JP2019066977A - 電力課金システム及び電力課金方法 - Google Patents

Abstract

【課題】着脱式バッテリのシェアサービスの公平性を担保可能な電力課金システム及び電力課金方法を提供する。【解決手段】電力課金システム１０、１００は、１つ以上の着脱式バッテリ１４と、着脱式バッテリ１４の保管及び充電を行う充電ステーション１６、１０２と、着脱式バッテリ１４を返却したユーザに対して着脱式バッテリ１４の電力使用量に応じた額を課金する課金処理を行う課金処理手段７２、１１４と、を備える。課金処理手段７２、１１４は、着脱式バッテリ１４の劣化度に基づいて課金額の算定方法を決定し、課金処理を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、充電ステーションを利用するユーザに対して課金処理を行う電力課金システム及び電力課金方法に関する。

従来から、電動車両の駆動源であるバッテリを着脱式にして、複数のユーザで共同利用するシェアサービスが知られている。このサービスによれば、１つ以上の着脱式バッテリの保管及び充電を行う充電ステーションが設置されており、当該充電ステーションを利用するユーザに対して課金を行う仕組みが構築されている。

特許文献１には、着脱式バッテリを電池供給会社からレンタルする場合、充電時間、充電回数、保守管理費を加味して月間のレンタル料金を査定する旨が記載されている。

特開２００１−０５７７１１号公報（［００５０］等）

ところで、上記したシェアサービスの運用面を考慮すると、１箇所の充電ステーションには、使用環境又は使用状態の履歴が異なる着脱式バッテリが混在することが想定される。

しかしながら、特許文献１に示される運用形態をそのまま適用すると、着脱式バッテリの使用履歴が考慮されずに一律の課金処理がなされてしまう。つまり、着脱式バッテリの選択結果によっては航続可能距離が標準よりも短くなり、距離当たりの課金額が相対的に増加する場合がある。その結果、サービスの公平性を欠く事態が生じ、ユーザに不満感を与え、事業への不信感が市場で拡大していくという問題がある。

本発明は上記した問題を解決するためになされたものであり、着脱式バッテリのシェアサービスの公平性を担保可能な電力課金システム及び電力課金方法を提供することを目的とする。

第１の本発明に係る電力課金システムは、電力利用装置に対して着脱自在に装着される１つ以上の着脱式バッテリと、１つ以上の前記着脱式バッテリの保管及び充電を行う充電ステーションと、前記充電ステーションに前記着脱式バッテリを返却したユーザを特定し、前記ユーザに対して前記着脱式バッテリの電力使用量に応じた額を課金する課金処理を行う課金処理手段と、を備え、前記課金処理手段は、前記着脱式バッテリの劣化度に基づいて課金額の算定方法を決定し、前記課金処理を行う。

このように、着脱式バッテリの劣化度に基づいて課金額の算定方法を決定するので、着脱式バッテリの実性能に見合った課金額を算定可能となり、着脱式バッテリのシェアサービスの公平性を担保することができる。

また、各々の前記着脱式バッテリは、前記電力利用装置に装着された状態下での使用環境又は使用状態の履歴を示す使用履歴情報を記憶可能に構成されており、前記課金処理手段は、前記着脱式バッテリの前記使用履歴情報を用いて前記劣化度を評価し、得られた前記劣化度に基づいて前記算定方法を決定してもよい。これにより、電力利用装置に装着された状態下での使用環境又は使用状態を、課金額の算定に反映させることができる。

また、前記課金処理手段は、前記使用履歴情報を用いて評価された前記劣化度が大きい場合には課金額を相対的に多くする一方、前記使用履歴情報を用いて評価された前記劣化度が小さい場合には課金額を相対的に少なくしてもよい。これにより、課金額の多少を通じて着脱式バッテリの適正な使用を促すインセンティブをユーザに対して付与可能となり、着脱式バッテリの長寿命化に伴って運用コストが削減される。

また、前記電力利用装置は、少なくとも電力により走行可能な電動車両であり、前記課金処理手段は、前記充電ステーションに保管された前記着脱式バッテリの状態に基づいて前記電動車両の航続可能距離を算出し、前記航続可能距離を示す出力情報を前記充電ステーション又は外部装置を介して前記ユーザに向けて出力してもよい。これにより、ユーザは、電動車両の航続可能距離を考慮しながら、充電ステーションから取り出すべき着脱式バッテリを選ぶことができる。また、航続可能距離を具体的に出力することで、電力切れに関するユーザの不安が解消される追加的効果もある。

また、前記課金処理手段は、前記ユーザ毎の利用ポリシーを設定可能であり、前記充電ステーションは、前記課金処理手段により設定された前記利用ポリシーに合致する前記着脱式バッテリを前記ユーザに提示してもよい。これにより、ユーザは、着脱式バッテリを取り出す都度に選択する手間を省きながら、自身の利用ポリシーが適切に反映された意思決定を行うことができる。

