JP2014054083A - 電池劣化予測システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の電池に関する電池情報を互いに活用することで、放電に関する情報に基づいて電池の劣化を予測する。
【解決手段】電池劣化予測システム１０において、予測部１３は、記憶部１５が管理する複数の電池情報を検索し、放電情報が互いに対応する電池情報を第１のデータ群として抽出し、抽出された第１のデータ群について放電電気量を互いに比較することで、組電池１００の劣化を予測している。第１のデータ群として抽出された電池情報には、放電態様が等しい組電池１００に関する情報が集約されることとなる。放電態様が等しい複数の組電池１００では、個々の組電池１００に劣化が生じていない場合、その放電電気量も同等の時間を示す傾向がある。そこで、放電態様が等しい複数の組電池１００を対象として、その放電電気量の異同を検証することで、組電池１００の劣化を有効に予測することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電池の劣化を予測する電池劣化予測システムに関する。

近年、電気を動力源とする電気自動車やエンジンとモータを組み合わせて走行するハイブリッド自動車が注目を集めており、これらに搭載する高エネルギー密度、高出力密度となる電池（バッテリ）が知られている。このような高出力型電池としては、例えば、複数の単電池を電気的に直列接続して構成される組電池が用いられる。

例えば、特許文献１には、管理サーバが開示されている。電池が寿命に到達していると判定されたときには、電池の使用環境（搭載車種、使用地域、使用用途、走行履歴など）と使用状態情報（電池の充電特性や放電特性、通算走行距離、通算使用時間など）とを関連付けて、寿命情報のデータベースの一部として記憶させる。電池は、その搭載車種や使用地域、使用用途、走行履歴などを含む使用環境によって劣化しやすさが異なるため、寿命に到達した電池の状態は、それまでの使用環境に依存する。したがって、電池の使用環境（自動車の車種、使用地域、使用用途、走行履歴など）と寿命状態情報とを関連付けて寿命情報としてデータベース化して記憶させることにより、寿命情報をより適正なものとすることができる。

特開２０１１−６９６９３号公報

この特許文献１に開示された手法によれば、単一の電池に関する情報を用いてその電池の劣化（寿命）を予測するものの、複数の電池に関する情報を互いに活用して電池の劣化を有効に予測することまでは開示されていない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の電池に関する電池情報を互いに活用し、当該電池の放電に関する情報から電池の劣化を予測することである。

かかる課題を解決するために、本発明は、複数の電池から取得した電池情報に基づいて、電池の劣化を予測する予測部を備えた電池劣化予測システムを提供する。ここで、電池情報は、電池の放電電気量及び電池の放電に関するその他の情報で構成される放電情報を含む。そして、予測部は、複数の電池情報を検索し、放電情報が互いに対応する電池情報を第１のデータ群として抽出し、この抽出された第１のデータ群について放電電気量を互いに比較することで、電池の劣化を予測する。

本発明によれば、複数の電池に関する電池情報において、放電情報を互い比較することができる。これにより、第１のデータ群として抽出された電池情報には、放電態様が等しい電池に関する情報が集約されることとなるので、放電電気量の異同を通じて電池の劣化を予測することができる。このように、複数の電池に関する電池情報を互いに活用することで、当該電池の放電に関する情報から電池の劣化を予測することができる。

電池劣化予測システムの全体構成を模式的に示すブロック図 組電池の構成を示す説明図 記憶部が保有する電池情報リストを示す説明図 第１の実施形態に係る組電池の劣化予測の処理を示すフローチャート 第１のデータ群を示す説明図 第２のデータ群を示す説明図 劣化が予測される電池情報を示す説明図 走行距離に対する放電電気量をプロットした説明図 組電池１００の劣化予測の処理を示すフローチャート 電圧ばらつきと補正係数とを示す相関図 容量調整後の経過時間と補正係数とを示す相関図

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る電池劣化予測システム１０の全体構成を模式的に示すブロック図である。電池劣化予測システムは、電池の劣化を予測するシステムであり、本実施形態では、予測対象となる電池として、ハイブリッド車両や電気自動車といった電動車ＥＶに電源として搭載されるバッテリである組電池を例示する。

