JP2012049031A - 電池管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非正規電池の使用による不具合を抑制しながら、使用者の利便性が損なわれることを抑制する。
【解決手段】車両１０には、動力源としての電池１１が搭載されている。電池１１に含まれる複数の電池モジュール１１ａは、認証のための識別情報を記憶した記憶装置１１ｃを備える。車両１０の電池制御装置１６は、認証部１６ｂを備える。認証部１６ｂは、電池モジュール１１ａが正規であるか否かを判定する。電池モジュール１１ａが正規ではない場合、制御部１６ｃは、非正規電池以外の動力源によって車両１０を走行させる。この場合、動力源として、内燃機関５１２ｂ、補助電池５１１、または正規な電池モジュール１１ａを使用することができる。これにより非正規電池の使用による不具合を抑制することができる。しかも、使用者の利便性が損なわれることが抑制される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電池の電力により動作する電池動作機器に設けられる電池管理装置に関する。

特許文献１は、電池の電力により動作する電池動作機器を開示している。特許文献１の電池動作機器は、電池の使用期間が電池の有効期限を超えると、電池への充電を禁止する。

この装置によると、有効期限切れの電池を使用すること、すなわち非正規電池の使用を抑制することができる。

特開２００８−４２９８５号公報

従来技術によると、使用者は、非正規電池の残留電力によって電池動作機器を使用することができる。ところが、非正規電池が使用されると、電池動作機器の信頼性が低下するおそれがある。このため、従来技術では、信頼性が低下したまま電池動作機器が使用されるという問題点があった。しかも、非正規電池の使用が長期間にわたって継続されるおそれもあった。

また、従来技術では、電池への充電が禁止されるため、電池が放電した後は、使用者は電池動作機器を使用することができない。このため、使用者にとっての利便性が大きく損なわれるという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、非正規電池の使用による不具合を抑制しながら、使用者の利便性が損なわれることを抑制することができる電池管理装置を提供することである。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明は、電池によって動作する電池動作機器の電池が正規電池か非正規電池かを判定する電池判定手段と、電池判定手段において非正規電池と判定されたとき、非正規電池の電力を使用することなく、非正規電池以外の動力源により電池動作機器を動作させる制御手段とを備えることを特徴とする。

この構成によると、非正規電池が装着されると、非正規電池を使用することなく、非正規電池以外の動力源により電池動作機器が動作する。このため、非正規電池を使用することによる不具合の発生を抑制することができる。しかも、使用者は電池動作機器を使用することができる。このため、使用者の利便性が損なわれることを抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、電池動作機器は、電池を動力源として走行する車両であることを特徴とする。この構成によると、非正規電池が車両に使用されても、車両を走行させることができる。

請求項３に記載の発明は、電池判定手段において非正規電池が装着されていると判定されたとき、非正規電池への充電を禁止する充電禁止手段をさらに備えることを特徴とする。この構成によると、非正規電池への充電が禁止される。これにより非正規電池を使用することによる不具合の発生を抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、制御手段は、電池判定手段において非正規電池が装着されていると判定されたとき、非正規電池の電力を使用することなく、内燃機関により電池動作機器を動作させるよう構成されていることを特徴とする。この構成によると、内燃機関を動力源として電池動作機器を動作させることができる。

請求項５に記載の発明は、電池は、複数の電池部分を備え、電池判定手段は、少なくとも一部の電池部分について、当該電池部分が正規電池か非正規電池かを判定するよう構成されており、制御手段は、電池判定手段において非正規電池が装着されていると判定されたとき、非正規電池以外の電池部分により電池動作機器を動作させるよう構成されていることを特徴とする。この構成によると、非正規な電池部分による電池動作機器の動作を阻止することができる。

請求項６に記載の発明は、制御手段は、複数の電池部分から非正規電池以外の電池部分を選択し、選択された電池部分から電池動作機器に給電する選択回路を備えることを特徴とする。この構成によると、非正規な電池部分による電池動作機器の動作を阻止することができる。

請求項７に記載の発明は、電池部分のひとつは、主電池であり、電池部分の他のひとつは、補助電池であり、電池判定手段は、主電池が正規電池か非正規電池かを判定するよう構成されており、制御手段は、電池判定手段において非正規電池が装着されていると判定されたとき、補助電池のみにより電池動作機器を動作させるよう構成されていることを特徴とする。この構成によると、主電池に非正規電池が装着されていると判定されたとき、補助電池を動力源として電池動作機器を動作させることができる。

請求項８に記載の発明は、複数の電池部分は、複数の電池モジュールであり、電池判定手段は、複数の電池モジュールのそれぞれが正規電池か非正規電池かを判定するよう構成されており、制御手段は、電池判定手段において非正規電池が装着されていると判定されたとき、正規電池と判定された電池モジュールのみにより電池動作機器を動作させるよう構成されていることを特徴とする。この構成によると、電池を構成する複数の電池モジュールのうちの正規な電池モジュールのみにより電池動作機器を動作させることができる。

本発明を適用した第１実施形態に係る電池管理システムを示すブロック図である。 第１実施形態に係る電池管理システムの車両部分を示すブロック図である。 第１実施形態に係る電池管理システムの制御を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る電池管理システムの制御を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る電池管理システムの制御を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る電池管理システムの制御を示すフローチャートである。 本発明を適用した第２実施形態に係る電池管理システムの車両部分を示すブロック図である。 第２実施形態に係る電池管理システムの制御を示すフローチャートである。 本発明を適用した第３実施形態に係る電池管理システムの車両部分を示すブロック図である。 第３実施形態に係る電池管理システムの制御を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る電池管理システムの制御を示すフローチャートである。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
図１は、本発明を適用した第１実施形態に係る電池管理システムを示すブロック図である。電池管理システム１は、車両（ＥＶＨＣ）１０と地上施設２０とを備える。車両１０は、電池によって作動する電池動作機器である。車両１０は、走行用動力の少なくとも一部を電動機によって発生する。車両１０は、例えば、電動機のみによって走行する電気自動車、または電動機と内燃機関とを併用して走行するハイブリッド自動車である。

