JP2023006282A - 電源装置、管理システム、及び管理方法 - Google Patents

電源装置、管理システム、及び管理方法 Download PDF

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隆生 長野
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Jun Mogi
崇 広田
Takashi Hirota
篤志 市丸
Atsushi Ichimaru
翔太 植木
Shota Ueki
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Abstract

【課題】作業機械に搭載される車載電池の充電を支援すること。【解決手段】電源装置は、蓄電池が接続された状態で作業機械に搭載される車載電池の充電に使用される電力を出力する出力器と、蓄電池に係る蓄電池データを送信する通信器と、を備える。【選択図】図1

Description

本開示は、電源装置、管理システム、及び管理方法に関する。
作業機械に係る技術分野において、特許文献1に開示されているような電力補給システムが知られている。
特開2008-69517号公報
作業機械に搭載される車載電池の充電を適正に支援できる技術が要望される。
本開示は、作業機械に搭載される車載電池の充電を支援することを目的とする。
本開示に従えば、蓄電池が接続された状態で作業機械に搭載される車載電池の充電に使用される電力を出力する出力器と、蓄電池に係る蓄電池データを送信する通信器と、を備える、電源装置が提供される。
本開示によれば、作業機械に搭載される車載電池の充電が支援される。
図1は、実施形態に係る蓄電池の管理システムを示す図である。 図2は、実施形態に係る電源装置を示す図である。 図3は、実施形態に係る管理システムを示す機能ブロック図である。 図4は、実施形態に係る蓄電池の管理方法を示すフローチャートである。 図5は、実施形態に係る出力装置から出力された推奨データを示す図である。
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
[管理システム]
図1は、実施形態に係る蓄電池2の管理システム1を示す図である。管理システム1は、蓄電池2を管理する。蓄電池2は、作業機械3に搭載される車載電池4の充電に使用される。
蓄電池2は、充電されることにより繰り返し使用可能な充電式電池である。蓄電池2として、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池が例示される。蓄電池2は、運搬可能な可搬蓄電池である。蓄電池2は、配送会社の配送車両5により運搬される。
作業機械3は、作業現場101において稼働する。作業機械3は、車載電池4から出力される電力に基づいて駆動する。作業機械3は、電動作業機械である。作業現場101として、例えば都市部の道路工事現場又は屋内の解体作業現場が例示される。電動作業機械は排ガスを出さない。電動作業機械の排熱は少ない。電動作業機械の静音性は高い。そのため、作業機械3は、都市部の道路工事又は屋内の解体作業に適している。
車載電池4は、充電されることにより繰り返し使用可能な充電式電池である。車載電池4として、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池が例示される。車載電池4は、作業機械3に固定される。車載電池4は、作業機械3の駆動源として機能する。
管理システム1は、電源装置6と、サーバ7と、情報端末8とを備える。電源装置6は、車載電池4の充電に使用される。サーバ7は、コンピュータシステムを含む。実施形態において、サーバ7は、第1サーバ7Aと第2サーバ7Bとを含む。情報端末8は、蓄電池2のユーザ100に所持される。情報端末8として、スマートフォン、タブレット端末、又はパーソナルコンピュータが例示される。
電源装置6と第1サーバ7Aとは、通信システムを介して通信する。第1サーバ7Aと第2サーバ7Bとは、通信システムを介して通信する。第2サーバ7Bと情報端末8とは、通信システムを介して通信する。通信システムとして、インターネット(internet)、携帯電話通信網、衛星通信網、又はローカルエリアネットワーク(LAN:Local Area Network)が例示される。
電源装置6は、作業機械3の作業現場101に配置される。サーバ7は、作業現場101の遠隔地に配置される。第1サーバ7Aは、例えば作業機械メーカーが所有する管理施設102に配置される。第2サーバ7Bは、例えば蓄電池2を配送する配送会社が所有する配送施設103に配置される。
蓄電池2は、作業現場101の遠隔地において充電される。実施形態において、蓄電池2は、配送施設103において充電される。蓄電池2の充電装置9が配送施設103に配置される。蓄電池2は、配送施設103において充電装置9により充電される。商用電源10から充電装置9に電力が供給される。充電装置9は、商用電源10から供給された電力に基づいて、蓄電池2を充電する。
配送施設103において充電装置9により充電された蓄電池2は、配送車両5により作業機械3の作業現場101に配送される。作業現場101に配送された蓄電池2は、電源装置6に接続される。
電源装置6は、蓄電池2が接続された状態で、車載電池4の充電に使用される電力を出力する。
車載電池4は、作業現場101において充電される。車載電池4の充電装置11が作業現場101に配置される。車載電池4は、作業現場101において充電装置11により充電される。
電源装置6は、車載電池4の充電装置11に電力を出力する。電源装置6から充電装置11に電力が供給される。充電装置11は、電源装置6から供給された電力に基づいて、車載電池4を充電する。
電源装置6は、出力器12と、通信器13とを有する。配送車両5により作業現場101に配送された蓄電池2は、出力器12に接続される。
出力器12は、蓄電池2が接続された状態で、作業機械3に搭載される車載電池4の充電に使用される電力を出力する。
