JP2014155387A - 充電装置および充電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】充電環境に応じて電池の使用領域を設定する充電装置および充電方法を提供することを目的とする。
【解決手段】電池に流れる電流値を取得する電流計測部と、充電が完了し車両が走行開始したのち、決められた期間に電池に充放電される電流量を記憶し、決められた期間における電流量の最大値に応じて、電池の充電率で表される使用領域の上限を可変させる制御をする制御部と、を備える充電装置である。
【選択図】図３

Description

本発明は、充電を制御する充電装置および充電方法に関する。

回生電流を用いて充電を行う充電装置は、回生電流が発生して充電が発生しても過充電により電池が劣化する劣化領域まで充電しないように、電池の使用領域の上限値（満充電時の値）を劣化領域より低い値に決めている。しかし、使用領域の上限値を決めておくことは、例えば回生電流が発生しない環境で充電装置を用いる利用者には、充電に用いる使用領域を少なくし、充電装置を用いて駆動する車両などの装置の稼働時間を短縮することになる。

関連する技術として、密閉式酸化金属・水素蓄電池を多数セル直列接続した組蓄電池を電動車輌等に搭載して回生充電を行なう場合に、組蓄電池の過昇温、過充電を押え、長期サイクル期間安定して効率よく回生充電ができる充電制御方法が知られている。この充電制御方法によれば、組蓄電池の残存電気量、電池温度、回生電流値を逐次計測し、満充電時の放電可能電気量から残存電気量を差引いて得た電気量に、電池温度、さらには回生電流値とから求めた充電補正係数を乗じたものを回生充電上限電気量とする。そして、この回生充電上限電気量を所定の時間間隔で逐次更新しながら回生充電を制御する。特許文献１を参照。

特開平０９−１０７６０４号公報

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、車両の使用環境に応じて電池の使用領域を設定する充電装置および充電方法を提供することを目的とする。

本実施の態様のひとつである充電装置は電流計測部と制御部とを備える。
電流計測部は車両に搭載される電池に流れる電流値を取得する。
制御部は、充電が完了し車両が走行を開始してから決められた期間に電池に充放電される電流量を記憶し、決められた期間における電流量の最大値に応じて、電池の使用領域の上限を可変させる制御をする。

実施の態様によれば、車両の使用環境に応じて電池の使用領域を設定することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１の概要を説明するための図である。 図２は、電池の充電状態を充電率で表した図である。 図３は、充電装置の一実施例を示す図である。 図４は、制御部の一実施例を示す図である。 図５は、実施形態１の制御部の動作の一実施例を示す図である。 図６は、電流履歴情報、調整情報のデータ構造の一実施例を示す図である。 図７は、回生充電率、第１の調整値、使用領域上限値の一実施例を示す図である。 図８は、実施形態２の概要を説明するための図である。 図９は、実施形態２の制御部の動作の一実施例を示す図である。 図１０は、実施形態２の調整情報のデータ構造と、実施形態２の回生充電率、第２の調整値、使用領域下限値の一実施例を示す図である。 図１１は、実施形態２の調整情報のデータ構造と、実施形態２の回生充電率、第２の調整値、使用領域下限値の一実施例を示す図である。 図１２は、実施形態３について説明する図である。 図１３は、サーバおよび給電装置の有する情報処理装置のハードウェアの一実施例を示す図である。

以下図面に基づいて、実施形態について詳細を説明する。
本実施形態では、満充電後に回生電流が発生した場合でも、回生電流を十分に受け入れられるような使用領域の上限値を初期値として設定する。そして、充電完了し車両が走行開始してから決められた期間に電池に充放電される電流量を記憶し、記憶した電流量に応じて、電池の使用領域の上限値を可変させる。使用領域は、例えば、充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）、電流量、電圧などを用いて表す。上限値は、電池が満充電になったか否かを判定するために用いる値である。

より具体的には、電池の使用領域の上限値と電流量の最大値の和が、電池の劣化領域の下限値より小さいとき、電池の使用領域の上限値を上げる。逆に、電池の使用領域の上限値と電流量の最大値の和が、電池の劣化領域の下限値より大きいとき、電池の使用領域の上限値を下げる。

例えば、図１に示す電力を供給する給電装置２が充電装置を搭載した車両１への充電が完了し車両が走行開始してから充電装置の電池に充電する際に流れる電流と、電池から放電する際に流れる電流と、を決められた期間計測し、計測した電流を積算して電流量を求める。決められた期間は、車両が走行開始してからの時間でもよいし、走行開始してから所定距離走行するのに要した期間でもよい。

図１は、実施形態１の概要を説明するための図で、満充電または充電完了後に回生電流が発生する環境の一例を示している。充電をする際に流れる電流は回生電流などが考えられる。充電の完了は満充電に限定されるものではない。放電する際に流れる電流は、例えば、車両１が走行するときに消費される電流である。電流量は、決められた期間において決められたサンプリング間隔で計測した電流を積算して求められる値で、求めた値は電流履歴情報として記憶部に記憶する。

