JP2022123329A - 充電制御装置、移動体、充電制御システム及び充電制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気料金の削減とバッテリの劣化の抑制とを共に実現する充電制御装置、充電制御システム及び充電制御方法、並びに、充電制御装置及びバッテリが備えられた移動体を提供する。【解決手段】充電制御装置１０では、バッテリ１２の現在ＳＯＣ及び目標ＳＯＣと、充電設備１８の単位電力当りの電気料金とを取得した後、電気料金を考慮し、且つ、現在ＳＯＣと目標ＳＯＣとを比較することで、バッテリ１２の劣化促進度合が低くなるような充電スケジュールを設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、外部電源からバッテリへの充電を制御する充電制御装置、充電制御システム及び充電制御方法と、バッテリが搭載された移動体とに関する。

特許文献１には、電気自動車の次回の走行日時が設定された場合に、外部電源から電気自動車に搭載されるバッテリに対して、次回の走行日時の直前の低料金時間帯に充電することが開示されている。

特許文献２には、電動車両のバッテリに対して、充電開始時刻から充電完了時刻までの間で、充電時に劣化が進みやすいＳＯＣ領域及び温度域の滞在時間が短くなるように、中ＳＯＣ領域の直前まで一次充電を行い、その後、充電完了時刻までに満充電状態となるように二次充電を行うことが開示されている。

特開２０１２－１８６９０６号公報 特開２０１９－１５４１６７号公報

このように、特許文献１には、電気料金を考慮したバッテリの充電制御が開示されている。また、特許文献２には、ＳＯＣの状態によるバッテリの劣化を考慮した該バッテリの充電制御について開示されている。しかしながら、いずれの特許文献にも、電気料金とバッテリの劣化との双方を考慮してバッテリの充電を制御することは検討されていない。

本発明の目的は、電気料金の削減と、バッテリの劣化の抑制とを共に実現する充電制御装置、充電制御システム及び充電制御方法、並びに、充電制御装置及びバッテリが備えられた移動体を提供することにある。

本発明の一態様による充電制御装置は、外部電源からバッテリへの充電を制御する充電制御装置であって、前記バッテリの現在ＳＯＣを取得する現在ＳＯＣ取得部と、目標ＳＯＣを取得する目標ＳＯＣ取得部と、前記外部電源の単位電力当りの電気料金を取得する電気料金取得部と、前記電気料金を考慮し、且つ、前記現在ＳＯＣと前記目標ＳＯＣとを比較することで、前記バッテリの劣化促進度合が低くなるような前記バッテリの充電スケジュールを設定する充電スケジュール設定部とを有する。

本発明の他の態様による移動体は、上記のような充電制御装置とバッテリとを備える。

本発明のさらに他の態様による充電制御システムは、上記のような充電制御装置とバッテリとを備える。

本発明のさらに他の態様による充電制御方法は、外部電源からバッテリへの充電を制御する充電制御方法であって、現在ＳＯＣ取得部が前記バッテリの現在ＳＯＣを取得するステップと、目標ＳＯＣ取得部が前記バッテリの目標ＳＯＣを取得するステップと、電気料金取得部が前記外部電源の単位電力当りの電気料金を取得するステップと、充電スケジュール設定部が、前記電気料金を考慮し、且つ、前記現在ＳＯＣと前記目標ＳＯＣとを比較することで、前記バッテリの劣化促進度合が低くなるような前記バッテリの充電スケジュールを設定するステップとを有する。

本発明によれば、電気料金と、充電前及び充電後のバッテリの劣化特性（バッテリの劣化のしやすさ）との双方を考慮して、バッテリの充電スケジュールを設定する。従って、この充電スケジュールに従って外部電源からバッテリへの充電を実行することで、電気料金を削減しつつ、バッテリの劣化の抑制を実現することができる。

本実施形態による充電制御装置及び車両を含む充電制御システムのブロック図である。 本実施形態の概念を示す説明図である。 ＳＯＣとバッテリの劣化促進度合との関係を示す図である。 図４Ａ及び図４Ｂは、劣化促進度合と電気料金との関係を示す図である。 評価関数（評価値）の時間経過を示す図である。 充電制御のフローチャートである。 充電制御のフローチャートである。

本発明による充電制御装置、移動体、充電制御システム及び充電制御方法について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。

［１．本実施形態の概略構成］
図１は、本実施形態による充電制御装置１０及びバッテリ１２を備えた充電制御システム１４のブロック図である。充電制御システム１４は、バッテリ１２が搭載された移動体としての車両１６と、外部電源としての充電設備１８と、管理サーバ２０と、バッテリ１２を含む車両１６のユーザが使用する情報通信機器としてのスマートデバイス２２とから構成される。以下の説明では、管理サーバ２０が、車両１６外の充電設備１８から車両１６内のバッテリ１２への充電を制御する充電制御装置１０として機能する場合について説明する。

なお、本実施形態において、移動体は、バッテリ１２からの電力供給によって移動（駆動）可能な物体であればよい。従って、本実施形態は、二輪、三輪、四輪等の各種の車両、航空機等の飛行体、船舶等の各種の移動体に適用可能である。また、本実施形態は、移動体に限らず、バッテリ１２からの電力供給によって駆動する各種の機器における該バッテリ１２の充電制御にも適用可能である。

また、本実施形態では、図１のように、プラグイン方式で充電設備１８からバッテリ１２に充電する場合について説明する。本実施形態では、非接触給電方式で充電設備１８からバッテリ１２に充電することも可能である。

さらに、移動体が車両１６である場合、該車両１６には、バッテリ１２からの電力供給によって走行する電動車両や、バッテリ１２からの電力供給を受けて駆動するモータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両が含まれる。

さらにまた、充電設備１８からバッテリ１２への充電を制御する充電制御装置１０は、管理サーバ２０に限らず、車両１６内の不図示のＥＣＵが充電制御装置１０の機能を担ってもよい。あるいは、スマートデバイス２２が充電制御装置１０の機能を担ってもよい。

車両１６は、バッテリ１２、充電実施部２４、車載ディスプレイ２６、通信制御ユニット２８及び充電ポート３０を備える。充電設備１８は、例えば、車両１６のユーザの自宅の敷地内に設置された充電設備である。車両１６が敷地内にある場合、ユーザは、充電設備１８から延びるケーブル３２の先端に設けられた充電コネクタ３４（充電ガン）を充電ポート３０に差し込むことで、充電設備１８からバッテリ１２への充電を可能な状態にする。充電実施部２４は、充電コネクタ３４が充電ポート３０に接続されている場合、管理サーバ２０からの制御に従って、充電設備１８からバッテリ１２への充電を実施する。また、充電実施部２４は、各種のセンサを用いて、バッテリ１２を含む車両１６に関わる各種の情報（例えば、バッテリ１２のＳＯＣ、バッテリ１２の温度（以下、バッテリ温度と呼称する。）、車両１６の外気温）を取得可能である。

車載ディスプレイ２６は、車両１６に備わるナビゲーション装置等である。従って、車載ディスプレイ２６は、各種の情報を画像として表示すると共に、該情報を音として出力可能である。また、車載ディスプレイ２６は、ユーザの操作入力を受け付けるタッチパネル等の操作部を備えている。

通信制御ユニット２８は、管理サーバ２０及びスマートデバイス２２との間で、無線通信による情報の送受信が可能である。通信制御ユニット２８は、例えば、管理サーバ２０からバッテリ１２の充電制御に関わる指示内容を受信して充電実施部２４に出力し、一方で、充電実施部２４が取得したバッテリ１２に関わる各種の情報を管理サーバ２０に送信する。

