JP2021051413A - バッテリ管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリ交換する際の候補となるバッテリの候補数を増加させる。【解決手段】バッテリ管理装置は、複数の中古バッテリ１０のバッテリ情報を取得するバッテリ情報取得部５２と、ユーザによるバッテリ要求を含むバッテリ要求情報を取得する要求情報取得部５３と、取得されたバッテリ情報とユーザ要求情報とに基づいて、複数の中古バッテリの中から、バッテリ要求を満たす提示バッテリの候補である候補バッテリを抽出するバッテリ抽出部５６とを有する。バッテリ情報には、複数のバッテリモジュールそれぞれの性能が含まれ、バッテリ抽出部５６は、取得された複数の電池要素それぞれの性能に基づいて、互いに異なる中古バッテリ１０に含まれるバッテリモジュール同士を組み合わせた組バッテリにより、バッテリ要求を満たす候補バッテリを達成可能か否かを判定し、達成可能と判定すると、組バッテリを提示バッテリの候補として抽出する。【選択図】図３

Description

本発明は、市場で流通してリユースされるバッテリを管理するバッテリ管理装置に関する。

この種の装置として、従来、電動車両のバッテリの交換を希望するユーザに対し、複数の中古のバッテリの中から、ユーザの要求に合致した所望の性能を有するバッテリを提示するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の装置では、バッテリ交換前に、予めバッテリ交換がなされた後の中古バッテリの劣化の度合いを予測し、劣化の度合いに基づいて所望の性能を有する中古バッテリの候補を抽出し、抽出した候補の中からユーザに提示すべき中古バッテリを選択する。

特開２０１３−８４１９８号公報

ところで、例えば電動車両に搭載されるバッテリは、一般にセルやモジュールなどの複数の電池要素を直列およびまたは並列に接続して構成されるが、上記特許文献１記載の装置では、所望の性能を有する中古バッテリであるか否かの判断をバッテリ毎に行う。そのため、電池要素単位では所望の性能を有するがバッテリ単位では所望の性能を有しない中古バッテリが存在する場合に、その中古バッテリは、抽出される中古バッテリの候補から除外される。その結果、中古バッテリの候補数が少なくなり、最適な中古バッテリをユーザに提示できないおそれがある。

本発明の一態様は、バッテリを管理するバッテリ管理装置であって、複数のバッテリのバッテリ性能を含むバッテリ情報を取得するバッテリ情報取得部と、バッテリの使用を予定するユーザが要求するバッテリ性能を含むユーザ要求情報を取得するユーザバッテリ情報取得部と、バッテリ情報取得部により取得されたバッテリ情報と、ユーザバッテリ情報取得部により取得された前記ユーザ要求情報とに基づいて、複数のバッテリの中から、ユーザの要求を満たすバッテリ性能を有するバッテリである所定性能バッテリを、ユーザに提示する提示バッテリの候補として抽出するバッテリ抽出部と、を備える。バッテリ情報取得部により取得されるバッテリ情報は、複数のバッテリのそれぞれを構成する複数の電池要素それぞれの性能を含み、バッテリ抽出部は、バッテリ情報取得部により取得された複数の電池要素それぞれの性能に基づいて、互いに異なるバッテリに含まれる電池要素同士を組み合わせた組バッテリにより所定性能バッテリを構成可能であるか否かを判定し、所定性能バッテリを構成可能であると判定すると、組バッテリを提示バッテリの候補として抽出することを特徴とする。

本発明によれば、バッテリ交換する際の候補となるバッテリの候補数が増加し、最適なバッテリをユーザに提示することができる。

本発明の実施形態に係るバッテリ管理装置が適用される電動車両の走行駆動系の要部構成を概略的に示す図。 時間経過に伴うバッテリのＳＯＨの変化の一例を示す図。 本発明の実施形態に係るバッテリ管理装置を有するバッテリ監視システムの全体構成を概略的に示すブロック図。 本発明の実施形態に係るバッテリ管理装置により抽出される候補バッテリの例を概略的に示す図。 図３のサーバ装置のＣＰＵで実行される処理の一例を示すフローチャート。

以下、図１〜図５を参照して本発明の一実施形態について説明する。本発明の実施形態に係るバッテリ管理装置は、市場で流通してリユースされる中古のバッテリ（二次電池）を管理するための装置である。中古バッテリは新品のバッテリよりも安価に入手可能であり、ユーザにとってのニーズが高いだけでなく、バッテリを再利用することは、環境面に対する貢献度も高い。このような中古バッテリは、車両や住宅など、種々の分野および用途に用いることができるが、以下では、特に電気自動車やハイブリッド自動車などの走行モータを有する電動車両に用いられるバッテリを対象としてバッテリ管理装置を構成する例を説明する。

図１は、本実施形態に係るバッテリ管理装置が適用される電動車両１０１（単に車両と呼ぶこともある）の走行駆動系の要部構成を概略的に示す図である。図１に示すように、車両１０１は、バッテリ１０と、電力制御ユニット（ＰＣＵ）６と、走行モータ７とを有する。

バッテリ１０は、単一のバッテリパック（ＢＰ）１によりユニット化して構成される。なお、複数のバッテリパック１によりバッテリ１０を構成することもできる。本実施形態のように単一のバッテリパック１によりバッテリ１０を構成する場合、バッテリ１０とバッテリパック１とは同一であり、以下では、バッテリパック１をバッテリ１０と呼ぶことがある。

