JP6674637B2 - 電池制御装置および電池制御システム - Google Patents

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Description

本発明は、電池制御装置および電池制御システムに関する。
特開２０１３−１７２４７６号公報には、二次電池の劣化を抑制するためのアドバイス情報を報知する情報報知システムが開示されている。ここでは、アドバイス情報が報知されることによって、ユーザの車両の使用方法が二次電池の劣化を抑制するとの観点で改善されることが期待されている。ここでは、二次電池の劣化が進行する要因として、所定の低電圧状態となる頻度，所定の高電圧状態となる頻度，所定の高放電電力状態となる頻度，所定の高充電電力状態となる頻度などが挙げられている。そして、気象データと車両のスリップとグリップの履歴データとに基づいて特定された要因が雪道または氷盤路でのスリップとグリップに起因すると判定されたときには、ユーザの車両の使用方法を改善しても対処可能でないと判別することなどが開示されている。
特開２０１０−２８９６３号公報には、環境温度に応じて最適なＳＯＣの使用可能範囲を確保し、搭載されたバッテリの容量を有効に利用することができる電気自動車システムが開示されている。
特開２０１４−７２９３２号公報には、電池の劣化度を推定する装置が開示されている。ここで開示されている装置では、複数の車両それぞれから、車両が走行した区間の区間情報と、区間走行時における電池容量に関する情報、電池温度に関する情報、及びＣレートに関する情報が取得されている。そして、取得された各情報に基づいて、所定区間走行時における電池容量変化の統計値、電池温度変化の統計値、及びＣレートの統計値が算出される。その算出結果に基づき、所定区間を走行した場合の電池の予想劣化度が推定されている。
特開２０１３−１７２４７６号公報 特開２０１０−２８９６３号公報 特開２０１４−７２９３２号公報
ところで、ハイブリッド車両や電気自動車などの電動車両は、車両に搭載される二次電池に電力を蓄える。そして、二次電池によってモータを駆動させることによって駆動輪を回転させて走行するような機構を備えている。このような電動車両では、適宜に回生電力によって二次電池が充電される。回生電力は、例えば、アクセルのＯＮとＯＦＦが切り替えられる時や、モータの回転軸に作用するトルクが変化する時などに発生する。例えば、駆動輪のスリップ状態とグリップ状態とが切り替わるときには、モータの回転軸に作用するトルクが大きく変化し、大きな回生電力（大電流パルス）が生じることがある。また、アクセルが急に緩められた場合などにも、大きな回生電力が生じることがある。
回生電力による充電電流値が大きいと、そのままでは二次電池の反応関与物質が析出する要因となる。例えば、リチウムイオン二次電池では、反応関与物質はリチウムイオンであり、電池内部で金属リチウムが析出する。このような反応関与物質の析出はできる限り少なくしたい。例えば、充電電流値の上限を低く設定したり、電池のＳＯＣの上限を低く設定したりしておくことで、反応関与物質が析出するのを抑制できる。しかし、二次電池の利用が抑制される。このため、車両の燃費性能を高くしたり、電動走行の航続距離を向上させたりすることが難しくなる。
また、車両の急激なトルク変動（例えば、駆動輪のスリップ状態とグリップ状態とが切り替わるのを）検知して、充電電流値の上限を低く設定する制御を実施することは可能である。しかし、走行する路面の状態によっては、駆動輪は急にスリップしたりグリップしたりする。このような場合、車両の急激なトルク変動が極めて短時間で生じ、極めて短時間で大きな充電電流が発生する。車両の制御では、予め定められた単位時間毎にセンサーから情報を得ている。しかし、駆動輪のスリップ状態とグリップ状態とが切り替わったのを検知してから、電池の充電電流の上限を抑制するような制御では間に合わず、電池に大きな充電電流が入力されてしまうことがある。
ここで提案される電池制御装置は、位置情報取得部と、析出リスク地点記憶部と、判定部と、析出抑制モード実行部とを備えている。位置情報取得部は、車両の位置情報を取得する処理部である。析出リスク地点記憶部には、析出リスク地点が記憶されている。判定部は、位置情報取得部で取得された車両の位置情報に基づいて、析出リスク地点記憶部に記憶された析出リスク地点を通過するか否かを判定する。析出抑制モード実行部は、析出リスク地点を通過すると判定された場合には、予め定められた析出抑制モードに基づいて電池を制御する。かかる電池制御装置によれば、車両が析出リスク地点を通過するときには、析出抑制モードが実行されている。このため、析出リスク地点を通過するときに、突発的に、車両のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなるような場合でも、反応関与物質が析出するような事象が電池に生じるのを抑制できる。ここで、析出リスク地点は、厳密な地点でなくてもよい。析出リスク地点には、地点が連続した区間あるいは区域のような概念が含まれうる。
析出抑制モードでは、例えば、予め定められた負極電位を上げる処理、予め定められた負極抵抗を下げる処理、および、予め定められた負荷を下げる処理のうち、少なくとも１つの処理が実行されるとよい。
また、車両の目的地が登録される処理部と、予め用意された地図情報において、目的地へ到達するまでの予定経路を取得する処理部とを備えていてもよい。析出リスク地点記憶部では、析出リスク地点は、予め用意された地図情報に関連づけられて記憶されているとよい。判定部では、予定経路に析出リスク地点があるか否かが判定されるとよい。
電池制御装置は、車両のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点を検知する検知部と、検知部で検知された、車両のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点を、析出リスク地点とする処理部とを備えていてもよい。
電池制御装置は、検知部で検知された、車両のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点について、車両が通過した回数をカウントする処理と、車両が通過した回数に対してトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる頻度を算出する処理と、かかる頻度が予め定められた閾値よりも高い地点を、析出リスク地点とする処理とを実行する処理部を備えていてもよい。
電池制御装置は、外部の第１データベースに析出リスク地点の情報を送信する処理部を備えていてもよい。また、電池制御装置は、析出リスク地点の情報が記憶された外部の第２データベースから、析出リスク地点の情報を取得する処理部を備えていてもよい。また、電池制御装置は、他の車両にデータ通信可能な状態に接続する車両間通信部と、他の車両から前記析出リスク地点の情報を取得する処理部とを備えていてもよい。
