施の形態におけるメタデータの一構成例を示す図である。 第４の実施の形態におけるメタデータの示す内容の表示例を示す図である。 第５の実施の形態における充電システムの一構成例を示す全体図である。 第５の実施の形態における変換切替部の一構成例を示すブロック図である。 第５の実施の形態におけるメタデータ生成部の一構成例を示すブロック図である。 第５の実施の形態におけるメタデータ生成更新部の動作の一例を示す表である。 第５の実施の形態の変形例におけるメタデータの一構成例を示す図である。 第６の実施の形態における充電システムの一構成例を示す全体図である。 第６の実施の形態における電子機器制御部の一構成例を示すブロック図である。 変形例における充電回路の一構成例を示すブロック図である。
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する。）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（充電制御：完了時刻と予測時刻とを比較する例）
２．第２の実施の形態（充電制御：残り時間およびバッテリ残量を監視する例）
３．第３の実施の形態（充電制御：天候予報データを利用する例）
４．第４の実施の形態（充電制御：メタデータを生成する例）
５．第５の実施の形態（充電制御：電源識別子を取得する例）
６．第６の実施の形態（充電制御：電子機器を経由して充電する例）
７．変形例
＜１．第１の実施の形態＞
［充電システムの構成例］
図１は、第１の実施の形態における充電システムの一構成例を示す全体図である。充電システムは、太陽電池１１０、電源コンセント２１０、充電器３００、および、電池パック７００を備える。電池パック７００は、電池を筐体に収めたものであり、電池としてバッテリ７１０を備える。バッテリ７１０は、充電器３００により充電された電気を蓄える２次電池である。充電器３００は、バッテリ７１０を充電するものであり、昇圧コンバータ３１０、ダイオード３２０、交流アダプタ３３０、完了時刻設定部４００、および、充電回路５００を備える。
太陽電池１１０は、太陽光エネルギーから自然エネルギー電力を生成するものである。太陽電池１１０は、生成した自然エネルギー電力を昇圧コンバータ３１０に供給する。電源コンセント２１０は、交流電力を交流アダプタ３３０に供給するものである。この交流電力は、自然エネルギー電力ではなく、石油の燃焼エネルギーなどから生成された商用電力である。
昇圧コンバータ３１０は、直流電力の電圧を一定の電圧に昇圧するものである。詳細には、昇圧コンバータ３１０は、太陽電池１１０から自然エネルギー電力を受電し、その電圧を一定の電圧に変換してダイオード３２０に出力する。変換される電圧は、バッテリ７１０のバッテリ電圧Ｖｂよりも高い電圧に設定される。ダイオード３２０は、電流を一方向にのみ流す素子である。ダイオード３２０のアノードが昇圧コンバータ３１０に接続され、カソードが充電回路５００に接続される。このため、充電回路５００から昇圧コンバータ３１０への電流の逆流が防止される。太陽電池１１０からの直流電力は、ダイオード３２０を経由して信号線８０２を介して充電回路５００に供給される。
交流アダプタ３３０は、電源コンセント２１０から出力された交流電力を直流電力に変換するものである。交流アダプタ３３０は、変換した直流電力を充電回路５００に信号線８０３を介して供給する。
完了時刻設定部４００は、バッテリ７１０の充電を完了すべき時刻（以下、「完了時刻Ｔｓ」と称する。）を設定するものである。完了時刻Ｔｓの設定において、例えば、現在時刻Ｔｃを基準として、充電を完了するまでの時間をユーザが入力する。完了時刻設定部４００は、現在時刻Ｔｃを取得し、入力された時間を現在時刻Ｔｃに加算することにより完了時刻Ｔｓを設定する。現在時刻Ｔｃは、例えば、時、分、秒の単位まで取得される。設定された完了時刻Ｔｓは、充電回路５００に信号線８０１を介して出力される。
充電回路５００は、充電器３００を制御して、バッテリ７１０を充電させるものである。具体的には、充電回路５００は、自然エネルギー電力のみをバッテリ７１０に供給することにより、完了時刻Ｔｓまでにバッテリ７１０の充電が完了するか否かを判断する。完了すると判断した場合、充電回路５００は、自然エネルギー電力のみによりバッテリ７１０を充電させる。完了しないと判断した場合、充電回路５００は、自然エネルギー電力と、交流電源（すなわち、電源コンセント２１０）からの電力とによりバッテリ７１０を充電させる。
なお、太陽電池１１０は、特許請求の範囲に記載の自然エネルギー電源装置の一例である。完了時刻設定部４００は、特許請求の範囲に記載の設定部の一例である。バッテリ７１０は、特許請求の範囲に記載の２次電池の一例である。
［充電回路の構成例］
図２は、第１の実施の形態における充電回路５００の一構成例を示すブロック図である。充電回路５００は、出力電流測定部５１０、電力量取得部５２０、予測時刻算出部５３０、および、制御部６００を備える。制御部６００は、充電回路５００の動作を制御するものであり、比較部６１０と、制御周期タイマ６２０と、給電制御部６３０と、充電完了判断部６４０と、スイッチ６５０および６６０とを備える。
出力電流測定部５１０は、太陽電池１１０から信号線８０２を介して出力された出力電流Ｉｇの値を測定するものである。測定値の単位として、例えば、ミリアンペア（ｍＡ）が用いられる。出力電流測定部５１０は、測定した出力電流Ｉｇの値を予測時刻算出部５３０に信号線８１１を介して出力する。
電力量取得部５２０は、バッテリ７１０の充電が完了するまでに供給すべき電力量Ｑを取得するものである。電力量Ｑの単位として、例えば、ミリワットアワー（ｍＷｈ）が用いられる。電力量Ｑの取得方法については後述する。電力量取得部５２０は、取得した電力量Ｑを予測時刻算出部５３０に信号線８１３を介して出力する。また、電力量取得部５２０は、バッテリ７１０のバッテリ電圧Ｖｂを測定し、その電圧値を充電完了判断部６４０に信号線８１２を介して出力する。バッテリ電圧Ｖｂの単位として、例えば、ボルト（Ｖ）が用いられる。
予測時刻算出部５３０は、自然エネルギー電力のみによりバッテリ７１０の充電が完了する時刻（以下、「予測時刻Ｔｇ」と称する。）を算出するものである。予測時刻Ｔｇは、例えば、秒単位で算出される。具体的には、予測時刻算出部５３０は、出力電流測定部５１０および電力量取得部５２０から出力電流Ｉｇおよび電力量Ｑの各値を受け取る。予測時刻算出部５３０は、電力量Ｑの単位をミリアンペアアワー（ｍＡｈ）に換算した値を出力電流Ｉｇで除算した値に現在時刻Ｔｃを加算し、加算後の時刻を予測時刻Ｔｇとする。予測時刻算出部５３０は、算出した予測時刻Ｔｇを比較部６１０に信号線８１４を介して出力する。
スイッチ６５０は、給電制御部６３０の制御に従って、交流アダプタ３３０とバッテリ７１０との間の信号線を開閉するものである。スイッチ６５０が信号線を閉路することにより、交流アダプタ３３０からの電力がバッテリ７１０に供給され、スイッチ６５０が信号線を開路することにより交流アダプタ３３０からの電力供給が遮断される。スイッチ６５０の一方の端子は、交流アダプタ３３０に接続され、他方の端子は、スイッチ６６０に接続されている。
スイッチ６６０は、充電完了判断部６４０の制御に従って、電源（すなわち、太陽電池１１０および電源コンセント２１０）とバッテリ７１０との間の信号線を開閉するものである。スイッチ６６０が信号線を閉路することにより、電源からの電力がバッテリ７１０に供給され、スイッチ６６０が信号線を開路することによりバッテリ７１０への電力供給が遮断される。スイッチ６６０の一方の端子は、スイッチ６５０およびダイオード３２０に接続され、他方の端子はバッテリ７１０に接続されている。
比較部６１０は、完了時刻Ｔｓと予測時刻Ｔｇとを比較するものである。比較部６１０は、比較結果を給電制御部６３０に出力する。
