JP7107256B2 - 電池管理システム - Google Patents
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Description
本開示は、電池管理システムに関し、特に、移動体に搭載された電池の交換を適切に行なうための技術に関する。
特開2012-174367号公報(特許文献1)には、車両の走行用電池(より特定的には、複数のセルから構成される組電池)が不正に交換されたか否かを監視する電池識別装置が開示されている。この電池識別装置は、車両が走行を終了するタイミングでセルの出力電圧に基づいて生成した第1数列コードと、車両が走行を開始するタイミングでセルの出力電圧に基づいて生成した第2数列コードとを照合し、第1数列コードと第2数列コードとが一致しない場合には、電池が不正に交換されたと判断する。
移動体(たとえば、車両)における電池の使用は、その移動体において正常に動作する電池(以下、「適正な電池」とも称する)のみに許可されることが望ましい。移動体に搭載された電池が不正に交換された場合(たとえば、移動体の仕様に合っていない電池に交換された場合)には、その移動体において、電池の性能が十分に発揮されなくなったり、電池の充放電を適切に制御できなくなったりする可能性がある。移動体の動力源である電池が正常に動作しないと、移動体の動作が不安定になり、悪くすると移動体が停止してしまう可能性がある。一方で、移動体に搭載された電池の交換を行なうことができないことは、電池の不具合(たとえば、劣化又は故障)により移動体を利用することができなくなり、ユーザの利便性を損なう。
所定の識別情報(たとえば、識別子)が付与された電池のみを移動体において使用可能とすることで、適正な電池ではない電池(以下、「不正な電池」とも称する)が移動体において使用されることを抑制できる。しかし、こうした方法では、所定の識別情報が第三者によって不正に取得された場合に、第三者が不正に取得した識別情報を電池に付与すること(一般に「なりすまし」とも称される)によって、移動体において不正な電池が使用されることが起こり得る。
特許文献1に記載される電池識別装置では、電池特性(たとえば、セルの出力電圧)を用いて識別情報(たとえば、数列コード)を生成することによって、上記なりすましを抑制している。しかしながら、特許文献1に記載される電池識別装置では、第1数列コードと第2数列コードとが、互いに異なる条件で測定された電池特性に基づいて生成される。第1数列コードは、車両がレディオン状態(走行可能状態)であるときのセルの出力電圧(すなわち、閉路電圧)に基づいて生成され、第2数列コードは、車両がレディオフ状態(走行不能状態)であるときのセルの出力電圧(すなわち、開放電圧)に基づいて生成される。レディオン状態のセルの出力電圧と、レディオフ状態のセルの出力電圧とは、必ずしも一致しないため、特許文献1に記載される技術によって適切な照合を行なうことは難しい。
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、移動体に搭載された電池について、適正な電池の使用を許容しつつ、不正な電池の使用(ひいては、不正な電池の使用に起因する移動体の動作不良)を抑制することである。
本開示に係る電池管理システムは、第1管理装置と、第2管理装置とを備える。第1管理装置は、電池を動力源とする移動体に搭載可能な複数の電池の各々について所定の条件(以下、「管理条件」とも称する)で測定された電池特性を電池ごとの識別情報と紐付けて管理するように構成される。第2管理装置は、移動体に搭載された第1電池が第2電池に交換されたときに、移動体において上記の管理条件で測定された第2電池の電池特性(以下、「測定データ」とも称する)と、第1管理装置において第2電池の識別情報に紐付けられた電池特性(以下、「管理データ」とも称する)との照合を行ない、照合が失敗した場合に、移動体における第2電池の使用を禁止するように構成される。
上記のように測定データと管理データとの照合を行ない、照合が失敗した場合(すなわち、照合が成功しない場合)に、移動体における第2電池の使用を禁止することで、移動体における不正な電池の使用を抑制することができる。
上記電池管理システムでは、測定データと管理データとが、同じ条件(すなわち、所定の管理条件)で測定されたデータであるため、上記の照合を適切に行なうことができる。なお、同じ条件で測定されることには、全く同じ条件で測定が行なわれることのほか、実質的に同一の条件で(たとえば、仮想的に同じ条件にして)測定が行なわれることが含まれる。第1管理装置によって管理される電池特性(上記の管理データを含む)は、移動体に搭載されていない電池を仮想的に移動体に搭載されたときと同じ状況にして測定されたデータであってもよいし、管理条件とは異なる条件で測定された値が所定の変換手段(たとえば、数式又はマップ)を通じて管理条件で測定された値に変換されたデータであってもよい。
上記の測定データと管理データとのずれが十分小さい場合には、適正な交換によって電池が移動体に取り付けられた可能性が高い。さらに、仮に不正な交換(たとえば、なりすまし)によって電池が移動体に取り付けられていたとしても、移動体に取り付けられた電池が、適正な電池と同等の電気特性を有していれば、移動体において正常に動作する(すなわち、適正な電池と同一視できる)可能性が高い。
上記電池管理システムによれば、移動体に搭載された電池について、適正な電池の使用を許容しつつ、不正な電池の使用(ひいては、不正な電池の使用に起因する移動体の動作不良)を抑制することができる。
第2管理装置は、測定データと管理データとのずれ量が所定の許容範囲内である場合に上記の照合が成功したと判断し、測定データと管理データとのずれ量が上記許容範囲外である場合に上記の照合が失敗したと判断するように構成されてもよい。第2管理装置は、第1管理装置が管理する識別情報の中に第2電池の識別情報が存在しない場合に上記の照合が失敗したと判断するように構成されてもよい。
第2管理装置は、移動体に搭載されてもよいし、移動体の外部に設けられてもよい。第1管理装置が移動体の外部に設けられ、第2管理装置が移動体に搭載された電池管理システムでは、第2管理装置が、第1管理装置と無線通信を行なって第1管理装置から管理データを取得するように構成されてもよい。第1管理装置及び第2管理装置の両方が移動体の外部に設けられた電池管理システムでは、第2管理装置による測定データと管理データとの照合が失敗したときに、第2管理装置が、移動体に搭載された制御装置へ第2電池の使用を禁止する旨の指示(以下、「禁止指令」とも称する)を送信するように構成されてもよい。移動体は、第2電池の充放電制御を行なう制御装置を備え、この制御装置は、上記の禁止指令を受信すると、禁止指令が解除されない限り第2電池の充放電を行なわなくなるように構成されてもよい。
上記の移動体は、第2管理装置による測定データと管理データとの照合が失敗した場合に、第2電池が不適であることの報知と、第2電池が不適であることの記録との少なくとも一方を行なう手段を備えてもよい。