地上施設２０は、充電スタンド（ＣＨＲＳ）２１と、通信施設（ＣＯＭＳ）２２とを備える。充電スタンド２１は、車両１０に搭載された電池１１に充電するための充電装置と、広域ネットワーク（ＷＡＮ）２３に接続するためのデータ通信装置とを備えている。通信施設２２は、車両１０に搭載された通信機器と無線通信が可能な通信会社の施設である。通信施設２２は、例えば、携帯電話サービス提供会社の地上局である。通信施設２２は、広域ネットワーク２３に接続するためのデータ通信装置を備えている。広域ネットワーク２３は、通信回線を提供する。広域ネットワーク２３は、例えば、インターネットによって提供される。

地上施設２０は、車両製造者のサーバ（ＶＨＭＳ）２４、電池製造者のサーバ（ＢＴＭＳ）２５、管理組織のサーバ（ＡＤＯＳ）２６、および関連組織のサーバ（ＲＯＧＳ）２７を備える。これらのサーバ２４、２５、２６、２７は、広域ネットワーク２３に接続されている。地上施設２０の構成要素である充電スタンド２１、通信施設２２、サーバ２４、２５、２６、２７は、広域ネットワーク２３を介して、互いにデータ通信が可能である。

車両製造者のサーバ２４は、広域ネットワーク２３から得られる情報を記録する記録装置を備える。記録装置の内容は、サーバ２４において利用可能であり、さらに車両１０の製造者が内容を閲覧可能である。電池製造者のサーバ２５は、広域ネットワーク２３から得られる情報を記録する記録装置を備える。記録装置の内容は、サーバ２５において利用可能であり、さらには、電池１１の製造者が内容を閲覧可能である。

車両１０の製造者は、電池動作機器に関連する組織である。車両１０の製造者は、車両に関して何らかの責任を負うべき責任組織ということができる。また、電池１１の製造者は、電池に関連する組織である。電池１１の製造者は、電池１１に関して何らかの責任を負うべき責任組織ということができる。何らかの責任には、製造物責任、サービス提供契約におけるサービスを提供する義務、さらには、損害または事故の発生を未然に防止するための社会的な責務といった多岐にわたる責任が含まれる。例えば、車両１０の製造者、電池１１の製造者は、それらの製品に関して、そしてそれらの製品の使用に関して、いくつかの責任を負っていると考えられる。

管理組織のサーバ２６は、広域ネットワーク２３から得られる情報を記録する記録装置を備える。記録装置の内容は、サーバ２６において利用可能であり、さらには、管理組織の者が内容を閲覧可能である。管理組織は、電池動作機器または電池に関連する組織である。管理組織は、車両１０または電池１１に関して何らかの責任を負うべき責任組織を実質的に指導する立場にある公的組織である。公的組織には、政府、地方自治体に属する組織が含まれる。例えば、道路交通を所管する政府系組織、消費者の安全を所管する政府系組織である。さらに、公的組織には、公的な側面を有する組織が含まれる。例えば、公的組織には、所定の品質、性能を満たす電池に対して認証を与える組織が含まれる。例えば、公的組織には、道路交通または消費者の安全に関連する非政府組織、非営利組織、または企業が含まれる。例えば、公的組織には、車両１０または電池１１のセキュリティを提供する企業、車両１０または電池１１に関する保険を扱う保険会社、車両使用者を会員に有する組織などが含まれる。例えば、公的組織には、車両の安全を増進するために広報啓発活動を行う非営利団体などが含まれる。これらの公的組織は、責任組織に対して直接的に、または間接的に、責任組織を実質的に指導する立場にある点で共通している。例えば、政府系組織は、法律に基づいて、車両製造者または電池製造者を管理し、指導する立場にある場合がある。また、企業、非営利団体であっても、大衆への情報発信を通じて、間接的に、車両製造者または電池製造者を管理し、指導する立場にある場合がある。

関連組織のサーバ２７は、広域ネットワーク２３から得られる情報を記録する記録装置を備える。記録装置の内容は、サーバ２７において利用可能であり、さらには、関連組織の者が内容を閲覧可能である。関連組織には、車両１０および電池１１に関連する組織が含まれる。例えば、関連組織には、警察が含まれる。また、関連組織には、車両１０の使用者の信用情報に関連する組織が含まれる。例えば、使用者の個人情報に関して認証を与える企業などが含まれる。また、関連組織には、車両１０または電池１１に関する保険を提供する保険会社が含まれる。

さらに、地上施設２０は、入力端末２８を備えることができる。入力端末２８は、広域ネットワーク２３に接続可能なパーソナルコンピュータ、携帯端末機、および携帯電話機によって提供される。入力端末２８は、地上施設２０に含まれるサーバと通信可能に構成されている。例えば、入力端末２８は、管理組織のサーバ２６と通信することにより、電池１１の認証処理に関連する情報の新設定、修正、リセットなどの処理を実行することができる。入力端末２８は、車両１０に搭載された表示装置１５を含むナビゲーション装置などによって提供することができる。

