JP2020060453A - 導出装置、導出方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】各種の情報を十分に活用して二次電池に関する制御を行うことができる導出装置、導出方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】車両（１０）の走行用の電力を供給する二次電池の容量維持率及び出力維持率を取得する取得部（１１０）と、前記容量維持率及び前記出力維持率を用いて、前記二次電池の容量に関する情報を導出する導出部（１２０）と、を備える導出装置（１００）。【選択図】図１

Description

本発明は、導出装置、導出方法、及びプログラムに関する。

走行用のモータを搭載する電動車両や走行用のモータとエンジンとを備えるハイブリッド車両がある。車両に搭載されたモータは、バッテリなどの二次電池から電力が供給されて駆動する。二次電池は、劣化によって充電量が低下するなどの不具合が生じる。そこで、二次電池の劣化状態を判定する技術がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８−９８９４７号公報

特許文献１に開示された技術では、二次電池の現在の満充電容量や初期の満充電容量に基づいて二次電池の劣化状態を判定している。しかし、二次電池の健康状態などの二次電池の容量に関する情報を導出するにあたり、各種の情報を十分に活用しているとは言い難かった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、各種の情報を十分に活用して二次電池の容量に関する情報を導出することができる導出装置、導出方法、及びプログラムを提供することを目的の一つとする。

（１）：この発明の一態様は、車両の走行用の電力を供給する二次電池の容量維持率及び出力維持率を取得する取得部と、前記容量維持率及び前記出力維持率を用いて、前記二次電池の容量に関する情報を導出する導出部と、を備える導出装置である。

（２）：上記（１）の態様において、前記導出部は、前記容量維持率及び出力維持率に基づいて、前記二次電池の容量劣化状態を導出する、ものである。

（３）：上記（２）の態様において、前記導出部は、前記容量維持率と前記出力維持率の大小に応じて、前記二次電池の容量劣化状態を導出する際の前記容量維持率と前記出力維持率を利用する割合を調整する、ものである。

（４）：上記（３）の態様において、前記導出部は、前記出力維持率が前記容量維持率未満である場合、前記容量維持率と前記出力維持率の平均値を前記容量劣化状態として導出し、前記出力維持率が前記容量維持率未満でない場合、前記二次電池の容量劣化率を前記容量劣化状態として導出する、ものである。

（５）：上記（２）の態様において、前記導出部は、前記二次電池の容量劣化の進行度と前記二次電池の出力劣化の進行度との大小に応じて、前記二次電池の容量劣化状態を導出する際の前記容量維持率と前記出力維持率とを利用する割合を調整する、ものである。

（６）：上記（１）の態様において、前記導出部は、前記二次電池の出力維持率に基づいて定められる充電率補正値によって前記二次電池のバッテリ容量を、補正量を減算して得られる補正バッテリ容量に関する補正バッテリ容量情報を導出する、ものである。

（７）：上記（６）の態様において、前記導出部は、前記二次電池の出力維持率が高いほど、前記充電率補正値を小さくする、ものである。

（８）：この発明の一態様は、コンピュータが、車両の走行用の電力を供給する二次電池の容量維持率及び出力維持率を取得し、前記容量維持率及び前記出力維持率を用いて、前記二次電池の容量に関する情報を導出する、導出方法である。

（９）：この発明の一態様は、コンピュータに、車両の走行用の電力を供給する二次電池の容量維持率及び出力維持率を取得させ、前記容量維持率及び前記出力維持率を用いて、前記二次電池の容量に関する情報を導出させる、プログラムである。

（１）〜（９）によれば、各種の情報を十分に活用して二次電池の容量に関する情報を導出することができる。

第１実施形態に係る導出システム１の構成例を示す図である。 車両１０の構成の一例を示す図である。 車両１０の車室内の構成を例示した図である。 センターサーバ１００の各部により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 センターサーバ１００の各部により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 バッテリ４０の容量維持率と出力維持率とＳＯＨとの時間変化の一例を示すグラフである。 記憶部１５０に記憶された出力維持率と補正ＳＯＣとの関係を示す図である。 バッテリ４０の新品時及び劣化時のＳＯＣを説明する図である。 第２実施形態に係る車両１０Ａの構成の一例を示す図である。 センターサーバ１００の各部により実行される処理の流れの変形例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照し、本発明の導出装置、導出方法、及びプログラムの実施形態について説明する。以下の説明において、車両１０は電気自動車であるものとするが、車両１０は、走行用の電力を供給する二次電池を搭載した車両であればよく、ハイブリッド自動車や燃料電池車両であってもよい。

＜第１実施形態＞
[全体構成]
図１は、第１実施形態に係る導出システム１の構成例を示す図である。導出システム１は、車両１０に搭載されるバッテリ（以下、二次電池と同義であるものとする）の容量に関する情報を導出するシステムである。図１に示すように、導出システム１は、複数の車両１０と、センターサーバ（導出装置）１００と、を備える。以下の説明においては、複数の車両１０のうち、バッテリ使用状況情報を送信し、センターサーバ１００により送信される情報に基づく表示を行う車両１０を対象車両１０Ｘとする。

センターサーバ１００は、複数の車両１０により送信された情報に基づいて、車両１０に搭載されたバッテリ４０の容量に関する情報を導出する。車両１０とセンターサーバ１００とは、ネットワークＮＷを介して通信する。ネットワークＮＷは、例えば、インターネット、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、プロバイダ装置、無線基地局などを含む。

