JP4893703B2

JP4893703B2 - 蓄電装置の劣化表示システムおよび蓄電装置の劣化表示方法

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Publication number: JP4893703B2
Application number: JP2008181524A
Authority: JP
Inventors: 昌利内田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2028-07-11
Also published as: US8232875B2; DE102009027595A1; JP2010022154A; DE102009027595B4; US20100007481A1

Description

この発明は、蓄電装置の劣化表示システムおよび蓄電装置の劣化表示方法に関し、特に、車両に搭載された走行用の蓄電装置について評価された劣化状況に関する情報を表示するための劣化表示システムおよび劣化表示方法に関する。

特開平５−２２７６６９号公報（特許文献１）は、電気自動車用のバッテリ充電装置を開示する。このバッテリ充電装置は、電気自動車に搭載されるバッテリに関する情報をデータベース化し、バッテリの使用状況から適切な充電等を行なうために充電器側で全情報を記録し診断するバッテリ管理システムを備える。

具体的には、車には、バッテリ、ＩＣカードリーダ・ライタ、車に関する運転情報を検知する車センサ、バッテリに関する使用時の情報を検知するバッテリセンサ等が搭載される。車センサおよびバッテリセンサからの信号は、ＩＣカードリーダ・ライタに入力され、ＩＣカードに記録される。また、ＩＣカードに記録された情報は、ＩＣカードリーダ・ライタで必要時に読取られ、車側表示部に表示される。これにより、運転者は、バッテリの充電量や寿命等を知ることができる。

充電のサービスステーションには、充電設備、充電器制御部、ＩＣカードリーダ・ライタ等が備えられる。ＩＣカードリーダ・ライタは、ＩＣカードに記録されたバッテリに関する情報を読出して充電に関する診断結果を得る解析手段を含み、その診断結果が充電器制御部に与えられる。充電器制御部は、ＩＣカードリーダ・ライタから与えられる診断結果に応じて、充電器による充電開始や終了、充電電圧や電流等を制御する。

このバッテリ充電装置によると、バッテリの診断結果に基づいてバッテリの種類に応じて充電を効率よく行なうことができ、電力エネルギーの損失を防止することができる（特許文献１参照）。
特開平５−２２７６６９号公報

上記のバッテリ充電装置では、バッテリの寿命などの劣化状況が車両のユーザー（運転者）に表示される。一方、ユーザーだけでなく、車両の保守を行なうディーラーや、車両を製造するメーカーにおいても、走行用の蓄電装置（バッテリやキャパシタなど）の劣化状況を把握したいとのニーズがある。ディーラーにとっては、蓄電装置の劣化状況に基づいて適切な保守を実施することができるし、メーカーにとっては、蓄電装置の劣化状況を検証して以後の改良にフィードバックすることができる。

しかしながら、ユーザーとディーラーとメーカーとでは、把握したい情報は異なり、ユーザー、ディーラーおよびメーカーの各々の利用目的に応じて劣化状況を適切に表示する必要がある。上記公報に開示されるバッテリ充電装置は、このような観点についての検討はなされていない。

そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、蓄電装置の劣化状況に関する情報を受け手に応じて適切に表示可能な蓄電装置の劣化表示システムを提供することである。

また、この発明の別の目的は、蓄電装置の劣化状況に関する情報を受け手に応じて適切に表示可能な蓄電装置の劣化表示方法を提供することである。

この発明によれば、蓄電装置の劣化表示システムは、車両に搭載された走行用の蓄電装置について評価された劣化状況に関する情報を表示するための蓄電装置の劣化表示システムであって、データ加工部と、表示部とを備える。データ加工部は、劣化状況に関する情報を、車両のユーザー向けの第１の表示項目、車両の保守を行なうディーラー向けの第２の表示項目、および車両を製造するメーカー向けの第３の表示項目に加工する。表示部は、データ加工部によって第１から第３の表示項目に加工された情報を、ユーザー、ディーラーおよびメーカーに向けて表示する。

好ましくは、第１の表示項目は、蓄電装置の寿命に関する情報を含む。
さらに好ましくは、蓄電装置の寿命に関する情報は、車両が使用される地域において法規として定められた寿命保証に関する情報と、蓄電装置の使用実績に基づき評価された寿命に関する情報とを含む。

好ましくは、第２の表示項目は、蓄電装置の異常発生状況に関する情報を含む。
好ましくは、第３の表示項目は、予め解析された蓄電装置の劣化予測を示す情報と、蓄電装置の使用実績に基づき評価された劣化実績を示す情報とを含む。

好ましくは、蓄電装置の劣化表示システムは、表示制御部をさらに備える。表示制御部は、表示部の利用者の要求に応じて、表示部に表示される情報を第１から第３の表示項目のいずれかに切替える。

また、この発明によれば、蓄電装置の劣化表示方法は、車両に搭載された走行用の蓄電装置について評価された劣化状況に関する情報を表示するための蓄電装置の劣化表示方法であって、劣化状況に関する情報を、車両のユーザー向けの第１の表示項目、車両の保守を行なうディーラー向けの第２の表示項目、および車両を製造するメーカー向けの第３の表示項目に加工するステップと、第１から第３の表示項目に加工された情報を、ユーザー、ディーラーおよびメーカーに向けて表示するステップとを備える。

好ましくは、蓄電装置の劣化表示方法は、劣化状況に関する情報を利用する利用者の要求に応じて、利用者に向けて表示される情報を第１から第３の表示項目のいずれかに切替えるステップをさらに備える。

この発明においては、走行用の蓄電装置について評価された劣化状況に関する情報が、車両のユーザー向け、車両の保守を行なうディーラー向け、および車両を製造するメーカー向けに加工されて表示される。

