JP6564502B1 - バッテリ管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】シェアリングサービスに適した電動車両のバッテリ管理システムを提供する。【解決手段】バッテリ管理システム１００は，交換可能なバッテリ１によりモータを駆動して走行可能な電動車両２と，充電速度を調節してバッテリ１を充電可能なバッテリステーション３と，電動車両２及びバッテリステーション３に対して通信網を介して接続された管理サーバ４を含む。管理サーバ４は，少なくとも電動車両２の位置及び当該電動車両２に搭載されたバッテリ１の電池残量に基づいて，バッテリステーション３に格納されたバッテリ１の交換可能性を予測し，当該バッテリ１の交換可能性に基づいて，当該バッテリステーション３による当該バッテリ１の充電速度を決定し，決定した充電速度に関する制御情報を当該バッテリステーション３に送信する。【選択図】図１

Description

本発明は，電動車両等の駆動源となるバッテリの管理システムに関する。具体的に説明すると，本発明は，交換可能なバッテリを駆動源とする電動車両と，そのバッテリを充電するためのバッテリステーションと，バッテリの充放電を制御するための管理サーバと，を備えるバッテリ管理システムに関する。また，本発明は，上記の管理サーバ自体や，管理サーバ用のプログラム，バッテリ管理方法などにも関連する。

従来から，交換可能なバッテリを搭載した電動車両が知られている。電動車両は，動力制御装置を介してバッテリから供給された電力によりモータを駆動させることで走行する。このような電動車両としては，代表的なものとして，電動自動車や，電動スクーター，電動アシスト自転車などを挙げることができる。

上記のような電動車両は，バッテリの性能やコストの問題から，現状では，一度の充電やバッテリ交換で走行できる距離が，一般的な液体燃料自動車（ガソリン車，ディーゼル車，及び液化天然ガス車など）に比べて短いとされている。このため，現在では，電動車両のバッテリの充電や交換をこまめに行うことができるように，バッテリを充電するためのバッテリステーションの数を増やすインフラ整備が進められている。このため，電動車両のユーザは，自車のバッテリの電池残量が少なくなってきたときに，近くのバッテリステーションに立ち寄り，自車のバッテリとバッテリステーションで充電されたバッテリを交換することで，連続的に電動車両を走行させることができるようになっている。

ところで，一般的なバッテリステーションは，バッテリへの充電電流値にもよるが，電動車両用のバッテリを完全に充電するために，数十分から数時間程度の充電時間を必要とする。このため，電動車両が最寄りのバッテリステーションに到着しても，バッテリの充電が完了していなければ，バッテリステーションの前でその充電が完了するのを待つ必要があった。このように，従来のシステムでは，電動車両がバッテリステーションに到着してもすぐにバッテリ交換を行うことができないという事態も想定される。このことは，電動車両やバッテリステーションを含むシステムの普及を阻害する要因の一つとなっていた。

上記のようなバッテリ交換方式の電動車両やバッテリステーションの問題を解決するために，本願出願人は電動車両用のバッテリ交換システムを提案している（特許文献１）。このバッテリ交換システムでは，バッテリステーションにおいて予めバッテリを充電しておくことで，電動車両の電池残量が低下したときに，電動車両の消費済みバッテリをステーション内の充電済みバッテリと瞬時に交換することができる。これにより，電動車両のユーザは，短時間で充電済みバッテリを得ることができ，バッテリの充電中に待機する必要がないというメリットがある。

また，本願出願人は，同文献において，ユーザからバッテリの交換要求があったときに，電動車両がバッテリステーションに到着するまでの時間を予測し，予測した到着時間に基づいてバッテリステーションに保管されている各バッテリの充電速度を制御することにより，バッテリが無駄に劣化することを防止すると共に，バッテリの劣化度及び電池残量を適切に制御するという技術を提案している。

国際公開第ＷＯ２０１５／００１９３０号パンフレット

ところで，近年，ＩＴを利用して個人間で物やサービス，場所などを共用する社会的な仕組み，すなわちシェアリングエコノミーが発展しており，電動車両もシェアの対象となっている。特に電動アシスト自転車は短距離の移動手段として多くの人が気軽に利用できることからシェアの対象に適しており，このような電動アシスト自転車のシェアリングサービスが国内外で普及し始めている。また，電動アシスト自転車のシェアリングサービスにおいては，所定の駐輪場所（ドック）でのみ車両に乗車及び返還ができるサービスの他に，車両の現在位置をウェブサーバにおいて監視することで駐輪場所を問わずユーザが自由に車両に乗車したり返還したりすることのできるドックレスサービスも提案されている。

ただし，電動アシスト自転車のような電動車両のシェアリングサービスにおいては，その電動車両に搭載されたバッテリの充電作業が問題となる。特にドックレス方式のサービスにおいては，サービスの運営者がすべての電動車両を充電することはほぼ不可能であるため，バッテリの充電作業をユーザに任せることが必要となる。そこで，特許文献１において提案されているように，交換式バッテリを充電するためのバッテリステーションを各所に設置しておき，ユーザが電動車両の消費済みバッテリをバッテリステーション内の充電済みバッテリを瞬時に交換できるような仕組みづくりを行なうことが有効と考えられる。

しかしながら，電動車両のシェアリングサービスにおいては，どのユーザが，何時，何処で，どの電動車両に乗車して，どの方向に移動するかを予め特定することがほぼ不可能であり，特にドックレス方式に至っては，どの場所に電動車両が返還されるのかや，どの場所からユーザが電動車両の利用を開始するのかが不明となる。これに対して，特許文献１に提案されたシステムは，特定のユーザが特定の電動車両を所有及び管理していることを前提としたものであり，前述のとおり，ユーザからバッテリの交換要求があったときに，電動車両がバッテリステーションに到着するまでの時間を予測して，その予測到着時間に基づいてバッテリステーションに保管されている各バッテリの充電速度を制御することとしているが，このような充電制御方法は，電動車両のシェアリングサービスにはそのまま適用することが難しいといえる。すなわち，シェアリングサービスでは，何時，何処で，どのユーザがどの電動車両に登場するかを特定することが困難であることから，電動車両がバッテリステーションに到着する時間を予測することが難しく，その結果，特許文献１に記載のアルゴリズムでは，シェアリングサービスの状況下においては，バッテリステーション内のバッテリの充電速度等を適切に制御することができないという問題がある。

そこで，本発明は，主にシェアリングサービスに適した電動車両のバッテリ管理システムを提供することを目的とする。

本発明の第１の側面は，バッテリ管理システムに関する。本発明に係るバッテリ管理システムは，電動車両，バッテリステーション，及び管理サーバを含む。電動車両は，交換可能なバッテリによりモータを駆動して走行する。電動車両の例は，電動自動車（電動四輪車）や，電動三輪車，電動スクーター（電動二輪車），電動自転車である。電動自転車は，モータの駆動のみで自走可能なフル電動自転車と，モータにより人力を補助する電動アシスト自転車を含む。バッテリステーションは，充電速度を調節してバッテリを充電可能な設備を持つ。管理サーバは，電動車両及びバッテリステーションに対して通信網を介して接続されている。なお，バッテリ自体が管理サーバと通信網を介して接続されていてもよい。この場合，電動車両自体が直接管理サーバに接続されている場合，バッテリステーション自体が直接管理サーバに接続されている場合の他に，電動車両がそこに搭載されたバッテリを介して管理サーバに接続されていることや，バッテリステーションがそこに格納されたバッテリを介して管理サーバに接続されていることも，本発明の範囲に含まれる。

本発明において，管理サーバは，少なくとも電動車両の位置及び当該電動車両に搭載されたバッテリの電池残量に基づいて，バッテリステーションに格納されたバッテリの交換可能性を予測し，当該バッテリの交換可能性に基づいて，当該バッテリステーションによる当該バッテリの充電速度を決定することが好ましい。そして，管理サーバは，このようにして決定した充電速度に関する制御情報をバッテリステーションに送信する。バッテリステーションは，この管理サーバからの制御情報に従って，そこに格納されているバッテリの充電速度を制御する。ここで，本発明のようにバッテリステーションに格納されたバッテリの交換可能性を予測することは，特許文献１に記載のように電動車両がバッテリステーションに到着する時間を予測することとは異なる。例えば，本発明では，電池残量の多い電動車両にユーザが乗車したことを想定した場合，その乗車位置から近くのバッテリステーションはバッテリの交換可能性が低いと評価され，そのバッテリの充電残量で走行可能な限界距離付近のバッテリステーションはバッテリの交換可能性が高いと評価される。そして，例えば各バッテリの交換可能性を定量化し，その評価値に基づいて各バッテリの充電速度を決定する。これにより，バッテリステーションへの到着時間を予測することが困難な状況下においても，各ステーション内のバッテリを効率的に充電することが可能となる。従って，本発明によれば，主に電動車両のシェアリングサービスに適したバッテリ管理を実現することができる。

本発明に係るバッテリ管理システムにおいて，電動車両は複数のユーザによって共用されるものであることが好ましい。すなわち，本発明のシステムは，電動車両のシェアリングサービスに適用されることが好ましい。また，管理サーバは，上記した電動車両の位置及び当該電動車両に搭載されたバッテリの電池残量に加えて，さらに，ユーザによる電動車両の利用開始位置及びユーザの進行方向に基づいて，バッテリステーションに格納されたバッテリの交換可能性を予測することが好ましい。例えば，ユーザによる電動車両の利用開始位置を基準として，その電動車両に乗車したユーザの進行方向に存在するバッテリステーションはバッテリの交換可能性が高いと評価され，その進行方向と反対方向に存在するバッテリステーションはバッテリ交換可能性が低いと評価される。これにより，電動車両用のバッテリの充電量や充電速度をより正確に制御することができる。なお，ここにいう「ユーザの進行方向」には，電動車両に乗車したユーザの進行方向だけでなく，電動車両に乗車していないユーザの進行方向も含まれる。電動車両に乗車していないユーザの進行方向は，例えばそのユーザが所持する携帯端末の移動情報などに基づいて予測すればよい。

本発明に係るバッテリ管理システムは，さらに，電動車両を共用する複数のユーザが所有するユーザ端末を備える。また，管理サーバは，ユーザ端末に対してバッテリステーションへと誘導するプロモーション情報を送信可能であることが好ましい。この場合，管理サーバは，上記した電動車両の位置及び当該電動車両に搭載されたバッテリの電池残量に加えて，プロモーション情報に基づいて，バッテリステーションに格納されたバッテリの交換可能性を予測することが好ましい。例えば，管理サーバからユーザ端末に，あるバッテリステーション付近で使用可能なクーポンなどが含まれるプロモーション情報が送られることで，そのプロモーション情報を受けたユーザは，そのバッテリステーション付近に訪れて，そのステーションでバッテリを交換する可能性が高まる。また，プロモーション情報の内容（特典内容）によってもバッテリの交換可能性は増減する。このように，プロモーション情報はバッテリの交換可能性に影響するため，管理サーバは，プロモーション情報の内容を考慮して，各バッテリの交換可能性を予測することが好ましい。さらに，プロモーション情報は，本システムの運営者が任意のユーザに配信することができるため，任意のユーザを運営者にとって都合の良いバッテリステーションへと誘導することも可能である。