制御周期タイマ６２０は、制御周期内の時刻を計時するものである。ここで、制御周期は、充電方式を切り替えるか否かの判断を行う周期である。例えば、制御周期は６０秒に設定され、制御周期タイマ６２０は、秒単位で制御周期内の時刻を計時する。
給電制御部６３０は、制御周期ごとに充電方式を切り替えるか否かを判断し、判断結果に基づいて充電方式を切り替えるものである。具体的には、給電制御部６３０は、制御周期タイマ６２０のタイマ値Ｔｃを参照し、タイマ値Ｔｃが所定値（例えば、６０秒）であれば、比較部６１０の比較結果を参照する。予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓより早いことを比較結果が示していた場合（すなわち、自然エネルギー電力のみにより、完了時刻Ｔｓまでに充電が完了する場合）には、給電制御部６３０は、スイッチ６５０に信号線を開路させる。この結果、太陽電池１１０からの自然エネルギー電力のみがバッテリ７１０に供給される。一方、予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓ以降であることを比較結果が示していた場合（すなわち、自然エネルギー電力のみでは完了時刻Ｔｓまでに充電が完了しない場合）には、給電制御部６３０は、スイッチ６５０に信号線を閉路させる。この結果、太陽電池１１０および交流アダプタ３３０からの電力がバッテリ７１０に供給される。
充電完了判断部６４０は、制御周期ごとにバッテリ７１０の充電が完了したか否かを判断するものである。具体的には、充電完了判断部６４０は、制御周期タイマ６２０のタイマ値Ｔｃを参照し、タイマ値Ｔｃが所定値（例えば、６０秒）であれば、電力量取得部５２０が測定したバッテリ電圧Ｖｂの値に基づいて充電が完了したか否かを判断する。例えば、バッテリ電圧Ｖｂが所定の閾値Ｖｔｈ以上であれば、充電完了判断部６４０は、バッテリ７１０の充電が完了したと判断する。充電が完了したと判断した場合、充電完了判断部６４０は、スイッチ６６０に信号線を開路させて充電を終了させる。充電が完了していないと判断した場合、充電完了判断部６４０は、スイッチ６６０に信号線を閉路させて充電を継続させる。
なお、出力電流測定部５１０は、特許請求の範囲に記載の出力値取得部の一例である。
図３は、第１の実施の形態における電力量取得部５２０の一構成例を示すブロック図である。電力量取得部５２０は、バッテリ電圧測定部５２１、電力量演算部５２２、および、充電率変換テーブル５２３を備える。
バッテリ電圧測定部５２１は、バッテリ電圧Ｖｂを測定するものである。バッテリ電圧測定部５２１は、測定した電圧値を電力量演算部５２２および充電完了判断部６４０に出力する。
充電率変換テーブル５２３は、バッテリ電圧Ｖｂと充電率Ｒとを対応付けて記憶するものである。この充電率Ｒは、バッテリ７１０の全容量に対する、残存容量の割合であり、単位は、例えば、パーセント（％）である。充電率変換テーブル５２３には、予め測定された、バッテリ電圧Ｖｂおよび充電率Ｒが対応付けて格納されている。
電力量演算部５２２は、バッテリ電圧Ｖｂから電力量Ｑを演算するものである。具体的には、まず、電力量演算部５２２は、バッテリ電圧Ｖｂに対応する充電率Ｒを充電率変換テーブル５２３から読み出す。そして、電力量演算部５２２は、読み出した充電率Ｒを下記の式（１）に代入して電力量Ｑを演算する。
Ｑ［ｍＷｈ］＝Ｃ［ｍＷｈ］（１−Ｒ［％］／１００）・・・（１）
上記式（１）において、Ｃは、バッテリ７１０の全容量である。電力量演算部５２２は、演算した電力量Ｑを予測時刻算出部５３０に出力する。
図４は、第１の実施の形態における充電率変換テーブル５２３の一構成例を示す図である。例えば、満充電のバッテリ電圧Ｖｂが４．２［Ｖ］であった場合、そのバッテリ電圧Ｖｂに、充電率Ｒとして１００［％］が対応付けて格納される。満充電の状態から全容量の２％分の容量を放電したときのバッテリ電圧Ｖｂの測定値が４．１［Ｖ］であった場合、そのバッテリ電圧Ｖｂに、充電率Ｒとして９８［％］が対応付けて格納される。
［充電器の動作例］
図５乃至７を参照して、充電器３００の動作例について説明する。図５は、第１の実施の形態における給電制御部６３０の動作の一例を示す表である。タイマ値Ｔｃが６０秒であった場合、給電制御部６３０は、比較部６１０の比較結果を参照する。予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓより早い場合には、給電制御部６３０は、太陽電池１１０からの自然エネルギー電力によりバッテリ７１０を充電させる。一方、予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓ以降である場合には、給電制御部６３０は、太陽電池１１０および交流電源（すなわち、電源コンセント２１０）からの電力のみによりバッテリ７１０を充電させる。
図６は、第１の実施の形態における充電器３００の動作の一例を示すフローチャートである。この動作は、充電器３００が太陽電池１１０および電源コンセント２１０に接続され、電池パック７００が充電器３００に装着されたときに開始する。充電器３００は、現在時刻Ｔｃから充電が完了するまでの時間の入力を受け付ける。充電器３００内の完了時刻設定部４００は、入力された時間を現在時刻に加算した時刻を完了時刻Ｔｓとして充電回路５００に設定する（ステップＳ９１０）。充電器３００は、太陽電池１１０からの出力電流Ｉｇを測定し（ステップＳ９２０）、バッテリ電圧Ｖｂに基づいて電力量Ｑを取得する（ステップＳ９３０）。そして、充電器３００は、充電方式を切り替えるか否かを判断する給電制御処理を実行する（ステップＳ９５０）。
充電器３００は、一定時間（例えば、６０秒）が経過したか否かを判断する（ステップＳ９７０）。一定時間が経過していなければ（ステップＳ９７０：Ｎｏ）、充電器３００は、ステップＳ９７０に戻る。一定時間が経過したのであれば（ステップＳ９７０：Ｙｅｓ）、充電器３００は、充電が完了したか否かを判断する（ステップＳ９８０）。充電が完了していなければ（ステップＳ９８０：Ｎｏ）、充電器３００は、ステップＳ９１０に戻る。充電が完了したのであれば（ステップＳ９８０：Ｙｅｓ）、充電器３００は、充電を終了する。
図７は、第１の実施の形態における給電制御処理の一例を示すフローチャートである。予測時刻算出部５３０は、電力量Ｑおよび出力電流Ｉｇに基づいて予測時刻Ｔｇを演算する（ステップＳ９５３）。制御部６００は、予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓより早いか否かを判断する（ステップＳ９５６）。予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓより早い場合には（ステップＳ９５６：Ｙｅｓ）、給電制御部６３０は、太陽電池１１０からの自然エネルギー電力のみによりバッテリ７１０を充電させる（ステップＳ９５７）。予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓ以降である場合には（ステップＳ９５６：Ｎｏ）、給電制御部６３０は、太陽電池１１０および交流電源からの電力によりバッテリ７１０を充電させる（ステップＳ９５８）。ステップＳ９５７またはＳ９５８の後、制御部６００は、給電制御処理を終了する。
このように、本技術の第１の実施の形態によれば、完了時刻Ｔｓが設定されると、充電回路５００は、出力電流Ｉｇおよび電力量Ｑに基づいて自然エネルギー電力のみによりバッテリ７１０の充電が完了する予測時刻Ｔｇを算出する。そして、予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓより早い場合には、充電回路５００は、自然エネルギー電力のみによりバッテリ７１０を充電させる。この構成によれば、完了時刻Ｔｓまでに余裕がある場合において、自然エネルギー電力のみによりバッテリ７１０が充電されるため、自然エネルギー電力が有効に利用される。
