JP7030994B2 - 充電システム、充電装置、充電方法、及びプログラム - Google Patents

充電システム、充電装置、充電方法、及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、充電システム、充電装置、充電方法、及びプログラムに関する。
本願は、２０１８年７月３１日に出願された日本国特許出願２０１８－１４３６３４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
電動車両の駆動源であるバッテリ（電池）を着脱式にして、複数の利用者が共同利用するシェアサービスが知られている。このサービスでは、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、充電ステーションの利用者に対して課金を行う仕組みが構築されている。
例えば特許文献１には、携帯型電気エネルギー貯蔵装置（着脱式バッテリ）を使用して電力を消費した際に、携帯型電気エネルギー貯蔵装置を収集、充電、分配する収集充電分配装置が記載されている。そして、特許文献１に記載の技術では、収集充電分配装置が、携帯型電気エネルギー貯蔵装置を収集充電分配のために着脱自在に収容する複数の収容器を有する。
このようなバッテリのシェアリングサービスにおいて、ユーザは、充電が必要な着脱式バッテリを電動車両から取り出して収集充電分配装置に返却する。このとき、ユーザは、充電済みの着脱式バッテリを収集充電分配装置から取出して電動車両に取り付ける。この場合、収集充電分配装置内には、ユーザの着脱式バッテリ交換に備えて、充電済みの着脱式バッテリが待機している。
例えば特許文献２には、バッテリを着脱可能に装填できる移動体の例として、バッテリと、バッテリを収容可能な収容室が形成された充電給電ユニットとを有する可搬型充電給電装置が開示されている。
日本国特表２０１４－５２７６８９号公報 日本国特開２０１９－０６８５５２号公報
しかしながら、バッテリ（電池）は使用条件や保管する際の環境条件によって容量劣化が発生する。例えば、バッテリは、一般的に高ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ． Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ；残容量）で劣化が早い。特許文献１に記載の技術では、電動車両においてバッテリのＳＯＣがユーザの使い方に依存するので、能動的に制御ができない。
本発明の態様は、バッテリのＳＯＣを能動的に制御できる充電システム、充電装置、充電方法、及びプログラムを提供する。
（１）本発明の一態様に係る充電システムは、電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着されるバッテリと、複数の前記バッテリを充電する充電装置と、ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得する取得部と、を備え、前記取得部は、前記バッテリ使用情報に基づいて曜日毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得する。
（２）本発明の一態様に係る充電システムは、電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着されるバッテリと、複数の前記バッテリを充電する充電装置と、ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得する取得部と、を備え、前記取得部は、前記バッテリ使用情報に基づいて天気毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得する。
（３）上記充電システムでは、前記取得部は、前記充電装置から前記バッテリを貸し出すとき又は前記充電装置に前記バッテリを返却するとき、前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得するようにしてもよい。
（４）上記充電システムでは、前記バッテリ使用情報は、前記バッテリが貸し出された日時を示す貸出日時情報であるようにしてもよい。
（５）本発明の一態様に係る充電装置は、電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着される複数のバッテリを充電する充電部と、ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得する取得部と、を備え、前記取得部は、前記バッテリ使用情報に基づいて曜日毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得する。
（６）本発明の一態様に係る充電装置は、電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着される複数のバッテリを充電する充電部と、ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得する取得部と、を備え、前記取得部は、前記バッテリ使用情報に基づいて天気毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得する。
