JP5338337B2 - Battery replacement system and battery replacement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気自動車等の車両に搭載されたバッテリを交換するためのバッテリ交換システム及びバッテリ交換方法に関する。 The present invention relates to a battery exchange system and a battery exchange method for exchanging a battery mounted on a vehicle such as an electric vehicle.
従来より、電気自動車に搭載されたバッテリを交換する際、電気自動車の現在位置を検出し、検出された現在位置周辺のバッテリ交換所を通知するシステムが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, when replacing a battery mounted on an electric vehicle, a system for detecting a current position of the electric vehicle and notifying a battery exchange station around the detected current position is known.
従来のシステムは、複数の電池モジュールにより形成されたバッテリ全体を交換単位としてバッテリを交換する構成になっているために、バッテリを安価に交換することは難しい。 Since the conventional system is configured to replace the battery using the entire battery formed by a plurality of battery modules as a replacement unit, it is difficult to replace the battery at a low cost.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的はバッテリを安価に交換可能なバッテリ交換システム及びバッテリ交換方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a battery replacement system and a battery replacement method that can replace a battery at low cost.
本発明は、複数の電池モジュールにより構成されたバッテリの交換要求に応じて電気通信回線を介して複数の電池モジュールの現時点における特性及び残存容量とバッテリ交換所に到達した時点における特性及び残存容量に関する情報を含むバッテリに関する情報を送信し、送信された情報に基づいて複数の電池モジュールのうち交換が必要な電池モジュール及び交換が不要な電池モジュールを特定し、特定された交換が必要な電池モジュールのみと交換する電池モジュールの準備を開始し、該交換する電池モジュールの特性及び容量をバッテリ交換所に到達した時点における交換が不要な電池モジュールの特性及び残存容量に合わせるように管理する。 The present invention relates to a current characteristic and remaining capacity of a plurality of battery modules and a characteristic and remaining capacity at the time of reaching a battery exchange via a telecommunication line in response to a request for replacement of a battery constituted by a plurality of battery modules. Information related to the battery including information is transmitted. Based on the transmitted information, a battery module that needs to be replaced and a battery module that does not need to be replaced are identified from among the plurality of battery modules. Only the battery modules that need to be replaced are identified. Preparation of the battery module to be replaced is started , and the characteristics and capacity of the battery module to be replaced are managed so as to match the characteristics and remaining capacity of the battery module that does not need to be replaced when reaching the battery exchange.
本発明によれば、バッテリを交換する際、交換が必要な部位だけを交換するので、バッテリを安価に交換することができる。 According to the present invention, when the battery is replaced, only the portion that needs to be replaced is replaced, so that the battery can be replaced at low cost.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となるバッテリ交換システム及びそのバッテリ交換方法について説明する。 Hereinafter, a battery exchange system and a battery exchange method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔バッテリ交換システムの構成〕
始めに、図1を参照して、本発明の実施形態となるバッテリ交換システムの構成について説明する。
[Battery replacement system configuration]
First, the configuration of a battery exchange system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本発明の実施形態となるバッテリ交換システムは、図1に示すように、車両2,管理センター側に設けられたサーバ2,及びバッテリ交換所側に設けられたサーバ3を主な構成要素として備える。なお本実施形態では、管理センターとバッテリ交換所が別の場所に設けられているとして説明するが、バッテリ交換所内に管理センターがある等して、バッテリ交換所が管理センターの役割を担うようにしてもよい。車両2は、通信装置11,経路案内装置12,バッテリ13,及び制御部14を備える。通信装置11は、電気通信回線を介してサーバ2,3との間で情報通信を行う。経路案内装置12は、公知の経路案内装置により構成され、乗員により設定された目的地までの車両の走行経路を案内する。バッテリ13は、車両1の駆動源として機能する。
As shown in FIG. 1, the battery exchange system according to the embodiment of the present invention includes a
本実施形態では、バッテリ13は、図2に示すように、複数の電池モジュール21を有する組電池により構成され、各電池モジュール21はさらに複数の電池22により構成されている。またバッテリ13は、電池種類(リチウムイオン電池やニッケル水素蓄電池等)、定格容量、各電池モジュール21のSOC(State Of Charge),劣化状態,自己放電量、使用履歴、交換履歴、故障部位、及び故障履歴等の情報を記憶,更新するメモリを有する。制御部14は車両1全体の動作を制御する。サーバ2及びサーバ3はワークステーション等の公知の情報処理装置により構成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
〔バッテリ交換処理〕
このような構成を有するバッテリ交換システムは、以下に示すバッテリ交換処理を実行することにより、バッテリを安価に交換することを可能にする。以下、図3に示すフローチャートを参照して、このバッテリ交換処理を実行する際のバッテリ交換システムの動作について説明する。
