CN113330622A - 能再利用的二次电池模块的供给设定系统 - Google Patents

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Abstract

在能再利用的二次电池模块的供给设定系统(1)中，历史信息采集部(10)获取构成电池组(2)的多个二次电池模块(3)的使用历史。电池性能采集部(20)获取多个二次电池模块(3)的电池性能。劣化度推定部(30)基于由历史信息采集部(10)获取的历史信息和由电池性能采集部(20)获取的电池性能，对多个二次电池模块(3)中的电池性能的劣化度进行推定。供给量预测部(40)基于劣化度推定部(30)的推定结果，根据电池性能对能再利用的二次电池模块(3)的供给量进行预测。供给平衡设定部(50)基于供给量预测部(40)的供给量预测结果，对二次电池模块(3)的供给平衡进行设定。

Description

能再利用的二次电池模块的供给设定系统
相关申请的援引
本申请以2019年1月16日申请的日本专利申请2019-5182号为基础，在此援引其记载内容。
技术领域
本公开涉及一种能再利用的二次电池模块的供给设定系统。
背景技术
近年来，对广泛用于车辆等的电池进行再利用。在对该电池进行再利用时，基于构成电池的二次电池的性能进行等级划分等，从而提供与供给目标的需求对应的电池。例如，在专利文献1所公开的结构中，从市场等收集装设有电池的二手车辆，获取该车辆的状态、电池性能，对该车辆的寿命、将来的电池性能进行预测，并将其预测结果数据库化。而且，公开了一种基于该数据库对供再利用的电池的供给量进行预测的结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/133212号公报
发明内容
在装设于车辆等的电池中，构成为设为将以规定单位模块化的二次电池模块适当组合而成的电池组的形式，从而能够在容量不同的车型或装置中通用地使用。随着在这样的电池组中的使用，构成电池组的多个二次电池模块的劣化度、电池性能会产生偏差。而且，若构成电池组的多个二次电池模块中的劣化度的偏差变得过大，则电池组有时会被诊断为故障。在这种情况下，即使其他的二次电池模块的劣化度较低，也需要更换电池组自身。因此，虽然考虑以二次电池模块为单位进行再利用，但是作为利用对象的二次电池模块的性能根据使用地区即目的地、装设有二次电池模块的车型、装置、所需的保证期间等而不同。若对于具有这样的多个二次电池模块的电池组应用专利文献1中公开的结构，即使能够预测电池组的供给量，也不能以二次电池模块为单位高精度地进行供给量的预测。因此，提高二次电池模块的再利用率存在改善的余地。
本公开是鉴于这样的背景而作出的，提供一种能再利用的二次电池模块的供给设定系统，能够提高二次电池模块的再利用率。
本公开的一个方式是一种能再利用的二次电池模块的供给设定系统，具有：历史信息采集部，上述历史信息采集部采集与构成电池组的多个二次电池模块的使用有关的历史信息；
电池性能采集部，上述电池性能采集部采集上述多个二次电池模块的电池性能；
劣化度推定部，上述劣化度推定部基于由上述历史信息采集部获取的上述历史信息和由上述电池性能采集部获取的上述电池性能，对上述多个二次电池模块中的电池性能的劣化度进行推定；
供给量预测部，上述供给量预测部基于上述劣化度推定部的推定结果，根据电池性能对能再利用的二次电池模块的供给量进行预测；以及
供给平衡设定部，上述供给平衡设定部基于上述供给量预测部的供给量预测结果，对上述二次电池模块的供给平衡进行设定。
在上述能再利用的二次电池模块的供给设定系统中，针对构成电池组的每个二次电池模块获取历史信息和电池性能，并且对该二次电池模块的劣化度进行推定。基于该推定结果，根据电池性能对能再利用的二次电池模块的供给量进行预测。然后，基于供给量的预测结果，根据电池性能来对二次电池模块的供给平衡进行设定。由此，由于以二次电池模块为单位设定了与电池性能对应的供给平衡，因此，能够高精度地设定二次电池模块的供给平衡。其结果是，能够提高二次电池模块的再利用率。
如上所述，根据本公开，提供一种能再利用的二次电池模块的供给设定系统，能够提高二次电池模块的再利用率。
另外，权利要求书中记载的括号内的符号表示与后述实施方式中记载的具体元件的对应关系，并不对本公开的技术范围进行限定。
附图说明
