JP2020013663A - 蓄電池管理方法、蓄電池管理装置及び蓄電池管理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電池の充放電状態に関わらず、蓄電池の寿命の短縮化を確実に防止することができる蓄電池管理装置、蓄電池管理方法及び蓄電池管理プログラムを提供する。【解決手段】蓄電池管理装置４は、電池パック１０の載置方向を取得する載置方向取得手段４２０と、載置方向取得手段４２０により取得された載置方向に基づいて、載置方向毎に、電池パック１０が載置された累積載置時間及び電池パック１０が使用された累積使用時間の少なくとも一方を、載置時間として管理する載置時間管理手段４２１と、載置時間管理手段４２１により管理されている載置時間に基づいて、電池パック１０の載置方向を決定する決定手段４２２と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、蓄電池管理方法、蓄電池管理装置及び蓄電池管理プログラムに関する。

近年、環境問題やエネルギー問題に対する関心が高まる中、様々な分野の製品で蓄電池が使用されている。その例としては、電気自動車、電動フォークリフト、電車、電動アシスト自転車等の電動車両、ドローン、無人ヘリコプター等の無人航空機（ＵＡＶ）、非常用電源やピークシフト等を目的とする定置用蓄電池等が挙げられる。

このような蓄電池は、例えば、複数の電池セルが積層された積層体と、この積層体を含浸する電解液とを、蓄電池の容器に収容した構造を有している。そのため、蓄電池が、長期間同一の方向で載置された状態のまま使用された場合、電解液の濃度に偏りが発生することにより、蓄電池の充放電特性が低下し、蓄電池の寿命が短縮してしまう。

そこで、蓄電池の寿命が短縮しないように、特許文献１には、満充電の蓄電池を所定の時間放電し、その後、所定の時間充電する充放電パターンを１サイクルとしたときに、蓄電池の上下の位置を、所定のサイクル（例えば、５０〜２００）ごとに反転させて使用する蓄電池の使用方法が開示されている。

特開２００１−４３９０１号公報

ここで、蓄電池の充放電状態として、上記のような特定の充放電パターンを単純に繰り返すような場合だけでなく、例えば、満充電の蓄電池を、充電率が５０％になるまで放電した後しばらく放電しなかったり、蓄電池を満充電まで充電した状態でしばらく放電しなかったりというように、充放電を不規則に行うような場合も当然想定され得る。

しかし、特許文献１に開示された蓄電池の使用方法では、特定の充放電パターンが所定のサイクル数（例えば、５０〜２００）だけ行われるごとに、蓄電池の上下の位置を反転させて使用するものであるため、上記のように、充放電を不規則に行うような場合には、蓄電池の上下の位置を反転させるタイミングにばらつきが発生することになる。そのため、電解液の濃度の偏りをタイミング良く解消することができないため、蓄電池の寿命の短縮化を確実に防止することができない。

本発明は、蓄電池の充放電状態に関わらず、蓄電池の寿命の短縮化を確実に防止することができる蓄電池管理方法、蓄電池管理装置及び蓄電池管理プログラムを提供することを目的とする。

本発明は、上記のような課題を解決するものであって、本発明の一実施形態に係る蓄電池管理方法は、
蓄電池の載置方向を取得する載置方向取得ステップと、
前記載置方向取得ステップにより取得された前記載置方向に基づいて、前記載置方向毎に、前記蓄電池が載置された累積載置時間及び前記蓄電池が使用された累積使用時間の少なくとも一方を、載置時間として管理する載置時間管理ステップと、
前記載置時間管理ステップにより管理されている前記載置時間に基づいて、前記蓄電池の前記載置方向を決定する決定ステップと、を備える。

また、本発明の一実施形態に係る蓄電池管理方法は、
前記決定ステップは、前記載置方向毎の前記載置時間を比較し、前記載置時間が短い方の載置方向を、前記蓄電池の前記載置方向として決定する。

また、本発明の一実施形態に係る蓄電池管理方法は、
前記載置方向取得ステップにより取得された前記載置方向と、前記決定ステップにより決定された前記載置方向とに基づいて、前記載置方向に関する載置方向出力情報を出力する出力ステップを備える。

また、本発明の一実施形態に係る蓄電池管理方法は、
前記出力ステップは、前記載置方向取得ステップにより取得された前記載置方向と、前記決定ステップにより決定された前記載置方向とが異なるとき、前記載置方向出力情報として、載置方向の変更が必要である旨を示す載置方向変更情報を出力する。

また、本発明の一実施形態に係る蓄電池管理方法は、
前記蓄電池の履歴情報を管理する履歴管理ステップと、
前記履歴管理ステップにより管理されている前記履歴情報に基づいて、前記載置時間管理ステップにより管理されている前記載置時間を補正する補正ステップと、を備える。