管理サーバ２０は、通信部３６と、制御部３８（現在ＳＯＣ取得部、目標ＳＯＣ取得部、電気料金取得部、充電スケジュール設定部、駆動予定時刻取得部、劣化促進度合取得部、評価値取得部）と、電気料金テーブル保持部３９及び車両履歴保持部４０を含む記憶部４２とを有する。制御部３８は、該管理サーバ２０のＣＰＵであって、不揮発性の記憶媒体である記憶部４２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、充電設備１８からバッテリ１２への充電スケジュールの設定等を行う充電計画判断部４４として機能する。充電計画判断部４４の具体的な機能については、後述する。

通信部３６は、車両１６の通信制御ユニット２８及びスマートデバイス２２との間で、無線通信による情報の送受信が可能である。通信部３６は、例えば、通信制御ユニット２８から車両１６に関わる各種の情報（例えば、バッテリ１２のＳＯＣ及びバッテリ温度、車両１６の外気温）を受信する。また、通信部３６は、ユーザが契約している電力会社、又は、ユーザと電力会社とを仲介する電力アグリゲータから、充電設備１８の単位電力当たりの電気料金（料金プラン、時間経過に対する電気料金の関数（電気料金関数））の情報を受信可能である。受信された充電設備１８の料金プランは、電気料金テーブル保持部３９に格納される。そのため、電気料金テーブル保持部３９には、ユーザの契約に基づく電気料金テーブルが格納されている。あるいは、各日毎の電力の需給バランスによって、所定分単位で電気料金が可変する変動タリフ料金契約の場合、通信部３６が電力会社又は電力アグリゲータと定期的に通信することで、電気料金テーブル保持部３９の電気料金テーブルが自動的に更新される。

スマートデバイス２２は、通信部４６、表示部４８及び操作部５０を備える。通信部４６は、管理サーバ２０の通信部３６及び車両１６の通信制御ユニット２８との間で、無線通信による情報の送受信が可能である。表示部４８は、各種の情報を画像として表示する。操作部５０は、ユーザの操作入力を受け付けるタッチパネル等である。

［２．本実施形態の充電制御の概念］
次に、本実施形態によるバッテリ１２の充電制御の概念について、図２～図４Ｂを参照しながら説明する。本実施形態の充電制御では、料金プランと、充電前及び充電後のバッテリ１２（図１参照）の劣化特性（バッテリ１２の定性的な劣化のしやすさ）とを考慮して、バッテリ１２の充電スケジュールを設定する。そして、該充電制御では、設定された充電スケジュールに従って、充電設備１８からバッテリ１２への充電を実行することにより、電気料金を削減しつつ、バッテリ１２の劣化の抑制を図る。

図２は、本実施形態の充電制御の概念を示す説明図である。ここでは、ユーザの運転する車両１６（図１参照）が自宅に帰宅し、その後、ユーザが車両１６を運転して自宅から出発するまでの時間帯に、充電設備１８からバッテリ１２に充電する場合について説明する。また、ここでは、一例として、電気料金が時間帯別に３段階で変わるような電気料金契約の形態（割高料金→割安料金→中間料金）である場合について説明する。なお、本実施形態では、単位電力当たりの電気料金（以下、電気料金単価ともいう。）が、各日毎の電力の需給バランスにより、３０分単位でフレキシブルに可変する変動タリフ料金の契約形態の場合も容易に適用可能である。

前述のように、特許文献１及び２の手法では、車両１６が自宅を出発する予定時刻（以下、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔ（駆動予定時刻）という。）の前に満充電となるようにバッテリ１２を充電していた。しかしながら、従来の手法では、充電開始前と比較して、充電終了後、バッテリ１２が却って劣化する場合がある。また、料金プランを考慮して、割安料金の時間帯にバッテリ１２を充電することで、電気料金の削減を図ることが可能である。

図３は、バッテリ１２（図１参照）のＳＯＣと、バッテリ１２の劣化促進度合との関係を示す。図３において、ＳＯＣが５０％以下の領域では、バッテリ１２の劣化促進度合は、ＳＯＣの増加に伴い上昇する。また、ＳＯＣが５０％以上且つ７０％以下の領域では、バッテリ１２の劣化促進度合は、ＳＯＣの増加に伴い下降する。さらに、ＳＯＣが７０％以上の領域では、バッテリ１２の劣化促進度合は、ＳＯＣの増加に伴い上昇する。

なお、バッテリ１２の劣化促進度合は、厳密にはバッテリ温度に依存して変化する。図３には、一例として、バッテリ温度がＴｂ１、Ｔｂ２（Ｔｂ１＜Ｔｂ２）の場合のバッテリ１２の劣化促進度合を図示している。

従って、ＳＯＣの値によっては、バッテリ１２の劣化が促進する場合がある。例えば、図３において、ＳＯＣが５０％周辺及び９０％以上では、バッテリ１２の劣化促進度合が大きい。そのため、劣化促進度合が大きなＳＯＣを目標値（目標ＳＯＣ）としてバッテリ１２を充電した場合、充電終了後、バッテリ１２の劣化が促進されやすい。

例えば、図２の「条件１」では、車両１６（図１参照）の帰宅後、一定時間はバッテリ１２の充電を行わず、その後、割安料金の時間帯のうち、時刻ｔｃｓ１以降の時間帯にバッテリ１２を充電する。この場合、バッテリ１２は、一定時間において、放置劣化によってバッテリ容量（ＳＯＨ）が減少する可能性がある。しかしながら、帰宅直後のＳＯＣが２０％程度であれば、一定時間充電を行わなくても、放置劣化は比較的緩やかに進行する。条件１では、一定時間の経過後、時刻ｔｃｓ１以降の時間帯において、ＳＯＣを２０％程度から７０％程度にまで充電する。この場合、ＳＯＣが７０％における劣化促進度合は、２０％における劣化促進度合よりも大きい。そのため、ＳＯＣが７０％でバッテリ１２の充電が終了した場合、ＳＯＨの減少量は、放置劣化によって相対的に大きくなる。つまり、条件１の場合、充電開始前よりも充電終了後の方がバッテリ１２は劣化しやすい。

また、図２の「条件２」では、車両１６の帰宅後、割安料金の時間帯のうち、初期の時間帯の時刻ｔｃｓ２からバッテリ１２を充電する。条件２では、充電開始前のＳＯＣが４５％程度であり、７０％程度のＳＯＣを目標ＳＯＣとしてバッテリ１２を充電する。この場合、ＳＯＣが４５％における劣化促進度合は、７０％における劣化促進度合よりも大きい。そのため、条件２では、充電終了後よりも充電開始前の方がバッテリ１２の劣化が促進されやすい。

このように、ＳＯＣの値によって、バッテリ１２の劣化促進度合は変化する。そのため、本実施形態では、バッテリ１２の劣化促進度合が相対的に低くなるように、バッテリ１２を充電する。

図４Ａ及び図４Ｂは、バッテリ１２（図１参照）の劣化促進度合と電気料金との関係を示す図である。図４Ａ及び図４Ｂでは、バッテリ１２への充電を開始する時刻（以下、充電開始時刻ｔｃｓという。）をパラメータとして、バッテリ１２の劣化促進度合と電気料金との関係を示したものである。図４Ａは、バッテリ１２のＳＯＣを５０％から８０％にまで充電する場合の充電開始時刻ｔｃｓと劣化促進度合及び電気料金との関係を示す。図４Ｂは、バッテリ１２のＳＯＣを２０％から８０％にまで充電する場合の充電開始時刻ｔｃｓと劣化促進度合及び電気料金との関係を示す。

図４Ａの場合、充電開始時刻ｔｃｓを２２時に設定すれば、電気料金の削減と、充電終了後のバッテリ１２の劣化の抑制とを、共に実現することが可能である。つまり、図４Ａの場合、２２時が最適な充電開始時刻ｔｃｓ（以下、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔという。）となる。また、図４Ｂの場合、充電開始時刻ｔｃｓを２３時に設定すれば、電気料金の削減と、充電終了後のバッテリ１２の劣化の抑制とを、共に実現することができる。つまり、図４Ｂの場合、２３時が最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔとなる。

