特開 2024-143232 充放電制御装置および充放電制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024143232

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】充放電制御装置および充放電制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/35 20060101AFI20241003BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241003BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20241003BHJP

   G06F 1/26 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H02J7/35 J

H02J7/00 P

H02J7/02 F

H02J7/00 B

H02J7/00 302C

G06F1/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023055800

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】322003857

【氏名又は名称】パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】毛利 勇太

(72)【発明者】

【氏名】田中 和人

【テーマコード（参考）】

5B011

5G503

【Ｆターム（参考）】

5B011DA06

5B011DA11

5B011DC06

5B011EA10

5B011FF04

5B011GG02

5B011GG14

5B011KK01

5G503AA06

5G503BA04

5G503BB01

5G503BB05

5G503BB06

5G503CA08

5G503FA06

(57)【要約】

【課題】電力の有効活用と二次電池の寿命低下の抑制との両立を図ることができる充放電制御装置を提供する。
【解決手段】充放電制御装置１０は、車両Ｖに搭載されている二次電池２１の充電量を示す充電情報を取得する情報取得部１２と、その充電情報によって示される充電量が第１閾値よりも多いか否かを判定する判定処理部１３と、その充電量が第１閾値よりも多いと判定される場合に、グリッドコンピューティングに参加することにより、二次電池２１の電力を用いたグリッド処理を実行するグリッド処理実行部１４とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載されている二次電池の充電量を示す充電情報を取得する情報取得部と、
前記充電情報によって示される前記充電量が第１閾値よりも多いか否かを判定する判定処理部と、
前記充電量が前記第１閾値よりも多いと判定される場合に、グリッドコンピューティングに参加することにより、前記二次電池の電力を用いたグリッド処理を実行するグリッド処理実行部と、
を備える充放電制御装置。

【請求項2】

前記判定処理部は、さらに、
前記充電情報によって示される前記充電量が、前記第１閾値よりも小さい第２閾値よりも少ないか否かを判定し、
前記グリッド処理実行部は、さらに、
前記充電量が前記第２閾値よりも少ないと判定される場合に、前記グリッド処理を停止する、
請求項１に記載の充放電制御装置。

【請求項3】

前記充放電制御装置は、さらに、
前記二次電池を充電する太陽光発電装置を備える、
請求項２に記載の充放電制御装置。

【請求項4】

前記充放電制御装置は、さらに、
前記太陽光発電装置の発電電力が、前記グリッド処理に要する電力よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定する場合には、前記車両に搭載されている補助二次電池の充電を、前記太陽光発電装置の発電電力を用いて実行する補助電池制御部を備える、
請求項３に記載の充放電制御装置。

【請求項5】

前記充放電制御装置は、さらに、
前記車両の走行中に、前記太陽光発電装置の発電電力が、前記車両の走行に用いられる電力よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定する場合には、前記車両に搭載されている補助二次電池の充電を、前記太陽光発電装置の発電電力を用いて実行する補助電池制御部を備える、
請求項３に記載の充放電制御装置。

【請求項6】

前記充放電制御装置は、さらに、
ユーザによる入力操作に応じて前記第１閾値および前記第２閾値を受け付ける入力部を備える、
請求項２に記載の充放電制御装置。

【請求項7】

前記充放電制御装置は、さらに、
ユーザによる入力操作に応じて、前記車両に搭載されている補助二次電池の充電に対する第１優先度と、前記グリッド処理に対する第２優先度とを受け付ける入力部と、
前記補助二次電池の充電を、前記太陽光発電装置の発電電力を用いて実行する補助電池制御部とを備え、
前記補助電池制御部および前記グリッド処理実行部は、
前記第１優先度と前記第２優先度との比較結果に応じて、
前記補助二次電池の充電および前記グリッド処理が開始される順番を変更する、
請求項３に記載の充放電制御装置。

【請求項8】

コンピュータが二次電池の充放電を制御する充放電制御方法であって、
車両に搭載されている前記二次電池の充電量を示す充電情報を取得し、
前記充電情報によって示される前記充電量が第１閾値よりも多いか否かを判定し、
前記充電量が前記第１閾値よりも多いと判定される場合に、グリッドコンピューティングに参加することにより、前記二次電池の電力を用いたグリッド処理を実行する、
充放電制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、二次電池の充電および放電を制御する充放電制御装置などに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、車両のＥＶ（Electric Vehicle）化が推し進められている。ＥＶなどの車両には、二次電池と、二次電池の充電および放電を制御する充放電制御装置とが搭載される。また、従来、計算資源を有効に活用可能なＥＶが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１のＥＶは、充電状態にあるときに、グリッドコンピューティングに参加することによって、計算資源を有効に活用している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１６１９２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１のＥＶでは、充電された電力を有効に活用することができても、二次電池の寿命が短くなってしまう可能性がある。

