JP6075109B2 - バッテリ容量提示装置、バッテリ容量提示システム、情報センター、およびバッテリ容量提示方法 - Google Patents

バッテリ容量提示装置、バッテリ容量提示システム、情報センター、およびバッテリ容量提示方法 Download PDF

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Description

本発明は、バッテリ容量提示装置、バッテリ容量提示システム、情報センター、およびバッテリ容量提示方法に関するものである。
従来より、バッテリの満充電容量を、目盛りを用いてユーザに提示するバッテリ容量提示装置が知られている(特許文献1)。
特開2011−257213号公報
しかしながら、従来技術では、自車両のバッテリ情報のみに基づいて満充電容量を推定するため、バッテリの満充電容量を高い精度で推定することが困難であり、そのため、バッテリの満充電容量を表す目盛りを実際よりも早いタイミングで減少させて表示させる場合があった。
本発明が解決しようとする課題は、バッテリの満充電容量を表す目盛りを適切に表示することができるバッテリ容量提示装置を提供することである。
本発明は、バッテリ容量表示装置において推定されたバッテリの満充電容量である第1推定値と、情報センターにおいて推定されたバッテリの満充電容量である第2推定値とに基づいて、バッテリの満充電容量を表す表示値を減少させるか否かを判定し、バッテリの満充電容量の表示値を減少させると判定した場合に、バッテリの満充電容量の表示値を減少させて表示することで、上記課題を解決する。
本発明によれば、バッテリ容量表示装置において推定された第1推定値のみに基づいて、バッテリの満充電容量を表す表示値を減少させるか否かを判定するのではなく、バッテリ容量表示装置において推定された第1推定値、および、情報センターにおいて推定された第2推定値に基づいて、バッテリの満充電容量を表す表示値を減少させるか否かを判定することで、バッテリの満充電容量を表す表示値を減少させるか否かを高い精度で判定することができ、その結果、バッテリの満充電容量を表す目盛りを適切に表示することができる。
本実施形態に係るバッテリ容量表示システムの構成概略図である。 車載装置により取得される車両情報の一例を示す図である。 バッテリ容量計の表示例を示す図である。 本実施形態に係るバッテリ容量表示処理を示すフローチャートである。 ステップS111の類似車両の検出方法を説明するための図である。 本実施形態に係るバッテリ容量表示処理を説明するための図である。 本実施形態に係るバッテリ容量表示処理を説明するための図である。 本実施形態に係るバッテリ容量表示処理を説明するための図である。 本実施形態に係るバッテリ容量表示処理を説明するための図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態に係るバッテリ容量表示システムは、電気自動車、ハイブリッド車両、エンジン車両のほか、車両以外の装置に用いられるバッテリの容量を表示するために用いることができる。本実施形態では、バッテリ容量表示システムを車両に搭載されたバッテリの容量を表示する場合を例示して説明する。
図1は、本実施形態に係るバッテリ容量表示システムの構成を示す図である。本実施形態に係るバッテリ容量表示システムは、車両に搭載される車載装置100と、車両外部に設置される情報センター200とから構成され、車載装置100と情報センター200とは互いに情報の授受が可能となっている。なお、図1では、説明の便宜のため、1つの車載装置100のみを図示しているが、情報センター200は複数の車載装置100と通信が可能となっている。
図1に示すように、本実施形態の車載装置100は、バッテリ110と、センサ群120と、車両コントローラ130と、車載通信装置140と、車載制御装置150と、バッテリ容量計160とを備えている。
バッテリ110は、二次電池である複数のセル(単電池)からなり、これらセルは、たとえば鉛電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などで構成される。また、バッテリ110には、電圧センサ、電流センサ、および温度センサなどのセンサ群120が配置されており、これらセンサ群120により検出されたバッテリ110の端子電圧、充放電電流値、および温度などのバッテリ情報は、車載制御装置150に送信される。
車両コントローラ130は、車両の走行距離、走行時間、および走行地域などの車両の走行情報を周期的に検出し、検出した車両の走行情報を車載制御装置150に送信する。また、車両コントローラ130は、バッテリ110の電費(Km/Ah)、急速充電回数、使用期間などのバッテリ110の使用情報を検出し、検出したバッテリ110の使用情報を車載制御装置150に送信する。
車載通信装置140は、車載制御装置150から、バッテリ情報、車両の走行情報、およびバッテリ110の使用情報を含む車両情報(詳細は後述する。)を取得し、取得した車両情報を、情報センター200に送信する。
また、車載通信装置140は、車載制御装置150の指示により、情報センター200に、バッテリ110の満充電容量の推定を要求する。そして、車載通信装置140は、上記要求に応じて情報センター200により推定されたバッテリ110の満充電容量を、情報センター200のセンター通信装置210から受信し、車載制御装置150に出力する。なお、情報センター200によるバッテリ110の満充電容量の推定方法については後述する。
車載制御装置150は、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させるか否かを判定するためのプログラムが格納されたROM(Read Only Memory)と、このROMに格納されたプログラムを実行する動作回路としてのCPU(Central Processing Unit)と、アクセス可能な記憶装置として機能するRAM(Random Access Memory)と、を備える。なお、動作回路としては、CPUに代えて又はこれとともに、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などを用いることができる。
そして、車載制御装置150は、ROMに格納されたプログラムをCPUにより実行することにより、バッテリ情報を含む車両情報を取得する車両情報取得機能と、バッテリ110の満充電容量を第1推定値Fcarとして推定する満充電容量推定機能と、情報センター200が推定した満充電容量である第2推定値Fserverを情報センター200から取得する満充電容量取得機能と、バッテリ容量計160に表示される満充電容量の目盛りを減少させるか否かを判定する目盛り減少判定機能と、情報センター200に車両情報を送信する車両情報送信機能と、を実現する。以下に、車載制御装置150が実現する各機能について説明する。