したがって、この発明によれば、蓄電装置の劣化状況に関する情報を受け手（ユーザー、ディーラー、メーカー）に応じて適切に表示することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による、蓄電装置の劣化表示システムの全体図である。図１を参照して、劣化表示システム１００は、車両１０と、電力ケーブル２０と、電力ステーション３０と、充放電装置４０と、表示端末５０とを備える。

車両１０は、走行用動力源として蓄電装置およびモータを搭載した電動車両であり、たとえば、電気自動車やハイブリッド車両、燃料電池車などから成る。車両１０は、電力ケーブル２０によって電力ステーション３０に接続可能であり、電力ケーブル２０に設けられた充放電装置４０によって、電力ステーション３０から蓄電装置を充電することができ、また、蓄電装置から電力ステーション３０へ給電することができる。

電力ケーブル２０は、電力ステーション３０と車両１０とを電気的に接続するための電力線である。また、電力ケーブル２０は、車両１０と充放電装置４０との間のデータ通信媒体としても用いられる。電力ステーション３０は、電力ケーブル２０を介して車両１０へ充電電力を供給可能であり、また、車両１０から電力を受けて系統電源や各種負荷へ供給可能である。

充放電装置４０は、電力ステーション３０から車両１０の蓄電装置の充電時、電力ステーション３０から車両１０への給電を制御する。また、充放電装置４０は、車両１０から電力ステーション３０への給電時、車両１０から電力ステーション３０への給電を制御する。

さらに、充放電装置４０は、車両１０に搭載された蓄電装置のデータを電力ケーブル２０を介して収集し、蓄電装置の劣化状況を評価する。そして、充放電装置４０は、その評価された劣化状況に関するデータを、車両１０のユーザー向けの第１の表示項目、車両１０の保守を行なうディーラー向けの第２の表示項目、および車両１０を製造するメーカー向けの第３の表示項目に加工し、表示端末５０へ出力する。

表示端末５０は、充放電装置４０に接続され、ユーザー向けに加工された第１の表示項目、ディーラー向けに加工された第２の表示項目、およびメーカー向けに加工された第３の表示項目に加工された表示データを端末利用者の要求に応じて切替表示することができる。

図２は、図１に示した充放電装置４０の機能ブロック図である。図２を参照して、充放電装置４０は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１１０と、劣化評価部１１２と、記憶部１１４と、データ加工部１１６と、表示制御部１１８と、充放電制御部１２０と、リフレッシュ制御部１２２とを含む。

Ｉ／Ｆ部１１０は、電力ケーブル２０を介して車両１０と通信を行なう。Ｉ／Ｆ部１１０は、電力ステーション３０から車両１０の蓄電装置の充電時または車両１０から電力ステーション３０への給電時、充放電制御部１２０と車両１０との間の通信を制御する。また、Ｉ／Ｆ部１１０は、車両１０の蓄電装置の劣化状況を評価するためのデータを車両１０から電力ケーブル２０を介して受け、その受けたデータを劣化評価部１１２へ出力する。なお、Ｉ／Ｆ部１１０は、たとえばモデム等の通信装置によって構成される。

劣化評価部１１２は、蓄電装置に関するデータを車両１０から収集し、その収集されたデータに基づいて蓄電装置の劣化状況を評価する。一例として、劣化評価部１１２は、電力ステーション３０から車両１０の蓄電装置の充電時または車両１０から電力ステーション３０への給電時など車両走行時に比べて環境が安定した条件下で収集される蓄電装置の電圧や電流、温度等のデータを用いて、蓄電装置の寿命やセル毎の異常状況等の劣化状況を評価する。そして、劣化評価部１１２は、その評価した劣化状況に関するデータを記憶部１１４へ出力する。記憶部１１４は、劣化評価部１１２により評価された蓄電装置の劣化状況に関するデータを記憶する。

データ加工部１１６は、劣化評価部１１２により評価された蓄電装置の劣化状況に関するデータを記憶部１１４から読出し、その読出された劣化状況に関するデータを、ユーザー向けの第１の表示項目、ディーラー向けの第２の表示項目、およびメーカー向けの第３の表示項目に加工する。具体的には、蓄電装置の寿命をユーザーが容易に把握可能とするために、データ加工部１１６は、ユーザー向けの第１の表示項目として、たとえば蓄電装置の寿命に関するデータに加工する。また、蓄電装置の状態をディーラーが把握してユーザーに対して適切な説明を行なえるように、データ加工部１１６は、ディーラー向けの第２の表示項目として、たとえば蓄電装置の異常発生状況に関するデータに加工する。また、蓄電装置の劣化状況を検証して以後の改良にフィードバック可能とするために、データ加工部１１６は、メーカー向けの第３の表示項目として、たとえば、予め解析された蓄電装置の劣化予測と蓄電装置の使用実績に基づき評価された劣化実績とを比較したデータに加工する。

表示制御部１１８は、充放電装置４０に接続される表示端末５０の表示を制御する。具体的には、表示制御部１１８は、車両１０のユーザー向けの表示要求を表示端末５０から受けると、劣化評価部１１２により評価された劣化状況に関するデータをユーザー向けの第１の表示項目に加工するようにデータ加工部１１６へ指示し、データ加工部１１６により加工されたデータを表示端末５０へ出力する。また、表示制御部１１８は、ディーラー向けの表示要求を表示端末５０から受けると、劣化評価部１１２により評価された劣化状況に関するデータをディーラー向けの第２の表示項目に加工するようにデータ加工部１１６へ指示し、データ加工部１１６により加工されたデータを表示端末５０へ出力する。さらに、表示制御部１１８は、メーカー向けの表示要求を表示端末５０から受けると、劣化評価部１１２により評価された劣化状況に関するデータをメーカー向けの第３の表示項目に加工するようにデータ加工部１１６へ指示し、データ加工部１１６により加工されたデータを表示端末５０へ出力する。