（７）本発明の一態様に係る充電方法は、電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着される複数のバッテリを充電するステップと、ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得するステップと、前記バッテリ使用情報に基づいて曜日毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得するステップと、を含む。
（８）本発明の一態様に係る充電方法は、電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着される複数のバッテリを充電するステップと、ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得するステップと、前記バッテリ使用情報に基づいて天気毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得するステップと、を含む。
（９）本発明の一態様は、コンピュータに、電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着される複数のバッテリを充電するステップと、ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得するステップと、前記バッテリ使用情報に基づいて曜日毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得するステップと、を実行させるためのプログラムである。
（１０）本発明の一態様は、コンピュータに、コンピュータに、電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着される複数のバッテリを充電するステップと、ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得するステップと、前記バッテリ使用情報に基づいて天気毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得するステップと、を実行させるためのプログラムである。
（１１）本発明の一態様は、上記プログラムを備えたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。
上述した（１）、（２）、（５）～（１１）によれば、バッテリをユーザが使用した状況に基づいて、複数のバッテリのうち充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得するのでバッテリのＳＯＣを能動的に制御できる。
上述した（１）、（５）、（７）、（９）によれば、曜日毎かつ時間帯毎に前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得することができる。
上述した（２）、（６）、（８）、（１０）によれば、天気毎かつ時間帯毎に前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得することができる。
上述した（３）によれば、充電装置からバッテリを貸し出すとき又は充電装置にバッテリを返却するとき、前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得することで、ユーザの利用タイミングに合わせて前記個数を取得することができる。
実施形態におけるバッテリシェアサービスシステムの全体構成を示す図である。 実施形態に係る着脱式バッテリの構成例を示す図である。 実施形態に係る充電ステーションの構成例を示す図である。 実施形態に係る管理サーバの構成例を示す図である。 実施形態に係る充電ステーションが保管する着脱式バッテリの状態例を示す図である。 実施形態に係る期待値と使用用バッテリ数を示す図である。 実施形態に係る管理サーバの記憶部が記憶する期待値の例を示す図である。 実施形態に係る管理サーバの記憶部が記憶する使用用バッテリ数の例を示す図である。 実施形態に係る充電ステーションと管理サーバが行う準備処理のフローチャートである。 実施形態に係る充電ステーションが行う充電判断処理のフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
＜実施形態＞
［全体構成］
図１は、実施形態におけるバッテリシェアサービスシステム１（電池劣化抑制保管システム、充電システム）の全体構成を示す図である。
図１に示すように、バッテリシェアサービスシステム１は、移動体である鞍乗り型の自動二輪車１２（鞍乗型車両）、着脱式バッテリ１４（電池）、電池劣化抑制保管装置２、および携帯端末２８を含む。電池劣化抑制保管装置２は、充電ステーション１６（電池劣化抑制保管装置、充電装置）、および管理サーバ１８（サーバ装置）を備える。
