(57)【要約】  区間分割部は、電動車両で走行予定の経路の道路情報に含まれる勾配情報をもとに、前記経路を複数の区間に分割する。放電プラン候補導出部は、二次電池の必要容量をもとに、出発する時点の二次電池の目標ＳＯＣと、目的地に到着時点の目標ＳＯＣの組み合わせで規定される複数の放電プランを導出する。区間劣化量算出部は、各区間のＳＯＣ使用範囲および放電レートの組み合わせと、二次電池の劣化率の関係を規定した放電劣化マップを参照して、各区間のＳＯＣ使用範囲と各区間の二次電池の出力電流をもとに、各区間の二次電池の劣化率／劣化量を算出する。放電プラン選択部は、複数の放電プランの内、トータル劣化率／劣化量が最小となる放電プランを選択する。
2020090341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池を搭載した電動車両で走行予定の経路の出発地から目的地までの道路情報を取得する道路情報取得部と、
前記道路情報に含まれる勾配情報をもとに、前記経路を複数の区間に分割する区間分割部と、
前記電動車両が各区間を設定された速度で走行するために必要な前記二次電池の出力電力を推定する出力電力推定部と、
前記各区間の出力電力と前記各区間の走行時間をもとに、各区間の正味の消費電力量を推定する区間電力量推定部と、
前記複数の区間の正味の消費電力量を合計した電力量をもとに、前記経路を走行するために必要な前記二次電池の容量を推定する必要容量推定部と、
前記二次電池の容量をもとに、前記出発地から出発する時点の前記二次電池の目標ＳＯＣと前記目的地に到着時点の目標ＳＯＣの組み合わせで規定される複数の放電プランを導出する放電プラン候補導出部と、
前記放電プランごとに、前記各区間の開始地点通過時の目標ＳＯＣと終了地点通過時の目標ＳＯＣを算出して、前記各区間のＳＯＣ使用範囲を算出するＳＯＣ使用範囲算出部と、
前記各区間の前記二次電池の出力電力と、前記各区間のＳＯＣ使用範囲にもとづく前記二次電池の出力電圧をもとに、前記各区間の前記二次電池の出力電流を算出する出力電流算出部と、
前記各区間のＳＯＣ使用範囲および放電レートの組み合わせと、前記二次電池の劣化率の関係を規定した放電劣化マップを参照して、前記各区間のＳＯＣ使用範囲と前記各区間の前記二次電池の出力電流をもとに、前記各区間の前記二次電池の劣化率／劣化量を算出する区間劣化量算出部と、
前記複数の区間の前記二次電池の劣化率／劣化量を合計して、前記経路を走行することによる前記二次電池のトータル劣化率／劣化量を算出するトータル劣化量算出部と、
前記複数の放電プランの内、前記トータル劣化率／劣化量が最小となる放電プランを選択する放電プラン選択部と、
を備えることを特徴とする情報処理システム。
【請求項２】
前記放電劣化マップは、複数の温度範囲ごとに生成されており、
前記情報処理システムは、
前記経路が存在する地域の走行予定日時の天気予報情報を取得する天気予報情報得部をさらに備え、
前記区間劣化量算出部は、前記天気予報情報に含まれる気温に基づき、該当する温度範囲の放電劣化マップを選択し、選択した放電劣化マップを参照して、前記各区間の前記二次電池の劣化率／劣化量を算出することを特徴とする請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項３】
前記情報処理システムは、前記電動車両の外部に存在する情報処理システムであり、
選択された放電プランを含む設定情報を、前記電動車両内の制御装置にネットワークを介して通知する設定情報通知部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の情報処理システム。
【請求項４】
前記二次電池の出力電力が、前記二次電池に含まれるセル劣化を抑制するために推奨される電力の上限を規定するパワーリミット値を超える区間は、当該区間のパワーリミット値を、前記出力電力以上の値に変更するパワーリミット値調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の情報処理システム。
【請求項５】
前記情報処理システムは、前記電動車両の外部に存在する情報処理システムであり、
選択された放電プランの各区間のＳＯＣ使用範囲と、各区間のパワーリミット値を少なくとも含む設定情報を、前記電動車両内の制御装置に通知する設定情報通知部をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の情報処理システム。
【請求項６】
二次電池を搭載した電動車両内で使用される制御装置であって、
走行予定の経路を分割した複数の区間における各区間の、ＳＯＣ使用範囲と、前記二次電池に含まれるセル劣化を抑制するために推奨される電力の上限を規定するパワーリミット値を含む設定情報を保持する設定情報保持部と、
前記電動車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
取得した位置情報をもとに前記電動車両が位置する区間を特定し、特定した区間のＳＯＣ使用範囲に基づく電圧と前記パワーリミット値をもとに当該区間の出力電流の上限値を決定する電流上限値決定部と、
前記出力電流の上限値を、前記二次電池を充放電するための電力変換部に設定する充放電制御部と、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項７】
二次電池を搭載した電動車両内で使用される制御装置であって、
走行予定の経路を分割した複数の区間における各区間のＳＯＣ使用範囲を少なくとも含む設定情報を保持する設定情報保持部と、
前記電動車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記各区間の終了地点において、前記二次電池のＳＯＣの測定値が、当該区間のＳＯＣ使用範囲の下限値より高い場合、走行用モータから前記二次電池への回生充電を制限するように、前記二次電池を充放電するための電力変換部を制御する充放電制御部と、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項８】
前記充放電制御部は、前記各区間の終了地点において、前記二次電池のＳＯＣの測定値が、当該区間のＳＯＣ使用範囲の下限値より低い場合、前記二次電池への回生充電の制限を解除することを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記各区間の終了地点において、前記二次電池のＳＯＣの測定値が、当該区間のＳＯＣ使用範囲の下限値より低い場合、前記下限値までの外部充電器からの補充電を提案するメッセージを運転者に報知するよう制御する報知制御部をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記設定情報保持部に保持される設定情報は、請求項１から５のいずれか１項に記載の情報処理システムにより生成されたものであることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１１】
電動車両に搭載される二次電池と、
前記二次電池を充放電するための電力変換部と、
請求項６から１０のいずれか１項に記載の制御装置と、
を備えることを特徴とする車両用電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に搭載される二次電池の設定情報を生成する情報処理システム、制御装置、及び車両用電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）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。【０００３】
