JP6332066B2 - 可搬式バッテリ管理システム及びごみ処理システム - Google Patents

Description

本発明は、可搬式バッテリ管理システム及びごみ処理システムに関する。

従来、バッテリを充電する充電設備を備えたシステムが提案されている。例えば、特許文献１には、充電コントローラにより充電される可搬式バッテリと、可搬式バッテリが搭載され、バッテリステーションにて使用済みの可搬式バッテリを充電済みの可搬式バッテリに交換することで運用させる車両と、を備える電力マネジメントシステムの技術が開示されている。また、近年、例えば特許文献２〜６には、バッテリの電力を効率的に使用するための各種技術も開示されている。更に、特許文献７には、バッテリを充電する充電器を効率的に使用する技術も開示されている。

特開２０１４−１１８６０号公報 特開２００８−７９４５６号公報 特開平１１−２５９７０９号公報 特開２００６−２０２６６０号公報 特開２００９−２１０８８号公報 国際公開第２００８／１２３５４３号 特開２０１３−１４６１３３号公報

ところで、夫々異なる場所に存在する複数の充電設備にて充電される可搬式バッテリを車両が複数の充電設備間で運搬することにより、複数の車両間でこれらのバッテリを共有して運用する状況が考えられる。このような状況においては、異なる地点に点在する複数の可搬式バッテリの運用状況を共有して有効活用できることが望ましい。

本発明の目的は、夫々異なる場所に存在する複数の充電設備にて充電される可搬式バッテリを車両が複数の充電設備間で運搬することにより、複数の車両間でこれらのバッテリを共有して運用する状況において、異なる地点に点在する可搬式バッテリの運用状況を共有して有効活用することができる可搬式バッテリ管理システム及びごみ処理システムを提供することである。

本発明の可搬式バッテリ管理システムは、
（１）複数の可搬式のバッテリと、前記バッテリのうち少なくとも１つを、夫々異なる場所に存在する複数のごみ焼却式発電設備間で移動させて、移動先の前記ごみ焼却式発電設備にて使用済みの前記バッテリを充電済みの前記バッテリと交換することで運用させる複数の移動体と、前記ごみ焼却式発電設備夫々に設けられ、当該ごみ焼却式発電設備夫々において発電された電力を充電済みの前記バッテリを、前記移動体の移動先の前記ごみ焼却式発電設備にて当該移動体に対して供給する複数の電力供給ユニットと、前記バッテリ及び前記電力供給ユニットの夫々に対して着脱可能であり、前記バッテリに対する充電及び前記バッテリからの電力供給を制御する充放電制御装置と、前記バッテリに接続された際に前記充放電制御装置により収集された当該バッテリに関する電池情報を集約する集約装置と、を備え、前記集約装置は、前記ごみ焼却式発電設備に対して、集約された前記電池情報を提供することを特徴とする。

（２）また、上記（１）の可搬式バッテリ管理システムにおいて、前記集約装置は、前記バッテリの充放電情報及び前記バッテリの導入時期を少なくとも含む前記電池情報に基づいて算出された前記バッテリの交換優先度情報を、前記ごみ焼却式発電設備に対して提供することが好ましい。

（３）また、上記（１）又は（２）の可搬式バッテリ管理システムにおいて、前記移動体は、収集した収集物を運搬する収集車であり、前記バッテリは、前記収集車の動力源としてのモータに対する電力源として搭載可能であることが好ましい。

（４）また、上記（１）から（３）のいずれかの可搬式バッテリ管理システムにおいて、前記充放電制御装置は、前記バッテリと前記電力供給ユニットとの間に介在して前記バッテリに対する充電を制御し、前記電力供給ユニットから切り離され、かつ前記バッテリに接続された状態で前記バッテリから外部への電力供給を制御することが好ましい。

本発明のごみ処理システムは、
（５）ごみ焼却式発電設備と、前記ごみ焼却式発電設備において発電された電力を可搬式のバッテリに対して供給する電力供給ユニットと、前記バッテリを電力源とするモータによって作動し、収集した収集物を運搬する収集車と、を備えたことを特徴とする。

（６）また、上記（５）のごみ処理システムにおいて、更に、前記バッテリ及び前記電力供給ユニットの夫々に対して着脱可能な充放電制御装置を備え、前記充放電制御装置は、前記バッテリと前記電力供給ユニットとの間に介在して前記バッテリに対する充電を制御し、前記電力供給ユニットから切り離され、かつ前記バッテリに接続された状態で前記バッテリから外部への電力供給を制御することが好ましい。

本発明に係る可搬式バッテリ管理システム及びごみ処理システムによれば、夫々異なる場所に存在する複数の充電設備にて充電される可搬式バッテリを車両が複数の充電設備間で運搬することにより、複数の車両間でこれらのバッテリを共有して運用する状況において、異なる地点に点在する可搬式バッテリの運用状況を共有して有効活用することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係るごみ処理システムを示す図である。 図２は、実施形態の電力供給ユニットの全体図である。 図３は、実施形態の電力供給ユニットの構成を示す斜視図である。 図４は、実施形態のコネクタ及び案内機構を示す斜視図である。 図５は、実施形態の充放電制御装置の平面図である。 図６は、実施形態の充放電制御装置及びバッテリに係るブロック図である。 図７は、バッテリに対する充電を説明する図である。 図８は、実施形態のバッテリ運搬装置の概略構成図である。 図９は、実施形態のバッテリ運搬装置によるバッテリの搬出を説明する図である。 図１０は、実施形態のバッテリ運搬装置によるバッテリの搬出を説明する他の図である。 図１１は、実施形態のバッテリ運搬装置における方向転換を示す図である。 図１２は、実施形態のバッテリ運搬装置によるバッテリの運搬状態を示す図である。 図１３は、実施形態のバッテリ運搬装置による位置調整を説明する図である。 図１４は、電源ユニットの使用状態を示す図である。 図１５は、電源ユニットの搬出を説明する図である。 図１６は、夫々異なる場所に存在する複数のごみ焼却式発電設備を示す図である。 図１７は、各ごみ焼却式発電設備に設けられた複数の電力供給ユニットを示す図である。 図１８は、各電力供給ユニットに搭載された複数の可搬式のバッテリを示す図である。 図１９は、実施形態の可搬式バッテリ管理システムに係るブロック図である。 図２０は、バッテリと充放電制御装置の関係を示す図である。 図２１は、バッテリと充放電制御装置の関係を示す図である。 図２２は、バッテリと充放電制御装置と集約装置との関係を示す図である。 図２３は、バッテリと充放電制御装置と集約装置との関係を示す図である。 図２４は、バッテリと充放電制御装置と集約装置との関係を示す図である。 図２５は、バッテリと充放電制御装置と集約装置との関係を示す図である。 図２６は、実施形態に係る可搬式バッテリ管理システムの処理の一例を示すフローチャートである。 図２７は、使用電力量と使用年月の関係の一例を示す図である。 図２８は、使用電力量と使用年月の関係の別の一例を示す図である。

以下に、本発明の実施形態に係るごみ処理システム、電力供給システム及び可搬式バッテリ管理システムにつき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図２８を参照して、本実施形態について説明する。本実施形態は、ごみ処理システム、電力供給システム及び可搬式バッテリ管理システムに関する。ごみ処理システム１００は、ごみ焼却式発電設備３、収集車５、バッテリ１、及び電力供給ユニット２を含む。

図１に示すように、ごみ焼却式発電設備３は、ごみＧを焼却することで発生する熱エネルギーを電気エネルギーに変換する発電設備である。ごみ焼却式発電設備３は、補助燃料として化石燃料を用いることなく、ごみＧを燃焼させることができる。ごみ焼却式発電設備３は、発電した電力をごみ焼却式発電設備３の各装置に対して供給する。ごみ焼却式発電設備３は、ごみ焼却式発電設備３の消費電力を上回る発電能力を有している。すなわち、ごみ焼却式発電設備３は、系統電力（商用電源）からの供給を受けることなく、自家発電の電力によって継続して操業することが可能である。ごみ焼却式発電設備３は、系統電力と接続されており、系統電力からの受電及び系統電力への送電（売電）が可能である。

