JP7032110B2 - 交換料金設定装置および交換料金設定システム - Google Patents

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Description

本開示は、電気自動車に搭載される蓄電装置の交換料金の設定に関する。
従来、電気自動車に搭載するバッテリ等の蓄電装置を交換して交換料金を徴収する蓄電装置の交換システムが公知である。たとえば、特開２０１０－０９７３８８号公報（特許文献１）には、バッテリをリースとし、ガソリンスタンド等の所定の交換場所において、バッテリを交換品に交換することが可能とされ、バッテリに取り付けられた電気メータにより利用した電力量に相当する電気代を精算する技術が開示される。
特開２０１０－０９７３８８号公報
しかしながら、特許文献１に開示されるような交換システムにおいては、蓄電装置全体を交換することが想定されており、たとえば、蓄電装置を分割交換可能な構成とし、その一部を部分的に交換する場合に、どのように交換料金を設定するかについては何ら考慮されていない。さらに、蓄電装置の一部を部分的に交換する場合に、交換部品としては中古品を再利用する場合もあり、蓄電装置のどの部品を取り外しの対象とし、どのような部品を取り付けの対象とするかについて適切に選択することが求められる。
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、蓄電装置を分割構成とした場合においてその一部を交換する場合に適切な交換対象を選択するとともに適切な交換料金を設定する交換料金設定装置、交換料金設定方法および交換料金設定システムを提供することである。
本開示のある局面に係る交換料金設定装置は、電気自動車に搭載される蓄電装置の交換料金設定装置である。蓄電装置は、交換可能に設けられる複数の蓄電要素を含む。この交換料金設定装置は、複数の蓄電要素の各々の満充電容量と、交換用の複数の在庫蓄電要素の各々の満充電容量とを記憶する記憶装置と、複数の蓄電要素のうちの少なくとも１つを含む、蓄電装置の一部を交換する部分交換の場合には、蓄電装置の全体を交換する全体交換の場合よりも低額の交換料金を設定する料金設定装置とを備える。料金設定装置は、部分交換の場合に、複数の蓄電要素のうちの最も満充電容量が低い第１蓄電要素を少なくとも交換される対象として設定するとともに、複数の在庫蓄電要素のうちの第２蓄電要素を交換する対象として設定する。第２蓄電要素は、第１蓄電要素を除く複数の蓄電要素のうちの満充電容量の最大値と最小値との間の満充電容量を有する。
このようにすると、部分交換の場合には、第１蓄電要素が第２蓄電要素に交換されることによって蓄電装置において使用可能な電力量の範囲を実質的に拡大することができるため、電気自動車の走行可能距離を伸ばすことができる。また、部分交換の場合には、全体交換の場合よりも低額の交換料金が設定されるため、利用者に部分交換を選択する動機づけを与えることができる。そのため、部分交換の場合の適切な交換料金を設定することができる。さらに、第２蓄電要素は、第１蓄電要素を除く複数の蓄電要素のうちの満充電容量の最大値と最小値との間の満充電容量を有するため、部分交換によって複数の蓄電要素間で満充電容量のばらつきが拡大すること抑制することができる。
ある実施の形態においては、料金設定装置は、第２蓄電要素の満充電容量が小さい場合には、第２蓄電要素の満充電容量が大きい場合よりも低額の交換料金を設定する。
このようにすると、利用者に満充電容量の小さい第２蓄電要素を選択する動機づけを与えることができる。そのため、部分交換の場合の適切な交換料金を設定することができる。
本開示の他の局面に係る交換料金設定方法は、電気自動車が搭載する蓄電装置の交換料金設定方法である。蓄電装置は、交換可能に設けられる複数の蓄電要素を含む。この交換料金設定方法は、複数の蓄電要素の各々の満充電容量と、交換用の複数の在庫蓄電要素の満充電容量の各々とを記憶するステップと、複数の蓄電要素のうちの少なくとも１つを含む、蓄電装置の一部を交換する部分交換の場合には、蓄電装置の全体を交換する全体交換の場合よりも低額の交換料金を設定するステップと、部分交換の場合に、複数の蓄電要素のうちの最も満充電容量が低い第１蓄電要素を交換される対象として設定するステップと、複数の在庫蓄電要素のうちの第２蓄電要素を交換する対象として設定するステップとを備える。第２蓄電要素は、第１蓄電要素を除く複数の蓄電要素のうちの満充電容量の最大値と最小値との間の満充電容量を有する。