出力器12は、車載電池4の充電装置11に電力を出力する。出力器12は、充電装置11に接続された状態で、充電装置11に電力を供給する。出力器12は、蓄電池2が接続された状態で、蓄電池2から供給された電力を充電装置11に出力する。蓄電池2から出力された電力は、出力器12及び充電装置11を介して車載電池4に供給される。
蓄電池2は、車載電池4の充電に使用される。車載電池4は、蓄電池2から出力された電力に基づいて充電される。車載電池4が充電されることにより、蓄電池2の残量が減少する。作業現場101において車載電池4の充電に使用された蓄電池2は、配送車両5により配送施設103に運搬される。配送施設103に運搬された蓄電池2は、配送施設103において充電装置9により充電される。
通信器13は、蓄電池2が出力器12に接続された状態で、蓄電池2に係る蓄電池データDaを送信する。
実施形態において、通信器13は、出力器12に配置される。なお、通信器13は、蓄電池2に配置されてもよい。
実施形態において、蓄電池データDaは、蓄電池2の使用量、蓄電池2の残量、蓄電池2の寿命、及び蓄電池2の位置の少なくとも一つを含む。
通信器13は、第1サーバ7Aと通信する。通信器13は、蓄電池データDaを第1サーバ7Aに送信する。
第1サーバ7Aは、通信器13から送信された蓄電池データDaを受信する。第1サーバ7Aは、蓄電池データDaを記憶する。第1サーバ7Aは、蓄電池データDaを管理する。
第1サーバ7Aは、第2サーバ7Bと通信する。第1サーバ7Aは、蓄電池データDaを第2サーバ7Bに送信する。
第2サーバ7Bは、第1サーバ7Aから送信された蓄電池データDaを受信する。第2サーバ7Bは、蓄電池データDaに基づいて、車載電池4の充電に必要な電力量を示す必要電力量データDbを生成する。
第2サーバ7Bは、蓄電池2のユーザ100にサービスを提供する。第2サーバ7Bは、蓄電池2のユーザ100からの要求に応答する。
第2サーバ7Bは、必要電力量データDbに基づいて、蓄電池2の配送に係る推奨データDcを生成する。
推奨データDcは、電源装置6に配送する蓄電池2の推奨数及び電源装置6に蓄電池2を配送する推奨日時を含む。
第2サーバ7Bは、情報端末8と通信する。第2サーバ7Bは、推奨データDcを情報端末8に送信する。
情報端末8は、第2サーバ7Bから送信された推奨データDcを受信する。情報端末8は、入力装置8Aと、出力装置8Bとを有する。入力装置8Aは、ユーザ100に操作されることにより入力データを生成する。入力装置8Aとして、タッチパネルが例示される。なお、入力装置8Aは、コンピュータ用キーボードでもよいし音声入力装置でもよい。出力装置8Bは、推奨データDcを出力する。出力装置8Bとして、フラットパネルディスプレイのような表示装置が例示される。なお、出力装置8Bは、音声出力装置でもよい。ユーザ100は、情報端末8の出力装置8Bを介して推奨データDcを確認することができる。
ユーザ100は、推奨データDcに基づいて、充電装置9により充電された蓄電池2が電源装置6に配送されるように、情報端末8の入力装置8Aを操作する。情報端末8は、入力装置8Aが操作されることにより入力データに基づいて、充電装置9により充電された蓄電池2を電源装置6に配送することを要求する配送要求データDdを生成する。情報端末8は、配送要求データDdを第2サーバ7Bに送信する。
第2サーバ7Bは、情報端末8から送信された配送要求データDdを受信する。第2サーバ7Bは、配送要求データDdに基づいて、充電装置9により充電された蓄電池2を電源装置6に配送することを指令する配送指令データDeを出力する。
第2サーバ7Bに出力装置14が接続される。出力装置14として、表示装置又は音声出力装置が例示される。第2サーバ7Bは、配送指令データDeを出力装置14に出力する。配送施設103の作業者は、出力装置14を介して配送指令データDeを確認することができる。配送施設103の作業者は、配送指令データDeに基づいて、充電装置9により充電された蓄電池2が作業現場101の電源装置6に配送されるように、配送車両5を手配することができる。作業現場101において車載電池4の充電に使用された蓄電池2は、配送車両5の運転者により回収された後、配送車両5により配送施設103に運搬される。
第1サーバ7Aは、配送施設103に存在する蓄電池2に係る蓄電池データDfを取得する。
実施形態において、蓄電池データDfは、蓄電池2の配送回数を含む。なお、蓄電池データDfは、必要電力量データDbを含んでもよい。蓄電池データDfは、蓄電池2の使用量、蓄電池2の残量、蓄電池2の寿命、及び蓄電池2の位置の少なくとも一つを含んでもよい。
第1サーバ7Aは、蓄電池データDfを記憶する。第1サーバ7Aは、蓄電池データDfを管理する。第1サーバ7Aは、第2サーバ7Bに送信された蓄電池データDfを送信する。
第2サーバ7Bは、第1サーバ7Aから送信された蓄電池データDfを受信する。
[電源装置]
図2は、実施形態に係る電源装置6を示す図である。実施形態において、電源装置6及び充電装置11のそれぞれは、作業現場101に配置される。充電装置11は、作業機械3の車載電池4を充電するために作業現場101に配置される。電源装置6は、充電装置11に電力を供給するために作業現場101に配置される。蓄電池2は、電源装置6の出力器12に接続される。充電装置11は、電源装置6の出力器12に接続される。電源装置6は、蓄電池2から出力された電力を充電装置11に供給する。充電装置11は、電源装置6の出力器12に接続されることにより、蓄電池2から供給された電力に基づいて車載電池4を充電する。
作業機械3は、車載電池4を駆動源とする電動作業機械である。実施形態において、作業機械3は、電動ショベルである。電動ショベルは、履帯3Aを有する下部走行体3Bと、下部走行体3Bに支持される上部旋回体3Cと、上部旋回体3Cに支持される作業機3Dとを有する。また、電動ショベルは、電動モータと、油圧モータを、油圧アクチュエータとを有する。電動モータは、作業機械3に搭載された車載電池4から供給される電力に基づいて駆動する。油圧モータは、電動モータで発生した回転力に基づいて駆動する。油圧アクチュエータは、油圧モータから供給される作動油に基づいて駆動する。下部走行体3B、上部旋回体3C、及び作業機3Dのそれぞれは、油圧アクチュエータにより作動する。
電源装置6は、出力器12と、通信器13と、制御装置15とを備える。出力器12は、ハウジング16と、入力部17と、電力変換部18と、出力部19とを有する。