図２は、車両１０に搭載された電池管理システムの一部を示すブロック図である。車両１０は、電動機と内燃機関とを併用して走行するハイブリッド自動車である。車両１０には、電池１１が搭載されている。電池１１は、電池パッケージ（ＢＴＰＫ）１１とも呼ばれる。電池１１には、複数の電池モジュール（ＢＴＭＤ）１１ａが搭載されている。それぞれの電池モジュール１１ａは交換可能である。電池モジュール１１ａは、電池セル（ＢＴＣＬ）１１ｂと、記憶装置（ＢＴＭＭ）１１ｃとを備える。電池セル１１ｂは、電池としての基本構成部分である。電池セル１１ｂは、リチウムイオン電池である。記憶装置１１ｃは、電池モジュール１１ａを破壊せずには分離できないように構成されている。記憶装置１１ｃは、電池モジュール１１ａを認証するための情報を記憶している。この情報には、電池モジュール１１ａの識別情報（ＩＤ）と、管理情報とを含むことができる。識別情報は、その電池モジュール１１ａが純正電池であることを示すコード、およびその電池モジュール１１ａが正規の流通経路に供給されたことを示すコードを含むことができる。管理情報は、その電池モジュール１１ａを正規に使用するための情報である。管理情報には、電池モジュール１１ａの保障期間、上限使用回数、充電条件、放電条件などが含まれている。記憶装置１１ｃは、電池に関連するセキュリティ情報を記憶している。

さらに、電池パッケージ１１ａは、記憶装置（ＢＴＰＭ）１１ｄを備える。記憶装置１１ｄは、電池パッケージ１１ａの全体に関する管理情報を記憶している。この管理情報には、電池パッケージ１１ａの全体としての保障期間、充電条件、放電条件などが含まれている。さらに、電池パッケージ１１ａの充電条件には、制限された充電を実行するための条件として、制限充電量、および制限充電回数が記憶されている。

電池動作機器である車両１０に使用可能な電池１１または電池モジュール１１ａには、車両１０の製造者などにより指定された純正電池と、純正電池と互換性をもつ非純正電池とが含まれている。純正電池は、例えば、車両１０の製造または販売に関わる者によって指定された電池を意味することがある。また、純正電池は、車両１０の製造者と、電池の製造者との両方によって、その車両１０への使用に適したものとして指定された電池を意味することがある。また、純正電池は、車両１０の製造者らおよび／または電池の製造者らによって組織された組織によって指定された電池を意味することがある。純正電池には、例えば、公的な組織によって指定された準純正電池、または製造者または製造者などを構成員に含む組織によって指定された準純正電池を包含することができる。つまり、純正電池は、純正の表示によって特定されるものではない。純正電池は、車両１０においてコンピュータによって認証することができる。

非純正電池には、保証が十分でない電池や、信頼できる組織による認定がない電池が含まれる。それらの電池は、無指定電池と呼ぶこともできる。非純正電池には、電池に関して責任を負うべき責任者を特定できる情報がコンピュータによって読み取り可能に記録されている場合と、電池に関して責任を負うべき責任者を特定できる情報が記録されていない場合とがある。これら非純正電池は、車両１０においてコンピュータによって認証することができない。非純正電池は、サードパーティー品、模造品などとも呼ばれることがある。

また、電池を、その保障期間、または使用回数制限を越えて使用する場合には、有効な電池とは呼べない。純正電池または準純正電池であっても、保証期間、または使用回数制限を越えて使用する場合には、有効な電池とは呼べない。一部に故障を含む電池も、有効な電池とは言いがたい。これらの電池は、有効に使用できない状態にある、または有効に使用できることを保証できない状態にある。よって、これらの電池は、無効電池とも呼ぶことができる。有効電池は、車両１０においてコンピュータによって認証することができる。

さらに、純正電池には、正規入手電池と、不正入手電池とが含まれる。正規入手電池は、正規の流通経路を経て入手され、正規の手順を経て車両１０に装着されたものである。不正入手電池は、正規の流通経路を経由することなく、不正に入手された電池である。例えば、盗品が不正入手電池に該当する。正規入手電池は、車両１０においてコンピュータによって認証することができる。

電池が正規であるとは、純正電池を意味する場合と、機能的に有効な電池を意味する場合と、正規入手電池を意味する場合とがある。電池が非正規であるとは、非純正電池を意味する場合と、機能的に無効な電池を意味する場合と、不正入手電池を意味する場合とがある。よって、正規電池の語は、純正電池と、有効電池と、正規入手電池との少なくともひとつ、または２つ以上の条件を満たした電池を意味する上位概念として使用されている。正常な電池と表現するとき、それは、純正電池であり、機能的に有効な電池であり、かつ正規入手電池であることを意味する。異常な電池と表現するとき、非純正電池であるか、機能的に無効な電池であるか、または不正入手電池であることを意味する。

車両１０には、走行装置（ＶＨＤＭ）１２が搭載されている。走行装置１２は、電池１１から供給される電力によって車両１０を走行させる。走行装置１２には、電動機（ＥＬＭＴ）５１２ａが含まれている。さらに、走行装置１２には、車両１０を走行させる動力を発生する内燃機関（ＩＣＥＧ）５１２ｂを含むことができる。この実施形態では、内燃機関５１２ｂは、車両１０を走行させるための動力源である。内燃機関５１２ｂは、電池１１および電動機５１２ａに代わって、電池１１を使用することなく車両１０を走行させることができる。

車両１０には、充電装置（ＣＨＲＤ）１３が搭載されている。充電装置１３は、電池１１への充電を制御する。充電装置１３は、充電スタンド２１と車両１０とが充電線によって接続されているときに、充電スタンド２１から電池１１への充電を制御する。充電装置１３は、外部から入力される信号に応じて電池１１への充電を許可、または禁止する断続手段を備えることができる。充電装置１３は、外部から入力される信号に応じて電池１１への充電量を最低充電量と満充電との間の所定の充電量に制御する充電量調節手段を備えることができる。