本開示のさらに他の局面に係る交換料金設定システムは、交換可能に設けられる複数の蓄電要素を含む蓄電装置を搭載する電気自動車と、蓄電装置の交換料金を設定するサーバとを備える。サーバは、交換用の複数の在庫蓄電要素の各々の満充電容量と、電気自動車から取得される複数の蓄電要素の各々の満充電容量とを記憶する記憶装置と、複数の蓄電要素のうちの少なくとも１つを含む、蓄電装置の一部を交換する部分交換の場合には、蓄電装置の全体を交換する全体交換の場合よりも低額の交換料金を設定する料金設定装置とを備える。料金設定装置は、部分交換の場合に、複数の蓄電要素のうちの最も満充電容量が低い第１蓄電要素を交換される対象として設定し、複数の在庫蓄電要素のうちの第２蓄電要素を交換する対象として設定する。第２蓄電要素は、第１蓄電要素を除く複数の蓄電要素のうちの満充電容量の最大値と最小値との間の満充電容量を有する。
本開示によると、蓄電装置を分割構成とした場合においてその一部を交換する場合に適切な交換対象を選択するとともに適切な交換料金を設定する交換料金設定装置、交換料金設定方法および交換料金設定システムを提供することができる。
本実施の形態に係る交換料金設定システムの全体構成図である。 電気自動車の構成の一例を示す図である。 バッテリの構成の一例を示す図である。 交換料金の設定処理を示すフローチャートである。 複数のセルから交換対象となるセルを特定する動作の一例を説明するための図である。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
＜交換料金設定システムの構成について＞
図１は、本実施の形態に係る交換料金設定システム１の全体構成図である。図１に示すように、本実施の形態に係る交換料金設定システム１は、管理サーバ１００と、電気自動車である車両２００とを含む。
管理サーバ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、記憶部１０４と、通信部１０６とを含む。各構成は、通信バス１０１によって通信可能に接続されている。管理サーバ１００は、たとえば、電気自動車に搭載されたバッテリを交換するための所定の交換場所に設置される。
ＣＰＵ１０２は、たとえば、記憶部１０４に記憶された情報や車両２００から通信部１０６を経由して受信する情報に基づいて所定の演算処理を実行するように構成される。
記憶部１０４は、たとえば、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリと、ハードディスクあるいはソリッドステートドライブ等の大容量の記憶装置とを含む。記憶部１０４は、たとえば、車両２００に搭載されるバッテリ２１４（図２参照）と利用者とを対応づける情報（利用者リスト）を記憶する。
通信部１０６は、たとえば、車両２００の通信部２０２との通信が可能となるように構成される。通信部１０６と通信部２０２とは、たとえば、無線通信によって相互に情報がやり取りされる。通信部１０６と通信部２０２との間の通信は、中継点（無線基地局）や、所定の通信網（たとえば、インターネット）を介在して行なわれてもよいし、中継点や所定の通信網を介在させずに行なわれてもよい。
無線通信の通信方式としては、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１等に代表されるワイヤレスＬＡＮ（Local Area Network）や、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ等の携帯電話の無線通信規格を利用した、中継点を経由した信号の授受が可能な無線通信方式であってもよいし、あるいは、通信部１０６と通信部２０２との間で直接的に信号の授受が可能な無線通信方式であって、たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信規格を利用した通信方式であってもよい。
車両２００は、通信部２０２と、制御部２０４と、記憶部２０６と、バッテリ監視ユニット２０８とを含む。各構成は、通信バス２０１によって通信可能に接続されている。