また、本発明の一実施形態に係る蓄電池管理装置は、
蓄電池の載置方向を取得する載置方向取得手段と、
前記載置方向取得手段により取得された前記載置方向に基づいて、前記載置方向毎に、前記蓄電池が載置された累積載置時間及び前記蓄電池が使用された累積使用時間の少なくとも一方を、載置時間として管理する載置時間管理手段と、
前記載置時間管理手段により管理されている前記載置時間に基づいて、前記蓄電池の前記載置方向を決定する決定手段と、を備える。

また、本発明の一実施形態に係る蓄電池管理プログラムは、
蓄電池の載置方向を取得する載置方向取得ステップと、
前記載置方向取得ステップにより取得された前記載置方向に基づいて、前記載置方向毎に、前記蓄電池が載置された累積載置時間及び前記蓄電池が使用された累積使用時間の少なくとも一方を、載置時間として管理する載置時間管理ステップと、
前記載置時間管理ステップにより管理されている前記載置時間に基づいて、前記蓄電池の前記載置方向を決定する決定ステップと、をコンピュータに実行させる。

本発明の一実施形態に係る蓄電池管理方法、蓄電池管理装置及び蓄電池管理プログラムによれば、載置方向毎に、蓄電池が載置された累積載置時間及び蓄電池が使用された累積使用時間の少なくとも一方を管理することにより、蓄電池の載置方向を決定するので、蓄電池の充放電状態に関わらず、蓄電池の寿命の短縮化を確実に防止することができる。

本発明の実施形態に係る蓄電池管理システム１の全体を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る電池パック１０の各載置方向を示し、（ａ）は第１方向、（ｂ）は第２方向を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る蓄電池管理装置４を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る蓄電池データベース４１２に記憶されている情報を示し、（ａ）は載置時間情報４１２ａ、（ｂ）は履歴情報４１２ｂを示すデータ構成図である。 本発明の実施形態に係る蓄電池管理装置４による蓄電池管理処理（蓄電池管理方法）を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る電池パック１０の載置方向を変更する際の累積載置時間及び載置方向の推移を示すタイムチャートである。

以下、本発明の一実施形態を、添付図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る蓄電池管理システム１の全体を示す概略構成図である。図１に示す蓄電池管理システム１は、電気自動車２に搭載されている電池パック（蓄電池）１０を、交換ステーション３で交換（取り付け、取り外し）するとともに、その電池パック１０の各種の情報を蓄電池管理装置４で管理するシステムである。

蓄電池管理システム１は、電池パック１０を搭載する電気自動車２と、電池パック１０に搭載されている電池パック１０を交換する設備である交換ステーション３と、電池パック１０の各種の情報を管理する蓄電池管理装置４と、各装置間を通信可能に接続する通信ネットワーク５とを備える。なお、図１では、１つの電気自動車２と、１つの交換ステーション３しか図示されていないが、蓄電池管理システム１は、複数の電気自動車２と、複数の交換ステーション３とを備え、それらで使用される複数の電池パック１０を管理するシステムである。

図２は、本発明の実施形態に係る電池パック１０の各載置方向を示し、（ａ）は第１方向、（ｂ）は第２方向を示す概略構成図である。電池パック１０は、電池パック１０を電気自動車２に搭載するときや交換ステーション３に収納するときの設置面Ｓに対して載置可能な面として、第１面１１と、第１面１１とは反対側の第２面１２とを備える。

ここで、電池パック１０が、図２（ａ）に示すように、設置面Ｓに対して第１面１１を下側に載置されたときの電池パック１０の載置方向を「第１方向」とする。また、電池パック１０が、図２（ｂ）に示すように、設置面Ｓに対して第２面１２を下側に載置されたときの電池パック１０の載置方向を「第２方向」とする。

また、電池パック１０は、第１のプラス端子１３ａ及びマイナス端子１３ｂと、第２のプラス端子１４ａ及びマイナス端子１４ｂと、第１面１１に形成された凹部１５とを備える。

載置方向が第１方向であるときの第１のプラス端子１３ａ及びマイナス端子１３ｂと、載置方向が第２方向であるときの第２のプラス端子１４ａ及びマイナス端子１４ｂとは、同じ位置になるように、対称的に配置されている。したがって、電池パック１０を電気自動車２に搭載したときや交換ステーション３に収納したときに、載置方向に応じて、第１のプラス端子１３ａ及びマイナス端子１３ｂか、第２のプラス端子１４ａ及びマイナス端子１４ｂのいずれかが、電気自動車２のコネクタや交換ステーション３のコネクタに接続される。

電池パック１０は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛蓄電池等の二次電池である。電池パック１０が、積層型である場合には、設置面Ｓに対して平行な方向に積層されていてもいし、設置面Ｓに対して垂直な方向に積層されていてもよい。

電気自動車２は、図１に示すように、電池パック１０の充放電を制御するとともに、電気自動車２の走行を制御する走行制御装置２０と、例えば、カーナビゲーション等により構成される車載装置２１とを備える。また、電気自動車２は、交換ステーション３で交換（取り付け、取り外し）可能な状態で電池パック１０を搭載する。