まず、電池劣化予測システム１０の説明に先立ち、電動車ＥＶについて説明を行う。電動車ＥＶは、バッテリとしての組電池１００及び負荷２００を備えている。

図２に示すように、組電池１００は、複数の単電池Ｃ１〜ＣＮを直列に接続した電池群を主体に構成されている。各単電池Ｃ１〜ＣＮとしては、ニッケル水素電池などのアルカリ蓄電池、リチウムイオン電池などの有機電解液電池などを用いることができ、本実施形態では、リチウムイオン電池を例示して説明する。組電池１００を構成する単電池Ｃ１〜ＣＮの数は、特に限定されず、所望とする仕様に応じて適宜設定することができる。なお、単電池Ｃ１〜ＣＮのそれぞれは、単一の電池要素で構成される必要はなく、互いに接続された複数の電池要素からなるものであってもよい。

個々の単電池Ｃ１〜ＣＮには、容量調整回路４００がそれぞれ接続されている。容量調整回路４００は、抵抗４０１及びスイッチ４０２の直列回路を並列接続して構成されており、スイッチ４０２を閉じて単電池Ｃ１〜ＣＮの容量調整放電を行なうことで、単電池Ｃ１〜ＣＮの容量調整を行うことができる。容量調整の目的は、例えば複数の単電池Ｃ１〜ＣＮの電圧を均一にすることである。各単電池Ｃ１〜ＣＮに対応したスイッチ４０２の開閉は、後述するバッテリコントローラ５００により制御される。

この組電池１００は、ＡＣコンセントを介して外部の商用交流電源に接続されたり、外部の専用充電器に接続されたりすることで、充電を行うことができ、充電設備の形態に応じて任意に充電形態を選択することができる。例えば、電動車ＥＶは、普通充電、急速充電の２系統の充電方式を備えており、これにより、ユーザの要求に応じた仕様にて組電池１００の充電を行うこともできる。

バッテリコントローラ５００は、組電池１００を総合的に管理する機能を担っている。バッテリコントローラ５００としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。このバッテリコントローラ５００には、単電池Ｃ１〜Ｃｎの温度を測定するための温度センサ１０２からの検出信号が入力されたり、組電池１００の充放電電流を検出する電流センサ３００からの検
出信号が入力されたりしている。また、バッテリコントローラ５００には、個々の単電池Ｃ１〜Ｃｎの電圧を測定するための電圧センサ（図示せず）からの検出信号も入力されている。

本実施形態において、バッテリコントローラ５００は、電池情報を記憶部５０１に格納している。電池情報は、電池劣化予測システム１０による電池の劣化の予測に必要な情報であり、使用環境情報と、放電情報とで構成されている。

使用環境情報は、組電池１００が使用される環境に関する情報であり、「エリア」、「用途」、「走行距離」及び「出荷後経過時間」が含まれている。

「エリア」は、組電池１００が使用される地域を示す情報であり、例えば、関東平野部、関東山間部といったように、予め定義された複数の地域区分の中から該当する地域区分が設定されている。この「エリア」に関する情報は、電動車ＥＶの使用される地域に応じて、該当する地域区分を予め設定しておくこともできるし、電動車ＥＶが保有するナビゲーションシステムなどの情報をバッテリコントローラ５００が周期的に取得し、取得した情報に対応する地域区分によって随時更新してもよい。

「用途」は、組電池１００が搭載される電動車ＥＶの用途を示す情報であり、例えば、個人的に使用する個人用途であるのか、それとも法人が利用する営業用途であるのかといった区分が設定されている。この「用途」に関する情報は、電動車ＥＶの使用される用途に応じて、該当する区分を予め設定しておくことができる。

「走行距離」は、組電池１００が搭載される電動車ＥＶの走行距離を示す情報であり、例えば、５０００ｋｍ毎に区切られた複数の距離区分の中から該当する距離区分が設定されている。この「走行距離」に関する情報は、電動車ＥＶの制御を担うコントローラから走行距離に関する情報をバッテリコントローラ５００が周期的に取得し、取得した情報に対応する距離区分によって随時更新することができる。