本実施形態の収集車５は、収集した収集物を運搬する車両であり、バッテリ１を搭載する移動体の一例である。本実施形態において、移動体とは、複数の可搬式のバッテリ１のうち少なくとも１つを、夫々異なる場所に存在する複数のごみ焼却式発電設備３間で移動させて、移動先のごみ焼却式発電設備３にて使用済みのバッテリ１を充電済みのバッテリ１と交換することで運用させる車両を意味する。ここで、収集車５が収集する収集物とは、例えば、ごみ、空瓶、プラスチック、資源ごみ等を含むがこれらに限定されない。一例として、収集車５としては、ごみ収集車、空瓶収集車、プラスチック収集車、資源ごみ収集車などが挙げられる。なお、本実施形態では、収集車５として、収集したごみをごみ焼却式発電設備３に運搬するごみ収集車を一例に説明する。

ここで、収集車５は、電気自動車である。収集車５は、動力源としてのモータ５ｂを有する。モータ５ｂは、供給される電力を、走行用の動力及び架台５ａを駆動する動力に変換する。なお、走行用のモータ５ｂと架台５ａの駆動用のモータ５ｂは独立していてもよい。収集車５には、バッテリ１が搭載可能である。収集車５は、バッテリ１をモータ５ｂに対する電力源とする。収集車５は、ごみＧを圧縮しながら架台５ａの内部に収納する。収集車５は、収集したごみＧをごみ焼却式発電設備３に運搬し、ピット３１に投入する。

バッテリ１は、可搬式であり、充放電可能な二次電池である。バッテリ１は、収集車５の運転席と架台５ａの間のスペースに搭載される。本実施形態の収集車５には、１台につき１つのバッテリ１が搭載される。

電力供給ユニット２は、ごみ焼却式発電設備３において発電された電力をバッテリ１に対して供給する。電力供給ユニット２は、複数のバッテリ１を搭載可能であり、バッテリ１を収納する収納設備（貯蔵設備）としての機能を有している。収集車５は、１日に複数の収集ルートを巡回する。収集車５は、１つの収集ルートのごみ収集を完了すると、ごみ焼却式発電設備３へ移動して、収集したごみＧをピット３１へ投入する。収集車５は、ごみ焼却式発電設備３に到着してから次の収集ルートへ出発するまでの間に、使用済みのバッテリ１を充電済の別のバッテリ１と交換する。収集車５は、例えば、１つの収集ルートにおける収集が完了するごとにバッテリ１を交換する。

図２に示すように、電力供給ユニット２は、バッテリ１を収納する収納部１１を複数有している。本実施形態の電力供給システム１０は、１台の収集車５に対して複数のバッテリ１を有している。例えば、１日のごみ収集について１台の収集車５が５つのバッテリ１を使用する場合、１台につき少なくとも５つのバッテリ１が準備される。電力供給システム１０が有する電力供給ユニット２の台数は、１日に稼働する全収集車５に必要な数のバッテリ１を全て収納可能な数である。各収納部１１には、１つのバッテリ１が収納される。

図２に示すように、電力供給ユニット２は、ごみ処理場の構内道路に隣接して設置されている。電力供給ユニット２には、ごみ焼却式発電設備３において発電された交流電力が供給される。収集車５は、収集作業に使用した後のバッテリ１を電力供給ユニット２によって充電された新たなバッテリ１と交換する。バッテリ運搬装置６は、電力供給ユニット２に収納されたバッテリ１を取り出して運搬し、収集車５に搭載する機能、及び収集車５に搭載されたバッテリ１を取り出して運搬し、電力供給ユニット２に収納する機能を有する。バッテリ運搬装置６の詳細については後述する。

図３には、収納部１１の拡大図が示されている。本実施形態の電力供給システム１０は、バッテリ１、電力供給ユニット２、及び充放電制御装置４を含む。図３に示すように、収納部１１には、支持板１２と、スプリング１３と、固定棒１４と、ローラコンベア１５が配置されている。なお、以下の説明では、収納部１１に対してバッテリ１が出入りする移動方向であり、かつ水平な方向をＹ軸方向と称する。また、水平面上でＹ軸と直交する方向をＸ軸方向、鉛直方向をＺ軸方向と称する。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、互いに直交する。

支持板１２は、各収納部１１の奥部に設置されている板状の部材である。スプリング１３は、支持板１２の下端と電力供給ユニット２の躯体との間に介在しており、支持板１２を下方から支持している。すなわち、支持板１２は、電力供給ユニット２の躯体に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）に相対移動可能である。

固定棒１４は、支持板１２が電力供給ユニット２の躯体に対してＹ軸方向へ相対移動することを規制すると共に、Ｚ軸方向への相対移動を許容する支持部材である。固定棒１４は、電力供給ユニット２の躯体に固定されている。固定棒１４は、Ｘ軸方向に延在している棒状の部材であり、支持板１２に対してＹ軸方向の両側に平行に配置されている。一対の固定棒１４は、支持板１２がＺ軸方向に移動することを許容するように、支持板１２の厚みよりもわずかに大きな隙間を設けて配置されている。

充放電制御装置４は、バッテリ１に対する充電及びバッテリ１からの電力供給を制御する制御装置である。また、充放電制御装置４は、バッテリ１及び電力供給ユニット２の夫々に対して着脱可能である。本実施形態の充放電制御装置４の形状は、直方体形状である。充放電制御装置４は、例えば、ボルト及びナットのような締結部材によって支持板１２に対して固定されている。

ローラコンベア１５は、収納部１１に収納されるバッテリ１を充放電制御装置４に導くガイド機構であり、かつバッテリ１を下方から支持する支持部材でもある。ローラコンベア１５は、複数のローラ１５ｂと、ローラ１５ｂを回転自在に支持する枠１５ａを有する。ローラ１５ｂは、Ｘ軸方向の回転軸線周りに回転する。複数のローラ１５ｂは、Ｙ軸方向に沿って、所定の間隔で互いに平行に配置されている。バッテリ１は、ローラ１５ｂの上に載置されて押し込まれると、ローラコンベア１５によって矢印Ｙ１で示すように充放電制御装置４に向けて案内される。一対の枠１５ａのＸ軸方向における間隔の大きさは、ローラコンベア１５の手前側の端部１５ｃから奥側の端部１５ｄへ向かうに従って小さくなる。つまり、一対の枠１５ａによって、充放電制御装置４とバッテリ１とのＸ軸方向の位置合わせがなされる。奥側の端部１５ｄにおける枠１５ａの間隔は、充放電制御装置４とバッテリ１とのＸ軸方向のずれの大きさが許容範囲内の値となるように設定されている。また、スプリング１３は、バッテリ１がローラコンベア１５の奥側の端部１５ｄにあるときの充放電制御装置４とバッテリ１とのＺ軸方向のずれの大きさが許容範囲内の値となるように設計されている。

本実施形態のバッテリ１の形状は、直方体形状である。バッテリ１は、最も面積が大きい面（以下、「側面」と称する。）１ａがＸ軸方向と直交するように、ローラコンベア１５上に載置される。バッテリ１には、上部保持部材７及び下部保持部材８が取り付けられている。後述するバッテリ運搬装置６は、各保持部材７，８を保持しながらバッテリ１を運搬する。本実施形態の上部保持部材７の形状は、直方体形状である。上部保持部材７は、バッテリ１の両側の側面１ａ，１ａに夫々固定されている。上部保持部材７は、バッテリ１の上部に配置されており、バッテリ１の前端面１ｂから後端面１ｃまで延在している。上部保持部材７には、溝部７ａが設けられている。溝部７ａは、上部保持部材７におけるバッテリ１と対向する面に設けられており、上部保持部材７の前端から後端まで形成されている。本実施形態では、溝部７ａの断面積は、前端側から後端側へ向かうに従って大きくなっている。

下部保持部材８は、バッテリ１の下面に固定されている。本実施形態の下部保持部材８の形状は、直方体形状である。下部保持部材８は、バッテリ１の前端面１ｂから後端面１ｃまで延在している。下部保持部材８には、貫通孔８ａが設けられている。貫通孔８ａは、下部保持部材８の前端から後端まで貫通している。本実施形態では、貫通孔８ａの断面積は、前端側から後端側へ向かうに従って大きくなっている。

