JP2020064749A - Battery information processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、電池情報処理装置に関し、特に、組電池を製造するための技術に関する。 The present disclosure relates to a battery information processing device, and particularly to a technique for manufacturing a battery pack.
組電池は、複数の二次電池により構成される。複数の二次電池を組み合わせることで、大容量の組電池が得られる。しかし、組電池を長期にわたって使用するためには、組電池のメンテナンスが必要になる。特開2015−73427号公報(特許文献1)は、組電池のメンテナンスに関する電池管理システムを開示する。この電池管理システムでは、組電池に含まれる複数の電池ブロックの特性のばらつきに基づいて組電池のメンテナンスが必要であるか否かを判断し、組電池のメンテナンスが必要である場合には、組電池の関係者に対して組電池に関連する情報を通知する。以下では、組電池を構成する各二次電池を「セル」と称する。 The assembled battery is composed of a plurality of secondary batteries. A large-capacity assembled battery can be obtained by combining a plurality of secondary batteries. However, in order to use the assembled battery for a long period of time, maintenance of the assembled battery is required. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2015-73427 (Patent Document 1) discloses a battery management system regarding maintenance of an assembled battery. In this battery management system, it is determined whether maintenance of the assembled battery is necessary based on the variation in the characteristics of a plurality of battery blocks included in the assembled battery. Notify the person related to the battery of the information related to the assembled battery. Below, each secondary battery which comprises an assembled battery is called a "cell."
一般に、車両に搭載されている組電池のセルを交換する時には、交換前のセルと同じ仕様(材質や構造等)のセルに交換される。しかし、車両の使い方は、ユーザによって異なる。このため、交換前のセルと同じ性能のセルに交換することが必ずしも適切であるとは限らない。たとえば、気圧の変動が大きくなるような車両の使い方をするユーザについては、セルのケース内の圧力の過剰な上昇を防止する機構(以下、「過圧防止機構」とも称する)が作動しやすくなる。過圧防止機構の例としては、セルのケース内の圧力が高くなったときにケース内のガスを放出する弁(一般に「安全弁」とも称されるが、以下では「放出弁」と称する)と、セルのケース内の圧力が高くなったときにセルの電流を遮断する圧力式電流遮断機構とが挙げられる。圧力式電流遮断機構は、たとえば、セルのケース内の圧力が所定圧力(反転圧力)以上に上昇した際に作動して、セルのケース内の電極とケース外の端子との電気的な接続を切断するように構成される。圧力式電流遮断機構の例としては、CID(Current Interrupt Device)が挙げられる。 Generally, when replacing a cell of an assembled battery mounted on a vehicle, the cell is replaced with a cell having the same specifications (material, structure, etc.) as the cell before the replacement. However, how to use the vehicle depends on the user. Therefore, it is not always appropriate to replace the cell with the same performance as the cell before the replacement. For example, for a user who uses a vehicle in which the air pressure fluctuates greatly, a mechanism (hereinafter, also referred to as “overpressure prevention mechanism”) that prevents an excessive increase in pressure in the cell case is likely to operate. . An example of the overpressure prevention mechanism is a valve that discharges gas in the case when the pressure in the case of the cell becomes high (generally referred to as “safety valve”, but hereinafter referred to as “release valve”). , A pressure type current interruption mechanism that interrupts the cell current when the pressure in the cell case increases. The pressure type current interruption mechanism operates, for example, when the pressure inside the cell case rises above a predetermined pressure (reversal pressure) to electrically connect the electrode inside the cell case and the terminal outside the case. Configured to disconnect. An example of the pressure type current interruption mechanism is a CID (Current Interrupt Device).
セルの放出弁が作動(すなわち、開弁)すると、大気暴露によりセルが劣化しやすくなる。また、圧力式電流遮断機構が作動してセルの電流が遮断されると、セルを使用できなくなる。なお、セルが劣化することは、セルの劣化度合いが大きくなること(すなわち、セルが使用できない状態に近づくこと)を意味する。よって、セルが使用可能な状態から使用できない状態になることは、セルが劣化したことに含まれる。 When the release valve of a cell is activated (ie, opened), exposure to the atmosphere tends to cause the cell to deteriorate. Further, when the pressure type current interruption mechanism is activated to interrupt the cell current, the cell cannot be used. The deterioration of a cell means that the degree of deterioration of the cell increases (that is, the cell approaches a state in which it cannot be used). Therefore, the change from the usable state to the unusable state of the cell is included in the deterioration of the cell.
上記のように、セルに設けられた過圧防止機構が作動すると、セルの劣化が促進され、セル性能の低下(容量低下等)や、セルの交換頻度の増加などを招くおそれがある。特許文献1に記載の電池管理システムは、組電池のメンテナンスを適切な時期に行なうことができる点で有用であるが、複数種のセル(組立用セル)から組電池の製造に適したセルを選択可能とするためには、さらなる改善の余地がある。
As described above, when the overpressure prevention mechanism provided in the cell operates, deterioration of the cell is promoted, which may lead to deterioration of cell performance (capacity decrease, etc.) and increase of cell replacement frequency. The battery management system described in
本開示は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮して適切な組立用セルを選択するための情報を提供可能な電池情報処理装置を提供することである。 The present disclosure has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide battery information that can provide information for selecting an appropriate assembly cell in consideration of a difference in how to use a vehicle for each user. It is to provide a processing device.
本開示に係る電池情報処理装置は、複数のセルを含んで構成される組電池を製造するための情報を処理する電池情報処理装置であって、取得部と生成部とを備える。取得部は、使用中の車両の気圧差(以下、「ΔP」とも称する)の大きさを示す車両使用情報を取得するように構成される。生成部は、組立用セルから組電池の製造に適した適合セルを選択するための組立情報を生成するように構成される。組立情報は、ΔPの大きさにより分類されたセルのうちいずれのセルが適合セルであるかを示す。上記の生成部は、車両使用情報を用いて組立情報を生成するように構成される。そして、この電池情報処理装置では、取得部が取得した車両使用情報によって示されるΔPが大きいほど、生成部によって生成される組立情報が示す適合セルの気圧変動に対する劣化耐性が高くなる。以下、気圧変動に対するセルの劣化耐性を、「気圧変動耐性」とも称する。 A battery information processing apparatus according to the present disclosure is a battery information processing apparatus that processes information for manufacturing an assembled battery including a plurality of cells, and includes an acquisition unit and a generation unit. The acquisition unit is configured to acquire vehicle usage information indicating the magnitude of the atmospheric pressure difference (hereinafter, also referred to as “ΔP”) of the vehicle in use. The generation unit is configured to generate assembly information for selecting a compatible cell suitable for manufacturing an assembled battery from the assembly cell. The assembly information indicates which of the cells classified according to the size of ΔP is a compatible cell. The generation unit is configured to generate the assembly information using the vehicle usage information. In this battery information processing device, the larger the ΔP indicated by the vehicle usage information acquired by the acquisition unit, the higher the deterioration resistance of the conforming cell indicated by the assembly information generated by the generation unit to the pressure fluctuation. Hereinafter, the deterioration resistance of the cell with respect to the atmospheric pressure fluctuation is also referred to as “atmospheric pressure fluctuation resistance”.
車両の気圧(ひいては、車両に搭載された組電池周辺の気圧)の変動の大きさは、ユーザの車両の使い方によって異なる。たとえば、ΔPが大きくなるような使い方(以下、「第1の使い方」と称する場合がある)をされる車両では、気圧の変動が大きくなる。他方、ΔPが小さくなるような使い方(以下、「第2の使い方」と称する場合がある)をされる車両では、第1の使い方をされる車両と比べて、気圧の変動が小さくなる。セルが過圧防止機構を備える場合には、第2の使い方よりも第1の使い方のほうがセルの過圧防止機構が作動しやすくなる。 The magnitude of fluctuations in the atmospheric pressure of the vehicle (and by extension, the atmospheric pressure around the battery pack mounted on the vehicle) varies depending on how the user uses the vehicle. For example, in a vehicle that is used so that ΔP becomes large (hereinafter, may be referred to as “first usage”), the fluctuation in atmospheric pressure becomes large. On the other hand, in a vehicle that is used (hereinafter sometimes referred to as “second usage”) such that ΔP is small, fluctuations in atmospheric pressure are smaller than in a vehicle that is used first. When the cell is provided with an overpressure prevention mechanism, the cell overpressure prevention mechanism operates more easily in the first usage than in the second usage.
また、気圧変動耐性が低いセルよりも気圧変動耐性が高いセルのほうが、気圧の変動によるセルの劣化が生じにくい。たとえば、セルの圧力式電流遮断機構を作動しにくくすることによって、セルの気圧変動耐性を高くすることができる。 Further, a cell having a high resistance to atmospheric pressure fluctuation is less likely to be deteriorated by a fluctuation in atmospheric pressure than a cell having a low resistance to atmospheric pressure fluctuation. For example, by making it difficult to operate the pressure type current interruption mechanism of the cell, it is possible to increase the resistance to atmospheric pressure fluctuation of the cell.