第２の本発明に係る電力課金方法は、電力利用装置に対して着脱自在に装着される１つ以上の着脱式バッテリの保管及び充電を行う充電ステーションを用いた方法であって、前記充電ステーションに前記着脱式バッテリを返却したユーザを特定する特定ステップと、特定された前記ユーザに対して前記着脱式バッテリの電力使用量に応じた額を課金する課金処理を行う課金ステップと、を１つ又は複数のコンピュータが実行し、前記課金ステップでは、前記着脱式バッテリの劣化度に基づいて課金額の算定方法を決定し、前記課金処理を行う。

本発明に係る電力課金システム及び電力課金方法によれば、着脱式バッテリのシェアサービスの公平性を担保することができる。

本発明の一実施形態における電力課金システムの全体構成図である。 図１に示す電力課金システムのブロック図である。 サービス利用情報のデータ構造の一例を示す図である。 図１及び図２に示す電力課金システムの動作説明に供される第１のフローチャートである。 図１及び図２に示す電力課金システムの動作説明に供される第２のフローチャートである。 図１の表示器に表示される可視情報を示す図である。 図７Ａは、課金単価テーブルの一例を示す図である。図７Ｂは、割増割引料金テーブルの一例を示す図である。 変形例における電力課金システムのブロック図である。

以下、本発明に係る電力課金システムについて、電力課金方法との関係において好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

［電力課金システム１０の構成］
＜全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態における電力課金システム１０の全体構成図である。図２は、図１に示す電力課金システム１０のブロック図である。

図１に示すように、電力課金システム１０は、鞍乗り型の自動二輪車１２（電動車両）の駆動源である着脱式バッテリ１４を、複数のユーザで共同利用するシェアサービスを提供可能なシステムである。この電力課金システム１０は、基本的には、１つ以上の着脱式バッテリ１４と、１つ以上の充電ステーション１６と、管理サーバ１８と、から構成される。

着脱式バッテリ１４は、少なくとも電力により走行可能な自動二輪車１２に対して着脱自在に装着されるカセット式の蓄電装置である。以下、説明の便宜上、充電が必要になった着脱式バッテリ１４を「使用済みバッテリ１４ｕ」、充電が完了した着脱式バッテリ１４を「充電済みバッテリ１４ｃ」と区別する場合がある。

充電ステーション１６は、１つ以上の着脱式バッテリ１４の保管及び充電を行うための設備であり、複数の場所に設置されている。充電ステーション１６の筐体２０には、複数個（本図の例では、１２個）のスロットからなるスロット部２１と、表示器２２と、認証器２４と、が設けられている。スロット部２１の奥側には、着脱式バッテリ１４を充電可能な充電器２６（図２）が設けられている。

充電ステーション１６は、ネットワークＮＷを介して、管理サーバ１８と通信可能に接続されている。また、ユーザが携行する携帯端末２８は、ネットワークＮＷを介して、管理サーバ１８と通信可能に接続されている。これにより、充電ステーション１６（又は携帯端末２８）は、ネットワークＮＷを経由して、管理サーバ１８に対して通信データを送受信可能である。

＜着脱式バッテリ１４の構成＞
図２に示すように、着脱式バッテリ１４は、具体的には、蓄電部３０と、測定センサ３２と、バッテリ管理ユニット（Battery Management Unit；以下、ＢＭＵ３４）と、接続部３６と、を備える。

蓄電部３０は、二次電池（リチウムイオン電池や鉛蓄電池）を含む、電力を充放電可能に構成された電池コアパックである。蓄電部３０の構成はこれ以外であってもよく、他の種類の二次電池、キャパシタ、又はこれらを組み合わせた複合電池であってもよい。

測定センサ３２は、蓄電部３０の電圧、電流又は温度を測定する各種センサから構成される。これにより、測定センサ３２は、自動二輪車１２に装着された状態下での使用環境又は使用状態の履歴を示す情報（以下、使用履歴情報という）を取得可能である。

ＢＭＵ３４は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含んで構成され、蓄電部３０の充放電制御を司る装置である。また、ＢＭＵ３４は、着脱式バッテリ１４の識別情報（以下、バッテリＩＤ）、ユーザの識別情報（以下、ユーザＩＤ）、測定センサ３２からの使用履歴情報、充電ステーション１６からの劣化推定情報を記憶可能である。

なお、使用履歴情報の一例として、充電時又は放電時の内部温度、放電時の電圧、充電率（ＳＯＣ；State Of Charge）の時系列データ、貸出から返却までの使用容量・使用期間・走行距離、又は、通算の使用容量・使用期間・走行距離が挙げられる。劣化推定情報の一例として、容量維持率、内部抵抗増加率、放置時ＳＯＣ、放置時バッテリ温度、製造時点からの経過時間、通算充電回数が挙げられる。

