(57)【要約】【課題】  搭載された蓄電装置の劣化を抑制することができ、その蓄電装置の寿命を延ばすことが可能な電気車両を提供する。【解決手段】  電力を用いて予め設定された経路４を動く車両本体１と、その電力を蓄積する蓄電装置１３とを具備する電気車両を用いる。蓄電装置１３が経路４における充電可能な複数の場所３で充電されるとき、経路４における蓄電装置１３の充電状態としてのＳＯＣの増減が、蓄電装置１３の最適なＳＯＣ（Ｅ０）を含む所定の範囲内となるように蓄電装置１３の電気容量が設定されている。ただし、蓄電装置１３は、二次電池を含む。その所定の範囲は、最適なＳＯＣ（Ｅ０）の±１０％の範囲であることが好ましい。【選択図】      図１
2006054958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を用いて予め設定された経路を動く車両本体と、
前記電力を蓄積する蓄電装置と
を具備し、
前記蓄電装置は、前記経路における充電可能な複数の場所で充電されるとき、前記経路における前記蓄電装置の充電状態としてのＳＯＣの増減が、前記蓄電装置の最適なＳＯＣを含む所定の範囲内となるように電気容量が設定されている
電気車両。
【請求項２】
請求項１に記載の電気車両において、
前記所定の範囲は、前記最適なＳＯＣの±１０％の範囲である
電気車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電気車両において、
前記経路における前記車両本体の運行に関する運行関連情報を格納する記憶部と、
前記蓄電装置を充電するとき、前記運行関連情報に基づいて、次の充電までの運行における前記ＳＯＣの変動に対応した充電電力量を設定する制御部を更に具備する
電気車両。
【請求項４】
請求項３に記載の電気車両において、
前記運行関連情報は、前記経路に関する情報、前記車両本体に関する情報及び前記車両本体の運行方法に関する情報、並びに、過去の運行における消費電力量に関する情報の少なくとも一方を含む
電気車両。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の電気車両において、
前記制御部は、前記複数の場所のうちの一つである第１場所で前記蓄電装置を充電するとき、前記複数の場所のうちの次に充電する場所としての第２場所と第１場所との間で前記車両本体が使用する電力量について、前記運行関連情報に基づいて予測し、予測された前記電力量の変動に対応して前記充電電力量を設定する
電気車両。
【請求項６】
請求項５に記載の電気車両において、
前記第１場所における充電後から前記第２場所における充電前までの蓄電電力量の変動が、前記所定の範囲内となるように、前記充電電力量が設定される
電気車両。
【請求項７】
請求項５に記載の電気車両において、
前記充電電力量は、Ｅ０を前記最適なＳＯＣ、Ｅ１を充電目標のＳＯＣ、Ｅ２を充電前のＳＯＣ、Ｅｍｉｎを前記第１場所と前記第２場所との間で変動するＳＯＣの最低値として、以下の式に基づいて設定される
充電電力量＝Ｅ０＋（Ｅ１−Ｅｍｉｎ．）／２−Ｅ２
電気車両。
【請求項８】
予め設定された経路を動く請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気車両と、
前記経路における複数の場所に設置され、前記電気車両の制御部からの充電電力量の設定値に対応して、前記電気車両の蓄電装置を充電する複数の充電装置と
を具備する
架線レス交通システム。
【請求項９】
請求項８に記載の架線レス交通システムにおいて、
前記電気車両は、前記複数の場所のうちから選択される複数の選択場所において、前記蓄電装置の充電を行う
架線レス交通システム。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の架線レス交通システムにおいて、
前記経路は、軌道である
架線レス交通システム。
【請求項１１】
（ａ）予め設定された経路を動く電気車両の蓄電装置について、前記経路における充電可能な複数の場所のうちの一つである第１場所で充電するとき、充電前の前記蓄電装置の蓄電電力量を計測するステップと、
（ｂ）前記複数の場所のうちの次に充電する場所としての第２場所と第１場所との間で前記電気車両が使用する電力量について、前記経路における前記電気車両の運行に関する運行関連情報に基づいて予測するステップと、
（ｃ）前記予測された電力量に基づいて、前記第１場所における充電後から前記第２場所における充電前までの蓄電電力量の変動が、前記蓄電装置の充電状態としてのＳＯＣのうちの最適なＳＯＣを基準とする所定の範囲内となるように、充電電力量を設定するステップと、
（ｄ）前記充電電力量に基づいて、前記蓄電装置を充電するステップと
を具備する
架線レス交通システムの制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の架線レス交通システムの制御方法において、
前記（ｃ）ステップにおける前記充電電力量は、Ｅ０を前記最適なＳＯＣ、Ｅ１を充電目標のＳＯＣ、Ｅ２を充電前のＳＯＣ、Ｅｍｉｎを前記第１場所と前記第２場所との間で変動するＳＯＣの最低値として、以下の式に基づいて設定される
充電電力量＝Ｅ０＋（Ｅ１−Ｅｍｉｎ）／２−Ｅ２
架線レス交通システムの制御方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の架線レス交通システムの制御方法において、
前記（ｂ）ステップは、
（ｂ１）前記第２場所と前記第１場所との間における前記蓄電装置の蓄電電力量の増減が、前記所定の範囲内に収まらない場合、前記複数の場所のうちの前記第２場所と前記第１場所との間にある第３場所を改めて前記第２場所として設定し直すステップを備える
架線レス交通システムの制御方法。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の架線レス交通システムの制御方法において、
前記蓄電装置は、前記経路における前記ＳＯＣの増減が前記所定の範囲内となる電気容量に設定されている
架線レス交通システムの制御方法。
【請求項１５】
請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の架線レス交通システムの制御方法において、
前記運行関連情報は、前記経路に関する情報、前記電気車両に関する情報及び前記電気車両の運行方法に関する情報、並びに、過去の運行における消費電力量に関する情報の少なくとも一方を含む
架線レス交通システムの制御方法。
【請求項１６】
請求項１１乃至１５のいずれか一項に記載の架線レス交通システムの制御方法において、
前記所定の範囲は、前記最適なＳＯＣの±１０％の範囲である
架線レス交通システムの制御方法。
【請求項１７】
請求項１１乃至１６のいずれか一項に記載の架線レス交通システムの制御方法において、
前記経路は、軌道である
架線レス交通システムの制御方法。
【請求項１８】
（ｅ）予め設定された経路を動く電気車両の蓄電装置について、前記経路における充電可能な複数の場所のうちの一つである第１場所で充電するとき、充電前の前記蓄電装置の蓄電電力量を取得するステップと、