以下、第1管理装置によって電池特性が管理される上記複数の電池の各々を、「管理電池」とも称する。管理電池は、単電池であってもよいし、複数のセル(単電池)から構成される組電池であってもよい。第1電池及び第2電池の各々が組電池である場合には、第1電池を構成するセルの少なくとも1つが交換されることによって、第1電池(すなわち、交換前の組電池)が第2電池(すなわち、交換後の組電池)になる。
上記の電池特性は、電池の劣化度合いを示すパラメータ(以下、「劣化パラメータ」とも称する)であってもよい。劣化パラメータの例としては、電池容量、内部抵抗が挙げられる。内部抵抗は、たとえば電池の通電前後での閉路電圧(CCV)の変化から求めることができる。
管理電池が組電池である場合には、上記の電池特性はセル間の特性ばらつき(たとえば、セル間のSOC(State Of Charge)ばらつき)であってもよい。組電池の電池特性は、セルごとの特性値(以下、「セル特性値」とも称する)の集合であってもよい。セル間の特性ばらつきは、たとえば基準セルに対する差(セル特性値)がセルごとに算出された集合であってもよい。
測定データと管理データとが同じ条件(すなわち、所定の管理条件)で測定された電池特性である限り、任意の電池特性を採用可能である。
上記の移動体は、所定の管理条件で電池特性を測定する(ひいては、測定データを取得する)ように構成される制御装置を備えてもよい。管理条件は、初期から制御装置に設定されていてもよいし、ユーザによって制御装置に設定されてもよい。管理条件は、第1管理装置から受信した情報に基づいて制御装置に設定されてもよい。制御装置に設定された管理条件は、変更可能であってもよい。
第1管理装置は、複数の移動体の各々と通信可能に構成されてもよい。第1管理装置は、複数の移動体の各々から収集した情報を管理するサーバであってもよい。複数の移動体の各々は、移動体に搭載された電池について所定の管理条件で測定した電池特性を電池の識別情報とともに第1管理装置へ送信するように構成されてもよい。第1管理装置は、移動体から受信した電池特性と識別情報とを紐付けて保存するように構成されてもよい。
第1管理装置は、第1管理装置に管理される組電池の一部(たとえば、1つのセル)が交換されると、交換前の組電池(第1電池)の情報に代えて交換後の組電池(第2電池)の情報(たとえば、管理条件で測定された電池特性、及び識別情報)が登録されるように構成されてもよい。たとえば、第1管理装置に管理される単電池を用いて第1電池のセルの交換を行なう場合には、外部(たとえば、ユーザ又は他の装置)から、第1電池の識別情報と、第1電池において交換されるセルを特定するための情報(たとえば、第1電池におけるセルの位置)と、第2電池の組立てに使用される上記単電池の識別情報とが第1管理装置に入力されることによって、第2電池の情報(たとえば、管理条件で測定された電池特性、及び識別情報)が自動的に第1管理装置に登録されるようにしてもよい。
電池の識別情報を提供するタグが電池に設けられてもよい。上記の移動体は、タグによって提供される識別情報を取得可能な装置(以下、「リーダ」とも称する)を備えてもよい。移動体は、電池が交換されたことを第2管理装置に知らせる手段を備えてもよい。
移動体は、車両、船、飛行機のような乗り物であってもよいし、無人の移動体(たとえば、無人搬送車(AGV)、農業機械、又はドローン)であってもよい。たとえば、移動体が電動車両であり、第1電池及び第2電池の各々が走行用の電力を蓄電するように構成されてもよい。電動車両は、電池に蓄えられた電力を用いて走行するように構成される車両である。電動車両には、EV車(電気自動車)、HV車(ハイブリッド車両)、及びPHV車(プラグインハイブリッド車両)のほか、FC車(燃料電池自動車)、レンジエクステンダーEV車なども含まれる。
本開示に係る電池管理システムによれば、移動体に搭載された電池について、適正な電池の使用を許容しつつ、不正な電池の使用(ひいては、不正な電池の使用に起因する移動体の動作不良)を抑制することができる。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
図1は、本開示の実施の形態における、電池パックの回収から製造・販売までの物流の一態様を示す図である。以下では、図1に示される物流の態様を「電池物流モデル」と称する。
図1を参照して、この電池物流モデルは、回収業者31、検査業者32、性能回復業者33、電池パック製造業者34、販売店35、リサイクル業者36、及び以下に説明する電池管理システムによって構築される。
図2は、この実施の形態に係る電池管理システムにおいて構築される通信ネットワークの例を示す図である。図2を参照して、電池管理システム1は、車両10と、管理サーバ20と、端末41~45と、通信ネットワーク50とを含む。車両10、管理サーバ20、及び各端末41~45は、通信ネットワーク50を介して互いに通信可能に構成される。通信ネットワーク50は、インターネットと無線基地局とによって構築されるネットワークであってもよい。通信ネットワーク50は基地局51を含む。車両10は、通信ネットワーク50の基地局51と無線通信によって情報の授受が可能に構成される。図2には1台の車両10のみを図示しているが、電池管理システム1には、複数の車両(たとえば、図1に示す車両60-1,60-2,60-3,・・・)が含まれる。管理サーバ20は、予め登録された全ての車両と通信可能に構成される。端末41、42、43、44、45は、それぞれ図1に示される回収業者31、検査業者32、性能回復業者33、電池パック製造業者34、販売店35の端末である。
図2とともに図1を参照して、回収業者31は、車両60-1,60-2,60-3,・・・から使用済みの電池パックを回収する。車両60-1,60-2,60-3,・・・は、それぞれ電池パック62-1,62-2,62-3,・・・を搭載しており、各電池パックは、複数のセルから構成される組電池を含んで構成される。回収業者31は、回収した電池パックを解体し、電池パック内の組電池からセルを取り出す。組電池からのセルの取出しは、セル毎であってもよいし、いくつかのセルが纏められたモジュール毎であってもよい。
回収業者31は、組立用セルを保管する。より具体的には、組電池から取り出されたセルのうち、検査業者32によって性能低下が小さい(ひいては、再利用可能)と判断されたセルは、回収業者31で保管される。また、性能回復業者33によって性能が回復されて再利用可能になったセルも、回収業者31で保管される。また、回収業者31は、再利用可能なセルに加えて新品のセルも、組立用セルとして保管してもよい。回収業者31は、保管するセル毎に当該セルを特定するためのID(以下、「セルID」とも称する)を付与する。そして、端末41においては、回収業者31が保管する各セルの情報がセルIDと紐付けられて管理されている。また、回収業者31は、端末41を用いてセルID及びセル情報を管理サーバ20へ送信する。
図1には回収業者31のみを示しているが、回収業者は拠点ごとに存在する。各拠点の回収業者が管理するセル情報は、各拠点の回収業者から管理サーバ20に集約される。管理サーバ20は、各拠点の回収業者が管理するセル情報を拠点ごと(すなわち、回収業者ごと)に区別して一括管理している。
