WO2020044597A1

WO2020044597A1 - 車両電源システム、及び配車システム

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Publication number: WO2020044597A1
Application number: PCT/JP2019/005066
Authority: WO
Inventors: 橋本　誠; 石井　洋平; 透渡邊; 木村　忠雄; 正顕嶽肩
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2018-08-27
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2020-03-05
Also published as: US11772512B2; JPWO2020044597A1; US20210339650A1; CN112566810B; JP7199022B2; CN112566810A

Abstract

電動車両に搭載される車両電源システムにおいて、車両制御部は、電動車両の走行前に予め算出された、複数のセルが接続された電池モジュールの劣化情報に応じて、電動車両の走行時のモータへの放電電力制限を切り替える。例えば、車両制御部は、放電電力制限の切り替えとして、電動車両の最高加速度および／または最高速度の制限を切り替える。

Description

車両電源システム、及び配車システム

　本発明は、電動車両に搭載される車両電源システム、及び複数の電動車両の配車システムに関する。

　近年、電気自動車（ＥＶ）が普及してきている。それに伴いＥＶを使用した、レンタカー、カーシェアリング、タクシー配車、商品のデリバリーサービスも増えてきている。ＥＶにはキーデバイスとして、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池が搭載される。

　二次電池の劣化は保存劣化とサイクル劣化の和で近似できる。このうち、保存劣化はＳＯＣ(State Of Charge)と温度に依存する。サイクル劣化は、使用するＳＯＣ範囲、温度、電流レートに依存する。

　ＥＶの走行中は、速度が速いほど、二次電池の電流レート及び温度が上昇し、サイクル劣化が加速する。また急加速／急減速した場合も二次電池の電流レート及び温度が大きく変化し、サイクル劣化が加速する。

　車載二次電池の劣化防止に関し、例えば、負荷状態と電池電圧の変化に基づいて、充放電電力に制限を設けることで、ドライバビリティを損なうことなく過充電や過放電を防止する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１－２３９６４６号公報

　上述の手法は、車載二次電池の現在の劣化状態（例えば、ＳＯＨ(State Of Health））は考慮されない。例えば、現在の劣化状態が車載用途としての使用末期にある場合、走行中に車載用途としての使用終了点に到達する可能性もある。

　本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、電動車両に搭載された二次電池の走行時の劣化を抑制して、二次電池の長寿命化を図る技術を提供することにある。

　上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両電源システムは、電動車両に搭載される車両電源システムであって、複数のセルが接続された電池モジュールと、前記電動車両の走行前に予め算出された前記電池モジュールの劣化情報に応じて、前記電動車両の走行時のモータへの放電電力制限を切り替える車両制御部と、を備える。

　なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

　本発明によれば、電動車両に搭載された二次電池の走行時の劣化を抑制して、二次電池の長寿命化を図ることができる。

本発明の実施の形態１に係る配車システムを説明するための図である。実施の形態１に係る配車システムの構成例を示す図である。ユーザ端末装置の構成例を示す図である。電動車両の概略構成を示す図である。図４に示した電動車両に搭載された電池システムの詳細な構成を説明するための図である。実施の形態１に係る配車システムとユーザ端末装置の動作例を説明するためのフローチャートである。図７（ａ）－（ｅ）は、二次電池の劣化情報と、放電電力制限の具体例を説明するための図である。実施の形態１に係る予約候補リストが表示された表示画面の一例を示す図である。放電電力制限が設定された電動車両の動作例を説明するためのフローチャートである。実施の形態２に係る配車システムの構成例を示す図である。実施の形態２に係る配車システムとユーザ端末装置の動作例を説明するためのフローチャートである。実施の形態２に係る予約候補リストが表示された表示画面の一例を示す図である。

　図１は、本発明の実施の形態１に係る配車システム１を説明するための図である。実施の形態１に係る配車システム１は、レンタカー会社により管理されるシステムである。レンタカー会社は、ユーザにレンタル可能な複数の電動車両３（電動車両Ａ３ａ、電動車両Ｂ３ｂ、電動車両Ｃ３ｃ、・・・）を保有する。レンタカー会社が保有する複数の電動車両３は、同じ車種であってもよいし、異なる車種であってもよい。本実施の形態では電動車両３として、エンジンを搭載しない純粋なＥＶを想定する。充電器４は、電動車両３を充電するための充電器であり、レンタカー会社の営業所や車庫に設置される。

　複数の電動車両３は、ユーザの使用に供されずに待機している状態では、レンタカー会社の営業所の駐車場や車庫内に駐車されている。複数の電動車両３は無線通信機能を有し、配車システム１が接続されたネットワーク５に接続可能である。ネットワーク５は、インターネットや専用線などの通信路の総称であり、その通信媒体やプロトコルは問わない。

　ネットワーク５には、電動車両３の配車を希望するユーザが操作するユーザ端末装置２が接続可能である。またネットワーク５には、道路交通情報サーバ６、天気予報情報サーバ７、地図情報サーバ８などの各種の情報サーバが接続される。

　図２は、実施の形態１に係る配車システム１の構成例を示す図である。配車システム１は例えば、１台または複数台の情報処理装置（例えば、サーバ、ＰＣ）で構成される。配車システム１を構成する情報処理装置の一部または全部はクラウド上のデータセンタに存在していてもよい。

　配車システム１は、通信部１１、処理部１２、記憶部１３、表示部１４及び操作部１５を備える。通信部１１は、有線または無線によりネットワーク５に接続するための通信インタフェースである。

　処理部１２は、電池情報取得部１２１、予約情報取得部１２２、配車管理部１２３、走行距離予想部１２４、走行環境予想部１２５、消費電力予想部１２６、劣化情報算出部１２７、電力制限決定部１２８、利用料金設定部１２９、及び候補リスト生成部１２１０を含む。処理部１２の機能はハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、又はハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源として、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。

　記憶部１３は、電池情報保持部１３１、予約情報保持部１３２及びユーザ情報保持部１３３を含む。記憶部１３は、ＨＤＤ、ＳＳＤ等の不揮発性の記録媒体を含み、各種のプログラム及びデータを記憶する。また記憶部１３は補助記憶部として、光ディスク等の記録媒体が装着可能な構成であってもよい。表示部１４は液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイを備え、処理部１２により生成された画像を表示する。操作部１５はキーボード、マウス、タッチパネル等のユーザインタフェースであり、配車システム１のユーザの操作を受け付ける。

　図３は、ユーザ端末装置２の構成例を示す図である。ユーザ端末装置２には例えば、スマートフォン、フィーチャーフォン、タブレット、ＰＣ等を使用することができる。以下、ユーザ端末装置２としてスマートフォンを使用する例を想定する。

　ユーザ端末装置２は、通信部２１、アンテナ２１ａ、処理部２２、記憶部２３、表示部２４及び操作部２５を備える。通信部２１は、アンテナ２１ａを介してネットワーク５に無線接続するための信号処理を行う。例えば、通信部２１は、携帯電話基地局と無線通信するための信号処理、無線ＬＡＮアクセスポイントと無線通信するための信号処理を行う。なおユーザ端末装置２としてＰＣを使用する場合は、有線によりネットワーク５に接続可能である。その場合、アンテナ２１ａは不要である。

　処理部２２の機能はハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、又はハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源として、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。記憶部２３は、フラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体を含み、各種のプログラム及びデータを記憶する。また記憶部２３は補助記憶部として、半導体メモリカード等の記録媒体が装着可能な構成であってもよい。

　表示部２４は液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイを備え、処理部２２により生成された画像を表示する。操作部２５は、タッチパネル、マイク等のユーザインタフェースであり、ユーザ端末装置２のユーザの操作を受け付ける。

　図４は、電動車両３の概略構成を示す図である。図４に示す電動車両３は、一対の前輪３１ｆ、一対の後輪３１ｒ、動力源としてのモータ３４を備える後輪駆動（２ＷＤ）のＥＶである。一対の前輪３１ｆは前輪軸３２ｆで連結され、一対の後輪３１ｒは後輪軸３２ｒで連結される。変速機３３は、モータ３４の回転を所定の変換比で後輪軸３２ｒに伝達する。

　車両制御部３０は電動車両３全体を制御する車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、例えば、統合型のＶＣＭ（Vehicle control module）で構成されていてもよい。車両制御部３０は、電動車両３内のセンサ部３７から、電動車両３の挙動および／または電動車両３の周囲環境を検知するための各種のセンサ情報を取得する。

　センサ部３７は電動車両３内に設置されるセンサの総称である。図４では代表的なセンサとして、カメラ３７１、ソナー３７２、車速センサ３７３、舵角センサ３７４を挙げている。