移動体は、図1に示す自動二輪車１２以外の車両を含む。車両ではない移動体の例は、例えば日本国特開２０１９－０６８５５２号公報に記載の、人や車両によって運ばれる可搬型充電給電装置である。その他、移動体は、移動ロボット、自律走行装置、電動自転車、自律走行車、その他の電動車両、ドローン飛行体、又はその他の電動式移動装置（電動モビリティ）であってもよい。以下、移動体の例として自動二輪車１２を用いた一実施形態について詳述する。
バッテリシェアサービスシステム１は、自動二輪車１２の駆動源である着脱式バッテリ１４を、複数の利用者が共同利用するシェアサービスを提供するシステムである。自動二輪車１２は、着脱式バッテリ１４から供給される電力によって走行する電動ＥＶ車両である。なお、実施形態では、電動車両の例として鞍乗り型の自動二輪車１２を例に説明するが、電動車両は電動自転車や自動四輪車等であってもよい。
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。着脱式バッテリ１４は、１つの自動二輪車１２に少なくとも１つが搭載されている。着脱式バッテリ１４の構成については後述する。
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（図１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１６１と、認証器１６２と、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。ネットワークＮＷは、無線通信網または有線通信網である。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１６３（図３）と接続部１６４（図３）が設けられている。充電ステーション１６は、着脱式バッテリ１４を貸し出した際に、貸し出した日時を示す貸出日時情報と充電ステーション１６の識別情報であるステーションＩＤを管理サーバ１８へ送信する。貸出日時情報には、貸し出した日付、時間、曜日が含まれている。充電ステーション１６は、時間帯毎に準備しておく着脱式バッテリ１４の数を示す情報（使用用バッテリ数）を受信する。充電ステーション１６は、受信した使用用の個数に基づいて、充電ステーション１６が保管する着脱式バッテリ１４のＳＯＣを能動的に制御する。ＳＯＣの制御については後述する。
管理サーバ１８は、充電ステーション１６が送信する貸出日時情報とステーションＩＤを受信する。管理サーバ１８は、貸出日時情報とステーションＩＤに基づいて、貸し出し日時における現地の天気情報を、ネットワークＮＷを介して例えばインターネットから取得する。天気情報には、天候（晴れ、曇り、雨、雪、台風等）が含まれ、気温や湿度の情報や花粉情報等が含まれていてもよい。管理サーバ１８は、受信した情報と取得した天気情報に基づいて、曜日や天気毎に時間帯ごとの交換に用いる着脱式バッテリ１４の個数の期待値を求める。管理サーバ１８は、求めた期待値に応じて準備しておくバッテリ数である使用用バッテリ数を、ネットワークＮＷを介して充電ステーション１６に送信する。管理サーバ１８は、充電ステーション１６、および携帯端末２８と、ネットワークＮＷを介して通信可能に接続されている。
携帯端末２８は、利用者が携行する端末であり、例えばスマートフォン、タブレット端末、ノートパソコン等である。利用者は携帯端末２８を操作して、着脱式バッテリ１４を貸し出し可能な充電ステーション１６のうち１つを選択して予約する。携帯端末２８は、操作された結果を管理サーバ１８に送信する。携帯端末２８は、管理サーバ１８が送信するポイント情報を受信し、受信したポイント情報を表示部２８０１上に表示させる。
［着脱式バッテリ１４の構成］
次に、着脱式バッテリ１４の構成例を説明する。
図２は、本実施形態に係る着脱式バッテリ１４の構成例を示す図である。図２に示すように、着脱式バッテリ１４は、蓄電部１４１、測定センサ１４２、ＢＭＵ１４３、記憶部１４４、および接続部１４５を備える。
蓄電部１４１は、例えば、二次電池や鉛蓄電池やキャパシタやリチウムイオン電池等のいずれか１つである。
測定センサ１４２は、電流や温度を測定する各種センサから構成されている。測定センサ１４２は、測定した測定値をＢＭＵ１４３に出力する。温度センサは、蓄電部１４１の温度を測定する。電流センサは、蓄電部１４１に流れる電流値を測定する。
ＢＭＵ１４３は、バッテリーマネージメントユニット（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）であり、蓄電部１４１への充電や給電を制御する。ＢＭＵ１４３は、例えば、着脱式バッテリ１４のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ；残容量）を記憶部１４４に記憶させる。
記憶部１４４は、例えば、着脱式バッテリ１４の識別情報、着脱式バッテリ１４のＳＯＣ等を記憶する。記憶部１４４は、ＢＭＵ１４３に処理を実行させるプログラムを記憶する。
接続部１４５は、充電ステーション１６のスロット部２１との接続部であり、通信機能を有している。
［充電ステーション１６の構成］
次に、充電ステーション１６の構成例を説明する。
図３は、本実施形態に係る充電ステーション１６の構成例を示す図である。図３に示すように、充電ステーション１６は、表示器１６１、認証器１６２、充電器１６３（充電部）、接続部１６４、通信部１６５、記憶部１６６、および制御部１６７（取得部）を備える。