車載装置２１は、タッチパネル等により構成される入出力部２１０と、車両の各種情報を取得する車両情報取得部２１１と、電気自動車に搭載されている電池パック１０の載置方向を検出する載置方向検出部２１２と、通信ネットワーク５との通信インターフェースである通信部２１３とを備える。

車両情報取得部２１１は、電池パック１０の蓄電池状態情報（例えば、充電率、充放電電力、充放電回数、温度等）、電気自動車２の走行状態情報（例えば、現在位置、車速、走行経路等）等の車両の各種情報を取得し、通信部２１３を介して蓄電池管理装置４に送信する。

載置方向検出部２１２は、電池パック１０の載置方向を検出し、その検出した検出結果を載置方向情報として、通信部２１３を介して蓄電池管理装置４に送信する。載置方向検出部２１２は、例えば、非接触センサーや接触センサーで構成されており、電池パック１０の下面の所定の範囲を検出範囲として、電池パック１０の凹部１５の有無を検出するものである。そして、載置方向検出部２１２は、凹部１５を検出した場合には、載置方向として第１方向を検出したものとし、凹部１５を検出しなかった場合には、載置方向として第２方向を検出したものとする。なお、電池パック１０の凹部１５は、載置方向検出部２１２により検出可能なものであればよく、その形状、サイズ、位置を適宜変更してもよい。

交換ステーション３は、図１に示すように、電気自動車２に搭載されている放電済みの電池パック１０を取り外し、充電済みの電池パック１０を電気自動車２に取り付ける交換部３０と、電気自動車２から取り外した電池パック１０を収納する収納部３１と、電池パック１０の載置方向を検出する載置方向検出部３２と、電池パック１０の載置方向を変更する載置方向変更部３３と、通信ネットワーク５との通信インターフェースである通信部３４とを備える。

交換部３０は、電池パック１０の取り付け、取り外しを行うともに、電気自動車２と収納部３１との間で電池パック１０を搬送する搬送機能を備える。

収納部３１は、複数の電池パック１０を収納可能な収納棚を備える。また、収納部３１は、収納棚に電池パック１０を出し入れする出し入れする出し入れ機能と、収納棚に電池パック１０を収納した状態で電池パック１０を充電する充電機能とを備える。

載置方向検出部３２は、電池パック１０の載置方向を検出し、その検出した検出結果を載置方向情報として、通信部３４を介して蓄電池管理装置４に送信する。載置方向検出部３２は、電気自動車２の載置方向検出部２１２と同様に構成されている。

載置方向変更部３３は、蓄電池管理装置４から受信した載置方向出力情報（詳細は後述する）に応じて、収納部３１の出し入れ機能を用いることにより、電池パック１０の載置方向を変更する。

図３は、本発明の実施形態に係る蓄電池管理装置４を示すブロック図である。蓄電池管理装置４は、コンピュータ等の情報処理装置により構成されている。

蓄電池管理装置４は、キーボード、タッチパネル等により構成される入力部４０と、ＨＤＤ、メモリ等により構成される記憶部４１と、ＣＰＵ等のプロセッサにより構成される制御部４２と、ディスプレイ、スピーカ、振動装置等により構成される出力部４３と、通信ネットワーク５との通信インターフェースである通信部４４とを備える。

記憶部４１には、蓄電池管理プログラム４１０と、車両データベース４１１と、蓄電池データベース４１２とが記憶されている。

車両データベース４１１には、電気自動車２から受信した走行状態情報が、電気自動車２毎に記憶されている。電気自動車２から受信する走行状態情報には、複数の電気自動車を識別するための車両ＩＤが付加されており、車両ＩＤを用いることにより、走行状態情報は、電気自動車２毎に記憶されている。

蓄電池データベース４１２には、載置時間情報４１２ａと、履歴情報４１２ｂとが記憶されている

図４は、本発明の実施形態に係る蓄電池データベース４１２に記憶されている情報を示し、（ａ）は載置時間情報４１２ａ、（ｂ）は履歴情報４１２ｂを示すデータ構成図である。

載置時間情報４１２ａには、図４（ａ）に示すように、電気自動車２又は交換ステーション３から受信した載置方向情報に基づく、電池パック１０が載置された累積載置時間が、載置時間として記憶されている。ここで、電池パック１０が載置された累積載置時間とは、電池パック１０が特定の方向で載置されている間の時間を累積した時間である。

したがって、載置時間情報４１２ａには、図２（ａ）に示すように、電池パック１０を第１方向で載置したときの第１方向の載置載置時間と、図２（ｂ）に示すように、電池パック１０を第２方向で載置したときの第２方向の載置載置時間とが記憶されている。