　カメラ３７１は、少なくとも電動車両３の前方を撮影可能な位置に設置される。カメラ３７１は、固体撮像素子（例えばＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサ）及び信号処理回路を備える。当該固体撮像素子は入射光を電気信号に変換し、当該信号処理回路は、当該固体撮像素子により光電変換された画像データに対してＡ／Ｄ変換、ノイズ除去などの信号処理を施して車両制御部３０に出力する。

　カメラ３７１は電動車両３の前方、後方、左右の４箇所に設置されてもよい。この場合、これら４つのカメラ３７１で撮影された前方画像、後方画像、左側画像、右側画像を合成することにより俯瞰画像が生成可能となる。なお各位置に設置されるカメラ３７１は単眼カメラでなく、ステレオカメラであってもよい。この場合、対象物までの距離も推定することができる。また可視光カメラに加えて赤外線カメラを設置してもよい。この場合、夜間においても電動車両３の周囲環境を、カメラ３７１で撮影された画像をもとに把握することができる。

　ソナー３７２は、電動車両３の周囲を覆うように電動車両３の周囲に複数設置される。ソナー３７２の検知範囲はカメラ３７１の撮像範囲より狭いため、カメラ３７１の数より多くのソナー３７２を設置することが好ましい。ソナー３７２は、単眼カメラでは検出が難しい対象物までの距離を測定することができる。なお電動車両３の周囲環境を把握するためにカメラ３７１及びソナー３７２に加えて、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）やミリ波レーダを搭載してもよい。

　車速センサ３７３は、前輪軸３２ｆまたは後輪軸３２ｒの回転数に比例したパルス信号を発生させ、発生させたパルス信号を車両制御部３０に送信する。車両制御部３０は、車速センサ３７３から受信したパルス信号をもとに電動車両３の速度を検出する。舵角センサ３７４は、ステアリングホイールの操舵角を検出し、車両制御部３０に送信する。

　その他、電動車両３内には様々なセンサが設置される。例えば、アクセルペダル開度センサ、ブレーキペダル開度センサ、ＧＰＳセンサ、ジャイロセンサ等が設置される。

　無線通信部３６は、アンテナ３６ａを介してネットワーク５に無線接続するための信号処理を行う。電動車両３が無線接続可能な無線通信網として、例えば、携帯電話網（セルラー網）、無線ＬＡＮ、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）、Ｖ２Ｉ（Vehicle-to-Infrastructure）、Ｖ２Ｖ（Vehicle-to-Vehicle）を使用することができる。

　図５は、図４に示した電動車両３に搭載された電池システム４０の詳細な構成を説明するための図である。電池システム４０は、第１リレーＲＹ１及びインバータ３５を介してモータ３４に接続される。インバータ３５は力行時、電池システム４０から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ３４に供給する。回生時、モータ３４から供給される交流電力を直流電力に変換して電池システム４０に供給する。モータ３４は三相交流モータであり、力行時、インバータ３５から供給される交流電力に応じて回転する。回生時、減速による回転エネルギーを交流電力に変換してインバータ３５に供給する。

　第１リレーＲＹ１は、電池システム４０とインバータ３５を繋ぐ配線間に挿入されるコンタクタである。車両制御部３０は、走行時、第１リレーＲＹ１をオン状態（閉状態）に制御し、電池システム４０と電動車両３の動力系を電気的に接続する。車両制御部３０は非走行時、原則として第１リレーＲＹ１をオフ状態（開状態）に制御し、電池システム４０と電動車両３の動力系を電気的に遮断する。なおリレーの代わりに、半導体スイッチなどの他の種類のスイッチを用いてもよい。

　電池システム４０は、電動車両３の外に設置された充電器４と充電ケーブル３８で接続することにより商用電力系統９から充電することができる。充電器４は商用電力系統９に接続され、充電ケーブル３８を介して電動車両３内の電池システム４０を充電する。電動車両３において、電池システム４０と充電器４を繋ぐ配線間に第２リレーＲＹ２が挿入される。なおリレーの代わりに、半導体スイッチなどの他の種類のスイッチを用いてもよい。電池システム４０の管理部４２は充電開始前に、第２リレーＲＹ２をオン状態（閉状態）に制御し、充電終了後にオフ状態（開状態）に制御する。

　一般的に、普通充電の場合は交流で、急速充電の場合は直流で充電される。交流で充電される場合、第２リレーＲＹ２と電池システム４０との間に挿入されるＡＣ／ＤＣコンバータ（不図示）により、交流電力が直流電力に変換される。

　電池システム４０は、電池モジュール４１と管理部４２を備え、電池モジュール４１は、直列接続された複数のセルＥ１－Ｅｎを含む。なお電池モジュール４１は、複数の電池モジュールが直列／直並列接続されて構成されていてもよい。セルには、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、鉛電池セル等を用いることができる。以下、本明細書ではリチウムイオン電池セル（公称電圧：３．６－３．７Ｖ）を使用する例を想定する。セルＥ１－Ｅｎの直列数は、モータ３４の駆動電圧に応じて決定される。

　複数のセルＥ１－Ｅｎと直列にシャント抵抗Ｒｓが接続される。シャント抵抗Ｒｓは電流検出素子として機能する。なおシャント抵抗Ｒｓの代わりにホール素子を用いてもよい。また電池モジュール４１内に、複数のセルＥ１－Ｅｎの温度を検出するための複数の温度センサＴ１、Ｔ２が設置される。温度センサは電池モジュールに１つ設置されてもよいし、複数のセルごとに１つ設置されてもよい。温度センサＴ１、Ｔ２には例えば、サーミスタを使用することができる。

　管理部４２は、電圧測定部４３、温度測定部４４、電流測定部４５及び電池制御部４６を備える。直列接続された複数のセルＥ１－Ｅｎの各ノードと、電圧測定部４３との間は複数の電圧線で接続される。電圧測定部４３は、隣接する２本の電圧線間の電圧をそれぞれ測定することにより、各セルＥ１－Ｅｎの電圧を測定する。電圧測定部４３は、測定した各セルＥ１－Ｅｎの電圧を電池制御部４６に送信する。

　電圧測定部４３は電池制御部４６に対して高圧であるため、電圧測定部４３と電池制御部４６間は絶縁された状態で、通信線で接続される。電圧測定部４３は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）または汎用のアナログフロントエンドＩＣで構成することができる。電圧測定部４３はマルチプレクサ及びＡ／Ｄ変換器を含む。マルチプレクサは、隣接する２本の電圧線間の電圧を上から順番にＡ／Ｄ変換器に出力する。Ａ／Ｄ変換器は、マルチプレクサから入力されるアナログ電圧をデジタル値に変換する。

　温度測定部４４は分圧抵抗およびＡ／Ｄ変換器を含む。Ａ／Ｄ変換器は、複数の温度センサＴ１、Ｔ２と複数の分圧抵抗によりそれぞれ分圧された複数のアナログ電圧を順次、デジタル値に変換して電池制御部４６に出力する。電池制御部４６は当該デジタル値をもとに複数のセルＥ１－Ｅｎの温度を推定する。例えば電池制御部４６は、各セルＥ１－Ｅｎの温度を、各セルＥ１－Ｅｎに最も隣接する温度センサで測定された値をもとに推定する。

　電流測定部４５は差動アンプ及びＡ／Ｄ変換器を含む。差動アンプはシャント抵抗Ｒｓの両端電圧を増幅してＡ／Ｄ変換器に出力する。Ａ／Ｄ変換器は、差動アンプから入力される電圧をデジタル値に変換して電池制御部４６に出力する。電池制御部４６は当該デジタル値をもとに複数のセルＥ１－Ｅｎに流れる電流を推定する。

　なお電池制御部４６内にＡ／Ｄ変換器が搭載されており、電池制御部４６にアナログ入力ポートが設置されている場合、温度測定部４４及び電流測定部４５はアナログ電圧を電池制御部４６に出力し、電池制御部４６内のＡ／Ｄ変換器でデジタル値に変換してもよい。

　電池制御部４６は、電圧測定部４３、温度測定部４４及び電流測定部４５により測定された複数のセルＥ１－Ｅｎの電圧、温度、及び電流をもとに複数のセルＥ１－Ｅｎの状態を管理する。電池制御部４６と車両制御部３０間は、車載ネットワークにより接続される。車載ネットワークとして例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）を使用することができる。