図４に示すように、充放電制御装置４の対向面４ｂには、コネクタ４１及びガイドピン４２が配置されている。対向面４ｂは、充放電制御装置４とバッテリ１が接続される際にバッテリ１と対向する面である。ガイドピン４２は、コネクタ４１に隣接して配置されており、コネクタ４１よりもＹ軸方向に突出している。ガイドピン４２は、断面形状が円形の棒状部材である。ガイドピン４２は、基端から先端へ向かうに従って断面積が減少する先細形状である。本実施形態のコネクタ４１の形状は、直方体形状である。ガイドピン４２は、コネクタ４１におけるバッテリ１と対向する面の対角線上に１本ずつ配置されている。

バッテリ１の前端面１ｂには、コネクタ４１と対応するコネクタ１８が配置されている。コネクタ１８は、バッテリ１に接続された案内部１６と、案内部１６から突出するコネクタ部１７を有する。充放電制御装置４は、コネクタ４１がコネクタ部１７と係合することでバッテリ１と接続され、コネクタ４１がコネクタ部１７から外れることでバッテリ１と遮断される。このように、充放電制御装置４は、バッテリ１に対して着脱可能となっている。コネクタ１８は、案内部１６の断面積がコネクタ部１７の断面積よりも大きい２段形状となっている。本実施形態の案内部１６及びコネクタ部１７の形状は、直方体形状である。充放電制御装置４とバッテリ１は、コネクタ１８，４１を介して電気的に接続される。案内部１６には、ガイド孔１６ａが設けられている。ガイド孔１６ａの直径は、ガイドピン４２の先端の直径よりも大きい。ガイド孔１６ａの位置は、ガイドピン４２の位置に応じて定められている。すなわち、ガイド孔１６ａは、コネクタ部１７の対角線上にコネクタ部１７に隣接して１つずつ設けられている。

矢印Ｙ２に示すようにバッテリ１が充放電制御装置４に接近していくと、ガイドピン４２がガイド孔１６ａに挿入される。ガイドピン４２の直径が先端から基端に向けて大きくなっていることから、バッテリ１が充放電制御装置４へ近づくことによりコネクタ４１とコネクタ部１７との位置合わせがなされる。ガイドピン４２及びガイド孔１６ａからなる案内機構によって、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の位置合わせがなされて、コネクタ部１７がコネクタ４１と接続される。充放電制御装置４は、衝撃検知器４３を備えている。衝撃検知器４３は、例えば、加速度センサであり、充放電制御装置４に加えられた衝撃の大きさを検知する。

図５には、充放電制御装置４の前面４ａが示されている。前面４ａは、対向面４ｂとは反対側の面である。図５に示すように、充放電制御装置４の前面４ａには、充電用接続部４４、切替スイッチ４５、残量メータ４６、警告灯４７、出力表示灯４８、選択スイッチ４９、コンセント５０、及び供給用接続部５１が配置されている。

充電用接続部４４は、電力供給ユニット２から供給される電力の入力部である。図３に示す支持板１２には、充電用接続部４４が露出するように、充電用接続部４４に対応する孔部が設けられている。充電用接続部４４には、電力供給ユニット２の充電用コネクタが接続される。

図５に戻り、切替スイッチ４５は、平常モードと非常モードの切り替え用のスイッチである。充放電制御装置４の平常モードは、平常時において実行されるモードであり、基本的に電力供給ユニット２に接続された状態で実行される。一方、充放電制御装置４の非常モードは、非常時において実行されるモードであり、電力供給ユニット２に接続された状態、及び電力供給ユニット２から切り離された状態で異なる動作を行う。本実施形態における非常時は、系統電力の供給が停止・制限されている場合を含む。系統電力の供給が停止・制限される原因としては、例えば、地震、火災等の災害や、電力会社のシステムトラブルによる停電などが挙げられる。

平常モードにおける充放電制御装置４の主な機能は、バッテリ１に対する充電制御である。充放電制御装置４は、収納部１１に収納されたバッテリ１と電力供給ユニット２との間に介在してバッテリ１に対する充電を制御する。非常モードの充放電制御装置４は、電力供給ユニット２に接続された状態では、収納部１１に収納されたバッテリ１と電力供給ユニット２との間に介在してバッテリ１に対する充電を制御する。非常モードの充放電制御装置４は、電力供給ユニット２から切り離され、かつバッテリ１に接続された状態でバッテリ１から外部への電力供給を制御する。従って、本実施形態の充放電制御装置４は、バッテリ１と組み合わされることで、非常用の可搬式電源ユニットとして機能することができる。

残量メータ４６は、バッテリ１の残量を表示するメータである。警告灯４７は、過負荷を警告するランプである。バッテリ１から充放電制御装置４を介して外部に電力を供給する際に、過負荷が検出されると警告灯４７が点灯する。出力表示灯４８は、バッテリ１から外部に電力を供給しているときに点灯する。選択スイッチ４９は、バッテリ１から出力する交流電力の周波数を切り替えるスイッチである。コンセント５０は、単相１００Ｖの出力用のコンセントである。供給用接続部５１は、三相２００Ｖの出力用の接続部である。

図６に示すように、充放電制御装置４は、入力用ＡＣ／ＤＣコンバータ５２、出力用ＤＣ／ＡＣインバータ５３、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４、及び制御部５５を有する。入力用ＡＣ／ＤＣコンバータ５２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４を介してバッテリ１と接続されている。入力用ＡＣ／ＤＣコンバータ５２は、ごみ焼却式発電設備３から供給される単相２００Ｖの交流電力を直流電力に変換してＤＣ／ＤＣコンバータ５４に送る。ＤＣ／ＤＣコンバータ５４は、双方向の電流を変圧することができる変圧器である。ＤＣ／ＤＣコンバータ５４は、入力用ＡＣ／ＤＣコンバータ５２から供給される電力をバッテリ１用の電圧に変圧してバッテリ１に充電することができる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４は、バッテリ１が放電する電力を予め定められた電圧に変圧して出力用ＤＣ／ＡＣインバータ５３に供給することができる。出力用ＤＣ／ＡＣインバータ５３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４から供給される電力を単相１００Ｖ及び三相２００Ｖに変換して出力する。

制御部５５は、入力用ＡＣ／ＤＣコンバータ５２、出力用ＤＣ／ＡＣインバータ５３及びＤＣ／ＤＣコンバータ５４を制御する制御装置であり、例えば、電子制御ユニットである。制御部５５は、入力用ＡＣ／ＤＣコンバータ５２及びＤＣ／ＤＣコンバータ５４に指令を与えてバッテリ１の充電制御を行う。制御部５５は、出力用ＤＣ／ＡＣインバータ５３及びＤＣ／ＤＣコンバータ５４に指令を与えてバッテリ１から外部への電力供給制御を行う。

制御部５５は、充放電制御装置４の切替スイッチ４５が平常モードの位置に設定されている場合、予め定められた所定の時間帯にバッテリ１に対する充電を実行する。所定の時間帯は、例えば、系統電力の電力料金が安価となる夜間の時間帯である。ごみ焼却式発電設備３によって発電される電力によって夜間にバッテリ１の充電を実行し、系統電力の電力料金が高価となる時間帯、すなわち所定の時間帯以外の時間帯にはバッテリ１の充電を行わずに余剰電力を売電するようにすれば、ごみ処理システム１００の経済性を向上させることができる。バッテリ１の充電を実行する際には、図７に示すように、充放電制御装置４の充電用接続部４４にごみ焼却式発電設備３が入力電源として接続される。充放電制御装置４は、ごみ焼却式発電設備３からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ１を充電する。

制御部５５は、充放電制御装置４の切替スイッチ４５が非常モードの位置に設定されている場合、所定の時間帯に限らずバッテリ１に対する充電を実行する。制御部５５は、非常時において、残量が低下したバッテリ１が接続された場合、常にバッテリ１に対する充電を行うことが好ましい。このようにすれば、収集車５の稼働用の電源を確保できるだけでなく、収集車５によって使用されていないバッテリ１を非常用の電源として公共施設や避難所等に配置することができる。