履歴情報４１２ｂには、図４（ａ）に示すように、電気自動車２から受信した蓄電池状態情報が記憶されている。

電気自動車２及び交換ステーション３から受信する載置方向情報、並びに、電気自動車２から受信する蓄電池状態情報には、複数の電池パック１０を識別するための電池パックＩＤが付加されており、電池パックＩＤを用いることにより、載置時間情報４１２ａ及び、履歴情報４１２ｂは、電池パック１０毎に記憶されている。

制御部４２は、記憶部４１に記憶された蓄電池管理プログラム４１０を実行することにより、載置方向取得手段４２０、載置時間管理手段４２１、決定手段４２２、出力手段４２３、履歴管理手段４２４、及び、補正手段４２５として機能する。

載置方向取得手段４２０は、所定の取得タイミングにて、電池パック１０の載置方向を取得する。所定の取得タイミングとは、例えば、電池パック１０を交換（取り付け、取り外し）するタイミングや、前回電池パック１０の載置方向を取得してから一定時間が経過したタイミング、蓄電池管理装置４を操作可能なユーザから取得指示が入力されたタイミング等である。なお、載置方向を取得する対象となる電池パック１０は、個別に指定されたものでもよいし、蓄電池管理装置４が管理する全てのものでもよいし、特定のグループに属するものでもよい。

電気自動車２から電池パック１０を取り外すタイミングでは、載置方向取得手段４２０は、その電池パック１０が電気自動車２から取り外す前に電気自動車２に搭載されていたときの載置方向を取得する。すなわち、載置方向取得手段４２０は、電気自動車２の載置方向検出部２１２により検出された検出結果としての載置方向情報を電気自動車２から受信することにより、その電池パック１０の載置方向を取得する。

電気自動車２に電池パック１０を取り付けるタイミングでは、載置方向取得手段４２０は、その電池パック１０が電気自動車２に取り付ける前に収納部３１に収納されていたときの載置方向を取得する。すなわち、載置方向取得手段４２０は、交換ステーション３の載置方向検出部３２により検出された検出結果としての載置方向情報を交換ステーション３から受信することにより、その電池パック１０の載置方向を取得する。

前回電池パック１０の載置方向を取得してから一定時間が経過したタイミングでは、載置方向取得手段４２０は、電気自動車２に搭載されている電池パック１０の載置方向及び収納部３１に収納されている電池パック１０の載置方向を取得する。すなわち、載置方向取得手段４２０は、電気自動車２及び交換ステーション３に対して載置方向取得要求情報を送信し、その載置方向取得要求情報に対する応答として、電気自動車２及び交換ステーション３から載置方向情報を受信することにより、それらの電池パック１０の載置方向を取得する。

このとき、載置方向取得手段４２０が電気自動車２から取得する載置方向情報は、現在電気自動車２に搭載されている電池パック１０の載置方向情報である。また、載置方向取得手段４２０が交換ステーション３から取得する載置方向情報は、現在収納部３１に収納されている電池パック１０の載置方向情報である。

載置時間管理手段４２１は、載置方向取得手段４２０により取得された載置方向に基づいて、載置方向毎に、電池パック１０が載置された累積載置時間を、載置時間として管理する。載置時間管理手段４２１は、載置方向取得手段４２０により取得された載置方向情報に基づいて、載置時間情報４１２ａに記憶されている第１方向の累積載置時間及び第２方向の累積載置時間を更新することにより、載置時間を管理する。

具体的には、載置時間管理手段４２１は、前回電池パック１０の載置方向を取得してから現在までの経過載置時間を求め、例えば、載置方向取得手段４２０により取得された載置方向が第１方向である場合には、その経過載置時間を、載置時間情報４１２ａに記憶されている第１方向の累積載置時間に積算することにより、載置時間情報４１２ａを更新する。

決定手段４２２は、載置時間管理手段４２１により管理されている載置時間情報４１２ａに基づいて、電池パック１０の載置方向を決定する。決定手段４２２は、載置時間管理手段４２１により管理されている載置時間情報４１２ａとして、第１方向の累積載置時間及び第２方向の累積載置時間を参照する。そして、決定手段４２２は、第１方向の累積載置時間と、第２方向の累積載置時間とを比較し、第１方向の累積載置時間と、第２方向の累積載置時間との差が小さくなるように、例えば、累積載置時間が短い方の載置方向を、電池パック１０の載置方向として決定する。

出力手段４２３は、載置方向取得手段４２０により取得された載置方向と、決定手段４２２により決定された載置方向とに基づいて、載置方向に関する載置方向出力情報を出力する。

出力手段４２３は、例えば、載置方向取得手段４２０により取得された載置方向と、決定手段４２２により決定された載置方向とを比較し、両者が異なる場合には、載置方向の変更が必要であると判断し、載置方向出力情報として、電池パック１０の載置方向の変更が必要である旨を示す載置方向変更情報を出力する。このとき、出力手段４２３は、決定手段４２２により決定された載置方向を示す情報を載置方向変更情報に含めるものである。

なお、出力手段４２３は、上記のように比較し、両者が一致する場合には、載置方向の変更が必要でないと判断し、載置方向出力情報として、例えば、累積載置時間に関する情報や、載置方向の変更が必要になるまでの残り時間に関する情報を出力するようにしてもよい。