通信部２０２は、たとえば、管理サーバ１００の通信部１０６との通信が可能になるように構成される。通信部１０６と通信部２０２との間で行なわれる無線通信については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。通信部２０２は、たとえば、車両２００が所定の交換場所に移動することによって管理サーバ１００の通信部１０６との通信が可能な範囲内になると通信部１０６との通信を行なう。
制御部２０４は、たとえば、ＣＰＵ２０４ａと、メモリ２０４ｂ（ＲＯＭおよびＲＡＭ）、各種信号を入出力するための入出力ポート（図示せず）等を含み、メモリ２０４ｂや記憶部２０６に記憶された情報や管理サーバ１００から通信部２０２を経由して受信する情報に基づいて所定の演算処理を実行するように構成される。
記憶部２０６は、メモリ２０４ｂよりも大容量のデータを記憶可能な記憶装置であって、たとえば、不揮発性メモリ、ハードディスクあるいはソリッドステートドライブ等によって構成された記憶装置である。記憶部２０６は、たとえば、車両２００に搭載されるバッテリ２１４（図２参照）のＳＯＣ（State Of Charge）の履歴、バッテリ２１４の電流、電圧および温度の履歴、バッテリ２１４を構成する複数のセル（図３参照）の各々の電圧および温度の履歴および複数のセルの各々の満充電容量の履歴等を記憶する。
バッテリ監視ユニット２０８は、車両２００に搭載されたバッテリ２１４の状態を検出する。バッテリ監視ユニット２０８は、たとえば、バッテリ２１４の電流、電圧および温度を検出する。さらに、バッテリ監視ユニット２０８は、バッテリ２１４を構成する複数のセル各々の電圧および温度を検出する。なお、バッテリ監視ユニット２０８は、複数のセルのうちのいずれかのセルの温度をバッテリ２１４の温度として検出してもよい。
バッテリ監視ユニット２０８は、たとえば、検出したバッテリ２１４の電圧、電流および温度を用いてバッテリ２１４のＳＯＣの推定値を算出する。ＳＯＣの推定には周知の技術が用いられればよく、その詳細な説明は行なわない。なお、ＳＯＣの推定は、バッテリ監視ユニット２０８に代えて制御部２０４によって行なわれてもよい。
また、バッテリ監視ユニット２０８は、複数のセルの各々の電圧、電流および温度の履歴から複数のセルの各々の満充電容量を推定する。満充電容量の推定方法としては、たとえば、所定の充電量に対応するＳＯＣの変化分を推定し、推定されたＳＯＣの変化分から満充電容量を推定することが考えられるが、周知の技術を用いればよくその詳細な説明については行なわない。バッテリ監視ユニット２０８は、各種検出結果および各種推定結果を示す信号を制御部２０４に送信する。制御部２０４は、バッテリ監視ユニット２０８から受信した信号に基づく各種情報を記憶部２０６に記憶させる。
車両２００は、電動機を走行動力源とした電気自動車である。図２は、電気自動車の構成の一例を示す図である。
図２に示すように、車両２００は、充電器２１２と、バッテリ２１４と、インバータ２１６と、モータジェネレータ２１８と、インレット２２０とをさらに含む。
充電器２１２は、インレット２２０に充電スタンド３００の充電コネクタ３０２が取り付けられた場合に、外部の電源４００から供給される電力を用いてバッテリ２１４を充電する。
バッテリ２１４は、たとえば、ニッケル水素電池あるいはリチウムイオン電池等の二次電池を用いて構成される。バッテリ２１４は、分割交換可能な複数の蓄電要素から構成される、電力を貯蔵できる蓄電装置であればよく、たとえば、バッテリ２１４に代えて大容量のキャパシタが用いられてもよい。
インバータ２１６は、交流電力と直流電力との間で電力を変換する電力変換装置である。インバータ２１６は、たとえば、バッテリ２１４の直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ２１８に供給する場合がある。また、インバータ２１６は、たとえば、モータジェネレータ２１８からの交流電力（回生電力）を直流電力に変換してバッテリ２１４に供給して、バッテリ２１４を充電する場合がある。
モータジェネレータ２１８は、インバータ２１６からの電力供給を受けて駆動輪２２２に回転力を与える。駆動輪２２２は、モータジェネレータ２１８によって与えられた回転力によって回転し、車両２００を走行させる。