（ｆ）前記複数の場所のうちの次に充電する場所としての第２場所と第１場所との間で前記電気車両が使用する電力量について、前記経路における前記電気車両の運行に関する運行関連情報に基づいて予測するステップと、
（ｇ）前記予測された電力量に基づいて、前記第１場所における充電後から前記第２場所における充電前までの蓄電電力量の変動が、前記蓄電装置の充電状態としてのＳＯＣのうちの最適なＳＯＣを基準とする所定の範囲内となるように、充電電力量を設定するステップと、
（ｈ）前記充電電力量に基づいて、前記蓄電装置の充電を指示するステップと
を具備する方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のプログラムにおいて、
前記（ｇ）ステップにおける前記充電電力量は、Ｅ０を前記最適なＳＯＣ、Ｅ１を充電目標のＳＯＣ、Ｅ２を充電前のＳＯＣ、Ｅｍｉｎを前記第１場所と前記第２場所との間で変動するＳＯＣの最低値として、以下の式に基づいて設定される
充電電力量＝Ｅ０＋（Ｅ１−Ｅｍｉｎ）／２−Ｅ２
プログラム。
【請求項２０】
請求項１８又は１９に記載のプログラムにおいて、
前記（ｆ）ステップは、
（ｆ１）前記第２場所と前記第１場所との間における前記蓄電装置の蓄電電力量の増減が、前記所定の範囲内に収まらない場合、前記複数の場所のうちの前記第２場所と前記第１場所との間にある第３場所を改めて前記第２場所として設定し直すステップを備える
プログラム。
【請求項２１】
請求項１８乃至２０のいずれか一項に記載のプログラムにおいて、
前記運行関連情報は、前記経路に関する情報、前記電気車両に関する情報及び前記電気車両の運行方法に関する情報、並びに、過去の運行における消費電力量に関する情報の少なくとも一方を含む
プログラム。
【請求項２２】
請求項１８乃至２１のいずれか一項に記載のプログラムにおいて、
前記所定の範囲は、前記最適なＳＯＣの±１０％の範囲である
プログラム。
【請求項２３】
請求項１８乃至２２のいずれか一項に記載のプログラムにおいて、
前記経路は、軌道である
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架線レス交通システム及び架線レス交通システムの制御方法に関し、特に蓄電装置を有する架線レス交通システム及び架線レス交通システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
架線から電力の供給を受けずに走行する電気車両を用いた架線レス交通システムが知られている。架線レス交通システムの電気車両は、蓄電装置を搭載している。蓄電装置は、電気車両の走行に必要な電力を放電する。蓄電装置は、例えば、電気車両の運行開始前や運行終了後に充電装置により充電される。蓄電装置は、充電及び放電のされ方により、その劣化の度合いが変化する。例えば、充放電方法の違いにより、寿命が３０００サイクル程度の場合から、１０万サイクル程度の場合まで変動する。蓄電装置の劣化が抑制でき、蓄電装置の寿命を延ばすことができる技術が望まれる。蓄電装置の充電の効率を高めることが可能な技術が求められる。電気車両のコストを低減し、輸送効率を向上させることが可能な技術が望まれる。
【０００３】
関連する技術として特開２０００−８３３０２号公報に電力蓄積式電動機、電力蓄積式電動機を用いた電力蓄積方法、電動移動体を用いた輸送システム、及び電動移動体を用いた輸送システムにおける輸送方法が開示されている。この電動移動体を用いた輸送システムは、電動移動体と停止施設と外部給電手段を備える。電動移動体は、受電手段と、移動体内蓄電手段と、電気的駆動源と、駆動車輪と、電力制御手段を有する。受電手段は、外部から供給される外部電力を取り入れ可能である。移動体内蓄電手段は、その外部電力を蓄積電力として蓄積する。電気的駆動源は、その蓄積電力により回転する。駆動車輪は、その電気的駆動源により回転駆動される。停止施設は、その電動移動体により輸送される被輸送対象をその電動移動体内に取り入れ又は取り降ろすためにその電動移動体が停止する。外部給電手段は、その停止施設に配置されるとともにその外部電力を供給可能なである。その電力制御手段は、その電動移動体がその停止施設に停止したときには、その受電手段がその外部給電手段と電気的に結合するように制御する。その外部給電手段からその外部電力の供給を受け、受電したその外部電力をその蓄積電力としてその移動体内蓄電手段に蓄積させる。その電動移動体の駆動走行時には、その移動体内蓄電手段からその蓄積電力を取り出し、その電気的駆動源へ送り、その電気的駆動源の回転速度を制御してその電動移動体の走行速度を制御する。かつ、その電動移動体の制動走行時には、その電気的駆動源を発電機として用いて回転させ、発生する回生電力をその蓄積電力としてその移動体内蓄電手段に蓄積させる。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−８３３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、蓄電装置の劣化が抑制でき、蓄電装置の寿命を延ばすことができる電気車両、架線レス交通システム及び架線レス交通システムの制御方法を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、蓄電装置の充電の効率を高めることが可能な電気車両、架線レス交通システム及び架線レス交通システムの制御方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の更に他の目的は、電気車両のコストを低減し、輸送効率を向上させることが可能な電気車両、架線レス交通システム及び架線レス交通システムの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下に、発明を実施するための最良の形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００９】
従って、上記課題を解決するために、本発明の電気車両は、電力を用いて予め設定された経路（４）を動く車両本体（１）と、その電力を蓄積する蓄電装置（１３）とを具備する。蓄電装置（１３）は、経路（４）における充電可能な複数の場所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）で充電されるとき、経路（４）における蓄電装置（１３）の充電状態としてのＳＯＣの増減が、蓄電装置（１３）の最適なＳＯＣ（Ｅ０）を含む所定の範囲内となるように電気容量が設定されている。ただし、蓄電装置（１３）は、二次電池を含む。
本発明において、ＳＯＣの増減が最適なＳＯＣ（Ｅ０）を含む所定の範囲内であるので、蓄電装置（１３）の負担が軽くなり、蓄電装置（１３）の寿命を伸ばすことができる。複数の場所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）で充電することは、ＳＯＣの低下を抑え、その変動を所定の範囲内に収める易くでき好ましい。加えて、蓄電装置（１３）の電気容量を低減でき、省スペース、軽量、低コストなどで好ましい。