【0005】

そこで、本開示は、電力の有効活用と二次電池の寿命低下の抑制との両立を図ることができる充放電制御装置などを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る充放電制御装置は、車両に搭載されている二次電池の充電量を示す充電情報を取得する情報取得部と、前記充電情報によって示される前記充電量が第１閾値よりも多いか否かを判定する判定処理部と、前記充電量が前記第１閾値よりも多いと判定される場合に、グリッドコンピューティングに参加することにより、前記二次電池の電力を用いたグリッド処理を実行するグリッド処理実行部と、を備える。

【0007】

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。また、記録媒体は、非一時的な記録媒体であってもよい。

【発明の効果】

【0008】

本開示の充放電制御装置は、電力の有効活用と二次電池の寿命低下の抑制との両立を図ることができる。

【0009】

本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施の形態並びに明細書および図面に記載された構成によってそれぞれ提供されるが、その利点および効果を得るために必ずしも全ての構成が提供される必要はない。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施の形態におけるシステムの構成例を示す図である。

【図2】図２は、実施の形態における充放電制御装置が搭載された車両の構成の一例を示す図である。

【図3】図３は、実施の形態における充放電制御装置による基本的な処理動作の一例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、実施の形態における充放電制御装置によって制御される二次電池の充電量の時間経過に伴う変化の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（本開示の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した特許文献１のＥＶに関し、以下の問題が生じることを見いだした。

【0012】

近年、車両のＥＶ化が推し進められ、リチウムイオン電池などの二次電池の充電を行うために、太陽光発電装置がＥＶに取り付けられる場合がある。一方、ＥＶ化によって、リチウムイオン電池の劣化の影響が、今後ますます大きな問題になると想定される。

【0013】

リチウムイオン電池の寿命低下を抑える対策としては、リチウムイオン電池が過充電および過放電にならないように、リチウムイオン電池の充放電を制御することが考えられる。つまり、充電量の上限値および下限値を設定し、リチウムイオン電池の充電量が、上限値から下限値までの範囲内に収まるように、リチウムイオン電池の充電および放電を制御することによって、リチウムイオン電池の過充電および過放電を未然に防ぐことができる。

【0014】

しかし、ＥＶにおけるリチウムイオン電池の放電は、ＥＶの走行中の電力の消費に限られ、ＥＶが停車しているときには、リチウムイオン電池に太陽光発電装置からの発電電力が供給されても、そのリチウムイオン電池の放電を実施することができない。なお、Vehicle to Home方式であれば、ＥＶが停車していてもリチウムイオン電池の放電を実施することが可能であるが、そのような実施は特殊な環境に限られる。したがって、リチウムイオン電池が過充電になりやすく、太陽光発電装置の発電電力が無駄になる可能性がある。

【0015】

また、太陽光発電装置の発電電力によってリチウムイオン電池の充電量が上限値に達すると、リチウムイオン電池が過充電になることを防ぐために、ニッケル水素電池などの予備バッテリーに、太陽光発電装置の発電電力が供給される場合もあり得る。つまり、予備バッテリーが充電される。しかし、そのような場合でも、予備バッテリーの容量は少ないため、予備バッテリーが満充電になった後には、本来であれば活用できる発電電力が無駄になってしまう。

【0016】

上記特許文献１のＥＶは、充電状態である場合に、充電された電力を用いてグリッドコンピューティングに参加する。その結果、ＥＶが停車していても、グリッドコンピューティングへの参加によってリチウムイオン電池の放電を実施することができる。また、上記特許文献１のＥＶが太陽光発電装置を搭載していれば、太陽光発電装置の発電電力を有効に活用することができる。しかし、ＥＶでは、リチウムイオン電池の過充電および過放電に対する効果的な対策が行われていないため、二次電池の寿命が短くなってしまう可能性がある。

【0017】

このような問題を解決するために、本開示の第１態様に係る充放電制御装置は、車両に搭載されている二次電池の充電量を示す充電情報を取得する情報取得部と、前記充電情報によって示される前記充電量が第１閾値よりも多いか否かを判定する判定処理部と、前記充電量が前記第１閾値よりも多いと判定される場合に、グリッドコンピューティングに参加することにより、前記二次電池の電力を用いたグリッド処理を実行するグリッド処理実行部と、を備える。

【0018】

これにより、例えばリチウムイオン電池などの二次電池に電力が供給されることによって二次電池の充電量が第１閾値を超える場合には、グリッド処理が実行されるため、その充電量の増加を抑制することができる。その結果、車両が停車していても、二次電池の過充電を抑制することができ、二次電池の寿命低下を抑制することができる。さらに、二次電池に供給される電力はグリッド処理に利用されるため、電力の有効活用を図ることができる。したがって、電力の有効活用と二次電池の寿命低下の抑制との両立を図ることができる。

【0019】

また、第１態様に従属する第２態様に係る充放電制御装置では、前記判定処理部は、さらに、前記充電情報によって示される前記充電量が、前記第１閾値よりも小さい第２閾値よりも少ないか否かを判定し、前記グリッド処理実行部は、さらに、前記充電量が前記第２閾値よりも少ないと判定される場合に、前記グリッド処理を停止してもよい。