[Battery replacement process]
The battery exchange system having such a configuration enables the battery to be exchanged at low cost by executing the following battery exchange process. Hereinafter, the operation of the battery exchange system when this battery exchange process is executed will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
図3に示すフローチャートは、ユーザが経路案内装置12を操作することによりバッテリの交換要求を入力したタイミングで開始となり、バッテリ交換処理はステップS1の処理に進む。
The flowchart shown in FIG. 3 starts at the timing when the user inputs a battery replacement request by operating the
ステップS1の処理では、経路案内装置12が、車両1の位置情報を検出し、検出された位置情報に基づいて車両1周辺に存在するバッテリ交換所を検索する。これにより、ステップS1の処理は完了し、バッテリ交換処理はステップS2の処理に進む。
In the process of step S1, the
ステップS2の処理では、制御部14が、バッテリ13のメモリと通信することによりバッテリ13の種類、バッテリ13を構成する各電池モジュール21のSOC,劣化状態,自己放電量、及び故障部位に関する情報を読み出すと共に、経路案内装置12と通信することによりステップS1の処理により検索されたバッテリ交換所への到着予定時刻に関する情報を取得する。また制御部14は、経路案内装置12から取得した到着予定時刻に関する情報を利用して、バッテリ交換所に到着した際の各電池モジュール21のSOCを算出する。これにより、ステップS2の処理は完了し、バッテリ交換処理はステップS3の処理に進む。
In the process of step S <b> 2, the
ステップS3の処理では、制御部14が、ステップS2の処理により得られた情報を仮予約データとして管理センター側のサーバ2に送信する。なおこの処理において、ユーザが、バッテリ13の種類や定格容量等のサーバ2に送信する情報を選択できるようにしてもよい。これにより、ステップS3の処理は完了し、バッテリ交換処理はステップS4の処理に進む。
In the process of step S3, the
ステップS4の処理では、サーバ2が、ステップS3の処理により車両1側から送信された仮予約データを受信する。これにより、ステップS4の処理は完了し、バッテリ交換処理はステップS5の処理に進む。
In the process of step S4, the
ステップS5の処理では、サーバ2が、仮予約データを参照して交換が必要な電池モジュール21を特定し、ステップS1の処理により目的地に設定されたバッテリ交換所に特定された電池モジュール21に対応する電池モジュール21が保管されているか否かを判別する。これにより、ステップS5の処理は完了し、バッテリ交換処理はステップS6の処理に進む。
In the process of step S5, the
ステップS6の処理では、サーバ2が、交換が必要な電池モジュール21に対応する電池モジュール21がバッテリ交換所に保管されていない場合、バッテリ交換所の予約状況やその電池モジュール21を用意するために必要な工数に関する情報をバッテリ交換所側のサーバ2から取得し、交換が必要な電池モジュール21に対応する交換モジュール21を用意するために必要な時間及び費用を算出する。なおバッテリ13を交換する際、バッテリ交換所では、仮予約データを参照して、新たに導入する電池モジュール21の特性及びSOCを交換が不要な電池モジュール21の特性及びSOCに合わせる。これにより、電池モジュール21の交換後にバッテリ13内で特性ばらつきが発生することを防止できる。これにより、ステップS6の処理は完了し、バッテリ交換処理はステップS7の処理に進む。
In the process of step S6, when the
ステップS7の処理では、サーバ2が、ステップS6の処理により算出された時間及び費用に関する情報を仮予約回答して車両1に送信する。なお交換が必要な電池モジュール21に対応する電池モジュールが既にバッテリ交換所に保管されている場合には、サーバ2は、交換作業に必要となる時間とその費用に関する情報を仮予約回答として車両1に送信する。また交換する電池モジュール21の使用履歴や劣化状態に応じて幾つかのランクの交換費用を提示し(図4参照)、ユーザが交換費用を選択できるようにしてもよい。これにより、ステップS7の処理は完了し、バッテリ交換処理はステップS8の処理に進む。
In the process of step S7, the
ステップS8の処理では、車両1の通信装置11が、サーバ2から送信された仮予約回答を受信し、制御部14が、経路案内装置11の表示画面に受信した仮予約回答の内容を出力する。これにより、ステップS8の処理は完了し、バッテリ交換処理はステップS9の処理に進む。
In the process of step S8, the
ステップS9の処理では、ユーザがステップS8の処理により表示画面に出力された仮予約回答の内容に基づいて仮予約を確定するか否かを判断する。仮予約を確定する場合、ユーザは経路案内装置12を操作することにより仮予約の確定操作を行い、バッテリ交換処理はステップS10の処理に進む。一方、仮予約を確定しない場合には、ユーザは経路案内装置12を操作することにより仮予約の解約操作を行い、バッテリ交換処理はステップS1の進む。
In the process of step S9, it is determined whether or not the user confirms the temporary reservation based on the content of the temporary reservation answer output on the display screen by the process of step S8. When confirming the provisional reservation, the user operates the
ステップS10の処理では、制御部11が、通信装置11を介して予約確定要求を送信し、サーバ2は、予約確定要求を受信したタイミングで制御部11との間でバッテリ交換費用の決済を行う。そしてバッテリ交換費用の決済が完了したタイミングでサーバ2はバッテリ交換処理をステップS11の処理に進める。
In step S10, the
ステップS11の処理では、サーバ2が、バッテリ交換所側のサーバ3に対し仮予約データに規定された条件を満足するバッテリの準備(充電や容量調整等)を開始するように指示する。これにより、ステップS11の処理は完了し、一連のバッテリ交換処理は終了する。
In the process of step S11, the
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となるバッテリ交換処理によれば、車両1が、バッテリ13の交換要求に応じて電気通信回線を介してバッテリ13に関する情報を送信し、サーバ2が、送信された情報に基づいてバッテリ13の交換部位を特定し、特定された交換部位を交換するようにバッテリ交換所のサーバ3に通知する。そしてこのような構成によれば、バッテリ13を交換する際、バッテリ交換所では交換が必要な部位だけを交換することになるので、バッテリ13を安価に交換することができる。
As is clear from the above description, according to the battery replacement process according to the embodiment of the present invention, the vehicle 1 transmits information related to the
また本発明の実施形態となるバッテリ交換処理によれば、車両1がサーバ2に送信するバッテリ13に関する情報は、バッテリ13の使用履歴、交換履歴、劣化状態、及び故障部位に関する情報を含む。そしてこのような構成によれば、交換が必要なバッテリ13の部位を適切に特定することができるので、バッテリ13の整備性が向上する。
Moreover, according to the battery exchange process which becomes embodiment of this invention, the information regarding the
