JP6713030B2 - 診断システム、診断方法、及びプログラム - Google Patents
診断システム、診断方法、及びプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6713030B2 JP6713030B2 JP2018193451A JP2018193451A JP6713030B2 JP 6713030 B2 JP6713030 B2 JP 6713030B2 JP 2018193451 A JP2018193451 A JP 2018193451A JP 2018193451 A JP2018193451 A JP 2018193451A JP 6713030 B2 JP6713030 B2 JP 6713030B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- vehicle
- secondary battery
- battery
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 title claims description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims description 93
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 60
- 238000009795 derivation Methods 0.000 claims description 17
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/16—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/12—Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
- B60L58/13—Maintaining the SoC within a determined range
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
- B60L58/15—Preventing overcharging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
- B60L58/22—Balancing the charge of battery modules
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
- H02J7/005—Detection of state of health [SOH]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/547—Voltage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/549—Current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/80—Time limits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2250/00—Driver interactions
- B60L2250/14—Driver interactions by input of vehicle departure time
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2260/00—Operating Modes
- B60L2260/40—Control modes
- B60L2260/50—Control modes by future state prediction
- B60L2260/58—Departure time prediction
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
- H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
- H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
本発明は、診断システム、診断方法、及びプログラムに関する。
近年、電気を利用した電動車両や電気とエンジンとを利用したハイブリッド車両が開発されている。これらの車両に搭載されたモータは、バッテリなどの二次電池から電力が供給されることで駆動する。車両は、二次電池の満充電容量を計算する機能を有している。二次電池の満充電容量は、充放電が繰り返されるたびに劣化する。そこで、二次電池の劣化度合いを判定して二次電池の劣化の抑制を図る技術がある(例えば、特許文献1参照)。二次電池の劣化度合いは、例えば、二次電池の電流値、電圧値、温度などにより算出される二次電池の放電量の積算値や電圧降下量などに基づいて求められる。
二次電池の劣化の抑制を図るにあたり、二次電池の劣化度合いを精度良く導出することができると望ましい。しかしながら、従来の手法では、二次電池の劣化度合いを精度良く導出することが難しい場合があった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、二次電池の劣化度合いの導出精度の向上を図ることができる診断システム、診断方法、及びプログラムを提供することを目的の一つとする。
この発明に係る診断システム、診断方法、及びプログラムは、以下の構成を採用した。
