WO2022091894A1

WO2022091894A1 - 演算システム、充電計画作成プログラム、及び放電計画作成プログラム

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Publication number: WO2022091894A1
Application number: PCT/JP2021/038696
Authority: WO
Inventors: 昂松田; 長輝楊; 崇飯田; 篤佳北
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2020-10-27
Filing date: 2021-10-20
Publication date: 2022-05-05
Also published as: EP4239291A1; CN116348740A; JPWO2022091894A1; US20230391221A1; EP4239291A4

Abstract

経路探索部は、電動移動体に搭載された二次電池を充電する際の目標ＳＯＣ（ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）と現在ＳＯＣとの間のＳＯＣ区間内に複数のノードを設定し、充電開始時刻と充電終了時刻との間の充電可能時間内に複数のノードを設定する。コスト割当部は、保存劣化特性、充電サイクル劣化特性、及び時間帯別の電気料金表の少なくとも一つを参照して、各ノード間のパスに、劣化量または電気料金のコストを割り当てる。経路探索部は、ノード間のパスのコストの合計が最小となる充電経路を探索する。充電計画作成部は、探索された充電経路をもとに充電計画を作成する。

Description

演算システム、充電計画作成プログラム、及び放電計画作成プログラム

　本開示は、二次電池の充電計画または放電計画を作成する演算システム、充電計画作成プログラム、及び放電計画作成プログラムに関する。

　近年、電気自動車（ＥＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）が普及してきている。これらの電動車両にはキーデバイスとして、二次電池が搭載される。二次電池の劣化を抑制して長寿命化させるには、二次電池の適切な充放電管理が必要となる。

　配送車両などの営業車ではコスト管理がより強く求められる。電気料金が安価な夜間の時間帯に、二次電池の劣化が抑制された充電計画を作成することが望まれる。その際、日々変化する充電前のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）や充電に利用できる時間の変化に対して、最適な充電計画を作成する必要がある。

　充電計画の作成に関し、内部パラメータの状態に応じて、リアルタイムに充電パターンを変更する制御が提案されている。当該制御は、急速充電を前提とした制御であり、劣化しにくい上限電流値が設定されている（例えば、特許文献１参照）。また、保存劣化とサイクル劣化を考慮し、充放電が行われていない保存時のＳＯＣを決定する制御が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０２０－０９２５９８号公報特許第６６５１０６３号公報

　従来の制御では、電流制御、時間制御、休止時のＳＯＣ制御を同時に最適化することができなかった。

　本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、二次電池の劣化などのコストが最小に抑制された充電計画または放電計画を作成す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、本開示のある態様の演算システムは、電動移動体に搭載された二次電池を充電する際の目標ＳＯＣと現在ＳＯＣとの間のＳＯＣ区間内に複数のノードを設定し、充電開始時刻と充電終了時刻との間の充電可能時間内に複数のノードを設定し、前記充電開始時刻の前記現在ＳＯＣから、前記充電終了時刻の前記目標ＳＯＣまで、複数のノードを経由して到達する充電経路を探索する経路探索部と、探索された充電経路をもとに充電計画を作成する充電計画作成部と、前記二次電池のＳＯＣと温度の少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される保存劣化速度を規定した保存劣化特性、前記二次電池のＳＯＣと充電電流の電流レートの少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される充電時のサイクル劣化速度を規定した充電サイクル劣化特性、及び時間帯別の電気料金表の少なくとも一つを参照して、各ノード間のパスに、劣化量または電気料金のコストを割り当てるコスト割当部と、を備える。前記経路探索部は、ノード間のパスのコストの合計が最小となる充電経路を探索する。

　なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本開示の表現を装置、方法、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、本開示の態様として有効である。

　本開示によれば、二次電池の劣化などのコストが最小に抑制された充電計画または放電計画を作成することができる。

実施の形態に係る演算システムの概略を説明するための図である。実施の形態に係る、電動車両に搭載された電源システムの詳細な構成を説明するための図である。実施の形態に係る演算システムの構成例１を示す図である。図４Ａは、保存劣化速度特性マップ、の概略例を示す図である。図４Ｂは、充電サイクル劣化速度特性マップの概略例を示す図である。図４Ｃは、放電サイクル劣化速度特性マップの概略例を示す図である。充電経路探索の一例を示した図である。パスへの劣化コストの割当の一例を説明するための図である。パスの電流制限・時間制限を具体的に説明するための図である。図８Ａは、ダイクストラ法を用いた充電経路探索の一例を説明するための図である（その１）。図８Ｂは、ダイクストラ法を用いた充電経路探索の一例を説明するための図である（その１）。図９Ａは、ダイクストラ法を用いた充電経路探索の一例を説明するための図である（その２）。図９Ｂは、ダイクストラ法を用いた充電経路探索の一例を説明するための図である（その２）。図１０Ａは、直列接続された二つのセル間のＳＯＣ及びＳＯＨのバラツキの具体例を示す図である。図１０Ｂは、直列接続された二つのセル間のＳＯＣ及びＳＯＨのバラツキの具体例を示す図である。図１０Ｃは、直列接続された二つのセル間のＳＯＣ及びＳＯＨのバラツキの具体例を示す図である。二つのセルのＳＯＣとＳＯＨが異なる場合の充電経路探索の一例を示した図である。実施の形態に係る演算システムによる、充電計画作成処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態に係る演算システムの構成例２を示す図である。放電経路探索の一例を示した図である。実施の形態に係る演算システムによる、目標ＳＯＣの導出処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態に係る演算システムの構成例３を示す図である。実施の形態に係る演算システムによる、放電計画作成処理の流れを示すフローチャートである。

　図１は、実施の形態に係る演算システム１の概略を説明するための図である。演算システム１は、配送事業、バス事業、タクシー事業、レンタカー事業、カーシェアリング事業などを運営している事業者に利用されるシステムである。演算システム１は、事業者の業務を管理するためのシステムである。演算システム１は、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。演算システム１を構成する情報処理装置の一部または全部はデータセンタに存在していてもよい。例えば、データセンタ内のサーバと、事業者内のクライアントＰＣの組み合わせで構成されてもよい。

　事業者（本明細書では、配送事業者を想定する）は、複数の電動車両３と複数の充電器４を保有し、複数の電動車両３を配送事業に活用している。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。

　複数の電動車両３は無線通信機能を有し、演算システム１が接続されたネットワーク２に接続可能である。電動車両３は搭載している二次電池の電池データを、ネットワーク２を介して、演算システム１に送信することが可能である。電動車両３は電池データを、営業所の駐車場や車庫内に駐車しているときに送信してもよいし、走行中に送信してもよい。

　ネットワーク２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。通信媒体として例えば、携帯電話網（セルラー網）、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ、光ファイバ網、ＡＤＳＬ網、ＣＡＴＶ網などを使用することができる。通信プロトコルとして例えば、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ　Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ、イーサネット（登録商標）などを使用することができる。

　なお、電動車両３は、事業者のサーバまたはＰＣと、Ｐ２Ｐ（Ｐｅｅｒ－ｔｏ－Ｐｅｅｒ）で接続し、搭載している二次電池の電池データを直接、事業者内のサーバまたはＰＣに送信してもよい。また、電池データが記録された記録メディアを経由して、事業者のサーバまたはＰＣに当該電池データが転送されてもよい。また、電動車両３は、後述する充電アダプタ６（図２参照）を介して、電池データを事業者のサーバまたはＰＣに送信してもよい。

　図２は、実施の形態に係る、電動車両３に搭載された電源システム４０の詳細な構成を説明するための図である。電源システム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、電源システム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源システム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。

　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。無線通信部３６は、アンテナ３６ａを介してネットワーク２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。

　第１リレーＲＹ１は、電源システム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、電源システム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、電源システム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。

　電動車両３は充電器４に接続することにより、電源システム４０内の電池モジュール４１を外部から充電することができる。本実施の形態では、電動車両３は充電アダプタ６を介して充電器４に接続される。充電アダプタ６は例えば、充電器４の端子の先端に装着される。充電アダプタ６が充電器４に装着されると、充電アダプタ６内の制御部は、充電器４内の制御部と通信チャンネルを確立する。

　充電器４に装着された充電アダプタ６と電動車両３が充電ケーブルで接続されると、充電器４から電動車両３内の電池モジュール４１を充電可能な状態となる。充電アダプタ６は、充電器４から供給される電力を電動車両３にパススルーする。充電アダプタ６は、無線通信機能を有し、演算システム１とデータの授受が可能である。充電アダプタ６は、電動車両３と充電器４間、電動車両３と演算システム１間、及び充電器４と演算システム１間の通信を中継するゲートウェイとして機能する。

　充電器４は商用電力系統５に接続され、電動車両３内の電源システム４０を充電する。電動車両３において、電源システム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。電池管理部４２は、充電開始前に、車両制御部３０を介してまたは直接、第２リレーＲＹ２をオン状態に制御し、充電終了後に第２リレーＲＹ２をオフ状態に制御する。

　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（例えば、単相１００／２００Ｖ）で充電される場合、第２リレーＲＹ２と電源システム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。直流で充電される場合、充電器４は、商用電力系統５から供給される交流電力を全波整流し、フィルタで平滑化することにより直流電力を生成する。

　急速充電規格として例えば、ＣＨＡｄｅＭＯ（登録商標）、ＣｈａｏＪｉ、ＧＢ／Ｔ、Ｃｏｍｂｏ（Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　Ｃｈａｒｇｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）を使用することができる。ＣＨＡｄｅＭＯ２．０では、最大出力（仕様）が１０００Ｖ×４００Ａ＝４００ｋＷと規定されている。ＣＨＡｄｅＭＯ３．０では、最大出力（仕様）が１５００Ｖ×６００Ａ＝９００ｋＷと規定されている。ＣｈａｏＪｉでは、最大出力（仕様）が１５００Ｖ×６００Ａ＝９００ｋＷと規定されている。ＧＢ／Ｔでは、最大出力（仕様）が７５０Ｖ×２５０Ａ＝１８５ｋＷと規定されている。Ｃｏｍｂｏでは、最大出力（仕様）が９００Ｖ×４００Ａ＝３５０ｋＷと規定されている。ＣＨＡｄｅＭＯ、ＣｈａｏＪｉ、ＧＢ／Ｔでは、通信方式としてＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）が採用されている。Ｃｏｍｂｏでは、通信方式としてＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ　Ｌｉｎｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）が採用されている。