インレット２２０は、車両２００の外装部分にリッド等のカバー（図示せず）とともに設けられる。インレット２２０は、充電コネクタ３０２が取り付け可能な形状を有する。インレット２２０および充電コネクタ３０２の双方には接点が内蔵されており、インレット２２０に充電コネクタ３０２が取り付けられると接点同士が接触して、インレット２２０と充電コネクタ３０２とが電気的に接続される。
充電スタンド３００は、車両２００の外部に設置され、充電ケーブル３０４を経由して充電コネクタ３０２に接続される。充電スタンド３００は、電源４００と電気的に接続されており、インレット２２０に充電コネクタ３０２が取り付けられた場合に、電源４００の電力が充電スタンド３００、充電ケーブル３０４および充電コネクタ３０２を経由して車両２００に供給される。
＜バッテリ２１４の詳細な構成について＞
本実施の形態におけるバッテリ２１４は、交換可能な複数の蓄電要素である複数のセルを含む。図３は、バッテリ２１４の構成の一例を示す図である。図３に示すように、バッテリ２１４は、４つのセル２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃ，２１４ｄによって構成される。セル２１４ａ～２１４ｄは、個別に交換可能に構成される。たとえば、セル２１４ｂを取り外した後に、セル２１４ｂが取り付けられていた箇所に、セル２１４ｂと同様の構成を有するセル２１４ｂ’を取り付けることによってセル２１４ｂの交換が可能となる。
バッテリ監視ユニット２０８は、電圧センサ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ，２２０ｄと、温度センサ２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄと、電流センサ２２６とを含む。電流センサ２２６は、バッテリ２１４に流れる電流を検出する。
セル２１４ａには、電圧センサ２２０ａと温度センサ２２４ａとが設けられる。電圧センサ２２０ａは、セル２１４ａの電圧Ｖｂ（１）を検出する。温度センサ２２４ａは、セル２１４ａの温度Ｔｂ（１）を検出する。
セル２１４ｂには、電圧センサ２２０ｂと温度センサ２２４ｂとが設けられる。電圧センサ２２０ｂは、セル２１４ｂの電圧Ｖｂ（２）を検出する。温度センサ２２４ｂは、セル２１４ｂの温度Ｔｂ（２）を検出する。
セル２１４ｃには、電圧センサ２２０ｃと温度センサ２２４ｃとが設けられる。電圧センサ２２０ｃは、セル２１４ｃの電圧Ｖｂ（３）を検出する。温度センサ２２４ｃは、セル２１４ｃの温度Ｔｂ（３）を検出する。
セル２１４ｄには、電圧センサ２２０ｄと温度センサ２２４ｄとが設けられる。電圧センサ２２０ｄは、セル２１４ｄの電圧Ｖｂ（４）を検出する。温度センサ２２４ｄは、セル２１４ｄの温度Ｔｂ（４）を検出する。
なお、たとえば、セル２１４ｂがセル２１４ｂ’に交換された後においては、電圧センサ２２０ｂと温度センサ２２４ｂとは、セル２１４ｂ’の電圧と温度とを検出するものとして説明する。
＜バッテリの交換のサービスについて＞
たとえば、電気自動車に搭載されるバッテリ２１４を所定の契約期間（１年あるいは複数年）が経過するまでリースとして賃貸し、契約期間中においては、バッテリ２１４の交換を１回または複数回許容するような利用形態が考えられる。このような利用形態が選択される場合には、利用者は、所定期間毎（たとえば、１カ月）が経過する毎の所定の賃貸料金に加えて、交換料金を支払って、所定の交換場所において、バッテリ２１４を交換することができる。
このようなバッテリ２１４の交換は、バッテリ２１４の全体を交換する交換態様（以下、全体交換と記載する）のほかにバッテリ２１４を分割交換可能な構成としている場合に、その一部を交換する交換態様（以下、部分交換と記載する）も考えられるが、交換態様に応じて適切に交換料金を設定することが求められる。
さらに部分交換の場合に、交換部品（交換用セル）として中古品を再利用する場合もあり、バッテリ２１４を構成する複数のセルのうちのどのセルを取り外しの対象とし、どのようなセルを取り付け対象とするかについて適切に選択することが求められる。