＜充電ステーション１６の構成＞
充電ステーション１６は、具体的には、表示器２２と、認証器２４と、充電器２６と、通信モジュール４０と、メモリ４２と、制御装置４４と、を備える。

表示器２２は、少なくとも表示機能を有する機器であり、例えば、タッチパネル（タッチセンサ付き表示パネル）から構成される。これにより、ユーザの操作に応じて必要な情報を入力可能であると共に、ユーザに対して様々な可視情報を提供可能である。

認証器２４は、例えば近距離通信（ＮＦＣ；Near Field Communication）を用いて、ユーザが携行するＮＦＣカード（不図示）の記録情報を読み取る機器である。これにより、充電ステーション１６は、この記録情報に含まれるユーザＩＤを用いて、シェアサービスの利用権限を有するユーザを認証する。

充電器２６は、接続部３６、５４同士を接続した状態下に着脱式バッテリ１４を充電する機器である。充電器２６には、着脱式バッテリ１４に電力を供給するための電源（不図示）が接続されている。

通信モジュール４０は、有線又は無線により、外部装置との間で通信可能なモジュールである。これにより、充電ステーション１６は、管理サーバ１８との間で、シェアサービスに関わる各種データの遣り取りが可能である。

メモリ４２は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリから構成される不揮発性メモリである。これにより、充電ステーション１６に保管されている各々の着脱式バッテリ１４に関する情報を記憶可能である。

制御装置４４は、例えば、ＣＰＵ又はＭＰＵを含んで構成される。制御装置４４は、メモリ４２に記憶されたプログラムを読み出し実行することで、充電制御部４６、情報取得部４８、算定方法決定部５０、及び課金額算定部５２として機能する。

＜管理サーバ１８の構成＞
管理サーバ１８は、サーバ側通信部６０と、サーバ側制御部６２と、サーバ側記憶部６４と、を備えるコンピュータである。

サーバ側通信部６０は、外部装置に対して電気信号を送受信するインターフェースである。これにより、管理サーバ１８は、充電ステーション１６との間で、シェアサービスに関わる各種データ（例えば、サービス利用情報６６の一部）の遣り取りが可能である。

サーバ側制御部６２は、ＣＰＵ又はＭＰＵから構成されており、サーバ側記憶部６４により格納されたプログラムを読み出し実行することで、劣化度推定部６８及びデータ処理部７０として機能する。

なお、上記した制御装置４４及びサーバ側制御部６２は、充電ステーション１６に着脱式バッテリ１４を返却したユーザを特定し、このユーザに対して着脱式バッテリ１４の電力使用量に応じた額を課金する課金処理を行う課金処理手段７２に相当する。

サーバ側記憶部６４は、例えば、コンピュータシステムに内蔵又は外付けされるハードディスク等の記憶装置から構成される。これにより、サーバ側記憶部６４の内部には、シェアサービスの利用状況を示す情報（以下、サービス利用情報６６）に関するデータベースが構築されている。

＜サービス利用情報６６のデータ構造＞
図３は、サービス利用情報６６のデータ構造の一例を示す図である。このサービス利用情報６６には、ユーザ情報、バッテリ貸出情報、バッテリ返却情報、課金明細情報が含まれる。

「ユーザ情報」とは、シェアサービスのユーザに関する情報である。このユーザ情報は、例えば、ユーザＩＤ、個人情報（例えば、氏名・住所、支払方法）、車種（自動二輪車１２の種類）、利用ポリシー（例えば、サービスプラン）が含まれる。

「バッテリ貸出情報」とは、充電ステーション１６から取り出された着脱式バッテリ１４（つまり、貸し出された充電済みバッテリ１４ｃ）に関する情報である。このバッテリ貸出情報には、例えば、貸出日時、スロットＩＤ、バッテリＩＤが含まれる。

「バッテリ返却情報」とは、充電ステーション１６に装填された着脱式バッテリ１４（つまり、返却された使用済みバッテリ１４ｕ）に関する情報である。このバッテリ返却情報には、例えば、返却日時、スロットＩＤ、バッテリＩＤ、劣化推定情報、使用履歴情報が含まれる。

「課金明細情報」とは、ユーザ毎の課金明細を示す情報である。この課金明細情報には、例えば、課金日時、課金単価、電力使用量、割増割引料金、課金額が含まれる。

［電力課金システム１０の動作］
本実施形態における電力課金システム１０は、以上のように構成される。続いて、図１及び図２に示す電力課金システム１０の動作について、図４、図５のフローチャート、並びに図６〜図７Ｂを参照しながら説明する。より詳しくは、着脱式バッテリ１４の交換動作を図４により説明し、ユーザに対する課金動作を図５により説明する。