【0020】

これにより、二次電池の電力がグリッド処理に使用されることによって二次電池の充電量が第２閾値を下回る場合には、グリッド処理が停止されるため、二次電池の充電量の減少を抑制することができる。その結果、二次電池の過放電を抑制することができる。したがって、二次電池の寿命低下の抑制をさらに図ることができる。

【0021】

また、第１態様または第２態様に従属する第３態様に係る充放電制御装置は、さらに、前記二次電池を充電する太陽光発電装置を備えてもよい。

【0022】

これにより、太陽光によって得られる電力を、走行だけでなく、グリッド処理にも活用することができる。その結果、電力のさらなる有効活用を図ることができる。

【0023】

また、第３態様に従属する第４態様に係る充放電制御装置は、さらに、前記太陽光発電装置の発電電力が、前記グリッド処理に要する電力よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定する場合には、前記車両に搭載されている補助二次電池の充電を、前記太陽光発電装置の発電電力を用いて実行する補助電池制御部を備えてもよい。

【0024】

これにより、グリッド処理に要する電力よりも発電電力が大きい場合には、補助二次電池の充電が行われるため、二次電池の充電量の増加をさらに抑制することができる。例えば、二次電池の充電量が第１閾値を超えてグリッド処理が実行されても、発電電力が大きいときには、二次電池の充電量を下げることが難しい場合がある。しかし、第４態様では、発電電力が大きい場合には、補助二次電池の充電が行われるため、二次電池の充電量を容易に下げることができる。その結果、電力の有効活用と二次電池の寿命低下の抑制との両立をより効果的に図ることができる。

【0025】

また、第３態様に従属する第５態様に係る充放電制御装置は、さらに、前記車両の走行中に、前記太陽光発電装置の発電電力が、前記車両の走行に用いられる電力よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定する場合には、前記車両に搭載されている補助二次電池の充電を、前記太陽光発電装置の発電電力を用いて実行する補助電池制御部を備えてもよい。

【0026】

これにより、車両の走行に用いられる電力よりも発電電力が大きい場合には、補助二次電池の充電が行われるため、二次電池の充電量の増加をさらに抑制することができる。例えば、車両の走行中に発電電力が大きいときには、二次電池の電力が車両の走行に消費電力として用いられても、二次電池が過充電になる可能性がある。しかし、第５態様では、発電電力が大きい場合には、補助二次電池の充電が行われるため、二次電池の充電量を下げることができる。その結果、電力の有効活用と二次電池の寿命低下の抑制との両立をより効果的に図ることができる。

【0027】

また、第２態様～第５態様の何れかの態様に従属する第６態様に係る充放電制御装置は、さらに、ユーザによる入力操作に応じて前記第１閾値および前記第２閾値を受け付ける入力部を備えてもよい。

【0028】

これにより、第１閾値および第２閾値を所望の値に設定することができる。例えば、ユーザは、車両が長時間走行するような遠出の予定がある場合には、電池寿命よりも長時間走行が優先されるように、第１閾値を１００％に設定することができる。

【0029】

また、第３態様～第６態様の何れかの態様に従属する第７態様に係る充放電制御装置は、さらに、ユーザによる入力操作に応じて、前記車両に搭載されている補助二次電池の充電に対する第１優先度と、前記グリッド処理に対する第２優先度とを受け付ける入力部と、前記補助二次電池の充電を、前記太陽光発電装置の発電電力を用いて実行する補助電池制御部とを備え、前記補助電池制御部および前記グリッド処理実行部は、前記第１優先度と前記第２優先度との比較結果に応じて、前記補助二次電池の充電および前記グリッド処理が開始される順番を変更してもよい。

【0030】

これにより、ユーザの希望に応じて、補助二次電池の充電をグリッド処理よりも優先して実行することができ、逆に、グリッド処理を補助二次電池の充電よりも優先して実行することができる。その結果、ユーザの利便性を高めることができる。

【0031】

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0032】

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0033】

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。

【0034】

（実施の形態）
図１は、本実施の形態におけるシステムの構成例を示す図である。

【0035】

システム１は、例えば、インターネットなどの通信ネットワークＮを介して互いに通信可能に接続される、複数の車両Ｖと、管理サーバ１００と、複数の処理装置２００とを備える。システム１で用いられる無線通信方式は、３Ｇ（3rd Generation）通信方式、ＬＴＥ（Long Term Evolution）通信方式、５Ｇ（5th Generation）通信方式、６Ｇ（6th Generation）通信方式などであってもよく、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）などであってもよい。

【0036】

管理サーバ１００は、例えば、通信ネットワークＮを介したグリッドコンピューティングを管理するサーバである。複数の処理装置２００のそれぞれは、グリッドコンピューティングに参加し、管理サーバ１００からの指示に応じたグリッド処理を実行する。なお、グリッド処理の具体的な内容は特に限定されるものではない。

【0037】

複数の車両Ｖのそれぞれは、例えばＥＶであるが、これに限定されるものではない。例えば、車両Ｖは、ＨＶ（Hybrid Vehicle）、ＰＨＥＶ／ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）、いわゆるガソリン車、ＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle）などであってもよい。また、車両Ｖは、太陽光発電装置である太陽光パネル１１を備える。太陽光パネル１１による発電によって得られる電力（以下、発電電力とも呼ばれる）は、車両Ｖに搭載されている二次電池の充電に使用される。