　ＣＡＮ方式を採用した充電ケーブル内には電力線に加えて通信線も含まれている。当該充電ケーブルで電動車両３と充電アダプタ６が接続されると、車両制御部３０は充電アダプタ６内の制御部と通信チャンネルを確立する。なお、ＰＬＣ方式を採用した充電ケーブルでは、通信信号が電力線に重畳されて伝送される。

　車両制御部３０は電池管理部４２と、車載ネットワーク（例えば、ＣＡＮやＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ　Ｎｅｔｗｏｒｋ））を介して通信チャンネルを確立する。車両制御部３０と充電アダプタ６内の制御部間の通信規格と、車両制御部３０と電池管理部４２間の通信規格が異なる場合、車両制御部３０がゲートウェイ機能を担う。

　詳細は後述するが本実施の形態では、演算システム１は最適な充電計画（充電スケジュール）を作成する機能を有する。充電アダプタ６内の制御部は、演算システム１から充電計画を受信すると、受信した充電計画を充電器４内の制御部に転送する。その場合、充電アダプタ６内の制御部は、車両制御部３０から充電電流の指令値を受信しても、充電器４内の制御部に指令値を転送しない。なお、充電アダプタ６内の制御部は、車両制御部３０から電力、電流、電圧の上限値（制限値）を受信した場合は、充電器４内の制御部に当該上限値を転送する。

　充電アダプタ６は、小型筐体で構成されることが好ましい。その場合、電動車両３の運転者は、充電アダプタ６を容易に持ち運ぶことができ、事業所に設置された充電器４以外の充電器４にも充電アダプタ６を装着して使用することができる。例えば、事業所に設置された充電器４以外の充電器４として、公共施設、商業施設、ガソリンスタンド、カーディーラー、高速道路のサービスエリアに設置された充電器４に充電アダプタ６を装着して使用することができる。この場合、事業所の外の充電器４からも、演算システム１により作成された充電計画に基づき、電動車両３内の電池モジュール４１を充電することができる。

　電動車両３に搭載された電源システム４０は、電池モジュール４１と電池管理部４２を備える。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、直並列接続された複数のセルを含んでいてもよい。なお、電池モジュール４１は、複数の電池ジュールが組み合わ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、鉛電池セルなど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、電池モジュールに一つ設置されてもよいし、複数のセルごとに一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。

　電池管理部４２は、電圧計測部４３、温度計測部４４、電流計測部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、電圧計測部４３との間は複数の電圧線で接続される。電圧計測部４３は、隣接する二本の電圧線間の電圧をそれぞれ計測することにより、各セルＥ１－Ｅｎの電圧を計測する。電圧計測部４３は、計測した各セルＥ１－Ｅｎの電圧を電池制御部４６に送信する。

　電圧計測部４３は電池制御部４６に対して高圧であるため、電圧計測部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。電圧計測部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。電圧計測部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、隣接する二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。

　温度計測部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計測された値をもとに推定する。

　電流計測部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アナログ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、温度計測部４４及び電流計測部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、電圧計測部４３、温度計測部４４、及び電流計測部４５により計測された複数のセル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は、マイクロコンピュータ及び不揮発メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ）により構成することができる。電池制御部４６は、複数のセルＥ１－ＥｎのそれぞれのＳＯＣ及びＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｈｅａｌｔｈ）を推定する。

　電池制御部４６は、ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｖｏｌｔａｇｅ）法と電流積算法を組み合わせて、ＳＯＣを推定する。ＯＣＶ法は、電圧計測部４３により計測される各セルＥ１－ＥｎのＯＣＶと、セルＥ１－ＥｎのＳＯＣ－ＯＣＶカーブをもとにＳＯＣを推定する方法である。セルＥ１－ＥｎのＳＯＣ－ＯＣＶカーブは、電池メーカによる特性試験に基づき予め作成され、出荷時にマイクロコンピュータの内部メモリ内に登録される。

　電流積算法は、各セルＥ１－Ｅｎの充放電開始時のＯＣＶと、電流計測部４５により計測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、電流計測部４５の計測誤差が累積していく。したがって、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ＦＣＣ（Ｆｕｌｌ　Ｃｈａｒｇｅ　Ｃａｐａｃｉｔｙ）に対する現在のＦＣＣ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。

　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。

　電池制御部４６は、複数のセルＥ１－Ｅｎの電圧、温度、電流、ＳＯＣ及びＳＯＨを、車載ネットワークを介して車両制御部３０に送信する。車両制御部３０は、複数のセルＥ１－Ｅｎの現在のＳＯＣ、ＳＯＨ、温度を含む電池データを演算システム１に送信する。

　図３は、実施の形態に係る演算システム１の構成例１を示す図である。演算システム１は、処理部１１、記憶部１２、操作部１３、表示部１４、及び通信部１５を備える。処理部１１は、入力情報取得部１１１、電池データ取得部１１２、経路探索部１１３、コスト割当部１１４、充電計画作成部１１５、及び充電計画出力部１１６を含む。処理部１１の機能は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、また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、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、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、アプリケーションなどのプログラムを利用できる。

　記憶部１２は、保存劣化速度特性マップ１２１、充電サイクル劣化速度特性マップ１２２、放電サイクル劣化速度特性マップ１２３、及び時間帯別電気料金表１２４を含む。記憶部１２は、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）など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録する。

　保存劣化速度特性マップ１２１、充電サイクル劣化速度特性マップ１２２、及び放電サイクル劣化速度特性マップ１２３は、電動車両３に搭載される二次電池の保存劣化速度特性、充電サイクル劣化速度特性、及び放電サイクル劣化速度特性をマップ化したものである。二次電池の保存劣化速度特性、充電サイクル劣化速度特性、及び放電サイクル劣化速度特性は、電池メーカによる実験やシミュレーションにより、二次電池の製品ごとに予め導出される。なお、他の評価機関により導出されたデータを使用してもよい。

　保存劣化は、二次電池の各時点における温度、各時点におけるＳＯＣに応じて経時的に進行する劣化である。充放電中であるか否かを問わず時間経過とともに進行する。保存劣化は主に、負極に被膜（ＳＥＩ（Ｓｏｌｉｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ　Ｉｎｔｅｒｐｈａｓｅ）膜）が形成されることに起因して発生する。保存劣化は、各時点におけるＳＯＣと温度に依存する。一般的に、各時点におけるＳＯＣが高いほど、また各時点における温度が高いほど、保存劣化速度は増加する。

　サイクル劣化は、充放電の回数が増えるにつれ進行する劣化である。サイクル劣化は主に、活物質の膨張または収縮による割れや剥離などに起因して発生する。サイクル劣化は、電流レート、使用するＳＯＣ範囲、温度に依存する。一般的に、電流レートが高いほど、また使用するＳＯＣ範囲が広いほど、また温度が高いほど、サイクル劣化速度は増加する。

　図４Ａ－４Ｃは、保存劣化速度特性マップ、充電サイクル劣化速度特性マップ、及び放電サイクル劣化速度特性マップの概略例を示す図である。図４Ａは、保存劣化速度特性マップの概略例を示す。Ｘ軸はＳＯＣ［％］、Ｙ軸は温度［℃］、Ｚ軸は保存劣化速度［％／√ｈ］を示している。保存劣化は、時間ｈ（ｈｏｕｒ）の０．５乗則（平方根）で進行することが知られている。図４Ａに示すように、ＳＯＣが高いほど、保存劣化速度が速くなる。

　図４Ｂは、充電サイクル劣化速度特性マップの概略例を示す。Ｘ軸はＳＯＣの使用範囲［％］、Ｙ軸は電流レート［Ｃ］、Ｚ軸は充電サイクル劣化速度［％／√Ａｈ］を示している。サイクル劣化は、アンペア時（Ａｈ）の０．５乗則（平方根）で進行するとしている。図４Ｂに示すように、ＳＯＣが低い領域で充電すると、充電サイクル劣化速度が速くなる。またＳＯＣが高い領域で充電する場合も、ＳＯＣが低い領域ほどではないが、充電サイクル劣化速度が速くなる。

　図４Ｃは、放電サイクル劣化速度特性マップの概略例を示す。Ｘ軸はＳＯＣの使用範囲［％］、Ｙ軸は電流レート［Ｃ］、Ｚ軸は放電サイクル劣化速度［％／√Ａｈ］を示している。ＳＯＣが低い領域で放電するほど、放電サイクル劣化速度が速くなる。

　なお、サイクル劣化特性は、電流レートほどの寄与はないが温度の影響も受ける。したがって、サイクル劣化速度の推定精度を上げるには、複数の電流レートと複数の温度の二次元の組み合わせごとに、ＳＯＣの使用範囲とサイクル劣化速度の関係を規定したサイクル劣化特性を用意することが好ましい。一方、簡易的なサイクル劣化速度特性マップを生成する場合、温度は常温とみなし、複数の電流レートごとのサイクル劣化速度特性を用意するだけでよい。

　なお、保存劣化速度特性、充電サイクル劣化速度特性、及び放電サイクル劣化速度特性は、マップではなく関数で規定されてもよい。

　図３に戻る。時間帯別電気料金表１２４は、電力会社と契約した時間帯別の電気料金を記述したテーブルである。夜間の電気料金は、昼間の電気料金より安価に設定されていることが多い。また、昼間の電気料金は、累積電力使用量の増加に伴い段階的に、１ｋＷｈあたりの電気料金が上昇していく従量制を採用していることが多い。

