JP2024041659A - 推定方法、プログラム、記憶媒体、推定装置及び充放電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】内部抵抗値等の蓄電装置の劣化に相関する度合いを的確に推定する推定方法、プログラム、記憶媒体、推定装置及び充放電システムを提供する。【解決手段】複数の充放電装置と、ネットワーク30を介した管理サーバ及び分析サーバ(推定装置、コンピュータ)とが、複数のバッテリに対する充電又は放電を行う充放電システムにおいて、バッテリの劣化に相関する度合いを推定する方法であって、充放電装置が、蓄電装置を充電又は放電する充放電ステップと、充放電ステップにおける充電又は放電を休止する休止ステップと、分析サーバが、充電充放電ステップにおける蓄電装置の電圧である第1電圧と、休止ステップにおける蓄電装置の電圧である第2電圧とのうち、少なくとも一方の電圧を取得する取得ステップと、第1電圧と第2電圧とのうち、少なくとも一方の電圧に基づいて、内部抵抗値及び劣化度を推定する推定ステップと、を含む。【選択図】図2
Description
本発明は、推定方法、プログラム、記憶媒体、推定装置及び充放電システムに関する。
特許文献1には、二次電池の内部抵抗値を推定するための内部抵抗推定方法が開示されている。この内部抵抗推定方法では、二次電池の充電時の条件を考慮して、二次電池の内部抵抗値を推定する。具体的には、充電器に装着された二次電池が充電されているときに、二次電池の電圧、電流及び温度を取得する。次に、取得した電圧、電流及び温度に基づいて、二次電池の内部抵抗値を推定する。
二次電池等の蓄電装置は、使用するにつれて、内部抵抗値が変化する。内部抵抗値が変化することにより、蓄電装置からの出力が変化し、又は、蓄電装置の温度上昇度が変化する。蓄電装置の内部抵抗値の変化を把握することで、蓄電装置の劣化を判定することが可能となる。内部抵抗値の変化は、蓄電装置を回収するための判定基準の1つとなり得る。
ところで、内部抵抗値の変化は、蓄電装置のSOCに依存する。蓄電装置が使用される商材毎にSOCの使用範囲を設定する場合、SOCの使用範囲に対する内部抵抗値の変化を正確に把握する必要がある。しかしながら、蓄電装置の充電中、時間経過に伴ってSOCが急峻に変化する場合には、SOCの測定が難しくなり、SOCに応じた内部抵抗値を推定することが困難となる。
また、SOCは、蓄電装置のOCV(開放電圧、開路電圧)に依存する。そこで、蓄電装置の充電中、所定の電圧値を測定し、測定した電圧値に基づいて、内部抵抗値を推定することが考えられる。しかしながら、SOCと電圧との関係性は、蓄電装置の種類、型式等によって変化する。そのため、測定基準となる電圧値が固定値である場合、蓄電装置の種類、型式等が変わると、内部抵抗値を正確に推定することが困難になる。
さらに、蓄電装置の充電中、充電を一時的に休止し、休止時間に内部抵抗値を推定する手法がある。しかしながら、休止時間を設けると、満充電まで時間がかかるので、休止時間はなるべく短くする必要がある。また、蓄電装置の種類、型式等に応じて、必要な休止時間が変化するので、休止時間が固定値である場合には、充電時間と休止時間とのバランスを保つことが難しい。
このように、従来は、内部抵抗値等の蓄電装置の劣化に相関する度合いを的確に推定することが困難であった。
本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
本発明の第1の態様は、蓄電装置の劣化に相関する度合いを推定するための推定方法であって、前記推定方法は、前記蓄電装置を充電又は放電する充放電ステップと、前記充放電ステップにおける充電又は放電を休止する休止ステップと、前記充放電ステップにおける前記蓄電装置の電圧である第1電圧と、前記休止ステップにおける前記蓄電装置の電圧である第2電圧とのうち、少なくとも一方の電圧を取得する取得ステップと、前記第1電圧と前記第2電圧とのうち、少なくとも一方の電圧に基づいて、前記劣化に相関する度合いを推定する推定ステップと、を有する。
本発明の第2の態様は、第1の態様の推定方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
本発明の第3の態様は、第2の態様のプログラムを記憶する記憶媒体である。
本発明の第4の態様は、蓄電装置の劣化に相関する度合いを推定するための推定装置であって、前記推定装置は、前記蓄電装置が充電又は放電されたときの前記蓄電装置の電圧である第1電圧と、前記蓄電装置の充電又は放電が休止されたときの前記蓄電装置の電圧である第2電圧とのうち、少なくとも一方の電圧を取得する取得部と、前記取得部が取得した前記一方の電圧に基づいて、前記劣化に相関する度合いを推定する推定部と、を備える。
本発明の第5の態様は、蓄電装置を充電又は放電する充放電装置と、第4の態様の推定装置とを備える充放電システムである。
本発明によれば、蓄電装置の劣化に相関する度合いを的確に推定することが可能となる。
図1は、本実施形態に係る充放電システム10の構成図である。充放電システム10は、複数の充放電装置12と、管理サーバ14と、分析サーバ16(推定装置、コンピュータ)とを有する。充放電システム10は、複数のバッテリ18(蓄電装置)に対する充電又は放電を行う。また、充放電システム10は、後述するように、複数のバッテリ18の各々の内部抵抗値Rを推定可能である。
複数の充放電装置12の各々は、複数のバッテリ18を収容可能な充電ステーションである。複数の充放電装置12の各々は、複数のバッテリ18の保管及び充放電を行う。図1では、2台の充放電装置12が設けられる場合を図示している。以下の説明では、2台の充放電装置12のうち、一方の装置を第1充放電装置20と呼称し、他方の装置を第2充放電装置22と呼称する場合がある。
具体的には、2台の充放電装置12の各々は、筐体24を有する。筐体24の一面には、複数のスロット26が設けられている。複数のスロット26の各々には、開閉蓋(不図示)が備えられている。ユーザは、複数のスロット26のうち、いずれか1つのスロット26の開閉蓋を開き、該スロット26を露出させることにより、バッテリ18をスロット26に出し入れ可能である。
複数のバッテリ18の各々は、充放電装置12に対して着脱可能である。例えば、着脱式のリチウムイオンバッテリのバッテリパックがバッテリ18として好適である。複数の充放電装置12の各々は、複数のバッテリ18がスロット26に装着され、且つ、開閉蓋が閉じている状態で、複数のバッテリ18に対する充電又は放電を行う。
筐体24の一面には、ユーザが操作可能な操作パネル28が配置されている。操作パネル28は、例えば、タッチパネルである。
複数の充放電装置12の各々は、ネットワーク30を介して、管理サーバ14との間で、無線による情報又は信号の送受信が可能である。また、管理サーバ14は、分析サーバ16との間で、無線による情報又は信号の送受信が可能である。
なお、複数の充放電装置12の各々は、管理サーバ14との間で、有線による情報又は信号の送受信を行うことも可能である。また、管理サーバ14は、分析サーバ16との間で、有線による情報又は信号の送受信を行うことも可能である。さらに、複数の充放電装置12の各々と管理サーバ14とは、CAN(Controller Area Network)経由で、情報又は信号の送受信を行うことも可能である。また、管理サーバ14と分析サーバ16とは、CAN経由で、情報又は信号の送受信を行うことも可能である。
