JP5895839B2 - 二次電池状態管理システム、充電器、二次電池状態管理方法及び電気特性測定方法 - Google Patents

二次電池状態管理システム、充電器、二次電池状態管理方法及び電気特性測定方法 Download PDF

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Description

本発明は、電動車両などに搭載される二次電池の状態を管理する二次電池状態管理システム、充電器、二次電池状態管理方法、電気特性測定方法および電気特性測定プログラムに関する。
二次電池を搭載した電動車両として、例えば、電気自動車や、内燃機関及びモータの両方を搭載したハイブリッド車などが挙げられる。このような電動車両を電気で駆動させるためには、搭載した二次電池に外部の充電器から充電を行うことが必要になる。この二次電池への充電の際には、一般的に、電池固有の特性に合わせた充電制御が必要になる。
また、二次電池を長期間使用する場合、充放電が繰り返し行われることが考えられる。充放電が繰り返し行われると、二次電池の性能が劣化し、劣化の条件によっては、二次電池が発熱し、発火する恐れがある。甚大な被害が二次電池利用者に及ぶことを避けるためにも、二次電池を使用する際には、劣化状況を監視し、その二次電池の特性に応じて充電制御を行うことが必要になる。
特許文献１には、二次電池固有の情報を保持する機能を二次電池に付加した二次電池システムが記載されている。特許文献１に記載された二次電池システムは、外部機器に対して二次電池の固有情報を通知する。外部機器が充電器の場合、充電器が二次電池システムから取得した二次電池固有情報に応じて充電を制御する。
特許文献２には、電池の充電特性に従って充電を行う充電システムが記載されている。特許文献２に記載された充電システムでは、電池システムは、二次電池固有の情報を充電器に通知するのではなく、二次電池の固有情報を加味して電圧値や電流値といった充電の基準値を算出し、その基準値を充電器に通知する。そして、充電器側では、充電制御として、電池システムから通知された充電の基準値に応じて電圧や電流を出力する。
また、特許文献３には、二次電池の充電装置が記載されている。特許文献３に記載された充電装置は、二次電池の状態として、二次電池の端子電圧を一定時間間隔で検出し、端子電圧の変化を示す充電曲線の最新と平均の傾きを計算して、充電電流の供給停止の有無を判断する。
なお、非特許文献１には、充放電に伴う電池の性能変化について記載されている。非特許文献１には、充放電を繰り返すことにより、電池の容量が減少したり、充放電特性が変化したりすることが示されている。また、非特許文献１には、電池の容量が減少すると二次電池の内部インピーダンスが増加することが示されている。
特開平８−３７０３６号公報（段落０００１，００２２） 特開２００７−３３６７７８号公報（段落００１５） 特開平６−３８３９４号公報（段落００１０）
竹野 和彦、代田 玲美、"移動端末用リチウムイオン電池の容量劣化特性"，"ＮＴＴ ＤｏＣｏＭｏ テクニカルジャーナル"、Vol.13、No.4 （なお、ＮＴＴ及びＤｏＣｏＭｏは、登録商標である。）
しかし、電動車両と充電器とは製造者が異なることが一般的である。そのため、特許文献１に記載された二次電池システムのように、二次電池の充放電情報が電動車両から充電器に対して必ずしも通知されるとは限らない。この場合、充電時に二次電池の劣化状況を把握できないという課題がある。
また、特許文献２に記載された充電システムでは、電池システムからの充電指示通りに充電器が給電を行う。すなわち、電池システムは、充電器側に基準値を送信するだけであるため、充電する側では二次電池の劣化状況を把握できないという課題がある。
また、特許文献３に記載された充電装置は、充電中の充電曲線の傾きを一定時間間隔で測定し、測定した傾きを比較して充電電流の供給停止の有無を判断するものである。そのため、充電を行っている各時点において二次電池の状況を把握することは困難である。
そこで、本発明は、充電中に二次電池の状態を管理できる二次電池状態管理システム、充電器、二次電池状態管理方法、電気特性測定方法および電気特性測定プログラムを提供することを目的とする。
本発明による二次電池状態管理システムは、二次電池に対して充電を行う充電器と、二次電池に対する充電中の電気特性を示す情報である電気特性情報を蓄積する蓄積サーバとを備え、充電器が、二次電池を含む各電池システムに応じて定められた計測条件に基づいて、その二次電池の充電中の電気特性を測定する電気特性測定手段を備え、蓄積サーバが、測定された電気特性情報の履歴を二次電池ごとに記憶する測定情報記憶手段と、電気特性測定手段が測定している二次電池の電気特性情報と、測定情報記憶手段に記憶された同一個体の二次電池に対する電気特性情報とを比較して、その二次電池の状態を判定する電池状態判定手段とを備えたことを特徴とする。
本発明による充電器は、二次電池に対して充電を行う充電器であって、二次電池を含む各電池システムに応じて定められた計測条件に基づいて、その二次電池に対する充電中の電気特性を測定する電気特性測定手段と、電気特性測定手段が測定した二次電池の電気特性を示す情報である電気特性情報を、蓄積された同一個体の二次電池に対する電気特性情報の履歴と受信した電気特性情報とを比較して二次電池の状態を判定する判定装置に対して送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。
本発明による二次電池状態管理方法は、二次電池に対して充電を行う充電器が、二次電池を含む各電池システムに応じて定められた計測条件に基づいて、その二次電池の充電中の電気特性を測定し、電気特性を示す情報である電気特性情報の履歴を二次電池ごとに記憶する測定情報記憶手段を備えた蓄積サーバが、充電中に測定された二次電池の電気特性情報と、測定情報記憶手段に記憶された同一個体の二次電池に対する電気特性情報とを比較して、その二次電池の状態を判定することを特徴する。
本発明による電気特性測定方法は、二次電池に対して充電を行う充電器が、二次電池を含む各電池システムに応じて定められた計測条件に基づいて、その二次電池に対する充電中の電気特性を測定し、充電器が、測定した二次電池の電気特性を示す情報である電気特性情報を、蓄積された同一個体の二次電池に対する電気特性情報の履歴と受信した電気特性情報とを比較して二次電池の状態を判定する判定装置に対して送信することを特徴とする。
本発明による電気特性測定プログラムは、二次電池に対して充電を行うコンピュータに搭載される電気特性測定プログラムであって、コンピュータに、二次電池を含む各電池システムに応じて定められた計測条件に基づいて、その二次電池に対する充電中の電気特性を測定する電気特性測定処理、および、電気特性測定処理で測定された二次電池の電気特性を示す情報である電気特性情報を、蓄積された同一個体の二次電池に対する電気特性情報の履歴と受信した電気特性情報とを比較して二次電池の状態を判定する判定装置に対して送信する送信処理を実行させることを特徴とする。
本発明によれば、充電中に二次電池の状態を管理できる。
本発明の第１の実施形態における二次電池状態管理システムの例を示すブロック図である。 二次電池状態管理システムの各構成要素を詳細化した例を示すブロック図である。 第１の実施形態における動作の例を示すシーケンス図である。 リチウムイオン電池の充電特性の例を示す説明図である。 第２の実施形態における動作の例を示すシーケンス図である。 本発明の第３の実施形態における二次電池状態管理システムの各構成要素を詳細化した例を示すブロック図である。 第２の実施形態における動作の例を示すシーケンス図である。 本発明の第４の実施形態における二次電池状態管理システムの例を示すブロック図である。 電動車両標２７から車両番号を取得する動作の例を示すシーケンス図である。 本発明の第５の実施形態における二次電池状態管理システムの例を示すブロック図である。 車載器１９の固有番号を取得する動作の例を示すシーケンス図である。 本発明の第６の実施形態における二次電池状態管理システムの例を示すブロック図である。 カードＩＤを取得する動作の例を示すシーケンス図である。 本発明による二次電池状態管理システムの最小構成の例を示すブロック図である。 本発明による充電器の最小構成の例を示すブロック図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
実施形態１．
図１は、本発明の第１の実施形態における二次電池状態管理システムの例を示すブロック図である。本発明における二次電池状態管理システムは、電池システム２と、充電器３と、サーバ４とを備えている。電池システム２は、電動車両１に搭載される。また、充電器３へは、商用電源２３から電力が供給される。充電器３は、給電線３１を介して、電池システム２に対して電力を供給する。また、サーバ４は、充電器３から通知された情報の蓄積及び分析を行う。
なお、以下の説明では、電池システム２が電動車両１に搭載される場合について説明する。ただし、電池システム２は、充電器３からの充電が可能であれば、他の種類の移動体に搭載されていてもよい。
図２は、図１に例示した二次電池状態管理システムの各構成要素を詳細化した例を示すブロック図である。電池システム２は、二次電池５と、制御部６と、通信部７と、記憶部２４とを備えている。
二次電池５は、充電器３に接続され充電が行われる二次電池である。