充放電制御部１２０は、電力ステーション３０から車両１０の蓄電装置の充電時、蓄電装置の充電を実行するための充電実行指令をＩ／Ｆ部１１０を介して車両１０へ出力する。また、充放電制御部１２０は、車両１０から電力ステーション３０への給電時、車両１０から電力ステーション３０への給電を実行するための給電実行指令をＩ／Ｆ部１１０を介して車両１０へ出力する。

リフレッシュ制御部１２２は、いわゆるメモリ効果による充放電容量の低下やサルフェーションによる劣化からの回復を図るために、蓄電装置を満充電または完全放電に近づけて蓄電装置をリフレッシュさせるための制御を行なう。リフレッシュ制御部１２２は、蓄電装置のリフレッシュ要求を受けると、蓄電装置を満充電または完全放電に近づけるための充放電指令を充放電制御部１２０へ出力する。

図３は、図１に示した充放電装置４０による蓄電装置の劣化表示に関する処理を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図３を参照して、充放電装置４０の表示制御部１１８は、表示端末５０から表示要求が有ったか否かを判定する（ステップＳ１０）。表示端末５０からの表示要求が無い場合には（ステップＳ１０においてＮＯ）、以降の一連の処理は実行されずにステップＳ９０へ処理が移行される。

ステップＳ１０において表示端末５０からの表示要求が有ったものと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、表示制御部１１８からデータ加工部１１６へその旨が通知される。そうすると、データ加工部１１６は、蓄電装置の劣化状況に関するデータ（劣化評価データ）が記憶部１１４に記憶されているか否かを判定する（ステップＳ２０）。記憶部１１４にデータがない場合には（ステップＳ２０においてＮＯ）、以降の一連の処理は実行されずにステップＳ９０へ処理が移行される。

ステップＳ２０において記憶部１１４にデータが有ると判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、データ加工部１１６は、劣化評価データを記憶部１１４から取得する（ステップＳ３０）。そして、表示端末５０において要求された表示種別がユーザー向けのものであった場合（ステップＳ４０において「ユーザー向」）、データ加工部１１６は、記憶部１１４から取得したデータをユーザー向けの第１の表示項目に加工する（ステップＳ５０）。一方、表示端末５０において要求された表示種別がディーラー向けのものであった場合には（ステップＳ４０において「ディーラー向」）、データ加工部１１６は、記憶部１１４から取得したデータをディーラー向けの第２の表示項目に加工する（ステップＳ６０）。また、表示端末５０において要求された表示種別がメーカー向けのものであった場合には（ステップＳ４０において「メーカー向」）、データ加工部１１６は、記憶部１１４から取得したデータをメーカー向けの第３の表示項目に加工する（ステップＳ７０）。

そして、データ加工部１１６は、表示種別に応じて加工された表示データを表示制御部１１８へ出力し、表示制御部１１８は、データ加工部１１６から受けた表示データを表示端末５０へ出力する（ステップＳ８０）。

図４は、図１に示した充放電装置４０による蓄電装置の劣化評価に関する処理を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図４を参照して、電力ステーション３０から車両１０の蓄電装置の充電または車両１０から電力ステーション３０への給電が行なわれているとき（ステップＳ２１０においてＹＥＳ）、劣化評価部１１２は、蓄電装置の劣化状況を評価するためのデータ収集を実施するか否かを判定する（ステップＳ２２０）。

劣化評価部１１２は、データ収集を実施するものと判定すると（ステップＳ２２０においてＹＥＳ）、Ｉ／Ｆ部１１０を介して車両１０へその旨を通知し、蓄電装置の電圧、電流および温度、ならびに電力ケーブル２０を介して授受される電流および電圧の各検出データを車両１０から収集する（ステップＳ２３０）。一方、ステップＳ２２０においてデータ収集を実施しないと判定されると（ステップＳ２２０においてＮＯ）、ステップＳ２４０へ処理が移行する。

次いで、劣化評価部１１２は、データ収集が完了したか否かを判定する（ステップＳ２４０）。劣化評価部１１２は、データ収集が完了していないと判定すると（ステップＳ２４０においてＮＯ）、ステップＳ２６０へ処理が移行する。

ステップＳ２４０においてデータ収集が完了したと判定されると（ステップＳ２４０においてＹＥＳ）、劣化評価部１１２は、ステップＳ２３０において収集されたデータを用いて、車両１０の蓄電装置の劣化状況を評価する（ステップＳ２５０）。一例として、劣化評価部１１２は、収集データに基づいて蓄電装置の充電効率を算出し、その算出された充電効率に基づいて蓄電装置の寿命を評価する。なお、この寿命評価は、蓄電装置の劣化の進行に伴ない蓄電装置の充電効率が低下することを利用したものである。

図５〜図１７は、表示端末５０に表示される画面の一例を示した図である。図５は、蓄電装置の劣化診断表示のトップ画面である表示メニュー選択画面を示す。この表示メニュー選択画面から、「ユーザー向け」、「ディーラー向け」および「メーカー向け」の表示を選択することができる。なお、特に図示しないが、端末利用者の暗証番号を入力可能とし、たとえば、車両のユーザーは「ディーラー向け」や「メーカー向け」の表示を選択できないようにしてもよい。

図６〜図８は、図５に示した表示メニュー選択画面において「ユーザー向け」が選択された場合の表示の一例を示す。表示メニュー選択画面において「ユーザー向け」が選択されると、「ユーザー向け」の劣化診断表示のトップ画面が表示される（図６）。この画面において「時間表示」が選択されると、蓄電装置の劣化状況が使用時間の尺度で表示され、「距離表示」が選択されると、蓄電装置の劣化状況が走行距離の尺度で表示される。図７は、図６に示した画面において「時間表示」が選択された場合の表示の一例を示す。この画面では、充放電装置４０のデータ加工部１１６（図２）によって加工された第１の表示項目としてのデータ、すなわち、蓄電装置の使用実績、寿命および余寿命が、時間単位でグラフ表示される。これにより、車両１０のユーザーは、蓄電装置の寿命を一目で容易に把握することができる。

