JP2024056111A - 電池管理システム、記憶部、表示プログラム、格納部 - Google Patents

Abstract

【課題】電池を監視する監視部の非稼働時における電池の劣化状態をユーザが知ることができる電池管理システム、記憶部、表示プログラム、格納部を提供する。【解決手段】電池管理システム１０は、取得部１８、推定部１３、表示部１４を有する。取得部１８は、移動体１１に搭載された電池１５を監視する監視部１６の稼働時における電池１５の電気的な状態に関連する電気データ、および、監視部１６の非稼働時における電池１５の環境に関連する環境データを取得する。推定部１３は、電気データと環境データに基づいて監視部１６の非稼働時における電池１５の劣化状態を推定する。表示部１４は、監視部１６の非稼働時における電池１５の劣化状態をユーザに表示する。【選択図】図１

Description

本発明は、電池管理システム、記憶部、表示プログラム、格納部に関する。

従来、充放電可能な電池の状態に関連する物理量を示す物理量データを取得する取得部と、物理量データに基づいて電池の劣化診断を行う診断部と、を含む状態判定システムが、例えば特許文献１で提案されている。

特開２０２１－７８２２７号公報

しかしながら、上記従来の技術では、電池を監視する取得部で物理量データを取得することが前提になっている。取得部の稼働が、電池の劣化診断の前提になっている。そのため、取得部の非稼働時においては、電池の劣化状態をユーザが知ることができない虞がある。

本発明は上記点に鑑み、電池を監視する監視部の非稼働時における電池の劣化状態をユーザが知ることができる電池管理システム、記憶部、表示プログラム、格納部を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電池管理システムは、移動体（１１）に搭載された電池（１５）を監視する監視部（１６）の稼働時における電池の電気的な状態に関連する電気データ、および、監視部の非稼働時における電池の環境に関連する環境データを取得する取得部（１８）を有する。電池管理システムは、電気データと環境データに基づいて監視部の非稼働時における電池の劣化状態を推定する推定部（１３）を有する。電池管理システムは、監視部の非稼働時における電池の劣化状態をユーザに表示する表示部（１４）を有する。

請求項５に記載の発明では、記憶部は、移動体（１１）に搭載された電池（１５）を監視する監視部（１６）の非稼働時における電池の劣化状態をユーザに表示する電池管理システムに含まれる。記憶部は、監視部の稼働時における電池の電気的な状態に関連する電気データ、および、監視部の非稼働時における電池の環境に関連する環境データが記憶される。

請求項８に記載の発明では、表示プログラムは、移動体（１１）に搭載された電池（１５）を監視する監視部（１６）の非稼働時における電池の劣化状態をユーザに表示する電池管理システムに含まれる。表示プログラムは、プロセッサに、電池の劣化状態のほかに、監視部の稼働時における電池の電気的な状態に関連する電気データと、監視部の非稼働時における電池の環境に関連する環境データのうちの少なくとも一方を表示部（１４）に表示させる。

請求項９に記載の発明では、格納部は、移動体（１１）に搭載された電池（１５）を監視する監視部（１６）の非稼働時における電池の劣化状態をユーザに表示する電池管理システムに含まれる。格納部は、プロセッサに、電池の劣化状態のほかに、監視部の稼働時における電池の電気的な状態に関連する電気データと、監視部の非稼働時における電池の環境に関連する環境データのうちの少なくとも一方を表示部（１４）に表示させる表示プログラムが格納されている。

これによれば、監視部の非稼働時における電池の劣化状態をユーザが知ることができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態に係る電池管理システムを示した図である。 移動体の動作状態に対して電池状態診断に用いるデータを示した図である。 電池状態診断の内容を示したフローチャートである。 電池の充放電状態を取得可能な場合の電流値の推定方法を説明するための図である。 電池の充放電状態を取得できない場合の実際の電流およびＳＯＣの挙動を示した図である。 電池の充放電状態を取得できない場合の電流およびＳＯＣの推定方法を説明するための図である。 電池の充放電状態を取得できない場合の電流およびＳＯＣの推定方法を説明するための図である。 第２実施形態に係る電池管理システムを示した図である。 第３実施形態に係る電池管理システムを示した図である。 第４実施形態に係る電池管理システムを示した図である。

以下、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。

各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせが可能である。また、特に組み合わせに支障が生じなければ、組み合わせが可能であることを明示していなくても、実施形態同士、実施形態と変形例、および、変形例同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
電池管理システムは、移動体に搭載された電池を監視する監視部の非稼働時における電池の劣化状態をユーザに表示する。もちろん、電池管理システムは、監視部の稼働時における電池の劣化状態もユーザに表示することができる。

以下、第１実施形態について図を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る電池管理システム１０は、移動体１１、充電器１２、推定部１３、表示部１４を含む。

移動体１１は、電池１５を搭載すると共に、電池１５を動力源として移動することができる。移動体１１は、例えば電気自動車やハイブリッド車等の電動車両、電動自転車や電動バイク等の電動二輪車、小型無人航空機、電動航空モビリティ、鉄道、船舶などである。本実施形態では、移動体１１は電動車両である。

電池１５は、充放電可能な二次電池である。電池１５は、複数の電池セルが直列に接続された電池モジュールを構成する。個々の電池セルは、例えばリチウムイオン二次電池である。電池１５には、監視センサ１５ａが設けられている。この監視センサ１５ａには、電流センサ、電圧センサ、温度センサなどが含まれている。これら各センサは、随時、電池１５の電流、電圧、温度を検出する。