【0038】

このような本実施の形態における車両Ｖは、二次電池の充電量に応じて、グリッドコンピューティングに参加する。グリッドコンピューティングに車両Ｖが参加することによって、車両Ｖの計算資源を有効に活用することができるとともに、発電電力を有効に活用することができる。

【0039】

図２は、本実施の形態における充放電制御装置が搭載された車両Ｖの構成の一例を示す図である。

【0040】

車両Ｖは、充放電制御装置１０と、二次電池２１と、補助二次電池２２と、走行負荷２３とを備える。

【0041】

走行負荷２３は、車両Ｖの走行時に電力を消費する設備であって、例えば、車両Ｖの車輪を回動させるためのモータであってもよく、エアコンなどであってもよい。

【0042】

二次電池２１は、走行負荷２３などに電力を供給するリチウムイオン電池などである。なお、二次電池２１の種類は特に限定されるものではない。補助二次電池２２は、例えば二次電池２１よりも小さい容量を有する例えばニッケル水素電池などである。なお、補助二次電池２２の種類は特に限定されるものではない。補助二次電池２２は、走行負荷２３に電力を供給してもよく、車両Ｖに搭載されている走行負荷２３以外の負荷に対して電力を供給してもよい。また、補助二次電池２２は、モバイルバッテリーであってもよい。あるいは、補助二次電池２２は、車両Ｖに搭載されておらず、他の車両に搭載されている二次電池であってもよい。

【0043】

充放電制御装置１０は、二次電池２１および補助二次電池２２のそれぞれの充電および放電を制御する装置である。このような充放電制御装置１０は、太陽光パネル１１と、情報取得部１２と、判定処理部１３と、グリッド処理実行部１４と、補助電池制御部１５と、入力部１６とを備える。

【0044】

太陽光パネル１１は、光を電気に変換し、変換によって得られる電力である発電電力を供給する太陽光発電装置であって、例えば車両Ｖの屋根に取り付けられている。本実施の形態における太陽光パネル１１は、太陽光パネル１１の発電電力によって二次電池２１を充電し、補助電池制御部１５による制御に応じて補助二次電池２２を充電する。

【0045】

情報取得部１２は、車両Ｖに搭載されている二次電池２１の充電量を示す充電情報を二次電池２１から取得する。また、情報取得部１２は、走行負荷２３の消費電力を示す消費電力情報を走行負荷２３から取得する。なお、二次電池２１の充電量は、例えば０～１００％の数値で表現される。さらに、情報取得部１２は、取得された充電情報および消費電力情報を判定処理部１３に出力する。

【0046】

判定処理部１３は、情報取得部１２から充電情報を取得すると、充電情報によって示される充電量が第１閾値よりも多いか否かを判定する。なお、第１閾値は、例えば百分率で表記され、具体的な一例では６０％であるが、その数値に限定されることはない。第１閾値は、百分率で表記される過充電の充電量よりも小さければどのような数値であってもよい。さらに、判定処理部１３は、充電情報によって示される充電量が、第１閾値よりも小さい第２閾値よりも少ないか否かを判定する。なお、第２閾値は、例えば百分率で表記され、具体的な一例では４０％であるが、その数値に限定されることはない。第２閾値は、百分率で表記される過放電の充電量よりも大きく、かつ、第１閾値よりも小さければどのような数値であってもよい。判定処理部１３は、それらの判定結果を示す判定結果情報をグリッド処理実行部１４に出力する。なお、判定処理部１３は、充電情報によって示される充電量が第１閾値よりも多いか否かを判定し、充電情報によって示される充電量が第１閾値よりも多いと判定される場合にのみ、判定結果を示す判定結果情報を出力してもよい。同様に、判定処理部１３は、充電情報によって示される充電量が第２閾値よりも少ないか否かを判定し、充電情報によって示される充電量が第２閾値よりも少ないと判定される場合にのみ、判定結果を示す判定結果情報を出力してもよい。

【0047】

グリッド処理実行部１４は、判定結果情報を判定処理部１３から取得すると、判定結果情報に応じて、グリッド処理の実行または停止を行う。例えば、二次電池２１の充電量が第１閾値よりも多いことが判定結果情報に示されている場合、すなわち、二次電池２１の充電量が第１閾値よりも多いと判定処理部１３によって判定される場合、グリッド処理実行部１４は、グリッドコンピューティングに参加する。これにより、グリッド処理実行部１４は、二次電池２１の電力を用いたグリッド処理を実行する。なお、グリッド処理実行部１４は、通信機能を備える。そして、グリッド処理を実行するときには、グリッド処理実行部１４は、通信機能を用いることによって、管理サーバ１００および複数の処理装置２００のうちの少なくとも１つと通信ネットワークＮを介して通信する。さらに、グリッド処理実行部１４は、二次電池２１の充電量が第２閾値よりも少ないことが判定結果情報に示されている場合、すなわち、二次電池２１の充電量が第２閾値よりも少ないと判定処理部１３によって判定される場合、グリッド処理実行部１４は、グリッド処理を停止する。