上記の電池情報処理装置では、生成部が、車両使用情報を用いて組立情報を生成する。そして、車両使用情報によって示されるΔPが大きいほど、生成部によって生成される組立情報が示す適合セルの気圧変動耐性が高くなる。このため、第1の使い方をされる車両では、気圧変動耐性の高いセルで組電池の製造を行なうことで、セルの劣化(容量低下等)を抑制したり、セルの交換頻度を低くしたりすることが可能になる。また、第2の使い方をされる車両では、気圧変動によるセルの劣化が問題とはならない。このため、第2の使い方をされる車両では、気圧変動耐性以外の面で利点を有するセルで組電池の製造を行なうことで、十分な気圧変動耐性を確保しつつ、さらに別のメリットを享受することが可能になる。たとえば、大容量化に適しているセルを組電池の製造に使用すれば、大容量の組電池が得られる。また、安価なセルを組電池の製造に使用すれば、コスト面で有利になる。このように、上記の電池情報処理装置によれば、ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮して適切な組立用セルにより組電池を製造するための情報(組立情報)を提供することが可能になる。 In the above battery information processing device, the generation unit generates the assembly information using the vehicle usage information. Then, the larger ΔP indicated by the vehicle use information is, the higher the pressure variation resistance of the compatible cell indicated by the assembly information generated by the generation unit is. For this reason, in the vehicle that is used for the first time, the assembled battery is manufactured using cells having high resistance to atmospheric pressure fluctuations, so that deterioration of the cells (capacity reduction, etc.) is suppressed, or the frequency of cell replacement is reduced. It becomes possible to do. Further, in the vehicle which is used in the second way, the deterioration of the cell due to the pressure change does not pose a problem. For this reason, in the vehicle that is used in the second way, the assembled battery is manufactured using cells having advantages other than the pressure fluctuation resistance, so that sufficient pressure fluctuation resistance can be ensured while still enjoying another merit. It becomes possible to do. For example, if a cell suitable for increasing the capacity is used for manufacturing an assembled battery, a large capacity assembled battery can be obtained. Further, if inexpensive cells are used for manufacturing the assembled battery, it becomes advantageous in terms of cost. As described above, according to the above-described battery information processing device, it is possible to provide information (assembly information) for manufacturing an assembled battery with an appropriate assembly cell in consideration of the difference in how the vehicle is used for each user. become.
なお、車両使用情報は、実際に使用されたときの車両のΔPの大きさを示す情報(以下、「使用履歴情報」とも称する)であってもよいし、今後車両が使用されることによって車両のΔPの大きさがどのようになるかを示す情報(以下、「使用予測情報」とも称する)であってもよい。使用履歴情報は、実測されたΔPそのものであってもよいし、所定の対象期間において取得された複数のΔPの平均的な値(算術平均値又は中央値など)であってもよい。たとえば、所定期間経過毎に車両の気圧を取得し、前回取得した気圧と今回取得した気圧との差を、対象期間における各タイミングのΔPとしてもよい。また、使用予測情報は、特にΔPが大きくなる条件(又は、特にΔPが小さくなる条件)での車両の走行頻度などであってもよい。また、車両ごとに多様な観点からΔPの大きさを総合的に評価し、得られた総合評価点を車両使用情報として採用してもよい。 The vehicle usage information may be information indicating the magnitude of ΔP of the vehicle when it is actually used (hereinafter, also referred to as “usage history information”). It may be information (hereinafter, also referred to as “usage prediction information”) indicating what the magnitude of ΔP is. The usage history information may be the actually measured ΔP itself, or may be an average value (arithmetic mean value or median value) of a plurality of ΔP acquired in a predetermined target period. For example, the atmospheric pressure of the vehicle may be acquired every time a predetermined period has elapsed, and the difference between the previously acquired atmospheric pressure and the currently acquired atmospheric pressure may be set as ΔP at each timing in the target period. Further, the usage prediction information may be the traveling frequency of the vehicle under the condition that ΔP becomes large (or the condition where ΔP becomes small). Further, the magnitude of ΔP may be comprehensively evaluated from various viewpoints for each vehicle, and the obtained overall evaluation point may be adopted as the vehicle usage information.
ΔPは、一走行あたりの車両の気圧差であってもよい。たとえば、車両システムが起動してから停止するまでの期間を、一走行としてもよい。また、ΔPの大きさにより分類されるセルの区分(以下、「セル区分」と称する場合がある)の数は、2以上であれば任意である。 ΔP may be the atmospheric pressure difference of the vehicle per travel. For example, the period from the start of the vehicle system to the stop thereof may be one travel. Further, the number of cell divisions (hereinafter sometimes referred to as “cell divisions”) classified according to the size of ΔP is arbitrary as long as it is 2 or more.
車両使用情報を「取得する」とは、電池情報処理装置において車両使用情報を生成して取得することと、電池情報処理装置の外部において生成された車両使用情報を受信して取得することとを含む。たとえば、電池情報処理装置は、車両で検出された使用履歴情報を車両から受信してもよい。また、電池情報処理装置は、ユーザに対してアンケートを実施して、そのアンケート結果を用いて使用予測情報を生成してもよい。 "Acquiring" vehicle usage information means generating and acquiring vehicle usage information in the battery information processing apparatus, and receiving and acquiring vehicle usage information generated outside the battery information processing apparatus. Including. For example, the battery information processing device may receive from the vehicle the usage history information detected by the vehicle. Further, the battery information processing device may conduct a questionnaire to the user and generate use prediction information using the questionnaire result.
電池情報処理装置は、電池情報を管理するサーバであってもよいし、そのようなサーバとは異なる端末(以下、「他の端末」と称する)であってもよい。電池情報処理装置が他の端末である場合、たとえば、サーバにおいて取得された車両使用情報をサーバから他の端末が取得し、他の端末において組立情報が生成されてもよい。 The battery information processing device may be a server that manages battery information, or may be a terminal different from such a server (hereinafter, referred to as “other terminal”). When the battery information processing device is another terminal, for example, the vehicle usage information acquired by the server may be acquired by the other terminal from the server, and the assembly information may be generated by the other terminal.
組電池の製造において上記の電池情報処理装置とともに用いられる好適な電池製造支援装置を以下に示す。 A suitable battery manufacturing support device used with the above-described battery information processing device in manufacturing a battery pack is shown below.
好適な電池製造支援装置は、組電池を構成する複数のセルの少なくとも一部を、組立用セルから選択される適合セルに交換して組電池を製造するための電池製造支援装置であって、上記の電池情報処理装置によって生成された組立情報を取得する取得部と、取得部によって取得された組立情報を表示する表示部とを備える。こうした電池製造支援装置によれば、ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮して適切な組立用セルを選択し、その選択された組立用セルを用いて組電池を製造することができる。 A preferred battery manufacturing support device is a battery manufacturing support device for manufacturing a battery pack by replacing at least a part of a plurality of cells constituting the battery pack with compatible cells selected from assembling cells, An acquisition unit that acquires the assembly information generated by the battery information processing apparatus and a display unit that displays the assembly information acquired by the acquisition unit are provided. According to such a battery manufacturing support device, an appropriate assembly cell can be selected in consideration of the difference in how the vehicle is used by each user, and the assembled battery can be manufactured using the selected assembly cell.
また、上記の電池情報処理装置によって生成された組立情報に従って製造される組電池は、ユーザの車両の使い方に合った適切な組立用セルを含む。すなわち、こうした組電池は、ユーザにとって好適である。 Further, the assembled battery manufactured according to the assembly information generated by the battery information processing device includes an appropriate assembly cell suitable for the user's usage of the vehicle. That is, such an assembled battery is suitable for the user.
本開示の電池情報処理装置によれば、ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮して適切な組立用セルを選択するための情報を提供することができる。 According to the battery information processing apparatus of the present disclosure, it is possible to provide information for selecting an appropriate assembling cell in consideration of the difference in how to use the vehicle for each user.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
図1は、本開示の実施の形態における、電池パックの回収から製造・販売までの物流の一態様を示す図である。以下では、図1に示される物流の態様を「電池物流モデル」と称する。なお、この実施の形態において「組電池を製造する」とは、組電池に含まれる複数のセルの少なくとも一部を組立用セルに交換して組電池を製造することを意味する。組立用セルは、基本的には、回収された組電池から取出される再利用可能なセルであるが、新品のセルであってもよい。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing one aspect of physical distribution from collection of battery packs to manufacturing and sales in the embodiment of the present disclosure. Hereinafter, the physical distribution mode shown in FIG. 1 is referred to as a “battery physical distribution model”. In this embodiment, “manufacturing the assembled battery” means manufacturing at least a part of the plurality of cells included in the assembled battery with the assembling cells to manufacture the assembled battery. The assembling cell is basically a reusable cell taken out from the collected assembled battery, but may be a new cell.