バッテリパック１は、複数のバッテリモジュール（ＢＭ）２と、バッテリＥＣＵ３とを有する。複数のバッテリモジュール２は、それぞれ略直方体状に形成された筐体２１と、各筐体２１内に積層して配置された複数のセルとを有する。複数のバッテリモジュール２は例えば互いに同一形状に構成される。複数のセルは、例えばラミネートフィルムでシールされた平坦形状のリチウムイオンセルであり、密閉された筐体２１内に互いに直列または並列に接続した状態で収容されて、リチウムイオンバッテリを形成する。

複数のバッテリモジュール２は、全体の組み合わせにより所定の電圧および容量が得られるように、バスバーなどを介して互いに直列または並列に接続される。バッテリパック１は、バッテリケース１１を有する。バッテリケース１１は、例えば互いにボルトで締結される上下一対のケース部を有し、バッテリケース１１内に複数のバッテリモジュール２が収容される。バッテリケース１１は、例えば平面視略矩形状かつ全体が低背に構成され、車両１０１の底部等に配置される。なお、図１では、バッテリケース１１内に単一のバッテリパック１が配置されているが、複数のバッテリパック１を配置するとともに、複数のバッテリパック１を互いに直列または並列に接続して全体でバッテリ１０を構成することもできる。

バッテリＥＣＵ３は、複数のバッテリモジュール２それぞれの状態（モジュール状態）を検出する複数の検出回路４と、バッテリパック１の状態（パック状態）を検出する検出回路５とを有する。検出回路４は、例えば各バッテリモジュール２の電流、電圧、温度などの各種物理量を検出するセンサを含む。検出回路４は、これら検出された物理量に基づいて、モジュール状態として各バッテリモジュール２の充電率ＳＯＣ（State of Charge）と健全性ＳＯＨ（State of Health）とを演算する。検出回路５は、検出回路４からの信号に基づいて、パック状態としてバッテリ全体のＳＯＣとＳＯＨとを演算する。

ＳＯＨは、バッテリ１０の劣化の程度を表す値であり、バッテリ新品時のバッテリ性能を基準として、時間経過に伴うバッテリ容量の維持率（＝ある時点での容量／初期の容量）により定義される。なお、以下では、便宜上、バッテリ１０の性能をＳＯＨで代表する。ＳＯＨが高いほど、バッテリ１０の健全性が高い。容量維持率に代えて、内部抵抗の上昇率（ある時点での抵抗値／初期の抵抗値）によりＳＯＨを定義することもできる。

ＳＯＨが所定の下限値ＳＯＨａ以下になると、１回の充電によって走行可能な航続距離が基準値以下になる等の問題が生じるため、バッテリ交換が必要となる。ＳＯＨは、バッテリ１０の使用状況（充電時間、放電時間、充電量、放電量等）や使用環境（温度等）に応じて変化する。バッテリ１０を中古バッテリに交換するとき、その交換時点における中古バッテリ１０のＳＯＨは、所定値（要求値）ＳＯＨｂ以上であることが要求される。

図２は、時間経過に伴うバッテリ１０のＳＯＨの変化の一例を示す図である。図２に示すように、バッテリ交換を行った初期時点ｔ１から所望の使用期間である所定期間Δｔが経過した終期時点ｔ２にかけて、ＳＯＨが特性Ｌ１に沿って下限値ＳＯＨａまで低下すると仮定する。このとき、所定期間Δｔにわたって中古バッテリ１０を使用するためには、初期時点ｔ１で、中古バッテリ１０のＳＯＨが所定値以上である必要があり、この所定値が要求値ＳＯＨｂに相当する。なお、特性Ｌ１は、バッテリ１０の使用状況や使用環境に応じて定まる。

バッテリＥＣＵ３は、検出回路４，５で得られた電流、電圧および温度と、経過時間とをパラメータとし、周知の電池モデルを用いてバッテリモジュール２とバッテリパック１のＳＯＨをそれぞれ演算する。なお、電池モデルを用いてＳＯＨを演算することに代えて、充電時の経過時間に伴う電圧変化の特性（充電特性）、放電容量の変化に対する電圧変化の特性（放電負荷特性）、充放電の回数の変化に対するバッテリ容量変化の特性（充放電サイクル特性）等を求め、これらの特性と予め定めた基準特性とを比較することにより、ＳＯＨを求めることもできる。バッテリ交換時のＳＯＨの要求値ＳＯＨｂは、バッテリ１０の使用状況や使用環境を考慮して、車両１０１の車載端末２０（図３）により演算することができる。

バッテリ１０の電力は、バッテリケース１１に取り付けられた図示しないジャンクボックスを介して電力制御ユニット６に供給される。電力制御ユニット６は、インバータ回路を有し、インバータ回路でバッテリ１０からの直流を交流に変換して、走行モータ７に駆動電力を供給する。これにより走行モータ７が駆動され、駆動輪８が回転駆動して車両１０１が走行する。

図３は、本実施形態に係るバッテリ管理装置を有するバッテリ管理システム１００の全体構成を概略的に示すブロック図である。図３に示すように、バッテリ管理システム１００は、予めバッテリ管理システム１００に登録された複数の車両１０１（１０１Ａ〜１０１Ｃ）の車載端末２０（２０Ａ〜２０Ｃ）と、バッテリ交換を希望するユーザが有するユーザ端末３０と、バッテリ交換に係る事業を行う事業所の端末（事業所端末）４０と、サーバ装置５０とを有する。サーバ装置５０が、主に本実施形態に係るバッテリ管理装置を構成する。