電池制御装置は、
気象情報が記憶された外部の第３データベースから気象情報を取得する処理部と、
予め用意された地図情報の予め定められた複数の地点に析出リスクが数値化された情報がそれぞれ記憶されており、気象情報に基づく補正値を含む予め定められた補正式に基づいて析出リスクが数値化された情報を補正する処理部と、
補正する処理部によって補正された析出リスクの数値が、予め定められた閾値よりも大きい地点を析出リスク地点とする処理部と
を備えていてもよい。
この場合、電池制御装置は、路面情報が記憶された外部の第４データベースから路面情報を取得する処理部を備え、補正式は、路面情報に基づく補正値を含んでいてもよい。
電池制御装置は、
路面情報が記憶された外部の第４データベースから路面情報を取得する処理部と、
予め用意された地図情報の予め定められた複数の地点に析出リスクが数値化された情報がそれぞれ記憶されており、路面情報に基づく補正値を含む予め定められた補正式に基づいて析出リスクが数値化された情報を補正する処理部と、
補正する処理部によって補正された析出リスクの数値が、予め定められた閾値よりも大きい地点を析出リスク地点とする処理部と
を備えていてもよい。
ここで提案される電池制御システムの一実施形態は、車両と、外部の第１データベースと、車両と外部の第１データベースとをデータ通信可能な状態に接続する通信機と、析出リスク地点が設定される処理装置とを備えている。
ここで、車両は、車両のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点を検知する検知部と、検知部で検知された車両のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点の位置情報を、外部の第１データベースに送信する処理部とを備えている。
処理装置は、第１データベースに送信された位置情報に基づいて析出リスク地点を設定する。
この電池制御システムによれば、車両から送られてくる、トルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点の位置情報に基づいて、析出リスク地点が設定される。
この場合、処理装置は、第１データベースに位置情報が送信された地点について、車両が通過した回数をカウントし、車両が通過した回数に対して、トルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる頻度を算出し、当該頻度が予め定められた閾値よりも高い地点を、析出リスク地点としてもよい。
ここで、トルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる頻度は、例えば、時間毎や季節毎や天候毎や気温毎などで分けて算出してもよい。例えば、同じ日でも気温の低い明け方の時間帯や暖かい日中の時間帯で急激なトルク変動が生じる頻度が変わる場合がある。また、急激なトルク変動が生じる頻度は、季節毎や天候毎や気温毎などでも変わる場合がある。このため、トルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる頻度は、例えば、時間毎や季節毎や天候毎や気温毎などで分けて算出されるとよい。そして、算出された頻度は、時間毎や季節毎や天候毎や気温毎などで分けて、予め定められた記憶部やデータベースなどに記憶されているとよい。また、トルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる頻度が利用される際は、別途取得される時間毎や季節毎や天候毎や気温毎など情報に基づいて選択的に利用されるとよい。これによって、析出リスク地点に関して、より精度の良い情報が選択的に利用される。このようなトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる頻度の算出や利用などは、後述する電池制御システム１０００においても同様に適用されうる。
他の形態として、電池制御システムは、上述される電池制御装置と、析出リスク地点の情報を記憶した外部の第２データベースと、電池制御装置と外部の第２データベースとをデータ通信可能な状態に接続する通信機と、処理装置とを備えていてもよい。
この場合、処理装置は、外部の第２データベースに記憶された析出リスク地点の情報が電池制御装置の析出リスク地点記憶部に記憶されるように設定されていてもよい。
この場合、電池制御システムは、析出リスク地点の情報を記憶した外部の第２データベースから、電池制御装置に析出リスク地点の情報を提供できる。
かかる他の形態の電池制御システムは、気象情報が記憶された外部の第３データベースを備えていてもよい。この場合、外部の第２データベースに記憶された析出リスク地点の情報には、析出リスクが数値化された情報が含まれているとよい。析出リスクが数値化された情報は、外部の第３データベースから取得された気象情報に基づく補正値を含む予め定められた補正式に基づいて補正されるとよい。そして、補正された析出リスクが数値化された情報が、予め定められた閾値よりも大きい地点の情報が、処理装置において電池制御装置の析出リスク地点記憶部に記憶されるとよい。
また、電池制御システムは、路面情報が記憶された外部の第４データベースを備えていてもよい。この場合、外部の第２データベースに記憶された析出リスク地点の情報には、析出リスクが数値化された情報が含まれているとよい。析出リスクが数値化された情報は、外部の第４データベースから取得された路面情報に基づく補正値を含む予め定められた補正式に基づいて補正されるとよい。そして、補正された析出リスクが数値化された情報が、予め定められた閾値よりも大きい地点の情報が、処理装置において電池制御装置の析出リスク地点記憶部に記憶されるとよい。
図１は、ここで提案される電池制御装置１０および電池制御システム１０００の一実施形態を示す構成図である。 図２は、電池制御装置１０の処理フローを示すフローチャートである。
以下、ここで提案される電池制御装置および電池制御システムの一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。
図１は、ここで提案される電池制御装置１０および電池制御システム１０００の一実施形態を示す構成図である。電池制御装置１０および電池制御システム１０００の構成については、適宜に図１が参照される。
ここで提案される電池制御装置１０は、図１に示すように、位置情報取得部１２と、析出リスク地点記憶部１４と、判定部１６と、析出抑制モード実行部１８と、地点検出部２０と、車両間通信部２２と、情報処理部２４を備えている。