【0048】

補助電池制御部１５は、情報取得部１２から判定処理部１３を介して走行負荷２３の消費電力情報を取得し、グリッド電力情報をグリッド処理実行部１４から取得する。グリッド電力情報は、グリッド処理実行部１４によるグリッド処理に要する電力を示す。そして、補助電池制御部１５は、走行負荷２３の消費電力情報およびグリッド電力情報と、太陽光パネル１１の発電電力とに基づいて、補助二次電池２２の充電を行う。

【0049】

入力部１６は、車両Ｖの搭乗者であるユーザによる入力操作を受け付け、入力操作に応じた操作信号を出力する。このような入力部１６は、車両Ｖのインスツルメントパネルまたはダッシュボードなどに取り付けられてもよい。具体的な一例では、入力部１６は、ユーザによる入力操作に応じて第１閾値および第２閾値を受け付ける。そして、入力部１６は、受け付けられた第１閾値および第２閾値を示す操作信号を判定処理部１３に出力する。判定処理部１３は、操作信号によって示されている第１閾値および第２閾値を例えばメモリなどの記録媒体に格納する。判定処理部１３は、充電量と第１閾値または第２閾値との比較を行うときには、メモリに格納されている第１閾値または第２閾値を読み出して充電量と第１閾値または第２閾値との比較に用いる。また、判定処理部１３は、操作信号を取得したときに、メモリに第１閾値および第２閾値が既に格納されている場合には、それらの既に格納されている第１閾値および第２閾値を、操作信号によって示されている新たな第１閾値および第２閾値に書き換える。なお、入力部１６は、物理的な操作ボタンを有するデバイスであってもよく、タッチセンサ、タッチパッドなどであってもよい。あるいは、入力部１６は、音声による入力操作を受け付けるマイクなどであってもよい。

【0050】

また、本実施の形態における情報取得部１２、判定処理部１３、グリッド処理実行部１４、および補助電池制御部１５の全てまたは一部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサが、記録媒体に格納されたコンピュータプログラム（すなわちソフトウェアプログラム）を読み出して実行することによって実現されてもよい。

【0051】

図３は、本実施の形態における充放電制御装置１０による基本的な処理動作の一例を示すフローチャートである。

【0052】

まず、判定処理部１３は、情報取得部１２から充電情報を取得し、充電情報によって示される二次電池２１の充電量を確認する（ステップＳ１）。そして、判定処理部１３は、二次電池２１の充電量が第１閾値よりも多いか否かを判定する（ステップＳ２）。ここで、判定処理部１３は、充電量が第１閾値以下であると判定すると（ステップＳ２のＮｏ）、ステップＳ１からの処理を繰り返し実行する。一方、充電量が第１閾値よりも多いと判定されると（ステップＳ２のＹｅｓ）、グリッド処理実行部１４は、グリッドコンピューティングへの参加が可能であることを示す参加可能信号を管理サーバ１００に送信する（ステップＳ３）。そして、グリッド処理実行部１４は、管理サーバ１００および複数の処理装置２００のうちの少なくとも１つからの指示に応じて、グリッド処理を実行する（ステップＳ４）。

【0053】

具体的には、ステップＳ４では、グリッド処理実行部１４は、まず、ステップＳ３で送信した参加可能信号に対して、参加指示信号を受信したか否かを判定する。ここで、グリッド処理実行部１４は、参加可能信号を送信してから予め定められた時間が経過するまでの間に、管理サーバ１００から参加指示信号を受信しなかった場合、グリッド処理を実行しなくてもよい。あるいは、グリッド処理実行部１４は、管理サーバ１００から参加不要信号を受信した場合には、参加指示信号を受信しなかったと判定して、グリッド処理を実行しなくてもよい。一方、グリッド処理実行部１４は、管理サーバ１００から参加指示信号を受信したと判定すると、グリッド処理を実行する。このとき、グリッド処理実行部１４は、参加指示信号に含まれる識別信号によって識別される処理装置２００を特定する。そして、グリッド処理実行部１４は、特定された処理装置２００に対して、グリッド処理実行部１４の計算資源または処理能力に関する情報であるリソース情報を送信してもよい。リソース情報は、具体的には、グリッド処理実行部１４が使用可能なＣＰＵおよびメモリなどの能力または仕様などを示す。処理装置２００は、リソース情報を受信すると、受信したリソース情報に応じたグリッド処理を決定し、グリッド処理の実行をグリッド処理実行部１４に指示する。グリッド処理実行部１４は、処理装置２００からの指示に応じてグリッド処理を実行し、実行結果を処理装置２００に送信する。実行結果は、レポートとして処理装置２００に送信されてもよい。