本発明に係るバッテリ管理システムにおいて，バッテリステーションは，さらに，放電速度を調節してバッテリを放電可能なものであることが好ましい。なお，バッテリの「放電」には，バッテリから電力網又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近へと放電すること，いわゆる売電が含まれる。なお，施設の付近とは，例えばその施設から半径１００ｍ圏内に位置する他の施設を含むことを意味する。この場合，管理サーバは，電力市場又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近における電力の需要量と供給量に基づいて，バッテリステーションに格納されたバッテリの充電又は放電の必要性を判断し，バッテリの交換可能性とバッテリの充電又は放電の必要性とに基づいて，当該バッテリステーションによる当該バッテリの充電速度又は放電速度を決定することが好ましい。管理サーバは，決定した充電速度又は放電速度に関する制御情報をバッテリステーションに送信する。バッテリステーションは，管理サーバから受信した制御情報に基づいてバッテリを充電又は放電する。なお，「電力市場又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近における電力の需要量と供給量」としては，電力グリッドからの電力の需要供給要求タイミングの他に，電力料金，ＣＯ_２排出量，炭素税，カーボンクレジット等の多寡などを考慮することが好ましい。このように，電力市場又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近からの需要と供給を考慮して，バッテリステーションにおけるバッテリの充電速度や放電速度を制御することで，例えば電力料金が安価なときにバッテリに充電を行い，電力料金が高価なときにはそのバッテリから売電を行なうなど，電力の充放電を適切にコントロールすることができる。

本発明に係るバッテリ管理システムにおいて，電動車両には，用途の異なる複数カテゴリの電動車両が含まれることが好ましい。例えば，消費電力が大きい大型電動車両（電気自動車等）や，消費電力が小さい小型電動車両（電動スクーター，電動自転車等）にカテゴリ分けすればよい。この場合に，管理サーバは，バッテリの劣化度に応じて，バッテリを搭載させる電動車両のカテゴリを決定することが好ましい。例えば，劣化度の小さいバッテリを大型電動車両用に設定し，劣化度の大きいバッテリを小型電動車両用に設定することができる。例えば，同じバッテリを電気自動車と電気自転車といった異なるカテゴリの電動車両間で使い回すことのできるシェアリングサービスに本発明のシステムを適用することを想定した場合，バッテリの劣化度（使用頻度や使用回数等）に応じて，そのバッテリをどの電動車両に搭載するかを決定することができる。これにより，このようなシェアリングサービス内で，バッテリを効率的に再利用することが可能となる。また，バッテリを，電動車両だけでなく，ポータブル電源や定置型蓄電池にも再利用できるようにしてもよい。

本発明に係るバッテリ管理システムにおいて，バッテリは，電動車両以外の機器でも利用可能なものであってもよい。この機器には，用途の異なる複数カテゴリの機器が含まれる。そして，管理サーバは，バッテリの劣化度に応じて，バッテリを利用させる機器のカテゴリを決定する。上記機器には，例えば電動工具や，屋外照明機器，家庭用蓄電池，又は電力系統用蓄電池などの電動機器が含まれる。

本発明の第２の側面は，上記バッテリ管理システム全体を統制するための管理サーバに関する。本発明に係る管理サーバは，交換可能なバッテリによりモータを駆動して走行可能な電動車両と，バッテリの充電速度を調節して充電可能なバッテリステーションとに対して，通信網を介して接続されたウェブサーバである。管理サーバは，少なくとも電動車両の位置及び当該電動車両に搭載されたバッテリの電池残量に基づいて，バッテリステーションに格納されたバッテリの交換可能性を予測し，当該バッテリの交換可能性に基づいて，当該バッテリステーションによる当該バッテリの充電速度を決定し，決定した充電速度に関する制御情報を当該バッテリステーションに送信することが好ましい。

本発明の第３の側面は，サーバ装置（ウェブサーバ）を，上記第２の側面に係る管理サーバとして機能させるためのコンピュータプログラムに関する。コンピュータプログラムは，インターネットを通じてサーバ装置にダウンロードされるものであってもよいし，サーバ装置にプリインストールされたものであってもよい。また，コンピュータプログラムは，ＣＲ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納されたものであってもよい。

本発明の第４の側面は，バッテリ管理方法に関する。本発明に係るバッテリ管理方法では，管理サーバが，交換可能なバッテリによりモータを駆動して走行可能な電動車両の位置及び当該電動車両に搭載されたバッテリの電池残量に基づいて，バッテリステーションに格納されたバッテリの交換可能性を予測する。また，管理サーバが，予測したバッテリの交換可能性に基づいて，バッテリステーションによるバッテリの充電速度を決定する。そして，決定した充電速に基づいてバッテリステーションによりバッテリ充電する。

本発明は，主にシェアリングサービスに適した電動車両のバッテリ管理システムを提供することができる。

図１は，バッテリ管理システムの全体図である。 図２は，電動車両の機能構成を示したブロック図である。 図３は，バッテリステーションの機能構成を示したブロック図である。 図４は，管理サーバの機能構成を示したブロック図である。 図５は，ユーザ端末の機能構成を示したブロック図である。 図６は，管理サーバ，電動車両，ユーザ端末，及びバッテリステーションの間でやり取りされる情報の一例を示している。 図７は，管理サーバにおける充電制御情報生成処理の一例を示したフロー図である。 図８は，充電制御情報生成処理の一例を模式的に示したスコア表である。 図９は，電動車両の利用状況に応じてバッテリの交換可能性を評価する処理（ステップ１）の詳細を示したフロー図である。 図１０は，電動車両の利用状況に応じてバッテリの交換可能性を評価する方法の一例を模式的に示している。

以下，図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。本発明は，以下に説明する形態に限定されるものではなく，以下の形態から当業者が自明な範囲で適宜変更したものも含む。

図１は，バッテリ管理システム１００の概要を示す全体図である。図１に示されるように，バッテリ管理システム１００は，交換可能なバッテリ１を搭載した複数の電動車両２と，交換用のバッテリ１の充電を行う複数のバッテリステーション３と，本システム全体の管理を行う管理サーバ４と，電動車両２のユーザが所有するユーザ端末５を含む。電動車両２，バッテリステーション３，管理サーバ４，及びユーザ端末５は，インターネットやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信によって互いに情報の送受信を行なうことができる。例えば，電動車両２，バッテリステーション３，及びユーザ端末５は，それぞれインターネットを介して管理サーバ４に接続されている。また，ユーザ端末５は，電動車両２やバッテリステーション３との間で近距離無線通信を行なうことができる。また，バッテリ１自体がネットワーク通信機能及び近距離無線通信機能を有しており，バッテリ１が電動車両２，バッテリステーション３，管理サーバ４，及びユーザ端末５と直接通信することもできる。

電動車両２は，車両に搭載された一又は複数のバッテリ１から供給される電力により，モータを駆動させることで走行する。電動車両２の例は，電動自動車（電動四輪車）や，電動三輪車，電動スクーター（電動二輪車），電動自転車である。駆動用のバッテリ１の電池残量が低下すると，電動車両２は近くのバッテリステーション３に立ち寄る。バッテリステーション３では，複数のバッテリ１が保管され，充電されている。電動車両２のユーザは，バッテリステーション３から必要な数の充電済みバッテリ１を取り出し，電動車両２に搭載されている消費済みバッテリ１と入れ替える。これにより，電動車両２は，充電済みのバッテリ１を利用して走行を続けることができる。他方，バッテリステーション３には，電池残量の少なくなったバッテリ１が装填される。そうすると，バッテリステーション３は，電力網等の電源から電力供給を受けて，内部に装填されたバッテリ１の充電を開始する。

また，本システムにおいて，バッテリ１は規格化されたものであり，様々なタイプの電動車両２で利用できるものであることが好ましい。例えば，同じバッテリ１を電動自動車と電動スクーターの動力源として利用することができることが好ましい。また，電動自動車と電動スクーターでは走行に必要なバッテリ１の数を変えることで，それぞれの車両タイプに併せて出力を調節することもできる。

本発明のシステムは，特に電動車両２のシェアリングサービスに適用されることが好ましい。中でも，本発明のシステムは，ドックレス方式の電動車両のシェアリングサービスに適している。具体的に説明すると，ドックレス方式では，交換可能なバッテリ１を搭載した電動車両２が任意の場所に駐車されており，ユーザはその電動車両２を自由に利用することができる。電動車両２はインターネットを介して管理サーバ４に接続されており，管理サーバ４は電動車両２の現在位置をすべて把握している。このため，管理サーバ４はユーザの持つユーザ端末５に電動車両２の駐車場所の案内情報を送ることもできる。また，ユーザはユーザ端末５を介して電動車両２の利用予約を行なうこともできる。また，各電動車両２には施錠装置が設けられており，この施錠装置は管理サーバ４により制御されている。このため，ユーザは，利用を希望する電動車両２を発見した場合，ユーザ端末５を操作して管理サーバ４に対して事前申請を行なうか，あるいは電動車両２に設けられた２次元コード（例えばＱＲコード（登録商標））をユーザ端末５で読み取ってその車両の識別情報を管理サーバ４に送信するか，あるいはユーザ端末５と電動車両２とで近距離無線通信を行ってその車両から識別情報を取得して管理サーバ４に送信するなどして，利用を希望する電動車両２に関する情報を管理サーバ４へと送信する。管理サーバ４は，電動車両２の利用申請を行ったユーザについて認証処理を行い，そのユーザがその車両の利用権限を有すると判断した場合には，ユーザが指定した電動車両２の施錠装置を解錠する。これにより，ユーザは指定した電動車両２に乗車して移動することができる。

また，各バッテリステーション３のバッテリ格納室にも施錠装置が設けられており，この施錠装置は管理サーバ４により制御されている。このため，ユーザは，バッテリステーション３内のバッテリを利用する場合，ユーザ端末５を操作して管理サーバ４に対して事前申請を行なうか，あるいはバッテリステーション３に設けられた２次元コード（例えばＱＲコード（登録商標））をユーザ端末５で読み取ってそのバッテリの識別情報を管理サーバ４に送信するか，あるいはユーザ端末５とバッテリステーション３とで近距離無線通信を行ってそのステーションから識別情報を取得して管理サーバ４に送信するなどして，利用を希望するバッテリステーション３に関する情報を管理サーバ４へと送信する。管理サーバ４は，バッテリステーション３の利用申請を行ったユーザについて認証処理を行い，そのユーザがそのバッテリステーション３の利用権限を有すると判断した場合には，バッテリステーション３の空きバッテリ格納室の施錠装置を解錠する。これにより，電動車両２から取り出した消費済みバッテリを，バッテリステーション３の空きバッテリ格納室に格納し，管理サーバ４からの制御に基づいて充電が開始される。さらに，バッテリステーション３のバッテリ格納室から充電済みのバッテリを取り出して，電動車両２に搭載することができる。なお，ここでは，消費したバッテリ１をバッテリステーション３に格納した後に，充電されたバッテリ１をバッテリステーション３から取り出せる仕組みとなっているが，本発明はこれに限らず，充電されたバッテリ１をバッテリステーション３から取り出した後に，消費したバッテリ１をバッテリステーション３に格納することとしてもよい。

続いて，本システムに含まれる各装置の具体的構成について詳しく説明する。

図２は，バッテリ１を搭載した電動車両２の構成を示したブロック図である。電動車両２は，主に交換可能なバッテリ１と車両制御部２０を含む。車両制御部２０は，バッテリ１に電力線を介して接続されており，このバッテリ１から電力の供給を受けてモータ２４を駆動する。なお，電動車両２の種類によって，車両に搭載されるバッテリ１の数は増減する。すなわち，電動車両２に搭載されるバッテリ１の数は，一個であってもよいし複数個であってもよい。また，本システムで利用されるバッテリ１には，それぞれ識別番号（ＩＤ）が付与されている。各バッテリ１の識別番号（ＩＤ）は，後述する管理サーバ４のバッテリデータベース４２に記憶されて一元管理されている。

バッテリ１は，主に，バッテリ制御装置（ＢＭＳ：Battery Management System）１０，通信装置１１，ＧＰＳ（Global Positioning System）１２，及びバッテリセル１３を備える。

バッテリ制御装置１０は，主に集積回路及び各種のセンサ等で構成されている。バッテリ制御装置１０は，一又は複数のバッテリセル１３の制御を行なうと共に，電池残量及び充電回数等を含むバッテリ充電情報を計測及び算出することができる。また，バッテリ制御装置１０により取得されるバッテリ充電情報には，識別番号（ＩＤ）及び電池残量の他に，充電回数，バッテリの電圧，電流，温度，及び満充電容量等が含まれることとしてもよい。なお，バッテリ１の種類又は実施形態においては，バッテリ１にバッテリ制御装置１０を必ずしも設ける必要はない。

