JP2020004657A - 検知装置、電池モジュール装置、電池情報処理システム、コンピュータプログラム及び検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】二次電池に含まれているレアアース等の資源を効率的な使用に貢献し得る検知装置、電池モジュール装置、電池情報処理システム、コンピュータプログラム及び検知方法を提供する。【解決手段】複数の単位電池を含む二次電池の状態を検知する検知装置であって、前記複数の単位電池における電圧、電流又は温度に基づいて電池特性を算出する算出部と、前記単位電池又は自身の識別情報に対応付けて記録されている過去の電池特性を示す情報を取得する取得部と、取得した情報が示す過去の電池特性と前記算出部により算出された電池特性との比較により、前記二次電池に含まれる単位電池の不正な混入を検知する不正電池検知部とを備える。【選択図】図６

Description

本発明は、検知装置、電池モジュール装置、電池情報処理システム、コンピュータプログラム及び検知方法に関する。

ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle：ハイブリッド自動車）及びＥＶ（Electric Vehicle：電気自動車）等の車輌が普及しつつある。ＨＥＶ及びＥＶは二次電池を搭載している。車輌に搭載されている二次電池は、複数の電池セルを組み合わせた電池モジュールを更に複数組み合わせて組電池として構成されている。電池セル及び電池モジュールは夫々、個別に電池特性を有する。類似又は同等の電池特性の電池セル及び電池モジュールを組み合わせて１つの組電池として製造されるが、使用による充放電を繰り返した後、電池特性にバラつきが発生する。使用開始から期間が経過した組電池から、再利用可能な電池モジュールを選別し、組電池を再構成する方法が提案されている。

特許文献１には、組電池に含まれる電池モジュール、又は電池セル毎に満充電容量、劣化度等の電池特性を全て測定し、再利用可能な否かを判定する方法が開示されている。

非特許文献１には、組電池を回収し、回収された組電池の全ての電池モジュールの性能（満充電容量、劣化度）を測定して分類し、再利用することが開示されている。ＨＥＶ，ＥＶの駆動に再利用するもの、フォークリフト等の産業用車輌に再利用するもの、バックアップ電源等に再利用するものに分類されている。

特開２０１６−１５２１１０号公報

"フォーアールエナジー、「リーフ」の充電池を再製品化する浪江事業所の事業について説明"、[online]、株式会社インプレス、Car Watch 、[平成30年 4月11日検索]、インターネット（URL: https://car.watch.impress.co.jp/docs/news/1113869.html ）

特許文献１、及び非特許文献１に開示されている二次電池の再利用では、組電池の解体後の電池モジュール（単位電池）が不正に流通する可能性を想定していない。組電池を再び組み立てる工程で、電池モジュールが不良品に不正に入れ替えられ、再利用により組み立てられた組電池の信頼性が低下する。

本願は、二次電池に含まれているレアアース等の資源を効率的な使用に貢献し得る検知装置、電池モジュール装置、電池情報処理システム、コンピュータプログラム及び検知方法を提供することを目的とする。

本開示に係る検知装置は、複数の単位電池を含む二次電池の状態を検知する検知装置であって、前記複数の単位電池における電圧、電流又は温度に基づいて電池特性を算出する算出部と、前記単位電池又は自身の識別情報に対応付けて記録されている過去の電池特性を示す情報を取得する取得部と、取得した情報が示す過去の電池特性と前記算出部により算出された電池特性との比較により、前記二次電池に含まれる単位電池の不正な混入を検知する不正電池検知部とを備える。

なお、本願は、このような特徴的な処理部を備える検知装置として実現することができるだけでなく、検知装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、検知装置を含むその他のシステムとして実現したりすることができる。

上記によれば、二次電池に含まれているレアアース等の資源を効率的な使用に貢献し得る検知装置、電池モジュール装置及び電池情報処理システムを提供することが可能となる。

二次電池リユースシステムの概要を示す図である。 二次電池リユースシステムの構成を示すブロック図である。 二次電池リユースシステムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１における電池モジュール装置の構成例を示す斜視図である。 電池管理装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態１におけるモジュール制御部の機能ブロック図である。 単位電池（電池モジュール又は電池セル）の等価回路モデルを示す説明図である。 不正電池検知に係る第１の処理手順の一例を示すフローチャートである。 サーバ装置に記憶される情報の内容例を示す図である。 不正電池検知に係る第２の処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２におけるサーバ装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２における電池管理装置のモジュール制御部の機能ブロック図である。 実施の形態２における不正電池検知の処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態３における電池モジュール装置の構成例を示す模式斜視図である。 電池モジュール装置の外観を示す模式図である。 実施の形態３の変形例における電池モジュール装置の一部の構成例を示す模式斜視図である。 変形例における電池管理装置の構成例を示すブロック図である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

（１）本態様に係る検知装置は、複数の単位電池を含む二次電池の状態を検知する検知装置であって、前記複数の単位電池における電圧、電流又は温度に基づいて電池特性を算出する算出部と、前記単位電池又は自身の識別情報に対応付けて記録されている過去の電池特性を示す情報を取得する取得部と、取得した情報が示す過去の電池特性と前記算出部により算出された電池特性との比較により、前記二次電池に含まれる単位電池の不正な混入を検知する不正電池検知部とを備える。

本態様にあっては、検知装置では算出部が、二次電池に含まれる単位電池（電池セル、又は複数の電池セルを接続した電池モジュール単位）で電圧、電流、又は温度に基づき電池特性を算出する。算出された電池特性を、外部に履歴として単位電池を識別する情報と対応付けて記録しておく。検知装置は、記録されている過去の電池特性と、算出部により算出された現状での電池特性との比較に基づき、これを検知する。

組電池である二次電池に含まれる電池モジュール（単位電池）毎に測定される物理量に基づき特定される電池特性と、組み替え後の情報との間の乖離の有無に基づき、電池の不正な入れ替えを検知することができる。過去と現状とで電池特性の変化に極端な乖離がある場合、又は物性的に発生困難な状況が発生している場合、不正な電池の混入の虞があるとしてこれを検知することができる。

これにより、組み替え対象の電池セル又は電池モジュールの信頼性を向上させることが可能である。電池セル又は電池モジュールの信頼性を向上させ、組み替え後の組電池の再利用を促進させることができる。再利用により、二次電池の資源の効率的な使用が可能になり、資源供給量の変動によらない二次電池の安定的使用が期待できる。

（２）前記電池特性は、前記電池特性は、前記単位電池の満充電容量、充電率、劣化度及び等価回路パラメータの内の少なくとも１つを含むことが好ましい。

本態様にあっては、単位電池毎の満充電容量、充電率、劣化度、又は等価回路パラメータ等の比較に基づき、同一の単位電池であるはずの電池特性の情報に乖離があるか否かが判断される。特に満充電容量、劣化度は、数年に亘って少しずつ変化する数値であるから、極端な変化があったか否かによって乖離の有無を判断することが比較的容易である。

同一の単位電池の電池特性であるか否かの判断は、二次電池の使用状況（車輌の走行状況）等を参照して総合的に判断されるとよい。また、深層学習を用いた分類の判定、劣化度の推定を利用してもよい。

（３）前記電池特性は劣化度を含み、前記不正電池検知部は、前記取得部が取得した情報が示す劣化度と、前記算出部が算出した劣化度との差分が所定値以上、又は所定割合以上であるか否かを判断し、所定値以上又は所定割合以上であると判断された場合に、前記単位電池が不正な電池であると検知することが好ましい。