記憶部２４は、充電器３から通知された情報や、電池システム２自身に関する情報などを記憶する。具体的には、記憶部２４は、充電器３から通知された情報として、充電器を識別する情報（以下、充電器ＩＤと記す。）や、充電器がサポートするプロトコルバージョンなどを記憶する。また、記憶部２４は、電池システム２自身に関する情報として、電池システムを識別する情報（以下、電池システムＩＤと記す。）や、電池システム自身がサポートするプロトコルバージョンなどを記憶する。ただし、記憶部２４が記憶する内容は、上記内容に限定されない。記憶部２４は、例えば、メモリ等により実現される。
制御部６は、二次電池５の電圧や周囲の温度、充電時の電流値などを測定し、その値に応じて二次電池５に対する充放電の制御や、充電器３に送信する制御情報の生成を行う。なお、制御情報には、二次電池５に対する充電開始指示や充電停止処理の他、給電に必要な電流値などの条件（以下、給電条件と記す。）が含まれる。
また、制御部６は、充電器３に接続されると、記憶部２４に記憶された情報を充電器３に送信する。例えば、制御部６は、記憶部２４に記憶された電池システムＩＤや、電池システム２がサポートするプロトコルのバージョンなどを充電器３に送信する。
通信部７は、充電器３との通信を行う。
充電器３は、電源部８と、計測部９と、制御部１０と、通信部１１と、表示部１２と、記憶部２５とを備えている。充電器３は、二次電池５に接続されると、接続された二次電池５に対して充電を行う。
記憶部２５は、電池システム２やサーバ４から取得した情報、充電器３自身に関する情報などを記憶する。具体的には、記憶部２５は、電池システム２から取得した情報として、電池システムＩＤや、電池システムがサポートするプロトコルバージョンなどを記憶する。また、記憶部２５は、充電器３自身に関する情報として、充電器を識別する情報（すなわち、充電器ＩＤ）や、充電器自身がサポートするプロトコルバージョンなどを記憶する。ただし、記憶部２５が記憶する内容は、上記内容に限定されない。記憶部２５は、例えば、メモリ等により実現される。
電源部８は、外部の商用電源２３から受け取った電力を、二次電池を充電するための電源条件に変換して二次電池５に給電する。具体的には、電源部８は、交流電流を直流電流に変換し、変換した直流電流を用いて二次電池５に給電する。
計測部９は、二次電池５に対する充電中の電気特性を測定する。具体的には、計測部９は、電池システム２に応じて定められた計測条件に基づいて、充電中の電気特性を測定する。なお、計測条件は、後述するサーバ４により通知される。計測部９が測定する電気特性には、二次電池に対して充電を行っている際の電流値や電圧値、電力量が含まれる。
なお、計測部９が測定する情報は、電気特性を示す情報に限定されない。計測部９は、電流値や電圧値、電力量など、充電時における電気特性の他、充電器３の周辺の気温を測定してもよい。以下の説明では、計測部９が電源部８の出力端における電圧値と電流値を測定する場合について説明する。また、以下の説明では、計測部９が測定した電気特性や充電器周辺の温度を表す情報を測定情報と記す。
また、計測部９は、電気特性を測定する対象の二次電池を、二次電池５に接続したときに電池システム２から通知される電池システムＩＤをもとに識別する。ただし、計測部９が二次電池を識別する方法は、電池システム２から通知される電池システムＩＤに限定されない。なお、本実施形態では、計測部９が電池システム２から通知される電池システムＩＤをもとに電気特性を測定する対象の二次電池を識別する場合について説明する。
制御部１０は、電池システム２から通知される制御情報に基づいて、二次電池５への給電条件に整合するように電源部８を制御する。
さらに、充電器３が電池システム２に接続されると、制御部１０は、記憶部２５に記憶された情報を電池システム２に送信する。例えば、制御部１０は、記憶部２５に記憶された充電器ＩＤや、充電器３がサポートするプロトコルのバージョンなどを電池システム２に送信する。
また、制御部１０は、電池システム２に対応する計測条件をサーバ４から取得する。具体的には、制御部１０は、電池システムＩＤをサーバ４に対して送信し、その電池システムＩＤに応じて定められた計測条件を受信する。
さらに、制御部１０は、充電中の電気特性を示す情報をサーバ４に送信する。制御部１０は、電気特性を示す情報だけでなく、測定した充電器周辺の気温をサーバ４に送信してもよい。
通信部１１は、電池システム２及びサーバ４と通信を行う。
表示部１２は、制御部１０の指示に応じ、充電状態や二次電池の劣化状態などを表示する。表示部１２は、例えば、ディスプレイなどの表示装置によって実現される。
サーバ４は、蓄積部１３と、分析部１４と、通信部１５とを備えている。
蓄積部１３は、充電器３から通知された測定情報を蓄積する。具体的には、蓄積部１３は、充電器３で測定された電気特性情報の履歴を二次電池ごとに記憶する。
また、蓄積部１３は、電池システム２に応じた計測条件を記憶する。蓄積部１３は、例えば、ある電池システム２に対して、「基準電圧値Ｖ０から電圧ｄＶの間隔で計測を行う」という計測条件を記憶していてもよい。なお、計測条件は、電池システム２に応じて予め記憶される。蓄積部１３は、磁気ディスク等により実現される。
分析部１４は、充電器３から通知された情報と、蓄積部１３に蓄積された過去の測定情報とを分析及び比較することにより、二次電池５の劣化状況を分析する。すなわち、分析部１４は、計測部９が測定している電気特性と、蓄積部１３に記憶された同一の二次電池５に対する電気特性とを比較して、二次電池５の状態を判定する。
具体的には、分析部１４は、充電器３から通知される電池システムＩＤ（より詳しくは、電池システム２から充電器３に通知される電池システムＩＤ）をもとに、蓄積部１３に記憶された過去の測定情報の履歴を抽出する。そして、分析部１４は、充電器３が測定した測定情報と電圧値や電流値が一致する履歴とを比較することで、二次電池５の状態を判定する。なお、分析部１４が二次電池５の状態を判定する方法については後述する。
また、分析部１４は、充電器３に対して計測条件を送信する。具体的には、分析部１４は、充電器３から電池システムＩＤと併せて計測条件の依頼を受け取ると、電池システムＩＤをキーにして蓄積部１３から計測条件を抽出し、抽出した計測条件を充電器３に通知する。
なお、上記説明では、蓄積部１３が電池システムに応じた計測条件を記憶し、分析部１４が充電器３から受け取った電池システムＩＤに応じた計測条件を抽出する場合について説明した。ただし、蓄積部１３は、電池システムごとではなく、電動車両のメーカや車種ごとに計測条件を記憶していてもよい。例えば、電池システム２から電動車両のメーカや車種を識別可能な情報（例えば、メーカＩＤや車種ＩＤ）を充電器３が受信する場合、分析部１４は充電器３からこれらの識別情報を受け取って、対応する計測条件を抽出してもよい。
また、電動車両のメーカや車種を電池システムＩＤと対応付けた情報を予め蓄積部１３に記憶させておいてもよい。この場合、サーバ４が充電器３から電池システムＩＤを受信したときに、分析部１４が、電池システムＩＤに対応する電動車両のメーカや車種を蓄積部１３から抽出し、抽出した電動車両のメーカや車種に対応する計測条件を、再度蓄積部１３から抽出してもよい。
通信部１５は、充電器３と通信を行う。
計測部９と、制御部１０とは、プログラム（電気特性測定プログラム）に従って動作するコンピュータのＣＰＵによって実現される。例えば、プログラムは、充電器３の記憶部２５に記憶され、ＣＰＵは、そのプログラムを読み込み、プログラムに従って、計測部９及び制御部１０として動作してもよい。また、計測部９と、制御部１０とは、それぞれが専用のハードウェアで実現されていてもよい。
次に、第１の実施形態の動作を説明する。図３は、電池システム２、充電器３及びサーバ４の間で行われる処理の例を示すシーケンス図である。
充電器３が電池システム２に接続されると、充電準備処理として、各個体を識別するための電池システムＩＤ、充電器ＩＤの交換や、動作レベルを決定するためにそれぞれの装置がサポートするプロトコルバージョンの交換などが電池システム２と充電器３の制御部間で行われる（ステップＳ１）。具体的には、充電器３が電池システム２に接続されたことをトリガとして、制御部１０が記憶部２５に記憶された充電器ＩＤを電池システム２に送信し、制御部６が記憶部２４に記憶された電池システムＩＤを充電器３に送信する。電池システム２の制御部６及び充電器３の制御部１０は、交換した情報をそれぞれ記憶部２４及び記憶部２５に保存する（ステップＳ２、ステップＳ３）。
充電準備処理が完了すると、充電器３は、充電準備処理で取得した電池システムＩＤをキーにして、サーバ４（具体的には、蓄積部１３）から計測条件を取得する（ステップＳ４、ステップＳ５）。また、電池システム２の制御部６は、充電器３の制御部１０に対して、給電条件及び給電開始指示を通知する（ステップＳ６）。充電器３がこれらの情報を受け取ると、充電器３の制御部１０は、要求された給電条件に基づいて電源部８を制御し、電力供給を開始させる（ステップＳ７、ステップＳ８）。
充電器３の電源部８が電力供給を開始すると、計測部９は、サーバ４から取得した計測条件に従って、給電線間の電圧値及びその給電線に流れる電流値を離散的に計測する（ステップＳ９）。例えば、計測条件が「基準電圧値Ｖ０から電圧ｄＶの間隔で計測を行う」と定められている場合、計測部９は、計測条件に従い、基準電圧値Ｖ０から電圧ｄＶの間隔で電圧をかけたときの電流値を計測する。充電器３の制御部１０は、計測部９が計測した電流値及び電圧値を、電池システムＩＤ、充電器の周辺温度、充電器ＩＤ及び計測時刻とともにサーバ４に通知する（ステップＳ１０）。なお、充電器３の制御部１０は、上記以外の情報をサーバ４に通知してもよい。
