JP7334278B2 - 充放電器、充放電器の制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、充放電器、充放電器の制御方法及びプログラムに関する。

特許文献１には、外部電源から自動販売機に電力を給電する構成の自動販売機が開示されている。

特許第６１５７８６７号明細書

しかしながら、一般的に自動販売機の運営において必要とされる電気代は設置場所を提供するオーナー等が負担することになるため、特許文献１のように、外部電源から自動販売機に電力を給電する構成では、自動販売機の電力消費に伴う電気代により収入が大きく左右されることになる。

本願発明は、上記の課題に鑑み、バッテリの充電状態に基づいて、外部電源の電力またはバッテリからの電力に切り替えて、自動販売機を動作させる電力を供給することが可能な技術を提供する。

本発明の第１の態様にかかる充放電器は、電動車両に提供されるバッテリを充放電する充放電器であって、
外部電源の電力に基づいて動作するとともに前記充放電器を介して前記バッテリと電気的に接続された自動販売機への電力供給と、前記充放電器に保持された前記バッテリの充放電とを制御する電力制御手段と、
前記バッテリの充電状態を検出する検出手段と、を備え、
前記電力制御手段は、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記外部電源の電力または前記バッテリからの電力に切り替えて、前記自動販売機を動作させる電力を供給する。

本発明の第２の態様にかかる充放電器では、前記電力制御手段は、前記検出手段の検出結果が基準となる充電レベル未満の場合、前記外部電源の電力に基づいて、前記自動販売機を動作させる電力を供給する。

本発明の第３の態様にかかる充放電器では、前記電力制御手段は、前記検出手段の検出結果が基準となる充電レベル以上の場合、前記バッテリからの電力に基づいて、前記自動販売機を動作させる電力を供給する。

本発明の第４の態様にかかる充放電器では、前記電力制御手段は、設定された時間情報に基づいて、前記切り替えを制御する。

本発明の第５の態様にかかる充放電器では、前記自動販売機は外気温を検出する外気温検出手段と飲料商品が保持される第１エリアの温度を検出する第１温度検出手段と、を有し、前記電力制御手段は、前記外気温検出手段または前記第１エリア温度検出手段で検出された温度に基づいて前記切り替えを制御する。

本発明の第６の態様にかかる充放電器では、前記バッテリの需要予測を取得する取得手段を更に備え、
前記電力制御手段は、前記取得された前記需要予測に基づいて、前記切り替えを制御する。

本発明の第７の態様にかかる充放電器では、前記電力制御手段は、前記需要予測に基づいて、需要が高くなると予想される時間は前記バッテリからの電力の供給を停止し、需要が低くなると予想される時間は前記バッテリから電力を供給するように制御する。

本発明の第８の態様にかかる充放電器では、他の自動販売機と電気的に接続する接続手段を更に備え、
前記電力制御手段は、前記接続手段により前記他の自動販売機が接続された場合、当該他の自動販売機を動作させる電力を供給する。

本発明の第９の態様にかかる充放電器では、前記充放電器が充放電する前記バッテリは電動車両の走行用に用いられ、
前記バッテリには、走行時に放電を許可する電池残量を規定した走行時の放電下限値が設けられ、
前記自動販売機に対する放電を許可する電池残量を規定した自動販売機用の放電下限値が、前記走行時の放電下限値より小さい値に設定される。

本発明の第１０の態様にかかる充放電器では、前記自動販売機は、前記電力制御手段を複数備え、
複数の前記電力制御手段は、前記充放電器に保持された複数のバッテリの充放電を制御する。

本発明の第１１の態様にかかる充放電器では、前記自動販売機で必要とされる必要電力を監視する監視手段を更に備え、
前記監視手段の監視結果に基づいて、前記電力制御手段は、前記バッテリを充電するための充電電力を制御する。

本発明の第１２の態様にかかる充放電器では、前記自動販売機で必要とされる電力が閾値より高い場合、前記電力制御手段は、前記必要電力と前記閾値との差分に基づいて前記充電電力を低下させて充電するように制御する。

本発明の第１３の態様にかかる充放電器では、前記自動販売機は、飲料商品を保持する第１エリアを備え、
前記飲料商品が前記第１エリアに補充されてから、前記飲料商品または前記第１エリアが設定された温度になるまで、前記自動販売機に電気的に接続する前記充放電器の前記電力制御手段は、前記外部電源の電力と前記バッテリの電力とに基づいて、当該温度の調整制御のための電力供給を行う。

本発明の第１４の態様にかかる充放電器の制御方法は、電動車両に提供されるバッテリを充放電する充放電器の制御方法であって、
電力制御手段が、外部電源の電力に基づいて動作するとともに前記充放電器を介して前記バッテリと電気的に接続された自動販売機への電力供給と、前記充放電器に保持された前記バッテリの充放電とを制御する電力制御工程と、
検出手段が、前記バッテリの充電状態を検出する検出工程と、
前記電力制御手段が、前記検出工程での検出結果に基づいて、前記外部電源の電力または前記バッテリからの電力に切り替えて、前記自動販売機を動作させる電力を供給する工程と、を有する。

本発明の第１５の態様にかかるプログラムは、コンピュータに、電動車両に提供されるバッテリを充放電する充放電器の制御方法を実行させるプログラムであって、前記充放電器の制御方法は、
電力制御手段が、外部電源の電力に基づいて動作するとともに前記充放電器を介して前記バッテリと電気的に接続された自動販売機への電力供給と、前記充放電器に保持された前記バッテリの充放電とを制御する電力制御工程と、
検出手段が、前記バッテリの充電状態を検出する検出工程と、
前記電力制御手段が、前記検出工程での検出結果に基づいて、前記外部電源の電力または前記バッテリからの電力に切り替えて、前記自動販売機を動作させる電力を供給する工程と、を有する。