参照附图和以下详细的记述，可以更明确本公开的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。
图1是对利用了实施方式1中的供给设定系统的环境进行说明的概念图。
图2是表示实施方式1中的供给设定系统的结构的概念图。
图3的(a)、(b)是表示实施方式1中的修理前的二次电池模块的电池性能的概念图，(c)、(d)是表示实施方式1中的修理后的二次电池模块的电池性能的概念图。
图4的(a)是表示实施方式1中的车辆残存率的转变的图，(b)是表示实施方式1中的车辆构成比的转变的图。
图5的(a)是表示实施方式1中的故障率与经过月数的韦布尔分布(日文：ワイブル分布)的图，(b)是表示实施方式1中的故障率与移动距离的韦布尔分布的图。
图6的(a)是表示实施方式1中的容量维持率与经过月数的关系的图，(b)是表示实施方式1中的容量维持率与行驶距离的关系的图。
图7是表示实施方式1中的供给设定系统的使用方式的流程图。
具体实施方式
(实施方式1)
使用图1～图7，对上述能再利用的二次电池模块的供给设定系统的实施方式进行说明。
如图2所示，本实施方式的能再利用的二次电池模块的供给设定系统1具有历史信息采集部10、电池性能采集部20、劣化度推定部30、供给量预测部40、供给平衡设定部50。
历史信息采集部10获取构成电池组2的多个二次电池模块3的使用历史。
电池性能采集部20获取多个二次电池模块3的电池性能。
劣化度推定部30基于由历史信息采集部10获取的历史信息和由电池性能采集部20获取的电池性能，对多个二次电池模块3中的电池性能的劣化度进行推定。
供给量预测部40基于劣化度推定部30的推定结果，根据电池性能对能再利用的二次电池模块3的供给量进行预测。
供给平衡设定部50基于供给量预测部40的供给量预测结果来设定二次电池模块3的供给平衡。
以下，对本实施方式的能再利用的二次电池模块的供给设定系统1进行详细描述。另外，以下，在本说明书中也将本实施方式的能再利用的二次电池模块的供给设定系统1称为“供给设定系统1”。
如图1所示，本实施方式的供给设定系统1以二次电池模块3的再利用为目的来使用。并且，对于提供再利用的二次电池模块3的再生模块供应商X、使用再生品的二次电池模块3来提供电池组2的更换修理服务的更换修理服务供应商Y1、Y2来说，掌握何时何种程度的电池性能的二次电池模块3能以何种程度的量供给，对于制定材料的采购计划和制造计划、准备提供服务等是重要的。
在本实施方式的供给设定系统1中，如图2所示，构成为能供再生模块供应商X和更换修理服务供应商Y1、Y2利用。供给设定系统1对作为装设于车辆的电池的电池组2所具有的二次电池模块3的再利用中的供给平衡进行设定。例如能够将构成二次电池模块3的二次电池设为锂离子二次电池、镍氢二次电池或者铅二次电池等。图2所示的电池组2装设于二手车辆，其使用环境多种多样。并且，多个二次电池模块3装设于电池组2，使用了规定期间之后的劣化度和电池性能根据所使用的环境、二次电池模块3的个体差异等而各不相同。
图2所示的历史信息采集部10采集与二次电池模块3的使用有关的历史信息。作为历史信息，包括二次电池模块3中的温度、电流、SOC、使用期间，装设有二次电池模块3的车辆的行驶距离、充电次数等。历史信息采集部10能够由装设于电池组2的电池管理单元(BMU)构成。所采集的二次电池模块3的历史信息存储在存储部60中。存储部60由可改写的非易失性存储器构成。
图2所示的电池性能采集部20获取二次电池模块3的电池性能。作为电池特性，包括容量、输入输出电力、自放电率等。例如，电池性能采集部20能够由装设于电池组2的电池管理单元(BMU)构成。所获取的二次电池模块3的电池特性存储在存储部60中。另外，也可以在车辆外部、例如充电站等设置作为电池性能采集部20的电池性能采集装置，从而采集二次电池模块3的电池性能。另外，也可以在车辆经销商等处，使用作为电池性能采集部20的电池性能采集装置来采集二次电池模块3的电池性能。另外，也可以在再生模块供应商处，使用电池性能采集装置来采集二次电池模块3的电池性能。