移動体１１は、電池１５のほかに、監視部１６、外部温度センサ１７、取得部１８を含む。監視部１６は、稼働時に電池１５を監視および制御するための装置である。監視部１６の稼働時とは、移動体１１の稼働時であり、車内通信稼働時である。車内通信稼働時では、監視部１６と取得部１８との車内通信が接続された状態である。例えば、移動体１１のイグニッションオン（ＩＧＯＮ）が車内通信稼働時に対応する。

監視部１６は、例えばＢＭＵ（Battery Management Unit）である。監視部１６は、稼働時に、電池１５に設けられた各センサから電池１５の電流、電圧、温度の各データを読み取る。また、監視部１６は、電池１５から取得した各データに基づいて電池１５のＳＯＣ（State Of Charge）を算出する。

監視部１６は、稼働時に取得部１８の指令に従って、電池１５から取得した電池１５の電流、電圧、温度の各データ、および、算出したＳＯＣを取得部１８に出力する。電池１５の電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、温度（Ｔ）、ＳＯＣは、電池１５の電気的な状態に関連する電気データである。

なお、監視部１６は、ＢＭＵに限られず、電池１５を監視することができる他の装置でもよい。また、監視部１６においてＳＯＣを算出しなくともよい。ＳＯＣの算出は、監視部１６よりも、情報伝達の下流側で行われてもよい。例えば、推定部１３でＳＯＣの算出が行われてもよい。

外部温度センサ１７は、移動体１１の外側の温度（ＴＥ）を測定するセンサである。移動体１１の外側の温度（ＴＥ）は、移動体１１の周囲の温度であり、電池１５の環境に関連する環境データである。本実施形態では、外部温度センサ１７は、移動体１１の外側の温度（ＴＥ）を測定する。

外部温度センサ１７は、監視部１６の稼働時だけでなく、監視部１６の非稼働時にも移動体１１の外側の温度（ＴＥ）を測定する。監視部１６の非稼働時とは、移動体１１の車内通信非稼働時である。すなわち、車内通信非稼働時では、監視部１６と取得部１８との車内通信が遮断された状態である。例えば、移動体１１のイグニッションオフ（ＩＧＯＦＦ）が車内通信非稼働時に対応する。

取得部１８は、監視部１６の稼働時における電池１５の電気データを取得する。電気データには、監視部１６が稼働から非稼働に遷移する前、および、監視部１６が非稼働から稼働に遷移した後の電池１５のＳＯＣが含まれる。

また、取得部１８は、監視部１６の稼働時および非稼働時における電池１５の環境データを取得する。取得部１８は、監視部１６の稼働時だけでなく、監視部１６の非稼働時にも外部温度センサ１７から環境データを取得できる。例えば、取得部１８と外部温度センサ１７とは有線で接続されている。そのため、監視部１６の非稼働時においても、取得部１８は外部温度センサ１７から環境データを取得できる。環境データには、監視部１６の非稼働時の移動体１１の外側の温度（ＴＥ）が含まれている。

取得部１８は、監視部１６および外部温度センサ１７から電気データおよび環境データを収集すると共に、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などのワイヤレス通信を利用して各データを推定部１３に出力する。なお、取得部１８は、無線ではなく、有線によって各データを推定部１３に出力してもよい。また、取得部１８は、電気データおよび環境データを記録する機能を有してもいなくともよい。

あるいは、取得部１８は、電気データおよび環境データを記憶して保存しておいてもよい。この場合、取得部１８は、監視部１６の稼働時における電池１５の電気的な状態に関連する電気データ、および、監視部１６の非稼働時における電池１５の環境に関連する環境データが記憶される記憶部となる。

取得部１８が記憶部として機能する場合、取得部１８には、監視部１６が稼働から非稼働に遷移する前、および、監視部１６が非稼働から稼働に遷移した後の電気データと、監視部１６の継続的な非稼働時の環境データと、が記憶される。電気データには電池１５のＳＯＣが含まれ、環境データには移動体１１の外側の温度（ＴＥ）が含まれている。なお、取得部１８には、監視部１６の稼働時の環境データが記憶されてもよい。

充電器１２は、電池１５を充電するための装置である。充電器１２の充電ケーブルが移動体１１に接続されることで、電池１５の充電が可能になる。充電器１２は、移動体１１から現在の電池１５のＳＯＣを取得する。充電器１２は、取得したＳＯＣに基づいて、外部電源から供給される交流電力を直流電力に変換して電池１５へ供給する。これにより、電池１５が充電される。

なお、充電器１２による電池１５の充電は、有線ではなく無線で行われてもよい。充電器１２と移動体１１との間の電気的な信号の送受信は有線で行われてもよいし、無線で行われてもよい。

また、充電器１２は、ＳＯＣのほかに、電池１５の電流および電圧の情報を移動体１１から取得する。充電器１２は、取得した電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、ＳＯＣの電気データを無線で推定部１３に送信する。充電器１２は、例えばＯＣＰＰ（Compliance Testing Tool）などの通信プロトコルによって電気データを推定部１３に出力する。なお、充電器１２は、無線ではなく、有線によって各データを推定部１３に出力してもよい。

充電器１２には、双方向充電器も含まれる。双方向充電器は、電池１５の充電だけでなく、電池１５から電力を取り出すこともできる。つまり、電池１５を放電させることもできる。

推定部１３および表示部１４は、移動体１１および充電器１２とは異なる場所に配置されている。推定部１３は、例えばクラウド・コンピューティングに配置されている。移動体１１および充電器１２から送信される電気データおよび環境データは、クラウドに格納される。