＜着脱式バッテリ１４の交換動作＞
図４のステップＳ１において、充電ステーション１６の制御装置４４（つまり、充電制御部４６）は、空きがある充電器２６に使用済みバッテリ１４ｕが装填されたか否かを確認する。例えば、充電制御部４６は、接続部３６、５４同士の接続により、着脱式バッテリ１４との間で通信可能な状態になったか否かを確認する。

装填が確認されていない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、使用済みバッテリ１４ｕが装填されるまでステップＳ１に留まる。一方、装填が確認された場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、次のステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、制御装置４４（つまり、情報取得部４８）は、ステップＳ２にて装填された使用済みバッテリ１４ｕから各種情報を読み出して取得する。具体的には、情報取得部４８は、接続部３６、５４を介して、ＢＭＵ３４からバッテリＩＤ、使用履歴情報を含む必要な情報を取得する。

ステップＳ３において、制御装置４４は、図示しないＮＦＣカードを用いてユーザの認証処理を行うと共に、シェアサービスの利用権限を有するか否かを判定する。具体的には、制御装置４４は、認証器２４を通じてユーザＩＤを取得した後、管理サーバ１８に対してユーザの照合を要求する。これにより、着脱式バッテリ１４の交換を要求するユーザが特定される。

なお、制御装置４４は、これに代えて、認証器２４を使用することなくユーザの認証処理を行ってもよい。例えば、制御装置４４は、ユーザＩＤとバッテリＩＤを予め紐付けしておき、使用済みバッテリ１４ｕが充電ステーション１６に装填された際に、バッテリＩＤと紐付けされたユーザＩＤからユーザを認証してもよい。

この場合、制御装置４４は、ユーザの認証が完了した後、このユーザＩＤと、使用済みバッテリ１４ｕのバッテリＩＤとの紐付けを解除する。そして、制御装置４４は、このユーザＩＤを、貸し出される充電済みバッテリ１４ｃのバッテリＩＤと新たに紐付けする。これにより、ユーザの認証を繰り返し行うことができる。

その後、制御装置４４は、取得した情報（例えば、バッテリＩＤ・使用履歴情報）とユーザＩＤを対応付けた状態にて、通信モジュール４０及びネットワークＮＷを介して管理サーバ１８に向けて送信する。

ステップＳ４において、管理サーバ１８のサーバ側制御部６２は、ステップＳ２で取得された各種情報に基づいて、使用済みバッテリ１４ｕの劣化度を推定する。ここで、「劣化度」とは、新品時の性能を基準として実際に劣化した度合いのみならず、推奨環境又は推奨状態から逸脱した使用により劣化が見込まれる度合いも含む広い概念である。

具体的には、劣化度推定部６８は、蓄電部３０の容量に関して、直近の測定値から新品時の測定値を除算することで、容量維持率（単位：％）を算出する。また、劣化度推定部６８は、蓄電部３０の内部抵抗に関して、直近の測定値から新品時の測定値を除算することで、内部抵抗増加率（単位：％）を算出する。

また、劣化度推定部６８は、着脱式バッテリ１４が継続して不使用である期間が閾値（例えば、５〜１０日間）を超えた状態を「着脱式バッテリ１４の放置状態」として検出する。この場合、劣化度推定部６８は、放置状態におけるＳＯＣの統計値を「放置時ＳＯＣ」として算出し、放置状態における環境温度の統計値を「放置時バッテリ温度」として算出する。

ステップＳ５において、充電ステーション１６は、ステップＳ４の推定により得られた劣化推定情報の更新処理を行う。更新に先立ち、管理サーバ１８は、劣化度を示す劣化推定情報と、バッテリＩＤ及びユーザＩＤを対応付けた状態にて、充電ステーション１６に向けて送信する。その後、制御装置４４が使用済みバッテリ１４ｕに向けて必要な情報を送信することで、ＢＭＵ３４における使用履歴情報及び劣化推定情報の更新がなされる。

ステップＳ６において、充電ステーション１６の制御装置４４は、着脱式バッテリ１４（つまり、使用済みバッテリ１４ｕ）の充電動作を開始する。制御装置４４は、充電が完了した後、この着脱式バッテリ１４（つまり、充電済みバッテリ１４ｃ）の充電時間をメモリ４２に記憶させておく。課金額の算定に使用するためである。

ステップＳ７において、充電ステーション１６（つまり、制御装置４４）は、表示器２２を用いてユーザに対する情報提供を行う。表示に先立ち、制御装置４４は、管理サーバ１８から必要な情報を取得し、所望の可視情報を示す表示用データを生成する。この可視情報として、例えば、選択可能な充電済みバッテリ１４ｃ、使用を推奨する充電済みバッテリ１４ｃ（以下、推奨バッテリという）、推奨バッテリによる航続可能距離が挙げられる。

