JP2015225723A - 余寿命推定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】余寿命推定方法は、車載バッテリの温度上昇率Xrを取得する第1のステップ、車両の位置情報、走行ルート、車載バッテリの使用形態の少なくともいずれかを取得する第2のステップ、車載バッテリの寿命に至るまでの温度上昇率と他の用途のバッテリの寿命に至るまでの温度上昇率とが対応付けられ、かつ第2のステップにて取得する情報に対応する温度上昇率マップを取得する第3のステップ、温度上昇率マップを用いて温度上昇率Xrから他の用途のバッテリの温度上昇率Yrを推定する第4のステップ、温度上昇率Yrを用いて他の用途のバッテリの余寿命を推定する第5のステップを有する。
【選択図】図1
Description
図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
図1は、余寿命推定装置1の機能ブロック図である。
余寿命推定装置1は、余寿命推定部11、DB12(data base)、入力部13、表示部14、及び通信部15を備える。DB12は、余寿命推定装置1の不図示のメモリ内にある。DB12には、車載バッテリ2の寿命に至るまでの温度上昇率と、定置用バッテリ3及び緊急用バッテリ4の寿命に至るまでの温度上昇率とが対応付けられた温度上昇率マップ、及び、定置用バッテリ3及び緊急用バッテリ4の余寿命を推定するための余寿命マップ、あるいは、温度上昇率マップや余寿命マップを作成するための各種のデータが登録される。各マップの詳細は後述する。ここで、温度上昇率とは、所定時間当たりにおける各バッテリ(車載バッテリ2、定置用バッテリ3及び緊急用バッテリ4)の温度上昇量である。
(A)車載バッテリ2の現在までの使用経過時間
(B)車載バッテリ2の現在の積算電力量
(C)車載バッテリ2の現在の温度上昇率
(D)車載バッテリ2の用途
(E)余寿命の評価方法
(F)車両の位置情報
(G)走行ルート
(H)車載バッテリ2、定置用バッテリ3及び緊急用バッテリ4の使用形態
入力部13は、各情報(A)〜(H)をユーザの操作入力を介して受け付けるキーボードや操作キー、マウス等である。
通信部15は、各情報(A)〜(H)を有線、無線を介して取得可能な通信インターフェース、及び各情報(A)〜(H)を記憶媒体から取得可能なUSBポート等の各種ポート、コネクタ等である。
車載バッテリ2の使用経過時間とは、車載バッテリ2が搭載された車両を出荷してから現在までの経過時間のことであり、車両の走行時間と車両の非走行時間とを合算した時間である。
余寿命推定部11は、車両から取り外された、あるいは車両に実装された車載バッテリ2の電池ECU21から現在(最新)までの使用経過時間を取得する。余寿命推定部11は、使用経過時間を、電池ECU21からメモリカード等の記憶媒体を介して取得してもよいし、有線や無線を介して取得してもよい。
余寿命推定部11は、電池ECU21から、車載バッテリ2の充放電時の電力量を使用経過時間内で積算した積算電力量をメモリカード等の記憶媒体を介して取得する。
余寿命推定部11は、電池ECU21から、車載バッテリ2の現在の温度上昇率をメモリカード等の記憶媒体を介して取得する。
定置用バッテリ3とは、エアコン、炊飯器等の家電製品に供給される電力を蓄電するバッテリであり、定電流で放電される。
緊急用バッテリ4は、火災現場の消火、原子炉設備の冷却等の緊急時に用いられる機器に供給される電力を蓄電するバッテリであり、定電流で放電される。
定置用バッテリ3及び緊急用バッテリ4には、定置用バッテリ3や緊急用バッテリ4の温度を調節するための温度調節手段が備え付けられることもあるし、温度調節手段が備え付けられないこともある。
余寿命推定部11は、車載バッテリ2を定置用バッテリ3及び緊急用バッテリ4のいずれとして用いるかの情報を、入力部13を介して取得する。なお、余寿命推定部11が取得する該情報(D)及び下記情報(E)〜(H)は、表示部14に各情報(D)〜(H)の選択肢を複数表示し、その選択肢の中からユーザが選択したものであってもよい。
余寿命を評価するための情報としては、使用経過時間あるいは積算電力量がある。
余寿命推定部11は、余寿命を評価するときに、使用経過時間あるいは積算電力量のいずれを推定するのかの指示を、入力部13を介して取得する。