【0054】

なお、参加可能信号にリソース情報が予め含まれていてもよく、リソース情報は情報取得部１２によって取得されてもよい。また、リソース情報には、二次電池２１の充電情報が含まれていてもよく、二次電池２１が充電されている状態であるか否かを示す充電状態情報が含まれていてもよい。また、グリッド処理実行部１４は、管理サーバ１００から、グリッド処理にかかる予想処理量を示す情報を受信し、グリッド処理にかかる予想処理量を示す情報と二次電池２１の充電情報とを考慮して、グリッドコンピューティングに参加するか否かを判定してもよい。

【0055】

次に、判定処理部１３は、情報取得部１２から充電情報を取得し、充電情報によって示される二次電池２１の充電量が第２閾値よりも少ないか否かを判定する（ステップＳ５）。ここで、充電量が第２閾値以上であると判定されると（ステップＳ５のＮｏ）、グリッド処理実行部１４は、ステップＳ４の処理を繰り返し実行する（ステップＳ４）。すなわち、グリッド処理実行部１４は、グリッド処理を継続して実行する。一方、ステップＳ５において、充電量が第２閾値よりも少ないと判定されると（ステップＳ５のＹｅｓ）、グリッド処理実行部１４は、グリッド処理を終了する（ステップＳ６）。例えば、グリッド処理実行部１４は、通信ネットワークＮを介して、グリッド処理の停止を管理サーバ１００に要求することによって、グリッド処理を終了する。

【0056】

図４は、充放電制御装置１０によって制御される二次電池２１の充電量の時間経過に伴う変化の一例を示す図である。なお、図４は、図３に示すフローチャートにしたがって充放電制御装置１０が処理動作を行った場合の充電量の変化の一例を示す。

【0057】

例えば、時刻Ｔ０において、車両Ｖは太陽光を受けながら停車している。このとき、二次電池２１の充電量は第２閾値未満である。しかし、太陽光パネル１１による発電によって、発電電力が二次電池２１に供給され、二次電池２１の充電が行われる。その結果、二次電池２１の充電量は時刻Ｔ０から時間経過とともに増加する。そして、時刻Ｔ１において充電量は第１閾値（例えば６０％）を超える。このとき、判定処理部１３は、充電量が第１閾値よりも多いと判定し、判定結果を示す判定結果情報をグリッド処理実行部１４に出力する。

【0058】

グリッド処理実行部１４は、判定結果情報に応じて、グリッド処理を実行する。グリッド処理を実行した結果、発電電力がグリッド処理に利用されるため、二次電池２１の充電量は時刻Ｔ１から減少し始める。つまり、第１閾値は、過充電の充電量よりも小さい値であるため、二次電池２１の過充電を未然に防ぐことができる。そして、二次電池２１の充電量は減少し続け、時刻Ｔ２において、二次電池２１の充電量は第２閾値（例えば４０％）を下回る。このとき、判定処理部１３は、充電量が第２閾値よりも少ないと判定し、判定結果を示す判定結果情報をグリッド処理実行部１４に出力する。

【0059】

グリッド処理実行部１４は、判定処理部１３の判定結果情報に応じて、グリッド処理を停止する。その結果、発電電力がグリッド処理に利用されずに二次電池２１に供給されるため、二次電池２１の充電量は時刻Ｔ２から増加し始める。つまり、第２閾値は、過放電の充電量よりも大きい値であるため、二次電池２１の過放電を未然に防ぐことができる。そして、二次電池２１の充電量は上昇し続け、時刻Ｔ３において、二次電池２１の充電量は再び第１閾値を超える。このとき、判定処理部１３は、充電量が第１閾値よりも多いと判定し、判定結果を示す判定結果情報をグリッド処理実行部１４に出力する。

【0060】

これにより、車両Ｖが停車しているために、二次電池２１から走行負荷２３に電力が供給されず、太陽光パネル１１による二次電池２１の充電が継続して行われる場合であっても、二次電池２１の充電量を第１閾値以下かつ第２閾値以上の範囲内に収めることができる。その結果、二次電池２１が過充電および過放電になり難くすることができ、二次電池２１の寿命低下を抑制することができる。また、太陽光パネル１１の発電電力は、無駄にされることなく、グリッド処理に利用されるため、電力の有効活用を図ることができる。

【0061】

このように本実施の形態における充放電制御装置１０は、車両Ｖに搭載されている二次電池２１の充電量を示す充電情報を取得する情報取得部１２と、二次電池２１の充電量を示す充電情報によって示される充電量が第１閾値よりも多いか否かを判定する判定処理部１３と、二次電池２１の充電量が第１閾値よりも多いと判定される場合に、グリッドコンピューティングに参加することにより、二次電池２１の電力を用いたグリッド処理を実行するグリッド処理実行部１４とを備える。

【0062】

これにより、二次電池２１に電力が供給されることによって二次電池２１の充電量が第１閾値を超える場合には、グリッド処理が実行されるため、二次電池２１の充電量の増加を抑制することができる。その結果、車両Ｖが停車していても、二次電池２１の過充電を抑制することができ、二次電池２１の寿命低下を抑制することができる。さらに、二次電池２１に供給される電力はグリッド処理に利用されるため、電力の有効活用を図ることができる。したがって、電力の有効活用と二次電池２１の寿命低下の抑制との両立を図ることができる。