図2は、充放電システム10のブロック図である。図2では、代表的に、2台の充放電装置12のうち、一方の充放電装置12を図示している。また、図2では、1つの充放電装置12について、2つのスロット26の各々にバッテリ18が収容されている場合を図示している。
充放電装置12は、演算部32、通信部34、操作パネル28及び記憶部36を有する。また、複数のバッテリ18の各々は、電圧検知部38、電流検知部40及び温度検知部42を有する。
複数のバッテリ18の各々は、複数のセル(不図示)を有する。複数のバッテリ18の各々では、複数のセルを電気的に直列に接続することにより1つのセルブロック(不図示)が構成される。複数のバッテリ18の各々では、複数のセルブロックが電気的に並列に接続されている。すなわち、複数のバッテリ18の出力端子(不図示)に対して、複数のセルブロックが電気的に並列に接続されている。
電圧検知部38は、1つのセルブロックについて、各セルの電圧値を逐次検知する。電流検知部40は、バッテリ18の充電時には、出力端子を介してバッテリ18の内部に流れ込む電流I(充電電流)を逐次検知する。また、電流検知部40は、バッテリ18の放電時には、出力端子を介してバッテリ18の外部に流れる電流I(放電電流)を逐次検知する。温度検知部42は、バッテリ18の温度Tを逐次検知する。バッテリ18は、電圧検知部38、電流検知部40及び温度検知部42の各検知結果を充放電装置12に逐次出力する。
演算部32は、充放電装置12のプロセッサである。演算部32は、記憶部36に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御部44、取得部46及び充放電処理部48の機能を実現する。
制御部44は、充放電装置12の各部を制御する。取得部46は、複数のバッテリ18の各々から出力される各検知結果を取得する。充放電処理部48は、複数のバッテリ18の各々に対する充電又は放電を行う。
操作パネル28は、表示部50と操作部52とを有する。表示部50は、操作パネル28の表示画面である。操作部52は、操作パネル28の操作ボタンである。ユーザは、操作部52を操作することで、各種の情報又は指示を充放電装置12に入力することができる。
通信部34は、管理サーバ14との間で情報又は信号の送受信を行う。例えば、通信部34は、取得部46が取得した複数のバッテリ18の各々の各検知結果を管理サーバ14に送信する。
記憶部36には、上記のプログラムに加え、図3A及び図3Bに示すバッテリリストと、充放電設定情報とが格納されている。また、記憶部36(図2参照)は、取得部46が取得した各検知結果を記憶可能である。
バッテリリストは、充放電処理部48が複数のバッテリ18の各々に対して充電又は放電を行うときのモードを格納したリストである。バッテリリストには、複数のバッテリ18の各々に付与されるID(バッテリID)と、モードを示すフラグ(測定フラグ)とが格納されている。フラグが0のときは、通常モードである。また、フラグが1のときは、測定モードである。
通常モードでは、充放電処理部48は、バッテリ18に対して、通常の充電処理又は放電処理を行う。具体的には、通常モードで充電処理を行う場合、充放電処理部48は、図4に一点鎖線で示すように、バッテリ18(図2参照)の電圧V又はSOC(電力量)が第1の量から第2の量になるまで、該バッテリ18を連続的に充電する。図4の場合、充放電処理部48は、電圧Vが第1の量である電圧値Vt0から第2の量である電圧値Vfに変化するまでの時間(時点t0から時点t4までの時間)を1つのサイクルとして、充電処理を行う。
なお、バッテリ18の電圧Vは、1つのセルブロックの電圧である。すなわち、電圧Vは、1つのセルブロックを構成する複数のセルの電圧値の合計である。また、図4では、説明の便宜上、時間経過に対する電圧V及び電流Iの変化を誇張して図示している。
通常モードでは、取得部46(図2参照)は、バッテリ18の各検知結果を一定の周期(図5の間隔Tn)で取得する。通信部34は、取得部46が取得した各検知結果を管理サーバ14に逐次送信する。
測定モードでは、充放電処理部48は、後述するバッテリ18の内部抵抗値Rを推定するための電圧V、電流I及び温度Tの検知処理を行わせつつ、バッテリ18に対する充電処理又は放電処理を行う。具体的には、測定モードで充電処理を行う場合、充放電処理部48は、図4に実線で示すように、バッテリ18(図2参照)の電圧V又はSOC(電力量)が第1の量から第2の量になるまで、バッテリ18に対して、充電状態と休止状態とを交互に繰り返し行う。すなわち、充放電処理部48は、電圧V又はSOCが第1の量から第2の量に変化するまでの時間(時点t0から時点t4までの時間)を1つのサイクルとして、オンオフ制御を行う。
このときに、取得部46は、充電状態のときの電圧Vを第1電圧V1として取得し、休止状態のときの電圧Vを第2電圧V2として取得する。なお、第1電圧V1は、バッテリ18のCCV(閉路電圧)である。また、第2電圧V2は、バッテリ18のOCVである。
また、取得部46は、充電状態のときの電流Iを第1電流I1として取得し、休止状態のときの電流Iを第2電流I2として取得する。
通信部34は、測定モードによる充電の完了後に、取得部46が取得した各検知結果を管理サーバ14にまとめて送信する。
なお、通常モード又は測定モードで放電処理を行う場合には、充放電処理部48は、充電処理と同様に、電圧V又はSOCが第1の量から第2の量に変化するまで、バッテリ18に対して放電処理を行う。
充放電設定情報は、測定モードを実行するときの充電又は放電のパラメータである。パラメータの詳細については、後述する。
バッテリリストと充放電設定情報とは、管理サーバ14から提供される。従って、管理サーバ14から充放電装置12にバッテリリスト及び充放電設定情報が提供されたときに、記憶部36に記憶されているバッテリリスト及び充放電設定情報は更新される。つまり、記憶部36に記憶されているバッテリリスト及び充放電設定情報の各内容は、管理サーバ14から変更可能である。
図3Aでは、2つのバッテリ18(図2参照)に対して行うべき充電又は放電の処理が通常モードである場合を図示している。図3Bでは、2つのバッテリ18のうち、一方のバッテリ18に対する充電又は放電の処理が通常モードであり、他方のバッテリ18に対する充電又は放電の処理が測定モードである場合を図示している。
図2に示すように、管理サーバ14は、演算部54と通信部56と記憶部58とを有する。
通信部56は、充放電装置12の通信部34との間で、情報又は信号の送受信を行う。また、通信部56は、分析サーバ16との間で、情報又は信号の送受信を行う。
演算部54は、管理サーバ14のプロセッサである。演算部54は、記憶部58に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御部60、取得部62、カウント部64、判定部66、リスト更新部68、及び、設定変更部70の機能を実現する。
制御部60は、管理サーバ14の各部を制御する。取得部62は、通信部56が受信した複数のバッテリ18の各々についての各検知結果を取得する。
なお、充放電装置12と管理サーバ14とは、例えば、CAN経由である場合、所定の通信周期で情報又は信号の送受信を行う。この場合、充放電装置12と管理サーバ14との間の通信周期は、取得部62が各検知結果を取得する間隔よりも短い。そのため、取得部62は、例えば、セルブロックを構成する各セルの電圧を取得し、取得した各セルの電圧を合計することで、バッテリ18の電圧Vを取得する。また、取得部62は、例えば、充放電装置12から送られてくる電流Iに対して、取得部62での取得間隔の時間平均を取ることで、電流Iを取得する。