【００１０】
上記の電気車両において、その所定の範囲は、最適なＳＯＣ（Ｅ０）の±１０％の範囲である。
本発明において、最適なＳＯＣ（Ｅ０）の±１０％の範囲にすることは、蓄電装置（１３）の負担をより軽くでき好ましい。
【００１１】
上記の電気車両において、記憶部（３１）と制御部（３３）とを更に具備する。記憶部（３１）は、経路（４）における車両本体（１）の運行に関する運行関連情報を格納する。制御部（３３）は、蓄電装置（１３）を充電するとき、その運行関連情報に基づいて、次の充電までの運行におけるＳＯＣの変動に対応した充電電力量を設定する。
本発明において、次の充電までの運行における電力消費に対応した充電を行うことは、不必要に多くの電力を充電することがなくなり、ＳＯＣの増加を抑えることができ好ましい。蓄電装置（１３）の電気容量を低減でき好ましい。
【００１２】
上記の電気車両において、その運行関連情報は、経路（４）に関する情報、車両本体（１）に関する情報及び車両本体（１）の運行方法に関する情報、並びに、過去の運行における消費電力量に関する情報の少なくとも一方を含む。
本発明において、これらの情報は、次の充電までの運行における充電電力量を設定する際に有用であり好ましい。
【００１３】
上記の電気車両において、制御部（３３）は、複数の場所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）のうちの一つである第１場所（Ａ）で蓄電装置（１３）を充電するとき、複数の場所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）のうちの次に充電する場所としての第２場所（Ｂ）と第１場所（Ａ）との間で車両本体（１）が使用する電力量について、その運行関連情報に基づいて予測し、予測された電力量の変動に対応してその充電電力量を設定する。
本発明において、第１場所（Ａ）から第２場所（Ｂ）までの予測消費電力（蓄電電力量の変動を含む）を充電電力量の設定に用いることは、過不足のほとんどない適正な電力量を充電でき、ＳＯＣの不適正な変動（所定の範囲を超える変動）を抑えることができ好ましい。
【００１４】
上記の電気車両において、第１場所（Ａ）における充電後から第２場所（Ｂ）における充電前までの蓄電電力量の変動が、その所定の範囲内となるように、その充電電力量が設定される。
本発明において、充電前後の蓄電電力量を所定の範囲になるように設定することで、蓄電装置（１３）の負担が軽くなり、蓄電装置（１３）の寿命を伸ばすことができる。
【００１５】
上記の電気車両において、充電電力量は、Ｅ０を前記最適なＳＯＣ、Ｅ１を充電目標のＳＯＣ、Ｅ２を充電前のＳＯＣ、Ｅｍｉｎを第１場所（Ａ）と前記第２場所（Ｂ）との間で変動するＳＯＣの最低値として、以下の式に基づいて設定される。充電電力量＝Ｅ０＋（Ｅ１−Ｅｍｉｎ．）／２−Ｅ２。
本発明において、上式で算出することで、充電電力を適正な範囲に設定することができる。
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の架線レス交通システムは、電気車両（１）と、複数の充電装置（１３）とを具備する。電気車両（１）は、予め設定された経路（４）を動く。上記の各段落のいずれか一項に記載されている。複数の充電装置（１３）は、経路（４）における複数の場所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）に設置され、電気車両（１）の制御部（３３）からの充電電力量の設定値に対応して、電気車両（１）の蓄電装置（１３）を充電する。
本発明において、ＳＯＣの増減が最適なＳＯＣ（Ｅ０）を含む所定の範囲内であるので、蓄電装置（１３）の負担が軽くなり、蓄電装置（１３）の寿命を伸ばすことができる。複数の場所（経路（４）上にあれば駅（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）に限らない）で充電することは、ＳＯＣの低下を抑え、その変動を所定の範囲内に収める易くでき好ましい。加えて、蓄電装置（１３）の電気容量を低減でき、省スペース、軽量、低コストなどで好ましい。
【００１７】
上記の架線レス交通システムにおいて、電気車両（１）は、複数の場所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）のうちから選択される複数の選択場所において、蓄電装置（１３）の充電を行う。
本発明において、ＳＯＣの増減が最適なＳＯＣ（Ｅ０）を含む所定の範囲内で収まるのであれば、充電を行う場所は、必ずしも次の充電場所である必要はない。充電場所を選択できることは、充電回数を低減することができ好ましい。
【００１８】
上記の架線レス交通システムにおいて、経路（４）は、軌道（４）である。
本発明において、軌道（４）を用いる場合、一般の道路を用いる場合に比較して、ＳＯＣの増減がより正確に設計通りになり好ましい。
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の架線レス交通システムの制御方法は、（ａ）予め設定された経路（４）を動く電気車両（１）の蓄電装置（１３）について、充電前の経路（４）における充電可能な複数の場所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）のうちの一つである第１場所（Ａ）で充電するとき、蓄電装置（１３）の蓄電電力量を計測するステップと、（ｂ）複数の場所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）のうちの次に充電する場所としての第２場所（Ｂ）と第１場所（Ａ）との間で電気車両（１）が使用する電力量について、経路（４）における電気車両（１）の運行に関する運行関連情報に基づいて予測するステップと、（ｃ）予測された電力量に基づいて、第１場所（Ａ）における充電後から第２場所（Ｂ）における充電前までの蓄電電力量の変動が、蓄電装置（１３）の充電状態としてのＳＯＣのうちの最適なＳＯＣ（Ｅ０）を基準とする所定の範囲内となるように、充電電力量を設定するステップと、（ｄ）充電電力量に基づいて、蓄電装置（１３）を充電するステップとを具備する。
本発明において、第１場所（Ａ）から第２場所（Ｂ）までの予測消費電力（蓄電電力量の変動を含む）を充電電力量の設定に用いることは、過不足のほとんどない適正な電力量を充電でき、ＳＯＣの増減を最適なＳＯＣ（Ｅ０）を含む所定の範囲内に抑えることができ好ましい。複数の場所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）で充電することは、ＳＯＣの低下を抑え、その変動を所定の範囲内に収め易くでき好ましい。加えて、蓄電装置（１３）の電気容量を低減でき、省スペース、軽量、低コストなどで好ましい。
【００２０】
