JP2017093253A - バッテリパックおよびこれを備えたバッテリシステム - Google Patents
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Abstract
Description
このように、バッテリパックを貸し出した場合には、本来の用途(例えば、モビリティへの利用)以外に電力が使用されるおそれがある。この場合、バッテリパックの寿命予測の精度が低下したり、本来の性能が担保できなくなったりするおそれがある。
すなわち、上記公報に開示された電池パックでは、残容量に応じて、電力の供給が可能な状態であるか、電力の提供を受けることが可能な状態であるかを検出しているが、本来の用途以外への電池パックの使用について、何ら考慮されていない。
本発明の課題は、本来の用途以外への電力供給を防止することが可能なバッテリパックおよびこれを備えたバッテリシステムを提供することにある。
ここで、電力消費体としては、例えば、電動自動二輪車、電動自転車、電動アシスト自転車、電動一輪車、電気自動車(EV)、PHV(Plug-in Hybrid Vehicle)等のモビリティ、その他の交換可能なバッテリによって駆動される各種電気製品等が含まれる。
これにより、所定の電力消費体以外への電力の使用を事前に検知して、電力供給を許可しないように制御することで、本来の用途とは異なる対象への電力供給を防止することができる。この結果、バッテリパックの寿命予測精度の低下等の問題を解消するとともに、バッテリパックの本来の性能を確保することができる。
ここでは、電力供給対象から受信した信号と、所定の電力消費体から受信すべき正規使用信号とを比較して、正規使用信号以外の信号であると判定されると、その電力供給対象への電力供給を中止するように制御が行われる。
ここでは、電力供給対象から所定の電力消費体から受信すべき正規使用信号を受信していないと判定されると、その電力供給対象への電力供給を中止するように制御が行われる。
これにより、電力供給対象から正規使用信号が受信されない限り、バッテリパックから誤って電力が供給されてしまうことを防止することができる。
ここでは、所定の電力消費体からバッテリパックへ送信される正規使用信号として、光、電気、磁気等の各種信号のいずれか1つを用いている。
これにより、正規使用信号を受信しているか否か、電力供給対象から受信した信号が正規使用信号と一致するか否か、を容易に判定することができる。
これにより、正規使用信号を受信しているか否か、電力供給対象から受信した信号が正規使用信号と一致するか否かについて、信号の波形等を比較することで、容易に判定することができる。
ここでは、上述したバッテリパックと、正規使用信号を生成する信号生成部と正規使用信号をバッテリパックに対して送信する送信部とを有する電力消費体とを備えたバッテリシステムを構成する。
これにより、所定の電力消費体と接続された状態で、電力を供給する対象として正規の使用であるか否かを判定することで、バッテリパックから本来の用途以外へ電力が供給されてしまうことを防止することができる。
この結果、バッテリパックの寿命予測精度の低下等の問題を解消するとともに、バッテリパックの本来の性能を確保することができる。
ここでは、所定の電力消費体として、電動自動二輪車、電動自転車を含むモビリティを用いている。
本実施形態のバッテリシステム1は、所定の電力消費体(本実施形態では、モビリティ20)に対してのみ電力供給を行うシステムであって、図1に示すように、バッテリパック10と、モビリティ20と、を備えている。
バッテリパック10は、図1に示すように、電動自動二輪車等のモビリティ(電力消費体)20に3本搭載されている。
モビリティ20は、シート20aの下の空間に搭載された3本のバッテリパック10から電力を供給されて、後輪(駆動輪)26が回転駆動されることで、走行可能となる。
また、モビリティ20は、走行や自然放電等によって残容量が少なくなったバッテリパック10を、所定のバッテリパックステーションにおいて、充電済みのバッテリパックと交換しながら使用される、いわゆるバッテリスワップを利用可能である。
本実施形態のバッテリパック10は、モビリティ20に対して電力を供給するために、モビリティ20に対して交換可能な状態で3本搭載されている。そして、バッテリパック10は、図2に示すように、受信部11、信号解析部12、記憶部13、および放電制御部14を有している。
信号解析部12は、受信部11においてモビリティ20側から受信した正規使用信号を解析する。具体的には、信号解析部12は、受信部11において受信した信号が正規使用信号と一致するか否か、あるいは受信部11において正規使用信号を受信したか否か、について解析を行う。
つまり、信号解析部12では、受信部11において受信した信号の波形を、予め記憶部13に保存されているモビリティ20の信号生成部21において生成される正規使用信号の波形と比較する。そして、受信した信号の波形が正規使用信号の波形と一致した場合には、バッテリパック10の本来の用途であるモビリティ20への電力供給であると判定される。
また、受信部11において、本来、受信すべき正規使用信号を受信できない場合にも、同様に、バッテリパック10が本来の用途である所定のモビリティ20以外の電気製品に装着されていることを意味する。よって、この場合には、バッテリパック10の本来の用途であるモビリティ20への利用ではないと判定される。