車載制御装置150の車両情報取得機能は、バッテリ情報、自車両の走行情報、バッテリ110の使用情報を含む車両情報を取得する。図2は、車両情報取得機能により取得される車両情報の一例を示す図である。具体的には、車両情報取得機能は、バッテリ110のセンサ群120から、バッテリ110の端子電圧、充放電電流値、温度を含むバッテリ情報を車両情報として取得する。また、車両情報取得機能は、バッテリ110の端子電圧および充放電電流値に基づいて、バッテリ110の充電状態(SOC:State Of Change)を検出することで、バッテリ110の充電状態も車両情報として取得する。さらに、車両情報取得機能は、車両コントローラ130から、自車両の走行距離、走行時間および走行地域を含む走行情報と、バッテリ110の電費、急速充電回数、および使用期間を含むバッテリ110の使用情報をも車両情報として取得する。
車載制御装置150の満充電容量推定機能は、車両情報取得機能により取得された車両情報に基づいて、バッテリ110の満充電容量を第1推定値Fcarとして推定する。たとえば、本実施形態では、車載制御装置150が備えるROMに、バッテリ110の端子電圧および温度とバッテリ110の満充電容量との関係を示すマップが予め記憶されており、満充電容量推定機能は、このマップを参照することで、現在のバッテリ110の端子電圧および温度に基づいて、バッテリ110の満充電容量である第1推定値Fcarを推定することができる。
なお、満充電容量推定機能による第1推定値Fcarの推定方法は、上述した方法に限定されず、他のバッテリ情報、自車両の走行情報、あるいは、バッテリ110の使用情報を用いて第1推定値Fcarを推定する構成としてもよい。さらに、上述した推定方法では、現在のバッテリ110の端子電圧および温度に基づいて、バッテリ110の満充電容量Fcarを推定しているが、この構成に限定されず、現在から少し前まで(たとえば1〜2日前まで)のバッテリ110の端子電圧および温度の履歴を用いて、現在のバッテリ110の満充電容量を第1推定値Fcarとして推定する構成としてもよい。ただし、第1推定値Fcarの推定に用いる車両情報の情報量が膨大になると、車両情報を記憶するための記憶媒体のコストやサイズが大きくなるため、車載装置100の省スペース化や低コスト化のために、第1推定値Fcarを推定するために用いる車両情報の情報量は少なくしたほうが好ましい。
また、満充電容量推定機能による第1推定値Fcarの推定方法として、車載制御装置150が備えるROMに、バッテリ110の端子電圧および温度とバッテリ110の劣化係数との関係を示すマップを予め記憶しておき、同じく車載制御装置150のROMに予め記憶されている新品時のバッテリ(劣化していないバッテリ)110の満充電容量に、算出した劣化係数を乗じることで、現在のバッテリ100の第1推定値Fcarを推定する構成としてもよい。
車載制御装置150の満充電容量取得機能は、車載通信装置140を介して、情報センター200において推定されたバッテリ110の満充電容量である第2推定値Fserverを、情報センター200から取得する。なお、情報センター200による第2推定値Fserverの推定方法については後述する。
車載制御装置150の目盛り減少判定機能は、車載装置100において推定されたバッテリ110の満充電容量である第1推定値Fcarと、情報センター200において推定されたバッテリ110の満充電容量である第2推定値Fserverとに基づいて、ユーザに表示している満充電容量の目盛りを減少させるか否かを判定する。たとえば、バッテリ110の新品時(バッテリ110が劣化していない状態)では、バッテリ110の満充電容量は最も高く、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りも最大となるが、時間の経過などによりバッテリ110の満充電容量は低下し、それに応じて、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りも減少することとなる。目盛り減少判定機能は、このような場合に、バッテリ110の満充電容量の目盛りを減少させるか否かを判定する。なお、目盛り減少判定機能による判定方法については後述する。
車載制御装置150の車両情報送信機能は、車両情報取得機能により取得された車両情報を、車載通信装置140を介して情報センター200に送信する。また、車両情報送信機能は、一定の時間間隔で車両情報を情報センター200に繰り返し送信する。情報センター200に送信された車両情報は、情報センター200のデータベース220に格納され、情報センター200において自車両あるいは他車両のバッテリの満充電容量Fserverを推定する際に用いられることとなる。
また、車載制御装置150は、上述した機能に加えて、バッテリ110の残容量の算出など各種機能も実現する。たとえば、車載制御装置150は、車両情報取得機能により取得されたバッテリ110の充放電電流値を積算し、この充放電電流値の積算値とバッテリ110の端子電圧とに基づいて、バッテリ110の残容量Rの算出することができる。
バッテリ容量計160は、インストルメントパネルなどに設置され、図3に示すように、バッテリ110の残容量および満充電容量を表す目盛りを表示する。ここで、図3は、バッテリ容量計160の表示例を示す図である。本実施形態では、図3に示すように、残容量を表す目盛りと満充電容量を表す目盛りとが並んで表示される。また、本実施形態に係るバッテリ容量計160は、バッテリ110の満充電容量および残容量を目盛りで表示するために、それぞれ12個の液晶セグメントを備えており、バッテリ110の満充電容量および残容量の大きさに対応する液晶セグメントを点灯させることで、バッテリ110の満充電容量および残容量を、目盛りを用いて表示することができる。
たとえば、バッテリ容量計160は、車載制御装置150からバッテリ110の残容量Rを取得し、取得した残容量Rに対応する液晶セグメントを点灯させることで、図3に示すように、バッテリ110の残容量Rを目盛りで表示する。図3に示す例では、バッテリ110の残容量Rが2/3程度であるため、12個の液晶セグメントのうち8番目までの液晶セグメントが点灯される(残容量Rを表す目盛りが「8」と表示される)。