[車両１０]
図２は、車両１０の構成の一例を示す図である。図２に示すように、車両１０には、例えば、モータ１２と、駆動輪１４と、ブレーキ装置１６と、車両センサ２０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）３０と、バッテリ４０と、電圧センサ、電流センサ、温度センサなどのバッテリセンサ４２と、通信装置５０と、表示装置６０と、充電口７０と、コンバータ７２と、を備える。

モータ１２は、例えば、三相交流電動機である。モータ１２のロータは、駆動輪１４に連結される。モータ１２は、供給される電力を用いて動力を駆動輪１４に出力する。また、モータ１２は、車両の減速時に車両の運動エネルギーを用いて発電する。

ブレーキ装置１６は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、を備える。ブレーキ装置１６は、ブレーキペダルの操作によって発生した油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置１６は、上記説明した構成に限らず、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。

車両センサ２０は、アクセル開度センサと、車速センサと、ブレーキ踏量センサと、を備える。アクセル開度センサは、運転者による加速指示を受け付ける操作子の一例であるアクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作量を検出し、アクセル開度として制御部３６に出力する。車速センサは、例えば、各車輪に取り付けられた車輪速センサと速度計算機とを備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して車両の速度（車速）を導出し、制御部３６及び表示装置６０に出力する。ブレーキ踏量センサは、ブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキ踏量として制御部３６に出力する。

ＰＣＵ３０は、例えば、変換器３２と、ＶＣＵ（Voltage Control Unit）３４と、制御部３６と、を備える。なお、これらの構成要素をＰＣＵ３４として一まとまりの構成としたのは、あくまで一例であり、これらの構成要素は分散的に配置されても構わない。

変換器３２は、例えば、ＡＣ−ＤＣ変換器である。変換器３２の直流側端子は、直流リンクＤＬに接続されている。直流リンクＤＬには、ＶＣＵ３４を介してバッテリ４０が接続されている。変換器３２は、モータ１２により発電された交流を直流に変換して直流リンクＤＬに出力する。

ＶＣＵ３４は、例えば、ＤＣ―ＤＣコンバータである。ＶＣＵ３４は、バッテリ４０から供給される電力を昇圧して直流リンクＤＬに出力する。

制御部３６は、例えば、モータ制御部と、ブレーキ制御部と、バッテリ・ＶＣＵ制御部と、を備える。モータ制御部、ブレーキ制御部、及びバッテリ・ＶＣＵ制御部は、それぞれ別体の制御装置、例えば、モータＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、バッテリＥＣＵといった制御装置に置き換えられてもよい。

制御部３６は、複数の走行モードの中から選択された走行モードによる走行制御を行うためのモード制御部を備える。走行モードとしては、例えば、節約モード、高出力モード、標準モードが設定されている。節約モードは、例えば、走行性能を低くしても電力消費を抑えるモードであり、高出力モードは、例えば電力消費が多くなっても走行性能を高めるモードである。標準モードは、節約モードと高出力モードの間のモードである。

モータ制御部は、車両センサ２０の出力に基づいて、モータ１２を制御する。ブレーキ制御部は、車両センサ２０の出力に基づいて、ブレーキ装置１６を制御する。バッテリ・ＶＣＵ制御部は、バッテリ４０に取り付けられたバッテリセンサ４２の出力に基づいて、バッテリ４０のＳＯＣ（State Of Charge；以下「バッテリ充電率」ともいう）を算出し、ＶＣＵ３４及び表示装置６０に出力する。ＶＣＵ３４は、バッテリ・ＶＣＵ制御からの指示に応じて、直流リンクＤＬの電圧を上昇させる。モータ制御部は、車両センサ２０の出力及びバッテリ４０のＳＯＣの遷移に基づいて、車両１０の電費を算出する。モータ制御部は、車両１０の電費を走行モード毎に算出する。モータ制御部は、算出した電費を電費情報として通信装置５０に出力する。

バッテリ４０は、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池である。バッテリ４０には、車両１０の外部の充電器２００から導入される電力を蓄え、車両１０の走行のための放電を行う。バッテリセンサ４２は、例えば、電流センサ、電圧センサ、温度センサを備える。バッテリセンサ４２は、例えば、バッテリ４０の電流値、電圧値、温度を検出する。バッテリセンサ４２は、検出した電流値、電圧値、温度等を制御部３６及び通信装置５０に出力する。

通信装置５０は、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網を接続するための無線モジュールを含む。通信装置５０は、バッテリセンサ４２により出力される電流値、電圧値、温度などのバッテリ使用状況情報を取得し、図１に示すネットワークＮＷを介して、センターサーバ１００に送信する。通信装置５０は、制御部３６のモータ制御部により出力された電費情報をセンターサーバ１００に送信する。通信装置５０は、送信するバッテリ使用状況情報及び電費情報に自車両のバッテリの種別情報及び車種情報を付加する。また、通信装置５０は、ネットワークＮＷを介してセンターサーバ１００により送信された情報を受信する。通信装置５０は、受信した情報を表示装置６０に出力する。