カウント部64は、測定モードによる複数のバッテリ18の各々についての各検知結果を取得部62が取得したときに、前回の測定モードによる充放電処理と、今回の測定モードによる充放電処理との間での充放電装置12に対する当該バッテリ18の交換回数をカウントする。
判定部66は、カウント部64でのカウント回数に基づき、バッテリリスト及び充放電設定情報を変更すべきか否かを判定する。例えば、カウント回数が閾値以上であれば、判定部66は、バッテリリスト及び充放電設定情報を変更すべきと判定する。
リスト更新部68は、判定部66の判定結果を受けて、バッテリリストの内容を変更する。具体的には、リスト更新部68は、図3A及び図3Bに示すバッテリリスト内のフラグを0又は1に変更する。
設定変更部70は、判定部66の判定結果を受けて、充放電設定情報を変更する。
通信部56は、リスト更新部68がバッテリリストを更新すると共に、設定変更部70が充放電設定情報を変更した場合、更新後のバッテリリスト及び変更後の充放電設定情報を充放電装置12に送信する。通信部56は、測定モードでの複数のバッテリ18の各々についての各検知結果を取得部62が取得したときに、取得部62が取得した各検知結果を、分析サーバ16に送信する。
分析サーバ16は、演算部72と通信部74と記憶部76とを有する。
通信部74は、管理サーバ14の通信部56との間で、情報又は信号の送受信を行う。
演算部72は、分析サーバ16のプロセッサである。演算部72は、記憶部76に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御部78、取得部80、推定部82及び判定部84の機能を実現する。
制御部78は、分析サーバ16の各部を制御する。取得部80は、通信部74が受信した複数のバッテリ18の各々についての各検知結果を取得する。なお、分析サーバ16と管理サーバ14とは、所定の通信周期で情報又は信号の送受信を行っている。そのため、取得部80が通信周期よりも短い周期で各検知結果を取得する場合、取得部80で取得される各検知結果は、通信周期での各検知結果の平均値として取得される。
推定部82は、取得部80が取得した各検知結果に基づいて、バッテリ18の劣化に相関する度合いを推定する。具体的には、推定部82は、バッテリ18の内部抵抗値R又は劣化度SOHを推定する。
判定部84は、推定部82が推定した内部抵抗値R又は劣化度SOHに基づいて、バッテリ18を回収すべきか否かを判定する。
図4は、充放電装置12(図2参照)が実行する通常モードでの充電(一点鎖線)と測定モードでの充電(実線)とを示すタイミングチャートである。
通常モードにおいて、充放電処理部48は、時点t0で、バッテリ18への充電を開始する。この場合、充放電処理部48は、時点t0からバッテリ18に電流値Icの電流I(充電電流)を流す。これにより、バッテリ18の電圧Vは、時間経過に伴い、電圧値Vt0から徐々に増加する。
その後、時点t1で電圧Vが電圧値Vfに一旦到達すると、充放電処理部48は、バッテリ18に流す電流IをIcから低下させる。これにより、電圧Vは、時間経過に伴い、徐々に低下した後、再度増加する。その後、時点t2で電圧Vが電圧値Vfに再度到達すると、充放電処理部48は、バッテリ18に流す電流Iを再度低下させる。
このように、充放電処理部48は、時点t1以降、電流Iを段階的に低下させつつ、電圧値Vf近傍の電圧領域で、電圧Vの上昇と下降とを繰り返させる。その後、時点t3で電圧値Vfに到達すると、バッテリ18が満充電となり、電流Iが0となる。その後、時点t4で、充放電処理部48は、充電処理を停止する。
なお、通常モードにおいて、取得部46は、電圧検知部38、電流検知部40及び温度検知部42から、バッテリ18の電圧V、電流I及び温度Tの検知結果を逐次取得している。通信部34は、取得部46が取得した各検知結果を、管理サーバ14に逐次送信する。
また、通常モードにおいて、管理サーバ14の取得部62は、バッテリ18の電圧V、電流I及び温度Tの検知結果を逐次取得する。通信部56は、取得部62が取得した各検知結果を、分析サーバ16に逐次送信する。
さらに、通常モードにおいて、分析サーバ16の取得部80は、バッテリ18の電圧V、電流I及び温度Tの検知結果を逐次取得する。取得した各検知結果は、記憶部76に記憶される。
これに対して、測定モードにおいて、充放電処理部48は、時点t0で、バッテリ18への充電を開始する。この場合も、充放電処理部48は、時点t0からバッテリ18に電流値Icの電流I(充電電流)を流す。これにより、バッテリ18の電圧Vは、時間経過に伴い、電圧値Vt0から徐々に増加する。
但し、測定モードでは、図4及び図5に示すように、時点t0から、バッテリ18への充電と充電の休止とが交互に繰り返し行われる。具体的には、充放電処理部48は、充電時間Tc中にバッテリ18への充電を行う。また、充放電処理部48は、休止時間To中、バッテリ18への充電を休止する。
詳しくは、時点t0から時点t11までは、電流値Icの電流Iをバッテリ18に流すことで、バッテリ18への充電が行われる。これにより、電圧Vは、電圧値Vt0から時間経過に伴い徐々に増加する。この結果、時点t11で電圧Vは、閾値電圧Vt1に到達する。
時点t11から時点t12までは、バッテリ18に流す電流Iを0にすることで、バッテリ18への充電を休止する。これにより、電圧Vは、閾値電圧Vt1から時間経過に伴い徐々に減少する。つまり、閾値電圧Vt1は、バッテリ18を充電状態から休止状態に移行させるときの電圧閾値である。なお、第1電圧V1がバッテリ18のCCVであると共に、第2電圧V2がバッテリ18のOCVであるため、休止状態での電圧Vの減少分は、内部抵抗値Rによる電圧降下である(CCV=OCV+R×I)。
その後、充放電処理部48は、時点t12で、電流値Icの電流Iをバッテリ18に再度流すことにより、バッテリ18への充電を再開する。これにより、電圧Vは、時間経過に伴い徐々に増加する。この結果、時点t12から充電時間Tcだけ経過した時点t13において、電圧Vは、閾値電圧Vt2に到達する。その後、充放電処理部48は、バッテリ18を充電状態から休止状態に移行させる。
このように、測定モードでは、充放電処理部48は、充電状態(充電時間Tc)と休止状態(休止時間To)とを交互に繰り返し実行する。つまり、充放電処理部48は、電流値Icの一定電流をバッテリ18に繰り返し流すことで、バッテリ18に対するオンオフ制御の充電を行う。この結果、バッテリ18の電圧Vは、時間経過に伴い、上昇と下降とを繰り返しつつ、電圧値Vfに向かって増加する。
なお、図4において、Vt1、Vt2、Vt3、Vt4、Vt5は、閾値電圧である(Vt1<Vt2<Vt3<Vt4<Vt5)。上記のように、電圧Vが閾値電圧Vt1、Vt2、Vt3、Vt4、Vt5に到達すると、バッテリ18は、充電状態から休止状態に移行する。
その後、時点t14で電圧Vが電圧値Vfに一旦到達すると、充放電処理部48は、通常モードと同様に、バッテリ18に流す電流Iを電流値Icから減少させる。これにより、電圧Vは、時間経過に伴い、徐々に低下した後、再度増加する。電圧Vが電圧値Vfに再度到達すると、充放電処理部48は、バッテリ18に流す電流Iを再度低下させる。つまり、時点t14以降、充放電処理部48は、バッテリ18を休止状態に移行させない。