電動車両の経済性・走行性能向上のため、二次電池の劣化度を推定し、二次電池の劣化度または電動車両の加減速の大きさを補正要因として、ＳＯＣ(State Of Charge)の使用区間を補正する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ただし、この手法は、走行中の二次電池の劣化抑制を目的とするものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１５９７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電動車両に搭載する二次電池の劣化抑制のためには、二次電池の出力およびＳＯＣ使用区間を制限することが有効であるが、制限が大きすぎると走行中にエネルギー不足に陥り、車両が停止する可能性がある。反対に、制限が小さすぎると二次電池の劣化抑制効果が小さくなってしまう。【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、電動車両が所定の経路を走行する際、必要な走行性能を確保しつつ、二次電池の劣化を抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の情報処理システムは、二次電池を搭載した電動車両で走行予定の経路の出発地から目的地までの道路情報を取得する道路情報取得部と、前記道路情報に含まれる勾配情報をもとに、前記経路を複数の区間に分割する区間分割部と、前記電動車両が各区間を設定された速度で走行するために必要な前記二次電池の出力電力を推定する出力電力推定部と、前記各区間の出力電力と前記各区間の走行時間をもとに、各区間の正味の消費電力量を推定する区間電力量推定部と、前記複数の区間の正味の消費電力量を合計した電力量をもとに、前記経路を走行するために必要な前記二次電池の容量を推定する必要容量推定部と、前記二次電池の容量をもとに、前記出発地から出発する時点の前記二次電池の目標ＳＯＣと前記目的地に到着時点の目標ＳＯＣの組み合わせで規定される複数の放電プランを導出する放電プラン候補導出部と、前記放電プランごとに、前記各区間の開始地点通過時の目標ＳＯＣと終了地点通過時の目標ＳＯＣを算出して、前記各区間のＳＯＣ使用範囲を算出するＳＯＣ使用範囲算出部と、前記各区間の前記二次電池の出力電力と、前記各区間のＳＯＣ使用範囲にもとづく前記二次電池の出力電圧をもとに、前記各区間の前記二次電池の出力電流を算出する出力電流算出部と、前記各区間のＳＯＣ使用範囲および放電レートの組み合わせと、前記二次電池の劣化率の関係を規定した放電劣化マップを参照して、前記各区間のＳＯＣ使用範囲と前記各区間の前記二次電池の出力電流をもとに、前記各区間の前記二次電池の劣化率／劣化量を算出する区間劣化量算出部と、前記複数の区間の前記二次電池の劣化率／劣化量を合計して、前記経路を走行することによる前記二次電池のトータル劣化率／劣化量を算出するトータル劣化量算出部と、前記複数の放電プランの内、前記トータル劣化率／劣化量が最小となる放電プランを選択する放電プラン選択部と、を備える。【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電動車両が所定の経路を走行する際、必要な走行性能を確保しつつ、二次電池の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る情報処理システムを説明するための図である。
【図２】実施の形態１に係る情報処理システムの構成例を示す図である。
【図３】電動車両の概略構成を示す図である。
【図４】図３に示した電動車両に搭載された電池システムの詳細な構成を説明するための図である。
【図５】図３の車両制御部の構成例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る情報処理システムによる、二次電池の設定情報を生成する処理の流れを示すフローチャートである（その１）。
【図７】本発明の実施の形態に係る情報処理システムによる、二次電池の設定情報を生成する処理の流れを示すフローチャートである（その２）。
【図８】複数の区間に分割された経路の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る電動車両の車両制御部による、二次電池の設定情報を用いた走行制御の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態に係る電動車両の車両制御部による、二次電池の設定情報を用いた走行制御の別の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る情報処理システム１を説明するための図である。実施の形態１に係る情報処理システム１は、配送会社により管理されるシステムである。配送会社は、荷物の運送に使用可能な複数の電動車両３（電動車両Ａ３ａ、電動車両Ｂ３ｂ、電動車両Ｃ３ｃ、・・・）を保有する。本実施の形態では電動車両３として、エンジンを搭載しない純粋なＥＶを想定する。充電器４は、電動車両３を充電するための充電器であり、配送会社の営業所や車庫に設置される。
【００１２】
複数の電動車両３は、待機中は、配送会社の営業所の駐車場や車庫内に駐車されている。複数の電動車両３は無線通信機能を有し、情報処理システム１が接続されたネットワーク５に接続可能である。ネットワーク５は、インターネットや専用線などの通信路の総称であり、その通信媒体やプロトコルは問わない。
【００１３】
ネットワーク５には、道路情報サーバ６、天気予報情報サーバ７、地図情報サーバ８などの各種の情報サーバが接続される。
【００１４】
図２は、実施の形態１に係る情報処理システム１の構成例を示す図である。情報処理システム１は例えば、１台または複数台の情報処理装置（例えば、サーバ、ＰＣ）で構成される。情報処理システム１を構成する情報処理装置の一部または全部はクラウド上のデータセンタに存在していてもよい。
【００１５】
情報処理システム１は、通信部１１、処理部１２、記憶部１３、表示部１４及び操作部１５を備える。通信部１１は、有線または無線によりネットワーク５に接続するための通信インタフェースである。
【００１６】
処理部１２は、電池情報取得部１２１、道路情報取得部１２２、天気予報情報取得部１２３、区間分割部１２４、出力電力推定部１２５、区間電力量推定部１２６、必要容量推定部１２７、放電プラン候補導出部１２８、ＳＯＣ使用範囲算出部１２９、出力電流算出部１２１０、区間劣化量算出部１２１１、トータル劣化量算出部１２１２、放電プラン選択部１２１３、充電容量算出部１２１４、パワーリミット値調整部１２１５、及び設定情報通知部１２１６を含む。
【００１７】
処理部１２の機能はハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、又はハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源として、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。
【００１８】