また、バッテリ容量計160は、バッテリ110が新品時(バッテリ110が劣化していない状態)である場合には、バッテリ110の満充電容量に対応する12個の液晶セグメントのうち12個全ての液晶セグメントを点灯させることで、バッテリ110の満充電容量を目盛りで表示する。さらに、バッテリ容量計160は、バッテリ110が劣化し、バッテリ110の満充電容量が減少した場合には、車載制御装置150から、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させる旨の信号を受信し、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを1つ減らして表示する。たとえば、図3に示すように、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りが「12」である場合に、車載制御装置150からバッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させる旨の信号を取得した場合には、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを「12」から「11」に減少させる。なお、本実施形態においては液晶セグメントを用いて説明したが、アナログもしくはデジタル表示器などの表示器を用いてもよい。
次に、本実施形態に係るバッテリ情報表示システムを構成する情報センター200について説明する。情報センター200は、複数の車両に搭載された複数の車載装置100から車両情報を収集し、収集した車両情報に基づいて、車載装置100が備えるバッテリ110の満充電容量Fserverを推定するものである。図1に示すように、情報センター200は、センター通信装置210と、データベース220と、センター制御装置230とを備える。
センター通信装置210は、複数の車載装置100から車両情報を受信し、受信した車両情報をセンター制御装置230に送信する。また、センター通信装置210は、後述するように、車載装置100からバッテリ110の満充電容量の推定の要求を受信し、該要求に応じて推定された満充電容量である第2推定値Fserverを、車載装置100に送信する。
データベース220は、複数の車載装置100から受信した複数の車両情報を格納する。データベース220に格納される車両情報としては、たとえば、各車載装置100のバッテリ110の端子電圧、充放電電流、充電状態、および温度を含むバッテリ情報、車載装置100が搭載された車両の走行距離および走行時間を含む走行情報、車載装置100のバッテリ110の電費、急速充電による充電回数、バッテリ110の利用期間を含むバッテリ110の使用情報が挙げられる。また、データベース220は、車載装置100と異なり、これら複数の車両情報を、長い期間(たとえば数年単位)で蓄積した履歴情報として格納する。たとえば、データベース220は、バッテリ110の充放電電流値や車両の走行距離の履歴情報として、バッテリ110の充放電電流積算値や車両の総走行距離をそれぞれ格納している。
また、データベース220は、予め実施したバッテリ充放電サイクル試験におけるバッテリ温度と満充電容量の劣化との関係を示すテーブルや、予め実施したバッテリ保存試験におけるバッテリの充電状態や温度と満充電容量の劣化度合との関係を示すテーブルなど、バッテリの劣化特性に関する基礎情報を格納している。
センター制御装置230は、センター通信装置210を介して、複数の車載装置100から車両情報を取得し、取得した車両情報を該車載装置100に関連付けて、データベース220に格納する。
また、センター制御装置230は、車載装置100からの要求に応じて、該車載装置100に搭載されたバッテリ110の満充電容量を第2推定値Fserverとして推定する。本実施形態では、データベース220に格納されている車両情報、たとえばバッテリ110の端子電圧、充放電電流値、温度、充電状態などのバッテリ情報、車両の走行距離、走行時間、走行地域などの走行情報、および、バッテリ110の電費、急速充電回数、および使用期間などのバッテリ110の使用情報と、バッテリの満充電容量との関係を示す複数のマップが、センター制御装置230が備えるメモリまたはデータベース220に予め記憶されている。センター制御装置230は、これらのマップを参照することで、バッテリ110の満充電容量を第2推定値Fserverとして推定することができる。
また、データベース220には、バッテリ充放電サイクル試験におけるバッテリ温度と満充電容量の劣化との関係を示すテーブルや、バッテリ保存試験におけるバッテリの充電状態や温度と満充電容量の劣化との関係を示すテーブルなど、バッテリの劣化特性に関する基礎情報が格納されており、センター制御装置230は、これらのテーブルを参照することで、第2推定値Fserverをより適切に推定することができる。
このように、情報センター200は、車載装置100が有するバッテリ110に関するマップよりも、多くの車両情報を加味した多くのマップを有しており、これらのマップを参照することで、車載装置100のバッテリ110の満充電容量を第2推定値Fserverとして高い精度で推定することができる。また、情報センター200は、車載装置100が車両情報を記憶しているスパンよりも長いスパンで、複数の車載装置100から収集した複数の車両情報を履歴情報として記憶しており、このような履歴情報を用いて第2推定値Fserverを推定することで、第2推定値Fserverをより高い精度で推定することができる。
続いて、図4を参照して、本実施形態に係るバッテリ容量表示処理について説明する。図4は、本実施形態に係るバッテリ容量表示処理を示すフローチャートである。なお、このバッテリ容量表示処理は、任意のタイミング、または、一定の時間間隔ごとに行われる。
ステップS101では、車載制御装置150の車両情報取得機能により、バッテリ110の端子電圧、充放電電流値、充電状態、および温度などのバッテリ情報を含む車両情報の取得が行われる。そして、ステップS102では、車載制御装置150の満充電容量推定機能により、ステップS101で取得された車両情報に基づいて、バッテリ110の満充電容量の推定が行われる。たとえば、本実施形態において、満充電容量推定機能は、予め記憶されたバッテリ110の端子電圧および温度とバッテリ110の満充電容量との関係を示すマップを参照し、現在のバッテリ110の端子電圧および温度に基づいて、現在のバッテリ110の満充電容量を第1推定値Fcarとして推定する。
ステップS103では、車載制御装置150の目盛り減少判定機能により、ステップS102で推定されたバッテリ110の満充電容量である第1推定値Fcarが所定の第1判定値未満であるか否かの判定が行われる。ここで、第1判定値とは、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させるか否かを判定するための値であり、1目盛りごとに設けられている。たとえば、図3に示す例では、12個の液晶セグメントを用いて12個の目盛りが設けられており、この12個の目盛りのそれぞれに対して12個の第1判定値が設けられている。