推定部１３は、電池の状態を診断する。すなわち、推定部１３は、クラウドに格納されている電気データと環境データに基づいて電池１５の劣化状態を推定する。具体的には、図２に示すように、推定部１３は、移動体１１の動作状態に応じて電池状態診断に用いるデータを切り替える。監視部１６の稼働時では、推定部１３は取得部１８で取得された電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、温度（Ｔ）、ＳＯＣの電気データに基づいて監視部１６の稼働時における電池１５の劣化状態を推定する。

電気データおよび環境データが推定部１３に記憶される場合、推定部１３は、監視部１６の稼働時における電池１５の電気的な状態に関連する電気データ、および、監視部１６の非稼働時における電池１５の環境に関連する環境データが記憶される記憶部となる。

推定部１３が記憶部として機能する場合、推定部１３には、監視部１６が稼働から非稼働に遷移する前、および、監視部１６が非稼働から稼働に遷移した後の電気データと、監視部１６の継続的な非稼働時の環境データと、が記憶される。電気データには電池１５のＳＯＣが含まれ、環境データには移動体１１の外側の温度（ＴＥ）が含まれている。なお、推定部１３には、監視部１６の稼働時の環境データが記憶されてもよい。

これに対し、電気データおよび環境データが推定部１３とは異なる記憶領域に記憶される場合、推定部１３とは異なる記憶領域が電気データおよび環境データが記憶される記憶部となる。

監視部１６の非稼働時では、電池１５が充電あるいは放電される場合と、移動体１１が放置される場合と、がある。電池１５が充電あるいは放電される場合では、充電器１２で電気データを取得可の場合と、充電器１２で電気データを取得不可の場合と、がある。

充電器１２で電気データを取得可の場合、推定部１３は充電器１２で取得された電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、ＳＯＣの電気データと、監視部１６の非稼働時の直前直後に稼働中の監視部１６によって取得された電池１５の温度（Ｔ）の電気データと、取得部１８で取得された移動体１１の外側の温度（ＴＥ）である環境データと、に基づいて監視部１６の非稼働時における電池１５の劣化状態を推定する。監視部１６の非稼働時の直前直後とは、監視部１６が稼働から非稼働に遷移する直前、および、監視部１６が非稼働から稼働に遷移した直後を指す。

充電器１２で電気データを取得不可の場合とは、例えば、充電器１２ではなくＡＣコンセント等の電気データを取得できない機器で電池１５の充電を行う場合や、電気データの取得非対応の充電器１２で電池１５の充電を行う場合などが該当する。充電器１２で電気データを取得不可の場合、推定部１３は、監視部１６の非稼働時の直前直後に稼働中の監視部１６によって取得された電圧（Ｖ）、温度（Ｔ）、ＳＯＣの電気データと、取得部１８で取得された移動体１１の外側の温度（ＴＥ）である環境データと、に基づいて監視部１６の非稼働時における電池１５の劣化状態を推定する。

放置とは、移動体１１が利用されず、電池１５の充電あるいは放電も行われない状況である。例えば、移動体１１が駐車中などの場合である。放置の場合、推定部１３は監視部１６の非稼働時の直前直後に稼働中の監視部１６によって取得部１８で取得された温度（Ｔ）の電気データと、取得部１８で取得された移動体１１の外側の温度（ＴＥ）である環境データと、に基づいて監視部１６の非稼働時における電池１５の劣化状態を推定する。

推定部１３は、電池１５の初期状態から現在に至るまでの電池１５の劣化度合いを積算していくことで、電池１５の現時点での劣化状態を算出（推定）する。電池１５の劣化度合いには、監視部１６の稼働時における電池１５の劣化だけでなく、監視部１６の非稼働時における電池１５の劣化も含まれる。推定部１３は、電池１５の劣化状態を表示部１４に出力する。

表示部１４は、推定部１３の診断結果を出力する。すなわち、表示部１４は、推定部１３で取得される電池１５の劣化状態をユーザに表示する。表示部１４で表示される電池１５の劣化状態には、監視部１６の非稼働時における電池１５の劣化状態が含まれる。表示部１４は、例えばユーザの携帯情報端末である。

続いて、監視部１６の稼働時および非稼働時における電池状態診断について、図３のフローチャートを参照して説明する。図３のフローチャートは、電池１５が破棄されずに使用され続ける限り、繰り返される。

まず、ステップＳ１００～ステップＳ１０４は、移動体１１の取得部１８で実行される。ステップＳ１００では、移動体１１が稼働中であるか否かが判定される。すなわち、車内通信稼働時であるか否かが判定される。移動体１１が稼働中の場合、取得部１８はステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０１では、車内通信で電気データが取得される。すなわち、監視部１６によって取得された電池１５の電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、温度（Ｔ）、ＳＯＣの電気データが監視部１６から取得部１８に車内通信で出力される。この後、ステップＳ１０２では、取得された電気データが推定部１３に送信される。

ステップＳ１００において、移動体１１が稼働中ではない場合、取得部１８はステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、移動体１１の外側の温度（ＴＥ）が環境データとして外部温度センサ１７から取得部１８に取得される。この後、ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２と同様に、取得された環境データが推定部１３に送信される。

続いて、ステップＳ１０５～ステップＳ１１３は、クラウドの推定部１３で実行される。ステップＳ１０５では、充電器１２からの電気データが取得可能であるか否かが判定される。すなわち、現在、充電器１２からクラウドに電気データが送信されている状態であるかが判定される。

充電器１２からの電気データが取得可能である場合、推定部１３はステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、充電器１２からクラウドに送信された電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、ＳＯＣの電気データが取得される。