　日本の電力会社は、様々な料金プランを提供している。例えば、（ａ）時間帯や曜日に関係なく使用量に応じて料金を設定したプラン、（ｂ）深夜１時から朝９時までの時間帯の料金を安価に設定したプラン、（ｃ）夜９時から翌朝５時までの時間帯の料金を安価に設定したプラン、（ｄ）夜９時から翌朝９時までの時間帯の料金を安価に設定したプラン、（ｅ）夜１１時から翌朝７時までの時間帯の料金を安価に設定したプラン、（ｆ）夜１０時から翌朝８時までの時間帯の料金を安価に設定したプラン、（ｇ）土日の料金を安価に設定したプラン、（ｈ）夏季のプランであり、時間帯を３つに分け、ピーク時（昼１時から４時）を割高、夜間（夜１１時から翌朝７時まで）を割安に設定したプラン、（ｉ）「季節」と「時間帯」で細かく料金を設定し、夜１１時から翌朝７時までの時間帯の料金を安価に設定したプラン、などが提供されている。

　本実施の形態に係る配送事業者のような大口の事業者の場合、事業者と電力会社との個別の契約により、よりきめ細やかな、カスタマイズされた料金プランを設定することも可能である。

　操作部１３は、キーボード、マウス、タッチパネルなどのユーザインタフェースであり、演算システム１のユーザの操作を受け付ける。表示部１４は液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどのディスプレイを備え、処理部１１により生成された画像を表示する。通信部１５は、ネットワーク２を介してまたは直接、充電アダプタ６、電動車両３、または充電器４と通信するための通信処理を実行する。

　入力情報取得部１１１は、操作部１３から入力された、電動車両３に搭載された電池モジュール４１を充電する際の目標ＳＯＣ、充電開始時刻、及び充電終了時刻を取得する。充電開始時刻から充電終了時刻までの時間が、充電に利用できる時間となる。

　電池データ取得部１１２は、電動車両３の車両制御部３０から通信部１５を介して、電池モジュール４１の電池データを取得する。当該電池データには、電池モジュール４１に含まれる複数のセルＥ１－Ｅｎの少なくとも現在のＳＯＣが含まれる。さらに当該電池データには、複数のセルＥ１－Ｅｎの現在のＳＯＨと温度が含まれていてもよい。

　経路探索部１１３は、取得された目標ＳＯＣと現在ＳＯＣとの間のＳＯＣ区間内に、所定の刻み幅で複数のノードを設定する。例えば、０．５％刻みでノードを設定する。なお、１％刻み、５％刻み、１０％刻みなど、別の刻み幅でノードを設定してもよい。

　経路探索部１１３は、取得された充電開始時刻と充電終了時刻との間の充電可能時間内に、所定の刻み幅で複数のノードを設定する。例えば、３０分刻みでノードを設定する。なお、３分刻み、５分刻み、１０分刻み、１５分刻みなど、別の刻み幅でノードを設定してもよい。

　経路探索部１１３は、設定したマトリクス状のノード間にパスを設定する。コスト割当部１１４は、保存劣化速度特性マップ１２１及び充電サイクル劣化速度特性マップ１２２を参照して、各ノード間のパスに劣化コストを割り当てる。経路探索部１１３は、ノード間のパスの劣化コストの合計が最小となる充電経路を探索する。充電計画作成部１１５は、探索された充電経路をもとに充電計画を作成する。充電計画出力部１１６は、作成された充電計画を、充電アダプタ６を介して充電器４に送信する。以下、具体例を挙げて説明する。

　図５は、充電経路探索の一例を示した図である。図５は、開始ＳＯＣが４０％、目標ＳＯＣが８０％の例を示している。開始ＳＯＣには、電池データ取得部１１２により取得された現在ＳＯＣが設定される。目標ＳＯＣと開始ＳＯＣとの間のＳＯＣ幅に対応する電力量が、必要充電量に対応する。経路探索部１１３は、充電に利用可能な限られた時間内で、開始ＳＯＣから目標ＳＯＣまでの最適な経路を探索する。

　図６は、パスへの劣化コストの割当の一例を説明するための図である。図５に示したように、本実施の形態に係る充電経路では、ΔＴ［ｓ］単位で、充電を休止させることができる。充電を休止している期間は、保存劣化のみが進行する。

　図６に示すようにコスト割当部１１４は、保存劣化速度特性マップ１２１を参照して、ＳＯＣ４０％で単位時間（ΔＴ）滞在した場合、ＳＯＣ５０％で単位時間（ΔＴ）滞在した場合、ＳＯＣ６０％で単位時間（ΔＴ）滞在した場合、ＳＯＣ７０％で単位時間（ΔＴ）滞在した場合、ＳＯＣ８０％で単位時間（ΔＴ）滞在した場合のそれぞれの劣化量を劣化コストとして算出する。休止期間中は、ＳＯＣは基本的に変化しないため、横方向のノード間移動となる。

　セルの温度が４０°以下の場合は、温度が保存劣化速度に与える影響が小さいため、コスト割当部１１４は、温度を常温と仮定することができる。その場合、コスト割当部１１４は、常温温度とＳＯＣをもとに、各横方向のノード間の保存劣化速度を求める。コスト割当部１１４は、各横方向のノード間の保存劣化速度にそれぞれ単位時間（ΔＴ）を掛けて、各横方向のノード間の劣化量を算出する。

　なお、コスト割当部１１４は、電池データ取得部１１２により取得されたセルの現在の温度が充電終了時刻まで続くと仮定してもよい。その場合、コスト割当部１１４は、取得された温度とＳＯＣをもとに、各横方向のノード間の保存劣化速度を求める。コスト割当部１１４は、各横方向のノード間の保存劣化速度にそれぞれ単位時間（ΔＴ）を掛けて、各横方向のノード間の劣化量を算出する。

　また、コスト割当部１１４は、天気予報サーバ（不図示）から、充電器４が設置されている地域の天気予報情報を取得し、充電開始時刻から充電終了時刻までの各横方向のノード間の温度を推定してもよい。その場合、コスト割当部１１４は、各横方向のノード間の推定温度とＳＯＣをもとに、各横方向のノード間の保存劣化速度を求める。コスト割当部１１４は、各横方向のノード間の保存劣化速度にそれぞれ単位時間（ΔＴ）を掛けて、各横方向のノード間の劣化量を算出する。

　一方、充電中は、充電サイクル劣化と保存劣化の両方が進行する。図６に示すようにコスト割当部１１４は、ＳＯＣ４０％からＳＯＣ５０％に単位時間（ΔＴ）で到達するための電流レート（図６に示す例では、０．１Ｃ）、ＳＯＣ４０％からＳＯＣ６０％に単位時間（ΔＴ）で到達するための電流レート（図６に示す例では、０．２Ｃ）、ＳＯＣ４０％からＳＯＣ７０％に単位時間（ΔＴ）で到達するための電流レート（図６に示す例では、０．３Ｃ）、ＳＯＣ４０％からＳＯＣ８０％に単位時間（ΔＴ）で到達するための電流レート（図６に示す例では、０．４Ｃ）をそれぞれ算出する。充電期間中は、ＳＯＣが上昇するため、右上方向のノード間移動となる。

　図６には示していないが、コスト割当部１１４は、ＳＯＣ５０％からＳＯＣ６０％に単位時間（ΔＴ）で到達するための電流レート、ＳＯＣ５０％からＳＯＣ７０％に単位時間（ΔＴ）で到達するための電流レート、ＳＯＣ５０％からＳＯＣ８０％に単位時間（ΔＴ）で到達するための電流レート、ＳＯＣ６０％からＳＯＣ７０％に単位時間（ΔＴ）で到達するための電流レート、ＳＯＣ６０％からＳＯＣ８０％に単位時間（ΔＴ）で到達するための電流レート、ＳＯＣ７０％からＳＯＣ８０％に単位時間（ΔＴ）で到達するための電流レートもそれぞれ算出する。

　コスト割当部１１４は、右上方向のノード間のパスごとに、ＳＯＣ範囲と電流レートをもとに充電サイクル劣化速度特性マップ１２２を参照して、充電サイクル劣化速度を特定する。コスト割当部１１４は、ＳＯＣと温度をもとに保存劣化速度特性マップ１２１を参照して、保存劣化速度を特定する。保存劣化速度の特定に使用するＳＯＣには、例えば、ＳＯＣ範囲の上限値と下限値の平均値が使用されてもよい。

　コスト割当部１１４は、右上方向のノード間のパスごとに、特定した充電サイクル劣化速度に、単位ＳＯＣ（ΔＳＯＣ）に対応する電流量（Ａｈ）を掛けて、右上方向のノード間のパスの充電サイクル劣化量を算出する。コスト割当部１１４は、右上方向のノード間のパスごとに、特定した保存劣化速度に単位時間（ΔＴ）を掛けて、右上方向のノード間のパスの保存劣化量を算出する。コスト割当部１１４は、右上方向のノード間のパスごとに、算出した充電サイクル劣化量と保存劣化量を合計して、最終的な劣化量を算出する。

　なお実際には、充電経路として、全てのノード間のパスを通過できるわけではなく、電流または時間による制限を受ける。

　図７は、パスの電流制限・時間制限を具体的に説明するための図である。まず、時間は逆行しないため、左に遷移するパスはない。また、充電の場合、基本的にＳＯＣが低下することはないため、右上または右に遷移するパスとなり、右下に遷移するパスはない。

　充電器４の仕様により、充電器４ごとに充電電力・充電電流の上限値が規定されている。したがって、充電器４の充電電流の上限値を超えて充電することはできない。同様に、電動車両３の仕様により、電動車両３ごとに充電電力・充電電流の上限値が規定されている。したがって、電動車両３の充電電流の上限値を超えて充電することはできない。