たとえば図3に示す例において、新品時(劣化していない状態)のバッテリ110の満充電容量を24kWhとした場合、1番下の目盛り(1番目の目盛り)はバッテリ110の満充電容量が0〜2kWhであることを表し、下から2番目の目盛り(2番目の目盛り)はバッテリ110の満充電容量が2〜4kWhであることを表している。また、1番上の目盛り(12番目の目盛り)はバッテリ110の満充電容量が22〜24kWhであることを表し、上から2番目の目盛り(11番目の目盛り)はバッテリ110の満充電容量が20〜22kWhであることを表している。同様に、他の目盛りについても、2kWhごとにバッテリ110の満充電容量を表している。このような場合、たとえば、それぞれの目盛りに対応する満充電容量の下限値を、第1判定値として設定することができる。たとえば、1番上の目盛り(12番目の目盛り)はバッテリ110の満充電容量が22〜24kWhであり、この目盛りに対応する第1判定値を、その下限値である22kWhに設定することができる。同様に、全ての目盛りに対応する第1判定値を設定することができる。
なお、第1判定値は上記の例に限定されるものではなく、たとえば、第1判定値を各目盛りに対応する満充電容量の下限値よりも大きい値としてもよいし、あるいは、各目盛りに対応する満充電容量の下限値よりも小さい値としてもよい。
そして、ステップS103において、車載装置100で推定された第1推定値Fcarが第1判定値未満であると判定された場合には、バッテリ容量計160において、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減らすか否かをさらに判断するために、ステップS104に進む。一方、車載装置100で推定された第1推定値Fcarが第1判定値以上であると判定された場合には、ステップS101に戻り、車載装置100においてバッテリ110の満充電容量Fcarが第1判定値未満であると判定されるまで、一定の時間間隔で、ステップS101〜S103の処理が繰り返される。
ステップS104では、車載制御装置150の目盛り減少判定機能により、情報センター200によるバッテリ110の満充電容量の推定が要求される。具体的には、車載制御装置150は、車載通信装置140を介して、バッテリ110の満充電容量の推定の要求を、情報センター200に送信する。これにより、情報センター200は、センター通信装置210を介して、要求を行った車載装置100(以下、要求車両ともいう)から、バッテリ110の満充電容量の推定の要求を受信する。
そして、ステップS105では、ステップS104で受信した要求車両(要求を行った車載装置100)の要求に応じて、情報センター200のセンター制御装置230により、要求車両が備えるバッテリ110の満充電容量が第2推定値Fserverとして推定される。たとえば、センター制御装置230は、センター制御装置230のメモリやデータベース220に、各車両情報とバッテリの満充電容量との関係を示す複数のマップを予め記憶しており、これらのマップを参照することで、要求車両の車両情報に基づいて、要求車両が備えるバッテリ110の満充電容量を第2推定値Fserverとして推定することができる。そして、続くステップS106では、センター制御装置230により、センター通信装置210を介して、情報センター200により推定されたバッテリ110の満充電容量である第2推定値Fserverが車載装置100に送信される。
ステップS107では、車載制御装置150の目盛り減少判定機能により、ステップS102において車載装置100により推定された第1推定値Fcarと、ステップS105において情報センター200により推定された第2推定値Fserverとの比較が行われる。具体的には、情報センター200において推定された第2推定値Fserverが、車載装置100において推定された第1推定値Fcar以下である場合には、情報センター200および車載装置100の両方でバッテリ110の満充電容量が第1判定値を下回っていると推定されたこととなるため、目盛り減少判定機能は、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させると判定し、ステップS108において、バッテリ容量計160に、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させて表示させる。このように、第1推定値Fcarおよび第2推定値Fserverが第1判定値よりも低い場合には、バッテリ110の実際の満充電容量が、目盛りが示す満充電容量よりも低い可能性が高いものと判断して、満充電容量を表す目盛りを減少させることで、バッテリ110の満充電容量をユーザに適切に表示することができる。一方、情報センター200において推定された第2推定値Fserverが車載装置100において推定された第1推定値Fcarを超える場合には、目盛りを減少させる必要があるか否かをさらに判定するために、ステップS109に進む。
ステップS109では、車載制御装置150の目盛り減少判定機能により、車載装置100において推定された第1推定値Fcarおよび情報センター200において推定された第2推定値Fserverがともに第2判定値以下であるか否かの判断が行われる。ここで、第2判定値とは、第1判定値よりも低い値であり、第1判定値と同様に、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りの1目盛りごとに設けられている。たとえば、第1判定値が各目盛りに対応する満充電容量の下限値、たとえば22kWh,20kWh,18kWh,16kWh・・・に設定されている場合には、第2判定値を、第1判定値よりも0.5kWhだけ低い値、たとえば21.5kWh,19.5kWh,17.5kWh,15.5kWh・・・に設定することができる。なお、本実施形態では、第2判定値を第1判定値よりも小さい値に設定しているが、この構成に限定されず、たとえば第2判定値を、第1判定値と同じ値に設定してもよい。
そして、ステップS109において、車載装置100において推定された第1推定値Fcarが第2判定値を超えた場合、または、情報センター200において推定された第2推定値Fserverが第2判定値を超えた場合には、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させずに、図4に示す処理を終了し、ステップS101に戻る。一方、車載装置100において推定された第1推定値Fcarが第2判定値以下であり、かつ、情報センター200において推定された第2推定値Fserverが第2判定値以下である場合には、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させるか否かをさらに判定するために、ステップS110に進む。このように、第1推定値Fcarおよび第2推定値Fserverがともに第1判定値よりも低い第2判定値以下である場合には、バッテリ110の満充電容量が減少している可能性が高いと判断して、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させるか否かをさらに判定することで、最終的に、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを適切に表示することができる。