サーバ４が充電器３からの通知を受け取ると、分析部１４は、受け取った情報を蓄積部１３に蓄積させる（ステップＳ１１）。分析部１４は、例えば、二次電池の電池システムＩＤとともに、給電線３１間の電圧値と給電線３１を流れる電流値、給電線３１間の電圧値と給電線３１から二次電池に供給された電力量、及びこれら情報から算出される情報（例えば、インピーダンス）のうちの少なくとも１つの情報について充電器３から通知を受け、通知された情報を蓄積部１３に蓄積させる。なお、蓄積させる情報には、充電を行った日時や充電器に関連する情報を含んでいてもよい
そして、分析部１４は、蓄積部１３に記憶された測定情報をもとに、二次電池の状態を分析する。以下、二次電池の劣化状態を分析する方法を具体的に説明する。
図４は、リチウムイオン電池の充電特性の例を示す説明図である。図４に例示す説明図は、定電流・定電圧充電方式と呼ばれる方法でリチウムイオン電池を充電する場合の電圧値及び電流値の変化の様子を示している。この方式は、最初のうちは定電流（Ｉ０）で充電を行い、電圧値がある値（Ｖｍａｘ）に達した後は定電圧で充電を行うという特徴がある。ここで、図４に例示するＶｍｉｎは、測定開始時の電池電圧を示し、Ｖｍａｘは定電圧で充電を行う際の電圧値を示す。また、ｔ０は、電池電圧をＶｍｉｎからＶ０まで変化させる時間、ｔ１は、電池電圧をＶ１からＶ２まで変化させる時間、ｔ２は、電池電圧をＶ２からＶ３まで変化させる時間である。
二次電池が劣化すると、電圧値、電流値、温度などの条件が同一であっても、定電流充電時における電池電圧の単一時間あたりの変化量が異なる。そこで、サーバ４の分析部１４は、定電流充電時における電池電圧曲線の複数の点（例えば、電池電圧値Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３など）での傾き値（ｄＶ／ｔ０，ｄＶ／ｔ１，ｄＶ／ｔ２など）を算出し（ステップＳ１２）、蓄積部１３に蓄積させる。そして、分析部１４は、同一電池システムＩＤの過去の測定履歴から同一条件時（例えば、電圧値、電流値、温度が同一の時）における電池電圧曲線の傾き値を参照し（ステップＳ１３）、両者を比較することで劣化判定を行う（ステップＳ１４）。
また、図４に例示する電池電圧曲線におけるＶｍｉｎとＶｍａｘは電池システムの構成に依存して異なる値を取る。そこで、傾き値を算出する点（例えば、電池電圧値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３など）を、分析部１４が導出した電池電圧曲線をもとに人が判断し、その点をサーバ４の蓄積部１３に記憶しておけばよい。
また、分析部１４は、充電器３から受け取った、充電器３の周辺の気温を劣化判定の条件に用いてもよい。一般的に、電池の充電方法は、電池の表面温度に依存して変更される。そこで、車両内の二次電池の温度を直接測定できない場合であっても、充電器３の周辺の気温を測定することで、測定した気温を二次電池の表面温度とみなすことが可能になる。そこで、充電器３の周辺温度が同一の場合には充電方法も同一であるという仮定を設けることで、温度を条件に含めた過去の測定情報との比較を行うことが可能になる。このような比較を行うことで、劣化判定の推定精度を向上させることが可能になる。
また、電池システム２の制御部６が二次電池５の表面温度を充電器３に通知している場合、充電器３はサーバ４に、二次電池の表面温度を送信してもよい。この場合、また、分析部１４は、二次電池５の表面温度を劣化判定の条件に用いることが可能になる。
サーバ４の分析部１４は、劣化判定を行うと、その判定結果を充電器３に通知する（ステップＳ１５）。充電器３の制御部１０は、通知された劣化判定に基づいて、電池状態を伝えるためのメッセージを表示部１２に表示させる（ステップＳ１６）。その後、制御部６は、二次電池５の電圧値が予め定められた値に達すると、充電器３に対して、給電停止の指示を行う（ステップＳ１７）。
以上のように、本実施形態によれば、充電器３の計測部９が、二次電池５に対する充電中の電気特性を測定する。そして、サーバ４の分析部１４が、計測部９が測定している電気特性と、蓄積部１３に記憶された同一の二次電池５に対する電気特性とを比較して、二次電池５の状態を判定する。具体的には、充電器３に内蔵された計測部９が、充電器３に接続された二次電池５の充電中における電圧値及び電流値を測定する。そして、分析部１４が、その測定値と、個々の二次電池ごとに識別情報（例えば、電池システムＩＤ）と対応付けて蓄積された過去の測定値とを比較する。そのため、電動車両側から二次電池５の充電特性などの情報を得なくても、充電中に二次電池の状態を管理できる。
また、本実施形態によれば、蓄積部１３が充電器３から通知された電流値や電圧値などの測定情報を蓄積する。よって、サーバ４において、電池システムに応じた充電特性曲線を描くことが可能になる。すなわち、サーバ４側で電池システムに応じた充電特性曲線を可視化できる。
実施形態２．
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。第２の実施形態における構成は、図２に例示する第１の実施形態における構成と同一である。ただし、本実施形態では、充電器３の計測部９、および、サーバ４の分析部１４で扱う情報が第１の実施形態と異なる。
具体的には、第１の実施形態では、充電器３の計測部９が充電中の電流値及び電圧値を測定し、サーバ４の分析部１４が電圧変化曲線の傾きから二次電池の劣化状況を推測する方法について説明した。一方、第２の実施形態では、充電器３の計測部９が充電中の電圧値及び電力量を測定し、サーバ４の分析部１４が同一電圧変化に対する二次電池の電力量から二次電池の劣化状況を推測する点において第１の実施形態と異なる。
以下、第２の実施形態の動作を説明する。図５は、電池システム２、充電器３及びサーバ４の間で行われる処理の例を示すシーケンス図である。
充電器３が電池システム２に接続されると、充電準備処理として、各個体を識別するための電池システムＩＤ、充電器ＩＤの交換や、動作レベルを決定するためにそれぞれの装置がサポートするプロトコルバージョンの交換などが電池システム２と充電器３の制御部間（具体的には、電池システム２の制御部６と充電器３の制御部１０との間）で行われる（ステップＳ１）。充電準備処理の内容は、第１の実施形態と同様である。電池システム２の制御部６及び充電器３の制御部１０は、交換した情報をそれぞれ記憶部２４及び記憶部２５に保存する（ステップＳ２、ステップＳ３）。
次に、充電器３は、電池システム２から取得した電池システムＩＤをサーバ４に通知する（ステップＳ４）。サーバ４の分析部１４は、蓄積部１３に予め保存されている計測条件を取得し、充電器３に通知する（ステップＳ２０）。なお、以下の説明では、計測条件を、測定パラメータと記すこともある。
例えば、蓄積部１３は、測定パラメータとして、電力測定開始時の電圧値Ｖｓ、電力測定終了時の電圧値Ｖｅ、及びＶｓとＶｅの間の電圧値Ｖ０〜Ｖｎ（以下、これらの電圧値を中間点と記す。）を記憶していてもよい。なお、中間点の数ｎは０以上の任意の整数である。ただし、測定パラメータは、上記内容に限定されない。
充電準備処理が完了すると、電池システム２の制御部６は、充電器３の制御部１０に対して、給電条件及び給電開始指示を通知する（ステップＳ６）。充電器３がこれらの情報を受け取ると、充電器３の制御部１０は、要求された給電条件に基づいて電源部８を制御し、電力供給を開始させる（ステップＳ７、ステップＳ８）。
充電器３の電源部８が電力供給を開始すると、計測部９は、給電線間の電圧値を計測する。そして、計測部９は、電圧値がＶｓになると、二次電池に供給される電力量の計測を開始する（ステップＳ２１）。計測部９は、例えば、電圧値と、電流値と、計測時間との積を計算して電力量を計測してもよい。以下、このように算出した電力量を積算電力値と記すこともある。計測部９は、電圧値がＶｅになるまで中間点（すなわち、Ｖ０〜Ｖｎ）ごとに、それぞれの区間の積算電力値を算出し、電圧値がＶｅになると二次電池に供給される電力量の計測を終了する。
充電器３の制御部１０は、計測部９が計測した積算電力値を、計測開始時の電圧値、計測終了時の電圧値、中間点の電圧値、電池システムＩＤ、充電器の周辺温度、充電器ＩＤ及び計測時刻とともにサーバ４に通知する（ステップＳ２２）。なお、充電器３の制御部１０は、上記以外の情報をサーバ４に通知してもよい。
サーバ４が充電器３からの通知を受け取ると、分析部１４は、受け取った情報を蓄積部１３に蓄積させる（ステップＳ１１）。そして、分析部１４は、蓄積部１３に記憶された測定情報を参照し（ステップＳ１３）、二次電池の状態を分析（すなわち、劣化判定）する（ステップＳ１４）。以下、二次電池の劣化状態を分析する方法を具体的に説明する。
二次電池が劣化すると、充電時の電圧値の変化（すなわち、見かけの電力容量増）に対して、実際の充電電力量が減るという特徴がある。そこで、サーバ４の分析部１４は、予め定められた電圧値の変化に伴って（例えば、第一の電圧値から第二の電圧値に変化するまでに）二次電池に供給される電力量を比較し、電力量が減少傾向にあるか否かにより劣化判定を行う。すなわち、分析部１４は、積算電力値が減少している場合、二次電池が劣化していると判定する。
