JP2019187076A - バッテリ装置、それを備えるバッテリ駆動走行車並びにバッテリ制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のバッテリを使用する装置において充電のために交換するバッテリの本数を削減することを可能とするバッテリ装置を提供する。【解決手段】複数のバッテリを用いて電子機器を駆動するためのバッテリ装置であって、前記複数のバッテリの各々の残充電量を検出するバッテリ残充電量検出手段と、前記複数のバッテリの優先順位を決定する優先順位決定手段と、を備え、前記優先順決定手段は、現在から次回充電までの消費電力の見積値、および前記バッテリ残充電量検出手段により検出された前記複数のバッテリの各々の残充電量に応じて、前記複数のバッテリに含まれる各バッテリの優先順位を決定する。【選択図】図4A
Description
本発明は、バッテリ装置、それを備えるバッテリ駆動走行車並びにバッテリ制御方法に関する。
バッテリを電源とするモータにより駆動されるバッテリ駆動走行車は、バッテリを再充電することにより走行距離を伸ばすことができる。
ところで、バッテリ駆動走行車などに電源としてバッテリを2個搭載するものがある。バッテリ駆動走行車などが、工場や倉庫などの広い敷地内を自律走行する場合、巡回経路は予め計画されており1回の巡回あたりの消費電力を見積もることができる。ここで、図1及び図2に示すように、2つのバッテリを均等に消費すると、巡回が終了してバッテリの充電をするときには、2つのバッテリを充電する必要が生じる。3つのバッテリを搭載するならば、図3に示すように、3つのバッテリを均等に消費すると、巡回が終了してバッテリの充電をするときには、3つのバッテリを充電する必要が生じる。
ここで、バッテリを充電するためには、バッテリをバッテリ駆動走行車から取り外して、充電装置により充電する必要があるため、充電するバッテリの個数を減らすことができるならば、バッテリ交換の手間を減らすことができる。
特許文献1には、残充電量の少ないバッテリから順に消費していく車両コントローラが開示されている。
特許文献2には、複数のバッテリを同時に充電する場合に、充電残充電量の多いバッテリから順に充電する充電装置が開示されている。
特許文献3には、複数バッテリシステムで間違えてバッテリを抜いても残ったバッテリでシステムが最低限維持できるように、残充電量がシステム維持に対して足りていないバッテリは残充電量に余裕のあるバッテリからバッテリ間充電を行うシステムが開示されている。
上記の文献は、バッテリを有効的に消費する方法や有効的に充電する方法に関する開示があるものの、複数バッテリシステムに対して、バッテリ交換の本数や充電回数を減らすことについての開示はない。
そこで、本発明は、複数のバッテリを使用するバッテリ装置であって、充電のために交換するバッテリの本数を削減することを可能とするバッテリ装置、それを備えるバッテリ駆動走行車並びにバッテリ制御方法を提供することを目的とする。
本発明によれば、
複数のバッテリを用いて電子機器を駆動するためのバッテリ装置であって、
前記複数のバッテリの各々の残充電量を検出するバッテリ残充電量検出手段と、
前記複数のバッテリの優先順位を決定する優先順位決定手段と、
を備え、
前記優先順決定手段は、現在から次回充電までの消費電力の見積値、および前記バッテリ残充電量検出手段により検出された前記複数のバッテリの各々の残充電量に応じて、前記複数のバッテリに含まれる各バッテリの優先順位を決定するバッテリ制御装置が提供される。
複数のバッテリを用いて電子機器を駆動するためのバッテリ装置であって、
前記複数のバッテリの各々の残充電量を検出するバッテリ残充電量検出手段と、
前記複数のバッテリの優先順位を決定する優先順位決定手段と、
を備え、
前記優先順決定手段は、現在から次回充電までの消費電力の見積値、および前記バッテリ残充電量検出手段により検出された前記複数のバッテリの各々の残充電量に応じて、前記複数のバッテリに含まれる各バッテリの優先順位を決定するバッテリ制御装置が提供される。
更に、本発明によれば、上記のバッテリ装置を備えることを特徴とするバッテリ駆動走行車が提供される。
更に、本発明によれば、
複数のバッテリを用いて電子機器を駆動するためのバッテリ制御方法であって、
前記複数のバッテリの各々の残充電量を検出するバッテリ残充電量検出ステップと、
前記複数のバッテリの優先順位を決定する優先順位決定ステップと、
を有し、
前記優先順決定ステップでは、現在から次回充電までの消費電力の見積値、および前記バッテリ残充電量検出手段により検出された前記複数のバッテリの各々の残充電量に応じて、前記複数のバッテリに含まれる各バッテリの優先順位を決定することを特徴とするバッテリ制御方法が提供される。
複数のバッテリを用いて電子機器を駆動するためのバッテリ制御方法であって、
前記複数のバッテリの各々の残充電量を検出するバッテリ残充電量検出ステップと、
前記複数のバッテリの優先順位を決定する優先順位決定ステップと、
を有し、
前記優先順決定ステップでは、現在から次回充電までの消費電力の見積値、および前記バッテリ残充電量検出手段により検出された前記複数のバッテリの各々の残充電量に応じて、前記複数のバッテリに含まれる各バッテリの優先順位を決定することを特徴とするバッテリ制御方法が提供される。
更に、本発明によれば、コンピュータに上記のバッテリ制御方法を実行させるためのプログラムが提供される。
本発明によれば、複数のバッテリを使用する装置において充電のために交換するバッテリの本数を削減することが可能になる。