記憶部１３は、ＨＤＤ、ＳＳＤ等の不揮発性の記録媒体を含み、各種のプログラム及びデータを記憶する。本実施の形態では記憶部１３は、放電劣化マップ保持部１３１及びＳＯＣ・温度マップ保持部１３２を含む。また記憶部１３は補助記憶部として、光ディスク等の記録媒体が装着可能な構成であってもよい。表示部１４は液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイを備え、処理部１２により生成された画像を表示する。操作部１５はキーボード、マウス、タッチパネル等のユーザインタフェースであり、情報処理システム１のユーザの操作を受け付ける。
【００１９】
図３は、電動車両３の概略構成を示す図である。図３に示す電動車両３は、一対の前輪３１ｆ、一対の後輪３１ｒ、動力源としてのモータ３４を備える後輪駆動（２ＷＤ）のＥＶである。一対の前輪３１ｆは前輪軸３２ｆで連結され、一対の後輪３１ｒは後輪軸３２ｒで連結される。変速機３３は、モータ３４の回転を所定の変換比で後輪軸３２ｒに伝達する。
【００２０】
車両制御部３０は電動車両３全体を制御する車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、例えば、統合型のＶＣＭ（Vehicle control module）で構成されていてもよい。車両制御部３０は、電動車両３内のセンサ部３７から、電動車両３の挙動および／または電動車両３の周囲環境を検知するための各種のセンサ情報を取得する。
【００２１】
センサ部３７は電動車両３内に設置されるセンサの総称である。図３では代表的なセンサとして、車速センサ３７１、ＧＰＳセンサ３７２、ジャイロセンサ３７３を挙げている。
【００２２】
車速センサ３７１は、前輪軸３２ｆまたは後輪軸３２ｒの回転数に比例したパルス信号を発生させ、発生させたパルス信号を車両制御部３０に送信する。車両制御部３０は、車速センサ３７１から受信したパルス信号をもとに電動車両３の速度を検出する。
【００２３】
ＧＰＳセンサ３７２は、電動車両３の位置情報を検出し、検出した位置情報を車両制御部３０に送信する。ＧＰＳセンサ３７２は具体的には、複数のＧＰＳ衛星から、それぞれの発信時刻を含む電波をそれぞれ受信し、受信した複数の電波にそれぞれ含まれる複数の発信時刻をもとに受信地点の緯度経度を算出する。
【００２４】
ジャイロセンサ３７３は、電動車両３の角速度を検出し、検出した角速度を車両制御部３０に送信する。車両制御部３０は、ジャイロセンサ３７３から受信した角速度を積分して、電動車両３の傾斜角を検出することができる。
【００２５】
その他、電動車両３内には様々なセンサが設置される。例えば、アクセルペダル開度センサ、ブレーキペダル開度センサ、舵角センサ、カメラ、ソナー等が設置される。
【００２６】
無線通信部３６は、アンテナ３６ａを介してネットワーク５に無線接続するための信号処理を行う。電動車両３が無線接続可能な無線通信網として、例えば、携帯電話網（セルラー網）、無線ＬＡＮ、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）、Ｖ２Ｉ（Vehicle-to-Infrastructure）、Ｖ２Ｖ（Vehicle-to-Vehicle）を使用することができる。
【００２７】
図４は、図３に示した電動車両３に搭載された電池システム４０の詳細な構成を説明するための図である。電池システム４０は、第１リレーＲＹ１及びインバータ３５を介してモータ３４に接続される。インバータ３５は力行時、電池システム４０から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ３４に供給する。回生時、モータ３４から供給される交流電力を直流電力に変換して電池システム４０に供給する。モータ３４は三相交流モータであり、力行時、インバータ３５から供給される交流電力に応じて回転する。回生時、減速による回転エネルギーを交流電力に変換してインバータ３５に供給する。
【００２８】
第１リレーＲＹ１は、電池システム４０とインバータ３５を繋ぐ配線間に挿入されるコンタクタである。車両制御部３０は、走行時、第１リレーＲＹ１をオン状態（閉状態）に制御し、電池システム４０と電動車両３の動力系を電気的に接続する。車両制御部３０は非走行時、原則として第１リレーＲＹ１をオフ状態（開状態）に制御し、電池システム４０と電動車両３の動力系を電気的に遮断する。なおリレーの代わりに、半導体スイッチなどの他の種類のスイッチを用いてもよい。
【００２９】
電池システム４０は、電動車両３の外に設置された充電器４と充電ケーブル３８で接続することにより商用電力系統９から充電することができる。充電器４は商用電力系統９に接続され、充電ケーブル３８を介して電動車両３内の電池システム４０を充電する。電動車両３において、電池システム４０と充電器４を繋ぐ配線間に第２リレーＲＹ２が挿入される。なおリレーの代わりに、半導体スイッチなどの他の種類のスイッチを用いてもよい。電池システム４０の管理部４２は充電開始前に、第２リレーＲＹ２をオン状態（閉状態）に制御し、充電終了後にオフ状態（開状態）に制御する。
【００３０】
一般的に、普通充電の場合は交流で、急速充電の場合は直流で充電される。交流で充電される場合、第２リレーＲＹ２と電池システム４０との間に挿入されるＡＣ／ＤＣコンバータ（不図示）により、交流電力が直流電力に変換される。
【００３１】
電池システム４０は、電池モジュール４１と管理部４２を備え、電池モジュール４１は、直列接続された複数のセルＥ１−Ｅｎを含む。なお電池モジュール４１は、複数の電池モジュールが直列／直並列接続されて構成されていてもよい。セルには、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、鉛電池セル等を用いることができる。以下、本明細書ではリチウムイオン電池セル（公称電圧：３．６−３．７Ｖ）を使用する例を想定する。セルＥ１−Ｅｎの直列数は、モータ３４の駆動電圧に応じて決定される。
【００３２】
複数のセルＥ１−Ｅｎと直列にシャント抵抗Ｒｓが接続される。シャント抵抗Ｒｓは電流検出素子として機能する。なおシャント抵抗Ｒｓの代わりにホール素子を用いてもよい。また電池モジュール４１内に、複数のセルＥ１−Ｅｎの温度を検出するための複数の温度センサＴ１、Ｔ２が設置される。温度センサは電池モジュールに１つ設置されてもよいし、複数のセルごとに１つ設置されてもよい。温度センサＴ１、Ｔ２には例えば、サーミスタを使用することができる。
【００３３】
管理部４２は、電圧測定部４３、温度測定部４４、電流測定部４５及び電池制御部４６を備える。直列接続された複数のセルＥ１−Ｅｎの各ノードと、電圧測定部４３との間は複数の電圧線で接続される。電圧測定部４３は、隣接する２本の電圧線間の電圧をそれぞれ測定することにより、各セルＥ１−Ｅｎの電圧を測定する。電圧測定部４３は、測定した各セルＥ１−Ｅｎの電圧を電池制御部４６に送信する。
【００３４】
電圧測定部４３は電池制御部４６に対して高圧であるため、電圧測定部４３と電池制御部４６間は絶縁された状態で、通信線で接続される。電圧測定部４３は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）または汎用のアナログフロントエンドＩＣで構成することができる。電圧測定部４３はマルチプレクサ及びＡ／Ｄ変換器を含む。マルチプレクサは、隣接する２本の電圧線間の電圧を上から順番にＡ／Ｄ変換器に出力する。Ａ／Ｄ変換器は、マルチプレクサから入力されるアナログ電圧をデジタル値に変換する。