本発明の第１の態様の充放電器によれば、バッテリの充電状態に基づいて、外部電源の電力またはバッテリからの電力に切り替えて、自動販売機を動作させる電力を供給することが可能になる。

本発明の第２の態様および第３の態様の充放電器によれば、バッテリを早期に満充電にして、交換時に残量不足になることを抑制することが可能になる。

本発明の第４の態様の充放電器によれば、電気代の安い時間帯（夜間）や電気代が高い時間帯（昼間）など、時間情報に基づいて、切り替えを制御することにより電力消費のピークをシフトさせて電気代を抑制することが可能になる。

本発明の第５の態様の充放電器によれば、外気温の検出結果や飲料商品を保持する第１エリアの温度の検出結果に基づいて、外部電源の電力またはバッテリからの電力の切り替えを制御することが可能になる。

本発明の第６の態様及び第７の態様の充放電器によれば、電力需要が高いタイミングではバッテリの交換が多くなるため、需要予測に基づいて、切り替えを制御することにより、バッテリの円滑な充電を行うことが可能になる。

本発明の第８の態様の充放電器によれば、複数台の自動販売機が併設されている場合には、他の自動販売機と電気的に接続するための接続部を設けることにより、一部の充放電器によって接続された他の自動販売機に対する給電を行うことが可能になる。

本発明の第９の態様の充放電器によれば、バッテリの長寿命化に寄与するため、通常電動車両に用いられるバッテリには下限値が設けられている。しかし自動販売機への電力供給に用いる場合には、電動車両での使用形態に比べて一定の出力で良いことや充電も即座に行えることからさらに下限値を低い値に設定することができる。これにより、より多くの電力をバッテリから自動販売機へ供給することが可能となる。

本発明の第１０の態様の充放電器によれば、充放電器に保持された複数のバッテリに対応して電力制御部を複数備えるように構成することで、各バッテリに対する制御を個別に実行することが可能になる。

本発明の第１１及び第１２の態様の充放電器によれば、自動販売機で必要とされる必要電力を監視することにより、必要電力に応じて、バッテリを充電するための充電電力を制御することが可能になる。

本発明の第１３の態様の充放電器によれば、飲料商品または第１エリアが設定された温度になるまで、外部電源の電力とバッテリの電力とに基づいて温度制御を行うことにより、飲料商品に対する温度調整を迅速に行うことが可能になる。

本発明の第１４の態様の充放電器の制御方法、第１５の態様のプログラムによれば、バッテリの充電状態に基づいて、外部電源の電力またはバッテリからの電力に切り替えて、自動販売機を動作させる電力を供給することが可能になる。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
実施形態にかかるシステムの構成の一例を示す図。 端末装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図。 自動販売機の機能構成の一例を示すブロック図。 電力制御部の構成例を示すブロック図。 第１実施形態にかかる自動販売機における処理例を示す図。 第２実施形態に係るシステムの機能構成を示す図。 第３実施形態に係る電力供給装置を含む自動販売機の概略的な構成を示す図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、以下の実施形態によって限定されるわけではない。

［第１実施形態］
（システム構成）
図１は、実施形態にかかるシステム１０（以下、システムを「充放電制御システム」ともいう）の構成の一例を示す図である。図１において、システム１０は、複数台の自動販売機１００Ａ、１００Ｂと、これら自動販売機１００Ａ，１００Ｂと無線通信が可能な端末装置１５０とを含む。サーバ１７０はネットワーク１６０を介して取得した自動販売機１００Ａ，１００Ｂの情報を管理することが可能である。サーバ１７０は生成した情報を端末装置１５０に送信して、自動販売機１００Ａ、１００Ｂの動作を制御するための制御情報を設定することが可能である。複数台の自動販売機１００Ａ、１００Ｂは接続部１２０を介して電気的に接続可能に構成されており、動作用の電力を共有することが可能である。複数台の自動販売機１００Ａ、１００Ｂを代表して、自動販売機１００として表記する。

自動販売機１００は、商品として飲料食品の販売および電動車両用のバッテリの提供を行う。自動販売機１００の前面（正面）には、商品を表示するためのディスプレイ１１０や、商品を選択し、購入するためのボタン１１５が配置されている。自動販売機１００の正面には、さらに、硬貨や紙幣の投入、おつりの返還などを行うための精算部１１６、購入した飲料食品を取り出す取り出し部１１７が設けられている。

自動販売機１００は、飲料食品として、缶入り飲料やペットボトル入り飲料などの商品を冷却または加熱（加温）して販売する。また、自動販売機１００は、充電したバッテリ１８０を交換可能に提供（以下、「販売」ともいう）する。バッテリ１８０は電動車両に電力を供給するバッテリであり、交換可能に構成されている。電動車両には、例えば、電動の鞍乗り型車両や四輪車両が含まれ、バッテリ１８０は例えばリチウムイオンバッテリである。

図１に示すように、自動販売機１００は、飲料商品を販売する第１エリア１Ａと、バッテリ１８０を提供する第２エリア２Ａとを有する。第１エリア１Ａでは飲料食品の冷却または加熱のための第１温度制御が行われており、第２エリア２Ａでは、バッテリ１８０の充電に適した状態に管理するための第２温度制御が行われている。バッテリ１８０が第２エリア２Ａに保持された状態で、バッテリ１８０の充電、またはバッテリ１８０から自動販売機１００への給電に関する電力制御が行われる。