図1を参照して、この電池物流モデルは、車両10,60−1,60−2,60−3,・・・、回収業者31、検査業者32、性能回復業者33、電池パック製造業者34、販売店35、リサイクル業者36、及び以下に説明する電池管理システム(管理サーバ20等)によって構築される。
With reference to FIG. 1, this battery distribution model includes
図2は、この実施の形態に係る電池管理システムにおいて構築される通信ネットワークの例を示す図である。図2を参照して、電池管理システム1は、管理サーバ20と、端末41〜45と、通信ネットワーク50とを備える。車両10、管理サーバ20、及び各端末41〜45は、インターネット或いは電話回線等の通信ネットワーク50を介して互いに通信可能に構成される。なお、車両10は、通信ネットワーク50の基地局51と無線通信によって情報の授受が可能に構成される。端末41、42、43、44、45は、それぞれ図1に示される回収業者31、検査業者32、性能回復業者33、電池パック製造業者34、販売店35の端末である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a communication network constructed in the battery management system according to this embodiment. Referring to FIG. 2,
図2とともに図1を参照して、回収業者31は、車両60−1,60−2,60−3,・・・から使用済みの電池パックを回収する。車両60−1,60−2,60−3,・・・は、それぞれ電池パック62−1,62−2,62−3,・・・を搭載しており、各電池パックは、複数のセルから構成される組電池を含んで構成される。回収業者31は、回収した電池パックを解体し、電池パック内の組電池からセルを取出す。組電池からのセルの取出しは、セル毎であってもよいし、いくつかのセルが纏められたモジュール毎であってもよい。
With reference to FIG. 1 together with FIG. 2, the
回収業者31は、再利用可能なセル(組立用セル)を保管する。より具体的には、組電池から取り出されたセルのうち、検査業者32によって性能低下が小さいと判断されたセルは、回収業者31で保管される。また、性能回復業者33によって性能が回復されたセルも、回収業者31で保管される。また、回収業者31は、再利用可能なセルに加えて新品のセルも、組立用セルとして保管してもよい。回収業者31は、保管するセル毎に当該セルを特定するためのID(以下、「セルID」とも称する)を付与する。そして、端末41においては、回収業者31が保管する各セルの情報がセルIDと紐付けられて管理されている。また、回収業者31は、端末41を用いてセルIDを管理サーバ20へ送信する。
The
回収業者は拠点ごとに存在する。各拠点の回収業者が管理するセルの情報は、各拠点の回収業者から管理サーバ20に集約される。たとえば、電池パックを搭載した車両60−1,60−2,60−3,・・・から回収された電池パック62−1,62−2,62−3,・・・に含まれる再利用可能なセルの情報は、回収業者31の端末41から管理サーバ20へ送信され、管理サーバ20に蓄積される。管理サーバ20は、各拠点の回収業者が管理するセルの情報を拠点ごと(すなわち、回収業者ごと)に区別して一括管理している。
There are collection companies for each site. The information of the cells managed by the collection company of each site is collected in the
検査業者32は、回収業者31によって回収された各セルの性能検査を行なう。具体的には、検査業者32は、回収されたセルの電気的特性を検査する。たとえば、検査業者32は、セルの容量、抵抗値、OCV(Open Circuit Voltage)、SOC(State Of Charge)等の電気的特性を検査する。そして、検査業者32は、検査結果に基づいて、再利用可能なセルと再利用不可能なセルとを分別し、再利用可能なセルについては性能回復業者33へ引き渡し、再利用不可能なセルについてはリサイクル業者36へ引き渡す。また、再利用可能なセルのうち、検査業者32による検査において性能低下が小さいと判断されたセルは、回収業者31へ返却される。再利用可能な各セルの検査結果は、セルIDとともに、検査業者32の端末42から管理サーバ20へ送信される。
The
リサイクル業者36は、検査業者32によって再利用不可能とされたセルを解体し、新たなセルやその他製品の原料として利用するための再資源化を行なう。
The
性能回復業者33は、検査業者32によって再利用可能とされたセルの性能を回復させるための処理を行なう。一例として、性能回復業者33は、過放電状態までセルを放電させたり、過充電状態までセルを充電したりすることによって、セルの容量を回復させる。性能が回復されたセルは、回収業者31又は電池パック製造業者34へ引き渡される。各セルの性能回復結果は、セルIDとともに、性能回復業者33の端末43から管理サーバ20へ送信される。
The
電池パック製造業者34は、回収業者31又は性能回復業者33から得たセルを用いて電池パックの製造を行なう。電池パックの製造方法については後述する。
The
販売店35は、組電池を含む電池パックを販売したり、組電池を搭載した新車を販売したり、車両で使用された組電池のリビルドの注文を受け付けたりする。販売店35は、車両毎に当該車両を特定するためのID(以下、「車両ID」とも称する)を付与し、端末45において、各車両の情報を車両IDと紐付けて管理している。販売店35は、端末45を用いて車両IDを管理サーバ20へ送信する。
The
販売店は拠点ごとに存在する。各拠点の販売店が管理する車両の情報は、各拠点の販売店及び各車両から管理サーバ20に集約される。たとえば、車両10において検出された情報が、車両IDとともに、車両10から管理サーバ20へ送信され、管理サーバ20に蓄積される。管理サーバ20は、各拠点の販売店が管理する車両の情報を拠点ごと(すなわち、販売店ごと)に区別して一括管理している。
There is a store for each base. The vehicle information managed by the dealers of the respective bases is collected in the
この電池物流モデルにおいて、車両10は、組電池のリビルド(再構築)が行なわれる車両である。車両10は、組電池を含む電池パック(図示せず)を搭載する。電池パックの交換(より特定的には、組電池のリビルド)を希望する車両10のユーザが販売店35へ車両10を引き渡すと、販売店35は、車両10に車両IDを付与する。ただし、すでに車両10に車両IDが付与されている場合には、車両IDの付与は省略される。販売店35は、車両10で使用された組電池のリビルドを回収業者31に発注する。この際、販売店35は、車両10から電池パックを回収し、回収した電池パックを車両IDとともに回収業者31へ送付する。
In this battery distribution model, the
組電池のリビルドは、リビルド品を製造するために適したセル(適合セル)を示すリビルド情報に従って行なわれる。リビルド情報は、回収業者31の端末41において生成される。生成されたリビルド情報は、端末41から電池パック製造業者34の端末44へ送信される。また、リビルド情報によって示される組立用セル(すなわち、適合セルに該当する組立用セル)も、回収業者31から電池パック製造業者34へリビルドに必要な数だけ提供される。電池パック製造業者34は、端末44で受信したリビルド情報に従って、回収業者31から受け取った組立用セルを用いて組電池のリビルドを行なう。より具体的には、電池パック製造業者34は、車両10に搭載された組電池に含まれる複数のセルの少なくとも一部を、リビルド情報によって示される適合セルに交換して、組電池を再構築する。そして、電池パック製造業者34は、再構築された組電池(リビルド品)を用いて車両10用の電池パックを完成させる。こうして完成した電池パックは、車両10が持ち込まれた販売店35へ配送され、販売店35において車両10に搭載される。
The rebuilding of the assembled battery is performed according to the rebuilding information indicating the cells (suitable cells) suitable for manufacturing the rebuilt product. The rebuild information is generated at the terminal 41 of the
なお、上記では、回収業者31、検査業者32、性能回復業者33、電池パック製造業者、及び販売店35を、互いに個別の業者としたが、業者の区分はこれに限定されるものではない。たとえば、検査業者32と性能回復業者33とが一の業者であってもよい。或いは、回収業者31は、電池パックを回収する業者と、回収された電池パックを解体する業者とに分かれていてもよい。
In the above description, the
図3は、図2に示した車両10、管理サーバ20、及び端末41,44,45の構成を詳細に示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing in detail the configurations of the
図3を参照して、回収業者31の端末41は、情報処理装置210と、通信装置220と、セル情報データベース(DB)230と、入力装置240とを含む。また、販売店35の端末45は、情報処理装置310と、通信装置320と、車両情報データベース(DB)330と、入力装置340とを含む。また、管理サーバ20は、情報処理装置510と、通信装置520と、管理情報データベース(DB)530とを含む。
With reference to FIG. 3, the
情報処理装置210,310,510は、演算装置、記憶装置、及び入出力ポート(いずれも図示せず)を含んで構成される。演算装置としては、たとえばCPU(Central Processing Unit)を採用できる。記憶装置は、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)と、各種情報を保存するストレージ(たとえば、ROM(Read Only Memory)及び書き換え可能な不揮発性メモリ)とを含む。ストレージには、各種制御で用いられるプログラムのほか、プログラムで使用される各種パラメータも予め格納されている。記憶装置に記憶されているプログラムを演算装置が実行することで、各種制御が実行される。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。
The
通信装置220,320,520は、通信ネットワーク50にアクセス可能に構成される。通信装置220,320,520は通信ネットワーク50を介して他の端末と通信することができる。通信装置220、320、520は、それぞれ情報処理装置210、310、510によって制御される。