　電池制御部４６はマイクロコンピュータ及び不揮発メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ）により構成することができる。不揮発メモリ内に、ＳＯＣ－ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）マップ４６ａ及びＳＯＣ・温度マップ４６ｂが保持される。ＳＯＣ－ＯＣＶマップ４６ａには、複数のセルＥ１－ＥｎのＳＯＣ－ＯＣＶカーブの特性データが記述されている。

　電池制御部４６は、複数のセルＥ１－ＥｎのそれぞれのＳＯＣ及びＳＯＨを推定する。電池制御部４６は、ＯＣＶ法と電流積算法を組み合わせて、ＳＯＣを推定する。ＯＣＶ法は、電圧測定部４３により測定される各セルＥ１－ＥｎのＯＣＶと、ＳＯＣ－ＯＣＶマップ４６ａに記述されるＳＯＣ－ＯＣＶカーブの特性データをもとにＳＯＣを推定する方法である。電流積算法は、各セルＥ１－Ｅｎの充放電開始時のＯＣＶと、電流測定部４５により測定される電流の積算値をもとにＳＯＣを推定する方法である。電流積算法は、充放電時間が長くなるにつれて、電流測定部４５の測定誤差が累積していく。従って、ＯＣＶ法により推定されたＳＯＣを用いて、電流積算法により推定されたＳＯＣを補正することが好ましい。

　ＳＯＨは、初期の満充電容量に対する現在の満充電容量の比率で規定され、数値が低いほど（０％に近いほど）劣化が進行していることを示す。ＳＯＨは、完全充放電による容量測定により求めてもよいし、保存劣化とサイクル劣化を合算することにより求めてもよい。保存劣化はＳＯＣ、温度、及び保存劣化速度をもとに推定することができる。サイクル劣化は、使用するＳＯＣ範囲、温度、電流レート、及びサイクル劣化速度をもとに推定することができる。保存劣化速度およびサイクル劣化速度は、予め実験やシミュレーションにより導出することができる。ＳＯＣ、温度、ＳＯＣ範囲、及び電流レートは測定により求めることができる。

　またＳＯＨは、セルの内部抵抗との相関関係をもとに推定することもできる。内部抵抗は、セルに所定の電流を所定時間流した際に発生する電圧降下を、当該電流値で割ることにより推定することができる。内部抵抗は温度が上がるほど低下する関係にあり、ＳＯＨが低下するほど増加する関係にある。

　ＳＯＣ・温度マップ４６ｂは、セルのＳＯＣ及び温度と、パワーリミット値との関係を規定したマップである。パワーリミット値は、セルの劣化を抑制するために推奨される電流／電力の上限値を規定した値である。電池メーカは、事前に数値シミュレーションや実験をもとに、セルのＳＯＣ及び温度の種々の組み合わせごとに、推奨されるパワーリミット値を決定し、それらの関係をマップ化する。推奨されるパワーリミット値は例えば、平均的なセルの寿命曲線より劣化の進行が早くなることを回避するための電流値／電力値に設定される。推奨されるパワーリミット値は、充電と放電のそれぞれについて別々に設けられる。電池メーカにより生成されたＳＯＣ・温度マップ４６ｂは、電池制御部４６内の不揮発メモリに登録される。

　なお、セルのＳＯＣ及び温度と、推奨されるパワーリミット値との関係は関数化されて定義されてもよい。その場合も、導出された関数が電池制御部４６内の不揮発メモリに登録される。

　なお、ＳＯＣ・温度マップ４６ｂは、セルのＳＯＣ、温度及びＳＯＨと、パワーリミット値との関係を規定したマップであってもよい。電池メーカは、事前に数値シミュレーションや実験をもとに、セルのＳＯＣ、温度及びＳＯＨの種々の組み合わせごとに、推奨されるパワーリミット値を決定し、それらの関係をマップ化する。なおＳＯＨの代わりに内部抵抗を用いてもよい。

　電池制御部４６は、複数のセルＥ１－Ｅｎの状態を、車載ネットワークを介して車両制御部３０に通知する。例えば電池制御部４６は、複数のセルＥ１－Ｅｎの各ＳＯＣを合算して電池モジュール４１全体のＳＯＣを算出し、算出した電池モジュール４１全体のＳＯＣを車両制御部３０に通知する。また車両制御部３０は、上述のパワーリミット値を車両制御部３０に通知する。

　車両制御部３０は、電池システム４０の電池制御部４６から受信したパワーリミット値をインバータ３５に設定する。インバータ３５は、設定されたパワーリミット値の範囲内で出力電流／出力電力（電池モジュール４１からの放電電流／放電電力）を制御する。

　図６は、実施の形態１に係る配車システム１とユーザ端末装置２の動作例を説明するためのフローチャートである。電動車両３のレンタルを希望するユーザは、ユーザ端末装置２の操作部２５を操作して予約情報を入力すると、ユーザ端末装置２の処理部２２は入力された予約情報を受け付ける（Ｓ２０）。ユーザは予約情報として少なくとも、出発地、出発日時、目的地、返却地、返却日時の情報を入力する。ユーザ端末装置２の処理部２２は入力された予約情報を、ネットワーク５を介して配車システム１に送信する（Ｓ２１）。

　配車システム１の予約情報取得部１２２は、ユーザ端末装置２から送信されてきた予約情報を取得する（Ｓ１０）。配車管理部１２３は、取得された予約情報に基づき、上記ユーザに配車可能な電動車両３の予約候補（以下、予約候補車両という）を決定する（Ｓ１１）。配車管理部１２３は予約候補車両として、レンタカー会社が保有する複数の電動車両３のうち、予約情報に含まれる出発日時から返却日時までの期間の予約が、まだ入っていない電動車両３を基本的に全て選択する。なお、その他の条件により配車できない電動車両３は、予約候補車両から除外する。

　走行距離予想部１２４は、予約情報に含まれる出発地（出発営業所）、目的地、返却地（返却営業所）をもとに走行ルートを予想し、予想走行ルートに基づき走行距離を予想する（Ｓ１２）。走行距離予想部１２４は例えば、地図情報サーバ８に接続し、出発地（出発営業所）、目的地、返却地（返却営業所）を入力して走行ルートと当該走行ルートの距離を取得する。複数の走行ルートが提示された場合は、一番上位の候補の走行ルートを採用してもよいし、最も走行距離が長い走行ルートを採用してもよい。走行距離予想部１２４は、採用した走行ルートの距離に所定のマージンを加算して、予想走行距離を決定する。

　走行環境予想部１２５は、予想走行ルート上の地域の天気予報情報を、ネットワーク５を介して天気予報情報サーバ７から取得する。走行環境予想部１２５は、予想走行ルートの予想渋滞情報を、ネットワーク５を介して道路交通情報サーバ６から取得する（Ｓ１３）。

　消費電力予想部１２６は、予想走行距離、天気予報情報、及び渋滞情報をもとに予約候補車両の上記ユーザの使用による消費電力を予想する（Ｓ１４）。消費電力予想部１２６は例えば、予想走行距離と予約候補車両の燃費（電費）をもとに基本消費電力を算出する。消費電力予想部１２６は基本消費電力を、天気予報情報及び／又は渋滞情報を含む走行環境情報をもとに補正する。

　消費電力予想部１２６は基本消費電力を、天気予報情報に含まれる気温をもとに補正する。ＥＶは低温下では電費が低下する。また消費電力予想部１２６は基本消費電力を、天気予報に応じた予想路面環境をもとに補正する。ＥＶに限らず自動車の燃費（電費）は路面環境にも依存する。路面が雨で濡れている場合は、燃費（電費）が低下する。また消費電力予想部１２６は基本消費電力を、渋滞情報に基づく予想渋滞距離をもとに補正する。長い渋滞に巻き込まれると、発進と停止の回数が増加し、消費電力が増加する。また長い渋滞により移動時間が長くなると、車内空調などによる車内機器の消費電力も増加する。

　また消費電力予想部１２６は、予想走行ルートの道路情報を、ネットワーク５を介して図示しない道路情報サーバから取得してもよい。消費電力予想部１２６は基本消費電力を、道路情報に含まれる予想走行ルートの勾配情報をもとに補正する。急な坂を登る回数が多くなるほど、ＥＶの電費が低下する。このように消費電力予想部１２６は基本消費電力を、種々の走行環境を考慮して補正することにより、予想消費電力の精度を向上させることができる。

　配車システム１の電池情報保持部１３１には、レンタカー会社が保有する複数の電動車両３の電池情報が保持されている。電池情報には二次電池のＳＯＨと、動作履歴情報が含まれる。動作履歴情報として例えば、電圧推移（最大／最小／平均）、温度推移（最大／最小／平均）、充放電電流／Ｃレート推移、総消費電力量、総走行時間、累計停止時間、最大出力値と継続時間、急加速回数の少なくとも１つが収集・管理される。