「出荷後経過時間」は、組電池１００が搭載される電動車ＥＶが出荷されてからの経過時間を示す情報であり、例えば、１年毎に区切られた複数の時間区分の中から該当する時間区分が設定されている。この「出荷後経過時間」は、出荷後の経過時間に対応して随時更新することができる。

放電情報は、組電池１００の放電に関する情報であり、「放電電気量」、「放電開始時電圧」及び「放電開始時電池温度」が含まれている。これらの情報は、負荷２００に電力が供給されるに際してバッテリコントローラ５００により特定され、バッテリコントローラ５００により最新の情報に随時更新されている。

「放電電気量」は、電動車ＥＶの走行時に使用される電気量、すなわち、走行に伴い組電池１００から放電された電気量を示す情報であり、例えば、５ＡＨ毎に区切られた複数の電気量区分の中から該当する電気量区分が設定されている。

「放電開始時電圧」は、組電池１００への放電開始時における各単電池Ｃ１〜ＣＮの平均電圧を示す情報である。

「放電開始時電池温度」は、組電池１００への放電開始時における単電池Ｃ１〜ＣＮの温度を示す情報である。

また、組電池１００には、電池劣化予測システム１０とデータ通信を行うための通信イ
ンターフェースである通信装置６００が設けられている。組電池１００のバッテリコントローラ５００は、通信装置６００を介して電池情報を電池劣化予測システム１０に送信したり、当該通信装置６００を介して電池劣化予測システム１０から送信される情報を取得したりすることができる。双方向データ通信の手法としては、例えば、データ通信に一般的に用いられる無線ＬＡＮ（Local Area Network）を用いることができるが、これ以外にも、携帯電話のような通信網を介して行う手法であってもよい。通信装置６００としては、組電池１００に適用される専用の無線通信装置であってもよいし、電動車ＥＶが備える無線通紙装置を利用したり、携帯電話といったデータ通信機能を備えた通信端末を接続して利用したりしてもよい。

負荷２００は、組電池１００と電気的に接続されて使用されるものであり、たとえば、電動車ＥＶに搭載されるモータ及びインバータがこれに該当する。なお、回生制御の際には、モータ及びインバータを介して、電気エネルギーに逆変換され、組電池１００が充電可能となっている。

再び図１を参照するに、電池劣化予測システム１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ、補助記憶装置としてのＨＤＤ（Hard Disk Drive）などを備えるコンピュータで
あり、これらの要素はバスを介して相互に接続されている。また、電池劣化予測システム１０は、組電池１００が備える通信装置６００とデータ通信を行うための通信インターフェースを備えている。

電池劣化予測システム１０は、これを機能的に捉えた場合、情報取得部１１、情報補正部１２、予測部１３、通知部１４及び記憶部１５を有している。

情報取得部１１は、通信装置６００と通信を行うことにより、その通信装置６００と対応する組電池１００から、電池情報を取得する。情報補正部１２は、必要に応じて、電池情報を補正する。予測部１３は、記憶部１５において管理される複数の電池情報に基づいて、組電池１００の劣化を予測する。通知部１４は、組電池１００と対応する通信装置６００に対して、その判定結果を通知する。

図３は、記憶部１５が保有する電池情報リストを示す説明図である。記憶部１５は、組電池１００毎に、情報取得部１１によって取得された電池情報を格納し、これにより、電池情報リストを形成する。電池情報は、組電池１００を識別するための電池ＩＤと対応づけて、記憶部１５に格納される。電池ＩＤは、例えば、通信装置６００が電池情報を送信する際に、当該電池情報と対応付けて送信したりすることができる。このように、記憶部１５は、情報取得部１１が複数の組電池１００から取得した電池情報をそれぞれ管理する情報管理部としての機能を担っている。

また、記憶部１５には、劣化の予測対象となる組電池１００との間で通信を行うために、当該組電池１００に対応する通信装置６００との間で通信を行うためのアドレスリストを保持している。このアドレスリストは、組電池１００毎に、その電池ＩＤと、通信装置６００のアドレス情報とが対応付けられたリストである。通知部１４は、アドレスリストに記載されたアドレスに基づいて、所定の電池ＩＤの組電池１００と対応する通信装置６００との間で通信を行うことにより、各電動車ＥＶに搭載された組電池１００に対して電池情報の送信を要求したり、特定の電動車ＥＶに搭載された組電池１００に対して所定の情報を送信したりすることができる。