また、充電回路５００は、予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓ以降である場合には交流電源からの電力と自然エネルギー電力とにより充電させるため、完了時刻Ｔｓまでに確実に充電を完了する。
なお、充電器３００は、太陽電池１１０が生成した自然エネルギー電力により充電しているが、太陽電池１１０以外の電源装置が生成した自然エネルギー電力により充電を行ってもよい。例えば、充電器３００は、風力発電装置や水力発電装置が生成した自然エネルギー電力を利用してもよい。
また、充電器３００は、定電圧充電を行い、太陽電池１１０からの出力電流Ｉｇを測定しているが、定電流充電を行い、太陽電池１１０からの出力電圧を測定してもよい。この場合、予測時刻算出部５３０は、測定された出力電圧と電力量Ｑとから予測時刻Ｔｇを算出する。
また、電力量取得部５２０は、充電率変換テーブル５２３から、バッテリ電圧Ｖｂに対応する充電率Ｒを読み出しているが、バッテリ電圧Ｖｂと充電率Ｒとの間の関係を示す関係式を定義しておき、この関係式に基づく演算により充電率Ｒを求めることもできる。
また、電力量取得部５２０は、充電率Ｒから電力量Ｑを演算しているが、予め演算しておいた電力量Ｑをバッテリ電圧Ｖｂごとに記憶したテーブルを充電率変換テーブル５２３の代わりに備え、そのテーブルから電力量Ｑを読み出すこともできる。
また、充電完了判断部６４０は、バッテリ電圧Ｖｂと閾値とを比較することにより、充電が完了したか否かを判断しているが、バッテリ７１０の特性に基づいて、他の方式により充電が完了したか否かを判断することもできる。例えば、バッテリ７１０が、満充電に達するとバッテリ電圧がわずかに降下する特性をもつ場合、充電完了判断部６４０は、その電圧降下（−ΔＶ）を検出したときに充電を終了する−ΔＶ制御方式を使用することができる。あるいは、バッテリ７１０が満充電に近づくと発熱する特性をもつ場合、充電完了判断部６４０は、バッテリ７１０の温度を計測し、その温度が一定値に達したときに充電を終了する温度検出制御方式を使用することもできる。
＜２．第２の実施の形態＞
［充電回路の構成例］
次に、図８乃至１０を参照して、本技術の第２の実施の形態について説明する。図８は、第２の実施の形態における充電回路５０１の一構成例を示す全体図である。充電回路５０１は、現在時刻Ｔｃから完了時刻Ｔｓまでの時間（以下、「残り時間Ｔｒ」と称する。）とバッテリ７１０の残存残量（以下、「バッテリ残量Ｃｒ」と称する。）とに基づいて充電制御を行う点において第１の充電回路５００と異なる。充電回路５０１は、制御部６００の代わりに制御部６０１を備える。制御部６０１は、給電制御部６３０の代わりに給電制御部６３１を備え、残り時間判断部６７０およびバッテリ残量判断部６８０をさらに備える点において第１の実施の形態の制御部６００と異なる。本技術の第２の実施の形態における完了時刻設定部４００は、比較部６１０のほか、残り時間判断部６７０にも完了時刻Ｔｓを出力する。また、本技術の第２の実施の形態における電力量取得部５２０は充電完了判断部６４０のほか、バッテリ残量判断部６８０にも、バッテリ電圧Ｖｂの測定値を出力する。
残り時間判断部６７０は、残り時間Ｔｒが所定の設定時間（例えば、１２時間）以上であるか否かを判断するものである。残り時間判断部６７０は、判断結果を給電制御部６３１に出力する。
バッテリ残量判断部６８０は、バッテリ残量Ｃｒが所定の設定容量（例えば、全容量のうちの１０％分の容量）以上であるか否かを判断するものである。バッテリ残量Ｃｒの単位は、例えば、ミリワットアワー（ｍＷｈ）である。バッテリ残量判断部６８０は、判断結果を給電制御部６３１に出力する。
給電制御部６３１は、残り時間Ｔｒが設定時間以上であり、バッテリ残量Ｃｒが設定容量以上であり、かつ、予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓより早い場合に自然エネルギー電力のみにより充電させる。そうでない場合、給電制御部６３１は、自然エネルギー電力と交流電源からの電力とにより充電させる。
［充電器の動作例］
図９および図１０を参照して、第２の実施の形態における充電器３００の動作例について説明する。図９は、第２の実施の形態における給電制御部６３１の動作の一例を示す表である。残り時間Ｔｒが設定時間以上であり、バッテリ残量Ｃｒが設定容量以上であり、かつ、予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓより早い場合に、給電制御部６３１は太陽電池１１０からの電力のみによりバッテリ７１０を充電させる。残り時間Ｔｒが設定時間未満である場合、または、バッテリ残量Ｃｒが設定容量未満である場合、あるいは、予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓ以降である場合に、給電制御部６３１は太陽電池１１０および交流電源からの電力によりバッテリ７１０を充電させる。
図１０は、第２の実施の形態における給電制御処理の一例を示すフローチャートである。第２の実施の形態における給電制御処理は、ステップＳ９５４およびＳ９５５をさらに実行する点において第１の実施の形態の給電制御処理と異なる。
予測時間Ｔｇが演算されると（ステップＳ９５３）、給電制御部６３１は、残り時間Ｔｒが設定時間以上であるか否かを判断する（ステップＳ９５４）。残り時間Ｔｒが設定時間以上である場合（ステップＳ９５４：Ｙｅｓ）、給電制御部６３１は、バッテリ残量Ｃｒが設定容量以上であるか否かを判断する（ステップＳ９５５）。バッテリ残量Ｃｒが設定容量以上である場合（ステップＳ９５５：Ｙｅｓ）、給電制御部６３１は、予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓより早いか否かを判断する（ステップＳ９５６）。残り時間Ｔｒが設定時間未満である場合（ステップＳ９５４：Ｎｏ）、バッテリ残量Ｃｒが設定容量未満である場合（ステップＳ９５５：Ｎｏ）、または、予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓ以降である場合（ステップＳ９５６：Ｎｏ）について説明する。この場合、給電制御部６３１は太陽電池１１０および交流電源からの電力によりバッテリ７１０を充電させる（ステップＳ９５８）。
このように本技術の第２の実施の形態によれば、給電制御部６３１は、残り時間Ｔｒが設定時間未満である場合に、太陽電池１１０および交流電源からの電力によりバッテリ７１０を充電させる。これにより、完了時刻Ｔｓまでに充電が間に合わなくなることが防止される。
また、給電制御部６３１は、バッテリ残量Ｃｒが設定容量未満である場合に、太陽電池１１０および交流電源からの電力によりバッテリ７１０を充電させる。これにより、設定容量までに充電される時間が短くなり、ユーザの利便性が向上する。
＜３．第３の実施の形態＞
［充電回路の構成例］
次に、図１１乃至１４を参照して、本技術の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態の充電器３００は、天候予報データに基づいて予測時刻Ｔｇを算出する点において第１の実施の形態と異なる。第３の実施形態の充電器３００は、完了時刻設定部４００および充電回路５００の代わりに完了時刻設定部４０２および充電回路５０２を備える点において、第１の実施の形態の充電器３００と異なる。
図１１は、第３の実施の形態における充電回路５０２の一構成例を示す全体図である。充電回路５０２は、予測時刻算出部５３０の代わりに予測時刻算出部５３１を備え、関数取得部５１１および関数テーブル５１２をさらに備える点において第１の実施の形態の充電回路５００と異なる。
完了時刻設定部４０２は、完了時刻Ｔｓに加えて、天候予報データをさらに設定する。天候予報データは、予報期間と、その予報期間において予報された天候とを示す情報である。例えば、１月１日に天気が晴れることが予報された場合、予報期間として「１月１日」、天候として「晴れ」を示す天候予報データが設定される。完了時刻設定部４０２は、設定した天候予報データを関数取得部５１１に信号線８０５を介して出力する。