ステップＳ１０７では、監視部１６の非稼働時の電池１５の温度が推定される。具体的には、ステップＳ１０６で取得された電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、ＳＯＣの電気データと、監視部１６の非稼働時の直前直後に稼働中の監視部１６によって取得された電池１５の温度（Ｔ）の電気データと、外部温度センサ１７で取得された移動体１１の外側の温度（ＴＥ）である環境データと、が用いられて監視部１６の非稼働時の電池１５の温度が推定される。この後、推定部１３はステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１０５において充電器１２からの電気データが取得可能ではないと判定した場合、推定部１３はステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、監視部１６の非稼働時の直前直後に稼働中における電池１５のＳＯＣが所定値以上変化したか否かが判定される。すなわち、推定部１３によって、監視部１６が稼働から非稼働に遷移する前のＳＯＣと、監視部１６が非稼働から稼働に遷移した後のＳＯＣとの変化に基づいて、監視部１６の非稼働時における電池１５の充放電状態が推定される。これにより、移動体１１の駐車中に電池１５が自然放電していたのか、あるいは、意図して充電または放電が行われたのかが判定される。

所定値は、電池１５のＳＯＣの推定誤差よりも大きい値に設定される。したがって、ステップＳ１０８では、監視部１６の非稼働時の直前のＳＯＣと、監視部１６の非稼働時の直後のＳＯＣと、の差が所定値以上であるか否かが判定される。ＳＯＣの差が所定値以上であると判定された場合、ステップＳ１０９に進む。

なお、当然ながらにして、非稼働時の直前のＳＯＣと、非稼働時の直後（稼働し始め）のＳＯＣとの差は、例え電池１５が単に自然放電していただけだとしても、時間に比例して大きくなることが想定される。そのため、上記の所定値は、ＳＯＣの推定誤差とともに、時間に基づいて決定することができる。また、ＳＯＣの変化具合は外部環境の温度によっても変化する。そのため、上記の所定値は電池１５の温度（外側の温度）に応じて決定してもよい。このように、所定値としては、単なる一定値だけではなく、環境変化に応じた値を採用することができる。なお、ＳＯＣの推定誤差には、例えば、ＳＯＣを算出するのに用いられる各種センサからの検出結果に含まれる測定誤差などが含まれる。

ステップＳ１０９では、電池１５の充放電状態を取得可能であるか否かが判定される。これは、例えば、監視部１６の非稼働時に電池１５の充放電動作信号がクラウドに格納されているか否かで判定される。充放電動作信号は、監視部１６の非稼働時に電池１５が充電あるいは放電されたことを示す信号である。電池１５の充放電状態を取得可能である場合、推定部１３はステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、監視部１６の非稼働時の電池１５の電圧、電流、ＳＯＣ、温度が推定される。具体的には、監視部１６の非稼働時の直前直後に稼働中の監視部１６によって取得された電圧（Ｖ）、温度（Ｔ）、ＳＯＣの電気データ、外部温度センサ１７で取得された移動体１１の外側の温度（ＴＥ）である環境データ、電池１５の充放電状態のデータが用いられて監視部１６の非稼働時の電池１５の電圧、電流、ＳＯＣ、温度が推定される。

監視部１６の非稼働時の電池１５の電圧は、監視部１６の非稼働時の直前直後に稼働中の監視部１６によって取得された電圧（Ｖ）から推定される。監視部１６の非稼働時の電池１５の温度は、監視部１６の非稼働時の直前直後に稼働中の監視部１６によって取得された温度（Ｔ）や監視部１６の非稼働時の移動体１１の外側の温度（ＴＥ）に基づいて推定される。

監視部１６の非稼働時の電池１５の電流およびＳＯＣは以下のように推定される。まず、図４に示すように、監視部１６の稼働時であるＩＧＯＮの後、監視部１６の非稼働時であるＩＧＯＦＦの期間が発生する。ＩＧＯＦＦの期間の後、再度ＩＧＯＮの期間が発生する。

そして、ＩＧＯＦＦの期間内で充放電動作信号がＯＮになる。このため、再度ＩＧＯＮになったとき、ＩＧＯＦＦの期間での電池１５の充放電タイミングがわかる。つまり、充放電動作信号がＯＮになる期間で電池１５に電流が流れると共にＳＯＣが変動することがわかる。よって、ＩＧＯＦＦの期間での電池１５の充放電タイミングに合わせて、ＩＧＯＦＦの期間における電流値およびＳＯＣを推定することができる。

図４に示す例は、充放電動作信号に充電の情報が含まれる場合である。時点Ｔ１０から監視部１６が稼働するＩＧＯＮの期間が始まる。これにより、電池１５が放電されるので、ＳＯＣは減少する。例えば、監視部１６は１秒毎にデータをサンプリングし、取得部１８は１０秒毎にデータをまとめて推定部１３に送信する。これにより、ＩＧＯＮの期間におけるＳＯＣがクラウドに格納されていく。

時点Ｔ１１で監視部１６が稼働から非稼働に遷移することで、ＩＧＯＦＦの期間が始まる。監視部１６の非稼働時の直前のＳＯＣ、すなわち直前ＩＧＯＮの最終ＳＯＣがクラウドに格納される。直前ＩＧＯＮの最終ＳＯＣは、監視部１６で算出されたＳＯＣである。

なお、取得部１８のサンプリングタイミングの最終時に取得されるデータではなく、それよりも前のサンプリングタイミングで取得されるデータに基づいて直前ＩＧＯＮの最終ＳＯＣが算出されてもよい。また、直前ＩＧＯＮの最終ＳＯＣの算出においては、例えば、サンプリングタイミングの最終時近辺の異なる時刻において取得部１８で取得される複数のデータに基づいて直前ＩＧＯＮの最終ＳＯＣが算出されてもよい。