電池制御装置１０は、典型的にはコンピュータである。電池制御装置１０は、例えば、ホストコンピュータ等の外部機器からデータ等を受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭと、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭと、上記プログラムや各種データを格納するメモリなどの記憶装置（記憶媒体）とを備えている。電池制御装置１０の各機能は、予め定められたプログラムを実行するコンピュータとハードウエアとの協働によって具現化されうる。電池制御装置１０によって実行される各処理は、電池制御装置１０に予め定められたプログラムによって実行される処理モジュールとして具現化されうる。電動車両１００に搭載されるような車両用途では、電池制御装置１０は、電池１０２を制御する電池制御ユニットの一部に組み込まれうる。ここで、電動車両は、適宜に車両と称する。
位置情報取得部１２は、例えば、この電池制御装置１０が搭載される車両１００の位置情報を取得する処理モジュールである。位置情報取得部１２は、例えば、車両１００に搭載されるＧＰＳ受信機１０４から位置情報を取得するとよい。
析出リスク地点記憶部１４は、ここでは、析出リスク地点を記憶する処理モジュールである。ここで、析出リスク地点は、例えば、駆動輪がスリップしやすい地点など、走行中に大きな回生電力が発生する可能性が高い地点として定義されうる。析出リスク地点は、例えば、予め用意された地図情報において関連づけられて記憶されているとよい。例えば、地図情報では、緯度・経度などの位置座標情報に基づいて地点が特定される。この場合、析出リスク地点は、かかる地図情報において地点が特定されるように位置座標情報が記憶されているとよい。地図情報は、既存の地図情報システムが利用されうる。析出リスク地点が、地図上で、析出リスク地点が連続しているような場合には、析出リスク地点は、析出リスク地点が連続した析出リスク区間あるいは析出リスク区域として捉えられうる。つまり、析出リスク地点には、析出リスク区間あるいは析出リスク区域が含まれうる。
判定部１６は、位置情報取得部１２で取得された車両１００の位置情報に基づいて、析出リスク地点記憶部１４に記憶された析出リスク地点を通過するか否かを判定する判定処理モジュールである。例えば、ナビゲーションシステムなどで、地図情報上で車両１００が走行している位置を特定する。そして、車両１００が析出リスク地点を通過することを予測するとよい。
例えば、電池制御装置１０は、車両１００の目的地が登録される処理部１６ａと、予め用意された地図情報において、目的地へ到達するまでの予定経路を取得する処理部１６ｂとを備えているとよい。判定部１６では、予定経路に析出リスク地点があるか否かが判定されるとよい。ここで、車両１００の目的地が登録される処理と、予め用意された地図情報において、目的地へ到達するまでの予定経路を取得する処理とは、例えば、既存のナビゲーションシステムにおいて具現化されうる。判定部１６において、予定経路に析出リスク地点があると判定される場合には、析出抑制モード実行部１８の処理が実行されるように設定されているとよい。また、析出リスク地点に関する情報は、既存のナビゲーションシステムなどにおいて、地図上に析出リスク地点を表示させたり、車両１００が析出リスク地点を通過することを、適当なタイミングで乗員に知らせたりすることに利用されうる。
また、判定部１６は、位置情報取得部１２で取得された車両１００の位置情報に基づいて、析出リスク地点記憶部１４に記憶された析出リスク地点と、車両１００との距離が、予め定められた距離以内か否かを判定してもよい。この場合、析出リスク地点記憶部１４に記憶された析出リスク地点と、車両１００との距離が、予め定められた距離以内である場合に、車両１００が析出リスク地点を通過するとして、析出抑制モード実行部１８の処理を実行してもよい。このように、電池制御装置１０は、ナビゲーションシステムを備えていなくてもよい。ここで、析出リスク地点記憶部１４に記憶された析出リスク地点と、車両１００との距離は、後述する析出抑制モード実行部１８で実行される処理との関係や車両１００の速度などで適当な距離が設定されているとよい。析出リスク地点記憶部１４に記憶された析出リスク地点と、車両１００との距離は、例えば、１ｋｍ、５ｋｍ、１０ｋｍなど適当な距離が設定されているとよい。
析出抑制モード実行部１８は、判定部１６で、析出リスク地点を通過すると判定された場合に、予め定められた析出抑制モードに基づいて電池１０２を制御する。これによって、車両１００が析出リスク地点を通過するときには、析出抑制モードが実行されている。このため、車両１００が析出リスク地点を通過して、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きい場合でも、反応関与物質が析出しにくく電池１０２が劣化するのを抑制できる。
ここで、析出抑制モードとしては、予め定められた負極電位を上げる処理、予め定められた負極抵抗を下げる処理、および、予め定められた負荷を下げる処理のうち、少なくとも１つの処理が実行される。
予め定められた負極電位を上げる処理には、例えば、電池のＳＯＣを下げる処理、電池電圧を下げる処理などがある。具体的には、電池１０２の上限ＳＯＣを低くする処理が挙げられる。
予め定められた負極抵抗を下げる処理には、例えば、電池温度を上昇させる処理が挙げられる。
予め定められた負荷を下げる処理には、例えば、電力制御周期を増加させる処理が挙げられる。
電池１０２の上限ＳＯＣを低くする処理では、電池１０２が予め定められた閾値よりも高いＳＯＣである場合には、電池１０２を強制的に放電し、あるいは、電池１０２のＳＯＣを低くする処理が実行されるとよい。また、電池１０２の制御において、上限ＳＯＣの設定を低くするとよい。
また、電池温度を上昇させる処理では、電池１０２に取り付けられたヒータによって、電池１０２を予め定められた温度に暖める。これによって、反応関与物質が析出しにくくできる。
また、電力制御周期を増加させる処理では、電力制御を短周期にする処理が実行されるとよい。電力制御を短周期にすることによって、例えば、車両１００がスリップ状態からグリップ状態へ切り替わったときに、電力制御において直ぐに電池１０２の充電電流の上限値を低く抑えるなどの処理が可能になる。
析出抑制モード実行部１８では、析出抑制モードとしてこれらの処理が適宜に組み合わされてもよい。
図２は、電池制御装置１０の処理フローを示すフローチャートである。
電池制御装置１０では、図２に示すように、車両１００の位置情報を取得する（Ｓ１）。車両１００の位置情報は、位置情報取得部１２によって取得される。次に、析出リスク地点を取得する（Ｓ２）。析出リスク地点として、例えば、析出リスク地点記憶部１４に記憶された析出リスク地点の位置情報が取得されるとよい。次に、析出リスク地点を通過するか否かが判定される（Ｓ３）。かかる判定は、判定部１６によって実行される。かかる判定処理Ｓ３で、析出リスク地点を通過しない（Ｎｏ）と判定された場合には、析出抑制モードがＯＦＦにされる（Ｓ４）。かかる判定処理Ｓ３で、析出リスク地点を通過する（Ｙｅｓ）と判定された場合には、析出抑制モードがＯＮにされ、析出抑制モード実行部１８によって析出抑制モードが実行される（Ｓ５）。その後、車両１００の位置情報を取得する処理Ｓ１から上記の判定処理Ｓ３が繰り返されて、適宜に処理Ｓ５によって析出抑制モードが実行される。