車両１０には、通信装置（ＣＯＭＭ）１４が搭載されている。通信装置１４は、有線または無線によって少なくともひとつのサーバと通信可能に構成されている。通信装置１４は、充電線を介して充電スタンド２１と通信する有線通信装置（ＷＲＣＭ）１４ａを備える。さらに、通信装置１４は、携帯電話網を利用して、無線で通信施設２２と通信する無線通信装置（ＷＬＣＭ）１４ｂを備える。通信装置１４は、有線通信装置１４ａと無線通信装置１４ｂとのいずれか一方を用いて、外部のサーバ、すなわち外部機器である記憶装置にデータを送信する。通信装置１４は、少なくとも車両製造者のサーバ２４、および管理組織のサーバ２６と通信可能に構成されている。

車両１０には、表示装置（ＶＨＤＰ）１５が搭載されている。表示装置１５は、車両１０の運転者などの使用者に対してメッセージを表示する。なお、車両の使用者は、車両の所有者、管理者、運転者、または同乗者などのいずれかを意味するものとする。表示装置１５は、車両１０に搭載されたメータ装置、ナビゲーション装置、または映像装置によって提供することができる。

車両１０には、電池制御装置（ＢＴＣＴ）１６が搭載されている。電池制御装置１６は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを格納している。記憶媒体は、メモリによって提供されうる。プログラムは、制御装置によって実行されることによって、電池制御装置１６をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するように電池制御装置１６を機能させる。電池制御装置１６は、記憶部（ＶＨＭＭ）１６ａ、認証部（ＶＲＦＣ）１６ｂ、および制御部（ＣＯＮＴ）１６ｃを備える。これらの構成要素１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、マイクロコンピュータの回路とプログラムとによって提供される。

電池制御装置１６は、電池１１が適切に使用されるように電池１１、走行装置１２、および充電装置１３を制御する。電池制御装置１６は、電池１１の状態に応じて上記制御を実行するように構成される。電池制御装置１６は、さらに、使用者に与える不便を抑制しながら、非正規電池の使用を抑制するために、認証制御を実行する。認証制御を実行するために、電池制御装置１６は、正規の電池であるか否かを判定する電池判定手段を備える。さらに、電池制御装置１６は、電池判定手段の判定結果に応じて充電装置および／または走行装置を制御する制御手段と、電池判定手段の判定結果に応じて所定の情報を通信回線を介して送信する送信手段とを備える。電池制御装置１６が提供する手段は、所定の機能を達成する機能的ブロック、またはモジュールとも呼ぶことができる。

電池管理装置は、車両に搭載された電池制御装置１６を中心とする機器によって構成されている。電池管理装置の一部は、地上施設２０に含まれている。例えば、電池制御装置１６が提供する判定手段の一部は地上施設２０に設けることができる。また、非正規電池の使用を示す情報を複数のサーバを経由して目的とする記録装置に到達させる構成を採用してもよい。かかる構成においては、送信手段の一部が地上施設２０に設けられる。

記憶部１６ａは、電池を認証するための認証情報を記憶している。認証情報には、純正電池を認証するためのコードと、有効電池を認証するためのコードと、正規入手電池を認証するためのコードとを含むことができる。

認証部１６ｂは、正規の電池であるか否かを判定する電池判定手段を提供する。認証部１６ｂは、電池１１から識別情報と、管理情報とを読み出す手段を備える。さらに、認証部１６ｂは、記憶部１６ａに記憶された認証情報を読み出す手段を備える。

認証部１６ｂは、認証情報と識別情報とに基づいて、電池が純正電池か否かを判定する手段を備える。認証部１６ｂは、複数の電池モジュール１１ａのそれぞれに関して、電池が正規か否かを判定する。

電池が純正電池であるか否かの判定は、以下の処理によって実行することができる。例えば、純正電池にのみ所定の識別情報を交付する。電池の製造者は、交付された識別情報を記憶装置１１ｃに記憶させる。一方、記憶部１６ａには、識別情報と同じ認証情報が登録される。認証部１６ｂは、識別情報と認証情報とが一致する場合に、電池を正規のものと認証する。電池モジュール１１ａを車両１０に搭載したときに、識別情報と同じコードを認証情報として記憶部１６ａに登録してもよい。記憶装置１１ｃからの識別情報の読み出し、または記憶部１６ａへの認証情報の登録に、特殊な手順または装置を用いることにより、不正な登録行為を防止することができる。また、別の手法においては、純正電池にのみ、予め所定のコードによって暗号化された識別情報を交付する。電池の製造者は、交付された識別情報を記憶装置１１ｃに記憶させる。記憶部１６ａには、識別情報を解読するためのコードが認証情報として登録される。認証部１６ｂは、認証情報によって識別情報を解読でき、所定の情報が読み出された場合に、電池を正規のものと認証する。さらに、別の手法においては、純正電池にのみ所定の識別情報を交付する。認証部１６ｂは、通信装置１４を介して関連組織のサーバ２７にアクセスし、識別情報が純正電池のものか否かを判定する。この場合、判定手段は、認証部１６ｂとサーバ２７とによって構成される。識別情報を用いた純正電池の認証手段は、種々の認証技術を用いて構成することができる。

認証部１６ｂは、管理情報に基づいて電池が有効か否かを判定する手段を備える。認証部１６ｂは、複数の電池モジュール１１ａのそれぞれに関して、電池が有効か否かを判定する。