検査業者32は、回収業者31によって回収された各セルの性能検査を行なう。具体的には、検査業者32は、回収されたセルの電気的特性を検査する。たとえば、検査業者32は、セルの容量、抵抗値、OCV(Open Circuit Voltage)、SOC(State Of Charge)等の電気的特性を検査する。そして、検査業者32は、検査結果に基づいて、再利用可能なセルと再利用不可能なセルとを分別し、再利用可能なセルについては性能回復業者33へ引き渡し、再利用不可能なセルについてはリサイクル業者36へ引き渡す。また、再利用可能なセルのうち、検査業者32による検査において性能低下が小さいと判断されたセルは、回収業者31へ返却される。再利用可能な各セルの検査結果は、セルIDとともに、検査業者32の端末42から端末41及び管理サーバ20の各々へ送信される。
リサイクル業者36は、検査業者32によって再利用不可能とされたセルを解体し、新たなセル又はその他製品の原料として利用するための再資源化を行なう。
性能回復業者33は、検査業者32によって再利用可能とされたセルの性能を回復させるための処理を行なう。一例として、性能回復業者33は、過放電状態までセルを放電させたり、過充電状態までセルを充電したりすることによって、セルの容量を回復させる。性能が回復されたセルは、回収業者31又は電池パック製造業者34へ引き渡される。各セルの性能回復結果は、セルIDとともに、性能回復業者33の端末43から端末41及び管理サーバ20の各々へ送信される。
電池パック製造業者34は、回収業者31又は性能回復業者33から得たセルを用いて電池パックの製造を行なう。電池パックの製造方法については後述する。
販売店35は、組電池を含む電池パックを販売したり、組電池を搭載した新車を販売したり、車両で使用された組電池のリビルド(再構築)の注文を受け付けたりする。販売店35は、車両毎に当該車両を特定するためのID(以下、「車両ID」とも称する)を付与し、端末45において、各車両の情報を車両IDと紐付けて管理している。車両の情報には、各車両に搭載された通信端末(たとえば、後述する通信装置120)の通信アドレスが含まれる。販売店35は、端末45を用いて車両ID及び各車両の情報を管理サーバ20へ送信する。
図1には販売店35のみを示しているが、販売店は拠点ごとに存在する。各拠点の販売店が管理する車両の情報は、各拠点の販売店及び各車両から管理サーバ20に集約される。管理サーバ20は、各拠点の販売店が管理する車両の情報を拠点ごと(すなわち、販売店ごと)に区別して一括管理している。
この電池物流モデルにおいて、車両10は、組電池のリビルドが行なわれる車両である。車両10は、組電池を含む電池パック(たとえば、後述する電池パック11)を搭載する。電池パックの交換(より特定的には、組電池のリビルド)を希望する車両10のユーザが販売店35へ車両10を引き渡すと、販売店35は、車両10に車両IDを付与する。ただし、すでに車両10に車両IDが付与されている場合には、車両IDの付与は省略される。販売店35は、車両10で使用された組電池のリビルドを回収業者31に発注する。この際、販売店35は、車両10から電池パックを回収し、回収した電池パックを車両IDとともに回収業者31へ送付する。
組電池のリビルドは、車両10に搭載された組電池に含まれる複数のセルのうち交換されるセルを示す交換情報(たとえば、交換されるセルのセルID)と、リビルドに使用されるセル(以下、「リビルドセル」とも称する)のセルIDとを含むリビルド情報に従って行なわれる。リビルド情報は、たとえば回収業者31の端末41において生成される。リビルドセルは、再構築された組電池(すなわち、リビルド品)が適正な電池(すなわち、車両10において正常に動作する電池)になるように選定される。生成されたリビルド情報は、端末41から電池パック製造業者34の端末44へ送信される。また、リビルド情報によって示されるリビルドセルも、回収業者31から電池パック製造業者34へリビルドに必要な数だけ提供される。
電池パック製造業者34は、端末44で受信したリビルド情報に従って、回収業者31から受け取った組立用セル(すなわち、リビルドセル)を用いて組電池のリビルドを行なう。より具体的には、電池パック製造業者34は、車両10に搭載された組電池に含まれる複数のセルの少なくとも一部を交換して、組電池を再構築する。再構築された組電池(すなわち、リビルド品)には、リビルド品の電池IDが記憶されたタグが付与される。電池IDは、組電池を特定するための識別子である。この実施の形態に係る電池IDは、本開示に係る「識別情報」の一例に相当する。
電池パック製造業者34は、上記リビルド品を用いて車両10用の電池パックを完成させる。こうして完成した電池パックは、車両10が持ち込まれた販売店35へ配送され、販売店35において車両10に搭載される。
なお、上記では、回収業者31、検査業者32、性能回復業者33、電池パック製造業者、及び販売店35を、互いに個別の業者としたが、業者の区分はこれに限定されるものではない。たとえば、検査業者32と性能回復業者33とが一の業者であってもよい。或いは、回収業者31は、電池パックを回収する業者と、回収された電池パックを解体する業者とに分かれていてもよい。
図3は、図2に示した車両10、管理サーバ20、及び端末41,45の構成を詳細に示す図である。
図3を参照して、車両10は、電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)110と、通信装置120と、入力装置140と、報知装置150とを含む。回収業者31の端末41は、情報処理装置210と、通信装置220と、セル情報データベース(DB)230と、入力装置240とを含む。販売店35の端末45は、情報処理装置310と、通信装置320と、車両情報データベース(DB)330と、入力装置340とを含む。管理サーバ20は、情報処理装置510と、通信装置520と、管理情報データベース(DB)530と、入力装置540とを含む。
ECU110及び情報処理装置210,310,510の各々は、プロセッサ、RAM(Random Access Memory)、ストレージ、及び入出力ポート(いずれも図示せず)を含んで構成される。プロセッサとしては、たとえばCPU(Central Processing Unit)を採用できる。ストレージは、プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)と、各種データ(たとえば、プログラムで使用される各種パラメータ)を保存する書き換え可能な不揮発性メモリとを含む。ストレージに記憶されているプログラムをプロセッサが実行することで、各種制御が実行される。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。
通信装置120,220,320,520は、通信ネットワーク50にアクセス可能に構成される。通信装置120,220,320,520は通信ネットワーク50を介して他の端末と通信することができる。通信装置120、220、320、520は、それぞれECU110、情報処理装置210、310、510によって制御される。