このように、測定モードでも、充放電処理部48は、時点t14以降、電流Iを段階的に低下させることで、電圧値Vf近傍の電圧領域で、電圧Vの上昇と下降とを繰り返させる。その後、時点t4で充放電処理部48は、充電処理を停止する。
図5は、測定モードにおける電圧V及び電流Iの取得のタイミングを示す図である。ここでの取得の主体は、取得部46(図2参照)である。あるいは、取得部62又は取得部80であってもよい。以下の説明では、取得部46が取得する場合について説明する。
上記のように、測定モードでは、充電状態と休止状態とが交互に繰り返し実行される。図5では、代表的に、時点t0からt11までの充電状態と、時点t11からt12までの休止状態と、時点t12からt13までの充電状態とにおける電圧V及び電流Iの取得のタイミングを図示している。
測定モードでは、以下に示すタイミングで電圧V及び電流Iを取得する。具体的には、休止状態から充電状態に切り替わる前後では、通常モードでの取得の間隔Tnよりも短い間隔Tct、Totで、電圧V及び電流Iを取得する。また、それ以外の時間帯では、取得部46は、通常モードでの取得の間隔Tnで電圧V及び電流Iを取得する。
詳しくは、取得部46は、充電状態において、充電を開始する時点(時点t0、t12)から一定の時間Tcs(時点t21、t23)までは、間隔Tctで電圧V(第1電圧V1)及び電流I(第1電流I1)を取得する。また、取得部46は、充電状態において、時間Tcs後から充電を休止する時点(時点t11、t13)までは、間隔Tnで電圧V(第1電圧V1)及び電流(第1電流I1)を取得する。
さらに、取得部46は、休止状態において、休止を終了する時点(時点t12)よりも一定の時間Tosの前までは、間隔Totで電圧V(第2電圧V2)及び電流I(第2電流I2)を取得する。また、取得部46は、休止状態において、休止を開始する時点(t11)から、間隔Totでの電圧V及び電流Iの取得を開始する時点(時点t22)までは、間隔Tnで電圧V(第2電圧V2)及び電流(第2電流I2)を取得する。
つまり、取得部46は、休止状態から充電状態に切り替わる前後の一定の時間帯において、電圧V及び電流Iを細かく取得する。
設定変更部70は、上記の充放電設定情報の内容を変更する。充放電設定情報は、バッテリ18に対する充電又は放電に関するパラメータである。パラメータは、充電状態又は放電状態から休止状態に遷移する回数、充電状態又は放電状態から休止状態に遷移するときの閾値電圧(図4の閾値電圧Vt1、Vt2、Vt3、Vt4、Vt5)又は閾値電力量(SOCの閾値)、休止状態の時間(休止時間To)、休止状態の電圧V(第2電圧V2)の取得態様、充電状態の電圧V(第1電圧V1)の取得態様である。
このうち、充電状態又は放電状態から休止状態に遷移する回数は、閾値電圧Vt1、Vt2、Vt3、Vt4、Vt5を設定する回数である。例えば、図4及び図5の場合、5回である。
また、休止状態の電圧V(第2電圧V2)の取得態様には、該電圧Vを取得する期間(休止時間To)、回数、頻度、及び、周期(間隔Tot、間隔Tn)のうち、少なくともいずれか1つが含まれる。間隔Tot及び間隔Tnは、第2電圧V2を取得するためのサンプリング周期である。間隔Totは、第2電圧V2を細かく取得するためのサンプリング周期である。間隔Tnは、第2電圧V2を通常モードと同様の時間間隔で取得するためのサンプリング周期である。
充電状態の電圧V(第1電圧V1)の取得態様には、該電圧Vを取得する期間(充電時間Tc)、回数、頻度、及び、周期(間隔Tct、間隔Tn)のうち、少なくともいずれか1つが含まれる。間隔Tct及び間隔Tnは、第1電圧V1を取得するためのサンプリング周期である。間隔Tctは、第1電圧V1を細かく取得するためのサンプリング周期である。間隔Tnは、第1電圧V1を通常モードと同様の時間間隔で取得するためのサンプリング周期である。
従って、充放電処理部48は、記憶部36に記憶された充放電設定情報に基づき、バッテリ18の充放電に関わるパラメータを設定した上で、測定モードによる充放電処理を実行する。
なお、本実施形態において、例えば、Tot=Tct=1秒である。また、Tos=Tcs=3秒である。さらに、Tn=1分であると共に、To=2分である。
設定変更部70は、これらのパラメータのうち、少なくともいずれか1つのパラメータを変更可能である。
また、設定変更部70は、バッテリ18の種類、型式、現在の状態、現在の劣化に相関する度合い(内部抵抗値R、劣化度SOH)、及び、過去の使用態様のうち、少なくともいずれか1つに基づいて、上記のパラメータとのうち、少なくともいずれか1つのパラメータを変更可能である。
バッテリ18の種類には、バッテリ18を構成するセルの材質、化学反応のタイプ等が含まれる。バッテリ18の型式には、バッテリ18のバージョンが含まれる。バッテリ18の現在の状態には、バッテリ18の現在の温度Tが含まれる。バッテリ18の過去の使用態様には、バッテリ18の使用履歴、交換回数等が含まれる。
測定モードの実行に関して、リスト更新部68は、バッテリ18の劣化の度合いに応じて、バッテリリスト内のフラグを0から1に変更してもよい。例えば、リスト更新部68は、バッテリ18が劣化しやすい領域のとき、又は、後述する抵抗増加率が高い領域の周辺であるときに、フラグを1に変更すればよい。これにより、バッテリ18の劣化が進んでいる状況において、バッテリ18に対する測定モードの実行の頻度を多くすることができる。また、管理サーバ14において、測定モードの実行の頻度を調整することが可能となる。
また、設定変更部70は、取得部46、62、80が無駄に各検知結果を取得しないように、充放電設定情報を設定することも可能である。具体的には、設定変更部70は、測定モードによる充電を開始するときのSOCの閾値を設定してもよい。これにより、比較的高いSOCで測定モードを実行したときに、閾値電圧のポイントが少なく、測定モードを実行しても意味がないときに、測定モードの実行を禁止することができる。SOCに閾値を設定することで、無駄なデータを取得することがないため、データ通信料を節約することができる。また、管理サーバ14は、測定モードの実行中であっても、上記のような無意味な実施である場合には、測定モードの実行を中止してもよい。また、管理サーバ14は、測定モードの実行を中止させたときに、通常モードでの充電又は放電を実施するように、充放電装置12に指示してもよい。これにより、管理サーバ14から測定モードの実行の可否を指示することができる。また、充放電装置12において、意図しないタイミングで充電が停止したときに、測定モードの中止を管理サーバ14から適切に指示することができる。
図6は、取得部46(図2参照)が取得した電圧V、電流I及び温度Tの検知結果を示す図である。
推定部82では、図6に示す検知結果を用いて、バッテリ18の劣化に相関する度合いであるバッテリ18の内部抵抗値Rを推定する。内部抵抗値Rは、下記の(1)式で求められる。
R=ΔV/ΔI (1)
R=ΔV/ΔI (1)
ΔVは、時点の異なる2つの電圧Vの電圧差である。また、ΔIは、時点の異なる2つの電流Iの電流差である。
例えば、t=122秒の電圧V及び電流Iと、t=182秒の電圧V及び電流Iとを用いた場合、R≒2.78Ωとなる。
なお、推定部82は、電圧V及び電流Iに対して温度補正を行い、温度補正後の電圧V及び電流Iを用いて内部抵抗値Rを推定してもよい。