自動販売機１００は、ヒートポンプ機能を有する冷媒装置を備えており、冷媒装置を使用して第１エリア内の冷却室（冷却エリア）内の商品を冷却する際に得た熱を第１エリア内の加熱室（加熱エリア）側に移動させて加熱室内の商品を加温する熱利用方式を有している。また、冷媒装置は、熱交換器を備えており、冷却の必要がなくなったときに熱交換器から得た大気熱源を利用して加熱室を加温（加熱）する熱利用方式に切替可能に構成されている。

温度調整部（冷媒装置、熱交換器）は第１エリア１Ａと第２エリア２Ａと共通に構成してもよいし、第２エリア２Ａにおいて、第１エリア１Ａの温度調整部（冷媒装置、熱交換器）と同様の構成を設けて、第２エリア２Ａの温度制御を行ってもよい。

端末装置１５０は、例えば、スマートフォンやタブレット端末などの携帯型の情報処理装置である。端末装置１５０と自動販売機１００との間の無線通信は、たとえばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信であって、端末装置１５０と自動販売機１００との距離が当該端末装置１５０を携帯したユーザーが自動販売機１００の近傍に位置して自動販売機１００の操作をする程度の距離である場合に通信可能となる。

（装置構成）
図２は、端末装置１５０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。端末装置１５０は、装置全体を制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）２１０と、ＣＰＵ２１０で実行されるプログラムを記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）２１１と、ＣＰＵ２１０がプログラムを実行する際の作業領域になったり各種情報を記憶するためのＲＡＭ（Random Access Memory）２１２とを含む。端末装置１５０は、他の装置や自動販売機１００との通信により取得した情報をＲＡＭ２１２に保存することが可能である。

また、端末装置１５０は、自動販売機１００と無線通信を行なうための無線通信部２１３と、ディスプレイ２１４と、操作部２１５とを含む。ディスプレイ２１４と操作部２１５とはタッチパネルであってもよい。端末装置１５０はインターネットなどのネットワーク１６０を介して他の装置（例えば、サーバ１７０）と通信するためのネットワークコントローラ２１６を更に含む。

図３は、自動販売機１００の機能構成の一例を示すブロック図である。自動販売機１００は、装置全体を制御するためのＣＰＵ３１０と、ＣＰＵ３１０で実行されるプログラムを記憶するためのＲＯＭ３１１と、ＣＰＵ３１０がプログラムを実行する際の作業領域となるＲＡＭ３１２と、各種情報を記憶するための記憶部３１３（ＨＤＤ）とを含む。また、自動販売機１００は、ディスプレイ１１０の表示を制御する表示制御部３１４と、精算部１１６を含む操作部３１５と、端末装置１５０と無線通信を行なうための無線通信部３１６と、バッテリ１８０の充放電を制御する充電器を含む。

更に、自動販売機１００内の充放電器は温度制御部３２０を含み、第１エリア１Ａおよび第２エリア２Ａの温度を制御する。第１エリア１Ａおよび第２エリア２Ａには、それぞれ、エリア内の温度を検出するための検出部３４０（各エリアに設けられた検出部を「第１エリア温度検出部（センサＳＮ１）、第２エリア温度検出部（センサＳＮ２））」ともいう）が設けられており、各センサ（ＳＮ１、ＳＮ２）の検出結果に基づいて、温度制御部３２０は温度調整部３３０（冷媒装置３３０Ａ、熱交換器３３０Ｂ）を制御して、第１エリアおよび第２エリアの温度をそれぞれ制御する。また、自動販売機１００は外気温を検出する外気温検出部３４０Ｂを有する。充放電器の温度制御部３２０は外気温検出部３４０Ｂの検出結果に基づいて温度調整部３３０（冷媒装置３３０Ａ、熱交換器３３０Ｂ）を制御する。

また、自動販売機１００の充放電器は、外部からの電力に基づいて、自動販売機１００の動作電力を生成する電力制御部３５０を含む。また、電力制御部３５０は充放電器（自動販売機１００の第２エリア２Ａ内）に保持されているバッテリ１８０の充電、またはバッテリ１８０から自動販売機１００への給電に関する電力制御を行う。本実施形態の充放電器は、バッテリを充放電する充放電器であって、外部電源（例えば、図４の４００、または４０１）の電力に基づいて動作するとともに充放電器を介してバッテリ１８０と電気的に接続された自動販売機１００への電力供給と、充放電器に保持されたバッテリ１８０の充放電を制御する電力制御部３５０を有する。また、充放電器は、バッテリ１８０の充電状態を検出する検出部（センサ４１３）を有する。電力制御部３５０は、検出部（センサ４１３）の検出結果に基づいて、外部電源の電力またはバッテリからの電力に切り替えて、自動販売機を動作させる電力を供給する。

また、電力制御部３５０は、外気温検出部３４０Ｂまたは第１エリア温度検出部で検出された温度に基づいて、電力供給の切り替えを制御する。すなわち、自動販売機１００を動作させる電力供給において、電力制御部３５０は、外気温検出部３４０Ｂまたは第１エリア温度検出部ＳＮ１で検出された温度に基づいて、外部電源の電力またはバッテリ１８０からの電力に切り替える制御を行う。