上記の架線レス交通システムの制御方法において、（ｃ）ステップにおける充電電力量は、Ｅ０を前記最適なＳＯＣ、Ｅ１を充電目標のＳＯＣ、Ｅ２を充電前のＳＯＣ、Ｅｍｉｎを第１場所（Ａ）と第２場所（Ｂ）との間で変動するＳＯＣの最低値として、以下の式に基づいて設定される。充電電力量＝Ｅ０＋（Ｅ１−Ｅｍｉｎ）／２−Ｅ２。
本発明において、上式で算出することで、充電電力を適正な範囲に設定することができる。
【００２１】
上記の架線レス交通システムの制御方法において、（ｂ）ステップは、（ｂ１）第２場所（Ｂ）と第１場所（Ａ）との間における蓄電装置（１３）の蓄電電力量の増減が、その所定の範囲内に収まらない場合、複数の場所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）のうちの第２場所（Ｂ）と第１場所（Ａ）との間にある第３場所を改めてその第２場所として設定し直すステップを備える。
本発明において、次の充電場所として、より近い充電場所を選択することで、ＳＯＣの増減が最適なＳＯＣ（Ｅ０）を含む所定の範囲内で収まるようにすることができる。
【００２２】
上記の架線レス交通システムの制御方法において、蓄電装置（１３）は、経路（４）におけるそのＳＯＣの増減がその所定の範囲内となる電気容量に設定されている。
本発明において、ＳＯＣの増減が所定の範囲になるように設定することで、蓄電装置（１３）の負担が軽くなり、蓄電装置（１３）の寿命を伸ばすことができる。
【００２３】
上記の架線レス交通システムの制御方法において、その運行関連情報は、経路（４）に関する情報、電気車両（１）に関する情報及び電気車両（１）の運行方法に関する情報、並びに、過去の運行における消費電力量に関する情報の少なくとも一方を含む。
本発明において、これらの情報は、予測消費電力（蓄電電力量の変動を含む）をより正確に求める際に有用であり好ましい。
【００２４】
上記の架線レス交通システムの制御方法において、その所定の範囲は、最適なＳＯＣ（Ｅ０）の±１０％の範囲である。
本発明において、最適なＳＯＣ（Ｅ０）の±１０％の範囲にすることは、蓄電装置（１３）の負担をより軽くでき好ましい。
【００２５】
上記の架線レス交通システムの制御方法において、経路（４）は、軌道（４）である。
本発明において、軌道（４）を用いる場合、一般の道路を用いる場合に比較して、ＳＯＣの増減がより正確に設計通りになり好ましい。
【００２６】
上記課題を解決するために、本発明のプログラムは、（ｅ）予め設定された経路（４）を動く電気車両（１）の蓄電装置（１３）について、経路（４）における充電可能な複数の場所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）のうちの一つである第１場所（Ａ）で充電するとき、充電前の蓄電装置（１３）の蓄電電力量を取得するステップと、（ｆ）複数の場所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）のうちの次に充電する場所としての第２場所（Ｂ）と第１場所（Ａ）との間で電気車両（１）が使用する電力量について、経路（４）における電気車両（１）の運行に関する運行関連情報に基づいて予測するステップと、（ｇ）その予測された電力量に基づいて、第１場所（Ａ）における充電後から第２場所（Ｂ）における充電前までの蓄電電力量の変動が、蓄電装置（１３）の充電状態としてのＳＯＣのうちの最適なＳＯＣ（Ｅ０）を基準とする所定の範囲内となるように、充電電力量を設定するステップと、（ｈ）その充電電力量に基づいて、蓄電装置（１３）の充電を指示するステップとを具備する方法をコンピュータに実行させる。
【００２７】
上記の架線レス交通システムの制御方法において、（ｇ）ステップにおける充電電力量は、Ｅ０を前記最適なＳＯＣ、Ｅ１を充電目標のＳＯＣ、Ｅ２を充電前のＳＯＣ、Ｅｍｉｎを第１場所（Ａ）と第２場所（Ｂ）との間で変動するＳＯＣの最低値として、以下の式に基づいて設定される。充電電力量＝Ｅ０＋（Ｅ１−Ｅｍｉｎ）／２−Ｅ２。
【００２８】
上記のプログラムにおいて、（ｆ）ステップは、（ｆ１）第２場所（Ｂ）と第１場所（Ａ）との間における蓄電装置（１３）の蓄電電力量の増減が、その所定の範囲内に収まらない場合、複数の場所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）のうちの第２場所（Ｂ）と第１場所（Ａ）との間にある第３場所を改めてその第２場所として設定し直すステップを備える。
【００２９】
上記のプログラムにおいて、その運行関連情報は、経路（４）に関する情報、電気車両（１）に関する情報及び電気車両（１）の運行方法に関する情報、並びに、過去の運行における消費電力量に関する情報の少なくとも一方を含む。
【００３０】
上記のプログラムにおいて、その所定の範囲は、その最適なＳＯＣ（Ｅ０）の±１０％の範囲である。
【００３１】
上記のプログラムにおいて、経路（４）は、軌道（４）である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明により、電気車両に搭載された蓄電装置の劣化が抑制でき、蓄電装置の寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の電気車両、架線レス交通システム及び架線レス交通システムの制御方法の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。ここでは、専用の軌道上を運行される電気車両を用いた架線レス交通システムを例にして説明するが、予め設定された経路（例示：一般的な道路）上を運行される電気車両（例示：バス、路面電車）であれば適用可能である。
【００３４】
本発明の電気車両を適用した架線レス交通システムの実施の形態の構成について説明する。図１は、本発明の電気車両を適用した架線レス交通システムの実施の形態を示す構成図である。架線レス交通システムは、電気車両１、充電装置２、駅舎３及び軌道４を具備する。架線レス交通システムでは、電気車両１が、電気車両専用の軌道４上を移動しながら、軌道４の途中に設けられた複数の駅舎３間で乗客又は荷物を輸送する。
【００３５】
電気車両１は、乗客又は荷物を乗せて、電気を利用して、予め設定された軌道４を動く。軌道４は、電気車両専用の軌道に限定されるものではなく、道路上の専用又は優先路線、及び、単に道路上に設定された路線であっても良い。軌道４は、ループ式又は往復式であり、途中で枝分かれしていても良い。充電装置２は、軌道４における複数の場所の各々に設置されている。電気車両１がその場所に到着して充電をするとき、電気車両１（の制御装置）からの充電電力量の設定値に基づいて、電気車両１（の蓄電装置）を充電する。充電装置２は、全ての駅舎３に設けられていても、駅舎３のうちの選択されたものにだけ設けられていても良い。また、駅舎３とは関係のない軌道４の途中に設けられていても良い。
【００３６】
電気車両１は、制御装置１１、集電装置１２、蓄電装置１３、ＳＩＶ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｉｎｖｅｒｔｅｒ）１４、インバータ／コンバータ１５、モータ１６、補機１７、車輪１８を備える。