また、図７に示した画面において「改善情報表示」が選択されると、蓄電装置の寿命を改善するために車両１０の使い方の変更を利用者に促す改善情報が表示される（図８）。たとえば、ブレーキングの操作速度を和らげることは、回生ブレーキによる回生電力が蓄電装置へ急激に流入するのを回避し、その結果、蓄電装置の寿命改善に寄与する。また、電力ステーション３０から車両１０の蓄電装置の充電時間を制限することも、蓄電装置への負荷が軽減することにより蓄電装置の寿命改善に寄与する。また、極低温下や高温下での蓄電装置の使用は蓄電装置に大きな負荷がかかるので、蓄電装置の使用温度を制限することも蓄電装置の寿命改善に寄与する。また、蓄電装置のリフレッシュ制御を実施することも、メモリ効果やサルフェーションによる劣化等からの回復が図られ、蓄電装置の寿命改善に寄与する。そして、これらの項目につき、現状値と、改善値（目標値）と、改善を図った場合の寿命延長推定値が表示される。

図９〜図１４は、図５に示した表示メニュー選択画面において「ディーラー向け」が選択された場合の表示の一例を示す。表示メニュー選択画面において「ディーラー向け」が選択されると、「ディーラー向け」の劣化診断表示のトップ画面が表示される（図９）。この画面においても、「ユーザー向け」の場合と同様に、「時間表示」が選択されると、蓄電装置の劣化状況が使用時間の尺度で表示され、「距離表示」が選択されると、蓄電装置の劣化状況が走行距離の尺度で表示される。図１０は、図９に示した画面において「時間表示」が選択された場合の表示の一例を示す。表示画面中、「現状」は、現状の蓄電装置の劣化状況を示し、「改善」は、図８に示した「改善」を実施した場合の劣化状況の予測を示す。

図１０に示した画面において「現状」が選択されると、現状の劣化状況の詳細が表示される（図１１）。さらに、図１１に示した画面において「セル・モジュール別表示」が選択されると、蓄電装置のセル毎についての正常／異常の診断結果が表示される（図１２）。ディーラーは、これらの表示に基づいて、車両１０に搭載された蓄電装置の保守を適切に行なうことができる。

また、図１０に示した画面において「改善」が選択されると、図８に示した「改善」をした場合の今後の点検情報が表示される（図１３）。たとえば、次回点検予定日とその際に点検すべき項目や、蓄電装置が寿命に達したときに表示され得るダイアグ（異常表示）の予想が表示される。

さらに、図１３に示した画面において「推奨条件表示」が選択されると、電力ステーション３０から車両１０の蓄電装置を充電する際の推奨充電条件が表示される（図１４）。ディーラーは、これらの表示に基づいて蓄電装置の劣化状況を定量的に把握することができ、車両１０の利用者に対して適切な説明をすることが可能となる。

図１５〜図１７は、図５に示した表示メニュー選択画面において「メーカー向け」が選択された場合の表示の一例を示す。表示メニュー選択画面において「メーカー向け」が選択されると、「メーカー向け」の劣化診断表示のトップ画面が表示される（図１５）。この画面においても、「ユーザー向け」の場合と同様に、「時間表示」が選択されると、蓄電装置の劣化状況が使用時間の尺度で表示され、「距離表示」が選択されると、蓄電装置の劣化状況が走行距離の尺度で表示される。

図１６は、図１５に示した画面において「時間表示」が選択された場合の表示の一例を示す。この表示画面には、メーカーにおいて収集される多数の蓄電装置のデータに基づき解析された寿命予測マップ（寿命領域）と比較可能なかたちで、車両１０に搭載された蓄電装置の劣化進行状況が表示される。寿命予測マップ（寿命領域）は、メーカーにより予め作成され、インターネットや記録媒体等の伝達媒体を用いて充放電装置４０または表示端末５０にインストールされる。また、劣化状況をより詳細に解析可能なデータとして、蓄電装置のセル毎の詳細なダイアグ（異常情報）も表示される（図１７）。メーカー担当者は、これらの表示に基づいて、蓄電装置の寿命が設計当初の予測と合致しているか等を検証することができ、今後の改良にフィードバックすることができる。

次に、図１に示した車両１０の構成について説明する。図１８は、図１に示した車両１０の概略構成図である。図１８を参照して、車両１０は、動力出力装置２１０と、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２２０と、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２と、コネクタ２３０と、Ｉ／Ｆ装置２４０とを含む。

動力出力装置２１０は、車両１０の駆動力を出力する。また、動力出力装置２１０は、コネクタ２３０に接続される電力ケーブル２０（図１）を介して電力ステーション３０（図１）と電力を授受することができる。なお、動力出力装置２１０の構成については、後ほど説明する。コネクタ２３０は、電力ケーブル２０を車両１０に電気的に接続するための電力インターフェースである。Ｉ／Ｆ装置２４０は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２に接続され、電力ケーブル２０に設けられる充放電装置４０（図１）と電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２および電力ケーブル２０を介して通信を行なう。Ｉ／Ｆ装置２４０は、たとえばモデム等の通信装置から成る。

車両ＥＣＵ２２０は、車両の動作モードが走行モードのとき、動力出力装置２１０に含まれるモータジェネレータのトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２を動力出力装置２１０へ出力する。

また、車両ＥＣＵ２２０は、動作モードが充電モードのとき、電力ステーション３０からの充電電流の目標値である電流指令ＩＲを生成して動力出力装置２１０へ出力する。さらに、車両ＥＣＵ２２０は、動作モードが給電モードのとき、電力ステーション３０への給電電流の目標値である電流指令ＩＲを生成して動力出力装置２１０へ出力する。