関数テーブル５１２は、天候ごとに、予測される出力電流Ｉｇの特性を示す関数を記憶するものである。太陽電池１１０の発電量は太陽光の光量に応じて増減するため、出力電流Ｉｇの値は、一般に、早朝から日中にかけて時間の経過に伴って上昇し、日中から夕方にかけて時間の経過に伴って減少する。この出力電流Ｉｇの特性に基づいて、予測される出力電流Ｉｇの値の時系列の変化を時間ｔの関数（例えば、２次関数）に近似することができる。また、太陽光の光量は天候に応じて変動する。このため、天候ごとに異なる関数が定義され、関数テーブル５１２に格納される。
関数取得部５１１は、天候に対応する関数Ｉｇ（ｔ）を取得するものである。具体的には、関数取得部５１１は、天候予報データを受け取ると、その天候予報データの示す天候に対応する関数Ｉｇ（ｔ）を関数テーブル５１２から信号線９１５を介して読み出す。関数取得部５１１は、読み出した関数Ｉｇ（ｔ）と天候予報データの示す予報期間とを予測時刻算出部５３１に信号線９１６を介して出力する。
予測時刻算出部５３１は、関数Ｉｇ（ｔ）および予報期間を受けとった場合に、その関数Ｉｇ（ｔ）から、予測時刻Ｔｇを算出する。具体的には、予測時刻算出部５３１は、現在時刻Ｔｃから予報期間が経過するまでの期間におけるＩｇ（ｔ）の積分値を電力量に換算した値が電力量Ｑと等しくなる時間ｔを算出する。予報期間内の積分値に対応する電力量が、電力量Ｑに満たなければ、予測時刻算出部５３１は、予報期間が経過するまでの関数Ｉｇ（ｔ）の積分値と予報期間経過後の出力電流Ｉｇの積分値との加算値に対応する電力量が電力量Ｑと等しくなる時間ｔを算出する。予測時刻算出部５３１は、算出した時間ｔを現在時刻Ｔｃに加算した値を予測時刻Ｔｇとする。一方、関数Ｉｇ（ｔ）を受け取らなかった場合、予測時刻算出部５３１は、測定された出力電流Ｉｇから予測時刻Ｔｇを算出する。
なお、関数取得部５１１は、特許請求の範囲に記載の予測値取得部の一例である。関数テーブル５１２は、特許請求の範囲に記載の予測値記憶部の一例である。
図１２は、第３の実施の形態における出力電流の特性を示す関数の一例を示すグラフである。図１２において、点線で示す関数は、理想的な環境における、出力電流Ｉｇの予測値の変化を示す関数である。実線で示す関数は、実際に測定された出力電流Ｉｇの変化を近似した関数である。太陽電池１１０の発電量は、地域や設置環境により異なるため、実測値は、理想値と異なることが多い。実測値が得られていない場合は理想値に基づく関数が関数テーブル５１２に格納され、実測値が得られた場合は、点線で示す関数を実測値に基づいて補正した関数が関数テーブル５１２に格納される。図１２（ａ）は、晴れの日における出力電流Ｉｇの特性を示す関数の一例であり、図１２（ｂ）は、曇りの日における出力電流Ｉｇの特性を示す関数の一例である。図１２（ｃ）は、雨の日における出力電流Ｉｇの特性を示す関数の一例である。
［充電器の動作例］
図１３および図１４を参照して、第３の実施の形態における充電器３００の動作例について説明する。図１３は、第３の実施の形態における充電器３００の動作の一例を示す表である。第３の実施の形態の充電器３００の動作は、ステップＳ９４０をさらに実施する点において第１の実施の形態の充電器３００の動作と異なる。充電器３００は、電力量Ｑを取得し（ステップＳ９３０）、天候予報データの入力を受け付ける。天候予報データが入力されると、完了時刻設定部４０２は、その天候予報データを充電回路５０２に設定する（ステップＳ９４０）。そして、充電器３００は、給電制御処理を実行する（ステップＳ９５０）。
図１４は、第３の実施の形態における給電制御処理の一例を示すフローチャートである。第３の実施の形態の給電制御処理は、ステップＳ９５１およびＳ９５２をさらに実行する点において第１の実施の形態の給電制御処理と異なる。
充電回路５０２は、天候予報データを取得したか否かを判断する（ステップＳ９５１）。天候予報データを取得しているのであれば（ステップＳ９５１：Ｙｅｓ）、予測時刻算出部５３１は、その天候予報データの示す天候に対応する関数Ｉｇ（ｔ）に基づいて予測時刻Ｔｇを演算する（ステップＳ９５２）。天候予報データを取得していなければ（ステップＳ９５１：Ｎｏ）、予測時刻算出部５３１は、測定した出力電流Ｉｇに基づいて予測時刻Ｔｇを演算する（ステップＳ９５３）。ステップＳ９５２またはＳ９５３の後、制御部６００は、予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓより早いか否かを判断する（ステップＳ９５６）。
このように、本技術の第３の実施の形態によれば、充電回路５０２は、天候予報データが設定されると、その天候予報データの示す天候に対応する予測値を関数テーブル５１２から読み出して、その予測値および電力量Ｑに基づいて予測時刻Ｔｇを算出する。これにより、充電回路５０２は、天候に伴う自然エネルギー電力の変動に基づいて、予測時刻Ｔｇを、より正確に算出することができる。
なお、天候予報データは、ユーザが入力する構成としているが、充電器３００が、無線または有線の通信を行うことにより、天候予報データを取得する構成とすることもできる。
また、充電回路５０２は、天候ごとに出力電流Ｉｇの関数を記憶しておく構成としているが、関数でない予測値を天候ごとに記憶しておく構成とすることもできる。例えば、充電回路５０２は、出力電流Ｉｇの平均値や中央値を天候ごとに記憶しておくこともできる。
また、充電回路５０２は、関数取得部５１１および関数テーブル５１２と出力電流測定部５１０とを両方備える構成としている。しかし、充電回路５０２は、関数取得部５１１および関数テーブル５１２と出力電流測定部５１０とのうちのいずれか一方のみを備える構成とすることもできる。
＜４．第４の実施の形態＞
［充電システムの構成例］
次に、図１５乃至２１を参照して、本技術の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態の充電システムは、自然エネルギー電力による充電容量と、自然エネルギー電力以外の電力による充電容量とを記憶する点において第１の実施形態の充電システムと異なる。
図１５は、第４の実施の形態における充電システムの一構成例を示す全体図である。第４の実施の形態の充電システムは、充電器３００および電池パック７００の代わりに充電器３０３および電池パック７０３を備える点において第１の実施の形態の充電システムと異なる。充電器３０３は、充電回路５００の代わりに充電回路５０３を備える点において第１の実施形態の充電回路５００と異なる。電池パック７０３は、メモリ７２０をさらに備える点において第１の実施の形態の電池パック７００と異なる。
充電回路５０３は、自然エネルギー電力による充電容量と、自然エネルギー電力以外の電力による充電容量とを示す情報をメタデータとして生成する。充電回路５０３は、信号線８０６を介してメタデータをメモリ７２０に出力する。メモリ７２０は、メタデータを記憶するものである。
メモリ７２０に記憶されたメタデータは、電池パック７０３を電源とする電子機器７５０により読み出される。電子機器７５０は、電池パック７０３が装着されると、メモリ７２０からメタデータを読み出し、そのメタデータに基づいて自然エネルギー電力による充電容量と、自然エネルギー電力以外の電力による充電容量とを表示する。
なお、メタデータは、特許請求の範囲に記載の充電データの一例である。メモリ７２０は、特許請求の範囲に記載の充電データ記憶部の一例である。電子機器７５０は、特許請求の範囲に記載の表示部の一例である。
［充電回路の構成例］
図１６は、第４の実施の形態における充電回路５０３の一構成例を示すブロック図である。充電回路５０３は、メタデータ生成部５４０をさらに備える点において第１の実施の形態の充電回路５００と異なる。
