JP2020119830A - 二次電池状態検知システム、二次電池状態検知装置および二次電池状態検知方法 - Google Patents
二次電池状態検知システム、二次電池状態検知装置および二次電池状態検知方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
ところで、特許文献1に記載された技術では、バッテリの容量を算出するために、そのバッテリが他の機器において用いられていた過去の時点におけるそのバッテリに関する情報が利用されない。また、特許文献1に記載された技術では、バッテリの容量を算出するために、そのバッテリとは異なる他のバッテリに関する情報も利用されない。
ところで、特許文献2に記載された技術では、二次電池への充電電流を制御するために、その二次電池が他の機器において用いられていた過去の時点におけるその二次電池に関する情報が利用されない。また、特許文献2に記載された技術では、二次電池への充電電流を制御するために、その二次電池とは異なる他の二次電池に関する情報も利用されない。
(1):この発明の一態様に係る二次電池状態検知システムは、複数の車両に搭載された複数の二次電池の特性をモデル化した複数の二次電池モデルを生成するモデル生成部と、前記モデル生成部によって生成された前記複数の二次電池モデルを収集し、二次利用される二次電池の充放電制御に利用される二次利用二次電池制御用情報として提供するサーバ部と、前記サーバ部から提供された前記二次利用二次電池制御用情報を利用することによって、前記二次利用される二次電池の充放電制御を実行する二次電池状態検知装置とを備える二次電池状態検知システムである。
(2)の二次電池状態検知システムによれば、二次電池状態検知装置が、複数の二次電池モデルによって出力される出力情報を含む二次利用二次電池制御用情報を利用することによって、二次利用される二次電池の充放電制御を実行することにより、複数の二次電池モデルの出力情報を反映させて、二次利用される二次電池の充放電制御を適切に実行することができる。
(3)の二次電池状態検知システムによれば、二次電池状態検知装置が、二次利用される二次電池のバッテリ種別、SOCおよび出力の少なくともいずれかが含まれる提示情報を提示することにより、二次利用される二次電池のユーザは、二次利用される二次電池のバッテリ種別、SOCおよび出力の少なくともいずれかを把握することができる。
(4)の二次電池状態検知システムによれば、二次電池状態検知装置によって提示される提示情報に、複数の車両に搭載された複数の二次電池が故障しているか否かを示す情報が含まれることにより、二次利用される二次電池のユーザは、二次利用される二次電池が故障しているか否かを把握することができる。
(5)の二次電池状態検知システムによれば、二次電池状態検知装置が、二次利用される二次電池の電流、電圧および温度に基づいて、二次利用される二次電池の充放電制御を実行することにより、二次利用される二次電池の電流、電圧および温度を複数の二次電池モデルに反映させて、二次利用される二次電池の充放電制御を適切に実行することができる。
(6)の二次電池状態検知システムによれば、二次利用される二次電池が複数の車両に搭載された複数の二次電池のいずれにも該当しない場合、二次電池状態検知装置が、二次利用される二次電池の電流、電圧および温度に基づいて、複数の二次電池モデルの中から、二次利用される二次電池の充放電制御に適した適二次電池モデルを選択し、適二次電池モデルを利用することによって、二次利用される二次電池の充放電制御を実行することにより、二次電池状態検知装置は、二次利用される二次電池が複数の車両に搭載された複数の二次電池のいずれにも該当しない場合であっても、複数の二次電池モデルを利用することによって、二次利用される二次電池の充放電制御を適切に実行することができる。
(7)の二次電池状態検知装置によれば、二次電池状態検知装置が、複数の車両に搭載された複数の二次電池の特性をモデル化した複数の二次電池モデルを二次利用二次電池制御用情報として利用することによって、二次利用される二次電池の充放電制御を実行することにより、二次利用される二次電池を適切に制御することができる。
(8)の二次電池状態検知方法によれば、二次電池状態検知装置が、複数の車両に搭載された複数の二次電池の特性をモデル化した複数の二次電池モデルを二次利用二次電池制御用情報として利用することによって、二次利用される二次電池の充放電制御を実行することにより、二次利用される二次電池を適切に制御することができる。
図1は第1実施形態の二次電池状態検知システム1の第1例を示す図である。
図1に示す例では、二次電池状態検知システム1が、例えば3台の車両10、20、30と、サーバ部200と、二次電池状態検知装置100と、電源装置PS1とを備える。
他の例では、二次電池状態検知システム1が、3台以外の任意の台数の車両を備えていてもよい。