图2所示的劣化度推定部30基于由历史信息采集部10获取的历史信息和由电池性能采集部20获取的电池性能，来对将来的二次电池模块3的劣化度进行推定。劣化度推定部30由执行进行该劣化度的推定的程序的CPU等运算装置构成。例如，劣化度推定部30能够由装设于电池组2的电池管理单元(BMU)车载配置、或者由设置于车辆外部的执行规定程序的劣化度推定装置构成。在利用设置于车辆外部的劣化度推定装置的情况下，经由连接至电池组2的无线通信装置从电池组2的BMU以无线的方式取出历史信息和电池性能，或者在车辆经销商等处，能够通过电池组2的BMU的外部连接端子从电池组2的BMU以有线的方式取出历史信息和电池性能。
劣化度推定部30中的劣化度的推定能够利用公知的方法进行。劣化度推定部30能够基于推定后的劣化度来对二次电池模块3进行等级划分。例如，能够将推定出的劣化度相对较低的划分为A等级，将劣化度相对较高的划分为B等级，这样来划分成两个等级。另外，由于劣化度显著高的二次电池模块3不适合再利用，因此，也可以进行分解等而由图1所示的回收公司进行材料回收。
二次电池模块3的劣化度的变化根据装设有包括该二次电池模块3的电池组2的车辆的车型而不同。另外，有时也会根据该车型的制造时期不同，由于BMU的程序的规格变更等而发生不同。另外，根据该车辆所使用的环境也有可能导致不同。而且，根据目的地、车型，多个二次电池模块3之间电池性能的偏差的允许范围是不同的。例如，在图3的(a)所示的目的地A且车型S的情况下的允许范围Ra的上限和下限比在图3的(b)所示的目的地B且车型T的情况下的允许范围Rb低。
而且，在图3的(a)所示的目的地A且车型S的情况下，电池组2中所包括的多个二次电池模块3中的、处于允许范围Ra的下限以下的二次电池模块3x需要更换成电池性能处于允许范围Ra内的电池并进行修理。并且，在图3的(a)所示的目的地A且车型S的情况下，由于允许范围Ra处于相对较低的区域，因此，如图3的(c)所示，能够将劣化度相对较高的B等级的二次电池模块3b作为更换修理后的二次电池模块3x。
另一方面，在图3的(b)所示的目的地B且车型T的情况下，电池组2中所包括的多个二次电池模块3中的、处于允许范围Rb的下限以下的二次电池模块3y也需要更换成电池性能处于允许范围Rb内的电池并进行修理。并且，在图3的(b)所示的目的地B且车型T的情况下，由于允许范围Rb处于相对较高的区域，因此，如图3的(d)所示，需要将劣化度相对较低的A等级的二次电池模块3a作为更换修理后的二次电池模块3y。这样，根据电池组2所使用的地区即目的地A、B、装设有电池组2的车型S、T的不同，更换修理时所要求的二次电池模块3的电池性能不同。
图2所示的供给量预测部40基于劣化度推定部30的推定结果对能再利用的二次电池模块3的供给量进行预测。该预测例如能够基于图4的(a)所示的车辆登记后的车辆残存率随时间的转变、图4的(b)所示的车辆构成比随时间的转变等，根据劣化度推定部30的推定结果针对每个等级预测其供给量。图4的(a)所示的车辆残存率的转变、车辆构成比的转变等预先存储在存储部65中。
图2所示的供给平衡设定部50基于劣化度推定部30的推定结果来设定将来的二次电池模块3的供给平衡。“二次电池模块3的供给平衡”表示以何种程度的供给量将何种程度的劣化度的二次电池模块3分配至目的地。能够根据基于劣化度推定部30的推定结果的等级来设定供给平衡。例如，作为供给平衡，能够设定为对于预测为二次电池模块3的将来的供给量较多的等级的二次电池模块3，使向目的地供给的供给量增多，对于预测为将来的供给量较少的等级的二次电池模块3，控制供给量。供给平衡设定部50能够根据劣化度推定部30的推定结果以及后述的需求量预测部70对需求的预测结果来设定符合需要的供给平衡。
在本实施方式中，如图2所示，供给设定系统1具有需求量预测部70。需求量预测部70对二次电池模块3的需求进行预测。能够根据二次电池模块3的电池性能来预测二次电池模块3的需求。例如，能够根据地区、车型、历时、续航距离、累积故障率、容量维持率等来预测将来的二次电池模块3的需求。
在本实施方式中，需求量预测部70基于图5的(a)所示的目的地A和目的地B、车型S和车型T的故障率与经过月数的韦布尔分布、图5的(b)所示的目的地A和目的地B、车型S和车型T的故障率与行驶距离的韦布尔分布，来预测将来的二次电池模块3的需求。另外，也可以基于图6的(a)所示的目的地A和目的地B、车型S和车型T的容量维持率与经过月数的关系、图6的(b)所示的目的地A和目的地B、车型S和车型T的容量维持率与行驶距离的关系，来预测将来的二次电池模块3的需求。