このように、時間帯毎の電気料金や、充電前及び充電後のバッテリ１２の定性的な劣化のしやすさ（バッテリ１２の劣化特性）を比較して、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔからバッテリ１２への充電を開始すれば、電気料金を削減しつつ、充電終了後のバッテリ１２の劣化を抑制することが可能となる。

［３．具体的な充電制御］
次に、具体的な充電制御について、図５～図７を参照しながら説明する。この具体的な充電制御は、図２～図４Ｂに示す充電制御の概念の具体例である。

この具体例では、図５のように、ユーザの車両１６（図１参照）が前日の１８時（時刻ｔ１）に自宅に帰宅し、翌日の８時に車両１６が自宅から出発する場合について説明する。従って、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔは翌日の８時である。また、バッテリ１２への充電は、一定時間Ｔｍ（例えば、Ｔｍ＝１時間）のマージンを考慮し、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔよりも前の翌日の７時には、遅くとも終了させる必要がある。以下の説明では、最も遅いバッテリ１２の充電の終了時刻を充電終了時刻ｔｃｆという。

バッテリ１２の充電時間Ｔｃは、現時点のＳＯＣの値（現在ＳＯＣ）と、ＳＯＣの目標値（目標ＳＯＣ）と、充電設備１８の特性（普通充電又は急速充電の違い等）と、バッテリ１２の周辺温度とによって決まる。この具体例では、充電終了時刻ｔｃｆまでにバッテリ１２への充電を確実に終了させるように、充電開始時刻ｔｃｓ（後述する最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔ）を設定する必要がある。この場合、充電終了時刻ｔｃｆから充電時間Ｔｃを逆算することで、最も遅い充電開始時刻ｔ＿ｃｏｎｓｔを算出することができる。従って、充電開始時刻ｔ＿ｃｏｎｓｔよりも前にバッテリ１２への充電を開始させると、充電終了時刻ｔｃｆまでに充電を終了させることができる。一方、充電開始時刻ｔ＿ｃｏｎｓｔ以降にバッテリ１２への充電を開始すると、充電終了時刻ｔｃｆまでに充電を終了させることができない。

また、料金プランは、ユーザの契約する電力会社により、時間帯によって異なる電気料金に設定されている。この具体例では、帰宅時刻（１８時）から２０時までの時間帯は、割高料金である。また、２０時から２２時の時間帯は、割高料金よりも安価な中間料金である。さらに、２２時から翌日の６時までの時間帯は、最も安価な割安料金である。さらにまた、翌日の６時以降は、中間料金の時間帯である。

つまり、この具体例では、割安料金の時間帯を含む所望の充電時間Ｔｃでバッテリ１２を充電するため、充電開始時刻ｔｃｓの最適化を図り、充電開始時刻ｔ＿ｃｏｎｓｔ前の最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔからバッテリ１２への充電を開始することで、充電終了時刻ｔｃｆまでに充電を終了させ、電気料金の削減と、充電終了後のバッテリ１２の劣化の抑制とを共に実現する。そして、この具体例では、図５に示す評価関数Ｑ（ｔ）を用いて、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔを特定する。以下の説明では、便宜上、評価関数Ｑ（ｔ）の値を「総合評価値Ｑ（ｔ）」と呼称する場合がある。

評価関数Ｑ（ｔ）とは、電気料金、バッテリ１２の劣化促進度合、及び、充電開始時刻ｔｃｓから充電終了時刻ｔｃｆまでの充電の完了の有無を総合的に評価するための関数である。すなわち、評価関数Ｑ（ｔ）とは、時刻ｔ１から充電終了時刻ｔｃｆまでの時間帯において、ある時刻ｔｉから充電を開始し、充電時間Ｔｃ（ｔｉ）で現在ＳＯＣから目標ＳＯＣにまで充電する場合に、電気料金、及び、バッテリ１２の劣化促進度合を用いて総合的に評価するものである。従って、評価関数Ｑ（ｔ）は、図５に示すように、それぞれの時刻ｔｉにおいて得られる。

なお、充電開始時刻ｔｃｓ（時刻ｔｉ）が変化した場合、車両１６の外気温の影響によって時刻ｔｉでのバッテリ温度が変化し、充電時間Ｔｃが変化する可能性がある。このように、充電時間Ｔｃは、充電開始時刻ｔｃｓ及びバッテリ温度に依存して変化するため、以下の説明では、ある時刻ｔｉから充電を開始するときの充電時間Ｔｃを充電時間Ｔｃ（ｔｉ）、充電開始時刻ｔ＿ｃｏｎｓｔから充電を開始するときの充電時間Ｔｃを充電時間Ｔｃ(ｔ＿ｃｏｎｓｔ)と呼称する場合がある。

具体的に、評価関数Ｑ（ｔ）は、下記の（１）式で表わされる。
Ｑ（ｔ）＝ｋ１×（電気料金評価関数Ｑｃｏｓｔ（ｔ））＋ｋ２
×（バッテリ劣化評価関数Ｑｂａｔ（ｔ））＋ｋ３ （１）

ここで、（１）式の第１項目を電気料金評価値と呼称する。電気料金評価値のうち、電気料金評価関数Ｑｃｏｓｔ（ｔ）は、時刻ｔｉから充電を開始するときの電気料金を評価するための関数である。また、ｋ１は、電気料金評価関数Ｑｃｏｓｔ（ｔ）に対する第１重み係数である。この場合、電気料金評価関数Ｑｃｏｓｔ（ｔ）は、下記の（２）式で表わされる。
Ｑｃｏｓｔ（ｔ）＝Σ(充電設備１８の有効電力Ｐ（ｔ）
× 電気料金単価Ｍ（ｔ）) （２）

Ｐ（ｔ）は、ある時刻ｔｉから充電を開始する場合の充電設備１８からバッテリ１２への有効電力である。Ｍ（ｔ）は、ある時刻ｔｉから充電を開始する場合の単位電力当たりの電気料金（電気料金の単価）である。Σは、バッテリ１２の充電開始から充電終了までのＰ（ｔ）×Ｍ（ｔ）の総和を示す数学記号である。そのため、（２）式は、バッテリ１２への充電開始（時刻ｔｉ）から充電終了（時刻ｔｉから充電時間Ｔｃ（ｔｉ）経過した時刻（ｔｉ＋Ｔｃ（ｔｉ）））までの電気料金の時間積分を示している。従って、ある時刻ｔｉの電気料金評価値は、各時刻ｔにおける充電設備１８の有効電力Ｐ（ｔ）と電気料金単価Ｍ（ｔ）とを乗算し、時刻ｔｉから充電終了時刻（ｔｉ＋Ｔｃ（ｔｉ））まで積分することで算出される。

なお、充電設備１８の有効電力Ｐ（ｔ）は、（１）充電設備１８の特性、（２）車両１６の外気温等の影響で変化するバッテリ温度、（３）車両１６に搭載された高電圧の補機（負荷）の稼働状態（例えば、車両１６内の空調、バッテリ１２への加温等）に依存し、充電開始時刻ｔｃｓ（時刻ｔｉ）によって変化する。つまり、充電設備１８の有効電力Ｐ（ｔ）は、常に一定ではなく、時刻ｔでのバッテリ温度や車両１６の負荷の稼働状態を予測した上で、時刻ｔｉから充電終了時刻（ｔｉ＋Ｔｃ（ｔｉ））までの時系列的な変化を考慮して算出される。

これにより、低温環境でバッテリ１２を加温して動作させる状況、又は、ユーザが出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔに合わせて、一定時間Ｔｍ内でタイマ空調を設定している状況等に対しても、電気料金評価値を精度良く算出することができる。