　演算システム１は、充電器４ごとの充電電力・充電電流の上限値と、電動車両３ごとの充電電力・充電電流の上限値を、記憶部１２の上限値テーブル（不図示）内に保持している。充電器４の充電電力・充電電流の上限値と、電動車両３の充電電力・充電電流の上限値は、操作部１３からユーザにより入力されてもよいし、演算システム１と、充電器４または電動車両３が最初に通信した際に、充電器４または電動車両３から取得してもよい。

　コスト割当部１１４は、図６で算出した各ノード間のパスの内、パスの通過に必要な電流レートが、充電器４または電動車両３の充電電流の上限値を超えているパスを、無効なパスに設定する。

　図７に示す例では、パスＰ１とパスＰ２が電流制限により、無効なパスに設定される。このように、上限電流に基づく制限により、右上方向への遷移の角度が制限される。パスＰ３は、残り時間に基づく制限と上限電流に基づく制限により、通過できないパスである。パスＰ３を通過すると、許容されている右上方向への遷移の角度の範囲内で、残り時間内に目標ＳＯＣに到達することができなくなる。したがって、パスＰ３は無効なパスに設定される。

　経路探索部１１３は、ノード間のパスの劣化量の合計が最小となる充電経路を探索する。具体的には経路探索部１１３は、下記（式１）、（式２）をもとに、各充電経路の合計保存劣化量と、合計充電サイクル劣化量を算出する。経路探索部１１３は、両者を合計して、各充電経路の合計劣化量を算出する。経路探索部１１３は、当該合計劣化量が最小となる充電経路を選択する。

　合計保存劣化量＝√（Σ（ΔＴ＊Ｋｓ＾２））　・・・（式１）
　保存劣化速度Ｋｓ［％／√ｈ］＝保存劣化マップ（ＳＯＣ［％］，温度［℃］）
　合計充電サイクル劣化量＝√（Σ（ΔＡｈ＊Ｋｃ＾２））　・・・（式２）
　充電サイクル劣化速度Ｋｃ［％／√Ａｈ］＝充電サイクル劣化マップ（ＳＯＣ［％］，電流レート［Ｃ］）
　経路探索部１１３は、ノード間のパスの劣化量の合計が最小となる充電経路を、既存の経路探索アルゴリズムを用いて探索することができる。例えば、経路探索アルゴリズムとして、ダイクストラ法を使用することができる。経路探索アルゴリズムは、一般にカーナビに利用されている。

　図８Ａ－８Ｂは、ダイクストラ法を用いた充電経路探索の一例を説明するための図である（その１）。図９Ａ－９Ｂは、ダイクストラ法を用いた充電経路探索の一例を説明するための図である（その２）。まず初期処理として、経路探索部１１３は、すべてのノードまでの距離を未確定（∞）に設定する。次に、ノードａまでの距離を０に設定する。以下は、繰り返し処理となる。

　経路探索部１１３は、距離が未確定のノードの中から最も距離の短いノードを選択し、距離を確定する。図８Ａに示す例では、ノードａまでの距離を０に確定する（星印参照）。次に、経路探索部１１３は、ノードａに接続しているノードｂ，ｃ，ｄまでの距離をそれぞれ算出する。図８Ａに示す例では、ノードｂ，ｃ，ｄまでの距離は、２，４，６になる。ノードｂ，ｃ，ｄまでの距離が今までの距離より短ければ、経路探索部１１３は、今までの距離を、新たに算出した距離に更新する。図８Ａに示す例では、ノードｂ，ｃ，ｄまでの距離が∞，∞，∞から、２，４，６に更新される。

　次に、経路探索部１１３は、距離が未確定のノードの中から最も距離の短いノードを選択し、距離を確定する。図８Ｂに示す例では、ノードｂまでの距離を２に確定する（星印参照）。次に、経路探索部１１３は、ノードｂに接続しているノードｅ，ｆ，ｇについて、ノードａ－ｂを経由した合計距離をそれぞれ算出する。図８Ｂに示す例では、ノードａ－ｂを経由したノードｅ，ｆ，ｇまでの距離は、５，６，８になる。ノードｅ，ｆ，ｇまでの距離が今までの距離より短ければ、経路探索部１１３は、今までの距離を、新たに算出した距離に更新する。図８Ｂに示す例では、ノードｅ，ｆ，ｇまでの距離が∞，∞，∞から、５，６，８に更新される。

　次に、経路探索部１１３は、距離が未確定のノードの中から最も距離の短いノードを選択し、距離を確定する。図９Ａに示す例では、ノードｃまでの距離を４に確定する（星印参照）。次に、経路探索部１１３は、ノードｃに接続しているノードｅ，ｆ，ｇについて、ノードａ－ｃを経由した合計距離をそれぞれ算出する。図９Ａに示す例では、ノードａ－ｃを経由したノードｅ，ｆ，ｇまでの距離は、４，５，７になる。ノードｅ，ｆ，ｇまでの距離が今までの距離より短ければ、経路探索部１１３は、今までの距離を、新たに算出した距離に更新する。図９Ａに示す例では、ノードｅ，ｆ，ｇまでの距離が５，６，８から、４，５，７に更新される。

　次に、経路探索部１１３は、距離が未確定のノードの中から最も距離の短いノードを選択し、距離を確定する。図９Ｂに示す例では、ノードｅまでの距離を４に確定する（星印参照）。次に、経路探索部１１３は、ノードｅに接続しているノードｈ，ｉ，ｊについて、ノードａ－ｃ－ｅを経由した合計距離をそれぞれ算出する。図９Ｂに示す例では、ノードａ－ｃ－ｅを経由したノードｈ，ｉ，ｊまでの距離は、９，１０，１１になる。ノードｈ，ｉ，ｊまでの距離が今までの距離より短ければ、経路探索部１１３は、今までの距離を、新たに算出した距離に更新する。図９Ａに示す例では、ノードｈ，ｉ，ｊまでの距離が∞，∞，∞から、９，１０，１１に更新される。以下、全てのノードまでの距離が確定するまで繰り返す。

　経路探索部１１３により、劣化量が最小となる充電経路が探索されると、充電計画作成部１１５は、探索された充電経路を、充電開始時刻、単位時間区間毎の電流値で規定された充電計画に変換する。充電計画出力部１１６は、充電計画作成部１１５により作成された充電計画を、通信部１５を介して、充電アダプタ６、電動車両３、または充電器４に送信する。

　例えば、充電計画のデータフォーマットには、充電開始時刻［ｓ］と目標充電量［Ａｈ］が含まれるとともに、単位時間区間毎（例えば、３分刻み）の電流値を格納するための複数のデータスロットが規定される。

　なお、演算システム１は、充電器４から電動車両３内の電池モジュール４１を充電する際の、電源システム４０内の温度調整の計画を作成してもよい。その場合、演算システム１から、充電アダプタ６を介してまたは直接、電動車両３内の電池管理部４２に温度調整計画が送信される。例えば、温度調整計画のデータフォーマットには、単位時間毎（例えば、３分刻み）の温度の目標値を格納するための複数のデータスロットが規定される。電池管理部４２は、当該温度調整計画を受信すると、当該温度調整計画に従い、電池モジュール４１内の温度を調整する。例えば、電池管理部４２は、図示しないファン、クーラー、またはヒータの出力を制御して、電池モジュール４１内の温度を調整する。

　図５－図９に示した例では、直列接続された複数のセルＥ１－ＥｎのＳＯＣとＳＯＨが理想的に揃っている状態において、充電時の劣化量を最小化する充電経路を探索する例を説明した。実際には、直列接続された複数のセルＥ１－ＥｎのＳＯＣまたはＳＯＨが揃っていないことが多い。

　図１０Ａ－１０Ｃは、直列接続された二つのセルＥ１、Ｅ２間のＳＯＣ及びＳＯＨのバラツキの具体例を示す図である。図１０Ａに示す例は、直列接続された二つのセルＥ１、Ｅ２間でＳＯＨにバラツキが発生している例である。具体的には、ＳＯＣはセルＥ１とセルＥ２で同じ１００％である。ＳＯＨは、セルＥ１が１００％でセルＥ２が９０％であり、セルＥ２のほうが劣化が進行している状態である。

　図１０Ｂに示す例は、直列接続された二つのセルＥ１、Ｅ２間でＳＯＣにバラツキが発生している例である。具体的には、ＳＯＨはセルＥ１とセルＥ２で同じ１００％である。ＳＯＣは、セルＥ１が１００％でセルＥ２が８０％であり、セルＥ２のほうが容量が少ない状態である。

　図１０Ｃに示す例は、直列接続された二つのセルＥ１、Ｅ２間でＳＯＣとＳＯＨの両方にバラツキが発生している例である。具体的には、ＳＯＣは、セルＥ１が８０％でセルＥ２が１００％であり、セルＥ１のほうが容量が少ない状態である。ＳＯＨは、セルＥ１が１００％でセルＥ２が９０％であり、セルＥ２のほうが劣化が進行している状態である。

　直列接続された二つのセルＥ１、Ｅ２間にバラツキがある場合、セルＥ１の劣化量を最小化する充電経路と、セルＥ２の劣化量を最小化する充電経路が異なる事態が発生し得る。そこで、直列接続された複数のセル全体の充電経路を決定する際の指標を設定する必要がある。

　第１の指標は、直列接続された複数のセル全体の劣化量を最小化することを目的とした指標である。経路探索部１１３は、直列接続された複数のセルの内、ＳＯＨが最も低いセルの劣化量が最小となる充電経路を探索する。この充電経路にもとづく充電では、ＳＯＨが最も低いセルへの負担が最も抑えられる。直列接続された複数のセルでは、ＳＯＨが最も低いセルがボトルネックとなり、ＳＯＨが最も低いセルの寿命が複数のセル全体の寿命を決定することになる。第１の指標を使用する場合、電池モジュール４１全体の寿命を延ばすことができる。