ステップS110では、車載装置100(以下、要求車両の車載装置100ともいう)から情報センター200に対して、要求車両とバッテリの使用環境が類似する他車両(以下、類似車両ともいう)であり、判定対象である目盛りが減少している他車両が存在するか否かの検出が要求される。ここで、「判定対象である目盛り」とは、たとえば図3に示すように、要求車両が12番目の目盛りを11番目の目盛りに減少させるか否かを判定する場面においては、12番目の目盛りのことであり、このような場合、要求車両とバッテリの使用環境が類似する類似車両のうち、12番目の目盛りが既に減少している他車両が存在するか否かの検出が要求される。そして、この要求に応じて、続くステップS111,S112においては、情報センター200により、要求車両とバッテリの使用環境が類似する類似車両の抽出と、類似車両の中から判定対象である目盛りを既に減少させた他車両の検出とが行われる。
ここで、図5は、類似車両の抽出方法を説明するための図であり、データベース220に格納される車両情報の一例を示している。たとえば、センター制御装置230は、データベース220に格納されている要求車両の車両情報と他車両の車両情報とを比較して、車両情報が要求車両と類似する他車両を類似車両として抽出する。具体的には、センター制御装置230は、データベース220に格納された車両情報のうち、図5に示すように、バッテリ110の充放電電流積算値と、車両の総走行距離と、車両の走行地域と、バッテリ110の使用期間とをそれぞれ比較して、要求車両とバッテリの使用環境が類似する他車両を類似車両として抽出する。なお、図5に示すX1〜X5およびY1〜Y5はそれぞれ所定の数値である。
ここで、図5に示す例では、類似車両の抽出に用いられる車両情報が一定の範囲をもって登録されている。たとえば、要求車両のバッテリ110の充放電電流積算値はX2〜X3の範囲で登録されており、要求車両の総走行距離はY1〜Y2の範囲で登録されており、要求車両の走行地域はアジア圏内として登録されており、要求車両のバッテリ110の使用期間は9〜12か月の範囲で登録されている。このような場合に、センター制御装置230は、バッテリ110の充放電電流積算値、車両の総走行距離、車両の走行地域、および、バッテリ110の使用期間のそれぞれが共通する他車両を類似車両として抽出する。たとえば、図5に示す例では、要求車両とC車両とが、バッテリ110の充放電電流積算値、車両の総走行距離、車両の走行地域、およびバッテリ110の使用期間がそれぞれ共通しており、そのため、C車両が類似車両として抽出される。
なお、図5に示す車両情報は一例であり、これに限定されるものではない。たとえば、図5に示す例では、バッテリ110の充放電電流積算値、車両の総走行距離、車両の走行地域、およびバッテリ110の使用期間が類似範囲にあるか否かを判定することで類似車両を抽出しているが、これ以外の車両情報を用いて類似車両を抽出してもよい。また、走行地域は図5に示す例に限定されず、たとえば、A国、B国などの国単位の範囲としてもよいし、あるいは、山間部や平野部といった地理的な範囲としてもよい。また、バッテリ110の利用期間は図5に示す例に限定されず、たとえば、6か月単位や1年単位の範囲としてもよい。
そして、センター制御装置230は、バッテリの使用環境が類似する車両として検索された複数の類似車両の中から、判定対象の目盛りが減少している他車両が存在するか否かを検出する。たとえば、図3に示すように、要求車両においてバッテリ110の満充電容量を表す目盛りを「12」から「11」に減少させるか否かを判定する場面には、バッテリの使用環境が類似する複数の類似車両の中から、目盛りが「12」から「11」に減少している他車両が検出される。そして、センター制御装置230は、判定対象である目盛りが減少している他車両が存在するか否かの検出結果を、要求車両の車載装置100に送信する。このように、要求車両のバッテリ110とバッテリ環境が類似する類似車両において、判定対象である目盛りが減少しているか否かを検出することで、この検出結果に基づいて、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させるか否かをより適切に判定することができる。
次に、ステップS112では、車載制御装置150の目盛り減少判定機能により、ステップS111の検出結果に基づいて、バッテリの使用環境が類似し、かつ、判定対象である目盛りを減少させた他車両が存在するか否かの判断が行われる。ステップS111において、このような他車両が1台でも検出された場合には、ステップS108に進み、バッテリ容量計160に、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させる処理が行われる。一方、バッテリの使用環境が類似し、かつ、判定対象である目盛りを減少させた他車両が存在しない場合には、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させずに、この処理を終了して、ステップS101に戻る。
以上のように、本実施形態に係るバッテリ容量表示処理が行われる。
続いて、図6〜図9を参照して、上述したバッテリ容量表示処理の具体的な動作例について説明する。図6〜図9は、車載装置100で推定された満充電容量である第1推定値Fcarと、情報センター200で推定された満充電容量である第2推定値Fserverと、バッテリ容量計160に表示されるバッテリ110の満充電容量を表す目盛りとの時間推移の一例を示している。また、図8、図9においては、バッテリの使用環境が類似する類似車両のうち、判定対象である目盛りが減少している他車両の検出結果を表示している。なお、図6〜図9に示す場面例では、図3に示すように、バッテリ110の目盛りを「12」から「11」に減少させるか否かを判定する場面を例示して説明する。
たとえば、図6に示す場面例においては、時間経過などによりバッテリ110が劣化した結果、ステップS103において、車載装置100により推定されたバッテリ110の満充電容量である第1推定値Fcarが目盛り「12」に対応する第1判定値よりも低い値と判定される。そのため、ステップS105において、情報センター200によりバッテリ110の満充電容量が第2推定値Fserverとして推定される。そして、ステップS107において、車載装置100により推定された第1推定値Fcarと、情報センター200により推定された第2推定値との比較が行われる。図6に示す場面例では、情報センター200により推定された第2推定値Fserverが車載装置100により推定された第1推定値Fcar以下であるため、ステップS108に進み、バッテリ容量計160で、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを「12」から「11」に減少して表示する。