　劣化情報算出部１２７は電池情報保持部１３１から、予約候補車両に搭載された二次電池のＳＯＨと、動作履歴情報の少なくとも一部を取得する。劣化情報算出部１２７は、予約候補車両に搭載された二次電池の劣化情報を、当該二次電池のＳＯＨと動作履歴情報、及び予約候補車両の予想消費電力をもとに算出する（Ｓ１５）。電力制限決定部１２８は、劣化情報算出部１２７により算出された劣化情報をもとに、予約候補車両の走行時の二次電池からの放電電力制限を決定する（Ｓ１６）。

　図７（ａ）－（ｅ）は、二次電池の劣化情報と、放電電力制限の具体例を説明するための図である。まず二次電池の劣化情報として、二次電池のＳＯＨ、動作履歴情報、予想消費電力に基づく劣化度指標と、当該劣化度指標に基づく劣化度を用いる例を説明する。

　二次電池の劣化度指標は例えば、下記（式１）により算出される。変数ｉは予約候補車両を特定するための変数であり、二次電池の劣化度指標は予約候補車両ごとに算出される。

　予約候補車両（ｉ）に搭載された二次電池の劣化度指標ｉ＝（（１－ＳＯＨ（ｉ））×ａ）＋（予想基本消費電力×ｂ）＋（予想渋滞情報×ｃ）＋（電池温度履歴×ｄ）＋（急加速履歴×ｅ）　・・・（式１）

　ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは、各ファクタに寄与度を設定するための係数である。５つの係数は、（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１）の関係を満たしている。各ファクタの寄与度は設計者により予め設定される。各ファクタのパラメータ範囲は［０～１］の範囲に設定される。よって、劣化度指標の範囲も［０～１］の範囲となる。

　上記（式１）のＳＯＨ（ｉ）は、下記（式２）により算出される。

　ＳＯＨ（ｉ）＝予約候補車両（ｉ）に搭載された二次電池の現在のＳＯＨ（％）／１００　・・・（式２）

　上記（式１）の予想基本消費電力には、次の走行時に使用すると予想されるＤＯＤ（Depth Of Discharge）が使用される。例えば、予約候補車両（ｉ）の走行前の二次電池の容量が３０ｋＷｈであり、次の走行時に使用すると予想される基本消費電力が５ｋＷｈである場合、ＤＯＤは、５／３０＊１００＝１７％となる。この場合、上記（式１）の予想基本消費電力は０．１７となる。また、予約候補車両（ｉ）の走行前の二次電池の容量が２７ｋＷｈであり、次の走行時に使用すると予想される基本消費電力が１２ｋＷｈである場合、ＤＯＤは、１２／２７＊１００＝４４％となる。この場合、上記（式１）の予想基本消費電力は０．４４となる。

　上記（式１）の予想渋滞情報は、予想走行ルートに基づく予想走行距離に対する予想渋滞距離の割合により算出される。

　上記（式１）の電池温度履歴は、車両（ｉ）の前回返却時からの二次電池の平均保存温度をもとに、例えば図７（ａ）に示す変換テーブルを参照して決定される。例えば、前回返却時からの二次電池の平均保存温度が２５℃の場合、上記（式１）の電池温度履歴は０．３になる。

　上記（式１）の急加速履歴は、単位時間あたりの急加速回数をもとに、例えば図７（ｂ）に示す変換テーブルを参照して決定される。例えば、単位時間あたりの急加速回数が３回の場合、上記（式１）の急加速履歴は０．２になる。

　劣化情報算出部１２７は、上記（式１）をもとに算出した劣化度指標ｉを、例えば図７（ｃ）に示す変換テーブルを参照して劣化度に変換する。図７（ｃ）に示す例では、劣化度は「大」、「中」、「小」の三段階に分類されている。

　電力制限決定部１２８は当該劣化度をもとに、例えば図７（ｄ）に示す変換テーブルを参照して、出力制限と放電電力制限の内容を決定する。出力制限は、電動車両３に搭載された電池システム４０の電池制御部４６により算出されるパワーリミット値に対する制限である。例えば図７（ｄ）に示す例では、劣化度が「大」のとき電池制御部４６により算出されるパワーリミット値を０．７倍に制限を車両制御部３０に設定する。劣化度が「中」のとき電池制御部４６により算出されるパワーリミット値を０．８倍に制限を車両制御部３０に設定する。劣化度が「小」のときパワーリミット値による制限なしを車両制御部３０に設定する。

　放電電力制限は、図７（ｄ）に示す例では、上限電力、加速制限、最高速度の３つで規定される。上限電力は、上記出力制限による制限が加えられたパワーリミット値に設定される。なお図７（ｄ）に示す例では、劣化度が「小」のときは上限電力の制限がかからない。

　図７（ｄ）に示す例では、加速制限は「大」、「中」、「小」の三段階に分類されている。加速制限が「大」に設定されている場合、車両制御部３０は、二次電池からモータ３４へ流れる電流の変化が第１設定値を超えるとインバータ３５により放電電流を絞る。加速制限が「中」に設定されている場合、車両制御部３０は、二次電池からモータ３４へ流れる電流の変化が第２設定値を超えるとインバータ３５により放電電流を絞る。加速制限が「小」に設定されている場合、車両制御部３０は、二次電池からモータ３４へ流れる電流の変化が第３設定値を超えるとインバータ３５により放電電流を絞る。このとき、第１設定値＜第２設定値＜第３設定値の関係になる。なお劣化度が「小」の場合、加速制限を設けない仕様でもよい。

　車両制御部３０は電動車両３の走行中、設定された最高速度を超えるとインバータ３５により放電電流を絞る。このように車両制御部３０は、上限電力、加速制限、最高速度の３つのパラメータにより二次電池からモータ３４へ流れる電流を制限し、二次電池を保護する。なお上記出力制限に基づく二次電池の保護は必須ではなく、省略可能である。その場合、車両制御部３０は、加速制限と最高速度の２つのパラメータにより二次電池を保護することになる。

　以上、二次電池の劣化情報として、二次電池のＳＯＨ、動作履歴情報、予想消費電力に基づく劣化度指標と、当該劣化度指標に基づく劣化度を用いる例を説明した。以下、最も単純な劣化情報として、二次電池のＳＯＨのみに基づき導出した劣化度を用いる例を説明する。

　劣化情報算出部１２７は、二次電池の現在のＳＯＨをもとに、例えば図７（ｅ）に示す変換テーブルを参照して劣化度を特定する。図７（ｅ）に示す例では、車載用途としての二次電池の寿命を、ＳＯＨが８０％に到達した時点とする例を示している。なお、車載用途としての使用終了点はＳＯＨ＝８０％に限るものではない。一般的に、６０～８０％の範囲に使用終了点が設定されることが多い。

　劣化情報算出部１２７は、二次電池のＳＯＨに加えて少なくとも予想消費電力を加味して二次電池の劣化度を推定する精緻な推定法と、二次電池のＳＯＨのみに基づき二次電池の劣化度を推定する簡易な推定法を、二次電池のＳＯＨに応じて使い分けてもよい。

　例えば、二次電池のＳＯＨが８１％の場合、当該二次電池が搭載された電動車両３の次の走行中に、二次電池のＳＯＨが車載用途としての使用終了点に到達する可能性がある。このように二次電池のＳＯＨが使用終了点に近い場合、当該二次電池が搭載された電動車両３の次の使用時の予想消費電力を考慮する必要性が高い。一方、二次電池のＳＯＨが使用終了点から遠い場合、当該二次電池が搭載された電動車両３の次の走行中に、二次電池のＳＯＨが車載用途としての使用終了点に到達する可能性は低い。

　以上を踏まえ、劣化情報算出部１２７は、二次電池のＳＯＨが所定値（例えば、８５％）未満のとき上記精緻な推定法を用いて当該二次電池の劣化度を推定し、所定値以上のとき上記簡易な推定法を用いて当該二次電池の劣化度を推定してもよい。これにより、配車システム１の処理部１２の演算コストを下げることができる。

　なお図７（ａ）－（ｅ）は示した変換テーブルは、予めプログラムのソースコード内に書き込んでおいてもよいし、記憶部１３内に登録しておいてもよい。なお図７（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示した劣化度は、中間情報であるため省略することも可能である。その場合、図７（ｃ）、（ｅ）の劣化度指標／ＳＯＨが直接、出力制限と放電電力制限に紐付けられることになる。