複数の車両１０１は、将来の所定時点でバッテリ交換を希望するユーザが所有する自車両１０１Ａと、他車両１０１Ｂ，１０１Ｃとを含み、これらはそれぞれバッテリ１０（１０Ａ〜１０Ｃ）を搭載する。他車両１０１Ｂ，１０１Ｃは、将来の所定時点においてバッテリ交換に供することが可能なバッテリ１０Ｂ，１０Ｃを搭載した車両、例えば遅くとも所定時点よりも前に、車両１０１Ｂ，１０１Ｃに搭載されたバッテリ１０Ｂ，１０Ｃを何らかの理由により取り外す予定のある車両である。すなわち、リユース可能なバッテリ１０Ｂ，１０Ｃを有する車両である。これら車両１０１Ａ〜１０１Ｃは、例えば同一または類似の車種である。

したがって車両１０１Ａ〜１０１Ｃのバッテリ１０Ａ〜１０Ｃの構成は互いに等しく、他車両１０１Ｂ，１０１Ｃに搭載されたバッテリ１０Ｂ，１０Ｃは、自車両１０１Ａがバッテリ交換するときの交換候補となり得る。なお、他車両１０１Ｂ，１０１Ｃは、自車両１０１Ａのバッテリ（自車バッテリ）１０Ａと同一または類似のバッテリ１０Ｂ，１０Ｃを有していればよく、車種が同一または類似でなくもよい。バッテリ交換するときの候補となる同一または類似のバッテリ（候補バッテリと呼ぶ）とは、以下のように２つの類型（第１類型、第２類型）の候補バッテリ１１０、すなわち第１候補バッテリ１１１および第２候補バッテリ１１２をいう。

図４は、候補バッテリ１１０（１１１，１１２）の例を概略的に示す図である。なお、図４では、煩雑な説明を避けるために、バッテリ交換前の各車両１０１のバッテリ１０Ａ〜１０Ｃを、それぞれ２つのバッテリモジュール（ＢＭ１，ＢＭ１），（ＢＭ２，ＢＭ３），（ＢＭ３，ＢＭ３）を有する単一のバッテリパック１で構成されるものとして扱う。

図４に示すように、第１候補バッテリ１１１は、バッテリパック１の仕様（形状、初期性能等）が自車バッテリ１０Ａと同一または類似であるバッテリからなる。このような仕様のバッテリパック１を含むバッテリ１０の、バッテリ交換時点におけるＳＯＨ（バッテリパック１のＳＯＨ）が要求値ＳＯＨｂ以上であり、かつ、価格等がユーザ要求を満たせば、第１候補バッテリ１１１となる。例えば、バッテリ１０Ｂ，１０Ｃのバッテリパック１がそれぞれ第１候補バッテリ１１１となる。この場合には、バッテリケース１１を分解して内部のバッテリパック１を交換することにより、バッテリ交換が可能である。なお、バッテリケース１１を分解せずに、バッテリケース１１ごと交換することにより、バッテリ交換することもできる。

第２候補バッテリ１１２は、バッテリパック１の一部の仕様が自車バッテリ１０Ａと同一または類似のバッテリ、すなわち、バッテリモジュール２の仕様（形状、初期性能等）が自車バッテリ１０Ａのバッテリモジュール２と同一または類似のバッテリモジュール２からなる。このような仕様のバッテリモジュール２を含むバッテリ１０を組み合わせてバッテリパック（組バッテリ）１を構成したときの、バッテリ交換時点におけるバッテリ１０のＳＯＨ（バッテリパック１のＳＯＨ）が要求値ＳＯＨｂ以上であり、かつ、価格等がユーザ要求を満たせば、第２候補バッテリ１１２となる。

例えば、バッテリ１０Ｂのバッテリモジュール（ＢＭ２）とバッテリ１０Ｃのバッテリモジュール（ＢＭ３）とを組み合わせた組バッテリが，第２候補バッテリ１１２となる。なお、組バッテリのＳＯＨが要求値ＳＯＨｂ以上であるか否かの判定は、例えば組バッテリを構成する個々のバッテリモジュール２のＳＯＨの大きさに応じて行うことができる。例えば、ＳＯＨが要求値ＳＯＨｂ以上のバッテリモジュール２のみを組み合わせて組バッテリを構成するとき、組バッテリのＳＯＨが要求値ＳＯＨｂ以上になると判定する。第１候補バッテリ１１１が単一のバッテリ１０（１０Ｂまたは１０Ｃ）から構成されるのに対し、第２候補バッテリ１１２は、複数のバッテリ１０（１０Ｂおよび１０Ｃ）により構成される。

図３に示すように、車載端末２０、ユーザ端末３０、事業所端末４０およびサーバ装置５０は、インターネット網や携帯電話網等に代表される公衆無線通信網を含むネットワーク６０に接続され、ネットワーク６０を介して通信可能である。なお、ネットワーク６０には、所定の管理地域ごとに設けられた閉鎖的な通信網、例えば無線ＬＡＮ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等も含まれる。