制御部１６７は、充電制御部１６７１、測定センサ１６７２、情報取得部１６７３、処理部１６７４、および計時部１６７５を備える。
充電ステーション１６は、送電網（不図示）から電力の供給を受ける。
表示器１６１は、液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置、電子インク表示装置等のいずれか１つである。表示器１６１は、制御部１６７が出力する情報を表示する。表示される情報は、例えば着脱式バッテリ１４の残容量や使用料金等である。
認証器１６２は、例えば近距離通信（ＮＦＣ；Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を用いて利用者が携行する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を読み取る。認証器１６２は、取得したユーザＩＤを制御部１６７に出力し、通信部１６５が出力する認証結果に基づいてシェアサービスの利用権限を有する利用者を認証する。
充電器１６３は、着脱式バッテリ１４の接続部１４５と、充電ステーション１６の接続部１６４とを接続した状態下に着脱式バッテリ１４を制御部１６７の制御に応じて充電する機器である。充電器１６３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。
接続部１６４は、着脱式バッテリ１４との接続部であり、電力の供給を行う。接続部１６４は、着脱式バッテリ１４の記憶部１４４が記憶する電池に関する電池情報を取得し、取得した電池情報を情報取得部１６７３に出力する。接続部１６４は、着脱式バッテリ１４が抜き取られたとき着脱式バッテリ１４を貸し出したことを示す貸出情報を情報取得部１６７３に出力する。
通信部１６５は、制御部１６７が出力する貸出日時情報とステーションＩＤを、ネットワークＮＷを介して管理サーバ１８へ送信する。通信部１６５は、時間帯毎に準備しておく着脱式バッテリ１４の個数を示す情報（時間帯毎の使用用バッテリ数）を受信し、受信した時間帯毎の使用用バッテリ数を処理部１６７４に出力する。通信部１６５は、管理サーバ１８が送信した着脱式バッテリ１４の予約情報を受信し、受信した着脱式バッテリ１４の予約情報を制御部１６７に出力する。通信部１６５は、管理サーバ１８が認証を行った認証結果を受信し、受信した認証結果を認証器１６２に出力する。
記憶部１６６は、充電ステーション１６の識別情報であるステーションＩＤを記憶し、着脱式バッテリ１４が返却された際に電池情報等を記憶する。記憶部１６６は、時間帯毎の使用用バッテリ数を記憶する。記憶部１６６は、制御部１６７に処理を実行させるプログラムを記憶する。
制御部１６７は、接続部１６４が出力する貸出情報を取得し、貸出情報を取得した際の貸出日時情報とステーションＩＤを通信部１６５に出力する。制御部１６７は、着脱式バッテリ１４が返却された際、通信部１６５が出力する時間帯毎の使用用バッテリ数に基づいて、着脱式バッテリ１４のＳＯＣを能動的に制御する。制御部１６７は、認証器１６２によって利用者の認証が成功した場合に、利用者への着脱式バッテリ１４の貸し出しを許可する。
制御部１６７は、記憶部１６６が記憶するプログラムを読み出し実行することで、充電制御部１６７１、情報取得部１６７３、処理部１６７４、および計時部１６７５として機能する。
充電制御部１６７１は、情報取得部１６７３が出力する電池情報と測定センサ１６７２の測定値に基づいて、充電器１６３を制御して、スロット部２１に挿入された着脱式バッテリ１４への充電を制御する。
測定センサ１６７２は、例えば電流センサ、電圧センサである。測定センサ１６７２は、着脱式バッテリ１４に流れる電流値と電圧値を測定し、測定した測定値を充電制御部１６７１に出力する。
情報取得部１６７３は、接続部１６４に接続された着脱式バッテリ１４が出力する電池情報を取得し、取得した電池情報を充電制御部１６７１に出力する。
処理部１６７４は、接続部１６４が出力する貸出情報を取得した際、計時部１６７５が生成した現在の日時を貸出日時情報として、貸出日時情報と記憶部１６６が記憶するステーションＩＤを通信部１６５に出力する。処理部１６７４は、通信部１６５が出力する時間帯毎の使用用バッテリ数を記憶部１６６に記憶させる。処理部１６７４は、着脱式バッテリ１４が返却された際、記憶部１６６が記憶する時間帯毎の使用用バッテリ数に基づいて、着脱式バッテリ１４を充電するか否かを制御することで、着脱式バッテリ１４のＳＯＣを能動的に制御する。
計時部１６７５は、発振回路や分周回路を備える。計時部１６７５は、例えばネットワークＮＷから取得した日時情報に基づいて、発振回路と分周回路が生成した基準クロックを用いて計時して現在の日時を生成する。
［管理サーバ１８の構成］
次に、管理サーバ１８の構成例を説明する。
図４は、本実施形態に係る管理サーバ１８の構成例を示す図である。図４に示すように、管理サーバ１８は、通信部１８１、記憶部１８２、制御部１８３（取得部）、および出力部１８４を備える。制御部１８３は、情報取得部１８３１、期待値算出部１８３２、および使用個数推定部１８３３を備える。