時点Ｔ１２で電池１５の充電が始まる。これにより、充放電動作信号がＯＮになる。また、電池１５のＳＯＣが上昇する。

時点Ｔ１３で電池１５の充電が終了する。これにより、充放電動作信号がＯＦＦになる。充放電動作信号がＯＮになっている時点Ｔ１２から時点Ｔ１３までの時間が充放電動作時間に対応する。

時点Ｔ１４で監視部１６が非稼働から稼働に遷移することで、ＩＧＯＮの期間が始まる。 監視部１６の非稼働時の直後のＳＯＣ、すなわち直後ＩＧＯＮの開始ＳＯＣがクラウドに格納される。直後ＩＧＯＮの開始ＳＯＣは、監視部１６で算出されたＳＯＣである。

なお、取得部１８のサンプリングタイミングの始めに取得されるデータではなく、そのサンプリングタイミングの近辺の異なる時刻において取得部１８で取得される複数のデータに基づいて直後ＩＧＯＮの開始ＳＯＣが算出されてもよい。

時点Ｔ１４以降において、ＩＧＯＦＦの期間、すなわち監視部１６の非稼働時での電池１５の電流およびＳＯＣが推定される。

監視部１６の非稼働時の電池１５の電流およびＳＯＣは以下のように推定される。まず、充放電動作信号により電池１５の充放電タイミングが判定される。すなわち、電池１５の充放電動作時間が取得される。また、充放電動作時間において、直前ＩＧＯＮの最終ＳＯＣから直後ＩＧＯＮの開始ＳＯＣまで、ＳＯＣが変化する電流値が推定される。

推定電流は、推定電流［Ａ］＝（直前ＩＧＯＮの最終ＳＯＣ［％］－直後ＩＧＯＮの開始ＳＯＣ［％］）／１００×満充電容量［Ａｈ］／充放電動作時間［ｈ］により算出される。このように推定された電流値が、充放電動作時間で継続して流れると仮定する。

ＩＧＯＦＦの期間でのＳＯＣは、上記の推定電流値の積算により算出される。すなわち、Δｔを計算処理周期とすると、推定電流値は以下の数１により算出される。
（数１）
ＳＯＣ（ｔ）［％］＝ＳＯＣ（ｔ－Δｔ）［％］＋推定電流［Ａ］／満充電容量［Ａｈ］×Δｔ（ｈ）×１００
このようにして、監視部１６の非稼働時の電流およびＳＯＣが推定される。

充放電動作信号に放電の情報が含まれる場合も同様に、ＳＯＣが変化する電流値が推定されると共に、推定電流値の積算によりＳＯＣが算出される。以上のように、ステップＳ１１０において監視部１６の非稼働時の電池１５の電圧、電流、ＳＯＣ、温度が推定された後、推定部１３はステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１０９において、電池１５の充放電状態を取得できない場合、推定部１３はステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１では、監視部１６の非稼働時の電池１５の電圧、電流、ＳＯＣ、温度が推定される。具体的には、監視部１６の非稼働時の直前直後に稼働中の監視部１６によって取得された電圧（Ｖ）、および、温度（Ｔ）、ＳＯＣの電気データ、外部温度センサ１７で取得された移動体１１の外側の温度（ＴＥ）である環境データが用いられて監視部１６の非稼働時の電池１５の電圧、電流、ＳＯＣ、温度が推定される。

ここで、ステップＳ１１１ではステップＳ１１０と異なり、ＩＧＯＦＦの期間における電池１５の充放電に関する情報が無いので、電池１５の充電と放電のどちらが実施されたのかがわからない。このため、ＳＯＣの大小関係に基づいて充電および放電のどちらが実施されたが判定される。すなわち、直前ＩＧＯＮの最終ＳＯＣ＜直後ＩＧＯＮの開始ＳＯＣの場合、充電されたと判定される。直前ＩＧＯＮの最終ＳＯＣ＞直後ＩＧＯＮの開始ＳＯＣの場合、放電されたと判定される。

また、ＩＧＯＦＦの期間のうちのどのタイミングで電池１５の充放電が実施されたのかはわからない。例えば、ＩＧＯＮの期間からＩＧＯＦＦの期間に遷移した直後から電池１５の充放電が開始される場合がある。

あるいは、図５に示すように、時点Ｔ２０からＩＧＯＮの期間が始まり、時点Ｔ２１でＩＧＯＮからＩＧＯＦＦに遷移した後、一定時間経過後の時点Ｔ２２から時点Ｔ２３まで電池１５の充電が開始される場合がある。ＩＧＯＦＦからＩＧＯＮへの遷移は時点Ｔ２４以降である。

そこで、図６に示すように、時点Ｔ３０からＩＧＯＮの期間が始まり、最も可能性の高いＩＧＯＦＦ直後の時点Ｔ３１のタイミングから充放電されたと決め打ちして、電池１５の充放電電流が推定される。図６に示す例は、充電が実施された場合である。

まず、ＩＧＯＦＦ直前に、直前ＩＧＯＮの最終ＳＯＣがクラウドに格納されている。そして、ＩＧＯＦＦ直後の時点Ｔ３１から充電が開始される。これにより、電池１５のＳＯＣが上昇する。また、時点Ｔ３２で充電が終了する。この後、時点Ｔ３３でＩＧＯＮの期間が再開する。

時点Ｔ３３の後、電池１５のＯＣＶ（Open Circuit Voltage）の測定値から直後ＩＧＯＮの開始ＳＯＣが算出されると共にクラウドに格納される。直後ＩＧＯＮの開始ＳＯＣは、例えば、ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線に基づいて取得されている。時点Ｔ３３以降において、ＩＧＯＦＦの期間での電池１５の電流およびＳＯＣが推定される。