　第２の指標は、直列接続された複数のセル間のＳＯＨのバラツキを最小化することを目的とした指標である。経路探索部１１３は、直列接続された複数のセル間の劣化量の差が最小となる充電経路を探索する。具体的には、経路探索部１１３は、各パス（充電の場合は、横方向と右上方向の移動）に、劣化量の差分値（セル組合わせ数分の差分の和）をコストとして設定し、劣化量の差分値が最小となる充電経路を探索する。この充電経路にもとづく充電では、直列接続された複数のセル間のＳＯＨのバラツキを縮小させることができる。直列接続された複数のセル間のＳＯＨのバラツキは、当該複数のセル全体の利用可能容量の縮小と寿命の短縮につながる。これに対し、第２の指標を用いて決定された充電経路では、ＳＯＨのバラツキを縮小させることができ、利用可能容量の増加と寿命の延長に寄与する。特に、セルバランシング回路（均等化回路）を搭載しない電源システム４０の場合、セル間のＳＯＨのバラツキが発生しやすい。

　第３の指標は、翌日の走行可能距離が短縮しないことを目的とした指標である。経路探索部１１３は、直列接続された複数のセルの内、実容量が最も低いセルの劣化量が最小となる充電経路を探索する。セルの実容量（即ち、実際に放電可能な容量）は、ＳＯＣ×ＳＯＨで定義される。この充電経路にもとづく充電では、実容量が最も低いセルが目標ＳＯＣまで確実に充電される。直列接続された複数のセル全体の利用可能容量は、実容量が最も低いセルの容量に依存する。これに対して、第３の指標を用いて決定された充電経路では、実容量が最も低いセルが目標ＳＯＣまで確実に充電されているため、直列接続された複数のセル全体の利用可能容量が低下することを抑制することができる。

　図１１は、二つのセルＥ１、Ｅ２のＳＯＣとＳＯＨが異なる場合の充電経路探索の一例を示した図である。図１１に示す例では、充電開始前のセルＥ１のＳＯＣは６０％、ＳＯＨは１００％である。充電開始前のセルＥ２のＳＯＣは５０％、ＳＯＨは９０％である。図１１に示す例では、セルＥ１の単位ＳＯＣ（ΔＳＯＣ）は、１０％刻みに設定されている。セルＥ２の単位ＳＯＣ（ΔＳＯＣ）は、９％刻みに設定されている。セルＥ２の単位ＳＯＣ（ΔＳＯＣ）は、セルＥ１の単位ＳＯＣ（ΔＳＯＣ＝１０％）に、セルＥ２のＳＯＨ／セルＥ１のＳＯＨ（＝９０％／１００％）を掛けることにより、算出される。

　例えば、経路探索部１１３に第１の指標が設定されている場合、経路探索部１１３は、セルＥ２の劣化量が最小となる充電経路を探索する。また、経路探索部１１３に第３の指標が設定されている場合も、経路探索部１１３は、セルＥ２の劣化量が最小となる充電経路を探索する。

　図５－図１１に示した例では、経路探索部１１３は、充電時の劣化コストを最小化する充電経路を探索した。この点、経路探索部１１３は、充電による電気料金を最小化する充電経路を探索してもよい。コスト割当部１１４は、時間帯別電気料金表１２４を参照して、各ノード間のパスに料金コストを割り当てる。料金コストは、各パスを通過するために必要な電気料金である。充電時間内に従量制の時間帯を含む場合、従量制の時間帯では累積充電量に応じて、１ｋＷｈあたりの電気料金が変化する。

　なお、米国のＰＪＭ（Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ　Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙ　Ｍａｒｙｌａｎｄ）のように、電力が市場取引されている国や地域の場合、コスト割当部１１４は、充電する時間帯の直近の市場価格を取得して、各ノード間のパスに市場価格を割り当てる。

　経路探索部１１３は、ノード間のパスの料金コストの合計が最小となる充電経路を探索する。充電計画作成部１１５は、探索された充電経路をもとに充電計画を作成する。充電計画出力部１１６は、作成された充電計画を、充電アダプタ６を介してまたは直接、充電器４に送信する。

　図１２は、実施の形態に係る演算システム１による、充電計画作成処理の流れを示すフローチャートである。ユーザは、充電経路を決定するための四つの指標の中から、一つを選択する。（ａ）直列接続された複数のセルの内、ＳＯＨが最も低いセルの劣化量の最小化、（ｂ）直列接続された複数のセル間の劣化量の差の最小化、（ｃ）直列接続された複数のセルの内、実容量が最も低いセルの劣化量の最小化、（ｄ）電気料金の最小化。

　入力情報取得部１１１は、操作部１３から入力された、ユーザが選択した指標を取得すると、選択された指標を経路探索部１１３に設定する（Ｓ１０）。なお、ユーザは、四つの指標を適宜、切り替えることができる。また、処理部１１に指標切替部（不図示）を設け、指標切替部が所定のルールに従い、指標を切り替えてもよい。指標切替部は、例えば、電池モジュール４１全体のＳＯＨが第１設定値より高い状態では指標（ｃ）を選択し、当該ＳＯＨが第１設定値より低い状態になると、指標（ｃ）から指標（ａ）に切り替える。また例えば、電池モジュール４１内の複数のセルＥ１－ＥｎのＳＯＨのバラツキの大きさが第２設定値より小さい状態では指標（ｃ）を選択し、当該バラツキの大きさが第２設定値より大きい状態になると、指標（ｃ）から指標（ｂ）に切り替える。

　入力情報取得部１１１は、操作部１３から入力された、電動車両３に搭載された電池モジュール４１を充電する際の目標ＳＯＣ、充電開始時刻、及び充電終了時刻を取得する（Ｓ１１）。電池データ取得部１１２は、電動車両３の車両制御部３０から通信部１５を介して、電池モジュール４１に含まれる複数のセルＥ１－Ｅｎの電池データ（現在ＳＯＣを含む）を取得する（Ｓ１２）。

　経路探索部１１３は、取得された目標ＳＯＣと現在ＳＯＣとの間のＳＯＣ区間内に、所定の刻み幅で複数のノードを設定する（Ｓ１３）。経路探索部１１３は、取得された充電開始時刻と充電終了時刻との間の充電可能時間内に、所定の刻み幅で複数のノードを設定する（Ｓ１４）。

　経路探索部１１３は、設定したマトリクス状の各ノード間にパスを設定する。コスト割当部１１４は、電流制限・時間制限を満たさないノード間のパスを無効に設定する（Ｓ１５）。コスト割当部１１４は、保存劣化速度特性マップ１２１、充電サイクル劣化速度特性マップ１２２、及び時間帯別電気料金表１２４の少なくとも一つを参照して、各ノード間のパスにコストを割り当てる（Ｓ１６）。

　経路探索部１１３は、経路探索アルゴリズムを適用して、設定された決定指標に応じたコストが最小となる充電経路を探索する（Ｓ１７）。充電計画作成部１１５は、探索された充電経路をもとに充電計画を作成する（Ｓ１８）。充電計画出力部１１６は、作成された充電計画を、充電アダプタ６を介してまたは直接、充電器４に送信する（Ｓ１９）。

　図１３は、実施の形態に係る演算システム１の構成例２を示す図である。図３に示した構成例１では、目標ＳＯＣはユーザに入力してもらうことを前提とした。構成例２では、目標ＳＯＣを自動で算出する機能が追加される。

　構成例２では、処理部１１は、入力情報取得部１１１、電池データ取得部１１２、経路探索部１１３、コスト割当部１１４、充電計画作成部１１５、充電計画出力部１１６に加えて、配送計画作成部１１７、電力消費量予測部１１８、及びＳＯＣ使用範囲特定部１１９をさらに含む。

　配送計画作成部１１７は、図示しないオーダ管理システムからのオーダ情報をもとに、配送事業者が保有する電動車両３ごとに、翌日の配送計画を作成する。配送計画には配送ルートも含まれる。電力消費量予測部１１８は、配送計画に含まれる配送ルートに基づき、翌日の配送に必要な電動車両３の走行距離を算出する。電力消費量予測部１１８は、算出した距離を走行するために必要な電力消費量を、翌日の電力消費量の予測値として算出する。

　ＳＯＣ使用範囲特定部１１９は、予測された翌日の電力消費量に基づき、電池モジュール４１の翌日のＳＯＣ使用範囲の複数の候補を導出する。例えば、予測された翌日の電力消費量が電池モジュール４１のＤＯＤ（Ｄｅｐｔｈ　ｏｆ　Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）５０％に相当する場合、ＳＯＣ使用範囲特定部１１９は、ＳＯＣ使用範囲の複数の候補として、１００－５０％、９０－４０％、８０－３０％、７０－２０％、６０－１０％、５０－０％を導出する。この例では１０％刻みで候補を導出しているが、別の刻み幅で候補を導出してもよい。

　経路探索部１１３は、複数のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、ＳＯＣ使用範囲内に、所定の刻み幅で複数のノードを設定する。経路探索部１１３は、翌日の配送計画に基づき配送開始時刻と配送終了時刻との間の配送時間内に、所定の刻み幅で複数のノードを設定する。経路探索部１１３は、設定したマトリクス状の各ノード間にパスを設定する。コスト割当部１１４は、保存劣化速度特性マップ１２１及び放電サイクル劣化速度特性マップ１２３を参照して、各ノード間のパスに劣化コストを割り当てる。

　経路探索部１１３は、複数のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、ノード間のパスの劣化コストの合計が最小となる放電経路を探索する。経路探索部１１３は、複数のＳＯＣ使用範囲の候補の劣化コストの合計が最小となる放電経路の内、劣化コストの合計が最小となる放電経路のＳＯＣ使用範囲を特定する。経路探索部１１３は、特定したＳＯＣ使用範囲の上限ＳＯＣを、充電時の目標ＳＯＣに設定する。