図４は電力制御部３５０の構成例を示すブロック図である。電力制御部３５０は、電力会社等の電力供給設備である電力系統４００からの交流電力が供給される電力線４０２を含む。電力線４０２は、出力制御回路４０７に接続されている。出力制御回路４０７にはケーブル４１０を介して自動販売機１００を動作させるための負荷４９０が接続されており、電力線４０２の交流電力が出力制御回路４０７を介して負荷４９０に供給される。また、電力線４０２には出力制御回路４０７を介してケーブル４０８が接続されている。ケーブル４０８及びケーブル４１０は交流電力を送電する電力線を含み、出力制御回路４０７は制御部４０３の制御に基づいてケーブル４０８とケーブル４１０と電力線４０２との断接を制御する。出力制御回路４０７が電力線４０２とケーブル４０８を接続すると、外部からの電力（４００、４０１）によりバッテリ１８０は充電される。出力制御回路４０７が電力線４０２とケーブル４１０を接続すると、外部からの電力（４００、４０１）が負荷４９０側に供給される。また、出力制御回路４０７がケーブル４０８とケーブル４１０を接続すると、バッテリ１８０から充放電インタフェース４１２を介して出力される電力が負荷４９０側に供給される。外部からの電力とバッテリ１８０からの電力を併用する場合、出力制御回路４０７は制御部４０３の制御に基づいて、負荷４９０で必要とされる電力のうち、外部からの電力Ｐ１（４００、４０１）とバッテリ１８０から供給される電力Ｐ２との割合を任意に設定することも可能である。例えば、外部からの電力Ｐ１をＮ％、バッテリ１８０から供給される電力Ｐ２を（１００－Ｎ）％等と設定することが可能である。

充放電インタフェース４１２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ４１２ａと電流制御回路４１２ｂとを含む。ＡＣ／ＤＣコンバータ４１２ａは、ケーブル４０８を介して供給される交流電力を直流電力に変換する。電流制御回路４１２ｂは、ＡＣ／ＤＣコンバータ４１２ａから出力される直流電流を制御してバッテリ１８０に供給する回路であり、例えば、ＰＷＭ制御によりバッテリ１８０への充電電流を制御する。

電力制御部３５０には、外部電力として太陽光発電装置４０１が接続されている。太陽光発電装置４０１は、太陽電池パネルを備え、直流電力を発電する。電力制御部３５０は、ＤＣ／ＡＣコンバータ４０５を備える。ＤＣ／ＡＣコンバータ４０５は、太陽光発電装置４０１が発電した直流電力を交流電力に変換して電力線４０２へ出力する。

電力制御部３５０は電力制御部３５０の処理を実行する制御部４０３を備える。制御部４０３は、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとの入出力インタフェース及び通信インタフェース等を含む。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。

制御部４０３は、ＤＣ／ＡＣコンバータ４０５、出力制御回路４０７、充放電インタフェース４１２を制御する。また、制御部４０３はセンサ４０４及びセンサ４０６及びセンサ４１３の検知結果を取得する。センサ４０４は電力線４０２の電力に関する物理量を検知するセンサであり、本実施形態の場合、交流電圧を計測するセンサである。センサ４０６は太陽光発電装置４０１が発電する電力に関する物理量を検知するセンサであり、本実施形態の場合、太陽光発電装置４０１が発電した直流電圧を計測する。また、センサ４１３は、充放電インタフェース４１２からバッテリ１８０に供給される直流電流を計測するセンサである。電流制御回路４１２ｂから出力される直流電流はケーブル４０９を介してバッテリ１８０に供給される。充放電器の制御部４０３は充電と逆のプロセスで放電の制御を行うことが可能であり、制御部４０３がＤＣ／ＡＣコンバータ４０５、出力制御回路４０７、充放電インタフェース４１２を制御することにより、バッテリ１８０の充電とバッテリ１８０に電気的に接続された自動販売機１００への電力供給（バッテリ１８０の放電）を制御することができる。

尚、バッテリ１８０への直流電流の供給は電気的なケーブル４０９の接続に限定されず、機械的なアダプタを介した給電してもよく、非接触式の給電方式でもよい。

＜処理例＞
図５は、第１実施形態にかかる自動販売機１００における処理例を示す図である。自動販売機１００は外部電源（４００、４０１）の電力に基づいて動作可能であり、第２エリア２Ａの充放電器にバッテリ１８０が保持されると、電力制御部３５０はバッテリ１８０の充電を開始する（ＳＴ５０１）。

電力制御部３５０の制御部４０３は、センサ４１３の検出結果に基づいて、バッテリ１８０の充電状態を監視する（ＳＴ５０２）。

電力制御部３５０は、センサ４１３の検出結果に基づいて、外部電源の電力またはバッテリ１８０からの電力に切り替えて、自動販売機１００を動作させる電力を供給する。

ＳＴ５０３において、電力制御部３５０はバッテリ１８０の充電状態が基準となる充電レベル未満であるか判定する。電力制御部３５０は、センサ４１３の検出結果が基準となる充電レベル未満の場合（ＳＴ５０３－ＹＥＳ）、外部電源の電力に基づいて、自動販売機を動作させる電力を供給する（ＳＴ５０４）。

一方、ＳＴ５０３の判定で、電力制御部３５０は、センサ４１３の検出結果が基準となる充電レベル以上の場合（ＳＴ５０３－ＮＯ）、電力制御部３５０は、処理をＳＴ５０５に進め、バッテリ１８０からの電力に基づいて、自動販売機１００を動作させる電力を供給する（ＳＴ５０５）。尚、外部からの電力とバッテリ１８０からの電力を併用する場合、出力制御回路４０７は制御部４０３の制御に基づいて、負荷４９０で必要とされる電力のうち、外部からの電力Ｐ１（４００、４０１）とバッテリ１８０から供給される電力Ｐ２との割合を制御する。