余寿命推定部11は、現在の車両の位置情報(走行地域)を、車両に搭載されたカーナビゲーション装置5から取得したり、入力部13を介してユーザの操作入力により取得したりする。本実施形態では、余寿命推定部11は、車両の位置情報に基づいて、車載バッテリ2の周囲の温度(環境温度)を把握するようにしている。
余寿命推定部11は、車両の代表的な走行ルート(走行予定ルート)を、カーナビゲーション装置5を介して取得したり、入力部13を介してユーザの操作入力により取得したりする。走行ルートは、車両の出発地点から目的地点までのルートである。本実施形態では、余寿命推定部11は、走行ルートに基づいて、該走行ルートにおける車載バッテリ2の充放電パターンを把握するようにしている。
余寿命推定部11は、車載バッテリ2、定置用バッテリ3及び緊急用バッテリ4の使用形態として、例えば以下の情報(H1)〜(H4)を取得する。
余寿命推定部11は、定置用バッテリ3や緊急用バッテリ4の使用地域を、入力部13を介してユーザの操作入力により取得する。本実施形態では、余寿命推定部11は、使用地域に基づいて、定置用バッテリ3や緊急用バッテリ4の周囲の温度(環境温度)を把握するようにしている。
余寿命推定部11は、定置用、緊急用バッテリ3、4の充放電パターンを、入力部13を介してユーザの操作入力により取得する。
余寿命推定部11は、車載バッテリ2、定置用バッテリ3や緊急用バッテリ4の使用頻度を、入力部13を介してユーザの操作入力により取得する。使用頻度とは、各バッテリ2〜4を使用する時間が占める割合である。使用頻度としては、例えば、毎日、一週間のうちで一日、一月のうちで一日、半年のうちで一日とすることができる。
余寿命推定部11は、定置用バッテリ3や緊急用バッテリ4の温度を調節する能力(温度調節能力)に関する情報を、入力部13を介してユーザの操作入力により取得する。温度調節能力に関する情報には、定置用バッテリ3や緊急用バッテリ4に温度調節手段が取り付けられているか否かの情報や、定置用バッテリ3や緊急用バッテリ4に温度調節手段が取り付けられる場合に、温度調節手段による温度調節の能力を示す情報が含まれる。
余寿命マップとは、温度上昇率と、使用経過時間又は積算電力量とが対応付けられたマップである。このように、余寿命マップは、使用経過時間および積算電力量のそれぞれに関して用意されているとともに、各バッテリ2〜4に関して用意されている。使用経過時間に関する余寿命マップでは、各バッテリ2〜4が寿命に到達するときの使用経過時間と、各バッテリ2〜4が寿命に到達するときの温度上昇率とが規定されている。同様に、積算電力量に関する余寿命マップでは、各バッテリ2〜4が寿命に到達するときの積算電力量と、各バッテリ2〜4が寿命に到達するときの温度上昇率とが規定されている。
各バッテリ2〜4の余寿命マップは、使用地域(各バッテリ2〜4の周囲の温度を把握する情報)毎に設けられている。なお、車載バッテリ2の余寿命マップでは、使用地域として、車両の位置情報(F)を用いており、位置情報(F)毎に車載バッテリ2の余寿命マップが設けられている。定置用バッテリ3及び緊急用バッテリ4の余寿命マップは、使用地域(H1)毎に設けられている。
各バッテリ2〜4の余寿命マップは、充放電パターン毎に設けられている。車載バッテリ2の余寿命マップでは、充放電パターンとして、走行ルート(G)の情報が用いられており、走行ルート(G)毎に車載バッテリ2の余寿命マップが設けられている。定置用バッテリ3及び緊急用バッテリ4の余寿命マップは、充放電パターン(H2)毎に設けられている。
各バッテリ2〜4の余寿命マップは、使用頻度(H3)毎に設けられている。
定置用バッテリ3及び緊急用バッテリ4の余寿命マップは、温度調節能力(H4)毎に設けられている。車載バッテリ2には必ず温度調節装置が付けられ、また、その温度調節能力も設計値である。そのため、車載バッテリ2の余寿命マップは、温度調節方法としてのパラメータ値は有さない。
すなわち、余寿命推定部11は、予め、各情報(F)、(G)、(H)((H1)〜(H4))のパラメータ値毎に、バッテリ2〜4の使用経過時間及び積算電力量と、温度上昇率との関係を対応付けてDB12に格納する。また、余寿命推定部11は、この際、各データをユーザにも対応付けてDB12に格納する。