このように、電池制御装置１０では、車両１００が析出リスク地点を通過することが予測された場合に、車両１００が析出リスク地点を通過する前に析出抑制モードが実行される。このため、車両１００が析出リスク地点を通過するときには、析出抑制モードが実行されている。このため、析出リスク地点を通過するときに、突発的に、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる場合でも、反応関与物質が析出するような事象が電池１０２に生じるのを抑制できる。例えば、突発的に、車両１００がスリップ状態からグリップ状態へ切り替わるような場合でも、反応関与物質が析出するような事象が電池１０２に生じるのを抑制できる。
なお、かかる電池制御装置１０の制御は、車両１００が走行中は、継続して実行されるとよく。車両１００が停車しているときなどでは、車両１００がスリップ状態からグリップ状態へ切り替わるような事象が起きないので、かかる電池制御装置１０の制御は、実行される必要はない。
電池制御装置１０は、析出リスク地点を検出する地点検出部２０を備えていてもよい。この実施形態では、地点検出部２０は、検知部４１と、処理部４２とを備えている。
ここで、検知部４１は、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなったことを検知する処理モジュールである。検知部４１は、例えば、車両１００の駆動軸１１２のトルクを検知するトルクセンサー１１４から検知信号に基づいて、駆動軸１１２のトルクを検知するように構成してもよい。例えば、車両１００がスリップしている状態では、駆動軸１１２のトルクは予め定められた値よりも低い。これに対して、車両１００がグリップしている状態では、駆動軸１１２のトルクは予め定められた値よりも高い。このため、予め定められた値よりも低い低トルクの状態から、予め定められた値よりも高い高トルクの状態に駆動軸１１２のトルクが急に高なったことを検知するとよい。これによって、例えば、車両１００がスリップ状態からグリップ状態へ切り替わったことや、車両１００がグリップ状態からスリップ状態へ切り替わったことや、アクセルが踏み込まれている状態から急に離されたことなどを検知できる。
また、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなったことを検知する検知部４１としては、他の検知方法が採用されうる。例えば、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなることの一例として、車両１００がスリップ状態からグリップ状態へ切り替わったことを検知してもよい。
車両１００がスリップ状態からグリップ状態へ切り替わったことは、車輪速と車体速の差に基づいて検知されてもよい。ここで車輪速は、例えば、車輪の回転数で検知されうる。車体速は、例えば、車載カメラの画像から検出される路面速度に基づいて検知されうる。また、車両１００がスリップ状態からグリップ状態へ切り替わったことは、例えば、車両安定制御システム（VSC: Vehicle Stability Control）などにおいて検知されうる。この場合には、車両安定制御システムにおいて、車両１００がスリップ状態からグリップ状態へ切り替わったことが検知されたことを検知してもよい。
また、他の形態として検知部４１は、車両１００の回生電流を監視して、予め定められた閾値よりも大きな回生電流が生じた地点を検知してもよい。また、電池が回生電流によって充電される場合、大きい充電があった結果、電池電圧が急激大きくなる。検知部４１の他の形態として、電池電圧を単位時間毎に記録し、電池電圧が急激に大きくなったときの到達電圧を検知してもよい。
処理部４２は、位置情報取得部１２で取得された車両１００の位置情報に基づいて、検知部４１で検知された、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点を析出リスク地点とする。つまり、検知部４１で、車両１００がスリップ状態からグリップ状態へ切り替わったことが検知されたときに車両１００が通過した位置を、位置情報取得部１２で取得された車両１００の位置情報に基づいて特定する。そして、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなったことが検知されたときに車両１００が通過した位置を、析出リスク地点として記憶する。
このように、析出リスク地点が記憶されていると、以後、車両が析出リスク地点を通過する際に、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる可能性があることが、予め予測される。そして、上述したような判定部１６を通じて、車両１００が析出リスク地点を通過する前に、事前に析出抑制モード実行部１８を実行することができる。このため、電池１０２において反応関与物質が析出するのが抑制される。
ここで、析出リスク地点を特定する処理について、他の形態を説明する。例えば、処理部４２は、検知部４１で検知された、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点について、車両１００が通過した回数をカウントする。そして、車両１００が通過した回数に対して車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる頻度を算出する。そして、かかる頻度が予め定められた閾値よりも高い地点を、析出リスク地点とする処理を実行する。
この処理によって、電池制御装置１０では、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる可能性が高い地点が、析出リスク地点となる。車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる頻度が高い地点を析出リスク地点として記憶することができるので、過度に析出抑制モード実行部１８が実行されることが抑制される。この処理では、当該地点に対して、車両１００の走行実績が増えれば増えるほど、析出リスク地点の精度が高くなる。
このように、析出リスク地点は、車両１００が実際の走行で得られる情報に基づいて記憶されるようにしてもよい。図１に示す形態では、車両１００において記憶された析出リスク地点の情報を、予め定められた外部の第１データベース３０１に送信する処理部５１を備えている。この場合、第１データベース３０１には、車両１００において記憶された析出リスク地点の情報が記憶される。この場合、車両１００は、第１データベース３０１とデータ通信可能に接続されるための適当な通信機１２０を備えているとよい。電池制御装置１０は、通信機１２０を通じて種々の外部の第１データベース３０１と通信する情報処理部２４を備えているとよい。