ここで、電力供給ユニット２に併設されたバッテリ運搬装置６について説明する。図８に示すように、バッテリ運搬装置６は、レール６１、台車部６２、ターンテーブル６３、ガイド板６４、上部アーム６５、及び下部アーム６６を有する。一対のレール６１は、Ｘ軸方向に沿って敷設されている。台車部６２は、レール６１に対応する車輪を有しており、レール６１上を自走することができる。ターンテーブル６３は、台車部６２に対してＺ軸周りに相対回転可能である。ターンテーブル６３と台車部６２との間には、台車部６２に対してターンテーブル６３を相対回転させる回転用アクチュエータが介在している。また、ターンテーブル６３は、台車部６２に対して、Ｙ軸方向に相対移動可能である。ターンテーブル６３と台車部６２との間には、台車部６２に対してターンテーブル６３をＹ軸方向に相対移動させる位置調整用アクチュエータが介在している。

ガイド板６４は、ターンテーブル６３と直交する板状のガイド部材である。ガイド板６４は、ターンテーブル６３上を直線移動可能である。バッテリ運搬装置６は、ガイド板６４をターンテーブル６３に対してターンテーブル６３の長手方向に相対移動させるスライド用アクチュエータを有している。上部アーム６５及び下部アーム６６は、ガイド板６４に支持されており、かつＺ軸方向に移動可能である。バッテリ運搬装置６は、上部アーム６５及び下部アーム６６をＺ軸方向に移動させる上下動用アクチュエータを有している。一対の上部アーム６５、及び下部アーム６６は、ガイド板６４の一方側の面に配置されている。上部アーム６５は、上部保持部材７の溝部７ａに挿入されて、上部保持部材７を介してバッテリ１を保持する。上部アーム６５の全長は、溝部７ａの全長よりも長い。下部アーム６６は、下部保持部材８の貫通孔８ａに挿入されて、下部保持部材８を介してバッテリ１を保持する。下部アーム６６の全長は、貫通孔８ａの全長よりも長い。

バッテリ運搬装置６は、台車部６２の位置や各アクチュエータの位置・作動量を検出するセンサ、及び各アクチュエータを制御する制御部を有しており、バッテリ１の運搬を自動で行うことが可能である。バッテリ運搬装置６は、電力供給ユニット２に収納されたバッテリ１を搬出する場合、図９に示すように、搬出対象のバッテリ１に対応する位置に台車部６２を位置づけ、ガイド板６４をバッテリ１の後端面１ｃと対向させる。バッテリ運搬装置６は、上下動用アクチュエータによって上部アーム６５を溝部７ａに対応する位置に位置づけ、下部アーム６６を貫通孔８ａに対応する位置に位置づける。バッテリ運搬装置６は、スライド用アクチュエータによって、矢印Ｙ３で示すようにガイド板６４をＹ軸方向にスライドさせて上部アーム６５を溝部７ａに、下部アーム６６を貫通孔８ａに夫々挿入する。バッテリ運搬装置６は、各アーム６５，６６を溝部７ａ及び貫通孔８ａの所定位置まで挿入すると、上下動用アクチュエータによって各アーム６５，６６を上方に移動させてバッテリ１を持ち上げる。なお、収納部１１からバッテリ１が搬出される際には、予めバッテリ１のコネクタ１８が充放電制御装置４のコネクタ４１から外されている。

次に、バッテリ運搬装置６は、図１０に示すようにガイド板６４をスライドさせてバッテリ１を搬出する。バッテリ運搬装置６は、電力供給ユニット２からのバッテリ１の搬出が完了すると、図１１に示すように回転用アクチュエータによってターンテーブル６３を回転させ、図１２に示すようにバッテリ１の前端面１ｂを車両側に向ける。バッテリ運搬装置６は、収集車５へバッテリ１を搭載するための所定位置まで台車部６２を車両側に向けて走行させる。バッテリ運搬装置６は、例えば、収集車５の停車位置を検出して、自動的にバッテリ１の位置を調整する。図１３に示すように、バッテリ運搬装置６は、台車部６２を走行させてＸ軸方向における収集車５とバッテリ１との相対位置を調整する。また、バッテリ運搬装置６は、位置調整用アクチュエータによって、Ｙ軸方向における収集車５とバッテリ１との相対位置を調整する。バッテリ運搬装置６は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置調整が完了すると、上下動用アクチュエータ及びスライド用アクチュエータによってバッテリ１を収集車５の搭載位置まで運搬する。収集車５は、バッテリ１に接続するハーネスを有している。ハーネスは、例えば、収集車５のオペレータによってバッテリ１に着脱される。

バッテリ運搬装置６は、収集車５からバッテリ１を回収して電力供給ユニット２に搬入する場合、上記の手順とは逆の手順を実行する。電力供給ユニット２からのバッテリ１の搬出及び収集車５への搭載作業や、収集車５からのバッテリ１の回収及び電力供給ユニット２への搬入作業は、例えば、オペレータの操作によって実行される。

本実施形態において、バッテリ１及び充放電制御装置４を組み合わせた電源ユニット２０は、可搬式の電源として用いることができる。電源ユニット２０は、例えば、図１４に示すように台車７０に積載されて運搬される。また、図１５に示すように、バッテリ１は、充放電制御装置４が接続された電源ユニット２０の状態で電力供給ユニット２から搬出される。電源ユニット２０は、バッテリ運搬装置６によって搬出され、台車７０に積載される。また、使用済みの電源ユニット２０は、バッテリ運搬装置６によって、台車７０から回収されて電力供給ユニット２に搬入される。なお、バッテリ運搬装置６は手動でも操作可能であるが、バッテリ運搬装置６は、ごみ焼却式発電設備３を電源としているため、例えば系統電力の停電時であっても動作可能である。台車７０に積載された電源ユニット２０は、例えば、トラック等の運搬車両によって各所への運搬及び回収がなされる。

なお、本実施形態において、充放電制御装置４は、電力供給ユニット２から切り離され、かつバッテリ１に接続された状態、すなわち電源ユニット２０を構成する状態において、衝撃検知器４３が衝撃を検知するとバッテリ１から外部への電力供給を禁止してもよい。これにより、例えば、電力供給中の電源ユニット２０が衝撃を受けた場合に電力供給を中止あるいは中断して安全を確保することができる。衝撃検知機４３が検知する衝撃としては、例えば、地震による振動、電源ユニット２０の運搬中の振動、載置されている電源ユニット２０に車両や人がぶつかった場合の衝撃などが挙げられる。充放電制御装置４は、衝撃が検知された場合に、衝撃が検知されている間は電力供給を停止するようにしても、ユーザによってリセット等の解除操作がなされるまで電力供給を停止するようにしてもよい。

また、充放電制御装置４は、電力供給ユニット２に接続された状態において、衝撃検知機４３が衝撃を検知した場合に、バッテリ１に対する充電を禁止するようにしてもよい。この場合、切替スイッチ４５が平常モード及び非常モードの何れの位置にあっても充電が禁止されることが好ましい。充放電制御装置４は、衝撃が検知された場合に、衝撃が検知されている間はバッテリ１に対する充電を停止するようにしても、ユーザによってリセット等の解除操作がなされるまで充電を停止するようにしてもよい。

また、本実施形態に係るごみ処理システム１００は、ごみ焼却式発電設備３と、可搬式のバッテリ１を収納する収納部１１を備え、ごみ焼却式発電設備３において発電された電力をバッテリ１に対して供給する電力供給ユニット２と、バッテリ１を電力源とするモータ５ｂによって作動し、収集したごみＧをごみ焼却式発電設備３に運搬する収集車５と、を有する。本実施形態のごみ処理システム１００は、ごみ焼却式発電設備３によって発電された電力を利用して、収集車５によってごみＧを収集する。よって、化石燃料の供給や系統電力からの電力供給を受けることなくごみ収集サイクルを自立的に行うことが可能である。従って、本実施形態のごみ処理システム１００は、従来のごみ処理システムと比較して環境に対する負荷が小さい。また、ごみ処理システム１００は、系統電力が停電している場合であっても、ごみ焼却式発電設備３によって発電される電力によりごみ処理サイクルを継続することができる。