続いて、使用領域の上限値の可変は、例えば、電流履歴情報に記憶した電流量を参照し、決められた期間における電流量の最大値を検出し、電流量の最大値を充電率に変換し、変換した充電率（回生充電率）に応じて電池の使用領域の上限値を可変させる。ただし、充電率だけでなく電流量や電圧を用いてもよい。

充電率について図２を用いて説明する。充電率は、電池の充電状態を表すもので、ＳＯＣなどを用いて表すことができる。図２は、電池の充電状態を充電率で表した図である。図２の劣化領域は過充電または過放電により電池が劣化してしまう領域である。図２の使用領域は充電で使用する領域である。図２の２１は初期の使用領域を示す図で、２２は使用領域の上限値が可変されたことを示す図である。

図２の回生電流対応領域は、満充電後に回生電流が発生した場合でも、回生電流を十分に受け入れられるように設けられた領域である。例えば、図１に示す給電装置２が作業場よりも高い位置ｈ１にある場合に、充電完了後に満充電になった車両１が坂道を下り作業場まで行くときに回生電流などが発生し、さらに充電がされた場合に、この回生電流対応領域に充電がされる。ただし、充電完了後に回生電流が発生する環境は上記環境に限定されるものではない。

しかし、回生電流対応領域を固定させること、固定させた回生電流対応領域が大きく実際の運用に合わない大きさである場合には、電池の使用領域を広く利用できないため、充電装置を搭載する車両などの稼働時間が短縮されることにつながる。

そこで、電池の使用領域の上限値を可変することで、充電装置を搭載する車両などの稼働時間を延ばすことができる。
実施形態１について説明する。

実施形態１では使用領域の上限値を上げていく方法について説明する。また、実施形態１では、充電装置を搭載する車両の一例としてフォークリフトを用いて説明する。なお、車両１はフォークリフトの他に、ハイブリッド自動車、電気自動車などの電池を利用した車両が考えられる。

図３は、充電装置の一実施例を示す図である。図３の充電装置３０は、電池３１、電圧計測部３２、電流計測部３３、制御部３４、記憶部３５、充電部３６などを有する。図３の負荷部３７は、充電装置３０からの電力を受電して動作する装置である。動作する装置は、例えば、モーターなどが考えられる。

電池３１は二次電池などを用いることが考えられる。二次電池として、例えば、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池などが考えられる。なお、本例では１つの電池を用いて説明しているが１つに限定されるものではなく、複数の電池を用いてもよい。

電圧計測部３２は電池３１の電圧を計測する。例えば、電圧計などが考えられる。また、電圧計測部３２が計測したデータは制御部３４に出力される。
電流計測部３３は電池３１に流れる電流を計測する。例えば、電流計などが考えられる。また、電流計測部３３が計測したデータは制御部３４に出力される。

なお、図３の例では電池３１に充放電時に流れる電流を、電流計測部３３の計測した電流を用いて求めているが、電池３１に流れる電流の求め方は上記方法に限定されるものではない。例えば、電池３１の負極側に電流計を直列に接続して、電池３１に流れる電流を計測して求めてもよい。

制御部３４（コンピュータなど）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）を用いることが考えられる。

記憶部３５は、例えばRead Only Memory（ＲＯＭ）、Random Access Memory（ＲＡＭ）などのメモリやハードディスクなどが考えられる。なお、記憶部３５にはパラメータ値、変数値などのデータを記録してもよいし、実行時のワークエリアとして用いてもよい。また、制御部３４が記憶部を有している場合には記憶部３５を用いなくてもよい。

充電部３６は、給電装置２から電力を受電して電池３１に充電するための装置である。
制御部について説明する。
制御部３４は、充電が完了し車両が走行開始してから決められた期間に電池に充放電される電流量を求め、決められた期間における電流量に応じて、電池の使用領域の上限値を可変させる制御をする。

図４は、制御部の一実施例を示す図である。図４の制御部３４は取得部４１、調整値算出部４２、電流量算出部４３、変換部４４、設定部４５などを有している。
取得部４１は、電圧計測部３２から電圧値と電流計測部３３から電流値を取得し、記憶部３５に記憶する。また、制御部３４または外部から入力される制御信号を取得して、制御部３４の各部に送信する。

調整値算出部４２は、記憶部３５から電池の劣化領域の下限値と使用領域の上限値を取得し、劣化領域の下限値と使用領域の上限値との差である第１の調整値を求める。式１を参照。

第１の調整値＝劣化領域の下限値−使用領域の上限値 式１
なお、劣化領域の下限値と使用領域の上限値が充電率である場合には、第１の調整値は充電率で求める。また、劣化領域の下限値と使用領域の上限値が電流量である場合には、第１の調整値は電流量で求める。第１の調整値は電圧で求めてもよい。