車載端末２０は、機能的構成として、ネットワーク６０を介して通信を行う通信部と、車両１０１の制御装置として機能する制御部とを有する。そして、バッテリ１０を搭載した車両１０１の情報（車両情報）と、各車両１０１に搭載された各種センサや各種ＥＣＵにより得られたバッテリ情報とを、通信部を介して、車両１０１を識別する車両ＩＤおよびバッテリ１０を識別するバッテリＩＤとともに所定のタイミングでサーバ装置５０に送信する。

バッテリ情報には、バッテリＥＣＵ３で演算されたバッテリモジュール２のＳＯＨとバッテリパック１のＳＯＨの情報が含まれる。車載端末２０は、バッテリモジュール２を識別するバッテリモジュールＩＤおよびバッテリパック１を識別するバッテリパックＩＤとともに、ＳＯＨの情報をサーバ装置５０に送信する。バッテリ情報には、過去のバッテリ１０の故障および修理の情報（内容、時期等）、過去のバッテリ１０の交換の情報（交換原因、交換の時期等）も含まれる。

車両情報には、車両１０１に搭載されたバッテリ１０のＩＤ（バッテリＩＤ）の他、車両１０１の車種、年式、登録住所などの情報の他、車載センサにより得られた車両１０１の走行環境や走行状況の情報、すなわち走行距離、走行時間、停止時間、平均加減速度、温度環境等の情報が含まれる。なお、車両１０１のバッテリ１０を交換する場合、バッテリ交換する場所（例えば最寄の事業所等）を決定する必要がある。したがって、ＧＰＳセンサ等により車両１０１の位置を検出し、その位置情報を車両情報の一部として、バッテリ情報とともに通信部を介して送信してもよい。

ユーザ端末３０は、ユーザにより携帯して使用されるスマートフォンやタブレット端末、携帯電話、さらには各種ウェアラブル端末等の携帯端末により構成される。ユーザ端末３０は、機能的構成として、ネットワーク６０を介して通信を行う通信部と、各種指令を入力する入力部と、各種情報を表示する表示部と、ユーザ端末３０の各部を制御する制御部などを有する。

バッテリ交換を希望するユーザが、ユーザ端末３０の入力部を介してバッテリ要求情報（ユーザ要求情報）を入力すると、ユーザを識別するユーザＩＤとともに、ユーザ要求情報が通信部を介してサーバ装置５０に送信される。ユーザ要求情報には、ユーザが有する車両のＩＤ（車両ＩＤ）の他、ユーザがバッテリ交換を希望するタイミング（時期や走行距離等）、バッテリ１０の希望購入価格（上限価格や最低価格等）、バッテリ１０のグレード（品質の程度）、およびバッテリ１０の使用予定年数などの情報が含まれる。なお、バッテリ交換の要否を車両１０１の制御装置が判断し、ユーザ端末３０の通信部を介してユーザに報知するようにしてもよい。バッテリ１０の使用予定年数は、ユーザが入力するのではなく、予め車載端末２０に設定された規定値を用いてもよい。

バッテリ要求情報は、ユーザ端末３０からだけでなく車載端末２０からも送信される。例えば、ユーザ端末３０からユーザ要求情報が送信されると、車載端末２０は、車両ＩＤとともに、ユーザによって要求される所定のバッテリ性能を含むバッテリ要求情報（車両要求情報）をサーバ装置５０に送信する。車両要求情報には、１回の充電で必要な自車両１０１の航続距離、バッテリ１０の容量、バッテリ１０を使用する環境（温度の上限、下限等）、充電の頻度等の情報が含まれる。車両要求情報は、車両１０１に設けられた各種センサやＥＣＵの情報により得ることができる。すなわち、車両１０１の制御装置は、車両１０１の走行状況やバッテリ１０の使用状況（航続距離、温度、充電の頻度等）に基づいて車両要求情報を推定することができる。なお、車両要求情報の一部（例えば航続距離）を、ユーザ端末３０を介してユーザが指定してもよい。

バッテリ要求情報には、バッテリ交換時点においてバッテリ１０が満たすべきＳＯＨの要求値ＳＯＨｂの情報も含まれる。要求値ＳＯＨｂは、交換前のバッテリ１０の使用環境や使用状況に基づいて、例えば車載端末２０が演算する。すなわち、車載端末２０は、ユーザ端末３０から送信された使用予定年数の情報を受信し、使用予定年数にわたってバッテリ１０の使用を可能とする要求値ＳＯＨｂを演算する。そして、この要求値ＳＯＨｂをバッテリ要求情報の一部としてサーバ装置５０に送信する。なお、バッテリ交換後の使用予定年数として規定値が用いられる場合には、車載端末２０は、ユーザ端末３０と通信せずに要求値ＳＯＨｂを演算することができる。車載端末２０に代えてサーバ装置５０で、要求値ＳＯＨｂを演算するようにしてもよい。

事業所端末４０は、機能的構成として、ネットワーク６０を介して通信を行う通信部を有する。事業所端末４０は、事業所で管理している各種のバッテリ情報を、バッテリＩＤとともに、通信部を介してサーバ装置５０に送信する。事業所端末４０から送信されるバッテリ情報には、事業所で管理されている各バッテリ１０の情報の他、当該バッテリ１０の保管期間、事業所へのバッテリ１０の入庫予定情報、および事業所からのバッテリ１０の出庫予定情報などが含まれる。