電池が有効か否かの判定は、以下の処理によって実行することができる。例えば、管理情報として電池の保障期間を示す情報を記憶装置１１ｃに記憶させる。認証部１６ｂは、保障期間が満了したか否かを判定する。保障期間中であれば、電池は有効である、すなわち電池は正規であると判定される。保障期間が満了した後であれば、電池は無効である、すなわち電池は非正規であると判定される。例えば、別の手法においては、管理情報として上限充電回数を示す情報を記憶装置１１ｃに記憶させる。認証部１６ｂは、上限充電回数を越えたか否かを判定する。上限充電回数以下であれば、電池は有効である、すなわち電池は正規であると判定される。上限充電回数を越えると、電池は無効である、すなわち電池は非正規であると判定される。

認証部１６ｂは、認証情報と識別情報とに基づいて電池が正規入手電池であるか否かを判定する手段を備える。認証部１６ｂは、複数の電池モジュール１１ａのそれぞれに関して、電池が正規入手電池であるか否かを判定する。

電池が正規入手電池であるか否かの判定は、以下の処理によって実行することができる。例えば、正規の流通経路を流通する純正電池にのみ所定の識別情報を交付する。電池の製造者は、交付された識別情報を記憶装置１１ｃに記憶させる。一方、正規の流通経路を経て入手された電池モジュール１１ａを車両１０に搭載するときには、正規の所定の登録処理が実行される。この登録処理により、記憶部１６ａには、識別情報と同じ認証情報が登録される。認証部１６ｂは、識別情報と認証情報とが一致する場合に、電池モジュール１１ａを正規入手品と認証する。識別情報を用いた正規入手電池の認証手段は、種々の認証技術を用いて構成することができる。

制御部１６ｃは、認証部１６ｂによる認証結果に応じて、電池１１、充電装置１３、および走行装置１２を制御する。制御部１６ｃは、認証結果に応じて充電を許可または禁止する手段、認証結果に応じて充電量を制限する手段、および認証結果に応じて電池１１を用いた走行を制限する手段などを含むことができる。制御部１６ｃと通信装置１４とは、非正規の電池が使用されている場合に、非正規電池の使用を示す情報を広域ネットワーク２３を介して外部のサーバ２４、２６に送信する送信手段を提供する。

次に、第１実施形態の電池管理システムの作動、および電池管理方法をフローチャートを参照しながら説明する。図３、図４、図５、および図６は、第１実施形態に係る電池管理システムの制御を示すフローチャートである。

図３は、車両１０に搭載された電池管理装置の作動を示すフローチャートである。まず、ステップ５３０では、車両１０の使用開始か否かが判定される。すなわち、車両１０に乗員が乗り込んで、車両１０の電源スイッチがオン位置に操作されたか否かの判定が実行される。車両の使用が開始されない場合、ステップ５３０に戻る。車両の使用が開始された場合、ステップ５３１に進む。ステップ５３１では、車両１０を使用しようとする者が正当な権限を有しているか否かを判定する使用者認証処理が実行される。例えば、使用者が所有する鍵、または電子コードが正当なものか否かが判定される。ステップ５３２では、ステップ５３１の使用者認証処理によって車両１０の使用が承認されたか否かが判定される。車両１０の使用が禁止された場合、ステップ５３０へ戻る。車両１０の使用が許容された場合、ステップ５３３に進む。

ステップ５３０ないしステップ５３２における処理は、車両１０に属するセキュリティ装置、または走行装置１２に属するイモビライザ装置によって実行される。ステップ５３１における使用者認証処理と後述のステップ５３３における電池認証処理とは、異なる認証処理である。使用者認証において肯定的な判定がされた後に、電池認証処理を実行することにより電池情報のセキュリティが高められる。

ステップ５３３では、電池認証処理が実行される。電池認証処理は、認証部１６ｂと制御部１６ｃとによって実行される。

ステップ５３４では、使用者が充電を実施しようとしているか否かが判定される。使用者が車両１０を充電スタンド２１の前に停車し、充電線を車両１０に接続すると、ステップ５３５に進む。ステップ５３５では、電池１１を充電する充電処理が実行される。充電処理は、充電装置１３に属する制御装置によって実行される。さらに、この充電処理においては、電池認証処理における認証結果が参照され、認証結果に応じた充電処理が実行される。

一方、充電ではない場合、ステップ５３６に進む。ステップ５３６では、電池１１を電源として使用する走行制御処理が実行される。この走行制御処理は、走行装置１２に属する制御装置によって実行される。走行制御処理において、電池認証処理における認証結果が参照され、認証結果に応じた走行制御処理が実行される。

図４は、電池認証処理を示すフローチャートである。ステップ５４０−５４６の処理によって、電池によって動作する電池動作機器に装着された電池１１が正規電池か非正規電池かを判定する電池判定手段が提供される。電池認証処理においては、まず、ステップ５４０において、電池１１から識別情報と管理情報とを含む電池情報が読み出される。さらに、ステップ５４０では、記憶部１６ａに記憶されている認証情報も読み出される。

ステップ５４１では、識別情報と認証情報とに基づいて、電池１１が車両１０に適合する純正品であるか否かが判定される。この判定は、例えば、純正品を示すコードが識別情報に含まれているか否かを判定することによって実施できる。ステップ５４１の処理は、電池が純正の電池か否かを判定する第１判定手段を提供する。ステップ５４１の処理は、電池モジュール１１ａごとに実行される。そして、ひとつでも非純正の電池モジュール１１ａが発見されると、ステップ５４５に進む。

ステップ５４２では、電池１１から読み出された管理情報に基づいて電池１１が有効であるか否かが判定される。すなわち、電池が機能的に有効か否かが判定される。ステップ５４２の処理は、電池が機能的に有効か否かを判定する第２判定手段を提供する。ステップ５４２の処理は、電池モジュール１１ａごとに実行される。そして、ひとつでも無効の電池モジュール１１ａが発見されると、ステップ５４５に進む。

