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

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。

特開２００５−２３７０６４号公報 特開平２−８７９３７号公報 特開２００３−７０１７２号公報

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。

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。

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。

従来例によるバッテリ消費方法を説明するための図である。 他の従来例によるバッテリ消費方法を説明するための図である。 更に他の従来例によるバッテリ消費方法を説明するための図である。 本発明の実施の形態によるバッテリ駆動走行車の構成を示す機能ブロック図である。 図４Ａに示す充電部と充電制御部の内部構成を示す概念図である。 本発明の第１の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の一例を示す概念図である。 本発明の第２の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の一例を示す概念図である。 本発明の第２の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の一例を示す続きの概念図である。 本発明の第４の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の一例を示す概念図である。 本発明の第４の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の一例を示す続きの概念図である。 本発明の第４の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の一例を示す更なる続きの概念図である。 本発明の第５の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の一例を示す概念図である。 本発明の第５の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の一例を示す続きの概念図である。 本発明の第５の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の一例を示す更なる続きの概念図である。 本発明の第５の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の他の一例を示す概念図である。 本発明の第５の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の他の一例を示す続きの概念図である。 本発明の第５の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の他の一例を示す更なる続きの概念図である。 本発明の第６の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の一例を示す概念図である。 本発明の第６の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の一例を示す続きの概念図である。 本発明の第６の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の一例を示す更なる続きの概念図である。 本発明の第７の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の一例を示す概念図である。 本発明の第７の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の一例を示す続きの概念図である。 本発明の第７の実施の形態によるバッテリ制御方法を実施した場合のバッテリ残充電量の推移の一例を示す更なる続きの概念図である。

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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (14)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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。
14. 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。

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