従って、電気料金評価値は、（２）式からも明らかなように、電気料金が高くなる程大きくなり、一方で、電気料金が低くなる程小さくなる。

（１）式の第２項目をバッテリ劣化評価値と呼称する。バッテリ劣化評価値のうち、バッテリ劣化評価関数Ｑｂａｔ（ｔ）は、時刻ｔｉから充電を開始するときのバッテリ１２の劣化を評価するための関数である。また、ｋ２は、バッテリ１２の劣化促進度合（図３参照）に応じたバッテリ劣化評価関数Ｑｂａｔ（ｔ）に対する第２重み係数である。この場合、バッテリ劣化評価関数Ｑｂａｔ（ｔ）は、下記の（３）式で表わされる。
Ｑｂａｔ（ｔ）＝Σｋ（ｔ）×ｔ （３）

ｋ（ｔ）は、ある時刻ｔｉから充電を開始した場合に、図３のバッテリ１２の劣化促進度合に基づいて定義される、バッテリ１２のＳＯＣに応じた放置劣化特性を示す。以下の説明では、放置劣化特性ｋ（ｔ）ともいう。Σは、バッテリ１２の充電開始から充電終了までのｋ（ｔ）×ｔの総和を示す数学記号である。従って、（３）式は、ＳＯＣの値によって異なる放置劣化特性ｋ（ｔ）を、バッテリ１２への充電開始から充電終了まで時間積分することを示している。

前述のように、厳密には、バッテリ１２の劣化促進度合（図３参照）は、バッテリ温度に依存し、該バッテリ温度によって変化する。そのため、放置劣化特性ｋ（ｔ）は、バッテリ１２の劣化促進度合に基づいて定義される、バッテリ１２のＳＯＣ及びバッテリ温度に応じた放置劣化特性を用いてもよい。この場合、（３）式は、ＳＯＣ及びバッテリ温度の違いで異なる放置劣化特性ｋ（ｔ）を、時刻ｔ１から出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔまで時間積分することを示すことになる。なお、図３では、ＳＯＣとバッテリ１２の劣化促進度合との関係のみ図示している。

従って、放置劣化特性ｋ（ｔ）は、ある時刻ｔｉにおけるＳＯＣ及びバッテリ温度を予測することで算出される。すなわち、放置劣化特性ｋ（ｔ）は、時刻ｔ１から時刻ｔｉまで放置されているバッテリ温度の時系列変化から、時刻ｔｉから充電終了時刻（ｔｉ＋Ｔｃ（ｔｉ））まで充電する際のＳＯＣ及びバッテリ温度の時系列変化と、充電終了時刻（ｔｉ＋Ｔｃ（ｔｉ））から出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔまで放置されるバッテリ温度の時系列変化とを、それぞれ予測することで算出することができる。このように、バッテリ温度の時系列的な変化を考慮することで、バッテリ劣化評価関数Ｑｂａｔ（ｔ）（バッテリ劣化評価値）を精度良く算出することができる。従って、著しく温度が低い又は高い状況においても、バッテリ１２の劣化を一層抑制することが可能となる。

従って、バッテリ劣化評価値は、（３）式からも明らかなように、バッテリ１２の劣化促進度合が進む程大きくなり、一方で、バッテリ１２の劣化促進度合が低くなる程小さくなる。

ｋ１及びｋ２の各係数は、車両履歴保持部４０に予め保持されたユーザの志向を示す情報に基づき、充電計画判断部４４が設定するか、又は、ユーザが車載ディスプレイ２６又はスマートデバイス２２の操作部５０を操作して設定してもよい。

ｋ３は、充電終了時刻ｔｃｆまでにバッテリ１２への充電が終了するかどうかを示す第３重み係数である。以下、第３重み係数を充電終了評価値と呼称する。ここで、評価関数Ｑ（ｔ）は０～１の範囲の値をとり、充電終了時刻ｔｃｆまでに充電が終了する場合には、ｋ３＝０に設定され、充電終了時刻ｔｃｆまでに充電が終了しない場合には、ｋ３＝１に設定される。つまり、ｋ３は、充電終了時刻ｔｃｆ、すなわち、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔまでにバッテリ１２への充電が終了しない場合には、評価関数Ｑ（ｔ）が取り得る範囲の最大値に該評価関数Ｑ（ｔ）を設定するための制約条件である。

このように、（１）式の評価関数Ｑ（ｔ）、すなわち、総合評価値Ｑ（ｔ）は、バッテリ１２の充電制御に関して、電気料金、バッテリ１２の劣化促進度合、及び、充電終了時刻ｔｃｆまでの充電の完了の有無を総合的に評価したものである。

前述のように、評価関数Ｑ（ｔ）（総合評価値Ｑ（ｔ））は、任意の時刻ｔ毎に得られる。この具体例において、評価関数Ｑ（ｔ）は、図５のように、帰宅時刻ｔ１から時間経過に伴って減少し、最小値（極小値）にまで低下した後は時間経過に伴って増加し、充電開始時刻ｔ＿ｃｏｎｓｔ以降は上限値に固定される。

ここで、帰宅時刻ｔ１から２２時までの時間帯に充電開始時刻ｔｃｓを設定し、バッテリ１２への充電を開始する場合、総合評価値Ｑ（ｔ）は高くなる。これは、（１）電気料金が比較的割高であること、及び、（２）目標ＳＯＣに早く到達するため、充電終了後、放置劣化が進みやすいことで、総合評価値Ｑ（ｔ）が高くなるためである。

また、２２時から翌日の１時までの時間帯に充電開始時刻ｔｃｓを設定し、バッテリ１２への充電を開始する場合、帰宅時刻ｔ１から２２時までの時間帯よりも、総合評価値Ｑ（ｔ）は低くなる。これは、電気料金が割安料金であるため、総合評価値Ｑ（ｔ）が低くなったものと考えられる。但し、この時間帯でも、目標ＳＯＣに早く到達し、放置劣化が進むため、総合評価値Ｑ（ｔ）はそれ程低下しない。

さらに、翌日の１時から３時までの時間帯に充電開始時刻ｔｃｓを設定し、バッテリ１２への充電を開始する場合、総合評価値Ｑ（ｔ）は最も低くなる。これは、（１）電気料金が割安料金であること、（２）充電終了時刻ｔｃｆ直前に目標ＳＯＣに到達し、放置劣化が抑制されること、及び、（３）充電終了時刻ｔｃｆまでに充電が完了することで、総合評価値Ｑ（ｔ）が最も低くなるものと考えられる。

さらにまた、翌日の３時～５時の時間帯に充電開始時刻ｔｃｓを設定し、バッテリ１２への充電を開始する場合、総合評価値Ｑ（ｔ）は上昇する。また、翌日の５時以降の時間帯に充電開始時刻ｔｃｓを設定し、バッテリ１２への充電を開始する場合、総合評価値Ｑ（ｔ）は上限値になる。すなわち、充電開始時刻ｔ＿ｃｏｎｓｔ以降に充電を開始すれば、充電終了時刻ｔｃｆまでに充電が完了しないため、総合評価値Ｑ（ｔ）が上限値になるためである。

従って、評価関数Ｑ（ｔ）が最小値になる時点を最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔに設定すれば、電気料金が比較的安価となり、バッテリ１２の劣化が小さくなり、且つ、充電終了時刻ｔｃｆまでに充電が終了する。すなわち、電気料金の削減とバッテリ１２の劣化の抑制とを共に実現することが可能になる。

図６及び図７は、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔの設定処理と、該最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔから充電終了時刻ｔｃｆまでのバッテリ１２の充電処理とを示すフローチャートである。図６及び図７の処理は、主として、充電計画判断部４４（図１参照）が実行する。

先ず、ユーザの運転する車両１６（図１参照）が自宅に帰宅した後、ユーザが充電設備１８の充電コネクタ３４を充電ポート３０に差し込み、充電コネクタ３４と充電ポート３０とが接続された場合、充電実施部２４は、充電設備１８からバッテリ１２への充電が可能な状態になったことを、通信制御ユニット２８及び通信部３６を介して、充電計画判断部４４に通知する。