監視部１６の非稼働時の電池１５の電流およびＳＯＣは以下のように推定される。まず、充電電流値を測定することはできないので、事前に定められた所定電流値が推定電流として使用される。所定電流値［Ａ］は、所定電流値［Ａ］＝充放電器定格電力［ｋＷ］／電池パック定格電圧［Ｖ］である。所定電流値は、移動体１１の車種毎に決められている。

充放電器定格電力として、一般的な充放電器定格電力が使用される。充放電器定格電力は、例えば６［ｋＷ］である。電池パック定格電圧として、移動体１１の車種毎の電池パック定格電圧が設定されている。電池パック定格電圧は、例えば３００［Ｖ］である。

ＳＯＣは、推定電流値の積算により算出される。つまり、事前に定められた所定電流値と上述の数１により算出される。また、数１により算出されるＳＯＣがＯＣＶの測定値から算出された直後ＩＧＯＮの開始ＳＯＣに到達するまで推定電流が継続して流れたと仮定する。そして、数１により算出されるＳＯＣがＯＣＶの測定値から算出された直後ＩＧＯＮの開始ＳＯＣに到達したら電流の流れが停止される。これにより、時点Ｔ３１から時点Ｔ３２までに充電によって変化したＳＯＣが推定される。

図７に示すように、電池１５の放電が実施された場合も上記と同様に、最も可能性の高いＩＧＯＦＦ直後のタイミングから放電されたと決め打ちして、電池１５の充放電電流が推定される。

図７に示す一例では、時点Ｔ４０からＩＧＯＮの期間が始まる。そしてこの時点Ｔ４０から放電が始まっている。時間が経過して、時点Ｔ４１になると、ＩＧＯＮからＩＧＯＦＦに遷移する。この際、電池１５の放電が、ＩＧＯＮ時とは違う態様で実施される。なお、ＩＧＯＮ時における放電は、自然放電でもよい。時点Ｔ４１のＩＧＯＦＦ直前に、直前ＩＧＯＮの最終ＳＯＣがクラウドに格納されている。

時点Ｔ４１からの放電によって、電池１５のＳＯＣが減少していく。この放電は時点Ｔ４２で終了する。この後、時点Ｔ４３でＩＧＯＮの期間が再開する。なお、充電時と同様に、電池１５のＯＣＶの測定値から直後ＩＧＯＮの開始ＳＯＣが算出されると共にクラウドに格納されている。

監視部１６の非稼働時の電池１５の電流およびＳＯＣの推定方法は、充電の場合と同じである。すなわち、ＳＯＣは、事前に定められた所定電流値の積算により算出される。また、数１により算出されるＳＯＣがＯＣＶの測定値から算出された直後ＩＧＯＮの開始ＳＯＣに到達したら電流の流れが停止される。これにより、時点Ｔ４１から時点Ｔ４２までに放電によって変化したＳＯＣが推定される。

なお、ＩＧＯＦＦ直後のタイミングから電池１５が充放電されたと決め打ちせずに、電池１５の充放電電流およびＳＯＣが推定されてもよい。例えば、ＩＧＯＦＦのタイミングから一定時間経過後に電池１５が充放電されたと仮定して、電池１５の充放電電流およびＳＯＣが推定されてもよい。

以上のように、ステップＳ１１１において監視部１６の非稼働時の電池１５の電圧、電流、ＳＯＣ、温度が推定された後、推定部１３はステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１０８において、監視部１６の非稼働時の直前直後に、監視部１６の稼働中における電池１５のＳＯＣが所定値以上変化していないと判定された場合、推定部１３はステップＳ１１２に進む。この場合は、移動体１１が放置された状態である。

ステップＳ１１２では、監視部１６の非稼働時の電池１５の温度が推定される。具体的には、監視部１６の非稼働時の直前直後に稼働中の監視部１６によって取得部１８で取得された温度（Ｔ）の電気データと、外部温度センサ１７で取得された移動体１１の外側の温度（ＴＥ）である環境データと、が用いられて監視部１６の非稼働時の電池１５の温度が推定される。なお、放置の場合、電流は０Ａ、電圧は変化無し、ＳＯＣは変化無しである。この後、推定部１３はステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１３では、電池劣化診断が実行される。すなわち、推定部１３によって、電池１５の充放電状態と電池１５の温度とに基づいて電池１５の劣化状態が推定される。

具体的には、ステップＳ１０７、Ｓ１１０～Ｓ１１２で取得された各データに基づいて電池１５の劣化の変化分が得られる。また、推定部１３では、電池１５の初期状態から現在に至るまでの電池１５の劣化の変化分が積算されたことにより、現在の電池１５の劣化度合いが得られている。よって、今回の劣化の変化分がこれまでの電池１５の劣化度合いに積算されることで、電池１５の劣化度合いが最新の情報に更新される。

電池１５の劣化度合いには、監視部１６の稼働時における電池１５の劣化だけでなく、監視部１６の非稼働時における電池１５の劣化も含まれている。よって、移動体１１に搭載された電池１５の初期から現在に至るまでの期間における電池１５の劣化状態がわかる。このため、精度の高い電池１５の劣化診断結果が得られる。この精度の高い電池１５の劣化診断結果に関する情報が表示部１４に出力される。

ステップＳ１１４では、診断結果が表示される。例えば、ユーザの携帯情報端末に設けられている格納部に表示プログラムが格納されている。この場合、格納部は携帯情報端末の記憶媒体に対応する。