本態様にあっては、劣化度に基づき情報の乖離の有無によって不正な電池の混入が検知される。劣化度は数年に亘って少しずつ減少する数値であるから、極端な変化があったか否かによって乖離の有無による不正電池の検知が行なわれる。向上しないはずの劣化度が誤差の範囲を超えて向上している場合など、物性的に発生困難な状況に基づいて不正を検知することができる。

（４）前記単位電池は、フィルム状の正極集電体、樹脂製の正電極材、セパレータ、樹脂製の負電極材、フィルム状の負極集電体を積層して構成された電池セル、又は該電池セルを積層させた電池モジュールであることが好ましい。

本態様にあっては、単位電池としてバイポーラ型の電池を用いる場合であっても、単位電池毎に高精度な電池特性の算出を行なうことで同様に不正な電池の混入を検知することが可能である。

（５）前記正極集電体は、電圧検出用のタブを有していることが好ましい。

本態様にあっては、積層される集電体にタブを設けることでバイポーラ型でも電池セル毎の電圧検出、検出された電圧値の取得が容易になる。

（６）前記算出部により算出された電池特性を、前記単位電池又は自身の識別情報に対応付けて外部の記録装置へ向けて出力する出力処理部を備えることが好ましい。

本態様にあっては、電池特性の記録は二次電池を搭載箇所から分離された外部の記録装置にて実行されることが好ましい。このために検知装置は、外部に向けて単位電池を識別する識別情報と対応付けて自身又は他の通信装置を介して送信すべく出力することができることが好ましい。

（７）本態様に係る電池モジュール装置は、複数の単位電池を直並列して構成される二次電池の一部を構成する電池モジュールと、態様（１）から態様（６）までのいずれか１つの検知装置とを備える。

本態様にあっては、複数の電池セルを直並列して構成される二次電池の一部を構成する電池モジュール単位で、二次電池が組み合わせられている。その組み合わせの単位である電池モジュール単位又は電池モジュールに含まれる電池セル単位で算出される電池特性を特徴として、組み合わせられた二次電池の一部が履歴と合致しない不正な電池であるか否かを判断することが可能である。

（８）本開示に係る電池情報処理システムは、車輌に搭載され、複数の単位電池を直並列して構成される二次電池と、前記複数の単位電池における電圧、電流又は温度に基づいて電池特性を算出する算出部と、前記単位電池又は自身の識別情報に対応付けて記録されている過去の電池特性を示す情報を取得する取得部と、該取得部により取得された電池特性を示す情報を、前記単位電池を識別する単位電池識別情報に対応付けて無線通信により前記車輌の外へ向けて送信する車載通信装置と、前記車輌外に設けられており、前記車載通信装置から前記電池特性を示す情報を受信し、前記単位電池識別情報に対応付けて記録する記録部と、該記録部に記録された前記単位電池毎の前記情報が示す電池特性と、新たに前記算出部にて算出された電池特性との比較により前記二次電池に含まれる単位電池の不正な混入を検知する不正電池検知部とを備える。

本態様にあっては、不正電池検知は、二次電池からの電力を用いて走行する車輌に関して行なわれる。不正電池検知の処理自体は、車輌に搭載されて二次電池の状態を検知する検知装置内でのみならず、二次電池に含まれる単位電池毎の電池特性の情報を記録する外部装置にて行なわれる。車載であるため簡素な構成が望ましい検知装置でなく、潤沢な演算資源を備えた外部装置にて実行することにより、大量の情報に基づく高精度な判断、その他の二次電池を搭載する装置又は車輌に関するメーカ、又はサービス提供者への情報提供も容易である。

（９）本開示に係るコンピュータプログラムは、記録部から情報を読み出すことが可能なコンピュータに、複数の単位電池を直並列して構成される二次電池における電圧、電流又は温度に基づいて算出された電池特性を示す情報を、前記単位電池を識別する識別情報に対応付けて受信するステップ、前記単位電池の識別情報に対応付けて前記記録部に記録されている過去の電池特性を示す情報を前記記録部から抽出するステップ、受信した電池特性を示す情報と、抽出された電池特性を示す情報とを比較するステップ、及び比較により、前記単位電池の不正な混入を検知するステップを実行させる。

（１０）本開示に係る検知方法は、複数の単位電池を含む二次電池の状態を検知装置が検知する検知方法であって、前記検知装置は、前記複数の単位電池における電圧、電流又は温度に基づき算出される電池特性を取得し、前記単位電池の識別情報に対応付けて記録されている過去の電池特性を示す情報を取得し、取得した情報が示す過去の電池特性と算出された電池特性との比較により、前記二次電池に含まれる単位電池の不正な混入を検知する。

本態様でいう検知装置は、二次電池に直接的に接続されて状態を検知する電池管理装置のみならず、電池管理装置から得られる情報を用いて処理する外部装置であってもよい。

［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る不正検知を行なう検知装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

図１は、二次電池リユースシステム１００の概要を示す図である。二次電池リユースシステム１００は、ＥＶ又はＨＥＶである車輌Ｖで使用された二次電池１０の再利用を支援するシステムである。二次電池リユースシステム１００では、使用済み二次電池１０から、同等の劣化度の電池モジュール１１を選別し、選別された電池モジュール１１を組み合わせて二次電池１０を再生し、車輌Ｖにて利用することを可能とする。劣化度によっては、車輌Ｖ以外での利用、例えば、フォークリフト、ゴルフカート等の小型車輌、発電システムにて使用される蓄電池での利用を可能とする。

二次電池１０は、例えばリチウムイオン電池を用い、複数の電池セル（単位電池）１１ａを直列又は直並列に接続して筐体内に収容してある電池モジュール（単位電池）１１を複数含んで構成されている。

本実施形態の二次電池リユースシステム１００では、組み替え時に不正な電池モジュール、セルが混入することを防止するため、不正な組み替えがあった場合にこれを検知する機能を有する。このため二次電池リユースシステム１００は、電池モジュール１１と対応付けて使用される電池モジュール装置１で得られる情報を利用する。電池モジュール装置１は、二次電池１０の電池特性を電池モジュール１１又は電池セル１１ａである単位電池毎に算出する装置である。電池モジュール装置１で算出された電池特性は、通信装置２を経由してサーバ装置３にて記憶される。単位電池毎に算出された電池特性は、単位電池を識別する情報と対応付け、事後的に参照できるように記憶される。これにより、リユース品である二次電池１０について、組み替え前に記憶してある電池特性を示す情報と、使用開始後に電池モジュール装置１により算出される電池特性の情報との間に乖離がある場合に、不正な電池の混入が疑われることを検知することができる。

以下、不正な電池の混入を検知するための構成及び処理について複数の実施の形態を挙げて具体的に説明する。

（実施の形態１）
図２及び図３は、二次電池リユースシステム１００の構成を示すブロック図である。図２に車輌Ｖに搭載されている装置を示し、図３に車輌Ｖの外に設置されるサーバ装置３を示している。

車輌Ｖには、二次電池１０、電池モジュール装置１、電池監視装置４及び通信装置２が搭載されている。車輌Ｖにおける二次電池１０を用いた電源システムは、電池モジュール装置１の他にリレー、発電機（ＡＬＴ）、スタータモータ、電池、電気負荷、始動スイッチ、充電器等を備える。電源システムについて本実施の形態では詳細な説明を省略する。

電池モジュール装置１は、二次電池１０の一部を構成する電池モジュール１１に対して１つ、電池管理装置（ＢＭＵ：Battery Management Unit ）１２を対応付けて使用する。電池管理装置１２は入出力部１２ｄ（図５参照）を有し、電池監視装置４との間で情報の受け渡しが可能である。