図４は、第１の実施形態に係る組電池１００の劣化予測の処理を示すフローチャートである。まず、ステップ１（Ｓ１）において、情報取得部１１は、各組電池１００に関する電池情報を取得する。具体的には、情報取得部１１は、まず、アドレスリストに基づいて
、各組電池１００の通信装置６００と通信を行い、電池情報の送信を要求する。この送信要求に応じて、バッテリコントローラ５００は、自己の記憶部５０１から電池情報を読み込むと、当該電池情報を通信装置６００を通じて電池劣化予測システム１０に送信する。これにより、情報取得部１１は、各組電池１００に関する電池情報を取得する。前述したように、電池情報は、使用環境情報（エリア、用途、走行距離及び出荷後経過時間）と、放電情報（放電電気量、放電開始時電圧及び放電開始時電池温度）とを含む情報である。図３に示すように、各組電池１００に関する電池情報は電池ＩＤと対応付けて記憶部１５に記録され、これにより、電池情報リストとして管理される。

ステップ２（Ｓ２）において、予測部１３は、電池情報リストの中から放電情報を抽出する。

ステップ３（Ｓ３）において、予測部１３は、電池ＩＤが異なる複数の電池情報において、放電電気量を除くその他の情報（放電開始時電圧及び放電開始時電池温度）が全て揃っているか否かを判断する。具体的には、予測部１３は、複数の放電情報において、その他の情報（放電開始時電圧及び放電開始時電池温度）の全てが一致している場合に、放電情報が揃っていると判断する。図５に示す例では、「電池ＩＤ」が「１」、「３」、「１００」、「５００」及び「１０００」に該当する複数の放電情報では、「放電開始時電圧」が「４．０Ｖ」、「放電開始時電池温度」が「２０度」という点において揃っている。この場合、予測部１３は、「電池ＩＤ」が「１」、「３」、「１００」、「５００」及び「１０００」に該当する複数の組電池１００において、放電情報が互いに対応していると判断する。放電情報が互いに対応する複数の電池情報は、第１のデータ群として抽出される（図５参照）。

このステップ３において肯定判定された場合、すなわち、放電電気量を除くその他の情報が全て揃っている場合には、後述するステップ６（Ｓ６）に進む。一方、ステップ３において否定判定された場合、すなわち、放電電気量を除くその他の情報が全て揃っていない場合には、ステップ４（Ｓ４）に進む。なお、ステップ３の判断では、放電電気量を除くその他の情報が完全に一致していることを要求する必要はなく、許容可能な範囲内において相違する場合であっても、その状態を情報が揃っていると判断してもよい。

ステップ４において、予測部１３は、電池ＩＤが異なる複数の放電情報において、放電電気量を除くその他の情報のうち少なくとも一つの情報が揃っているか否かを判断する。放電電気量を除くその他の情報の全てが揃っていない場合には、ステップ４において否定判定されるので、ステップ２の処理に戻る。一方、放電電気量を除くその他の情報のうち少なくとも一つの情報が揃っている場合には、ステップ４において肯定判定されるので、ステップ５（Ｓ５）の処理に進む。

その他の情報のうち少なくとも一つの情報が揃っている複数の電池情報は、予測部１３により第１のデータ群として抽出されると、情報補正部１２は、第１のデータ群に該当する複数の電池情報に対して、第１の補正処理を行う。第１の補正処理は、組電池１００の温度特性や充放電特性に基づいて、その他の情報のうち不揃いの情報が互いに揃うように、第１のデータ群における放電電気量を補正する処理である。