【００３７】
集電装置１２は、充電装置２で蓄電装置１３を充電するとき、蓄電装置１３と充電装置２とを電気的に接続する。蓄電装置１３は、電気車両１の運行に使用する電気を蓄積する。蓄電装置１２は、集電装置１２を介して充電装置２により充電される。ＳＩＶ１４は、蓄電装置１３からの直流電力を交流電力に変換し、補機１７や制御装置１へ出力する。インバータ／コンバータ１５は、蓄電装置１３からの直流電力を交流電力に変換してモータ１６へ出力するインバータとしての機能と、回生時のモータ１６からの交流電力を直流電力に変換して蓄電装置１３へ出力するコンバータとして機能とを有する。モータ１６は、インバータ／コンバータ１５から交流電力を供給されて車輪１８を回転させる。それにより電気車両１が動く。補機１７は、電気車両１の駆動用以外の機器であり、照明装置や空調装置、ブレーキコンプレッサに例示される。制御装置１１は、集電装置１２による蓄電装置１３の充電の際、充電電力量を設定し、充電装置２へ指示する。
【００３８】
蓄電装置１３は、リチウムイオン二次電池に例示される二次電池である。軌道４における蓄電装置１３の充電状態としてのＳＯＣ（Ｓｔａｔｕｓ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：全容量（Ｗｈ）に対する％値）の増減が、蓄電装置１３の最適なＳＯＣを含む所定の範囲内となるように全容量（電気容量）が設定されていることが好ましい。すなわち、蓄電装置１３を充電する複数の場所の各々において、充電前後の蓄電装置１３の充電電力量が上記の所定の範囲から外れないように全容量（電気容量）が設定されている。そのの設定は、架線レス交通システムの設計の際に、後述の運行関連情報のような情報に基づいて行われる。その所定の範囲は、最適なＳＯＣの±１０％が好ましい。そのように設定することで、蓄電装置１３の負担を減らし、その寿命を延ばすことができる。より好ましくは±５％である。ただし、最適なＳＯＣは、電池の種類や構造にもよるが、例えばリチウムイオン二次電池の場合、全容量の４０〜６０％程度である。蓄電装置１３は、蓄電装置１３の充電電力量を計測するセンサ３５を含み、センサ３５の出力を制御装置１１へ出力している。
【００３９】
制御装置１１は、コンピュータに例示される情報処理装置である。ハードディスクやメモリのような記憶部３１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｅｒｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（ｍｉｃｒｏ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）のような制御部３３及び通信ボードのような通信部３４を備える。記憶部３１は、軌道４における電気車両１の運行に関する運行関連情報を格納する。運行関連情報は、軌道４に関する情報、電気車両１に関する情報、電気車両１の運行方法に関する情報、過去の運行に関する情報を含む。制御部３３は、蓄電装置１３を充電するとき、その充電する場所（第１場所）と次に充電する場所（第２場所）との間で電気車両１が使用する電力量について、運行関連情報に基づいて予測する。そして、予測された電力量に対応して充電に関する充電情報を設定する。充電情報は、充電電力量、充電電力、充電時間を含む。通信部３４は、設定された充電情報を充電装置２へ出力する。
【００４０】
充電装置２は、充電部２１、充電電源２２、制御部２３、及び通信部２４を備える。
【００４１】
充電部２１は、蓄電装置１３を充電するとき、充電電源２と集電装置１２とを電気的に接続する。通信ボードに例示される通信部２４は、通信部３４から受信した充電情報を制御部２３へ出力する。ＣＰＵやＭＰＵに例示される制御部２３は、受信した充電情報に基づいて、充電電源２２の出力する電力について、充電電力量、充電電力及び充電電圧、充電時間を制御する。充電電源２２は、制御部２３の制御に基づいて、所定の充電電力、充電時間により、所定の充電電力量の電力を蓄電装置１３へ充電部２１を介して出力する。
【００４２】
図２は、制御部３３の構成を示す図である。制御部３３は、プログラムとしての運転パターン推定部４１、駆動エネルギー計算部４２、補機動作推定部４３、補機エネルギー計算部４４、及び充電電力計算部４５を含む。
【００４３】
運転パターン推定部４１は、記憶部３１の運行関連情報（路線データベース５１、運行データベース５２、車両データベース５３）に基づいて、充電する場所（第１場所）と次に充電する場所（第２場所）との間における電気車両１の運転パターンを推定する。運転パターンは、モータ１７の駆動／回生パターンに例示される。
駆動エネルギー計算部４２は、運転パターン推定部４１の推定した電気車両１の運転パターンに基づいて、第１場所と第２場所との間の電気車両１の移動に必要な電力量を計算する。
補機動作推定部４３は、記憶部３１の運行関連情報（補機運行データベース５５）に基づいて、充電する場所（第１場所）と次に充電する場所（第２場所）との間における補機１７の運転パターンを推定する。補機１７の運転パターンは、ブレーキコンプレッサの稼動パターンや空調設備の運転パターンに例示される。
補機エネルギー計算部４４は、補機動作推定部４３の推定した補機１７の運転パターンに基づいて、第１場所と第２場所との間の補機１７の稼動に必要な電力量を計算する。
充電電力計算部４５は、駆動エネルギー計算部４２の計算した電気車両１用の電力量と、補機エネルギー計算部４４の計算した補機１７用の電力量とに基づいて、充電電力量を設定する。
【００４４】
図３は、記憶部３１の構成を示す図である。記憶部３１は、プログラム及びデータとしての路線データベース５１、運行データベース５２、車両データベース５３、運行履歴データベース５４、補機運行データベース５５、及び補機運転履歴データベース５６を含む。
【００４５】
路線データベース５１は、軌道４に関する情報を格納する。例えば、軌道４における、電気車両１の停車する駅（舎）間の距離や、充電可能な場所間の距離、軌道４中の勾配の位置及び大きさ、軌道４中のカーブの位置及び曲率、天候と軌道との関係（例示：スリップのし易さ）である。
運行データベース５２は、電気車両１の運行方法に関する情報を格納する。例えば、軌道４上の位置と速度パターン、軌道４上の位置と加速度パターン、電気車両１の運行のダイヤグラム、電気車両１の停車する駅、電気車両１の充電する場所、である。
車両データベース５３は、電気車両１に関する情報を格納する。例えば、電気車両１の重量、電気車両１の運動性能、電気車両１の輸送性能である。
運行履歴データベース５４は、過去の運行に関する実績の情報（軌道４に関する情報、電気車両１の運行方法に関する情報、電気車両１に関する情報）を格納する。例えば、電気車両１が過去に運行した際の実績としての、駅（舎）間（充電場所間）の運行に関わる使用電力量（消費電力量）に関する情報である。
補機運行データベース５５は、補機１７の運行方法に関する情報を格納する。例えば、外気温及び室内温度と空調設備の稼働率との関係、ブレーキコンプレッサの残圧と駆動率との関係である。