　図１４は、放電経路探索の一例を示した図である。図１４は、ＤＯＤが４０％の電力消費が予測される配送計画に基づき放電計画を作成する例を示している。経路探索部１１３は、翌日の配送時間内で、最適な上限ＳＯＣから最適な下限ＳＯＣまでの最適な経路を探索する。図１４に示す例では、上限ＳＯＣが８０％、下限ＳＯＣが４０％の放電経路が最適な経路として選択されている。

　各ノード間のパスへの劣化コストの割当方法は、上述した充電経路を探索する場合と、上下反対の関係になることを除き、同様である。

　図１５は、実施の形態に係る演算システム１による、目標ＳＯＣの導出処理の流れを示すフローチャートである。配送計画作成部１１７は、図示しないオーダ管理システムからのオーダ情報をもとに、電動車両３の翌日の配送計画を作成する（Ｓ２０）。電力消費量予測部１１８は、配送計画に含まれる配送ルートに基づき、翌日の配送に必要な電動車両３の走行距離を算出し、当該距離を走行するために必要な電力消費量を予測する（Ｓ２１）。

　ＳＯＣ使用範囲特定部１１９は、予測された翌日の電力消費量に基づき、電池モジュール４１の翌日のＳＯＣ使用範囲の複数の候補を導出する（Ｓ２２）。経路探索部１１３は、複数のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、ＳＯＣ使用範囲の上限ＳＯＣと下限ＳＯＣとの間のＳＯＣ区間内に、所定の刻み幅で複数のノードを設定する（Ｓ２３）。経路探索部１１３は、配送開始時刻と配送終了時刻との間の配送時間内に、所定の刻み幅で複数のノードを設定する（Ｓ２４）。

　経路探索部１１３は、設定したマトリクス状のノード間にパスを設定する。コスト割当部１１４は、電流制限・時間制限を満たさないノード間のパスを無効に設定する（Ｓ２５）。コスト割当部１１４は、保存劣化速度特性マップ１２１及び放電サイクル劣化速度特性マップ１２３を参照して、各ノード間のパスに劣化コストを割り当てる（Ｓ２６）。

　経路探索部１１３は、経路探索アルゴリズムを適用して、決定指標に応じた劣化コストが最小となる放電経路を探索する（Ｓ２７）。構成例２では、決定指標は、下記三つの指標の中から選択される。（ａ）直列接続された複数のセルの内、ＳＯＨが最も低いセルの劣化量の最小化、（ｂ）直列接続された複数のセル間の劣化量の差の最小化、（ｃ）直列接続された複数のセルの内、実容量が最も低いセルの劣化量の最小化。

　経路探索部１１３は、複数のＳＯＣ使用範囲の候補の劣化コストが最小となる放電経路の内、劣化コストが最小となる放電経路のＳＯＣ使用範囲を特定する（Ｓ２８）。経路探索部１１３は、特定したＳＯＣ使用範囲の上限ＳＯＣを、充電時の目標ＳＯＣに設定する（Ｓ２９）。

　図１５に示すフローチャートでは、経路探索部１１３は、複数のＳＯＣ使用範囲の候補の劣化コストが最小となる放電経路の内、劣化コストが最小となる放電経路のＳＯＣ使用範囲を特定した。この点、以下の処理により、ＳＯＣ使用範囲を特定してもよい。経路探索部１１３は、複数（ｉ個）のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、劣化コストが最小となる放電経路の合計劣化量［ｉ］を算出する。経路探索部１１３は、複数（ｉ個）のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、現在ＳＯＣから各ＳＯＣ使用範囲の上限ＳＯＣまでの劣化コストが最小となる充電経路の合計劣化量［ｉ］を算出する。経路探索部１１３は、複数（ｉ個）のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、劣化コストが最小となる放電経路の合計劣化量［ｉ］と、劣化コストが最小となる充電経路の合計劣化量［ｉ］を加算する。経路探索部１１３は、加算した合計劣化量［ｉ］が最小となるＳＯＣ使用範囲を特定する。この場合、充電経路を新たに探索する必要はなく、上記で算出した劣化コストが最小となる充電経路をもとに充電計画を作成する。

　また、以下の処理により、ＳＯＣ使用範囲を特定してもよい。経路探索部１１３は、複数（ｉ個）のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、予測される放電パターンを適用して、放電経路の合計劣化量［ｉ］を算出する。例えば、経路探索部１１３は、１００－５０％、９０－４０％、８０－３０％、７０－２０％、６０－１０％、５０－０％のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、配送計画に基づき予測される走行パターンに対応する放電パターンを適用した際の、放電経路の合計劣化量［ｉ］を算出する。経路探索部１１３は、複数（ｉ個）のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、現在ＳＯＣから各ＳＯＣ使用範囲の候補の上限ＳＯＣまでの劣化コストが最小となる充電経路の合計劣化量［ｉ］を算出する。経路探索部１１３は、複数（ｉ個）のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、放電経路の合計劣化量［ｉ］と充電経路の合計劣化量［ｉ］を加算する。経路探索部１１３は、加算した合計劣化量［ｉ］が最小となるＳＯＣ使用範囲を特定する。この場合、充電経路を新たに探索する必要はなく、上記で算出した劣化コストが最小となる充電経路をもとに充電計画を作成する。

　図１６は、実施の形態に係る演算システム１の構成例３を示す図である。構成例３では、放電計画を作成する機能も有する。構成例３では、処理部１１は、入力情報取得部１１１、電池データ取得部１１２、経路探索部１１３、コスト割当部１１４、充電計画作成部１１５、充電計画出力部１１６、配送計画作成部１１７、電力消費量予測部１１８、ＳＯＣ使用範囲特定部１１９に加えて、放電計画作成部１１１０及び放電計画出力部１１１１をさらに含む。

　図１７は、実施の形態に係る演算システム１による、放電計画作成処理の流れを示すフローチャートである。図１７に示すフローチャートのステップＳ２０－ステップＳ２８の処理は、図１５に示したフローチャートのステップＳ２０－ステップＳ２８と同じである。

　経路探索部１１３は、複数のＳＯＣ使用範囲の候補の劣化コストが最小となる放電経路の内、劣化コストが最小となる放電経路のＳＯＣ範囲を特定する（Ｓ２８）。放電計画作成部１１１０は、特定されたＳＯＣ使用範囲の劣化コストが最小となる放電経路をもとに、放電計画を作成する（Ｓ２１０）。具体的には、放電計画作成部１１１０は、特定された放電経路を、走行開始時刻（放電開始時刻）、単位時間区間毎の電流値で規定された放電計画に変換する。

　例えば、放電計画のデータフォーマットには、走行開始時刻［ｓ］と予測電力消費量［Ａｈ］が含まれるとともに、単位時間区間毎の電流値を格納するための複数のデータスロットが規定される。なお、放電計画作成部１１１０は、単位時間区間毎の電流値を電動車両３の速度に換算し、複数のデータスロットに、単位時間区間毎の電動車両３の推奨速度を格納してもよい。

　放電計画出力部１１１１は、作成された放電計画を、充電アダプタ６を介してまたは直接、電動車両３に送信する（Ｓ２１１）。

　電動車両３の車両制御部３０は、放電計画を受信すると、車内のディスプレイ（例えば、カーナビゲーションシステムのディスプレイ、メーターディスプレイ）に、各時間帯の推奨速度を表示する。なお、電動車両３が自動運転車両の場合、安全基準の範囲内において、各時間帯の推奨速度にできるだけ近い速度で走行する。

　図１７に示すフローチャートに示す処理は、配送開始前に、最適な上限ＳＯＣまで事前に充電できる場合を想定した処理である。この点、現在のＳＯＣを放電開始ＳＯＣとして、放電計画を作成する場合、次のように処理される。ＳＯＣ使用範囲特定部１１９は、電力消費量予測部１１８により予測された電力消費量を電池モジュール４１のＤＯＤに換算する。ＳＯＣ使用範囲特定部１１９は、現在のＳＯＣを、ＳＯＣ使用範囲の上限ＳＯＣに設定し、当該上限ＳＯＣから上記ＤＯＤを減算した値を、ＳＯＣ使用範囲の下限ＳＯＣに設定する。

　経路探索部１１３は、ＳＯＣ使用範囲特定部１１９により決定されたＳＯＣ使用範囲内に複数のノードを設定し、走行開始時刻（放電開始時刻）と走行終了時刻（放電終了時刻）との間の走行可能時間（放電可能時間）内に複数のノードを設定する。コスト割当部１１４は、保存劣化速度特性マップ１２１及び放電サイクル劣化速度特性マップ１２３を参照して、各ノード間のパスに劣化コストを割り当てる。経路探索部１１３は、走行開始時刻のＳＯＣ使用範囲の上限ＳＯＣから、走行終了時刻のＳＯＣ使用範囲の下限ＳＯＣまで、複数のノードを経由して到達する放電経路の内、ノード間のパスの劣化コストの合計が最小となる放電経路を探索する。

　以上説明したように本実施の形態によれば、二次電池の劣化などのコストが最小限に抑制された充電計画または放電計画を作成することができる。配送事業などに使用される電動車両３の充電では、電気料金が安価な夜間に、二次電池の劣化量を最小に抑えた充電計画を作成することが望まれる。充電開始時のＳＯＣや、充電に利用できる充電可能時間は日々変化する。このような充電開始時のＳＯＣや充電可能時間の変化に対して、最適な充電計画を作成することが必要となる。

　本実施の形態では、現在ＳＯＣから目標ＳＯＣまでの充電を経路問題に置き換えて考えている。即ち、保存劣化速度特性マップ１２１及び充電サイクル劣化速度特性マップ１２２を参照して、各パスの通過コストに劣化量を設定し、劣化量が最小となる経路を探索することで、最適な充電計画を作成することができる。