ここで、第１の補正処理の具体的な中身について、例えば、放電電気量を除くその他の情報のうち放電開始時電池温度だけが不揃いであった場合を例に挙げて説明する。例えば、「電池ＩＤ」が「１」の放電情報と、「電池ＩＤ」が「１００００」の放電情報とでは、「放電開始時電池温度」のみが異なっている。この場合、情報補正部１２は、まず基準とする電池情報を設定する。例えば、基準とする電池情報を「電池ＩＤ」が「１」の電池情報とする。つぎに、情報補正部１２は、残余の電池情報、すなわち、「電池ＩＤ」が「
１００００」の電池情報について、「電池ＩＤ」が「１」の場合と同様に「放電開始時電池温度」が「２０度」である場合には、放電電気量がどれくらい変化するかを、組電池１００の温度特性及び充放電特性に基づいて推定する。そして、情報補正部１２は、その推定された値を補正後の放電電気量に設定する。この補正処理により、放電電気量を除くその他の情報の一部に差異があっても、実質的に同じ条件のデータとして取り扱うことができる。

ステップ６において、予測部１３は、第１のデータ群に該当する電池情報を参照し、使用環境情報が互いに揃っているものを抽出し、抽出された複数の電池情報について放電電気量を互いに比較する。具体的には、図５，６に示すように、予測部１３は、第１のデータ群に該当する複数の電池情報において、使用環境情報が互いに揃っている電池情報を抽出する。図５に示す例では、第１のデータ群に該当する複数の放電情報において、「電池ＩＤ」が「１」、「１００」及び「１０００」に該当する使用環境情報は、「エリア」が「関東平野部」、「用途」が「個人」、「走行距離」が「２５０００ｋｍ〜３００００ｋｍ」、「出荷後経過時間」が「２年〜３年」という点において揃っている。予測部１３は、「電池ＩＤ」が「１」、「１００」及び「１０００」に該当する複数の組電池１００において、使用環境情報が揃っていると判断する。使用環境情報が一致している複数の電池情報は、第２のデータ群として抽出される。なお、第２のデータ群の抽出にあたり、使用環境情報が一致していることを要求する必要はなく、許容可能な範囲内において相違する場合であっても、その状態を情報が揃っていると判断してもよい。

ステップ７（Ｓ７）において、予測部１３は、第２のデータ群として抽出された複数の電池情報を互いに比較し、放電電気量が他の放電電気量よりも大きいと判断される電池情報が存在するか否かを判断する。この判断は、例えば、第２のデータ群における放電電気量の平均値を演算し、それとの乖離が所定値以上であることといった要件から判断したり、標準偏差に基づいて判断したりといった、各種の統計的手法を用いることができる。このステップ７において肯定判定された場合、すなわち、放電電気量が他の電池情報よりも大きい電池情報が存在する場合には、ステップ８（Ｓ８）に進む。一方、ステップ７において否定判定された場合、すなわち、放電電気量が他の電池情報よりも大きい電池情報が存在しない場合には、ステップ１（Ｓ１）の処理に戻る。

ステップ８において、予測部１３は、放電電気量が他の放電電気量よりも大きいと判断された電池情報について、その電池情報に該当する組電池１００の劣化を予測する。図６に示す例では、「電池ＩＤ」が「１」に該当する電池情報は、放電電気量が、他の電池情報、具体的には、「電池ＩＤ」が「１」，「１００」，「１００」に該当する電池情報の放電電気量よりも大きくなっている。この場合、予測部１３は、「電池ＩＤ」が「１」となる電池情報について、組電池１００の劣化を予測する（図７参照）。

ここで、放電電気量が大きい組電池１００について劣化を予測する理由は次の通りである。劣化している組電池１００は、内部抵抗が増えているため、劣化していないものと比較して、放電電気量が大きくなるという特性がある。ここで、図８は、走行距離に対する放電電気量をプロットした説明図である。図７に示す「電池ＩＤ」が「１」の電池情報は、図８で約２９０００ｋｍ付近で放電電気量が３６AHを示している。

ステップ９（Ｓ９）において、通知部１４は、組電池１００が劣化していると判断された電池情報に関連付けられた「電池ＩＤ」に基づいて、アドレスリストを検索する。そして、通知部１４は、当該「電池ＩＤ」に対応するアドレス情報に基づいて、当該「電池ＩＤ」に対応する組電池１００に対して、通信装置６００を介してその劣化が予測されたことを通知する。また、特定の使用環境情報や放電情報に該当する組電池１００について、多くの頻度で劣化が予測されているようであれば、通知部１４は、予測結果とともに、そ
の劣化が予測される使用環境や放電態様を通知することが好ましい。