入力部17は、入力端子20と、入力回路21とを含む。電力変換部18は、電力変換回路22を含む。出力部19は、出力回路23と、出力端子24とを含む。
ハウジング16は、入力回路21、電力変換回路22、出力回路23、及び制御装置15のそれぞれを収容する。入力端子20及び出力端子24のそれぞれは、ハウジング16の外面に配置される。入力端子20と入力回路21とは、電力線25により接続される。入力回路21と電力変換回路22とは、電力線26により接続される。電力変換回路22と出力回路23とは、電力線27により接続される。出力回路23と出力端子24とは、電力線28により接続される。
蓄電池2から入力部17に直流電力が入力される。蓄電池2は、入力端子20に着脱される。実施形態において、入力端子20は、ケーブル29を介して蓄電池2に接続される。ケーブル29は、蓄電池2及び入力端子20のそれぞれに着脱される。入力端子20は、電力線25を介して入力回路21に接続される。入力端子20に蓄電池2が接続された状態で、蓄電池2から入力端子20を介して入力回路21に直流電力が入力される。入力回路21は、蓄電池2から入力された直流電力を、電力線26を介して電力変換回路22に出力する。
実施形態において、入力端子20は、複数設けられる。複数の入力端子20は、入力回路21に並列に接続される。蓄電池2は、複数の入力端子20のそれぞれに接続される。複数の入力端子20のそれぞれから入力回路21に直流電力が入力される。入力端子20は、少なくとも第1入力端子20Aと第2入力端子20Bとを含む。
電力変換部18は、入力部17に入力された直流電力を交流電力に変換する。電力変換回路22は、DC/ACコンバータを含む。電力変換回路22は、入力部17から出力された直流電力を交流電力に変換する。電力変換回路22は、電力線27を介して交流電力を出力回路23に出力する。
電力変換部18から出力部19に交流電力が入力される。出力部19は、電力変換部18から入力された交流電力を、電源装置6の外部に出力する。出力部19は、作業機械3に搭載される車載電池4の充電に使用される交流電力を出力する。出力部19は、車載電池4の充電装置11に交流電力を出力する。出力端子24は、電力線28を介して出力回路23に接続される。出力回路23は、電力変換回路22から入力された交流電力を、電力線28を介して出力端子24に出力する。
充電装置11は、出力端子24に着脱される。実施形態において、出力端子24は、ケーブル30を介して充電装置11に接続される。出力部19は、電力変換部18から入力された交流電力を充電装置11に出力する。
充電装置11は、出力部19から入力された交流電力に基づいて、車載電池4を充電する。実施形態において、充電装置11は、ケーブル31を介して作業機械3に接続される。作業機械3にコネクタ3Eが設けられる。ケーブル31は、コネクタ3Eに着脱される。コネクタ3Eは、車載電池4に接続される。充電装置11から出力された電力は、ケーブル31及びコネクタ3Eを介して車載電池4に出力される。車載電池4は、充電装置11から入力された電力により充電される。
制御装置15は、コンピュータシステムを含む。制御装置15は、信号線32Aを介して、入力回路21、電力変換回路22、及び出力回路23のそれぞれに接続される。また、制御装置15は、信号線32Bを介して通信器13に接続される。
制御装置15は、入力部17と蓄電池2とが接続された状態で、蓄電池2に係る蓄電池データDaを入力回路21から取得する。入力回路21と蓄電池2とがケーブル29を介して接続されることにより、入力回路21は、ケーブル29を介して蓄電池2のバッテリマネージメントシステム(BMS:Battery Management System)から蓄電池データDaを取得することができる。上述のように、蓄電池データDaは、蓄電池2の使用量、蓄電池2の残量、蓄電池2の寿命、及び蓄電池2の位置の少なくとも一つを含む。通信器13は、入力部17と蓄電池2とが接続された状態で、制御装置15により取得された蓄電池データDaを第1サーバ7Aに送信する。
充電装置11は、商用電源10と接続可能である。充電装置11は、商用電源10に接続されることにより、商用電源10から入力された交流電力に基づいて、車載電池4を充電することができる。
充電装置11は、ノイズフィルタ回路33を有する。ノイズフィルタ回路33は、LCフィルタ及びコンデンサの一方又は両方を含む。充電装置11が商用電源10から入力された交流電力に基づいて車載電池4を充電する場合、充電装置11にノイズフィルタ回路33が設けられる。商用電源10から充電装置11に入力された交流電力は、ノイズフィルタ回路33を介して車載電池4に出力される。ノイズフィルタ回路33により、ノイズの発生が抑制される。
実施形態において、出力回路23は、ノイズフィルタ回路を有しない。出力回路23及び充電装置11を含む電力線27とケーブル31との間の交流電力の経路において、ノイズフィルタ回路は1つだけ配置される。充電装置11にノイズフィルタ回路33が設けられ、出力回路23にノイズフィルタ回路が設けられないので、LC共振の発生が抑制される。LC共振の発生が抑制されることにより、ノイズの発生が抑制される。また、充電装置11に過電圧又は過電流に入力されることが抑制される。
[サーバ]
図3は、実施形態に係る管理システム1を示す機能ブロック図である。管理システム1は、電源装置6と、第1サーバ7Aと、第2サーバ7Bと、情報端末8とを有する。第1サーバ7Aは、コンピュータシステムを含む。第2サーバ7Bは、コンピュータシステムを含む。情報端末8は、コンピュータシステムを含む。
第1サーバ7Aは、通信インタフェース34と、記憶回路35と、処理回路36とを有する。
通信インタフェース34は、処理回路36に接続される。通信インタフェース34は、第1サーバ7Aと電源装置6及び第2サーバ7Bのそれぞれとの間の通信を制御する。