第１データベース３０１には、同様の電池制御装置１０を備えた他の車両１００からも、析出リスク地点の情報が送信されるように構成されているとよい。この場合、第１データベース３０１には、析出リスク地点の情報が集約される。このため、複数の車両から得られる析出リスク地点の情報を収集でき、析出リスク地点の情報についてのビッグデータが得られる。得られた析出リスク地点の情報についてのビッグデータは、同様の電池制御装置１０を備えた車両において共有される情報とされうる。
また、電池制御装置１０は、析出リスク地点の情報が記憶された外部の第２データベース３０２から、析出リスク地点の情報を取得する処理部５２を備えていてもよい。このような第２データベース３０２は、例えば、図１に示されるように予め定められたデータセンター３００に設けられているとよい。車両１００は、通信機１２０を通じて適宜に第２データベース３０２から析出リスク地点の情報を取得するとよい。処理部５２によって取得された析出リスク地点の情報は、析出リスク地点記憶部１４に記憶されるとよい。これによって、判定部１６で、車両１００が析出リスク地点を通過するか否かを判定する処理に、処理部５２によって取得された析出リスク地点の情報が利用される。
この場合、電池制御装置１０は、第２データベース３０２から析出リスク地点の情報を適宜に取得できる。このため、例えば、位置情報に基づいて車両１００から予め定められた範囲（例えば、半径１０ｋｍの範囲）の析出リスク地点の情報が、析出リスク地点記憶部１４に記憶されているとよい。これによって、析出リスク地点記憶部１４に記憶しておく析出リスク地点の情報を少なくできるとともに、判定部１６での判定処理の負荷を小さくできる。
また、電池制御装置１０は、他の車両６００と、車両間通信部２２と、処理部５３とを備えている。車両間通信部２２は、車両１００と、他の車両６００とをデータ通信可能な状態に接続する処理モジュールである。例えば、車両１００と、他の車両６００とには、それぞれ半径１０ｍから５００ｍ程度の距離で通信可能な無線通信機１２２が搭載されているとよい。車両間通信部２２は、無線通信機１２２との協働によって、車両１００と、他の車両６００とをデータ通信可能な状態に接続する。
処理部５３は、他の車両６００から析出リスク地点の情報を取得する処理モジュールである。例えば、他の車両６００とすれ違い様に析出リスク地点の情報を交換できるように構成してもよい。これによって、データセンター３００と通信せずとも、析出リスク地点の情報が簡易的に取得できる。この場合、すれ違う他の車両６００は、車両１００がこれから通る経路上を通ってきたことが期待できる。このため、これから通る経路上にある析出リスク地点の情報について、最新の情報を効率良く得ることが期待できる。また、他の車両６００から析出リスク地点の情報を取得する処理部５３を備えていると、他の車両６００とすれ違い様に析出リスク地点の情報を交換できるので、データセンター３００との通信ができない状況でも、この電池制御装置１０のシステムが適切に機能しうる。
このように他の車両６００とすれ違い様に析出リスク地点の情報を交換できるシステムでは、車両間の情報通信ネットワークで処理されうる。この場合、例えば、データセンター３００のような中央サーバーと必要としないシステムを構築できる。中央サーバーと必要としないシステムでは、システムの運用コストが低く抑えられうる。なお、他の車両６００とすれ違い様に析出リスク地点の情報を交換できるシステムと、データセンター３００のような中央サーバーとのデータ通信にて析出リスク地点の情報を得るシステムとが併用されてもよい。車両間の情報通信ネットワークは、例えば、将来において自動運転制御や情報通信技術などが車載される場合に実用されうる。その場合、かかる自動運転制御などの車両間の情報通信ネットワークを利用してもよい。
また、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる事象は、例えば、天候や路面状況にも影響を受ける。図１に示す形態では、電池制御装置１０は、処理部５４と、処理部５５と、処理部５６と、処理部５７とを備えている。
ここで、処理部５４は、気象情報を取得する処理モジュールである。処理部５４では、例えば、気象情報が記憶された外部の第３データベース３０３から気象情報を取得するように設定されているとよい。第３データベース３０３は、最新の気象情報に基づいて地域毎に析出リスクに与える影響度が数値化できる。例えば、気象情報に基づいて路面が濡れていることや凍結していることを予測される。このような場合には、車両１００がスリップしやすくなる。このため、気象情報に応じて析出リスクが数値化された情報が大きくなるように、適当な補正値が設定されているとよい。
処理部５５は、析出リスクが数値化された情報を補正する処理モジュールである。処理部５５では、例えば、予め用意された地図情報の予め定められた複数の地点に析出リスクが数値化された情報がそれぞれ記憶されている。そして、気象情報に基づく補正値を含む予め定められた補正式に基づいて析出リスクが数値化された情報が補正される。
処理部５６は、補正された析出リスクの数値が予め定められた閾値よりも大きい地点を、析出リスク地点とする処理を実行する処理モジュールである。
例えば、電池制御装置１０の析出リスク地点記憶部１４が記憶している析出リスク地点の情報において、析出リスクが数値化された情報が予め定められた閾値よりも小さい場合、気温も高く晴れた日などでは析出リスク地点とならない。しかし、雨の日や気温が氷点下で道路が凍結していることが予想されるような場合には、析出リスクが高くなる。この実施形態では、処理部５４によって気象情報が取得される。そして、処理部５５によって、気象情報に基づいて定められる補正値によって、析出リスクが数値化された情報が補正される。
ここで、気象情報に基づく補正値は、例えば、予め定められた対応表や算出式に基づいて気象情報に基づいて補正値が定められるように設定されているとよい。その結果、処理部５６によって、補正された析出リスクの数値が、予め定められた閾値よりも大きい地点が析出リスク地点とされた場合には、判定部１６の処理によって、車両１００が当該地点を通過する前に析出抑制モード実行部１８が実行されるようになる。これによって、気象条件によって析出リスクが高くなるような場合も、それに応じて適宜に析出抑制モードが実行される。このため、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなったときでも、電池１０２において反応関与物質が析出するリスクが低減される。
さらに、電池制御装置１０は、路面情報を取得する処理部５７を備えていてもよい。
上述した処理部５５の補正式は、路面情報に基づく補正値を含んでいてもよい。ここで、路面情報を取得する処理部５７は、例えば、路面情報が記憶された外部の第４データベース３０４から路面情報を取得するように設定された処理モジュールである。例えば、雨で道路が滑りやすいことや、道路が凍結していることや、雪が降っていてチェーン規制がされていることなどの路面情報が、道路交通情報や、車両から収集されるビッグデータなどから得られうる。