入力装置140,240,340,540は、ユーザからの入力を受け付ける装置である。入力装置140、240、340、540は、それぞれユーザからの入力に対応する信号をECU110、情報処理装置210、310、510へ出力する。通信方式は有線でも無線でもよい。各入力装置としては、たとえばタッチパネルを採用できる。ただしこれに限られず、各種スイッチ(押しボタンスイッチ、レバー等)、各種ポインティングデバイス(マウス、タッチパッド等)、キーボードなども、入力装置として採用可能である。各入力装置は、携帯機器(スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブルデバイス等)の操作部であってもよい。
報知装置150は、ECU110から要求があったときに、ユーザ(たとえば、車両10の運転者)へ所定の報知処理を行なうように構成される。報知装置150の例としては、表示装置(たとえば、メータパネル又はヘッドアップディスプレイ)、スピーカー、ランプが挙げられる。報知装置150は、携帯機器(スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブルデバイス等)の表示部及びスピーカーであってもよい。
図示は省略しているが、車両10には、車両10の状態を検出してECU110へ出力する各種センサ(車速センサ、燃料計、オドメータ、アクセル開度センサ、外気温センサ、外気圧センサなど)が設けられている。ECU110は、これら各種センサによって車両10の状態を検出しつつ、車両10が所望の状態となるように車載機器を制御する。
セル情報DB230は、回収業者31が保管する組立用セルの情報(以下、単に「セル情報」とも称する)をセルIDと紐付けて蓄積する。セル情報DB230に蓄積されるセル情報には、初期のセル情報(たとえば、出荷時に格納されるトレーサビリティデータ)と、使用後のセル情報とが含まれる。初期のセル情報は、セルごとのSOC-OCV対応情報を含む(後述する図8参照)。使用後のセル情報は、たとえば、検査業者32によって各セルの性能評価が実施されることで収集される。
車両情報DB330は、前述した車両の情報を車両IDと紐付けて蓄積する。車両情報DB330に蓄積される各車両の情報には、各車両に搭載された組電池の初期情報(たとえば、出荷時に格納されるトレーサビリティデータ)と、入力装置340を通じて入力された各車両の情報とが含まれる。
管理情報DB530は、各車両及び端末41~43,45から取得した情報を蓄積する。管理情報DB530に蓄積される情報には、前述したセル情報DB230及び車両情報DB330に格納されている情報のほか、各車両から管理サーバ20へ定期的に送信される車両の情報(たとえば、車両の状態の推移を示す情報)が含まれる。管理情報DB530は、受信した車両の情報を車両IDと紐付けて蓄積する。車両の情報には、後述する測定開始タイミングX1、測定条件X2、及び電池特性X3が含まれる。さらに、管理情報DB530は、電池管理システム1に含まれる各車両に搭載可能な複数の組電池の各々について所定の条件で測定された電池特性(たとえば、後述する測定条件X2で測定された電池特性X3)を組電池ごとの電池IDと紐付けて管理するように構成される。この実施の形態に係る管理情報DB530は、本開示に係る「第1管理装置」の一例に相当する。
車両10は、電池パック11と、電力制御ユニット(PCU:Power Control Unit)12と、MG(Motor Generator)13と、駆動輪14と、SMR(システムメインリレー)15とをさらに備える。
車両10は、電池パック11に蓄えられた電力を動力に変換し、その動力によって走行すること(すなわち、電動走行)が可能なように構成される。電池パック11から電力の供給を受けるMG13が駆動輪14を駆動することによって、車両10の電動走行が行なわれる。車両10は、内燃機関(以下、「エンジン」とも称する)を備えない電気自動車であってもよいし、エンジン(図示せず)を備えてエンジンから出力される動力によっても走行可能に構成されるハイブリッド車両であってもよい。
PCU12は、インバータ及びコンバータ(いずれも図示せず)を含んで構成され、ECU110からの駆動信号に従ってMG13を駆動する。MG13としては、たとえば三相交流モータジェネレータを採用できる。MG13は、PCU12によって駆動され、駆動輪14を回転させる。また、MG13は、走行中の車両10の減速時及び制動時に回生発電を行なうことも可能である。MG13により発電された電力は、PCU12により整流されて電池パック11内の組電池100を充電する。
PCU12は、MG13の力行駆動時には、電池パック11から供給された直流電力を交流電力に変換してMG13へ供給し、MG13の回生駆動時には、MG13が発電した電力を整流して電池パック11へ供給する。なお、図3ではMGが1つだけ設けられる構成が示されるが、MGの数はこれに限定されず、MGを複数(たとえば、2つ)設ける構成としてもよい。たとえば、車両10は、走行用のモータジェネレータに加えて、エンジンが発生する運動エネルギーを利用して発電を行なう発電用のモータジェネレータを備えてもよい。
SMR15は、PCU12と電池パック11との間に位置し、ECU110によってON/OFF制御される。SMR15がOFF状態(遮断状態)であるときには、SMR15によって電流が遮断される。SMR15がON状態(接続状態)であるときには、PCU12と電池パック11との間での電力の授受が可能になる。SMR15は、たとえば車両10の走行時にON状態にされる。
電池パック11は、組電池100と、電池監視モジュール103と、タグ105と、リーダ106とを含む。
組電池100は、複数のセル101を含んで構成される。この実施の形態では、一のセル101の正極端子と、隣接する別のセル101の負極端子とが、導電性の接続部材102(たとえば、一般に「バスバー」と称される接続部材)によって電気的に接続されている。こうして、セル101同士が直列に接続されている。なお、セル101の接続態様は、直列接続に限られず任意であり、一部又は全部のセル101が並列に接続されていてもよい。また、隣り合うセル101間にスペーサ(図示せず)が配置されてもよい。
各セル101としては、たとえばリチウムイオン二次電池を採用できる。ただしこれに限られず、セル101として他の二次電池(たとえば、ニッケル水素電池)を採用してもよい。セル101は、電解液式二次電池であってもよいし、全固体式二次電池であってもよい。組電池100を構成するセル101の個数は任意であり、組電池100に求められる性能(たとえば、最大出力)に応じて決定されることが望ましい。
電池監視モジュール103は、組電池100を構成する各セル101の状態(たとえば、温度、電流、及び電圧)を検出する各種センサを含み、検出結果をECU110へ出力する。ECU110は、電池監視モジュール103の出力(各種センサの検出値)に基づいて各セル101の状態(たとえば、温度、電流、電圧、SOC、及び内部抵抗)を取得することができる。
タグ105は、組電池100の外面に設けられている。タグ105は、組電池100の識別情報(この実施の形態では、電池ID)を提供するように構成される。タグ105は、たとえば電池IDを読み取り可能に記憶するICタグである。リーダ106は、タグ105に記憶された情報(たとえば、電池ID)を受信可能に構成される。リーダ106からの要求に応じてタグ105から電池IDが発信される。リーダ106は、タグ105との無線通信により電池IDを受信することができる。タグ105に記憶される情報は書き換え可能であってもよい。たとえば、組電池100を構成するセルの少なくとも一部が交換されたときに、タグ105に記憶される電池IDが交換後の組電池に対応するID(識別子)に更新されてもよい。