また、さらに、車両ＥＣＵ２２０は、動作モードが充電モードまたは給電モードであって電力ステーション３０と電力の授受が行なわれているとき、動力出力装置２１０内の蓄電装置の電圧Ｖｂ、電流Ｉｂおよび温度Ｔｂ、ならびに電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２の電流Ｉａｃおよび電圧Ｖａｃの各検出値をＩ／Ｆ装置２４０を介して充放電装置４０へ出力する。なお、この各検出値のデータは、充放電装置４０において蓄電装置の劣化状況の評価に用いられる。

図１９は、図１８に示した動力出力装置２１０の機能ブロック図である。図１９を参照して、動力出力装置２１０は、エンジン２５０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割装置２５２と、車輪２５４とを含む。また、動力出力装置２１０は、蓄電装置Ｂと、昇圧コンバータ２５６と、インバータ２５８，２６０と、ＭＧ−ＥＣＵ２６２と、正極線ＰＬ１，ＰＬ２と、負極線ＮＬ１，ＮＬ２と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６４とをさらに含む。さらに、動力出力装置２１０は、電圧センサ２７２，２７８と、電流センサ２７４，２８０と、温度センサ２７６とをさらに含む。

動力分割装置２５２は、エンジン２５０とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とに結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば、動力分割装置２５２としては、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車を用いることができる。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２５０によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン２５０の始動を行ない得る電動機として動作するものとして動力出力装置２１０に組込まれ、モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪である車輪２５４を駆動する電動機として動力出力装置２１０に組込まれる。

蓄電装置Ｂは、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。走行モード時、蓄電装置Ｂは、昇圧コンバータ２５６へ電力を供給し、また、昇圧コンバータ２５６から出力される電力を受けて充電される。充電モード時は、蓄電装置Ｂは、電力ステーション３０からの充電電力をＡＣ／ＤＣコンバータ２６４から受けて充電される。給電モード時は、蓄電装置Ｂは、電力ステーション３０へ給電される電力をＡＣ／ＤＣコンバータ２６４へ出力する。

コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間の電圧変動を平滑化する。昇圧コンバータ２５６は、蓄電装置Ｂから受ける直流電圧を昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を正極線ＰＬ２へ出力する。また、昇圧コンバータ２５６は、正極線ＰＬ２を介してインバータ２５８，２６０から受ける直流電圧を蓄電装置Ｂの電圧レベルに降圧して蓄電装置Ｂを充電する。昇圧コンバータ２５６は、たとえば、昇降圧型のチョッパ回路などによって構成される。

コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ２との間の電圧変動を平滑化する。インバータ２５８は、正極線ＰＬ２から受ける直流電圧を３相交流電圧に変換し、その変換した３相交流電圧をモータジェネレータＭＧ１へ出力する。また、インバータ２５８は、エンジン２５０の出力を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電した３相交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を正極線ＰＬ２へ出力する。

インバータ２６０は、正極線ＰＬ２から受ける直流電圧を３相交流電圧に変換し、その変換した３相交流電圧をモータジェネレータＭＧ２へ出力する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ２６０は、車両の制動時、車輪２５４からの回転力を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した３相交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を正極線ＰＬ２へ出力する。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、３相交流電動機であり、たとえば３相交流同期電動機から成る。モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２５０の出力を用いて３相交流電圧を発生し、その発生した３相交流電圧をインバータ２５８へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ１は、インバータ２５８から受ける３相交流電圧によって駆動力を発生し、エンジン２５０の始動を行なう。モータジェネレータＭＧ２は、インバータ２６０から受ける３相交流電圧によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータＭＧ２は、車両の制動時、３相交流電圧を発生してインバータ２６０へ出力する。

ＡＣ／ＤＣコンバータ２６４は、充電モード時、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２から受ける電力ステーション３０からの充電電力（交流）を直流電力に変換し、その変換した直流電力を蓄電装置Ｂへ出力する。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６４は、給電モード時、蓄電装置Ｂから出力される直流電力を交流電力に変換し、その変換した交流電力を電力ステーション３０に電気的に接続される電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２へ出力する。

電圧センサ２７２は、蓄電装置Ｂの電圧Ｖｂを検出し、その検出値を車両ＥＣＵ２２０（図１８）へ出力する。電流センサ２７４は、蓄電装置Ｂに入出力される電流Ｉｂを検出し、その検出値を車両ＥＣＵ２２０へ出力する。温度センサ２７６は、蓄電装置Ｂの温度Ｔｂを検出し、その検出値を車両ＥＣＵ２２０へ出力する。電圧センサ２７８は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２間の電圧Ｖａｃを検出し、その検出値をＭＧ−ＥＣＵ２６２および車両ＥＣＵ２２０へ出力する。電流センサ２８０は、電力線ＡＣＬ１に流れる電流Ｉａｃを検出し、その検出値をＭＧ−ＥＣＵ２６２および車両ＥＣＵ２２０へ出力する。なお、電流センサ２８０は、電力線ＡＣＬ２に流れる電流を検出してＭＧ−ＥＣＵ２６２へ出力してもよい。

ＭＧ−ＥＣＵ２６２は、走行モード時、車両ＥＣＵ２２０からのトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２に基づいて、昇圧コンバータ２５６およびインバータ２５８，２６０を駆動するための制御信号を生成し、その生成した制御信号を昇圧コンバータ２５６およびインバータ２５８，２６０へ出力する。

また、ＭＧ−ＥＣＵ２６２は、充電モード時、車両ＥＣＵ２２０からの電流指令ＩＲに基づいて、電力ステーション３０から電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２に与えられる充電電力（交流）を直流電力に変換して蓄電装置Ｂを充電するようにＡＣ／ＤＣコンバータ２６４を駆動するための制御信号を生成し、その生成した制御信号をＡＣ／ＤＣコンバータ２６４へ出力する。