【００３５】
温度測定部４４は分圧抵抗およびＡ／Ｄ変換器を含む。Ａ／Ｄ変換器は、複数の温度センサＴ１、Ｔ２と複数の分圧抵抗によりそれぞれ分圧された複数のアナログ電圧を順次、デジタル値に変換して電池制御部４６に出力する。電池制御部４６は当該デジタル値をもとに複数のセルＥ１−Ｅｎの温度を推定する。例えば電池制御部４６は、各セルＥ１−Ｅｎの温度を、各セルＥ１−Ｅｎに最も隣接する温度センサで測定された値をもとに推定する。
【００３６】
電流測定部４５は差動アンプ及びＡ／Ｄ変換器を含む。差動アンプはシャント抵抗Ｒｓの両端電圧を増幅してＡ／Ｄ変換器に出力する。Ａ／Ｄ変換器は、差動アンプから入力される電圧をデジタル値に変換して電池制御部４６に出力する。電池制御部４６は当該デジタル値をもとに複数のセルＥ１−Ｅｎに流れる電流を推定する。
【００３７】
なお電池制御部４６内にＡ／Ｄ変換器が搭載されており、電池制御部４６にアナログ入力ポートが設置されている場合、温度測定部４４及び電流測定部４５はアナログ電圧を電池制御部４６に出力し、電池制御部４６内のＡ／Ｄ変換器でデジタル値に変換してもよい。
【００３８】
電池制御部４６は、電圧測定部４３、温度測定部４４及び電流測定部４５により測定された複数のセルＥ１−Ｅｎの電圧、温度、及び電流をもとに複数のセルＥ１−Ｅｎの状態を管理する。電池制御部４６と車両制御部３０間は、車載ネットワークにより接続される。車載ネットワークとして例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）を使用することができる。
【００３９】
電池制御部４６はマイクロコンピュータ及び不揮発メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ）により構成することができる。不揮発メモリ内に、ＳＯＣ−ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）マップ４６ａ及びＳＯＣ・温度マップ４６ｂが保持される。ＳＯＣ−ＯＣＶマップ４６ａには、複数のセルＥ１−ＥｎのＳＯＣ−ＯＣＶカーブの特性データが記述されている。
【００４０】
電池制御部４６は、複数のセルＥ１−ＥｎのそれぞれのＳＯＣ及びＳＯＨを推定する。電池制御部４６は、ＯＣＶ法と電流積算法を組み合わせて、ＳＯＣを推定する。ＯＣＶ法は、電圧測定部４３により測定される各セルＥ１−ＥｎのＯＣＶと、ＳＯＣ−ＯＣＶマップ４６ａに記述されるＳＯＣ−ＯＣＶカーブの特性データをもとにＳＯＣを推定する方法である。電流積算法は、各セルＥ１−Ｅｎの充放電開始時のＯＣＶと、電流測定部４５により測定される電流の積算値をもとにＳＯＣを推定する方法である。電流積算法は、充放電時間が長くなるにつれて、電流測定部４５の測定誤差が累積していく。従って、ＯＣＶ法により推定されたＳＯＣを用いて、電流積算法により推定されたＳＯＣを補正することが好ましい。
【００４１】
ＳＯＨは、初期の満充電容量に対する現在の満充電容量の比率で規定され、数値が低いほど（０％に近いほど）劣化が進行していることを示す。ＳＯＨは、完全充放電による容量測定により求めてもよいし、保存劣化とサイクル劣化を合算することにより求めてもよい。保存劣化はＳＯＣ、温度、及び保存劣化速度をもとに推定することができる。サイクル劣化は、使用するＳＯＣ範囲、温度、電流レート、及びサイクル劣化速度をもとに推定することができる。保存劣化速度およびサイクル劣化速度は、予め実験やシミュレーションにより導出することができる。ＳＯＣ、温度、ＳＯＣ範囲、及び電流レートは測定により求めることができる。
【００４２】
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。
【００４３】
ＳＯＣ・温度マップ４６ｂは、セルのＳＯＣ及び温度と、パワーリミット値との関係を規定したマップである。パワーリミット値は、セルの劣化を抑制するために推奨される電力の上限値を規定した値である。電池メーカは、事前に数値シミュレーションや実験をもとに、セルのＳＯＣ及び温度の種々の組み合わせごとに、推奨されるパワーリミット値を決定し、それらの関係をマップ化する。推奨されるパワーリミット値は例えば、平均的なセルの寿命曲線より劣化の進行が早くなることを回避するための電力値に設定される。推奨されるパワーリミット値は、充電と放電のそれぞれについて別々に設けられる。電池メーカにより生成されたＳＯＣ・温度マップ４６ｂは、電池制御部４６内の不揮発メモリに登録される。
【００４４】
なお、セルのＳＯＣ及び温度と、推奨されるパワーリミット値との関係は関数化されて定義されてもよい。その場合も、導出された関数が電池制御部４６内の不揮発メモリに登録される。
【００４５】
なお、ＳＯＣ・温度マップ４６ｂは、セルのＳＯＣ、温度及びＳＯＨと、パワーリミット値との関係を規定したマップであってもよい。電池メーカは、事前に数値シミュレーションや実験をもとに、セルのＳＯＣ、温度及びＳＯＨの種々の組み合わせごとに、推奨されるパワーリミット値を決定し、それらの関係をマップ化する。なおＳＯＨの代わりに内部抵抗を用いてもよい。
【００４６】
電池制御部４６は、複数のセルＥ１−Ｅｎの状態を、車載ネットワークを介して車両制御部３０に通知する。例えば電池制御部４６は、複数のセルＥ１−Ｅｎの各ＳＯＣをもとに電池モジュール４１全体のＳＯＣを算出し、算出した電池モジュール４１全体のＳＯＣを車両制御部３０に通知する。また車両制御部３０は、上述のパワーリミット値を車両制御部３０に通知する。
【００４７】
図５は、図３の車両制御部３０の構成例を示す図である。車両制御部３０は、処理部３１０及び記憶部３２０を備える。処理部３１０は、センサ情報取得部３１１、設定情報取得部３１２、電流上限値決定部３１３、充放電制御部３１４、車両位置管理部３１５、及び報知制御部３１６を含む。処理部３１０の機能はハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、又はハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。
【００４８】
記憶部３２０は、不揮発メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ）を含み、各種のプログラム及びデータを記憶する。本実施の形態では、記憶部３２０は、設定情報保持部３２１を含む。
【００４９】
以下、情報処理システム１を用いて、電動車両３の走行性能を確保しつつ、電動車両３に搭載された二次電池の劣化を最小化するための二次電池の設定情報を生成する方法を説明する。
【００５０】
図６は、本発明の実施の形態に係る情報処理システム１による、二次電池の設定情報を生成する処理の流れを示すフローチャートである（その１）。図７は、本発明の実施の形態に係る情報処理システム１による、二次電池の設定情報を生成する処理の流れを示すフローチャートである（その２）。
【００５１】
情報処理システム１の道路情報取得部１２２は、走行予定の電動車両３の経路として設定された経路の道路情報を、ネットワーク５を介して地図情報サーバ８及び道路情報サーバ６から取得する（Ｓ１０）。当該経路は出発地、目的地、電動車両３が走行する道路により定義される。情報処理システム１のユーザは、操作部１５から経路情報を入力する。例えば、地図上で出発地、目的地、走行する道路を選択する操作で、経路情報が入力されるユーザインタフェースが用いられてもよい。