車両10のモデル生成部11は、二次電池12が車両10に搭載されている時に、二次電池12の特性をモデル化した二次電池モデルMを生成する。車両10のモデル生成部11によって生成された二次電池モデルMは、サーバ部200に送信され、記憶部230に記憶される。
二次電池状態検知装置100が、電源装置PS1に二次利用された二次電池12(二次電池BT1)の充放電制御を実行する時、サーバ部200の記憶部230に記憶されている二次電池モデルMが、二次利用二次電池制御用情報として二次電池状態検知装置100に提供される。二次電池状態検知装置100の制御部140は、二次電池モデルM(二次利用二次電池制御用情報)を利用することによって、二次利用された二次電池12(二次電池BT1)の充放電制御を適切に実行することができる。詳細には、制御部140は、二次電池モデルMを利用し、検知部120によって検知された二次電池BT1の電流、電圧および温度(つまり、電源装置PS1において使用されている二次電池BT1の電流、電圧および温度)に基づいて、二次利用された二次電池12(二次電池BT1)の充放電制御を適切に実行する。
図2に示す例では、車両10が、モデル生成部11および二次電池12の他に、例えば、モータ13と、駆動輪14と、ブレーキ装置16と、車両センサ25と、PCU(Power Control Unit)3A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。
図3に示す例では、二次電池モデルMが、入力層と隠れ層と出力層とを有する。二次電池モデルMの隠れ層は、例えば、一以上のCNN(Convolution Neural Network)を含む。CNNは、Conv(畳み込み層)とPool(プーリング層)を含む。二次電池モデルMの入力層には、二次電池12(22、32)の電流(I)、電圧(V)、温度(T)および生涯経過時間(Time)が入力情報として入力される。生涯経過時間とは、二次電池12(22、32)の製造後に経過した時間である。二次電池モデルMの中間層は、二次電池12(22、32)の内部抵抗、容量およびSOC−OCV(Open Circuit Voltage)カーブを出力情報として出力する。二次電池モデルMの出力層は、中間層と例えば全結合で接続され、二次電池12(22、32)のバッテリ種別、SOCおよび出力を提示情報として出力する。隠れ層のパラメータは、入力層への入力を学習データとし、中間層または出力層から出力されるべきデータを教師データとして機械学習を行うことで最適化される。
図3に示す例では、機械学習を行うことによって二次電池モデルMが更新されるが、他の例では、二次電池モデルMが更新されなくてもよい。
つまり、第1実施形態の二次電池状態検知システム1の第2例では、二次電池状態検知装置100が、電源装置PS2に搭載された二次電池BT2(図1参照)の充放電制御を実行する。電源装置PS2は、例えば家庭用電源である。二次電池BT2は、例えば車両20に搭載されていた二次電池22が二次利用されたものである。
詳細には、制御部140は、二次利用された二次電池22(二次電池BT2)の充放電制御の実行時に、二次電池モデルMの中間層および出力層から出力される内部抵抗、容量、SOC−OCVカーブ、バッテリ種別、SOCおよび出力を含む出力情報および提示情報を利用することができる。また、制御部140は、二次電池モデルMの中間層から出力される出力情報に基づいて、二次利用された二次電池22(二次電池BT2)が故障しているか否かを判定する。
二次電池状態検知装置100が、電源装置PS2に二次利用された二次電池22(二次電池BT2)の充放電制御を実行する時、サーバ部200の記憶部230に記憶されている二次電池モデルMが、二次利用二次電池制御用情報として二次電池状態検知装置100に提供される。二次電池状態検知装置100の制御部140は、二次電池モデルM(二次利用二次電池制御用情報)を利用することによって、二次利用された二次電池22(二次電池BT2)の充放電制御を適切に実行することができる。詳細には、制御部140は、二次電池モデルMを利用し、検知部120によって検知された二次電池BT2の電流、電圧および温度(つまり、電源装置PS2において使用されている二次電池BT2の電流、電圧および温度)に基づいて、二次利用された二次電池22(二次電池BT2)の充放電制御を適切に実行する。
つまり、第1実施形態の二次電池状態検知システム1の第3例では、二次電池状態検知装置100が、電源装置PS3に搭載された二次電池BT3(図1参照)の充放電制御を実行する。電源装置PS3は、例えばポータブル電源である。二次電池BT3は、例えば車両30に搭載されていた二次電池32が二次利用されたものである。