出力手段４２３が載置方向出力情報を出力する出力先は、電気自動車２の車載装置２１、交換ステーション３の載置方向変更部３３、及び、蓄電池管理装置４の出力部４３である。

出力手段４２３が、載置方向変更情報を電気自動車２の車載装置２１に出力した場合には、車載装置２１は、電池パック１０の載置方向の変更が必要である旨の情報を、例えば、警告メッセージ等により入出力部２１０に表示する。

出力手段４２３が、載置方向変更情報を交換ステーション３の載置方向変更部３３に出力した場合には、載置方向変更部３３は、電池パック１０の載置方向を変更する。例えば、電池パック１０が電気自動車２から取り外したものである場合には、載置方向変更部３３は、その電池パック１０の載置方向を、載置方向変更情報に含まれる載置方向に変更した状態で収納部３１に収納する。電池パック１０が電気自動車２に取り付けるものである場合には、載置方向変更部３３は、その電池パック１０の載置方向を、載置方向変更情報に含まれる載置方向に変更した状態で電気自動車２に取り付ける。電池パック１０が収納部３１に収納されているものである場合には、載置方向変更部３３は、その電池パック１０を収納部３１から取り出し、載置方向変更情報に含まれる載置方向に変更した状態で収納部３１に再度収納する。

出力手段４２３が、載置方向変更情報を蓄電池管理装置４の出力部４３に出力した場合には、出力部４３は、電池パック１０の載置方向の変更が必要である旨の情報を表示、音声、振動等により出力する。

履歴管理手段４２４は、電気自動車２から蓄電池状態情報を受信したとき、その蓄電池状態情報を履歴情報４１２ｂに記憶することにより、履歴情報４１２ｂを更新する。なお、蓄電池状態情報は、例えば、電気自動車２から電池パック１０を取り外すタイミングや、走行中の電気自動車２において所定の周期時間が経過したタイミングにて、電気自動車２から蓄電池管理装置４に送信される。

補正手段４２５は、履歴管理手段４２４により管理されている履歴情報４１２ｂに基づいて、載置時間を補正する。例えば、補正手段４２５は、履歴情報４１２ｂに基づいて電池パック１０の劣化度を推定し、その劣化度が高くなるほど（電池パック１０が劣化しているほど）、載置時間情報４１２ａに記憶されている累積載置時間が長くなるように補正する。

具体的には、載置時間管理手段４２１が、載置方向取得手段４２０により取得された載置方向に基づいて、その載置方向で載置された経過載置時間を求め、その経過載置時間を、載置時間情報４１２ａに記憶されている第１方向の累積載置時間又は第２方向の累積載置時間に積算する際に、その経過載置時間に、劣化度が高くなるほど高い値に設定される補正係数を乗算することにより補正経過載置時間を求め、その補正経過載置時間を、載置時間情報４１２ａに記憶されている第１方向の累積載置時間又は第２方向の累積載置時間に積算する。

次に、蓄電池管理装置４の動作について、図５に示すフローチャートに従って説明する。図５は、本発明の実施形態に係る蓄電池管理装置４による蓄電池管理処理（蓄電池管理方法）を示すフローチャートである。

まず、載置方向取得手段４２０は、所定の取得タイミングにて、電池パック１０の載置方向を取得する（ステップＳ１）。ここでは、所定の取得タイミングとして、電気自動車２から電池パック１０を取り外すタイミングについて説明する。

載置方向取得手段４２０は、電気自動車２から電池パック１０を取り外すタイミングにて、電気自動車２の載置方向検出部２１２により検出された検出結果としての載置方向情報を電気自動車２から受信することにより、その電池パック１０が電気自動車２から取り外す前に電気自動車２に搭載されていたときの載置方向を取得する。

次に、履歴管理手段４２４は、電気自動車２から蓄電池状態情報を受信し、その蓄電池状態情報を履歴情報４１２ｂに記憶することにより、履歴情報４１２ｂを更新する（ステップＳ２）。

次に、載置時間管理手段４２１は、前回電池パック１０の載置方向を取得してから現在までの経過載置時間を求める（ステップＳ３）。

次に、補正手段４２５は、ステップＳ２で更新された履歴情報４１２ｂと、ステップＳ３で求めた経過載置時間とに基づいて、補正経過載置時間を求める（ステップＳ４）。具体的には、補正手段４２５は、ステップＳ２で更新された履歴情報４１２ｂに基づいて電池パック１０の劣化度を推定し、劣化度が高くなるほど高い値に設定されるように、補正係数を決定する。そして、補正手段４２５は、ステップＳ３で求めた経過載置時間にその補正係数を乗算することにより補正経過載置時間を求める。