本実施形態では、複数バッテリを搭載するバッテリ駆動走行車に対して、バッテリの交換本数や充電回数を減らすために、バッテリ残充電量の少ないバッテリを優先して消費して、バッテリ残充電量の多いバッテリを満充に近い状態で残すようにバッテリ間充電を行う。また、警備の巡回経路から推測されるバッテリ消費量と搭載しているバッテリ残充電量を比較して、所定の場合には、残充電量の少ないバッテリにより残充電量の多いバッテリを充電する。これにより交換(充電)不要なバッテリを作り出す。このことにより充電器によるバッテリ充電の手間を削減する。
図4Aを参照すると、バッテリ駆動走行車101は、充電部103、充電制御部105、消費制御部107、バッテリケース109及び電力消費部111を備える。
充電部103は、バッテリケース109に搭載されている複数のバッテリ(図4Aの例では、2つのバッテリ#1、バッテリ#2)のうちの何れかのバッテリにより他のバッテリを充電する機能を有する。
充電制御部105は、バッテリケース109に搭載されている複数のバッテリの残充電量と次の巡回での消費電力の見積値に基づいて、充電部103による上記の充電を行う必要性があるか否かと、ある場合には、どのバッテリによりどのバッテリを充電するべきであるのかを判断して、その判断の結果により充電部103を制御する。
ここで、バッテリ駆動走行車などが、工場や倉庫などの広い敷地内を自律走行する場合、巡回経路は予め計画されているため、巡回経路の距離と単位消費電力あたりの走行距離に基づいて1回の巡回あたりの消費電力を見積消費電力として見積もることができる。
消費制御部107は、バッテリケース109に搭載されている複数のバッテリのうちのどのバッテリを消費させるのかを制御する。なお、消費制御部107は、消費するバッテリの優先順位を決定する優先順位決定部と、その優先順位とバッテリの残充電量(残充電量がゼロか否かなど)に基づいて、その時々において使用するバッテリを選択する選択部を含む。
電力消費部111は、バッテリケース109に搭載されている複数のバッテリのうちの少なくとも1つのバッテリから電力を供給されて、それを消費する。
図4Bに、図4Aに示す充電部103及び充電制御部105の構成例を示す。
図4Bを参照すると、充電部103は、スイッチSW1、SW2、昇圧部103A、充電用回路103B及びインバータ103Cを含む。充電制御部105は、バッテリ残充電量検出部105Aを含む。
スイッチSW1、SW2は、充電制御部105からのスイッチ制御信号とインバータ103Cにより相補的にバッテリ#1又はバッテリ#2を選択する。
スイッチSW1により選択されたバッテリの出力電圧は、昇圧部103Aにより昇圧される。充電用回路103Bは、昇圧部103Aにより昇圧された電圧を用いてスイッチSW2により選択されたバッテリを充電する。従って、残充電量が少ないバッテリにより残充電量が多いバッテリを充電することができる。
なお、充電制御部105は、バッテリ残充電量検出部105Aにより検出されたバッテリ#1及びバッテリ#2の電圧に基づいて、スイッチSW1、SW2を制御するが、これの詳細については後述する。
次に、バッテリ駆動走行車101における充電制御部105及び消費制御部107の動作について説明する。
巡回を開始する前に、充電部103は、充電制御部105による制御により、必要に応じて、充電元のバッテリにより充電先のバッテリを充電する。
巡回をしている最中には、消費制御部107は、消費するバッテリの順序を制御する。
巡回が終了した時に、利用者は、充電装置(図示せず。)により充電することが必要になっているバッテリをバッテリケース109から取り出して、充電装置により充電する。
そして、利用者は、バッテリケース109の空いたスロットには、同一又は異なった充電済みのバッテリを装着する。それから、バッテリ駆動走行車は次の巡回を開始する。
また、必要に応じて、一方のバッテリにより他方のバッテリを充電するが、この充電は、巡回と次の巡回の間に行ってもよいし、次の巡回の最中に行ってもよい。
なお、バッテリ駆動走行車の代わりに様々なロボットや様々な装置が上記の各部を備えていてもよい。
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
第1の実施の形態は、2つのバッテリを利用する場合の1つの形態である。
第1の実施の形態は、2つのバッテリを利用する場合の1つの形態である。
2つのバッテリのうちの残充電量が少ない方のバッテリ残充電量Rminと、現在から次回の充電までの消費電力の見積値Cとを比較し、バッテリ残充電量Rminのほうが消費電力の見積値C以下であれば、バッテリ間で蓄積電力の移動をしないで、残充電量の少ない方のバッテリから電力消費を開始する。残充電量の少ない方のバッテリの残充電量がゼロになったならば、それから次回の充電までは、残充電量の大きい方のバッテリの電力を消費する。
こうすることにより、次回の充電をするときには、バッテリ容量が少なかった方のバッテリを0%残充電量から100%残充電量まで充電するのみでよくなる。従って、この場合、1つのみのバッテリを充電するだけでよくなる。
この場合、残充電量が0%になったバッテリをバッテリケースから取り外し、充電装置により充電する。充電完了後に同一のバッテリをバッテリケースに戻してもよいが、予め用意しておいた充電済みの他のバッテリをバッテリケースに装着してもよい。
図5は、この一例を示す。バッテリ#1の残充電量R1は80%であり、バッテリ#2の残充電量R2は70%である。また、消費電力の見積値Cは80%である。この場合
Rmin=min(80%、70%)=70%<80%