なお、積算電力値を計測する際に用いられる電圧値Ｖｓ、Ｖｅ、及び、Ｖ０〜Ｖｎは、電池システムの構成に依存して異なる値を取る。そこで、蓄積部１３に蓄積された電圧変化範囲をもとに電圧値Ｖｓ、Ｖｅ、及び、Ｖ０〜Ｖｎを人が判断して決定しておけばよい。
サーバ４の分析部１４は、劣化判定を行うと、その判定結果を充電器３に通知する（ステップＳ１５）。充電器３の制御部１０は、通知された劣化判定に基づいて、電池状態を伝えるためのメッセージを表示部１２に表示させる（ステップＳ１６）。その後、制御部６は、二次電池５の電圧値が予め定められた値に達すると、充電器３に対して、給電停止の指示を行う（ステップＳ１７）。
以上のように、本実施形態では、サーバ４の分析部１４が、計測部９が測定している電圧値及び電力量と、蓄積部１３に記憶された同一の二次電池５に対する電圧値及び電力量とを比較して、二次電池５の状態を判定する。このようにしても、充電中に二次電池の状態を管理できる。
なお、第二の実施形態では、積算電力量が充電器３内部で（すなわち、制御部９によって）計測される場合について説明した。ただし、積算電力量の計測は、制御部９によって行われる場合に限定されない。第一の実施形態と同様、充電器３の制御部９が、電流値と電圧値とを短い測定間隔で測定して、測定結果をサーバ４に通知し、サーバ４の分析部１４が、受け取った測定結果を基に積算電力量を算出してもよい。
ただし、電圧値と電流値とをもとに算出される電力量の誤差を少なくするためには、これらの測定間隔を短くする必要がある。すなわち、サーバ４側で電力量を算出する場合、計測部９は、短い間隔で測定した電圧値及び電流値をサーバ４側に通知する必要がある。一方、充電器３側で電力量を測定する場合、電力量を算出するための電圧値及び電流値をサーバ４側に送信する必要はない。そのため、電圧値及び電流値の測定間隔は同一であっても、送信する情報量を減少させることができるため、充電器３とサーバ４との間のネットワーク負荷が低減する効果も期待できる。
実施形態３．
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。図６は、本発明の第３の実施形態における二次電池状態管理システムの各構成要素を詳細化した例を示すブロック図である。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の構成については、図２と同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態における充電器３は、さらに、交流インピーダンス測定用信号源（以下、信号源）２６を備えている点において第１の実施形態における充電器３と異なる。
信号源２６は、交流インピーダンス測定用の交流信号を給電線に重畳する。なお、重畳する交流信号は、電池システム２の構成に応じて予め定められる。
また、本実施形態では、充電器３の計測部９、および、サーバ４の分析部１４で扱う情報が第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる。具体的には、第１の実施形態では、充電器３の計測部９が充電中の電流値及び電圧値を測定し、サーバ４の分析部１４が電圧変化曲線の傾きから二次電池の劣化状況を推測した。また、第２の実施形態では、充電器３の計測部９が充電中の電圧値及び電力量を測定し、サーバ４の分析部１４が二次電池の同一電圧変化範囲に対する電力量から二次電池の劣化状況を推測した。
一方、第３の実施形態では、信号源２６が充電器３から二次電池５に給電する給電線３１に交流信号を重畳し、充電器３の計測部９がこの交流信号に対する交流インピーダンスを測定する点において第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる。また、第３の実施形態では、サーバ４の分析部１４が過去の交流インピーダンス測定値との変化から二次電池の劣化状況を推定する点において第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる。
以下、第３の実施形態の動作を説明する。図７は、電池システム２、充電器３及びサーバ４の間で行われる処理の例を示すシーケンス図である。
充電器３が電池システム２に接続されると、充電準備処理として、各個体を識別するための電池システムＩＤ、充電器ＩＤの交換や、動作レベルを決定するためにそれぞれの装置がサポートするプロトコルバージョンの交換などが電池システム２と充電器３の制御部間（具体的には、電池システム２の制御部６と充電器３の制御部１０との間）で行われる（ステップＳ１）。電池システム２の制御部６及び充電器３の制御部１０は、交換した情報をそれぞれ記憶部２４及び記憶部２５に保存する（ステップＳ２、ステップＳ３）。
充電準備処理が完了すると、電池システム２の制御部６は、充電器３の制御部１０に対して、給電条件及び給電開始指示を通知する（ステップＳ６）。充電器３がこれらの情報を受け取ると、充電器３の制御部１０は、要求された給電条件に基づいて電源部８を制御し、電力供給を開始させる（ステップＳ７、ステップＳ８）。
充電器３の電源部８が電力供給を開始すると、充電器３の制御部１０は、交流インピーダンス測定用の信号源２６を給電線３１に重畳するように電源部８に対して指示する。そして、電源部８は、信号源２６からの信号を給電線３１に出力する（ステップＳ３１）。信号源２６は、例えば、周波数１ｋＨｚ、電流振幅５Ａというような交流信号を出力する。ただし、信号源２６が出力する交流信号は、上記内容に限定されない。
制御部１０は、信号源２６からの信号を重畳するよう電源部８に指示する。あわせて、制御部１０は、計測部９に、電圧実効値及び電流実効値の計測指示（ステップＳ３２）、および、それらに基づいてインピーダンス（以下、インピーダンス｜Ｚ｜と記すこともある。）を算出する旨の指示（ステップＳ３３）を行う。
インピーダンス｜Ｚ｜が算出されると、制御部１０は、信号源２６からの信号重畳を停止するよう電源部８に指示し、電源部８は、信号源２６からの測定用信号の重畳を停止する（ステップＳ３５）。
また、制御部１０は、算出されたインピーダンス｜Ｚ｜を、電池システムＩＤ、充電器の周辺温度、充電器ＩＤ及び計測時刻とともにサーバ４に通知する（ステップＳ３４）。なお、制御部１０は、上記以外の情報をサーバ４に通知してもよい。
サーバ４が充電器３からの通知を受け取ると、分析部１４は、受け取った情報を蓄積部１３に蓄積させる（ステップＳ１１）。そして、分析部１４は、蓄積部１３に記憶された測定情報を参照し（ステップＳ１３）、二次電池の状態を分析（すなわち、劣化判定）する（ステップＳ１４）。以下、二次電池の劣化状態を分析する方法を具体的に説明する。
二次電池が劣化すると、交流インピーダンスが増加するという特徴がある。そこで、サーバ４の分析部１４は、同一電池システムＩＤの交流インピーダンス値の履歴情報を比較し、増加傾向が表れているか否かにより劣化判定を行う。すなわち、分析部１４は、算出されたインピーダンスが増加している場合、二次電池が劣化していると判定する。
サーバ４の分析部１４は、劣化判定を行うと、その判定結果を充電器３に通知する（ステップＳ１５）。充電器３の制御部１０は、通知された劣化判定に基づいて、電池状態を伝えるためのメッセージを表示部１２に表示させる（ステップＳ１６）。その後、制御部６は、二次電池５の電圧値が予め定められた値に達すると、充電器３に対して、給電停止の指示を行う（ステップＳ１７）。
以上のように、本実施形態によれば、充電器３の計測部９が、給電線３１に信号源２６による交流信号が重畳されたときに、給電線３１間の交流電圧と、交流信号とをもとに交流インピーダンスを算出する。そして、サーバ４の分析部１４が、算出された交流インピーダンスと、蓄積部１３に記憶された同一の二次電池５に対するインピーダンスとを比較して、二次電池５の状態を判定する。このようにしても、充電中に二次電池の状態を管理できる。
実施形態４．
第１の実施形態〜第３の実施形態では、電池システム２から通知された電池システムＩＤを用いて電池システムを識別する場合について説明した。第４の実施形態では、電池システム２を搭載する電動車両１に取り付けられたナンバープレートの番号を電池システムの識別情報（ＩＤ）として利用する点において、第１の実施形態〜第３の実施形態と異なる。
図８は、第４の実施形態における二次電池状態管理システムの例を示すブロック図である。本実施形態における二次電池状態管理システムは、電池システム２と、充電器３と、サーバ４と、車両番号読取器１７と、カメラ１８とを備えている。また、電池システム２が搭載される電動車両１には、電動車両標２７を備えている。電動車両標２７は、車両の識別番号であり、例えば、車両を識別する自動車登録番号標や車両番号標（ナンバープレート）である。また、カメラ１８は、車両番号読取器１７に接続され、車両番号読取器１７は、充電器３に接続される。それ以外の構成については、第１の実施形態〜第３の実施形態と同様である。
カメラ１８は、電動車両標２７を撮影する。また、車両番号読取器１７は、カメラ１８が撮影した画像を読み取って車両番号を認識する。なお、撮影した画像から車両番号を認識する方法は広く知られているため、ここでは説明を省略する。
このように、第１の実施形態と第４の実施形態との違いは、充電器３と、電動車両標２７を撮影するカメラ１８と、撮影した画像から車両番号を認識する車両番号読取器１７とが接続され、電池システムＩＤの代わりに車両番号が使用される点である。