【0063】

また、本実施の形態では、判定処理部１３は、充電情報によって示される充電量が、第１閾値よりも小さい第２閾値よりも少ないか否かを判定する。そして、グリッド処理実行部１４は、充電情報によって示される充電量が第２閾値よりも少ないと判定される場合に、グリッド処理を停止する。

【0064】

これにより、二次電池２１の電力がグリッド処理に使用されることによって二次電池２１の充電量が第２閾値を下回る場合には、グリッド処理が停止されるため、その充電量の減少を抑制することができる。その結果、二次電池２１の過放電を抑制することができる。したがって、二次電池２１の寿命低下の抑制をさらに図ることができる。

【0065】

また、本実施の形態では、充放電制御装置１０は、二次電池２１を充電する太陽光パネル１１を備える。

【0066】

これにより、太陽光によって得られる電力、すなわち発電電力を、走行負荷２３だけでなく、グリッド処理にも活用することができる。その結果、電力の無駄を抑えて、電力のさらなる有効活用を図ることができる。

【0067】

また、本実施の形態では、ユーザによる入力操作に応じて第１閾値および第２閾値を受け付ける入力部１６を備える。

【0068】

これにより、第１閾値および第２閾値を所望の値に設定することができる。例えば、ユーザは、車両Ｖが長時間走行するような遠出の予定がある場合には、電池寿命よりも長時間走行が優先されるように、第１閾値を１００％に設定することができる。なお、入力部１６は、処理モードを受け付けてもよい。処理モードには、電池寿命優先モードと、電力消費優先モードとがある。電池寿命優先モードでは、二次電池２１を充電により劣化させないために、二次電池２１が過充電とされない充電量を示す値が第１閾値として設定される。例えば、６０％が第１閾値として設定される。電力消費優先モードでは、二次電池２１を長時間使用できるように、二次電池２１の充電による劣化は考慮せずに、二次電池２１が過充電とされる充電量を示す値が第１閾値として設定される。例えば、１００％が第１閾値として設定される。なお、処理モードによって、第１閾値だけでなく、第２閾値も設定されてもよい。したがって、処理モードが受け付けられる場合には、第１閾値および第２閾値が受け付けられる場合よりも、ユーザは第１閾値および第２閾値を簡単に所望の値に設定することができ、操作性を高めることができる。

【0069】

ここで、充放電制御装置１０は、判定処理部１３または補助電池制御部１５を用いた種々の処理を行ってもよい。

【0070】

具体的な一例では、充放電制御装置１０は、判定処理部１３により太陽光パネル１１が発電を行いつつ、グリッド処理を実行している時に、グリッド処理が開始されてから所定期間以上、二次電池２１の充電量が第１閾値よりも多い状態が継続する場合には、太陽光パネル１１の発電量がグリッド処理による電力消費量より大きいと判断して、車両Ｖに搭載されている補助二次電池２２の充電を、太陽光パネル１１の発電電力を用いて実行する。

【0071】

別の一例では、補助電池制御部１５は、太陽光パネル１１の発電電力が、グリッド処理に要する電力よりも大きいか否かを判定する。例えば、補助電池制御部１５は、グリッド処理実行部１４からグリッド電力情報を取得する。そのグリッド電力情報は、グリッド処理に要する電力を示している。そして、補助電池制御部１５は、太陽光パネル１１の発電電力が、グリッド電力情報によって示される電力よりも大きいか否かを判定する。補助電池制御部１５は、発電電力が大きいと判定する場合には、車両Ｖに搭載されている補助二次電池２２の充電を、太陽光パネル１１の発電電力を用いて実行する。なお、補助二次電池２２は、モバイルバッテリーであってもよく、車両Ｖの隣に停車している他の車両に搭載されている二次電池であってもよい。

【0072】

これにより、グリッド処理に要する電力よりも発電電力が大きい場合には、補助二次電池２２の充電が行われるため、二次電池２１の充電量の増加をさらに抑制することができる。例えば、二次電池２１の充電量が第１閾値を超えてグリッド処理が実行されても、発電電力が大きいときには、二次電池２１の充電量を下げることが難しい場合がある。しかし、このように、発電電力が大きい場合には、補助二次電池２２の充電が行われるため、二次電池２１の充電量を容易に下げることができる。その結果、電力の有効活用と二次電池２１の寿命低下の抑制との両立をより効果的に図ることができる。

【0073】

また、補助電池制御部１５は、車両Ｖの走行中に、太陽光パネル１１の発電電力が、車両Ｖの走行に用いられる電力よりも大きいか否かを判定する。例えば、補助電池制御部１５は、情報取得部１２から判定処理部１３を介して消費電力情報を取得する。その消費電力情報は、走行負荷２３の消費電力、すなわち車両Ｖの走行に用いられる電力を示している。そして、補助電池制御部１５は、太陽光パネル１１の発電電力が、消費電力情報によって示される消費電力よりも大きいか否かを判定する。補助電池制御部１５は、発電電力が大きいと判定する場合には、車両Ｖに搭載されている補助二次電池２２の充電を、太陽光パネル１１の発電電力を用いて実行する。太陽光パネル１１の発電電力が、車両Ｖの走行に用いられる電力よりも大きいか否かの判定は、判定処理部１３にて走行負荷２３が電力消費している状況で二次電池２１の充電量が増加しているか否かで判断することもできる。