【００５２】
地図情報サーバ８及び道路情報サーバ６から取得する道路情報には、上記経路の距離情報、勾配情報、制限速度情報、及び充電ステーションの位置情報が含まれる。例えば、地図情報サーバ８から上記経路に含まれる道路の３次元情報を取得する。
【００５３】
天気予報情報取得部１２３は、上記経路が存在する地域の走行予定日時の天気予報情報を、ネットワーク５を介して天気予報情報サーバ７から取得する（Ｓ１１）。取得する天気予報情報には、気温情報が少なくとも含まれる。
【００５４】
区間分割部１２４は、取得した道路情報に含まれる勾配情報をもとに、上記経路を複数の区間に分割する（Ｓ１２）。本実施の形態では、道路を、上り坂区間、平坦区間、下り坂区間の３通りに分類する。
【００５５】
図８は、複数の区間に分割された経路の一例を示す図である。図８に示す例では経路全体が７つの区間に分割されている。区間１が平坦区間、区間２が上り坂区間、区間３が下り坂区間、区間４が平坦区間、区間５が上り坂区間、区間６が下り坂区間、区間７が平坦区間である。区間分割部１２４は、各地点の勾配と、予め設定された上り坂用の閾値および下り坂用の閾値とを比較することにより、上記経路上の道路を、上り坂区間、平坦区間、下り坂区間に分類する。
【００５６】
図６に戻る。出力電力推定部１２５は、電動車両３が各区間を設定された速度で走行するために必要な二次電池の出力電力Ｐｉ（ｉは区間を示すパラメータ）を推定する（Ｓ１３）。当該設定された速度は、各区間ｉの制限速度であってもよいし、ユーザにより入力された速度であってもよい。より安全に走行するために制限速度より遅い速度が設定されてもよい。
【００５７】
出力電力推定部１２５は、各区間ｉの道路の平均勾配と設定された速度をもとに、必要なモータ３４の出力を算出し、当該モータ３４の出力を得るために必要な二次電池の出力電力Ｐｉ［ｋＷ］を推定する。その際、予想気温や、予想される路面状態などをもとに、二次電池の出力電力Ｐｉ［ｋＷ］を補正してもよい。
【００５８】
区間電力量推定部１２６は、各区間ｉの出力電力Ｐｉと各区間ｉの走行時間をもとに、各区間ｉの正味の消費電力量［ｋＷｈ］を推定する（Ｓ１４）。各区間ｉの走行時間は、各区間ｉの距離と、設定された速度をもとに算出することができる。正味の消費電力量は、消費電力量から回生電力量を減算した電力量である。下り坂では、消費電力量より回生電力量が多くなる場合もある。その場合、正味の消費電力量は、負の値となる。
【００５９】
下り坂区間では、区間電力量推定部１２６は、下り坂の勾配と設定された速度をもとに、下り坂区間の走行時間を、加速時間と減速時間に分割する。区間電力量推定部１２６は、下り坂での回生電力量を、設定された速度に基づくモータ３４の回転速度と、減速時間に基づき推定する。なお、平坦区間や上り坂区間においても、信号機の数やカーブの数などをもとに減速時間を推定し、回生電力量を推定してもよい。
【００６０】
必要容量推定部１２７は、各区間ｉの正味の消費電力量［ｋＷｈ］を合計した電力量をもとに、上記経路の走行に必要な二次電池の容量［Ａｈ］を推定する（Ｓ１５）。電池情報取得部１２１は、走行予定の電動車両３からネットワーク５を介して、二次電池の初期のＦＣＣ（Full Charge Capacity）、現在のＳＯＨ、現在のＳＯＣを取得する（Ｓ１６）。現在のＦＣＣは、初期のＦＣＣと現在のＳＯＨをもとに算出することができる。
【００６１】
必要容量推定部１２７は、上記経路の走行に必要な二次電池の容量［Ａｈ］と、当該二次電池の現在のＦＣＣをもとに、上記経路の走行に必要なＤＯＤ（Depth Of Discharge）を算出する。放電プラン候補導出部１２８は、二次電池のＳＯＣの下限値に、算出されたＤＯＤを加算してＳＯＣ＿Ｈを算出し、電動車両３の放電プラン１のＳＯＣ使用範囲（ＳＯＣ＿Ｌ，ＳＯＣ＿Ｈ）を導出する（Ｓ１７）。放電プラン１では、ＳＯＣ＿Ｌに、ＳＯＣの下限値を設定する。
【００６２】
本実施の形態では、二次電池のＳＯＣの下限値を１５％、上限値を９５％に設定している。下限値を１５％に設定しているのは、シリコンの膨張収縮による負極劣化の進行を抑えるためである。上限値を９５％に設定しているのは、金属リチウムの析出を抑制するため、及び高ＳＯＣ状態での保存を回避して保存劣化の進行を抑制するためである。なお、１５％、９５％は一例であり、他のＳＯＣ使用範囲が設定されてもよい。０−１００％の範囲でフルに使用することも可能である。
【００６３】
例えば、上記経路の走行に必要なＤＯＤが５０％の場合、上記の例では、ＳＯＣの下限値が１５％であるため、放電プラン１のＳＯＣ使用範囲は、１５−６５％の範囲となる。なお、放電プラン候補導出部１２８は、算出されたＤＯＤに所定のマージンαを加えた値を、二次電池のＳＯＣの下限値に加算して、ＳＯＣ＿Ｈを算出してもよい。その場合、放電プラン１のＳＯＣ使用範囲は、１５−（６５＋α）％の範囲となる。
【００６４】
放電プランのＳＯＣ使用範囲の上限値ＳＯＣ＿Ｈは、上記経路の出発地から出発する時点の二次電池の目標ＳＯＣを示し、下限値ＳＯＣ＿Ｌは、上記経路の目的地に到着した時点の二次電池の目標ＳＯＣを示す。
【００６５】
ＳＯＣ使用範囲算出部１２９は、放電プランｎ（ＳＯＣ＿Ｌ，ＳＯＣ＿Ｈ）、各区間ｉの消費電力量［ｋＷｈ］に対応するＤＯＤをもとに、放電プランｎの各区間ｉのＳＯＣ使用範囲（ＳＯＣ＿ｌｉ，ＳＯＣ＿ｈｉ）を算出する（Ｓ１８）。パラメータｎの初期値は１である。各区間ｉのＳＯＣ使用範囲の上限値ＳＯＣ＿ｈｉは、各区間ｉの開始地点通過時の目標ＳＯＣを示し、下限値ＳＯＣ＿ｌｉは、各区間ｉの終了地点通過時の目標ＳＯＣを示す。区間ｉの下限値ＳＯＣ＿ｌｉは、区間（ｉ＋１）の上限値ＳＯＣ＿ｈ（ｉ＋１）に一致する。
【００６６】
出力電流算出部１２１０は、各区間ｉのＳＯＣ使用範囲（ＳＯＣ＿ｌｉ，ＳＯＣ＿ｈｉ）と、各区間ｉの二次電池の出力電力Ｐｉ［ｋＷ］をもとに、各区間ｉの二次電池の出力電流［Ａ］を算出する（Ｓ１９）。出力電流算出部１２１０は、各区間ｉのＳＯＣ使用範囲（ＳＯＣ＿ｌｉ，ＳＯＣ＿ｈｉ）から、二次電池のＳＯＣ−ＯＣＶ特性をもとに、各区間ｉの二次電池の出力電圧［Ｖ］を推定する。例えば、各区間ｉのＳＯＣ使用範囲（ＳＯＣ＿ｌｉ，ＳＯＣ＿ｈｉ）の平均ＳＯＣに対するＯＣＶを推定し、各区間ｉの二次電池の出力電圧［Ｖ］を推定する。出力電流算出部１２１０は、各区間ｉの二次電池の出力電力Ｐｉ［ｋＷ］を、推定した出力電圧［Ｖ］で割ることにより、出力電流［Ａ］を算出することができる。
【００６７】
本実施の形態では、上記経路の走行による二次電池の劣化量を推定するために、放電劣化マップを使用する。二次電池の放電による劣化率（ＳＯＨの低下率）は、ＳＯＣ使用範囲、放電レート、温度の関数で求めることができる。設計者は、実験やシミュレーションをもとに予め二次電池の放電劣化マップを生成し、情報処理システム１の放電劣化マップ保持部１３１に登録する。
【００６８】
例えば、設計者は恒温槽に二次電池を入れた状態で、二次電池のサイクル試験を行う。その際、ＳＯＣ使用範囲［％］全体を所定範囲ごとに細分化した種々のＳＯＣ使用範囲［％］と複数の放電レート［Ｃ］の各組み合わせ条件下の劣化率［％／√Ａｈ］を測定し、放電劣化マップを生成する。設計者は放電劣化マップを、異なる温度範囲ごとに複数生成する。例えば、−１０℃から６０℃までの温度範囲を５℃または１０℃に刻んで、各温度範囲の放電劣化マップを生成する。
【００６９】