通信装置６００を介して電池劣化予測システム１０から通知を受けると、その組電池１００のバッテリコントローラ５００は、劣化の予測を受けて、電動車ＥＶが備えるディスプレイなどにその旨を報知する。また、現在の使用環境が、組電池１０００の劣化が予測される特定の環境である場合には、ディスプレイなどにその旨を報知する。

このように本実施形態において、電池劣化予測システム１０において、予測部１３は、記憶部１５が管理する複数の電池情報を検索し、放電情報が互いに対応する電池情報を第１のデータ群として抽出し、抽出された第１のデータ群について放電電気量を互いに比較することで、組電池１００の劣化を予測している。

かかる構成によれば、複数の組電池１００に関する電池情報において、放電情報を互い比較することができる。これにより、第１のデータ群として抽出された電池情報には、放電態様が等しい組電池１００に関する情報が集約されることとなる。放電態様が等しい複数の組電池１００では、個々の組電池１００に劣化が生じていない場合、その放電電気量も同等の大きさを示す傾向がある。そこで、放電態様が等しい複数の組電池１００を対象として、その放電電気量の異同を検証することで、組電池１００の劣化を有効に予測することができる。すなわち、複数の組電池１００に関する電池情報を互いに活用することで、組電池１００の放電電気量に基づいて電池の劣化を予測することができる。

また、本実施形態において、予測部１３は、第１のデータ群に該当する電池情報の中から、使用環境情報が互いに揃っている電池情報を第２のデータ群として抽出し、抽出された第２のデータ群について放電電気量を互いに比較することで、電池の劣化を予測している。

このように、第２のデータ群として抽出された電池情報には、放電態様が等しく、かつ、同等の使用環境に相当する組電池１００に関する情報が集約されることとなる。放電態様が等しく、さらに、同等の使用環境における複数の組電池１００では、個々の組電池１００に劣化が生じていない場合、その放電電気量も同等の時間を示す傾向がある。そこで、放電態様が等しく、同等の使用環境にある複数の組電池１００を対象として、その放電電気量の異同を検証することで、組電池１００の劣化を有効に予測することができる。

また、本実施形態において、予測部１３は、放電電気量が他の放電電気量よりも大きいと判断される場合に、組電池１００の劣化を判定する。

組電池１００の劣化が進行すると、内部抵抗が増加することとなり、同等の放電形態及び使用環境であっても、放電電気量が増大する傾向にある。そこで、放電電気量が他の放電電気量よりも大きいことを判断することで、組電池１００の劣化を有効に予測することができる。

また、本実施形態において、予測部１３は、放電電気量を除くその他の情報（放電開始時電圧及び放電開始時電池温度）の少なくとも一つ以上が揃っている電池情報を、第１のデータ群として抽出してもよい。ここで、情報補正部１２は、第１のデータ群において、放電電気量を除くその他の情報の全部が揃っていない場合には、組電池１００の温度特性又は組電池１００の充放電特性に基づいて、不揃いの情報を互いに揃えるように、第１のデータ群における放電電気量を補正している。

かかる構成によれば、放電情報が全部揃わないこともあるので、一部の情報が異なる場合でも、補正処理を前提に、それらの情報を第１のデータ群として抽出している。これに
より、第１のデータ群として抽出される電池情報の母数を確保することができるので、予測精度を確保することができる。また、補正処理を行うことで、一部の情報が異なる場合でも、実質的に同じ条件の放電情報として取り扱うことができるので、予測精度の低下を招くことを抑制することができる。

また、通知部１４は、予測部１３により組電池１００の劣化が予測された電池情報に基づいて、当該電池情報を取得した組電池１００に対して予測結果を通知する。

これにより、組電池１００を搭載する電動車ＥＶのユーザに対して、組電池１００の劣化が予測されたことを通知することができる。そのため、今後異常が生じる可能性があるものに対して、注意喚起を促すことができる。

また、通知部１４は、予測結果とともに、組電池１００の劣化が予測される使用環境及び放電態様を併せて通知することができる。

かかる構成によれば、複数の組電池１００の電池情報を統計的に処理しているので、劣化が予測される組電池１００の使用環境及び放電態様を紐付けることができる。これにより、ユーザの使い方に対して劣化しにくい使い方をアドバイスすること等ができる。さらに、ある組電池１００の使用環境や放電形態について抵抗劣化しやすいことが分かると、システム側としても閾値を下げるなどして、劣化の検知感度を上げるといった措置をすることができる。