ところで、管理サーバ１８は、携帯端末２８（図１）の入力操作に応じて、サービスの利用ポリシーをユーザ毎に設定することができる。この利用ポリシーは、例えば、「容量が最大である」、「課金額が最少である」、「月毎に設定した上限額を超過しない」、「設定した課金単価又はこの単価に最も近い」等の選択方針が挙げられる。

この設定機能を活用する場合、サーバ側制御部６２は、サービス利用情報６６に関するデータベースから「ユーザＩＤ」に対応する「利用ポリシー」を抽出し、この利用ポリシーを充電ステーション１６に向けて送信する。これにより、制御装置４４は、充電ステーション１６に保管される複数の充電済みバッテリ１４ｃの中から、ユーザにとって最も好ましい１つ（推奨バッテリ）を選択する。

また、管理サーバ１８は、自動二輪車１２の航続可能距離との相関性が高い使用履歴情報をユーザ毎に蓄積することができる。この場合、サーバ側制御部６２は、サービス利用情報６６に関するデータベースから「ユーザＩＤ」に対応する「バッテリ返却情報」を抽出し、このバッテリ返却情報を充電ステーション１６に向けて送信する。

制御装置４４は、バッテリ返却情報に含まれる通算の使用容量から通算の走行距離を除算することで、ユーザの平均電費を算出する。また、制御装置４４は、各々の充電済みバッテリ１４ｃの容量から上記の平均電費を除算することで、自動二輪車１２の後続距離を算出する。

具体的には、ユーザの平均電費が４０Ｗｈ／ｋｍである場合、充電済みバッテリ１４ｃの航続可能距離は、容量が１０００Ｗｈでは２５ｋｍ、容量が８００Ｗｈでは２０ｋｍ、容量が６００Ｗｈでは１５ｋｍとそれぞれ算出される。

図６は、図１の表示器２２に表示される可視情報を示す図である。表示器２２の表示領域８０内には、スロット部２１の形状を模擬した選択ボタン８２と、推奨バッテリの位置を示す推奨情報８４と、推奨バッテリによる航続可能距離を示す距離情報８６と、が設けられている。

選択ボタン８２のうち「アクティブ表示」のボタンは、ユーザが選択可能な着脱式バッテリ１４に対応する位置に配置され、かつ、ユーザによる選択操作を受付可能なボタンである。一方、選択ボタン８２のうち「パッシブ表示」のボタンは、ユーザが選択不可な着脱式バッテリ１４に対応する位置に配置され、かつ、ユーザによる選択操作を受付不可なボタンである。

推奨情報８４は、ユーザ毎に設定された利用ポリシーに合致する充電済みバッテリ１４ｃの位置（推奨バッテリは「０５」番目）を示す。距離情報８６は、推奨バッテリを装着した場合における自動二輪車１２の航続可能距離を示す。

ユーザは、表示器２２の内容を視認しながら、充電ステーション１６から取り出すべき充電済みバッテリ１４ｃを選択する操作を行う。そして、ユーザは、選択操作により取出可能になった充電済みバッテリ１４ｃを、充電ステーション１６のスロット部２１から取り出す。

ステップＳ８において、充電ステーション１６は、充電済みバッテリ１４ｃが取り出されたか否かを確認する。取り出しが確認されていない場合（ステップＳ８：ＮＯ）、充電済みバッテリ１４ｃが取り出されるまでステップＳ８に留まる。一方、取り出しが確認された場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、次のステップＳ９に進む。

ステップＳ９において、管理サーバ１８のサーバ側制御部６２は、ステップＳ１〜Ｓ８で実行された一連の処理内容を反映させるためにデータベースの更新を行う。具体的には、データ処理部７０は、ステップＳ１〜Ｓ８の一連の動作を通じて取得されたバッテリ貸出情報、バッテリ返却情報、及び課金明細情報の一部を追加することで、ユーザ毎のサービス利用情報６６を更新する。

＜ユーザに対する課金動作＞
続いて、課金処理手段７２（図２）による課金動作について、図５のフローチャート、図７Ａ及び図７Ｂを参照しながら説明する。ここでは、着脱式バッテリ１４が交換される度に課金処理を行う場合を想定する。

図５のステップＳ１１において、制御装置４４は、後述する課金処理に必要な情報（ここでは、電力使用量及び劣化推定情報）を取得する。制御装置４４（つまり、情報取得部４８）は、ステップＳ１にて装填された使用済みバッテリ１４ｕの電力使用量と、ステップＳ８にて取り出された充電済みバッテリ１４ｃの劣化推定情報を取得する。

ステップＳ１２において、制御装置４４（つまり、算定方法決定部５０）は、ステップＳ１１で取得された劣化推定情報を用いて劣化度を評価し、得られた評価結果に基づいて課金額の算定方法を決定する。ここで、算定方法決定部５０は、２種類の参照テーブル（ＬＵＴ；Look-Up Table）を用いて、課金単価及び割増割引料金の組み合わせを決定する。