通信部１８１は、充電ステーション１６が送信した貸出日時情報とステーションＩＤを、ネットワークＮＷを介して受信し、受信した貸出日時情報とステーションＩＤを制御部１８３へ出力する。通信部１８１は、制御部１８３が出力する時間帯毎の使用用バッテリ数を、ネットワークＮＷを介して充電ステーション１６へ送信する。
記憶部１８２は、曜日や天気毎に時間帯ごとの交換バッテリ数の期待値を記憶する。記憶部１８２は、ステーションＩＤと、その充電ステーション１６がある位置を示す情報（住所、町名、緯度経度等）を関連付けて記憶する。記憶部１８２は、制御部１８３に処理を実行させるプログラムを記憶する。
情報取得部１８３１は、通信部１８１が出力する貸出日時情報とステーションＩＤを取得する。情報取得部１８３１は、貸出日時情報とステーションＩＤを取得した際、ステーションＩＤに関連付けて記憶部１８２が記憶する位置情報に基づいて、通信部１８１を介して貸し出し日時における天気情報を取得する。情報取得部１８３１は、取得した天気情報と貸出日時情報とステーションＩＤを期待値算出部１８３２に出力する。
期待値算出部１８３２は、情報取得部１８３１が出力する天気情報と貸出日時情報とステーションＩＤを取得する。期待値算出部１８３２は、取得した天気情報と貸出日時情報を用いて、ステーション毎に、曜日や天気毎に時間帯ごとの交換バッテリ数の期待値を算出する。期待値算出部１８３２は、算出した曜日や天気毎に時間帯ごとの交換バッテリ数の期待値を記憶部１８２に記憶させる。
使用個数推定部１８３３は、記憶部１８２が記憶する期待値に応じて、ステーション毎に、曜日や天気毎に時間帯ごとに準備しておく着脱式バッテリ１４の個数を推定する。使用個数推定部１８３３は、推定した曜日や天気毎に時間帯ごとに準備しておく着脱式バッテリ１４の個数を示す情報（時間帯毎の使用用バッテリ数）を通信部１８１に出力する。
使用個数推定部１８３３は、推定した曜日や天気毎に時間帯ごとに準備しておく着脱式バッテリ１４の個数を示す情報（時間帯毎の使用用バッテリ数）を出力部１８４に出力してもよい。
出力部１８４は、画像表示装置または印刷装置等である。出力部１８４は、使用個数推定部１８３３が出力するステーション毎に、曜日や天気毎に時間帯ごとに準備しておく着脱式バッテリ１４の個数（時間帯毎の使用用バッテリ数）を表示または印字する。
［充電ステーション１６が保管する着脱式バッテリ１４の状態］
次に、充電ステーション１６が保管する着脱式バッテリ１４の状態を説明する。
図５は、本実施形態に係る充電ステーション１６が保管する着脱式バッテリ１４の状態例を示す図である。図５においては、充電ステーション１６が保管する着脱式バッテリ１４の総数が８個の例を示している。
図５に示す例では、管理サーバ１８から受信した使用用の個数は４個である。このため、充電ステーション１６は、符号ｇ１０１に示すように４個の満充電の着脱式バッテリ１４を使用用として保管し、符号ｇ１０２に示すように残りの４個の着脱式バッテリ１４を劣化抑制用として保管する。劣化抑制用の着脱式バッテリ１４は、返却された状態であり、低ＳＯＣの状態である。
［期待値と使用用バッテリ数］
次に、期待値と使用用バッテリ数について説明する。
図６は、本実施形態に係る期待値と使用用バッテリ数を示す図である。
図６において、符号ｇ１１１は期待値を示し、符号ｇ１１２は使用用バッテリ数を示している。符号ｇ１１１が示す図において、横軸は時刻（時）、縦軸は使用用バッテリ数の期待値（個）である。符号ｇ１１２が示す図において、横軸は時刻（時）、縦軸は使用用バッテリ数（個）である。図６は、所定の曜日また天気の場合の期待値と使用用バッテリ数である。以下では、天気が晴れの場合の期待値と使用用バッテリ数を説明する。
符号ｇ１１１の例では、０時～１時の期待値が３個、１時～２時の期待値が２個、２時～３時の期待値が０個、・・・である。
期待値算出部１８３２は、天候が晴れの際に受信した貸出日時情報に基づいて、時間帯毎の使用用バッテリ数の期待値を算出する。期待値算出部１８３２は、例えば、晴れた日の０時～１時に貸し出された着脱式バッテリ１４の平均値を求め、求めた平均値を期待値として算出する。
符号ｇ１１２の例では、０時～６時の使用用バッテリ数が２個、６時～１９時の使用用バッテリ数が６個、１９時～２４時の使用用バッテリ数が４個である。
使用個数推定部１８３３は、例えば、０時～１時の期待値、１時～２時の期待値、２時～３時の期待値、４時～５時の期待値、５時～６時の期待値、６時～７時の期待値の平均値を求めることで、０時～７時の使用用バッテリ数を推定する。使用個数推定部１８３３は、求める時間帯における期待値の最大値を使用用バッテリ数として推定してもよい。
図７は、本実施形態に係る管理サーバ１８の記憶部１８２が記憶する期待値の例を示す図である。図７に示す例では、曜日毎かつ天気毎に、１時間毎の時間帯毎にバッテリ数の期待値を記憶部１８２が記憶する例である。例えば、記憶部１８２は、月曜かつ晴れの０時～１時の時間帯に、バッテリの期待値（２個）を関連付けて記憶する。
図７に示した例は一例であり、記憶部１８２は、曜日および天気の少なくとも１つに、時間帯毎のバッテリ数の期待値を関連付けて記憶する。