電池監視装置４は、制御部４０、電流検出部４１、温度検出部４２、入出力部４３、記憶部４４、通信部４５及び電源部４６を備える。

制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）等のプロセッサ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、計時部、入出力インタフェース等を有するマイクロコンピュータ、専用ＬＳＩ（Large-Scale Integration ）、又はＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array ）等で構成されている。制御部４０は、単位電池（電池モジュール１１又は電池セル１１ａ）の電池特性を示す情報を算出する電池管理装置１２との間で入出力部４３を介して情報を受け渡して処理する。

電流検出部４１は、例えば二次電池１０の電流を検出するためのシャント抵抗又はホールセンサ等で構成され、所定のサンプリング周期にて二次電池１０の充電電流及び放電電流を検出する。サンプリング周期は例えば１０ミリ秒であるがこれに限らない。制御部４０は、電流検出部４１で検出した電流値を逐次入出力部４３から各電池管理装置１２へ出力する。二次電池１０は、図２に示すように電池セル１１ａを直列接続した電池モジュール１１を更に直列接続して構成されている。このため、１つの電流検出部４１にて二次電池１０の一端における電流を検出することによって各単位電池（電池モジュール１１又は電池セル１１ａ）に流れる電流を間接的に検出することができる。勿論、後述の電池管理装置１２にて各々電流検出回路を備え、検出する構成としてもよい。

温度検出部４２は例えばサーミスタで構成され、二次電池１０に含まれる複数の電池セル１１ａの内のいずれか１つ又は複数箇所に設置されてある温度センサ４２ａを用い、温度センサ４２ａからの出力から表面温度を読み取って制御部４０へ通知する。温度センサ４２ａは単位電池毎に１つずつ設けられていてもよい。制御部４０は、温度検出部４２にて検出された表面温度を逐次入出力部４３から電池管理装置１２へ出力する。複数箇所に設けられた温度センサ４２ａで検出された温度を用いる場合には、各々で検出された表面温度を識別可能に電池管理装置１２へ出力する。サーミスタの使用は一例である。温度センサ４２ａは、測温抵抗体、半導体温度センサ、熱電対等を用いて温度を検出する等、公知の温度センサを用いてもよい。

入出力部４３は、制御部４０と複数の電池管理装置１２との入出力インタフェースであり、電池管理装置１２に対応する通信バスと接続される。入出力部４３は無線通信モジュールに代替されて、各電池管理装置１２と無線により情報を送受信してもよい。

記憶部４４は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを用いる。記憶部４４は、自装置に接続されている複数の電池管理装置１２夫々の管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）を記憶する。管理装置識別情報は予め設定により記憶されていてもよいし、制御部４０が各電池管理装置１２と信号を入出力して収集してもよい。記憶部４４には、二次電池１０の単位電池（電池モジュール１１又は電池セル１１ａ）を識別する単位電池識別情報（ＭＩＤ：モジュールＩＤ／ＣＩＤ：セルＩＤ）が単位電池毎に記憶されてもよい。

通信部４５は、車内ＬＡＮ（Local Area Network）に対応して通信を実現する通信モジュールである。通信部４５は例えばＣＡＮ（Controller Area Network ）により、通信装置２との間で情報を送受信することが可能である。通信部４５は無線通信アンテナを有する無線通信モジュールであってもよい。

電源部４６は、二次電池１０から電力を所定の電圧値に変換して各構成部に供給する回路である。

通信装置２は、制御部２０、車内通信部２１及び車外通信部２２を備える。制御部２０は、１又は複数のプロセッサとメモリとを用い、各構成部を制御する処理を実行する。通信装置２は、他の通信媒体（通信バス）を介した通信も可能であり、異なる通信媒体間で情報を中継するゲートウェイ装置であってもよい。

車内通信部２１は、車内通信により電池監視装置４との間で情報の送受信を実現する。実施の形態１では車内通信部２１は、ＣＡＮ通信により電池監視装置４と通信を行なうが、無線通信により通信を行なってもよい。

車外通信部２２は、車載機以外の通信装置（車内に持ち込まれた無線通信装置を含む）との間で無線信号により情報を送受信するユニットである。車外通信部２２は、車外の通信装置から受信した情報を車内ＬＡＮに接続される各車載通信機器へ供給すると共に、車内ＬＡＮ経由で他の車載通信機器から送信された情報をサーバ装置３へ送信する。車外通信部２２は、光ビーコン、又はＩＴＳ（Intelligent Transport Systems ）無線の通信規格を用いて車外の通信装置及びネットワークＮを介してサーバ装置３との間で情報を送受信してもよい。車外通信部２２は、異常診断又はログ抽出用のダイアグポート等のインタフェースであってもよく、制御部２０は車外通信部２２から所定のダイアグ端末へ情報を送信してもよい。この場合ダイアグ端末で受信した情報が、検査機関で使用される端末装置を経由してネットワークＮを介してサーバ装置３へ送信される。

サーバ装置３はサーバコンピュータを用い、制御部３０、記憶部３１、及び通信部３２を備える。本実施の形態においてサーバ装置３は、１台のサーバコンピュータとして説明するが、複数のサーバコンピュータで処理を分散させてもよい。

制御部３０は、ＣＰＵ又はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を用いたプロセッサであり、内蔵するＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを用い、各構成部を制御して処理を実行する。制御部３０は、記憶部３１に記憶されているコンピュータプログラムに基づく情報処理を実行する。

記憶部３１は、例えばハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive ）、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体を用いる。記憶部３１には、単位電池（電池モジュール１１又は電池セル１１ａ）毎に、これらを識別する単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）と対応付けて電池特性を示す情報がデータベース３０１として記憶される。データベース３０１は、サーバ装置３外の記憶装置にて構成されてもよい。

通信部３２は、ネットワークＮを介した通信接続及びデータの送受信を実現する通信デバイスである。具体的には通信部３２はネットワークＮに対応したネットワークカードである。

ネットワークＮは、公衆通信網、所定の移動通信規格による無線通信を実現するキャリアネットワークを含む。光ビーコン、ＩＴＳのネットワークを含んでもよい。

図４は、実施の形態１における電池モジュール装置１の構成例を示す斜視図である。電池モジュール装置１は、全体として四角柱状をなす。電池モジュール１１は、夫々板状をなす複数の電池セル１１ａを厚み方向に積層配置されて構成されている。電池セル１１ａは夫々、両端部に対となる電極端子１１ｂを有し、各端の複数の電極端子１１ｂは積層方向に直線的に配列している。

電池モジュール１１は保持部材１ａによって保持されている。保持部材１ａは、電池セル１１ａの積層方向一端側に延長して略直方体部分が形成されており、該直方体部分の一面側に電池管理装置１２を支持するための支持板１２ｇが設けられている。

電池管理装置１２は、処理を実行する回路群（図５参照）が実装された回路基板１２ｈを備え、回路基板１２ｈは、電池セル１１ａの電極端子１１ｂが配列している一側面に対して略平行に、支持板１２ｇに支持されている。回路基板１２ｈの適宜箇所、電池セル１１ａ側には接続端子１２ｉが設けられている。複数の電池セル１１ａの電極端子１１ｂは導線１２ｊによって接続端子１２ｉに接続されている。導線１２ｊは、積層方向に並ぶ電極端子１１ｂの配列に沿って配線され、一旦は電池セル１１ａの一の電極端子１１ｂに接続され、他端は接続端子１２ｉに接続されている。

図５は、電池管理装置１２の構成例を示すブロック図である。図２に示した通り、電池管理装置１２は、電池モジュール１１夫々に対応して複数備えられているが、いずれも同様の構成を持つため、１つの電池管理装置１２について説明する。

電池管理装置１２は、回路基板１２ｈに実装された自装置全体の動作を制御するモジュール制御部１２ａ、電圧検出回路１２ｂ、入出力部１２ｄ、記憶部１２ｅ及び電源回路１２ｆを含む。