図７Ａは、課金単価テーブルの一例を示す図である。テーブルの縦方向は内部抵抗増加率（単位：％）を示すと共に、テーブルの横方向は容量維持率（単位：％）を示す。内部抵抗増加率は、蓄電部３０の劣化（つまり、性能低下）が進むにつれて、理想値である１００％から徐々に増加する傾向がある。また、容量維持率は、蓄電部３０の劣化が進むにつれて、理想値である１００％から徐々に低下する傾向がある。

本図の例では、２つの変数の組み合わせに応じた３種類の単価が設けられている。ここでは、蓄電部３０の理想状態に近い方から順に、「高課金単価」、「基本課金単価」及び「低課金単価」に区分けされる。つまり、蓄電部３０の実性能が相対的に高い場合には単価を上げ、蓄電部３０の実性能が相対的に低い場合には単価を下げる。

図７Ｂは、割増割引料金テーブルの一例を示す図である。テーブルの縦方向は放置時バッテリ温度（単位：℃）を示すと共に、テーブルの横方向は放置時ＳＯＣ（単位：％）を示す。放置時バッテリ温度が高いほど蓄電部３０の劣化（つまり、性能低下）が促進される一方、放置時バッテリ温度が低いほど劣化が抑制される傾向がある。また、放置時ＳＯＣが大きいほど蓄電部３０の劣化が促進される一方、放置時ＳＯＣが小さいほど劣化が抑制される傾向がある。

本図の例では、２つの変数の組み合わせに応じた３種類の料金（例えば、定額料金）が設けられている。ここでは、蓄電部３０の理想状態に近い方から順に、「割増料金課金」、「基本課金」及び「割引料金課金」に区分けされる。つまり、蓄電部３０の劣化可能性が相対的に高い場合には料金を上げ、蓄電部３０の劣化可能性が相対的に低い場合には料金を下げる。

ステップＳ１３において、制御装置４４（つまり、課金額算定部５２）は、ステップＳ１２で決定された算定方法に従って課金処理を行う。具体的には、課金額算定部５２は、充電済みバッテリ１４ｃの電力使用量に課金単価を乗算し、必要に応じて割増料金を加算（又は割引料金を減算）することで、ユーザに対する課金額を算定する。

その後、制御装置４４は、算定した課金明細情報（課金額を含む）とユーザＩＤを対応付けた状態にて、通信モジュール４０及びネットワークＮＷを介して管理サーバ１８に向けて送信する。

ステップＳ１４において、管理サーバ１８のサーバ側制御部６２は、ステップＳ１３で実行された課金処理を反映させるためにデータベースの更新を行う。具体的には、データ処理部７０は、ステップＳ１１〜Ｓ１３の一連の動作を通じて取得された課金明細情報の一部を追加することで、ユーザ毎のサービス利用情報６６を更新する。

このようにして、着脱式バッテリ１４の交換及びユーザに対する課金に関わる電力課金システム１０の一連の動作が終了する。ユーザは、交換した着脱式バッテリ１４を自動二輪車１２に装着した後、自動二輪車１２を継続して利用することができる。

［電力課金システム１０による効果］
以上のように、この電力課金システム１０は、［１］自動二輪車１２（電力利用装置）に対して着脱自在に装着される１つ以上の着脱式バッテリ１４と、［２］着脱式バッテリ１４の保管及び充電を行う充電ステーション１６と、［３］充電ステーション１６に着脱式バッテリ１４を返却したユーザを特定し、該ユーザに対して着脱式バッテリ１４の電力使用量に応じた額を課金する課金処理を行う制御装置４４（課金処理手段）を備える。［４］制御装置４４は、着脱式バッテリ１４の劣化度に基づいて課金額の算定方法を決定し、課金処理を行う。

また、この電力課金方法は、［１］自動二輪車１２（電力利用装置）に対して着脱自在に装着される１つ以上の着脱式バッテリ１４の保管及び充電を行う充電ステーション１６を用いた方法であって、［２］充電ステーション１６から着脱式バッテリ１４を取り出したユーザを特定する特定ステップ（Ｓ３）と、［３］特定されたユーザに対して着脱式バッテリ１４の電力使用量に応じた額を課金する課金処理を行う課金ステップ（Ｓ１３）と、を１つ又は複数のコンピュータが実行し、［４］課金ステップでは、着脱式バッテリ１４の劣化度に基づいて課金額の算定方法を決定し、この課金処理を行う。

このように、着脱式バッテリ１４の劣化度に基づいて課金額の算定方法を決定するので、着脱式バッテリ１４の実性能に見合った課金額を算定可能となり、着脱式バッテリ１４のシェアサービスの公平性を担保することができる。