また、図7に示す場面例では、図6に示す場面例と同様に、時間の経過などによりバッテリ110が劣化した結果、ステップS103において、車載装置100により推定された第1推定値Fcarが目盛り「12」に対応する第1判定値未満と判定される。そのため、ステップS105において、情報センター200により第2推定値Fserverの推定が行われ、ステップS107において、車載装置100により推定された第1推定値Fcarと、情報センター200により推定された第2推定値Fserverとの比較が行われる。ここで、図7に示す場面例では、情報センター200により推定された第2推定値Fserverが車載装置100により推定された第1推定値Fcarを超えているため、ステップS109に進む。そして、ステップS109では、車載装置100において推定された第1推定値Fcarが第2判定値以下であり、かつ、情報センター200において推定された第2推定値Fserverが第2判定値以下であるか否かの判断が行われる。図7に示す場面例では、車載装置100において推定された第1推定値Fcarが第2判定値以下であるが、情報センター200において推定された第2推定値Fserverが第2判定値を超えているため、バッテリ容量計160においてバッテリ110の満充電容量を表す目盛りが減少されず、図4に示すバッテリ容量表示処理が繰り返されることとなる。
また、図8に示す場面例では、図8に示すステップS107までは上述した図7に示す場面例と同様である。しかし、図8に示す場面例では、ステップS109において、車載装置100において推定された第1推定値Fcarが第2判定値以下であり、かつ、情報センター200において推定された第2推定値Fserverが第2判定値以下であるため、ステップS112に進む。そして、ステップS112において、車載装置100のバッテリ110とバッテリの使用環境が類似し、かつ、判定対象の目盛り(12番目の目盛り)が減少している他車両が存在するか否かの判断が行われる。ここで、図8に示す場面例では、情報センター200により、バッテリの使用環境が類似し、かつ、判定対象の目盛りが減少している他車両が検出されたため、ステップS108に進み、バッテリ容量計160において、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを「12」から「11」に減少して表示する。
さらに、図9に示す場面例では、図9に示すステップS109までは上述した図8に示す場面例と同様である。しかし、図9に示す場面例では、テップS112において、車載装置100のバッテリ110とバッテリの使用環境が類似し、かつ、判定対象の目盛り(12番目の目盛り)が減少している他車両が存在しないと判断され、その結果、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りの減少は行われずに、図4に示すバッテリ容量表示処理が繰り返される。
以上のように、本実施形態では、車載装置100において推定されたバッテリ110の満充電容量である第1推定値Fcarと、情報センター200において推定されたバッテリ110の満充電容量である第2推定値Fserverとに基づいて、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させるか否かを判定する。このように、本実施形態では、車載装置100において推定された第1推定値Fcarと情報センター200において推定された第2推定値Fserverとに基づいて、バッテリ110の満充電容量を適切に判断することができるため、車載装置100において推定された第1推定値Fcarだけを用いて、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させるか否かを判定する場合と比べて、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを適切なタイミングで減少させることができる。特に、従来では、車載装置100において推定された第1推定値Fcarだけを用いて、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させる構成であるため、満充電容量を表す目盛りが実際の満充電容量よりも高い値で表示されないように、満充電容量を表す目盛りを実際よりも早いタイミングで減少させる場合があった。これに対して、本実施形態では、第1推定値Fcarおよび第2推定値Fserverに基づいてバッテリ110の満充電容量を適切に判断することができるため、満充電容量を表す目盛りを実際よりも早いタイミングで減少させることを有効に防止することができる。
さらに、本実施形態では、情報センター200において、複数の車載装置100から収集された複数の車両情報を参照して、対象となる車載装置100が備えるバッテリ110の満充電容量Fserverが推定されるため、車載装置100で推定された第1推定値Fcarよりも高い精度で満充電容量を推定することができる可能性が高くなる。一方、本実施形態では、情報センター200において推定されたバッテリ110の満充電容量である第2推定値Fserverのみを用いて、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させるか否かを判定するのではなく、自車両の車載装置100において推定されたバッテリ110の満充電容量である第1推定値Fcarと比較することで、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させるタイミングをより適切に判定することができる。
また、本実施形態では、車載装置100が記憶する車両情報の情報量を制限することで、車両情報を記憶するために必要な記憶容量を抑制することができるため、車載装置100の低コスト化や省スペース化を実現することができる。また、本実施形態では、車載装置100が推定した第1推定値Fcarが第1判定値未満となるまでは、情報センター200に対して第2推定値Fserverの要求が行われないため、車載装置100と情報センター200との通信負荷および情報センター200の処理負荷を軽減することができる。
さらに、本実施形態では、バッテリ110の満充電容量を推定する際に、バッテリ110の端子電圧、充放電電流値、温度、充電状態を含むバッテリ情報、自車両の走行距離、走行時間および走行地域を含む走行情報、および、バッテリ110の電費、急速充電回数、および使用期間を含むバッテリ110の使用情報を用いることで、バッテリ110の満充電容量の推定に用いる情報の情報量が増大することを抑制しながら、バッテリ110の満充電容量を高い精度で推定することができる。