電流量算出部４３は、充電が完了し車両が走行開始したことが制御信号を用いて通知されてから、決められた期間において決められたサンプリング間隔で計測した電流を記憶部３５から取得し、取得した電流を積算して電流量を求め、記憶部３５の電流履歴情報に記憶する。

変換部４４は、記憶部３５の電流履歴情報に記憶されている電流量を参照し、決められた期間における電流量の最大値を検出し、電流量の最大値を充電率に変換して回生充電率を求める。充電率への変換は、電流量と電流量に対応する予め計算により求めた充電率を有するテーブルを用いて変換してもよいし、または電流量を用いて逐次計算により充電率を求めてもよい。ただし、電流量を用いる場合には変換部４４はなくてもよい。

設定部４５は、第１の調整値と回生充電率との差を求めて第１の差を求める。式２を参照。
第１の差＝第１の調整値−回生充電率 式２
なお、第１の調整値が電流量である場合には、回生充電率の変わりに電流量の最大値を用いて第１の差を求める。

続いて、第１の差が第１の閾値より大きいとき、使用領域の上限値に第１の可変値を加算する。式３を参照。その結果、使用領域の上限値を上げることができるため、使用領域が広がり満充電における充電量を増加させることができる。なお、設定部４５は第１の調整値が第１の閾値と一致すると使用領域の上限値を上げることを停止する。また、使用領域の上限値は劣化領域の下限値より大きくならないようにする。

また、設定部４５では第１の調整値から第１の可変値を減算する。
使用領域の上限値に第１の可変値を加算するときの条件を式３に示す。
第１の調整値−回生充電率−第１の閾値＞０ 式３
第１の閾値は、使用領域の上限値を上げるときに、劣化領域の下限値からどれだけ余裕幅を持たせるかを決める値である。例えば、第１の閾値＝０．３％とすると、劣化領域の下限値（９０．０％）−第１の閾値（０．３％）＝８９．７％となる。つまり８９．７％まで使用領域の上限値を上げられることになる。すなわち、使用領域の上限値を９０．０％という劣化領域の下限値まで上げることなく、０．３％の余裕を持たせることができる。

また、第１の閾値＝０％の場合は、使用領域の上限値に第１の可変値を加算する条件は式４に示す条件になる。
第１の調整値−回生充電率＞０ 式４
つまり、使用領域の上限値を劣化領域の下限値（９０．０％）まで上げることができる。そのため、電流量の最大値が０となる使用環境では、使用領域をさらに広く取ることができる。 なお、変換部４４がない場合には、設定部４５は充電率でなく電流量を用いて使用領域の上限値の設定などを行う。

実施形態１の制御部の動作について説明する。
図５は、実施形態１の制御部の動作の一実施例を示す図である。図６は、電流履歴情報、調整情報のデータ構造の一実施例を示す図である。

図６の電流履歴情報６０１は、「最大電流量［Ａｈ］」「回生充電率［％］」に記憶される情報を有している。「最大電流量［Ａｈ］」には計測した電流を積算して求めた電流量のうち最大の電流量を表す情報が記憶されている。本例では、最大の電流量を表す情報として「Ｉ１」「Ｉ２」「Ｉ３」「Ｉ４」「Ｉ５」「Ｉ６」「Ｉ７」「Ｉ８」・・・・が記憶されている。「回生充電率［％］」には最大の電流量を充電率に変換した回生充電率を表す情報が記憶されている。本例では、回生充電率を表す情報として「ｓｏｃ１」「ｓｏｃ２」「ｓｏｃ３」「ｓｏｃ４」「ｓｏｃ５」「ｓｏｃ６」「ｓｏｃ７」「ｓｏｃ８」・・・・が記憶されている。最大電流量を用いて使用領域の上限値を変更する場合には回生充電率を表す情報はなくてもよい。

図６の調整情報６０２は、「劣化領域下限値［％］」「使用領域初期値［％］」「初期の第１の調整値［％］」「第１の閾値［％］」「第１の可変値［％］」「第１の調整値［％］」「使用領域上限値［％］」に記憶される情報を有している。

「劣化領域下限値［％］」には劣化領域の下限値が充電率で記憶されている。本例では、劣化領域の下限値を表す情報「９０．０」が記憶されている。
「使用領域初期値［％］」には使用領域の上限値の初期値が充電率で記憶されている。本例では、使用領域の上限値の初期値を表す情報「８９．０」が記憶されている。「初期の第１の調整値［％］」には使用領域の上限値の可変がされていない調整前の初期の第１の調整値が充電率で記憶されている。本例では、初期の第１の調整値を表す情報「１．０」が記憶されている。「第１の閾値［％］」には使用領域の上限値の可変を行うか否かを判定するための第１の閾値が充電率で記憶されている。本例では、第１の閾値を表す情報「０．３」が記憶されている。「第１の可変値［％］」には使用領域の上限値と第１の調整値に加算するための第１の可変値が充電率で記憶されている。本例では、第１の可変値を表す情報「０．１」が記憶されている。「第１の調整値［％］」には第１の調整値の現在の状態を示す値が充電率で記憶されている。本例では、第１の調整値の現在の状態を示す情報「０．９」が記憶されている。「使用領域上限値［％］」には使用領域の現在の上限値の状態を示す値が充電率で記憶されている。本例では、使用領域の現在の上限値の状態を示す情報「８９．１」が記憶されている。