第４データベース３０４では、例えば、最新の路面情報に基づいて地域毎に析出リスクに与える影響度が数値化されているとよい。具体的には、路面が濡れている場合や凍結している場合などでは、車両１００がスリップしやすくなる。路面情報に基づいて、予め定められた対応表や算出式によって、路面の状況に応じて車両１００のスリップのしやすさが評価された適当な補正値が定められるとよい。その結果、処理部５６によって、補正された析出リスクの数値が、予め定められた閾値よりも大きい地点が析出リスク地点とされた場合には、判定部１６の処理によって、車両１００が当該地点を通過する前に析出抑制モード実行部１８が実行されるようになる。この場合、処理部５５で用意される補正式は、上述した気象情報に基づく補正値を含まず、路面情報に基づく補正値のみが含められていてもよい。
次に、電池制御システム１０００を説明する。
この実施形態では、電池制御システム１０００は、図１に示すように、第１データベース３０１と、第２データベース３０２と、第３データベース３０３と、第４データベース３０４とを備えている。第１データベース３０１〜第４データベース３０４は、それぞれ車両１００の外部に配置されるデータベースである。図１に示す形態では、第１データベース３０１〜第４データベース３０４は、データセンター３００と称される施設に設けられている。例えば、インターネットなどの情報通信ネットワークを通じて車両１００からアクセス可能なデータセンター３００に第１データベース３０１が置かれているとよい。この場合、車両１００は、インターネットを通じて第１データベース３０１に通信可能な通信機を備えているとよい。この場合、車両１００は、例えば、車載されたスマートフォンなどの携帯通信端末２００を通じ、インターネットを介してデータセンター３００に接続されてもよい。
第１データベース３０１は、車両１００がスリップ状態からグリップ状態へ切り替わった地点を記憶するデータベースである。
第２データベース３０２は、析出リスク地点の情報を記憶したデータベースである。
第３データベース３０３は、気象情報を記憶したデータベースである。
第４データベース３０４は、路面情報を記憶したデータベースである。
電池制御システム１０００は、種々の形態が取られうる。以下にその一例を挙げる。
第１の形態として、電池制御システム１０００は、図１に示すように、車両１００と、車両１００と第１データベース３０１とをデータ通信可能な状態に接続する通信機と、処理装置３０５とを備えている。図１に示す例では、通信機は、車載される通信機１２０や携帯通信端末２００を通じた通信手段によって構成されうる。
車両１００は、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点を検知する検知部４１を備えている。この形態では、検知部４１は、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点の位置情報を、第１データベース３０１に送信する処理モジュールを備えている。ここで、この処理モジュールは、上述された処理部５１と同様の機能を奏しているとよい。この実施形態では、電池制御システム１０００では、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点が、第１データベース３０１に送信される。電池制御システム１０００では、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点についての情報が収集される。車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点についての情報に基づいて、車両１００のトルク変動が大きくなりやすい地点や、道路の区間、地域などについてのビッグデータが得られる。
また、このようなビッグデータを基に析出リスク地点が整理され、車両１００に提供されうる。この場合、電池制御システム１０００は、通信可能な種々の車両から、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点の情報を収集するとよい。上述のようなビッグデータを得るとの観点において、当該車両が機能として、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点が検知される機能を備えているとよい。例えば、車両は、析出抑制モードを実行するような機能を備えているか否かは、特に問われない。車両１００のトルク変動は、例えば、車両安定制御システム（VSC: Vehicle Stability Control）などにおいて検知される。また、地点はナビゲーションシステムやＧＰＳ受信機などによって検知される。このため、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点に関する情報は、このような検知システムを有する種々の車両から情報が収集されうる。
この電池制御システム１０００は、処理装置３０５を備えている。処理装置３０５は、第１データベース３０１に送信された位置情報に基づいて析出リスク地点を設定する。例えば、処理装置３０５は、第１データベース３０１に位置情報が送信された地点について、車両が通過した回数を取得する。さらに、車両が通過した回数に対して、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる頻度が算出される。そして、当該頻度が予め定められた閾値よりも高い地点が、析出リスク地点とされる。設定された析出リスク地点の情報は、例えば、析出抑制モードが実行されるように構成された車両１００の電池制御装置１０に提供されうる。
ここで、車両が通過した回数は、例えば、当該地点を車両が通過した回数がカウントされるものであるとよい。当該地点を車両が通過した回数は、当該地点を通過した車両から情報が得られるように構成されているとよい。車両が当該地点を通過したことは、例えば、ＧＰＳ受信機を備えた車両に搭載された制御装置との協働で、当該地点を通過した時に車両から情報が発信されるように構成されているとよい。車両から発信された情報は、上述したように車載される通信機１２０や携帯通信端末２００などを通じて、第１データベース３０１に送られる。また、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる頻度を算出するとの観点において、車両は、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点の位置情報を第１データベース３０１に送りうる車両であればよい。