メタデータ生成部５４０は、メタデータを生成して出力するものである。詳細には、メタデータ生成部５４０は、給電制御部６３０から信号線８３１を介してスイッチ６５０を制御するための切替信号を取得する。この切替信号には、例えば、スイッチ６５０に信号線を閉路させる場合に「１」の値が設定され、開路させる場合に「０」の値が設定される。また、メタデータ生成部５４０は、充電完了判断部６４０から信号線８３２を介してスイッチ６６０を制御するための制御信号を取得する。この制御信号には、例えば、スイッチ６６０に信号線を閉路させる場合に「１」の値が設定され、開路させる場合に「０」の値が設定される。さらに、メタデータ生成部５４０は、出力電流測定部５１０から出力電流Ｉｇの測定値を取得し、信号線８３３を介して、タイマ値Ｔｃを取得する。そして、メタデータ生成部５４０は、太陽電池１１０からの電力により充電中の場合に出力電流Ｉｇの測定値にタイマ値Ｔｃを積算した値を自然エネルギー電力による充電容量に加算する。また、交流電源からの電力により充電中の場合に、メタデータ生成部５４０は、交流アダプタ３３０の出力電流にタイマ値Ｔｃを積算した値を、自然エネルギー電力以外の電力による充電容量に加算する。メタデータ生成部５４０は、各充電容量を示すメタデータを生成してメモリ７２０に出力する。
なお、メタデータ生成部５４０は、特許請求の範囲に記載の充電データ生成部の一例である。
図１７は、第４の実施の形態におけるメタデータ生成部５４０の一構成例を示すブロック図である。メタデータ生成部５４０は、積算部５４１およびメタデータ生成更新部５４２を備える。
積算部５４１は、制御周期内の出力電流Ｉｇの積算値を電力量に換算した値である充電量Ｃｇを演算するものである。充電量Ｃｇの単位は、例えば、ミリワットアワー（ｍＷｈ）である。積算部５４１は、充電量Ｃｇをメタデータ生成更新部５４２に出力する。
メタデータ生成更新部５４２は、メタデータを生成するとともに更新するものである。スイッチ６６０が信号線を閉路しており、かつ、スイッチ６５０が信号線を開路している場合（すなわち、太陽電池１１０からの電力のみにより充電中の場合）について説明する。この場合、メタデータ生成更新部５４２は、充電量Ｃｇを自然エネルギー電力による充電容量に加算する。一方、スイッチ６６０および６５０が、いずれも信号線を閉路している場合（すなわち、太陽電池１１０および交流電源からの電力により充電中の場合）について説明する。この場合、メタデータ生成更新部５４２は、充電量Ｃｇを自然エネルギー電力による充電容量に加算し、交流アダプタ３３０の出力電流を制御周期内で積算した値を、自然エネルギー電力以外の電力による充電容量に加算する。メタデータ生成更新部５４２は、これらの充電容量を示す情報をメタデータとして生成して出力する。メタデータ生成更新部５４２は、メタデータを生成した後、タイマ値Ｔｃの増加に伴い、メモリ７２０内のメタデータにおいて各充電容量を更新する。スイッチ６６０が信号線を開路した場合（すなわち、充電が完了した場合）、メタデータ生成更新部５４２は、メタデータの更新を終了する。
［充電器の動作例］
図１８および図１９を参照して、第４の実施の形態における充電器３０３の動作例について説明する。図１８は、第４の実施の形態におけるメタデータ生成更新部５４２の動作の一例を示す表である。充電完了判断部６４０の制御信号の値が「１」であり、給電制御部６３０の切替信号の値が「０」である場合について説明する。この場合においては、予測時間Ｔｇが完了時間Ｔｓより早いため、太陽電池１１０からの電力のみによりバッテリ７１０が充電されている。このため、メタデータ生成更新部５４２は、太陽電池１１０による充電容量（すなわち、充電量Ｃｇ）を自然エネルギー電力による充電容量に加算する。一方、切替信号および制御信号の値がいずれも「１」である場合について説明する。この場合においては、予測時間Ｔｇが完了時間Ｔｓ以降であるため、太陽電池１１０および交流電源からの電力によりバッテリ７１０が充電されている。このため、メタデータ生成更新部５４２は、太陽電池１１０による充電容量を自然エネルギー電力による充電容量に加算し、交流電源による充電容量を、自然エネルギー電力以外の電力による充電容量に加算する。充電完了判断部６４０の制御信号の値が「０」である場合（すなわち、充電が完了した場合）、メタデータ生成更新部５４２は、メタデータの更新を終了する。
図１９は、第４の実施の形態における充電器３０３の動作の一例を示すフローチャートである。充電器３０３の動作は、ステップＳ９６０をさらに実行する点において第１の実施の形態の充電器３００の動作と異なる。
充電器３０３は、給電制御処理を実行し（ステップＳ９５０）、メタデータを生成するとともに更新する（ステップＳ９６０）。そして、充電器３０３は、一定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ９７０）。
図２０は、第４の実施の形態におけるメタデータの一構成例を示す図である。メタデータは、自然エネルギー電力による充電容量を格納するための領域５５１と、自然エネルギー電力以外の電力による充電容量を格納するための領域５５２とを備える。例えば、自然エネルギー電力により４８００［ｍＷｈ］の容量が充電され、自然エネルギー電力以外の電力により２８００［ｍＷｈ］の容量が充電された場合、領域５５１に「４８００」を示すデータが格納され、領域５５２に「２８００」を示すデータが格納される。
図２１は、第４の実施の形態におけるメタデータの示す内容の表示例である。電子機器７５０は、自然エネルギー電力による充電容量と自然エネルギー電力以外の電力による充電容量とをユーザが識別しやすいように表示する。例えば、電子機器７５０は、バッテリの全容量を一本のバーで表示し、そのバーにおいて自然エネルギー電力による充電率にバー全体の長さを乗算した長さの部分を黒で表示する。また、電子機器７５０は、そのバーにおいて自然エネルギー電力でない電力による充電率にバー全体の長さを乗算した長さの部分を灰色で表示し、残りの部分を白で表示する。
このように、本技術の第４の実施の形態によれば、充電回路５０３は、自然エネルギー電力による充電容量と自然エネルギー電力以外の電力による充電容量とを示すメタデータを出力する。これにより、電子機器７５０は、各充電容量を表示することができる。電源ごとの充電容量の表示により、ユーザは、充電において、自然エネルギー電力がどの程度利用されたかを容易に把握することができる。
また、電池パック７０３内のメモリ７２０にメタデータが記憶される。このため、充電器３０３の外部の機器であっても、電池パック７０３を装着可能であれば、各充電容量を取得することができる。
なお、電子機器７５０がメタデータの示す内容を表示する構成としているが、メタデータの示す内容を表示する表示部を充電器３０３がさらに備える構成とすることもできる。
＜５．第５の実施の形態＞
［充電システムの構成例］
次に、図２２乃至２６を参照して、本技術の第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態の充電システムは、交流電力の供給源を取得してメタデータを生成する点において第４の実施形態の充電システムと異なる。
図２２は、第５の実施の形態における充電システムの一構成例を示す全体図である。第５の実施の形態における充電システムは、変換切替部２２０をさらに備え、充電器３０３の代わりに充電器３０４を備える点において第４の実施の形態の充電システムと異なる。
変換切替部２２０は、商用電源および自然エネルギー電源から商用電力および自然エネルギー電力を受電し、いずれかを電源コンセント２１０に供給するものである。この自然エネルギー電源は、例えば、太陽電池１１０と設置場所が異なる外部の太陽光発電装置である。また、変換切替部２２０は、ＰＬＣ（Power Line Communications）モジュールなどを使用して、供給する交流電力の交流波形に電源識別子ＩＤを重畳する。電源識別子ＩＤは、交流電力の供給源を識別するための識別子である。電源識別子ＩＤには、例えば、交流電力が商用電源から供給されている場合に「０」の値が設定され、自然エネルギー電源から供給されている場合に「１」の値が設定される。