そこで、本実施の形態においては、管理サーバ１００は、バッテリ２１４の一部を交換する部分交換の場合には、バッテリ２１４の全体を交換する全体交換の場合よりも低額の交換料金を設定するものとする。また、管理サーバ１００は、部分交換の場合には、複数のセル２１４ａ～２１４ｄのうちの最も満充電容量が低い第１セルを少なくとも交換される対象として設定するとともに、所定の交換場所に保管される複数の交換用セル（在庫セル）のうちの第２セルを交換する対象として設定するものとする。第２セルは、第１セルを除く複数のセルのうちの満充電容量の最大値と最小値との間の満充電容量を有する。なお、本実施の形態においては、管理サーバ１００が「交換料金設定装置」に対応する。
このようにすると、部分交換の場合には、第１セルが第２セルに交換されることによってバッテリ２１４において使用可能な電力量の範囲を実質的に拡大することができるため、電気自動車の走行可能距離を伸ばすことができる。また、部分交換の場合には、全体交換の場合よりも低額の交換料金が設定されるため、利用者に部分交換を選択する動機づけを与えることができる。そのため、部分交換の場合の適切な交換料金を設定することができる。さらに、第２セルは、第１セルを除く複数のセルのうちの満充電容量の最大値と最小値との間の満充電容量を有するため、部分交換によってバッテリ２１４の複数のセル間で満充電容量のばらつきが拡大すること抑制することができる。
＜交換料金の設定について＞
以下の説明においては、たとえば、電気自動車に搭載されるバッテリ２１４において部分交換が行なわれる場合の交換料金の設定についての一例を説明する。
管理サーバ１００は、たとえば、バッテリ２１４の部分交換を受け付けた場合には、バッテリ２１４を構成する複数のセル２１４ａ～２１４ｄの各々の満充電容量を取得する。管理サーバ１００は、複数のセル２１４ａ～２１４ｄのうちの最も満充電容量が低いセル（第１セル）を少なくとも交換される対象として設定する。なお、管理サーバ１００は、複数個のセルを交換する場合には、満充電容量が低い順に交換される対象を設定する。
管理サーバ１００は、所定の交換場所で保管される複数の在庫セルの各々の満充電容量を記憶しており、複数の在庫セルから交換用セルとして選択可能なセルを抽出する。管理サーバ１００は、たとえば、交換対象となるセルを除く、バッテリ２１４の複数のセルのうちの満充電容量の最大値と最小値との間の満充電容量を有する在庫セルを交換用セル（第２セル）として抽出する。管理サーバ１００は、たとえば、交換用セルとして複数個抽出される場合には、交換対象となるセルを除く、バッテリ２１４の複数のセルの平均値よりも高い在庫セルを交換用セルとして選択する。管理サーバ１００は、交換対象が１つである場合には、抽出された複数個の在庫セルのうちの満充電容量が最も低いセルを交換用セルとして選択する。管理サーバ１００は、選択された交換用セルに基づいて交換料金を設定する。
＜交換料金の設定処理について＞
以下、図４を用いて交換料金の設定処理について詳細に説明する。図４は、交換料金の設定処理を示すフローチャートである。本実施の形態において、交換料金の設定処理は、管理サーバ１００（より具体的には、管理サーバ１００のＣＰＵ１０２）において実行されるものとして説明する。なお、図４に示すフローチャートに示される各ステップは、管理サーバ１００によるソフトウェア処理によって実現されるが、その一部が管理サーバ１００内に作製されたハードウェア（電気回路）によって実現されてもよい。
ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と記載する）１００にて、管理サーバ１００は、部分交換の要求を受け付けたか否かを判定する。管理サーバ１００は、たとえば、車両２００から部分交換を要求する旨の情報を受信した場合に、バッテリ２１４の部分交換の要求を受け付けたと判定してもよい。あるいは、管理サーバ１００の入力装置（図示せず）に直接バッテリ２１４の部分交換を要求する旨の情報が入力された場合に、バッテリ２１４の部分交換の要求を受け付けたと判定してもよい。
車両２００は、たとえば、所定の交換場所まで移動し、管理サーバ１００と通信可能な状態となる場合において、車内の入力装置（図示せず）に、バッテリ２１４の部分交換を要求する旨の情報が入力されたときに、管理サーバ１００にバッテリ２１４の部分交換を要求する旨の情報を送信する。
部分交換の要求を受け付けたと判定される場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。