次に、載置時間管理手段４２１は、載置方向取得手段４２０により取得された載置方向に基づいて、載置時間情報４１２ａに記憶されている載置方向毎の載置時間を更新する（ステップＳ５）。ここでは、載置方向取得手段４２０により取得された載置方向が第１方向であるものとして説明すると、載置時間管理手段４２１は、ステップＳ４で求めた補正経過載置時間を、載置時間情報４１２ａに記憶されている第１方向の累積載置時間に積算することにより、載置時間情報４１２ａを更新する。

なお、補正手段４２５による補正を行わない場合には、ステップＳ２、Ｓ４を省略するとともに、ステップＳ５において、載置時間管理手段４２１が、ステップＳ３で求めた経過載置時間を、載置時間情報４１２ａに記憶されている第１方向の累積載置時間に積算することにより、載置時間情報４１２ａを更新すればよい。

次に、決定手段４２２は、載置時間管理手段４２１により更新された載置時間情報４１２ａに基づいて、電池パック１０の載置方向を決定する（ステップＳ６）。

具体的には、決定手段４２２は、載置時間管理手段４２１により管理されている載置時間情報４１２ａとして、第１方向の累積載置時間及び第２方向の累積載置時間を参照する。そして、決定手段４２２は、第１方向の累積載置時間と、第２方向の累積載置時間とを比較し、累積載置時間が短い方の載置方向を、電池パック１０の載置方向として決定する。ここでは、第２方向の累積載置時間が短く、第２方向を電池パック１０の載置方向として決定したものとして説明する。

次に、出力手段４２３は、ステップＳ１で取得された載置方向と、ステップＳ６で決定された載置方向とを比較することにより、載置方向の変更が必要であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。

そして、出力手段４２３は、ステップＳ１０の比較結果として、両者が異なる場合には、載置方向の変更が必要であると判断し（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、載置方向の変更が必要である旨を示す載置方向変更情報を、電気自動車２の車載装置２１、交換ステーション３の載置方向変更部３３、及び、蓄電池管理装置４の出力部４３の少なくとも１つに出力する（ステップＳ１１）。

ここでは、出力手段４２３が、載置方向変更情報を交換ステーション３の載置方向変更部３３に出力した場合について説明する。載置方向変更部３３は、通信ネットワーク５を介して載置方向変更情報を受信すると、電気自動車２から取り外した電池パック１０の載置方向（第１方向）を、載置方向変更情報に含まれる載置方向（第２方向）に変更した状態で収納部３１に収納する。

上記の蓄電池管理処理が、所定の取得タイミングにて適宜行われることにより、電池パック１０は、第１方向の累積載置時間と、第２方向の累積載置時間との差が小さくなるように、載置方向が変更される。

図６は、本発明の実施形態に係る電池パック１０の載置方向を変更する際の累積載置時間及び載置方向の推移を示すタイムチャートである。蓄電池管理装置４が、図５に示す蓄電池管理処理を行うことにより、電池パック１０は、図６に示すように、第１方向の累積載置時間と、第２方向の累積載置時間との差が小さくなるように、載置方向が変更される。

図６において、例えば、総経過時間が「４０」のタイミングにて、蓄電池管理装置４の決定手段４２２が、電池パック１０の載置方向を決定する際には、第１方向の累積載置時間は「１５」、第２方向の累積載置時間は「２５」であるため、第１方向を載置方向に決定する。そして、出力手段４２３は、「４０」のタイミングでは電位パック１０の載置方向が第２方向であるため、第１方向に載置方向の変更が必要である旨を示す載置方向変更情報を出力する。

また、総経過時間が「１３０」のタイミングにて、蓄電池管理装置４の決定手段４２２が、電池パック１０の載置方向を決定する際には、第１方向の累積載置時間は「５５」、第２方向の累積載置時間は「７５」であるため、第１方向を載置方向に決定する。そして、出力手段４２３は、「１３０」のタイミングでは電池パック１０の載置方向が第１方向であるため、載置方向の変更が必要でないため、載置方向変更情報を出力しない。

（他の実施形態）
上記のように、本発明の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、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、載置時間管理手段４２１は、載置方向取得手段４２０により取得された載置方向に基づいて、載置方向毎に、電池パック１０が載置された累積載置時間を、載置時間として管理するものとして説明したが、電池パック１０が載置された累積載置時間に代えて、電池パック１０が使用された累積使用時間を載置時間として管理するようにしてもよい。ここで、電池パック１０が使用された累積使用時間とは、電池パック１０が特定の方向で載置されている状態で充放電を行っている間の時間だけを累積した時間である。また、載置時間管理手段４２１は、電池パック１０が載置された累積載置時間と、電池パック１０が使用された累積使用時間とを組み合わせたもの（例えば、重み付け和）を、載置時間として管理するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、設置面Ｓに対して電池パック１０を載置可能な面が、図２に示すように、第１面１１及び第２面１２の２面であって、電池パック１０の載置方向が、第１方向及び第２方向の２方向であるものとして説明したが、設置面Ｓに対して電池パック１０を載置可能な面が３面以上であって、電池パック１０の載置方向が３方向以上であってもよい。