【0074】

これにより、二次電池２１から供給されて車両Ｖの走行に用いられる電力よりも発電電力が大きい場合には、補助二次電池２２の充電が行われるため、二次電池２１の充電量の増加をさらに抑制することができる。例えば、車両Ｖの走行中に発電電力が大きいときには、二次電池２１の電力が走行負荷２３に消費電力として用いられても、二次電池２１が過充電になる可能性がある。しかし、上述の例では、発電電力が大きい場合には、補助二次電池２２の充電が行われるため、二次電池２１の充電量を下げることができる。その結果、電力の有効活用と二次電池２１の寿命低下の抑制との両立をより効果的に図ることができる。

【0075】

ここで、補助二次電池２２の充電と、グリッド処理とのそれぞれに対して優先度が設定されてもよい。この場合、入力部１６は、ユーザによる入力操作に応じて、補助二次電池２２の充電に対する第１優先度と、グリッド処理に対する第２優先度とを受け付ける。そして、補助電池制御部１５およびグリッド処理実行部１４は、第１優先度と第２優先度との比較結果に応じて、補助二次電池２２の充電およびグリッド処理が開始される順番を変更してもよい。

【0076】

例えば、第１優先度が第２優先度よりも高い場合には、補助二次電池２２の充電が、グリッド処理よりも先に（すなわち優先的に）開始される。具体的には、補助電池制御部１５は、二次電池２１の充電量が第１閾値よりも多いと判定処理部１３によって判定されると、太陽光パネル１１の発電電力を用いて補助二次電池２２の充電を開始する。そして、グリッド処理実行部１４は、二次電池２１の充電量が第１閾値よりも多いと判定処理部１３によって判定され、かつ、補助電池制御部１５による充電によって補助二次電池２２の充電量が所定の値に達した後に、グリッド処理を開始する。所定の値は、補助二次電池２２が満充電となる充電量であってもよく、補助二次電池２２が満充電となる充電量よりも小さい値であってもよい。

【0077】

逆に、第２優先度が第１優先度よりも高い場合には、グリッド処理が、補助二次電池２２の充電よりも先に（すなわち優先的に）開始される。具体的には、補助電池制御部１５は、グリッド処理が開始されてから所定期間以上、二次電池２１の充電量が第３閾値よりも多い状態が継続するときに、太陽光パネル１１の発電電力を用いて補助二次電池２２の充電を実行する。第３閾値は、第１閾値であってもよく、その他の値であってもよい。つまり、グリッド処理でも二次電池２１の充電量が十分に低下しない場合に、補助二次電池２２の充電が開始される。

【0078】

これにより、ユーザの希望に応じて、補助二次電池２２の充電をグリッド処理よりも優先して実行することができ、逆に、グリッド処理を補助二次電池２２の充電よりも優先して実行することができる。その結果、ユーザの利便性を高めることができる。

【0079】

以上、本開示の充放電制御装置１０および充放電制御方法について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態に施したものも本開示に含まれてもよい。

【0080】

例えば、上記実施の形態では、第１閾値、第２閾値、および充電量は、百分率によって示されるが、他の物理量によって示されてもよい。例えば、これらの値または量は、ＡｈまたはＷｈで表記されてもよい。

【0081】

なお、上記実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記実施の形態の充放電制御装置１０などを実現するソフトウェアは、図３に示すフローチャートの各ステップをコンピュータに実行させるコンピュータプログラムである。

【0082】

なお、以下のような場合も本開示に含まれる。

【0083】

（１）上記の少なくとも１つの装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、上記の少なくとも１つの装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。

【0084】

（２）上記の少なくとも１つの装置を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Large Scale Integration：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。

【0085】

（３）上記の少なくとも１つの装置を構成する構成要素の一部または全部は、その装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。ＩＣカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカードまたはモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、ＩＣカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。

【0086】

（４）本開示は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。

【0087】

また、本開示は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されているデジタル信号であるとしてもよい。

【0088】

また、本開示は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。

【0089】

また、プログラムまたはデジタル信号を記録媒体に記録して移送することにより、またはプログラムまたはデジタル信号をネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0090】

本開示の充放電制御装置は、例えば、車両の二次電池の充電および放電を制御する装置またはシステムなどに適用することができる。

【符号の説明】

【0091】

１０ 充放電制御装置
１１ 太陽光パネル（太陽光発電装置）
１２ 情報取得部
１３ 判定処理部
１４ グリッド処理実行部
１５ 補助電池制御部
１６ 入力部
２１ 二次電池
２２ 補助二次電池
２３ 走行負荷
１００ 管理サーバ
２００ 処理装置
Ｎ 通信ネットワーク
Ｖ 車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】