表示装置６０は、例えば、表示部６２と、表示制御部６４と、を備える。表示部６２は、表示制御部６４の制御に応じた情報を表示する。表示制御部６４は、制御部３６及び通信装置５０により出力される情報に応じて、センターサーバ１００により送信された情報に基づく画像を表示部６２に表示させる。また、表示制御部６４は、車両センサ２０により出力された車速等を表示部６２に表示させる。

充電口７０は、車両１０の車体外部に向けて設けられている。充電口７０は、充電ケーブル２２０を介して充電器２００に接続される。充電ケーブル２２０は、第１プラグ２２２と第２プラグ２２４を備える。第１プラグ２２２は、充電器２００に接続され、第２プラグ２２４は、充電口７０に接続される。充電器２００から供給される電気は、充電ケーブル２２０を介して充電口７０に供給される。

また、充電ケーブル２２０は、電力ケーブルに付設された信号ケーブルを含む。信号ケーブルは、車両１０と充電器２００の間の通信を仲介する。したがって、第１プラグ２２２と第２プラグ２２４のそれぞれには、電力コネクタと信号コネクタが設けられている。

コンバータ７２は、充電口７０とバッテリ４０の間に設けられる。コンバータ７２は、充電口７０を介して充電器２００から導入される電流、例えば交流電流を直流電流に変換する。コンバータ７２は、変換した直流電流をバッテリ４０に対して出力する。

図３は、車両１０の車室内の構成を例示した図である。図２に示すように、車両１０には、例えば、車両Ｍの操舵を制御するステアリングホイール９１と、車外と車室内とを区分するフロントウインドシールド９２と、インストルメントパネル９３とが設けられる。フロントウインドシールド９２は、光透過性を有する部材である。

また、車室内のインストルメントパネル９３における運転席９４の正面付近には、表示装置６０の表示部６２が設けられる。表示部６２は、運転者がステアリングホイール９１の間隙から、或いはステアリングホイール９１越しに視認可能である。また、インストルメントパネル９３の中央には、第２表示装置９５が設けられる。第２表示装置９５は、例えば、車両１０に搭載されるナビゲーション装置（不図示）により実行されるナビゲーション処理に対応する画像を表示したり、テレビ電話における相手の映像等を表示したりする。また、第２表示装置９５は、テレビ番組を表示したり、ＤＶＤを再生したり、ダウンロードされた映画等のコンテンツを表示してもよい。

[センターサーバ１００]
図１に示すセンターサーバ１００は、例えば、通信部（取得部）１１０と、導出部１２０と、記憶部１５０と、を備える。導出部１２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性記憶媒体）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体（非一過性記憶媒体）に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。記憶部１５０は、前述した記憶装置により実現される。

通信部１１０は、複数の車両１０からそれぞれ送信されるバッテリの電流値、電圧値、温度などのバッテリ使用状況情報及び電費情報を含む各種の情報を受信して取得する。通信部１１０は、受信した情報を車両１０の識別情報（例えばナンバープレート情報や通信装置５０の通信識別情報、或いは登録された利用者の識別情報など）ごとに、収集データ１５２として記憶部１５０に記憶させる。収集データ１５２には、バッテリの種別情報や車種情報が付与されていてよい。

センターサーバ１００による処理が行われる前提として、複数の車両１０は、それぞれバッテリセンサ４２によってバッテリ４０の電流値、電圧値、及び温度を検出し、バッテリ使用状況情報として通信装置５０によりセンターサーバ１００に送信する。また、複数の車両１０は、バッテリ使用状況情報とともに、電費情報をセンターサーバ１００に送信する。車両１０は、バッテリ使用状況情報及び電費情報の送信を、所定時間毎、例えば１時間ごとや１日ごとに行ってもよいし、車両１０のユーザの指示に基づいて行ってもよい。また、車両１０は、バッテリ使用状況情報の送信を、センターサーバ１００の要求に応じて行ってもよい。また、車両１０は、所定の条件が成立しているとき、例えば、バッテリの負荷が一定量を超えているときや、前回の送信からのバッテリの負荷の増加量が一定量となったときにバッテリ使用状況情報を送信するようにしてもよい。また、車両１０は、これらのタイミングのいずれか複数でバッテリ使用状況情報の送信を行ってもよい。また、車両１０は、電費情報の送信をバッテリ使用状況情報と異なるタイミングで行ってもよい。

導出部１２０は、劣化状態導出部１２２及び残レンジ導出部１２４を備える。劣化状態導出部１２２は、通信部１１０により取得され、記憶部１５０に記憶された収集データ１５２（バッテリ４０の電流値、電圧値、温度）に基づいて、バッテリ４０のバッテリ容量（バッテリの劣化度合い）を算出して導出する。劣化状態導出部１２２は、導出したバッテリ容量を収集データ１５２として記憶部１５０に記憶させる。劣化状態導出部１２２は、算出したバッテリ容量と、記憶部１５０に記憶された収集データ１５２におけるバッテリ容量の初期値とに基づいて、バッテリ４０の容量劣化率及び容量維持率を算出して導出する。劣化状態導出部１２２は、導出したバッテリ４０の容量劣化率及び容量維持率を収集データ１５２として記憶部１５０に記憶させる。

劣化状態導出部１２２は、通信部１１０により取得され、記憶部１５０に記憶された収集データ１５２（バッテリ４０の電流値、電圧値、温度）に基づいて、バッテリ４０の出力を算出し、収集データ１５２として記憶部１５０に記憶させる。劣化状態導出部１２２は、算出したバッテリ４０の出力及び記憶部１５０に記憶されたバッテリ４０の出力の初期値に基づいて、バッテリ４０の出力維持率を算出して取得する。劣化状態導出部１２２は、導出したバッテリ４０の出力維持率を収集データ１５２として記憶部１５０に記憶させる。