処理装置３０５は、当該地点について、車両が通過した回数に対して、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる頻度を算出する。そして、当該頻度が予め定められた閾値よりも高い地点を、析出リスク地点とする。この処理によって、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる頻度が、予め定められた頻度以上の地点を析出リスク地点とすることができる。このように車両が車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点について、頻度を計算し、頻度が高い地点を析出リスク地点とする処理は、電池制御システム１０００において実施されてもよい。電池制御システム１０００では、多くの車両からデータが収集されるので、車両１００のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる頻度が適切に評価でき、析出リスクがより適切に評価できる。
また、他の形態として、電池制御システム１０００は、上述のように析出抑制モード実行部１８を備えた電池制御装置１０と、第２データベース３０２と、電池制御装置１０と第２データベース３０２とをデータ通信可能な状態に接続する通信機１２０と、処理装置３０６とを備えていてもよい。第２データベース３０２は、析出リスク地点を記憶している。この場合、処理装置３０６は、外部の第２データベース３０２に記憶された析出リスク地点の情報が車載された電池制御装置１０の析出リスク地点記憶部１４に記憶されるように設定されているとよい。この場合、車載された電池制御装置１０は、外部の第２データベース３０２から析出リスク地点の情報が得られるので、析出リスク地点について多くの情報を記憶しておく必要がない。このため、電池制御装置１０で必要とされる記憶装置などの容量が低く抑えられうる。
この実施形態では、電池制御システム１０００は、気象情報が記憶された外部の第３データベース３０３を備えている。また、この場合、第２データベース３０２に記憶された析出リスク地点の情報には、析出リスクが数値化された情報が含まれているとよい。この実施形態では、電池制御システム１０００は、外部の第３データベース３０３から取得された気象情報に基づく補正値を含む予め定められた補正式に基づいて、析出リスクが数値化された情報を補正する。そして、補正された析出リスクが数値化された情報が、予め定められた閾値よりも大きい地点が、電池制御装置１０の析出リスク地点記憶部１４に記憶されるように、処理装置３０６が設定されているとよい。これによって、気象情報に応じて補正された析出リスク地点を析出リスク地点記憶部１４に記憶できる。
また、他の形態として、電池制御システム１０００は、路面情報が記憶された外部の第４データベース３０４を備えていてもよい。この場合、外部の第２データベース３０２に記憶された析出リスク地点の情報には、析出リスクが数値化された情報が含まれているとよい。この実施形態では、電池制御システム１０００は、路面情報に基づく補正値を含む予め定められた補正式に基づいて、析出リスクが数値化された情報を補正し、補正された析出リスクが数値化された情報が、予め定められた閾値よりも大きい地点が、電池制御装置１０の析出リスク地点記憶部１４に記憶されるように、処理装置３０６が設定されているとよい。これによって、路面情報に応じて補正された析出リスク地点を析出リスク地点記憶部１４に記憶できる。
以上、電池制御システム１０００について説明した。電池制御システム１０００の構成は、かかる形態に限定されない。上述した実施形態では、データセンターに各種のデータベースが置かれているが、各種のデータベースは、例えば、車両１００との通信可能な通信中継器４００に置かれていてもよい。通信中継器４００は、予め定められた地域をカバーする通信設備である。通信中継器４００は、上述したようなデータセンターなどとデータ通信可能に接続されるものでもよいし、データセンター３００から独立した設備でもよい。
例えば、車両１００は、適宜に通信中継器４００と通信し、析出リスク地点の情報を送信する。そして、通信中継器４００は、車両１００から受信した析出リスク地点の情報を適宜に第１データベース３０１に送信するようにしてもよい。このように、析出リスク地点の情報は、このような通信中継器４００を通じて、データセンター３００に置かれた第１データベース３０１に送信されてもよい。この場合、車両１００は、通信中継器４００と通信可能な通信機を備えているとよい。かかる通信機には、上述したデータセンター３００と通信するような通信機１２０や、他の車両６００と通信する無線通信機１２２や、車載された携帯通信端末２００などが利用されうる。また、他の形態として、例えば、車両間の情報通信ネットワークを形成する通信システムが確立している場合には、車両１００は、車両間の情報通信ネットワークを通じ、車両間の情報通信ネットワークの延長としてデータセンター３００に接続されてもよい。
通信中継器４００は、析出リスク地点の情報などを記憶するデータベース４０２を備えていてもよい。これによって、例えば、通信中継器４００は、周辺道路の析出リスク地点を、データベース４０２に記憶することができる。このように電池制御システム１０００の各データベース３０１〜３０４は、道路や道路周辺に置かれた通信設備に置かれていてもよい。例えば、主要幹線道路や高速道路などに設置される電光掲示板などに通信中継器４００が設置されていてもよい。
以上、ここで提案される電池制御装置および電池制御システムについて、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた電池制御装置および電池制御システムの実施形態などは、本発明を限定しない。
１０ 電池制御装置
１２ 位置情報取得部
１４ 析出リスク地点記憶部
１６ 判定部
１８ 析出抑制モード実行部
２０ 地点検出部
２２ 車両間通信部
２４ 情報処理部
１００ 車両（電動車両）
１０２ 電池
１０４ ＧＰＳ受信機
１１２ 駆動軸
１１４ トルクセンサー
１２０ 通信機
１２２ 無線通信機
２００ 携帯通信端末
３００ データセンター
３０１ 第１データベース
３０２ 第２データベース
３０３ 第３データベース
３０４ 第４データベース
３０５ 処理装置
３０６ 処理装置
４００ 通信中継器
４０２ データベース
６００ 他の車両
１０００ 電池制御システム

Claims (16)

  1. 車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
    走行中に大きな回生電力が発生する可能性が高い地点である析出リスク地点が記憶された析出リスク地点記憶部と、
    前記位置情報取得部で取得された車両の位置情報に基づいて、前記析出リスク地点記憶部に記憶された前記析出リスク地点を通過するか否かを判定する判定部と、
    前記判定部で、前記析出リスク地点を通過すると判定された場合に、当該析出リスク地点を通過する前に、反応関与物質が析出するような事象が電池に生じるのを抑制できるように構成された、予め定められた析出抑制モードに基づいて電池を制御する析出抑制モード実行部と
    を備えた、
    電池制御装置。
  2. 前記析出抑制モードでは、予め定められた負極電位を上げる処理、予め定められた負極抵抗を下げる処理、および、予め定められた負荷を下げる処理のうち、少なくとも１つの処理が実行される、請求項１に記載された電池制御装置。