なお、調整情報６０２では、「劣化領域下限値［％］」「使用領域初期値［％］」「初期の第１の調整値［％］」「第１の閾値［％］」「第１の可変値［％］」「第１の調整値［％］」「使用領域上限値［％］」に記憶される情報を充電率にしたが、各情報は電流量や電圧などを用いてもよい。また、第１の閾値は０．３以外でもよく、第１の可変値も０．１以外でもよい。

ステップＳ５０１では、調整値算出部４２が記憶部３５から劣化領域の下限値と使用領域の上限値を取得し、劣化領域の下限値と使用領域の上限値との差である第１の調整値を求める。劣化領域の下限値と使用領域の上限値は、例えば、図６に示す調整情報６０２から取得する。

ステップＳ５０２で電流量算出部４３は、充電が完了し車両が走行開始したことが通知されてから、決められた期間において決められたサンプリング間隔で計測した電流を記憶部３５から取得する。続いて、取得した電流を積算して電流量を求め、記憶部３５の電流履歴情報に記憶する。ステップＳ５０３では、変換部４４が記憶部３５の電流履歴情報に記憶されている電流量を参照し、決められた期間における電流量の最大値を検出し、電流量の最大値を充電率に変換して回生充電率を求める。図６の電流履歴情報６０１を参照。なお、電流量の最大値の求め方は上記１回の決められた期間に求める方法に限定されるものではなく、複数回の決められた期間における電流量の最大値を用いてもよい。

また、ステップＳ５０１からステップＳ５０３の処理をする順番は限定されるものではない。
ステップＳ５０４では、設定部４５が第１の調整値から回生充電率を引いて第１の差を求め、ステップＳ５０５で設定部４５は、第１の差が第１の閾値より大きいか否かを判定する。第１の閾値より大きい場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ５０６に移行し、第１の閾値以下の場合（Ｎｏ）には処理を終了する。第１の閾値は調整情報をから取得する。

例えば、図７の表７０１に示されるような場合について説明する。図７は、回生充電率、第１の調整値、使用領域上限値の一実施例を示す図である。
表７０１において、第１の調整値が１．０％、使用領域の上限値が８９．０％であるときに、充電が完了し車両が走行開始した後のある期間において回生充電率が０．６０％であるときは、第１の差は回生充電率から第１の調整値を引いた値０．４％となる。第１の閾値は図６の調整情報６０２に記憶されている０．３％であるとすると、求めた第１の差は０．４％であるから、ステップＳ５０６に移行する。

また、表７０１において第１の調整値が０．９％、使用領域の上限値が８９．１％であるときに、充電が完了し車両が走行開始した後のある期間において回生充電率が０．６０％であるときは、第１の差は第１の調整値から回生充電率を引いた値０．３％となる。第１の閾値は図６の調整情報６０２に記憶されている０．３％であるとすると、求めた第１の差は０．３％であるから、この処理を終了する。

ステップＳ５０６では、設定部４５が使用領域の上限値に第１の可変値を加算し、記憶部３５に記憶する。使用領域の上限値と第１の可変値は調整情報から取得することが考えられる。

ステップＳ５０７では、設定部４５が第１の調整値から第１の可変値を減算して新しい第１の調整値を求め、記憶部３５に記憶する。第１の調整値と第１の可変値は調整情報から取得することが考えられる。

表７０１において、第１の調整値が１．０％、使用領域の上限値が８９．０％、回生充電率が０．６０％であるとき、ステップＳ５０６、Ｓ５０７では、調整情報６０２の第１の可変値が０．１％を用いて、新しい使用領域の上限値と、新しい第１の調整値を求める。その結果、新しい使用領域の上限値８９．１％と新しい第１の調整値０．９％が求められ、調整情報６０２の「第１の調整値［％］」「使用領域上限値［％］」に記憶される。

また、表７０２において、第１の調整値が０．５％、使用領域の上限値が８９．５％、回生充電率が０．１１％であるとき、ステップＳ５０６、Ｓ５０７では、調整情報６０２の第１の可変値０．１％を用いて、新しい使用領域の上限値と、新しい第１の調整値を求める。その結果、新しい使用領域の上限値８９．６％と新しい第１の調整値０．４％が求められ、調整情報６０２の「第１の調整値［％］」「使用領域上限値［％］」に記憶される。