The
入力装置240,340は、ユーザからの入力を受け付ける装置である。入力装置240、340は、それぞれユーザからの入力に対応する信号を情報処理装置210、310へ出力する。情報処理装置210,310と入力装置240,340との通信方式は有線でも無線でもよい。入力装置240,340としては、タッチパネルを採用できる。ただしこれに限られず、入力装置240,340として、キーボードや、マウス、各種スイッチ(押しボタンスイッチ、レバー等)を採用してもよい。入力装置240,340は、携帯機器(スマートフォン又はタブレット端末等)の操作部であってもよい。
The
セル情報DB230は、回収業者31が保管する組立用セルの情報(以下、「組立用セル情報」とも称する)をセルIDと紐付けて蓄積する。セル情報DB230に蓄積される組立用セル情報には、初期のセル情報(たとえば、出荷時に格納されるトレーサビリティデータ)と、使用後のセル情報とが含まれる。使用後のセル情報は、たとえば、検査業者32によって各セルの性能評価が実施されることで収集される。
The
車両情報DB330は、前述した車両の情報を車両IDと紐付けて蓄積する。車両情報DB330に蓄積される車両の情報には、車両が搭載する組電池の初期情報(たとえば、出荷時に格納されるトレーサビリティデータ)と、入力装置340を通じて入力された車両の情報とが含まれる。
The
管理情報DB530は、各車両及び端末41〜43,45から取得した情報を蓄積する。管理情報DB530に蓄積される情報には、前述したセル情報DB230及び車両情報DB330に格納されている情報のほか、車両から管理サーバ20へ定期的に送信される車両の情報(たとえば、車両の状態の推移を示す情報)が含まれる。管理情報DB530は、受信した車両の情報を車両IDと紐付けて蓄積する。
The
端末41の情報処理装置210は、通信装置220を通じて管理サーバ20と通信を行ない、管理サーバ20から取得した情報を用いてリビルド情報を生成するように構成される。この実施の形態に係るリビルド情報は、本開示に係る「組立情報」の一例に相当する。
The
電池パック製造業者34の端末44(電池製造支援装置)は、通信装置71と、制御装置72と、表示装置73(たとえば、タッチパネルディスプレイ)とを含む。通信装置71は、制御装置72によって制御され、上記のリビルド情報を回収業者31の端末41から取得するように構成される。また、制御装置72は、通信装置71によって取得されたリビルド情報を表示装置73に表示させる。電池パック製造業者34は、表示装置73に表示されたリビルド情報に基づいて、適合セルに該当する組立用セルを選択することにより、適合セルを用いて組電池のリビルドを行なうことができる。
The terminal 44 (battery manufacturing support device) of the
車両10は、組電池100と、電池監視ユニット11と、電力制御ユニット(PCU:Power Control Unit)12と、モータジェネレータ(MG:Motor Generator)13と、駆動輪14と、電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)15と、記憶装置16(たとえば、不揮発性メモリ)と、通信装置17と、通信線18と、気圧センサPSとを含む。ECU15、記憶装置16、及び通信装置17は、通信線18によって接続され、互いに情報を送受可能に構成されている。
The
車両10は、組電池100に蓄えられた電力を動力に変換し、その動力によって走行可能に構成される。車両10は、内燃機関(以下、「エンジン」とも称する)を備えない電気自動車であってもよいし、エンジン(図示せず)を備えてエンジンから出力される動力によっても走行可能に構成されるハイブリッド車両であってもよい。組電池100に蓄えられた電力は、MG13によって駆動輪14を駆動するための動力に変換される。
The
組電池100は、複数のセルを含んで構成される。複数のセルは、直列又は並列に接続される。また、組電池100における一部のセルが並列に接続され、他のセルが直列に接続されてもよい。組電池の構成の詳細については、後ほど説明する(図4参照)。
The assembled
電池監視ユニット11は、組電池100の状態(温度、電流、電圧等)を検出する各種センサを含み、検出結果をECU15へ出力する。ECU15は、電池監視ユニット11の出力(各種センサの検出値)に基づいて組電池100の状態(たとえば、SOC)を取得する。
The
MG13は、回転電機であって、たとえば三相交流モータジェネレータである。MG13は、PCU12によって駆動され、駆動輪14を回転させる。また、MG13は、車両10の制動時等に回生発電を行なうことも可能である。MG13により発電された電力は、PCU12により整流されて組電池100に充電される。
PCU12は、インバータ及びコンバータ(いずれも図示せず)を含んで構成され、ECU15からの駆動信号に従ってMG13を駆動する。PCU12は、MG13の力行駆動時は、組電池100から供給された直流電力を交流電力に変換してMG13へ供給し、MG13の回生駆動時は、MG13が発電した電力を整流して組電池100へ供給する。
ECU15は、基本的には、前述した情報処理装置210,310,510と同じハードウェア構成を有する。すなわち、ECU15も、演算装置及び記憶装置等(いずれも図示せず)を含んで構成される。たとえば、記憶装置に記憶されているプログラムを演算装置が実行することによって、車両10の走行制御や組電池100の充放電制御などが実行される。
The
気圧センサPSは、車両10の外気圧を検出してECU15へ出力するように構成される。また、図示は省略しているが、車両10には、気圧センサPS以外にも、車両10の状態を検出してECU15へ出力する各種センサ(車速センサ、燃料計、オドメータ、アクセル開度センサ、外気温センサなど)が設けられている。ECU15は、これら各種センサによって車両10の状態を検出しつつ、車両10が所望の状態となるように車載機器を制御する。
The atmospheric pressure sensor PS is configured to detect the external atmospheric pressure of the
図4は、組電池100の構成を説明するための図である。図4において、配列方向D1は、組電池100を構成する複数のセル110が配列する方向を示し、幅方向D2は、配列方向D1と直交する方向を示す。
FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration of the
図4を参照して、組電池100は、複数のセル110と複数のスペーサ120とが配列方向D1に交互に積層されて構成される。セル110は、たとえばリチウムイオン電池である。ただし、セル110は他の二次電池(たとえば、ニッケル水素電池)であってもよい。以下では、セル110が電解液式二次電池である場合について説明するが、セル110は全固体電池であってもよい。組電池100におけるセル110の個数は、組電池100に求められる出力等に応じて適宜変更できる。
With reference to FIG. 4, the assembled
セル110のケース内には、電解液と、正極集電体及び正極活物質層を含む正極板と、負極集電体及び負極活物質層を含む負極板と(いずれも図示せず)が収容されている。また、セル110のケース外には、正極端子131及び負極端子132が突出している。正極端子131、負極端子132は、それぞれケース内で正極板、負極板と電気的に接続されている。
In the case of the
セル110のケースの上面(たとえば、正極端子131と負極端子132との間)には放出弁130が設けられている。放出弁130は、ケース内のガスを放出するための弁である。放出弁130は、ケース内の圧力が所定圧力(以下、「開弁圧」とも称する)以上に上昇した時に開弁する。たとえば、セル110の内部で異常反応が起きた時にはケース内の圧力が上昇して開弁圧に達し、放出弁130が開弁することにより、その異常反応により発生したガスがセル110の外部へ放出される。組電池100は、各セル110の放出弁130を通じてセル外部へ放出されたガスを排気するためのダクト(図示せず)をさらに備えていてもよい。放出弁130が開弁した後、ケース内の圧力が所定圧力(以下、「リシール圧」とも称する)を下回ると、放出弁130は閉弁する。リシール圧は、開弁圧以下に設定される。開弁圧とリシール圧とは同じであってもよいし、開弁圧よりもリシール圧のほうが低くてもよい。
A
組電池100を構成する複数のセル110は、1個ずつ向きを反転させられながら配列されている。そして、一のセル110の正極端子131と、隣接する別のセル110の負極端子132とは、接続部材140(バスバー)によって電気的に接続されている。こうして、セル110同士が直列に接続されている。また、組電池100の配列方向D1の両端には、拘束板141,142が配置されている。拘束板141と拘束板142とは、拘束バンド151を介して互いに接続されている。拘束バンド151と拘束板141,142とは、ビス152によって連結されている。ビス152を締め付けることにより、セル110及びスペーサ120に圧力(拘束力)が加わる。セル110のケースは、たとえばアルミニウム合金のような金属から構成される。セル110間に存在するスペーサ120は、たとえば樹脂から構成される。
The plurality of
ところで、車両の使い方(ひいては、車両に搭載される組電池の使い方)は、ユーザによって異なる。ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮せずに組電池のリビルドを行なうと、必ずしもユーザに合ったリビルド品が得られるとは限らない。たとえば、気圧の変動が大きくなるような車両の使い方をするユーザについては、放出弁130の開弁頻度が高くなる傾向がある。放出弁130が開弁すると、大気暴露によりセル110が劣化しやすくなる。
By the way, how to use a vehicle (and thus how to use an assembled battery mounted on the vehicle) varies depending on the user. If the assembled battery is rebuilt without considering the difference in how to use the vehicle for each user, a rebuilt product suitable for the user may not always be obtained. For example, for a user who uses a vehicle in which the fluctuation of the atmospheric pressure is large, the
そこで、この実施の形態に係る電池管理システム1では、端末41が以下に説明する構成を有する。なお、この実施の形態に係る端末41は、本開示に係る「電池情報処理装置」の一例に相当する。
Therefore, in the