バッテリ１の通信装置１１は，バッテリ制御装置１０が取得したバッテリ充電情報を外部へ通信する通信機能を持つ。すなわち，バッテリ制御装置１０より取得される電池残量等のバッテリ充電情報は，有線通信（ＣＡＮなど）又は近距離無線通信（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など）で，車両制御部２０に搭載された残量計２７やバッテリステーション３に搭載された検出機３２等へ送信されることが好ましい。また，バッテリ１の通信装置１１は，インターネットなどの通信網を介して管理サーバ４と双方向通信を行うことができる。すなわち，通信装置１１は，バッテリ制御装置１０により取得されたバッテリ情報を管理サーバ４に向けて送信したり，又は管理サーバ４からの情報を受信することができる。さらに，バッテリ１の通信装置１１は，近距離無線通信によってユーザの所有するユーザ端末５に情報を送信するものであってもよい。なお，バッテリ１の種類又は実施形態においては，バッテリ１に通信装置１１を必ずしも設ける必要はない。

ＧＰＳ１２は，バッテリ１の現在位置を測定し，これを特定する情報を得るための装置である。ＧＰＳ１２は，複数のＧＰＳ衛星から送られた電波に含まれる電波送信時間の情報に基づき，それぞれの電波を受信するのに要した時間を測定して，その時間を示す時間情報をバッテリ制御装置１０に送出する。ＧＰＳ１２で取得されたバッテリ１の位置情報は，通信装置１１を介して管理サーバ４に送信されることが好ましい。なお，例えば，車両制御部２０にＧＰＳ２３が設けられている実施形態においては，バッテリ１にＧＰＳ１２を必ずしも設ける必要はない。また，バッテリ１が近距離無線通信でユーザ端末５とペアリングされている場合，ユーザ端末５のＧＰＳ５３を利用してバッテリ１の位置情報を取得することができるため，この場合もバッテリ１にＧＰＳ１２を設ける必要はない。

バッテリセル１３には，公知の充電可能なニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池を使用することができる。

車両制御部２０は，電子制御装置２１，通信装置２２，ＧＰＳ２３，モータ２４，動力制御装置２５，速度計２６，残量計２７，及び施錠装置２８を備える。

電子制御装置２１は，車両制御部２０を構成する各要素２２〜２８を制御する。電子制御装置２１は，ＣＰＵなどのプロセッサにより実現できる。電子制御装置２１は，例えば残量計２７より取得されたバッテリ１の電池残量等を含むバッテリ情報，ＧＰＳ２３により取得された自車の現在の位置情報，及び速度計２６により計測された自車の走行速度を適宜得ることができる。また，電子制御装置２１は，各種機器から得られた情報の演算処理を行い，通信装置２２を介して管理サーバ４に送信できる。電子制御装置２１は，管理サーバ４からの制御情報に基づいて，施錠装置２８の解錠及び施錠を制御する。

通信装置２２は，インターネットなどの通信網を介して管理サーバ４と双方向通信を行うことができる。すなわち，通信装置２２は，電子制御装置２１で演算処理された情報を管理サーバ４に向けて送信し，又は管理サーバ４からの情報を受信することができる。また，通信装置２２は，バッテリ１の通信装置１１に有線又は無線で接続されていてもよい。すなわち，通信装置２２は，バッテリ制御装置１０により取得されたバッテリ情報を管理サーバ４に向けて送信し，又は管理サーバ４からの情報を受信することができる。さらに，通信装置２２は，近距離無線通信によってユーザの所有するユーザ端末５に情報を送信するものであってもよい。なお，バッテリ１に通信装置１１が設けられており，電動車両２の電子制御装置２１で演算処理された情報をバッテリ１の通信装置１１によってインターネットなどの通信網を介して管理サーバ４と双方向通信を行うことができる実施形態においては，車両制御部２０に通信装置２２を必ずしも設ける必要はない。また，電動車両２が近距離無線通信でユーザ端末５とペアリングされている場合，ユーザ端末５を中継して，電動車両２と管理サーバ４との間で情報の授受を行なうこともできる。

ＧＰＳ２３は，電動車両２の現在位置を測定し，これを特定する情報を得るための装置である。車両制御部２０のＧＰＳ２３は，バッテリ１のＧＰＳ１２と同様に，複数のＧＰＳ衛星から送られた電波に含まれる電波送信時間の情報に基づき，それぞれの電波を受信するのに要した時間を測定して，その時間を示す時間情報を電子制御装置２１に送出する。なお，バッテリ１にＧＰＳ１２が設けられている実施形態においては，車両制御部２０にＧＰＳ２３を必ずしも設ける必要はない。また，電動車両２が近距離無線通信でユーザ端末５とペアリングされている場合，ユーザ端末５のＧＰＳ５３を利用して電動車両２の位置情報を取得することができるため，この場合も電動車両２にＧＰＳ２３を設ける必要はない。

モータ２４は，動力制御装置２５を介してバッテリ１から得られた電力を回転出力に変換し，動力伝達機構に伝達する。モータ２４からの出力が，動力伝達機構を介して車輪に伝わることで，電動車両２が走行する。

動力制御装置２５は，バッテリ１のバッテリセル１３から供給される電力を制御して，その電力をモータ２４に伝達する機能を備える。

速度計２６は，モータ２４や動力伝達機構などの回転数又は位置情報取得装置（ＧＰＳ）２２に基づいて，電動車両２の瞬間の走行速度を算出する計器である。なお，電動車両２の種類又は実施形態においては，電動車両２に速度計２６を必ずしも設ける必要はない。

残量計２７は，バッテリ１の識別番号及び電池残量等を含むバッテリ充電情報を取得する。残量計２７は，バッテリ１が備えるバッテリ制御装置１０からバッテリ充電情報を取得することとしてもよいし，バッテリ１が接続されたときにバッテリ１の識別番号及び電池残量等を有線通信（ＣＡＮなど）又は無線通信（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など）等を経由して直接検出及び測定することとしてもよい。残量計２７によって取得されたバッテリ充電情報は，電子制御装置２１へと出力される。なお，電動車両２の種類又は実施形態においては，電動車両２に残量計２７を必ずしも設ける必要はない。

施錠装置２８は，電動車両２を実質的に走行不能にするための施錠機構を有する。例えば，施錠装置２８は，電動車両２のタイヤをロックするものであってもよいし，ハンドルをロックするものであってもよい。また，施錠装置２８は，電動車両２を電子的にオン又はオフにするものであってもよい。また，施錠装置２８は，バッテリ１と電動車両２を同時に施錠するものであってもよいし，別々に施錠するものであってもよい。施錠装置２０の解錠は，管理サーバ４からの制御情報に基づいて電子制御装置２１により自動で行われることが好ましい。他方で，施錠装置２８の施錠は，管理サーバ４からの制御情報に基づいて電子制御装置２１により自動で行われてもよいし，ユーザにより手動で行われてもよい。

図３は，バッテリステーション３の構成を示したブロック図である。バッテリステーション３は，主に制御装置３０，複数の充電器３１，検出機３２，通信装置３３，電源３４，及び複数の施錠装置３５を備えている。複数の充電器３１のそれぞれには，バッテリ１を装填することができる。バッテリ１が装填された充電器３１は，制御機３０による制御に従って，電源３４から電力供給を受けて，バッテリ１を充電する。

バッテリステーション３の制御装置３０は，複数の充電器３１，検出機３２，及び通信装置３３，及び施錠装置３５に接続されている。このため，制御装置３０は，通信装置３３を介して管理サーバ４から受信した制御情報に基づいて，充電器３１によるバッテリ１の充電速度を制御することができる。また，制御装置３０は，検出機３２がバッテリ１から取得した検出情報を加工し，通信装置３３を介して管理サーバ４へと送信することができる。さらに，制御装置３０は，バッテリ１の格納室ごとに設けられた施錠装置３５を解錠又は施錠することで，バッテリ１の取り出しの可否をコントロールすることができる。

充電器３１は，バッテリ１と電気的に接続され，電源３４からの電力供給を受けて，バッテリ１に対する充電操作を行う装置である。充電器３１は，例えば，定電流定電圧方式（ＣＣ−ＣＶ方式）によりバッテリ１を充電する。この定電流定電圧方式（ＣＣ−ＣＶ方式）とは，充電初期から一定の電流値で充電を行い，充電の進行に伴ってバッテリの電圧が所定の値に達したときに，その電圧を維持しながら連続的に充電電流値を減少させてゆく充電方式である。

また，充電器３１は，制御装置３０からの制御信号に従って，バッテリ１の充電速度を可変させることができる。例えば，充電器３１は，少なくとも，通常の速度で充電する普通充電と，普通充電よりも高速に充電する高速充電の２段階で，充電速度を可変できることが好ましい。また，充電器３１は，普通充電と高速充電の他，普通充電よりも低速で充電する低速充電を行うことができるものであってもよい。また，定電流定電圧方式で充電するバッテリ１では，充電速度と充電電流値が一定の電池残量範囲では，ほぼ正比例の関係となる。このため，充電器３１からバッテリ１に供給される充電電流値を制御することで，バッテリ１の充電速度を自由に調節できる。例えば，バッテリ１は，主に安全性と耐久性の面から，充電速度と充電電流値に上限が設けられている。このため，充電速度と充電電流値の上限により近い充電は高速充電とし，充電速度と充電電流値の下限により近い充電は低速充電とし，高速充電と低速充電の間の電流値により行う充電を普通充電とすればよい。換言すると，一定範囲内の標準的な速度で行う充電を普通充電といい，普通充電の範囲よりもより高速な充電を高速充電といい，普通充電の範囲よりもより低速な充電を低速充電ということができる。

検出機３２は，充電状態にあるバッテリ１から識別番号及び電池残量等を含むバッテリ充電情報を取得するための装置である。検出機３２は，バッテリ１が備えるバッテリ制御装置１０からバッテリ充電情報を取得するものであってもよいし，バッテリ１が接続されたときにバッテリ１の識別番号及び電池残量等を有線通信（ＣＡＮなど）又は無線通信（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など）等を経由して直接検出及び測定するものであってもよい。また，バッテリ１の電池残量は，例えばバッテリ制御装置１０によってバッテリ１の充放電電流値を計測し，電流を積算して得られる電気量を満充電の状態の電池残量から減算することで検出することができる。検出機３２により検出されたバッテリ充電情報は，制御装置３０へと送出される。

通信装置３３は，バッテリステーション３が通信網を介して管理サーバ４と双方向通信を行うための装置である。通信装置３３は，制御装置３０で加工された情報を管理サーバ４に向けて送信し，又は管理サーバ４からの情報を受信することができる。また，バッテリステーション３の通信装置３３とバッテリ１の通信装置１１との間で近距離無線通信を行なうこともできる。

電源３４は，充電器３１に対して電力を供給できるものであれば，公知のものを採用できる。例えば，電源３４として，自然エネルギー発電機３４ａにより得られた再生可能エネルギーを利用することとしてもよい。自然エネルギー発電機３４ａの例は，太陽光発電機，太陽熱発電機，及び風力発電機等である。自然エネルギー発電機３４ａは，バッテリステーション３の近傍に設置されたものであることが好ましい。つまり，自然エネルギー発電機３４ａは，バッテリステーション３に搭載されていてもよいし，バッテリステーション３の近くに配置されていてもよい。また，バッテリステーション３は，電力会社が保有する自然エネルギー発電機３４ａから，電力網を介して電力の供給を受けてもよい。また，電源３４としては，電力網３４ｂから供給される商用電力を利用することとしてもよい。また，電源３４は，再生可能エネルギーと商用電力を併用することも可能である。なお，バッテリ１内に蓄えられている電力は，バッテリステーション３を介して外部に販売することができる。例えば，バッテリステーション３は，電力網を介して，バッテリ１内に蓄えられている電力を，電力会社や，会社，一般家庭などに販売することができる。また，バッテリステーション３に装填されているバッテリ１を貸し出したり交換したりすることを通じて，バッテリ１内に蓄えられている電力をユーザに販売することも可能である。