なお、タグ105は、電池IDを提供できるように構成されていればよく、タグ105の構成は上記に限定されない。電池IDの提供方式は任意である。たとえば、タグ105として、RFID(Radio Frequency IDentification)タグを採用してもよい。RFIDタグは、電波を利用して情報(たとえば、電池ID)を発信するように構成される。電池IDは、タグ105から常に発信されてもよい。また、タグ105として、磁気記録方式のタグを採用してもよい。リーダ106の読み取り方式は、非接触方式でも接触方式でもよい。また、タグ105として、所定のコード(たとえば、QRコード(登録商標))を表示するタグを採用してもよい。タグ105に表示されるコードを読み取るリーダ106として、公知のコードリーダを採用してもよい。リーダ106は、タグ105を読み取り可能な位置に固定されていてもよいし、ECU110によって制御される可動式リーダであってもよい。
図3には図示していないが、電池パック11は、リセットスイッチ104(図4参照)をさらに含む。リセットスイッチ104は、組電池100が電池パック11に取り付けられたときに組電池100によって押下されるように構成される。組電池100が別の電池に交換されたときにも、リセットスイッチ104は押下される。リセットスイッチ104は、押下されたときにECU110へ所定の信号を出力するように構成される。リセットスイッチ104は、最初に押下されたときにはセット信号を、押下された状態が解除されたとき(すなわち、押下されなくなったとき)にはリムーブ信号を、再び押下されたときにはリセット信号を、ECU110へ出力する。セット信号は、新規電池が電池パック11に取り付けられたことを示す。リムーブ信号は、電池パック11から電池が取り外されたことを示す。リセット信号は、電池パック11に電池が再び取り付けられたこと(すなわち、電池が交換されたこと)を示す。
ところで、車両における電池の使用は、その車両において正常に動作する適正な電池のみに許可されることが望ましい。車両に搭載された電池が不正に交換された場合(たとえば、車両の仕様に合っていない電池に交換された場合)には、その車両において、電池の性能が十分に発揮されなくなったり、電池の充放電を適切に制御できなくなったりする可能性がある。車両の動力源である電池が正常に動作しないと、車両の動作が不安定になり、悪くすると車両が停止してしまう可能性がある。一方で、車両に搭載された電池の交換を行なうことができないことは、電池の不具合(たとえば、劣化又は故障)により車両を利用することができなくなり、ユーザの利便性を損なう。
この実施の形態に係る電池管理システム1では、所定の識別情報が付与された電池のみを車両10において使用可能とすることで、不正な電池が車両10において使用されることを抑制している。また、この実施の形態に係る電池管理システム1では、車両10と管理サーバ20との間で電池特性を用いて照合を行なうことで、なりすましを抑制している。電池管理システム1では、所定の管理条件で測定された電池特性が管理サーバ20に登録され、車両10において同じ条件(すなわち、管理条件)で同じ電池特性が測定され、管理サーバ20に登録された電池特性(管理データ)と、車両10において測定された電池特性(測定データ)との照合が行なわれる。
図4は、この実施の形態に係る電池管理システム1において、電池情報の管理及び照合に係る構成要素を機能別に示す機能ブロック図である。図4を参照して、ECU110は、電池ID取得部111と、電池特性測定部112と、電池制御部113とを含む。情報処理装置510は、情報管理部511と、照合情報作成部512と、照合部513とを含む。この実施の形態に係る照合部513は、本開示に係る「第2管理装置」の一例に相当する。ECU110及び情報処理装置510の各々における上記各部は、たとえば、プロセッサと、プロセッサにより実行されるプログラムとによって具現化される。ただしこれに限られず、これら各部は、専用のハードウェア(電子回路)によって具現化されてもよい。
組電池100が新たに製造され、電池パック11(図3)に取り付けられると、組電池100(新規電池)が管理サーバ20に登録される。組電池100の電池IDは、組電池100の製造工程でタグ105に記憶される。以下では、車両10についてのみ説明するが、図5、図6、及び図9の各々の処理は、電池管理システム1に含まれる各車両で実行される。
図5は、この実施の形態に係る電池管理システム1において、車両10に組み付けられた新規電池の登録処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、新規電池が電池パック11(図3)に取り付けられたときに実行される。なお、ECU110の電池ID取得部111は、リセットスイッチ104からの信号(セット信号/リムーブ信号/リセット信号)に基づいて組電池100の組み付け状態(新規/取外し/交換)を判断することができる。
図3及び図4とともに図5を参照して、ステップ(以下、単に「S」とも表記する)11では、車両10の起動スイッチ(図示せず)がオンされたか否かが判断される。ユーザによって起動スイッチがオンされると、起動スイッチがオンされたことを示す信号(以下、「起動信号」とも称する)がECU110に入力され、ECU110が起動する。ECU110に起動信号が入力されたときにS11においてYESと判断され、処理がS12に進む。他方、ECU110に起動信号が入力されるまでの期間(すなわち、S11にてNOと判断されている期間)においては、S11が繰り返し実行される。
なお、起動スイッチは、車両システムを起動させるためのスイッチであり、起動スイッチがオンされることによって車両システム(ひいては、ECU110)が起動する。一般に、起動スイッチは「パワースイッチ」又は「イグニッションスイッチ」などと称される。
S12では、ECU110の電池ID取得部111が組電池100の電池IDを取得する。組電池100の電池IDは、タグ105に記憶されている。電池ID取得部111は、リーダ106を制御して、タグ105に記憶された組電池100の電池IDを読み取ることができる。電池ID取得部111は、読み取った電池IDをECU110のストレージに保存する。
S13では、電池ID取得部111が、S12で取得した電池IDを管理サーバ20へ送信する。S14では、S13で送信された電池IDを管理サーバ20の情報管理部511が受信する。S15では、電池IDが管理サーバ20の管理情報DB530に登録される。これにより、組電池100の電池情報は、管理情報DB530において組電池100の電池IDと紐付けられて管理されるようになる。
組電池100は、車両10において使用される。車両10における組電池100の使用とは、組電池100の充放電を意味する。ECU110において、電池制御部113は、組電池100の充放電制御を行なうように構成される。車両10における組電池100の使用履歴情報(すなわち、使用に伴う組電池100の状態変化)は、車両10から管理サーバ20へ送信される。管理サーバ20は、車両10から受信した組電池100の使用履歴情報を用いて、保有する電池情報を更新する。