そして、図６のステップＳ１において、充電計画判断部４４は、この通知を受けて、時間帯別の電気料金（料金プラン、電気料金関数）を取得する。この場合、充電計画判断部４４は、電気料金テーブル保持部３９に予め格納されている料金プランを取得する。あるいは、充電計画判断部４４は、ユーザが契約している電力会社から通信部３６を介して料金プランを取得する。電力会社から料金プランを取得した場合、取得した料金プランは、電気料金テーブル保持部３９に格納される。

車両履歴保持部４０には、ＳＯＣ及びバッテリ温度とバッテリ１２の劣化促進度合との関係がテーブルとして格納されている。そこで、ステップＳ２において、充電計画判断部４４は、車両履歴保持部４０を参照し、ＳＯＣ及びバッテリ温度に対するバッテリ１２の劣化促進度合を取得する。

ステップＳ３において、充電計画判断部４４は、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔを取得する。

この場合、充電計画判断部４４は、通信部３６を介して、車両１６の通信制御ユニット２８に出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔの送信要求を行う。これにより、車載ディスプレイ２６は、通信制御ユニット２８が受信した送信要求に基づき、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔの入力を促す表示等を行う。ユーザは、車載ディスプレイ２６の表示内容を確認した後、該車載ディスプレイ２６を操作して出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔを入力する。この結果、充電計画判断部４４は、通信制御ユニット２８及び通信部３６を介して、ユーザが入力した出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔを取得することができる。

あるいは、充電計画判断部４４は、通信部３６を介して、スマートデバイス２２の通信部４６に出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔの送信要求を行ってもよい。この場合、スマートデバイス２２の表示部４８は、通信部４６が受信した送信要求に基づき、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔの入力を促す表示を行う。ユーザは、表示部４８の表示内容を確認した後、操作部５０を操作して出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔを入力する。この結果、充電計画判断部４４は、各通信部３６、４６を介して、ユーザが入力した出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔを取得することができる。

ステップＳ４において、充電計画判断部４４は、充電設備１８の特性（普通充電又は急速充電の違い）を示す充電設備情報を取得する。この場合、充電計画判断部４４は、ユーザが初期設定した充電設備情報、又は、車両履歴保持部４０に充電設備情報が予め格納されている場合には、格納されている充電設備情報を参照すればよい。なお、充電設備情報を予め把握している場合は、ステップＳ４の取得処理をスキップしてもよい。

一方、充電実施部２４は、不図示のセンサを用いて、バッテリ１２のＳＯＣ及びバッテリ温度、車両１６の外気温等の車両１６（バッテリ１２）に関わる各種の情報を逐次取得している。そこで、ステップＳ５において、充電計画判断部４４は、充電実施部２４から通信制御ユニット２８及び通信部３６を介して、車両１６に関わる各種の情報を取得する。

次のステップＳ６において、充電計画判断部４４は、目標ＳＯＣを設定する。この場合、ステップＳ３と同様に、ユーザが車載ディスプレイ２６又はスマートデバイス２２の操作部５０を操作して目標ＳＯＣを入力し、充電計画判断部４４が該目標ＳＯＣを設定すればよい。あるいは、車両履歴保持部４０に保持された車両１６の走行履歴を参照し、充電計画判断部４４が目標ＳＯＣを設定すればよい。なお、目標ＳＯＣは、車両１６の次回の走行に必要な充電量等、ユーザの利便性を損なわない程度に必要十分な充電量に応じたＳＯＣである。

次のステップＳ７において、充電計画判断部４４は、ステップＳ５で取得した情報に基づいて、現在時刻以降のバッテリ温度の時間経過に対する推移（時系列推移）を予測する。

次のステップＳ８において、充電計画判断部４４は、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔから一定時間Ｔｍのマージンを考慮して充電終了時刻ｔｃｆを算出する。次に、充電計画判断部４４は、目標ＳＯＣ、現在ＳＯＣ、充電設備情報、及び、バッテリ温度の時系列推移を考慮した充電時間Ｔｃを算出する。次に、充電計画判断部４４は、充電終了時刻ｔｃｆから充電時間Ｔｃを逆算して充電開始時刻ｔ＿ｃｏｎｓｔを算出する。

次のステップＳ９において、充電計画判断部４４は、上記の（１）式の評価関数Ｑ（ｔ）を定義する。前述のように、充電計画判断部４４は、電気料金、バッテリ１２の劣化促進度合（劣化特性）及び出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔを既に取得又は算出している。

また、ｋ１及びｋ２の係数については、ユーザの志向に応じて、充電計画判断部４４が設定する。例えば、バッテリ１２の充電に関して、ユーザの志向が、バッテリ１２の劣化の抑制よりも、電気料金の削減を重視している場合には、ｋ１がｋ２よりも大きく設定される（ｋ１＞ｋ２）。また、ユーザの志向が、電気料金の削減よりも、バッテリ１２の劣化の抑制を重視している場合には、ｋ２がｋ１よりも大きく設定される（ｋ１＜ｋ２）。なお、ユーザの志向は、ステップＳ３の取得処理と同様に、充電計画判断部４４から通信部３６を介して車両１６又はスマートデバイス２２に送信要求を行うことで、電気料金の削減又はバッテリ１２の劣化の抑制のどちらを重視（優先）するかをユーザに選択させ、その選択結果を踏まえて、充電計画判断部４４がｋ１及びｋ２を設定すればよい。あるいは、車両履歴保持部４０にユーザの志向に関する情報を予め格納しておき、充電計画判断部４４がこの情報に基づいてｋ１及びｋ２を設定すればよい。

また、ｋ３については、現在の時刻が充電開始時刻ｔ＿ｃｏｎｓｔよりも前ならｋ３＝０に設定され（充電終了時刻ｔｃｆまでに充電が終了）、現在の時刻が充電開始時刻ｔ＿ｃｏｎｓｔ以降であればｋ３＝１に設定される（充電終了時刻ｔｃｆまでに充電が終了しない）。

さらに、（３）式のｋ（ｔ）は、時刻ｔにおけるＳＯＣ、バッテリ温度及びバッテリ１２の劣化促進度合に基づき設定される。

このように、（１）式～（３）式の各係数及び各関数が設定されることで、充電計画判断部４４は、評価関数Ｑ（ｔ）を定義することができる。

図７のステップＳ１０において、充電計画判断部４４（図１参照）は、ある時刻ｔｉの変数ｉを１に設定する。つまり、ある時刻ｔｉを帰宅時刻ｔ１に設定する。なお、変数ｉは、１以上の整数である。なお、各時刻の単位は、秒、分、又は時間のいずれでもよい。

次のステップＳ１１において、充電計画判断部４４は、（１）式～（３）式を用いて帰宅時刻ｔ１（時刻ｔｉ）にバッテリ１２の充電を開始した場合の評価関数Ｑ（ｔ）の値（総合評価値Ｑ（ｔ））を算出する。すなわち、充電計画判断部４４は、帰宅時刻ｔ１から充電時間Ｔｃでバッテリ１２を充電する場合の総合評価値Ｑ(ｔ１)を算出する。

なお、以下の説明では、時刻ｔｉにおける評価関数Ｑ(ｔｉ)（総合評価値Ｑ(ｔｉ)）を、説明の便宜上、評価関数Ｑ(ｉ)（総合評価値Ｑ(ｉ)）と呼称する。

次のステップＳ１２において、充電計画判断部４４は、時刻ｔｉよりも所定時間（時間α）だけ遅くした時刻ｔ（ｉ＋１）の総合評価値Ｑ（ｉ＋１）を算出する。この場合、ｉ＝１であるため、充電計画判断部４４は、時刻ｔ２での総合評価値Ｑ（ｔ）、すなわち、時刻ｔ２から充電時間Ｔｃでバッテリ１２を充電する場合の総合評価値Ｑ（ｔ２）を算出する。