であるので、バッテリ間の電力の移動をせずに(つまり、一方のバッテリによる他方のバッテリの充電を行わずに)、残充電量の少ない方のバッテリ#2から消費を開始する。バッテリ#2の残充電量がゼロになったならば、バッテリ#1を残充電量が70%になるまで消費する。
Rmin=min(80%、70%)=70%<80%
であるので、バッテリ間の電力の移動をせずに(つまり、一方のバッテリによる他方のバッテリの充電を行わずに)、残充電量の少ない方のバッテリ#2から消費を開始する。バッテリ#2の残充電量がゼロになったならば、バッテリ#1を残充電量が70%になるまで消費する。
巡回が終了したときには、残充電量が0%になっているバッテリ#2のみをバッテリケースから取り外して、充電装置により充電する。
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態は、2つのバッテリを利用する場合の他の形態である。
第2の実施の形態は、2つのバッテリを利用する場合の他の形態である。
2つのバッテリのうちの残充電量が少ない方のバッテリ残充電量Rminと、現在から次回の充電までの消費電力の見積値Cとを比較し、バッテリ残充電量Rminのほうが消費電力の見積値Cよりも多いのであれば、残充電量の少ないバッテリにより残充電量の多いバッテリを電力Rmin−Cだけ充電して、それから残充電量の少ない方のバッテリから電力消費を開始する。残充電量の少ない方のバッテリの残充電量がゼロになったならば、それから次回の充電までは、残充電量の大きい方のバッテリの電力を消費する。
なお、残充電量の少ない方のバッテリの消費をしている最中に残充電量の少ないバッテリにより残充電量の多いバッテリを電力Rmin−Cだけ充電してもよい。
こうすることにより、次回の充電をするときには、バッテリ容量が少なかった方のバッテリを0%残充電量から100%残充電量まで充電するのみでよくなる。従って、この場合、1つのみのバッテリを充電するだけでよくなる。
また、特に、残充電量の少ないバッテリにより残充電量の多いバッテリを電力Rmin−Cだけ充電することにより、次回の充電のときまでに残充電量の少なかったバッテリの残充電量をゼロにすることができるので、1つのみのバッテリの充電における充電量を最大化することができる。つまり、1つのバッテリのみを充電するという条件下において、充電量を最大化することができる。
また、残充電量の少ないバッテリにより残充電量の多いバッテリを電力Rmin−Cだけ充電するので、総残充電量が同一である条件において、残充電量の多い方のバッテリ容量の残充電量を最大化できる。
図6A及び図6Bは、この一例を示す。バッテリ#1の残充電量R1は80%であり、バッテリ#2の残充電量R2は70%である。また、消費電力の見積値Cは60%である。この場合
Rmin=min(80%、70%)=70%>60%
であるので、バッテリ#2によりバッテリ#1を10%(=70%−60%)だけ充電する。これによりバッテリ#1の残充電量は90%になり、バッテリ#2の残充電量は60%になる。それから、バッテリ#2の消費を開始する。見積もり通りならばバッテリ#2の残充電量がゼロに到達してバッテリ#1を使い始める前に巡回が終了する。バッテリ充電の機会が訪れたならば、バッテリ#2を0%から100%まで充電する。
Rmin=min(80%、70%)=70%>60%
であるので、バッテリ#2によりバッテリ#1を10%(=70%−60%)だけ充電する。これによりバッテリ#1の残充電量は90%になり、バッテリ#2の残充電量は60%になる。それから、バッテリ#2の消費を開始する。見積もり通りならばバッテリ#2の残充電量がゼロに到達してバッテリ#1を使い始める前に巡回が終了する。バッテリ充電の機会が訪れたならば、バッテリ#2を0%から100%まで充電する。
なお、第1の実施の形態では、あえて一方のバッテリによる他方のバッテリの充電を行わず、不要な発熱やバッテリに対する負担を軽減している。
上記の説明では、残充電量の少ないバッテリ#2により残充電量の多いバッテリ#1を電力Rmin−Cだけ充電した後に巡回を開始してバッテリ#2の消費を開始することとしたが、こうすると、充電を終了させないと巡回を始めることができない。これを解決するために、充電を開始してから完了するまでの間に巡回を開始したり、巡回を開始してから充電を開始してもよい。この場合、バッテリ#2が充電と駆動の双方のために同時に利用される期間が生じることになる。これ以降、充電が終了してからバッテリの消費を開始する動作の説明をしているところがあるが、そのような動作を、同様に、充電を開始してから完了するまでの間に巡回を開始したり、巡回を開始してから充電を開始する動作に変更してもよい。
また、巡回の開始時にバッテリ間の充電をするかどうかを判断する形態のみならず、巡回の最中に巡回経路の残距離に基づいて算出した消費電力の見積値と、巡回の最中に測定したバッテリ残量に応じて、バッテリ間の充電が必要であるか否かを判断して、必要であれば、巡回中のバッテリ間充電を実行するようにしてもよい。こうすることにより、効果の一例としていうと、残容量の少ない方のバッテリの残容量を巡回終了時の正確にゼロ又はその近くまで調整することが可能になる。
[第3の実施の形態]
第1の実施の形態においては、
Rmin<C
であり、第2の実施の形態においては、
Rmin>C
であるが、第2の実施の形態では、バッテリ#1を全く消費せず、バッテリ#2のみを消費するのに対して、第1の実施の形態では、バッテリ#2の全部を消費、更に、バッテリ#1の一部を消費する。
第1の実施の形態においては、
Rmin<C
であり、第2の実施の形態においては、
Rmin>C