また、本実施形態のごみ処理システム１００は、更に、バッテリ１及び電力供給ユニット２の夫々に対して着脱可能な充放電制御装置４を有しており、充放電制御装置４は、収納部１１に収納されたバッテリ１と電力供給ユニット２との間に介在してバッテリ１に対する充電を制御し、電力供給ユニット２から切り離され、かつバッテリ１に接続された状態でバッテリ１から外部への電力供給を制御する。従って、本実施形態のごみ処理システム１００は、停電時等の非常時にはバッテリ１と充放電制御装置４とを組み合わせた非常用の電源ユニット２０により、非常用の電力を継続的に供給することができる。

上述の例では、本実施形態における移動体の一例として、収集車５を例に挙げて説明したがこれに限定されない。本実施形態における移動体は、上述の電源ユニット２０を複数のごみ焼却式発電設備３間で運搬可能なトラック等の運搬車両であってもよい。

以下、夫々異なる場所に存在する複数のごみ焼却式発電設備３にて充電される複数の可搬式のバッテリ１を、複数の移動体としての収集車５が複数のごみ焼却式発電設備３間で運搬することにより、収集車５間で複数のバッテリ１を共有して運用する状況を一例に挙げ、本実施形態の可搬式バッテリ管理システム５００の詳細について説明する。

ここで、収集車５は、限られた時間内で多量のごみを収集してごみ焼却式発電設備３に運搬する必要がある。そのため、ごみ収集作業の効率化を考えると、運搬先のごみ焼却式発電設備３にて使用済みのバッテリ１を充電完了させる時間よりも、使用済みのバッテリ１を充電済みのバッテリ１と交換する時間の方が短時間となるため、複数の収集車５間で複数のバッテリ１を交換しながら共有する運用形態が好ましい。また、ごみ焼却式発電設備３は、定期的にメンテナンスを行う必要があるため、メンテナンス期間中は他のごみ焼却式発電設備３でごみ収集作業を行うこととなり、バッテリ１の所在は所定のごみ焼却式発電設備３だけではなく流動的に変化することになる。

また、本実施形態のごみ処理システム１００において、収集車５、可搬式のバッテリ１、電力供給ユニット２、ごみ焼却式発電設備３の所有者が夫々異なる場合が考えられる。所有者としては、例えば、自治体、特別地方公共団体、民間会社等が挙げられる。なお、所有者は購入している場合もあれば、リース契約やレンタル契約をしている場合もある。ここで、ごみ焼却式発電設備３において発電された電力は売電可能であり、売電した収入は所有者のものとなる。そのため、複数の収集車５間で複数のバッテリ１を交換しながら共有する運用形態においては、課金制を行うにしても、どの収集車５が、どの可搬式のバッテリ１を使用し、当該バッテリ１の電力をどの程度消費し、どのごみ焼却式発電設備３で充電したか等の情報を管理する必要がある。

また、収集車５等の車両は車検登録する必要があるが、車検登録する際には、駆動能力を持っていない状態では車両として登録できない。そのため、本実施形態のごみ処理システム１００の運用に関わる収集車５の所有者は、収集車５を購入するか又はリース契約やレンタル契約を結ぶにしても、車検登録した収集車５を提供する必要がある。ここで、収集車５の所有者は、当初は当該収集車５と当該収集車５に搭載された可搬式のバッテリ１をセットで持っていたものの、ごみ処理システム１００においてごみ収集作業を行うとバッテリ１は交換していく運用形態であるため、当該バッテリ１の所在が分からなくなることが考えられる。例えば、収集車５の所有者は、購入した収集車５を廃車にする際、又は、リース契約期間の終了をもって返却する際においても、当初のバッテリ１と収集車５のセットで廃車又は返却する必要が生じるため、バッテリ１の所在を把握する必要がある。

また、本実施形態のごみ処理システム１００の運用において、複数の可搬式のバッテリ１を不規則に交換していくと、バッテリ１の使用電力量やバッテリ１の使用回数などにバラツキが生じ、これに伴い各バッテリ１の使用存続期間にバラツキが生じることが考えられる。このバッテリ１の使用存続期間のバラツキは、バッテリ１のメンテナンス・交換のタイミングなどにも影響するため、本実施形態のごみ処理システム１００に用いられる各バッテリ１に関する使用電力量を管理して、バッテリ１の交換の優先度の公平性を保つ必要がある。またバッテリ１は、収集車５等の車両の購入タイミングやリース時期、予備バッテリの導入時期などによって、バッテリ個々の使用電力量が異なる。そのため、電力供給ユニット２にてバッテリ１を交換する際には、使用電力量と導入時期の両方を勘案して、交換するバッテリ１を選定する必要がある。

このように、夫々異なる場所に存在する複数のごみ焼却式発電設備３にて充電される複数の可搬式のバッテリ１を、複数の収集車５が複数のごみ焼却式発電設備３間で運搬することにより、収集車５間でバッテリ１を共有して運用する状況においては、異なる地点に点在する複数の可搬式のバッテリ１の運用状況を共有して有効活用することが望ましい。

本実施形態において、ごみ焼却式発電設備３−１〜３−６は、例えば図１６に示すように、夫々異なる場所に存在する。なお、図１６の例においては、可搬式バッテリ管理システム５００（図１９参照）が対象とする最大範囲となる日本全国におけるごみ焼却式発電設備３−１〜３−６を一例に示したが、実際に可搬式のバッテリ１の運用状況を共有する際には、バッテリ１を移動させる移動体が所定時間内で移動可能な近隣の所定地域において、夫々異なる場所に存在する複数のごみ焼却式発電設備３を対象とするものとする。各ごみ焼却式発電設備３−１〜３−６には、図１７に示すように、複数の電力供給ユニット２−１〜２−４が設けられている。各電力供給ユニット２−１〜２−４には、図１８に示すように、複数の可搬式のバッテリ１−１〜１−１０が搭載されている。なお、図１６乃至図１８において例示したごみ焼却式発電設備３、電力供給ユニット２、可搬式のバッテリ１の数は一例であり、これに限定されない。

図１９に示すように、可搬式バッテリ管理システム５００は、バッテリ１と、充放電制御装置４（図１９において、充電・電源）と、収集車５（図１９において、車両）と、ユニット装置２００と、拠点管理装置３００と、集約装置４００と、を少なくとも備えて構成される。

図１９において、車両としての収集車５は、車両毎に異なる一意の識別情報である車両ＩＤを外付けデータとして有する。バッテリ１は、バッテリ毎に異なる一意の識別情報である電池ＩＤを外部取付データとして有する。充放電制御装置４は、制御部５５、記憶部５６、電池検出器５７、充放電部５８、ＩＤ読取部５９、及び通信部６０を少なくとも備える。制御部５５は、記憶部５６、電池検出器５７、充放電部５８、ＩＤ読取部５９、及び通信部６０を制御する制御装置であり、例えば、電子制御ユニットである。記憶部５６は、バッテリ１を搭載する収集車５の車両ＩＤを格納し、かつ、充放電制御装置４を一意に特定する識別情報として充電器ＩＤを格納する記憶装置であり、例えば、メモリである。

電池検出器５７は、充放電制御装置４に接続されたバッテリ１を検出し、充放電部５８は、電池検出器５７により検出されたバッテリ１に対する充電及びバッテリ１からの放電を行う機能を有する。ＩＤ読取部５９は、収集車５の車両ＩＤやバッテリ１の電池ＩＤを読み取り、通信部６０は、充放電制御装置４に格納された各種情報を本実施形態における電池情報としてユニット装置２００とデータ通信する機能を有する。この他、図示しないが、通信部６０は、電池情報を拠点管理装置３００や集約装置４００とデータ通信する機能も有するものとする。ここで、車両ＩＤ、電池ＩＤ、充電器ＩＤは夫々、所有者を特定可能な情報と対応付けられている。なお、図１９において、充放電制御装置４−１〜４−４とバッテリ１−１〜１−４は、上述の充放電制御装置４とバッテリ１と同様に構成されており、対象の電力供給ユニット２に搭載されているものとする。