(1):この発明の一態様は、車両と前記車両の外部に設けられた充電器とが接続された場合に、前記充電器から前記車両に搭載された二次電池への充電を制御する充電制御部と、前記二次電池の充電率の変化量と、前記二次電池の充電電流の積算値とに基づいて、前記二次電池の劣化度合いを導出する導出部と、を備え、前記充電制御部は、前記車両の次回出発時刻までの残り時間に基づいて、前記二次電池の充電時間の途中に充電休止期間を設けた特定充電を行うか否かを決定する、診断システムである。
(1):この発明の一態様は、車両と前記車両の外部に設けられた充電器とが接続された場合に、前記充電器から前記車両に搭載された二次電池への充電を制御する充電制御部と、前記二次電池の充電率の変化量と、前記二次電池の充電電流の積算値とに基づいて、前記二次電池の劣化度合いを導出する導出部と、を備え、前記充電制御部は、前記車両の次回出発時刻までの残り時間に基づいて、前記二次電池の充電時間の途中に充電休止期間を設けた特定充電を行うか否かを決定する、診断システムである。
(2):上記(1)の態様において、前記導出部は、前記充電休止期間に含まれる第1時点での前記二次電池の充電率と、前記充電休止期間の前に設定される第1充電期間の開始前又は前記充電休止期間の後に設定される第2充電期間の終了後である第2時点での前記二次電池の充電率と、前記第1時点と前記第2時点との間の前記二次電池の充電電流の積算値とに基づき、前記二次電池の劣化度合いを導出するものである。
(3):上記(1)又は(2)の態様において、前記充電制御部は、前記車両の次回出発時刻までの残り時間に対して、目標充電率まで前記二次電池を充電しても所定時間以上の余裕がある場合に、前記特定充電を行うことを決定するものである。
(4):上記(1)から(3)のうちいずれか1つの態様において、前記充電休止期間は、前記二次電池の状態が安定するのに十分な時間である。
(5):上記(1)から(4)のうちいずれか1つの態様において、前記充電制御部は、前記二次電池の充電率の遷移範囲に、前記二次電池の充電率と電圧との関係が前記二次電池の劣化の前後で所定値を超えて変わる特定領域がある場合、前記二次電池の充電率が前記特定領域に達する前、又は前記特定領域を超えた後に前記充電休止期間を設けるものである。
(6):上記(1)から(5)のうちいずれか1つの態様において、複数の時点で前記導出部により導出された前記二次電池の劣化度合いを示す履歴情報に基づき、前記二次電池の劣化度合いを学習する学習部をさらに備えたものである。
(7):上記(1)から(6)のうちいずれか1つの態様において、前記車両の次回出発時刻に関するユーザの入力に基づき、前記車両の次回出発時刻を示す情報を取得する情報取得部をさらに備え、前記充電制御部は、前記情報取得部により取得された前記車両の次回出発時刻を示す情報に基づき、前記特定充電を行うか否かを決定するものである。
(8):上記(1)から(7)のうちいずれか1つの態様において、前記車両の過去の行動履歴に基づき、前記車両の次回出発時刻を推定する推定部をさらに備え、前記充電制御部は、前記推定部により推定された前記車両の次回出発時刻に基づき、前記特定充電を行うか否かを決定するものである。
(9):上記(1)から(8)のうちいずれか1つの態様において、前記充電制御部は、前記車両の次回出発時刻までの残り時間と、充電開始時の前記二次電池の温度とに基づき、前記特定充電を行うか否かを決定するものである。
(10):上記(1)から(9)のうちいずれか1つの態様において、前記充電制御部は、前記特定充電を行うことが決定された場合、前記二次電池の充電を開始し、前記充電休止期間よりも前の前記二次電池の充電時間における前記二次電池の温度に基づき、前記特定充電を継続するか否かを決定するものである。
(11):上記(1)から(10)のうちいずれか1つの態様において、前記充電制御部は、前記車両の次回出発時刻までの残り時間と、前記充電器が出力可能な充電電力の大きさとに基づき、前記特定充電を行うか否かを決定するものである。
(12):この発明の一態様は、1又は複数のコンピュータが、車両と前記車両の外部に設けられた充電器とが接続された場合に、前記充電器から前記車両に搭載された二次電池への充電を制御し、前記二次電池の充電率の変化量と、前記二次電池の充電電流の積算値とに基づいて、前記二次電池の劣化度合いを導出し、前記充電を制御することは、前記車両の次回出発時刻までの残り時間に基づいて、前記二次電池の充電時間の途中に充電休止期間を設けた特定充電を行うか否かを決定することを含む、診断方法である。
(13):この発明の一態様は、1又は複数のコンピュータに、車両と前記車両の外部に設けられた充電器とが接続された場合に、前記充電器から前記車両に搭載された二次電池への充電を制御させ、前記二次電池の充電率の変化量と、前記二次電池の充電電流の積算値とに基づいて、前記二次電池の劣化度合いを導出させ、前記充電を制御させることは、前記車両の次回出発時刻までの残り時間に基づいて、前記二次電池の充電時間の途中に充電休止期間を設けた特定充電を行うか否かを決定させることを含む、プログラムである。
(1)〜(13)によれば、二次電池の劣化度合いの導出精度の向上を図ることができる。
以下、図面を参照し、本発明の診断システム、診断方法、及びプログラムの実施形態について説明する。
[車両10]
図1は、実施形態に係る車両10の構成の一例を示す図である。図1に示すように、車両10は、例えば、モータ12と、駆動輪14と、ブレーキ装置16と、車両センサ20と、PCU(Power Control Unit)30と、バッテリ(二次電池)40と、電圧センサ、電流センサ、温度センサなどのバッテリセンサ42と、通信装置50と、表示装置60と、入力装置67と、充電口70と、コンバータ72と、を備える。