次に、第４の実施形態の動作を説明する。以下の説明では、第１の実施形態において、電池システム２から電池システムＩＤを取得する代わりに、電動車両標２７から車両を識別する情報（以下、車両番号と記す。）を取得する場合について説明する。
図９は、電池システムＩＤの代わりに電動車両標２７から車両番号を取得する動作の例を示すシーケンス図である。
充電器３が電池システム２に接続されると、第１の実施形態〜第３の実施形態と同様に、電池システム２と充電器３との間で充電準備処理が実行される（ステップＳ１’）。なお、電池システムＩＤが充電器３に通知されない点において、図３におけるステップＳ１の処理と異なる。
また、充電器３の制御部１０は、充電準備処理と並行して、車両番号読取器１７に対して電動車両標２７の番号読取指示を行う（ステップＳ４１）。車両番号読取器１７は、カメラ１８が撮影した画像から車両番号を認識し（ステップＳ４２）、認識した車両番号を充電器３に通知する（ステップＳ４３）。充電器３の制御部１０は、車両番号を受け取ると、その値を記憶部２５に記憶させる（ステップＳ４４）。
以降、計測した値をもとに劣化判定を行う処理は、図３に例示するステップＳ２〜ステップＳ１７までの処理と同様である。ただし、各処理において、電池システムＩＤの代わりに車両番号が使用される。
上記説明では、電動車両標２７から車両番号を取得する処理、及び、電池システムＩＤの代わりに車両番号を用いる処理を第１の実施形態の充電準備処理と並行して行う場合について説明した。これらの処理は、第１の実施形態だけでなく、第２の実施形態及び第３の実施形態にも適用可能である。
以上のように、本実施形態によれば、充電器３を二次電池に接続したときに、充電器３の計測部９が、車両番号読取器１７が読み取った電動車両１の車両番号標２７が示す識別情報を受信し、その車両番号標２７が示す識別情報に基づいて電気特性を測定する対象の二次電池を識別する。このとき、サーバ４の分析部１４は、車両番号標２７が示す識別情報に対応する情報を蓄積部１３から抽出する。そのため、第１の実施形態〜第３の実施形態の効果に加え、接続された電池システムから識別情報（電池システムＩＤ）が送信されない場合であっても、比較対象とする二次電池を識別できる。
実施形態５．
第１の実施形態〜第３の実施形態では、電池システム２から通知される電池システムＩＤを用いて電池システムを識別する場合について説明した。第５の実施形態では、電池システム２を搭載する電動車両１に取り付けられた車載器が持つ固有の番号を電池システムの識別情報（ＩＤ）として利用する点において、第１の実施形態〜第３の実施形態と異なる。
図１０は、第５の実施形態における二次電池状態管理システムの例を示すブロック図である。本実施形態における二次電池状態管理システムは、電池システム２と、充電器３と、サーバ４と、車載器１９と、車載器ＩＤ読取器２０とを備えている。電池システム２及び車載器１９は、電動車両１に搭載される。また、充電器３と、車載器ＩＤ読取器２０とは、相互に接続される。それ以外の構成は、第１の実施形態〜第３の実施形態と同様である。
車載器１９は、固有番号が付与された無線インタフェース付きの装置である。車載器１９は、各車載器に付与された固有番号を無線インタフェースにより車載器ＩＤ読取器２０に送信する。なお、車載器の固有番号とは、車載器自身に付与された固有番号であってもよく、例えば、車載器に投入されるカードに付与された固有番号であってもよい。車載器１９は、例えば、自動料金収受システム（ＥＴＣ：Electronic Toll Collection System ）で用いられる車載器などにより実現される。
また、固有番号を送信する際に用いられる無線インタフェースとして、例えば、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication ）が用いられる。ただし、無線インタフェースは、ＤＳＲＣに限定されない。
車載器ＩＤ読取器２０は、無線インタフェースにより送信される車載器１９の固有番号を読み取る装置である。車載器ＩＤ読取器２０は、例えば、ＥＴＣで用いられ、基地局に配置されるＤＳＲＣ路側器などにより実現される。ただし、車載器ＩＤ読取器２０の態様は、ＤＳＲＣ路側器に限定されない。
このように、第１の実施形態と第５の実施形態との違いは、固有番号が付与された無線インタフェース付きの車載器１９が電動車両１に搭載され、無線インタフェース（及び無線通信回線）を介して車載器１９の固有番号を読取る車載器ＩＤ読取器２０が充電器３に接続され、電池システムＩＤの代わりに車載器１９の固有番号が使用される点である。
次に、第５の実施形態の動作を説明する。以下の説明では、第１の実施形態において、電池システム２から電池システムＩＤを取得する代わりに、車載器１９の固有番号を取得する場合について説明する。
図１１は、電池システムＩＤの代わりに車載器１９の固有番号を取得する動作の例を示すシーケンス図である。
充電器３が電池システム２に接続されると、第１の実施形態〜第３の実施形態と同様に、電池システム２と充電器３との間で充電準備処理が実行される（ステップＳ１’）。なお、電池システムＩＤが充電器３に通知されない点において、図３におけるステップＳ１の処理と異なる。
また、充電器３の制御部１０は、充電準備処理と並行して、車載器ＩＤ読取器２０に対して車載器１９の固有番号の番号読取指示を行う（ステップＳ５１）。車載器ＩＤ読取器２０は、無線インタフェースにより車載器１９と通信を行い、車載器１９の固有番号を取得する（ステップＳ５２）。充電器３の制御部１０は、固有番号を取得すると、その値を記憶部２５に記憶させる（ステップＳ５３）。
上述の通り、本実施形態における車載器１９や車載器ＩＤ読取器２０は、例えば、自動料金収受システム（ＥＴＣ）の車載器や基地局であり、無線インタフェースはＤＳＲＣが一例として挙げられる。
以降、計測した値をもとに劣化判定を行う処理は、図３に例示するステップＳ２〜ステップＳ１７までの処理と同様である。ただし、各処理において、電池システムＩＤの代わりに車載器１９の固有番号が使用される。
上記説明では、車載器１９から固有番号を取得する処理、及び、電池システムＩＤの代わりに固有番号を用いる処理を第１の実施形態の充電準備処理と並行して行う場合について説明した。これらの処理は、第１の実施形態だけでなく、第２の実施形態及び第３の実施形態にも適用可能である。
以上のように、本実施形態によれば、充電器３を二次電池５に接続したときに、充電器３は、その二次電池５を搭載する電動車両１に備えられた車載器１９の車載器ＩＤを、その充電器３から無線通信回線を介して受信する車載器ＩＤ読取器２０から受信する。そして、充電器３の計測部９が、車載器１９の車載器ＩＤに基づいて、電気特性を測定する対象の二次電池を識別する。このとき、サーバ４の分析部１４は、車載器ＩＤに対応する情報を蓄積部１３から抽出する。そのため、第４の実施形態と同様、第１の実施形態〜第３の実施形態の効果に加え、接続された電池システムから識別情報（電池システムＩＤ）が送信されない場合であっても、比較対象とする二次電池を識別できる。
実施形態６．
第１の実施形態〜第３の実施形態では、電池システム２から通知される電池システムＩＤを用いて電池システムを識別する場合について説明した。第６の実施形態では、電池システムに関連付けられたカードに付与されたカードＩＤを電池システムの識別情報（ＩＤ）として利用する点において、第１の実施形態〜第３の実施形態と異なる。
ここで、電池システムに関連付けられたカードとは、電池システムごとに定められるカードであり、このカードに付与される一意の識別情報によって、電池システムを識別可能になる。以下、カードに付与される一意の識別情報をカードＩＤと記す。
図１２は、第６の実施形態における二次電池状態管理システムの例を示すブロック図である。本実施形態における二次電池状態管理システムは、電池システム２と、充電器３と、サーバ４と、カード読取器２１とを備えている。また、充電器３と、カード読取器２１とは、相互に接続される。さらに、カード２２は、電池システム２に予め関連付けられ、例えば、電動車両１の運転手により保持される。それ以外の構成については、第１の実施形態〜第３の実施形態と同様である。
カード２２は、電池システム２に関連付けられたカードである。カード２２は、例えば、カードＩＤを記憶するＩＣカードにより実現される。カード読取器２１は、カード２２に付与されたカードＩＤを認識し、認識したカードＩＤを充電器３に通知する。具体的には、カードＩＤが記憶されたカードがカード読取器２１にかざされると、カード読取器２１は、カードに記憶されたカードＩＤを読み取る。そして、カード読取器２１は、読み取ったカードＩＤを充電器に通知する。
なお、カード２２にＩＣカードが用いられる場合、カード読取器２１は、ＩＣカードリーダによって実現されてもよい。ただし、カード読取器２１の態様は、ＩＣカードリーダに限定されない。
このように、第１の実施形態と第６の実施形態との違いは、カード２２のカードＩＤを取得するカード読取器２１が充電器３に接続され、電池システムＩＤの代わりにカード２２のカードＩＤが使用される点である。
次に、第６の実施形態の動作を説明する。以下の説明では、第１の実施形態において、電池システム２から電池システムＩＤを取得する代わりに、カード２２に付与されたカードＩＤを取得する場合について説明する。