補機運転履歴データベース５６は、過去の補機１７の運行に関する情報（補機１７の運行方法に関する情報）を格納する。例えば、補機１７が過去に稼動した際の実績としての駅（舎）間（充電場所間）の補機に関わる使用電力量（消費電力量）に関する情報である。
【００４６】
図４及び図５は、充電装置２及び集電装置１２の一例を示す構成図である。図５は非充電時、図４は充電時の状態を示している。ただし、本発明はこの充電装置２及び集電装置１２に限定されるものではなく、他の充電装置及び集電装置を用いても良い。
【００４７】
軌道４には、軌道４の方向に伸びる凹部７９が形成されている。この凹部７９に充電部２１が設置されている。充電部２１は、軌道幅方向の断面が環状（図に示す矩形状も含む）に形成された１次コア６７と、この１次コア６７に巻装された１次コイル７０ａ、７０ｂとを備えている。
【００４８】
１次コア６７は、凹部７９の底部に固定されて一部に開放部（開口部）が形成された略環状のコア本体６８と、コア本体６８の開放部に軌道幅方向に並んで載置された２つの可動コア部材（以下、単に可動コアという）６９ａ、６９ｂとから構成されている。図４では、コア本体６８は、軌道幅方向断面がＵ字形に形成され、上面が開放している。可動コア６９ａ、６９ｂは、軌道幅方向断面がＩ字形に形成されている。コア本体８及び可動コア６９ａ、６９ｂは、共に強磁性体で形成されている。コア本体６８及び可動コア６９ａ、６９ｂは、ここでは軌道方向に所定の厚みを持って形成されており、コア本体６８及び可動コア６９ａ、６９ｂを一体物としてみると筒形状になっている。一次コイル７０ａは、可動コア６９ａに、可動コア６９ａの軌道方向にわたって巻装されている。一次コイル７０ｂは、可動コア６９ｂに、可動コア６９ｂの軌道方向にわたって巻装されている。
【００４９】
可動コア６９ａには、可動コア６９ｂから離れる方向（図４では右方向）へ力を付与する駆動機構８０ａが備えられている。駆動機構８０ａは、凹部７９の可動コア６９ａ側の壁面（図４では右側壁面）に固設されたベース部材８１ａと、ベース部材８１ａ及び可動コア６９ａを接続するばね部材８２ａとを備えている。図４に示すばね部材８２ａは伸びた状態を示しており、通常のばね部材８２ａは図５に示すように縮んだ形状をしている。可動コア６９ｂには、可動コア６９ａから離れる方向（図４では左方向）へ力を付与する駆動機構８０ｂが備えられている。駆動機構８０ｂは、凹部７９の可動コア６９ｂ側の壁面（図４では左側壁面）に固設されたベース部材８１ｂと、ベース部材８１ｂ及び可動コア６９ａを接続するばね部材８２ｂとを備えている。図４に示すばね部材８２ｂは伸びた状態を示しており、通常のばね部材８２ｂは図５に示すように縮んだ形状をしている。
【００５０】
充電時、充電電源２２から１次コイル７０ａ、７０ｂに高周波電力が供給されると、１次コイル７０ａ、７０ｂにより発生する磁力により可動コア６９ａ、６９ｂは互いに接近する方向へ動かされる。その結果、可動コア６９ａ、６９ｂは、図５の状態から、互いに接触した図４の状態になる。すなわち、コア本体６８の開放部が連結され、図４に示すような高周波磁束Ｍ０が発生する。充電する際、急に大きな高周波電力を供給するのではなく、次第に電流値が高くなるように充電電源２２からの高周波電力を制御することが好ましい。このように電流値を制御しながら高周波電力を１次コイル７０ａ、７０ｂに供給することで、可動コア６９ａ、６９ｂが対抗面接触するときの衝撃を和らげることが出来、可動コア６９ａ、６９ｂの損傷を防止できる。充電電源２２からの高周波電力の供給を断つと、ばね部材８２ａ、８２ｂが縮んで可動コア６９ａ、６９ｂは互いに隔離する方向に動いてコア本体６８の開放部が開放される。このように、１次コイル７０ａ、７０ｂにより発生する磁力によりコア本体６８の開放部を開放又は連結することで、充電開始に連動させて、１次コア６７のエアギャップをなくすことができる。
【００５１】
電気車両１は、２次コイル１２ａと整流装置１２ｂとを含む集電装置１２、蓄電装置１３、インバータ／コンバータ１５、ＳＩＶ１４、補機１７、モータ１６及び車輪１８を備えている。２次コイル１２ａは、充電時に、電気車両１の下部に突出して、且つ、１次コイル７０ａと１次コイル７０ｂとの間の空間に位置するように固定される。２次コイル１１は、可動コア６９ａ、６９ｂの軌道方向にわたって巻装されるように形成されている。つまり、２次コイル１２ａは、軌道幅方向にわたって孔（中空部）が形成された状態である。充電時には、可動コア６９ａ、６９ｂが２次コイル１２ａの中空部に進入して２次コイル１２ａと交差した状態でコア本体６８の開放部を連結し、非充電時には可動コア６９ａ、６９ｂが２次コイル１２ａの中空部から離脱してコア本体６８の開放部を開放するようになっている。これにより、充電時には１次コア６７に発生する高周波磁束Ｍ０により２次コイル１２ａに交流電力（誘導起電力）が発生する。整流装置１２は、２次コイル１２ａに発生した交流電力を直流電力に変換する。蓄電装置１３、インバータ／コンバータ１４、ＳＩＶ１５、補機１６、モータ１７及び車輪１８は、既述のとおりである。
【００５２】
１次コア（すなわちコア本体６８及び可動コア６９ａ、６９ｂ）６７と１次コイル７０ａ、７０ｂと２次コイル１２ａとの表面は、例えば、樹脂系の絶縁体で被覆されており、万が一、人がこれらのいずれかに触れてしまった場合でも感電を防止することができる。駆動機構８０ａ、８０ｂの表面にも同様の絶縁処理を施しておいても良い。同様に感電を防止できる。
【００５３】
充電が完了すると、図５に示すように、充電電源２２からの高周波電力の供給が断たれる。これと同時に可動コア６９ａ、６９ｂが２次コイル１２ａの中空部から離脱して、蓄電装置１３への電力供給が停止する。
【００５４】
次に、本発明の電気車両を適用した架線レス交通システムの実施の形態の動作（架線レス交通システムの制御方法）について説明する。
【００５５】
図６は、架線レス交通システムの動作を説明する概念図である。架線レス交通システムは、電気車両１が軌道４上に設けられた複数の駅舎（駅Ａの駅舎３ａ、駅Ｂの駅舎３ｂ、駅Ｃの駅舎３ｃ、…）の間を移動しながら乗客又は荷物を輸送する。その際、各駅舎において、乗客の乗降又は荷物の出し入れの間の時間を使って充電装置（２ａ、２ｂ、２ｃ、…）の充電部（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、…）により電気車両１が蓄電装置１３の充電を行う。そして、複数の駅舎をつなぐ軌道４上を移動して、乗客を次の駅舎へ輸送して行く。次の駅舎においても、途中に設けられた複数の駅舎３間で乗客を輸送する。
【００５６】
図７は、車両速度、ＳＯＣ及び充電電力の時間変化の様子を示すグラフである。縦軸は、それぞれ図７（ａ）が車両速度、図７（ｂ）はＳＯＣ、図７（ｃ）は充電電力である。横軸は時間である。時刻ｔ０でＡ駅を出発して時刻ｔ１でＢ駅に到着、時刻ｔ２でＢ駅を出発して時刻ｔ３でＣ駅に到着、時刻ｔ４でＣ駅を出発して時刻ｔ５でＤ駅に到着、時刻ｔ６でＤ駅を出発したことをそれぞれ示している。
【００５７】