劣化状態導出部１２２は、導出したバッテリ４０のバッテリ容量及びバッテリ４０の出力維持率に基づいて、バッテリ４０の容量劣化状態（State Of Health、以下「ＳＯＨ」という）を算出して導出する。こうして、劣化状態導出部１２２は、バッテリ４０の容量に関する情報であるＳＯＨに関する劣化状態情報を導出する。劣化状態導出部１２２は、導出したＳＯＨに関する劣化状態情報を通信部１１０に出力する。通信部１１０は、劣化状態導出部１２２により出力された劣化状態情報を対象車両１０Ｘに送信する。

残レンジ導出部１２４は、記憶部１５０に記憶された収集データ１５２に基づいて、バッテリ４０の容量劣化率を算出して取得する。残レンジ導出部１２４は、容量劣化率を算出する代わりに、劣化状態導出部１２２が算出した容量劣化率を取得してもよい。残レンジ導出部１２４は、所定の走行モード、例えば標準モードでの走行時の残り走行可能距離（以下「残レンジ」という）を算出するための走行レンジ用バッテリ容量を算出する。

残レンジ導出部１２４は、通信部１１０により取得され、記憶部１５０に記憶された収集データ１５２に基づいて、バッテリ４０の出力を算出する。残レンジ導出部１２４は、算出したバッテリ４０の出力及び記憶部１５０に記憶されたバッテリ４０の出力の初期値に基づいて、バッテリ４０の出力維持率を算出して取得する。残レンジ導出部１２４は、出力維持率を算出する代わりに、劣化状態導出部１２２が算出した出力維持率を取得してもよい。

記憶部１５０は、走行レンジ用バッテリ容量を算出する際に使用する補正ＳＯＣ（充電率補正値）に関する補正ＳＯＣ情報１５４を記憶している。記憶部１５０は、補正ＳＯＣ情報として、出力維持率に対応して補正ＳＯＣを記憶している。残レンジ導出部１２４は、算出した出力維持率に対応する補正ＳＯＣを、走行レンジ用バッテリ容量を算出する際に使用する補正ＳＯＣとして記憶部１５０から読み出す。記憶部１５０は、走行レンジに対応した補正ＳＯＣをそれぞれ記憶している。

残レンジ導出部１２４は、算出した走行レンジ用バッテリ容量に基づいて、車両１０における走行モードによる残レンジを算出して導出する。こうして、残レンジ導出部１２４は、バッテリ４０の容量に関する情報である残レンジに関する残レンジ情報を導出する。残レンジ導出部１２４は、導出した残レンジに関する残レンジ情報を通信部１１０に出力する。通信部１１０は、残レンジ導出部１２４により出力された残レンジ情報を対象車両１０Ｘに送信する。

対象車両１０Ｘは、センターサーバ１００の通信部１１０により送信された劣化状態情報及び残レンジ情報を通信装置５０において受信する。通信装置５０は、受信した劣化状態情報及び残レンジ情報を表示装置６０に出力する。表示装置６０は、通信装置５０により出力された劣化状態情報に基づくＳＯＨ及び残レンジ情報に基づく残レンジを、表示制御部６４により表示部６２に表示させる。

次に、センターサーバ１００における処理について、より詳細に説明する。図５は、センターサーバ１００の各部により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。センターサーバ１００における処理のうち、劣化状態情報を導出して送信するまでの処理について図４を参照して説明し、残レンジ情報を導出して送信するまでの処理について図５を参照して説明する。図４及び図５に示す処理は、同期して実行されてもよいし、非同期にそれぞれ実行されてもよい。ここでは、非同期にそれぞれ実行される例について説明する。

[劣化状態情報を導出する処理]
図４に示すように、センターサーバ１００は、対象車両１０Ｘにより送信されたバッテリ使用状況情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ１１）。バッテリ使用状況情報を受信していないと判定した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、センターサーバ１００は、ステップＳ１１の処理を繰り返す。

バッテリ使用状況情報を受信したと判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、センターサーバ１００は、通信部１１０において受信したバッテリ使用状況情報を劣化状態導出部１２２に出力する。また、センターサーバ１００は、バッテリ使用状況情報を記憶部１５０に記憶させる。センターサーバ１００は、劣化状態導出部１２２において、通信部１１０により出力されたバッテリ使用状況情報（バッテリ４０の電流値、電圧値、温度）に基づいて、バッテリ容量を算出して記憶部１５０に記憶させる。続いて、センターサーバ１００は、記憶部１５０に記憶されたバッテリ４０のバッテリ容量の初期値を読み出し、算出したバッテリ容量と読み出したバッテリ容量の初期値に基づいて、バッテリ４０の容量維持率を算出して導出する（ステップＳ１２）。