であるが、第2の実施の形態では、バッテリ#1を全く消費せず、バッテリ#2のみを消費するのに対して、第1の実施の形態では、バッテリ#2の全部を消費、更に、バッテリ#1の一部を消費する。
第1の実施の形態においては、バッテリ#2を先に消費して、バッテリ#2の残充電量がゼロになった時点においてバッテリ#1の消費を開始する。
第3の実施の形態は、どのバッテリをどれだけ消費するのかという点においては、第1の実施の形態と同様であるが、バッテリ#2を消費している期間の一部において、バッテリ#1もバッテリ#2と同時に消費する。例えば、バッテリ#2の使用開始から残充電量がゼロになるまで、バッテリ#1とバッテリ#2を同時に消費する。
なお、第2の実施の形態においては、バッテリ#1を全く消費しないが、この消費態様を維持するならば、当然のことであるが、バッテリ#1とバッテリ#2を同時に消費する期間を設けることができない。 つまり、第3の実施の形態においては、
Rmin<C
であるならば、例えば、バッテリ#2が枯渇するまで、バッテリ#1とバッテリ#2を同時に消費させ、それから、バッテリ#2のみを消費させるが、
Rmin>C
であるならば、バッテリ#2によりバッテリ#1を充電させてから、バッテリ#1とバッテリ#2を同時に消費させる期間は全く設けずに、バッテリ#2のみを消費させる。
Rmin<C
であるならば、例えば、バッテリ#2が枯渇するまで、バッテリ#1とバッテリ#2を同時に消費させ、それから、バッテリ#2のみを消費させるが、
Rmin>C
であるならば、バッテリ#2によりバッテリ#1を充電させてから、バッテリ#1とバッテリ#2を同時に消費させる期間は全く設けずに、バッテリ#2のみを消費させる。
なお、同時に消費させるバッテリは、同一の優先順位を持つとみることができる。第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、バッテリ#2の優先順位が1であり、バッテリ#1の優先順位が2であるが、第3の実施の形態では、Rmin<Cならば、バッテリ#1とバッテリ#2の優先順位が1であり、Rmin>Cならば、バッテリ#2の優先順位が1でありバッテリ#1の優先順位が2である。
[第4の実施の形態]
第4の実施の形態は、3つのバッテリを利用する場合の1つの形態である。
第4の実施の形態は、3つのバッテリを利用する場合の1つの形態である。
ここで、バッテリ#1、バッテリ#2、バッテリ#3の残充電量R#1、R#2、R#3は、
R#1>R#2>R#3
の関係にあるとする。現在から次回の充電までの消費電力の見積値Cについて、
C>R#3
ならば、次回の充電よりも早くバッテリR#3の残充電量がゼロになってしまい、それ以降は、バッテリ#1又はバッテリ#2を消費する必要が出てくることが予想される。
R#1>R#2>R#3
の関係にあるとする。現在から次回の充電までの消費電力の見積値Cについて、
C>R#3
ならば、次回の充電よりも早くバッテリR#3の残充電量がゼロになってしまい、それ以降は、バッテリ#1又はバッテリ#2を消費する必要が出てくることが予想される。
従って、バッテリ#3によるバッテリ#1の充電もバッテリ#3によるバッテリ#2の充電も行わない。
また、バッテリ#3の残充電量がゼロになったときには、それから必要な消費電力の見積値C´は、
C´=C−R#3
となることが予測される。
C´=C−R#3
となることが予測される。
バッテリ#2の残充電量R#2がC´よりも少なければ、第1の実施形態と同様に、バッテリ#2によるバッテリ#1の充電は行わない。
こうすることにより、次回の充電時には、バッテリ#2とバッテリ#3のみが残充電量0%となっているので、最小限でこれらの2つのバッテリのみを0%から100%まで充電すればよくなる。
図7A、図7B及び図7Cは、この一例を示す。バッテリ#1の残充電量R1は80%であり、バッテリ#2の残充電量R2は70%であり、バッテリ#3の残充電量R2は60%。また、消費電力の見積値Cは150%である。この場合
Rmin=min(80%、70%、60%)=60%<150%
であるので、バッテリ#3によるバッテリ#1の充電もバッテリ#3によるバッテリ#2の充電も行わない。
Rmin=min(80%、70%、60%)=60%<150%
であるので、バッテリ#3によるバッテリ#1の充電もバッテリ#3によるバッテリ#2の充電も行わない。
また、バッテリ#3の残充電量がゼロになったときには、それから必要な消費電力の見積値C´は、
C´=C−R#3=150%−60%=90%
となることが予測される。
C´=C−R#3=150%−60%=90%
となることが予測される。
バッテリ#2の残充電量R#2である70%がC´である90%よりも少ないので、第1の実施形態と同様に、バッテリ#2によるバッテリ#1の充電は行わない。
バッテリの消費は、バッテリ#3、バッテリ#2、バッテリ#1の順に行う。但し、バッテリ#3とバッテリ#3の順序を入れ替えてもよい。
次回の充電時には、バッテリ#2及びバッテリ#3の残充電量は0%となり、バッテリ#1の残充電量は60%となっている。
最小限でバッテリ#2及びバッテリ#3のみを充電すればよい。
なお、バッテリ#3、バッテリ#2の順ではなく、バッテリ#2、バッテリ#3の順にバッテリを消費してもよい。
[第5の実施の形態]
第5の実施の形態は、3つのバッテリを利用する場合の他の形態である。
第5の実施の形態は、3つのバッテリを利用する場合の他の形態である。
ここで、バッテリ#1、バッテリ#2、バッテリ#3の残充電量R#1、R#2、R#3は、
R#1>R#2>R#3
の関係にあるとする。現在から次回の充電までの消費電力の見積値Cについて、
C>R#3