図１３は、電池システムＩＤの代わりにカードＩＤを取得する動作の例を示すシーケンス図である。
充電器３が電池システム２に接続されると、第１の実施形態〜第３の実施形態と同様に、電池システム２と充電器３との間で充電準備処理が実行される（ステップＳ１’）。なお、電池システムＩＤが充電器３に通知されない点において、図３におけるステップＳ１の処理と異なる。
また、充電器３の制御部１０は、充電準備処理と並行して、カード読取器２１に対してカード２２に付与されたカードＩＤの取得指示を行う（ステップＳ６１）。カード読取器２１は、カード２２の情報を読み取るまで待ち状態になる。すなわち、カード読取器２１は、カード２２の情報を読み取ったか否かを判断し（ステップＳ６２）、読み取っていない場合（ステップＳ６２におけるＮｏ）、カード読取器２１は、ステップＳ６２の処理を繰り返す。
その後、カード２２がカード読取器にかざされると（ステップＳ６２におけるＹｅｓ）、カード読取器２１は、読み取ったカードＩＤを充電器３に送信する（ステップＳ６３）。なお。カード２２がカード読取器にかざされることとは、カード読取器２１がカード２２の情報を読み取ることと言える。充電器３の制御部１０は、受け取ったカードＩＤを記憶部２５に記憶させる（ステップＳ６４）。
以降、計測した値をもとに劣化判定を行う処理は、図３に例示するステップＳ２〜ステップＳ１７までの処理と同様である。ただし、各処理において、電池システムＩＤの代わりにカード２２のカードＩＤが使用される。
上記説明では、カード２２からカードＩＤを取得する処理、及び、電池システムＩＤの代わりにカードＩＤを用いる処理を第１の実施形態の充電準備処理と並行して行う場合について説明した。これらの処理は、第１の実施形態だけでなく、第２の実施形態及び第３の実施形態にも適用可能である。
以上のように、本実施形態によれば、充電器３が、二次電池５に関連付けられたカード２２に付与されるカードＩＤを、カード読取器２１から受信する。そして、充電器３の計測部９が、受信したカードＩＤに基づいて、電気特性を測定する対象の二次電池を識別する。このとき、サーバ４の分析部１４は、カードＩＤに対応する情報を蓄積部１３から抽出する。そのため、第４の実施形態及び第５の実施形態と同様、第１の実施形態〜第３の実施形態の効果に加え、接続された電池システムから識別情報（電池システムＩＤ）が送信されない場合であっても、比較対象とする二次電池を識別できる。
次に、本発明による二次電池状態管理システムの最小構成の例を説明する。図１４は、本発明による二次電池状態管理システムの最小構成の例を示すブロック図である。本発明による二次電池状態管理システムは、二次電池７０（例えば、二次電池５）に対して充電を行う充電器８０（例えば、充電器３）と、二次電池７０に対する充電中の電気特性を示す情報である電気特性情報（例えば、電流値、電圧値、電力量、インピーダンスなど）を蓄積する蓄積サーバ９０（例えば、サーバ４）とを備えている。
充電器８０は、充電中の電気特性を測定する電気特性測定手段８１（例えば、計測部９）を備えている。
蓄積サーバ９０は、測定された電気特性情報の履歴を二次電池ごとに記憶する測定情報記憶手段９１（例えば、蓄積部１３）と、電気特性測定手段８１が測定している二次電池の電気特性情報と、測定情報記憶手段９１に記憶された同一の二次電池に対する電気特性情報とを比較して、その二次電池の状態を判定する電池状態判定手段９２（例えば、分析部１４）とを備えている。
そのような構成により、充電中に二次電池の状態を管理できる。具体的には、電池システムから充電特性などの情報を取得しなくても、二次電池の劣化状況を推測する情報を収集することが可能になる。また、収集した情報を分析することで、劣化状況を推測し、利用者に点検を促すことができ、安全性が向上する。
また、充電器８０の電気特性測定手段８１が、電気特性として、二次電池と充電器とを接続する給電線（例えば、給電線３１）間の電圧値と、少なくともその給電線に流れる電流値と電力量のうちの１つを測定してもよい。
また、充電器８０が、二次電池と充電器とを接続する給電線に交流信号を重畳する交流信号重畳手段（例えば、交流インピーダンス測定用信号源２６）を備えていてもよい。そして、充電器８０の電気特性測定手段８１が、給電線に交流信号が重畳されたときに、その給電線間の交流電圧と、交流信号とをもとにインピーダンス（例えば、交流インピーダンス）を算出し、蓄積サーバ９０の測定情報記憶手段９１が、算出されたインピーダンスの履歴を二次電池ごとに記憶し、蓄積サーバ９０の電池状態判定手段９２が、算出されたインピーダンスと、測定情報記憶手段９１に記憶された同一の二次電池に対するインピーダンスとを比較して、その二次電池の状態を判定（例えば、インピーダンスが増加している場合に、二次電池が劣化していると判断）してもよい。
また、蓄積サーバ９０の電池状態判定手段９２が、電気特性測定手段８１が測定している二次電池７０の電気特性情報と、測定情報記憶手段９１に記憶された電圧値及び電流値が同一である二次電池７０の電気特性情報とを、単一時間あたりの電圧値の変化について比較することにより、その二次電池７０の状態を判定してもよい。
また、蓄積サーバ９０の電池状態判定手段９２が、電気特性測定手段８１が測定している二次電池７０の電気特性情報と、測定情報記憶手段９１に記憶されたその二次電池７０の電気特性情報とを、予め定められた電圧値（例えば、測定条件）の変化に伴って二次電池７０に供給される電力量について比較することにより、その二次電池の状態を判定してもよい。
また、蓄積サーバ９０が、二次電池の識別情報（例えば、電池システムＩＤ）とともに、充電器８０の電気特性測定手段８１が測定した二次電池の電気特定情報と、その電気特定情報をもとに算出された情報のうちの少なくとも１つの情報を充電器から受信し、受信した情報を測定情報記憶手段９１に記憶させる登録処理手段（例えば、分析部１４）を備えていてもよい。
また、充電器８０の電気特性測定手段８１が、二次電池７０に接続されたときに通知される二次電池７０の識別情報（例えば、電池システムＩＤ）をもとに、電気特性を測定する対象の二次電池を識別し、蓄積サーバ９０の測定情報記憶手段９１が、測定された二次電池の電気特性情報の履歴を二次電池の識別情報ごとに記憶し、蓄積サーバ９０の電池状態判定手段９２が、二次電池の識別情報に対応する電気特性情報を測定情報記憶手段９１から抽出してもよい。
また、充電器８０の電気特性測定手段８１が、充電器８０を二次電池７０に接続したときに、その二次電池７０を搭載する移動体（例えば、電動車両１）に表わされた識別番号（例えば、車両番号標２７）を読み取る移動体識別番号読取手段（例えば、車両番号読取器１７）が読み取った移動体の識別番号を受信し、その移動体の識別番号に基づいて、電気特性を測定する対象の二次電池を識別し、蓄積サーバ９０の測定情報記憶手段９１が、測定された二次電池の電気特性情報の履歴を移動体の識別番号ごとに記憶し、蓄積サーバ９０の電池状態判定手段９２が、移動体の識別番号に対応する電気特性情報を測定情報記憶手段９１から抽出してもよい。
また、充電器８０の電気特性測定手段８１が、充電器８０を二次電池７０に接続したときに、その二次電池７０を搭載する移動体（例えば、電動車両１）に備えられた車載器（例えば、車載器１９）の識別情報（例えば、車載器ＩＤ）を、その充電器８０から無線通信回線を介して受信する車載器識別情報検知手段（例えば、車載器ＩＤ読取器２０）から受信し、受信した車載器の識別情報に基づいて、電気特性を測定する対象の二次電池を識別し、蓄積サーバ９０の測定情報記憶手段９１が、測定された二次電池の電気特性情報の履歴を車載器の識別情報ごとに記憶し、蓄積サーバ９０の電池状態判定手段９２が、車載器の識別情報に対応する電気特性情報を測定情報記憶手段から抽出してもよい。
また、充電器８０の電気特性測定手段８１が、二次電池７０に関連付けられた媒体（例えば、カード２２）に付与される一意の識別情報（例えば、カードＩＤ）を、その媒体の識別情報を読み取る媒体識別情報読取手段（例えば、カード読取器２１）から受信し、受信した媒体の識別情報に基づいて、電気特性を測定する対象の二次電池を識別し、蓄積サーバ９０の測定情報記憶手段９１が、測定された二次電池の電気特性情報の履歴を媒体の識別情報ごとに記憶し、蓄積サーバ９０の電池状態判定手段９２が、媒体の識別情報に対応する電気特性情報を測定情報記憶手段から抽出してもよい。
また、電池状態判定手段９２が、二次電池７０の表面温度と、充電器８０の周辺気温のうちの少なくとも１つをその二次電池７０の状態の判定に用いてもよい。
次に、本発明による充電器の最小構成の例を説明する。図１５は、本発明による充電器の最小構成の例を示すブロック図である。本発明による充電器８５は、接続される二次電池７０に対して充電を行う充電器であって、二次電池７０に対する充電中の電気特性を測定する電気特性測定手段８６（例えば、計測部９）と、電気特性測定手段８６が測定した二次電池の電気特性を示す情報である電気特性情報（例えば、電流値、電圧値、電力量、インピーダンスなど）を、蓄積された同一の二次電池に対する電気特性情報の履歴と受信した電気特性情報とを比較して二次電池の状態を判定する判定装置７１（例えば、サーバ４）に対して送信する送信手段８７とを備えている。
そのような構成によっても、充電中に二次電池の状態を管理できる。
また、電気特性測定手段８６が、電気特性として、二次電池７０と充電器８５とを接続する給電線（例えば、給電線３１）間の電圧値と、少なくともその給電線に流れる電流値と電力量のうちの１つを測定してもよい。