また、上記実施形態では、電池パック１０が、凹部１５を備え、電気自動車２の載置方向検出部２１２及び交換ステーション３の載置方向検出部３２が、凹部１５の有無に応じて載置方向を検出するものとして説明したが、載置方向を検出する手段は、凹部１５のように、電池パック１０の外形形状を検出する手段に限られず、例えば、電池パック１０にバーコードやＱＲコード（登録商標）等の識別コードを設け、その識別コードを認識可能なコード認識手段を載置方向検出部として用いるようにしてもよいし、電池パック１０に目印となるマークを設け、そのマークを認識可能なカメラ等の撮像手段を載置方向検出部として用いるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、電気自動車２が載置方向検出部２１２を備え、交換ステーション３が載置方向検出部３２を備えるものとして説明したが、電池パック１０が、自己の載置方向を検出する載置方向検出部を備えていてもよい。その場合には、蓄電池管理装置４の載置方向取得手段４２０が、例えば、電池パック１０と無線通信を行うことにより、電池パック１０により検出された載置方向を取得すればよい。また、蓄電池管理装置４が、載置方向検出部を備えていてもよい。

また、上記実施形態では、出力手段４２３は、電気自動車２の車載装置２１、交換ステーション３の載置方向変更部３３、及び、蓄電池管理装置４の出力部４３に載置方向出力情報を出力するものとして説明したが、例えば、電池パック１０と無線通信を行うことにより、電池パック１０に載置方向出力情報を出力するようにしてもよい。そして、出力手段４２３が、載置方向出力情報として、載置方向変更情報を電池パック１０に出力した場合には、電池パック１０は、その載置方向変更情報に含まれる載置方向とは異なる載置方向で電池パック１０が載置されることを防止する載置方向不一致防止部を備えるようにしてもよい。電池パック１０は、載置方向不一致防止部として、例えば、その載置方向変更情報を表示する表示部を備えるようにしてもよいし、その載置方向変更情報に含まれる載置方向とは異なる載置方向で電池パック１０が載置された場合に、例えば、警告音や警告メッセージ等を発する警告部を備えるようにしてもよいし、その載置方向変更情報に含まれる載置方向とは異なる載置方向で電池パック１０が載置された場合に電池パック１０の充放電を禁止するように、電池パック１０の機能の一部を無効化する無効化部を備えるようにしてもよい。無効化部としては、例えば、電池パック１０の充放電を禁止する側のプラス端子及びマイナス端子を物理的に塞ぐようにしてもよいし、電池パック１０の内部の電気回路を制御（例えば、遮断、スイッチ等）するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、電池パック１０は、交換ステーション３で交換可能なものとして説明したが、電気自動車２やハイブリッド自動車に固定されているようなものであってもよい。その場合には、載置方向取得手段４２０は、所定の取得タイミングとして、例えば、車検時や故障時に、電池パック１０の載置方向を取得するようにすればよい。

また、上記実施形態では、蓄電池管理装置４は、サーバ型の装置であるものとして説明したが、電気自動車２又は交換ステーション３に設けられるようにしてもよく、スタンドアローン型の装置として機能するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、電池パック１０は、電気自動車２に用いられものとして説明したが、電気自動車２以外に、電動フォークリフト、電車、電動アシスト自転車等の他の電動車両、ドローン、無人ヘリコプター等の無人航空機（ＵＡＶ）、非常用電源やピークシフト等を目的とする定置用蓄電池等に用いられるものでもよい。

また、上記実施形態では、蓄電池管理プログラム４１０は、記憶部４１に記憶されたものとして説明したが、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、蓄電池管理プログラム４１０は、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供されてもよい。

以上のように、本発明の実施形態に係る蓄電池管理装置４による蓄電池管理処理（蓄電池管理方法）によれば、載置時間管理手段４２１が、載置方向毎に、電池パック１０が載置された累積載置時間及び電池パック１０が使用された累積使用時間の少なくとも一方を、累積時間として管理し、決定手段４２２が、その累積時間に基づいて、電池パック１０の載置方向を決定するので、電池パック１０の充放電状態に関わらず、電池パック１０の寿命の短縮化を確実に防止することができる。

また、本発明の実施形態に係る蓄電池管理装置４による蓄電池管理処理（蓄電池管理方法）によれば、決定手段４２２が、載置方向毎の載置時間を比較し、載置時間が短い方の載置方向を、電池パック１０の載置方向として決定するので、載置方向毎の載置時間に偏りが発生することを抑制するため、電池パック１０の寿命の短縮化を確実に防止することができる。

また、本発明の実施形態に係る蓄電池管理装置４による蓄電池管理処理（蓄電池管理方法）によれば、出力手段４２３が、載置方向取得手段４２０により取得された載置方向と、決定手段４２２により決定された載置方向とに基づいて、載置方向に関する載置方向出力情報を出力するので、載置方向出力情報に基づいて各種の処理（例えば、情報の報知）が実行可能となるので、電池パック１０の寿命の短縮化を確実に防止することができる。