表示プログラムは、携帯情報端末のプロセッサに電池１５の劣化状態を表示させるアプリケーションプログラムである。表示プログラムは、電池１５の劣化状態のほかに、監視部１６の稼働時における電池１５の電気的な状態に関連する電気データと、監視部１６の非稼働時における電池１５の環境に関連する環境データのうちの少なくとも一方を表示部１４に表示させることができる。表示プログラムは、電池１５の劣化状態とともに、監視部１６の非稼働時における電池１５の劣化度合いに関連する情報を表示部１４に表示させることができる。

表示の方法は、劣化度合いを数値として表示する方法や、時間に対する劣化度合いの変化を表したグラフを表示する方法などがある。グラフ表示は、時間軸の時間間隔を自由に変更できるようにしてもよい。あるいは、電池１５の経歴を表示させてもよい。そして、監視部１６の稼働時に推定した電池１５の劣化度合いと、監視部１６の非稼働時に推定した電池１５の劣化度合いと、を区別して表示してもよい。この区別の表示は、例えば、色、明暗、字体などによって行うことができる。係る区別表示をすることで、電池１５の劣化度合いの推定の履歴をユーザに知らせることができる。

以上説明したように、本実施形態では、推定部１３によって、電気データと環境データに基づいて監視部１６の非稼働時における電池１５の劣化状態を推定している。よって、監視部１６の非稼働時における電池１５の劣化状態をユーザが知ることができる。

なお、取得部１８は、電池１５の個体情報を取得してもよい。そして、推定部１３は、電池１５の個体情報と、取得部１８で取得される電池１５の個体情報と、を照合することで電池１５の個体認証を行うようにしてもよい。推定部１３は、電池１５の個体情報が予め格納されていても良いし、電池１５の個体情報が格納されたデータベースにアクセスすることで電池１５の個体情報を取得してもよい。

電池１５の個体情報は図３のステップＳ１０２で取得される。電池１５の個体情報の照合は図３のステップＳ１１３で行われる。電池１５の個体情報の取得や照合は、図３に示すステップとは異なる、単独のステップで行ってもよい。

このように、電池管理システム１０に認証機能を持たせてもよい。例えば、個体認証は、バッテリ交換型の移動体１１で必要とされる。正規バッテリと非正規バッテリとを識別することができる。

バッテリ交換型の移動体１１に搭載される電池１５には、メモリが搭載される場合がある。この場合、電気データおよび環境データは、電池１５に搭載されたメモリに記憶されてもよい。電池１５のメモリが、監視部１６の稼働時における電池１５の電気的な状態に関連する電気データ、および、監視部１６の非稼働時における電池１５の環境に関連する環境データが記憶される記憶部となる。

電池１５のメモリが記憶部として機能する場合、記憶領域には、監視部１６が稼働から非稼働に遷移する前、および、監視部１６が非稼働から稼働に遷移した後の電気データと、監視部１６の継続的な非稼働時の環境データと、が記憶される。電気データには電池１５のＳＯＣが含まれ、環境データには移動体１１の外側の温度（ＴＥ）が含まれている。

監視部１６の非稼働時における電池１５の電気データの取得は、充電器１２に限られない。例えば、充電器１２と配電盤とを接続する電源線に通電用の電流センサなどを設けることで、移動体１１の通電電流などのデータを取得することができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。図８に示すように、充電器１２で取得された電気データが移動体１１の取得部１８を経由して推定部１３に送信される。このため、充電器１２は、例えば近距離無線通信などの通信手段を用いて電気データを移動体１１の取得部１８に出力する。取得部１８は、監視部１６および外部温度センサ１７から収集した電気データおよび環境データとは別に、充電器１２から取得した電気データを推定部１３に出力する。

（第３実施形態）
本実施形態では、主に第１、第２実施形態と異なる部分について説明する。図９に示すように、表示部１４は移動体１１に設けられている。つまり、表示プログラムが格納された格納部は、移動体１１に設けられている。表示部１４は、クラウドの推定部１３から電池診断結果の情報を受信して表示する。

表示部１４は、ナビゲーションパネルやメーターパネルなどの画面である。したがって、表示プログラムは、移動体１１のナビゲーション用の車載器やメーターパネル用の車載器に格納されている。

（第４実施形態）
本実施形態では、主に上記各実施形態と異なる部分について説明する。移動体１１の外側の温度（ＴＥ）は、外部温度センサ１７によって直接測定される場合に限らず、移動体１１の外側の温度（ＴＥ）に相当する情報であればよい。

本実施形態では、図１０に示すように、移動体１１はＧＰＳ（Global Positioning System）センサ１９を有する。ＧＰＳセンサ１９は、移動体１１の現在地の情報を取得する。取得部１８は、ＧＰＳセンサ１９から移動体１１の位置情報をセンサデータとして収集すると共に推定部１３に出力する。

推定部１３は、気象データが格納された気象サーバ２０から、移動体１１の現在地の現在の気象データを環境データとして取得する。気象サーバ２０には、各都市の気温のデータが格納されている。推定部１３は、移動体１１の現在値の気温のデータを移動体１１の外側の温度（ＴＥ）として採用する。よって、推定部１３は、取得した気温のデータに基づいて電池１５の劣化状態を推定する。

（他の実施形態）
上記各実施形態で示された電池管理システム１０の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、推定部１３は、移動体１１に設けられていてもよい。つまり、移動体１１の外部ではなく、移動体１１の内部において電池１５の劣化状態の診断を行ってもよい。