ならば、次回の充電よりも早くバッテリR#3の残充電量がゼロになってしまい、それ以降は、バッテリ#1又はバッテリ#2を消費する必要が出てくることが予想される。
R#1>R#2>R#3
の関係にあるとする。現在から次回の充電までの消費電力の見積値Cについて、
C>R#3
ならば、次回の充電よりも早くバッテリR#3の残充電量がゼロになってしまい、それ以降は、バッテリ#1又はバッテリ#2を消費する必要が出てくることが予想される。
従って、バッテリ#3によるバッテリ#1の充電もバッテリ#3によるバッテリ#2の充電も行わない。
また、バッテリ#3の残充電量がゼロになったときには、それから必要な消費電力の見積値C´は、
C´=C−R#3
となることが予測される。
C´=C−R#3
となることが予測される。
バッテリ#2の残充電量R#2がC´よりも多ければ、第2の実施形態と同様に、バッテリ#2によるバッテリ#1の充電を行う。この際の充電量を、
R#2−C´
にする。
R#2−C´
にする。
こうすることにより、次回の充電時には、バッテリ#2とバッテリ#3のみが残充電量0%となっているので、最小限でこれらの2つのバッテリのみを0%から100%まで充電すればよくなる。
図8A、図8B及び図8Cは、この一例を示す。バッテリ#1の残充電量R1は80%であり、バッテリ#2の残充電量R2は70%であり、バッテリ#3の残充電量R2は60%。また、消費電力の見積値Cは110%である。この場合
Rmin=min(80%、70%、60%)=60%>110%
であるので、バッテリ#3によるバッテリ#1の充電もバッテリ#3によるバッテリ#2の充電も行わない。
Rmin=min(80%、70%、60%)=60%>110%
であるので、バッテリ#3によるバッテリ#1の充電もバッテリ#3によるバッテリ#2の充電も行わない。
また、バッテリ#3の残充電量がゼロになったときには、それから必要な消費電力の見積値C´は、
C´=C−R#3=110%−60%=50%
となることが予測される。
C´=C−R#3=110%−60%=50%
となることが予測される。
バッテリ#2の残充電量R#2である70%がC´である50%よりも多いので、第2の実施形態と同様に、バッテリ#2によるバッテリ#1の充電を行う。この際の充電量を、
max(100%−R#1、R#2−C´)
=max(100%−80%、70%−50%)
=max(20%、20%)
=20%
にする。この結果、バッテリ#1の残充電量R1は100%になり、バッテリ#2の残充電量R2は50%になり、バッテリ#3の残充電量R2は60%になる。この様子を、図8Aに示す。
max(100%−R#1、R#2−C´)
=max(100%−80%、70%−50%)
=max(20%、20%)
=20%
にする。この結果、バッテリ#1の残充電量R1は100%になり、バッテリ#2の残充電量R2は50%になり、バッテリ#3の残充電量R2は60%になる。この様子を、図8Aに示す。
次に、図8B、図8Cに示すように、バッテリ#3、バッテリ#2を残充電量が0%になるまで消費する。
充電の時には、バッテリ#2、バッテリ#3のみを充電すればよい。
なお、バッテリ#3、バッテリ#2の順ではなく、バッテリ#2、バッテリ#3の順にバッテリを消費してもよい。
図9A、図9B及び図9Cは、他の一例を示す。バッテリ#1の残充電量R1は90%であり、バッテリ#2の残充電量R2は70%であり、バッテリ#3の残充電量R2は60%である。また、消費電力の見積値Cは110%である。この場合
Rmin=min(90%、70%、60%)=60%>110%
であるので、バッテリ#3によるバッテリ#1の充電もバッテリ#3によるバッテリ#2の充電も行わない。
Rmin=min(90%、70%、60%)=60%>110%
であるので、バッテリ#3によるバッテリ#1の充電もバッテリ#3によるバッテリ#2の充電も行わない。
また、バッテリ#3の残充電量がゼロになったときには、それから必要な消費電力の見積値C´は、
C´=C−R#3=110%−60%=50%
となることが予測される。
C´=C−R#3=110%−60%=50%
となることが予測される。
バッテリ#2の残充電量R#2である70%がC´である50%よりも多いので、第2の実施形態と同様に、バッテリ#2によるバッテリ#1の充電を行う。この際の充電量を、
min(100%−R#1、R#2−C´)
=min(100%−90%、70%−50%)
=min(10%、20%)
=10%
にする。この結果、バッテリ#1の残充電量R1は100%になり、バッテリ#2の残充電量R2は60%になり、バッテリ#3の残充電量R2は60%になる。この様子を、図9Aに示す。
min(100%−R#1、R#2−C´)
=min(100%−90%、70%−50%)
=min(10%、20%)
=10%
にする。この結果、バッテリ#1の残充電量R1は100%になり、バッテリ#2の残充電量R2は60%になり、バッテリ#3の残充電量R2は60%になる。この様子を、図9Aに示す。
次に、図9B、図9Cに示すように、バッテリ#3を残充電量が0%になるまで消費し、バッテリ#2を残充電量が10%になるまで消費する。
充電の時には、バッテリ#2、バッテリ#3のみを充電すればよい。
[第6の実施の形態]
第6の実施の形態は、3つのバッテリを利用する場合の更に他の形態である。
第6の実施の形態は、3つのバッテリを利用する場合の更に他の形態である。
ここで、バッテリ#1、バッテリ#2、バッテリ#3の残充電量R#1、R#2、R#3は、
R#1>R#2>R#3
の関係にあるとする。現在から次回の充電までの消費電力の見積値Cについて、