電圧検出回路１２ｂは、電池モジュール１１の両端電圧を所定のサンプリング周期で検出し、検出電圧を示す情報をモジュール制御部１２ａへ出力する。電圧検出回路１２ｂは、電池モジュール１１に含まれる複数の電池セル１１ａ夫々の電圧を検出してもよい。サンプリング周期は例えば１０ミリ秒であるが、これに限られない。

入出力部１２ｄは、電池監視装置４との間の入出力端子であり、電池管理装置１２は入出力部１２ｄを介して電池監視装置４との間で信号（情報）を送受信する。

記憶部１２ｅは、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。記憶部１２ｅには、書き換え不可領域（Read Only ）に、自装置の管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）が記憶してある。記憶部１２ｅは、モジュール制御部１２ａの処理により生成される情報を記憶する。

電源回路１２ｆは、二次電池１０から供給される電力を、電池管理装置１２の各構成部の駆動に適した電圧に変換し、電池管理装置１２の各構成部に給電する回路である。

モジュール制御部１２ａは、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、計時部、入出力インタフェース等を有するマイクロコンピュータ、専用ＬＳＩ、又はＦＰＧＡ等で構成されている。モジュール制御部１２ａの入出力インタフェースには、電圧検出回路１２ｂ、入出力部１２ｄ、及び記憶部１２ｅが接続されている。

図６は、実施の形態１におけるモジュール制御部１２ａの機能ブロック図である。モジュール制御部１２ａは、装置全体を制御する制御部１２１、タイマ１２２、記憶部１２３、入出力処理部１２４、電圧取得部１２５、電流取得部１２６、温度取得部１２７、電流積算部１２８、充電率算出部１２９、パラメータ算出部１３０、満充電容量算出部１３１、劣化度算出部１３２、電池情報取得部１３３及び不正電池検知部１３４として機能する。

モジュール制御部１２ａは制御部１２１として各部を制御し、検出される電圧、温度及び電流に基づいて、電池モジュール１１又は電池セル１１ａである単位電池毎の電池特性を算出する。モジュール制御部１２ａは電池特性として例えば満充電容量（ＦＣＣ：Full Charge Capacity）、充電率（ＳＯＣ：State of Charge ）、劣化度（ＳＯＨ：State of Health ）及び等価回路パラメータを算出する。

モジュール制御部１２ａは内蔵する計時部を用いてタイマ１２２として機能する。タイマ１２２は、計時結果を制御部１２１へ出力する。制御部１２１は、算出した電池特性を時系列に記憶するべく、タイマ１２２からの出力に基づき時間情報を対応付ける。

モジュール制御部１２ａは記憶部１２ｅを用いて記憶部１２３として機能する。記憶部１２３は、単位電池毎に充電率（ＳＯＣ）を算出するために参照する情報を記憶している。例えば記憶部１２３は、単位電池（電池セル１１ａ又は電池モジュール１１単位）の開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）と、充電率との相関関係を予め記憶している。この場合、相関関係は、温度及び劣化度によって変化するため、記憶部１２３は、複数の温度及び劣化度別に相関関係を記憶しておくとよい。

記憶部１２３は、管理対象である電池モジュール１１の単位電池識別情報（ＭＩＤ）を記憶する。電池モジュール１１を構成する複数の電池セル１１ａ夫々の単位電池識別情報（ＣＩＤ）を記憶してもよい。単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）は、電池モジュール１１を含む二次電池１０を搭載した場合に、作業オペレータによって特定装置又は電池監視装置４を介して通信により記憶されることが好ましい。電池モジュール１１又は電池セル１１ａに夫々単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）が記憶された記憶媒体が取り付けられており、制御部１２１により該記憶媒体から読み出されて記憶されてもよい。

記憶部１２３は、単位電池毎の劣化度を算出するための情報として、単位電池夫々の初期（新品時）の満充電容量又は等価回路パラメータを記憶している。単位電池の接続順に記憶されるなど、区別して読み出すことが可能に記憶されているとよい。単位電池毎の劣化度を算出するための情報として、内部抵抗の増加率、劣化度に対応する放電容量比との関係を記憶していてもよい。これらの新品時の情報は上述の作業オペレータによる作業によって記憶されるとよい。

モジュール制御部１２ａは入出力処理部１２４として、入出力部１２ｄを介した電池監視装置４との間の情報の送受信を制御する。入出力処理部１２４は、単位電池毎の電池特性を示す情報（ＦＣＣ、ＳＯＣ、ＳＯＨ、又は等価回路パラメータ）を電池監視装置４との間で送受信することが可能である。また電池モジュール１１の異常（不正）を検知した場合、入出力処理部１２４により電池監視装置４及び通信装置２へ異常を通知することが可能である。

モジュール制御部１２ａは、電池特性の算出に使用する電圧、温度及び電流を夫々取得する電圧取得部１２５、電流取得部１２６及び温度取得部１２７として機能する。

電圧取得部１２５は、電圧検出回路１２ｂから出力される電池モジュール１１の両端電圧又は各電池セル１１ａの電圧を示す情報を取得する。電圧取得部１２５は、電池モジュール１１の両端電圧と電池セル１１ａ夫々における電圧とをいずれも、相互に区別して取得してもよい。

電流取得部１２６は、入出力部１２ｄを介して電池監視装置４から得られる電池モジュール１１又は電池セル１１ａを流れる電流を示す情報を単位電池の電流値として取得する。

温度取得部１２７は、入出力部１２ｄを介して電池監視装置４から得られる二次電池１０における１又は複数箇所における表面温度を示す情報を、単位電池の温度として取得する。

モジュール制御部１２ａは電流積算部１２８として、電流取得部１２６で取得した電流値を積算する。電流の積算値は、電流を時間で積分したものであり、充電量の変化分に相当する。電流の積算値は、充電の場合には正となり、放電の場合には負となる。ある任意の期間における積算値は、当該期間における充電電流及び放電電流の値の大小に応じて正又は負となり得る。積算の算出を開始するタイミングは二次電池１０、又は電池モジュール装置１若しくは電池監視装置４自体の起動タイミングであり、継続的に積分値を算出する。なお所定のタイミング、例えばリユースの場合は電池モジュール１１の組み替え後に積分値をリセットするようにしてもよい。

モジュール制御部１２ａは充電率算出部１２９として、電池モジュール１１又は電池セル１１ａである単位電池毎の充電率を算出する。充電率算出部１２９は、電池モジュール１１又は電池セル１１ａである単位電池における開放電圧を求め、該開放電圧を記憶部１２３が記憶している開放電圧と充電率の相関関係に基づいて充電率を推定算出する。特定の時点における充電率を基準として、電流積算部１２８にて積算して得られた充電電流及び放電電流と、後述の満充電容量とを用いて充電率を算出してもよい。

モジュール制御部１２ａはパラメータ算出部１３０として、単位電池に対する等価回路の各要素のパラメータを算出する。パラメータは、等価回路における抵抗値Ｒａ，Ｒｂ，及びコンデンサの容量Ｃｂ等である。図７は、単位電池（電池モジュール１１又は電池セル１１ａ）の等価回路モデルを示す説明図である。図７Ａに示す等価回路モデルでは、開放電圧を起電力とする電圧源に、抵抗Ｒａと、抵抗Ｒｂ及びコンデンサＣｂの並列回路とを直列に接続した回路によって表される。抵抗Ｒａは電解液抵抗に対応する。抵抗Ｒｂは電荷移動抵抗に対応する。コンデンサＣｂは電気二重層容量に対応する。抵抗Ｒａに電荷移動抵抗を含めることとし、抵抗Ｒｂが拡散抵抗に対応することにしてもよい。