端末41における通信装置220は、情報処理装置210によって制御され、車両(たとえば、車両10)の使用履歴情報を管理サーバ20から取得するように構成される。車両の使用履歴情報は、車両が使用されたときのΔP(使用中の車両の気圧差)の大きさを示す情報である。車両の使用履歴情報は、車両で検出された後、車両から管理サーバ20へ送信され、管理サーバ20に蓄積される。この実施の形態では、情報処理装置210及び通信装置220によって、本開示に係る「取得部」が具現化される。
The
また、情報処理装置210は、上記のように取得した車両の使用履歴情報を用いてリビルド情報を生成する。生成されるリビルド情報は、ΔPの大きさにより分類されたセルのうちいずれのセルが適合セルであるかを示す情報である。そして、上記車両の使用履歴情報によって示されるΔPが大きいほど、情報処理装置210によって生成されるリビルド情報が示す適合セルの気圧変動耐性(気圧変動に対する劣化耐性)が高くなる。なお、この実施の形態に係る情報処理装置210は、本開示に係る「生成部」を含む。たとえば、演算装置と、演算装置により実行されるプログラムとによって、「生成部」が具現化される。
In addition, the
この実施の形態に係る電池管理システム1では、上記のように生成されるリビルド情報に従って組電池の製造(より特定的には、リビルド)が行なわれる。このため、第1の使い方(すなわち、ΔPが大きくなるような使い方)をされる車両に搭載された組電池の製造を行なうときには、気圧変動耐性の高い組立用セルが使用される。これにより、組立後の組電池を搭載した車両を使用するときに、セルの劣化(容量低下等)を抑制したり、セルの交換頻度を低くしたりすることが可能になる。一方、第2の使い方(すなわち、ΔPが小さくなるような使い方)をされる車両に搭載された組電池の製造を行なうときには、気圧変動耐性の低い組立用セルが使用される。第2の使い方をされる車両では、気圧変動によるセルの劣化が問題とはならない。このため、第2の使い方をされる車両では、気圧変動耐性以外の面で利点を有するセルで組電池の製造を行なうことで、十分な気圧変動耐性を確保しつつ、さらに別のメリットを享受することが可能になる。たとえば、大容量化に適しているセルを組電池の製造に使用すれば、大容量の組電池が得られる。また、安価なセルを組電池の製造に使用すれば、コスト面で有利になる。
In the
以下、図5〜図8を用いて、電池管理システム1におけるリビルド情報の生成方法について説明する。
Hereinafter, a method of generating rebuild information in the
図5は、実施の形態1に係る電池管理システム1において、車両10のECU15により実行される処理の手順を説明するフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、車両10の起動スイッチ(図示せず)がオンされることによって開始される。起動スイッチは、車両システムを起動させるためのスイッチであり、起動スイッチがオンされることによって車両システム(ひいては、ECU15)が起動する。一般に、起動スイッチは「パワースイッチ」又は「イグニッションスイッチ」などと称される。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure of processing executed by
図5を参照して、ECU15は、ステップ(以下、単に「S」とも表記する)10において、気圧センサPSにより検出される車両10の外気圧(以下、「車両気圧」とも称する)を取得して記憶装置16に保存する。記憶装置16は、車両気圧を取得タイミングごとに区別して記憶する。
Referring to FIG. 5, in step (hereinafter, also simply referred to as “S”) 10,
なお、この実施の形態では、S10において車両の外気圧を取得しているが、本開示に係る「車両の気圧」は車両の外気圧に限られない。たとえば、車室内に気圧センサを設けて、車両の外気圧の代わりに車室内の気圧を取得するようにしてもよい。 In addition, in this embodiment, the external air pressure of the vehicle is acquired in S10, but the “air pressure of the vehicle” according to the present disclosure is not limited to the external air pressure of the vehicle. For example, an air pressure sensor may be provided in the vehicle compartment to acquire the air pressure in the vehicle compartment instead of the outside air pressure of the vehicle.
S10の処理後、ECU15は、S20において、車両10の走行が終了したか否かを判断する。より具体的には、起動スイッチがオフされた場合に車両10の走行が終了したと判断される。この実施の形態では、起動スイッチがオンされた時点(走行開始時)から起動スイッチがオフされた時点(走行終了時)までの期間を、一走行とする。
After the processing of S10, the
車両10の走行が終了するまでの間(すなわち、S20にてNOと判断されている期間)は、S10及びS20の処理が所定の制御周期ごとに繰り返し行なわれる。そして、この期間において繰り返し行なわれるS10の処理により、車両気圧の推移(すなわち、一走行における制御周期ごとの車両気圧)が記憶装置16に格納される。
Until the traveling of the
S20において車両10の走行が終了した(YES)と判断されると、ECU15は、S30において、上記S10で記憶装置16に格納された車両気圧の推移から、一走行あたりの車両の気圧差(以下、「ΔPA」と表記する場合がある)を求める。そして、ECU15は、求められたΔPAを記憶装置16に保存する。ΔPAは、たとえば、走行開始時の車両気圧と走行終了時の車両気圧との差(絶対値)である。
When it is determined in S20 that the traveling of the
なお、この実施の形態では、車両の走行中において所定期間経過ごと(たとえば、制御周期ごと)に車両の気圧(たとえば、外気圧)を取得しているが、走行開始時及び走行終了時のみに車両の気圧を取得するようにしてもよい。 In this embodiment, while the vehicle is traveling, the vehicle atmospheric pressure (for example, the outside atmospheric pressure) is acquired every time a predetermined period of time elapses (for example, every control cycle), but only when the traveling starts and when the traveling ends. The atmospheric pressure of the vehicle may be acquired.
そして、ECU15は、S40において、上記S30で取得したΔPAを、車両10の車両IDとともに管理サーバ20へ送信する。車両10から管理サーバ20へ送信されたΔPAは、車両10の車両IDと紐付けられて管理情報DB530(図3)に格納される。このS40をもって、図5の処理は終了する。
Then, in S40, the
なお、この実施の形態では、車両において一走行が終了するたびに車両から管理サーバ20へΔPAが送信される。ただしこれに限られず、車両から管理サーバ20へΔPAが送信されるタイミングは任意である。複数回の走行のデータがまとめて管理サーバ20へ送信されてもよい。一度に送信される複数回の走行のデータは、1回目走行,2回目走行,・・・のように、走行ごとに区別されていてもよい。
In this embodiment, ΔP A is transmitted from the vehicle to the
図6は、実施の形態1に係る電池管理システム1において、回収業者31の端末41(より特定的には、図3に示される情報処理装置210)により実行される処理の手順を説明するフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、たとえば回収業者31が入力装置240を通じて端末41の情報処理装置210に実行指示を与えることにより実行される。この実施の形態に係る電池管理システム1では、車両10で使用された組電池のリビルドを希望する車両10のユーザが販売店35へ車両10を引き渡すと、販売店35は組電池のリビルドを回収業者31に発注する。回収業者31は、この注文を受けたタイミングで、上記の実行指示を情報処理装置210に与えてもよい。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure of processing executed by the terminal 41 (more specifically, the
図6を参照して、情報処理装置210は、S110において、車両10(対象車両)を特定するための車両IDを販売店35の端末45から受信する。そして、情報処理装置210は、端末45から取得した車両10の車両IDを用いて車両10のΔPAの送信を管理サーバ20に要求し、車両10の全走行のΔPAを管理サーバ20から取得する(S120)。管理サーバ20は、端末41の情報処理装置210から上記要求を受けると、車両10の車両IDと紐付けられた全走行のΔPAを管理情報DB530から読み出して端末41へ送信する。
Referring to FIG. 6, in S110,
続けて、情報処理装置210は、S130において、上記S120で取得した車両10の全走行のΔPAの総和を走行回数で除算することにより、全走行におけるΔPAの算術平均値(以下、「平均ΔPA」とも称する)を得る。この実施の形態に係る平均ΔPAは、本開示に係る「車両使用情報」(特に、使用履歴情報)の一例に相当する。
Subsequently, in S130, the
なお、この実施の形態では、ΔPAの算術平均値を採用しているが、ΔPAの算術平均値の代わりにΔPAの中央値を採用してもよい。また、全走行におけるΔPAの平均的な値(算術平均値又は中央値など)の代わりに、直近のΔPAを採用してもよい。 In this embodiment adopts the arithmetic mean of [Delta] P A, it may be employed median [Delta] P A in place of the arithmetic mean value of [Delta] P A. Further, the latest ΔP A may be adopted instead of the average value of ΔP A (arithmetic mean value, median value, etc.) in all traveling.