図７（ａ）を参照して、電気車両１は、Ａ駅からＢ駅に向かう場合、時刻ｔ０から時刻ｔ１までにおいて、まず、概ね一定の加速度で速度をゼロから上昇させる。次に、ある時点で加速を止めて所定の時間、概ね一定の速度とする。その後、概ね一定の加速度で速度を減速する。そして、時刻ｔ１でＢ駅に到着し、速度がゼロとなる。Ｂ駅からＣ駅に向かう場合（時刻ｔ２から時刻ｔ３まで）、Ｃ駅からＤ駅に向かう場合（時刻ｔ４から時刻ｔ５まで）等についても、同様である。
【００５８】
図７（ｃ）を参照して、電気車両１は、Ｂ駅に停車中に、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで概ね一定の充電電力Ｐ１で蓄電装置１３を充電する。このときの充電は、制御装置１１によりＢ駅−Ｃ駅間で使用されると予測された電力量に基づいて、その充電電力量が決定されている。充電の際、充電電力Ｐ１は、Ｐ１＝（Ｂ駅で充電される充電電力量）／（Ｂ駅停車時間：ｔ２−ｔ１）、となる。同様に、Ｃ駅に停車中に、時刻ｔ３から時刻ｔ４まで概ね一定の充電電力Ｐ２で蓄電装置１３を充電する。充電電力量は、制御装置１１によりＣ駅−Ｄ駅間で使用されると予測された電力量に基づいて決定されている。充電の際、充電電力Ｐ２は、Ｐ２＝（Ｃ駅で充電される充電電力量）／（Ｃ駅停車時間：ｔ４−ｔ３）、となる。同様に、Ｄ駅停車中に、時刻ｔ５から時刻ｔ６まで概ね一定の充電電力Ｐ３で蓄電装置１３を充電する。充電電力量は、制御装置１１によりＤ駅−Ｅ駅（図示されず）間で使用されると予測された電力量に基づいて決定されている。充電の際、充電電力Ｐ３は、Ｐ３＝（Ｄ駅で充電される充電電力量）／（Ｄ駅停車時間：ｔ６−ｔ５）となる。概ね一定の充電電力で充電を行うことで、蓄電装置１３への負担が減るほか、充電の際の電気的な損失を軽減することができる。
【００５９】
図７（ｂ）を参照して、Ｃ駅で充電する場合を例にとり、前記充電電力量の決定方法を説明する。Ｅ０は、電気車両１に搭載された蓄電装置１３の最適なＳＯＣである。Ｅ２は充電前のＳＯＣ、Ｅ１は充電後の目標ＳＯＣである。Ｅｍｉｎは、次の充電設備まで走行する間に変動するＳＯＣの最低値（予測値）である。ΔＥは、Ｅ１とＥｍｉｎの差である。ΔＥがＳＯＣの増減に対して予め設定された望ましい変動の大きさよりも小さくなるように、本システムは設計されている。そして、ＳＯＣの望ましい変動の範囲は、Ｅ０を中心として±１０％である。より好ましくは±５％である。充電後のＳＯＣであるＥ１がＥ０とΔＥ／２の和と等しくなるよう充電電力量を決定する。すなわち、（充電電力量＝Ｅ０＋ΔＥ／２―Ｅ２）とすることでＳＯＣは常にＥ０を中心に±ΔＥ／２の範囲で変動させることができる。
【００６０】
電気車両１がＡ駅からＢ駅に向かう場合、時刻ｔ０から時刻ｔ１までにおいて、まず、概ね一定の加速度で速度をゼロから上昇させることにより、蓄電装置１３の電力が主にモータ１７で消費される。それに伴い、ＳＯＣが概ね一定の割合で減少する。次に、ある時点で加速を止め、所定の時間を概ね一定の速度とする。それにより、一部補機１７の使用で減少する他は蓄電装置１３の電力はあまり消費されない。それに伴い、ＳＯＣが概ね一定となる。その後、概ね一定の加速度で速度を減速することにより速度ゼロになるまでに、モータ１７が回生により発電してその電力を蓄電装置１３へ充電する。それに伴い、ＳＯＣが上昇する。時刻ｔ１でＢ駅に到着後、図７（ｃ）において説明した充電により、時刻ｔ２にかけてＳＯＣが上昇する。Ｂ駅からＣ駅へ到着してＣ駅で充電を行った場合（時刻ｔ２から時刻ｔ４まで）、Ｃ駅からＤ駅へ到着してＤ駅で充電を行った場合（時刻ｔ４から時刻ｔ６まで）等についても、同様である。この場合、ＳＯＣの変動の中心は常に最適なＳＯＣ（Ｅ０）であり、蓄電装置１３の充放電は、最適なＳＯＣ±１０％（より好ましくは±５％）に収まっており、蓄電装置１３にかかる負担が減少し、その寿命を延ばすことができる。
【００６１】
次に、本発明の電気車両を適用した架線レス交通システムの実施の形態の動作（架線レス交通システムの制御方法）の詳細について説明する。
【００６２】
図８は、架線レス交通システムの動作を説明するフロー図である。ここでは、図６に示す架線レス交通システムにおいて、電気車両１が、駅Ａから駅Ｂへ向かう場合について説明する。
（１）ステップＳ０１
電気車両１は、出発前に駅Ａの充電装置２で蓄電装置１３を充電する。そのとき、制御部３３は、充電する場所（第１場所）である駅Ａと次に充電する場所（第２場所）である駅Ｂとの間で電気車両１が使用する電力量について、記憶部５１の運行関連情報に基づいて予測する。そして、予測された電力量に対応して充電に関する充電情報を設定する。充電装置２は、充電情報に基づいて、蓄電装置１３を充電する。
（２）ステップＳ０２
電気車両１は、駅Ａを出発する。そして、運行データベース５２を参照して、軌道４上を運行する。
（３）ステップＳ０３
電気車両１は、駅Ｂに到着する。
（４）ステップＳ０４
電気車両１は、運行データベース５２を参照して、駅Ｂが終点であるか否かを判断する。駅Ｂが終点の場合、運行は終了する。駅Ｂが終点で無い場合、ステップＳ０１へ戻る。電気車両１が、駅Ｂから駅Ｃへ向かう場合や、駅Ｃから駅Ｄへ向かう場合についても、上述のＳ０１〜Ｓ０４と同様にして運行を行う。
【００６３】
ここで、電気車両１の蓄電装置１３を充電する動作（Ｓ０１）について更に説明する。図９は、ステップＳ０１の詳細を示すフロー図である。
【００６４】
（１）ステップＳ１１
電気車両１の蓄電装置１３について、制御部３３は、センサ３５により蓄電装置１３の蓄電電力量を計測する。
（２）ステップＳ１２
制御部３３は、駅Ａと駅Ｂとの間で電気車両１が使用する電力量Ｅｅ（使用する電力量、蓄電電力量の変動、ＳＯＣの変動を含む）について、記憶部５１の路線データベース５１、運行データベース５２、車両データベース５３及び補機運行データベース５５に基づいて予測する。ただし、運行履歴データベース５４及び補機運転履歴データベース５６を参照して、過去の同様の運行において使用した電力量（実績値）を用いても良い。
（３）ステップＳ１３
制御部３３は、予測された電力量の変動から充電電力量を設定する。すなわち、次式で求める。
充電電力量＝Ｅ０＋（Ｅ１−Ｅｍｉｎ．）／２−Ｅ２    （１）
ただし、
Ｅ０：蓄電装置１３の最適なＳＯＣ（蓄電装置１３に固有の値）
Ｅ１：充電後の目標ＳＯＣ（設定値、又は、予測値）
Ｅ２：充電前のＳＯＣ（実測値）
Ｅｍｉｎ：次の充電設備まで走行する間に変動するＳＯＣの最低値（予測値）
ここで、Ｅ１は、予め各充電場所（各駅）ごとに設定されていても良い（設定値）し、次式で求めても良い（予測値：この式は例示であり、本発明はこの式に限定されない）。
Ｅ１＝Ｅｅ／２＋Ｅ０    （２）
Ｅｅ：駅間で電気車両が使用する電力量（予測値）
なお、蓄電装置１３が全ての駅間でＳＯＣの増減が予め設定された望ましい変動の範囲（Ｅ０を中心として±１０％である。より好ましくは±５％）となるように設計されており、Ｅｅ／２もその範囲内である。
（４）ステップＳ１４