また本発明の実施形態となるバッテリ交換処理によれば、車両1がサーバ2に送信するバッテリ13に関する情報は、電池モジュール21の現時点における残存容量とバッテリ交換所に到達した時点における残存容量に関する情報を含むので、バッテリ交換所における容量調整の精度を向上させることができる。
According to the battery exchange process to be embodiments the present invention relates to the remaining capacity at the time the vehicle 1 has reached the remaining capacity and the battery exchange stations at present the information on the
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。 As mentioned above, although embodiment which applied the invention made by the present inventors was described, this invention is not limited by description and drawing which make a part of indication of this invention by this embodiment. That is, other embodiments, examples, operational techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.
1:車両
2,3:サーバ
11:通信装置
12;経路案内装置
13:バッテリ
14:制御部
1:
Claims (5)
前記バッテリのバッテリ交換所における交換作業を管理するサーバとを備え、
前記車両は、前記バッテリの交換要求に応じて、電気通信回線を介して前記サーバにバッテリに関する情報を送信する送信手段を有し、
前記バッテリに関する情報は、前記複数の電池モジュールの現時点における特性及び残存容量と前記バッテリ交換所に到達した時点における特性及び残存容量に関する情報を含み、
前記サーバは、前記送信手段から送信された情報に基づいて、前記複数の電池モジュールのうち交換が必要な電池モジュール及び交換が不要な電池モジュールを特定する特定手段と、前記特定手段により特定された前記交換が必要な電池モジュールと交換する電池モジュールの準備を開始するよう前記バッテリ交換所に通知する通知手段と、
前記交換する電池モジュールの特性及び容量を前記バッテリ交換所に到達した時点における前記交換が不要な電池モジュールの特性及び残存容量に合わせるように管理する管理手段とを有する
ことを特徴するバッテリ交換システム。 A vehicle having a battery composed of a plurality of battery modules;
A server for managing replacement work of the battery at a battery exchange station,
The vehicle has transmission means for transmitting information about the battery to the server via an electric communication line in response to the battery replacement request,
The information on the battery includes information on the current characteristics and remaining capacity of the plurality of battery modules and information on the characteristics and remaining capacity at the time of reaching the battery exchange,
Based on the information transmitted from the transmission unit, the server is identified by the identifying unit that identifies a battery module that needs to be replaced and a battery module that does not need to be replaced among the plurality of battery modules. Notification means for notifying the battery exchange to start preparation of the battery module to be replaced with the battery module that needs to be replaced;
And a management unit that manages the characteristics and capacity of the battery module to be replaced so as to match the characteristics and remaining capacity of the battery module that does not need to be replaced when the battery module reaches the battery exchange.
前記送信処理により送信された情報に基づいて前記複数の電池モジュールのうち交換が必要な電池モジュール及び交換が不要な電池モジュールを特定する特定処理と、
前記特定処理により特定された前記交換が必要な電池モジュールと交換する電池モジュールの準備を開始するよう前記バッテリ交換所に通知する通知処理と、
前記交換する電池モジュールの特性及び容量を前記バッテリ交換所に到達した時点における前記交換が不要な電池モジュールの特性及び残存容量に合わせるように管理する管理処理と
を有することを特徴するバッテリ交換方法。 In response to a request for replacement of a battery constituted by a plurality of battery modules, information on the current characteristics and remaining capacity of the plurality of battery modules and the characteristics and remaining capacity at the time of reaching the battery exchange via a telecommunication line A transmission process for transmitting information about the battery including,
A specific process for identifying a battery module that needs to be replaced and a battery module that does not need to be replaced among the plurality of battery modules based on the information transmitted by the transmission process;
A notification process for notifying the battery exchange to start the preparation of the battery module to be replaced with the battery module that needs the replacement specified by the specifying process;
And a management process for managing the characteristics and capacity of the battery module to be replaced to match the characteristics and remaining capacity of the battery module that does not need to be replaced when the battery module reaches the battery exchange.
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