単位電池の等価回路は図７Ａに示すものに限定されない。例えば図７Ｂに示すように、抵抗Ｒ０に抵抗Ｒｊ及びコンデンサＣｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）の並列回路をｎ個直列接続し、無限級数の和による近似で表されるｎ次（ｎは自然数）のフォスタ型ＲＣ梯子回路であってもよい。更には図７Ｃに示すように、一端同士が接続されたｎ個の抵抗Ｒｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）夫々の他端が、直列接続されたｎ個のコンデンサＣｊの間に接続されたｎ次のカウエル型ＲＣ梯子回路であってもよい。

図７Ａ，図７Ｂ，図７Ｃに示した等価回路モデルの内部パラメータは、例えば電圧値及び電流値を用いた近似式におけるパラメータを最小二乗法により推定することで得られる。このパラメータの推定方法は、公知の方法を用いるとよい（例えば「バッテリマネジメント工学」足立修一他著、東京電気大学出版、６．２．２章参照）。

内部パラメータＲａ，Ｒｂ，Ｃｂは、カルマンフィルタを用いて算出することも可能である。具体的にはパラメータ算出部１３０は、単位電池に端子電圧及び電流で表される入力信号を与えた場合の観測ベクトルと、単位電池の等価回路モデルに上記と同じ入力信号を与えた場合の状態ベクトルとを比較する。パラメータ算出部１３０は、比較の結果、両者の誤差にカルマンゲインを掛けて等価回路モデルにフィードバックすることにより、両ベクトルの誤差が最小となるように等価回路モデルの修正を繰り返す。このようにパラメータ算出部１３０は、内部パラメータを推定することもできる。

図６に戻りモジュール制御部１２ａの機能の説明を続ける。モジュール制御部１２ａは満充電容量算出部１３１として、電池セル１１ａ単位でセル毎の満充電容量を算出する。満充電容量算出部１３１による満充電容量の算出方法は種々の方法が採用できる。例えば満充電容量算出部１３１は、車輌Ｖの始動スイッチのオン時点から次のオン時点までの第１のトリップ期間内で始動スイッチがオフ状態である第１の時点における電池セル１１ａの第１の開放電圧を記憶してある相関関係に当てはめ、充電率算出部１２９によって第１充電率を算出する。満充電容量算出部１３１は、第２のトリップ期間で始動スイッチがオフ状態である第２の時点における第２の開放電圧に基づき充電率算出部１２９によって第２充電率を算出する。満充電容量算出部１３１は、電流積算部１２８により、前記第１の時点から第２の時点までの間で電流取得部１２６によって取得した充放電電流に基づいて充放電量を算出する。満充電容量算出部１３１は、算出した第１充電率、第２充電率及び充放電量に基づき、電池セル１１ａ夫々のセル毎の満充電容量を算出する。満充電容量算出部１３１は、電池セル１１ａ毎の満充電容量に基づいて電池モジュール１１単位での満充電容量を算出することもできる。満充電容量の算出方法は、他の公知の方法又は新規の方法を用いてもよい。

モジュール制御部１２ａは劣化度（ＳＯＨ）算出部１３２として、電池モジュール１１又は電池セル１１ａである単位電池毎の劣化度を算出する。例えば劣化度算出部１３２は、満充電容量算出部１３１により算出された単位電池の満充電容量と、記憶部１２３に記憶してある初期の満充電容量とを比較することによって劣化度を算出する。劣化度算出部１３２は、二次電池１０に対しパラメータ算出部１３０にて算出される内部抵抗値Ｒの初期値Ｒ０に対する割合（増加度）を求め、記憶部１２３にて記憶してある内部抵抗増加率と放電容量比との相関関係に基づいて劣化度を算出してもよい。更に劣化度算出部１３２は、記憶部１２３にて記憶してある等価回路パラメータの初期値と、パラメータ算出部１３０により算出された値とを比較することにより劣化度を算出してもよい。

モジュール制御部１２ａは電池情報取得部１３３として、不正電池検知部１３４の処理を行なうため、対応する電池モジュール１１又は電池セル１１ａの単位電池識別情報に対応する電池特性を示す情報をサーバ装置３（又は他の装置）から取得する。電池情報取得部１３３は、二次電池１０がリユース品である場合のみに動作してもよい。

モジュール制御部１２ａは不正電池検知部１３４として、電池管理装置１２が対応する電池モジュール１１又は電池モジュール１１に含まれる電池セル１１ａが、不正に入れ替えられた疑いがある電池を不正電池として検知する。不正電池検知部１３４は、対応する単位電池について上述の充電率算出部１２９、パラメータ算出部１３０、満充電容量算出部１３１、及び劣化度算出部１３２にて算出される電池特性を示す情報と、電池情報取得部１３３により取得した電池特性を示す情報とを比較する。不正電池検知部１３４は比較の結果、満充電容量（ＦＣＣ）又は劣化度（ＳＯＨ）が所定の割合で異なる、等価回路パラメータが類似しない等、同一であるはずの単位電池に対して電池特性を示す情報の内容に乖離がある場合には、リユース品である二次電池１０に不正な電池の入れ替えの虞があることを検知する。

このように構成される二次電池リユースシステム１００における不正な電池の検知処理について説明する。図８は、不正電池検知に係る第１の処理手順の一例を示すフローチャートである。第１の処理は、新品の二次電池１０が搭載されている車輌Ｖ、リユース品である二次電池１０が搭載されている車輌Ｖのいずれにおいても、不正が検知されない間は継続的に、電池管理装置１２にて行なわれる。

電池管理装置１２の制御部１２１は、送信タイミングであるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。送信タイミングは例えば、１ヵ月に１度などの一定期間毎に、始動スイッチがオフ状態からオン状態になるタイミングである。送信タイミングは、電池監視装置４からの指示、又は要求がされたタイミングであってもよい。この場合、通信装置２経由で他の車載制御装置から走行状態に応じて要求がされるとしてもよい。通信装置２がダイアグ端末の接続を検知して電池管理装置１２へ送信を要求してもよい。複数の電池管理装置１２と情報を送受信する電池監視装置４にてタイミングを管理してもよい。

ステップＳ１０１にて送信タイミングでないと判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、制御部１２１は処理をステップＳ１０１へ戻す。

ステップＳ１０１にて送信タイミングであると判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、制御部１２１は、記憶部１２３に記憶してある電池特性を示す情報（ＦＣＣ、ＳＯＨ、又は等価回路パラメータ）を、単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）と対応付けて読み出す（ステップＳ１０２）。送信される電池特性を示す情報は、継続的に算出された全ての情報でなく、送信タイミングと判断されたタイミングで算出された情報で充分である。例えば１０ミリ秒のサンプリング周期で情報が算出されているが、全ての情報を送信する必要はない。勿論、全ての情報を逐次送信するようにしてもよい。

制御部１２１は、記憶部１２３に記憶してある自身の管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）を読み出す（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３にて制御部１２１は、タイマ１２２により時間情報を取得してもよい。制御部１２１は、読み出した情報のサーバ装置３への送信を入出力処理部１２４により電池監視装置４へ要求する（ステップＳ１０４）。

電池監視装置４では制御部４０が、入出力部４３にて送信要求を受ける（ステップＳ４０１）。制御部４０は、送信要求に応じて電池管理装置１２から与えられる電池特性を示す情報を、単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）及び管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）と対応付けて通信部４５により車外に向けて、通信装置２を介してサーバ装置３宛てに送信する（ステップＳ４０２）。ステップＳ４０２にて電池監視装置４又は通信装置２は、車輌Ｖを識別する車体番号と共に送信することが好ましい。ステップＳ４０２のタイミングで制御部３０は、送信要求と共に与えられる電池特性を示す情報を、単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）及び管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）と対応付けて記憶部４４に時間情報と対応付けて履歴として記憶してもよい。