また、ＭＧ−ＥＣＵ２６２は、給電モード時、車両ＥＣＵ２２０からの電流指令ＩＲに基づいて、蓄電装置Ｂから出力される直流電力を交流電力に変換して電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２へ出力するようにＡＣ／ＤＣコンバータ２６４を駆動するための制御信号を生成し、その生成した制御信号をＡＣ／ＤＣコンバータ２６４へ出力する。

以上のように、この実施の形態１においては、車両１０に搭載された走行用の蓄電装置Ｂについて評価された劣化状況に関するデータが、データ加工部１１６により、ユーザー向けの第１の表示項目、ディーラー向けの第２の表示項目、およびメーカー向けの第３の表示項目に加工されて表示端末５０に切替表示される。したがって、この実施の形態１によれば、車両１０のユーザー、ディーラーおよびメーカーに対して、蓄電装置Ｂの劣化状況に関する情報を適切に表示することができる。

［変形例］
上記においては、充放電装置４０のデータ加工部１１６によって第１〜第３の表示項目毎に加工された表示データは、充放電装置４０に接続される表示端末５０に表示されるものとしたが、データ加工部１１６により加工された表示データを車両１０、ディーラーおよびメーカーの各々へ送信して各サイトにおいて表示するようにしてもよい。

図２０は、実施の形態１の変形例による、蓄電装置の劣化表示システムの全体図である。図２０を参照して、劣化表示システム１００Ａは、車両１０と、電力ケーブル２０と、電力ステーション３０と、充放電装置４０Ａと、表示端末５０Ａ〜５０Ｃと、データ通信網６０とを備える。

表示端末５０Ａは、車両１０に搭載され、たとえばカーナビゲーション装置によって構成される。表示端末５０Ｂは、ディーラー用の表示端末であって、たとえばディーラーに設けられる電力ステーション３０に接続される。表示端末５０Ｃは、メーカー用の表示端末であって、たとえばデータ通信網６０に接続される。データ通信網６０は、たとえばインターネット網である。なお、ディーラー用の表示端末５０Ｂは、データ通信網６０に接続されてもよい。

充放電装置４０Ａは、蓄電装置の劣化状況に関するデータを、車両１０のユーザー向けの第１の表示項目、車両１０の保守を行なうディーラー向けの第２の表示項目、および車両１０を製造するメーカー向けの第３の表示項目に加工する。そして、充放電装置４０Ａは、その加工された表示データを電力ケーブル２０を介して車両１０の表示端末５０Ａへ送信する。また、ディーラーに設けられる電力ステーション３０に車両１０が接続されているとき、充放電装置４０Ａは、電力ステーション３０に接続されたディーラー用の表示端末５０Ｂへ表示データを送信する。さらに、充放電装置４０Ａは、データ通信網６０を介してメーカー用の表示端末５０Ｃへ表示データを送信する。

なお、充放電装置４０Ａは、第１〜第３の表示項目にそれぞれ加工された第１〜第３の表示データを表示端末５０Ａ〜５０Ｃへそれぞれ送信するようにしてもよい。なお、充放電装置４０Ａのその他の機能は、実施の形態１における充放電装置４０と同じである。

図２１は、図２０に示した充放電装置４０Ａの機能ブロック図である。図２１を参照して、充放電装置４０Ａは、図２に示した実施の形態１における充放電装置４０の構成において、表示制御部１１８に代えてデータ送信部１２４を含む。

データ送信部１２４は、データ加工部１１６によって第１〜第３の表示項目毎に加工された表示データをデータ加工部１１６から受け、その受けた表示データを車両１０の表示端末５０Ａ、ディーラー用の表示端末５０Ｂ、およびメーカー用の表示端末５０Ｃの各々へ送信する。

なお、上述のように、データ送信部１２４は、第１〜第３の表示項目にそれぞれ加工された第１〜第３の表示データを表示端末５０Ａ〜５０Ｃへそれぞれ送信するようにしてもよい。また、データ送信部１２４は、表示端末５０Ａ〜５０Ｃからデータの送信要求を受けたときに、第１〜第３の表示項目毎に加工された表示データの全てまたは表示端末に対応する表示データを送信要求先の表示端末へ送信するようにしてもよい。

［実施の形態２］
地域によっては、車両走行用の蓄電装置に対してたとえば１０年や１５万マイル等の寿命保証を法規で定めるところもあり、走行用に蓄電装置を搭載した電動車両の普及に伴ないこのような法規を定める地域は今後増加していくものと想定される。そこで、この実施の形態２では、蓄電装置の劣化状況を車両の利用者に表示するに際し、法規により定められた寿命保証値が併せて表示される。

図２２，２３は、実施の形態２における蓄電装置の劣化表示画面の一例を示した図である。図２２を参照して、この画面には、法規により定められた蓄電装置の寿命保証値（法規）と、現時点での蓄電装置の寿命（現走行）が比較表示される。この現時点での寿命は、劣化評価部１１２によって評価された現時点での蓄電装置の寿命予測を示したものである。この図２２では、蓄電装置の寿命が保証値を下回ることが示されている。

このような場合、この実施の形態２では、蓄電装置の寿命を延長させるための長寿命制御が実施される。たとえば、蓄電装置に入出力される電力を制限したり、電力ステーション３０から車両１０の蓄電装置を充電する際の充電時間または充電量を制限するなどの措置が採られる。図２３は、長寿命制御の実施により蓄電装置の寿命が保証値を上回ることを示したものである。

図２４は、実施の形態２における充放電装置の機能ブロック図である。図２４を参照して、充放電装置４０Ｂは、図２に示した実施の形態１における充放電装置４０の構成において、長寿命制御設定部１２６をさらに含み、表示制御部１１８に代えて表示制御部１１８Ａを含む。