充電器３０４は、交流アダプタ３３０および充電回路５０３の代わりに交流アダプタ３４０および充電回路５０４を備える点において第４の実施の形態の充電器３０３と異なる。
交流アダプタ３４０は、受電した交流電力の交流波形から電源識別子ＩＤを分離する。交流アダプタ３４０は、その交流電力を直流電力に変換して信号線８０３を介して充電回路５０４に供給するとともに、電源識別子ＩＤを充電回路５０４に信号線８０７を介して出力する。
充電回路５０４は、交流電力により充電する場合、メタデータにおいて、電源識別子ＩＤの示す供給源に対応する充電容量の値を更新する。
なお、交流アダプタ３４０は、特許請求の範囲に記載の分離部の一例である。電源識別子ＩＤは、特許請求の範囲に記載の電源識別信号の一例である。
図２３は、第５の実施の形態における変換切替部２２０の一構成例を示すブロック図である。変換切替部２２０は、インバータ２２１と、切替制御部２２２と、電源識別子重畳部２２３および２２４と、電源識別子記憶部２２５とスイッチ２２６とを備える。
インバータ２２１は、自然エネルギー電源から供給された直流電力を交流電力に変換するものである。インバータ２２１は、変換後の交流電力を電源識別子重畳部２２３へ出力する。
切替制御部２２２は、交流電力の供給源を切り替える制御を行うものである。具体的には、切替制御部２２２は、自然エネルギー電力の発電量を監視し、その発電量に基づいてスイッチ２２６を制御する。例えば、切替制御部２２２は、自然エネルギー電力の発電量が閾値以上である場合に、交流電力の供給源を自然エネルギー電源に切り替え、閾値未満である場合に供給源を商用電源に切り替える。
電源識別子重畳部２２３は、電源識別子記憶部２２５から自然エネルギー電源に対応する電源識別子ＩＤを取得し、インバータ２２１から供給された交流電力の交流波形において、その電源識別子ＩＤを重畳するものである。電源識別子ＩＤが交流波形に重畳された交流電力は、スイッチ２２６の入力端子に出力される。
電源識別子重畳部２２４は、電源識別子記憶部２２５から商用電源に対応する電源識別子ＩＤを取得し、商用電源から供給された交流電力の交流波形において、その電源識別子ＩＤを重畳するものである。電源識別子ＩＤが交流波形に重畳された交流電力は、スイッチ２２６の入力端子に出力される。
電源識別子記憶部２２５は、電源ごとに電源識別子ＩＤを記憶するものである。スイッチ２２６は、切替制御部２２２の制御に従って交流電力の供給源を切り替えるものである。スイッチ２２６は、２つの入力端子と１つの出力端子を備える。一方の入力端子は電源識別子重畳部２２３に接続され、他方の入力端子は電源識別子重畳部２２４に接続されている。出力端子は、変圧器などを経由して電源コンセント２１０に接続されている。
図２４は、第５の実施の形態におけるメタデータ生成部５４５の一構成例を示すブロック図である。第５の実施の形態のメタデータ生成部５４５は、メタデータ生成更新部５４２の代わりにメタデータ生成更新部５４３を備える点において第４の実施の形態のメタデータ生成部５４０と異なる。
メタデータ生成更新部５４３は、給電制御部６３０および充電完了判断部６４０からの切替信号および制御信号に加えて、交流アダプタ３４０から電源識別子ＩＤを受け取る。メタデータ生成更新部５４３は、太陽電池１１０および交流電源からの電力によりバッテリ７１０が充電されている場合において、電源識別子ＩＤを参照して交流電力の供給源を識別する。外部の太陽電池が交流電力の供給源である場合、メタデータ生成更新部５４３は、交流電源および家庭内の太陽電池１１０からの電力による充電容量を自然エネルギー電力による充電容量に加算する。商用電源が交流電力の供給源である場合、メタデータ生成更新部５４３は、太陽電池１１０による充電容量を自然エネルギー電力による充電容量に加算し、交流電源による充電容量を自然エネルギー電力以外の電力による充電容量に加算する。
［充電器の動作例］
図２５を参照して、第５の実施の形態における充電器３０４の動作例について説明する。図２５は、第５の実施の形態におけるメタデータ生成更新部５４３の動作の一例を示す表である。充電完了判断部６４０の制御信号の値と、給電制御部６３０の切替信号の値とがいずれも「１」であり、かつ、電源識別子ＩＤが「０」である場合について説明する。この場合、太陽電池１１０および商用電源からの電力がバッテリ７１０に供給されている。このため、メタデータ生成更新部５４３は、太陽電池１１０による充電容量を自然エネルギー電力による充電容量に加算し、交流電源による充電容量を自然エネルギー電力以外の電力による充電容量に加算する。
一方、切替信号および制御信号の各値がいずれも「１」であり、かつ、電源識別子ＩＤが「１」である場合について説明する。この場合、家庭内の太陽電池１１０からの電力と、外部の太陽電池からの電力とがバッテリ７１０に供給されている。このため、メタデータ生成更新部５４３は、家庭内の太陽電池１１０および交流電源による充電容量を、自然エネルギー電力による充電容量に加算する。
このように、本技術の第５の実施の形態によれば、充電回路５０４は、電源識別子ＩＤを取得し、その電源識別子ＩＤに基づいてメタデータを生成する。これにより、交流電力の供給源が複数であっても、供給源ごとに充電容量を算出することができる。
なお、変換切替部２２０は、供給源が自然エネルギー電源であるか否かを識別するための電源識別子ＩＤを重畳しているが、自然エネルギー電源の種類を識別するための識別子を重畳してもよい。例えば、変換切替部２２０は、水力発電装置、太陽光発電装置、または、地熱発電装置などの各電源を識別するための電源識別子を重畳してもよい。
また、充電器３０４は、自然エネルギー電力による充電容量と、自然エネルギー電力でない電力による充電容量とを算出しているが、自然エネルギー電力の供給源ごとに充電容量を算出してもよい。例えば、充電器３０４は、家庭内の太陽電池１１０による充電容量と、外部の太陽電池による充電容量と、商用電源による充電容量とをそれぞれ算出する。そして、充電器３０４は、図２６に示すように各充電容量を示すメタデータを生成する。このメタデータには、電源を示す情報を格納するための複数の領域と、充電容量を示す情報を格納するための領域とが対応付けて設けられる。
また、変換切替部２２０は、電源識別子ＩＤを商用電源からの交流電力と、自然エネルギー電源からの交流電力との両方に重畳しているが、いずれか一方のみに重畳してもよい。
＜６．第６の実施の形態＞
［充電システムの構成例］
次に、図２７および図２８を参照して、本技術の第６の実施の形態について説明する。第６の実施の形態における充電システムは、電子機器を経由して充電を行う点において第５の実施の形態の充電システムと異なる。
図２７は、第６の実施の形態における充電システムの一構成例を示す全体図である。第６の実施の形態における充電システムは、電子機器７５１をさらに備える点において第５の実施の形態における充電システムと異なる。
電子機器７５１は、電池パック７０３を電源とする機器であり、電子機器制御部７６０および表示部７７０を備える。電子機器制御部７６０は、電子機器７５１全体を制御するものである。電子機器制御部７６０は、充電器３０４から信号線８０４を介して直流電力を受電し、信号線８０６を介してメタデータを受け取る。電子機器制御部７６０は、受電した直流電力をバッテリ７１０に信号線８０８を介して出力し、メタデータをメモリ７２０に信号線８０９を介して出力する。また、電子機器制御部７６０は、メモリ７２０からメタデータを読み出して、そのメタデータの示す内容を表示部７７０に表示させる。表示部７７０は、メタデータの示す内容を表示するものである。
図２８は、第６の実施の形態における電子機器制御部７６０の一構成例を示すブロック図である。電子機器制御部７６０は、プロセッサ７６１、メモリ７６２、および、バス７６３を備える。