施錠装置３５は，各バッテリ１をバッテリステーション３から実質的に取出不能にするための施錠機構を有する。施錠装置３５は，バッテリ１のそれぞれに対して設けられ，バッテリ１ごとに施錠又は解錠を行なう。例えば，施錠装置３５は，バッテリ１自体をバッテリステーション３にロックするものであってもよいし，バッテリ１の格納室を開閉する蓋をロックするものであってもよい。施錠装置３５の解錠は，管理サーバ４からの制御情報に基づいて制御装置３０により自動で行われることが好ましい。他方で，施錠装置３５の施錠は，管理サーバ４からの制御情報に基づいて制御装置３０により自動で行われてもよいし，ユーザにより手動で行われてもよい。

図４は，管理サーバ４の構成を示したブロック図である。管理サーバ４は，制御部４０，通信部４１，バッテリデータベース４２，電動車両データベース４３，ステーションデータベース４４，及びユーザデータベース４５を有している。管理サーバ４は，バッテリ１，電動車両２，バッテリステーション３，及びユーザに関する情報を一元管理することで，本システムを統制する機能を担う。管理サーバ４は，一つのサーバ装置によってこれらの機能を実行するものであってもよいし，複数のサーバ装置によってこれらの機能を実行するものであってもよい。管理サーバ４の制御部４０は，メインメモリに記憶されたプログラムを読み出し，読み出したプログラムに従って所定の演算処理を行う。

管理サーバ４の制御部４０は，通信部４１及び各種データベース４２〜４５に接続されている。制御部４０は，通信部４１を介してバッテリ１や，電動車両２，バッテリステーション３，ユーザ端末５から受信した情報を，各種データベース４２〜４５に記録する。また，制御部４０は，各種データベース４２〜４５に記録された情報に基づいて，電動車両２及びバッテリステーション３に対する制御信号を生成し，その制御信号を通信部４１を介して送信することができる。制御部４０は，ＣＰＵなどのプロセッサによって構成される。

通信部４１は，管理サーバ４が，通信網を介して，バッテリ１，電動車両２，バッテリステーション３，ユーザ端末５のぞれぞれと双方向通信を行うための装置である。例えば，通信部４１は，制御部４０が生成した制御信号を，電動車両２及びバッテリステーション３に向けて送信する。また，通信部４１は，バッテリ１，電動車両２，バッテリステーション３，及びユーザ５から送信された各種情報を受信できる。

バッテリデータベース４２は，本システムにおいて利用される複数のバッテリ１のそれぞれについて，その管理情報を記録するための記憶手段である。図４には，バッテリデータベース４２のデータ構造の一例が示されている。図４に示されるように，バッテリステーション４２は，バッテリ１の識別番号（バッテリＩＤ）をキー情報として，種々の管理情報を関連付けて記憶している。バッテリ１の管理情報には，例えば，バッテリの現所在場所，充電回数，電池残量，満充電容量，及び劣化度に関する情報が含まれる。

また，バッテリデータベース４２に，過去に使用された複数のバッテリに関する情報を記憶しておくことで，バッテリの統計データを得ることができる。各バッテリについて，過去に使用された同種のバッテリの統計データをバッテリデータベース４２に記録しておくことで，管理サーバ４は，これらの情報から，バッテリの劣化度をより正確に把握することができる。すなわち，バッテリの劣化度は，バッテリ単体の充電回数及び満充電容量以外に，過去の同種バッテリ多数の統計データと比較することで，より正確な予測が可能になる。

バッテリの現所在場所の情報としては，バッテリ１が格納されている電動車両２の識別番号（車両ＩＤ）や，バッテリステーション３の識別番号（ステーションＩＤ）などが記録される。また，バッテリ１が電動車両２やバッテリステーション３に格納されていない場合には，管理サーバ４がバッテリ１自体から受信した現在位置情報（緯度経度情報）が記録されていてもよい。また，電動車両２やバッテリステーション３が，複数のバッテリを格納できるものである場合，バッテリの現所在場所の情報は，車両２やバッテリステーション３が有する複数の格納場所のうち，どの場所にバッテリが格納されているかを示す情報であることが好ましい。これにより，バッテリステーション３が複数のバッテリ１を格納可能なものである場合に，管理サーバ４がバッテリステーション３のどの格納室にどのバッテリ１が格納されているかを把握することができる。なお，図４に示した例では，頭文字が「Ｖ」となっている識別番号は電動車両の識別番号であり，頭文字が「Ｓ」となっている識別番号はバッテリステーションの識別番号であり，「−」（ハイフン）以降の番号は電動車両又はバッテリステーションの格納室の部屋番号である。

また，バッテリの充電回数に関する情報としては，バッテリがバッテリステーション３に格納された回数の情報を記録することとしてもよいし，バッテリが満充電となった回数を記録することとしてもよいし，又はバッテリ充電後の電池残量が特定された数値または割合以上となった回数を記録することとしてもよい。ただし，バッテリの充電回数を求める方法は，上記した方法に限られず，その他公知の方法を採用することができる。また，図４に示されるように，バッテリの充電回数に関する情報は，高速充電を行った回数，普通充電を行った回数，及び低速充電を行った回数のように，充電速度に分けて記録されていることが好ましい。充電速度別に充電回数をカウントすることにより，バッテリの劣化度の算出の精度を向上させることができる。

また，バッテリの識別番号及び電池残量等を含むバッテリ充電情報に関しては，電動車両２又はバッテリステーション３によって送信された最新のバッテリ充電情報を記録することが好ましい。すなわち，バッテリ１の現所在場所が電動車両２である場合，電動車両２の通信装置２２から管理サーバ４に送信されたバッテリ充電情報が記録される。また，バッテリ１の現所在場所がバッテリステーション３である場合，バッテリステーション３の通信装置３３から管理サーバ４に送信されたバッテリ充電情報が記録される。また，バッテリ１が電動車両２とバッテリステーション３のいずれにも格納されていない場合，バッテリ１から管理サーバ４に直接送信されたバッテリ充電情報が記録される。なお，バッテリデータベース４２において，バッテリ充電情報は，常に最新のものに更新されることが好ましい。

また，バッテリの満充電容量に関する情報としては，バッテリの定格満充電容量と，満充電容量とが記録されていることが好ましい。図４においては，満充電容量の他に，定格満充電容量をカッコ書きで示している。バッテリ１が満充電容量の計測及び算出することのできるバッテリ制御装置１０を備えている場合には，このバッテリ制御装置１０によってバッテリ１の満充電容量を計測及び算出してもよい。

また，バッテリ１がバッテリ制御装置１０を備えないものである場合や，バッテリ１がバッテリ制御装置１０を備えるものであっても，実際にバッテリ制御装置１０が満充電容量を計測及び算出しない場合には，バッテリ使用開始前（新品状態であるとき）の定格満充電容量と，バッテリの劣化を考慮して制御部４０により補正された満充電容量等が，バッテリデータベース４２に記録されていることが好ましい。通常，バッテリの使用回数が多くなればなるほど，満充電容量の値が小さくなる。このとき，満充電容量は，高速充電の回数，普通充電の回数，及び低速充電の回数に基づいて，定格満充電容量を補正することで，求められた値であることが好ましい。更に，高速充電の方が普通充電よりもバッテリを劣化させ，普通充電の方が低速充電よりもバッテリを劣化させる場合がある。従ってこの場合，高速充電，普通充電，及び低速充電に応じて，バッテリの劣化に与える影響度の重み付けを変化させて，満充電容量を求めることがより好ましい。このように，バッテリデータベース４２に，各バッテリの高速充電，普通充電，及び低速充電の回数を記録し，この充電回数の記録と過去の統計データを比較することにより，満充電容量をより正確に推測することができる。なお，上記した満充電容量を求める計算は，制御部４０が，バッテリデータベース４２に記録されている充電回数に関する情報と，定格満充電容量に関する情報とに基づいて行う。ただし，バッテリの満充電容量を求める方法は，上記した方法に限られず，その他公知の方法を採用することができる。例えば，バッテリ１を充電する際の電気抵抗値を逐次記録していくことで，満充電容量を求めることとしてもよい。また，例えば，バッテリ１自体に満充電容量を逐次記憶するためのバッテリ制御装置１０以外のメモリを搭載することも可能である。

また，バッテリの劣化度に関する情報は，バッテリデータベース４２に記録されている情報に基づいて制御部４０が算出する。例えば，劣化度は，Ａ（新しい）からＥ（古い）までの５段階でランク付けされることとしてもよい。例えば，劣化度Ａはバッテリが新品又はそれに近い状態を意味し，劣化度Ｅはバッテリを廃棄する必要があることを意味する。また，ランク付けの一例としては，制御部４０により，満充電容量を比較し，定格満充電容量から実際の満充電容量にまで減少した度合いを，劣化度として求めることができる。しかしながら，実際にバッテリ制御装置１０等によりバッテリ単体から計測及び算出された満充電容量は，外部環境や使用負荷によってのバラつきや正確性が低い場合がある。この場合，高速充電の回数，普通充電の回数，及び低速充電の回数に基づいて補正した劣化度を求めることも好ましい。このように，バッテリデータベース４２に，各バッテリの高速充電，普通充電，及び低速充電の回数を記録し，この充電回数の記録と過去の統計データを比較することにより，より正確に劣化度を推測することができる。ただし，バッテリの劣化度を求める方法は，上記した方法に限られず，その他公知の方法を採用することができる。

さらに，本システムにおいて，バッテリ１は，その劣化度に応じて，利用可能な電動車両２やその他電動機器のカテゴリが定められていることが好ましい。例えば，図４に示されるように，電動車両２は，電気自動車などの大型電動車両と，電動スクーターや電動アシスト自転車などの小型電動車両にカテゴリ分けされる。また，その他の電動機器は，電動工具や屋外照明機器などのポータブル電源と，家庭用蓄電池や電力系統用蓄電池などの定置型蓄電池にカテゴリ分けされる。そして，各バッテリ１は，その劣化度に応じて，管理サーバ４により，どのカテゴリの電動車両やその他電動機器に利用されるかが決定される。例えば，劣化度Ａのバッテリは大型電動車両用の電源に利用され，劣化度Ｂのバッテリは小型電動車両用の電源に利用され，劣化度Ｃのバッテリはポータブル電源に利用され，劣化度Ｄのバッテリは定置型蓄電池用の電源に利用される。このように，管理サーバ４は，各バッテリ１の劣化度に応じて，バッテリ１の利用可能な電動車両等のカテゴリを管理する。例えば，管理サーバ４は，カテゴリの異なる電動車両２や電動機器に対してはバッテリ１から電力が供給されないように，各バッテリ１や，各電動車両２，各電動機器を制御することとしてもよい。また，管理サーバ４は，電動車両２や電動機器のユーザがカテゴリの異なるバッテリ１を受け取ることができないように，バッテリステーション３のバッテリ格納室の蓋の施錠状態を制御することもできる。このようにすれば，バッテリの劣化度に応じて，各バッテリを最適な用途に用いることができる。

電動車両データベース４３には，本システムに含まれる複数の電動車両２のそれぞれについて，識別番号（車両ＩＤ）や，車両の現在位置，車両の車種，バッテリの利用履歴などが関連付けて記録されていることが好ましい。車両の車種に関する情報としては，電動車両２の種類や，重量，燃費，年式，あるいは上記バッテリ１の用途に関わるカテゴリに関する情報が含まれる。バッテリの利用履歴には，電動車両２において利用されたバッテリの識別番号（ＩＤ）や，そのバッテリを入手したバッテリステーションの識別番号（ＩＤ）などが含まれる。