（第２の実施形態）
図９は、第１の実施形態に係る組電池１００の劣化予測の処理を示すフローチャートである。第２の実施形態に係る劣化予測の処理が、第１の実施形態のそれと相違する点は、第２の補正処理を更に実行することである。なお、第１の実施形態と共通する構成については説明をすることとし、以下、相違点を中心に説明を行う。

第１の実施形態では、ステップ３の肯定判定に続き、又は、ステップ５の処理に続き、ステップ６の処理に移行するが、本実施形態では、ステップ６の処理に移行する前に、ステップ１０（Ｓ１０）及びステップ１１（Ｓ１１）の処理が実行することとしている。

具体的には、ステップ１０において、予測部１３は、放電電気量に影響を与える因子を特定する。ステップ６の処理において放電電気量が比較されるが、放電電気量を比較する際も、そのままの数字を比較するのではく、放電電気量に影響を与える因子を特定し、これを考慮した上で放電電気量を比較することが好ましい。例えば、組電池１００の劣化状態が同じであっても、組電池１００の最大電圧と最小電圧との差である電圧ばらつき、又は、容量調整回路４００により容量調整が完了した時点からの経過時間の相違によって、放電電気量も相違する。そこで、電圧ばらつきや容量調整後の経過時間といった因子を考慮して、放電電気量を補正する必要がある。

そこで、このステップ１０において、予測部１３は、第１のデータ群として抽出された電池情報に対応する各組電池１００について、電圧ばらつきや容量調整後の経過時間を特定する。各組電池１００に関する電圧ばらつきや容量調整後の経過時間は、電池情報を取得する際に（ステップ１）同時に要求してもよいし、第１のデータ群に対応する「電池ＩＤ」からアドレスリストを検索し、検索されたアドレス情報に基づいて、当該「電池ＩＤ」に対応する組電池１００に対して電圧ばらつきや容量調整後の経過時間を問い合わせてもよい。

ステップ１１において、予測部１３は、第１のデータ群として抽出された各電池情報に
ついて、電圧ばらつきや容量調整後の経過時間に基づいて放電電気量を補正する第２の補正処理を行う。

具体的には、予測部１３は、電圧ばらつきに対応する補正係数を規定するマップ又は演算式を保持しており、電圧ばらつきに応じた補正係数を特定する。ここで、図１０に示すように、補正係数は１未満の値に設定されており、電圧ばらつきが大きい程、補正係数が小さくなるような傾向に設定されている。そして、予測部１３は、電池情報に該当する放電電気量に補正係数を乗算することにより、補正後の放電電気量を演算する。電池情報における放電電気量は、補正後の放電電気量により更新される。すなわち、本補正処理により、電圧ばらつきが大きい組電池１００については、放電電気量が小さくなるように修正がなされることとなる。

また、予測部１３は、容量調整後の経過時間に対応する補正係数を規定するマップ又は演算式を保持しており、容量調整後の経過時間に応じた補正係数を特定する。ここで、図１１に示すように、補正係数は１未満の値に設定されており、容量調整後の経過時間が大きい程、補正係数が小さくなるような傾向に設定されている。そして、予測部１３は、電池情報に該当する放電電気量に補正係数を乗算することにより、補正後の放電電気量を演算する。電池情報における放電電気量は、補正後の放電電気量により更新される。すなわち、本補正処理により、容量調整後の経過時間が大きい組電池１００については、放電電気量が小さくなるように修正がなされることとなる。

このように本実施形態において、情報補正部１２は、組電池１００の各単電池Ｃ１〜ＣＮの最大電圧と最小電圧の差である電圧ばらつき、又は複数の単電池Ｃ１〜ＣＮの電圧を均一にするための容量調整が完了した時点からの経過時間に基づいて、第１のデータ群における放電電気量を補正している。これにより、放電電気量の差をより精度高く予測することができ、劣化予測の精度向上を図ることができる。