次のステップＳ１３において、充電計画判断部４４は、時刻ｔｉでの評価関数Ｑ（ｔ）の値（総合評価値Ｑ（ｉ））と、時刻ｔ（ｉ＋１）での評価関数Ｑ（ｔ）の値（総合評価値Ｑ（ｉ＋１））とを比較し、Ｑ（ｉ）＜Ｑ（ｉ＋１）であるかどうかを判定する。

ステップＳ１３において、Ｑ（ｉ）＜Ｑ（ｉ＋１）である場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１４に進み、時刻ｔｉを最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔに設定する。つまり、Ｑ（ｉ）及びＱ（ｉ＋１）の両者を比較すると、Ｑ（ｉ）の方が小さいため、時刻ｔｉからバッテリ１２の充電を開始すれば、充電終了時刻ｔｃｆまでに充電が終了すると共に、電気料金の削減とバッテリ１２の劣化の抑制とを図ることが可能になると考えられるためである。

一方、ステップＳ１３において、Ｑ（ｉ）≧Ｑ（ｉ＋１）である場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、ステップＳ１４の処理がスキップされ、次のステップＳ１５に進む。つまり、Ｑ（ｉ）及びＱ（ｉ＋１）の両者を比較すると、Ｑ（ｉ）は、Ｑ（ｉ＋１）以上であるため、時刻ｔｉからバッテリ１２の充電を開始しても、電気料金の削減とバッテリ１２の劣化の抑制とを図ることが難しいと想定されるためである。

次のステップＳ１５において、充電計画判断部４４は、時刻ｔｉが充電開始時刻ｔ＿ｃｏｎｓｔに到達したかどうかを判定する。

ステップＳ１５において、充電開始時刻ｔ＿ｃｏｎｓｔに到達していない場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、ステップＳ１６に進み、変数ｉをカウントアップする。その後、ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２～Ｓ１５の処理が繰り返し行われる。従って、充電計画判断部４４は、帰宅時刻ｔ１から所定時間の間隔で、時刻ｔｉでの総合評価値Ｑ（ｉ）の算出と、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔの更新とを繰り返し行う。

ステップＳ１５において、充電開始時刻ｔ＿ｃｏｎｓｔに到達した場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、ステップＳ１２～Ｓ１６の処理が完了し、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔが確定する。

次のステップＳ１７において、充電計画判断部４４は、通信部３６及び通信制御ユニット２８を介して充電実施部２４に、確定した最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔ及び目標ＳＯＣの情報、すなわち、充電スケジュールを送信する。これにより、充電実施部２４は、受信した充電スケジュールに基づき、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔになったらバッテリ１２の充電を開始する。

充電実施部２４は、充電開始後も、バッテリ１２の現在ＳＯＣを逐次取得している。そして、ステップＳ１８において、現在ＳＯＣが目標ＳＯＣに到達すれば（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、ステップＳ１９に進み、バッテリ１２の充電が終了する。これにより、充電終了時刻ｔｃｆまでにバッテリ１２の充電を終了させることができる。

なお、国、地域、電力会社の違いによって、料金プラン（電気料金が安い時間帯）が異なる場合がある。そのため、図６及び図７の処理を行う際、充電計画判断部４４は、車両履歴保持部４０に格納されている前回の充電制御の履歴を確認し、今回の処理との間で、電気料金に変更なければ、前回の電気料金をそのまま利用してもよい。これにより、ステップＳ１、Ｓ２の一部処理がスキップされるので、充電スケジュールの設定の効率化を図ることができる。但し、前回の充電制御と、今回の充電制御との間で、各条件に変更があれば、図６及び図７のフローチャートに沿って処理が順に行われる。

また、図６及び図７の処理は、充電設備１８側の充電コネクタ３４と車両１６側の充電ポート３０とがプラグイン接続されることを条件に実行される。本実施形態では、充電設備１８からバッテリ１２に非接触充電が可能な状態に至った際に、図６及び図７の処理を実行してもよい。

また、図７のステップＳ１７、Ｓ１８において、充電設備１８のブレーカが落ちて充電が停止した場合、その後、充電設備１８から起動信号（ＣＰＬ信号）を再度検知したときに、当初の充電スケジュール通りの充電を再開すればよい。また、充電コネクタ３４が充電ポート３０から抜かれた場合は、充電スケジュールをリセットせず、充電コネクタ３４と充電ポート３０とが再度接続されたときに、充電スケジュールに関わる評価関数Ｑ（ｔ）等の計算を再度行って、充電スケジュールを再設定すればよい。

さらに、図７のステップＳ１１～Ｓ１６において、現時点（時刻ｔ（ｉ））から充電する場合と、所定時間後（時刻ｔ（ｉ＋１））に充電する場合とで、総合評価値Ｑ（ｔ）が同じになる場合（Ｑ（ｉ）＝Ｑ（ｉ＋１））には、所定時間後に充電する場合を選択してもよい。つまり、Ｑ（ｉ＋１）に応じた時刻ｔ（ｉ＋１）が最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔに更新される。

また、図５のような評価関数Ｑ（ｔ）となる場合、図６及び図７の処理では、時刻ｔ１から充電終了時刻ｔｃｆまでの所定時間間隔の時刻ｔｉ毎に評価関数Ｑ（ｔ）を算出し、それぞれの時刻ｔｉについてステップＳ１２～Ｓ１６の処理を繰り返し行えばよい。

あるいは、電気料金テーブル等から評価関数Ｑ（ｔ）の下に凸の変曲点が１つしかないことが予め分かっている場合には、時刻ｔ１から所定時間間隔の時刻ｔｉ毎に評価関数Ｑ（ｔ）を算出し、それぞれの時刻ｔｉについてステップＳ１２～Ｓ１６の処理を繰り返し行い、評価関数Ｑ（ｔ）が最小値から上昇に転じる時点を最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔとして確定すればよい。この場合、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔが確定した時点で、ステップＳ１２～Ｓ１６の処理を中止し、ステップＳ１７以降の処理に移行すればよい。

あるいは、時刻ｔｉを可変にして、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔの算出処理（最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔを探索するための最適化演算）を複数回行ってもよい。具体的には、１回目の算出処理では、時間αを比較的大きく設定し（時間α１）、時刻ｔｉから粗めにステップＳ１２～Ｓ１６の処理を繰り返し行うことで、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔ１を大まかに算出する。２回目の算出処理では、１回目の算出処理で求めた最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔ１を含む時刻（ｔｃｓ＿ｏｐｔ１－α１）から時刻（ｔｃｓ＿ｏｐｔ１＋α１）までの時間帯について、α１よりも短い時間α２を設定し、この時間帯において時間α２の間隔で、ステップＳ１２～Ｓ１６の処理を繰り返し行い、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔ２を求める。３回目の算出処理以降、同様な手法で、ステップＳ１２～Ｓ１６の処理対象の時間帯と時間αとをいずれも短く設定し、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔを算出する。これにより、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔを算出する際の演算処理負荷が軽減されると共に、ユーザが充電設備１８を車両１６に接続してから、より短時間で最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔを精度良く設定することができる。

［４．本実施形態の効果］
本実施形態に係る充電制御装置１０は、充電設備１８（外部電源）からバッテリ１２への充電を制御する充電制御装置１０であって、バッテリ１２の現在ＳＯＣを取得する現在ＳＯＣ取得部、目標ＳＯＣを取得する目標ＳＯＣ取得部、充電設備１８の単位電力当りの電気料金を取得する電気料金取得部、及び、電気料金を考慮し、且つ、現在ＳＯＣと目標ＳＯＣとを比較することで、バッテリ１２の劣化促進度合が低くなるようなバッテリ１２の充電スケジュールを設定する充電スケジュール設定部として機能させる充電計画判断部４４を有する。