ＳＴ５０５において、バッテリ１８０の電力を供給する際に、電力制御部３５０は、種々の条件に基づいて電力供給の制御を行うことが可能である。例えば、電力制御部３５０は、操作部３１５から設定された時間情報に基づいて、切り替えを制御することが可能である。時間帯によってバッテリ１８０から給電する場合と外部電源から給電する場合を切替えることが可能である。具体的には電気代の安い時間帯（夜間）は外部電源で自動販売機１００を稼働するとともにバッテリ１８０に電気を蓄え、電気代が高い時間帯（昼間）はバッテリ１８０から給電するように制御することも可能である。

また、電力制御部３５０は、無線通信部３１６を介した端末装置１５０との通信により、バッテリ１８０の需要予測を取得することが可能であり、電力制御部３５０は、取得された需要予測に基づいて、給電の切り替えを制御することが可能である。バッテリ１８０の需要予測に関する情報には、例えば、過去の使用履歴に関する機械学習に関する情報、気象情報、季節や月ごとに設定された指数、自動販売機１００が設置されている位置を基準とした近隣のイベント情報、曜日ごとに設定された需要動向を示す指数などの情報のうち、少なくともいずれか一つの情報が含まれる。

電力制御部３５０は、取得された需要予測に基づいて、需要が高くなると予想される時間はバッテリ１８０からの電力の供給を停止し、需要が低くなると予想される時間はバッテリ１８０から電力を供給するように制御する。

電力制御部３５０の出力制御回路４０７は他の自動販売機（例えば、図１の１００Ｂ）と電気的に接続する接続部１２０の出力制御インタフェースとして機能する。電力制御部３５０は、出力制御回路４０７（出力制御インタフェース）により他の自動販売機１００Ｂが接続された場合、出力制御回路４０７を介して他の自動販売機１００Ｂを動作させる電力を供給することが可能である。

また、充放電器の電力制御部３５０は、自動販売機１００で必要とされる必要電力を監視する監視部（例えば、センサ４０４、４０６、センサ４１３）を備えており、監視部（例えば、センサ４０４、４０６、センサ４１３）の監視結果に基づいて、電力制御部３５０は、バッテリ１８０を充電するための充電電力を制御する。また、電力制御部３５０は、バッテリ１８０からの放電により自動販売機１００に供給する電力を制御する。自動販売機１００で必要とされる電力が閾値より高い場合、電力制御部３５０は、必要電力と閾値との差分に基づいて充電電力を低下させて充電するように制御することが可能である。

また、自動販売機１００は、飲料商品を保持する第１エリア１Ａを備えており、飲料商品が第１エリア１Ａに補充されてから、飲料商品または第１エリア１Ａが設定された温度になるまで、自動販売機１００に電気的に接続した充放電器の電力制御部３５０は、外部電源（４００、４０１）の電力とバッテリ１８０の電力とに基づいて、温度の調整制御のための電力供給を行うことが可能である。電力制御部３５０からの電力供給に基づいて、温度制御部３２０は温度調整部３３０を制御して、温度の調整制御を行う。

図３に示すブロックでは、電力制御部３５０が単一の構成を説明したが、自動販売機１００は、第２エリア２Ａに保持される複数のバッテリに対応して電力制御部３５０を複数備えるように構成することも可能である。複数の電力制御部３５０は、第２エリア２Ａに保持された複数のバッテリの充電をそれぞれ制御し、各電力制御部３５０が図５の処理フローを実行してもよい。

バッテリの長寿命化に寄与するため、通常電動車両に用いられるバッテリには下限値が設けられている。本実施形態の充放電器の制御により充放電するバッテリ１８０は電動車両の走行用に用いられ、バッテリ１８０には、走行時に放電を許可する電池残量を規定した走行時の放電下限値が設けられている。自動販売機１００に対する放電を許可する電池残量を規定した自動販売機用の放電下限値は、走行時の放電下限値より小さい値に設定される。自動販売機への電力供給に用いる場合には、電動車両での使用形態に比べて一定の出力で良いことや充電も即座に行えることからさらに下限値を低い値に設定することができ、これにより、より多くの電力をバッテリから自動販売機１００へ供給することが可能となる。

［第２実施形態］
第１実施形態では、自動販売機１００内に充放電器（電力制御部３５０と第２エリア２Ａ）が設けられた構成を説明したが、電力制御部３５０および第２エリア２Ａは自動販売機１００とは別体の充放電ステーションとして構成することも可能である。図６は第２実施形態に係る充放電制御システム２０の機能構成を示す図であり、充放電制御システム２０は、飲料商品を保持する第１エリアを有する自動販売機１００と、充放電ステーション６００とを有する。充放電ステーション６００は、機能構成として、温度制御部３２０、温度調整部３３０（冷媒装置３３０Ａ、熱交換器３３０Ｂ）、第２エリア内に保持されたバッテリ１８０の充放電を制御する電力制御部３５０、及びセンサ６１０を有する。尚、温度制御部３２０、温度調整部３３０（冷媒装置３３０Ａ、熱交換器３３０Ｂ）は後述するように自動販売機１００と充放電ステーション６００と共用されるため、自動販売機１００が有していても良い。

温度制御部３２０は、温度調整部３３０を制御して、第１エリア１Ａの温度を検出する検出部３４０で検出された温度に基づいて、第１エリア１Ａの温度を調整する。温度制御部３２０は、温度調整部３３０を用いて第２エリア２Ａの温度を調整するように制御する。