次に、情報処理装置210は、S140において、S130で取得した平均ΔPAに基づいて、リビルド(セルの交換)に適した適合セルが以下に説明するセルA及びBのいずれであるかを判断する。そして、S151,S152では、セルA,Bのいずれかが選択され、選択されたセルでリビルドを行なうためのリビルド情報が生成される。
Next, in S140, the
図7は、S151,S152で生成されるリビルド情報によって示される適合セルを説明するための図である。この実施の形態では、ΔPの大きさ(より特定的には、平均ΔPAの大きさ)によって2つのセル区分(セル区分A,B)にセルが分類され、リビルド情報によっていずれのセル区分に属するセルが適合セルであるかが示される。以下、セル区分A、Bに属するセルを、それぞれセルA、Bと称する。 FIG. 7 is a diagram for explaining a conforming cell indicated by the rebuild information generated in S151 and S152. In this embodiment, cells are classified into two cell sections (cell sections A and B) according to the size of ΔP (more specifically, the size of average ΔP A ), and which cell section is classified by the rebuild information. It is indicated whether the belonging cell is a conforming cell. Hereinafter, the cells belonging to the cell divisions A and B are referred to as cells A and B, respectively.
図7を参照して、この実施の形態では、セルA及びBがいずれも図4に示した構成を有する。ただし、セルAの気圧変動耐性はセルBの気圧変動耐性よりも高い。より具体的には、セルAの放出弁130はセルBの放出弁130よりも作動(開弁)しにくい。
Referring to FIG. 7, in this embodiment, both cells A and B have the configuration shown in FIG. However, the atmospheric pressure resistance of the cell A is higher than the atmospheric pressure resistance of the cell B. More specifically, the
図8は、放出弁130の断面形状の一例を示す図である。図8を参照して、放出弁130は、傘部130aと軸部130bとを含む。傘部130aの厚みD10が大きいほど、放出弁130の開弁圧は高くなり、放出弁130は作動しにくくなる。この実施の形態では、厚みD10の違いにより、セルAの気圧変動耐性がセルBの気圧変動耐性よりも高くなっている。すなわち、セルAで使用される放出弁130の傘部130aの厚みD10は、セルBで使用される放出弁130の傘部130aの厚みD10よりも大きくなっている。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a cross-sectional shape of the
図8とともに図7を参照して、セルAは、放出弁130の厚みD10が「大」の要件を満たすセルである。セルBは、放出弁130の厚みD10が「小」の要件を満たすセルである。セル区分A,Bの厚みD10の数値範囲は、セルAの厚みD10がセルBの厚みD10よりも大きいという関係を満たす限りにおいて任意に設定できる。この数値範囲は、固定であってもよいし、可変であってもよい。情報処理装置210は、管理サーバ20から組立用セル情報(より特定的には、各組立用セルの厚みD10)を取得し、組立用セルのうち、最も大きい厚みD10を有するセルをセルAとし、最も小さい厚みD10を有するセルをセルBとしてもよい。
Referring to FIG. 7 together with FIG. 8, the cell A is a cell in which the thickness D10 of the
再び図6を参照して、情報処理装置210は、S140において、S130で取得した平均ΔPAがしきい値Th(以下、単に「Th」とも称する)よりも大きいか否かを判定する。Thは、車両10の平均ΔPAが大きいか否か(ひいては、使用中の車両10の気圧差が大きいか否か)を判定するためのしきい値である。予め実験等によって適切なThを求めてもよい。この実施の形態では、Thを20kPaとする。
Referring to FIG. 6 again, in S140,
平均ΔPAがThよりも大きいと判定されると(S140にてYES)、情報処理装置210は、S151において、適合セルがセルA(図7)であることを示すリビルド情報を生成する。詳しくは、情報処理装置210は、セル情報DB230に格納されている組立用セル情報を参照して、セルAに該当する組立用セルのセルIDを示すリビルド情報を生成する。
When it is determined that average ΔP A is larger than Th (YES in S140),
他方、平均ΔPAがTh以下であると判定されると(S140にてNO)、情報処理装置210は、S152において、適合セルがセルB(図7)であることを示すリビルド情報を生成する。詳しくは、情報処理装置210は、セル情報DB230に格納されている組立用セル情報を参照して、セルBに該当する組立用セルのセルIDを示すリビルド情報を生成する。
On the other hand, if it is determined that the average ΔP A is equal to or lower than Th (NO in S140),
なお、S151,S152において、情報処理装置210が、セル情報DB230を参照して、適合セル(S151:セルA、S152:セルB)に該当するセルの在庫が不十分であると判断した場合には、適合セルの数が不足している旨を示す情報をリビルド情報に追加してもよい。
In addition, in S <b> 151 and S <b> 152, when the
上記S151,S152のいずれかにおいてリビルド情報が生成されると、情報処理装置210は、生成されたリビルド情報に従うリビルド品の生成指令を電池パック製造業者34の端末44へ送信する(S160)。そして、このS160をもって、図6の処理は終了する。
When the rebuild information is generated in any of S151 and S152, the
回収業者31は、端末41によって上記図6の処理を実行した後、リビルドに使用される組立用セル(すなわち、リビルド情報によって示される組立用セル)を電池パック製造業者34へ提供する。なお、回収業者31は、適合セルに該当する組立用セルの在庫が十分であると判断した場合には、適合セルに該当する組立用セルの中から、リビルドに使用するセルをランダムに選択してもよいし、所定の要件(たとえば、ユーザの要望を考慮した要件)を満たすセルを優先的に選択してもよい。また、回収業者31は、適合セルに該当する組立用セルの在庫が不十分であると判断した場合には、不足している分については、適合セルに該当しない組立用セルの中から、リビルドに使用するセルをランダムに選択してもよいし、適合セルに近いセルを優先的に選択してもよい。
After executing the process of FIG. 6 by the terminal 41, the
電池パック製造業者34は、端末44で受信したリビルド情報に従って、回収業者31から受け取った組立用セルを用いて組電池のリビルドを行なう。そして、電池パック製造業者34は、再構築された組電池(リビルド品)を用いて車両10用の電池パックを完成させる。こうして完成した電池パックは、車両10のユーザに合った特性を有するものとなる。そして、電池パック製造業者34によって製造された電池パックは、販売店35へ配送され、販売店35において車両10に搭載される。
The
以上説明したように、この実施の形態に従う電池管理システム1では、回収業者31の端末41が、車両10の平均ΔPAを取得し(S110〜S130)、取得した車両10の平均ΔPAを用いてリビルド情報を生成する(S140,S151,S152)。車両10の平均ΔPAが大きい場合(S140にてYES)には、適合セルがセルA(気圧変動耐性が高いセル)であることを示すリビルド情報が生成され(S151)、車両10の平均ΔPAが小さい場合(S140にてNO)には、適合セルがセルB(気圧変動耐性が低いセル)であることを示すリビルド情報が生成される(S152)。そして、生成されたリビルド情報に従ってリビルド品が生成される。
As described above, in the
上記のようにリビルド品が生成されることで、ΔPが大きくなるような車両の使い方をするユーザには、気圧変動耐性に優れたリビルド品を提供できる。また、ΔPが小さくなるような車両の使い方をするユーザには、安価なリビルド品を提供できる。一般に、厚みD10が大きいほど放出弁130の価格は高くなる。このように、電池管理システム1では、組電池の製造において、ユーザ毎の車両10の使い方の違いが考慮され、適切な組立用セルが選択される。
Since the rebuild product is generated as described above, it is possible to provide the user who uses the vehicle in which ΔP is large with the rebuild product having excellent resistance to atmospheric pressure fluctuation. Further, an inexpensive rebuild product can be provided to a user who uses the vehicle such that ΔP becomes small. Generally, the larger the thickness D10, the higher the price of the
なお、上記実施の形態1では、車両の情報(たとえば、ΔPA)が定期的に車両から管理サーバ20へ送信されている。しかしこれに限られず、車両の情報を車両に蓄積し、車両が販売店35に持ち込まれた際に販売店35の端末45に車両が接続されることによって、車両に蓄積された情報が、車両から端末45へ、さらには端末45から管理サーバ20へ送信されるようにしてもよい。
In the first embodiment, vehicle information (eg, ΔP A ) is periodically transmitted from the vehicle to
また、上記実施の形態1では、回収業者31の端末41が平均ΔPAを算出している。しかしこれに限られず、車両において平均ΔPAが算出され、算出された平均ΔPAが管理サーバ20へ送信されるようにしてもよい。
In the first embodiment, the
[実施の形態2]
本開示の実施の形態2に係る電池管理システムについて説明する。実施の形態2は実施の形態1と共通する部分が多いため、主に相違点について説明し、共通する部分についての説明は割愛する。
[Second Embodiment]
A battery management system according to
実施の形態2に係る電池管理システムは、基本的には、実施の形態1に係る電池管理システム(図1〜図4参照)に準ずる構成を有する。ただし、実施の形態2に係る電池管理システムでは、図5及び図6の処理に代えて、以下に説明する図9の処理が実行される。 The battery management system according to the second embodiment basically has a configuration according to the battery management system according to the first embodiment (see FIGS. 1 to 4). However, in the battery management system according to the second embodiment, the process of FIG. 9 described below is executed instead of the process of FIGS. 5 and 6.