区間劣化量算出部１２１１は、各区間ｉの走行時の予想気温をもとに、区間ｉごとに該当する温度範囲の放電劣化マップを選択する（Ｓ２０）。区間劣化量算出部１２１１は、選択した放電劣化マップを参照して、各区間ｉのＳＯＣ使用範囲（ＳＯＣ＿ｌｉ，ＳＯＣ＿ｈｉ）と各区間ｉの二次電池の出力電流（放電レート）をもとに、各区間ｉの二次電池の劣化率を推定する（Ｓ２１）。なお、劣化率を現在のＦＣＣに掛けることにより、各区間ｉの走行による二次電池の劣化量を算出することができる。
【００７０】
トータル劣化量算出部１２１２は、各区間ｉの劣化率を合計して、放電プランｎの上記経路の走行によるトータル劣化率（劣化コスト）を推定する（Ｓ２２）。
【００７１】
図７に遷移する。放電プラン候補導出部１２８は、現在の放電プランのＳＯＣ使用範囲（ＳＯＣ＿Ｌ，ＳＯＣ＿Ｈ）に、（Ｘ，Ｘ）を加算して、新たな放電プランのＳＯＣ使用範囲（ＳＯＣ＿Ｌ，ＳＯＣ＿Ｈ）を導出する（Ｓ２３）。定数Ｘは、放電プランのＳＯＣ使用範囲の下限値ＳＯＣ＿Ｌ及び上限値ＳＯＣ＿Ｈにそれぞれ加算される値である。例えば、Ｘが１０％に設定されてもよい。上記のように放電プラン１のＳＯＣ使用範囲が１５−６５％の場合、放電プラン２のＳＯＣ使用範囲は２５−７５％となり、放電プラン３のＳＯＣ使用範囲は３５−８５％となり、放電プラン４のＳＯＣ使用範囲は４５−９５％となる。
【００７２】
なお、Ｘの値を小さくするほど、最も劣化コストが低い理想的な放電プランに到達する可能性が上がるが演算量が増加する。反対に、Ｘの値を大きくするほど、その反対の関係になる。
【００７３】
放電プラン候補導出部１２８は、新たな放電プランのＳＯＣ使用範囲の上限値ＳＯＣ＿Ｈと、所定の設定値Ｕを比較する（Ｓ２４）。本実施の形態では設定値Ｕは９５％に設定される。新たな放電プランのＳＯＣ使用範囲の上限値ＳＯＣ＿Ｈが、設定値Ｕ未満の間（Ｓ２４のＮ）、ステップＳ１８に遷移して、ステップＳ１８からステップＳ２３までの処理を繰り返す。
【００７４】
新たな放電プランのＳＯＣ使用範囲の上限値ＳＯＣ＿Ｈが、設定値Ｕ以上になった場合（Ｓ２４のＹ）、放電プラン選択部１２１３は、複数の放電プラン（ＳＯＣ＿Ｌ，ＳＯＣ＿Ｈ）の内、トータル劣化率が最小となる放電プランｎ（ＳＯＣ＿Ｌ，ＳＯＣ＿Ｈ）を選択する（Ｓ２５）。
【００７５】
充電容量算出部１２１４は、選択された放電プランｎのＳＯＣ使用範囲の上限値ＳＯＣ＿Ｈと、二次電池の現在のＳＯＣをもとに、必要充電量を算出する（Ｓ２６）。例えば、ＳＯＣ使用範囲の上限値ＳＯＣ＿Ｈが７５％、二次電池の現在のＳＯＣが４０％の場合、必要充電量は、二次電池のＤＯＤ３５％に相当する充電量となる。
【００７６】
パワーリミット値調整部１２１５は、選択された放電プランｎの各区間ｉのＳＯＣ使用範囲（ＳＯＣ＿ｌｉ，ＳＯＣ＿ｈｉ）と、各区間ｉの走行時の予想気温をもとに、ＳＯＣ・温度マップ保持部１３２に保持されるＳＯＣ・温度マップを参照して、各区間ｉのパワーリミット値を導出する（Ｓ２７）。
【００７７】
パワーリミット値調整部１２１５は、選択された放電プランｎの各区間ｉの出力電力Ｐｉと、各区間ｉのパワーリミット値を比較する（Ｓ２８）。出力電力Ｐｉがパワーリミット値より大きい区間では（Ｓ２８のＹ）、パワーリミット値調整部１２１５は、当該区間のパワーリミット値を、当該区間の出力電力以上の値に変更する（Ｓ２９）。例えば、当該区間のパワーリミット値を、当該区間の出力電力の値に変更する。出力電力Ｐｉがパワーリミット値以下の区間では（Ｓ２８のＮ）、ステップＳ２９はスキップされる。
【００７８】
設定情報通知部１２１６は、選択された放電プランｎのＳＯＣ使用範囲（ＳＯＣ＿Ｌ，ＳＯＣ＿Ｈ）、各区間ｉのＳＯＣ使用範囲（ＳＯＣ＿ｌｉ，ＳＯＣ＿ｈｉ）、各区間ｉのパワーリミット値を含む設定情報を、ネットワーク５を介して走行予定の電動車両３の車両制御部３０に通知する（Ｓ３０）。なお設定情報には、必要充電量が含まれてもよい。また設定情報には、上記経路の走行による二次電池のトータル劣化量／劣化率が含まれていてもよい。設定情報通知部１２１６から通知された設定情報は、電動車両３の車両制御部３０の設定情報取得部３１２により取得され、設定情報保持部３２１に保存される。
【００７９】
図９は、本発明の実施の形態に係る電動車両３の車両制御部３０による、二次電池の設定情報を用いた走行制御の一例を示すフローチャートである。パラメータｉに初期値として１が設定される（Ｓ４０）。センサ情報取得部３１１は、ＧＰＳセンサ３７２から電動車両３の現在の位置情報を取得する（Ｓ４１）。電流上限値決定部３１３は、設定情報に含まれる区間ｉのＳＯＣ使用範囲（ＳＯＣ＿ｌｉ，ＳＯＣ＿ｈｉ）とパワーリミット値を取得する（Ｓ４２）。電流上限値決定部３１３は、区間ｉのＳＯＣ使用範囲（ＳＯＣ＿ｌｉ，ＳＯＣ＿ｈｉ）から、二次電池のＳＯＣ−ＯＣＶ特性をもとに、区間ｉのＯＣＶを推定する（Ｓ４３）。電流上限値決定部３１３は、区間ｉのパワーリミット値を、推定したＯＣＶで割って、区間ｉの出力電流の上限値を決定する（Ｓ４４）。
【００８０】
充放電制御部３１４は、区間ｉの出力電流の上限値をインバータ３５に設定する（Ｓ４５）。車両位置管理部３１５は、電動車両３の現在位置と区間ｉの終了地点を比較する（Ｓ４６）。電動車両３が区間ｉの終了地点に到達すると（Ｓ４６のＹ）、車両位置管理部３１５は上記経路の全区間が終了したか否か判定する（Ｓ４７）。上記経路の全区間が終了していない場合（Ｓ４７のＮ）、車両位置管理部３１５は、パラメータｉをインクリメントする（Ｓ４８）。ステップＳ４１に遷移し、ステップＳ４１からステップＳ４７までの処理が繰り返される。上記経路の全区間が終了した場合（Ｓ４７のＹ）、当該走行制御が終了する。
【００８１】
図１０は、本発明の実施の形態に係る電動車両３の車両制御部３０による、二次電池の設定情報を用いた走行制御の別の例を示すフローチャートである。パラメータｉに初期値として１が設定される（Ｓ５０）。センサ情報取得部３１１は、ＧＰＳセンサ３７２から電動車両３の現在の位置情報を取得する（Ｓ５１）。充放電制御部３１４は、設定情報に含まれる区間ｉのＳＯＣ使用範囲（ＳＯＣ＿ｌｉ，ＳＯＣ＿ｈｉ）を取得する（Ｓ５２）。
【００８２】
車両位置管理部３１５は、電動車両３の現在位置と区間ｉの終了地点を比較する（Ｓ５３）。電動車両３が区間ｉの終了地点に到達すると（Ｓ５３のＹ）、車両位置管理部３１５は上記経路の全区間が終了したか否か判定する（Ｓ５４）。上記経路の全区間が終了していない場合（Ｓ５４のＮ）、充放電制御部３１４は、電池システム４０の電池制御部４６から二次電池の現在のＳＯＣの測定値を取得する（Ｓ５５）。
【００８３】
充放電制御部３１４は、取得したＳＯＣの測定値が、区間ｉのＳＯＣ使用範囲の下限値ＳＯＣ＿ｌｉより高い場合（Ｓ５６のＹ）、モータ３４から電池モジュール４１への回生充電を制限するようにインバータ３５を制御する（Ｓ５７）。車両位置管理部３１５は、パラメータｉをインクリメントし（Ｓ６１）、ステップＳ５１に遷移する。
【００８４】
取得したＳＯＣの測定値が、区間ｉのＳＯＣ使用範囲の下限値ＳＯＣ＿ｌｉより低い場合（Ｓ５６のＮ、Ｓ５８のＹ）、報知制御部３１６は、運転者に外部充電器からの補充電を促すメッセージを画面に表示させる（Ｓ５９）。例えば、カーナビゲーションシステムの画面に表示させる。その際、報知制御部３１６は、取得したＳＯＣの測定値と区間ｉのＳＯＣ使用範囲の下限値ＳＯＣ＿ｌｉとの差分値を、必要充電量として提示する。また報知制御部３１６は、最も近い充電ステーションの位置を、カーナビゲーションシステムの画面内に表示された地図上に示してもよい。また報知制御部３１６は、補充電を促すメッセージを音声出力させてもよい。