サーバ装置５０は、例えば単一のサーバとして、あるいは機能ごとに別々のサーバから構成される分散サーバとして構成される。クラウドサーバと呼ばれるクラウド環境に作られた分散型の仮想サーバとしてサーバ装置５０を構成することもできる。サーバ装置５０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、およびその他の周辺回路を有する演算処理装置を含んで構成される。

サーバ装置５０は、機能的構成として、通信部５１と、バッテリ情報取得部５２と、要求情報取得部５３と、車両情報取得部５４と、劣化予測部５５と、バッテリ抽出部５６と、バッテリ選択部５７と、記憶部５８とを有する。

通信部５１は、ネットワーク６０を介し、車載端末２０、ユーザ端末３０および事業所端末４０と無線通信可能に構成される。通信部は、所定周期であるいは所定のタイミングで車載端末２０、ユーザ端末３０および事業所端末４０と通信し、各種情報の取得や情報の送信を行う。

バッテリ情報取得部５２は、車載端末２０および事業所端末４０からそれぞれ送信された、複数のバッテリ１０のバッテリ情報をバッテリＩＤとともに取得する。バッテリ情報には、各バッテリ１０の性能情報、すなわちバッテリパック１のＳＯＨおよびバッテリモジュール２のＳＯＨの情報が含まれ、これらＳＯＨ情報は、バッテリパックＩＤおよびバッテリモジュールＩＤに対応付けられて記憶部５８に記憶される。

要求情報取得部５３は、車載端末２０およびユーザ端末３０からそれぞれ送信されたバッテリ要求情報をユーザＩＤとともに取得する。取得するバッテリ要求情報には、バッテリ交換の予定時期やバッテリ１０の希望購入価格を含むユーザ要求情報と、交換後のバッテリ１０に要求されるバッテリ性能を表す情報（要求値ＳＯＨｂなど）と、を含む。取得した情報は、ユーザＩＤに対応付けられて記憶部５８に記憶される。

車両情報取得部５４は、各車両１０１の車載端末２０から車両情報を取得する。取得した車両情報は、車両ＩＤに対応付けられて記憶部５８に記憶される。なお、記憶部５８には、互いに対応するバッテリＩＤ（バッテリパックＩＤ，バッテリモジュールＩＤ）とユーザＩＤと車両ＩＤとが紐付けられて記憶される。

劣化予測部５５は、記憶部５８に記憶されたバッテリ情報と車両情報とユーザ要求情報とに基づいて、バッテリ１０の交換予定時点における各バッテリ１０のＳＯＨを予測する。例えば、過去から現時点までの時間経過に伴う各バッテリ１０のＳＯＨの変化（図２の特性Ｌ１に示すような変化）からＳＯＨの変化率を算出し、この変化率を用いて、将来のバッテリ交換予定時点における各バッテリ１０（図３の１０Ａ〜１０Ｃ等）のＳＯＨを予測する。より具体的には、過去１年分のバッテリ１０のＳＯＨの変化率に基づいて、交換予定時点（例えば３か月後）の当該バッテリ１０のＳＯＨを予測する。

バッテリ抽出部５６は、記憶部５８に記憶されたバッテリ情報と車両情報とユーザ要求情報とに基づいて、複数の中古バッテリ１０（バッテリパック１、バッテリモジュール２）の中から、ユーザによるバッテリ要求を満たすバッテリ、すなわち候補バッテリ１１０を抽出する。この場合、劣化予測部５５により予測された交換予定時点におけるＳＯＨが要求値ＳＯＨｂ以上となるバッテリの中から、候補バッテリ１１０を抽出する。

より具体的には、バッテリ抽出部５６は、まず、バッテリパック１の仕様が自車バッテリ１０Ａのものと同一または類似であり、かつ、ＳＯＨが要求値ＳＯＨｂ以上のバッテリパック１があるか否かを判定する。そして、そのような要件を満たすバッテリパック１があり、かつ、ユーザによる他のバッテリ要求（価格等）を満たすと判定すると、そのバッテリパック１を含むバッテリ１０を第１候補バッテリ１１１として抽出する。

一方、そのようなバッテリパック１がないと判定すると、バッテリ抽出部５６は、バッテリモジュール２の仕様が自車バッテリ１０Ａのものと同一または類似の複数のバッテリモジュール２、すなわち車両ＩＤの異なる複数のバッテリモジュール２を組み合わせてバッテリパック１を構成したときに、当該バッテリパック１のＳＯＨが要求値ＳＯＨｂ以上となるものがあるか否かを判定する。そして、そのような要件を満たすバッテリモジュール２があり、かつ、ユーザによる他のバッテリ要求（価格等）を満たすと判定すると、そのバッテリモジュール２を含む複数のバッテリ１０を第２候補バッテリ１１２として抽出する。バッテリ抽出部５６により抽出された候補バッテリ１１０の情報は、バッテリＩＤ（バッテリパックＩＤ，バッテリモジュールＩＤ）とともに記憶部５８に記憶される。

バッテリ選択部５７は、記憶部５８に記憶された候補バッテリ１１０の中から、ユーザに提示するための提示バッテリを選択する。例えば、候補バッテリ１１０が複数ある場合には、所定の規則に従い提示バッテリを選択する。所定の規則は、例えば最も価格が安い候補バッテリ、最も性能がよい候補バッテリ、最も近距離にある候補バッテリ、のいずれかである。