放電制御部14は、信号解析部12における解析結果に応じて、接続された電気製品に対して放電許可するか否かを決定する。
具体的には、信号解析部12において、受信した信号の波形が正規使用信号の波形と一致している場合には、バッテリパック10の本来の用途であるモビリティ20への電力供給であると判定される。そして、放電制御部14は、接続された電気製品(図2の場合は、モビリティ20)に対して、電力供給を開始する。
また、受信部11において正規使用信号を受信できないため、バッテリパック10の本来の用途であるモビリティ20への利用ではないと判定された場合にも、同様に、放電制御部14は、接続された電気製品に対する電力供給を中止する。
なお、正規使用信号の受信の有無による放電許可の可否を決定する処理については、後段において詳述する。
モビリティ20は、シート20aの下に搭載された3本のバッテリパック10から電力を供給されて走行する電動自動二輪車であって、図2に示すように、信号生成部21、送信部22、電力入力部23、モータ24、前輪25および後輪(駆動輪)26を有している。
ここで、信号生成部21において生成される正規使用信号とは、バッテリパック10から電力の供給を受けるための条件となる信号であって、所定の波形を有する電気デジタル信号として生成される(図4(a)等参照)。バッテリパック10では、モビリティ20側から正規使用信号を受信したか否かに応じて、放電を許可するか否かを判定する。
電力入力部23は、バッテリパック10側における判定の結果、所定の条件を満たす場合に限り、放電制御部14によってバッテリパック10からの電力の供給を受け付ける。
モータ24は、バッテリパック10から電力供給を受けて、駆動輪となる後輪26の車軸に対して回転駆動力を伝達する。
後輪26は、バッテリパック10が搭載されたモビリティ20の後部と路面との間に設けられた駆動輪であって、モータ24によって回転駆動される。
本実施形態のバッテリシステム1では、バッテリパック10とモビリティ20との間において通信を行うことで、バッテリパック10からモビリティ20に対する電力供給(放電)を許可するか否かを判定する。
具体的には、図3に示すように、ステップS11では、まず、バッテリパック10がモビリティ20における所定の位置へセットされる。
次に、ステップS12では、モビリティ20側の信号生成部21において、電気デジタル信号(正規使用信号)を生成する。そして、信号生成部21において生成された正規使用信号は、送信部22を介してバッテリパック10側へと送信される。
次に、ステップS14では、信号解析部12において、受信部11において受信した正規使用信号の判定を行う。
具体的には、信号解析部12は、受信部11において受信した信号が、所定の正規使用信号であるか否かを判定する。あるいは、信号解析部12は、受信部11において、正規使用信号を受信したか否かを判定する。
ここで、受信部11において受信した信号が正規使用信号であるか否かの判定は、バッテリパック10の記憶部13に保存された正規使用信号の波形と、受信した信号の波形とを比較して行われる。
すなわち、ステップS15では、受信部11において正規使用信号を受信した場合には、信号解析部12は本来の用途であるモビリティ20への使用であると判定し、ステップS17へ進む。
ここで、ステップS16では、ステップS15において、本来の用途であるモビリティ20への使用ではないと判定されているため、放電制御部14が、バッテリパック10から電力の供給(放電)を許可することなく、放電中止を決定する。
次に、ステップS18では、ステップS17における決定を受けて、バッテリパック10からモビリティ20に対する電力供給(放電)を開始する。
本実施形態のバッテリパック10では、図4(a)に示すように、受信部11において正規使用信号を受信した場合には、上述したように、モビリティ20に対する放電が許可され、モビリティ20に対して電力が供給される。
ここで、図4(a)では、受信部11において受信した信号が正規使用信号であったために、バッテリパック10からの放電が許可された例を示している。
すなわち、図4(b)では、受信部11において信号を受信した際に、受信した信号の波形(実線)と記憶部13に保存されている正規使用信号の波形とが一致するか否かが判定されている。そして、ここでは一致しないと判定されたため、バッテリパック10からの放電が許可されなかった結果、モビリティ20に対して電力(電流)(点線)が中止されている。
よって、仮に、受信部11において、何らかの信号を受信した場合でも、この信号の波形が、正規使用信号の波形と一致するか否かに応じて、電力供給の可否判断を実施することができる。
この結果、バッテリパック10の本来の用途以外への電力供給を防止して、バッテリパックの寿命予測精度の低下等の問題を解消するとともに、バッテリパックの本来の性能を確保することができる。
本実施形態のバッテリシステム1では、図5(a)に示すように、受信部11において正規使用信号を受信した場合には、上述したように、モビリティ20に対する放電が許可され、モビリティ20に対して電力が供給される。
一方、図5(b)では、受信部11において正規使用信号を受信しなかったために、バッテリパック10からの放電が許可されなかった例を示している。
すなわち、図5(b)では、バッテリパック10がモビリティ20へセットされた際に、受信部11において何も信号を受信していないことを示している。よって、ここでは正規使用信号の受信なしと判定されたため、バッテリパック10からの放電が許可されなかった結果、モビリティ20に対して電力(電流)(点線)が中止されている。