充放電ステーション６００は、第２エリア２Ａの温度またはバッテリ１８０の温度を検出するセンサ６１０を備え、センサ６１０の検出結果は電力制御部３５０に入力され、電力制御部３５０から温度制御部３２０に入力される。温度制御部３２０は、センサ６１０で検出された温度に基づいて、第２エリア２Ａの温度を調整するか否かを判定する。センサ６１０は、第２エリア２Ａに保持されている複数のバッテリ１８０の温度を検出し、温度制御部３２０は、複数のバッテリ１８０の温度の平均温度が第１閾値温度（最適温度）を超えている場合に、温度調整部３３０を制御して第２エリア２Ａの温度を冷却する。尚、バッテリ１８０が、第２エリアの温度またはバッテリの温度を検出するセンサを備えてもよい。この場合、バッテリ１８０が有するセンサはセンサ６１０と同様に機能し、温度制御部３２０は、バッテリ１８０が有するセンサで検出された温度に基づいて、第２エリア２Ａの温度を調整するか否かを判定する。

また、温度制御部３２０は、複数のバッテリの温度の平均温度が第２閾値温度（充電不可温度）を超えている場合に、温度調整部３３０の制御モードを、急速冷却を行う制御モードに切り替えて、第２エリア２Ａの温度を冷却する。

例えば、充電可能温度は０℃～５５℃の範囲で設定することが可能であり、放電可能温度は０℃～６０℃の範囲で設定することが可能であり、第１閾値温度（最適温度）および第２閾値温度（充電不可温度）は、端末装置１５０からの設定に基づいて任意に設定することが可能である。バッテリの一般的な放電特性を考慮すると、例えば、第２エリア２Ａに保存された状態で、第１閾値温度（最適温度）を２０℃近傍の温度に設定することが可能である。

第２エリア２Ａには、複数のバッテリを保持する複数のスロット（交換用スロット１８０Ｂ：図１）が設けられており、温度制御部３２０は、複数の交換用スロット１８０Ｂのそれぞれの温度を調整することが可能である。

また、温度制御部３２０は、端末装置１５０により設定された時間情報に基づいて、第１エリア１Ａの温度調整を行うように温度調整部３３０を制御し、第１エリア１Ａの温度調整を行わない時間に第２エリア２Ａの温度調整を行うように温度調整部３３０を制御することが可能である。

バッテリ１８０が電力制御部３５０の制御により第２エリア２Ａで充電または放電されている間、温度制御部３２０は、第１エリア１Ａに優先して第２エリア２Ａの温度調整を行うように温度調整部３３０を制御する。

第１エリア１Ａには、加温が必要な飲料商品を保持する加温エリアと、冷却が必要な飲料商品を保持する冷却エリアと、が設けられており、加温エリアに飲料商品が装填された場合、温度制御部３２０は、第２エリア２Ａに優先して第１エリア１Ａの温度調整を行うように温度調整部３３０を制御することも可能である。

温度調整部３３０は、ヒートポンプ機能を有する冷媒装置３３０Ａを備えており、温度制御部３２０は、冷媒装置３３０Ａを制御して、第１エリア１Ａの冷却エリア内の商品を冷却する際に得た熱を第１エリア１Ａの加熱エリアおよび第２エリア２Ａに移動させて、第１エリア１Ａの加熱エリア内の商品および第２エリア２Ａのバッテリを加温することが可能である。

また、温度調整部３３０は、熱交換器３３０Ｂを備えており、冷媒装置３３０Ａによる冷却を行わない状態で、熱交換器３３０Ｂから得た熱源を利用して第１エリア１Ａの加熱エリア内の商品及び第２エリアのバッテリ１８０を加温することも可能である。

温度制御部３２０は、熱交換器３３０Ｂを制御して、第２エリア２Ａにおけるバッテリ１８０の充電の際に充電ユニット（例えば、電力制御部３５０）の発熱によって生じた熱を利用して第１エリア１Ａの加熱エリア内の商品を加温するように制御することが可能である。

また、自動販売機１００は、外気温を検出する外気温検出部３４０Ｂを備えており、温度制御部３２０は、外気温検出部３４０Ｂで検出された温度に基づいて、温度調整部３３０を制御して、第１エリア１Ａ及び第２エリアの温度を調整することが可能である。

[第３実施形態]
第３実施形態では、自動販売機１００内において、飲料商品を販売する第１エリア１Ａと、バッテリ１８０を交換可能に提供する第２エリア２Ａとの配置例を説明する。第３実施形態における自動販売機１００は、例えば、図６で説明した充放電ステーション６００の構成を内部に有するものとなる。充放電ステーション６００は、外部の電力に基づいて充放電器に保持されたバッテリ１８０を充電し、また、外部装置へ電力を供給することが可能な電力供給装置であり、充放電ステーション６００（電力供給装置）は、外部装置として自動販売機１００に電力を供給することが可能である。

図７は第３実施形態に係る自動販売機１００の概略的な構成を示す図である。電力供給装置は、交換用のバッテリを保持する交換用スロット１８０Ｂと、交換は行われず外部装置（自動販売機１００）への電力の供給のみを行うバッテリを保持する固定用スロット１８０Ｃと、を有する。

図７に示すように、第１エリア１Ａにおいて、飲料商品は、商品の種別に応じた収容ラック７０１に装填されており、保持部７０２が閉じた状態で飲料商品が収容ラック７０１に保持された状態になる。商品が選択されると、選択された飲料商品の保持部７０２が開くように制御され、所定の数量の飲料商品がガイド７０３によって、飲料食品を取り出す取り出し部１１７に誘導される。