具体的には、情報補正部１２は、電圧ばらつきが大きい程、放電電気量が小さくなるように補正を行うことができる。あるいは、情報補正部１２は、容量調整が完了して時点からの経過時間が大きい程、放電電気量が小さくなるように補正を行うことができる。これにより、放電電気量が適切に補正されることで、放電電気量の差をより精度高く予測することができる。

以上、本発明の実施形態にかかる電池劣化予測システムについて説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。また、上述した実施形態では、組電池を対象として説明を行ったが、単電池のみで構成される電池であってもよい。

１０ 電池劣化予測システム
１１ 情報取得部
１２ 情報補正部
１３ 予測部
１４ 通知部
１５ 記憶部
１００ 組電池
１０２ 温度センサ
２００ 負荷
３００ 電流センサ
４００ 容量調整回路
４０１ 抵抗
４０２ スイッチ
５００ バッテリコントローラ
５０１ 記憶部
６００ 通信装置

Claims (10)

1. 電池から、当該電池の劣化の予測に必要な電池情報を取得する情報取得部と、
   前記情報取得部が複数の電池から取得した電池情報をそれぞれ管理する情報管理部と、
   前記情報管理部が管理する複数の電池情報に基づいて、前記電池の劣化を予測する予測部と、を備え、
   前記電池情報は、電池の放電電気量及び電池の放電に関するその他の情報で構成される放電情報を含み、
   前記予測部は、前記情報管理部が管理する複数の電池情報を検索し、前記放電情報が互いに対応する前記電池情報を第１のデータ群として抽出し、当該抽出された第１のデータ群について前記放電電気量を互いに比較することで、電池の劣化を予測することを特徴とする電池劣化予測システム。
2. 前記電池情報は、前記放電情報に加え、電池が使用される環境に関する情報である使用環境情報を含み、
   前記予測部は、前記第１のデータ群に該当する電池情報の中から、前記使用環境情報が互いに揃っている電池情報を第２のデータ群として抽出し、当該抽出された第２のデータ群について前記放電電気量を互いに比較することで、電池の劣化を予測することを特徴とする請求項１に記載された電池劣化予測システム。
3. 前記予測部は、前記放電電気量が他の放電電気量よりも大きいと判断される場合に、電池の劣化を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載された電池劣化予測システム。
4. 前記放電情報は、前記電池の放電に関するその他の情報として、放電開始時の電池の温度及び放電開始時における電池の電圧を含み、
   前記予測部は、前記電池の放電に関するその他の情報において少なくとも一つ以上が揃っている前記電池情報を、前記第１のデータ群として抽出することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された電池劣化予測システム。
5. 前記第１のデータ群において、前記電池の放電に関するその他の情報の全部が揃っていない場合には、前記電池の温度特性又は前記電池の充放電特性に基づいて、不揃いの情報を互いに揃えるように、前記第１のデータ群における放電電気量を補正する情報補正部をさらに有することを特徴とする請求項４に記載された電池劣化予測システム。
6. 前記電池は、複数の単電池で構成される組電池であり、
   前記組電池の各単電池の最大電圧と最小電圧の差である電圧ばらつき、又は前記複数の単電池の電圧を均一にするための容量調整が完了した時点からの経過時間に基づいて、前記第１のデータ群における放電電気量を補正する情報補正部をさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載された電池劣化予測システム。
7. 前記情報補正部は、前記電圧ばらつきが大きい程、前記放電電気量が小さくなるように補正を行うことを特徴とする請求項６に記載された電池劣化予測システム。
8. 前記情報補正部は、前記容量調整が完了した時点からの経過時間が大きい程、前記放電電気量が小さくなるように補正を行うことを特徴とする請求項６に記載された電池劣化予測システム。
9. 前記予測部により電池の劣化が予測された前記電池情報に基づいて、当該電池情報を取得した電池に対して予測結果を通知する通知部をさらに備えることを特徴とする請求項１
   から８のいずれかに記載された電池劣化予測システム。
10. 前記通知部は、前記予測結果とともに、当該電池の劣化が予測される使用環境及び劣化が予測される放電態様を併せて通知することを特徴とする請求項９に記載された電池劣化予測システム。

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