表７０２において、第１の調整値が０．４％、使用領域の上限値が８９．６％、回生充電率が０．０９％であるとき、ステップＳ５０６、Ｓ５０７では、調整情報６０２の第１の可変値０．１％を用いて、新しい使用領域の上限値と、新しい第１の調整値を求める。その結果、新しい使用領域の上限値８９．７％と新しい第１の調整値０．３％が求められ、調整情報６０２の「第１の調整値［％］」「使用領域上限値［％］」に記憶される。

実施形態１によれば、電池の使用領域の上限値を可変することで、充電装置を搭載する車両などの稼働時間を延ばすことができる。
実施形態２について説明をする。

実施形態２では使用領域の上限値を下げる方法について説明する。図８は、実施形態２の概要を説明するための図である。実施形態１で使用領域の上限値を初期値８９．０％から８９．５％に可変させた充電装置を備える車両１の充電場所を、場所Ａから高さｈ２高い場所Ｂに移動した場合について示す図である。場所Ｂで充電を完了した場合に、満充電８９．５％または満充電に近い充電率の充電がされると、車両が走行を開始してから回生電流量が多いと、現在の使用領域の上限値８９．５％のままでは過充電になり劣化領域まで充電がされてしまう可能性がある。そこで、実施形態２では現在の使用領域の上限値８９．５％を下げて、例えば、劣化領域まで充電がされない使用領域の上限値８９．０％を求めて、設定する。その結果、電池の使用領域の上限値を可変することにより電池の劣化を防止することができる。なお、劣化領域の下限値を超えて充電がされると判定された場合には充電を停止させることが望ましい。また、使用領域の上限値は初期値８９．０％より下げてもよい。

なお、図８に示した環境を用いて実施形態２の説明をしたが、図８に示した環境に限定されるものではない。
実施形態２の制御部について説明する。

実施形態２における制御部３４は、充電が完了し車両が走行開始してから決められた期間に電池に充放電される電流量を求め、決められた期間における電流量に応じて、電池の使用領域の上限値を可変させる制御をする。

実施形態２における制御部３４は、取得部４１、調整値算出部４２、電流量算出部４３、変換部４４、設定部４５などを有している。ただし、電流量を用いる場合には変換部４４はなくてもよい。

実施形態２における取得部４１は、電圧計測部３２から電圧値と電流計測部３３から電流値を取得し、記憶部３５に記憶する。また、制御部３４または外部から入力される制御信号を取得して、制御部３４の各部に送信する。

実施形態２における調整値算出部４２は、記憶部３５から電池の劣化領域の下限値と使用領域の上限値を取得し、劣化領域の下限値と使用領域の上限値との差である第２の調整値を求める。式５を参照。

第２の調整値＝劣化領域の下限値−使用領域の上限値 式５
なお、劣化領域の下限値と使用領域の上限値が充電率である場合には、第２の調整値は充電率で求める。また、劣化領域の下限値と使用領域の上限値が電流量である場合には、第２の調整値は電流量で求める。第１の調整値は電圧で求めてもよい。

実施形態２における電流量算出部４３は、充電が完了し車両が走行開始したことが通知されてから、決められた期間において決められたサンプリング間隔で計測した電流を記憶部３５から取得し、取得した電流を積算して電流量を求め、記憶部３５の電流履歴情報に記憶する。

実施形態２における変換部４４は、記憶部３５の電流履歴情報に記憶されている電流量を参照し、決められた期間における電流量の最大値を検出し、電流量の最大値を充電率に変換して回生充電率を求める。充電率への変換は、電流量と電流量に対応する予め計算により求めた充電率を有するテーブルを用いて変換してもよいし、または電流量を用いて逐次計算により充電率を求めてもよい。ただし、電流量を用いる場合には変換部４４はなくてもよい。

設定部４５は、第２の調整値と回生充電率との差を求めて第２の差を求める。式６を参照。
第２の差＝第２の調整値−回生充電率 式６
なお、第２の調整値が電流量である場合には、回生充電率の変わりに電流量の最大値を用いて第２の差を求める。

続いて、第２の差が第２の閾値より小さいとき、使用領域の上限値から第２の可変値を減算する。式７を参照。その結果、使用領域の上限値を下げることができるため、回生電流などによる過充電を抑止できるため、電池の劣化を防止することができる。

また、第２の調整値から第２の可変値を加算する。
使用領域の上限値から第２の可変値を減算するときの条件を式７に示す。
第２の調整値−回生充電率−第２の閾値＜０ 式７
第２の閾値は、使用領域の上限値を上げるときに、劣化領域の下限値からどれだけ余裕幅を持たせるかを決める値である。例えば、第２の閾値＝０．３％とすると、劣化領域の下限値（９０．０％）−第２の閾値（０．３％）＝８９．７％。つまり８９．７％まで使用領域の上限値を上げられることになる。すなわち、使用領域の上限値を９０．０％という劣化領域の下限値まで上げることなく、０．３％の余裕を持たせることができる。