記憶回路35は、処理回路36に接続される。記憶回路35は、データを記憶する。記憶回路35として、不揮発性メモリ又は揮発性メモリが例示される。不揮発性メモリとして、ROM(Read Only Memory)又はストレージが例示される。ストレージとして、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)又はソリッドステートドライブ(SSD:Solid State Drive)が例示される。揮発性メモリとして、RAM(Random Access Memory)が例示される。
処理回路36は、演算処理及び制御指令の出力処理を実施する。処理回路36として、プロセッサが例示される。プロセッサとして、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processing Unit)が例示される。コンピュータプログラムが記憶回路35に記憶される。処理回路36は、記憶回路35からコンピュータプログラムを取得して実行することにより、所定の機能を発揮する。
第2サーバ7Bは、通信インタフェース37と、記憶回路38と、処理回路39とを有する。
通信インタフェース37は、処理回路39に接続される。通信インタフェース37は、第2サーバ7Bと情報端末8及び第1サーバ7Aのそれぞれとの間の通信を制御する。また、通信インタフェース37は、出力装置14との間の通信を制御する。
記憶回路38は、処理回路39に接続される。記憶回路38は、データを記憶する。記憶回路35として、不揮発性メモリ又は揮発性メモリが例示される。
処理回路39は、演算処理及び制御指令の出力処理を実施する。処理回路39として、プロセッサが例示される。コンピュータプログラムが記憶回路38に記憶される。処理回路39は、記憶回路38からコンピュータプログラムを取得して実行することにより、所定の機能を発揮する。
なお、図示は省略するが、情報端末8も、通信インタフェースと、記憶回路と、処理回路とを有する。
処理回路36は、蓄電池データ受信部40と、蓄電池データ出力部41とを有する。記憶回路35は、蓄電池データ記憶部42を有する。
蓄電池データ受信部40は、作業現場101の電源装置6から送信された蓄電池2に係る蓄電池データDaを受信する。
蓄電池データDaは、出力器12に接続された蓄電池2の使用量、蓄電池2の残量、蓄電池2の寿命、及び蓄電池2の位置を含む。
蓄電池2の使用量は、蓄電池2の電力使用量を含む。蓄電池2の電力使用量は、単位時間当たりの電力使用量を含む。蓄電池2の単位時間当たりの電力使用量として、1時間当たりの電力使用量又は1日当たりの電力使用量が例示される。また、蓄電池2の電力使用量は、電力使用量の変化率を含む。電力使用量の変化率とは、単位時間当たりの電力使用量の変化量をいう。蓄電池2の使用量は、作業現場101に存在する複数の蓄電池2のうち車載電池4の充電に使用された蓄電池2の数を含んでもよい。
蓄電池2の残量は、蓄電池2の電力残量を含む。蓄電池2の残量は、残量の変化率を含む。残量の変化率とは、単位時間当たりの残量の変化量をいう。蓄電池2の残量は、作業現場101に存在する複数の蓄電池2のうち車載電池4の充電に使用されていない蓄電池2の数を含んでもよい。
蓄電池2の寿命は、蓄電池2の健全性(SOH:State of Health)を含む。蓄電池2の健全性(SOH)は、「劣化時の満充電容量[Ah]/初期の満充電容量[Ah]×100」で表される。
蓄電池データDaは、蓄電池2と出力器12とが接続された後、且つ、車載電池4の充電が開始される前の蓄電池2に係る蓄電池データDaを含む。蓄電池データDaは、車載電池4が充電されているときの蓄電池2に係る蓄電池データDaでもよい。蓄電池データDaは、車載電池4の充電が終了した後の蓄電池2に係る蓄電池データDaでもよい。
蓄電池データ受信部40により受信された蓄電池データDaは、蓄電池データ記憶部42に出力される。蓄電池データ記憶部42は、蓄電池データ受信部40により受信された蓄電池データDaを記憶する。
作業現場101に複数の電源装置6が配置される可能性がある。また、複数の作業現場101のそれぞれに電源装置6が配置される可能性がある。蓄電池データ受信部40は、複数の電源装置6のそれぞれから送信された蓄電池データDaを受信する。蓄電池データ記憶部42は、作業現場101に存在する複数の蓄電池2のそれぞれに係る蓄電池データDaを記憶する。作業現場101に存在する複数の蓄電池2のそれぞれに係る蓄電池データDaが蓄電池データ記憶部42に記憶されることにより、第1サーバ7Aは、作業現場101に存在する複数の蓄電池2のそれぞれに係る蓄電池データDaを一元管理することができる。
蓄電池データ出力部41は、蓄電池データ受信部40により受信された蓄電池データDaを出力する。蓄電池データ出力部41は、蓄電池データ受信部40により受信された蓄電池データDaを第2サーバ7Bに送信する。蓄電池データ出力部41は、電源装置6から送信された蓄電池データDaを第2サーバ7Bに転送する。
処理回路39は、蓄電池データ取得部43と、必要電力量データ出力部44と、推奨データ生成部45と、推奨データ送信部46と、配送要求データ受信部47、配送指令データ出力部48と、蓄電池データ出力部49とを有する。
蓄電池データ取得部43は、蓄電池データ出力部41から出力された蓄電池データDaを取得する。蓄電池データ取得部43は、第1サーバ7Aから送信された蓄電池データDaを受信する。
必要電力量データ出力部44は、蓄電池データ取得部43により取得された蓄電池データDaに基づいて、車載電池4の充電に必要な電力量を示す必要電力量データDbを出力する。
必要電力量データDbは、車載電池4の満充電に必要な電力量を含む。車載電池4の満充電に必要な電力量は、車載電池4の満充電に必要な蓄電池2の数を含む。
必要電力量データ出力部44は、例えば蓄電池2の使用量及び蓄電池2の残量の少なくとも一方に基づいて、車載電池4の満充電に必要な電力量を算出することができる。
車載電池4の満充電に必要な蓄電池2の数は、満充電された蓄電池2の数を含む。必要電力量データ出力部44は、蓄電池2の電力使用量又は蓄電池2の電量残量の少なくとも一方に基づいて、車載電池4の満充電に必要な蓄電池2の数を算出することができる。
必要電力量データDbは、作業現場101に存在する蓄電池2の電力使用量の変化率及び蓄電池2の電力残量の変化率の少なくとも一方を含む。電力使用量の変化率とは、単位時間当たりの電力使用量の変化量をいう。電力残量の変化率とは、単位時間当たりの電力残量の変化量をいう。