図7Aは、図4の時点t0から時点t14までの期間におけるΔVとΔIとの関係を示す。この期間では、時間経過に関わりなく、ΔVとΔIとの各々は、略一定値となる。
図7Bは、図4の時点t14から時点t4までの期間におけるΔVとΔIとの関係を示す。この期間では、電流Iが段階的に減少するため、ΔVとΔIとの各々は、時間経過に伴い変化する。
図8は、バッテリ18のSOCと内部抵抗値Rとの関係を示す図である。SOCは、バッテリ18の電圧Vに基づき推定される。
また、推定部82(図2参照)は、劣化度SOHも推定する。劣化度SOHは、下記の(2)式又は(3)式で求められる。
SOH={(使用時点のバッテリの容量)
/(使用初期のバッテリの容量)}×100 (2)
SOH={(使用時点のバッテリの内部抵抗値)
/(使用初期のバッテリの内部抵抗値)}×100 (3)
SOH={(使用時点のバッテリの容量)
/(使用初期のバッテリの容量)}×100 (2)
SOH={(使用時点のバッテリの内部抵抗値)
/(使用初期のバッテリの内部抵抗値)}×100 (3)
なお、バッテリ18の容量には、単位A・h(電荷量)を用いた容量と、W・h(仕事量)を用いた容量とがある。
図9は、標準条件の抵抗値と抵抗増加率との関係を示す。標準条件の抵抗値は、推定部82(図2参照)が推定したバッテリ18の内部抵抗値Rを、50%のSOC及び25℃の温度の標準条件に換算したときの抵抗値である。抵抗増加率は、測定モードによる測定開始日(図9では4月1日)からの抵抗値の増加率を示す。抵抗増加率は、劣化度SOHに対応している。
判定部84は、例えば、12月1日に抵抗増加率が100%に到達したときに、バッテリ18を回収すべきであると判断する。なお、バッテリ18の回収とは、該バッテリ18を二輪車、四輪車等の移動体に用いるバッテリ18から外すことを意味する。従って、回収後のバッテリ18は、移動体以外の使用対象のバッテリとして利用される。例えば、回収後のバッテリ18は、家電用のバッテリとして利用される。
次に、本実施形態に係る充放電システム10の動作について、図10~図12を参照しながら説明する。ここでは、主として、測定モードでバッテリ18(図1及び図2参照)に対して充放電処理を行う場合について説明する。
ステップS1において、ユーザは、バッテリ18を第1充放電装置20に返却する。これにより、第1充放電装置20のスロット26にバッテリ18が収容される。
ステップS2において、スロット26に収容されたバッテリ18では、電圧検知部38がバッテリ18の電圧Vの検知を開始する。電流検知部40は、バッテリ18に流れる電流Iの検知を開始する。温度検知部42は、バッテリ18の温度Tの検知を開始する。これにより、バッテリ18から第1充放電装置20に電圧検知部38、電流検知部40及び温度検知部42の各検知結果が逐次出力される。
第1充放電装置20の取得部46は、バッテリ18から各検知結果を逐次取得する。通信部34は、取得部46が取得した各検知結果を管理サーバ14に逐次送信する。
その後、ステップS3において、第1充放電装置20からバッテリ18が貸し出される。
ステップS4において、管理サーバ14の取得部62は、第1充放電装置20からの各検知結果の取得を開始する。カウント部64は、前回の測定モードの実行から現時点までのバッテリ18の交換回数をカウントする。なお、交換回数は、第1充放電装置20又は第2充放電装置22からバッテリ18が貸し出され、且つ、返却された回数である。
ステップS5において、判定部66は、バッテリ18の交換回数が閾値以上か否かを判定する。なお、この閾値は、バッテリ18の劣化度合いに応じて変更させればよい。例えば、回収間際のバッテリ18については、測定モードの実行が頻繁に行われるように、閾値を設定すればよい。
交換回数が閾値以上である場合(ステップS5:YES)、判定部66は、バッテリ18に対して測定モードを実行すべきであると判断する。その後、演算部54は、ステップS6に進む。
ステップS6において、リスト更新部68は、判定部66での肯定的な判定結果を受け、記憶部58に格納されているバッテリリストについて、バッテリ18のフラグを0から1に変更する。設定変更部70は、バッテリリストのフラグが1に変更されたことに対応して、記憶部58に格納されている充放電設定情報について、該充放電設定情報の内容を変更する。この場合、設定変更部70は、充放電設定情報に含まれるバッテリ18の複数のパラメータのうち、少なくともいずれか1つのパラメータを変更する。設定変更部70は、バッテリ18の種類、型式、現在の状態、現在の劣化に相関する度合い、及び、過去の使用態様のうち、少なくともいずれか1つに基づいて、パラメータを変更する。
ステップS7において、通信部34は、記憶部58に記憶されているバッテリリスト及び充放電設定情報を、第1充放電装置20及び第2充放電装置22に送信する。
これにより、ステップS8において、第1充放電装置20の通信部34は、バッテリリスト及び充放電設定情報を受信する。記憶部36に記憶されているバッテリリスト及び充放電設定情報は、受信されたバッテリリスト及び充放電設定情報の各内容に更新される。
また、ステップS9において、第2充放電装置22の通信部34は、バッテリリスト及び充放電設定情報を受信する。記憶部36に記憶されているバッテリリスト及び充放電設定情報は、受信されたバッテリリスト及び充放電設定情報の各内容に更新される。
なお、ステップS5において、バッテリ18の交換回数が閾値に到達していない場合(ステップS5:NO)、判定部66は、バッテリ18に対する測定モードの実行は不要と判断する。この場合、演算部54は、ステップS6、S7の処理をスキップする。すなわち、演算部54では、記憶部58に記憶されたバッテリリスト及び充放電設定情報に対して、各内容の変更を行わない。また、通信部56から第1充放電装置20及び第2充放電装置22へのバッテリリスト及び充放電設定情報の送信は行われない。
その後、ステップS10において、ユーザは、バッテリ18を第2充放電装置22に返却する。これにより、第2充放電装置22のスロット26にバッテリ18が収容される。
図11のステップS11において、第2充放電装置22(図1参照)の充放電処理部48(図2参照)は、現在時刻が、第2充放電装置22の営業終了時刻のN時間前を過ぎているか否かを判定する。なお、Nは、適宜設定可能である。
現在時刻が営業終了時刻のN時間前を過ぎている場合(ステップS11:YES)、充放電処理部48は、測定モードの実行が可能な状況であると判断する。その後、第2充放電装置22の演算部32は、ステップS12に進む。
ステップS12において、充放電処理部48は、記憶部36に記憶されているバッテリリストを参照し、バッテリ18に対するフラグが1であるか否かを判定する。
フラグが1である場合(ステップS12:YES)、充放電処理部48は、バッテリ18に対して測定モードでの充放電処理を行う必要があると判断する。その後、第2充放電装置22の演算部32は、ステップS13に進む。
ステップS13において、充放電処理部48は、バッテリ18に対して測定モードによる充放電処理を実行する。この場合、充放電処理部48は、記憶部36に記憶された充放電設定情報に基づき、バッテリ18の充放電に関わる各種のパラメータを設定した上で、測定モードでの充放電処理を実行する。これにより、バッテリ18から第2充放電装置22に電圧V、電流I及び温度Tの各検知結果が逐次出力される。取得部46は、図5に示す各タイミングで電圧V、電流I及び温度Tの各検知結果を取得する。取得した各検知結果は、記憶部36に順次記憶される。