C<R#3
ならば、次回の充電の時にバッテリR#3の残充電量が残っていて、バッテリ#1及びバッテリ#2を消費する必要が生じないことが予想される。
R#1>R#2>R#3
の関係にあるとする。現在から次回の充電までの消費電力の見積値Cについて、
C<R#3
ならば、次回の充電の時にバッテリR#3の残充電量が残っていて、バッテリ#1及びバッテリ#2を消費する必要が生じないことが予想される。
残充電量の少ないバッテリの残充電量を他のバッテリに移動することにより、外部からの充電の回数を減らすというポリシーに従うことにする。バッテリ#1のほうが100%になる可能性が高いので、バッテリ#3によりバッテリ#1を充電する。これによりバッテリ#1の残充電量が100%になった時点においてもバッテリ#3に残充電量があるならば、次に、バッテリ#3によりバッテリ#2を充電する。
ここで、これらの充電を合わせた充電量は、
R#3−C
を限度とすれば、充電直前にバッテリ#3の電力がゼロ%になるので、過剰に電力移動をして、バッテリ#1又はバッテリ#2を消費する必要が出てくることを避けることができる。
R#3−C
を限度とすれば、充電直前にバッテリ#3の電力がゼロ%になるので、過剰に電力移動をして、バッテリ#1又はバッテリ#2を消費する必要が出てくることを避けることができる。
図10A、図10B及び図10Cは、この一例を示す。バッテリ#1の残充電量R1は80%であり、バッテリ#2の残充電量R2は70%であり、バッテリ#3の残充電量R2は60%。また、消費電力の見積値Cは30%である。この場合、
Rmin=min(80%、70%、60%)=60%>30%
であるので、バッテリ#3によりバッテリ#1を充電する。この際の充電量S31を、
S31=min(100%−R#1、R#3−C)
=min(100%−80%、60%−30%)
=min(20%、30%)
=20%
にする。この結果、図10A下段に示すように、バッテリ#2の残充電量R2は70%のままであるが、バッテリ#1の残充電量R1は100%になり、バッテリ#3の残充電量R2は40%になる。
Rmin=min(80%、70%、60%)=60%>30%
であるので、バッテリ#3によりバッテリ#1を充電する。この際の充電量S31を、
S31=min(100%−R#1、R#3−C)
=min(100%−80%、60%−30%)
=min(20%、30%)
=20%
にする。この結果、図10A下段に示すように、バッテリ#2の残充電量R2は70%のままであるが、バッテリ#1の残充電量R1は100%になり、バッテリ#3の残充電量R2は40%になる。
次に、バッテリ#3によるバッテリ#2の充電を行う。この際の充電量S32を、
S32=min(100%−R#2、R#3−S31−C)
=min(100%−80%、60%−20%−30%)
=min(20%、10%)
=10%
にする。この結果、図10B下段に示すように、バッテリ#1の残充電量R1は100になり%、バッテリ#2の残充電量R2は80%になり、バッテリ#3の残充電量R3は、30%になる。
S32=min(100%−R#2、R#3−S31−C)
=min(100%−80%、60%−20%−30%)
=min(20%、10%)
=10%
にする。この結果、図10B下段に示すように、バッテリ#1の残充電量R1は100になり%、バッテリ#2の残充電量R2は80%になり、バッテリ#3の残充電量R3は、30%になる。
次に、図10Cに示すように、バッテリ#3を残充電量R3(=30%)が0%になるまで消費する。
最終的には、バッテリ#1の残充電量R1は100%になり、バッテリ#2の残充電量R2は80%になり、バッテリ#3の残充電量R3は0%になる。
充電の時には、バッテリ#1を充電する必要がなくなる。バッテリ#3を0%から100%まで充電する。バッテリ#2の充電は状況次第で実行する。
[第7の実施の形態]
第7の実施の形態は、3つのバッテリを利用する場合の更に他の形態である。
第7の実施の形態は、3つのバッテリを利用する場合の更に他の形態である。
ここで、バッテリ#1、バッテリ#2、バッテリ#3の残充電量R#1、R#2、R#3は、
R#1>R#2>R#3
の関係にあるとする。現在から次回の充電までの消費電力の見積値Cについて、
C<R#3
ならば、次回の充電の時にバッテリR#3の残充電量が残っていて、バッテリ#1及びバッテリ#2を消費する必要が出てこないことが予想される。
R#1>R#2>R#3
の関係にあるとする。現在から次回の充電までの消費電力の見積値Cについて、
C<R#3
ならば、次回の充電の時にバッテリR#3の残充電量が残っていて、バッテリ#1及びバッテリ#2を消費する必要が出てこないことが予想される。
残充電量の少ないバッテリの残充電量を他のバッテリに移動することにより、外部からの充電の回数を減らすというポリシーに従うことにする。バッテリ#1のほうが100%になる可能性が高いので、バッテリ#3によりバッテリ#1を充電する。バッテリ#1の残充電量が100%になる前にバッテリ#3の残充電量がなくなれば、次に、バッテリ#2によりバッテリ#1を充電する。
図11A、図11B及び図11Cは、この一例を示す。バッテリ#1の残充電量R1は80%であり、バッテリ#2の残充電量R2は70%であり、バッテリ#3の残充電量R2は60%。また、消費電力の見積値Cは50%である。この場合、
Rmin=min(80%、70%、60%)=60%>50%
であるので、バッテリ#3によりバッテリ#1を充電する。この際の充電量S31を、
S31=min(100%−R#1、R#3−C)
=min(100%−80%、60%−50%)