推奨データ生成部45は、必要電力量データ出力部44から出力された必要電力量データDbに基づいて、蓄電池2の配送に係る推奨データDcを生成する。
推奨データDcは、配送施設103から作業現場101に配置される電源装置6に配送する蓄電池2の推奨数及び配送施設103から作業現場101の電源装置6に蓄電池2を配送する推奨日時の少なくとも一方を含む。
推奨データ生成部45は、例えば車載電池4の満充電に必要な電力量に基づいて、電源装置6に配送する蓄電池2の推奨数を生成することができる。また、推奨データ生成部45は、例えば車載電池4の電力使用量の変化率又は車載電池4の電力残量の変化率に基づいて、電源装置6に蓄電池2を配送する推奨日時を生成することができる。
推奨データ送信部46は、推奨データ生成部45により生成された推奨データDcを情報端末8に送信する。
情報端末8に送信された推奨データDcは、情報端末8の出力装置8Bから出力される。ユーザ100は、出力装置8Bを介して推奨データDcを確認することができる。
ユーザ100は、推奨データDcに基づいて、充電装置9により充電された蓄電池2が希望数だけ希望日時に電源装置6に配送されるように、情報端末8の入力装置8Aを操作する。情報端末8は、入力装置8Aが操作されることにより生成された入力データに基づいて、充電装置9により充電された蓄電池2を電源装置6に配送することを要求する配送要求データDdを生成する。すなわち、情報端末8は、推奨データDcに基づいて、配送要求データDdを生成する。配送要求データDdは、配送施設103から作業現場101の電源装置6に配送する蓄電池2の希望数及び配送施設103から作業現場101の電源装置6に蓄電池2を配送する希望日時の少なくとも一方を含む。情報端末8は、配送要求データDdを第2サーバ7Bに送信する。
配送要求データ受信部47は、情報端末8から送信された配送要求データDdを受信する。
配送指令データ出力部48は、配送要求データ受信部47により受信された配送要求データDdに基づいて、充電装置9により充電された蓄電池2を電源装置6に配送する配送指令データDeを出力する。
第2サーバ7Bに出力装置14が接続される。配送指令データ出力部48は、配送指令データDeを出力装置14に出力する。出力装置14として、表示装置又は音声出力装置が例示される。出力装置14は、配送指令データDeを出力する。配送施設103の作業者は、出力装置14を介して配送指令データDeを確認することができる。配送施設103の作業者は、配送指令データDeに基づいて、配送要求データDdにおいて指定された希望数の蓄電池2が指定された希望日時に電源装置6に配送されるように、配送車両5を手配することができる。
蓄電池データ出力部49は、配送施設103に存在する蓄電池2に係る蓄電池データDfを出力する。
蓄電池データDfは、配送施設103に存在する蓄電池2の配送回数を含む。なお、蓄電池データDfは、必要電力量データDbを含んでもよい。蓄電池データDfは、蓄電池2の使用量、蓄電池2の残量、蓄電池2の寿命、及び蓄電池2の位置の少なくとも一つを含んでもよい。
配送施設103の充電装置9は、蓄電池2が接続されることにより、蓄電池2の残量及び寿命の少なくとも一方を含む蓄電池データDfを取得することができる。蓄電池データ出力部49は、充電装置9から蓄電池データDfを取得することができる。
蓄電池データDfのうち、蓄電池2の使用量、蓄電池2の残量、蓄電池2の寿命は、充電装置9による蓄電池2の充電が開始される前の蓄電池2に係る蓄電池データDfでもよい。蓄電池データDfのうち、蓄電池2の使用量、蓄電池2の残量、蓄電池2の寿命は、充電装置9による蓄電池2の充電が実施されているときの蓄電池2に係る蓄電池データDfでもよい。蓄電池データDfのうち、蓄電池2の使用量、蓄電池2の残量、蓄電池2の寿命は、充電装置9による蓄電池2の充電が終了した後の蓄電池2に係る蓄電池データDfでもよい。
蓄電池データ出力部49は、蓄電池データDfを第1サーバ7Aに送信する。蓄電池データ受信部40は、第2サーバ7Bから送信された蓄電池データDfを受信する。
蓄電池データ受信部40により受信された蓄電池データDfは、蓄電池データ記憶部42に出力される。蓄電池データ記憶部42は、蓄電池データ受信部40により受信された蓄電池データDfを記憶する。蓄電池データ記憶部42は、配送施設103に存在する複数の蓄電池2のそれぞれに係る蓄電池データDfを記憶する。配送施設103に存在する複数の蓄電池2のそれぞれに係る蓄電池データDfが蓄電池データ記憶部42に記憶されることにより、第1サーバ7Aは、配送施設103に存在する複数の蓄電池2のそれぞれに係る蓄電池データDfを一元管理することができる。
[管理方法]
図4は、実施形態に係る蓄電池2の管理方法を示すフローチャートである。車載電池4を充電するために、作業現場101において出力器12に蓄電池2が接続される。また、出力器12と充電装置11とが接続され、充電装置11と車載電池4とが接続される。出力器12から充電装置11に電力が出力され、車載電池4の充電が開始されると、蓄電池2の残量が減少する。電源装置6の制御装置15は、出力器12に接続された蓄電池2の状態を監視する。制御装置15は、蓄電池2に係る蓄電池データDaを取得する(ステップSA1)。
通信器13は、制御装置15により取得された蓄電池データDaを第1サーバ7Aに送信する。第1サーバ7Aの蓄電池データ受信部40は、通信器13から送信された蓄電池データDaを受信する(ステップSB1)。
蓄電池データ記憶部42は、蓄電池データ受信部40により受信された蓄電池データDaを記憶する(ステップSB2)。
蓄電池データ出力部41は、蓄電池データ受信部40により受信された蓄電池データDaを第2サーバ7Bに出力する。蓄電池データ出力部41は、通信器13から送信された蓄電池データDaを第2サーバ7Bに転送する。第2サーバ7Bの蓄電池データ取得部43は、第1サーバ7Aから出力された蓄電池データDaを取得する(ステップSC1)。
必要電力量データ出力部44は、蓄電池データ取得部43により取得された蓄電池データDaに基づいて、車載電池4の充電に必要な電力量を示す必要電力量データDbを出力する(ステップSC2)。