また、第２の閾値＝０％の場合は、使用領域の上限値に第２の可変値を減算する条件は式８に示す条件になる。
第２の調整値−回生充電率＜０ 式８
つまり、使用領域の上限値を劣化領域の下限値（９０．０％）まで上げることができる。そのため、電流量の最大値が０となる使用環境では、使用領域をさらに広く取ることができる。

なお、変換部４４がない場合には、設定部４５は充電率でなく電流量を用いて使用領域の上限値の設定などを行う。
実施形態２の動作について説明をする。

図９は、実施形態２の充電装置の動作の一実施例を示す図である。図１０と図１１は、実施形態２の調整情報のデータ構造と、実施形態２の回生充電率、第２の調整値、使用領域下限値の一実施例を示す図である。図１０は使用領域の上限値を０．３％ずつ下げる例で、図１１は一気に下げる例（初期の第２の調整値にする例）である。

ステップＳ９０１では、調整値算出部４２が記憶部３５から劣化領域の下限値と使用領域の上限値を取得し、劣化領域の下限値と使用領域の上限値との差である第２の調整値を求める。劣化領域の下限値と使用領域の上限値は、例えば、図１０または図１１に示す調整情報１００１、１１０１から取得する。

図１０、図１１の調整情報１００１、１１０１は、「劣化領域下限値［％］」「使用領域初期値［％］」「初期の第２の調整値［％］」「第２の閾値［％］」「第２の可変値［％］」「第２の調整値［％］」「使用領域上限値［％］」に記憶される情報を有している。

「劣化領域下限値［％］」には劣化領域の下限値が充電率で記憶されている。図１０、図１１では、劣化領域の下限値を表す情報「９０．０」が記憶されている。
「使用領域初期値［％］」には使用領域の上限値の初期値が充電率で記憶されている。図１０、図１１では、使用領域の上限値の初期値を表す情報「８９．０」が記憶されている。「初期の第２の調整値［％］」には使用領域の上限値の可変がされていない調整前の初期の第２の調整値が充電率で記憶されている。図１０、図１１では、初期の第２の調整値を表す情報「１．０」が記憶されている。「第２の閾値［％］」には使用領域の上限値の可変を行うか否かを判定するための第２の閾値が充電率で記憶されている。図１０、図１１では、第２の閾値を表す情報「０．０」が記憶されている。「第２の可変値［％］」には使用領域の上限値から第２の調整値を減算するための第２の可変値が充電率で記憶されている。図１０では第２の可変値を表す情報「０．３」が記憶され、図１１では第２の可変値を表す情報「−」が記憶されていない。「第２の調整値［％］」には第２の調整値の現在の状態を示す値が充電率で記憶されている。図１０、図１１では、第２の調整値の現在の状態を示す情報「０．５」が記憶されている。「使用領域上限値［％］」には使用領域の現在の上限値の状態を示す値が充電率で記憶されている。図１０、図１１では、使用領域の現在の上限値の状態を示す情報「８９．５」が記憶されている。

ステップＳ９０２で電流量算出部４３は、充電が完了し車両が走行開始したことが通知されてから、決められた期間において決められたサンプリング間隔で計測した電流を記憶部３５から取得する。続いて、取得した電流を積算して電流量を求め、記憶部３５の電流履歴情報に記憶する。ステップＳ９０３では、変換部４４が記憶部３５の電流履歴情報に記憶されている電流量を参照し、決められた期間における電流量の最大値を検出し、電流量の最大値を充電率に変換して回生充電率を求める。図６の電流履歴情報６０１を参照。なお、電流量の最大値の求め方は上記１回の決められた期間に求める方法に限定されるものではなく、複数回の決められた期間における電流量の最大値を用いてもよい。

また、ステップＳ９０１からステップＳ９０３の処理をする順番は限定されるものではない。
ステップＳ９０４では、設定部４５が第２の調整値から回生充電率を引いて第２の差を求め、ステップＳ９０５で設定部４５は、第２の差が第２の閾値より小さいか否かを判定する。第２の閾値より小さい場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ９０６に移行し、第２の閾値以上の場合（Ｎｏ）には処理を終了する。第２の閾値は調整情報をから取得する。

例えば、図１０の表１００２と図１１の表１１０２に示されるような場合について説明する。
表１００２において、第２の調整値が０．５％、使用領域の上限値が８９．５％であるときに、充電が完了し車両が走行開始した後のある期間において回生充電率が０．８０％であるときは、第２の差は第２の調整値から回生充電率を引いた値−０．３％となる。第２の閾値は図１０の調整情報１００１に記憶されている０．０％であるとすると、求めた第２の差は−０．３％であるから、ステップＳ９０６に移行する。