ユニット装置２００は、各電力供給ユニット２に設置される情報処理装置であり、通信部９０、制御部９１、及び記憶部９２を少なくとも備える。通信部９０は、充放電制御装置４及び拠点管理装置３００とデータ通信を行い、充放電制御装置４に格納された各種情報を本実施形態における電池情報として拠点管理装置３００へ送信する機能を有する。この他、図示しないが、通信部９０は、電池情報を集約装置４００とデータ通信する機能も有するものとする。制御部９１は、通信部９０及び記憶部９２を制御する制御装置であり、例えば、電子制御ユニットである。記憶部９２は、ユニット装置２００を一意に特定する識別情報としてユニットＩＤを格納し、かつ、各充電制御装置４からデータ通信により収集した情報、例えば、日時、充電器ＩＤ、電池ＩＤ、車両ＩＤ、電力量、走行時電池情報、充電時電池情報等を含む電池情報を格納する記憶装置であり、例えば、メモリである。ここで、ユニットＩＤは、所有者を特定可能な情報の他、更に、当該ユニット装置２００の所在を示す位置情報と対応付けられている。ユニット装置２００には、更に、電力供給ユニット２に搭載された各バッテリ１のユニット装置２００内における位置情報を格納していてもよい。これにより、所有者はバッテリ１の所在を把握することができる。なお、図１９において、ユニット装置２００−１〜ｎは、上述のユニット装置２００と同様に構成されており、各ユニット装置２００−１〜ｎは、拠点管理装置３００と通信可能に接続されているものとする。

拠点管理装置３００は、各ごみ焼却式発電設備３に設置される情報処理装置であり、図示しないが、通信部、制御部、及び記憶部を少なくとも備える。拠点管理装置３００は、各ユニット装置２００−１〜ｎからデータ通信により収集した電池情報を集約し、集約装置４００へ送信する機能を有する。なお、図１９において、拠点管理装置３００−１〜ｎは、上述の拠点管理装置３００と同様に構成されており、各拠点管理装置３００−１〜ｎは、集約装置４００と通信可能に接続されているものとする。この他、拠点管理装置３００は、集約装置４００に対して、各ごみ焼却式発電設備３の廃棄物処理可能量、収集車５の稼動可能台数などの情報をデータ通信により送信してもよい。これにより、集約装置４００は、ごみ焼却式発電設備３の稼動状況を容易に共有化することができ、情報展開を迅速かつ正確に行うことも可能となる。

集約装置４００は、図示しないが、通信部、制御部、及び記憶部を少なくとも備えるサーバ装置等の情報処理装置であり、各拠点管理装置３００−１〜ｎからデータ通信により収集した電池情報を集約し、集約した電池情報に基づいて算出されたバッテリの使用優先度を示す情報等を、必要に応じて収集車５やごみ焼却式発電設備３（充放電制御装置４、ユニット装置２００、拠点管理装置３００を含む）へデータ通信により提供する機能を有する。例えば、収集車５のユーザは、図示しないが、車両に搭載されたカーナビゲーション装置やユーザが所持する携帯情報端末などを介して集約装置４００から提供される情報を閲覧可能である。また、ごみ焼却式発電設備３のオペレータは、図示しないが、充放電制御装置４やユニット装置２００や拠点管理装置３００などに備えられたディスプレイ等の表示装置やオペレータが所持する携帯情報端末等などを介して集約装置４００から提供される情報を閲覧可能である。集約装置４００から提供される情報を閲覧する際には、パスワードが要求されるように設定することで、特定のユーザ及びオペレータのみが閲覧可能とすることもできる。

本実施形態において、図２０及び図２１に示すように、バッテリ１と充電・電源としての充放電制御装置４とはスレーブとマスターの関係にあり、バッテリ１と充放電制御装置４とが接続された際にデータ通信を行う。図２０では、充放電制御装置４がバッテリ１に対して電池ＩＤを要求しており、図２１では、要求に応じてバッテリ１が充放電制御装置４に対して電池ＩＤを応答する様子を示している。図２２に示すように、充放電制御装置４は、バッテリ１から収集した電池ＩＤ等を含む電池情報を、上述のユニット装置２００や拠点管理装置３００を介して、集約装置４００へ送信する。また、図２３に示すように、充放電制御装置４は、バッテリ１から収集した電池ＩＤ等を含む電池情報を、内蔵又は外付けのメモリへ格納した後、所定のタイミングで上述のユニット装置２００や拠点管理装置３００を介して、集約装置４００へ送信してもよい。この他、充放電制御装置４は、電池情報を集約装置４００へ直接送信してもよい。集約装置４００に集約された電池情報は、適宜ユーザ又はオペレータによって電池管理に用いられる。このように、本実施形態において、電池ＩＤ等を含む電池情報を管理、保持、発信するマスターは充放電制御装置４側であって、スレーブはバッテリ１である。

なお、本実施形態において、バッテリ１側に電池ＩＤが格納されていない場合には、図２４及び図２５に示すように、バッテリ１の任意の位置に取り付けられたＱＲコード（登録商標）やバーコードを、当該バッテリ１を一意に特定する識別情報としてオペレータ等が各種コードリーダーを用いて読み取り、当該オペレータがコードリーダーからデータ通信により充放電制御装置４へ送信することで、これらの識別情報を充放電制御装置４にて管理してもよい。このようにして管理された識別情報等を含む電池情報は、図２４に示すように、充放電制御装置４から上述のユニット装置２００や拠点管理装置３００を介して、集約装置４００へ送信してもよいし、図２５に示すように、内蔵又は外付けのメモリへ格納した後、所定のタイミングで上述のユニット装置２００や拠点管理装置３００を介して、集約装置４００へ送信してもよい。この他、充放電制御装置４は、電池情報を集約装置４００へ直接送信してもよい。集約装置４００に集約された電池情報は、適宜ユーザ又はオペレータによって電池管理に用いられる。

集約装置４００に集約される電池情報としては、上述の情報の他、バッテリ１の導入時期、バッテリ１の使用回数、充放電情報（充電量、放電量、使用電力量等）などを含む。充放電情報は、充放電制御装置４とバッテリ１が繋がっている状態の時にデータ通信を行い収集される。充放電情報としては、例えば、バッテリ１の電流、電圧、ＳＯＣ（充電率）、最大温度又は最小温度を示すデータ、トータルの充電量・充電時間、トータルの放電量・放電時間等を含むが、これらに限定されない。集約装置４００は、このような情報を含む電池情報を管理することで、本実施形態のごみ処理システム１００に用いられるバッテリ１の使用電力量を一元管理することができるので、バッテリ１を共有して使用する際の公平性を図ることが可能となる。具体的には、集約装置４００は、本実施形態のごみ処理システム１００に用いられるバッテリ１に関する電池情報を一元管理することができるので、本実施形態のごみ処理システム１００の運用に関わるユーザ及びオペレータは、バッテリ１の使用存続期間を把握し、メンテナンス・交換のタイミングを容易に認識することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態の可搬式バッテリ管理システム５００では、例えば、バッテリ１の所有者、バッテリ１の使用者（すなわち、車両所有者）、ごみ焼却式発電設備３における充電電力量等を管理する。これにより、本実施形態のごみ処理システム１００の運用に関わるユーザ等は、どの収集車５がどのバッテリ１を使用し、当該バッテリ１の電力をどの程度消費し、どのごみ焼却式発電設備３で充電したか等の情報を把握することができる。その結果、例えば、バッテリ１の使用者は、使用した電力に応じた料金をバッテリ１の所有者へ支払い、バッテリ１の所有者は、充電した電力に応じた料金をごみ焼却式発電設備３の所有者へ支払うことが可能となる。あるいは、本実施形態のごみ処理システム１００の運用に関わるユーザがごみ収集業者とごみ焼却式発電設備３の場合には、使用した電力に応じた料金をごみ収集業者がごみ焼却式発電設備３へ支払うことが可能となる。