推奨データ生成部45は、必要電力量データ出力部44から出力された必要電力量データDbに基づいて、蓄電池2の配送に係る推奨データDcを生成する(ステップSC3)。
推奨データ送信部46は、推奨データ生成部45により生成された推奨データDcを情報端末8に送信する。情報端末8は、第2サーバ7Bから送信された推奨データDcを受信する(ステップSD1)。
情報端末8の出力装置8Bは、推奨データDcを出力する。
図5は、実施形態に係る出力装置8Bから出力された推奨データDcを示す図である。図5に示す例において、出力装置8Bは、表示装置である。推奨データDcは、表示装置に表示されるメッセージを含む。図5に示す例において、出力装置8Bには、推奨データDcとして、「車載電池は1日当たり100[Ah]の電力を使用しています」、「使用可能な蓄電池が3日後に無くなります」、「明後日までに10本の蓄電池を作業現場に配送することをお勧めします」のメッセージが表示される。
ユーザ100は、出力装置8Bに出力された推奨データDcを確認する。ユーザ100は、推奨データDcに基づいて、充電装置9により充電された蓄電池2が希望数だけ希望日時に電源装置6に配送されるように、情報端末8の入力装置8Aを操作する。希望数は、推奨数と同じでもよいし異なってもよい。希望日時は、推奨日時と同じでもよいし異なってもよい。情報端末8は、入力装置8Aが操作されることにより入力データに基づいて、充電装置9により充電された蓄電池2を電源装置6に配送することを要求する配送要求データDdを生成する。情報端末8は、配送要求データDdを第2サーバ7Bに送信する。
配送要求データ受信部47は、情報端末8から送信された配送要求データDdを受信する(ステップSC4)。
配送指令データ出力部48は、配送要求データ受信部47により受信された配送要求データDdに基づいて、蓄電池2を電源装置6に配送する配送指令データDeを出力する(ステップSC5)。
例えば「明日までに12本の蓄電池2を作業現場101に配送する」ことを要求する配送要求データDdが配送要求データ受信部47により受信された場合、配送指令データ出力部48は、「明日までに12本の蓄電池2を作業現場101に配送する」ことを示す配送指令データDeを出力する。
配送指令データDeは、出力装置14に出力される。配送施設103の作業者は、出力装置14から出力された配送指令データDeを確認することができる。配送施設103の作業者は、配送指令データDeに基づいて、配送要求データDdにおいて指定された希望数の蓄電池2が配送要求データDdにおいて指定された希望日時に電源装置6に配送されるように、配送車両5を手配する。
配送車両5は、充電された希望数の蓄電池2を希望日時に配送施設103から作業現場101の電源装置6に配送する。これにより、作業現場101において充電された蓄電池2が不足することが抑制される。作業機械3の車載電池4は、蓄電池2により充電される。
[効果]
以上説明したように、実施形態によれば、充電された蓄電池2が配送施設103から作業現場101に配送される。作業現場101において蓄電池2が電源装置6の出力器12に接続され、出力器12が充電装置11に接続される。これにより、蓄電池2から出力された電力が、電源装置6及び充電装置11を介して作業機械3に搭載される車載電池4に供給される。車載電池4は、作業機械3の作業現場101において、蓄電池2により効率良く充電される。充電装置11は、作業機械3の作業現場101において、商用電源10を用いずに、車載電池4を充電することができる。作業現場101に商用電源10をわざわざ設置する必要がない。
蓄電池2と出力器12とが接続されることにより、出力器12は、蓄電池2に係る蓄電池データDaを取得することができる。通信器13は、出力器12に接続された蓄電池2に係る蓄電池データDaをサーバ7に送信する。これにより、サーバ7は、蓄電池データDaを管理することができる。サーバ7は、蓄電池データDaに基づいて、作業機械3に搭載される車載電池4の充電を適正に支援することができる。実施形態において、サーバ7は、蓄電池データDaに基づいて、適正な数の蓄電池2が適正なタイミングで作業現場101に配送されることを支援する。
電源装置6及び充電装置11は、作業現場101に配置される。蓄電池2は、必要に応じて配送施設103から作業現場101に配送される。蓄電池2は、電源装置6に着脱される。適正な数の蓄電池2が適正なタイミングで配送施設103から作業現場101に配送される。車載電池4の充電に使用された蓄電池2は、作業現場101から配送施設103に運搬される。これにより、作業現場101に不要な蓄電池2が滞留することが抑制される。例えば蓄電池2の保管スペースが狭い作業現場101においても、作業機械3の車載電池4が効率良く充電される。
通信器13は、出力器12又は蓄電池2に配置される。通信器13が出力器12に配置されることにより、電源装置6の大型化が抑制される。通信器13が蓄電池2に配置されることにより、通信器13は、蓄電池2と一緒に運搬される。
蓄電池データDaは、出力器12に接続された蓄電池2の使用量及び蓄電池2の残量の少なくとも一方を含む。サーバ7は、蓄電池データDaに基づいて、適正な数の蓄電池2が適正なタイミングで作業現場101に配送されることを支援することができる。
蓄電池データDaは、蓄電池2の寿命を含む。蓄電池2の寿命は、蓄電池2の劣化状態を含む。蓄電池2の劣化状態が管理されることにより、蓄電池2の劣化状態に基づいて、例えば蓄電池2の使用頻度又は使用用途を調整することができる。例えば蓄電池2の劣化が進行している場合には、使用頻度を少なくしたり使用用途を限定したりすることにより、蓄電池2の寿命を長くすることができる。また、蓄電池2の寿命が短くなった場合には、その蓄電池2を回収したり廃棄したりすることができる。