続いて、センターサーバ１００は、劣化状態導出部１２２において、バッテリ４０の出力維持率を算出して導出する（ステップＳ１３）。劣化状態導出部１２２は、次の手順でバッテリ４０の出力維持率を算出する。劣化状態導出部１２２は、出力維持率を算出するため、バッテリ使用状況情報に含まれるバッテリ４０の電流値及び電圧値に基づいて、バッテリ４０の内部抵抗値を算出する。劣化状態導出部１２２は、バッテリ４０から最初に送信されたバッテリ使用状況情報に基づいて、バッテリ４０の内部抵抗値の初期値を算出し、記憶部１５０に記憶させる。劣化状態導出部１２２は、その後に送信されたバッテリ使用状況情報に基づいてバッテリ４０の内部抵抗値を算出し、記憶部１５０に記憶させて内部抵抗値の初期値を読み出す。劣化状態導出部１２２は、算出したバッテリ４０の内部抵抗値と読み出した内部抵抗値の初期値との割合に基づいて、出力維持率を算出して導出する。

バッテリ４０の内部抵抗値は、例えば、バッテリ４０が入出されている際の単位時間当たりの電圧変化量ΔＶと、電流変化量ΔＩによって算出できる。劣化状態導出部１２２は、例えば、バッテリ４０の電圧変化量ΔＶと電流変化量ΔＩをなました値を計算することで算出できる。劣化状態導出部１２２は、例えば、最小二乗法で統計的な傾きを求めたり、電圧変化量ΔＶを電流変化量ΔＩで除する（ΔＶ／ΔＩ）フィルタ演算を行ったりしてバッテリ４０の電圧変化量ΔＶと電流変化量ΔＩをなました値を算出する。

続いて、センターサーバ１００は、劣化状態導出部１２２において、導出した出力維持率が容量維持率未満であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。その結果、出力維持率が容量維持率未満でない（出力維持率が容量維持率以上である）と判定した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、劣化状態導出部１２２は、バッテリ４０の容量維持率をＳＯＨとして（ＳＯＨ＝容量維持率）、劣化状態情報を生成する（ステップＳ１５）。また、出力維持率が容量維持率未満であると判定した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、劣化状態導出部１２２は、バッテリ４０の容量維持率と出力維持率との平均値をＳＯＨとして（ＳＯＨ＝（容量維持率＋出力維持率）／２）、劣化状態情報を生成する（ステップＳ１６）。こうして、劣化状態導出部１２２は、バッテリ４０の容量維持率と出力維持率との大小に応じて、バッテリ４０のＳＯＨを導出する際の容量維持率と出力維持率とを利用する割合を調整する。

劣化状態情報を生成したセンターサーバ１００は、劣化状態導出部１２２が生成した劣化状態情報を通信部１１０により対象車両１０Ｘに送信する（ステップＳ１７）。こうして、センターサーバ１００は、図４に示す処理を終了する。

図６は、バッテリ４０の容量維持率と出力維持率とＳＯＨとの時間変化の一例を示すグラフである。図６において、バッテリ４０の出力維持率を破線Ｌ１で示し、容量維持率を一点鎖線Ｌ２で示す。また、バッテリ４０のＳＯＨを実線Ｌ３で示す。例えば、対象車両１０Ｘの残レンジはバッテリ４０の残容量に基づいて決定されるため、容量維持率は、ＳＯＨとするのが適切である。ただし、出力維持率が極端に悪化した場合には、商品性の悪化が懸念される。このため、出力維持率が悪化した場合には、ＳＯＨを容量維持率と出力維持率の双方に基づいて導出する。

その結果、図６に示すように、出力維持率が容量維持率未満でない場合、劣化状態導出部１２２は、容量維持率をＳＯＨとして導出する。また、出力維持率が容量維持率未満である場合、劣化状態導出部１２２は、容量維持率と出力維持率の平均値をＳＯＨとして導出する。このように、センターサーバ１００の劣化状態導出部１２２は、容量維持率や容量劣化率のほかに、出力維持率を用いてバッテリ４０のＳＯＨを算出している。したがって、各種の情報を十分に活用して二次電池に関する制御を行うことができる。

なお、劣化状態導出部１２２は、容量維持率が出力維持率未満である場合には、容量維持率と出力維持率の平均値としてＳＯＨを算出しているが、他の態様で算出してもよい。例えば劣化状態導出部１２２は、容量維持率と出力維持率の加重平均によってＳＯＨを算出してもよいし、容量維持率と出力維持率の割合を調整し、例えば容量維持率：出力維持率＝３：７や７：３としてＳＯＨを算出してもよい。

[残レンジ情報を導出する処理]
次に、残レンジ情報を導出する処理について、図５を参照して説明する。図５に示すように、センターサーバ１００は、対象車両１０Ｘにより送信されたバッテリ使用状況情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ２１）。バッテリ使用状況情報を受信していないと判定した場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、センターサーバ１００は、ステップＳ１１の処理を繰り返す。

バッテリ使用状況情報を受信したと判定した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、センターサーバ１００は、残レンジ導出部１２４において、通信部１１０により出力されたバッテリ使用状況情報に基づいて、バッテリ容量を算出する。次に、センターサーバ１００は、残レンジ導出部１２４において、記憶部１５０に記憶されたバッテリ４０のバッテリ容量の初期値を読み出し、算出したバッテリ容量と読み出したバッテリ容量の初期値に基づいて、バッテリ４０の容量維持率を算出して導出する（ステップＳ２２）。続いて、センターサーバ１００は、残レンジ導出部１２４において、バッテリ４０の出力維持率を算出して導出する（ステップＳ２３）。