本実施形態に係る車両１６（移動体）は、上記のような充電制御装置１０とバッテリ１２とを備える。

本実施形態に係る充電制御システム１４は、上記のような充電制御装置１０とバッテリ１２とを備える。

本実施形態に係る充電制御方法は、充電設備１８からバッテリ１２への充電を制御する充電制御方法であって、充電計画判断部４４が現在ＳＯＣを取得するステップ（ステップＳ５）と、充電計画判断部４４が目標ＳＯＣを取得するステップ（ステップＳ６）と、充電計画判断部４４が充電設備１８の単位電力当りの電気料金を取得するステップ（ステップＳ１）と、充電計画判断部４４が電気料金を考慮し、且つ、現在ＳＯＣと目標ＳＯＣとを比較することで、バッテリ１２の劣化促進度合が低くなるようなバッテリ１２の充電スケジュールを設定するステップ（ステップＳ９～Ｓ１６）とを有する。

このように、本実施形態によれば、電気料金と、充電前及び充電後のバッテリ１２の劣化特性（バッテリの劣化のしやすさ）とを考慮して、バッテリ１２の充電スケジュールを設定する。従って、この充電スケジュールに従って充電設備１８からバッテリ１２への充電を実行することにより、電気料金を削減しつつ、バッテリ１２の劣化の抑制を実現することができる。

ここで、充電計画判断部４４は、バッテリ１２を有し、該バッテリ１２からの電力供給で駆動する車両１６（移動体）の出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔ（駆動予定時刻）を取得する駆動予定時刻取得部と、バッテリ１２の劣化促進度合を取得する劣化促進度合取得部として機能する。充電計画判断部４４は、バッテリ１２が充電可能な状態である場合に、取得した劣化促進度合に基づき、現在ＳＯＣ及び目標ＳＯＣに対するバッテリ１２の劣化促進度合を特定し、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔまでの間で、バッテリ１２の劣化促進度合が比較的低い状態に維持されるような充電スケジュールを設定する。

これにより、バッテリ１２の劣化促進度合が高い状態に維持される時間が減るので、バッテリ１２の劣化の抑制が可能となる。

また、充電計画判断部４４は、取得した劣化促進度合に基づき、現在ＳＯＣ及び現在のバッテリ温度に対するバッテリ１２の劣化促進度合と、目標ＳＯＣ及び充電終了後のバッテリ温度に対するバッテリ１２の劣化促進度合とを特定し、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔまでの間で、バッテリ１２の劣化促進度合が比較的低い状態に維持されるような充電スケジュールを設定する。

これにより、低温環境でバッテリ１２を加温動作する状況や、ユーザが出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔに合わせて車両１６内のタイマ空調を設定している状況等に対しても、充電スケジュールを精度良く設定することができる。

また、充電計画判断部４４は、時刻ｔｉの現在ＳＯＣから目標ＳＯＣにまでバッテリ１２を充電する際の電気料金及びバッテリ１２の劣化促進度合に関する評価値（評価関数Ｑ（ｉ）、総合評価値Ｑ（ｉ））と、時刻ｔｉから一定時間（時間α）後の時刻ｔ（ｉ＋１）の現在ＳＯＣから目標ＳＯＣまでバッテリ１２を充電する際の電気料金及びバッテリ１２の劣化促進度合に関する評価値（評価関数Ｑ（ｉ＋１）、総合評価値Ｑ（ｉ＋１））とを取得する評価値取得部として機能する。この場合、充電計画判断部４４は、取得された各評価値を比較して、評価値の低い時刻をバッテリ１２への充電を実際に開始する充電開始時刻ｔｃｓ（最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔ）に設定する。

これにより、適切な充電開始時刻ｔｃｓ（最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔ）を設定することが可能となる。

また、充電計画判断部４４は、一定時間間隔で総合評価値Ｑ（ｔ）を取得する毎に、時刻ｔｉの総合評価値Ｑ（ｉ）と一定時間後の時刻ｔ（ｉ＋１）の総合評価値Ｑ（ｉ＋１）とを比較し、一定時間後の時刻ｔ（ｉ＋１）の総合評価値Ｑ（ｉ＋１）が低ければ、該総合評価値Ｑ（ｉ＋１）の低い時刻ｔ（ｉ＋１）を選択し、総合評価値Ｑ（ｉ＋１）が総合評価値Ｑ（ｉ）よりも高くなれば、該時刻ｔｉを充電開始時刻ｔｃｓ（最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔ）に設定し、総合評価値Ｑ（ｔ）の取得処理を中止する。

これにより、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔまでに充電が終了しないような充電開始時刻ｔｃｓが設定されることを回避しつつ、設定処理の効率化を図ることができる。

あるいは、充電計画判断部４４は、一定時間間隔で評価値Ｑを取得する毎に、時刻ｔｉの総合評価値Ｑ（ｉ）と一定時間後の時刻ｔ（ｉ＋１）の総合評価値Ｑ（ｉ＋１）とを比較して、評価値の低い時刻を選択し、最も低い評価値の時刻を充電開始時刻ｔｃｓ（最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔ）に設定する。

この場合でも、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔまでに充電が終了しないような充電開始時刻ｔｃｓが設定されることを回避することができる。

また、充電計画判断部４４は、一定時間間隔を可変にすることで、最も低い評価値の時刻の選択処理を複数回実行する。

これにより、当該時刻（最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔ）を算出する際の演算処理負荷が軽減されると共に、ユーザが充電設備１８を車両１６に接続してから、より短時間で最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔを精度良く設定することができる。

また、充電計画判断部４４は、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔまでにバッテリ１２への充電が終了するような総合評価値Ｑ（ｔ）のうち、最小の総合評価値の時刻を充電開始時刻ｔｃｓ（最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔ）に設定する。

これにより、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔまでに充電が終了しないような充電開始時刻ｔｃｓが設定されることを確実に回避することができる。

この場合、総合評価値Ｑ（ｔ）は、充電設備１８からバッテリ１２への有効電力と電気料金の単価と第１重み係数ｋ１とを乗じて得られる電気料金評価値と、車両１６の前回の駆動完了時から出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔまでの時間帯におけるバッテリ１２の劣化を示す劣化特性係数の時間積分に第２重み係数ｋ２を乗じて得られるバッテリ劣化評価値と、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔまでにバッテリ１２への充電が終了するか否かを評価する充電終了評価値ｋ３との和である。

これにより、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔの設定を精度良く行うことができる。

この場合、バッテリ１２のユーザがバッテリ１２の劣化よりも電気料金を重視する場合、第１重み係数ｋ１が第２重み係数ｋ２よりも大きく設定され、ユーザが電気料金よりもバッテリ１２の劣化を重視する場合、第２重み係数ｋ２が第１重み係数ｋ１よりも大きく設定される。また、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔまでにバッテリ１２への充電が終了する場合には、充電終了評価値ｋ３が低く設定される（ｋ３＝０）。さらに、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔまでにバッテリ１２への充電が終了しない場合には、充電終了評価値ｋ３が高く設定される（ｋ３＝１）。

これにより、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔの設定を一層精度良く行うことができる。

また、前回のバッテリ１２への充電における電気料金と、今回のバッテリ１２への充電における電気料金とに変更がない場合、充電計画判断部４４は、前回のバッテリ１２への充電における電気料金を用いて、電気料金評価値を算出する。あるいは、充電計画判断部４４は、車両１６のユーザが各日毎の電力需給バランスによって電気料金が可変する変動タリフ料金契約を行っている場合、電気料金を定期的に取得し、該当日の電気料金を用いて、電気料金評価値を算出する。

いずれの場合でも、充電スケジュールの設定の効率化を図ることができる。また、変動タリフ料金契約の場合、電気料金を定期的に取得するので、該電気料金が自動的に更新される。この結果、電気料金評価値を精度良く算出することができる。