　図６に戻る。利用料金設定部１２９は、予約候補車両の利用料金を、当該予約候補車両の放電電力制限の内容に応じて設定する（Ｓ１７）。基本的に放電電力制限の内容が厳しいほど、利用料金が安価に設定される。例えば、予約候補車両の加速制限が大きいほど（最高加速度が低いほど）、安価に設定される。また予約候補車両の最高速度が低いほど、安価に設定される。

　候補リスト生成部１２１０は、予約候補車両の放電電力制限の内容と利用料金を含む予約候補リストを生成する（Ｓ１８）。生成された予約候補リストは、ユーザ端末装置２の表示部２４に表示される（Ｓ２２）。ユーザは、ユーザ端末装置２の操作部２５を操作して希望の電動車両３を選択して確定すると、ユーザ端末装置２の処理部２２は、選択された電動車両３の情報を受け付ける。ユーザ端末装置２の処理部２２は、選択された電動車両３の特定情報を、ネットワーク５を介して配車システム１に送信する（Ｓ２３）。

　配車システム１の予約情報取得部１２２は、ユーザ端末装置２から送信されてきた電動車両３の特定情報を取得すると、当該ユーザにより選択された電動車両３の予約を確定させる（Ｓ１９）。配車管理部１２３は、確定した予約情報をもとに予約情報保持部１３２内の予約情報を更新する。

　図８は、実施の形態１に係る予約候補リストが表示された表示画面２４ａの一例を示す図である。表示画面２４ａには、ユーザが入力した出発日時から返却日時までの期間において予約可能な電動車両３の一覧が表示されている。予約可能な電動車両３ごとに、加速制限、速度制限、及び利用料金が表示される。ユーザは、表示画面２４ａの複数の予約可能車両の中から、希望する予約可能車両を選択して、予約キー２４ｂを押下する。これによりユーザ端末装置２から配車システム１に、選択された電動車両３の特定情報が送信される。

　図６に戻る。配車管理部１２３は出発日までに、予約確定した電動車両３に上記放電電力制限の内容を通知する（Ｓ１１０）。電動車両３の車両制御部３０は、配車システム１から通知されてきた放電電力制限の内容を設定する。なお、電池制御部４６からのパワーリミット値に対する制限（出力制限）も付加されている場合、当該出力制限も設定する。

　レンタカー会社の従業員は、予約確定した電動車両３を出発日時までに満充電容量まで充電する。二次電池への充電は、充電電流レートが低いほど発熱が少なくサイクル劣化が抑制される。上述したように保存劣化はＳＯＣに依存する。ＳＯＣが高い状態にあるほど劣化が進行する。従って、保存時はできるだけＳＯＣが低い状態で保存することが好ましい。以上を踏まえ、レンタカー会社の従業員は、出発日時にできるだけ近い日時に、満充電容量に到達するように電動車両３に搭載された二次電池を充電器４から充電する。その際、充電器４の仕様の範囲で、できるだけ低い充電電流レートで充電することが好ましい。

　図９は、放電電力制限が設定された電動車両３の動作例を説明するためのフローチャートである。電動車両３の電源がオン（エンジン車両のイグニッションオンに相当する）されると（ステップＳ３０のＯＮ）、電池制御部４６は、電圧測定部４３、温度測定部４４及び電流測定部４５により測定された複数のセルＥ１－Ｅｎの電圧、温度、及び電流を取得する（Ｓ３１）。電池制御部４６は、取得した電圧、電流をもとに複数のセルＥ１－ＥｎのＳＯＣを推定する（Ｓ３２）。電池制御部４６は、推定した各セルのＳＯＣと、各セルの温度をもとにＳＯＣ・温度マップ４６ｂを参照して、各セルの推奨されるパワーリミット値を決定する（Ｓ３３）。電池制御部４６は、決定した各セルの推奨されるパワーリミット値のうち、最も小さいパワーリミット値を選択し、選択したパワーリミット値を車両制御部３０に通知する（Ｓ３４）。

　車両制御部３０は、電池制御部４６から取得したパワーリミット値を、設定された出力制限の内容に応じて補正する（Ｓ３５）。車両制御部３０は、電動車両３内のセンサ部３７から、電動車両３の挙動および／または電動車両３の周囲環境を検知するための各種のセンサ情報を取得する（Ｓ３６）。

　車両制御部３０は、電動車両３に危険度上昇事象が発生しているか否か判定する（Ｓ３７）。車両制御部３０は例えば、カメラ３７１により撮影された画像に対する画像認識処理により判断される前方車両の有無、側方車両の有無、ウインカスイッチに取り付けられたセンサからの操作情報、舵角センサ３７４からの操舵角情報の少なくとも１つをもとに、運転者が追い越し、車線変更、又は合流を実施しようとしていると推定される場合、危険度上昇事象が発生したと判定する。

　また車両制御部３０は例えば、カメラ３７１により撮影された画像に対する画像認識処理、ソナー３７２からの検知信号、アクセルペダル開度センサからの開度情報、ブレーキペダル開度センサからの開度情報、二次電池からの放電電流の変化速度の少なくとも１つをもとに、電動車両３の周囲に障害物（人も含む）が存在すると推定される場合も、危険度上昇事象が発生したと判定する。

　車両制御部３０は、電動車両３に危険度上昇事象が発生していると判定した場合（Ｓ３７のＹ）、設定された放電電力制限を解除する（Ｓ３８）。車両制御部３０は、電動車両３に発生している危険度上昇事象が終了したと判定した場合（Ｓ３９のＹ）、車両制御部３０は、当該放電電力制限を再設定する（Ｓ３１０）。ステップＳ３７において、車両制御部３０が電動車両３に危険度上昇事象が発生していないと判定した場合（Ｓ３７のＮ）、ステップＳ３８－ステップＳ３１０の処理はスキップされる。

　以上の処理が電動車両３の電源がオンの間（ステップＳ３０のＯＮ）、繰り返し実行される。電動車両３の電源がオフされると（ステップＳ３０のＯＦＦ）、電池制御部４６は、電池モジュール４１に含まれる各セルのＳＯＨを算出する。電池制御部４６は、算出した各セルのＳＯＨと動作履歴情報を、ネットワーク５を介して配車システム１に通知する（Ｓ３１１）。配車システム１の電池情報取得部１２１は、電池制御部４６から通知されたＳＯＨと動作履歴情報をもとに、電池情報保持部１３１の当該電動車両３の電池情報を更新する。

　ユーザ情報保持部１３３には、ユーザの登録情報（名前、住所、性別、年齢、電話番号、メールアドレス、支払方法など）に加えて、ユーザの運転情報を蓄積することができる。例えば、ユーザの急加速回数、最高速度情報などを蓄積することができる。利用料金設定部１２９は、予約候補車両の利用料金を決定する際、ユーザの運転情報を加味してもよい。例えば、二次電池の劣化加速要因（急加速など）となる運転操作が基準値より多いユーザに対しては利用料金を増額し、当該運転操作が基準値より少ないユーザに対しては利用料金を減額する。

　以上説明したように実施の形態１によれば、電動車両３に搭載された二次電池の劣化状態に応じて、電動車両３の次の走行時の放電電力制限を適応的に変更する。その際、予約情報に基づき、電動車両３の次の走行時の予想消費電力を考慮することができる。これにより、電動車両３の走行時の電池劣化を、劣化状態に応じてきめ細かく抑制し、二次電池の長寿命化を図ることができる。また、電動車両３の走行中に、二次電池の車載用途としての使用終了点に到達することを防止することができる。

　また、電動車両３の車両挙動や周囲環境によって上記放電電力制限を一時的に解除することにより、危険度が上昇している場面において、運転者によるフルの危険回避動作が可能となり安全性が担保される。

　また走行制限（加速制限、速度制限）に応じた利用料金を設定することにより、ユーザのきめ細やかなニーズに応えることができる。例えば、低料金で電動車両３をレンタルしたいユーザは、走行制限が厳しいかわりに安価な電動車両３を選択することにより、そのニーズを満たすことができる。また、走りを楽しみたいユーザは、走行制限が緩い電動車両３を選択することにより、そのニーズを満たすことができる。

　レンタカー会社にとっても、ユーザのニーズと、提供しているサービスとのミスマッチが減り、保有する電動車両３の稼働率が向上することが期待できる。また、二次電池への負担が小さい運転がなされるケースが増えることが期待できるため、電池の交換回数を減らすことができ、コストを削減することができる。