続いて、センターサーバ１００は、残レンジ導出部１２４において、記憶部１５０から補正ＳＯＣを読み出す（ステップＳ２４）。図７は、記憶部１５０に記憶された出力維持率と補正ＳＯＣとの関係を示す図である。図７に示すように、補正ＳＯＣは、出力維持率に応じて定められている。例えば、出力維持率が１００％の場合、補正ＳＯＣは２％であり、出力維持率が８５％の場合、補正ＳＯＣは５％である。補正ＳＯＣは、出力維持率が高いほど、小さくなる。また、図７に示す関係は、対象車両１０Ｘが標準モードで走行する場合の補正ＳＯＣである。記憶部１５０は、対象車両１０Ｘが高出力モードや節約モードで走行する場合の補正ＳＯＣも記憶していてもよい。

残レンジ導出部１２４は、補正ＳＯＣを読み出した後、補正量として補正ＳＯＣを用いて補正を行い、走行レンジ用バッテリ容量（補正バッテリ容量）を算出する（ステップＳ２５）。走行レンジ用バッテリ容量Ａｈは、例えば、下記（１）式によって、補正ＳＯＣを減算して算出する。
Ａｈ＝バッテリ全容量×（満充電ＳＯＣ−補正ＳＯＣ）×１００・・・（１）
なお、（１）式において、満充電ＳＯＣは、通信部１１０がバッテリ使用状況情報を受信した時点におけるバッテリ４０の満充電ＳＯＣである。

センターサーバ１００は、残レンジ導出部１２４において、走行レンジ用バッテリ容量に基づいて、対象車両１０Ｘの残レンジを算出する（ステップＳ２６）。残レンジ導出部１２４は、例えば算出した走行レンジ用バッテリ容量を、対象車両１０Ｘが標準モードで走行した場合の電費で除して残レンジを算出する（残レンジ＝走行レンジ用バッテリ容量／標準モード走行時の電費）。そして、センターサーバ１００は、算出した残レンジに応じた残レンジ情報を対象車両１０Ｘに送信する（ステップＳ２７）。こうして、センターサーバ１００は、図５に示す処理を終了する。

図８は、バッテリ４０の新品時及び劣化時のＳＯＣを説明する図である。図８には、新品のバッテリ４０の充電容量を１００％としたときに、劣化したバッテリ４０の充電容量が８０％である例を示している。図８に示すように、新品のバッテリ４０は、高い出力維率、例えば１００％の出力維持率を発揮するので、補正ＳＯＣは２％と高く、その結果、走行レンジ用バッテリ容量も多くなる。一方、劣化したバッテリでは、出力維持力が低下し、例えば５％となっているので、その結果走行レンジ用バッテリ容量は少なくなる。したがって、劣化したバッテリよりも新品のバッテリの方が、長い残レンジとなる結果を導出することができ、実際の残レンジに近い残レンジを算出して導出することができる。このように、したがって、各種の情報を十分に活用して二次電池に関する制御を行うことができる。

対象車両１０Ｘは、図１に示す通信装置５０において、センターサーバ１００の通信部１１０により送信される劣化状態情報及び残レンジ情報を受信する。通信装置５０は、受信した劣化状態情報及び残レンジ情報を表示装置６０に出力する。表示装置６０の表示制御部６４は、出力された劣化状態情報及び残レンジ情報に基づいて、対象車両１０ＸのＯＳＨ及び残レンジを表示部６２に表示させる。

なお、センターサーバ１００の残レンジ導出部１２４は、対象車両１０Ｘの残レンジに関する残レンジ情報を導出しているが、残レンジ情報に代えて又は加えて、補正ＳＯＣに関する情報や走行レンジ用バッテリ容量に関する情報（補正バッテリ容量情報）を対象車両１０Ｘに導出してもよい。また、残レンジ導出部１２４は、異なる走行モードについての残レンジ情報等、例えば、対象車両１０Ｘが高出力モードや節約モードで走行する場合の残レンジ情報を導出して対象車両１０Ｘに送信してもよい。また、第１実施形態では、劣化状態情報を導出する処理と残レンジ情報を導出する処理を独立してそれぞれ実行するようにしているが、これらの処理を連続的に実行するようにしてもよい。

以上、説明した第１実施形態によれば、センターサーバ１００の導出部１２０において、対象車両１０Ｘに搭載されたバッテリ４０の容量に関する情報として、ＳＯＨに関する劣化状態情報及び対象車両１０Ｘの残レンジに関する残レンジ情報を算出して導出する。導出部１２０で導出されたＳＯＨ及び残レンジは、バッテリ４０の出力維持率を用いて算出されて導出されているので、その分精度の高い結果となる。したがって、各種の情報を十分に活用して二次電池に関する制御を行うことができる。

なお、上記の実施形態において、初期状態に対して、データの取得時点で維持されている容量（容量維持率）と出力（出力維持率）を指標としているのは、以下の理由に基づく。容量維持率は、経時劣化等によって時間とともに減じる。また、バッテリの物理特性上、出力の劣化は、抵抗の増加として起こるので、例えば指標を抵抗増加率と表現すると、容量維持率との比較ができなくなる。したがって、例えば「バッテリ温度が２５℃でのＳＯＣが１０％の状態において、３．０Ｖを下限電圧としたときの出力」といった形で出力の基準を定めて、その条件下での初期出力に対する出力割合を出力維持率とし、この出力維持率を指標としている。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。図９は、第２実施形態に係る車両１０Ａの構成の一例を示す図である。第２実施形態の構成は、第１実施形態の構成と比較すると、センターサーバ１００に設けられた導出部１２０と同様の機能を有する構成要素が、車両１０Ａに導出装置５５として設けられる点が異なる。また、通信装置は設けられておらず、バッテリセンサ４２は、検出した電流値、電圧値、温度等を制御部３６及び導出装置５５に出力する。その他の点では、上記の第１実施形態の構成とおおよそ共通する。以下、第２実施形態における処理について、第１実施形態との相違点を中心として説明する。