表示制御部１１８Ａは、データ加工部１１６によりユーザー向けの第１の表示項目に加工された表示データを受けると、そのユーザー向けの第１の表示項目に加工された表示データとともに、法規により定められた蓄電装置の寿命保証値を表示端末５０へ出力する。そして、図２２や２３に示したように、ユーザー向けの劣化表示画面において蓄電装置の寿命と法規の寿命保証値とがユーザー向けに表示される。

なお、寿命保証値は、たとえば、カーナビゲーション装置等に予めインストールしてもよいし、通信装置を用いてインターネット等からダウンロードするようにしてもよい。また、ディーラー向けやメーカー向けの表示画面においても、法規の寿命保証値を表示するようにしてもよい。

また、表示制御部１１８Ａは、劣化評価部１１２により評価された蓄電装置の寿命が、法規により定められた蓄電装置の寿命保証値よりも少ないとき、蓄電装置の長寿命制御の実施を指示する指令を長寿命制御設定部１２６へ出力する。

長寿命制御設定部１２６は、表示制御部１１８Ａから指令を受けると、車両１０において蓄電装置の長寿命制御を実施するためのパラメータを設定し、その設定されたパラメータをＩ／Ｆ部１１０を介して車両１０へ出力する。たとえば、長寿命制御設定部１２６は、蓄電装置に入出力される電力を制限したり、電力ステーション３０から車両１０の蓄電装置を充電する際の充電時間または充電量を制限するためのパラメータを設定する。なお、長寿命制御設定部１２６からパラメータを設定することなく、長寿命制御設定部１２６から車両１０に対して通知を行なうのみとし、車両１０側でパラメータを変更するようにしてもよい。

なお、充放電装置４０Ｂのその他の機能は、図２に示した実施の形態１における充放電装置４０と同じである。

図２５は、実施の形態２における充放電装置４０Ｂによる蓄電装置の劣化表示に関する処理を説明するためのフローチャートである。図２５を参照して、このフローチャートは、図３に示したフローチャートにおいて、ステップＳ８０に代えてステップＳ８５を含み、ステップＳ１００〜Ｓ１２０をさらに含む。

すなわち、ステップＳ５０〜Ｓ７０において、記憶部１１４から取得したデータがデータ加工部１１６により加工されると、表示制御部１１８Ａは、その加工された表示データとともに、法規により定められた蓄電装置の寿命保証値を表示端末５０へ出力する（ステップＳ８５）。

次いで、表示制御部１１８Ａは、蓄電装置について評価された寿命が、法規により定められた寿命保証値よりも少ないか否かを判定する（ステップＳ１００）。そして、寿命が法規の保証値よりも少ないと判定されると（ステップＳ１００においてＹＥＳ）、表示制御部１１８Ａから表示端末５０へ通知がなされ、蓄電装置の長寿命制御が実施される旨が表示端末５０により報知される（ステップＳ１１０）。その後、長寿命制御設定部１２６は、車両１０において蓄電装置の長寿命制御を実際に実施するためのパラメータを車両１０へ設定する（ステップＳ１２０）。

以上のように、この実施の形態２においては、蓄電装置の劣化状況を示す寿命と、法規により定められた蓄電装置の寿命保証値とが表示される。したがって、この実施の形態２によれば、法規の保証値と比較して蓄電装置の劣化状況を把握することができる。

また、この実施の形態２においては、蓄電装置の寿命が法規保証値を下回るものと評価されると、蓄電装置の長寿命制御が実施される。したがって、この実施の形態２によれば、蓄電装置の寿命が法規保証値を下回るような使用方法を改善して蓄電装置の寿命を延ばすことができる。

なお、上記の各実施の形態においては、車両１０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６４を用いて車両１０の蓄電装置Ｂと電力ステーション３０との間で電力を授受するものとしたが、専用のコンバータを設けることなく、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２をモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点にそれぞれ接続し、インバータ２５８，２６０により中性点間の電圧を調整することによって、車両１０の蓄電装置Ｂと電力ステーション３０との間で電力を授受することもできる。

また、上記においては、電力ケーブル２０に設けられた充放電装置４０において、蓄電装置の劣化状況を評価し、評価された劣化状況を表示データに加工するものとしたが、車両１０において蓄電装置の劣化状況を評価してもよいし、車両１０においてさらにデータ加工を行なってもよい。

また、上記においては、車両１０は、車両外部の電力ステーション３０と電力を授受可能としたが、この発明の適用範囲は、車両外部と電力を授受可能な車両に限定されるものではない。そして、車両外部と電力を授受する機能を有さない車両においては、上記の劣化評価部およびデータ加工部は、車両において構成すればよい。

また、上記においては、車両１０は、走行用の動力源としてエンジンおよびモータジェネレータを搭載するハイブリッド車両としたが、この発明の適用範囲は、ハイブリッド車両に限定されるものではなく、エンジンを搭載しない電気自動車や、直流電源として燃料電池を搭載した燃料電池車なども含む。