=min(20%、10%)
=10%
にする。この結果、図11A下段に示すように、バッテリ#2の残充電量R2は70%のままであるが、バッテリ#1の残充電量R1は90%になり、バッテリ#3の残充電量R2は50%になる。
Rmin=min(80%、70%、60%)=60%>50%
であるので、バッテリ#3によりバッテリ#1を充電する。この際の充電量S31を、
S31=min(100%−R#1、R#3−C)
=min(100%−80%、60%−50%)
=min(20%、10%)
=10%
にする。この結果、図11A下段に示すように、バッテリ#2の残充電量R2は70%のままであるが、バッテリ#1の残充電量R1は90%になり、バッテリ#3の残充電量R2は50%になる。
次に、バッテリ#1の残充電量が100%未満であるので、バッテリ#2によるバッテリ#1の充電を行う。この際の充電量S21を、
S21=min(100%−(R#1+S31)、R#2)
=min(100%−(80%+10%)、70%)
=min(10%、70%)
=10%
にする。この結果、図11B下段に示すように、バッテリ#1の残充電量R1は100になり%、バッテリ#2の残充電量R2は60%になり、バッテリ#3の残充電量R3は、50%になる。
S21=min(100%−(R#1+S31)、R#2)
=min(100%−(80%+10%)、70%)
=min(10%、70%)
=10%
にする。この結果、図11B下段に示すように、バッテリ#1の残充電量R1は100になり%、バッテリ#2の残充電量R2は60%になり、バッテリ#3の残充電量R3は、50%になる。
次に、図11Cに示すように、バッテリ#3を残充電量R3(=50%)が0%になるまで消費する。
最終的には、バッテリ#1の残充電量R1は100になり、バッテリ#2の残充電量R2は60%になり、バッテリ#3の残充電量R3は0%になる。
充電の時には、バッテリ#1を充電する必要がなくなる。バッテリ#3を0%から100%まで充電する。バッテリ#2の充電は状況次第で実行する。
上記のバッテリ装置は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組合わせにより実現することができる。また、上記のバッテリ装置により行なわれるバッテリ制御方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらに組合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば、光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の種々の形で実施することができる。そのため、前述した各実施形態は単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるべきではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更はすべて本発明の範囲内のものである。
本発明は、バッテリの充電に利用することができる。
101 バッテリ駆動走行車
103 充電部
105 充電制御部
107 消費制御部
109 バッテリケース
111 電力消費部
103 充電部
105 充電制御部
107 消費制御部
109 バッテリケース
111 電力消費部
Claims (14)
- 複数のバッテリを用いて電子機器を駆動するためのバッテリ装置であって、
前記複数のバッテリの各々の残充電量を検出するバッテリ残充電量検出手段と、
前記複数のバッテリの優先順位を決定する優先順位決定手段と、
を備え、
前記優先順決定手段は、現在から次回充電までの消費電力の見積値、および前記バッテリ残充電量検出手段により検出された前記複数のバッテリの各々の残充電量に応じて、前記複数のバッテリに含まれる各バッテリの優先順位を決定することを特徴とするバッテリ装置。 - 請求項1に記載のバッテリ装置であって、
前記複数のバッテリ間で充電をするためのバッテリ間充電手段を更に備え、
前記バッテリ間充電手段は、前記消費電力量の前記見積値、およびバッテリ残充電量検出手段により検出された前記複数のバッテリの各々の前記残充電量に応じて、バッテリ間充電を実施するか否か決定することを特徴とするバッテリ装置。 - 請求項2に記載のバッテリ装置であって、
前記バッテリ間充電手段は、前記消費電力の前記見積値が、現在における前記複数のバッテリの中で最もバッテリ残充電量が少ないバッテリ残充電量よりも少ない場合は、バッテリ残量の最も少ないバッテリにより他のバッテリを充電することを特徴とするバッテリ装置。 - 請求項3に記載のバッテリ装置であって、
上記充電を、前記バッテリの消費中に行うことを特徴とするバッテリ装置。 - 請求項3に記載のバッテリ装置であって、
上記充電を、前記バッテリの消費の前に行うことを特徴とするバッテリ装置。 - 請求項2乃至5の何れか1項に記載のバッテリ装置であって、
前記バッテリ間充電手段は、何れかのバッテリにより、それよりも残充電量が多いバッテリを充電するにあたり、前記複数のバッテリのうちの完全に充電されているバッテリを除き残充電量が多い順の優先順位でバッテリを充電することを特徴とするバッテリ装置。 - 請求項2乃至6の何れか1項に記載のバッテリ装置であって、
充電元のバッテリにより充電先のバッテリを、前記充電元のバッテリの残充電量が前記充電元のバッテリのために割り当てられている前記消費電力に達するまで充電しても、前記充電先のバッテリが完全に充電されている状態にならなければ、他のバッテリにより前記充電先のバッテリを充電するような制御を行うことを特徴とするバッテリ装置。 - 請求項2に記載のバッテリ装置であって、