　次に実施の形態２に係る配車システム１を説明する。実施の形態１では主に、電動車両３をレンタルして使用するユーザの目的地が予め分かっている場合を想定した。実施の形態２では主に、電動車両３をレンタルして使用するユーザの目的地が決まっていない場合を想定する。

　図１０は、実施の形態２に係る配車システム１の構成例を示す図である。図１０に示す実施の形態２に係る配車システム１は、図２に示した実施の形態１に係る配車システム１と比較して、処理部１２の中身が異なっている。実施の形態２では処理部１２は、電池情報取得部１２１、予約情報取得部１２２、配車管理部１２３、走行可能距離算出部１２１１、利用料金設定部１２９、候補リスト生成部１２１０、及び充電プラン決定部１２１２を含む。

　図１１は、実施の形態２に係る配車システム１とユーザ端末装置２の動作例を説明するためのフローチャートである。電動車両３のレンタルを希望するユーザは、ユーザ端末装置２の操作部２５を操作して予約情報を入力すると、ユーザ端末装置２の処理部２２は入力された予約情報を受け付ける（Ｓ２０）。ユーザは予約情報として少なくとも、出発地、出発日時、返却地、返却日時の情報を入力する。ユーザ端末装置２の処理部２２は入力された予約情報を、ネットワーク５を介して配車システム１に送信する（Ｓ２１）。

　走行可能距離算出部１２１１は電池情報保持部１３１から、予約候補車両に搭載された二次電池のＳＯＣを取得する。走行可能距離算出部１２１１は、予約候補車両に搭載された二次電池のＳＯＣをもとに、予約候補車両ごとに、配車時の二次電池のＳＯＣが異なる複数パターンの走行可能距離を算出する（Ｓ１１１）。

　配車時の二次電池のＳＯＣが異なる複数パターンの走行可能距離には、配車までに充電しないパターンの走行可能距離が含まれる。このパターンは、配車時の二次電池のＳＯＣが、現在のＳＯＣから出発日までの自己放電分を差し引いたＳＯＣの位置にある場合のパターンである。

　また配車時の二次電池のＳＯＣが異なる複数パターンの走行可能距離には、配車時の二次電池が満充電状態にあるパターンの走行可能距離が含まれていてもよい。また配車時の二次電池のＳＯＣが異なる複数パターンの走行可能距離には、配車時の二次電池のＳＯＣが９０％にあるパターンの走行可能距離が含まれていてもよい。このように走行可能距離算出部１２１１は、配車時の二次電池のＳＯＣの状態に応じた複数パターンの走行可能距離を算出する。

　走行可能距離算出部１２１１は、予約候補車両の電費をもとに走行可能距離を算出する。なお走行可能距離算出部１２１１は、算出した走行可能距離を、予約候補車両の使用日の気温などの環境条件をもとに補正してもよい。いずれの場合も走行可能距離は目安であり完全なものではない。従って走行可能距離をユーザに提示する場合は、所定のマージンを引いた後の走行可能距離を提示することが好ましい。

　利用料金設定部１２９は、算出された予約候補車両の走行可能距離ごとに利用料金を設定する（Ｓ１１２）。利用料金設定部２１９は、基本的に走行可能距離が短いほど、安価な利用料金を設定する。

　候補リスト生成部１２１０は、予約候補車両ごとに、走行可能距離と利用料金がそれぞれ異なる複数プランを含む予約候補リストを生成する（Ｓ１１３）。生成された予約候補リストは、ユーザ端末装置２の表示部２４に表示される（Ｓ２２）。ユーザは、ユーザ端末装置２の操作部２５を操作して、希望の電動車両３の希望のプランを選択して確定すると、ユーザ端末装置２の処理部２２は、選択されたプランの情報を受け付ける。ユーザ端末装置２の処理部２２は、選択されたプランを特定する特定情報を、ネットワーク５を介して配車システム１に送信する（Ｓ２３ａ）。

　配車システム１の予約情報取得部１２２は、ユーザ端末装置２から送信されてきたプランの特定情報を取得すると、当該ユーザにより選択されたプランの予約を確定させる（Ｓ１９）。配車管理部１２３は、確定した予約情報をもとに予約情報保持部１３２内の予約情報を更新する。

　図１２は、実施の形態２に係る予約候補リストが表示された表示画面２４ｃの一例を示す図である。表示画面２４ｃには、ユーザが入力した出発日時から返却日時までの期間において予約可能な、複数の電動車両３の予約可能プラン一覧が表示されている。図１２に示す例において、車両Ｂは車両Ａよりグレードが高い車種である。また車両Ａに搭載された二次電池は、車両Ｂに搭載された二次電池よりＳＯＨが低い二次電池である。ユーザは、表示画面２４ｃの複数の予約可能プランの中から、希望するプランを選択して、予約キー２４ｄを押下する。これによりユーザ端末装置２から配車システム１に、選択されたプランの特定情報が送信される。

　図１１に戻る。充電プラン決定部１２１２は、予約された特定の電動車両３の特定のプランに応じて、充電器４から当該電動車両３に搭載された二次電池を充電する際の充電プランを決定する（Ｓ１１４）。当該充電プランには、充電電流レート、充電開始日時、充電終了日時、充電終了時のＳＯＣレベルが含まれる。充電電流レートは充電器４の仕様に依存するが、サイクル劣化を抑制する観点から、できるだけ低い値に設定されることが好ましい。充電終了日時は、保存劣化を抑制する観点から、できるだけ出発日時に近い日時に設定されることが好ましい。

　レンタカー会社の従業員は、当該決定された充電プランに応じて、予約確定した電動車両３の出発日時までに、当該電動車両３に搭載された二次電池を充電器４から、決定されたＳＯＣレベルまで充電する。なお、充電しないプランが選択されている場合は、充電器４からの充電は不要である。

　以上説明したように実施の形態２によれば、走行可能距離に応じた利用料金を設定することにより、ユーザのきめ細やかなニーズに応えることができる。例えば、短距離の移動を希望するユーザは、走行可能距離が短く安価なプランを選択することにより、料金を節約することができる。また、長距離の移動が必要なユーザは、走行可能距離が長いプランを選択することにより、そのニーズを満たすことができる。

　レンタカー会社にとっても、ユーザのニーズと、提供しているサービスとのミスマッチが減り、保有する電動車両３の稼働率が向上することが期待できる。また、短距離のプランが選択される場合、二次電池の充放電回数を減らすことができるため、サイクル劣化を抑制することができる。またＳＯＣが低い状態で待機できるため保存劣化も抑制することができる。従って、電池交換の回数を減らすことができ、コストを削減することができる。

　以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

　実施の形態１では劣化度に応じて適応的に劣化抑制のための出力制限を強める制御を基本とした。この点、劣化度に応じて出力制限を弱める制御も考えられる。この場合、ドライバビリティを損ねずに走行状態を保つことができる。

　実施の形態１、２において、利用料金設定部１２９は、電池交換をしたい電動車両３の利用料金を、他の電動車両３の利用料金より安価に設定してもよい。交換日が間近に迫っている二次電池が搭載された電動車両３の利用料金を安価に設定することにより、交換日までに、当該二次電池のＳＯＨが使用終了点まで到達する可能性を高めることができる。劣化が進行している二次電池を搭載している電動車両３は走行可能距離が短くなる。従って、劣化が進行している二次電池を搭載している電動車両３が優先的に使用されるようにユーザを誘導することにより、複数の電動車両３の効率的な運用が可能となる。また、複数の電動車両３の二次電池の交換タイミングが、できるだけ分散されるように、ユーザを誘導してもよい。

　実施の形態１、２において利用料金は、クーポンの配布やポイントの付与を加味した実質の利用料金であってもよい。その場合、表示される利用料金は、割引前の料金と、クーポンまたはポイントによる還元額を併記したものであってもよい。

　実施の形態１、２において、利用料金設定部１２９は、ユーザ情報保持部１３３に蓄積されたユーザの運転情報をもとに、二次電池の劣化加速要因（急加速など）となる運転操作が基準値より少ないユーザに対して、クーポンの配布やポイントの付与を行ってもよい。

　実施の形態１、２において、利用料金設定部１２９は返却時、今回の走行時のユーザの運転情報をもとに、二次電池の劣化加速要因となる運転操作の回数を特定し、当該運転操作の回数が基準値より多いユーザに対して、追加料金を請求してもよい。

　実施の形態１、２では、配車システム１をレンタカーサービスに使用する例を説明した。この点、配車システム１をカーシェアリングサービスに適用してもよい。特にカーシェアリングでは目的地が入力されることが少ないため、実施の形態２が主な適用対象となる。また配車システム１をタクシーの配車、商品のデリバリーサービスに適用することも可能である。

　なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。

［項目１］
　電動車両（３）に搭載される車両電源システム（３０、４０）であって、
　複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）が接続された電池モジュール（４１）と、
　前記電動車両（３）の走行前に予め算出された前記電池モジュール（４１）の劣化情報に応じて、前記電動車両（３）の走行時のモータ（３４）への放電電力制限を切り替える車両制御部（３０）と、
　を備えることを特徴とする車両電源システム（３０、４０）。
　これによれば、電動車両（３）の走行時の電池モジュール（４１）の劣化を、電池モジュール（４１）の劣化情報に応じて、きめ細かく抑制することができる。
［項目２］
　前記車両制御部（３０）は、前記放電電力制限の切り替えとして、前記電動車両（３）の最高加速度および／または最高速度の制限を切り替えることを特徴とする項目１に記載の車両電源システム（３０、４０）。
　これによれば、電動車両（３）の走行時の電池モジュール（４１）の劣化を、走行制限を切り替えることにより、きめ細かく抑制することができる。
［項目３］
　前記複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）の各電圧を測定する電圧測定部（４３）と、
　前記複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）に流れる電流を測定する電流測定部（４５）と、
　前記複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）の温度を測定する温度測定部（４４）と、
　前記電圧測定部（４３）により測定される各セル（Ｅ１－Ｅｎ）の電圧、前記電流測定部（４５）により測定される電流、及び前記温度測定部（４４）により測定される温度をもとに、セル劣化を抑制するために推奨される電流／電力の上限を規定するパワーリミット値を決定し、前記車両制御部（３０）に通知する電池制御部（４６）と、をさらに備え、
　前記車両制御部（３０）は、前記予め算出された前記電池モジュール（４１）の劣化情報に応じて、前記電池制御部（４６）から通知されるパワーリミット値を補正することを特徴とする項目１または２に記載の車両電源システム（３０、４０）。
　これによれば、電動車両（３）の走行時の電池モジュール（４１）の劣化を、パワーリミット値を補正することにより、きめ細かく抑制することができる。
［項目４］
　前記車両制御部（３０）は、前記電動車両（３）に設置されたセンサ（３７）から取得した情報をもとに前記電動車両（３）の挙動および／または前記電動車両（３）の周囲環境を推定し、危険度上昇事象が発生したと判定した場合、前記放電電力制限を解除することを特徴とする項目１から３のいずれか１項に記載の車両電源システム（３０、４０）。
　これによれば、安全性を担保することができる。
［項目５］
　複数の電動車両（３）と通信可能な配車システム（１）であって、
　前記複数の電動車両（３）から、電動車両（３）に搭載された二次電池（４１）の状態を示す情報を含む電池情報を取得する電池情報取得部（１２１）と、
　取得した複数の電動車両（３）の電池情報を保持する電池情報保持部（１３１）と、
　前記電動車両（３）の使用を希望するユーザが操作する端末装置（２）から、ネットワーク（５）を介して予約情報を取得する予約情報取得部（１２２）と、
　前記予約情報に基づき、前記ユーザに配車可能な電動車両（３）の予約候補を決定する配車管理部（１２３）と、
　前記予約候補の各電動車両（３）に搭載された各二次電池（４１）の劣化情報を、前記各二次電池（４１）の電池情報をもとに算出する劣化情報算出部（１２７）と、
　前記各二次電池（４１）の劣化情報をもとに、前記予約候補の電動車両（３）ごとに、走行時の二次電池（４１）からの放電電力制限を決定する電力制限決定部（１２８）と、
　を備えることを特徴とする配車システム（１）。
　これによれば、電動車両（３）に搭載された二次電池（４１）の走行時の劣化を抑制できる配車システム（１）を構築することができる。
［項目６］
　前記電池情報取得部（１２１）は、前記電動車両（３）の使用終了後に前記電動車両（３）から、搭載されている二次電池（４１）のＳＯＨ(State Of Health）と動作履歴情報を取得し、前記電池情報保持部（１３１）の前記電動車両（３）の電池情報を更新することを特徴とする項目５に記載の配車システム（１）。
　これによれば、各電動車両（３）に搭載された二次電池（４１）の状態を的確に把握することができる。
［項目７］
　前記劣化情報算出部（１２７）は、前記予約候補の各電動車両（３）に搭載された各二次電池（４１）の劣化情報を、各二次電池（４１）のＳＯＨと動作履歴情報を少なくとも基礎として算出することを特徴とする項目６に記載の配車システム（１）。
　これによれば、動作履歴情報を加味した劣化情報を算出することができる。
［項目８］
　前記予約情報に含まれる目的地情報に基づく予想走行ルートの予想走行距離をもとに、予約したユーザによる電動車両（３）の使用による当該電動車両（３）に搭載された二次電池（４１）の消費電力を予想する消費電力予想部（１２６）をさらに備え、
　前記劣化情報算出部（１２７）は、前記予約候補の各電動車両（３）に搭載された各二次電池（４１）の劣化情報を、各二次電池（４１）のＳＯＨと、各電動車両（３）の使用による予想消費電力を少なくとも基礎として算出することを特徴とする項目５に記載の配車システム（１）。
　これによれば、電動車両（３）の次の走行時の予想消費電力を加味した劣化情報を算出することができる。
［項目９］
　前記電動車両（３）の使用時の天気予報情報および／または前記予想走行ルートの渋滞情報を含む走行環境を予想する走行環境予想部（１２５）をさらに備え、
　前記消費電力予想部（１２６）は、前記予想走行距離と前記走行環境をもとに、前記電動車両（３）の使用による当該電動車両（３）に搭載された二次電池（４１）の消費電力を予想することを特徴とする項目８に記載の配車システム（１）。
　これによれば、走行環境を加味した消費電力を予想することができる。
［項目１０］
　前記予約候補の各電動車両（３）の利用料金を、前記決定された各電動車両（３）の放電電力制限に応じて設定する利用料金設定部（１２９）と、
　前記予約候補の各電動車両（３）の放電電力制限の内容と、設定された各電動車両（３）の利用料金を含む予約候補リストを生成する候補リスト生成部（１２１０）と、
　をさらに備えることを特徴とする項目５から９のいずれか１項に記載の配車システム（１）。
　これによれば、放電電力制限に応じた利用料金をユーザに提示することができる。
［項目１１］
　前記放電電力制限は、前記電動車両（３）の最高加速度および／または最高速度の制限を含み、
　前記利用料金設定部（１２９）は、前記電動車両（３）の最高加速度および／または最高速度が低く設定されているほど、安価な利用料金を設定することを特徴とする項目１０に記載の配車システム（１）。
　これによれば、ユーザの様々なニーズに応える料金設定を実現することができる。
［項目１２］
　複数の電動車両（３）と通信可能な配車システム（１）であって、
　前記複数の電動車両（３）から、電動車両（３）に搭載された二次電池（４１）の状態を示す情報を含む電池情報を取得する電池情報取得部（１２１）と、
　取得した複数の電動車両（３）の電池情報を保持する電池情報保持部（１３１）と、
　前記電動車両（３）の使用を希望するユーザが操作する端末装置（２）から、ネットワーク（５）を介して予約情報を取得する予約情報取得部（１２２）と、
　前記予約情報に基づき、前記ユーザに配車可能な電動車両（３）の予約候補を決定する配車管理部（１２３）と、
　前記予約候補の各電動車両（３）に搭載された二次電池（４１）のＳＯＣをもとに、前記予約候補の電動車両（３）ごとに、配車時の二次電池（４１）のＳＯＣが異なる複数パターンの走行可能距離を算出する走行可能距離算出部（１２１１）と、
　算出された走行可能距離ごとに前記予約候補の各電動車両（３）の利用料金を設定する利用料金設定部（１２９）と、
　前記予約候補の電動車両（３）ごとに、走行可能距離と利用料金がそれぞれ異なる複数プランを含む予約候補リストを生成する候補リスト生成部（１２１０）と、
　を備えることを特徴とする配車システム（１）。
　これによれば、走行可能距離に応じた複数の利用料金プランをユーザに提示することができる。
［項目１３］
　前記利用料金設定部（１２９）は、前記走行可能距離が短いほど、安価な利用料金を設定することを特徴とする項目１２に記載の配車システム（１）。
　これによれば、ユーザの様々なニーズに応える料金設定を実現することができる。
［項目１４］
　予約確定した特定の電動車両（３）の特定のプランに応じて、充電器から当該電動車両（３）に搭載された二次電池（４１）を充電する際の充電プランを決定する充電プラン決定部（１２１２）をさらに備えることを特徴とする項目１２または１３に記載の配車システム（１）。
　これによれば、劣化を抑制した充電が可能となり、二次電池（４１）の劣化を抑制することができる。
［項目１５］
　前記利用料金設定部（１２９）は、電池交換をしたい電動車両（３）の利用料金を、他の電動車両（３）の利用料金より安価に設定することを特徴とする項目１２から１４のいずれか１項に記載の配車システム（１）。
　これによれば、電池交換をしたい電動車両（３）の使用を、ユーザに誘導することができる。