Ｓ１０２にて、管理サーバ１００は、車両２００に搭載されるバッテリ２１４の使用履歴を取得する。管理サーバ１００は、たとえば、バッテリ２１４の使用履歴の送信要求を送信する。車両２００は、管理サーバ１００からの送信要求を受信した場合に、記憶部２０６に記憶されるバッテリ２１４の使用履歴を送信する。管理サーバ１００は、車両２００からのバッテリ２１４の使用履歴を受信することによって取得する。
Ｓ１０４にて、管理サーバ１００は、バッテリ２１４の使用履歴からセル２１４ａ～２１４ｄの各々の満充電容量を取得する。なお、満充電容量は、管理サーバ１００によって算出されてもよい。満充電容量の算出方法については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。
Ｓ１０６にて、管理サーバ１００は、セル２１４ａ～２１４ｄの各々の満充電容量のうちの最も低い満充電容量を有するセル（第１セル）を交換対象として特定する。
Ｓ１０８にて、管理サーバ１００は、セル２１４ａ～２１４ｄのうちの第１セルを除く満充電容量の平均値を算出する。
Ｓ１１０は、管理サーバ１００は、記憶部１０４に記憶される在庫情報から交換用セルとして選択可能な在庫セルを抽出する。在庫情報は、たとえば、在庫セルを特定する情報と在庫セルの満充電容量とを対応付けた情報を含む。
Ｓ１１２にて、管理サーバ１００は、たとえば、複数の在庫セルのうちセル２１４ａ～２１４ｄのうちの第１セルを除く満充電容量の平均値よりも高く、かつ、セル２１４ａ～２１４ｄのうちの第１セルを除く満充電容量の最大値よりも低い在庫セルを交換用セルとして選択する。
Ｓ１１４にて、管理サーバ１００は、選択された交換用セルによる交換料金を設定する。管理サーバ１００は、たとえば、定格容量に対する交換用セルの満充電容量の割合に応じて交換料金を設定する。管理サーバ１００は、たとえば、劣化の度合いが低く、定格容量に対する交換用セルの満充電容量の割合が１００％に近づくほど、交換料金を高くし、０％に近づくほど、交換料金を低くしてもよい。
なお、部分交換の要求を受け付けていない場合には（Ｓ１００にてＮＯ）、Ｓ１１６にて、管理サーバ１００は、全体交換の要求を受け付けたか否かを判定する。全体交換の要求を受け付けたと判定される場合（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８に移される。Ｓ１１８にて、管理サーバ１００は、全体交換の交換料金を設定する。なお、全体交換の交換料金は、部分交換（セル１個～３個の交換）よりも高額の交換料金が設定される。また、全体交換の要求を受け付けていない場合には（Ｓ１１６にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
＜交換料金設定装置である管理サーバ１００の動作について＞
以上のような構成およびフローチャートに基づく交換料金設定装置である管理サーバ１００の動作について図５を用いて説明する。図５は、複数のセルから交換対象となるセルを特定する動作の一例を説明するための図である。図５には、セル２１４ａ～２１４ｄの満充電容量が示される。また、交換するセル数は、１つである場合を想定する。図５に示すように、たとえば、セル２１４ａの満充電容量がＣ（１）であって、セル２１４ｂの満充電容量がＣ（２）であって、セル２１４ｃの満充電容量がＣ（３）であって、セル２１４ｄの満充電容量がＣ（４）である場合を想定する。また、図５に示すように、たとえば、満充電容量を高い順に並べると、Ｃ（３）、Ｃ（１）、Ｃ（２）、Ｃ（４）の順となる。
管理サーバ１００は、車両２００からの部分交換の要求を受け付ける場合には（Ｓ１００にてＹＥＳ）、車両２００からバッテリ２１４の使用履歴を取得する（Ｓ１０２）。そして、管理サーバ１００は、取得したバッテリ２１４の利用履歴からセル２１４ａ～２１４ｄの各々の満充電容量を取得する（Ｓ１０４）。管理サーバ１００は、セル２１４ａ～２１４ｄのうちの最も低い満充電容量Ｃ（４）を有するセル２１４ｄを交換対象として特定する（Ｓ１０６）。
管理サーバ１００は、セル２１４ｄを除いたセル２１４ａ～セル２１４ｃの満充電容量の平均値Ｃ（０）を算出する（Ｓ１０８）。管理サーバ１００は、在庫情報から満充電容量がＣ（０）よりも高い満充電容量を有する在庫セルを複数個抽出する（Ｓ１１０）。