なお、上記において、表示端末５０，５０Ａ〜５０Ｃは、この発明における「表示部」に対応する。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１による、蓄電装置の劣化表示システムの全体図である。図１に示す充放電装置の機能ブロック図である。図１に示す充放電装置による蓄電装置の劣化表示に関する処理を説明するためのフローチャートである。図１に示す充放電装置による蓄電装置の劣化評価に関する処理を説明するためのフローチャートである。表示メニュー選択画面を示した図である。「お客様向け」の電池劣化診断表示を示した第１の図である。「お客様向け」の電池劣化診断表示を示した第２の図である。「お客様向け」の電池劣化診断表示を示した第３の図である。「ディーラー向け」の電池劣化診断表示を示した第１の図である。「ディーラー向け」の電池劣化診断表示を示した第２の図である。「ディーラー向け」の電池劣化診断表示を示した第３の図である。「ディーラー向け」の電池劣化診断表示を示した第４の図である。「ディーラー向け」の電池劣化診断表示を示した第５の図である。「ディーラー向け」の電池劣化診断表示を示した第６の図である。「メーカー向け」の電池劣化診断表示を示した第１の図である。「メーカー向け」の電池劣化診断表示を示した第２の図である。「メーカー向け」の電池劣化診断表示を示した第３の図である。図１に示す車両の概略構成図である。図１８に示す動力出力装置の機能ブロック図である。実施の形態１の変形例による蓄電装置の劣化表示システムの全体図である。図２０に示す充放電装置の機能ブロック図である。実施の形態２における蓄電装置の劣化表示画面の一例を示した図である。実施の形態２における蓄電装置の劣化表示画面の一例を示した図である。実施の形態２における充放電装置の機能ブロック図である。実施の形態２における充放電装置による蓄電装置の劣化表示に関する処理を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０車両、２０電力ケーブル、３０電力ステーション、４０，４０Ａ充放電装置、５０，５０Ａ〜５０Ｃ表示端末、６０データ通信網、１００，１００Ａ劣化表示システム、１１０Ｉ／Ｆ部、１１２劣化評価部、１１４記憶部、１１６データ加工部、１１８，１１８Ａ表示制御部、１２０充放電制御部、１２２リフレッシュ制御部、１２４データ送信部、１２６長寿命制御部、２１０動力出力装置、２２０車両ＥＣＵ、２３０コネクタ、２４０Ｉ／Ｆ装置、２５０エンジン、２５２動力分割装置、２５４車輪、２５６昇圧コンバータ、２５８，２６０インバータ、２６２ＭＧ−ＥＣＵ、２６４ＡＣ／ＤＣコンバータ、２７２，２７８電圧センサ、２７４，２８０電流センサ、Ｂ蓄電装置、ＰＬ１，ＰＬ２正極線、ＮＬ１，ＮＬ２負極線、Ｃ１，Ｃ２コンデンサ、ＭＧ１，ＭＧ２モータジェネレータ、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２電力線。

Claims

車両に搭載された走行用の蓄電装置について評価された劣化状況に関する情報を表示するための蓄電装置の劣化表示システムであって、
前記劣化状況に関する情報を、前記車両のユーザー向けの第１の表示項目、前記車両の保守を行なうディーラー向けの第２の表示項目、および前記車両を製造するメーカー向けの第３の表示項目に加工するデータ加工部と、
前記データ加工部によって前記第１から第３の表示項目に加工された前記情報を、前記ユーザー、前記ディーラーおよび前記メーカーに向けて表示する表示部とを備え、
前記表示部は、前記データ加工部によって加工された前記情報を前記蓄電装置の使用時間の尺度で表示する時間表示とするか、または、前記データ加工部によって加工された前記情報を前記車両の走行距離の尺度で表示する距離表示とするかを利用者が選択可能に構成され、
前記第１の表示項目は、前記蓄電装置の寿命に関する情報を含み、
前記第２の表示項目は、前記蓄電装置の異常発生状況に関する情報を含み、
前記第３の表示項目は、予め解析された前記蓄電装置の劣化予測を示す情報と、前記蓄電装置の使用実績に基づき評価された劣化実績を示す情報とを含む、蓄電装置の劣化表示システム。
前記表示部は、前記蓄電装置の寿命を改善するために前記車両の使い方の変更を利用者に促す改善情報をさらに表示可能に構成される、請求項１に記載の蓄電装置の劣化表示システム。
前記蓄電装置の寿命に関する情報は、前記車両が使用される地域において法規として定められた寿命保証に関する情報と、前記蓄電装置の使用実績に基づき評価された寿命に関する情報とを含む、請求項１または請求項２に記載の蓄電装置の劣化表示システム。
前記表示部の利用者の要求に応じて、前記表示部に表示される前記情報を前記第１から第３の表示項目のいずれかに切替える表示制御部をさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の蓄電装置の劣化表示システム。
車両に搭載された走行用の蓄電装置について評価された劣化状況に関する情報を表示するための蓄電装置の劣化表示方法であって、
前記劣化状況に関する情報を、前記車両のユーザー向けの第１の表示項目、前記車両の保守を行なうディーラー向けの第２の表示項目、および前記車両を製造するメーカー向けの第３の表示項目に加工するステップと、
前記第１から第３の表示項目に加工された前記情報を、前記ユーザー、前記ディーラーおよび前記メーカーに向けて表示するステップとを含み、
前記表示するステップは、
前記加工するステップにおいて加工された前記情報を前記蓄電装置の使用時間の尺度で表示するステップと、
前記使用時間の尺度での表示とは選択的に、前記加工するステップにおいて加工された前記情報を前記車両の走行距離の尺度で表示するステップとを含み、
前記第１の表示項目は、前記蓄電装置の寿命に関する情報を含み、
前記第２の表示項目は、前記蓄電装置の異常発生状況に関する情報を含み、
前記第３の表示項目は、予め解析された前記蓄電装置の劣化予測を示す情報と、前記蓄電装置の使用実績に基づき評価された劣化実績を示す情報とを含む、蓄電装置の劣化表示方法。
前記蓄電装置の寿命を改善するために前記車両の使い方の変更を利用者に促す改善情報を表示するステップをさらに含む、請求項５に記載の蓄電装置の劣化表示方法。
前記蓄電装置の寿命に関する情報は、前記車両が使用される地域において法規として定められた寿命保証に関する情報と、前記蓄電装置の使用実績に基づき評価された寿命に関する情報とを含む、請求項５または請求項６に記載の蓄電装置の劣化表示方法。
前記劣化状況に関する情報を利用する利用者の要求に応じて、前記利用者に向けて表示される前記情報を前記第１から第３の表示項目のいずれかに切替えるステップをさらに含む、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の蓄電装置の劣化表示方法。