また、各々の着脱式バッテリ１４は、自動二輪車１２に装着された状態下での使用環境又は使用状態の履歴を示す使用履歴情報を記憶可能に構成されており、制御装置４４は、着脱式バッテリ１４の使用履歴情報を用いて劣化度を評価し、得られた劣化度に基づいて算定方法を決定してもよい。これにより、自動二輪車１２に装着された状態下での使用環境又は使用状態を、課金額の算定に反映させることができる。

また、制御装置４４は、使用履歴情報を用いて評価された劣化度が大きい場合には課金額を相対的に多くする一方、使用履歴情報を用いて評価された劣化度が小さい場合には課金額を相対的に少なくしてもよい。これにより、課金額の多少を通じて着脱式バッテリ１４の適正な使用を促すインセンティブをユーザに対して付与可能となり、着脱式バッテリ１４の長寿命化に伴って運用コストが削減される。

また、電力利用装置は、少なくとも電力により走行可能な電動車両（自動二輪車１２）であり、制御装置４４は、充電ステーション１６に保管された着脱式バッテリ１４の状態に基づいて自動二輪車１２の航続可能距離を算出し、航続可能距離を示す出力情報を充電ステーション１６又は外部装置（例えば、携帯端末２８）を介してユーザに向けて出力してもよい。これにより、ユーザは、自動二輪車１２の航続可能距離を考慮しながら、充電ステーション１６から取り出すべき着脱式バッテリ１４を選ぶことができる。また、航続可能距離を具体的に出力することで、電力切れに関するユーザの不安が解消される追加的効果もある。

また、制御装置４４は、ユーザ毎の利用ポリシーを設定可能であり、充電ステーション１６は、制御装置４４により設定された利用ポリシーに合致する着脱式バッテリ１４をユーザに提示してもよい。これにより、ユーザは、着脱式バッテリ１４を取り出す都度に選択する手間を省きながら、自身の利用ポリシーが適切に反映された意思決定を行うことができる。

［電力課金システム１０の変形例］
続いて、本実施形態の変形例における電力課金システム１００について、図８を参照しながら説明する。なお、本実施形態と同様の構成又は機能に関して、同じ参照符号を付すると共に、その説明を省略する場合がある。

図８は、変形例における電力課金システム１００のブロック図である。電力課金システム１００は、基本的には、１つ以上の着脱式バッテリ１４と、充電ステーション１０２と、管理サーバ１０４と、から構成される。

充電ステーション１０２は、具体的には、表示器２２と、認証器２４と、充電器２６と、通信モジュール４０と、メモリ４２と、制御装置１０６と、を備える。つまり、この変形例では、制御装置１０６の機能が、本実施形態（図２の制御装置４４）と異なっている。

制御装置１０６は、制御装置４４（図２）と同様に、ＣＰＵ又はＭＰＵを含んで構成される。制御装置１０６は、メモリ４２に記憶されたプログラムを読み出し実行することで、充電制御部４６、及び情報取得部４８として機能する。

管理サーバ１０４は、サーバ側通信部６０と、サーバ側制御部１０８と、サーバ側記憶部６４と、を備えるコンピュータである。つまり、この変形例では、サーバ側制御部１０８の機能が、本実施形態（図２のサーバ側制御部６２）と異なっている。

サーバ側制御部１０８は、サーバ側制御部６２（図２）と同様に、ＣＰＵ又はＭＰＵから構成されており、サーバ側記憶部６４により格納されたプログラムを読み出し実行することで、劣化度推定部６８、データ処理部７０、算定方法決定部１１０、及び課金額算定部１１２として機能する。

算定方法決定部１１０は、制御装置１０６の情報取得部４８を介して、使用済みバッテリ１４ｕの電力使用量と、充電済みバッテリ１４ｃの劣化推定情報をユーザＩＤと共に取得し、この劣化推定情報に基づいて課金額の算定方法を決定する。ここで、算定方法決定部１１０は、算定方法決定部５０（図２）と同様に、図７Ａ及び図７Ｂに示す参照テーブルを用いて、課金単価及び割増割引料金の組み合わせを決定してもよい。

課金額算定部１１２は、算定方法決定部１１０により決定された算定方法に従って課金処理を行う。具体的には、課金額算定部１１２は、課金額算定部５２（図２）と同様に、使用済みバッテリ１４ｕの電力使用量に課金単価を乗算し、割増料金を加算（又は割引料金を減算）することで、ユーザに対する課金額を算定する。

つまり、サーバ側制御部１０８は、充電ステーション１０２に着脱式バッテリ１４を返却したユーザを特定し、このユーザに対して着脱式バッテリ１４の電力使用量に応じた額を課金する課金処理を行う課金処理手段１１４に相当する。

以上のように、課金処理手段１１４は、充電ステーション１６（図２）に組み込まれる代わりに、充電ステーション１０２（図８）とは別体の装置である管理サーバ１０４に組み込まれてもよい。このように構成しても、電力課金システム１０と同様の作用効果が得られる。