管理サーバ１００は、抽出された複数の在庫セルのうちの満充電容量がＣ（０）よりも高く、かつ、セル２１４ａ～２１４ｃのうちの最大値Ｃ（３）よりも低い満充電容量Ｃ（５）を有する在庫セルを交換用セルとして選択し（Ｓ１１２）、選択された交換用セルの満充電容量に応じた交換料金を設定する（Ｓ１１４）。なお、管理サーバ１００は、全体交換の要求を受け付ける場合には（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、部分交換よりも高額の交換料金を設定する（Ｓ１１８）。また、管理サーバ１００は、設定された交換料金を利用者の携帯端末や車両２００に通知してもよい。
＜交換料金設定装置による作用効果について＞
以上のようにして、本実施の形態に係る交換料金設定装置によると、部分交換の場合には、セル２１４ｄが交換用セルに交換されることによってバッテリ２１４において使用可能な電力量の範囲を実質的に拡大することができるため、電気自動車の走行可能距離を伸ばすことができる。また、部分交換の場合には、全体交換の場合よりも低額の交換料金が設定されるため、利用者に部分交換を選択する動機づけを与えることができる。そのため、部分交換の場合の適切な交換料金を設定することができる。さらに、交換用セルは、交換される対象となるセルを除く複数のセルのうちの満充電容量の最大値と最小値との間の満充電容量を有するため、部分交換によってバッテリ２１４の複数のセル間で満充電容量のばらつきが拡大すること抑制することができる。したがって、蓄電装置を分割構成とした場合においてその一部を交換する場合に適切な交換対象を選択するとともに適切な交換料金を設定する交換料金設定装置、交換料金設定方法および交換料金設定システムを提供することができる。
さらに、交換用セルの満充電容量が小さい場合には、交換用セルの満充電容量が大きい場合よりも低額の交換料金が設定されるため、利用者に満充電容量の小さい交換用セルを選択する動機づけを与えることができる。そのため、部分交換の場合の適切な交換料金を設定することができる。
＜変形例について＞
上述の実施の形態では、部分交換の場合には、全体交換の場合よりも低額にするとして説明したが、たとえば、部分交換の場合には、全体交換の場合よりも大きい還元率を設定し、設定された還元率に応じて現金、商品券あるいは各種ポイントによってキャッシュバックすることによって交換料金を実質的に低額になるようにしてもよい。
さらに上述の実施の形態では、部分交換の場合には、全体交換の場合よりも低額にするとして説明したが、たとえば、部分交換の場合に１つのセルを交換する交換料金が全体交換の場合の料金をセル数（４つ）で除算した料金（すなわち、１つのセル当りの料金）よりも低額になるように設定してもよい。
さらに上述の実施の形態では、交換用セルの満充電容量が小さい場合には、交換用セルの満充電容量が大きい場合よりも減額するとして説明したが、たとえば、交換用セルの満充電容量が小さい場合には、交換用セルの満充電容量が大きい場合よりも大きい還元率を設定してもよいし、あるいは、交換用セルの満充電容量が大きい場合には、交換用セルの満充電容量が小さい場合よりも増額してもよい。
さらに上述の実施の形態では、管理サーバ１００が抽出した在庫セルから交換用セルを選択するものとして説明したが、たとえば、複数の在庫セルが抽出された場合にどのセルを交換用セルとして選択するかを利用者に選択させるようにしてもよい。たとえば、管理サーバ１００は、抽出された複数の在庫セルの各々の満充電容量を利用者の携帯端末等に通知し、利用者は、通知された複数の在庫セルのうちのいずれかを選択した旨の情報を管理サーバ１００に送信するようにしてもよい。
さらに上述の実施の形態では、交換用セルは、セル２１４ｄを除くセル２１４ａ～セル２１４ｃの平均値よりも高い満充電容量を有する在庫セルが選択されるものとして説明したが、少なくともセル２１４ａ～セル２１４ｃのうちの満充電容量の最大値と最小値との間の満充電容量を有していればよく、特に平均値よりも高い満充電容量を有する在庫セルが選択されることに限定されるものではない。たとえば、交換される対象のセルを除くバッテリ２１４の複数のセルのうちの最小値よりも高く、かつ、平均値よりも低い満充電容量を有する在庫セルを交換用セルとして選択してもよい。