この場合、充電計画判断部４４は、有効電力及び電気料金の単価の時系列変化と第１重み係数ｋ１とを考慮して電気料金評価値を算出する。

これにより、最適時刻ｔｃｓ＿ｏｐｔの設定をより精度良く行うことができる。

また、充電計画判断部４４は、出発予定時刻ｔ＿ｓｔａｒｔよりも所定時間（一定時間Ｔｍ）前にバッテリ１２への充電を終了するような充電スケジュールを設定する。

これにより、ユーザは、余裕をもって車両１６を出発させることができる。

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。

１０…充電制御装置 １２…バッテリ
１４…充電制御システム １６…車両（物体、移動体）
１８…充電設備（外部電源） ２０…管理サーバ
４４…充電計画判断部（現在ＳＯＣ取得部、目標ＳＯＣ取得部、電気料金取得部、充電スケジュール設定部、駆動予定時刻取得部、劣化促進度合取得部、評価値取得部）

Claims (17)

1. 外部電源からバッテリへの充電を制御する充電制御装置であって、
   前記バッテリの現在ＳＯＣを取得する現在ＳＯＣ取得部と、
   目標ＳＯＣを取得する目標ＳＯＣ取得部と、
   前記外部電源の単位電力当りの電気料金を取得する電気料金取得部と、
   前記電気料金を考慮し、且つ、前記現在ＳＯＣと前記目標ＳＯＣとを比較することで、前記バッテリの劣化促進度合が低くなるような前記バッテリの充電スケジュールを設定する充電スケジュール設定部と、
   を有する、充電制御装置。
2. 請求項１記載の充電制御装置において、
   前記バッテリを有し、該バッテリからの電力供給で駆動する移動体の駆動予定時刻を取得する駆動予定時刻取得部と、
   前記バッテリの劣化促進度合を取得する劣化促進度合取得部と、
   をさらに有し、
   前記充電スケジュール設定部は、前記バッテリが充電可能な状態である場合に、前記劣化促進度合取得部が取得した前記劣化促進度合に基づき、前記現在ＳＯＣ及び前記目標ＳＯＣに対する前記バッテリの劣化促進度合を特定し、前記駆動予定時刻までの間で、前記バッテリの劣化促進度合が比較的低い状態に維持されるような前記充電スケジュールを設定する、充電制御装置。
3. 請求項２記載の充電制御装置において、
   前記充電スケジュール設定部は、前記劣化促進度合取得部が取得した前記劣化促進度合に基づき、前記現在ＳＯＣ及び現在バッテリ温度に対する前記バッテリの劣化促進度合と、前記目標ＳＯＣ及び充電終了後のバッテリ温度に対する前記バッテリの劣化促進度合とを特定し、前記駆動予定時刻までの間で、前記バッテリの劣化促進度合が比較的低い状態に維持されるような前記充電スケジュールを設定する、充電制御装置。
4. 請求項２又は３記載の充電制御装置において、
   現在時刻の前記現在ＳＯＣから前記目標ＳＯＣにまで前記バッテリを充電する際の前記電気料金及び前記バッテリの劣化促進度合に関する評価値と、前記現在時刻から一定時間後の時刻の前記現在ＳＯＣから前記目標ＳＯＣまで前記バッテリを充電する際の前記電気料金及び前記バッテリの劣化促進度合に関する評価値とを取得する評価値取得部をさらに有し、
   前記充電スケジュール設定部は、取得された前記各評価値を比較して、評価値の低い時刻を前記バッテリへの充電を実際に開始する充電開始時刻に設定する、充電制御装置。
5. 請求項４記載の充電制御装置において、
   前記充電スケジュール設定部は、
   前記評価値取得部が前記一定時間間隔で前記評価値を取得する毎に、前記現在時刻の評価値と前記一定時間後の時刻の評価値とを比較し、
   前記一定時間後の時刻の評価値が低ければ、該評価値の低い時刻を選択し、
   前記一定時間後の時刻の評価値が前記現在時刻の評価値よりも高くなれば、該現在時刻を前記充電開始時刻に設定し、前記評価値取得部での前記評価値の取得処理を中止させる、充電制御装置。
6. 請求項４記載の充電制御装置において、
   前記充電スケジュール設定部は、
   前記評価値取得部が前記一定時間間隔で前記評価値を取得する毎に、前記現在時刻の評価値と前記一定時間後の時刻の評価値とを比較して、評価値の低い時刻を選択し、
   最も低い評価値の時刻を前記充電開始時刻に設定する、充電制御装置。
7. 請求項６記載の充電制御装置において、
   前記充電スケジュール設定部は、前記一定時間間隔を可変にすることで、前記最も低い評価値の時刻の選択処理を複数回実行する、充電制御装置。
8. 請求項４～７のいずれか１項に記載の充電制御装置において、
   前記充電スケジュール設定部は、前記駆動予定時刻までに前記バッテリへの充電が終了するような前記評価値のうち、最小の評価値の時刻を前記充電開始時刻に設定する、充電制御装置。
9. 請求項４～８のいずれか１項に記載の充電制御装置において、
   前記評価値は、
   前記外部電源から前記バッテリへの有効電力と前記電気料金の単価と第１重み係数とを乗じて得られる電気料金評価値と、
   前記移動体の前回の駆動完了時から前記駆動予定時刻までの時間帯における前記バッテリの劣化を示す劣化特性係数の時間積分に第２重み係数を乗じて得られるバッテリ劣化評価値と、
   前記駆動予定時刻までに前記バッテリへの充電が終了するか否かを評価する充電終了評価値と、
   の和である、充電制御装置。
10. 請求項９記載の充電制御装置において、
    前記移動体のユーザが前記バッテリの劣化よりも前記電気料金を重視する場合、前記第１重み係数が前記第２重み係数よりも大きく設定され、
    前記ユーザが前記電気料金よりも前記バッテリの劣化を重視する場合、前記第２重み係数が前記第１重み係数よりも大きく設定され、
    前記駆動予定時刻までに前記バッテリへの充電が終了する場合には、前記充電終了評価値が低く設定され、
    前記駆動予定時刻までに前記バッテリへの充電が終了しない場合には、前記充電終了評価値が高く設定される、充電制御装置。
11. 請求項９又は１０記載の充電制御装置において、
    前回の前記バッテリへの充電における前記電気料金と、今回の前記バッテリへの充電における前記電気料金とに変更がない場合、前記充電スケジュール設定部は、前回の前記バッテリへの充電における前記電気料金を用いて、前記電気料金評価値を算出する、充電制御装置。
12. 請求項９又は１０記載の充電制御装置において、
    前記充電スケジュール設定部は、前記移動体のユーザが各日毎の電力需給バランスによって前記電気料金が可変する変動タリフ料金契約を行っている場合、前記電気料金を定期的に取得し、該当日の前記電気料金を用いて、前記電気料金評価値を算出する、充電制御装置。
13. 請求項９～１２のいずれか１項に記載の充電制御装置において、
    前記充電スケジュール設定部は、前記有効電力及び前記電気料金の単価の時系列変化と前記第１重み係数とを考慮して前記電気料金評価値を算出する、充電制御装置。
14. 請求項２～１３のいずれか１項に記載の充電制御装置において、
    前記充電スケジュール設定部は、前記駆動予定時刻よりも所定時間前に前記バッテリへの充電を終了するような前記充電スケジュールを設定する、充電制御装置。
15. 請求項１～１４のいずれか１項に記載の充電制御装置と、バッテリとを備える、移動体。
16. 請求項１～１４のいずれか１項に記載の充電制御装置と、バッテリとを備える、充電制御システム。
17. 外部電源からバッテリへの充電を制御する充電制御方法であって、
    現在ＳＯＣ取得部が前記バッテリの現在ＳＯＣを取得するステップと、
    目標ＳＯＣ取得部が前記バッテリの目標ＳＯＣを取得するステップと、
    電気料金取得部が前記外部電源の単位電力当りの電気料金を取得するステップと、
    充電スケジュール設定部が、前記電気料金を考慮し、且つ、前記現在ＳＯＣと前記目標ＳＯＣとを比較することで、前記バッテリの劣化促進度合が低くなるような前記バッテリの充電スケジュールを設定するステップと、
    を有する、充電制御方法。

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