プロセッサ７６１は、電子機器７５１全体を制御するものである。プロセッサ７６１は、充電器３０４から受け取ったメタデータを電池パック７０３へ出力する。また、プロセッサ７６１は、電池パック７０３に記憶されたメタデータを読み出して、そのメタデータの示す内容を表示するためのデータを生成し、表示部７７０へ信号線８８１を介して出力する。
メモリ７６２は、プロセッサ７６１が直接アクセス可能な主記憶装置である。バス７６３は、プロセッサ７６１やメモリ７６２がデータを送受信するための共通の経路である。
このように、本技術の第６の実施の形態によれば、充電器３０４は、電子機器７５１を経由して電池パック７０３を充電する。これにより、充電器３０４は、電子機器７５１に電池パック７０３を装着したままの状態で電池パック７０３を充電することができ、ユーザの利便性が向上する。
なお、メモリ７２０を電池パック７０３内に設ける構成としているが、メモリ７２０を電池パック７０３内でなく、電子機器７５１内に設ける構成とすることもできる。これにより、電池パック７０３にメモリ７２０を設ける必要がなくなる。
＜７．変形例＞
［充電回路の構成例］
次に、図２９を参照して、本技術の変形例について説明する。図２９は、変形例の充電回路５０６の一構成例を示すブロック図である。充電回路５０６は、制御部６００の代わりに制御部６０６を備える点において、第１の実施の形態の充電回路５００と異なる。制御部６０６は、スイッチ６５０の代わりにスイッチ６５１を備える点において第１の実施の形態の制御部６００と異なる。
スイッチ６５１は、２つの入力端子と１つの出力端子とを備える。スイッチ６５１の一方の入力端子は、ダイオード３２０に接続され、他方の入力端子は、交流アダプタ３３０に接続される。スイッチ６５１の出力端子は、スイッチ６６０に接続される。給電制御部６３０は、予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓより早い場合にはスイッチ６５１の入力先をダイオード３２０に切り替え、予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓ以降の場合にはスイッチ６５１の入力先を交流アダプタ３３０に切り替える。これにより、予測時刻Ｔｇが完了時刻Ｔｓ以降である場合に交流電力のみによりバッテリ７１０が充電される。この構成によれば、自然エネルギー電力と交流電源からの電力とのうちのいずれか一方しか供給されないため、両方を供給する第１の実施形態の充電器システムと比較して過充電が生じる可能性が低くなる。
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（MiniDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、メモリカード、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標））等を用いることができる。
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）２次電池の充電を完了すべき時刻である完了時刻を設定する設定部と、
自然エネルギーから自然エネルギー電力を生成する電源装置である自然エネルギー電源装置からの電圧または電流の出力値を取得する出力値取得部と、
前記２次電池の充電が完了するまでに供給すべき電力量を取得する電力量取得部と、前記出力値と前記電力量とに基づいて前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池の充電が完了する時刻を予測時刻として算出する予測時刻算出部と、
前記予測時刻が前記完了時刻より早い場合には前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池を充電させる制御部と
を具備する充電器。
（２）前記制御部は、前記予測時刻が前記完了時刻以降である場合には前記自然エネルギー電源装置以外の電源装置が生成した電力により前記２次電池を充電させる
前記（１）に記載の充電器。
（３）前記制御部は、前記予測時刻が前記完了時刻以降である場合には前記自然エネルギー電力をさらに供給して前記２次電池を充電させる
前記（２）に記載の充電器。
（４）前記設定部は、天候を示す天候予報データをさらに設定し、
前記出力値取得部は、前記設定された天候予報データに基づいて前記出力値を天候ごとに予測し、
前記予測時刻算出部は、前記予測された天候ごとの前記出力値および前記電力量に基づいて前記予測時刻を算出する
前記（３）記載の充電器。
（５）前記自然エネルギー電力による前記２次電池の充電容量と前記自然エネルギー電力以外の電力による前記２次電池の充電容量とを示す情報を充電データとして生成して出力する充電データ生成部をさらに具備する前記（２）から（４）のいずれかに記載の充電器。
（６）前記自然エネルギー電源装置以外の電源装置は、電力の供給源を識別するための電源識別信号が交流波形に重畳された交流電力を受電し、前記交流波形から前記電源識別信号を分離する分離部をさらに具備し、
前記充電データ生成部は、前記分離された電源識別信号に基づいて前記充電データを生成する
前記（５）に記載の充電器。
（７）前記制御部は、現在時刻から前記完了時刻までの時間である残り時間が所定の時間以上である場合には前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池を充電させる
前記（１）から（６）のいずれか記載の充電器。
（８）前記制御部は、前記２次電池の残存容量が所定の容量以上である場合には前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池を充電させる
前記（１）から（７）のいずれかに記載の充電器。
（９）前記設定部は、天候を示す天候予報データをさらに設定し、
前記出力値取得部は、前記設定された天候予報データに基づいて前記出力値を天候ごとに予測し、
前記予測時刻算出部は、前記予測された天候ごとの前記出力値および前記電力量に基づいて前記予測時刻を算出する
前記（１）から（８）のいずれかに記載の充電器。
（１０）２次電池の充電を完了すべき時刻である完了時刻を設定する設定部と、自然エネルギーから自然エネルギー電力を生成する電源装置である自然エネルギー電源装置からの電圧または電流の出力値を取得する出力値取得部と、前記２次電池の充電が完了するまでに供給すべき電力量を取得する電力量取得部と、前記出力値と前記電力量とに基づいて前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池の充電が完了する時刻を予測時刻として算出する予測時刻算出部と、前記予測時刻が前記完了時刻より早い場合には前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池を充電させ、前記予測時刻が前記完了時刻以降である場合には前記自然エネルギー電源装置以外の電源装置が生成した電力により前記２次電池を充電させる制御部と、前記自然エネルギー電力による前記２次電池の充電容量と前記自然エネルギー電力以外の電力による前記２次電池の充電容量とを示す情報を充電データとして生成して出力する充電データ生成部とを備える充電器と、
前記出力された充電データを記憶する充電データ記憶部と、前記２次電池とを備える電池パックとを
具備する充電システム。
（１１）前記自然エネルギー電源装置以外の電源装置は、電力の供給源を識別するための電源識別信号が交流波形に重畳された交流電力を受電し、
前記充電器は、前記交流波形から前記電源識別信号を分離する分離部をさらに備え、前記充電データ生成部は、前記分離された電源識別信号に基づいて前記充電データを生成する
前記（１０）に記載の充電システム。
（１２）前記充電データに基づいて前記自然エネルギー電力による前記２次電池の充電容量と前記自然エネルギー電力以外の電力による前記２次電池の充電容量とを表示する表示部をさらに具備する前記（１０）または（１１）に記載の充電システム。