詳細には、制御部140は、二次利用された二次電池32(二次電池BT3)の充放電制御の実行時に、二次電池モデルMの中間層および出力層から出力される内部抵抗、容量、SOC−OCVカーブ、バッテリ種別、SOCおよび出力を含む出力情報および提示情報を利用することができる。また、制御部140は、二次電池モデルMの中間層から出力される出力情報に基づいて、二次利用された二次電池32(二次電池BT3)が故障しているか否かを判定する。
二次電池状態検知装置100が、電源装置PS3に二次利用された二次電池32(二次電池BT3)の充放電制御を実行する時、サーバ部200の記憶部230に記憶されている二次電池モデルMが、二次利用二次電池制御用情報として二次電池状態検知装置100に提供される。二次電池状態検知装置100の制御部140は、二次電池モデルM(二次利用二次電池制御用情報)を利用することによって、二次利用された二次電池32(二次電池BT3)の充放電制御を適切に実行することができる。詳細には、制御部140は、二次電池モデルMを利用し、検知部120によって検知された二次電池BT3の電流、電圧および温度(つまり、電源装置PS3において使用されている二次電池BT3の電流、電圧および温度)に基づいて、二次利用された二次電池32(二次電池BT3)の充放電制御を適切に実行する。
つまり、第1実施形態の二次電池状態検知システム1の第4例では、二次電池状態検知装置100が、電源装置PS4に搭載された二次電池BT4(図1参照)の充放電制御を実行する。電源装置PS4は、車両10、20、30以外の車両(図示せず)に搭載されている車両用電源である。二次電池BT4は、車両10、20、30以外の他の車両(図示せず)に搭載されていた二次電池が二次利用されたものである。つまり、二次利用された二次電池BT4は、複数の車両10、20、30に搭載された複数の二次電池12、22、32のいずれにも該当しない。
また、制御部140は、二次利用された二次電池BT4の充放電制御の実行時に、適二次電池モデル(例えば二次電池22の特性をモデル化した二次電池モデルM)の中間層および出力層から出力される内部抵抗、容量、SOC−OCVカーブ、バッテリ種別、SOCおよび出力を含む出力情報および提示情報を利用することができる。また、制御部140は、適二次電池モデル(例えば二次電池22の特性をモデル化した二次電池モデルM)の中間層から出力される出力情報に基づいて、二次利用された二次電池BT4が故障しているか否かを判定する。
二次電池状態検知装置100が、電源装置PS4に二次利用された二次電池BT4の充放電制御を実行する時、サーバ部200の記憶部230に記憶されている二次電池モデルM(例えば二次電池22の特性をモデル化した二次電池モデルM)が、適二次電池モデル(二次利用二次電池制御用情報)として二次電池状態検知装置100に提供される。二次電池状態検知装置100の制御部140は、適二次電池モデル(例えば二次電池22の特性をモデル化した二次電池モデルM)を利用することによって、二次利用された二次電池BT4の充放電制御を適切に実行することができる。詳細には、制御部140は、適二次電池モデル(例えば二次電池22の特性をモデル化した二次電池モデルM)を利用し、検知部120によって検知された二次電池BT4の電流、電圧および温度(つまり、二次電池22の特性および/または用途に近い特性および/または用途を有する二次電池BT4の電流、電圧および温度)に基づいて、二次利用された二次電池BT4の充放電制御を適切に実行する。
図4に示す例では、まず、車両10のバッテリセンサ42が、二次電池12の電流、電圧および温度を検出する(ステップS11)。また、車両20のバッテリセンサが、二次電池22の電流、電圧および温度を検出する(ステップS12)。また、車両30のバッテリセンサが、二次電池32の電流、電圧および温度を検出する(ステップS13)。
以下、本発明の二次電池状態検知システム、二次電池状態検知装置および二次電池状態検知方法の第2実施形態について説明する。第2実施形態の二次電池状態検知システム1は、後述する点を除き、上述した第1実施形態の二次電池状態検知システム1と同様に構成されている。従って、第2実施形態の二次電池状態検知システム1によれば、後述する点を除き、上述した第1実施形態の二次電池状態検知システム1と同様の効果を奏することができる。
図1に示す例では、車両10がモデル生成部11を備え、車両20がモデル生成部21を備え、車両30がモデル生成部31を備えているが、図5に示す例では、車両10がモデル生成部を備えておらず、車両20がモデル生成部を備えておらず、車両30がモデル生成部を備えていない。図1に示す例では、サーバ部200がモデル生成部を備えていないが、図5に示す例では、サーバ部200がモデル生成部240を備えている。