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
たとえば、上述した実施形態に係るバッテリ容量表示処理は一例であり、図4のフローチャートに示す処理に限定されるものではない。たとえば、ステップS107で、情報センター200において推定された第2推定値Fserverが、車載装置100において推定された第1推定値Fcarを超える場合に(ステップS107=No)、さらに、ステップS109、ステップS112において、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させるか否かを判定する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、情報センター200において推定された第2推定値Fserverが、車載装置100において推定された満充電容量Fcarを超える場合には、ステップS109および/またはステップS112の判定を行わずに、バッテリ110の満充電容量を表す表示値を減少させないと判定する構成としてもよい。また、ステップS107の判定の代わりに、ステップS109またはステップS112の判定を行う構成としてもよく、さらに、この場合に、ステップS109またはステップS112の判定のみを行う構成としてもよい。
また、上述した実施形態では、車載装置100において、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させるか否かを判定する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、情報センター200において、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させるか否かを判定する構成としてもよい。たとえば、情報センター200において、車載装置100において推定されたバッテリ110の満充電容量である第1推定値Fcarを該車載装置100から受信するとともに、バッテリ110の満充電容量を第2推定値Fserverとして推定する。そして、情報センター200において、車載装置100で推定された第1推定値Fcarと、情報センター200で推定された第2推定値Fserverとに基づいて、上述した実施形態と同様に、バッテリ110の満充電容量を表す目盛りを減少させるか否かを判定し、この判定結果を、車載装置100に送信する構成とすることができる。あるいは、情報センター200は、上記判定結果に基づいて、車載装置100のバッテリ110の満充電容量を表す目盛りを決定し、決定した目盛りの情報を、車載装置100に送信する構成としてもよい。これらの場合には、車載装置100の処理負荷を軽減することができる。
さらに、上述した実施形態では、バッテリの使用環境が類似する類似車両を抽出するために、図5に示すように、所定の車両情報を一定の幅を持たせてデータベース220に登録しておき、一定の幅を持たせた車両情報が共通する他車両を類似車両として抽出する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、以下のような構成とすることができる。すなわち、車両情報を一定の幅を持たせることなくデータベース220に登録しておき、類似車両を抽出する際に、要求車両の車両情報の類似範囲内となる車両情報を有する車両を類似車両として抽出する構成としてもよい。たとえば、バッテリ110の使用期間について要求車両の類似範囲が前後3か月の範囲に設定されており、かつ、要求車両のバッテリ110の使用期間が9か月である場合には、バッテリの使用期間が9か月の前後3が月の範囲、すなわち、6〜12か月である他車両を、要求車両とバッテリ110の使用期間が類似する他車両として判定することができる。
また、上述した実施形態では、バッテリ110の充放電電流積算値、車両の総走行距離、車両の走行地域、およびバッテリ110の使用期間を用いて類似車両を抽出しているが、たとえば、バッテリ110の型番号や製造番号などからバッテリ110の使用期間や使用地域を把握することができる場合には、バッテリ110の型番号や製造番号などを用いて、類似車両を抽出してもよい。
さらに、上述した実施形態では、バッテリ容量計160にバッテリ110の満充電容量を表す表示値を表示する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、スピーカーを用いて、バッテリ110の満充電容量を音声で出力する構成としてもよい。
また、上述した実施形態では、車載装置100において推定されたバッテリ110の満充電容量と、情報センター200において推定されたバッテリ110の満充電容量とを比較することで、バッテリ110の満充電容量を表す表示値を減少させるか否かを判定する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、車載装置100において推定されたバッテリ110の満充電容量と、情報センター200において推定されたバッテリ110の満充電容量との平均値を算出し、算出した平均値が第1判定値以下となるか否かを判定することで、バッテリ110の満充電容量を表す表示値を減少させるか否かを判定する構成としてもよい。
なお、上述した実施形態の車載制御装置150の満充電容量推定機能は本発明の推定手段に、車載通信装置140は本発明の通信手段に、バッテリ容量計160は本発明の提示手段に、車載制御装置150の目盛り減少判定機能は本発明の判定手段および制御手段に、センター通信装置210は本発明の受信手段および送信手段に、データベース220は本発明の格納手段に、センター制御装置230は本発明のセンター推定手段および検出手段に、それぞれ相当する。
100…車載装置
110…バッテリ
120…センサ群
130…車両コントローラ
140…車載通信装置
150…車載制御装置
160…バッテリ容量計
200…情報センター
210…センター通信装置
220…データベース
230…センター制御装置

Claims (14)

  1. 車両に搭載されたバッテリのバッテリ情報に基づいて、前記バッテリの満充電容量を第1推定値として推定する推定手段と、
    外部に設置された情報センターに前記バッテリ情報を含む車両情報を送信するとともに、該情報センターから、前記車両情報に基づいて前記情報センターにより推定された前記バッテリの満充電容量を第2推定値として受信する通信手段と、
    前記バッテリの満充電容量を表す表示値をユーザに提示する提示手段と、
    前記第1推定値および前記第2推定値に基づいて、前記提示手段が提示する前記バッテリの満充電容量の表示値を減少させるか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段により前記バッテリの満充電容量の表示値を減少させると判定された場合に、前記提示手段に、前記バッテリの満充電容量の表示値を減少させて提示させる制御手段と、を備えることを特徴とするバッテリ容量提示装置。