測定モードによる充放電処理が完了した場合、ステップS14において、通信部34は、記憶部36に記憶されている各検知結果を管理サーバ14に送信する。すなわち、通信部34は、測定モードによる1つのサイクルの充放電処理によって記憶部36に記憶された全ての検知結果を管理サーバ14に送信する。
なお、ステップS11で現在時刻が営業終了時刻のN時間前に到達していない場合(ステップS11:NO)、充放電処理部48は、通常モードによる充放電処理が可能な状況であると判断する。また、ステップS12でバッテリリストのフラグが0である場合(ステップS12:NO)、充放電処理部48は、バッテリ18に対して測定モードの充放電処理を行う必要がないと判断する。
ステップS11又はステップS12で否定的な判定結果となった場合、ステップS15において、充放電処理部48は、測定モードによる充放電処理を実行しないことを決定する。この結果、演算部32では、ステップS13、S14の処理がスキップされる。
ステップS14又はステップS15の後、ステップS16において、第2充放電装置22からバッテリ18が貸し出される。
ステップS17において、管理サーバ14の判定部66は、取得部62がバッテリ18の各検知結果を取得したか否かを判定する。
取得部62がバッテリ18の各検知結果を取得し、取得した各検知結果が記憶部58に記憶されている場合(ステップS17:YES)、ステップS18において、判定部66は、測定モードによる充放電処理が完了したので、バッテリリストにおけるバッテリ18のフラグを1から0に変更することを決定する。リスト更新部68は、判定部66の判定結果を受けて、記憶部58に記憶されているバッテリリストのバッテリ18に対するフラグを0に更新する。
ステップS19において、通信部56は、記憶部58に記憶されているバッテリリストを第1充放電装置20及び第2充放電装置22に送信する。
これにより、ステップS20において、第1充放電装置20の通信部34は、バッテリリストを受信する。記憶部36に記憶されているバッテリリストは、受信されたバッテリリストの内容に更新される。
また、ステップS21において、第2充放電装置22の通信部34は、バッテリリストを受信する。記憶部36に記憶されているバッテリリストは、受信されたバッテリリストの内容に更新される。
これにより、第1充放電装置20又は第2充放電装置22にバッテリ18が返却され、収容された場合、該バッテリ18に対して通常モードによる充放電処理が行われる。そのため、ステップS18では、設定変更部70は、充放電設定情報の更新が不要である。
図12のステップS22において、通信部56(図2参照)は、記憶部58に記憶されているバッテリ18の各検知結果を分析サーバ16に送信する。
ステップS23で、分析サーバ16の取得部80がバッテリ18の各検知結果を取得した場合(ステップS23:YES)、演算部72は、ステップS24に進む。
ステップS24において、推定部82は、取得部80が取得した電圧V及び電流Iの取得結果に基づいて、バッテリ18の内部抵抗値Rを推定する。また、推定部82は、内部抵抗値R、又は、取得部46が取得した電圧V及び電流Iの取得結果に基づいて、バッテリ18の劣化度SOHを推定する。
ステップS25において、判定部84は、内部抵抗値R又は劣化度SOHに基づく抵抗増加率を用いて、バッテリ18を回収すべきか否かを判定する。
例えば、抵抗増加率が100%に到達した場合(ステップS25:YES)、判定部84は、バッテリ18を回収すべきと判定する。次のステップS26において、判定部84は、バッテリ18の回収の指示を通信部74に出力する。通信部74は、管理サーバ14を介して、第1充放電装置20及び第2充放電装置22(図1参照)に判定部84の指示内容を送信する。第1充放電装置20及び第2充放電装置22は、通信部34が受信した指示内容を記憶部36に記憶する。これにより、ユーザが第1充放電装置20又は第2充放電装置22にバッテリ18を返却したときに、第1充放電装置20又は第2充放電装置22では、記憶部36に記憶された指示内容に基づき、バッテリ18を回収することが可能である。
ステップS25において、抵抗増加率が100%に到達していない場合(ステップS25:NO)、判定部84は、バッテリ18が不要と判定する。この場合、ステップS26の処理はスキップされる。
なお、ステップS11について、基本的には、営業時間外に測定モードが実行されることが望ましい。但し、通常モードでの充電完了が営業時間内に収まらないようなバッテリ18である場合には、測定モードに入ってもよい。なお、営業時間外とは、例えば、午前0時から~午前5時の時間帯である。また、通常モードでの充電が例えば3時間である場合、測定モードでの充電は、3時間30分である。この場合、ステップS11では、午後9時30分以降であれば、測定モードを実行させてもよい。
以上説明したように、本実施形態では、バッテリ18の特性に応じて、内部抵抗値R又は劣化度SOHを取得するため、SOC又は電圧Vを取得する範囲を適宜変更することが可能となる。これにより、内部抵抗値R又は劣化度SOHを、より的確に推定することが可能となる。
すなわち、本実施形態では、内部抵抗値R又は劣化度SOHの推定を、広範な電圧Vの範囲に対して実施可能である。また、電圧Vを急峻に変化させるのではなく、休止状態にした後に電圧Vを測定することが可能となる。さらに、一定の電流値Icを流して充電しているときに電圧Vを測定することも可能となる。しかも、バッテリ18の変更に適応して内部抵抗値R又は劣化度SOHを推定することも可能となる。また、測定モードの実行後に各検知結果を取得するので、データ通信料を節約することができる。すなわち、電圧V又はSOCに対して閾値等を設定することにより、無駄なデータの取得が回避されるので、データ通信料を節約することができる。さらに、充電時間と休止時間とを管理サーバ14から適宜変更することが可能となる。
このように、本実施形態では、充放電装置12でのバッテリ18に対するサービスの状態を管理サーバ14から監視しながら、充電時間の増大を極力抑えつつ、バッテリ18の劣化の指標である内部抵抗値R又は劣化度SOHを推定することができる。これにより、SOC毎に内部抵抗値R又は劣化度SOHの変化を把握することができる。また、管理サーバ14でバッテリ18の充電又は放電に関わる様々な設定値(充放電設定情報)を変更可能であるため、バッテリ18の種類が変わっても、内部抵抗値R又は劣化度SOHの推定を行うことができる。
なお、上記の説明では、管理サーバ14と分析サーバ16とが別体であったが、管理サーバ14と分析サーバ16とが1つのサーバであってもよい。
また、上記の説明では、分析サーバ16で内部抵抗値R及び劣化度SOHの推定処理と、バッテリ18の回収に対する判定処理とを行っていた。本実施形態では、管理サーバ14で推定処理と判定処理とを行ってもよい。あるいは、充放電装置12で推定処理と判定処理とを行ってもよい。また、充放電装置12、管理サーバ14及び分析サーバ16のうち、いずれの装置が推定処理を行い、残りの装置で判定処理を行ってもよい。
さらに、上記の説明では、管理サーバ14でバッテリリストの変更処理と充放電設定情報の変更処理とを行っていた。本実施形態では、充放電装置12又は分析サーバ16がバッテリリストの変更処理と充放電設定情報の変更処理とを行ってもよい。あるいは、充放電装置12、管理サーバ14及び分析サーバ16のうち、いずれの装置がバッテリリストの変更処理を行い、残りの装置で充放電設定情報の変更処理を行ってもよい。