本発明者は、上記のようにして構築したDB12から、同一条件下(同一の情報(F)、(G)、(H)のパラメータ値下)において、車載、定置用、緊急用バッテリ2〜4の寿命に至るまでの温度上昇率の変化を調査解析し、これらのバッテリ2〜4の温度上昇率が互いに比例することを発見した。そして、これらの温度上昇率の関係を三次元マップで規定した。温度上昇率マップを用いることで、車載バッテリ2の現在の温度上昇率Xrに基づき、定置用バッテリ3の現在の温度上昇率Yr1及び緊急用バッテリ4の現在の温度上昇率Yr2を推定できる。
そして、該余寿命マップを用いることで、前述したように定置用、緊急用バッテリ3、4の現在の温度上昇率Yr1、Yr2に基づいて、定置用、緊急用バッテリ3、4の余寿命(使用経過時間、又は積算電力量)を推定できる。本実施形態では、この際、定置用、緊急用バッテリ3、4の現在の温度上昇率Yr1、Yr2を高い精度で推定しているので、余寿命の推定精度も高くできる。
TX0=Yn1×TX1÷Yr1・・・・・・・・・・・・・・・・・・(i)
Te=TX0−TX1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(ii)
定置用バッテリ3の寿命時の温度上昇率Yn1、定置用バッテリ3の現在の温度上昇率Yr1及び現在までの車載バッテリ2の積算電力量SX1に基づき、以下の推定式(iii)から、定置用バッテリ3の新品時から寿命までの積算電力量SX0を推定できる。
SX0=Yn1×SX1÷Yr1・・・・・・・・・・・・・・・・・・(iii)
Se=SX0−SX1・・・・・・・・・・・・・・・・・・(iv)
なお、緊急用バッテリ4についても、同様の方法により余寿命を推定できる。
余寿命推定部11は、監視対象の車載バッテリ2の電池ECU21から、随時、現在の(A)使用経過時間、(B)積算電力量、(C)温度上昇率のパラメータ値を取得する(ステップS101)。なお、取得タイミングは、車両や車載バッテリ2の定期点検時や検査時であってもよい。後述する定置用、緊急用バッテリ3、4の情報の取得タイミングも同様である。
余寿命推定部11は、ユーザの手入力等により(D)車載バッテリ2の用途(定置用、又は緊急用)を取得する(ステップS201)。
続いて、余寿命推定部11は、ユーザの手入力等により(E)余寿命の評価方法(使用経過時間又は積算電力量)を取得する(ステップS202)。
また、余寿命推定部11は、ユーザの手入力等により定置用、緊急用バッテリ3,4の(H1)使用地域、(H2)充放電パターン、(H3)使用頻度、(H4)温度調節方法を取得する(ステップS205:第2のステップ)。
取得する情報(A)〜(H)に対応する温度上昇率マップがDB12内にある場合(ステップS211:YES)、余寿命推定部11は、取得する情報(A)〜(H)に対応する温度上昇率マップを特定する(ステップS212:第3のステップ)。
本実施形態では、上述の処理により、バッテリの用途に応じた精度の高い余寿命情報を提供できる。
第1実施形態では、余寿命推定の際に電池ECU21から車載バッテリ2の現在の(A)使用経過時間、(B)積算電力量、(C)温度上昇率を取得し、余寿命を推定する例を説明した。第1実施形態では、各情報(A)〜(C)の値として現在の値を用いるので、余寿命の推定精度を良好にできる。
このようにすることで、本実施形態では、余寿命推定の際に電池ECU21から情報(A)〜(C)を取得することを不要にでき、ユーザの負担を減らすことができる。
4:緊急用バッテリ(他の用途のバッテリ)
Claims (1)
- 車載バッテリとして使用されたバッテリであって、車載以外の他の用途に再利用される前記バッテリの前記他の用途での余寿命を推定する余寿命推定方法であって、
前記車載バッテリの温度上昇率Xrを取得する第1のステップと、
車両の位置情報、走行ルート、及び前記車載バッテリの使用形態のうちの少なくともいずれかの情報を取得する第2のステップと、
前記車載バッテリの寿命に至るまでの温度上昇率と前記他の用途のバッテリの寿命に至るまでの温度上昇率とが対応付けられた温度上昇率マップであって、前記第2のステップにて取得する前記情報に対応する温度上昇率マップを取得する第3のステップと、
前記第3のステップにて取得する前記温度上昇率マップを用いて、前記温度上昇率Xrから前記他の用途のバッテリの温度上昇率Yrを推定する第4のステップと、
前記温度上昇率Yrを用いて、前記他の用途のバッテリの余寿命を推定する第5のステップと、を有することを特徴とする余寿命推定方法。
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