バッテリ選択部５７により選択された提示バッテリの情報は、当該バッテリのバッテリＩＤ（バッテリパックＩＤ，バッテリモジュールＩＤ）とともに記憶部５８に記憶されるとともに、通信部５１を介してユーザ端末３０と事業所端末４０とに送信される。これにより、交換希望時点における、提示バッテリを構成する中古バッテリ１０の使用が予約される。また、ユーザは、バッテリ交換に要する費用や交換後のバッテリの性能等を認識することができるとともに、事業所はバッテリ交換の予定を把握することができる。記憶部５８に記憶された提示バッテリ、すなわち予約が確定された中古バッテリ１０は、以降、バッテリ交換に用いられる交換バッテリ１１０の候補から除外される。

なお、バッテリ選択部５７が、複数の候補バッテリ１１０の中から複数の提示バッテリを選択してもよい。この場合、複数の提示バッテリをユーザ端末３０に送信し、ユーザの操作により単一の提示バッテリを選択させてもよい。複数の提示バッテリに優先順位を付けてユーザ端末３０に送信してもよく、これによりユーザによる提示バッテリの選択が容易になる。

図５は、予め定められたプログラムに従いサーバ装置５０のＣＰＵで実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えばユーザ端末３０から送信されたバッテリ交換要求を受信すると、開始される。

まず、ステップＳ１で、バッテリ情報取得部５２、要求情報取得部５３、および車両情報取得部５４での処理により、複数の中古バッテリ１０のバッテリ情報、ユーザからのバッテリ要求情報、および車両情報をそれぞれ取得するとともに、取得した情報を記憶部５８に記憶する。次いで、ステップＳ２で、劣化予測部５５での処理により、ステップＳ１で取得した各種情報に基づいて、将来のバッテリ交換予定時点における複数の中古バッテリ１０それぞれのＳＯＨの予測値を算出する。

次いで、ステップＳ３で、バッテリ抽出部５６での処理により、ステップＳ１で取得された各種情報と、ステップＳ２で予測されたバッテリ交換時点におけるＳＯＨとに基づいて、複数の中古バッテリ１０の中に第１候補バッテリ１１１があるか否かを判定する。ステップＳ３で否定されるとステップＳ４に進み、肯定されるとステップＳ５に進む。

ステップＳ４では、バッテリ抽出部５６での処理により、ステップＳ１で取得された各種情報と、ステップＳ２で予測されたバッテリ交換時点におけるＳＯＨとに基づいて、複数の中古バッテリ１０の中に第２候補バッテリ１１２があるか否かを判定する。ステップＳ４で肯定されるとステップＳ５に進み、否定されると処理を終了する。なお、ステップＳ４で否定されると、候補バッテリ１１０がない旨をユーザ端末３０に送信して処理を終了してもよい。

ステップＳ５では、バッテリ選択部５７での処理により、ステップＳ３またはステップＳ４で抽出された候補バッテリ１１０の中から、所定の規則に従いユーザに提示するための提示バッテリを選択する。なお、ステップＳ３またはステップＳ４で単一の候補バッテリ１１０が抽出された場合には、ステップＳ５では、その候補バッテリ１１０をそのまま提示バッテリとして選択する。

次いで、ステップＳ６で、ステップＳ５で選択された提示バッテリの情報を、バッテリＩＤとともに記憶部５８に記憶する。さらに、その提示バッテリの情報をユーザ端末３０と事業所端末４０とに送信し、処理を終了する。

本実施形態に係るバッテリ管理装置の動作をまとめると以下のようになる。ユーザがユーザ端末３０を介して自車バッテリ１０Ａの交換要求を指令すると、サーバ管理装置（サーバ装置５０）で、例えば図４に示す複数の中古バッテリ１０Ｂ，１０Ｃの中からバッテリ交換予定時点における交換候補となる候補バッテリ１１０が抽出される。この場合、まず、自車バッテリ１０Ａと同一仕様のバッテリパック１を有する中古バッテリ１０Ｂ，１０Ｃが、ユーザからのバッテリ要求情報に含まれる所定の要件（要求値ＳＯＨｂ、価格等）を満たすか否かが判定される（ステップＳ３）。所定の要件を満たすと判定されると、中古バッテリ１０Ｂ、１０Ｃのいずれかが提示バッテリとなり、提示バッテリの情報がユーザ端末３０を介してユーザに報知される（ステップＳ５，ステップＳ６）。これにより、バッテリ交換時点において、自車バッテリ１０Ａ（バッテリパック１）を、所望の要件を満たす中古バッテリ１０Ｂ，１０Ｃ（バッテリパック１）に交換することができる。

一方、中古バッテリ１０Ｂ，１０Ｃがバッテリ要求情報に含まれる所定の要件を満たさないときには、サーバ装置５０で、異なるバッテリ１０Ｂ，１０Ｃのバッテリモジュール（ＢＭ２，ＢＭ３）を組み合わせた組バッテリにより、所定の要件を満たすか否かが判定される（ステップＳ４）。所定の要件を満たすと判定されると、中古バッテリ１０Ｂ、１０Ｃの双方が候補バッテリ１１０（第２候補バッテリ１１２）となり、これら第２候補バッテリ１１２からなる提示バッテリの情報がユーザ端末３０を介してユーザに報知される（ステップＳ５，ステップＳ６）。このように、異なるバッテリ１０Ｂ，１０Ｃのバッテリモジュール（ＢＭ２，ＢＭ３）を組み合わせて単一のバッテリパック１を構成することで、候補バッテリ１１０の範囲が拡大する。