図6に示す例では、まず、車両10のバッテリセンサ42が、二次電池12の電流、電圧および温度を検出する(ステップS51)。また、車両20のバッテリセンサが、二次電池22の電流、電圧および温度を検出する(ステップS52)。また、車両30のバッテリセンサが、二次電池32の電流、電圧および温度を検出する(ステップS53)。
100…二次電池状態検知装置
110…通信部
120…検知部
130…提示部
132…SOC提示部
134…出力提示部
136…故障提示部
140…制御部
200…サーバ部
210…通信部
220…制御部
230…記憶部
240…モデル生成部
10、20、30…車両
11、21、31…モデル生成部
12、22、32…二次電池
M…二次電池モデル
BT1、BT2、BT3…二次電池
PS1、PS2、PS3…電源装置
Claims (8)
- 複数の車両に搭載された複数の二次電池の特性をモデル化した複数の二次電池モデルを生成するモデル生成部と、
前記モデル生成部によって生成された前記複数の二次電池モデルを収集し、二次利用される二次電池の充放電制御に利用される二次利用二次電池制御用情報として提供するサーバ部と、
前記サーバ部から提供された前記二次利用二次電池制御用情報を利用することによって、前記二次利用される二次電池の充放電制御を実行する二次電池状態検知装置と
を備える二次電池状態検知システム。 - 前記複数の二次電池モデルには、前記複数の二次電池の少なくとも電流、電圧および温度が入力情報として入力され、
前記複数の二次電池モデルは、前記複数の二次電池の内部抵抗、容量およびSOC−OCVカーブの少なくともいずれかを出力情報として出力し、
前記二次電池状態検知装置は、前記出力情報を含む前記二次利用二次電池制御用情報を利用することによって、前記二次利用される二次電池の充放電制御を実行する、
請求項1に記載の二次電池状態検知システム。 - 前記二次電池状態検知装置は、提示情報を提示する提示部を備え、
前記提示情報には、前記二次利用される二次電池のバッテリ種別、SOCおよび出力の少なくともいずれかが含まれる、
請求項2に記載の二次電池状態検知システム。 - 前記提示情報には、前記複数の二次電池が故障しているか否かを示す情報が含まれ、
前記二次電池状態検知装置は、前記出力情報に基づいて、前記複数の二次電池が故障しているか否かを判定する、
請求項3に記載の二次電池状態検知システム。 - 前記二次電池状態検知装置は、前記二次利用される二次電池の電流、電圧および温度を検知する検知部を備え、
前記二次電池状態検知装置は、前記二次利用二次電池制御用情報を利用することによって、前記検知部によって検知された前記二次利用される二次電池の電流、電圧および温度に基づいて、前記二次利用される二次電池の充放電制御を実行する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の二次電池状態検知システム。 - 前記二次利用される二次電池が前記複数の車両に搭載された前記複数の二次電池のいずれにも該当しない場合、
前記二次電池状態検知装置は、
前記検知部によって検知された前記二次利用される二次電池の電流、電圧および温度に基づいて、前記複数の二次電池モデルの中から、前記二次利用される二次電池の充放電制御に適した適二次電池モデルを選択し、
前記適二次電池モデルを利用することによって、前記検知部によって検知された前記二次利用される二次電池の電流、電圧および温度に基づいて、前記二次利用される二次電池の充放電制御を実行する、
請求項5に記載の二次電池状態検知システム。 - 二次利用される二次電池の充放電制御を実行する二次電池状態検知装置であって、
モデル生成部は、複数の車両に搭載された複数の二次電池の特性をモデル化した複数の二次電池モデルを生成し、
サーバ部は、前記モデル生成部によって生成された前記複数の二次電池モデルを収集し、前記二次利用される二次電池の充放電制御に利用される二次利用二次電池制御用情報として提供し、
前記二次電池状態検知装置は、前記サーバ部から提供された前記二次利用二次電池制御用情報を利用することによって、前記二次利用される二次電池の充放電制御を実行する、
二次電池状態検知装置。 - 二次利用される二次電池の充放電制御を実行する二次電池状態検知方法であって、
モデル生成部が、複数の車両に搭載された複数の二次電池の特性をモデル化した複数の二次電池モデルを生成し、
サーバ部が、前記モデル生成部によって生成された前記複数の二次電池モデルを収集し、前記二次利用される二次電池の充放電制御に利用される二次利用二次電池制御用情報として提供し、
二次電池状態検知装置が、前記サーバ部によって提供された前記二次利用二次電池制御用情報を取得し、前記二次利用二次電池制御用情報を利用することによって、前記二次利用される二次電池の充放電制御を実行する、
二次電池状態検知方法。
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