図７に示すように、交換用スロット１８０Ｂは、電力供給装置の正面側に形成された第１開口部からバッテリを交換可能に設けられており、固定用スロット１８０Ｃは、交換用スロット１８０Ｂに対して第１開口部と反対側（背面側）に設けられている。図７に示すように、固定用スロット１８０Ｃは、電力供給装置（充放電ステーション６００）または自動販売機１００の側面視において、電力供給装置または自動販売機１００の正面側から背面側に離間した位置に設けられている。交換用スロット１８０Ｂの開口部には不図示の開閉可能なドアが設けられており、通常時においてドアは閉じた状態で、清算処理が完了すると、複数の交換用スロット１８０Ｂの開口部のうち、いずれか１つのドアが開いた状態になり、バッテリを取り出すことが可能になる。バッテリを取り出し、未充電のバッテリ、または、使用により充電レベルの低いバッテリが新たに装填されると、装填されたバッテリに対する充電が開始する。

固定用スロット１８０Ｃは、電力供給装置（充放電ステーション６００）に形成された第２開口部から、固定用スロット１８０Ｃに保持されたバッテリを交換可能に設けられている。固定用スロット１８０Ｃの第２開口部においても不図示のドアが設けられているが、このドアは、螺子などの締結部材により、通常時においてドアは閉じた状態になっている。バッテリの保守が必要な場合に、締結部材が取り外され、ドアは開いた状態になり、バッテリは交換可能になる。固定用スロット１８０Ｃに保持されたバッテリは、電動車両のユーザーによる交換の対象ではないため、固定用スロット１８０Ｃは、交換用スロット１８０Ｂに比べて、ユーザーがアプローチしにくい位置に形成されている。

尚、交換用スロット１８０Ｂと固定用スロット１８０Ｃとの位置関係は、図７の構成に限定されず、例えば、固定用スロット１８０Ｃを電力供給装置（充放電ステーション６００）の下方側に設け、交換用スロット１８０Ｂを、固定用スロット１８０Ｃの位置に比べて電力供給装置（充放電ステーション６００）の上方に設けることも可能である。逆に、固定用スロット１８０Ｃを地面に近い最下辺付近に設け、交換用スロット１８０Ｂをその上方に設けてもよい。すなわち、重量物であるバッテリの交換を行う際に電動車両のユーザーが交換しやすい場所に交換用スロット１８０Ｂを設けることが望ましい。また、固定用スロット１８０Ｃは例えば自動販売機１００の上部に設け、収容ラック７０１の下方の空間に交換用スロット１８０Ｂを設けるようにしても良い。これによれば、収容ラック７０１の下方という電動車両のユーザーが使いやすい場所により多くの交換用スロット１８０Ｂを設けることができる。

交換用スロット１８０Ｂに保持されたバッテリと、固定用スロット１８０Ｃに保持されたバッテリとは、同一構造であるが電気的な状態が異なっている。電動車両のユーザーによる交換の対象ではないため、固定用スロット１８０Ｃに保持されたバッテリは当該バッテリを起動するための起動信号が入力されない状態で電力供給可能な状態で保持されている。交換用スロットに保持されたバッテリは、電動車両のユーザーによる交換の対象となるため、起動信号が入力されない状態で電力供給できない状態で保持されている。このように、保持時における電気的な状態を変えることにより、不正な放電等を防止することが可能になる。電気的な状態を変える方法として、固定用スロットにバッテリがセットされた時点で自動的に制御プログラムを変更するようにしても良い。

また、固定用スロット１８０Ｃに保持されたバッテリと、交換用スロット１８０Ｂに保持されたバッテリとは、電気的な特性としてバッテリの満充電容量の度合いが異なるものである。例えば、固定用スロット１８０Ｃに保持されたバッテリは、交換用スロット１８０Ｂに保持されたバッテリよりも劣化したバッテリである。言い換えると、固定用スロットに保持されたバッテリの満充電容量は、交換用スロットに保持されたバッテリの満充電容量よりも低いバッテリである。これにより、同一構造であるが満充電容量等に差異のあるバッテリを、電動車両に用いるもの（交換用スロットに保持されたバッテリ）と外部装置への電力の給電のみに用いるもの（固定用スロットに保持されたバッテリ）に用途を限定して利用することで、有効活用することができる。

電力供給装置（充放電ステーション６００）における電力制御部３５０は、交換用スロット１８０Ｂに保持されたバッテリより優先して、固定用スロット１８０Ｃに保持されたバッテリを用いて、外部装置への電力供給を制御することが可能である。また、電力制御部３５０は、端末装置１５０により設定された時間情報に基づいて、交換用スロット１８０Ｂに保持されたバッテリの充電の制御と、固定用スロット１８０Ｃに保持されたバッテリからの給電を切り替えることが可能である。また、電力制御部３５０は、設定された時間情報に基づいて、固定用スロット１８０Ｃに保持されたバッテリから電力を供給することで交換用スロット１８０Ｂに保持されたバッテリの充電を行う場合と、固定用スロット１８０Ｃに保持されたバッテリを充電する場合とを切り替える。

電力供給装置（充放電ステーション６００）は、自動販売機１００で必要とされる必要電力を監視する監視部（例えば、センサ４０４、４０６、センサ４１３）を備えており、電力制御部３５０は、自動販売機１００における必要電力が基準となる電力よりも大きくなった場合、固定用スロット１８０Ｃに保持されたバッテリから自動販売機１００へ電力供給を行うように制御することも可能である。

また、電力供給装置（充放電ステーション６００）は、外部電源（例えば、電力系統４００）からの電力が停電状態であるか否かを検出するセンサ４０４を備え、電力制御部３５０は、センサ４０４により停電状態が検出された場合、固定用スロット１８０Ｃに保持されたバッテリの電力に基づいて、自動販売機１００への電力供給または交換用スロット１８０Ｂに保持されたバッテリを充電するための電力供給を行うように制御することが可能である。また、このような場合には自動販売機内に収容された飲料商品の提供を行う保持部７０２等の機能に優先して電力を供給し、温度の調整を行う温度制御部３２０や温度調整部３３０には電力を供給しないようにしても良い。これによれば、停電等の災害時においても長時間にわたり飲料商品の提供を行うことができる。