ステップ５４３では、識別情報と認証情報とに基づいて、電池１１が正規に入手された電池であるか否かが判定される。すなわち、電池１１が正規の流通経路を経て入手され、正規の手順を経て車両１０に装着されたものであるか否かが判定される。この判定は、例えば、識別情報が車両１０に固有の情報と関連付けられているか否かを判定することによって実施できる。ステップ５４３の処理は、電池が正規に入手されたものであるか否かを判定する第３判定手段を提供する。ステップ５４３の処理は、電池モジュール１１ａごとに実行される。そして、ひとつでも不正入手に係る電池モジュール１１ａが発見されると、ステップ５４５に進む。

ステップ５４１で純正電池であると判定され、ステップ５４２で有効電池であると判定され、かつステップ５４３で不正入手電池ではないと判定されると、電池１１は正常な電池であると考えられる。よって、ステップ５４４では、電池１１が認証されたことを記憶する。以後、通常の充電制御と、通常の走行制御とが許容される。

ステップ５４１で非純正電池であると判定されるか、ステップ５４２で無効電池であると判定されるか、またはステップ５４３で不正入手電池であると判定されると、電池１１は異常な電池であると考えられる。ステップ５４５では、車両１０に非正規電池が使用されていることを車両１０の運転者に対して通知する。ステップ５４５では、異常な電池が使用されていることを表示装置１５に表示する。ステップ５４６では、電池１１が認証されなかったこと、すなわち電池１１が非正規電池であることを記憶する。以後、非正規電池の使用を抑制するように設定された走行制御と充電制御とが実行される。非正規電池に対策するための制御の一例は、通常の走行制御に比べて制限された走行制御と、通常の充電制御に比べて制限された充電制御とによって提供される。

図５は、充電制御を示すフローチャートである。まず、ステップ５５０では、電池１１が認証されたか否かを判定する。この判定は、ステップ５４４またはステップ５４６で記憶された認証結果を参照することで実施される。電池１１が正規電池として認証された場合、ステップ５５１により通常の充電制御を実行する。ステップ５５１により、電池判定手段において肯定的に判定されたとき、通常の充電条件の下で正規電池を充電する正規電池充電手段が提供される。

ステップ５５１では、電池１１に許容された最大の充電量まで電池１１が充電される。ステップ５５１の通常の充電制御によると、使用者は電池１１を、電池１１に許容された最大の充電量まで充電することができる。言い換えると、正規電池が使用される場合、使用者は電池１１を、利用可能な範囲内で無制限に充電することができる。

電池１１が正規電池として認証されなかった場合、ステップ５５２およびステップ５５３により制限された充電制御を実行する。つまり、非正規電池が使用されている場合は、制限された充電制御を実行する。制限された充電制御５５２−５５３は、充電量をゼロに制限する。この場合、使用者は一定の不便を感じる。従って、使用者に対して、正規電池への切替を促すことができる。

ステップ５５２では、非正規電池の使用に起因して、充電が禁止されたことを車両１０の運転者に通知する。ステップ５５２では、充電が禁止されたことを示す警告メッセージを表示装置１５に表示する。

ステップ５５３では、充電を禁止する。ステップ５５３では、充電装置１３から電池１１への充電を停止する。ステップ５５３により、電池判定手段において前記非正規電池が装着されていると判定されたとき、非正規電池への充電を禁止する充電禁止手段が提供される。

図６は、走行制御を示すフローチャートである。まず、ステップ５６０では、電池１１が認証されたか否かを判定する。この判定は、ステップ５４４またはステップ５４６で記憶された認証結果を参照することで実施される。

電池１１が正規電池として認証された場合、ステップ５６１により通常の走行制御を実行する。ステップ５６１により、電池判定手段において肯定的に判定されたとき、電池により電池動作機器が所定の機能を発揮することを許容する制御手段が提供される。この制御手段は、正規電池によって通常の走行制御を実行する正規電池用の走行制御手段とも呼ぶことができる。ステップ５６１による通常の走行制御によると、使用者は、電池１１を、電池１１に許容された最大の能力で機能させて、車両１０の走行機能を使用することができる。言い換えると、正規電池が使用される場合、使用者は電池１１と車両１０とを、利用可能な範囲内で最大限に使用することができる。

電池１１が正規電池として認証されなかった場合、ステップ５６２およびステップ５６３により制限された走行制御を実行する。つまり、非正規電池が使用されている場合は、制限された走行制御を実行する。ステップ５６２ないしステップ５６３により、電池判定手段において非正規電池が装着されていると判定されたとき、非正規電池の電力を使用することなく、非正規電池以外の動力源により電池動作機器を動作させる制御手段が提供される。

ステップ５６２では、非正規電池の使用に起因して、制限された走行制御が実行されることを車両１０の運転者に対して通知する。ステップ５６２では、制限された走行制御が実行されることを示す警告メッセージを表示装置１５に表示する。さらに、制限された走行制御の内容を表示装置１５に表示してもよい。

ステップ５６３では、内燃機関５１２ｂだけで車両１０を走行させる制御が実行される。このような制御は、制御部１６ｃから走行装置１２の制御装置へ指令を送信することによって実現することができる。指令を受信した走行装置１２は、電池１１および電動機５１２ａを使用することなく、内燃機関５１２ｂだけで車両１０を走行させる。ステップ５６３における走行制御は、電池１１に電力が残存していても、その残存電力を使用することがないように構成されている。このため、非正規電池の使用を完全に阻止することができる。すなわち、ステップ５６３における走行制御は、電池１１の使用を積極的に禁止する制御を意味している。その制御は、電池１１が電力を放電した後に、内燃機関５１２ｂだけで車両１０を走行させるといった消極的な走行制御とは明確に区別可能である。ステップ５６３により提供される制御手段は、電池判定手段において非正規電池が装着されていると判定されたとき、非正規電池の電力を使用することなく、内燃機関５１２ｂにより電池動作機器を動作させるよう構成されている。