（１３）２次電池の充電を完了すべき時刻である完了時刻を設定する設定手順と、
自然エネルギーから自然エネルギー電力を生成する電源装置である自然エネルギー電源装置からの電圧または電流の出力値を取得する出力値取得手順と、
前記２次電池の充電が完了するまでに供給すべき電力量を取得する電力量取得手順と、前記出力値と前記電力量とに基づいて前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池の充電が完了する時刻を予測時刻として算出する予測時刻算出手順と、
前記予測時刻が前記完了時刻より早い場合には前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池を充電させる制御手順と
を具備する充電方法。
１１０ 太陽電池
２１０ 電源コンセント
２２０ 変換切替部
２２１ インバータ
２２２ 切替制御部
２２３、２２４ 電源識別子重畳部
２２５ 電源識別子記憶部
２２６、６５０、６５１、６６０ スイッチ
３００、３０３、３０４ 充電器
３１０ 昇圧コンバータ
３２０ ダイオード
３３０、３４０ 交流アダプタ
４００、４０２ 完了時刻設定部
５００、５０１、５０２、５０３、５０４、５０６ 充電回路
５１０ 出力電流測定部
５１１ 関数取得部
５１２ 関数テーブル
５２０ 電力量取得部
５２１ バッテリ電圧測定部
５２２ 電力量演算部
５２３ 充電率変換テーブル
５３０ 予測時刻算出部
５４０、５４５ メタデータ生成部
５４１ 積算部
５４２、５４３ メタデータ生成更新部
６００、６０１、６０６ 制御部
６１０ 比較部
６２０ 制御周期タイマ
６３０、６３１ 給電制御部
６４０ 充電完了判断部
６７０ 残り時間判断部
６８０ バッテリ残量判断部
７００、７０３ 電池パック
７１０ バッテリ
７２０、７６２ メモリ
７５０、７５１ 電子機器
７６０ 電子機器制御部
７６１ プロセッサ
７６３ バス
７７０ 表示部

Claims (13)

  1. ２次電池の充電を完了すべき時刻である完了時刻を設定する設定部と、
    自然エネルギーから自然エネルギー電力を生成する電源装置である自然エネルギー電源装置からの電圧または電流の出力値を取得する出力値取得部と、
    前記２次電池の充電が完了するまでに供給すべき電力量を取得する電力量取得部と、
    前記出力値と前記電力量とに基づいて前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池の充電が完了する時刻を予測時刻として算出する予測時刻算出部と、
    前記予測時刻が前記完了時刻より早い場合には前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池を充電させる制御部と
    を具備する充電器。
  2. 前記制御部は、前記予測時刻が前記完了時刻以降である場合には前記自然エネルギー電源装置以外の電源装置が生成した電力により前記２次電池を充電させる
    請求項１記載の充電器。
  3. 前記制御部は、前記予測時刻が前記完了時刻以降である場合には前記自然エネルギー電力をさらに供給して前記２次電池を充電させる
    請求項２記載の充電器。
  4. 前記設定部は、天候を示す天候予報データをさらに設定し、
    前記出力値取得部は、前記設定された天候予報データに基づいて前記出力値を天候ごとに予測し、
    前記予測時刻算出部は、前記予測された天候ごとの前記出力値および前記電力量に基づいて前記予測時刻を算出する
    請求項３記載の充電器。
  5. 前記自然エネルギー電力による前記２次電池の充電容量と前記自然エネルギー電力以外の電力による前記２次電池の充電容量とを示す情報を充電データとして生成して出力する充電データ生成部をさらに具備する請求項２記載の充電器。
  6. 前記自然エネルギー電源装置以外の電源装置は、電力の供給源を識別するための電源識別信号が交流波形に重畳された交流電力を受電し、
    前記交流波形から前記電源識別信号を分離する分離部をさらに具備し、
    前記充電データ生成部は、前記分離された電源識別信号に基づいて前記充電データを生成する
    請求５記載の充電器。
  7. 前記制御部は、現在時刻から前記完了時刻までの時間である残り時間が所定の時間以上である場合には前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池を充電させる
    請求項１記載の充電器。
  8. 前記制御部は、前記２次電池の残存容量が所定の容量以上である場合には前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池を充電させる
    請求項１記載の充電器。
  9. 前記設定部は、天候を示す天候予報データをさらに設定し、
    前記出力値取得部は、前記設定された天候予報データに基づいて前記出力値を天候ごとに予測し、
    前記予測時刻算出部は、前記予測された天候ごとの前記出力値および前記電力量に基づいて前記予測時刻を算出する
    請求項１記載の充電器。
  10. ２次電池の充電を完了すべき時刻である完了時刻を設定する設定部と、自然エネルギーから自然エネルギー電力を生成する電源装置である自然エネルギー電源装置からの電圧または電流の出力値を取得する出力値取得部と、前記２次電池の充電が完了するまでに供給すべき電力量を取得する電力量取得部と、前記出力値と前記電力量とに基づいて前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池の充電が完了する時刻を予測時刻として算出する予測時刻算出部と、前記予測時刻が前記完了時刻より早い場合には前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池を充電させ、前記予測時刻が前記完了時刻以降である場合には前記自然エネルギー電源装置以外の電源装置が生成した電力により前記２次電池を充電させる制御部と、前記自然エネルギー電力による前記２次電池の充電容量と前記自然エネルギー電力以外の電力による前記２次電池の充電容量とを示す情報を充電データとして生成して出力する充電データ生成部とを備える充電器と、
    前記出力された充電データを記憶する充電データ記憶部と、前記２次電池とを備える電池パックと
    を具備する充電システム。
  11. 前記自然エネルギー電源装置以外の電源装置は、電力の供給源を識別するための電源識別信号が交流波形に重畳された交流電力を受電し、
    前記充電器は、前記交流波形から前記電源識別信号を分離する分離部をさらに備え、
    前記充電データ生成部は、前記分離された電源識別信号に基づいて前記充電データを生成する
    請求項１０記載の充電システム。
  12. 前記充電データに基づいて前記自然エネルギー電力による前記２次電池の充電容量と前記自然エネルギー電力以外の電力による前記２次電池の充電容量とを表示する表示部をさらに具備する請求項１０記載の充電システム。
  13. ２次電池の充電を完了すべき時刻である完了時刻を設定する設定手順と、
    自然エネルギーから自然エネルギー電力を生成する電源装置である自然エネルギー電源装置からの電圧または電流の出力値を取得する出力値取得手順と、
    前記２次電池の充電が完了するまでに供給すべき電力量を取得する電力量取得手順と、
    前記出力値と前記電力量とに基づいて前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池の充電が完了する時刻を予測時刻として算出する予測時刻算出手順と、
    前記予測時刻が前記完了時刻より早い場合には前記自然エネルギー電力のみにより前記２次電池を充電させる制御手順と
    を具備する充電方法。
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