出力器12は、車載電池4の充電装置11に電力を出力する。出力器12は、様々な充電装置11に交流電力を出力することができる。例えば、第1の作業機械3に第1の車載電池4が搭載され、第2の作業機械3に第2の車載電池4が搭載されている場合において、第1の充電装置11が第1の車載電池4の特性に合わせて専用に設けられ、第2の充電装置11が第2の車載電池4の特性に合わせて専用に設けられる場合がある。電源装置6は、第1の充電装置11及び第2の充電装置11のそれぞれに交流電力を出力することができる。すなわち、電源装置6は、多様な作業機械3の車載電池4の充電に使用される交流電力を充電装置11に出力することができる。電源装置6は、異なる特性の車載電池4の充電に使用される交流電力を出力することができる。例えば第1の車載電池4の出力電圧と第2の車載電池4の出力電圧とが異なっても、電源装置6は、電力変換部18の複雑化を招くことなく、異なる特性の車載電池4の充電に使用される交流電力を充電装置11に出力することができる。
サーバ7は、電源装置6から送信された蓄電池データDaを受信する。サーバ7は、受信した蓄電池データDaを記憶する。作業現場101に複数の電源装置6が配置される可能性がある。また、複数の作業現場101のそれぞれに電源装置6が配置される可能性がある。サーバ7は、複数の電源装置6のそれぞれから送信された蓄電池データDaを受信する。サーバ7は、作業現場101に存在する複数の蓄電池2のそれぞれに係る蓄電池データDaを記憶する。作業現場101に存在する複数の蓄電池2のそれぞれに係る蓄電池データDaがサーバ7に記憶されることにより、サーバ7は、作業現場101に存在する複数の蓄電池2のそれぞれに係る蓄電池データDaを一元管理することができる。
蓄電池データDaに基づいて車載電池4の充電に必要な電力量を示す必要電力量データDbが出力される。必要電力量データDbが出力されることにより、サーバ7は、適正な数の蓄電池2が作業現場101に配送されることを支援することができる。
必要電力量データDbに基づいて蓄電池2の配送に係る推奨データDcを生成される。生成された推奨データDcは、ユーザ100が所持する情報端末8に送信される。車載電池4の充電に必要な電力量に係る推奨データDcがユーザ100に自動的に通知されるので、ユーザ100は、情報端末8の入力装置8Aを操作して、配送要求データDdを適正に生成することができる。また、ユーザ100は、情報端末8の入力装置8Aを操作するだけで、蓄電池2の配送を手軽に発注することができる。
推奨データDcは、作業現場101の電源装置6に配送する蓄電池2の推奨数及び作業現場101の電源装置6に蓄電池2を配送する推奨日時の少なくとも一方を含む。ユーザ100は、情報端末8の出力装置8Bに出力された推奨データDcを確認することにより、適正な数の蓄電池2を適正なタイミングで作業現場101に配送させることができる。
サーバ7は、情報端末8から送信された配送要求データDdに基づいて、充電された蓄電池2を配送施設103から作業現場101の電源装置6に配送する配送指令データDeを出力する。これにより、配送施設103の作業者は、配送要求データDdにより指定された希望数の蓄電池2が希望日時に作業現場101に配送されるように、配送車両5を手配することができる。また、蓄電池2は、配送施設103から作業現場101に迅速に配送される。
[その他の実施形態]
上述の実施形態において、複数の電源装置6のそれぞれに装置識別データが付与されてもよい。装置識別データとして、複数の電源装置6のそれぞれに付与される識別番号が例示される。サーバ7は、装置識別データに基づいて、作業現場101と作業現場101に配置されている電源装置6との関係を管理することができる。すなわち、サーバ7は、どの作業現場101にどの電源装置6が配置されているのかを管理することができる。また、複数の蓄電池2のそれぞれに電池識別データが付与されてもよい。電池識別データとして、複数の蓄電池2のそれぞれに付与される識別番号が例示される。サーバ7は、電池識別データと蓄電池データDaとに基づいて、複数の蓄電池2のそれぞれについて、蓄電池2の使用量、蓄電池2の残量、蓄電池2の寿命、蓄電池2の位置、及び蓄電池2の配送回数を管理することができる。
上述の実施形態において、必要電力量データ出力部44は、第1サーバ7Aに配置されてもよい。すなわち、第1サーバ7Aにおいて必要電力量データDbが算出されてもよい。第1サーバ7Aにおいて算出された必要電力量データDbが第1サーバ7Aから第2サーバ7Bに送信されてもよい。
上述の実施形態において、必要電力量データ出力部44は、蓄電池データ取得部43により取得された蓄電池データDaに基づいて、車載電池4の満充電に必要な電力量を含む必要電力量データDbを算出することとした。必要電力量データDbは、蓄電池データDaでもよい。すなわち、必要電力量データ出力部44は、必要電力量データDbとして、蓄電池データDaを出力してもよい。必要電力量データ出力部44は、蓄電池データDaに基づいて演算処理を実施することなく、蓄電池データDaを推奨データ生成部45に出力してもよい。
上述の実施形態において、推奨データDcが第2サーバ7Bから情報端末8に送信されることとした。必要電力量データDbが第2サーバ7Bから情報端末8に送信されてもよい。情報端末8に送信された必要電力量データDbが出力装置8Bから出力されてもよい。ユーザ100は、出力装置8Bを介して必要電力量データDbを確認することができる。ユーザ100は、必要電力量データDbに基づいて、情報端末8の入力装置8Aを操作して、配送要求データDdを第2サーバ7Bに送信してもよい。また、第2サーバ7Bから情報端末8に送信される必要電力量データDbとして、蓄電池データDaが送信されてもよい。ユーザ100は、蓄電池データDaに基づいて、情報端末8の入力装置8Aを操作してもよい。情報端末8は、蓄電池データDaに基づいて、配送要求データDdを生成してもよい。
上述の実施形態において、作業機械3が電動ショベルであることとした。作業機械3は、電動フォークリフトでもよい。電動フォークリフトは、車輪と、車輪に支持される車体と、車体に支持されるマストと、マストに支持されるフォークとを有する。また、電動フォークリフトは、電動モータと、油圧モータと、油圧アクチュエータとを有する。電動モータは、作業機械3に搭載された車載電池4から供給される電力に基づいて駆動する。油圧モータは、電動モータで発生した回転力に基づいて駆動する。油圧アクチュエータは、油圧モータから供給される作動油に基づいて駆動する。車輪、マスト、及びフォークのそれぞれは、油圧アクチュエータにより作動する。
上述の実施形態において、作業機械3は、作業機を有しなくてもよい。作業機械3は、例えば電動運搬車両の一種である電動ダンプトラックでもよい。