この実施形態によると、非正規電池が装着されると、非正規電池を使用することなく、内燃機関５１２ｂだけにより車両１０を走行させることができる。すなわち、非正規電池以外の動力源により電池動作機器が動作する。このため、非正規電池を使用することによる不具合の発生を抑制することができる。しかも、使用者は電池動作機器を使用することができる。このため、使用者の利便性が損なわれることを抑制することができる。

（第２実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態の図２に代えて、図７の構成を採用する。さらに、図６に代えて、図８のフローチャートに示された走行制御を採用する。この実施形態も、図１、および図３から図５に図示された構成および手段を備えている。

図７は、車両１０に搭載された電池管理システムの一部を示すブロック図である。図２の構成と同じ構成には、同じ符号を付した。この実施形態では、車両１０には、補助電池（ＢＴＳＰ）５１１が設けられる。車両１０には、補助電池５１１を受け入れ、収容する収容部５１０が設けられている。収容部５１０には、補助電池５１１から電力供給を受けるためのコネクタが配置されている。補助電池５１１は、使用者が持ち運び可能なカートリッジとして構成されている。補助電池５１１は、収容部５１０に対して着脱可能に構成されている。補助電池５１１と収容部５１０とは、補助電池５１１の装着作業が、電池モジュール１１ａの装着作業より容易にできるように構成されている。補助電池５１１は、車両に対して選択的に取り付けられるオプション部品である。電池１１が正規電池であるとき、車両１０は補助電池５１１がなくとも、走行することができる。一方、電池１１が非正規電池であるとき、車両１０は補助電池５１１なしでは走行することができない。補助電池５１１の容量は、電池１１の容量より小さい。補助電池５１１の容量は、使用者が車両１０をサービス工場まで走行させることができる程度の容量に設定することができる。

この実施形態では、車両１０の動力源としての電池１１、５１１は、複数の電池部分を備えるといえる。電池部分のひとつは、主電池として設けられた電池１１であり、電池部分の他のひとつは、補助電池５１１である。ステップ５４０-５４３により提供される電池判定手段は、電池１１が正規電池か非正規電池かを判定するよう構成されている。補助電池５１１は、認証なしで使用可能とされている。従って、電池判定手段は、少なくとも一部の電池部分について、当該電池部分が正規電池か非正規電池かを判定するよう構成されている。

車両１０には、選択回路（ＢＴＳＬ）５１６が設けられている。選択回路５１６は、制御部１６ｃからの指令に応じて、電池１１と補助電池５１１とのいずれかひとつを選択する。選択回路５１６は、動力源として電池１１が選択されるとき、電池１１の電力を走行装置１２に供給する。選択回路５１６は、動力源として補助電池５１１が選択されるとき、補助電池５１１の電力を走行装置１２に供給する。従って、電池制御装置１６を含む制御手段は、複数の電池部分から非正規電池以外の電池部分５１１を選択し、選択された電池部分５１１から電池動作機器に給電する選択回路５１６を備えるといえる。

図８は、走行制御を示すフローチャートである。図６のステップと同じステップには、同じ符号を付した。この実施形態では、認証が成立しない場合には、ステップ５８０が実行される。ステップ５８０では、補助電池５１１の電力だけで車両１０を走行させる走行制御が実行される。ステップ５８０では、制御部１６ｃは、補助電池５１１だけから走行装置１２に電力を供給するように選択回路５１６を制御する。このとき、制御部１６ｃは、電池１１に残留した電力を使用することがないように選択回路５１６を切り替える。これにより、非正規電池の負荷が抑制される。ステップ５８０では、走行装置１２は、補助電池５１１の電力だけで車両１０を走行させる。走行装置１２は、補助電池５１１の給電能力に適合するように、車両１０の走行能力、例えば走行速度を制限することができる。従って、ステップ５８０によって提供される制御手段は、電池判定手段において非正規電池が装着されていると判定されたとき、補助電池５１１のみにより電池動作機器を動作させるよう構成されている。

この実施形態によると、非正規電池が装着されると、非正規電池を使用することなく、補助電池５１１だけにより車両１０を走行させることができる。

（第３実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態の図２に代えて、図９の構成を採用する。さらに、図５に代えて、図１０のフローチャートに示された充電制御を採用する。さらに、図６に代えて、図１１のフローチャートに示された走行制御を採用する。この実施形態も、図１、図３、および図４に図示された構成および手段を備えている。

図９は、車両１０に搭載された電池管理システムの一部を示すブロック図である。図２の構成と同じ構成には、同じ符号を付した。この実施形態では、車両１０には、選択回路（ＢＴＳＬ）５１６が設けられている。選択回路５１６は、制御部１６ｃからの指令に応じて、複数の電池モジュール１１ａから、正規の電池モジュール１１ａだけを選択する。選択回路５１６は、正規の電池モジュール１１ａだけの電力を走行装置１２に供給する。

この実施形態では、電池１１は、複数の電池部分を備えるといえる。電池部分は、電池モジュール１１ａである。ステップ５４０-５４３により提供される電池判定手段は、複数の電池モジュール１１ａのそれぞれが正規電池か非正規電池かを判定するよう構成されている。また、電池制御装置１６を含む制御手段は、複数の電池部分から非正規電池以外の電池部分１１ａを選択し、選択された電池部分１１ａから電池動作機器に給電する選択回路５１６を備えるといえる。