前記バッテリ間充電手段は、前記消費電力の前記見積値が、現在における前記複数のバッテリの中で最もバッテリ残充電量が少ないバッテリ残充電量よりも多い場合は、バッテリ間の充電を行わないことを特徴とするバッテリ装置。 - 請求項1乃至8の何れか1項に記載のバッテリ装置であって、
残量の少ないバッテリを優先的に使用する消費制御手段を更に備えることを特徴とするバッテリ装置。 - 請求項9に記載のバッテリ装置であって、
前記消費電力の前記見積値が前記複数のバッテリのうちの最も残充電量が少ないバッテリの残充電量を超え且つ前記消費電力の前記見積値から前記最も残充電量が少ないバッテリの容量を差し引いた残消費電力が前記複数のバッテリのうちの次に残充電量が少ないバッテリの残充電量よりも少なければ、前記次に残充電量が少ないバッテリにより、前記次に残充電量が少ないバッテリの残充電量が最小で前記残消費電力に達するまで、前記次に残充電量が少ないバッテリよりも残充電量が多いバッテリを充電するような制御を行い、
前記消費制御手段は、前記制御による充電に追加して、前記残充電量が最も少ないバッテリ及び前記次残充電量が少ないバッテリを優先的に消費させる消費制御手段と、
を備えることを特徴とするバッテリ装置。 - 請求項9又は10に記載のバッテリ装置であって、
前記消費電力の前記見積値が前記複数のバッテリのうちの最も残充電量が少ないバッテリの残充電量を超え且つ前記消費電力の見積値から前記最も残充電量が少ないバッテリの容量を差し引いた残消費電力が前記複数のバッテリのうちの次に残充電量が少ないバッテリの残充電量を超えれば、前記最も残充電量が少ないバッテリによるそれよりも残充電量が多いバッテリの充電も、前記次に残充電量が少ないバッテリによるそれよりも残充電量が多いバッテリの充電も行わないような制御を行い、
前記消費制御手段は、前記制御による充電が実施されなくても、前記残充電量が最も少ないバッテリ及び前記次に残充電量が少ないバッテリを優先的に消費させることを特徴とするバッテリ装置。 - 請求項1乃至11の何れか1項に記載のバッテリ装置を備えることを特徴とするバッテリ駆動走行車。
- 複数のバッテリを用いて電子機器を駆動するためのバッテリ制御方法であって、
前記複数のバッテリの各々の残充電量を検出するバッテリ残充電量検出ステップと、
前記複数のバッテリの優先順位を決定する優先順位決定ステップと、
を有し、
前記優先順決定ステップでは、現在から次回充電までの消費電力の見積値、および前記バッテリ残充電量検出手段により検出された前記複数のバッテリの各々の残充電量に応じて、前記複数のバッテリに含まれる各バッテリの優先順位を決定することを特徴とするバッテリ制御方法。 - コンピュータに請求項13に記載のバッテリ制御方法を実行させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018075223A JP2019187076A (ja) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | バッテリ装置、それを備えるバッテリ駆動走行車並びにバッテリ制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018075223A JP2019187076A (ja) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | バッテリ装置、それを備えるバッテリ駆動走行車並びにバッテリ制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019187076A true JP2019187076A (ja) | 2019-10-24 |
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ID=68337791
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---|---|---|---|
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JP (1) | JP2019187076A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021070854A1 (ja) | 2019-10-10 | 2021-04-15 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 射出成形品 |
JP7404854B2 (ja) | 2019-12-20 | 2023-12-26 | カシオ計算機株式会社 | 管理装置、管理システム及びプログラム |
-
2018
- 2018-04-10 JP JP2018075223A patent/JP2019187076A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021070854A1 (ja) | 2019-10-10 | 2021-04-15 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 射出成形品 |
JP7404854B2 (ja) | 2019-12-20 | 2023-12-26 | カシオ計算機株式会社 | 管理装置、管理システム及びプログラム |
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