ステーションデータベース４４には，本システムに含まれる複数のバッテリステーション３のそれぞれについて，識別番号（ステーションＩＤ）や，所在地，バッテリの利用履歴，バッテリの充電履歴などが関連付けて記録されていることが好ましい。バッテリの利用履歴には，バッテリステーション３からバッテリ１が取り出された回数や，日付，日時，天候，及び取り出されたバッテリ３の識別番号などの情報が含まれる。バッテリの充電履歴には，バッテリステーションにおいて充電を行ったバッテリの識別番号などの情報が含まれる。

ユーザデータベース４５には，本システのユーザのそれぞれについて，識別番号（ユーザＩＤ）や，パスワード，氏名，連絡先，利用料金の支払口座情報（又はクレジットカード情報），そのユーザが利用可能な電動車両の車種，そのユーザが所有するユーザ端末５の個体識別番号などが関連付けて記録されていることが好ましい。また，管理サーバ４がユーザ端末５から現在位置情報を取得した場合には，その現在位置情報をユーザデータベース４５に随時記録しておくこともできる。ユーザデータベース４５は，ユーザが電動車両２の利用開始申請を管理サーバ４に送信した際に，管理サーバ４においてユーザが電動車両２の利用権限を有するかどうか，あるいはユーザが電動車両２に関する利用料金の支払能力を有するかどうかの認証処理を行なうときに参照される。

図４に示されるように，管理サーバ４の制御部４０は，交換可能性評価部４０ａ，プロモーション発信部４０ｂ，充放電必要性評価部４０ｃ，充放電制御部４０ｄ，バッテリ用途管理部４０ｅといった機能部を有することが好ましい。これらの各機能部４０ａ〜４０ｅは，制御部４０がメインメモリに格納されたプログラムを読み出し，読み出したプログラムを実行することにより機能する。これらの各機能部４０ａ〜４０ｅの詳細については後述する。

図５は，ユーザ端末５の構成を示したブロック図である。ユーザ端末５は，スマートフォンやタブレット型端末などの携帯端末であり，電動車両２を利用することを希望するユーザによって所有されている。ユーザ端末５は，端末制御装置５０，記憶部５１，通信装
置５２，ＧＰＳ５３，表示装置５４，及び操作装置５５を有する。なお，ここにはユーザ端末５の機能の一例が挙げられているが，その他にユーザ端末５は公知のスマートフォン等が通常備える機能を有していてもよい。

ユーザ端末５の端末制御装置５０は，ユーザ端末５が備える他の要素５１〜５５を制御する処理を行う。端末制御装置５０としては，ＣＰＵいったプロセッサを利用することができる。端末制御装置５０は，記憶装置５１に記憶されているアプリケーションプログラム（コンピュータプログラム）を読み出し，このアプリケーションプログラムに従って他の要素を制御する。また，端末制御装置５０は，アプリケーションプログラムに従った演算結果を記憶装置５１に適宜書き込んだり読み出したりすることができる。

ユーザ端末５の記憶装置５１は，端末制御装置５０での演算処理等に用いられる情報を記憶するための要素である。具体的に説明すると，記憶装置５１は，汎用的な携帯型の情報通信端末を，本発明に係るバッテリ管理システム１００におけるユーザ端末５として機能させるアプリケーションプログラムを記憶している。このアプリケーションプログラムは，インターネットを経由してユーザ端末５にダウンロードされたものであってもよいし，ユーザ端末５にプリインストールされたものであってもよい。なお，記憶装置５１には，本システム用のアプリケーションプログラム以外にも，その他のプログラムが記憶されていてもよい。ユーザからの指示により，本システム用のアプリケーションプログラムが起動されると，このプログラムに従った処理が実行される。また，記憶装置５１には，ユーザ固有の識別情報や，ユーザ端末固有の個体識別情報などが記憶されている。記憶装置５１のストレージ機能は，例えばＨＤＤ及びＳＤＤといった不揮発性メモリによって実現できる。また，記憶装置５１は，端末制御装置５０よる演算処理の途中経過などを書き込む又は読み出すためのメモリとしての機能を有していてもよい。記憶装置５１のメモリ機能は，ＲＡＭやＤＲＡＭといった揮発性メモリにより実現できる。

ユーザ端末５の通信装置５２は，管理サーバ４との間で，インターネット等の通信網を介して情報の授受を行うための装置である。通信装置５２は，端末制御装置５０の制御に従って，各種情報を管理サーバ４へ送信したり，あるいは各種情報を管理サーバ４から受信したりすることができる。また，ユーザ端末５の通信装置５２は，バッテリ１や，電動車両２，バッテリステーション３との間で近距離無線通信することのできる機能を有していてもよい。

ＧＰＳ５３は，ユーザ端末５の現在位置を測定し，これを特定する情報を得るための装置である。ユーザ端末５のＧＰＳ５３は，バッテリ１のＧＰＳ１２などと同様に，複数のＧＰＳ衛星から送られた電波に含まれる電波送信時間の情報に基づき，それぞれの電波を受信するのに要した時間を測定して，その時間を示す時間情報を端末制御装置５０に送出する。

表示装置５４は，端末制御装置５０の制御に従って所定の画像等を表示するディスプレイである。表示部２２としては，液晶ディスプレイや有機ＥＬなどの公知のディスプレイを用いればよい。

操作装置５５は，ユーザからユーザ端末５に対する情報の入力を受け付けるための要素である。操作装置５５を介して入力された情報は，端末制御装置５０へと伝達される。操作装置５５は，公知の情報通信端末に利用されている種々の入力装置を採用することができる。操作装置５５の例は，タッチパネル，ボタン，カーソル，マイクロフォン，キーボード，及びマウスであるが，これらに限定されない。また，タッチパネルをディスプレイに重ねてタッチパネルディスプレイを構成していてもよい。

続いて，図６を参照して，ユーザが電動車両２を利用するとき，及びユーザがバッテリステーション３で電動車両２のバッテリ交換を行うときに，本発明に係るバッテリ管理システム１００内でやり取りされる情報の概要について説明する。特に，図６は，電動車両２のシェアリングサービスに，本発明のシステムを適用した実施形態を示している。

まず，ユーザが電動車両２を利用する際の情報処理の流れについて説明する。電動車両２は，ＧＰＳ２３にて現在の位置情報を取得し，取得した位置情報を自己の車両ＩＤとともに定期的に管理サーバ４に送信している。また，電動車両２は，自己に搭載されているバッテリ１の電池残量を計測し，計測した電池残量をそのバッテリＩＤとともに定期的に管理サーバ４に送信している。このため，管理サーバ４は，各電動車両２について，その現在位置とバッテリ１の残量を把握していることとなる。このため，ユーザは，ユーザ端末５のＧＰＳ５３で取得した現在の位置情報を管理サーバ４に送信することで，管理サーバ４から，ユーザの現在位置付近に存在する電動車両２の位置や，その電動車両２の車種，あるいは電動車両２に搭載されているバッテリ１の残量などの車両情報を得ることができる。例えば，ユーザの現在位置付近の電動車両２の車両情報は，ユーザ端末５の表示装置５４に表示されることとなる。

次に，ユーザは，乗車を希望する電動車両２を実際に発見すると，例えば電動車両２に設けられた２次元コード（ＱＲコード（登録商標）等）をユーザ端末５で読み取る。電動車両２の２次元コードは，その電動車両２の車両ＩＤなどがコード化されたものであり，ユーザ端末５がこれを読み取ることで，乗車を希望する電動車両２の車両ＩＤを取得できる。また，２次元コードの読み取りに代えて，例えば電動車両２とユーザ端末５の間で近距離無線通信を行い，電動車両２からユーザ端末５に対して車両ＩＤを送信してもよい。また，その際に電動車両２からユーザ端末５にバッテリ１の残量情報を送信することもできる。

ユーザは，電動車両２の車両ＩＤを取得すると，ユーザ端末５から管理サーバ４へと車両の利用要求を送信する。車両の利用要求には，ユーザ自身のユーザＩＤや，各ユーザのパスワード，乗車を希望する電動車両２の車両ＩＤなどの情報が含まれる。管理サーバ４は，ユーザ端末５から車両利用要求を受信すると，そのユーザがその電動車両２の利用権限を有するかどうかを確認する認証処理を行なう。例えば，管理サーバ４は，利用要求を行ったユーザのパスワードが正しいかどうかを確認する。また，管理サーバ４は，ユーザアカウントに有効期限がある場合には，有効期限内であるかどうかを確認したり，利用料金支払いのためのクレジットカードが有効期限内であるかどうかを確認すればよい。また，管理サーバ４は，ユーザアカウントに利用可能な電動車両２の車種の制限がある場合には，利用要求に係る電動車両２の車種がそのユーザの利用可能なものであるかどうかを確認する。さらに，電動車両２の利用予約が可能な場合には，管理サーバ４は，あるユーザの利用要求に係る電動車両２が，すでに他のユーザによって予約されているものでないかどうかを確認する。これらの認証処理を経て，管理サーバ４は，ユーザが電動車両２の利用権限を有する者であると判断した場合，インターネットを介して，その電動車両２に対して施錠装置２８の解錠情報（解錠命令）を送信する。これにより，電動車両２の施錠装置２８が解錠されて，ユーザはその電動車両２を利用することができる。なお，管理サーバ４から電動車両２に対して解錠情報を送信することに代えて，例えば管理サーバ４がユーザ端末５にインターネットを介して解錠情報を送信し，そのユーザ端末５から電動車両２に近距離無線通信で解錠情報を転送するようにしてもよい。

また，ユーザは，電動車両２を実際に発見した場合にその場で利用要求を管理サーバ４に送信することに代えて，予め電動車両２の利用予約を管理サーバ４に送信しておくこともできる。例えば，車両の利用予約に関する情報には，ユーザ自身のユーザＩＤや，ユーザのパスワード，乗車を希望する電動車両２の車両ＩＤに加えて，利用開始予約日時や，利用終了予定日時の情報が含まれていてもよい。この場合，管理サーバ４は，あるユーザによって予約された電動車両２については，利用開始予約日時まで他のユーザが利用できないように制限する。

ユーザが電動車両２の利用を開始すると，電動車両２は，その利用開始情報を管理サーバ４に送信する。利用開始情報には，例えば利用開始場所や利用開始日時に関する情報が含まれる。また，電動車両２は，ユーザによる利用期間中，現在位置情報を定期的に管理サーバ４に送信することが好ましい。このように，電動車両２が定期的に現在の位置情報を管理サーバ４に送信することで，管理サーバ４は各電動車両２の移動経路を把握することができる。

ユーザによる電動車両２の利用が終了すると，電動車両２は，その利用終了情報を管理サーバ４に送信する。利用終了情報には，例えば利用終了場所や利用終了日時に関する情報が含まれる。また，ユーザは，電動車両２の終了時に，手動で電動車両２の施錠装置２８を施錠する。施錠装置２８が施錠されたときには，電動車両２はその施錠情報を管理サーバ４に送信する。これにより，管理サーバ４は，電動車両２の利用が終了し，また施錠がなされたことを把握できる。なお，管理サーバ４において，電動車両２の施錠を制御することもできる。例えば，管理サーバ４は，電動車両２の利用が終了してから一定期間電動車両２の施錠が行われていないと判断した場合，電動車両２に施錠情報（施錠命令）を送信して，電動車両２を施錠する。また，例えば，電動車両２の利用可能時間に予め制限がある場合には，管理サーバ４は，まずユーザ端末５に利用終了情報を送信し，利用終了時刻が近づいていることをユーザに知らせる。その後，ユーザが電動車両２から下車したことを確認した段階で，管理サーバ４は，電動車両２に施錠情報を送信する。なお，管理サーバ４から電動車両２に対して施錠情報を送信することに代えて，例えば管理サーバ４がユーザ端末５にインターネットを介して施錠情報を送信し，そのユーザ端末５から電動車両２に近距離無線通信で施錠情報を転送するようにしてもよい。