　この手法では、規定時間（充電可能時間）内で、劣化量が最小となる充電パターンを探索することができ、電流制御、時間制御、保存ＳＯＣの三要素の最適化制御を一括して行うことができる。従来は、電流制御、時間制御、保存ＳＯＣの三要素の決定を一つの仕組みで同時に算出することができていなかった。

　また、本実施の形態では、複数のセルＥ１－Ｅｎの電池データ（ＳＯＣ、ＳＯＨ）を入力して、電池モジュール４１全体としての劣化量を最小に抑制するように制御することができる。また、複数のセルＥ１－Ｅｎ間のＳＯＨの差の拡大を抑制するように制御することもできる。これらの制御モードは、目的に応じて経路パスのコスト指標を切り替えることで、容易に切り替えることができる。

　以上、本開示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開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

　上述した実施の形態では、四つの決定指標を例に挙げた。この点、セルの劣化抑制と電気料金の節約の両方を目的とした決定指標が設けられてもよい。例えば、経路探索部１１３は、選択可能な充電経路ごとに、劣化量のコストと電気料金のコストを算出し、両者を重み付け加算または重み付け平均して総合コストを算出し、当該総合コストが最小となる充電経路を特定する。

　上述した実施の形態では、演算システム１から充電アダプタ６を介して充電器４に充電計画を送信する例を説明した。この点、充電アダプタ６は必須ではなく、省略可能である。その場合、演算システム１から直接、または電動車両３を介して充電器４に充電計画を送信する。

　また、電気料金の最小化を目的とする指標は必須ではなく、省略可能である。その場合、時間帯別電気料金表１２４は省略可能である。

　上述の実施の形態では、電動車両３に搭載された電池モジュール４１の充電計画または放電計画を作成する例を説明した。この点、電動車両３は二輪の電動バイク（電動スクータ）または電気自転車であってもよい。また、電動車両３には、ゴルフカートや、ショッピングモールやエンタテイメント施設などで使用されるランドカーなどの低速の電動車両３も含まれる。また、電池モジュール４１が搭載される対象は電動車両３に限るものではない。例えば、電動船舶、鉄道車両、マルチコプタ（ドローン）などの電動移動体も含まれる。

　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］
　電動移動体（３）に搭載された二次電池（４１）を充電する際の目標ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）と現在ＳＯＣとの間のＳＯＣ区間内に複数のノードを設定し、充電開始時刻と充電終了時刻との間の充電可能時間内に複数のノードを設定し、前記充電開始時刻の前記現在ＳＯＣから、前記充電終了時刻の前記目標ＳＯＣまで、複数のノードを経由して到達する充電経路を探索する経路探索部（１１３）と、
　探索された充電経路をもとに充電計画を作成する充電計画作成部（１１５）と、
　前記二次電池（４１）のＳＯＣと温度の少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される保存劣化特性（１２１）、前記二次電池（４１）のＳＯＣと充電電流の電流レートの少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される充電時のサイクル劣化速度を規定した充電サイクル劣化特性（１２２）、及び時間帯別の電気料金表（１２４）の少なくとも一つを参照して、各ノード間のパスに、劣化量または電気料金のコストを割り当てるコスト割当部（１１４）と、を備え、
　前記経路探索部（１１３）は、ノード間のパスのコストの合計が最小となる充電経路を探索する、
　ことを特徴とする演算システム（１）。

　これによれば、充電のコストが最小となる充電計画を作成することができる。

　［項目２］
　前記充電計画作成部（１１５）は、充電開始時刻と各時間区間の電流値を含む充電計画を作成する、
　ことを特徴とする項目１に記載の演算システム（１）。

　これによれば、充電器（４）から電動移動体（３）に搭載された二次電池（４１）に供給される電流を最適にコントロールすることができる。

　［項目３］
　前記コスト割当部（１１４）は、前記ノード間のパスの内、パスの通過に必要な電流レートが、充電電流の上限値を超えるパスを、無効なパスに設定する、
　ことを特徴とする項目１または２に記載の演算システム（１）。

　これによれば、実現不可能な充電計画が作成されることを防止することができる。

　［項目４］
　前記二次電池（４１）は、直列接続された複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）を含み、
　前記経路探索部（１１３）は、前記複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）の内、ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｈｅａｌｔｈ）が最も低いセルの劣化量が最小となる充電経路を探索する、
　ことを特徴とする項目１から３のいずれか１項に記載の演算システム（１）。

　これによれば、複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）全体の劣化量を最小に抑制した充電計画を作成することができる。

　［項目５］
　前記二次電池（４１）は、直列接続された複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）を含み、
　前記経路探索部（１１３）は、前記複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）間の劣化量の差が最小となる充電経路を探索する、
　ことを特徴とする項目１から３のいずれか１項に記載の演算システム（１）。

　これによれば、複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）間の劣化量のバラツキの縮小につながる充電計画を作成することができる。

　［項目６］
　前記二次電池（４１）は、直列接続された複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）を含み、
　前記経路探索部（１１３）は、前記複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）の内、実容量が最も低いセルの劣化量が最小となる充電経路を探索する、
　ことを特徴とする項目１から３のいずれか１項に記載の演算システム（１）。

　これによれば、電動車両（３）の走行可能距離の短縮を回避できる充電計画を作成することができる。

　［項目７］
　前記経路探索部（１１３）は、ノード間のパスの電気料金の合計が最小となる充電経路を探索する、
　ことを特徴とする項目１から３のいずれか１項に記載の演算システム（１）。

　これによれば、電気料金を最小化した充電計画を作成することができる。

　［項目８］
　前記経路探索部（１１３）は、最小化すべき充電経路のコストの決定指標を切り替え可能である、
　ことを特徴とする項目１から７のいずれか１項に記載の演算システム（１）。

　これによれば、状況に応じた柔軟な制御が可能となる。

　［項目９］
　前記電動移動体（３）の次回の使用時に必要と予測される電力量に基づき、前記二次電池（４１）のＳＯＣの使用範囲の複数の候補を導出するＳＯＣ使用範囲特定部（１１９）をさらに備え、
　前記経路探索部（１１３）は、導出された複数のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、ＳＯＣ使用範囲内に複数のノードを設定し、前記電動移動体（３）の次回の使用開始時刻と使用終了時刻との間の使用時間内に複数のノードを設定し、
　前記コスト割当部（１１４）は、前記保存劣化特性（１２１）、及び前記二次電池（４１）のＳＯＣと放電電流の電流レートの少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される放電時のサイクル劣化速度を規定した放電サイクル劣化特性（１２３）を参照して、各ノード間のパスに劣化コストを割り当て、
　前記経路探索部（１１３）は、前記複数のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、ノード間のパスの劣化コストの合計が最小となる放電経路を探索し、当該劣化コストの合計が最小となる放電経路の内、当該劣化コストの合計が最小となる放電経路のＳＯＣ使用範囲を特定し、特定したＳＯＣの使用範囲の上限値を、前記目標ＳＯＣに設定する、
　ことを特徴とする項目１から８のいずれか１項に記載の演算システム（１）。

　これによれば、充電時の目標ＳＯＣを自動的に決定することができる。

　［項目１０］
　前記電動移動体（３）の次回の使用時に必要と予測される電力量に基づき、前記二次電池（４１）のＳＯＣの使用範囲の複数の候補を導出するＳＯＣ使用範囲特定部（１１９）をさらに備え、
　前記経路探索部（１１３）は、導出された複数のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、予測される放電パターンに基づき放電経路の劣化量を算出し、現在ＳＯＣから各ＳＯＣ使用範囲の候補の上限ＳＯＣまでの劣化コストが最小となる充電経路の劣化量を算出し、放電経路の劣化量と充電経路の劣化量の和が最小となるＳＯＣ使用範囲を決定し、決定したＳＯＣの使用範囲の上限値を、前記目標ＳＯＣに設定する、
　ことを特徴とする項目１から８のいずれか１項に記載の演算システム（１）。

　［項目１１］
　電動移動体（３）に搭載された二次電池（４１）を充電する際の目標ＳＯＣと現在ＳＯＣとの間のＳＯＣ区間内に複数のノードを設定し、充電開始時刻と充電終了時刻との間の充電可能時間内に複数のノードを設定する処理と、
　前記二次電池（４１）のＳＯＣと温度の少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される保存劣化特性（１２１）、前記二次電池（４１）のＳＯＣと充電電流の電流レートの少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される充電時のサイクル劣化速度を規定した充電サイクル劣化特性（１２２）、及び時間帯別の電気料金表（１２４）の少なくとも一つを参照して、各ノード間のパスに、劣化量または電気料金のコストを割り当てる処理と、
　前記充電開始時刻の前記現在ＳＯＣから、前記充電終了時刻の前記目標ＳＯＣまで、複数のノードを経由して到達する充電経路の内、ノード間のパスのコストの合計が最小となる充電経路を探索する処理と、
　探索された充電経路をもとに充電計画を作成する処理と、
　をコンピュータに実行させることを特徴とする充電計画作成プログラム。

　［項目１２］
　電動移動体（３）に搭載された二次電池（４１）から放電する際のＳＯＣ使用範囲内に複数のノードを設定し、放電開始時刻と放電終了時刻との間の放電可能時間内に複数のノードを設定し、前記放電開始時刻の前記ＳＯＣ使用範囲の上限ＳＯＣから、前記放電終了時刻の前記ＳＯＣ使用範囲の下限ＳＯＣまで、複数のノードを経由して到達する放電経路を探索する経路探索部（１１３）と、
　探索された放電経路をもとに放電計画を作成する放電計画作成部（１１１０）と、
　前記二次電池（４１）のＳＯＣと温度の少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される保存劣化特性（１２１）、及び前記二次電池（４１）のＳＯＣと放電電流の電流レートの少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される放電時のサイクル劣化速度を規定した放電サイクル劣化特性（１２３）を参照して、各ノード間のパスに劣化コストを割り当てるコスト割当部（１１４）と、を備え、
　前記経路探索部（１１３）は、ノード間のパスの劣化コストの合計が最小となる放電経路を探索する、
　ことを特徴とする演算システム（１）。