サーバ装置３では通信部３２により、単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）及び管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）と対応付けて送信された単位電池毎の電池特性を示す情報を受信すると（ステップＳ３０１）、記憶部３１のデータベース３０１に記憶する（ステップＳ３０２）。

このようにして所定の送信タイミングの都度、電池管理装置１２にて算出された電池特性を示す情報がサーバ装置３へ送信され、データベース３０１に蓄積される。

図９は、サーバ装置３に記憶される情報の内容例を示す図である。図９に示すようにデータベース３０１には、単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）及び管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）に対応付けて、電池特性を示す情報（満充電容量（ＦＣＣ）、ＳＯＨ（劣化度）、充電率（ＳＯＣ）、等価回路パラメータ）が記憶されている。図９に示す例においてデータベース３０１には、電池セル１１ａを単位電池として夫々の電池特性を算出した時間情報も対応付けて記憶されている。

このようにしてサーバ装置３に単位電池毎に電池特性を示す情報の履歴が記憶される。以後、電池管理装置１２が劣化度を例えば８０％であると算出した場合、電池監視装置４にて二次電池１０の交換、特に劣化度が８０％となった電池モジュール１１又は電池セル１１ａの交換の要請をユーザへ通知する。ユーザへの通知は、インストルメントパネルにおけるディスプレイ、計器類に含まれる警告灯にて通知するとよい。通知を受けたユーザが、二次電池１０の交換を車輌Ｖのディーラ（又は第三者である交換業者）に依頼し、リユース品である二次電池１０を車輌Ｖに搭載させると、二次電池１０に組み込まれた電池モジュール装置１夫々における電池管理装置１２が以下の第２の処理を実行する。

サーバ装置３に蓄積されることにより、組み替え後の二次電池１０について、単位電池毎に電池特性を示す情報を車輌Ｖ即ち電池管理装置１２にて収集することができる。

リユース品であるか否かは、例えばサーバ装置３のデータベース３０１に記憶してもよい。具体的には、図９に示した例では、単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）及び管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）に対応付けて、リユース品への組み替え回数が記憶してある。単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）又は管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）を参照して組み替え回数が１以上である場合にはリユース品に組み込まれていることが認識することができる。電池管理装置１２の記憶部１２３にて組み替え回数を記憶してもよい。組み替え回数を参照することにより制御部１２１が自身でリユース品に組み込まれているか否かを認識することができる。リユース品の二次電池１０が搭載された車輌Ｖにおける電池監視装置４の記憶部４４に、リユース品の二次電池１０であることを示す情報を記憶してもよい。

図１０は、不正電池検知に係る第２の処理手順の一例を示すフローチャートである。第２の処理は、リユース品である二次電池１０が搭載されている車輌Ｖの電池管理装置１２、即ち記憶部１２３に記憶されている組み替え回数が１以上である場合に制御部１２１により行なわれる。制御部１２１は所定のタイミングで、例えば始動スイッチがオフ状態からオン状態となる都度に１度、以下の処理を実行する。

制御部１２１は、電池モジュール１１又は電池セル１１ａである単位電池毎に、電圧取得部１２５、電流取得部１２６、及び温度取得部１２７により電圧、電流及び温度を取得する（ステップＳ１１１）。制御部１２１は単位電池毎に、充電率、等価回路パラメータ、満充電容量、又は劣化度のいずれか１つ又は複数である電池特性を示す情報を算出する（ステップＳ１１２）。

制御部１２１は、記憶部１２３にて記憶している単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）及び管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）を含む履歴の送信要求を電池監視装置４及び通信装置２を介してサーバ装置３へ送信する（ステップＳ１１３）。

電池監視装置４では制御部４０が、入出力部４３にて送信要求を受ける（ステップＳ４１１）。制御部４０は、単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）及び管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）に関する履歴の送信要求を通信部４５により車外に向けて、通信装置２を介してサーバ装置３宛てに送信する（ステップＳ４１２）。

サーバ装置３では通信部３２により、単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）及び管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）に関する履歴の送信要求を受信すると（ステップＳ３１１）。制御部３０は、記憶部３１のデータベース３０１から単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）及び管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）が対応付けられている単位電池の電池特性を示す情報を読み出す（ステップＳ３１２）。制御部３０は、読み出した情報を要求元へ送信する（ステップＳ３１３）。

通信装置２にてサーバ装置３から受信した送信要求への応答は、電池監視装置４を介して電池管理装置１２の入出力処理部１２４が受信する（ステップＳ１１４）。制御部１２１は、受信した情報に基づき単位電池毎に、受信した情報が示す電池特性と、ステップＳ１１２にて算出した電池特性とを比較する（ステップＳ１１５）。制御部１２１は、不正電池検知部１３４により、同一であるはずの単位電池に対して電池特性を示す情報の内容に乖離があるか否かを判断する（ステップＳ１１６）。

ステップＳ１１６において不正電池検知部１３４は例えば上述したように、満充電容量（ＦＣＣ）又は劣化度（ＳＯＨ）が所定の範囲、所定の割合で異なるか否か等で判断する。例えば図９に示した例のように、不正電池検知部１３４は、サーバ装置３から受信した電池特性を示す情報に含まれる劣化度が８０．５％であり、該劣化度が算出された時点が１ヵ月前であるにも拘らず、ステップＳ１１２にて算出した劣化度が６７．５％である場合、乖離があると判断する。同一の電池管理装置１２を用いて算出している劣化度は、１ヵ月で１３％も減少するはずがない。これらの劣化の許容範囲を記憶部１２３に記憶しておき、許容範囲外である場合には矛盾しているとして乖離があると容易に判断することが可能である。なお不正電池検知部１３４は、車輌Ｖの走行距離、走行時間（二次電池１０の使用時間）の累積等の状況を通信装置２又はサーバ装置３経由で取得し、これを用いて判断してもよい。

ステップＳ１１６で乖離がないと判断された場合（Ｓ１１６：ＮＯ）、制御部１２１は処理を終了する。

ステップＳ１１６で乖離があると判断された場合（Ｓ１１６：ＹＥＳ）、制御部１２１は、乖離があると判断された単位電池の単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）と共に不正の虞がある旨の通知を入出力処理部１２４から出力し（ステップＳ１１７）、処理を終了する。

ステップＳ１１７にて不正電池検知部１３４が不正な電池の混入の虞を検知し、通知を出力した場合、電池監視装置４又は通信装置２が車輌Ｖの運転制御装置へこれを通知して二次電池１０の充放電を停止させることが可能である。インストルメントパネルのディスプレイ又は計器類の警告灯でユーザ向けに通知し、車輌Ｖの対応ディーラ、メーカ等へメンテナンスを受けるように促すとよい。

このように実施の形態１では、電池管理装置１２のモジュール制御部１２ａの機能の一部として不正電池検知部１３４を備える構成とした。二次電池リユースシステム１００では、電池モジュール１１又は電池セル１１ａである単位電池毎に、入れ替えを行なって新たな二次電池１０を再生させることができる。この際、単位電池毎に高精度な電池特性を算出できることを利用し、同一であるはずの単位電池に対して乖離する電池特性が算出された場合に不正な電池の混入を検知することができる。これにより二次電池リユースシステム１００における不正な電池の混入を防止し、リユース品である二次電池１０の信頼性を向上させることができる。リユース品であっても信頼足りうる二次電池１０を供給することができるため、二次電池１０の資源を効率的に利用することができる。資源供給量の変動によらない二次電池１０の安定的使用が期待できる。