  3. 車両の目的地が登録される処理部と、
    予め用意された地図情報において、前記目的地へ到達するまでの予定経路を取得する処理部と
    を備え、
    前記析出リスク地点記憶部では、前記析出リスク地点は、予め用意された地図情報に関連づけられて記憶されており、
    前記判定部では、前記予定経路に前記析出リスク地点があるか否かが判定される、
    請求項１または２に記載された電池制御装置。
  4. 前記車両のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点を検知する検知部と、
    前記検知部で検知された、前記車両のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点を、前記析出リスク地点とする処理部と
    を備えた、請求項１から３までの何れか一項に記載された電池制御装置。
  5. 前記車両のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点を検知する検知部と、
    前記検知部で検知された、前記車両のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点について、前記車両が通過した回数をカウントする処理と、前記車両が通過した回数に対してトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる頻度を算出する処理と、かかる頻度が予め定められた閾値よりも高い地点を、析出リスク地点とする処理とを実行する処理部と
    を備えた、請求項１から３までの何れか一項に記載された電池制御装置。
  6. 外部の第１データベースに前記析出リスク地点の情報を送信する処理部を備えた請求項４または５に記載された電池制御装置。
  7. 前記析出リスク地点の情報が記憶された外部の第２データベースから、前記析出リスク地点の情報を取得する処理部を備えた、
    請求項１から６までの何れか一項に記載された電池制御装置。
  8. 他の車両にデータ通信可能な状態に接続する車両間通信部と、
    前記他の車両から前記析出リスク地点の情報を取得する処理部と
    を備えた、
    請求項１から７までの何れか一項に記載された電池制御装置。
  9. 気象情報が記憶された外部の第３データベースから気象情報を取得する処理部と、
    予め用意された地図情報の予め定められた複数の地点に析出リスクが数値化された情報がそれぞれ記憶されており、前記気象情報に基づく補正値を含む予め定められた補正式に基づいて前記析出リスクが数値化された情報を補正する処理部と、
    前記補正する処理部によって補正された前記析出リスクの数値が、予め定められた閾値よりも大きい地点を前記析出リスク地点とする処理部と
    を備えた、請求項１から８までの何れか一項に記載された電池制御装置。
  10. 路面情報が記憶された外部の第４データベースから路面情報を取得する処理部を備え、
    前記補正式は、前記路面情報に基づく補正値を含む、請求項９に記載された電池制御装置。
  11. 路面情報が記憶された外部の第４データベースから路面情報を取得する処理部と、
    予め用意された地図情報の予め定められた複数の地点に析出リスクが数値化された情報がそれぞれ記憶されており、前記路面情報に基づく補正値を含む予め定められた補正式に基づいて前記析出リスクが数値化された情報を補正する処理部と、
    前記補正する処理部によって補正された前記析出リスクの数値が、予め定められた閾値よりも大きい地点を前記析出リスク地点とする処理部と
    を備えた、請求項１から８までの何れか一項に記載された電池制御装置。
  12. 車両と、
    外部の第１データベースと、
    前記車両と前記外部の第１データベースとをデータ通信可能な状態に接続する通信機と、
    走行中に大きな回生電力が発生する可能性が高い地点である析出リスク地点が設定される処理装置と
    を備え、
    前記車両は、
    前記車両のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点を検知する検知部と、
    前記検知部で検知された前記車両のトルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなった地点の位置情報を、前記外部の第１データベースに送信する処理部と
    を備え、
    前記処理装置は、前記第１データベースに送信された位置情報に基づいて前記析出リスク地点を設定する、電池制御システム。
  13. 前記処理装置は、前記第１データベースに位置情報が送信された地点について、車両が通過した回数をカウントし、車両が通過した回数に対して、トルク変動が予め定められた閾値よりも大きくなる頻度を算出し、当該頻度が予め定められた閾値よりも高い地点を、前記析出リスク地点とする、請求項１２に記載された電池制御システム。
  14. 請求項１に記載された電池制御装置と、
    析出リスク地点の情報を記憶した外部の第２データベースと、
    前記電池制御装置と前記外部の第２データベースとをデータ通信可能な状態に接続する通信機と、
    処理装置と
    を備え、
    前記処理装置は、前記外部の第２データベースに記憶された析出リスク地点の情報が前記電池制御装置の前記析出リスク地点記憶部に記憶されるように設定された、
    電池制御システム。
  15. 気象情報が記憶された外部の第３データベースを備え、
    前記外部の第２データベースに記憶された析出リスク地点の情報には、析出リスクが数値化された情報が含まれており、
    前記外部の第３データベースから取得された前記気象情報に基づく補正値を含む予め定められた補正式に基づいて、前記析出リスクが数値化された情報を補正し、補正された前記析出リスクが数値化された情報が、予め定められた閾値よりも大きい地点の情報が、前記処理装置において前記電池制御装置の前記析出リスク地点記憶部に記憶される、請求項１４に記載された電池制御システム。
  16. 路面情報が記憶された外部の第４データベースを備え、
    前記外部の第２データベースに記憶された析出リスク地点の情報には、析出リスクが数値化された情報が含まれており、
    前記外部の第４データベースから取得された前記路面情報に基づく補正値を含む予め定められた補正式に基づいて、前記析出リスク地点の前記析出リスクが数値化された情報を補正し、補正された前記析出リスクが数値化された情報が、予め定められた閾値よりも大きい地点の情報が、前記処理装置において前記電池制御装置の前記析出リスク地点記憶部に記憶される、請求項１４に記載された電池制御システム。
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