制御部３３は、設定された充電電力量を定電力充電するために、その定電力を設定する。駅における停車時間（＝充電時間）がｔ（ｓｅｃ）の場合、定電力（充電電力Ｐ１〜Ｐ３）＝設定された充電電力量（Ｗｈ）×３６００／ｔ（ｓｅｃ）、である。制御部３３は、通信部３４を介して充電電力量、定電力、充電時間ｔを充電情報として充電装置２へ出力する。
充電装置２の制御部２３は、通信部２４を介して充電情報を受信する。制御部２３は、充電情報に基づいて、充電電源２２と充電部２１を用いて、集電装置１２を介して蓄電装置１３を充電する。
（５）ステップＳ１５
制御部３３は、センサ３５により充電後の蓄電装置１３の蓄電電力量を測定する。
【００６５】
ステップＳ１３において、駅Ａと駅Ｂとの間における蓄電装置１３の蓄電電力量の増減が、所定の範囲内に収まらない場合、駅Ａと駅Ｂとの間に設けられた他の充電場所を、次の充電場所と設定し直して上記プロセスを実行することも可能である。
同様に、当初は駅Ｂで充電を行わない予定であった場合、ステップＳ１３において、駅Ａと駅Ｃとの間における蓄電装置１３の蓄電電力量の増減が、所定の範囲内に収まらない場合、駅Ｂを、次の充電場所と設定し直して上記プロセスを実行することも可能である。
【００６６】
ここで、駅Ａと駅Ｂとの間で電気車両１が使用する電力量（使用する電力量、蓄電電力量の変動、ＳＯＣの変動を含む）を予測する動作（Ｓ１２）について更に説明する。図１０は、ステップＳ１２の詳細を示すフロー図である。
【００６７】
（１）ステップＳ２１
制御部３３の、運転パターン推定部４１は、記憶部３１の路線データベース５１、運行データベース５２及び車両データベース５３に基づいて、駅Ａと次に充電する駅Ｂとの間における電気車両１のモータ１７の駆動パターン／回生パターンを推定する。
（２）ステップＳ２２
駆動エネルギー計算部４２は、運転パターン推定部４１の推定した電気車両１の駆動パターン／回生パターンに基づいて、駅Ａと駅Ｂとの間の電気車両１の移動に必要な電力量を計算する。なお、運行履歴データベース５４の使用電力量の過去の実績を用いても良い。
（３）ステップＳ２３
補機動作推定部４３は、記憶部３１の補機運行データベース５５に基づいて、駅Ａと駅Ｂとの間における補機１７の運転パターンを推定する。補機１７の運転パターンは、ブレーキ用コンプレッサの稼動パターン、空調設備の稼動パターンである。
（４）ステップＳ２４
補機エネルギー計算部４４は、補機動作推定部４３の推定した補機１７の運転パターンに基づいて、駅Ａと駅Ｂとの間の補機１７の稼動に必要な電力量を計算する。補機１７に必要とされる電力量を計算する。なお、補機運転履歴データベース５６の使用電力量の過去の実績を用いても良い。
（５）ステップＳ２５
ステップＳ２２で算出した電力量とステップＳ２４で算出した電力量を加算して、駅Ａと駅Ｂとの間で電気車両１が使用する電力量を算出する。
【００６８】
ステップＳ１２において、架線レス交通システムがサーバを有し、軌道４上の全ての電気車両の消費電力量の実績値をそのサーバに常時格納している場合、電気車両１は直前の電気車両の電力量の実績値をそのサーバからデータ通信で受信することで、自身の電力量の予測値として用いることも可能である。その場合、使用する電力量の予測値を算出する時間が短縮できる。或いは、無線通信により直前の電気車両のデータを直接受信するようにしても良い。
【００６９】
図１１は、架線レス交通システムの動作を説明する他の概念図である。この架線レス交通システムは、充電装置２ｂ及びその充電部２１ｂ、２１ｂ’が駅舎以外の駅間の軌道４上にある点で図６の場合と異なる。このような箇所を設けておくことは、駅舎での充電だけでは、Ｅ０±ΔＥ／２の範囲にＳＯＣを収められない場合（蓄電装置１３の電気容量を小さくしたい場合）や、急に途中で電力が必要になった場合、電力を多く消費する区間（例示：急な長い坂道のある区間や人の乗車が多い区間）の直前に追加で電力供給をしたい場合などに対応でき好ましい。この場合、電気車両１が静止しないでも充電可能な充電装置２及び集電装置１２を用いることが好ましい。
【００７０】
本発明により、架線レス交通システムの電気車両における蓄電装置の劣化が抑制でき、蓄電装置の寿命を延ばすことができる。そして、定電力充電により、蓄電装置の充電の効率を高めることが可能となる。
【００７１】
軌道４上に複数の充電場所を設けることにより、電気車両に搭載する蓄電装置の電力容量を低減することができる。それにより、蓄電装置のスペース及び重量、コストを軽減することができる。そして、電気車両のコストを低減し、輸送効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、本発明の電気車両を適用した架線レス交通システムの第１の実施の形態を示す構成図である。
【図２】図２は、制御部の構成を示す図である。
【図３】図３は、記憶部の構成を示す図である。
【図４】図４は、充電時の充電部の詳細を示す構成図である。
【図５】図５は、非充電時の充電部の詳細を示す構成図である。
【図６】図６は、架線レス交通システムの動作を説明する概念図である。
【図７】図７は、（ａ）車両速度、（ｂ）ＳＯＣ及び（ｃ）充電電力の時間変化の様子を示すグラフである。
【図８】図８は、架線レス交通システムの動作を説明するフロー図である。
【図９】図９は、ステップＳ０１の詳細を示すフロー図である。
【図１０】図１０は、ステップＳ１２の詳細を示すフロー図である。
【図１１】図１１は、架線レス交通システムの動作を説明する他の概念図である。
【符号の説明】
【００７３】
１    電気車両
２    充電装置
３    駅舎
４    軌道
１１    制御装置
１２    集電装置
１２ａ    ２次コイル
１２ｂ    整流装置
１３    蓄電装置
１４    ＳＩＶ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｉｎｖｅｒｔｅｒ）
１５    インバータ／コンバータ
１６    モータ
１７    補機
１８    車輪
２１    充電部
２２    充電電源
２３    制御部
２４    通信部
３１    記憶部
３３    制御部
３４    通信部
３５    センサ
４１    運転パターン推定部
４２    駆動エネルギー計算部
４３    補機動作推定部
４４    補機エネルギー計算部
４５    充電電力計算部
５１    路線データベース
５２    運行データベース
５３    車両データベース
５４    運行履歴データベース
５５    補機運行データベース
５６    補機運転履歴データベース
６７    １次コア
６８    コア本体
６９、６９ａ、６９ｂ    可動コア部材（可動コア）
７０、７０ａ、７０ｂ    １次コイル
７９    凹部
８０、８０ａ、８０ｂ    駆動機構
８１、８１ａ、８１ｂ    ベース部材
８２、８２ａ、８２ｂ    ばね部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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