導出装置５５は、第１実施形態の劣化状態導出部１２２及び残レンジ導出部１２４と同様の構成を有する劣化状態導出部及び残レンジ導出部と、記憶部１５０と同様の構成を有する記憶部とを備える。導出装置５５の記憶部は、車両１０Ａにおける補正ＳＯＣ情報等を記憶している。第２実施形態では、車両１０Ａは、導出装置５５において、バッテリセンサ４２により出力されたバッテリ４０等のバッテリ使用状況情報等に基づいて、バッテリ４０のＳＯＣを導出する。導出装置５５は、バッテリセンサ４２により出力されたバッテリ４０等のバッテリ使用状況情報及び記憶部に記憶された補正ＳＯＣ情報等に基づいて、残レンジを導出する。導出装置５５は、導出したＳＯＣ及び残レンジに関する劣化状態情報及び残レンジ情報を表示装置６０に出力する。表示装置６０は、導出装置５５により出力された劣化状態情報及び残レンジ情報に基づくＳＯＣ及び残レンジを表示制御部６４によって表示部６２に表示させる。

以上説明した第２実施形態によれば、車両１０Ａにおいて、バッテリ４０の容量に関する情報として、ＳＯＨに関する劣化状態情報及び対象車両１０Ｘの残レンジに関する残レンジ情報を算出して導出する。導出装置５５において導出されたＳＯＨ及び残レンジは、バッテリ４０の出力維持率を用いて算出されて導出されているので、その分精度の高い結果となる。したがって、各種の情報を十分に活用して二次電池に関する制御を行うことができる。

また、第２実施形態では、センターサーバ１００との情報の送受信を行うことなく、車両１０Ａで表示用走行可能距離及び表示用残寿命を導出して表示できる。したがって、センターサーバ１００における負担を軽減できる。なお、第２実施形態では、車両１０Ａは、センターサーバ１００との通信を行う通信装置を備えていないが、通信装置を備えていてもよい。また、初期バッテリ情報等をサーバの記憶部に記憶しておき、車両１０Ａは、センターサーバ１００にこれらの情報を送信させるようにしてもよい。

＜変形例＞
上記の第１実施形態において、劣化状態情報を導出する際に、バッテリ４０の容量維持率及び出力維持率を用いているが、他の態様、例えば、バッテリ４０の容量維持率及び出力劣化の進行度を用いてもよい。以下、バッテリ４０の容量維持率及び出力劣化の進行度を用いて劣化状態情報を導出する手順について説明する。図１０は、センターサーバ１００の各部により実行される処理の流れの変形例を示すフローチャートである。

図１０に示すように、センターサーバ１００は、対象車両１０Ｘにより送信されたバッテリ使用状況情報を受信したか否かを判定し（ステップＳ３１）、バッテリ使用状況情報を受信していないと判定した場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、ステップＳ３１の処理を繰り返す。バッテリ使用状況情報を受信したと判定した場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、センターサーバ１００は、通信部１１０において受信したバッテリ使用状況情報を劣化状態導出部１２２に出力し、記憶部１５０に記憶させる。

センターサーバ１００は、劣化状態導出部１２２において、通信部１１０により出力されたバッテリ使用状況情報に基づいて、バッテリ容量を算出した後、記憶部１５０に記憶されたバッテリ４０のバッテリ容量の初期値を読み出し、算出したバッテリ容量と読み出したバッテリ容量の初期値に基づいて、バッテリ４０の容量維持率を算出して導出する（ステップＳ３２）。続いて、センターサーバ１００は、劣化状態導出部１２２において、バッテリ４０の出力維持率を算出して導出する（ステップＳ３３）。ここまでの処理は、図に示す処理と同様である。

続いて、センターサーバ１００は、劣化状態導出部１２２において、容量劣化の進行度と出力劣化の進行度を求め、容量劣化の進行度が出力劣化の進行度未満であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。劣化状態導出部１２２は、記憶部１５０に記憶された収集データのうち、バッテリ４０の容量維持率の履歴に基づいて容量劣化の進行度を算出する。劣化状態導出部１２２は、記憶部１５０に記憶された収集データのうち、バッテリ４０の出力維持率の履歴に基づいて出力劣化の進行度を算出する。

例えば、現在の容量維持率が９０％であり、１５年後の容量維持率が７０％であるとする。また、現在の出力維持率が８５％であり、１５年後の出力維持率が８０％であるとする。この場合の容量劣化の進行度は、（１００−９０）／（１００−７０）＝０．３３３となる。また、出力劣化の進行度は、（１００−８５）／（１００−８０）＝０．７５となる。