電動車両のような大型の移動体１１ではなく、ｅＶＴＯＬ（electric Vertical Take-Off and Landing aircraft）などの小型ドローンのような小型の移動体１１に電池管理システム１０を適用してもよい。電動車両の充電頻度は例えば３日に１回である。これに対し、ｅＶＴＯＬは充電頻度が例えば１日に９回であり、監視部１６の稼働時と非稼働時の頻度が高い。よって、監視部１６の非稼働時における電池１５の劣化状態の診断の効果が高い。

表示プログラムを格納する格納部は、表示プログラムがダウンロードされた移動体１１や携帯情報端末などに設けられるだけでなく、移動体１１や携帯情報端末などに表示プログラムを提供するサーバに設けられていてもよい。

各実施形態に記載の移動体１１、推定部１３、表示部１４のいずれも、コンピュータやプロセッサによって読み取り可能なデータとプログラムを非一時的に記憶する非遷移的実体的記憶媒体を有する。この非遷移的実体的記憶媒体は揮発性メモリと不揮発性メモリとを有している。非遷移的実体的記憶媒体は入力された諸情報やコンピュータやプロセッサの演算処理結果を記憶する。非遷移的実体的記憶媒体はコンピュータやプロセッサが演算処理するための各種プログラムと各種参照値を記憶している。なお、充電器１２にこの非遷移的実体的記憶媒体が含まれていてもよい。

各実施形態を組み合わせることができる。例えば、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせることで、充電器１２は状況に応じて電気データを推定部１３に直接送信するか、または移動体１１を経由して送信することができる。

あるいは、第１実施形態と第３実施形態とを組み合わせることで、電池１５の劣化状態を携帯情報端末の画面と移動体１１の画面の両方に表示させることができる。あるいは、第１実施形態と第４実施形態とを組み合わせることで、外部温度センサ１７または気象サーバ２０のいずれか一方または両方から移動体１１の外側の温度（ＴＥ）を取得することができる。

そのほか、第２実施形態と第３実施形態との組み合わせ、第２実施形態と第４実施形態との組み合わせ、第３実施形態と第４実施形態との組み合わせも可能である。３つ以上の実施形態を組み合わせることも可能である。

１０ 電池管理システム
１１ 移動体
１３ 推定部
１４ 表示部
１５ 電池
１６ 監視部
１８ 取得部

Claims (11)

1. 移動体（１１）に搭載された電池（１５）を監視する監視部（１６）の稼働時における前記電池の電気的な状態に関連する電気データ、および、前記監視部の非稼働時における前記電池の環境に関連する環境データを取得する取得部（１８）と、
   前記電気データと前記環境データに基づいて前記監視部の非稼働時における前記電池の劣化状態を推定する推定部（１３）と、
   前記監視部の非稼働時における前記電池の劣化状態をユーザに表示する表示部（１４）と、
   を有する電池管理システム。
2. 前記電気データには、前記監視部が稼働から非稼働に遷移する前、および、前記監視部が非稼働から稼働に遷移した後の前記電池のＳＯＣが含まれ、
   前記環境データには、前記監視部の非稼働時の前記移動体の外側の温度が含まれている請求項１に記載の電池管理システム。
3. 前記推定部は、
   前記監視部が稼働から非稼働に遷移する前の前記ＳＯＣと、前記監視部が非稼働から稼働に遷移した後の前記ＳＯＣとの変化に基づいて、前記監視部の非稼働時の充放電状態を推定し、
   前記監視部の非稼働時の前記移動体の前記外側の温度に基づいて、前記監視部の非稼働時における前記電池の温度を推定し、
   前記充放電状態と前記電池の温度とに基づいて前記電池の劣化状態を推定する請求項２に記載の電池管理システム。
4. 前記取得部は、前記電池の個体情報を取得し、
   前記推定部は、前記電池の個体情報と、前記取得部で取得される前記電池の個体情報と、を照合することで前記電池の個体認証を行う請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電池管理システム。
5. 移動体（１１）に搭載された電池（１５）を監視する監視部（１６）の非稼働時における前記電池の劣化状態をユーザに表示する電池管理システムに含まれ、
   前記監視部の稼働時における前記電池の電気的な状態に関連する電気データ、および、前記監視部の非稼働時における前記電池の環境に関連する環境データが記憶される記憶部。
6. 前記監視部が稼働から非稼働に遷移する前、および、前記監視部が非稼働から稼働に遷移した後の前記電気データと、
   前記監視部の継続的な非稼働時の前記環境データと、が記憶される請求項５に記載の記憶部。
7. 前記電気データには、前記電池のＳＯＣが含まれ、
   前記環境データには、前記移動体の外側の温度が含まれている請求項６に記載の記憶部。
8. 移動体（１１）に搭載された電池（１５）を監視する監視部（１６）の非稼働時における前記電池の劣化状態をユーザに表示する電池管理システムに含まれ、
   プロセッサに、
   前記電池の劣化状態のほかに、前記監視部の稼働時における前記電池の電気的な状態に関連する電気データと、前記監視部の非稼働時における前記電池の環境に関連する環境データのうちの少なくとも一方を表示部（１４）に表示させる表示プログラム。
9. 移動体（１１）に搭載された電池（１５）を監視する監視部（１６）の非稼働時における前記電池の劣化状態をユーザに表示する電池管理システムに含まれ、
   プロセッサに、
   前記電池の劣化状態のほかに、前記監視部の稼働時における前記電池の電気的な状態に関連する電気データと、前記監視部の非稼働時における前記電池の環境に関連する環境データのうちの少なくとも一方を表示部（１４）に表示させる表示プログラムが格納されている格納部。
10. 携帯情報端末に設けられている請求項９に記載の格納部。
11. 前記移動体に設けられている請求項９に記載の格納部。

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