よって、仮に、バッテリパック10が所定のモビリティ20以外にセットされた場合でも、受信部11において正規使用信号を受信できないため、容易に電力供給の可否判断を実施することができる。
[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記実施形態では、モビリティ20側の信号生成部21において、バッテリパック10がモビリティ20における所定の位置へセットされた際に正規使用信号を生成した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、信号生成部21において正規使用信号が生成されるのは、例えば、モビリティ20のスタータースイッチ等が操作された際であってもよい。
一方、バッテリパック10が本来の用途以外に使用される場合には、バッテリパック10は、正規使用信号を受信できない、あるいは正規使用信号とは異なる信号を受信する。よって、この場合には、上記実施形態と同様に、バッテリパック10から本来の用途以外へ電力供給が行われることはない。
上記実施形態では、放電許可の可否を決定する際に受信する正規使用信号として、デジタル信号を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、正規使用信号として、アナログ信号を用いてもよい。
上記実施形態では、放電許可の可否を決定する際に受信する正規使用信号として、電気信号を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、
また、正規使用信号として、光信号、磁気信号等、他の信号を用いてもよい。
上記実施形態では、電力消費体としての電動自動二輪車(モビリティ20)に、3本のバッテリパック10を搭載した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、電力消費体に搭載されるバッテリパックは、1本あるいは2本であってもよいし、4本以上であってもよい。
また、モビリティ20に搭載された3本のバッテリパック10が、シート20aの下に配置された構成を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、モビリティにおけるバッテリパックの搭載位置はシートの下以外であってもよい。
上記実施形態では、電力消費体(モビリティ20)として電動自動二輪車に対して電力を供給するバッテリパック10を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、電動自動二輪車以外にも、電動一輪車、電動自転車、電気自動車(EV)、PHV(Plug-in Hybrid Vehicle)等の他のモビリティ等に電力を供給するためのバッテリパックに対して本発明を適用してもよい。
あるいは、本発明のバッテリパックから電力が供給される電力消費体としては、モビリティに限らず、交換可能なバッテリによって駆動される他の電気製品であってもよい。
上記実施形態では、無線を介して受信部11において正規使用信号を受信するか否かに応じて、正規使用であるか否かを判定する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
10 バッテリパック
11 受信部
12 信号解析部
13 記憶部
14 放電制御部
20 モビリティ(電力消費体、電動自動二輪車)
20a シート
20b ハンドル
21 信号生成部
22 送信部
23 電力入力部
24 モータ
25 前輪
26 後輪(駆動輪)
S ステップ
Claims (7)
- 所定の電力消費体に対して電力供給を行うバッテリパックであって、
前記電力消費体において生成された正規使用信号を前記電力消費体から受信する受信部と、
前記受信部において受信した前記正規使用信号の解析を行う信号解析部と、
前記信号解析部における解析の結果、所定の前記電力消費体から受信した前記正規使用信号であると判定された場合に、前記電力消費体に対する電力供給を許可する放電制御部と、
を備えているバッテリパック。 - 前記放電制御部は、前記信号解析部における解析の結果、前記正規使用信号以外の信号を受信したと判定されると、前記電力消費体に対する電力供給を行わない、
請求項1に記載のバッテリパック。 - 前記放電制御部は、前記信号解析部における解析の結果、前記受信部において前記正規使用信号を受信していないと判定されると、前記電力消費体に対する電力供給を行わない、
請求項1に記載のバッテリパック。 - 前記正規使用信号は、光信号、電気信号、磁気信号のいずれか1つとして生成される、
請求項1から3のいずれか1項に記載のバッテリパック。 - 前記正規使用信号は、デジタル信号またはアナログ信号として生成される、
請求項1から4のいずれか1項に記載のバッテリパック。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載のバッテリパックと、
前記バッテリパックの前記受信部に対して送信される前記正規使用信号を生成する信号生成部と、前記正規使用信号を前記受信部に対して送信する送信部と、を有する電力消費体と、
を備えたバッテリシステム。 - 前記電力消費体は、電動自動二輪車、あるいは電動自転車である、
請求項6に記載のバッテリシステム。
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