図9は、実施の形態2に係る電池管理システムにおいて、販売店35の端末45(より特定的には、図3に示される情報処理装置310)により実行される処理の手順を説明するフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、販売店35が入力装置340を通じて端末45の情報処理装置310に実行指示を与えることにより実行される。販売店35は、たとえば、来店したユーザから新車の購入を受注したときに、上記の実行指示を情報処理装置310に与えてもよい。なお、この実施の形態に係る端末45は、本開示に係る「電池情報処理装置」の一例に相当する。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure of processing executed by the
図9を参照して、情報処理装置310は、S210において、来店したユーザにアンケートを実施する。ユーザは、入力装置340を通じてアンケートに回答することができる。この実施の形態では、入力装置340としてタッチパネルディスプレイを採用する。情報処理装置310は、S210において、タッチパネルディスプレイにアンケート画面を表示させてユーザからの入力を待つ。
Referring to FIG. 9, the
図10は、アンケート画面の一例を示す図である。図10を参照して、このアンケート画面は、平日及び休日の各々について、ユーザが今後どのような場所でどのような頻度で車両を使用するかを調査するものである。ユーザは、タッチパネルディスプレイを操作して、1日あたりの運転時間と、ハイウェイ(高速道路)、市街地、郊外、山間の各場所における運転割合とを入力することができる。図10において、下線が引かれた数値は、ユーザによって入力された数値を示している。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the questionnaire screen. Referring to FIG. 10, this questionnaire screen is for investigating where and how often the user will use the vehicle in the future on weekdays and holidays. The user can operate the touch panel display to input the driving time per day and the driving ratio in each place of the highway (highway), urban area, suburbs, and mountains. In FIG. 10, the underlined numerical value indicates the numerical value input by the user.
なお、平日は、たとえば月曜日〜金曜日の5日間である。休日は、たとえば土曜日及び日曜日の2日間である。ただし、平日及び休日の各々の日数は、ユーザに合わせて任意に設定できる。 Weekdays are, for example, 5 days from Monday to Friday. Holidays are two days, for example, Saturday and Sunday. However, the number of days on weekdays and holidays can be arbitrarily set according to the user.
図10とともに図9を参照して、情報処理装置310は、上記アンケートの結果から、今後車両が使用されることによって車両のΔPの大きさがどのようになるかを予測し、今後車両のΔPが大きくなるか否かを判断する(S220)。アンケート結果が図10に示した内容である場合には、情報処理装置310は、たとえば以下に説明する手順で総合評価点を算出し、算出された総合評価点を用いて車両のΔPの大きさを予測する。
Referring to FIG. 9 together with FIG. 10,
この実施の形態では、運転場所ごとにポイント(以下、「pt」とも表記する)を設定する。たとえば図10に示すように、ハイウェイ、市街地、郊外、山間に、それぞれ15pt、5pt、10pt、50ptを設定する。ポイントが高いほど、運転中の車両の気圧差(ΔP)が大きくなりやすい運転場所であることを意味する。また、運転頻度が高くなるほどΔPが大きくなりやすいため、各運転場所でのΔPの大きさは、上記ポイントと運転頻度との乗算値(以下、「運転評価値」と称する)で表すことができる。運転評価値が大きいほど運転中にΔPが大きくなりやすいことを意味する。 In this embodiment, points (hereinafter, also referred to as “pt”) are set for each driving place. For example, as shown in FIG. 10, 15 pt, 5 pt, 10 pt, and 50 pt are set for the highway, urban area, suburbs, and mountains, respectively. The higher the point, the more likely it is that the driving place is where the atmospheric pressure difference (ΔP) of the vehicle being driven becomes large. Further, as the driving frequency increases, ΔP tends to increase. Therefore, the magnitude of ΔP at each driving place can be represented by the product of the points and the driving frequency (hereinafter, referred to as “driving evaluation value”). . A larger driving evaluation value means that ΔP tends to increase during driving.
平日におけるハイウェイの運転評価値は、「平日の日数(5日)×1日あたりの運転時間(4時間)×運転割合(20%=0.2)×ポイント(15pt)=60」のような式で求めることができる。こうした式により、平日におけるハイウェイ、市街地、郊外、山間の運転評価値は、それぞれ60、70、20、0であると算出される。そして、全ての運転場所の運転評価値の合計点(以下、「総合運転評価値」と称する)は150となる。 The driving evaluation value of the highway on weekdays is such as "days on weekdays (5 days) x driving time per day (4 hours) x driving ratio (20% = 0.2) x points (15pt) = 60" It can be obtained by a formula. With such a formula, the driving evaluation values on the highway, urban area, suburbs, and mountains on weekdays are calculated to be 60, 70, 20, and 0, respectively. Then, the total score of the driving evaluation values of all the driving places (hereinafter, referred to as “total driving evaluation value”) is 150.
休日におけるハイウェイの運転評価値は、「休日の日数(2日)×1日あたりの運転時間(6時間)×運転割合(10%=0.1)×ポイント(15pt)=18」のような式で求めることができる。こうした式により、休日におけるハイウェイ、市街地、郊外、山間の運転評価値は、それぞれ18、6、60、180であると算出される。総合運転評価値は264となる。 The highway driving evaluation value on a holiday is such as "days of holiday (2 days) x driving time per day (6 hours) x driving ratio (10% = 0.1) x points (15pt) = 18" It can be obtained by a formula. With such a formula, the driving evaluation values on the highway, urban area, suburbs, and mountains on holidays are calculated to be 18, 6, 60, and 180, respectively. The total driving evaluation value is 264.
そして、平日の総合運転評価値と休日の総合運転評価値との合計値である総合評価点を求める。図10の例では、総合評価点が414になる。総合評価点が高いほど、今後車両が使用されることによって車両のΔPが大きくなりやすいことを意味する。このため、S220では、上記総合評価点に基づいて、今後車両のΔPが大きくなるか否かを判断することができる。この実施の形態では、総合評価点が所定値よりも大きい場合には、今後車両のΔPが大きくなる(S220にてYES)と判断し、総合評価点が所定値以下である場合には、今後車両のΔPが小さくなる(S220にてNO)と判断する。この実施の形態に係るアンケート結果(たとえば、上記総合評価点)は、本開示に係る「車両使用情報」(特に、使用予測情報)の一例に相当する。 Then, a total evaluation point, which is the sum of the weekday general operation evaluation value and the holiday general operation evaluation value, is obtained. In the example of FIG. 10, the total evaluation score is 414. The higher the overall evaluation score, the more likely the vehicle will be used in the future and the greater the ΔP of the vehicle. Therefore, in S220, it can be determined whether or not the ΔP of the vehicle will increase in the future, based on the comprehensive evaluation score. In this embodiment, when the total evaluation score is larger than the predetermined value, it is determined that ΔP of the vehicle will increase in the future (YES in S220), and when the total evaluation score is less than the predetermined value, It is determined that ΔP of the vehicle is small (NO in S220). The questionnaire result (for example, the comprehensive evaluation score) according to this embodiment corresponds to an example of “vehicle use information” (particularly, use prediction information) according to the present disclosure.