また、表１１０２において第２の調整値が０．５％、使用領域の上限値が８９．５％であるときに、充電が完了し車両が走行開始した後のある期間において回生充電率が０．９％であるときは、第２の差は第２の調整値から回生充電率を引いた値−０．４％となる。第２の閾値は図１１の調整情報１１０１に記憶されている０．０％であるとすると、求めた第２の差は０．４％であるから、ステップＳ９０６に移行する。

ステップＳ９０６では、設定部４５が使用領域の上限値に第２の可変値を減算し、記憶部３５に記憶する。使用領域の上限値と第２の可変値は調整情報から取得することが考えられる。

ステップＳ９０７では、設定部４５が第２の調整値から第２の可変値を加算して新しい第２の調整値を求め、記憶部３５に記憶する。第２の調整値と第２の可変値は調整情報から取得することが考えられる。

図１０の表１００２において、使用領域の上限値は現在の８９．５％から第２の可変値０．３％が減算され８９．２％となる。また、第２の調整値は現在の０．５％に第２の可変値０．３％が加算され第２の調整値が０．８％に変更される。

なお、図１１の使用領域の上限値を一気に下げる例では、ステップＳ９０６、Ｓ９０７の処理ではなく、図１１の表１１０２に示すように、使用領域の上限値は初期値である８９．０％に戻す。また、第２の調整値も初期値である１．０に戻す。

実施形態２によれば、電池の使用領域の上限値を可変することにより電池の劣化を防止することができる。
なお、実施形態１と実施形態２に示した処理をひとつの処理として実行させることで、使用領域の上限値の上げ下げの可変が可能になる。例えば、実施形態１のステップＳ５０７から実施形態２のステップＳ９０１に移行させることが考えられる。

実施形態３について説明する。
実施形態３は、実施形態１および実施形態２で説明した処理を、サーバまたは給電装置で行う場合について説明する。

図１２は、実施形態３について説明する図である。サーバ１２０１と給電装置２は図１３に示すようなハードウェアを有している。
サーバ１２０１が主体となる場合、実施形態１に対応する図５および実施形態２に対応する図９で説明した処理をサーバ１２０１が行う。ただし、車両１側で計測した電流値などのデータは無線通信などを用いて、アンテナ１２０３からネットワーク１２０２を介してサーバ１２０１に送信する。また、サーバ１２０１により求められた充電率や使用領域の上限値などのデータは、ネットワーク１２０２を介して車両１に送信される。ただし、通信方法は有線であってもよい。

給電装置２が主体となる場合、実施形態１に対応する図５および実施形態２に対応する図９で説明した処理を給電装置２が行う。ただし、車両１側で計測した電流値などのデータは無線通信などを用いて、アンテナ１２０３からアンテナ１２０４を介して給電装置２に送信する。また、給電装置２により求められた充電率や使用領域の上限値などのデータは、アンテナ１２０４からアンテナ１２０３を介して車両１に送信される。ただし、通信方法は有線であってもよい。

図１３は、サーバ１２０１または給電装置２の有する情報処理装置のハードウェアの一実施例を示す図である。図１３に示すサーバ１２０１または給電装置２の情報処理装置１３０１は、制御部１３０２、記憶部１３０３、記録媒体読取装置１３０４、入出力インタフェース１３０５（入出力Ｉ／Ｆ）、通信インタフェース１３０６（通信Ｉ／Ｆ）などをそれぞれ備えている。また、上記各構成部はバス１３０７によってそれぞれ接続されている。

制御部１３０２はＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）を用いることが考えられる。

記憶部１３０３は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリやハードディスクなどが考えられる。なお、記憶部３にはパラメータ値、変数値などのデータを記録してもよいし、実行時のワークエリアとして用いてもよい。

記録媒体読取装置１３０４は、制御部１３０２の制御に従って記録媒体１３０８に対するデータのリード／ライトを制御する。そして、記録媒体１３０８に記録媒体読取装置１３０４の制御で書き込まれたデータを記録させたり、記録媒体１３０８に記録されたデータを読み取らせたりする。また、着脱可能な記録媒体１３０８は、コンピュータで読み取り可能なnon-transitory（非一時的）な記録媒体として、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）などがある。光ディスクには、Digital Versatile Disc（ＤＶＤ）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、Compact Disc Read Only Memory（ＣＤ−ＲＯＭ）、ＣＤ−Ｒ(Recordable)／ＲＷ（ReWritable）などがある。光磁気記録媒体には、Magneto-Optical disk（ＭＯ）などがある。なお、記憶部３もnon-transitory（非一時的）な記録媒体に含まれる。

入出力インタフェース１３０５には、入出力部１３０９が接続され、入出力部１３０９から入力された情報を受信し、バス１３０７を介して制御部１３０２に送信する。また、制御部１３０２から送信されたデータに従って表示パネル（表示部）の画面上に情報などを表示する。