（実施の形態２）
実施の形態２では不正な電池の混入検知をサーバ装置３で行なう。実施の形態２における二次電池リユースシステム１００の構成は、以下に示す電池管理装置１２の機能、サーバ装置３の構成及び詳細な処理手順が異なる以外は、実施の形態１と同様である。実施の形態２では、実施の形態１と共通する構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図１１は、実施の形態２におけるサーバ装置３の構成を示すブロック図である。実施の形態２においてサーバ装置３は、記憶部３１に不正電池検知に係る検知プログラム３Ｐを記憶しており、制御部３０は、検知プログラム３Ｐに基づき不正電池検知部としての機能を発揮する。

図１２は、実施の形態２における電池管理装置１２のモジュール制御部１２ａの機能ブロック図である。実施の形態２においてモジュール制御部１２ａは、実施の形態１における不正電池検知部１３４の機能を有していない。電池管理装置１２は図８のフローチャートに示したように、算出した電池特性を示す情報を所定のタイミングで電池監視装置４及び通信装置２を介してサーバ装置３へ送信する。電池特性を示す情報の送信及びデータベース３０１への蓄積については図８のフローチャートに示した実施の形態１における処理と同様であるから詳細な説明を省略する。

図１３は、実施の形態２における不正電池検知の処理手順の一例を示すフローチャートである。実施の形態２では、サーバ装置３の制御部３０がデータベース３０１に蓄積されている各単位電池についての電池特性の情報に基づいて不正電池を検知する。サーバ装置３の制御部３０は単位電池が、組み替えがされていないものであるか、組み替えて再生された二次電池１０に含まれているものであるかに関わらず以下の処理を実行する。

サーバ装置３の制御部３０は、いずれかの電池管理装置１２を送信元とする電池特性を示す情報を受信すると（ステップＳ３２１）、対応する単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）及び管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）を抽出する（ステップＳ３２２）。ステップＳ３２１は、いずれか一方のみの識別情報を抽出してもよい。

制御部３０は、抽出した識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ、及び／又は、ＢＭＵ−ＩＤ）に対応する記録（レコード）をデータベース３０１から抽出する（ステップＳ３２３）。例えば制御部３０は、電池モジュール１１の単位電池識別情報（ＭＩＤ）及び電池セル１１ａの単位電池識別情報（ＣＩＤ）の少なくともいずれか一方が対応付けられているレコードを抽出する。

制御部３０は、抽出された情報が示す電池特性とステップＳ３２１で受信した情報が示す電池特性とを比較し（ステップＳ３２４）、乖離があるか否かを判断する（ステップＳ３２５）。ステップＳ３２５の判断は、実施の形態１の図１０のフローチャートに示したステップＳ１１６における判断と同様であるので詳細な説明は省略する。ステップＳ３２５で制御部３０は、単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）と管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）との対応が記録と異なる場合に乖離がある、即ち不正の虞があると判断してもよい。例えば粗悪な電池モジュール１１が不正に電池モジュール装置１に組み込まれ、不適切な単位電池識別情報が電池管理装置１２の記憶部１２ｅに記憶された場合、サーバ装置３にてこれを不正と検知することが可能である。

なおステップＳ３２５において制御部３０は、データベース３０１に記憶してある単位電池識別情報毎の電池特性のデータを教師データとして、深層学習を用いた分類モデルを作成しておき、同一の単位電池であるか否かを判断してもよい。また制御部３０は、データベース３０１に記憶してある電池特性のデータに基づき、深層学習を用いた劣化度の推定を利用してもよい。

ステップＳ３２５で乖離がないと判断された場合（Ｓ３２５：ＮＯ）、制御部３０は、ステップＳ３２１で受信した電池特性を示す情報を、データベース３０１に記憶し（ステップＳ３２６）、処理を終了する。ステップＳ３２６において制御部３０は、単位電池識別情報（ＭＩＤ／ＣＩＤ）及び管理装置識別情報（ＢＭＵ−ＩＤ）に対応付けて電池特性を示す情報を記憶する。

ステップＳ３２５で乖離があると判断された場合（Ｓ３２５：ＹＥＳ）、制御部３０は、電池特性を示す情報の送信元の電池管理装置１２が搭載された車輌Ｖへ向けて、不正の虞がある旨の通知を通信部３２から送信し（ステップＳ３２７）、処理を終了する。制御部３０は、ステップＳ３２１で受信した電池特性を示す情報をデータベース３０１外のログデータとして記録するとよい。

ステップＳ３２１において制御部３０は、電池特性を示す情報と共に送信元の電池管理装置１２が搭載された車輌Ｖの車体識別番号を受信し、車輌Ｖを識別してディーラ、車輌Ｖのメーカ、又は二次電池１０のメーカ若しくは交換業者へ向けて通知することが好ましい。

ステップＳ３２７にてサーバ装置３が不正な電池の混入の虞を検知した旨の通知を送信した場合、対象の車輌Ｖにおける通信装置２にて通知を受信する。通信装置２は車輌Ｖの運転制御装置へこれを通知して二次電池１０の充放電を停止させることが可能である。インストルメントパネルのディスプレイ又は計器類の警告灯でユーザ向けに通知し、車輌Ｖの対応ディーラ、メーカ等へメンテナンスを受けるように促すとよい。

実施の形態２に示したように、サーバ装置３の制御部３０にて不正電池を検知する処理を実行する構成により、車輌Ｖに搭載される電池管理装置１２における処理負荷を軽減することができる。サーバ装置３からディーラ、メーカ等へ通知することも容易である。簡素な構成が望ましい電池管理装置１２でなく、潤沢な演算資源を備えたサーバ装置３にて検知処理を実行することにより、大量の情報に基づく高精度な判断、その他の二次電池を搭載する装置又は車輌に関するメーカ、又はサービス提供者への情報提供も容易である。

（実施の形態３）
実施の形態３では、二次電池１０としてバイポーラ型電池を用いる。図１４は、実施の形態３における電池モジュール装置１の構成例を示す模式斜視図である。バイポーラ型の電池モジュール装置１は、導電性樹脂製のフィルム状の集電体１１ｃ、樹脂製正電極材、セパレータ、樹脂製負電極材、集電体１１ｃの順に積層して作製した扁平な直方体状の電池セル１１ａを複数用いる。電池モジュール１１は、複数の電池セル１１ａを扁平面となるフィルム状の集電体１１ｃ同士を接触させて積層させて構成される。集電体１１ｃは電圧を検出するためのタブ１１ｄを有している。積層された電池セル１１ａの集電体１１ｃの内、露出している二面（上面及び下面）に設けられた引出部１１ｅから夫々、電極端子１１ｂが引き出されている。

実施の形態３において回路基板１２ｈには、各電池セル１１ａの集電体１１ｃのタブ１１ｄに対応する開口が設けられており、開口の縁部には接続端子１２ｉに相当する導体パターンが形成されており、電圧検出回路１２ｂと接続されている。開口にタブ１１ｄを挿入し、接続端子１２ｉへ倒すように接触させることで、集電体１１ｃと電圧検出回路１２ｂとを電気的に接続させることができる。実施の形態３において導線１２ｊは回路基板１２ｈ上に形成された導線パターンである。

図１５は、電池モジュール装置１の外観を示す模式図である。電極端子１１ｂ及び回路基板１２ｈ上の入出力部１２ｄを露出させつつ、ラミネート材等を用いた保持部材１ａによって全体が覆われて電池モジュール装置１が構成される。入出力部１２ｄが無線通信モジュールである場合は、入出力部１２ｄの露出は必須ではない。