なお、アンケート結果からΔPの大きさを求める方法は上記に限られず任意である。また、図10に示したアンケートの質問事項も任意に変更できる。たとえば、アンケートにおいて、山間の運転頻度のみをユーザに入力させてもよい。そして、山の標高が所定値(たとえば、想定される最も高い値)になると仮定して、山間の運転頻度から一般式によりΔPの大きさを求めてもよい。また、各車両から管理サーバ20に収集されるビッグデータを利用し、公知の機械学習技術又は人工知能によって、アンケート結果(たとえば、図10に示されるような車両の使用条件)とΔPの大きさとの関係が導かれるようにしてもよい。
The method of obtaining the magnitude of ΔP from the questionnaire result is not limited to the above, and any method can be used. Further, the questionnaire question items shown in FIG. 10 can be arbitrarily changed. For example, in the questionnaire, the user may be allowed to input only the mountain driving frequency. Then, assuming that the altitude of the mountain becomes a predetermined value (for example, the highest assumed value), the magnitude of ΔP may be obtained from the driving frequency in the mountain by a general formula. In addition, using big data collected from each vehicle in the
S220において今後車両のΔPが大きくなる(S220にてYES)と判断された場合には、情報処理装置310は、適合セルがセルAであると判断し、S231において、適合セルがセルAであることを示す組立情報を生成する。また、S220において今後車両のΔPが小さくなる(S220にてNO)と判断された場合には、情報処理装置310は、適合セルがセルBであると判断し、S232において、適合セルがセルBであることを示す組立情報を生成する。なお、S231、S232は、それぞれ図6のS151、S152と同じであるため、説明を割愛する。
If it is determined in S220 that ΔP of the vehicle will increase in the future (YES in S220),
上記S231,S232のいずれかにおいて組立情報が生成されると、情報処理装置310は、生成された組立情報に従う新品の電池パックの製造要求(発注)を回収業者31の端末41へ送信する(S240)。そして、このS240をもって、図9の処理は終了する。
When the assembly information is generated in any one of S231 and S232, the
回収業者31は、端末41で受信した組立情報に従い、適合セルに該当する組立用セルを集めて組電池を組み立てる。こうして組み立てられた組電池を含む電池パックは、ユーザに合った特性を有するものとなる。そして、製造された新品の電池パックは、回収業者31から販売店35へ配送され、販売店35において新車に搭載される。
According to the assembly information received by the terminal 41, the
上記のように、この実施の形態に係る販売店35の端末45は、アンケートによって車両使用情報を取得するように構成される(図9のS210)。このため、組電池の製造を希望するユーザが新規顧客であっても、端末45は、そのユーザに関する車両使用情報を取得することができる。
As described above, the
組電池の製造を希望するユーザが新規顧客である場合には、実施の形態2に係る方法で組電池を製造し、組電池の製造を希望するユーザが既存の顧客である場合には、実施の形態1に係る方法で組電池を製造するようにしてもよい。 If the user desiring to manufacture the assembled battery is a new customer, the assembled battery is manufactured by the method according to the second embodiment, and if the user desiring to manufacture the assembled battery is an existing customer, the operation is performed. The assembled battery may be manufactured by the method according to the first embodiment.
[他の実施の形態]
上記実施の形態1では、組立情報の生成を端末41で行ない、上記実施の形態2では、組立情報の生成を端末45で行なっている。ただしこれに限られず、組立情報の生成は、管理サーバ20で行なわれてもよいし、端末42〜44のいずれか、又は別途設けられた端末において行なわれてもよい。また、車両10のECU15が組立情報の生成を行なってもよい。
[Other Embodiments]
In the first embodiment, the assembly information is generated by the terminal 41, and in the second embodiment, the assembly information is generated by the terminal 45. However, the present invention is not limited to this, and the generation of the assembly information may be performed by the
組電池の製造のタイミングは任意であり、新車購入(買い替えを含む)のタイミングであってもよいし、新しい電池パックの購入時であってもよいし、定期的なメンテナンスのタイミングであってもよい。また、管理サーバ20が、車両から得た情報(車両の積算走行距離や、電池パック使用開始からの経過時間など)に基づいて適切なセル交換タイミングを求め、そのタイミングになった時点で車両に通知してもよい。
The timing of manufacturing the assembled battery is arbitrary, and may be the timing of purchasing a new vehicle (including replacement), the timing of purchasing a new battery pack, or the timing of regular maintenance. Good. In addition, the
上記各実施の形態では、ΔPの大きさによってセルを2区分(ΔP:大、ΔP:小)に分類しているが、ΔPの大きさによってセルを3区分以上に分類してもよい。 In each of the above embodiments, the cells are classified into two sections (ΔP: large, ΔP: small) according to the size of ΔP, but the cells may be classified into three or more sections according to the size of ΔP.
図11は、ΔPの大きさによってセルを3区分(ΔP:大、ΔP:中、ΔP:小)に分類した変形例を説明するための図である。以下、セル区分A、B、Cに属するセルを、それぞれセルA、B、Cと称する。 FIG. 11 is a diagram for explaining a modified example in which cells are classified into three sections (ΔP: large, ΔP: medium, ΔP: small) according to the size of ΔP. Hereinafter, the cells belonging to the cell divisions A, B, and C will be referred to as cells A, B, and C, respectively.
図11を参照して、セルAは、放出弁130の厚みD10が「大」の要件を満たすセルである。セルBは、放出弁130の厚みD10が「中」の要件を満たすセルである。セルCは、放出弁130の厚みD10が「小」の要件を満たすセルである。放出弁130の厚みD10が大きいほう(すなわち、気圧変動耐性が高いほう)から順に並べると、セルA、セルB、セルCとなる。各セル区分の厚みD10の数値範囲は、この関係を満たす限りにおいて任意に設定できる。
Referring to FIG. 11, the cell A is a cell in which the thickness D10 of the
電池情報処理装置(たとえば、端末41〜45、管理サーバ20、又はECU15)は、対象車両のΔPが大きい(たとえば、第1閾値よりも大きい)場合には、適合セルがセルAであることを示すリビルド情報を生成し、対象車両のΔPが中程度(たとえば、第2閾値以上かつ第1閾値以下)である場合には、適合セルがセルBであることを示すリビルド情報を生成し、対象車両のΔPが小さい(たとえば、第2閾値未満である)場合には、適合セルがセルCであることを示すリビルド情報を生成するように構成されてもよい。
When the ΔP of the target vehicle is large (for example, larger than the first threshold), the battery information processing device (for example, the
上記各実施の形態では、組立情報が、放出弁130の傘部130aの厚みD10(図8)を用いて適合セルを示しているが、こうした組立情報には限定されない。組立情報は、気圧変動耐性に相関する任意のパラメータを用いて適合セルを示すことができる。たとえば、厚みD10の代わりに、放出弁130の開弁圧が使用されてもよい。セルで使用される放出弁の開弁圧が高くなるほど、セルの気圧変動耐性は高くなる。また、組電池を構成するセルが圧力式電流遮断機構(たとえば、CID)を備える場合には、厚みD10の代わりに、圧力式電流遮断機構の反転圧力が使用されてもよい。セルで使用される圧力式電流遮断機構の反転圧力が高くなるほど、セルの気圧変動耐性は高くなる。
In each of the above-described embodiments, the assembly information indicates the compatible cell by using the thickness D10 (FIG. 8) of the
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
1 電池管理システム、10,60−1〜60−3 車両、11 電池監視ユニット、12 PCU、13 MG、14 駆動輪、15 ECU、16 記憶装置、17 通信装置、18 通信線、20 管理サーバ、31 回収業者、32 検査業者、33 性能回復業者、34 電池パック製造業者、35 販売店、36 リサイクル業者、41〜45 端末、50 通信ネットワーク、51 基地局、62−1〜62−3 電池パック、71 通信装置、72 制御装置、73 表示装置、100 組電池、110 セル、120 スペーサ、130 放出弁、130a 傘部、130b 軸部、131 正極端子、132 負極端子、140 接続部材、141,142 拘束板、151 拘束バンド、152 ビス、210,310,510 情報処理装置、220,320,520 通信装置、230 セル情報DB、240 入力装置、330 車両情報DB、340 入力装置、530 管理情報DB。 1 Battery Management System, 10, 60-1 to 60-3 Vehicle, 11 Battery Monitoring Unit, 12 PCU, 13 MG, 14 Drive Wheel, 15 ECU, 16 Storage Device, 17 Communication Device, 18 Communication Line, 20 Management Server, 31 collection company, 32 inspection company, 33 performance recovery company, 34 battery pack manufacturer, 35 dealer, 36 recycler, 41-45 terminal, 50 communication network, 51 base station, 62-1 to 62-3 battery pack, 71 communication device, 72 control device, 73 display device, 100 assembled battery, 110 cell, 120 spacer, 130 release valve, 130a umbrella part, 130b shaft part, 131 positive electrode terminal, 132 negative electrode terminal, 140 connecting member, 141, 142 restraint Plate, 151 restraint band, 152 screw, 210, 310, 510 information processing device 220,320,520 communication device, 230 cell information DB, 240 input unit, 330 vehicle information DB, 340 input unit, 530 management information DB.
Claims (1)
使用中の車両の気圧差であるΔPの大きさを示す車両使用情報を取得する取得部と、
前記車両使用情報を用いて、組立用セルから前記組電池の製造に適した適合セルを選択するための組立情報を生成する生成部とを備え、
前記組立情報は、前記ΔPの大きさにより分類されたセルのうちいずれのセルが前記適合セルであるかを示し、
前記車両使用情報によって示される前記ΔPが大きいほど、前記生成部によって生成される前記組立情報が示す前記適合セルの気圧変動に対する劣化耐性が高くなる、電池情報処理装置。 A battery information processing device that processes information for manufacturing an assembled battery including a plurality of cells,
An acquisition unit for acquiring vehicle usage information indicating the magnitude of ΔP, which is the atmospheric pressure difference of the vehicle being used;
A generation unit that generates assembly information for selecting a compatible cell suitable for manufacturing the assembled battery from the assembly cell using the vehicle usage information,
The assembly information indicates which of the cells classified by the size of the ΔP is the compatible cell,
The battery information processing device, wherein the larger the ΔP indicated by the vehicle use information is, the higher the deterioration resistance of the compatible cell to the atmospheric pressure fluctuation indicated by the assembly information generated by the generator is.
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