此外，在本实施方式中，如图2所示，供给设定系统1具有显示部80，上述显示部80显示由供给量预测部40预测的供给量预测结果以及由供给平衡设定部50设定的供给平衡中的至少一个。基于显示部80所显示的信息，再利用品的二次电池模块3所需要的更换修理服务供应商Y1、Y2能够确认期望的劣化度的二次电池模块3的供给预测、供给平衡。
另外，在本实施方式中，具有将与由供给平衡设定部50设定的供给平衡有关的信息提供给多个二次电池模块3的信息提供部85。由信息提供部85所提供的信息能够设为使用该二次电池模块的目的地、电池性能的劣化度等。能够通过将包含该信息的标签或二维码等粘贴到二次电池模块3、或者如图2所示将该信息附加于预先粘贴到二次电池模块3的二维码31等来进行信息的提供。
另外，在本实施方式中，具有基于由供给平衡设定部50设定的供给平衡来分配多个二次电池模块3的分配部90。分配部90构成为参照由信息提供部85提供的信息来分配多个二次电池模块3，例如构成为针对使用二次电池模块3的每个目的地自动地分配。此外，在本实施方式中，分配部90构成为在分配多个二次电池模块3时，如图2所示那样分配与多个二次电池模块3一起构成电池组2的电池组部件4。
接着，使用图7的流程图对供给设定系统1的使用方式进行说明。
首先，在图7所示的步骤S1中，收集二手的电池组2。然后，取出收集到的电池组2中所包括的所有二次电池模块3。之后，在步骤S2中，利用历史信息采集部10获取多个二次电池模块3的历史信息。另外，利用电池性能采集部20获取多个二次电池模块3的电池性能。所获取的信息分别存储在存储部60中。
接着，在图7所示的步骤S3中，利用劣化度推定部30基于二次电池模块3的历史信息和电池性能对二次电池模块3的劣化度进行推定。在本实施方式中，根据劣化度进行A等级或B等级的等级划分。然后，在步骤S4中，利用供给量预测部40，针对劣化度的每个等级对二次电池模块3的供给量进行预测。
接着，在图7所示的步骤S5中，利用需求量预测部70对二次电池模块3的需求量进行预测。在本实施方式中，需求量预测部70根据劣化度对目的地A和目的地B的二次电池模块3的需求量进行预测。
然后，在图7所示的步骤S6中，利用供给平衡设定部50基于二次电池模块3的供给量的预测结果和需求量预测部70的预测结果，对二次电池模块3的供给平衡进行设定。之后，利用信息提供部85向二次电池模块3提供基于供给平衡的信息。之后，在步骤S8中，利用显示部80根据用户的要求来显示二次电池模块3的供给预测和供给平衡。
然后，在图7所示的步骤S9中，利用分配部90基于供给平衡将二次电池模块3按照目的地A和目的地B、车型S和车型T进行分配。在本实施方式中，在对多个二次电池模块3进行分配时，分配与多个二次电池模块3一起构成电池组2的电池组部件4。
接着，对本实施方式的供给设定系统1的作用效果进行详细描述。
在本实施方式的供给设定系统1中，针对构成电池组2的每个二次电池模块3获取历史信息和电池性能，并且对该二次电池模块3的劣化度进行推定。基于该推定结果，根据电池性能对能再利用的二次电池模块3的供给量进行预测。然后，基于该供给量的预测结果，根据电池性能来对二次电池模块3的供给平衡进行设定。由此，由于以二次电池模块为单位设定了与电池性能对应的供给平衡，因此，能够高精度地设定二次电池模块3的供给平衡。其结果是，能够提高二次电池模块3的再利用率。
另外，在本实施方式中，具有对二次电池模块3的需求进行预测的需求量预测部70，供给平衡设定部50基于供给量预测结果来设定与需求量预测部70的需求量预测结果对应的供给平衡。由此，由于根据二次电池模块3的需求来设定二次电池模块3的供给平衡，因此，能够进一步提高二次电池模块3的再利用率。
此外，在本实施方式中，具有显示由供给量预测部40预测的供给量预测结果和由供给平衡设定部50设定的供给平衡中的至少一个的显示部80。由此，再生模块供应商X和更换修理服务供应商Y1、Y2等能够容易地掌握供给量预测结果、供给平衡。
另外，在本实施方式中，具有基于由供给平衡设定部50设定的供给平衡来分配多个二次电池模块3的分配部90。由此，二次电池模块3的分配变得容易，从而提高了作业效率。