  2. 請求項1に記載のバッテリ容量提示装置において、
    前記判定手段は、
    前記第1推定値が所定の第1閾値以上である場合には、前記提示手段により提示されている前記バッテリの満充電容量を減少させないと判定し、
    前記第1推定値が前記第1閾値未満である場合には、前記通信手段に前記情報センターから前記第2推定値を取得させ、前記第1推定値および前記第2推定値に基づいて、前記提示手段により提示されている前記バッテリの満充電容量を減少させるか否かを判定することを特徴とするバッテリ容量提示装置。
  3. 請求項1または2に記載のバッテリ容量提示装置において、
    前記判定手段は、前記第1推定値と前記第2推定値とを比較した結果、前記第2推定値が前記第1推定値以下である場合には、前記提示手段により提示されている前記バッテリの満充電容量を減少させると判定することを特徴とするバッテリ容量提示装置。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載のバッテリ容量提示装置において、
    前記判定手段は、前記第1推定値および前記第2推定値が前記第2閾値未満である場合に、前記提示手段により提示されている前記バッテリの満充電容量を減少させると判定することを特徴とするバッテリ容量提示装置。
  5. 請求項1〜4のいずれかに記載のバッテリ容量提示装置において、
    前記車両情報は、前記バッテリ情報に加えて、車両の走行情報および前記バッテリの使用情報のうち少なくとも1つの情報をさらに含むことを特徴とするバッテリ容量提示装置。
  6. 請求項5に記載のバッテリ容量提示装置において、
    前記車両の走行情報は、車両の走行距離、走行時間、および走行地域のうち少なくとも1つを含む情報であることを特徴とするバッテリ容量提示装置。
  7. 請求項5または6に記載のバッテリ容量提示装置において、
    前記バッテリの使用情報は、前記バッテリの電費、急速充電回数、および使用期間のうち少なくとも1つを含む情報であることを特徴とするバッテリ容量提示装置。
  8. 請求項1〜7のいずれかに記載のバッテリ容量提示装置において、
    前記バッテリ情報は、前記バッテリの電圧、充放電電流値、充電状態、および温度のうち少なくとも1つを含む情報であることを特徴とするバッテリ容量提示装置。
  9. 請求項1〜8のいずれかに記載された複数のバッテリ容量提示装置と、該バッテリ容量提示装置と互いに情報の授受が可能な情報センターとを備えるバッテリ容量提示システムであって、
    前記情報センターは、
    前記複数のバッテリ容量提示装置から前記複数の車両情報を受信する受信手段と、
    前記複数のバッテリ容量提示装置から受信した前記複数の車両情報を格納する格納手段と、
    前記格納手段に格納された前記複数の車両情報に基づいて、対象となるバッテリ容量提示装置が備えるバッテリの満充電容量を第2推定値として推定するセンター推定手段と、
    前記センター推定手段により推定された前記第2推定値を、前記対象となるバッテリ容量提示装置に送信する送信手段と、を備えることを特徴とするバッテリ容量提示システム。
  10. 請求項9に記載のバッテリ容量提示システムにおいて、
    前記情報センターにおいて、
    前記格納手段は、前記複数のバッテリ容量提示装置から受信した前記複数の車両情報に加えて、バッテリ充放電サイクル試験および/またはバッテリ保存試験によるバッテリの劣化特性情報をさらに格納しており、
    前記センター推定手段は前記複数の車両情報に加えて、前記劣化特性情報に基づいて、前記第2推定値を推定することを特徴とするバッテリ容量提示システム。
  11. 請求項9または10に記載のバッテリ容量提示システムにおいて、
    前記情報センターは、前記複数のバッテリ容量提示装置のうち、前記格納手段に格納されている車両情報が、前記対象となるバッテリ容量提示装置の車両情報の類似範囲内となるバッテリ容量提示装置を検出する検出手段をさらに備え、
    前記判定手段は、前記検出手段により検出されたバッテリ容量提示装置においてバッテリの満充電容量の表示値が減少している場合には、前記対象となるバッテリ容量提示装置が備える前記バッテリの満充電容量の表示値を減少させると判定することを特徴とするバッテリ容量提示システム。
  12. 請求項11に記載のバッテリ容量提示システムにおいて、
    前記検出手段は、前記格納手段に格納されている車両情報のうち、車両の走行地域、車両の走行距離、バッテリの充放電電流値、および使用期間のうち少なくとも1つを含む情報が前記類似範囲内となるバッテリ容量提示装置を検出することを特徴とするバッテリ容量提示システム。
  13. バッテリを備えた複数のバッテリ容量提示装置からバッテリ情報を含む複数の車両情報を収集する情報センターであって、
    前記複数のバッテリ容量提示装置から前記複数の車両情報を受信する第1受信手段と、
    前記複数のバッテリ容量提示装置から受信した前記複数の車両情報を格納する格納手段と、
    対象となる前記バッテリ容量提示装置において推定された該バッテリ容量提示装置が備えるバッテリの満充電容量を第1推定値として、該バッテリ容量提示装置から受信する第2受信手段と、
    前記格納手段に格納された前記複数の車両情報に基づいて、前記対象となるバッテリ容量提示装置が備えるバッテリの満充電容量を第2推定値として推定するセンター推定手段と、
    前記第1推定値および前記第2推定値に基づいて、前記対象となるバッテリ容量提示装置においてユーザに提示されている前記バッテリの満充電容量の表示値を減少させるか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段による判定結果を、前記対象となるバッテリ容量提示装置に送信する送信手段と、を備えることを特徴とする情報センター。
  14. バッテリの満充電容量を表す表示値をユーザに提示するバッテリ容量提示方法であって、
    前記バッテリを備えるバッテリ容量提示装置において推定された前記バッテリの満充電容量である第1推定値と、情報センターにおいて推定された前記バッテリ容量提示装置が備えるバッテリの満充電容量である第2推定値とに基づいて、前記バッテリの満充電容量の表示値を減少させるか否かを判定し、前記バッテリの満充電容量の表示値を減少させると判定された場合に、前記バッテリの満充電容量の表示値を減少させて提示することを特徴とするバッテリ容量提示方法。
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