図6は、この実施の形態に係る電池管理システム1において、管理サーバ20が保有する電池情報の更新処理を説明するためのフローチャートである。車両10においては、図5のS11~S13が実行された後、図6のS21~S23が実行される。図6のS21~S23は繰り返し実行される。
図3及び図4とともに図6を参照して、S21では、ECU110の電池特性測定部112が、所定のタイミング(以下、「測定開始タイミングX1」とも称する)が到来したか否かを判断する。測定開始タイミングX1が到来するまでの期間(すなわち、S21にてNOと判断されている期間)においては、S21が繰り返し実行される。そして、測定開始タイミングX1が到来した場合(S21にてYES)には、電池特性測定部112が、S22において、所定の条件(以下、「測定条件X2」とも称する)で組電池100の電池特性(以下、「電池特性X3」とも称する)を測定する。この実施の形態では、測定条件X2が「管理条件」の一例に相当する。測定開始タイミングX1、測定条件X2、及び電池特性X3は、予め電池特性測定部112に設定されている。測定開始タイミングX1、測定条件X2、及び電池特性X3の具体例については後述する(図7及び図8参照)。
S23では、電池特性測定部112が、S22で取得した電池特性X3を電池IDと一緒に管理サーバ20へ送信する。S24では、S23で送信された電池特性X3を管理サーバ20の情報管理部511が受信する。S25では、組電池100の電池特性X3が組電池100の電池IDと紐付けられて管理サーバ20の管理情報DB530に記憶される。こうして管理情報DB530に保存される情報が、図4に示す使用中電池情報D21である。管理情報DB530が保有する使用中電池情報D21は、S25が実行されるたびに更新される。なお、最新データだけでなく過去のデータも管理情報DB530に残してデータの推移を確認できるようにしてもよい。
以下、図7及び図8を用いて、電池特性X3及びその測定条件の一例について説明する。図7は、この実施の形態に係る電池管理システム1において管理される電池特性X3の一例を示す図である。
図7を参照して、この例において、組電池100の電池IDは、数字と文字(より特定的には、アルファベット)との組合せで表される識別子(たとえば、「A1234567」)であり、電池特性X3は、組電池100を構成するセル101間のSOCばらつき(たとえば、「+1,+2,0,-1,…」)である。SOCばらつきは、所定の基準セルに対する差(セル特性値)の集合であり、セル特性値はセル101ごとに算出される。セルが直列に接続された組電池のSOCばらつきは、組電池のSOCが変わっても各セルの特性が変わらなければ基本的に変わらないため、電池特性X3として適している。
図3及び図4を参照して、この実施の形態では、電池特性X3の測定開始タイミングX1が、ユーザによって車両10の起動スイッチ(図示せず)がオンされたタイミング(以下、「システム起動時」とも称する)を含む。起動スイッチがオンされてから所定期間が経過すると、ECU110によってSMR15がON状態にされ、車両10がレディオン状態(電動走行可能な状態)になる。システム起動時は、SMR15がON状態になる前のタイミングに相当する。また、測定開始タイミングX1は、ユーザによって車両10の起動スイッチ(図示せず)がオフされ、SMR15がOFF状態になったタイミング(以下、「レディオフ時」とも称する)をさらに含む。車両10の起動スイッチがオフされると、ECU110によってSMR15がOFF状態にされ、車両10がレディオフ状態(電動走行不可能な状態)になる。システム起動時及びレディオフ時のいずれにおいても、SMR15がOFF状態(ひいては、車両10がレディオフ状態)になっている。電池特性測定部112は、システム起動時及びレディオフ時の各々において、次に示す条件で電池特性X3(すなわち、SOCばらつき)を測定する。
電池特性測定部112は、電池監視モジュール103の電圧センサ(図示せず)により組電池100を構成する各セル101の開放電圧(OCV)を測定する。電池特性測定部112は、セル101のSOCとOCVとの関係を示す情報(以下、「SOC-OCV対応情報」と称する)を参照して、各セル101のSOCを取得する。
図8は、SOC-OCV対応情報の一例を示す図である。図8を参照して、SOCが高くなるほどOCVも高くなる傾向がある。SOC-OCV対応情報は、予め実験又はシミュレーションによって求められて、ECU110のストレージに記憶されている。SOC-OCV対応情報は、たとえば組電池100を構成する全てのセル101で使用される共通のマップである。ただしこれに限られず、セル101ごとにSOC-OCV対応情報を用意してもよい。
再び図3及び図4を参照して、この実施の形態では、電池特性測定部112が、まず、電池監視モジュール103の電圧センサ(図示せず)を用いてセル101ごとのOCVを取得し、次に、SOC-OCV対応情報を用いてセル101ごとのOCVからセル101ごとのSOCを求め、次に、セル101ごとのSOCからセル101間のSOCばらつきを求めるという手順(すなわち、測定条件X2)で、電池特性X3を測定する。
車両10に搭載された組電池100(第1電池)は、所定の交換タイミングで別の電池(第2電池)に交換される。組電池100の交換タイミングは任意であり、組電池100に不具合(たとえば、劣化又は故障)が生じたタイミングであってもよいし、新しい電池パックの購入時であってもよいし、定期的なメンテナンスのタイミングであってもよい。また、管理サーバ20が、車両10から得た情報(たとえば、車両10の積算走行距離、又は電池パック11の使用を開始した時からの経過時間)に基づいて適切な交換タイミングを求め、その交換タイミングを車両10に通知するように構成されてもよい。
図1~図4を参照して、適正な交換では、車両10に搭載された第1電池が、電池パック製造業者34及び販売店35によって第2電池に交換される。電池パック製造業者34は、車両10に搭載された組電池100(すなわち、第1電池)を構成するセル101の少なくとも1つを交換して、組電池を再構築する。再構築された組電池(すなわち、第2電池)には、第2電池の電池IDが記憶されたタグ105が付与される。第1電池の電池IDと第2電池の電池IDとは異なる。電池IDは、所定の規則に従って決定されてもよいし、ユーザによって入力されてもよいし、ランダムに決定されてもよい。
第2電池は、電池パック製造業者34から販売店35へ配送され、販売店35において車両10に搭載される。これにより、車両10に搭載された第1電池(すなわち、組電池100)が第2電池に交換される。この実施の形態では、情報処理装置510の照合部513が、組電池100が交換されたときに、以下に説明する交換後電池情報D23を用いて照合を行ない、照合結果(成功/失敗)に基づいて第2電池(交換後の組電池)が適正な電池であるか否かを判断する。