続いて，ユーザが電動車両２のバッテリを交換する際の情報処理の流れについて説明する。まず，バッテリステーション３は，管理サーバ４に対して，自己のステーションＩＤとともに，自身に格納されている一又は複数のバッテリ１それぞれのバッテリＩＤや電池残量を含むバッテリ情報を定期的に送信している。また，バッテリ情報には，バッテリの充電回数や，低速・普通・急速充電の回数などが含まれていてもよい。これにより，管理サーバ４は，バッテリステーション３内の各バッテリ１について，その電池残量や劣化度を把握することができる。

ユーザは，電動車両２のバッテリ１の交換を行なうにあたり，ユーザ端末５のＧＰＳ５３で取得した現在の位置情報を管理サーバ４に送信することで，管理サーバ４から，ユーザの現在位置付近に存在するバッテリステーション３のステーション情報を得ることもできる。このステーション情報には，バッテリステーション３の位置情報や，バッテリステーション３に格納されているバッテリ１に関する情報が含まれる。バッテリ１に関する情報には，例えばバッテリ１の電池残量や，バッテリ１を利用可能な車両のカテゴリに関する情報が含まれることが好ましい。例えば，ユーザの現在位置付近のバッテリステーション３の情報は，ユーザ端末５の表示装置５４に表示されることとなる。なお，ユーザは，バッテリステーション３の位置を事前確認したり事前予約したりせずに，バッテリステーション３に立ち寄ってバッテリ１を交換することも当然に可能である。

また，管理サーバ４は，ユーザ端末５に対して，バッテリ交換に関するプロモーション情報を発信することもできる。プロモーション情報には，ユーザを誘導したいバッテリステーション３に関する情報や，ユーザに付与する特典などの情報が含まれる。プロモーション情報には，例えば，バッテリステーション３が設置されている商店の情報や，その商店で使えるクーポンなどが含まれる。あるいは，プロモーション情報には，ユーザが管理サーバ４によって指摘されたバッテリステーション３でバッテリ交換を行った場合に，そのユーザに対して付与されるポイント（本システム内で利用可能な金銭的価値を持つポイント）などの情報が含まれていてもよい。これにより，システムの運営者にとって都合の良いバッテリステーション３にユーザを誘導したり，指定のバッテリステーション３でバッテリ交換を行なうことの動機づけをユーザに与えることができる。

ユーザは，電動車両２に乗ってバッテリステーション３に到着すると，例えばバッテリステーション３に設けられた２次元コード（ＱＲコード（登録商標）等）をユーザ端末５で読み取る。また，バッテリステーション３が複数の格納室を持つものである場合，２次元コードは，バッテリステーション３の格納室ごとにそれぞれ設けられたものであっておよい。バッテリステーション３の２次元コードは，バッテリステーション３のステーションＩＤや，バッテリ１を格納している格納室の部屋番号などがコード化されたものである。このため，ユーザ端末５がこの２次元コードを読み取ることで，交換を希望するバッテリ１を格納したバッテリステーション３や格納室のＩＤを取得できる。また，２次元コードの読み取りに代えて，例えばバッテリステーション３とユーザ端末５の間で近距離無線通信を行い，バッテリステーション３からユーザ端末５に対してステーションＩＤや格納室のＩＤを送信してもよい。また，その際にバッテリステーション３からユーザ端末５にバッテリ１の残量情報を送信することもできる。

ユーザは，ユーザ端末５から管理サーバ４に対してバッテリの交換要求を送信する。バッテリの交換要求には，ユーザ自身のユーザＩＤや，ユーザのパスワード，バッテリ交換を希望する電動車両２の車両ＩＤ，バッテリステーション３のステーションＩＤ，バッテリ１が格納された格納室のＩＤなどの情報が含まれる。管理サーバ４は，ユーザ端末５からバッテリ交換利用要求を受信すると，そのユーザがそのバッテリステーション３においてバッテリを交換する権限を有するかどうかを確認する認証処理を行なう。例えば，管理サーバ４は，交換要求を行ったユーザのパスワードが正しいかどうかを確認する。また，前述のように，バッテリ１の劣化度に応じてそのバッテリを利用可能な車両のカテゴリに制限がある場合には，管理サーバ４は，バッテリステーション３に格納されているバッテリ１を利用可能なカテゴリが，バッテリ交換の対象となっている電動車両と一致しているかどうかを確認する。さらに，バッテリ交換の予約が可能な場合には，管理サーバ４は，あるユーザの交換要求に係るバッテリ１が，すでに他のユーザによって交換予約されているものでないかどうかを確認する。これらの認証処理を経て，管理サーバ４は，ユーザがバッテリ１の交換権限を有する者であると判断した場合，インターネットを介して，バッテリステーション３に対して施錠装置３５の解錠情報（解錠命令）を送信する。これにより，バッテリ１の施錠装置３５が解錠されて，ユーザはバッテリステーション３から充電済みのバッテリ１を取り出すことができる。なお，管理サーバ４からバッテリステーション３に対して解錠情報を送信することに代えて，例えば管理サーバ４がユーザ端末５にインターネットを介して解錠情報を送信し，そのユーザ端末５からバッテリステーション３に近距離無線通信で解錠情報を転送するようにしてもよい。

また，ユーザは，電動車両２から消費済みのバッテリ１を取り外し，バッテリステーション３から取り出した充電済みのバッテリ１を電動車両２に取り付ける。また，ユーザは，電動車両２から取り外した消費済みのバッテリ１をバッテリステーション３に格納する。バッテリステーション３は，消費済みバッテリ１を受け取ると，管理サーバ４に対して交換完了情報を送信する。この交換完了情報には，ユーザに渡した充電済みバッテリ１に関する情報（バッテリＩＤ等）や，ユーザから受け取った消費済みバッテリ１に関する情報（バッテリＩＤ等）が含まれる。そして，バッテリステーション３は，管理サーバ４の制御に従ってバッテリ１の充電を行なう。このとき，管理サーバ４からバッテリステーション３に対して充電制御情報が送信される。この充電制御情報には，バッテリ１の充電又は放電の命令や，充放電の速度に関する命令が含まれる。この管理サーバ４が生成した充電制御情報に従い，バッテリステーション３は各バッテリ１の充放電やその速度を制御する。

また，ユーザは，バッテリの交換完了後に，手動でバッテリステーション３の施錠装置３５を施錠する。施錠装置３５が施錠されたときには，バッテリステーション３はその施錠情報を管理サーバ４に送信する。これにより，管理サーバ４は，バッテリの交換が完了し，またバッテリステーション３の施錠がなされたことを把握できる。なお，管理サーバ４において，バッテリステーション３の施錠を制御することもできる。例えば，管理サーバ４は，バッテリ１の交換が終了してから一定期間電動車両２の施錠が行われていないと判断した場合，バッテリステーション３に施錠情報（施錠命令）を送信して，バッテリ１の格納室を施錠する。なお，管理サーバ４からバッテリステーション３に対して施錠情報を送信することに代えて，例えば管理サーバ４がユーザ端末５にインターネットを介して施錠情報を送信し，そのユーザ端末５からバッテリステーション３に近距離無線通信で施錠情報を転送するようにしてもよい。

なお，ここでは，電動車両２が管理サーバ４やユーザ端末５との間で通信を行なう例について説明した。ただし，電動車両２に搭載されたバッテリ１が外部との通信機能を持つ場合，電動車両２が管理サーバ４やユーザ端末５との間で送受信していた情報の全部又は一部を，バッテリ１と管理サーバ４やユーザ端末５との間で送受信するようにしてもよい。同様に，ここでは，バッテリステーション３が管理サーバ４やユーザ端末５との間で通信を行なう例について説明した。ただし，バッテリステーション３に格納されたバッテリ１が外部との通信機能を持つ場合，バッテリステーション３が管理サーバ４やユーザ端末５との間で送受信していた情報の全部又は一部を，バッテリ１と管理サーバ４やユーザ端末５との間で送受信するようにしてもよい。

続いて，図７から図１０を参照して，管理サーバ４がバッテリステーション３におけるバッテリ１の充電制御情報を生成する処理の流れを説明する。図７は，充電制御情報生成処理のメインフローを示し，図８は，図７のフローに従って各バッテリ１の充電速度を定量的に決定したスコア表の一例を示している。また，図９は，図７に示したステップ１のサブフローを示し，図１０は，電動車両２やバッテリステーション３の位置関係を模式的に示している。

図７に示されるように，まず，管理サーバ４の交換可能性評価部４０ａは，本システムに含まれる複数の電動車両の利用状況に応じて，各バッテリの交換可能性を評価する（ステップ１）。電動車両の利用状況には，少なくとも，各電動車両２の位置情報と，各電動車両２に搭載されたバッテリ１の電池残量に関する情報が含まれる。特に，電動車両２の位置情報は，ユーザによって利用開始された地点における位置情報であることが好ましい。例えば，ユーザが電池残量の少ないバッテリ１を搭載した電動車両２を利用開始した場合，その電動車両２の近くに存在するバッテリステーション３に格納されているバッテリは交換可能性が高いと評価される。他方で，ユーザが電池残量の多いバッテリ１を搭載した電動車両２を利用開始した場合，その電動車両２の近くに存在するバッテリステーション３に格納されているバッテリは交換可能性が低いと評価される。また，交換可能性評価部４０ａは，電動車両２の利用開始時の位置情報とそこに搭載されているバッテリ１の電池残量とに基づいて，その電動車両２の走行可能範囲の限界地点を推定してもよい。そして，交換可能性評価部４０ａは，電動車両２の走行可能範囲の限界地点付近に存在するバッテリステーション３については，そこに格納されているバッテリ１の交換可能性が高いと評価する。つまり，電動車両２が順調に走行した場合に，バッテリ１の電池残量が少なくなってきた地点付近において，ユーザはその電動車両２のバッテリ１を交換する可能性が高いと考えられる。このように，交換可能性評価部４０ａは，ユーザによる利用開始時点における電動車両２の位置情報や電池残量などに基づいて，各バッテリステーション３内のバッテリ１の交換可能性を評価するとよい。これにより，ユーザが電動車両２を利用開始した時点からすぐにバッテリ１の充電速度等を制御することが可能になるため，ユーザがバッテリステーション３に到着したにも関わらずバッテリ１の充電が済んでいないといった状況を回避できる。

また，電動車両の利用状況としては，その他，電動車両２の進行方向や，電動車両２の分布密度，電動車両２のユーザの分布密度，電動車両２の利用履歴などを考慮してもよい。これらの複合的な利用状況を考慮して各バッテリ１の交換可能性を評価することで，その評価処理の精度を高めることができる。なお，ステップ１については，図９及び図１０を参照して，その評価方法の詳細を後ほどさらに詳しく説明する。

次に，管理サーバ４の交換可能性評価部４０ａは，プロモーション発信部４０ｂからユーザに発信されたプロモーション情報に応じて，各バッテリ１の交換可能性をさらに評価する（ステップ２）。例えば，管理サーバ４のプロモーション発信部４０ｂは，例えば，電動車両２の出発時，電動車両２の走行時，又は電動車両２の利用終了時などのタイミングで，ユーザ端末５に対して，管理サーバ４側で指定したバッテリステーション３へと誘導するためのプロモーション情報を発信する。例えば，プロモーション発信部４０ｂは，ユーザ端末５から車両利用要求又は車両利用予約，あるいはバッテリ交換要求又はバッテリ交換予約を受信したときに，プロモーション情報を発信してもよい。プロモーション情報の内容は特に制限されないが，バッテリステーション３が設置された店舗の広告や，その他ユーザに利益を提供する内容であることが好ましい。例えば，プロモーション情報は，ユーザに対してクーポン，ポイント，あるいは金銭の付与を提示するものであってもよい。このように，プロモーション情報の対象となったバッテリステーション３に格納されているバッテリ１については，ユーザによるバッテリ交換の可能性が高まるといえる。そこで，交換可能性評価部４０ａは，そのようなプロモーション情報の内容に応じて，各バッテリの交換可能性を評価する。例えば，あるバッテリステーション３内のバッテリ１を対象として，ユーザに対して価値の高いクーポン等を含むプロモーション情報が発信されている場合，交換可能性評価部４０ａは，そのバッテリ１の交換可能性は高いと評価する。このように，プロモーション情報の価値の高さを基準として，交換可能性を評価してもよい。