なお、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）二次電池に対して充電を行う充電器と、前記二次電池に対する充電中の電気特性を示す情報である電気特性情報を蓄積する蓄積サーバとを備え、前記充電器は、充電中の電気特性を測定する電気特性測定手段を備え、前記蓄積サーバは、測定された電気特性情報の履歴を二次電池ごとに記憶する測定情報記憶手段と、前記電気特性測定手段が測定している二次電池の電気特性情報と、前記測定情報記憶手段に記憶された同一の二次電池に対する電気特性情報とを比較して、当該二次電池の状態を判定する電池状態判定手段とを備えたことを特徴とする二次電池状態管理システム。
（付記２）充電器の電気特性測定手段は、電気特性として、二次電池と充電器とを接続する給電線間の電圧値と、少なくとも当該給電線に流れる電流値と電力量のうちの１つを測定する付記１記載の二次電池状態管理システム。
（付記３）充電器は、二次電池と充電器とを接続する給電線に交流信号を重畳する交流信号重畳手段を備え、充電器の電気特性測定手段は、前記給電線に交流信号が重畳されたときに、当該給電線間の交流電圧と、前記交流信号とをもとにインピーダンスを算出し、蓄積サーバの測定情報記憶手段は、算出されたインピーダンスの履歴を二次電池ごとに記憶し、蓄積サーバの電池状態判定手段は、算出されたインピーダンスと、測定情報記憶手段に記憶された同一の二次電池に対するインピーダンスとを比較して、当該二次電池の状態を判定する付記１または付記２記載の二次電池状態管理システム。
（付記４）蓄積サーバの電池状態判定手段は、電気特性測定手段が測定している二次電池の電気特性情報と、測定情報記憶手段に記憶された電圧値及び電流値が同一である当該二次電池の電気特性情報とを、単一時間あたりの電圧値の変化について比較することにより、当該二次電池の状態を判定する付記１または付記２記載の二次電池状態管理システム。
（付記５）蓄積サーバの電池状態判定手段は、電気特性測定手段が測定している二次電池の電気特性情報と、測定情報記憶手段に記憶された当該二次電池の電気特性情報とを、予め定められた電圧値の変化に伴って二次電池に供給される電力量について比較することにより、当該二次電池の状態を判定する付記１または付記２記載の二次電池状態管理システム。
（付記６）蓄積サーバは、二次電池の識別情報とともに、充電器の電気特性測定手段が測定した二次電池の電気特定情報と、当該電気特定情報をもとに算出された情報のうちの少なくとも１つの情報を充電器から受信し、受信した情報を測定情報記憶手段に記憶させる登録処理手段を備えた付記１から付記５のうちのいずれか１つに記載の二次電池状態管理システム。
（付記７）充電器の電気特性測定手段は、二次電池に接続されたときに通知される当該二次電池の識別情報をもとに、電気特性を測定する対象の二次電池を識別し、蓄積サーバの測定情報記憶手段は、測定された二次電池の電気特性情報の履歴を前記二次電池の識別情報ごとに記憶し、蓄積サーバの電池状態判定手段は、前記二次電池の識別情報に対応する電気特性情報を測定情報記憶手段から抽出する付記１から付記６のうちのいずれか１つに記載の二次電池状態管理システム。
（付記８）充電器の電気特性測定手段は、充電器を二次電池に接続したときに、当該二次電池を搭載する移動体に表わされた識別番号を読み取る移動体識別番号読取手段が読み取った移動体の識別番号を受信し、当該移動体の識別番号に基づいて、電気特性を測定する対象の二次電池を識別し、蓄積サーバの測定情報記憶手段は、測定された二次電池の電気特性情報の履歴を前記移動体の識別番号ごとに記憶し、蓄積サーバの電池状態判定手段は、前記移動体の識別番号に対応する電気特性情報を測定情報記憶手段から抽出する付記１から付記６のうちのいずれか１つに記載の二次電池状態管理システム。
（付記９）充電器の電気特性測定手段は、充電器を二次電池に接続したときに、当該二次電池を搭載する移動体に備えられた車載器の識別情報を、当該充電器から無線通信回線を介して受信する車載器識別情報検知手段から受信し、受信した車載器の識別情報に基づいて、電気特性を測定する対象の二次電池を識別し、蓄積サーバの測定情報記憶手段は、測定された二次電池の電気特性情報の履歴を前記車載器の識別情報ごとに記憶し、蓄積サーバの電池状態判定手段は、前記車載器の識別情報に対応する電気特性情報を測定情報記憶手段から抽出する付記１から付記６のうちのいずれか１つに記載の二次電池状態管理システム。
（付記１０）充電器の電気特性測定手段は、二次電池に関連付けられた媒体に付与される一意の識別情報を、当該媒体の識別情報を読み取る媒体識別情報読取手段から受信し、受信した媒体の識別情報に基づいて、電気特性を測定する対象の二次電池を識別し、蓄積サーバの測定情報記憶手段は、測定された二次電池の電気特性情報の履歴を前記媒体の識別情報ごとに記憶し、蓄積サーバの電池状態判定手段は、前記媒体の識別情報に対応する電気特性情報を測定情報記憶手段から抽出する付記１から付記６のうちのいずれか１つに記載の二次電池状態管理システム。
（付記１１）電池状態判定手段は、二次電池の表面温度と、充電器の周辺気温のうちの少なくとも１つを当該二次電池の状態の判定に用いる付記１から付記１０のうちのいずれか１つに記載の二次電池状態管理システム。
（付記１２）二次電池に対して充電を行う充電器であって、前記二次電池に対する充電中の電気特性を測定する電気特性測定手段と、前記電気特性測定手段が測定した二次電池の電気特性を示す情報である電気特性情報を、蓄積された同一の二次電池に対する電気特性情報の履歴と受信した電気特性情報とを比較して二次電池の状態を判定する判定装置に対して送信する送信手段とを備えたことを特徴とする充電器。
（付記１３）電気特性測定手段は、電気特性として、二次電池と充電器とを接続する給電線間の電圧値と、少なくとも当該給電線に流れる電流値と電力量のうちの１つを測定する付記１２記載の充電器。
（付記１４）二次電池に対して充電を行う充電器が、充電中の電気特性を測定し、電気特性を示す情報である電気特性情報の履歴を二次電池ごとに記憶する測定情報記憶手段を備えた蓄積サーバが、充電中に測定された二次電池の電気特性情報と、前記測定情報記憶手段に記憶された同一の二次電池に対する電気特性情報とを比較して、当該二次電池の状態を判定することを特徴する二次電池状態管理方法。
（付記１５）電気特性の測定に際し、二次電池と充電器とを接続する給電線間の電圧値と、少なくとも当該給電線に流れる電流値と電力量のうちの１つを電気特性として測定する付記１４記載の二次電池状態管理方法。
（付記１６）二次電池に対して充電を行う充電器が、当該二次電池に対する充電中の電気特性を測定し、前記充電器が、測定した二次電池の電気特性を示す情報である電気特性情報を、蓄積された同一の二次電池に対する電気特性情報の履歴と受信した電気特性情報とを比較して二次電池の状態を判定する判定装置に対して送信することを特徴とする電気特性測定方法。
（付記１７）電気特性の測定に際し、二次電池と充電器とを接続する給電線間の電圧値と、少なくとも当該給電線に流れる電流値と電力量のうちの１つを電気特性として測定する付記１６記載の電気特性測定方法。
（付記１８）二次電池に対して充電を行うコンピュータに搭載される電気特性測定プログラムであって、前記コンピュータに、前記二次電池に対する充電中の電気特性を測定する電気特性測定処理、および、前記電気特性測定処理で測定された二次電池の電気特性を示す情報である電気特性情報を、蓄積された同一の二次電池に対する電気特性情報の履歴と受信した電気特性情報とを比較して二次電池の状態を判定する判定装置に対して送信する送信処理を実行させるため電気特性測定プログラム。
（付記１９）コンピュータに、電気特性測定処理で、二次電池と充電器とを接続する給電線間の電圧値と、少なくとも当該給電線に流れる電流値と電力量のうちの１つを電気特性として測定させる付記１８記載の電気特性測定プログラム。
以上、実施形態及び実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２０１０年４月２６日に出願された日本特許出願２０１０−１０１２２３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
本発明は、電動車両などに搭載される二次電池の状態を管理する二次電池状態管理システムに好適に適用される。
１ 電動車両
２ 電池システム
３ 充電器
４ サーバ
５ 二次電池
６ 制御部（電池システム２）
７ 通信部（電池システム２）
８ 電源部
９ 計測部
１０ 制御部（充電器３）
１１ 通信部（充電器３）
１２ 表示部
１３ 蓄積部
１４ 分析部
１５ 通信部（サーバ４）
１７ 車両番号読取器
１８ カメラ
１９ 車載器
２０ 車載器ＩＤ読取器
２１ カード読取器
２２ カード
２３ 商用電源
２４ 記憶部（電池システム２）
２５ 記憶部（充電器３）
２６ 交流インピーダンス測定用信号源
２７ 車両番号標
３１ 給電線

Claims (20)

  1. 二次電池に対して充電を行う充電器と、
    前記二次電池に対する充電中の電気特性を示す情報である電気特性情報を蓄積する蓄積サーバとを備え、
    前記充電器は、
    前記二次電池を含む各電池システムに応じて定められた計測条件に基づいて、当該二次電池の充電中の電気特性を測定する電気特性測定手段を備え、