すなわち、電力課金システム１００によれば、課金処理手段１１４としてのサーバ側制御部１０８が、着脱式バッテリ１４の劣化度に基づいて課金額の算定方法を決定するので、着脱式バッテリ１４の実性能に見合った課金額を算定可能となり、着脱式バッテリ１４のシェアサービスの公平性を担保することができる。

［補足］
なお、この発明は、上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。或いは、技術的に矛盾が生じない範囲で各々の構成を任意に組み合わせてもよい。

上述した実施形態では、電力課金システム１０は、使用済みバッテリ１４ｕを装填した後に、充電済みバッテリ１４ｃを取り出す交換手順（返却→貸出）に従って動作しているが、逆の交換手順（貸出→返却）に従って動作してもよい。また、この電力課金システム１０は、着脱式バッテリ１４を１つずつ交換するのみならず、複数の着脱式バッテリ１４を同時に交換可能に構成されてもよい。

上述した実施形態では、電力課金システム１０は、着脱式バッテリ１４が交換される度に課金処理を行っているが、実行タイミングはこれに限られない。例えば、電力課金システム１０は、所定の時間間隔（例えば、毎日の定時刻）にて一括で課金処理を行ってもよい。

上述した実施形態では、電力課金システム１０を自動二輪車１２（電動車両）に適用しているが、適用対象は四輪車を含む移動体であってもよい。また、着脱式バッテリ１４を装着することで利用可能な装置（電力利用装置）であれば、装置の種類又は使用目的を問わない。

１０、１００…電力課金システム １２…自動二輪車（電動車両）
１４…着脱式バッテリ １４ｃ…充電済みバッテリ
１４ｕ…使用済みバッテリ １６、１０２…充電ステーション
１８、１０４…管理サーバ ２０…筐体
２２…表示器 ２４…認証器
２６…充電器 ２８…携帯端末
４４…制御装置 ６６…サービス利用情報
７２、１１４…課金処理手段 ８０…表示領域
８４…推奨情報 ８６…距離情報
１０８…サーバ側制御部

Claims (6)

1. 電力利用装置に対して着脱自在に装着される１つ以上の着脱式バッテリと、
   １つ以上の前記着脱式バッテリの保管及び充電を行う充電ステーションと、
   前記充電ステーションに前記着脱式バッテリを返却したユーザを特定し、前記ユーザに対して前記着脱式バッテリの電力使用量に応じた額を課金する課金処理を行う課金処理手段と、
   を備え、
   前記課金処理手段は、前記着脱式バッテリの劣化度に基づいて課金額の算定方法を決定し、前記課金処理を行うことを特徴とする電力課金システム。
2. 請求項１に記載の電力課金システムにおいて、
   各々の前記着脱式バッテリは、前記電力利用装置に装着された状態下での使用環境又は使用状態の履歴を示す使用履歴情報を記憶可能に構成されており、
   前記課金処理手段は、前記着脱式バッテリの前記使用履歴情報を用いて前記劣化度を評価し、得られた前記劣化度に基づいて前記算定方法を決定する
   ことを特徴とする電力課金システム。
3. 請求項２に記載の電力課金システムにおいて、
   前記課金処理手段は、前記使用履歴情報を用いて評価された前記劣化度が大きい場合には課金額を相対的に多くする一方、前記使用履歴情報を用いて評価された前記劣化度が小さい場合には課金額を相対的に少なくすることを特徴とする電力課金システム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力課金システムにおいて、
   前記電力利用装置は、少なくとも電力により走行可能な電動車両であり、
   前記課金処理手段は、前記充電ステーションに保管された前記着脱式バッテリの状態に基づいて前記電動車両の航続可能距離を算出し、前記航続可能距離を示す出力情報を前記充電ステーション又は外部装置を介して前記ユーザに向けて出力する
   ことを特徴とする電力課金システム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力課金システムにおいて、
   前記課金処理手段は、前記ユーザ毎の利用ポリシーを設定可能であり、
   前記充電ステーションは、前記課金処理手段により設定された前記利用ポリシーに合致する前記着脱式バッテリを前記ユーザに提示する
   ことを特徴とする電力課金システム。
6. 電力利用装置に対して着脱自在に装着される１つ以上の着脱式バッテリの保管及び充電を行う充電ステーションを用いた電力課金方法であって、
   前記充電ステーションに前記着脱式バッテリを返却したユーザを特定する特定ステップと、
   特定された前記ユーザに対して前記着脱式バッテリの電力使用量に応じた額を課金する課金処理を行う課金ステップと、
   を１つ又は複数のコンピュータが実行し、
   前記課金ステップでは、前記着脱式バッテリの劣化度に基づいて課金額の算定方法を決定し、前記課金処理を行うことを特徴とする電力課金方法。

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