プロモーション情報発信の条件としては，例えば以下のようなものが考えられる。
＜１．出発時にプロモーション情報を発信する場合＞
１ａ．電動車両２の出発地点付近のバッテリステーション３は，充電済みのバッテリ１が不足しているか，もしくは電力市場又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近からの要求に応じて売電（放電）を行いたいので，ユーザが出発地点付近のバッテリステーション３でバッテリ交換を行なうことを避けたい。この場合，ユーザの行き先（通過地点と到着地点）付近のバッテリステーション３でバッテリ交換を促すために，プロモーション情報を発信する。
１ｂ．ユーザの行き先付近のバッテリステーション３では電力市場又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近からの要求に応じて買電（充電）をしたいので，ユーザが出発地点付近のバッテリステーション３でバッテリ交換を行なうことを避けつつ，尚且つ行き先付近のバッテリステーション３の充電容量を多くしたい。この場合，ユーザの行き先付近のバッテリステーション３でバッテリ交換を促すために，プロモーション情報を発信する。
１ｃ．ユーザの出発地点付近のバッテリステーション３で，電力市場又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近からの要求に応じて買電（充電）をすぐに開始したい。この場合，出発地点付近のバッテリステーション３でバッテリ交換を促すために，プロモーション情報を発信する。
１ｄ．ユーザの行き先には充電済みのバッテリ１又はバッテリ高残量の電動車両２が少ない。この場合，出発地点付近のバッテリステーション３でバッテリ交換を促すために，プロモーション情報を発信する。
１ｅ．第１のユーザが電動車両２を利用し終えた後，その電動車両２を次に利用する第２のユーザがバッテリ交換をせざるを得ない状況であると，第２のユーザに不便性を感じさせてしまう。しかしながら，第１のユーザの通過地点付近や到着地点付近には，交換可能なバッテリ１が存在しない。この場合，出発地点付近のバッテリステーション３で第１のユーザにバッテリ交換を促すために，第１のユーザに対してプロモーション情報を発信する。

＜２．走行中にプロモーション情報を発信する場合＞
２ａ．ユーザの通過地点のバッテリステーション３は，充電済みのバッテリ１が不足しているか，もしくは電力市場又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近からの要求に応じて売電（放電）を行いたいので，ユーザが通過地点のバッテリステーション３でバッテリ交換を行なうことを避けたい。この場合，その後のユーザの行き先（通過地点と到着地点）付近のバッテリステーション３でバッテリ交換を促すために，プロモーション情報を発信する。
２ｂ．ユーザのその後の行き先付近のバッテリステーション３では電力市場又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近からの要求に応じて買電（充電）をしたいので，ユーザが通過地点のバッテリステーション３でバッテリ交換を行なうことを避けつつ，尚且つその後の行き先付近のバッテリステーション３の充電容量を多くしたい。この場合，その後のユーザの行き先（通過地点と到着地点）付近のバッテリステーション３でバッテリ交換を促すために，プロモーション情報を発信する。
２ｃ．ユーザの通過地点のバッテリステーション３で，電力市場からの要求に応じて買電（充電）をすぐに開始したい。この場合，通過地点のバッテリステーション３でバッテリ交換を促すために，プロモーション情報を発信する。
２ｄ．ユーザのその後の行き先には充電済みのバッテリ１又はバッテリ高残量の車両が少ない。この場合，通過地点のバッテリステーション３でバッテリ交換を促すために，プロモーション情報を発信する。
２ｅ．第１のユーザが電動車両２を利用し終えた後，その電動車両２を次に利用する第２のユーザがバッテリ交換をせざるを得ない状況であると，第２のユーザに不便性を感じさせてしまう。しかしながら，第１のユーザの出発地点付近や到着地点付近には，交換可能なバッテリ１が存在しない。この場合，通過地点のバッテリステーション３で第１のユーザにバッテリ交換を促すために，第１のユーザに対してプロモーション情報を発信する。

＜３．利用終了時にプロモーション情報を発信する場合＞
３ａ．ユーザの到着地付近のバッテリステーション３で，電力市場又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近からの要求に応じて買電（充電）をすぐに開始したい。この場合，到着地付近のバッテリステーション３でバッテリ交換を促すために，プロモーション情報を発信する。
３ｂ．第１のユーザが電動車両２を利用し終えた後，その電動車両２を次に利用する第２のユーザがバッテリ交換をせざるを得ない状況であると，第２のユーザに不便性を感じさせてしまう。しかしながら，第１のユーザの出発地点付近や通過地点付近には，交換可能なバッテリ１が存在しない。この場合，到着地付近のバッテリステーション３で第１のユーザにバッテリ交換を促すために，第１のユーザに対してプロモーション情報を発信する。

次に，管理サーバ４の充放電必要性評価部４０ｃは，電力市場又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近の需要と供給に基づいて各バッテリ１の充放電の必要性を評価する（ステップ３）。基本的には，電力市場又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近において電力余剰（需要＜供給）が発生している場合に，バッテリステーション３のバッテリ１に充電（買電）を行っておき，電力市場又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近において電力不足（需要＞供給）が発生している場合に，バッテリステーション３のバッテリ１から電力網又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近に放電（売電）するように，充放電必要性評価部４０ｃは，各バッテリ１の充放電の必要性を評価する。また，実際の生じている電力の需要と供給だけでなく，時間帯，天候，気温などの外部要因に基づいて電力の需要と供給を予測し，その予測値に基づいて各バッテリ１の充放電の必要性を評価することとしてもよい。

充放電必要性評価部４０ｃは，バッテリ１の充放電の必要性を評価する際に，例えば以下の情報を参考とすることができる。
ａ．実際の又は予測した需要供給要求タイミング
ｂ．実際の又は予測した電力料金
ｃ．実際の又は予測したＣＯ_２排出量
ｄ．実際の又は予測した炭素税・カーボンクレジット

ここで，図８の表は，上記ステップ１からステップ３に基づいて評価した各バッテリの交換可能性と充放電必要性をスコア化して示している。図８に示されるように，複数のバッテリステーション（例：ステーション１〜４）のそれぞれに，複数のバッテリ（バッテリＡ〜Ｌ）が格納されていることを想定している。一例として，ステップ１で各バッテリの交換可能性を０〜２の３段階で評価し，ステップ２で各バッテリの交換可能性を０〜５の６段階で評価し，さらにステップ３で各バッテリの充電必要性を０〜２の３段階，放電必要性を０〜−５の６段階で評価している。そして，ステップ１〜３までの評価値を合計した値を充電優先度（最小０〜最大９）とし，その充電優先度に応じて各バッテリの充電速度を決定する。

上記評価を終えた後に，管理サーバ４の充放電制御部４０ｃは，バッテリステーション３ごとに，各ステーションが充電対象であるか，それとも放電対象であるかを判断する（ステップ４）。本実施形態では，各バッテリステーション３が，そこに格納された複数のバッテリ１について充電と放電を同時に行なうことができない例を想定している。つまり，バッテリステーション３は，そこに格納された各バッテリ１について充電するかしないか，あるいは放電するかしないかしか制御できず，あるバッテリ１については充電を行い他のバッテリ１については放電を行うといった制御ができない。ここで，充放電制御部４０ｃは，ステップ３で評価した充放電必要性に基づいて，バッテリステーション３ごとに充電対象か放電対象かを判断する。例えば，図８に示した表では，ステーション４では，バッテリＫ及びバッテリＬの放電必要性が高いと評価されている。例えば，バッテリＫ及びバッテリＬの放電必要性は「−５」であり，それぞれの絶対値が，バッテリＪの充電必要性「２」の絶対値を上回っている。このように，例えば，充電必要性のあるバッテリの最大値（絶対値）と放電必要性のあるバッテリの最大値（絶対値）を比較し，前者が後者を上回っている場合には，そのバッテリステーション３全体が放電対象に指定される。このため，ステップ４では，ステーション４が放電対象と判断され，それ以外のステーション１〜３は充電対象と判断される。

次に，充放電制御部４０ｃは，放電対象として判断されたバッテリステーション３に格納されている各バッテリ１について，充電優先度が一定の閾値よりも高いか否かを判断する（ステップ５）。充電優先度が一定の閾値よりも高いバッテリ１のみが充電の対象となる。例えば，図７及び図８に示した例では，充電優先度が２」以上のバッテリのみが充電の対象と認定される。具体的には，充電優先度が２以上であるバッテリＡ，Ｂ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉのみが充電対象とされ，充電優先度が１以下であるバッテリＣ，Ｄについては充電対象から除外される。なお，バッテリＣ，Ｄについて充電は行われない。

次に，充放電制御部４０ｃは，ステップ１〜ステップ３の評価値から得られた充電優先度に基づいて，充電対象として選定された各バッテリ１の充電速度を制御する（ステップ６）。例えば，充電対象であるバッテリＡ，Ｂ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉのうち，バッテリＧの充電優先度は最も高い「６」となり，バッテリＦの充電優先度は最も低い「２」となっている。このため，充放電制御部４０は，これらの充電対象のバッテリの中では，バッテリＧが最も速く充電され，バッテリＦが最も遅く充電されるように，各バッテリステーション３に対する充電制御情報を生成する。なお，充電対象と認定された各バッテリについても，それらの充電優先度に応じた充電速度で充電を行なうように，各バッテリステーション３に対する充電制御情報が生成される。管理サーバ４は，充放電制御部４０ｃで生成した充電制御情報を充電対象となっている各バッテリステーション３に送信する。バッテリステーション３は，管理サーバ４から受け取った充電制御情報に従い，そこに格納されている各バッテリ１の充電速度を調整しながら充電を行なう。

他方で，ステップ４において充電対象から除外されたバッテリステーション３（ステーション４）について，充放電制御部４０ｃは，そのバッテリステーション３に格納されている各バッテリ１がそれぞれ放電対象か否かを判断する（ステップ７）。例えば，図７及び図８に示された例では，ステーション４内のバッテリＪ，Ｋ，Ｌのうち，バッテリＪは放電が必要とされていないものであるため放電対象から除外され，バッテリＫ，Ｌは放電が必要とされているものであるため放電対象と判断される。なお，バッテリＪについては，充電又は放電は行われない。

次に，充放電制御部４０ｃは，ステップ３で評価した放電必要性に基づいて，放電対象と認定されたバッテリ１の放電速度を制御する（ステップ８）。例えば，バッテリＫ，Ｌは放電必要性が「５」と評価されているため，充放電制御部４０ｃは，この評価結果に応じてバッテリＫ，Ｌから電力網又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近に放電（売電）を行なう。充放電制御部４０ｃは，放電が必要なバッテリについて放電制御情報を生成し，これを放電対象のバッテリステーション３へと送信する。バッテリステーション３は，管理サーバ４から受け取った放電制御情報に従い，そこに格納されている各バッテリ１の充電速度を調整しながら電力網又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近への放電を行なう。

続いて，図９及び図１０を参照して，図７に示したステップ１の詳細について説明する。ステップ１において電動車両２の利用状況に応じて各バッテリ１の交換可能性を評価する場合，管理サーバ４は，どのユーザが，どの電動車両２を，何時，利用開始するのかを判断又は予測する（ステップ１−１）。例えば，管理サーバ４は，ユーザ端末５から受信した車両利用要求や車両利用予約に基づいて，シェアリングサービスを利用するユーザや，ユーザの利用に係る電動車両２，及び電動車両２の利用開始時を特定することができる。また，その他，管理サーバ４は，特定のユーザの利用履歴に基づいてそのユーザの将来の利用状況を予測してもよいし，不特定多数の一般ユーザの利用履歴に基づいてユーザ全体の将来の利用状況を予測することもできる。