    前記蓄積サーバは、
    測定された電気特性情報の履歴を二次電池ごとに記憶する測定情報記憶手段と、
    前記電気特性測定手段が測定している二次電池の電気特性情報と、前記測定情報記憶手段に記憶された同一個体の二次電池に対する電気特性情報とを比較して、当該二次電池の状態を判定する電池状態判定手段とを備えた
    ことを特徴とする二次電池状態管理システム。
  2. 充電器の電気特性測定手段は、電気特性として、二次電池と充電器とを接続する給電線間の電圧値と、少なくとも当該給電線に流れる電流値、電力または電力量のうちの１つを測定する
    請求項１記載の二次電池状態管理システム。
  3. 充電器は、二次電池と充電器とを接続する給電線に交流信号を重畳する交流信号重畳手段を備え、
    充電器の電気特性測定手段は、前記給電線に交流信号が重畳されたときに、当該給電線間の交流電圧と、前記交流信号とをもとにインピーダンスを算出し、
    蓄積サーバの測定情報記憶手段は、算出されたインピーダンスの履歴を二次電池ごとに記憶し、
    蓄積サーバの電池状態判定手段は、算出されたインピーダンスと、測定情報記憶手段に記憶された同一個体の二次電池に対するインピーダンスとを比較して、当該二次電池の状態を判定する
    請求項１または請求項２記載の二次電池状態管理システム。
  4. 蓄積サーバの電池状態判定手段は、電気特性測定手段が測定している二次電池の電気特性情報と、測定情報記憶手段に記憶された電圧値及び電流値が同一である当該二次電池の電気特性情報とを、単一時間あたりの電圧値の変化について比較することにより、当該二次電池の状態を判定する
    請求項１または請求項２記載の二次電池状態管理システム。
  5. 蓄積サーバの電池状態判定手段は、電気特性測定手段が測定している二次電池の電気特性情報と、測定情報記憶手段に記憶された当該二次電池の電気特性情報とを、予め定められた電圧値の変化に伴って二次電池に供給される電力量について比較することにより、当該二次電池の状態を判定する
    請求項１または請求項２記載の二次電池状態管理システム。
  6. 蓄積サーバは、二次電池の識別情報とともに、充電器の電気特性測定手段が測定した二次電池の電気特性情報と、当該電気特性情報をもとに算出された情報のうちの少なくとも１つの情報を充電器から受信し、受信した情報を測定情報記憶手段に記憶させる登録処理手段を備えた
    請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の二次電池状態管理システム。
  7. 充電器の電気特性測定手段は、二次電池に接続されたときに通知される当該二次電池の識別情報をもとに、電気特性を測定する対象の二次電池を識別し、
    蓄積サーバの測定情報記憶手段は、測定された二次電池の電気特性情報の履歴を前記二次電池の識別情報ごとに記憶し、
    蓄積サーバの電池状態判定手段は、前記二次電池の識別情報に対応する電気特性情報を測定情報記憶手段から抽出する
    請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の二次電池状態管理システム。
  8. 充電器の電気特性測定手段は、充電器を二次電池に接続したときに、当該二次電池を搭載する移動体に表わされた識別番号を読み取る移動体識別番号読取手段が読み取った移動体の識別番号を受信し、当該移動体の識別番号に基づいて、電気特性を測定する対象の二次電池を識別し、
    蓄積サーバの測定情報記憶手段は、測定された二次電池の電気特性情報の履歴を前記移動体の識別番号ごとに記憶し、
    蓄積サーバの電池状態判定手段は、前記移動体の識別番号に対応する電気特性情報を測定情報記憶手段から抽出する
    請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の二次電池状態管理システム。
  9. 充電器の電気特性測定手段は、充電器を二次電池に接続したときに、当該二次電池を搭載する移動体に備えられた車載器の識別情報を、当該車載器から無線通信回線を介して受信する車載器識別情報検知手段から受信し、受信した車載器の識別情報に基づいて、電気特性を測定する対象の二次電池を識別し、
    蓄積サーバの測定情報記憶手段は、測定された二次電池の電気特性情報の履歴を前記車載器の識別情報ごとに記憶し、
    蓄積サーバの電池状態判定手段は、前記車載器の識別情報に対応する電気特性情報を測定情報記憶手段から抽出する
    請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の二次電池状態管理システム。
  10. 充電器の電気特性測定手段は、二次電池に関連付けられた媒体に付与される一意の識別情報を、当該媒体の識別情報を読み取る媒体識別情報読取手段から受信し、受信した媒体の識別情報に基づいて、電気特性を測定する対象の二次電池を識別し、
    蓄積サーバの測定情報記憶手段は、測定された二次電池の電気特性情報の履歴を前記媒体の識別情報ごとに記憶し、
    蓄積サーバの電池状態判定手段は、前記媒体の識別情報に対応する電気特性情報を測定情報記憶手段から抽出する
    請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の二次電池状態管理システム。
  11. 電池状態判定手段は、二次電池の表面温度と、充電器の周辺気温のうちの少なくとも１つを当該二次電池の状態の判定に用いる
    請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項に記載の二次電池状態管理システム。
  12. 電池システムは車両に搭載され、
    電気特性測定手段は、前記車両のメーカまたは車種に応じて定められた計測条件に基づいて、充電中の電気特性を測定する
    請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項に記載の二次電池状態管理システム。
  13. 二次電池に対して充電を行う充電器であって、
    前記二次電池を含む各電池システムに応じて定められた計測条件に基づいて、当該二次電池に対する充電中の電気特性を測定する電気特性測定手段と、
    前記電気特性測定手段が測定した二次電池の電気特性を示す情報である電気特性情報を、蓄積された同一個体の二次電池に対する電気特性情報の履歴と受信した電気特性情報とを比較して二次電池の状態を判定する判定装置に対して送信する送信手段とを備えた
    ことを特徴とする充電器。
  14. 電気特性測定手段は、電気特性として、二次電池と充電器とを接続する給電線間の電圧値と、少なくとも当該給電線に流れる電流値、電力または電力量のうちの１つを測定する
    請求項１３記載の充電器。
  15. 二次電池に対して充電を行う充電器が、前記二次電池を含む各電池システムに応じて定められた計測条件に基づいて、当該二次電池の充電中の電気特性を測定し、
    電気特性を示す情報である電気特性情報の履歴を二次電池ごとに記憶する測定情報記憶手段を備えた蓄積サーバが、充電中に測定された二次電池の電気特性情報と、前記測定情報記憶手段に記憶された同一個体の二次電池に対する電気特性情報とを比較して、当該二次電池の状態を判定する
    ことを特徴する二次電池状態管理方法。
  16. 電気特性の測定に際し、二次電池と充電器とを接続する給電線間の電圧値と、少なくとも当該給電線に流れる電流値、電力または電力量のうちの１つを電気特性として測定する
    請求項１５記載の二次電池状態管理方法。
  17. 二次電池に対して充電を行う充電器が、前記二次電池を含む各電池システムに応じて定められた計測条件に基づいて、当該二次電池に対する充電中の電気特性を測定し、
    前記充電器が、測定した二次電池の電気特性を示す情報である電気特性情報を、蓄積された同一個体の二次電池に対する電気特性情報の履歴と受信した電気特性情報とを比較して二次電池の状態を判定する判定装置に対して送信する
    ことを特徴とする電気特性測定方法。
  18. 電気特性の測定に際し、二次電池と充電器とを接続する給電線間の電圧値と、少なくとも当該給電線に流れる電流値、電力または電力量のうちの１つを電気特性として測定する
    請求項１７記載の電気特性測定方法。
  19. 二次電池に対して充電を行うコンピュータに搭載される電気特性測定プログラムであって、
    前記コンピュータに、
    前記二次電池を含む各電池システムに応じて定められた計測条件に基づいて、当該二次電池に対する充電中の電気特性を測定する電気特性測定処理、および、
    前記電気特性測定処理で測定された二次電池の電気特性を示す情報である電気特性情報を、蓄積された同一個体の二次電池に対する電気特性情報の履歴と受信した電気特性情報とを比較して二次電池の状態を判定する判定装置に対して送信する送信処理
    を実行させるため電気特性測定プログラム。
  20. コンピュータに、
    電気特性測定処理で、二次電池と充電器とを接続する給電線間の電圧値と、少なくとも当該給電線に流れる電流値、電力または電力量のうちの１つを電気特性として測定させる
    請求項１９記載の電気特性測定プログラム。
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