図８は、本実施形態に係る管理サーバ１８の記憶部１８２が記憶する使用用バッテリ数の例を示す図である。図８に示す例では、曜日毎かつ天気毎に、日中と深夜それぞれの時間帯に使用用バッテリ数を関連付けて記憶部１８２が記憶する。例えば、記憶部１８２は、月曜かつ晴れの日中の時間帯に、使用用バッテリ数（６個）を関連付けて記憶する。
図８に示した例は一例であり、記憶部１８２は、曜日および天気の少なくとも１つに、時間帯毎の使用用バッテリ数を関連付けて記憶する。
［準備処理］
次に、充電ステーション１６と管理サーバ１８が行う準備処理について説明する。
図９は、本実施形態に係る充電ステーション１６と管理サーバ１８が行う準備処理のフローチャートである。
（ステップＬ１）ユーザが充電ステーション１６に来店し、着脱式バッテリ１４の交換作業を開始する。
（ステップＳ１）ユーザが着脱式バッテリ１４を返却後、充電ステーション１６の制御部１６７は、充電済みの着脱式バッテリ１４をユーザに貸し出す。
（ステップＳ２）充電ステーション１６の制御部１６７は、貸し出し時の日時である貸出日時情報とステーションＩＤを、通信部１６５によって管理サーバ１８へ送信する。
（ステップＳ３）管理サーバ１８の制御部１８３は、充電ステーション１６が送信した貸出日時情報とステーションＩＤを受信し、受信した貸出日時情報とステーションＩＤを記憶部１８２に記憶させる。続けて、制御部１８３は、貸出日時情報とステーションＩＤに基づいて、貸し出した日時の現地の天気情報を、通信部１８１によってネットワークＮＷ経由でインターネット等から取得する。
（ステップＳ４）管理サーバ１８の期待値算出部１８３２は、充電ステーション１６から受信した貸出日時情報と、取得した天気情報に基づいて、曜日や天気毎に時間帯ごとの交換バッテリ数の期待値を算出して、算出された期待値を記憶部１８２に記憶させる。
（ステップＳ５）管理サーバ１８の使用個数推定部１８３３は、記憶部１８２が記憶する曜日や天気毎に時間帯ごとの交換バッテリ数の期待値に応じて、曜日や天気毎に時間帯ごとの準備しておくバッテリ数（使用用バッテリ数）を推定する。
（ステップＳ６）管理サーバ１８の使用個数推定部１８３３は、推定した時間帯ごとの準備しておくバッテリ数（使用用バッテリ数）を、通信部１８１によって充電ステーション１６へ送信する。
（ステップＬ２）着脱式バッテリ１４の交換作業を終了する。
図９に示した例では、着脱式バッテリ１４の交換作業中に、充電ステーション１６が貸出日時情報とステーションＩＤを送信し、管理サーバ１８が期待値の算出と時間帯ごとの準備しておくバッテリ数を推定する例を説明したが、これに限らない。充電ステーション１６は、例えば所定の時間に貸出日時情報とステーションＩＤを送信してもよく、または貸し出し数が所定の個数になったときに貸出日時情報とステーションＩＤを送信してもよい。同様に、管理サーバ１８は、所定の時間に期待値の算出や時間帯ごとの準備しておくバッテリ数の推定を行ってもよい。例えば、管理サーバ１８は、１日分の時間帯毎の使用用バッテリ数を、１日１回所定時間に充電ステーション１６へ送信してもよい。
［充電判断処理］
次に、充電ステーション１６が行う充電判断処理について説明する。
図１０は、本実施形態に係る充電ステーション１６が行う充電判断処理のフローチャートである。
（ステップＳ１１）充電ステーション１６の制御部１６７は、接続部１６４に着脱式バッテリ１４が接続された際、着脱式バッテリ１４が返却されたと判断する。
（ステップＳ１２）制御部１６７は、返却された時刻に対応する時間帯の使用用バッテリ数を記憶部１６６から読み出す。続けて、制御部１６７は、充電ステーション内の満充電完了バッテリ数は使用用バッテリ数より多いか否かを判別する。制御部１６７は、充電ステーション内の満充電完了バッテリ数は使用用バッテリ数より多いと判別した場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、ステップＳ１３の処理に進める。制御部１６７は、充電ステーション内の満充電完了バッテリ数は使用用バッテリ数より多くないと判別した場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、ステップＳ１４の処理に進める。
（ステップＳ１３）制御部１６７は、返却された着脱式バッテリ１４に対して充電を行わない。制御部１６７は、処理を終了する。
（ステップＳ１４）制御部１６７は、返却された着脱式バッテリ１４に対して充電を行う。すなわち、制御部１６７は、使用用バッテリ数に基づいて、複数のバッテリのうち充電を行う個数を決定し、決定された個数のバッテリを充電する。あるいは、制御部１６７は、使用用バッテリ数に基づいて、複数のバッテリのうち充電を行わない個数を決定してもよい。制御部１６７は、処理を終了する。
制御部１６７は、ステップＳ１２、Ｓ１３、およびＳ１４の処理を、所定時間（例えば１０分）毎に行う。このため、制御部１６７は、満充電されている使用用電池が使用されれば、劣化抑制用電池も充電を行う。
図１０では、着脱式バッテリ１４が返却された際に処理を行う例を説明したが、処理を行うタイミングは、バッテリを貸し出す際又はバッテリを貸し出した際であってもよい。これにより、本実施形態によれば、充電ステーション１６から着脱式バッテリ１４を貸し出す又は貸し出したときと充電ステーション１６に着脱式バッテリ１４が返却されたときの少なくとも１つのとき、複数の着脱式バッテリ１４に対して充電を行う個数と充電を行わない個数のうち少なくとも１つを制御することで、ユーザの利用タイミングに合わせて制御することができる。