次に，管理サーバ４は，ステップ１−１での特定又は予測に基づいて，電動車両２に乗車したユーザの移動範囲を予測して，その移動範囲内のバッテリステーション３を判断する（ステップ１−２）。例えば，管理サーバ４は，電動車両２の出発地点（利用開始場所）と，その電動車両２に搭載されたバッテリ１の電池残量から，その出発地点を中心とした移動可能距離を予測し，その移動可能距離を半径とした円をユーザの移動範囲とする。また，管理サーバ４は，電動車両２から定期的に位置情報を取得し，その位置情報に基づいて電動車両２の過去の移動経路を求め，さらにその移動経路から将来の移動方向を予測してもよい。ユーザの将来の移動方向を予測することで，電動車両２に乗車したユーザの移動範囲予測の精度を高めることができる。その他，管理サーバ４は，特定のユーザの利用履歴に基づいてそのユーザの移動範囲を予測してもよいし，不特定多数の一般ユーザの利用履歴に基づいてユーザ全体の移動範囲を予測することもできる。

次に，管理サーバ４は，ユーザが利用する電動車両２に搭載されているバッテリ１の交換必要性を評価する（ステップ１−３）。特に，ここでは，ユーザの電動車両２の利用開始時点（出発時点）でのバッテリ１の交換必要性の評価を行なう。例えば，電動車両２のバッテリ１の電池残量が少なければ交換必要性は高いと評価され，電池残量が多ければ交換必要性は低いと評価される。また，管理サーバ４は，ステップ１−２で予測した電動車両２の移動範囲から，その移動によるバッテリ消費量を予測し，その消費量に基づいてバッテリの交換必要性を予測してもよい。その他，管理サーバ４は，特定のユーザの利用履歴に基づいてその電動車両２に搭載されたバッテリ１の交換必要性を予測してもよいし，不特定多数の一般ユーザの利用履歴に基づいて電動車両２全体のバッテリの交換必要性を予測することもできる。

次に，管理サーバ４は，ステップ１−１〜ステップ１−３までの判断，予測，評価結果に基づいて，各バッテリステーション内の各バッテリ１について交換可能性を評価する（ステップ１−４）。図１０の例を参照すると，ステップ１−２において，管理サーバ４は，各電動車両について，その利用開始時点の位置と，その予測される電動車両の移動方向から，電動車両の移動範囲を予測した。また，ステップ１−３において，管理サーバ４は，各電動車両に搭載されたバッテリの残量から，バッテリの交換必要性を評価した。これらの前提の下，管理サーバ４は，ステップ１−４において，各バッテリステーション内のバッテリの交換可能性を評価する。特に，ユーザによる電動車両の利用開始時点の情報を元にして，各バッテリの交換可能性を評価することが好ましい。

具体的に説明すると，図１０に示した例において，各バッテリステーションの交換可能性が０〜２の３段階で評価される。例えば，ステーション１は，車両Ａ及び車両Ｂの予測移動範囲内にあり，且つ，車両Ａ及び車両Ｂの予測移動先に位置している。このため，ステーション１内のバッテリについては，交換可能性が高く，交換可能性「２」と評価される。また，ステーション２，４，５は，いずれも車両Ａ又は車両Ｂの予測移動範囲内に属している。このため，これらのステーション２，４，５は，交換可能性が一定程度存在することから，交換可能性「１」と評価される。また，ステーション６の近くには，車両Ｃが位置しているものの，その車両Ｃにはユーザはまだ乗車していない。ただし，この車両Ｃには既にあるユーザからの乗車予約がなされており，一定時間内に車両Ｃの利用が開始されると予測される。さらに，この車両Ｃに搭載されているバッテリは残量が１０％と少なくなっている。このため，ステーション６内のバッテリについては，交換可能性が高く，交換可能性「２」と評価される。他方で，ステーション３は，車両Ａの予測移動範囲内に位置しているものの，車両Ａの現在位置に近く，また車両Ａはバッテリ残量が９０％であり十分な残量を有している。このため，ステーション３については，バッテリの交換可能性が低く，交換可能性「０」と評価される。また，ステーション７，８，９については，どの車両の予測移動範囲内にも属しておらず，また各車両の移動先にも存在していないことから，バッテリの交換可能性が低く，交換可能性「０」と評価される。このように，電動車両の利用開始時点の状況に応じて，バッテリステーション内の各バッテリについて交換可能性の評価が行われる。なお，図１０では単純化してバッテリの交換可能性の評価例を示しているが，実際にはより複雑な条件を考慮してバッテリの交換可能性が評価されることとなる。

図４に示されるように，管理サーバ４の制御部４０は，バッテリ用途管理部４０ｅを有する。このバッテリ用途管理部４０ｅは，基本的に，各バッテリの劣化度に応じて，そのバッテリの利用用途を決定し管理する。前述したとおり，本実施形態では，各バッテリの劣化度に応じて，大型電動車両用（劣化度Ａ），小型電動車両用（劣化度Ｂ），ポータブル電源用（劣化度Ｃ），定置型蓄電池用（劣化度Ｄ）といったように，バッテリの用途が定められている。バッテリ用途管理部４０ｅは，このようなバッテリの用途に基づいて，それを利用することのできる電動車両やその他電動機器のカテゴリを決定する。例えば，大型電動車両用（劣化度Ａ）のバッテリは，電動自動車カテゴリ専用のバッテリであり，小型電動車両の電源，ポータブル電源，あるいは定置型蓄電池としては利用できない。このため，バッテリ用途管理部４０ｅは，この大型電動車両用（劣化度Ａ）のバッテリは，電動自動車以外のユーザが利用できないように，そのバッテリを格納しているバッテリステーションの施錠装置を制御すればよい。あるいは，バッテリ用途管理部４０ｅは，バッテリ自体に直接制御信号を送り，大型電動車両用（劣化度Ａ）のバッテリが電動自動車以外の電動車両に搭載された場合であっても，その車両に電力を車両に供給しないようにバッテリを制御することとしてもよい。また，バッテリ用途管理部４０ｅは，電動車両に直接制御信号を送り，大型電動車両用（劣化度Ａ）のバッテリが電動自動車以外の電動車両に搭載された場合に，そのバッテリから電力を受け取らないように電動車両を制御することとしてもよい。また，例えば，劣化度Ｂのバッテリ数量が，劣化度Ａのバッテリ数量より，ユーザ需要をベースに相対的に量が少ない場合は，劣化度Ａのバッテリを重点的にユーザに利用させたりするなどして，充放電の回数を増やしたり，充放電の速度を高めたりすることで，劣化度Ａのバッテリの劣化を意図的に早めたりすることもできる。あるいは，劣化度Ｂのバッテリを充放電する必要が発生した場合は，そのバッテリの劣化を意図的に遅らさせるために，劣化度Ｂのバッテリの充放電速度を遅くすることとしてもよい。このように，バッテリ用途管理部４０ｅは，各バッテリの劣化度に応じて，そのバッテリの利用用途を決定し，その用途でバッテリが利用されるように，バッテリステーションや，電動車両，バッテリ自体を制御することができる。

以上，本願明細書では，本発明の内容を表現するために，図面を参照しながら本発明の実施形態の説明を行った。ただし，本発明は，上記実施形態に限定されるものではなく，本願明細書に記載された事項に基づいて当業者が自明な変更形態や改良形態を包含するものである。

本発明は，電動車両用のバッテリ管理システムなどに関する。特に，本発明のシステムは，電動車両のシェアリングサービスに利用することができる。

１…バッテリ ２…電動車両
３…バッテリステーション ４…管理サーバ
５…ユーザ端末 １０…バッテリ制御装置
１１…通信装置 １２…ＧＰＳ
１３…バッテリセル ２０…車両制御部
２１…電子制御装置 ２２…通信装置
２３…ＧＰＳ ２４…モータ
２５…動力制御装置 ２６…速度計
２７…残量計 ２８…施錠装置
３０…制御装置 ３２…検出機
３３…通信装置 ３４…電源
３４ａ…自然エネルギー発電機 ３４ｂ…電力網
３５…施錠装置 ４０…制御部
４０ａ…交換可能性評価部 ４０ｂ…プロモーション発信部
４０ｃ…充放電必要性評価部 ４０ｄ…充放電制御部
４０ｅ…バッテリ用途管理部 ４１…通信部
４２…バッテリデータベース ４３…電動車両データベース
４４…ステーションデータベース ４５…ユーザデータベース
５０…端末制御装置 ５１…記憶装置
５２…通信装置 ５３…ＧＰＳ
５４…表示装置 ５５…操作装置
１００…バッテリ管理システム

Claims (7)

1. 交換可能なバッテリによりモータを駆動して走行可能な電動車両と，
   充電速度を調節して前記バッテリを充電可能なバッテリステーションと，
   前記電動車両及び前記バッテリステーションに対して通信網を介して接続された管理サーバと，を含む
   バッテリ管理システムであって，
   前記管理サーバは，少なくとも前記電動車両の位置及び当該電動車両に搭載されたバッテリの電池残量に基づいて，前記バッテリステーションに格納された前記バッテリの交換可能性を定量的に評価し，当該バッテリの交換可能性の評価値に基づいて，当該バッテリステーションによる当該バッテリの充電速度を決定し，決定した充電速度に関する制御情報を当該バッテリステーションに送信する
   バッテリ管理システム。
2. 前記電動車両は，複数のユーザによって共用されるものであり，
   前記管理サーバは，さらに前記ユーザによる前記電動車両の利用開始位置及び前記ユーザの進行方向に基づいて，前記バッテリステーションに格納された前記バッテリの交換可能性を定量的に評価する
   請求項１に記載のバッテリ管理システム。
3. 前記バッテリ管理システムは，前記電動車両を共用する複数のユーザが所有するユーザ端末を，さらに備え，
   前記管理サーバは，
   前記ユーザ端末に対して前記バッテリステーションへと誘導するプロモーション情報を送信可能であり，
   さらに前記プロモーション情報に基づいて，前記バッテリステーションに格納された前記バッテリの交換可能性を定量的に評価する
   請求項１又は請求項２に記載のバッテリ管理システム。
4. 前記バッテリステーションは，さらに，放電速度を調節して前記バッテリを放電可能なものであり，
   前記管理サーバは，電力市場又はバッテリステーションが設置された施設若しくはその付近における電力の需要量と供給量に基づいて，前記バッテリステーションに格納された前記バッテリの充電又は放電の必要性を定量的に評価し，前記バッテリの交換可能性の評価値と前記バッテリの充電又は放電の必要性の評価値とに基づいて，当該バッテリステーションによる当該バッテリの充電速度又は放電速度を決定し，決定した充電速度又は放電速度に関する制御情報を当該バッテリステーションに送信する
   請求項１から請求項３のいずれかに記載のバッテリ管理システム。
5. 交換可能なバッテリによりモータを駆動して走行可能な電動車両と，前記バッテリを充電速度を調節して充電可能なバッテリステーションとに対して，通信網を介して接続された管理サーバであって，
   少なくとも前記電動車両の位置及び当該電動車両に搭載されたバッテリの電池残量に基づいて，前記バッテリステーションに格納された前記バッテリの交換可能性を定量的に評価し，当該バッテリの交換可能性の評価値に基づいて，当該バッテリステーションによる当該バッテリの充電速度を決定し，決定した充電速度に関する制御情報を当該バッテリステーションに送信する
   管理サーバ。
6. サーバ装置を，請求項５に記載の管理サーバとして機能させるためのコンピュータプログラム。
7. 交換可能なバッテリによりモータを駆動して走行可能な電動車両の位置及び当該電動車両に搭載された前記バッテリの電池残量に基づいて，バッテリステーションに格納された前記バッテリの交換可能性を定量的に評価する工程と，
   前記バッテリの交換可能性の評価値に基づいて，前記バッテリステーションによる前記バッテリの充電速度を決定し，決定した充電速度に基づいて前記バッテリステーションにより前記バッテリを充電する工程と，を含む
   バッテリ管理方法。

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