上述の実施形態において、サーバ7は、第1サーバ7Aと第2サーバ7Bとを含むこととした。第1サーバ7Aが省略されてもよい。第1サーバ7Aが省略される場合、上述の実施形態において説明した第1サーバ7Aの機能が第2サーバ7Bに設けられてもよい。すなわち、第2サーバ7Bが、蓄電池データ受信部40、蓄電池データ出力部41、蓄電池データ記憶部42、蓄電池データ取得部43、必要電力量データ出力部44、推奨データ生成部45、推奨データ送信部46、配送要求データ受信部47、配送指令データ出力部48、及び蓄電池データ出力部49のそれぞれの機能を有してもよい。
上述の実施形態において、蓄電池データ受信部40、蓄電池データ出力部41、蓄電池データ記憶部42、蓄電池データ取得部43、必要電力量データ出力部44、推奨データ生成部45、推奨データ送信部46、配送要求データ受信部47、配送指令データ出力部48、及び蓄電池データ出力部49のそれぞれが、別々のハードウエア(コンピュータ)により構成されてもよい。
1…管理システム、2…蓄電池、3…作業機械、3A…履帯、3B…下部走行体、3C…上部旋回体、3D…作業機、3E…コネクタ、4…車載電池、5…配送車両、6…電源装置、7…サーバ、7A…第1サーバ、7B…第2サーバ、8…情報端末、8A…入力装置、8B…出力装置、9…充電装置、10…商用電源、11…充電装置、12…出力器、13…通信器、14…出力装置、15…制御装置、16…ハウジング、17…入力部、18…電力変換部、19…出力部、20…入力端子、20A…第1入力端子、20B…第2入力端子、21…入力回路、22…電力変換回路、23…出力回路、24…出力端子、25…電力線、26…電力線、27…電力線、28…電力線、29…ケーブル、30…ケーブル、31…ケーブル、32A…信号線、32B…信号線、33…ノイズフィルタ回路、34…通信インタフェース、35…記憶回路、36…処理回路、37…通信インタフェース、38…記憶回路、39…処理回路、40…蓄電池データ受信部、41…蓄電池データ出力部、42…蓄電池データ記憶部、43…蓄電池データ取得部、44…必要電力量データ出力部、45…推奨データ生成部、46…推奨データ送信部、47…配送要求データ受信部、48…配送指令データ出力部、49…蓄電池データ出力部、100…ユーザ、101…作業現場、102…管理施設、103…配送施設、Da…蓄電池データ、Db…必要電力量データ、Dc…推奨データ、Dd…配送要求データ、De…配送指令データ、Df…蓄電池データ。

Claims (17)

  1. 蓄電池が接続された状態で作業機械に搭載される車載電池の充電に使用される電力を出力する出力器と、
    前記蓄電池に係る蓄電池データを送信する通信器と、を備える、
    電源装置。
  2. 前記通信器は、前記出力器又は前記蓄電池に配置される、
    請求項1に記載の電源装置。
  3. 前記蓄電池データは、前記蓄電池の使用量及び前記蓄電池の残量の少なくとも一方を含む、
    請求項1又は請求項2に記載の電源装置。
  4. 前記蓄電池データは、前記蓄電池の寿命を含む、
    請求項3に記載の電源装置。
  5. 前記出力器は、前記車載電池の充電装置に電力を出力する、
    請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の電源装置。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電源装置から送信された前記蓄電池データを受信する蓄電池データ受信部と、
    前記蓄電池データを記憶する蓄電池データ記憶部と、を備える、
    管理システム。
  7. 前記蓄電池データに基づいて前記車載電池の充電に必要な電力量を示す必要電力量データを出力する必要電力量データ出力部を備える、
    請求項6に記載の管理システム。
  8. 前記必要電力量データに基づいて前記蓄電池の配送に係る推奨データを生成する推奨データ生成部と、
    前記推奨データを情報端末に送信する推奨データ送信部と、を備える、
    請求項7に記載の管理システム。
  9. 前記推奨データは、前記電源装置に配送する前記蓄電池の推奨数及び前記電源装置に前記蓄電池を配送する推奨日時の少なくとも一方を含む、
    請求項8に記載の管理システム。
  10. 前記情報端末から送信された配送要求データを受信する配送要求データ受信部と、
    前記配送要求データに基づいて前記蓄電池を前記電源装置に配送する配送指令データを出力する配送指令データ出力部と、を備える、
    請求項8又は請求項9に記載の管理システム。
  11. 前記電源装置は、前記作業機械の作業現場に配置される、
    請求項10に記載の管理システム。
  12. 蓄電池が接続された状態で作業機械に搭載される車載電池の充電に使用される電力を出力する電源装置から送信された前記蓄電池に係る蓄電池データを受信することと、
    前記蓄電池データを記憶することと、を含む、
    管理方法。
  13. 前記蓄電池データは、前記蓄電池の使用量及び前記蓄電池の残量の少なくとも一方を含む、
    請求項12に記載の管理方法。
  14. 前記蓄電池データに基づいて前記車載電池の充電に必要な電力量を示す必要電力量データを出力することを含む、
    請求項12又は請求項13に記載の管理方法。
  15. 前記必要電力量データに基づいて前記蓄電池の配送に係る推奨データを生成することと、
    前記推奨データを情報端末に送信することと、を含む、
    請求項14に記載の管理方法。
  16. 前記推奨データは、前記電源装置に配送する前記蓄電池の推奨数及び前記電源装置に前記蓄電池を配送する推奨日時の少なくとも一方を含む、
    請求項15に記載の管理方法。
  17. 前記情報端末から送信された配送要求データを受信することと、
    前記配送要求データに基づいて前記蓄電池を前記電源装置に配送させる配送指令データを出力することと、を含む、
    請求項15又は請求項16に記載の管理方法。
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