具体的には、制御部１６７は、例えば使用用バッテリ数が６個であり、現在の充電完了バッテリ数が４個の場合、返却された着脱式バッテリ１４が複数であれば、そのうちの２個に対して充電を行い、残り２個に対して充電を行わない。
上述した例では、管理サーバ１８が、使用用バッテリ数を充電ステーション１６へ送信する例を説明したが、これに限らない。管理サーバ１８は、充電を行わずに低ＳＯＣの状態で保管する劣化抑制用バッテリ数を充電ステーション１６へ送信してもよい。または、管理サーバ１８は、使用用バッテリ数と劣化抑制用バッテリ数との割合を充電ステーション１６へ送信してもよい。
上述した例では、管理サーバ１８が充電ステーション毎に使用用バッテリ数を推定する例を説明したが、これに限らない。管理サーバ１８は、所定の範囲に含まれる複数の充電ステーション１６に対する使用用バッテリ数を推定してもよい。
上述した例では、管理サーバ１８が天気情報を取得する例を説明したが、これに限らない。充電ステーション１６がネットワークＮＷを介してインターネットから天気情報を取得し、貸出日時情報とステーションＩＤに天気情報も付与して管理サーバ１８へ送信してもよい。
以上のように、本実施形態において管理サーバ１８は、着脱式バッテリ１４が貸し出された日時と、貸し出された位置の天候に基づいて、すなわちユーザの着脱式バッテリ１４の利用情報に基づいて、劣化抑制が可能なように着脱式バッテリ１４のＳＯＣをコントロールする。すなわち、管理サーバ１８は、使用用電池と劣化抑制用電池の割合をユーザの使用状況データから判断する。そして、充電ステーション１６は、管理サーバ１８の制御に応じて、使用用に満充電電池を用意し、使用用の満充電電池以外を劣化抑制のために低ＳＯＣで保管する。そして、充電ステーション１６は、使用用電池が使用されれば、劣化抑制用電池も充電する。
これにより、本実施形態によれば、ユーザの使用状況によって、最適な保存ＳＯＣも調整することが可能になる。また、本実施形態によれば、充電ステーション１６に充填された瞬間に充電を開始する場合と比較すると、バッテリの劣化が抑制され、長期間にわたって電池が使用可能となる。
上述した例では、管理サーバ１８が期待値の算出や使用用バッテリ数の推定を行う例を説明したが、これらの処理を充電ステーション１６が行ってもよい。
本発明の一実施形態は、電力を利用して移動可能な自動二輪車１２に対して着脱自在に装着される着脱式バッテリ１４と；前記着脱式バッテリ１４をユーザが使用した状況に基づいて、複数の前記着脱式バッテリ１４に対して充電を行う個数と充電を行わない個数のうち少なくとも１つを制御する制御部１６７と；を備える電池劣化抑制保管装置２である。
本発明の別の実施形態は、電力を利用して移動可能な自動二輪車１２に対して着脱自在に装着される着脱式バッテリ１４と；前記着脱式バッテリ１４に充電を行う充電ステーション１６であって、前記着脱式バッテリ１４を貸し出した日時を示す貸出日時情報を管理サーバ１８へ送信し、前記管理サーバ１８から受信した制御情報に基づいて複数の前記着脱式バッテリ１４に対して充電を行う個数と充電を行わない個数のうち少なくとも１つを制御する前記充電ステーション１６と；前記充電ステーション１６から受信した貸出日時情報に基づいて、複数の前記着脱式バッテリ１４に対して充電を行う個数と充電を行わない個数のうち少なくとも１つを制御する前記制御情報を生成し、生成した前記制御情報を前記充電ステーション１６に送信する管理サーバ１８と；を備えるバッテリシェアサービスシステム１である。
本発明における電池劣化抑制保管装置２の機能の全てまたは一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより電池劣化抑制保管装置２が行う処理の全てまたは一部を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形および置換を加えることができる。
１…バッテリシェアサービスシステム（充電システム）、２…電池劣化抑制保管装置、１２…自動二輪車、１３…ＴＣＵ、１４…着脱式バッテリ、１６…充電ステーション（充電装置）、１８…管理サーバ、２８…携帯端末、１４１…蓄電部、１４２…測定センサ、１４３…ＢＭＵ、１４４…記憶部、１４５…接続部、１６１…表示器、１６２…認証器、１６３…充電器（充電部）、１６４…接続部、１６５…通信部、１６６…記憶部、１６７…制御部（取得部）、１６７１…充電制御部、１６７２…測定センサ、１６７３…情報取得部、１６７４…処理部、１６７５…計時部、１８１…通信部、１８２…記憶部、１８３…制御部（取得部）、１８４…出力部、１８３１…情報取得部、１８３２…期待値算出部、１８３３…使用個数推定部

Claims (11)

  1. 電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着されるバッテリと、
    複数の前記バッテリを充電する充電装置と、
    ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得する取得部と、
    を備え、