図1は、実施形態に係る車両10の構成の一例を示す図である。図1に示すように、車両10は、例えば、モータ12と、駆動輪14と、ブレーキ装置16と、車両センサ20と、PCU(Power Control Unit)30と、バッテリ(二次電池)40と、電圧センサ、電流センサ、温度センサなどのバッテリセンサ42と、通信装置50と、表示装置60と、入力装置67と、充電口70と、コンバータ72と、を備える。
モータ12は、例えば、三相交流電動機である。モータ12のロータは、駆動輪14に連結される。モータ12は、供給される電力を用いて動力を駆動輪14に出力する。また、モータ12は、車両の減速時に車両10の運動エネルギーを用いて発電する。
ブレーキ装置16は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータとを備える。ブレーキ装置16は、ブレーキペダルの操作によって発生した油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてもよい。なお、ブレーキ装置16は、上記説明した構成に限らず、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
車両センサ20は、アクセル開度センサと、車速センサと、ブレーキ踏量センサと、を備える。アクセル開度センサは、運転者による加速指示を受け付ける操作子の一例であるアクセル開度センサは、アクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作量を検出し、アクセル開度としてPCU30の制御部36に出力する。車速センサは、例えば、各車輪に取り付けられた車輪速センサと速度計算機とを備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して車両10の速度(車速)を導出し、制御部36及び表示装置60に出力する。ブレーキ踏量センサは、ブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキ踏量として制御部36に出力する。
PCU30は、例えば、変換器32と、VCU(Voltage Control Unit)34と、制御部36とを備える。なお、これらの構成要素をPCU30として一まとまりの構成としたのは、あくまで一例であり、これらの構成要素は分散的に配置されても構わない。
変換器32は、例えば、AC−DC変換器である。変換器32の直流側端子は、直流リンクDLに接続されている。直流リンクDLには、VCU34を介してバッテリ40が接続されている。変換器32は、モータ12により発電された交流を直流に変換して直流リンクDLに出力する。
VCU34は、例えば、DC―DCコンバータである。VCU34は、バッテリ40から供給される電力を昇圧して直流リンクDLに出力する。
制御部36は、例えば、モータ制御部と、ブレーキ制御部と、バッテリ・VCU制御部と、診断装置100とを備える。モータ制御部、ブレーキ制御部、及びバッテリ・VCU制御部は、それぞれ別体の制御装置、例えば、モータECU、ブレーキECU、バッテリECUといった制御装置に置き換えられてもよい。なお、診断装置100の機能の一部は、例えば、車両10とネットワークを介して通信可能なセンターサーバや、充電器200に設けられてもよい。この例については後述する。
モータ制御部は、車両センサ20の出力に基づいて、モータ12を制御する。ブレーキ制御部は、車両センサ20の出力に基づいて、ブレーキ装置16を制御する。バッテリ・VCU制御部は、バッテリ40に取り付けられたバッテリセンサ42の出力に基づいて、バッテリ40の充電率(SOC:State Of Charge)を算出し、VCU34及び表示装置60に出力する。充電率とは、ある時点における二次電池の充電の状態において、完全放電(0%)と満充電(100%)の間のどこにあるかを示す情報である。VCU34は、バッテリ・VCU制御からの指示に応じて、直流リンクDLの電圧を上昇させる。
バッテリ40は、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池である。バッテリ40には、車両10の外部に設けられた充電器200から導入される電力を蓄え、車両10の走行のための放電を行う。バッテリセンサ42は、例えば、電流センサ、電圧センサ、及び温度センサを備える。バッテリセンサ42は、例えば、バッテリ40の電流値、電圧値、温度を検出する。バッテリセンサ42は、検出した電流値、電圧値、温度等を制御部36及び表示装置60に出力する。
通信装置50は、セルラー網やWi−Fi網を接続するための無線モジュールを含む。通信装置50は、例えば診断装置100により得られた情報を、ネットワークを介してセンターサーバなどのサーバーに送信する。また、通信装置50は、ネットワークを介してサーバーから送信された情報を受信する。通信装置50は、受信した情報を表示装置60に出力する。
表示装置60は、例えば、表示部62と、表示制御部64と、を備える。表示部62は、表示制御部64の制御に応じた情報を表示する。表示制御部64は、制御部36及び通信装置50から出力される情報に応じて、例えばバッテリ40の劣化度合いを示す情報を表示部62に表示させる。また、表示制御部64は、車両センサ20から出力された車速等を表示部62に表示させる。
また、表示装置60は、診断装置100の制御に基づき、後述する「SOH算出充電」を行ってもよいか否かをユーザに選択してもらうための情報を表示部62に表示させてもよい。例えば、表示装置60は、車両10の次回出発時刻に関するユーザの入力が無い場合、「SOH算出充電」を行ってもよいか否かをユーザに選択してもらうための情報を表示部62に表示させてもよい。なおこれら情報は、後述する第2表示装置95に表示されてもよい。