電池パック製造業者34は、管理サーバ20から測定条件X2及び電池特性X3を取得する。続けて、電池パック製造業者34は、リビルドセルのSOC-OCV対応情報を回収業者31の端末41(より特定的には、セル情報DB230)から取得し、測定条件X2で第2電池の電池特性X3(すなわち、SOCばらつき)を測定する。続けて、電池パック製造業者34は、測定条件X2で測定された第2電池の電池特性X3と、第2電池の電池IDとを、端末44により管理サーバ20へ送信する。管理サーバ20の照合情報作成部512は、端末44から受信した第2電池の電池特性X3を第2電池の電池IDと紐付けて、交換後電池情報D23を生成する。交換後電池情報D23は、電池ごとの電池特性X3(より特定的には、測定条件X2で測定された電池特性X3)を示す情報である。交換後電池情報D23は、管理情報DB530に格納される。
なお、交換後電池情報D23の生成方法は上記に限られない。たとえば、照合情報作成部512は、電池パック製造業者34の端末44から第1電池及び第2電池の電池ID及びリビルド情報を受信し、端末44から受信した情報(すなわち、電池ID及びリビルド情報)と、使用中電池情報D21と、セル情報D22とを用いて、交換後電池情報D23を生成してもよい。セル情報D22は、管理情報DB530に格納されている。セル情報D22は、回収業者31の端末41(より特定的には、セル情報DB230)から取得される情報であり、セルIDと紐付けられたセルごとの特性(セル特性)を含む。照合情報作成部512は、使用中電池情報D21と、第1電池から取り外されるセル(以下、「第1セル」とも称する)のセル特性と、第2電池に取り付けられるセル(以下、「第2セル」とも称する)のセル特性とに基づき、組電池100における第1セルを第2セルに交換したときの電池特性X3の変化をシミュレーションによって推定することができる。管理サーバ20は、電池管理システム1に含まれる各車両から管理サーバ20に収集されるビッグデータを利用し、公知の機械学習技術又は人工知能によってシミュレーションモデルを生成するように構成されてもよい。
交換後電池情報D23は、ユーザによって管理情報DB530に入力されてもよい。ユーザは入力装置540を用いて管理情報DB530に交換後電池情報D23を格納することができる。
図9は、この実施の形態に係る電池管理システム1における照合処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、車両10の組電池100が交換されたときに実行される。なお、ECU110の電池ID取得部111及び電池特性測定部112の各々は、リセットスイッチ104からの信号(セット信号/リムーブ信号/リセット信号)に基づいて組電池100の組み付け状態(新規/取外し/交換)を判断することができる。
図3及び図4とともに図9を参照して、S31において、車両10の起動スイッチ(図示せず)がオンされたか否かが判断され、S32において、タグ105に記憶されている第2電池の電池IDが読み取られる。S31、S32はそれぞれ、図5のS11、S12に準ずる処理である。ただし、S32において電池IDの読み取りが常に成功するとは限らない。たとえば、電池の交換が不正に行なわれた場合には、リーダ106で読み取り可能なタグが第2電池に付されていないことがある。
S33では、S32において電池IDの読み取りが成功したか否かが判断される。電池ID取得部111が電池IDを取得できない場合(S33にてNO)には、処理がS41に進む。S33においてNOと判断された場合には、第2電池が不正な電池である可能性が高いため、以下に説明するようにECU110が第2電池の使用を禁止する。
S41では、ECU110が、ECU110のストレージに記憶される禁止フラグの値(初期値はOFF)をONにする。禁止フラグの値がONであるときには、電池制御部113による組電池100の充放電制御が禁止される。すなわち、禁止フラグの値がONであるときには、電池制御部113は組電池100の充放電を行なわない。これにより、不正な電池の使用(ひいては、不正な電池の使用に起因する車両10の動作不良)が抑制される。他方、禁止フラグの値がOFFであるときには、電池制御部113による組電池100の充放電制御が許可される。
ECU110は、S41において、第2電池が不適であることの報知と、第2電池が不適であることの記録との少なくとも一方を、さらに実行してもよい。ECU110は、報知装置150を通じてユーザへの報知を行なうことができる。ECU110は、車両10に搭載されている第2電池の交換をユーザに促すことによって、第2電池が不適であることをユーザに報知してもよい。ECU110は、たとえば「電池を交換してください」のようなメッセージを報知装置150に表示させることによって電池の交換をユーザに促してもよい。また、ECU110は、無線通信を通じて図示しない所定の携帯機器(たとえば、スマートフォン)による表示及び/又は鳴動を制御して、第2電池が不適であることをユーザへ報知してもよい。また、ECU110は、ストレージ内のダイアグ(自己診断)のフラグの値(初期値はOFF)をONにすることにより、第2電池が不適であることをストレージに記録してもよい。
他方、電池ID取得部111によって第2電池の電池IDが取得された場合(S33にてYES)には、電池特性測定部112が、S34において、前述した測定条件X2で組電池100の電池特性X3を測定し、S35においてその電池特性X3を第2電池の電池IDと一緒に管理サーバ20へ送信する。S34、S35はそれぞれ、図6のS22、S23に準ずる処理である。ただし、S35においては、電池特性測定部112が、上記電池特性X3及び電池IDに加えて、組電池100が交換されたことを示す信号(以下、「電池交換通知」とも称する)も管理サーバ20へ送信する。
S36では、S35で送信された電池特性X3、電池ID、及び電池交換通知を、管理サーバ20が受信する。S37では、照合部513が、車両10から受信した電池特性X3(すなわち、車両10において測定条件X2で測定された第2電池の測定データ)と、交換後電池情報D23との照合を行なう。
交換後電池情報D23が第2電池の電池IDに対応する電池特性X3を含まない場合には、照合部513は上記の照合が失敗したと判断する。また、照合部513は、交換後電池情報D23における第2電池の電池IDに対応する電池特性X3(すなわち、管理サーバ20において第2電池の電池IDに紐付けられた管理データ)と、上記測定データ(すなわち、S36で受信した電池特性X3)とのずれ量が所定の許容範囲外である場合にも、上記の照合が失敗したと判断する。他方、上記のずれ量が許容範囲内である場合には、照合部513は上記の照合が成功したと判断する。
S37の処理後、照合部513は、S38において照合結果(成功/失敗)を車両10へ送信する。車両10の電池制御部113は、S39において照合結果を受信し、S40において照合が成功したか否かを判断する。照合結果が成功である場合(S40にてYES)には、電池制御部113が、S42において、ECU110のストレージに記憶される禁止フラグの値をOFFにする。これにより、車両10における第2電池の使用が許可される。他方、照合結果が失敗である場合(S40にてNO)には、処理が前述のS41に進む。これにより、車両10における第2電池の使用(ひいては、車両10の電動走行)が禁止される。照合失敗を示す照合結果は、車両10に対する禁止指令に相当する。車両10が管理サーバ20から禁止指令を受信した場合には、電池制御部113は、禁止指令が解除されない限り第2電池の充放電を行なわない。その後、照合成功を示す照合結果が、管理サーバ20から車両10へ送信されると、禁止指令は解除される(S42)。