また、上記の説明では、管理サーバ14から充放電装置12にバッテリリスト及び充放電設定情報を送信する場合について説明した。本実施形態では、充放電装置12が管理サーバ14に測定モードの実行の可否を問い合わせてもよい。この場合、管理サーバ14が測定モードの実行を指示したときに、充放電装置12は、測定モードを実行すればよい。このときに、充放電装置12は、記憶部36に記憶された充放電設定情報に基づき、測定モードを実行すればよい。あるいは、充放電装置12は、管理サーバ14が測定モードの実行を指示したときに、管理サーバ14から充放電設定情報を受信し、受信した充放電設定情報に基づき、測定モードを実行すればよい。
上記の実施形態から把握し得る発明について、以下に記載する。
本発明の第1の態様は、蓄電装置(18)の劣化に相関する度合いを推定するための推定方法であって、前記推定方法は、前記蓄電装置を充電又は放電する充放電ステップ(S13)と、前記充放電ステップにおける充電又は放電を休止する休止ステップ(S13)と、前記充放電ステップにおける前記蓄電装置の電圧(V)である第1電圧(V1)と、前記休止ステップにおける前記蓄電装置の電圧である第2電圧(V2)とのうち、少なくとも一方の電圧を取得する取得ステップ(S13、S17、S23)と、前記第1電圧と前記第2電圧とのうち、少なくとも一方の電圧に基づいて、前記劣化に相関する度合い(R、SOH)を推定する推定ステップ(S24)と、を有する。
本発明によれば、蓄電装置の劣化に相関する度合いを的確に推定することが可能となる。
本発明の第1の態様において、前記蓄電装置の電力量(SOC)又は電圧が第1の量(Vt0)から第2の量(Vf)に変化するまでの時間を1つのサイクルとしたときに、前記1つのサイクル内で前記充放電ステップと前記休止ステップとが交互に繰り返し実行され、前記取得ステップでは、複数の前記休止ステップの各々における前記第2電圧を取得し、前記1つのサイクルでは、前記充放電ステップから前記休止ステップに遷移する回数と、前記充放電ステップから前記休止ステップに遷移するときの閾値電力量又は閾値電圧(Vt1、Vt2、Vt3、Vt4、Vt5)と、複数の前記休止ステップの各々の継続時間(To)と、前記取得ステップでの複数の前記第2電圧の取得態様とのうち、少なくともいずれか1つを変更可能である。
これにより、蓄電装置の種類等が変わっても、第1電圧及び第2電圧を適切に取得することが可能となる。
本発明の第1の態様において、前記蓄電装置の種類、型式、現在の状態、現在の前記劣化に相関する度合い、及び、過去の使用態様のうち、少なくともいずれか1つに基づいて、前記回数と、前記閾値電力量又は前記閾値電圧と、前記継続時間と、複数の前記第2電圧の取得態様とのうち、少なくともいずれか1つを変更可能である。
これにより、蓄電装置の種類等に応じて、第1電圧及び第2電圧を適切に取得することができる。
本発明の第1の態様において、複数の前記第2電圧の取得態様は、前記第2電圧を取得する期間(To)、回数、頻度、及び、周期(Tn、Tot)のうち、少なくともいずれか1つを含む。
これにより、第2電圧を適切に取得することができる。
本発明の第1の態様において、前記取得ステップでは、前記休止ステップの開始時点から一定時間経過した第1時点までの第1時間(To-Tos)と、前記第1時点から前記休止ステップの終了時点である前記充放電ステップの開始時点までの第2時間(Tos)とにおいて、前記第2電圧をそれぞれ取得し、前記第2時間は、前記第1時間よりも短く、前記第1時間における前記第2電圧を取得するための前記周期である第1周期(Tn)は、前記第2時間における前記第2電圧を取得するための前記周期である第2周期(Tot)よりも長い。
これにより、充放電ステップの開始時点の直前の時間帯に、第2電圧を細かく取得することができる。
本発明の第1の態様において、前記充放電ステップと前記休止ステップとが交互に繰り返し実行され、前記取得ステップでは、複数の前記充放電ステップの各々における前記第1電圧を取得し、さらに、複数の前記第1電圧の取得態様を変更可能である。
これにより、第1電圧を適切に取得することができる。
本発明の第1の態様において、前記取得ステップでは、前記蓄電装置の種類、型式、現在の状態、現在の前記劣化に相関する度合い、及び、過去の使用態様のうち、少なくともいずれか1つに基づいて、複数の前記第1電圧の取得態様を変更可能である。
これにより、蓄電装置の種類等に応じて、第1電圧を適切に取得することができる。
本発明の第1の態様において、複数の前記第1電圧の取得態様は、前記第1電圧を取得する期間(Tc)、回数、頻度、及び、周期(Tct、Tn)のうち、少なくともいずれか1つを含む。
これにより、第1電圧を適切に取得することができる。
本発明の第1の態様において、前記取得ステップでは、前記充放電ステップの開始時点から一定時間経過した第2時点までの第3時間(Tcs)と、前記第2時点から前記充放電ステップの終了時点である前記休止ステップの開始時点までの第4時間(Tc-Tcs)とにおいて、前記第1電圧をそれぞれ取得し、前記第3時間は、前記第4時間よりも短く、前記第3時間における前記第1電圧を取得するための前記周期である第3周期(Tct)は、前記第4時間における前記第1電圧を取得するための前記周期である第4周期(Tn)よりも短い。
これにより、充放電ステップの開始直後の時間帯に、第1電圧を細かく取得することができる。
本発明の第1の態様において、前記蓄電装置の電力量又は電圧が第1の量から第2の量に変化するまでの時間を1つのサイクルとしたときに、前記充放電ステップと前記休止ステップとが交互に繰り返し実行され、前記取得ステップは、前記1つのサイクル内で前記充放電ステップと前記休止ステップとが交互に繰り返し実行された後に、複数の前記充放電ステップの各々における前記第1電圧と、複数の前記休止ステップの各々における前記第2電圧とをまとめて取得する。
これにより、逐次取得する必要がないため、データ通信料を節約することができる。また、データが無駄に送信されることを回避することができる。さらに、通信負荷及び処理負荷を軽減することができる。
本発明の第1の態様において、前記推定ステップでは、前記第1電圧と前記第2電圧との差異に基づいて、前記劣化に相関する度合いを推定する。
これにより、蓄電装置の劣化に相関する度合いを一層的確に推定することが可能となる。
本発明の第1の態様において、前記劣化に相関する度合いは、前記蓄電装置の内部抵抗値(R)又は劣化度(SOH)である。
これにより、蓄電装置の劣化に相関する度合いを容易に推定することができる。
本発明の第1の態様において、前記充放電ステップでは、前記蓄電装置に一定値の電流(Ic)を流して充電するか、又は、前記蓄電装置から一定値の電流を流して放電させる。
これにより、充放電処理を容易に行うことができる。
本発明の第2の態様は、第1の態様の推定方法をコンピュータ(16)に実行させるプログラムである。
本発明でも、第1の態様と同様の効果が得られる。
本発明の第3の態様は、第2の態様のプログラムを記憶する記憶媒体(76)である。
本発明でも、第1の態様と同様の効果が得られる。