すなわち、例えばバッテリ１０Ｂの複数のバッテリモジュール（ＢＭ２）にばらつきがあって、一部のバッテリモジュール２のＳＯＨが要求値ＳＯＨｂ以上であるが、残りのバッテリモジュール２のＳＯＨが要求値ＳＯＨｂ未満である場合を想定する。この場合、バッテリパック１のＳＯＨが要求値ＳＯＨｂ未満となることにより、バッテリ１０Ｂ全体が候補バッテリ１１０から除外されると、ＳＯＨが要求値ＳＯＨｂ以上である一部のバッテリモジュール２を有効利用することができず、効率的でない。この点、本実施形態では、ＳＯＨが要求値ＳＯＨｂ以上である一部のバッテリモジュール２を有効利用することができ、中古バッテリ１０を効率よく再利用することができる。その結果、候補バッテリ１１０の範囲が拡大し、所定の要件を満たす最適な中古バッテリ（組バッテリ）をユーザに提示することができる。

中古のバッテリパック１の価格がユーザ要求を満たさないが、組バッテリとして構成されたバッテリパック１の価格がユーザ要求を満たすとき、組バッテリを構成する中古バッテリは第２候補バッテリ１１２となる。この場合も、候補バッテリ１１０の範囲が広がり、ユーザに最適な中古バッテリを提示することができる。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）バッテリ管理装置としてのサーバ装置５０は、複数のバッテリモジュール２を直列およびまたは並列に接続して構成された中古バッテリ１０Ａ〜１０Ｃを管理するように構成される。このサーバ装置５０は、複数の中古バッテリ１０Ａ〜１０Ｃの情報（バッテリ情報）を取得するバッテリ情報取得部５２と、中古バッテリ１０Ｂ，１０Ｃの使用を予定するユーザによる中古バッテリ１０Ｂ，１０Ｃに対する要求値ＳＯＨｂや購入希望価格なとの所定の要件（バッテリ要求）を含むバッテリ要求情報を取得する要求情報取得部５３と、バッテリ情報取得部５２により取得されたバッテリ情報と、要求情報取得部５３により取得されたバッテリ要求情報とに基づいて、複数の中古バッテリ１０Ｂ，１０Ｃの中から、所定の要件を満たす中古バッテリ１０Ｂ，１０Ｃを、ユーザに提示する提示バッテリの候補である候補バッテリ１１０として抽出するバッテリ抽出部５６と、を備える（図３）。バッテリ情報取得部５２により取得されるバッテリ情報は、複数のバッテリモジュール２それぞれのＳＯＨなどの情報を含む。バッテリ抽出部５６は、バッテリ情報取得部５２により取得された複数のバッテリモジュール２それぞれの情報に基づいて、互いに異なる中古バッテリ１０Ｂ，１０Ｃに含まれるバッテリモジュール（ＢＭ２，ＢＭ３）同士を組み合わせた組バッテリにより、所定の要件を満たす第２候補バッテリ１１２を構成可能であるか否かを判定し、第２候補バッテリ１１２を構成可能であると判定すると、当該組バッテリを候補バッテリ１１０として抽出する。

このように、複数の中古バッテリ１０Ｂ，１０Ｃを構成する電池要素（バッテリモジュール２）単位で候補バッテリ１１０を構成することにより、バッテリ交換に供する中古バッテリの候補数が増加する。このため、ユーザの要求を満たす最適な中古バッテリを提供することができる。

（２）バッテリ抽出部５６は、複数の中古バッテリ１０Ｂ，１０Ｃの中にそれ自体で所定の要件を満たす第１候補バッテリ１１１があるか否かを判定し（ステップＳ３）、第１候補バッテリ１１１がないと判定すると、異なるバッテリ１０Ｂ，１０Ｃに含まれる複数のバッテリモジュール（ＢＭ２，ＢＭ３）からなる組バッテリにより第２候補バッテリ１１２を構成可能であるか否かを判定する（ステップＳ４）。これにより、第１候補バッテリ１１１を優先的に提示バッテリとするため、バッテリ交換が容易となる。すなわち、第１候補バッテリ１１１はバッテリパック１ごと交換可能であるため、第２候補バッテリ１１２を用いる場合に比べ、バッテリ交換が容易である。

（３）サーバ装置５０は、将来の所定時点における複数の中古バッテリ１０のＳＯＨを予測する劣化予測部５５をさらに備える（図３）。バッテリ抽出部５６は、劣化予測部５５により予測されたＳＯＨに基づいて、複数の中古バッテリ１０の中から候補バッテリ１１０を抽出する。これにより、所定時点で所定の要件を満たす中古バッテリ１０を前もって抽出することができ、バッテリ交換の準備を早期に開始することができる。