続いて、上述のように構成された本実施形態の可搬式バッテリ管理システム５００において実行される処理の一例について説明する。

図２６に示すように、ユーザが収集車５をごみ焼却式発電設備３に駐車すると（ステップＳＴ−１）、ごみ焼却式発電設備３のオペレータは、収集車５に付帯している車両ＩＤを示すデータを各種コードリーダー等で読取って、充放電制御装置４へ送信する（ステップＳＴ−２）。そして、充放電制御装置４は、受信した車両ＩＤをメモリ内に記憶する（ステップＳＴ−３）。更に、ごみ焼却式発電設備３のオペレータは、収集車５に搭載されたバッテリ１に付帯している電池ＩＤを示すデータを各種コードリーダー等で読取って、充放電制御装置４へ送信する（ステップＳＴ−４）。そして、充放電制御装置４は、受信した電池ＩＤをメモリ内に記憶する（ステップＳＴ−５）。

ごみ焼却式発電設備３のオペレータによりバッテリ１の交換が行われると（ステップＳＴ−６）、充放電制御装置４は、交換された充電済みのバッテリ１からデータ通信により電池ＩＤを再度読取り、メモリ内に記憶する（ステップＳＴ−７）。そして、ユニット装置２００は、電力供給ユニット２内に搭載された使用済みのバッテリ１に対して充電を許可すると（ステップＳＴ−８）、充放電制御装置４は、充電を開始し（ステップＳＴ−９）、充電が完了するまで続ける（ステップＳＴ−１０）。その後、ユニット装置２００は、電力供給ユニット２内に搭載された各バッテリ１に関する電池情報を、充放電制御装置４のメモリ内から収集して拠点管理装置３００へ送信する（ステップＳＴ−１１）。

拠点管理装置３００は、ごみ焼却式発電設備３内の各ユニット装置２００から送信される電池情報を受信して集約し、集約装置４００へ転送する（ステップＳＴ−１２）。そして、集約装置４００は、各拠点管理装置３００から転送される電池情報を受信して集約し、共有化する（ステップＳＴ−１３）。例えば、集約装置４００は、電池数量、充電状態、車両稼動台数、焼却施設処理能力等を示す情報をリアルタイムにアップすることで、近隣のごみ焼却式発電設備３のオペレータや収集車５のユーザに対して共有化する。

以下、上述のステップＳＴ−１３において、集約装置４００が収集車５やごみ焼却式発電設備３（充放電制御装置４、ユニット装置２００、拠点管理装置３００等）に対して集約した情報を提供する処理の一例について説明する。

ここで、バッテリ１の使用存続期間が短くなる原因は、主に熱であるといわれているが、熱が発生する条件は、大電流充電、大電流放電、過電圧、下限電圧、周辺温度など様々であるため、一般的には、バッテリ１の使用存続期間は、バッテリ１の使用回数で表示していることが多い。しかし、実際にバッテリ１を使用した場合には、バッテリ１の充放電の容量は、状況によって異なる。そのため、本実施形態の可搬式バッテリ管理システム５００では、使用するバッテリ１の電力の容量を毎回管理している。これは、使用するバッテリ１の電力のトータルの容量を把握しバッテリ１の使用電力量の合計を確認することの方が、従来のようにバッテリ１の使用回数を管理、把握することよりも適していると考えられるためである。例えば、ごみ焼却式発電設備３から収集車５が近場でごみ収集を行い戻ってきた場合、バッテリ１の使用量は少量となる。そこで電池交換を行い、バッテリ１の使用回数を１回カウントする場合と、遠方でごみ収集を行い多量の電力を使用した上で電池交換を行って、バッテリ１の使用回数を１回カウントした場合では、同じカウント数であっても実際のバッテリ１の使用電力量の合計は異なってくる。そのため、本実施形態のように収集車５間でバッテリ１を共有して運用する状況においては、収集車５の走行距離が毎回流動的になると考えられるため、バッテリ１の使用存続期間をより具体的に示すためには、バッテリ１の使用回数ではなく、使用電力量に基づく方が望ましい。

一例として、図２７を参照して、集約装置４００が集約した情報を提供しない場合における、使用電力量と使用年月の関係について説明する。

図２７が示すグラフにおいて、縦軸は各バッテリ１の使用電力量の合計を示し、横軸は各バッテリの使用年月を示している。図２７の例では、導入時期Ａに導入された４台のバッテリＡ−１〜４と、導入時期Ｂに導入された３台のバッテリＢ−１〜３とを含む合計７台のバッテリ１が挙げられている。ここで、導入時期Ａは、導入時期Ｂよりも使用年月が前になる。そのためバッテリ１のリース契約又はレンタル契約の期間や経年劣化等の影響を考慮すると、導入時期Ａと導入時期Ｂのバッテリ１が同程度の使用電力量の場合、導入時期Ａのバッテリ１が優先的に使用されるほうが望ましい。また、使用存続期間終了判定値は、バッテリ１の性能を考慮して予め設定されている閾値である。バッテリ１の使用電力量の合計がこの判定値を超えるとバッテリ１の充放電性能が通常レベルから低下することから、バッテリ１の使用電力量の合計がこの判定値に達する直前で、対象のバッテリ１のメンテナンスを行うか、廃棄して新たなバッテリ１を導入するなどの対処をすることが求められる。

図２７の例は、集約装置４００が集約した情報を考慮せずに、これら７台のバッテリ１を不規則に交換していった結果の一例を示している。図２７に示すように、７台のバッテリ１の使用電力量の合計の推移には大きなバラツキが生じている。例えば、導入時期ＡのバッテリＡ−１〜４の間では、バッテリＡ−１が他のバッテリＡ−２〜４よりも使用されることが多かったため、このバッテリＡ−１のみ、使用電力量の合計が使用存続期間終了判定値の直前に差し掛かっている。これは、同じ導入時期Ａに導入されたバッテリＡ−１〜４を別々のタイミングでメンテナンス又は廃棄や返却等を行うことになるため、メンテナンス作業等の効率性を考えると好ましくない。また、このように同じ導入時期Ａに導入されたバッテリＡ−１〜４の間で、使用存続期間のバラツキを生じてしまうと、導入時期Ａに導入されたバッテリＡ−１〜４に対するリース契約又はレンタル契約の期間が終了した際、これらの４台のバッテリＡ−１〜４のうち、あまり使用されていないバッテリ１が存在する状態で契約期間が終了してしまう状況が生じてしまうことになるため、例えばバッテリ１の所有者間での公平性を担保できず好ましくない。これらの問題は、導入時期Ｂに導入されたＢ−１〜Ｂ−３についても同様である。

そこで、本実施形態では、上述の図２６のステップＳＴ−１３において、集約装置４００は、例えば、バッテリ１の充放電情報及びバッテリ１の導入時期を少なくとも含む電池情報に基づいて算出された、バッテリ１の交換優先度情報を、ごみ焼却式発電設備３（充放電制御装置４、ユニット装置２００、拠点管理装置３００を含む）に対して提供する処理を実行する。

本実施形態において、バッテリ１の交換優先度情報には、例えば、対象とする電力供給ユニット２に搭載された複数のバッテリ１のうち、どのバッテリ１を優先的に交換するべきかを示すスコアデータが含まれる。このスコアの算出方法としては、例えば、対象とする複数のバッテリ１のうち、導入時期が遅いバッテリ１よりも導入時期が早いバッテリ１に対して高いスコアが付与されるものとする。更に、導入時期が同じ場合は、導入時期が共通する複数のバッテリ１間で、使用電力量の合計が低い順に高いスコアが付与される。このようにして付与されたスコアの合計値が高い順からバッテリ１の交換優先度は高くなる。

本実施形態の可搬式バッテリ管理システム５００では、このようにして集約装置４００においてバッテリ１の充放電情報及びバッテリ１の導入時期を少なくとも含む電池情報に基づいて算出された、バッテリ１の交換優先度情報がオペレータに提供される。そして、ごみ焼却式発電設備３でバッテリ１の交換を行うオペレータは、充放電制御装置４などに備えられたディスプレイ等の表示装置やオペレータが所持する携帯情報端末等などを介して、集約装置４００から提供されるバッテリ１の交換優先度情報に基づく交換優先順位に並べられたバッテリ１のリスト等を閲覧することが可能となる。これにより、ごみ焼却式発電設備３でバッテリ１の交換を行うオペレータは、電力供給ユニット２に複数搭載されたバッテリ１のうち、バッテリ１の充電量が監視閾値以上であり、かつ、導入時期と使用電力量の合計の両方を考慮した交換優先度の高いバッテリ１から優先して交換することができる。