本発明の第4の態様は、蓄電装置の劣化に相関する度合いを推定するための推定装置(16)であって、前記推定装置は、前記蓄電装置が充電又は放電されたときの前記蓄電装置の電圧である第1電圧と、前記蓄電装置の充電又は放電が休止されたときの前記蓄電装置の電圧である第2電圧とのうち、少なくとも一方の電圧を取得する取得部(80)と、前記取得部が取得した前記一方の電圧に基づいて、前記劣化に相関する度合いを推定する推定部(82)と、を備える。
本発明でも、第1の態様と同様の効果が得られる。
本発明の第5の態様は、蓄電装置を充電又は放電する充放電装置(12、20、22)と、第4の態様の推定装置とを備える充放電システム(10)である。
本発明でも、第1の態様と同様の効果が得られる。
なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。
10…充放電システム 12…充放電装置
16…分析サーバ(推定装置、コンピュータ)
18…バッテリ(蓄電装置) 20…第1充放電装置(充放電装置)
22…第2充放電装置(充放電装置)
36、58、76…記憶部(記憶媒体) 46、62、80…取得部
82…推定部
16…分析サーバ(推定装置、コンピュータ)
18…バッテリ(蓄電装置) 20…第1充放電装置(充放電装置)
22…第2充放電装置(充放電装置)
36、58、76…記憶部(記憶媒体) 46、62、80…取得部
82…推定部
Claims (17)
- 蓄電装置の劣化に相関する度合いを推定するための推定方法であって、
前記蓄電装置を充電又は放電する充放電ステップと、
前記充放電ステップにおける充電又は放電を休止する休止ステップと、
前記充放電ステップにおける前記蓄電装置の電圧である第1電圧と、前記休止ステップにおける前記蓄電装置の電圧である第2電圧とのうち、少なくとも一方の電圧を取得する取得ステップと、
前記第1電圧と前記第2電圧とのうち、少なくとも一方の電圧に基づいて、前記劣化に相関する度合いを推定する推定ステップと、
を有する、推定方法。 - 請求項1記載の推定方法において、
前記蓄電装置の電力量又は電圧が第1の量から第2の量に変化するまでの時間を1つのサイクルとしたときに、前記1つのサイクル内で前記充放電ステップと前記休止ステップとが交互に繰り返し実行され、
前記取得ステップでは、複数の前記休止ステップの各々における前記第2電圧を取得し、
前記1つのサイクルでは、前記充放電ステップから前記休止ステップに遷移する回数と、前記充放電ステップから前記休止ステップに遷移するときの閾値電力量又は閾値電圧と、複数の前記休止ステップの各々の継続時間と、前記取得ステップでの複数の前記第2電圧の取得態様とのうち、少なくともいずれか1つを変更可能である、推定方法。 - 請求項2記載の推定方法において、
前記蓄電装置の種類、型式、現在の状態、現在の前記劣化に相関する度合い、及び、過去の使用態様のうち、少なくともいずれか1つに基づいて、前記回数と、前記閾値電力量又は前記閾値電圧と、前記継続時間と、複数の前記第2電圧の取得態様とのうち、少なくともいずれか1つを変更可能である、推定方法。 - 請求項2又は3記載の推定方法において、
複数の前記第2電圧の取得態様は、前記第2電圧を取得する期間、回数、頻度、及び、周期のうち、少なくともいずれか1つを含む、推定方法。 - 請求項4記載の推定方法において、
前記取得ステップでは、前記休止ステップの開始時点から一定時間経過した第1時点までの第1時間と、前記第1時点から前記休止ステップの終了時点である前記充放電ステップの開始時点までの第2時間とにおいて、前記第2電圧をそれぞれ取得し、
前記第2時間は、前記第1時間よりも短く、
前記第1時間における前記第2電圧を取得するための前記周期である第1周期は、前記第2時間における前記第2電圧を取得するための前記周期である第2周期よりも長い、推定方法。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載の推定方法において、
前記充放電ステップと前記休止ステップとが交互に繰り返し実行され、
前記取得ステップでは、複数の前記充放電ステップの各々における前記第1電圧を取得し、さらに、複数の前記第1電圧の取得態様を変更可能である、推定方法。 - 請求項6記載の推定方法において、
前記取得ステップでは、前記蓄電装置の種類、型式、現在の状態、現在の前記劣化に相関する度合い、及び、過去の使用態様のうち、少なくともいずれか1つに基づいて、複数の前記第1電圧の取得態様を変更可能である、推定方法。 - 請求項6又は7記載の推定方法において、
複数の前記第1電圧の取得態様は、前記第1電圧を取得する期間、回数、頻度、及び、周期のうち、少なくともいずれか1つを含む、推定方法。 - 請求項8記載の推定方法において、
前記取得ステップでは、前記充放電ステップの開始時点から一定時間経過した第2時点までの第3時間と、前記第2時点から前記充放電ステップの終了時点である前記休止ステップの開始時点までの第4時間とにおいて、前記第1電圧をそれぞれ取得し、
前記第3時間は、前記第4時間よりも短く、
前記第3時間における前記第1電圧を取得するための前記周期である第3周期は、前記第4時間における前記第1電圧を取得するための前記周期である第4周期よりも短い、推定方法。 - 請求項1~9のいずれか1項に記載の推定方法において、
前記蓄電装置の電力量又は電圧が第1の量から第2の量に変化するまでの時間を1つのサイクルとしたときに、前記充放電ステップと前記休止ステップとが交互に繰り返し実行され、
前記取得ステップでは、前記1つのサイクル内で前記充放電ステップと前記休止ステップとが交互に繰り返し実行された後に、複数の前記充放電ステップの各々における前記第1電圧と、複数の前記休止ステップの各々における前記第2電圧とをまとめて取得する、推定方法。 - 請求項1~10のいずれか1項に記載の推定方法において、
前記推定ステップでは、前記第1電圧と前記第2電圧との差異に基づいて、前記劣化に相関する度合いを推定する、推定方法。 - 請求項1~11のいずれか1項に記載の推定方法において、
前記劣化に相関する度合いは、前記蓄電装置の内部抵抗値又は劣化度である、推定方法。 - 請求項1~12のいずれか1項に記載の推定方法において、
前記充放電ステップでは、前記蓄電装置に一定値の電流を流して充電するか、又は、前記蓄電装置から一定値の電流を流して放電させる、推定方法。 - 請求項1~13のいずれか1項に記載の推定方法をコンピュータに実行させるプログラム。
- 請求項14記載のプログラムを記憶する記憶媒体。
- 蓄電装置の劣化に相関する度合いを推定するための推定装置であって、
前記蓄電装置が充電又は放電されたときの前記蓄電装置の電圧である第1電圧と、前記蓄電装置の充電又は放電が休止されたときの前記蓄電装置の電圧である第2電圧とのうち、少なくとも一方の電圧を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記一方の電圧に基づいて、前記劣化に相関する度合いを推定する推定部と、
を備える、推定装置。 - 蓄電装置を充電又は放電する充放電装置と、請求項16記載の推定装置とを備える、充放電システム。
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JP2022146589A JP2024041659A (ja) | 2022-09-14 | 2022-09-14 | 推定方法、プログラム、記憶媒体、推定装置及び充放電システム |
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