　１　配車システム、　２　ユーザ端末装置、　３　電動車両、　３ａ　電動車両Ａ、　３ｂ　電動車両Ｂ、　３ｃ　電動車両Ｃ、　４　充電器、　５　ネットワーク、　６　道路交通情報サーバ、　７　天気予報情報サーバ、　８　地図情報サーバ、　９　商用電力系統、　１１　通信部、　１２　処理部、　１２１　電池情報取得部、　１２２　予約情報取得部、　１２３　配車管理部、　１２４　走行距離予想部、　１２５　走行環境予想部、　１２６　消費電力予想部、　１２７　劣化情報算出部、　１２８　電力制限決定部、　１２９　利用料金設定部、　１２１０　候補リスト生成部、　１２１１　走行可能距離算出部、　１２１２　充電プラン決定部、　１３　記憶部、　１３１　電池情報保持部、　１３２　予約情報保持部、　１３３　ユーザ情報保持部、　１４　表示部、　１５　操作部、　２１　通信部、　２１ａ　アンテナ、　２２　処理部、　２３　記憶部、　２４　表示部、　２５　操作部、　３０　車両制御部、　３１ｆ　前輪、　３１ｒ　後輪、　３２ｆ　前輪軸、　３２ｒ　後輪軸、　３３　変速機、　３４　モータ、　３５　インバータ、　３６　無線通信部、　３６ａ　アンテナ、　３７　センサ部、　３７１　カメラ、　３７２　ソナー、　３７３　車速センサ、　３７４　舵角センサ、　３８　充電ケーブル、　４０　電池システム、　４１　電池モジュール、　４２　管理部、　４３　電圧測定部、　４４　温度測定部、　４５　電流測定部、　４６　電池制御部、　４６ａ　ＳＯＣ－ＯＣＶマップ、　４６ｂ　ＳＯＣ・温度マップ、　Ｅ１，Ｅ２，Ｅｎ　セル、　Ｒｓ　シャント抵抗、　Ｔ１　第１温度センサ、　Ｔ２　第２温度センサ、　ＲＹ１　第１リレー、　ＲＹ２　第２リレー。

Claims

　電動車両に搭載される車両電源システムであって、
　複数のセルが接続された電池モジュールと、
　前記電動車両の走行前に予め算出された前記電池モジュールの劣化情報に応じて、前記電動車両の走行時のモータへの放電電力制限を切り替える車両制御部と、
　を備えることを特徴とする車両電源システム。
　前記車両制御部は、前記放電電力制限の切り替えとして、前記電動車両の最高加速度および／または最高速度の制限を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の車両電源システム。
　前記複数のセルの各電圧を測定する電圧測定部と、
　前記複数のセルに流れる電流を測定する電流測定部と、
　前記複数のセルの温度を測定する温度測定部と、
　前記電圧測定部により測定される各セルの電圧、前記電流測定部により測定される電流、及び前記温度測定部により測定される温度をもとに、セル劣化を抑制するために推奨される電流／電力の上限を規定するパワーリミット値を決定し、前記車両制御部に通知する電池制御部と、をさらに備え、
　前記車両制御部は、前記予め算出された前記電池モジュールの劣化情報に応じて、前記電池制御部から通知されるパワーリミット値を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の車両電源システム。
　前記車両制御部は、前記電動車両に設置されたセンサから取得した情報をもとに前記電動車両の挙動および／または前記電動車両の周囲環境を推定し、危険度上昇事象が発生したと判定した場合、前記放電電力制限を解除することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両電源システム。
　複数の電動車両と通信可能な配車システムであって、
　前記複数の電動車両から、電動車両に搭載された二次電池の状態を示す情報を含む電池情報を取得する電池情報取得部と、
　取得した複数の電動車両の電池情報を保持する電池情報保持部と、
　前記電動車両の使用を希望するユーザが操作する端末装置から、ネットワークを介して予約情報を取得する予約情報取得部と、
　前記予約情報に基づき、前記ユーザに配車可能な電動車両の予約候補を決定する配車管理部と、
　前記予約候補の各電動車両に搭載された各二次電池の劣化情報を、前記各二次電池の電池情報をもとに算出する劣化情報算出部と、
　前記各二次電池の劣化情報をもとに、前記予約候補の電動車両ごとに、走行時の二次電池からの放電電力制限を決定する電力制限決定部と、
　を備えることを特徴とする配車システム。
　前記電池情報取得部は、前記電動車両の使用終了後に前記電動車両から、搭載されている二次電池のＳＯＨ(State Of Health）と動作履歴情報を取得し、前記電池情報保持部の前記電動車両の電池情報を更新することを特徴とする請求項５に記載の配車システム。
　前記劣化情報算出部は、前記予約候補の各電動車両に搭載された各二次電池の劣化情報を、各二次電池のＳＯＨと動作履歴情報を少なくとも基礎として算出することを特徴とする請求項６に記載の配車システム。
　前記予約情報に含まれる目的地情報に基づく予想走行ルートの予想走行距離をもとに、予約したユーザによる電動車両の使用による当該電動車両に搭載された二次電池の消費電力を予想する消費電力予想部をさらに備え、
　前記劣化情報算出部は、前記予約候補の各電動車両に搭載された各二次電池の劣化情報を、各二次電池のＳＯＨと、各電動車両の使用による予想消費電力を少なくとも基礎として算出することを特徴とする請求項５に記載の配車システム。
　前記電動車両の使用時の天気予報情報および／または前記予想走行ルートの渋滞情報を含む走行環境を予想する走行環境予想部をさらに備え、
　前記消費電力予想部は、前記予想走行距離と前記走行環境をもとに、前記電動車両の使用による当該電動車両に搭載された二次電池の消費電力を予想することを特徴とする請求項８に記載の配車システム。
　前記予約候補の各電動車両の利用料金を、前記決定された各電動車両の放電電力制限に応じて設定する利用料金設定部と、
　前記予約候補の各電動車両の放電電力制限の内容と、設定された各電動車両の利用料金を含む予約候補リストを生成する候補リスト生成部と、
　をさらに備えることを特徴とする請求項５から９のいずれか１項に記載の配車システム。
　前記放電電力制限は、前記電動車両の最高加速度および／または最高速度の制限を含み、
　前記利用料金設定部は、前記電動車両の最高加速度および／または最高速度が低く設定されているほど、安価な利用料金を設定することを特徴とする請求項１０に記載の配車システム。
　複数の電動車両と通信可能な配車システムであって、
　前記複数の電動車両から、電動車両に搭載された二次電池の状態を示す情報を含む電池情報を取得する電池情報取得部と、
　取得した複数の電動車両の電池情報を保持する電池情報保持部と、
　前記電動車両の使用を希望するユーザが操作する端末装置から、ネットワークを介して予約情報を取得する予約情報取得部と、
　前記予約情報に基づき、前記ユーザに配車可能な電動車両の予約候補を決定する配車管理部と、
　前記予約候補の各電動車両に搭載された二次電池のＳＯＣをもとに、前記予約候補の電動車両ごとに、配車時の二次電池のＳＯＣが異なる複数パターンの走行可能距離を算出する走行可能距離算出部と、
　算出された走行可能距離ごとに前記予約候補の各電動車両の利用料金を設定する利用料金設定部と、
　前記予約候補の電動車両ごとに、走行可能距離と利用料金がそれぞれ異なる複数プランを含む予約候補リストを生成する候補リスト生成部と、
　を備えることを特徴とする配車システム。
　前記利用料金設定部は、前記走行可能距離が短いほど、安価な利用料金を設定することを特徴とする請求項１２に記載の配車システム。
　予約確定した特定の電動車両の特定のプランに応じて、充電器から当該電動車両に搭載された二次電池を充電する際の充電プランを決定する充電プラン決定部をさらに備えることを特徴とする請求項１２または１３に記載の配車システム。
　前記利用料金設定部は、電池交換をしたい電動車両の利用料金を、他の電動車両の利用料金より安価に設定することを特徴とする請求項１２から１４のいずれか１項に記載の配車システム。