　これによれば、放電のコストが最小となる放電計画を作成することができる。

　［項目１３］
　電動移動体（３）に搭載された二次電池（４１）から放電する際のＳＯＣ使用範囲内に複数のノードを設定し、放電開始時刻と放電終了時刻との間の放電可能時間内に複数のノードを設定する処理と、
　前記二次電池（４１）のＳＯＣと温度の少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される保存劣化特性（１２１）、及び前記二次電池（４１）のＳＯＣと放電電流の電流レートの少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される放電時のサイクル劣化速度を規定した放電サイクル劣化特性（１２３）を参照して、各ノード間のパスに劣化コストを割り当てる処理と、
　前記放電開始時刻の前記ＳＯＣ使用範囲の上限ＳＯＣから、前記放電終了時刻の前記ＳＯＣ使用範囲の下限ＳＯＣまで、複数のノードを経由して到達する放電経路の内、ノード間のパスの劣化コストの合計が最小となる放電経路を探索する処理と、
　探索された放電経路をもとに放電計画を作成する処理と、
　をコンピュータに実行させることを特徴とする放電計画作成プログラム。

　１　演算システム、　２　ネットワーク、　３　電動車両、　４　充電器、　５　商用電力系統、　６　充電アダプタ、　１１　処理部、　１１１　入力情報取得部、　１１２　電池データ取得部、　１１３　経路探索部、　１１４　コスト割当部、　１１５　充電計画作成部、　１１６　充電計画出力部、　１１７　配送計画作成部、　１１８　電力消費量予測部、　１１９　ＳＯＣ使用範囲特定部、　１１１０　放電計画作成部、　１１１１　放電計画出力部、　１２　記憶部、　１２１　保存劣化速度特性マップ、　１２２　充電サイクル劣化速度特性マップ、　１２３　放電サイクル劣化速度特性マップ、　１２４　時間帯別電気料金表、　１３　操作部、　１４　表示部、　１５　通信部、　３０　車両制御部、　３４　モータ、　３５　インバータ、　３６　無線通信部、　３６ａ　アンテナ、　４０　電源システム、　４１　電池モジュール、　４２　電池管理部、　４３　電圧計測部、　４４　温度計測部、　４５　電流計測部、　４６　電池制御部、　Ｅ１－Ｅｎ　セル、　ＲＹ１，ＲＹ２　リレー、　Ｔ１，Ｔ２　温度センサ、　Ｒｓ　シャント抵抗。

Claims

　電動移動体に搭載された二次電池を充電する際の目標ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）と現在ＳＯＣとの間のＳＯＣ区間内に複数のノードを設定し、充電開始時刻と充電終了時刻との間の充電可能時間内に複数のノードを設定し、前記充電開始時刻の前記現在ＳＯＣから、前記充電終了時刻の前記目標ＳＯＣまで、複数のノードを経由して到達する充電経路を探索する経路探索部と、
　探索された充電経路をもとに充電計画を作成する充電計画作成部と、
　前記二次電池のＳＯＣと温度の少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される保存劣化特性、前記二次電池のＳＯＣと充電電流の電流レートの少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される充電時のサイクル劣化速度を規定した充電サイクル劣化特性、及び時間帯別の電気料金表の少なくとも一つを参照して、各ノード間のパスに、劣化量または電気料金のコストを割り当てるコスト割当部と、を備え、
　前記経路探索部は、ノード間のパスのコストの合計が最小となる充電経路を探索する、
　ことを特徴とする演算システム。
　前記充電計画作成部は、充電開始時刻と各時間区間の電流値を含む充電計画を作成する、
　ことを特徴とする請求項１に記載の演算システム。
　前記コスト割当部は、前記ノード間のパスの内、パスの通過に必要な電流レートが、充電電流の上限値を超えるパスを、無効なパスに設定する、
　ことを特徴とする請求項１または２に記載の演算システム。
　前記二次電池は、直列接続された複数のセルを含み、
　前記経路探索部は、前記複数のセルの内、ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｈｅａｌｔｈ）が最も低いセルの劣化量が最小となる充電経路を探索する、
　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の演算システム。
　前記二次電池は、直列接続された複数のセルを含み、
　前記経路探索部は、前記複数のセル間の劣化量の差が最小となる充電経路を探索する、
　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の演算システム。
　前記二次電池は、直列接続された複数のセルを含み、
　前記経路探索部は、前記複数のセルの内、実容量が最も低いセルの劣化量が最小となる充電経路を探索する、
　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の演算システム。
　前記経路探索部は、ノード間のパスの電気料金の合計が最小となる充電経路を探索する、
　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の演算システム。
　前記経路探索部は、最小化すべき充電経路のコストの決定指標を切り替え可能である、
　ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の演算システム。
　前記電動移動体の次回の使用時に必要と予測される電力量に基づき、前記二次電池のＳＯＣの使用範囲の複数の候補を導出するＳＯＣ使用範囲特定部をさらに備え、
　前記経路探索部は、導出された複数のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、ＳＯＣ使用範囲内に複数のノードを設定し、前記電動移動体の次回の使用開始時刻と使用終了時刻との間の使用時間内に複数のノードを設定し、
　前記コスト割当部は、前記保存劣化特性、及び前記二次電池のＳＯＣと放電電流の電流レートの少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される放電時のサイクル劣化速度を規定した放電サイクル劣化特性を参照して、各ノード間のパスに劣化コストを割り当て、
　前記経路探索部は、前記複数のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、ノード間のパスの劣化コストの合計が最小となる放電経路を探索し、当該劣化コストの合計が最小となる放電経路の内、当該劣化コストの合計が最小となる放電経路のＳＯＣ使用範囲を特定し、特定したＳＯＣの使用範囲の上限値を、前記目標ＳＯＣに設定する、
　ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の演算システム。
　前記電動移動体の次回の使用時に必要と予測される電力量に基づき、前記二次電池のＳＯＣの使用範囲の複数の候補を導出するＳＯＣ使用範囲特定部をさらに備え、
　前記経路探索部は、導出された複数のＳＯＣ使用範囲の候補ごとに、予測される放電パターンに基づき放電経路の劣化量を算出し、現在ＳＯＣから各ＳＯＣ使用範囲の候補の上限ＳＯＣまでの劣化コストが最小となる充電経路の劣化量を算出し、放電経路の劣化量と充電経路の劣化量の和が最小となるＳＯＣ使用範囲を決定し、決定したＳＯＣの使用範囲の上限値を、前記目標ＳＯＣに設定する、
　ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の演算システム。
　電動移動体に搭載された二次電池を充電する際の目標ＳＯＣと現在ＳＯＣとの間のＳＯＣ区間内に複数のノードを設定し、充電開始時刻と充電終了時刻との間の充電可能時間内に複数のノードを設定する処理と、
　前記二次電池のＳＯＣと温度の少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される保存劣化特性、前記二次電池のＳＯＣと充電電流の電流レートの少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される充電時のサイクル劣化速度を規定した充電サイクル劣化特性、及び時間帯別の電気料金表の少なくとも一つを参照して、各ノード間のパスに、劣化量または電気料金のコストを割り当てる処理と、
　前記充電開始時刻の前記現在ＳＯＣから、前記充電終了時刻の前記目標ＳＯＣまで、複数のノードを経由して到達する充電経路の内、ノード間のパスのコストの合計が最小となる充電経路を探索する処理と、
　探索された充電経路をもとに充電計画を作成する処理と、
　をコンピュータに実行させることを特徴とする充電計画作成プログラム。
　電動移動体に搭載された二次電池から放電する際のＳＯＣ使用範囲内に複数のノードを設定し、放電開始時刻と放電終了時刻との間の放電可能時間内に複数のノードを設定し、前記放電開始時刻の前記ＳＯＣ使用範囲の上限ＳＯＣから、前記放電終了時刻の前記ＳＯＣ使用範囲の下限ＳＯＣまで、複数のノードを経由して到達する放電経路を探索する経路探索部と、
　探索された放電経路をもとに放電計画を作成する放電計画作成部と、
　前記二次電池のＳＯＣと温度の少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される保存劣化速度を規定した保存劣化特性、及び前記二次電池のＳＯＣと充電電流の電流レートの少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される放電時のサイクル劣化速度を規定した放電サイクル劣化特性を参照して、各ノード間のパスに劣化コストを割り当てるコスト割当部と、を備え、
　前記経路探索部は、ノード間のパスの劣化コストの合計が最小となる放電経路を探索する、
　ことを特徴とする演算システム。
　電動移動体に搭載された二次電池から放電する際のＳＯＣ使用範囲内に複数のノードを設定し、放電開始時刻と放電終了時刻との間の放電可能時間内に複数のノードを設定する処理と、
　前記二次電池のＳＯＣと温度の少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される保存劣化特性、及び前記二次電池のＳＯＣと放電電流の電流レートの少なくとも一方を含む少なくとも一つの要素で規定される放電時のサイクル劣化速度を規定した放電サイクル劣化特性を参照して、各ノード間のパスに劣化コストを割り当てる処理と、
　前記放電開始時刻の前記ＳＯＣ使用範囲の上限ＳＯＣから、前記放電終了時刻の前記ＳＯＣ使用範囲の下限ＳＯＣまで、複数のノードを経由して到達する放電経路の内、ノード間のパスの劣化コストの合計が最小となる放電経路を探索する処理と、
　探索された放電経路をもとに放電計画を作成する処理と、
　をコンピュータに実行させることを特徴とする放電計画作成プログラム。