【００８５】
充放電制御部３１４は、回生充電が制限されている場合、その制限を解除する（Ｓ６０）。取得したＳＯＣの測定値と、区間ｉのＳＯＣ使用範囲の下限値ＳＯＣ＿ｌｉが実質的に等しい場合（Ｓ５６のＮ、Ｓ５８のＮ）も、充放電制御部３１４は、回生充電が制限されている場合、その制限を解除する（Ｓ６０）。車両位置管理部３１５は、パラメータｉをインクリメントし（Ｓ６１）、ステップＳ５１に遷移する。上記ステップＳ５４において、上記経路の全区間が終了した場合（Ｓ５４のＹ）、当該走行制御が終了する。
【００８６】
以上説明したように本実施の形態によれば、設定された速度を前提に、劣化コストが最小となる放電プランを生成することにより、電動車両３が所定の経路を走行する際の、必要な走行性能を確保しつつ、二次電池の劣化を最小限に抑制することができる。放電劣化特性は二次電池の型式ごとに異なり、放電劣化マップの形状は凸凹した複雑なものとなっている。必ずしも、低い範囲のＳＯＣ使用範囲を使用したほうが劣化率が小さいとも限らず、放電レートを低くしたほうが劣化率が小さいとも限らない。また、ＳＯＣ使用範囲と放電レートの組み合わせによって、劣化率は不規則に変化する。
【００８７】
本実施の形態では、区間ｉごとにＳＯＣ使用範囲と出力電流を推定し、区間ｉごとに劣化率を推定し、全区間の劣化率を合計して経路全体の劣化率をそれぞれ算出する。その経路全体の劣化率の算出を、複数の放電プランについて行い、劣化率が最小となる放電プランを選択する。このように、二次電池の劣化率をきめ細かく推定するため、劣化抑制効果を最大化することができる。また放電プランは、設定された速度と道路情報をもとに生成されているため、電動車両３の走行性能を確保することができる。
【００８８】
また電動車両３の走行時には、放電プランに規定されるＳＯＣ推移に合致するように走行制御する。放電プランは、上記経路を走行する際の最適なＳＯＣ推移を規定したものであるため、実際の消費電力量が予定より少ない場合も、二次電池の劣化抑制の観点からは好ましくない。従って、各区間ｉの終了地点において実際のＳＯＣと目標のＳＯＣを比較し、過不足が生じている場合は、回生充電を制限するか、外部から補充電することにより、両者を一致させるように制御する。なお、外部から補充電する場合は、実際のＳＯＣが目標のＳＯＣを上回らないように充電することが重要となる。
【００８９】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００９０】
上述した実施の形態では、二次電池の設定情報を生成する情報処理システム１を、配送会社が使用する例を説明したが、配送会社以外も使用可能である。例えば、バス会社、タクシー会社、レンタカー会社、カーシェアリング会社、運転代行会社などでも使用可能である。
【００９１】
上述した実施の形態では、情報処理システム１が電動車両３の外部に設置される例を説明した。この点、情報処理システム１の機能が電動車両３の車両制御部３０に組み込まれていてもよい。情報処理システム１を個人で使用する場合、電動車両３だけで処理が完結することになる。例えば、出発の前日に、カーナビゲーションシステムに経路を設定することにより、最適な必要充電量を知ることができる。また、情報処理システム１はスマートフォン内に実装されてもよい。この場合も、個人の使用に適している。
【００９２】
上述した実施の形態では、複数の放電プランから、劣化コストが最小となる放電プランを選択した。この点、放電プラン１をそのまま使用してもよい。この場合、演算量が低下する。また、予定の経路通りに走行しない可能性がある場合、複数の放電プランの内、ＳＯＣ範囲の上限値ＳＯＣ＿Ｈが最も高い放電プランが選択されてもよい。また、複数の放電プランの中から、ユーザが選択できるようにしてもよい。
【００９３】
上述した実施の形態では、電動車両３として、エンジンを搭載しない純粋な電気自動車（ＥＶ）を想定したが、ハイブリッド車（ＨＶ）又はプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）の場合であっても、上記経路の内、モータで走行する区間について、本発明を適用可能である。
【００９４】
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。
【００９５】
［項目１］
二次電池（４１）を搭載した電動車両（３）で走行予定の経路の出発地から目的地までの道路情報を取得する道路情報取得部（１２２）と、
前記道路情報に含まれる勾配情報をもとに、前記経路を複数の区間に分割する区間分割部（１２４）と、
前記電動車両（３）が各区間を設定された速度で走行するために必要な前記二次電池（４１）の出力電力を推定する出力電力推定部（１２５）と、
前記各区間の出力電力と前記各区間の走行時間をもとに、各区間の正味の消費電力量を推定する区間電力量推定部（１２６）と、
前記複数の区間の正味の消費電力量を合計した電力量をもとに、前記経路を走行するために必要な前記二次電池（４１）の容量を推定する必要容量推定部（１２７）と、
前記二次電池（４１）の容量をもとに、前記出発地から出発する時点の前記二次電池（４１）の目標ＳＯＣと前記目的地に到着時点の目標ＳＯＣの組み合わせで規定される複数の放電プランを導出する放電プラン候補導出部（１２８）と、
前記放電プランごとに、前記各区間の開始地点通過時の目標ＳＯＣと終了地点通過時の目標ＳＯＣを算出して、前記各区間のＳＯＣ使用範囲を算出するＳＯＣ使用範囲算出部（１２９）と、
前記各区間の前記二次電池（４１）の出力電力と、前記各区間のＳＯＣ使用範囲にもとづく前記二次電池（４１）の出力電圧をもとに、前記各区間の前記二次電池（４１）の出力電流を算出する出力電流算出部（１２１０）と、
前記各区間のＳＯＣ使用範囲および放電レートの組み合わせと、前記二次電池（４１）の劣化率の関係を規定した放電劣化マップを参照して、前記各区間のＳＯＣ使用範囲と前記各区間の前記二次電池（４１）の出力電流をもとに、前記各区間の前記二次電池（４１）の劣化率／劣化量を算出する区間劣化量算出部（１２１１）と、
前記複数の区間の前記二次電池（４１）の劣化率／劣化量を合計して、前記経路を走行することによる前記二次電池（４１）のトータル劣化率／劣化量を算出するトータル劣化量算出部（１２１２）と、
前記複数の放電プランの内、前記トータル劣化率／劣化量が最小となる放電プランを選択する放電プラン選択部（１２１３）と、
を備えることを特徴とする情報処理システム（１）。
これによれば、電動車両（３）が上記経路を走行する際、必要な走行性能を確保しつつ、二次電池（４１）の劣化を抑制することができる。
［項目２］
前記放電劣化マップは、複数の温度範囲ごとに生成されており、
前記情報処理システム（１）は、
前記経路が存在する地域の走行予定日時の天気予報情報を取得する天気予報情報得部（１２３）をさらに備え、
前記区間劣化量算出部（１２１１）は、前記天気予報情報に含まれる気温に基づき、該当する温度範囲の放電劣化マップを選択し、選択した放電劣化マップを参照して、前記各区間の前記二次電池（４１）の劣化率／劣化量を算出することを特徴とする項目１に記載の情報処理システム（１）。
これによれば、より正確に、各区間の二次電池（４１）の劣化率／劣化量を推定することができる。
［項目３］
前記情報処理システム（１）は、前記電動車両（３）の外部に存在する情報処理システム（１）であり、