また、本発明の実施形態に係る蓄電池管理装置４による蓄電池管理処理（蓄電池管理方法）によれば、出力手段４２３が、載置方向取得手段４２０により取得された載置方向と、決定手段４２２により決定された載置方向とが異なるとき、載置方向出力情報として、載置方向の変更が必要である旨を示す載置方向変更情報を出力するので、載置方向の変更が必要であることが確実に出力されるため、電池パック１０の寿命の短縮化を確実に防止することができる。

また、本発明の実施形態に係る蓄電池管理装置４による蓄電池管理処理（蓄電池管理方法）によれば、履歴管理手段４２４が、電池パック１０の履歴情報４１２ｂを管理し、補正手段４２５が、その履歴情報４１２ｂに基づいて、載置時間管理手段４２１により管理されている載置時間を補正するので、電池パック１０の状態を加味して、電池パック１０の載置方向が決定されるため、電池パック１０の寿命の短縮化を確実に防止することができる。

１…蓄電池管理システム、
２…電気自動車、３…交換ステーション、
４…蓄電池管理装置、５…通信ネットワーク、
１０…電池パック（蓄電池）、１１…第１面、１２…第２面、
１３ａ…第１のプラス端子、１３ｂ…第２のマイナス端子、
１４ａ…第１のプラス端子、１４ｂ…第２のマイナス端子、
１５…凹部、２０…走行制御装置、２１…車載装置、
３０…交換部、３１…収納部、３２…載置方向検出部、
３３…載置方向変更部、３４…通信部、
４０…入力部、４１…記憶部、４２…制御部、
４３…出力部、４４…通信部、
２１０…入出力部、２１１…車両情報取得部、
２１２…載置方向検出部、２１３…通信部、
４１０…蓄電池管理プログラム、
４１１…車両データベース、４１２…蓄電池データベース、
４１２ａ…載置時間情報、４１２ｂ…履歴情報、
４２０…載置方向取得手段、４２１…載置時間管理手段、
４２２…決定手段、４２３…出力手段、
４２４…履歴管理手段、４２５…補正手段、Ｓ…設置面

Claims (7)

1. 蓄電池の載置方向を取得する載置方向取得ステップと、
   前記載置方向取得ステップにより取得された前記載置方向に基づいて、前記載置方向毎に、前記蓄電池が載置された累積載置時間及び前記蓄電池が使用された累積使用時間の少なくとも一方を、載置時間として管理する載置時間管理ステップと、
   前記載置時間管理ステップにより管理されている前記載置時間に基づいて、前記蓄電池の前記載置方向を決定する決定ステップと、を備える、
   蓄電池管理方法。
2. 前記決定ステップは、前記載置方向毎の前記載置時間を比較し、前記載置時間が短い方の載置方向を、前記蓄電池の前記載置方向として決定する、
   請求項１に記載の蓄電池管理方法。
3. 前記載置方向取得ステップにより取得された前記載置方向と、前記決定ステップにより決定された前記載置方向とに基づいて、前記載置方向に関する載置方向出力情報を出力する出力ステップを備える、
   請求項１又は請求項２に記載の蓄電池管理方法。
4. 前記出力ステップは、前記載置方向取得ステップにより取得された前記載置方向と、前記決定ステップにより決定された前記載置方向とが異なるとき、前記載置方向出力情報として、載置方向の変更が必要である旨を示す載置方向変更情報を出力する、
   請求項３に記載の蓄電池管理方法。
5. 前記蓄電池の履歴情報を管理する履歴管理ステップと、
   前記履歴管理ステップにより管理されている前記履歴情報に基づいて、前記載置時間管理ステップにより管理されている前記載置時間を補正する補正ステップと、を備える、
   請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の蓄電池管理方法。
6. 蓄電池の載置方向を取得する載置方向取得手段と、
   前記載置方向取得手段により取得された前記載置方向に基づいて、前記載置方向毎に、前記蓄電池が載置された累積載置時間及び前記蓄電池が使用された累積使用時間の少なくとも一方を、載置時間として管理する載置時間管理手段と、
   前記載置時間管理手段により管理されている前記載置時間に基づいて、前記蓄電池の前記載置方向を決定する決定手段と、を備える、
   蓄電池管理装置。
7. 蓄電池の載置方向を取得する載置方向取得ステップと、
   前記載置方向取得ステップにより取得された前記載置方向に基づいて、前記載置方向毎に、前記蓄電池が載置された累積載置時間及び前記蓄電池が使用された累積使用時間の少なくとも一方を、載置時間として管理する載置時間管理ステップと、
   前記載置時間管理ステップにより管理されている前記載置時間に基づいて、前記蓄電池の前記載置方向を決定する決定ステップと、をコンピュータに実行させる、
   蓄電池管理プログラム。

Images