（４）サーバ装置５０は、バッテリ抽出部５６により抽出された候補バッテリ１１０の中から、バッテリ交換予定時点よりも前に、ユーザに提示するための提示バッテリを選択するバッテリ選択部５７と、バッテリ選択部５７で選択された提示バッテリの情報を記憶する記憶部５８と、をさらに備える（図３）。これにより、提示バッテリが事前に予約されるため、バッテリ交換時点で中古バッテリ１０の在庫がないなどの事態にあわずに、バッテリ交換を効率的に行うことができる。また、予め事業所に保管されている中古バッテリ１０だけでなく、利用中の車両１０１Ｂ，１０１Ｃに搭載されたバッテリ１０Ｂ，１０Ｃも候補バッテリ１１０となるため、事業所でのバッテリの保管期間を短くすることができる。したがって、リユースされる中古バッテリ１０を市場で効率的に流通させることができる。

上記実施形態は、種々の形態に変更することができる。以下、いくつかの変形例について説明する。上記実施形態では、バッテリモジュール２を電池要素として、互いに異なる中古バッテリ１０に含まれる複数のバッテリモジュール２を組み合わせて組バッテリを構成したが、バッテリ１０が複数のバッテリパック１からなる場合には、バッテリパック１を電池要素として、互いに異なる中古バッテリ１０に含まれる複数のバッテリパック１を組み合わせて組バッテリを構成してもよい。自車バッテリ１０Ａと候補バッテリ１１０のバッテリケース１１の構成が互いに同一である場合、バッテリ交換時にバッテリケース１１ごと交換してもよい。

上記実施形態では、バッテリ交換予定時点におけるＳＯＨの要求値ＳＯＨｂが所定値以上であることを、バッテリ要求情報に含まれるバッテリ要求に含めるようにしたが、バッテリ要求はこれに限らない。例えば、中古バッテリ１０のグレードが所定値以上であることを、バッテリ要求に含めてもよい。グレードは、例えばバッテリの故障や修理の履歴がない場合、およびバッテリモジュール同士のＳＯＨのばらつきがない場合に、高くなる。グレードは中古バッテリ１０の価格と相関関係を有しており、価格を抑えたいユーザは、候補バッテリのグレードを低く設定する。これにより、多様なユーザの要求を満足することができる。

上記実施形態では、複数の中古バッテリ１０の中から、バッテリ要求を満たす中古バッテリ１０を、車両１０１のユーザに提示するようにしたが、バッテリ管理装置により管理されるバッテリが適用される対象物は車両１０１に限らない。例えば住宅のバッテリに、車両のバッテリ１０を用いてもよく、対象物は住宅であってもよい。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１ バッテリパック、２ バッテリモジュール、１０ バッテリ、５０ サーバ装置、５２ バッテリ情報取得部、５３ 要求情報取得部、５４ 車両情報取得部、５５ 劣化予測部、５６ バッテリ抽出部、５７ バッテリ選択部、５８ 記憶部、１０１ 車両、１１０ 候補バッテリ、１１１ 第１候補バッテリ、１１２ 第２候補バッテリ

Claims (5)

1. バッテリを管理するバッテリ管理装置であって、
   複数のバッテリの情報であるバッテリ情報を取得するバッテリ情報取得部と、
   バッテリの使用を予定するユーザによるバッテリに対するバッテリ要求を含むバッテリ要求情報を取得する要求情報取得部と、
   前記バッテリ情報取得部により取得されたバッテリ情報と、前記要求情報取得部により取得された前記バッテリ要求情報とに基づいて、前記複数のバッテリの中から、前記バッテリ要求を満たすバッテリを、ユーザに提示する提示バッテリの候補である候補バッテリとして抽出するバッテリ抽出部と、を備え、
   前記バッテリ情報取得部により取得されるバッテリ情報は、前記複数のバッテリのそれぞれを構成する複数の電池要素それぞれの情報を含み、
   前記バッテリ抽出部は、前記バッテリ情報取得部により取得された複数の電池要素それぞれの情報に基づいて、互いに異なるバッテリに含まれる電池要素同士を組み合わせた組バッテリにより前記バッテリ要求を満たす前記候補バッテリを構成可能であるか否かを判定し、前記候補バッテリを構成可能であると判定すると、前記組バッテリを前記候補バッテリとして抽出することを特徴とするバッテリ管理装置。
2. 請求項１に記載のバッテリ管理装置において、
   前記バッテリ抽出部は、前記複数のバッテリの中に前記バッテリ要求を満たす前記候補バッテリがあるか否かを判定し、前記候補バッテリがないと判定すると、前記組バッテリにより前記候補バッテリを構成可能であるか否かを判定することを特徴とするバッテリ管理装置。
3. 請求項１または２に記載のバッテリ管理装置において、
   将来の所定時点における前記複数のバッテリの劣化の程度を予測する劣化予測部をさらに備え、
   前記バッテリ抽出部は、前記劣化予測部により予測された劣化の程度に基づいて、前記複数のバッテリの中から前記候補バッテリを抽出することを特徴とするバッテリ管理装置。
4. 請求項３に記載のバッテリ管理装置において、
   前記所定時点は、ユーザが前記バッテリの使用を予定する時点であり、
   前記所定時点よりも前に、前記バッテリ抽出部により抽出された前記候補バッテリの中から前記提示バッテリを選択するバッテリ選択部と、
   前記バッテリ選択部で選択された前記提示バッテリの情報を記憶する記憶部と、をさらに備えることを特徴とするバッテリ管理装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリ管理装置において、
   前記バッテリ要求は、バッテリの性能と価格についての要求のいずれかまたは両方を含むことを特徴とするバッテリ管理装置。

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