選択された放電プランを含む設定情報を、前記電動車両（３）内の制御装置（３０）にネットワーク（５）を介して通知する設定情報通知部（１２１６）をさらに備えることを特徴とする項目１または２に記載の情報処理システム（１）。
これによれば、電動車両（３）内の制御装置（３０）に、二次電池（４１）の劣化抑制の観点から走行制御をさせることができる。
［項目４］
前記二次電池（４１）の出力電力が、前記二次電池（４１）に含まれるセル劣化を抑制するために推奨される電力の上限を規定するパワーリミット値を超える区間は、当該区間のパワーリミット値を、前記出力電力以上の値に変更するパワーリミット値調整部（１２１５）をさらに備えることを特徴とする項目１または２に記載の情報処理システム（１）。
これによれば、放電プランに従った走行中に、パワーリミットにより走行が停止されることを回避することができる。
［項目５］
前記情報処理システム（１）は、前記電動車両（３）の外部に存在する情報処理システム（１）であり、
選択された放電プランの各区間のＳＯＣ使用範囲と、各区間のパワーリミット値を少なくとも含む設定情報を、前記電動車両（３）内の制御装置（３０）に通知する設定情報通知部（１２１６）をさらに備えることを特徴とする項目４に記載の情報処理システム（１）。
これによれば、電動車両（３）内の制御装置（３０）に、二次電池（４１）の劣化抑制の観点から走行制御をさせることができる。
［項目６］
二次電池（４１）を搭載した電動車両（３）内で使用される制御装置（３０）であって、
走行予定の経路を分割した複数の区間における各区間の、ＳＯＣ使用範囲と、前記二次電池（４１）に含まれるセル劣化を抑制するために推奨される電力の上限を規定する出力制限値を含む設定情報を保持する設定情報保持部（３２１）と、
前記電動車両（３）の位置情報を取得する位置情報取得部（３１１）と、
取得した位置情報をもとに前記電動車両（３）が位置する区間を特定し、特定した区間のＳＯＣ使用範囲に基づく電圧と前記出力制限値をもとに当該区間の出力電流の上限値を決定する電流上限値決定部（３１３）と、
前記出力電流の上限値を、前記二次電池（４１）を充放電するための電力変換部（３５）に設定する充放電制御部（３１４）と、
を備えることを特徴とする制御装置（３０）。
これによれば、放電プランに従った走行中、電力変換部（３５）に、最適な出力電流の上限値を設定することができる。
［項目７］
二次電池（４１）を搭載した電動車両（３）内で使用される制御装置（３０）であって、
走行予定の経路を分割した複数の区間における各区間のＳＯＣ使用範囲を少なくとも含む設定情報を保持する設定情報保持部（３２１）と、
前記電動車両（３）の位置情報を取得する位置情報取得部（３１１）と、
前記各区間の終了地点において、前記二次電池（４１）のＳＯＣの測定値が、当該区間のＳＯＣ使用範囲の下限値より高い場合、走行用モータ（３４）から前記二次電池（４１）への回生充電を制限するように、前記二次電池（４１）を充放電するための電力変換部（３５）を制御する充放電制御部（３１４）と、
を備えることを特徴とする制御装置（３０）。
これによれば、放電プランに従ったＳＯＣ推移に、実際のＳＯＣ推移を近づけることができる。
［項目８］
前記充放電制御部（３１４）は、前記各区間の終了地点において、前記二次電池（４１）のＳＯＣの測定値が、当該区間のＳＯＣ使用範囲の下限値より低い場合、前記二次電池（４１）への回生充電の制限を解除することを特徴とする項目７に記載の制御装置（３０）。
これによれば、放電プランに従ったＳＯＣ推移に、実際のＳＯＣ推移を近づけることができる。
［項目９］
前記各区間の終了地点において、前記二次電池（４１）のＳＯＣの測定値が、当該区間のＳＯＣ使用範囲の下限値より低い場合、前記下限値までの外部充電器（４）からの補充電を提案するメッセージを運転者に報知するよう制御する報知制御部（３１６）をさらに備えることを特徴とする項目８に記載の制御装置（３０）。
これによれば、放電プランに従ったＳＯＣ推移に、実際のＳＯＣ推移を近づけることができる。
［項目１０］
前記設定情報保持部（３２１）に保持される設定情報は、項目１から５のいずれか１項に記載の情報処理システム（１）により生成されたものであることを特徴とする項目６から９のいずれか１項に記載の制御装置（３０）。
これによれば、最適な放電プランを得ることができる。
［項目１１］
電動車両（３）に搭載される二次電池（４１）と、
前記二次電池（４１）を充放電するための電力変換部（３５）と、
項目６から１０のいずれか１項に記載の制御装置（３０）と、
を備えることを特徴とする車両用電源システム。
これによれば、放電プランに従った走行中、電力変換部（３５）に、最適な出力電流の上限値を設定することができる。または、放電プランに従ったＳＯＣ推移に、実際のＳＯＣ推移を近づけることができる。
【符号の説明】
【００９６】
１  情報処理システム、  Ｅ１−Ｅｎ  セル、  Ｔ１  第１温度センサ、  ＲＹ１  第１リレー、  Ｔ２  第２温度センサ、  ＲＹ２  第２リレー、  ３  電動車両、  ３ａ  電動車両Ａ、  ３ｂ  電動車両Ｂ、  ３ｃ  電動車両Ｃ、  ４  充電器、  ５  ネットワーク、  ６  道路情報サーバ、  ７  天気予報情報サーバ、  ８  地図情報サーバ、  ９  商用電力系統、  １１  通信部、  １２  処理部、  １３  記憶部、  １４  表示部、  １５  操作部、  ３０  車両制御部、  ３１ｆ  前輪、  ３１ｒ  後輪、  ３２ｆ  前輪軸、  ３２ｒ  後輪軸、  ３３  変速機、  ３４  モータ、  ３５  インバータ、  ３６  無線通信部、  ３６ａ  アンテナ、  ３７  センサ部、  ３８  充電ケーブル、  ４０  電池システム、  ４１  電池モジュール、  ４２  管理部、  ４３  電圧測定部、  ４４  温度測定部、  ４５  電流測定部、  ４６  電池制御部、  ４６ａ  ＳＯＣ−ＯＣＶマップ、  ４６ｂ  ＳＯＣ・温度マップ、  １２１  電池情報取得部、  １２２  道路情報取得部、  １２３  天気予報情報取得部、  １２４  区間分割部、  １２５  出力電力推定部、  １２６  区間電力量推定部、  １２７  必要容量推定部、  １２８  放電プラン候補導出部、  １２９  ＳＯＣ使用範囲算出部、  １３１  放電劣化マップ保持部、  １３２  ＳＯＣ・温度マップ保持部、  ３１０  処理部、  ３１１  センサ情報取得部、  ３１２  設定情報取得部、  ３１３  電流上限値決定部、  ３１４  充放電制御部、  ３１５  車両位置管理部、  ３１６  報知制御部、  ３２０  記憶部、  ３２１  設定情報保持部、  ３７１  車速センサ、  ３７２  ＧＰＳセンサ、  ３７３  ジャイロセンサ、  １２１０  出力電流算出部、  １２１１  区間劣化量算出部、  １２１２  トータル劣化量算出部、  Ｒｓ  シャント抵抗、  １２１３  放電プラン選択部、  １２１４  充電容量算出部、  １２１５  パワーリミット値調整部、  １２１６  設定情報通知部。
【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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【国際調査報告】
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