図１０は、充電制御を示すフローチャートである。図５のステップと同じステップには、同じ符号を付した。この実施形態では、認証が成立しない場合には、ステップ５９０が実行される。ステップ５９０では、非正規の電池モジュール１１ａの使用を禁止する。ステップ５９０では、正規の電池モジュール１１ａだけに充電する充電制御が実行される。ステップ５９０では、制御部１６ｃは、非正規の電池モジュール１１ａを、電池１１から完全に電気的に分離するように選択回路５１６を制御してもよい。

図１１は、走行制御を示すフローチャートである。図６のステップと同じステップには、同じ符号を付した。この実施形態では、認証が成立しない場合には、ステップ５９１が実行される。ステップ５９１では、非正規の電池モジュール１１ａの使用を禁止する。ステップ５９１では、正規の電池モジュール１１ａの電力だけで車両１０を走行させる走行制御が実行される。ステップ５９１では、制御部１６ｃは、正規の電池モジュール１１ａだけから走行装置１２に電力を供給するように選択回路５１６を制御する。このとき、制御部１６ｃは、非正規の電池モジュール１１ａに残留した電力を使用することがないように選択回路５１６を切り替える。これにより、非正規の電池モジュール１１ａの負荷が抑制される。ステップ５９１では、走行装置１２は、正規の電池モジュール１１ａの電力だけで車両１０を走行させる。走行装置１２は、正規の電池モジュール１１ａの給電能力に適合するように、車両１０の走行能力、例えば走行速度を制限することができる。例えば、正規の電池モジュール１１ａが電池１１の中に占める割合に応じて、走行速度を制限することができる。従って、ステップ５９１によって提供される制御手段は、電池判定手段において非正規電池が装着されていると判定されたとき、正規電池と判定された電池モジュール１１ａのみにより電池動作機器を動作させるよう構成されている。

この実施形態によると、非正規の電池モジュール１１ａが装着されると、非正規の電池モジュール１１ａを使用することなく、正規の電池モジュール１１ａだけにより車両１０を走行させることができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

例えば、補助電池５１１の構造は、電池モジュール１１ａの構造と同じとしてもよい。また、補助電池５１１を二次電池とし、さらに充電装置１３によって充電可能に構成してもよい。また、補助電池５１１にも認証処理を実行してもよい。この場合、正規な補助電池５１１だけが走行制御に使用される。

また、複数の実施形態を組み合わせて実施してもよい。例えば、非正規電池の装着が判定された場合、正規電池である電池モジュール１１ａと、内燃機関５１２ｂとによって車両１０を走行させてもよい。また、非正規電池の装着が判定された場合、補助電池５１１と、内燃機関５１２ｂとによって車両１０を走行させてもよい。また、非正規電池の装着が判定された場合、正規電池である電池モジュール１１ａと、補助電池５１１と、内燃機関５１２ｂとによって車両１０を走行させてもよい。また、さらに、非正規電池の装着が判定された場合、正規電池である電池モジュール１１ａと、補助電池５１１とによって車両１０を走行させてもよい。

例えば、制御装置が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置をアナログ回路によって構成してもよい。

１ 電池管理システム、１０ 車両、１１ 電池（電池パッケージ）、１２ 走行装置、１３ 充電装置、１４ 通信装置、１５ 表示装置、１６ 電池制御装置、２０ 地上施設、２１ 充電スタンド、２２ 通信施設、２３ 広域ネットワーク、２４ 車両製造者のサーバ、２５ 電池製造者のサーバ、２６ 管理組織のサーバ、２７ 関連組織のサーバ、５１０ 収容部、５１１ 補助電池、５１６ 選択回路。

Claims (8)

1. 電池によって動作する電池動作機器の電池が正規電池か非正規電池かを判定する電池判定手段と、
   前記電池判定手段において前記非正規電池と判定されたとき、前記非正規電池の電力を使用することなく、前記非正規電池以外の動力源により前記電池動作機器を動作させる制御手段とを備えることを特徴とする電池管理装置。
2. 前記電池動作機器は、前記電池を動力源として走行する車両であることを特徴とする請求項１に記載の電池管理装置。
3. 前記電池判定手段において前記非正規電池が装着されていると判定されたとき、前記非正規電池への充電を禁止する充電禁止手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電池管理装置。
4. 前記制御手段は、前記電池判定手段において前記非正規電池が装着されていると判定されたとき、前記非正規電池の電力を使用することなく、内燃機関により前記電池動作機器を動作させるよう構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電池管理装置。
5. 前記電池は、複数の電池部分を備え、
   前記電池判定手段は、少なくとも一部の前記電池部分について、当該電池部分が前記正規電池か前記非正規電池かを判定するよう構成されており、
   前記制御手段は、前記電池判定手段において前記非正規電池が装着されていると判定されたとき、前記非正規電池以外の前記電池部分により前記電池動作機器を動作させるよう構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電池管理装置。
6. 前記制御手段は、複数の前記電池部分から前記非正規電池以外の前記電池部分を選択し、選択された前記電池部分から前記電池動作機器に給電する選択回路を備えることを特徴とする請求項５に記載の電池管理装置。
7. 前記電池部分のひとつは、主電池であり、
   前記電池部分の他のひとつは、補助電池であり、
   前記電池判定手段は、前記主電池が前記正規電池か前記非正規電池かを判定するよう構成されており、
   前記制御手段は、前記電池判定手段において前記非正規電池が装着されていると判定されたとき、前記補助電池のみにより前記電池動作機器を動作させるよう構成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の電池管理装置。
8. 複数の前記電池部分は、複数の電池モジュールであり、
   前記電池判定手段は、複数の前記電池モジュールのそれぞれが前記正規電池か前記非正規電池かを判定するよう構成されており、
   前記制御手段は、前記電池判定手段において前記非正規電池が装着されていると判定されたとき、前記正規電池と判定された前記電池モジュールのみにより前記電池動作機器を動作させるよう構成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の電池管理装置。

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