另外，在本实施方式中，具有将与由供给平衡设定部50设定的供给平衡有关的信息提供给多个二次电池模块3的信息提供部85，分配部90参照由信息提供部85提供的信息来分配多个二次电池模块3。由此，二次电池模块3的分配变得更加容易，提高了作业效率。此外，基于由信息提供部85提供的信息，能够对分配的二次电池模块3进行追踪，从而能够提高品质管理的精度。
另外，在本实施方式中，分配部90构成为在分配多个二次电池模块3时，分配与多个二次电池模块3一起构成电池组2的电池组部件4。由此，不需要另外筹措构成电池组2的部件，从而提高了电池组2的组装作业的效率。
另外，在本实施方式中，多个二次电池模块3能够构成装设于彼此不同的多个车型即车型S和车型T的电池组2。由此，在本实施方式的供给设定系统1中，能够促进跨越多个车型的二次电池模块3的再利用，从而能够进一步提高二次电池模块3的再利用率。
另外，在本实施方式中，供给平衡设定部50以使用了包含再利用的二次电池模块3的电池组2的车型、地区、该电池组的耐用年限、装设有该电池组的车辆的可续航距离中的至少一个为基准，来对供给平衡进行设定。由此，能够进一步提高二次电池模块3的再利用率。
如上所述，根据本实施方式，能够提供一种可以提高二次电池模块3的再利用率的能再利用的二次电池模块3的供给设定系统1。
本公开并不限定于上述各实施方式，能在不脱离本发明思想的范围中应用于各种实施方式。
虽然根据实施方式对本公开进行了记述，但是应当理解为本公开并不限定于该实施方式、结构。本公开也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进一步包含有仅一个要素、一个以上或一个以下的其他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。

Claims (8)

1.一种能再利用的二次电池模块的供给设定系统(1)，具有：
历史信息采集部(10)，所述历史信息采集部采集与构成电池组(2)的多个二次电池模块(3)的使用有关的历史信息；
电池性能采集部(20)，所述电池性能采集部采集所述多个二次电池模块的电池性能；
劣化度推定部(30)，所述劣化度推定部基于由所述历史信息采集部获取的所述历史信息和由所述电池性能采集部获取的所述电池性能，对所述多个二次电池模块中的电池性能的劣化度进行推定；
供给量预测部(40)，所述供给量预测部基于所述劣化度推定部的推定结果，根据电池性能对能再利用的二次电池模块的供给量进行预测；以及
供给平衡设定部(50)，所述供给平衡设定部基于所述供给量预测部的供给量预测结果，对所述二次电池模块的供给平衡进行设定。
2.如权利要求1所述的能再利用的二次电池模块的供给设定系统，其特征在于，
具有需求量预测部(70)，所述需求量预测部对所述二次电池模块的需求进行预测，
所述供给平衡设定部基于所述供给量预测结果，设定与所述需求量预测部的需求量预测结果对应的所述供给平衡。
3.如权利要求1或2所述的能再利用的二次电池模块的供给设定系统，其特征在于，
具有显示部(80)，所述显示部显示由所述供给量预测部预测的供给量预测结果和由所述供给平衡设定部设定的供给平衡中的至少一个。
4.如权利要求1至3中任一项所述的能再利用的二次电池模块的供给设定系统，其特征在于，
具有分配部(90)，所述分配部基于由所述供给平衡设定部设定的供给平衡来分配所述多个二次电池模块。
5.如权利要求4所述的能再利用的二次电池模块的供给设定系统，其特征在于，
具有信息提供部(85)，所述信息提供部将与由所述供给平衡设定部设定的所述供给平衡有关的信息提供给所述多个二次电池模块，
所述分配部参照由所述信息提供部提供的信息来分配所述多个二次电池模块。
6.如权利要求4或5所述的能再利用的二次电池模块的供给设定系统，其特征在于，
所述分配部构成为在分配所述多个二次电池模块时，分配与所述多个二次电池模块一起构成所述电池组的电池组部件(4)。
7.如权利要求1至6中任一项所述的能再利用的二次电池模块的供给设定系统，其特征在于，
所述多个二次电池模块能够构成装设于彼此不同的多个车型的电池组。
8.如权利要求1至7中任一项所述的能再利用的二次电池模块的供给设定系统，其特征在于，
所述供给平衡设定部以使用了包含再利用的所述二次电池模块的电池组的车型、地区、该电池组的耐用年限、装设有所述电池组的车辆的续航距离中的至少一个为基准，来对供给平衡进行设定。
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