[その他の実施形態]
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

１００：自動販売機、３２０：温度調整部、３３０：温度調整部、３３０Ａ：冷媒装置、３３０Ｂ：熱交換器、３５０：電力制御部、４０２：電力線、４０３：制御部、４０５：ＤＣ／ＡＣコンバータ、４１２：充放電インタフェース、４１２ａ：ＡＣ／ＤＣコンバータ、４１２ｂ：電流制御回路

Claims (15)

1. 電動車両に提供されるバッテリを充放電する充放電器であって、
   外部電源の電力に基づいて動作するとともに前記充放電器を介して前記バッテリと電気的に接続された自動販売機への電力供給と、前記充放電器に保持された前記バッテリの充放電を制御する電力制御手段と、
   前記バッテリの充電状態を検出する検出手段と、を備え、
   前記電力制御手段は、
   前記検出手段の検出結果に基づいて、前記外部電源の電力または前記バッテリからの電力に切り替えて、前記自動販売機を動作させる電力を供給することを特徴とする充放電器。
2. 前記電力制御手段は、前記検出手段の検出結果が基準となる充電レベル未満の場合、前記外部電源の電力に基づいて、前記自動販売機を動作させる電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の充放電器。
3. 前記電力制御手段は、前記検出手段の検出結果が基準となる充電レベル以上の場合、前記バッテリからの電力に基づいて、前記自動販売機を動作させる電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の充放電器。
4. 前記電力制御手段は、設定された時間情報に基づいて、前記切り替えを制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の充放電器。
5. 前記自動販売機は外気温を検出する外気温検出手段と飲料商品が保持される第１エリアの温度を検出する第１エリア温度検出手段と、を有し、
   前記電力制御手段は、前記外気温検出手段または前記第１エリア温度検出手段で検出された温度に基づいて前記切り替えを制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充放電器。
6. 前記バッテリの需要予測を取得する取得手段を更に備え、
   前記電力制御手段は、前記取得された前記需要予測に基づいて、前記切り替えを制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の充放電器。
7. 前記電力制御手段は、前記需要予測に基づいて、需要が高くなると予想される時間は前記バッテリからの電力の供給を停止し、需要が低くなると予想される時間は前記バッテリから電力を供給するように制御することを特徴とする請求項６に記載の充放電器。
8. 他の自動販売機と電気的に接続する出力制御インタフェースを更に備え、
   前記電力制御手段は、前記出力制御インタフェースにより前記他の自動販売機が接続された場合、当該他の自動販売機を動作させる電力を供給することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の充放電器。
9. 前記充放電器が充放電する前記バッテリは電動車両の走行用に用いられ、
   前記バッテリには、走行時に放電を許可する電池残量を規定した走行時の放電下限値が設けられ、
   前記自動販売機に対する放電を許可する電池残量を規定した自動販売機用の放電下限値が、前記走行時の放電下限値より小さい値に設定されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の充放電器。
10. 前記充放電器は、前記電力制御手段を複数備え、
    複数の前記電力制御手段は、前記充放電器に保持された複数のバッテリの充放電を制御することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の充放電器。
11. 前記自動販売機で必要とされる必要電力を監視する監視手段を更に備え、
    前記監視手段の監視結果に基づいて、前記電力制御手段は、前記バッテリを充電するための充電電力を制御することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の充放電器。
12. 前記自動販売機で必要とされる電力が閾値より高い場合、前記電力制御手段は、前記必要電力と前記閾値との差分に基づいて前記充電電力を低下させて充電するように制御することを特徴とする請求項１１に記載の充放電器。
13. 前記自動販売機は、飲料商品を保持する第１エリアを備え、
    前記飲料商品が前記第１エリアに補充されてから、前記飲料商品または前記第１エリアが設定された温度になるまで、前記自動販売機に電気的に接続する前記充放電器の前記電力制御手段は、前記外部電源の電力と前記バッテリの電力とに基づいて、当該温度の調整制御のための電力供給を行うことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の充放電器。
14. 電動車両に提供されるバッテリを充放電する充放電器の制御方法であって、
    電力制御手段が、外部電源の電力に基づいて動作するとともに前記充放電器を介して前記バッテリと電気的に接続された自動販売機への電力供給と、前記充放電器に保持された前記バッテリの充放電とを制御する電力制御工程と、
    検出手段が、前記バッテリの充電状態を検出する検出工程と、
    前記電力制御手段が、前記検出工程での検出結果に基づいて、前記外部電源の電力または前記バッテリからの電力に切り替えて、前記自動販売機を動作させる電力を供給する工程と、
    を有することを特徴とする充放電器の制御方法。
15. コンピュータに、電動車両に提供されるバッテリを充放電する充放電器の制御方法を実行させるプログラムであって、前記充放電器の制御方法は、
    電力制御手段が、外部電源の電力に基づいて動作するとともに前記充放電器を介して前記バッテリと電気的に接続された自動販売機への電力供給と、前記充放電器に保持された前記バッテリの充放電とを制御する電力制御工程と、
    検出手段が、前記バッテリの充電状態を検出する検出工程と、
    前記電力制御手段が、前記検出工程での検出結果に基づいて、前記外部電源の電力または前記バッテリからの電力に切り替えて、前記自動販売機を動作させる電力を供給する工程と、
    を有することを特徴とするプログラム。

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