    前記取得部は、前記バッテリ使用情報に基づいて曜日毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得する、充電システム。
  2. 電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着されるバッテリと、
    複数の前記バッテリを充電する充電装置と、
    ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得する取得部と、
    を備え、
    前記取得部は、前記バッテリ使用情報に基づいて天気毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得する、充電システム。
  3. 前記取得部は、前記充電装置から前記バッテリを貸し出すとき又は前記充電装置に前記バッテリを返却するとき、前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得する、
    請求項１または請求項２に記載の充電システム。
  4. 前記バッテリ使用情報は、前記バッテリが貸し出された日時を示す貸出日時情報である、
    請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の充電システム。
  5. 電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着される複数のバッテリを充電する充電部と、
    ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得する取得部と、
    を備え、
    前記取得部は、前記バッテリ使用情報に基づいて曜日毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得する、充電装置。
  6. 電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着される複数のバッテリを充電する充電部と、
    ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得する取得部と、
    を備え、
    前記取得部は、前記バッテリ使用情報に基づいて天気毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得する、充電装置。
  7. 電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着される複数のバッテリを充電するステップと、
    ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得するステップと、
    前記バッテリ使用情報に基づいて曜日毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得するステップと、
    を含む、充電方法。
  8. 電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着される複数のバッテリを充電するステップと、
    ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得するステップと、
    前記バッテリ使用情報に基づいて天気毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得するステップと、
    を含む、充電方法。
  9. コンピュータに、
    電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着される複数のバッテリを充電するステップと、
    ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得するステップと、
    前記バッテリ使用情報に基づいて曜日毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得するステップと、
    を実行させるためのプログラム。
  10. コンピュータに、
    電力を利用して移動可能な移動体に対して着脱自在に装着される複数のバッテリを充電するステップと、
    ユーザによる前記バッテリの使用状況を示すバッテリ使用情報に基づいて、前記複数の前記バッテリのうち、充電を行う個数及び／又は充電を行わない個数を取得するステップと、
    前記バッテリ使用情報に基づいて天気毎かつ時間帯毎に使用される前記バッテリの個数の期待値を算出し、前記算出した期待値に基づいて前記複数の前記バッテリのうち前記充電を行う個数及び／又は前記充電を行わない個数を取得するステップと、
    を実行させるためのプログラム。
  11. 請求項９または請求項１０に記載のプログラムを備えたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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