電池モジュール装置１に含まれる電池モジュール１１がバイポーラ型であること以外の電池管理装置１２の構成及びモジュール制御部１２ａの機能及び実行される処理内容は、実施の形態１又は２と同様であるから詳細な説明を省略する。

このようにしてバイポーラ型の二次電池１０用の電池モジュール１１を使用する場合であっても、同様に各電池セル１１ａに対して電圧検出を行ない、電池モジュール１１毎に電池特性を示す情報を算出することができる。算出された電池特性を示す情報をデータベース３０１に記録することで、電池モジュール１１を組み替えて再生した二次電池１０に対し、不正な電池の混入を検知することが可能である。

（変形例）
図１６は、実施の形態３の変形例における電池モジュール装置１の一部の構成例を示す模式斜視図である。変形例では、保持部材１ａ内に収容される回路基板１２ｋには、電圧検出回路１２ｂのみが実装されている。変形例で電池モジュール装置１は、電圧検出回路１２ｂにて検出された電圧値を出力する出力端子１２ｍと、電極端子１１ｂとを露出させて保持部材１ａに覆われて構成される。

図１７は、変形例における電池管理装置１２の構成例を示すブロック図である。図１７に示すように電池管理装置１２の構成部は、電圧検出回路１２ｂを電池モジュール１１側に分離した以外は、実施の形態１及び２と同様である。電池管理装置１２の構成及びモジュール制御部１２ａの機能及び実行される処理内容は、実施の形態１又は２と同様であるから詳細な説明を省略する。

実施の形態１から３では、二次電池１０及びこれに関連する装置は、電池モジュール装置１、電池管理装置１２及び電池監視装置４間で階層的な構造を持つ形態として説明した。しかしながら実施の形態はこれに限られず、各機能の分配は多様な構成があり得る。例えば、複数の電池管理装置１２は電池監視装置４内に備えられていてもよい。複数の電池モジュール装置１からの情報を集約して通信装置２へ送信する電池監視装置４は必須ではなく、電流検出部４１、温度検出部４２、及び各電池管理装置１２から通信装置２へ情報を無線又は有線により送信してもよい。通信装置２も必須ではなく、電池監視装置４が車内ＬＡＮを介さずに車外通信部２２の機能を別途有し、サーバ装置３との間で情報を直接的に送受信する構成としてもよい。

１００ 二次電池リユースシステム
１ 電池モジュール装置
１０ 二次電池
１ａ 保持部材
１１ 電池モジュール（単位電池）
１１ａ 電池セル（単位電池）
１１ｂ 電極端子
１１ｃ 集電体
１１ｄ タブ
１１ｅ 引出部
１２ 電池管理装置
１２ａ モジュール制御部
１２ｂ 電圧検出回路
１２ｄ 入出力部
１２ｅ 記憶部
１２ｆ 電源回路
１２ｇ 支持板
１２ｈ 回路基板
１２ｉ 接続端子
１２ｊ 導線
１２ｋ 回路基板
１２ｍ 出力端子
１２１ 制御部
１２２ タイマ
１２３ 記憶部
１２４ 入出力処理部
１２５ 電圧取得部
１２６ 電流取得部
１２７ 温度取得部
１２８ 電流積算部
１２９ 充電率算出部
１３０ パラメータ算出部
１３１ 満充電容量算出部
１３２ 劣化度算出部
１３３ 電池情報取得部
１３４ 不正電池検知部
２ 通信装置
２０ 制御部
２１ 車内通信部
２２ 車外通信部
３ サーバ装置
３０ 制御部
３１ 記憶部
３２ 通信部
３０１ データベース
３Ｐ 検知プログラム
４ 電池監視装置
４０ 制御部
４１ 電流検出部
４２ 温度検出部
４２ａ 温度センサ
４３ 入出力部
４４ 記憶部
４５ 通信部
４６ 電源部
Ｎ ネットワーク
Ｖ 車輌

Claims (10)

1. 複数の単位電池を含む二次電池の状態を検知する検知装置であって、
   前記複数の単位電池における電圧、電流又は温度に基づいて電池特性を算出する算出部と、
   前記単位電池又は自身の識別情報に対応付けて記録されている過去の電池特性を示す情報を取得する取得部と、
   取得した情報が示す過去の電池特性と前記算出部により算出された電池特性との比較により、前記二次電池に含まれる単位電池の不正な混入を検知する不正電池検知部と
   を備える検知装置。
2. 前記電池特性は、前記単位電池の満充電容量、充電率、劣化度及び等価回路パラメータの内の少なくとも１つを含む
   請求項１に記載の検知装置。
3. 前記電池特性は劣化度を含み、
   前記不正電池検知部は、
   前記取得部が取得した情報が示す劣化度と、前記算出部が算出した劣化度との差分が所定値以上、又は所定割合以上であるか否かを判断し、
   所定値以上又は所定割合以上であると判断された場合に、前記単位電池が不正な電池であると検知する
   請求項２に記載の検知装置。
4. 前記単位電池は、フィルム状の正極集電体、樹脂製の正電極材、セパレータ、樹脂製の負電極材、フィルム状の負極集電体を積層して構成された電池セル、又は該電池セルを積層させた電池モジュールである
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検知装置。
5. 前記正極集電体は、電圧検出用のタブを有している
   請求項４に記載の検知装置。
6. 前記算出部により算出された電池特性を、前記単位電池又は自身の識別情報に対応付けて外部の記録装置へ向けて出力する出力処理部を備える
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検知装置。
7. 複数の電池セルを直並列して構成される二次電池の一部を構成する電池モジュールと、
   該電池モジュールの状態を検知する請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の検知装置と
   を備える電池モジュール装置。
8. 車輌に搭載され、複数の単位電池を直並列して構成される二次電池と、
   前記複数の単位電池における電圧、電流又は温度に基づいて電池特性を算出する算出部と、
   前記単位電池又は自身の識別情報に対応付けて記録されている過去の電池特性を示す情報を取得する取得部と、
   該取得部により取得された電池特性を示す情報を、前記単位電池を識別する単位電池識別情報に対応付けて無線通信により前記車輌の外へ向けて送信する車載通信装置と、
   前記車輌外に設けられており、前記車載通信装置から前記電池特性を示す情報を受信し、前記単位電池識別情報に対応付けて記録する記録部と、
   該記録部に記録された前記単位電池毎の前記情報が示す電池特性と、新たに前記算出部にて算出された電池特性との比較により前記二次電池に含まれる単位電池の不正な混入を検知する不正電池検知部と
   を備える電池情報処理システム。
9. 記録部から情報を読み出すことが可能なコンピュータに、
   複数の単位電池を直並列して構成される二次電池における電圧、電流又は温度に基づいて算出された電池特性を示す情報を、前記単位電池を識別する識別情報に対応付けて受信するステップ、
   前記単位電池の識別情報に対応付けて前記記録部に記録されている過去の電池特性を示す情報を前記記録部から抽出するステップ、
   受信した電池特性を示す情報と、抽出された電池特性を示す情報とを比較するステップ、及び
   比較により、前記単位電池の不正な混入を検知するステップ
   を実行させるコンピュータプログラム。
10. 複数の単位電池を含む二次電池の状態を検知装置が検知する検知方法であって、
    前記検知装置は、
    前記複数の単位電池における電圧、電流又は温度に基づき算出される電池特性を取得し、
    前記単位電池の識別情報に対応付けて記録されている過去の電池特性を示す情報を取得し、
    取得した情報が示す過去の電池特性と算出された電池特性との比較により、前記二次電池に含まれる単位電池の不正な混入を検知する
    検知方法。

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