上記の例では、バッテリ１の交換優先度情報に基づいて、ごみ焼却式発電設備３でバッテリ１の交換を行うオペレータが、交換優先度の高いバッテリ１から優先して交換する例を示したが、これに限定されない。本実施形態の可搬式バッテリ管理システム５００は、集約装置４００から提供されるバッテリ１の交換優先度情報に基づいて、ごみ焼却式発電設備３内の複数の電力供給ユニット２のうち、交換優先度の高いバッテリ１が多く存在する電力供給ユニット２へ、収集車５を優先的に誘導させるという処理を実行する機能も有する。

例えば、バッテリ１の交換優先度情報が、各電力供給ユニット２に設置されるユニット装置２００又は各ごみ焼却式発電設備３に設置される拠点管理装置３００に提供された場合、ユニット装置２００又は拠点管理装置３００は、バッテリ１の交換優先度情報に基づいて、高いスコアを有するバッテリ１が多く搭載された電力供給ユニット２に優先的に誘導するように、ごみ処理場の構内道路に設置された信号等のランプの点灯状態を制御する。これにより、収集車５のユーザは、交換優先度の高いバッテリ１が多く搭載された電力供給ユニット２を目指して収集車５を移動させて停車させることが可能となる。その結果、ごみ焼却式発電設備３でバッテリ１の交換を行うオペレータは、交換優先度の高いバッテリ１が多く搭載された電力供給ユニット２において、更に、この電力供給ユニット２に複数搭載されたバッテリ１のうち交換優先度の高いバッテリ１から優先して交換することができるようになる。

このようにして交換するバッテリ１を選定することにより、本実施形態では、バッテリ１の使用存続期間のバラツキを抑えることが可能となる。一例として、図２８を参照して、集約装置４００が集約した情報を提供した場合における、使用電力量と使用年月の関係について説明する。図２８が示すグラフにおいて、縦軸、横軸、導入時期Ａ〜Ｂ、バッテリＡ−１〜４，Ｂ−１〜３、及び、使用存続期間終了判定値は、図２７と共通であるため説明を省略する。図２８に示すように、バッテリＡ−１〜４，Ｂ−１〜３の使用電力量の合計の推移は、集約装置４００が集約した情報を考慮せずにこれら７台のバッテリ１を不規則に交換していった結果を示す図２７の例と比べて、７台のバッテリ１の使用電力量の合計の推移のバラツキが抑えられている。その結果、本実施形態では、従来よりもバッテリ１の各所有者に対する公平性を向上させることができる。更に、図２８の例では、これら７台のバッテリ１の使用電力量の合計の推移を示す傾きが、図２７の例と比べて小さくなっているため、各バッテリ１が使用電力量の合計が使用存続期間終了判定値に達するまでの使用年月が、図２７の例と比べて長くなっている。このように、本実施形態によれば、バッテリ１の使用存続期間の終了判定時期が延びることによる経済的な効果に加え、複数のバッテリ１を概ね同時期に交換することも可能となるため、作業効率の向上を図ることもできる。

以上説明したように、本実施形態によれば、夫々異なる場所に存在する複数の充電設備にて充電される可搬式バッテリを車両が複数の充電設備間で運搬することにより、複数の車両間でこれらのバッテリを共有して運用する状況において、異なる地点に点在する可搬式バッテリの運用状況を共有して有効活用することができる。

なお、本実施形態において、ユニット装置２００は、図１９に示すように、電力供給ユニット２ごとに１台設置される一例を説明したが、これに限定されない。ユニット装置２００は、複数の電力供給ユニット２に対して１台設置される運用であってもよい。

１ バッテリ
１ａ 側面
１ｂ 前端面
１ｃ 後端面
２ 電力供給ユニット
３ ごみ焼却式発電設備
４ 充放電制御装置
４ａ 前面
５ 収集車
５ａ 架台
５ｂ モータ
６ バッテリ運搬装置
７ 上部保持部材
７ａ 溝部
８ 下部保持部材
８ａ 貫通孔
１０ 電力供給システム
１１ 収納部
１２ 支持板
１３ スプリング
１４ 固定棒
１５ ローラコンベア
１５ａ 枠
１５ｂ ローラ
１６ 案内部
１６ａ ガイド孔
１７ コネクタ部
１８ コネクタ
２０ 電源ユニット
３１ ピット
４１ コネクタ
４２ ガイドピン
４３ 衝撃検知器
４４ 充電用接続部
４５ 切替スイッチ
４６ 残量メータ
４７ 警告灯
４８ 出力表示灯
４９ 選択スイッチ
５０ コンセント
５１ 供給用接続部
５２ 入力用ＡＣ／ＤＣコンバータ
５３ 出力用ＤＣ／ＡＣインバータ
５４ ＤＣ／ＤＣコンバータ
５５ 制御部
５６ 記憶部
５７ 電池検出器
５８ 充放電部
５９ ＩＤ読取部
６０ 通信部
６１ レール
６２ 台車部
６３ ターンテーブル
６４ ガイド板
６５ 上部アーム
６６ 下部アーム
７０ 台車
９０ 通信部
９１ 制御部
９２ 記憶部
１００ ごみ処理システム
２００ ユニット装置
３００ 拠点管理装置
４００ 集約装置
５００ 可搬式バッテリ管理システム

Claims (4)

1. 複数の可搬式のバッテリと、
   前記バッテリのうち少なくとも１つを、夫々異なる場所に存在する複数のごみ焼却式発電設備間で移動させて、移動先の前記ごみ焼却式発電設備にて使用済みの前記バッテリを充電済みの前記バッテリと交換することで運用させる複数の移動体と、
   前記バッテリを搭載可能であり、前記ごみ焼却式発電設備夫々に設けられ、当該ごみ焼却式発電設備夫々において発電された電力を充電済みの前記バッテリを、前記移動体の移動先の前記ごみ焼却式発電設備にて当該移動体に対して供給する複数の電力供給ユニットと、
   前記バッテリ及び前記電力供給ユニットの夫々に対して着脱可能であり、前記電力供給ユニットに対して固定可能であり、前記電力供給ユニットから供給される電力が入力される充電用接続部を有し、前記バッテリと前記電力供給ユニットとの間に介在して前記入力された電力の前記バッテリに対する充電を制御し、前記電力供給ユニットから切り離され、かつ前記バッテリに接続された状態で前記バッテリから外部への電力供給を制御する充放電制御装置と、
   前記バッテリに接続された際に前記充放電制御装置により収集された当該バッテリに関する電池情報を集約する集約装置と、
   を備え、
   前記集約装置は、前記ごみ焼却式発電設備に対して、集約された前記電池情報を提供することを特徴とする可搬式バッテリ管理システム。
2. 前記集約装置は、前記バッテリの充放電情報及び前記バッテリの導入時期を少なくとも含む前記電池情報に基づいて算出された前記バッテリの交換優先度情報を、前記ごみ焼却式発電設備に対して提供する
   請求項１に記載の可搬式バッテリ管理システム。
3. 前記移動体は、収集した収集物を運搬する収集車であり、
   前記バッテリは、前記収集車の動力源としてのモータに対する電力源として搭載可能である
   請求項１又は２に記載の可搬式バッテリ管理システム。
4. ごみ焼却式発電設備と、
   可搬式のバッテリを搭載可能であり、前記ごみ焼却式発電設備において発電された電力を前記バッテリに対して供給する電力供給ユニットと、
   前記バッテリを電力源とするモータによって作動し、収集した収集物を運搬する収集車と、
   前記バッテリ及び前記電力供給ユニットの夫々に対して着脱可能な充放電制御装置と、
   を備え、
   前記充放電制御装置は、前記電力供給ユニットに対して固定可能であり、前記電力供給ユニットから供給される電力が入力される充電用接続部を有し、前記バッテリと前記電力供給ユニットとの間に介在して前記入力された電力の前記バッテリに対する充電を制御し、前記電力供給ユニットから切り離され、かつ前記バッテリに接続された状態で前記バッテリから外部への電力供給を制御することを特徴とするごみ処理システム。

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