さらに上述の実施の形態では、バッテリ２１４を構成する複数のセル２１４ａ～セル２１４ｄのうちの最も低い満充電容量を有するセルを交換対象として設定するものとして説明したが、最も低い満充電容量を有するセルに加えて、最も高い満充電容量を有するセルを交換対象としてもよい。このようにすることによって、交換後のバッテリ２１４の各セルの満充電容量のばらつきを縮小することができる。満充電容量を均一にすることによって、バッテリ２１４を構成する複数のセル間での劣化の程度をそろえることができるとともに、最も高い満充電容量を有するセルについて再利用すること可能となるため在庫セルを充実させることができる。
さらに上述の実施の形態では、バッテリ２１４において、セル単位で交換可能であるものとして説明したが、たとえば、複数のセルを含むモジュール単位で交換可能であってもよい。
なお、上記した変形例は、その全部または一部を組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１ 交換料金設定システム、１００ 管理サーバ、１０１，２０１ 通信バス、１０４，２０６ 記憶部、１０６，２０２ 通信部、２００ 車両、２０４ 制御部、２０４ｂ メモリ、２０８ バッテリ監視ユニット、２１２ 充電器、２１４ バッテリ、２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃ，２１４ｄ セル、２１６ インバータ、２１８ モータジェネレータ、２２０ インレット、２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ，２２０ｄ 電圧センサ、２２２ 駆動輪、２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄ 温度センサ、２２６ 電流センサ、３００ 充電スタンド、３０２ 充電コネクタ、３０４ 充電ケーブル、４００ 電源。

Claims (3)

  1. 電気自動車に搭載される蓄電装置の交換料金設定装置であって、前記蓄電装置は、交換可能に設けられる複数の蓄電要素を含み、
    前記複数の蓄電要素の各々の満充電容量と、交換用の複数の在庫蓄電要素の各々の満充電容量とを記憶する記憶装置と、
    前記複数の蓄電要素のうちの少なくとも１つを含む、前記蓄電装置の一部を交換する部分交換の場合には、前記蓄電装置の全体を交換する全体交換の場合よりも低額の交換料金を設定する料金設定装置とを備え、
    前記料金設定装置は、
    前記部分交換の場合に、前記複数の蓄電要素のうちの最も満充電容量が低い第１蓄電要素を少なくとも交換される対象として設定するとともに、前記複数の在庫蓄電要素のうちの第２蓄電要素を交換する対象として設定し、前記複数の蓄電要素のうちの最も満充電容量が高い第３蓄電要素をさらに交換される対象として設定し、
    前記第２蓄電要素は、前記第１蓄電要素を除く前記複数の蓄電要素のうちの満充電容量の最大値と最小値との間の満充電容量を有する、交換料金設定装置。
  2. 前記料金設定装置は、前記第２蓄電要素の満充電容量が小さい場合には、前記第２蓄電要素の満充電容量が大きい場合よりも低額の交換料金を設定する、請求項１に記載の交換料金設定装置。
  3. 交換可能に設けられる複数の蓄電要素を含む蓄電装置を搭載する電気自動車と、
    前記蓄電装置の交換料金を設定するサーバとを備え、
    前記サーバは、
    交換用の複数の在庫蓄電要素の各々の満充電容量と、前記電気自動車から取得される前記複数の蓄電要素の各々の満充電容量とを記憶する記憶装置と、
    前記複数の蓄電要素のうちの少なくとも１つを含む、前記蓄電装置の一部を交換する部分交換の場合には、前記蓄電装置の全体を交換する全体交換の場合よりも低額の交換料金を設定する料金設定装置とを備え、
    前記料金設定装置は、
    前記部分交換の場合に、前記複数の蓄電要素のうちの最も満充電容量が低い第１蓄電要素を交換される対象として設定し、
    前記複数の在庫蓄電要素のうちの第２蓄電要素を交換する対象として設定し、
    前記複数の蓄電要素のうちの最も満充電容量が高い第３蓄電要素をさらに交換される対象として設定し、
    前記第２蓄電要素は、前記第１蓄電要素を除く前記複数の蓄電要素のうちの満充電容量の最大値と最小値との間の満充電容量を有する、交換料金設定システム。
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