通信インタフェース１３０６は、通信回線、ＬＡＮ（Local Area Network）接続やインターネット接続や無線接続を行うためのインタフェースである。また、通信インタフェース１３０６は必要に応じ、他のコンピュータとの間のＬＡＮ接続やインターネット接続や無線接続を行うためのインタフェースである。

このようなハードウェア構成を有するコンピュータを用いることによって、実施形態１および実施形態２で説明した処理が実現される。その場合情報処理装置１３０１が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、後述する処理機能（図５、図９など）がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体１３０８に記録しておくことができる。

プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体１３０８が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に記録しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

プログラムを実行するコンピュータは、例えば、記録媒体１３０８に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶部１３０３に記憶する。そして、コンピュータは、自己の記憶部１３０３からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、記録媒体１３０８から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。

１ 車両、
２ 給電装置、
３０ 充電装置、
３１ 電池、
３２ 電圧計測部、
３３ 電流計測部、
３４ 制御部、
３５ 記憶部、
３６ 充電部、
３７ 負荷部、
４１ 取得部、
４２ 調整値算出部、
４３ 電流量算出部、
４４ 変換部、
４５ 設定部、
６０１ 電流履歴情報、
６０２、１００１、１１０１ 調整情報、
１２０１ サーバ、
１２０２ ネットワーク、
１２０３、１２０４ アンテナ、
１３０１ 情報処理装置、
１３０２ 制御部、
１３０３ 記憶部、
１３０４ 記録媒体読取装置、
１３０５ 入出力インタフェース、
１３０６ 通信インタフェース、
１３０７ バス、
１３０８ 記録媒体、
１３０９ 入出力部、

Claims (12)

1. 車両に搭載される電池に流れる電流値を取得する電流計測部と、
   充電が完了し前記車両が走行を開始してから決められた期間に前記電池に充放電される電流量を記憶し、前記決められた期間における前記電流量の最大値に応じて、前記電池の使用領域の上限を可変させる制御をする制御部と、
   を備えることを特徴とする充電装置。
2. 前記制御部は、
   前記電池の劣化領域の下限値と前記使用領域の上限値との差である第１の調整値と、前記電流量の最大値と、の第１の差を求め、
   前記第１の差が第１の閾値より大きいとき、前記使用領域の上限値に第１の可変値を加算して前記使用領域の上限値を上げる設定をする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
3. 前記制御部は、
   加算をした前記第１の調整値が前記第１の閾値以下になると前記使用領域の上限値を上げることを停止する、ことを特徴とする請求項２に記載の充電装置。
4. 前記制御部は、
   前記使用領域の上限値は前記劣化領域の下限値より大きくならない、ことを特徴とする請求項２または３に記載の充電装置。
5. 前記制御部は、
   前記電池の劣化領域の下限値と前記電池の使用領域の上限値との差である第２の調整値と、前記電流量の最大値と、の第２の差を求め、
   前記制御部は、
   前記第２の差が第２の閾値より小さいとき、前記使用領域の上限値から第２の可変値を減算して前記使用領域の上限値を下げる設定をする、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の充電装置。
6. 前記制御部は、
   減算をした前記第２の調整値が前記第２の閾値以下になると前記使用領域の上限値を下げることを停止する、ことを特徴とする請求項５に記載の充電装置。
7. 前記制御部は、
   前記使用領域の上限値は前記使用領域の初期値より小さくならない、ことを特徴とする請求項５または６に記載の充電装置。
8. 前記制御部は、
   前記電池の使用領域の上限値と前記電流量の最大値の和が、前記電池の劣化領域より小さいとき、前記電池の使用領域の上限値を上げる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
9. 前記制御部は、
   前記電池の使用領域の上限値と前記電流量の最大値の和が、前記電池の劣化領域より大きいとき、前記電池の使用領域の上限値を下げる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
10. コンピュータが、
    車両に搭載される電池に流れる電流値を取得し、
    充電が完了し前記車両が走行を開始してから決められた期間に回生電流により前記電池に充電される電流量を求め、
    前記期間における前記電流量の最大値に応じて、前記電池の使用領域の上限を可変する、
    処理を実行することを特徴とする充電方法。
11. 前記電池の劣化領域の下限値と前記使用領域の上限値との差である第１の調整値と、前記電流量の最大値と、の第１の差を求め、
    前記第１の差が第１の閾値より大きいとき、前記使用領域の上限値に第１の可変値を加算して前記使用領域の上限値を上げる設定をする、
    処理を前記コンピュータが実行することを特徴とする請求項１０に記載の充電方法。
12. 前記劣化領域の下限値と前記使用領域の上限値との差である第２の調整値と、前記電流量の最大値、の第２の差を求め、
    前記第２の差が第２の閾値より小さいとき、前記使用領域の上限値から第２の可変値を減算して前記使用領域の上限値を下げる設定をする、
    処理を前記コンピュータが実行することを特徴とする請求項１０または１１に記載の充電方法。