以上説明したように、この実施の形態に係る電池管理システム1では、車両10に搭載された第1電池が第2電池に交換されたときに、照合部513が、測定データ(すなわち、車両10において測定条件X2で測定された第2電池の電池特性X3)と管理データ(すなわち、管理情報DB530において第2電池の電池IDに紐付けられた電池特性)との照合を行ない、照合が失敗した場合(S40にてNO)に、車両10における第2電池の使用を禁止する(S41)。
照合部513が測定データと管理データとの照合を行ない、照合が失敗した場合(すなわち、照合が成功しない場合)に、車両10における第2電池の使用を禁止することで、車両10における不正な電池の使用を抑制することができる。測定データと管理データとは、同じ条件(すなわち、測定条件X2)で測定されたデータであるため、上記の照合を適切に行なうことができる。こうした測定データと管理データとのずれが十分小さい場合には、適正な交換によって第2電池が車両10に取り付けられた可能性が高い。さらに、仮に不正な交換(たとえば、なりすまし)によって第2電池が車両10に取り付けられていたとしても、車両10に取り付けられた第2電池が、適正な電池と同等の電気特性を有していれば、車両10において正常に動作する(すなわち、適正な電池と同一視できる)可能性が高い。上記電池管理システム1によれば、車両10に搭載された電池について、適正な電池の使用を許容しつつ、不正な電池の使用(ひいては、不正な電池の使用に起因する車両10の動作不良)を抑制することができる。
なお、測定開始タイミングX1、測定条件X2、及び電池特性X3の各々は、上記実施の形態に限られず任意である。以下、測定開始タイミングX1、測定条件X2、及び電池特性X3の変形例について説明する。
測定開始タイミングX1は、ユーザによって車両10の起動スイッチ(図示せず)がオンされ、SMR15がON状態になったタイミング(以下、「レディオン時」とも称する)と、ユーザによって車両10の起動スイッチ(図示せず)がオフされたタイミング(以下、「システム停止時」とも称する)とを含んでもよい。システム停止時は、SMR15がOFF状態になる前のタイミングに相当する。レディオン時及びシステム停止時のいずれにおいても、SMR15がON状態(ひいては、車両10がレディオン状態)になっている。
電池特性X3は、組電池100の劣化パラメータ(たとえば、容量又は内部抵抗)であってもよい。電池特性測定部112は、レディオン時及びシステム停止時の各々において、組電池100に所定の電流を所定の時間通電し、通電中におけるセル101ごとの閉路電圧(CCV)の推移を電池監視モジュール103の電圧センサ(図示せず)を用いて取得し、得られたセル101ごとのCCVの推移からセル101ごとの劣化パラメータ(たとえば、容量又は内部抵抗)を求めるという手順(すなわち、測定条件X2)で、電池特性X3を測定してもよい。
上記実施の形態及び変形例では、車両10の起動スイッチが操作されるタイミング(すなわち、車両10の駐車中)に測定開始タイミングX1が設定されているが、測定開始タイミングX1が車両10の走行中に設定され、車両10の走行中に電池特性X3が測定されるようにしてもよい。たとえば、ECU110が、車両10の走行中における組電池100の状態(たとえば、温度、電流、及び電圧)の変化から組電池100の劣化パラメータを求めるように構成されてもよい。
上記実施の形態では、車両10の情報が定期的に車両10から管理サーバ20へ送信されるが、車両10から管理サーバ20への情報の伝達方法は適宜変更可能である。たとえば、車両10の情報を車両10に蓄積し、車両10が販売店35に持ち込まれた際に販売店35の端末45に車両10が接続されることによって、車両10に蓄積された情報が、車両10から端末45へ、さらには端末45から管理サーバ20へ送信されるようにしてもよい。
上記実施の形態では、管理サーバ20が照合を行なうように構成されるが、車両10が管理サーバ20から管理データを受信して上記の照合を行なうように構成されてもよい。
上記実施の形態では、管理サーバ20で管理される電池(管理電池)が組電池であるが、管理電池は単電池であってもよい。
電池特性測定部112に設定された測定開始タイミングX1、測定条件X2、及び電池特性X3の各々は、管理サーバ20からの信号によって可変であってもよい。こうした構成にすることで、測定データと管理データとの間で条件の整合をとりやすくなる。
上記実施の形態では、組電池100が交換されたことをリセットスイッチ104からの信号に基づいてECU110が検出するが、ECU110は、ユーザから入力装置140に所定の入力があったときに組電池100が交換されたと判断するように構成されてもよい。ユーザは、組電池100を交換した後、入力装置140を操作することにより、組電池100が交換されたことをECU110に知らせることができる。
上記実施の形態では、移動体の一例として電動車両について言及したが、電池管理システムは他の移動体に適用されてもよい。電池管理システムの適用対象は、たとえば、船又は飛行機であってもよいし、無人の移動体(たとえば、無人搬送車、農業機械、又はドローン)であってもよい。
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて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。
1 電池管理システム、10,60-1~60-3 車両、11,62-1~62-3 電池パック、12 PCU、13 MG、14 駆動輪、15 SMR、20 管理サーバ、31 回収業者、32 検査業者、33 性能回復業者、34 電池パック製造業者、35 販売店、36 リサイクル業者、41~45 端末、50 通信ネットワーク、51 基地局、100 組電池、101 セル、102 接続部材、103 電池監視モジュール、104 リセットスイッチ、105 タグ、106 リーダ、110 ECU、111 電池ID取得部、112 電池特性測定部、113 電池制御部、120,220,320 通信装置、140,240,340 入力装置、150 報知装置、210,310 情報処理装置、230 セル情報DB、330 車両情報DB、510 情報処理装置、511 情報管理部、512 照合情報作成部、513 照合部、520 通信装置、530 管理情報DB、540 入力装置。
Claims (1)
- 電池を動力源とする移動体に搭載可能な複数の電池の各々について所定の条件で測定された電池特性を電池ごとの識別情報と紐付けて管理する第1管理装置と、
前記移動体に搭載された第1電池が第2電池に交換されたときに、前記移動体において前記所定の条件で測定された前記第2電池の前記電池特性と、前記第1管理装置において前記第2電池の前記識別情報に紐付けられた前記電池特性との照合を行ない、前記照合が失敗した場合に、前記移動体における前記第2電池の使用を禁止する第2管理装置とを備える、電池管理システム。
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