劣化状態導出部１２２は、容量劣化の進行度が出力劣化の進行度未満でないと判定した場合（ステップＳ３４：ＮＯ）、バッテリ４０の容量維持率をＳＯＨとして（ＳＯＨ＝容量維持率）、劣化状態情報を生成する（ステップＳ３５）。また、出力維持率が容量維持率未満であると判定した場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、劣化状態導出部１２２は、バッテリ４０の容量維持率と出力維持率との平均値をＳＯＨとして（ＳＯＨ＝（容量維持率＋出力維持率）／２）、劣化状態情報を生成する（ステップＳ３６）。こうして、劣化状態導出部１２２は、バッテリ４０の容量劣化の進行度と出力劣化の進行度との大小に応じて、バッテリ４０のＳＯＨを導出する際の容量維持率と出力維持率とを利用する割合を調整する。

劣化状態情報を生成したセンターサーバ１００は、劣化状態導出部１２２が生成した劣化状態情報を通信部１１０により対象車両１０Ｘに送信する（ステップＳ３７）。こうして、センターサーバ１００は、図１０に示す処理を終了する。このように、バッテリ４０の容量劣化の進行度及び出力劣化の進行度を利用することによって、劣化状態情報を導出することもできる。

また、上記の各実施形態では、表示装置６０は、通信装置５０が受信した劣化状態情報及び残レンジ情報に基づくＳＯＨ及び残レンジを対象車両１０Ｘの表示部６２に表示させているが、他の対象物に表示させてもよい。例えば、対象車両１０Ｘにおける表示装置６０の表示制御部６４が表示部６２にＳＯＨ及び残レンジを表示させるのに代えてまたは加えて、図３に示す第２表示装置９５の表示制御部が第２表示装置９５の表示部にＳＯＨ及び残レンジを表示させてもよい。あるいは、ＳＯＨ及び残レンジの一方を表示装置６０の表示部６２に表示させ、他方を第２表示装置９５に表示させてもよい。あるいは、対象車両１０Ｘのユーザ等が所持する情報端末等にＳＯＨ及び残レンジを表示させてもよい。

また、バッテリ４０のＳＯＨを導出する際の容量維持率と記出力維持率を利用する割合を調整するにあたり、車両１０の生涯平均温度を利用してもよい。バッテリ４０は、車両１０の温度が低いほど出力が低下することによって、悪影響が出る可能性が高くなる。この点を考慮して、車両１０の生涯平均温度が低いほど、出力維持率の比率を高くするようにしてもよい。

また、センターサーバ１００が行う処理の一部を車両１０側で行うようにしてもよいし、車両１０側で行う処理の一部をセンターサーバ１００が行うようにしてもよい。この場合、生成される情報に応じて、車両１０とセンターサーバ１００との間で送受信される情報を適宜決定するようにしてもよい。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１…導出システム
１０、１０Ａ…車両
１０Ｘ…対象車両
１２…モータ
５０…通信装置
５５…導出装置
６０…表示装置
６２…表示部
６４…表示制御部
７０…充電口
９３…インストルメントパネル
９４…運転席
９５…第２表示装置
１００…センターサーバ（導出装置）
１１０…通信部（取得部）
１２０…導出部
１２２…劣化状態導出部
１２４…残レンジ導出部
２００…充電器

Claims (9)

1. 車両の走行用の電力を供給する二次電池の容量維持率及び出力維持率を取得する取得部と、
   前記容量維持率及び前記出力維持率を用いて、前記二次電池の容量に関する情報を導出する導出部と、
   を備える導出装置。
2. 前記導出部は、前記容量維持率及び出力維持率に基づいて、前記二次電池の容量劣化状態を導出する、
   請求項１に記載の導出装置。
3. 前記導出部は、前記容量維持率と前記出力維持率の大小に応じて、前記二次電池の容量劣化状態を導出する際の前記容量維持率と前記出力維持率を利用する割合を調整する、
   請求項２に記載の導出装置。
4. 前記導出部は、
   前記容量維持率が前記容量維持率未満である場合、前記出力維持率と前記出力維持率の平均値を前記容量劣化状態として導出し、
   前記出力維持率が前記容量維持率未満でない場合、前記二次電池の容量劣化率を前記容量劣化状態として導出する、
   請求項３に記載の導出装置。
5. 前記導出部は、前記二次電池の容量劣化の進行度と前記二次電池の出力劣化の進行度との大小に応じて、前記二次電池の容量劣化状態を導出する際の前記容量維持率と前記出力維持率とを利用する割合を調整する、
   請求項２に記載の導出装置。
6. 前記導出部は、前記二次電池の出力維持率に基づいて定められる充電率補正値によって前記二次電池のバッテリ容量を、補正量を減算して得られる補正バッテリ容量に関する補正バッテリ容量情報を導出する、
   請求項１に記載の導出装置。
7. 前記導出部は、前記二次電池の出力維持率が高いほど、前記充電率補正値を小さくする、
   請求項６に記載の導出装置。
8. コンピュータが、
   車両の走行用の電力を供給する二次電池の容量維持率及び出力維持率を取得し、
   前記容量維持率及び前記出力維持率を用いて、前記二次電池の容量に関する情報を導出する、
   導出方法。
9. コンピュータに、
   車両の走行用の電力を供給する二次電池の容量維持率及び出力維持率を取得させ、
   前記容量維持率及び前記出力維持率を用いて、前記二次電池の容量に関する情報を導出させる、
   プログラム。

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