入力装置67は、例えば、表示装置60の表示部62または後述する第2表示装置95に重ねて設けられたタッチパネル式の入力装置である。入力装置67は、車両10に対するユーザの入力を受け付ける。例えば、入力装置67は、車両10の次回出発時刻に関するユーザの入力を受け付ける。「次回出発時刻に関する入力」とは、次回出発時刻を直接に指定するユーザの入力に限定されず、車両10に設けられた空調機(エアコン)の運転開始時刻を指定(予約)する入力など、次回出発時刻を間接的に示す入力でもよい。入力装置67は、受け付けたユーザの入力を示す情報を、制御部36に出力する。
また、入力装置67は、「SOH算出充電」を行ってもよいか否かをユーザに選択してもらうための情報が表示部62に表示される場合、「SOH算出充電」を行ってもよいか否かを選択するユーザの入力を受け付けてもよい。なお、入力装置67は、タッチパネル式の入力装置に限らず、音声式の入力装置やその他の入力装置でもよい。
充電口70は、車両10の車体外部に向けて設けられている。充電口70は、充電ケーブル220を介して充電器200に接続される。充電ケーブル220は、第1プラグ222と第2プラグ224を備える。第1プラグ222は、充電器200に接続され、第2プラグ224は、充電口70に接続される。充電器200から供給される電気は、充電ケーブル220を介して充電口70に供給される。
また、充電ケーブル220は、電力ケーブルに付設された信号ケーブルを含む。信号ケーブルは、車両10と充電器200の間の通信を仲介する。したがって、第1プラグ222と第2プラグ224のそれぞれには、電力コネクタと信号コネクタが設けられている。
コンバータ72は、バッテリ40と充電口70の間に設けられる。コンバータ72は、充電口70を介して充電器200から導入される電流、例えば交流電流を直流電流に変換する。コンバータ72は、変換した直流電流をバッテリ40に対して出力する。
図2は、車両10の車室内の構成を例示した図である。図2に示すように、車両10には、例えば、車両10の操舵を制御するステアリングホイール91と、車外と車室内とを区分するフロントウインドシールド92と、インストルメントパネル93とが設けられる。フロントウインドシールド92は、光透過性を有する部材である。
また、表示装置60の表示部62は、車室内のインストルメントパネル93における運転席94の正面付近に設けられる。表示部62は、運転者がステアリングホイール91の間隙から、或いはステアリングホイール91越しに視認可能である。また、インストルメントパネル93の中央には、第2表示装置95が設けられる。第2表示装置95は、例えば、車両10に搭載されるナビゲーション装置(不図示)により実行されるナビゲーション処理に対応する画像を表示したり、テレビ電話における相手の映像等を表示したりする。また、第2表示装置95は、テレビ番組を表示したり、DVDを再生したり、ダウンロードされた映画等のコンテンツを表示してもよい。
図3は、表示部62に表示される画面の一例を示す図である。図3に示すように、表示部62には、例えば、バッテリ40の劣化度合い(劣化状態)T1及びバッテリ充電率メータM1が表示される。劣化度合いとは、例えば、現在の満充電容量と初期の満充電容量との比(以下、「最大容量比」と称する)である。つまり、劣化度合いは、現在の満充電容量が初期の満充電容量に比べて劣化した割合を示す。劣化度合いT1は数字によって表示され、バッテリ充電率メータM1はメータによって表示される。例えば、図3では、劣化度合いT1は、現在の満充電容量が初期の満充電容量に比べ10%劣化した状態(最大容量比が90%)であることを示している。例えば、バッテリ充電率メータM1は、バッテリ40が満充電されている場合(充電率が100%の場合)、メータの“F”の値を示す。例えば、バッテリ充電率メータM1は、バッテリ40が完全に放電している場合(充電率が0%の場合)、メータの“E”の値を示す。
図4は、診断装置100の機能構成の一例を示す図である。診断装置100は、例えば、記憶部110、情報取得部120、推定部130、充電制御部140、導出部150、及び学習部160を備える。診断装置100は、「診断システム」の一例である。また、診断装置100は、「学習装置」または「学習システム」と称されてもよい。
記憶部110は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。記憶部110は、車両行動履歴情報H1と、バッテリ劣化度合い履歴情報H2(以下、「劣化度合い履歴情報H2」と称する)とを記憶する。車両行動履歴情報H1は、車両10の過去の行動履歴を示す履歴情報である。例えば、車両行動履歴情報H1は、ユーザによる車両10の使用履歴に相当する情報であり、車両10の走行及び停止(駐車を含む)などが時系列で記憶された情報である。劣化度合い履歴情報H2は、過去の複数の時点で導出部150により導出されたバッテリ40の劣化度合いを示す履歴情報である。例えば、劣化度合い履歴情報H2は、過去の各時点において、バッテリ40の新品状態からの経過時間とバッテリ40の劣化度合いとが対応付けられた情報(図8中に示す白丸印に相当する情報)である。
診断装置100の記憶部110以外の構成要素は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)などのハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めHDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリなどの記憶装置(非一過性の記憶媒体を備える記憶装置)に格納されていてもよいし、DVDやCD−ROMなどの着脱可能な記憶媒体(非一過性の記憶媒体)に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。なお、診断装置100自体が、制御部36のソフトウェア機能であってもよい。
情報取得部120は、入力装置67に対して行われたユーザの入力を示す情報を、入力装置67から受信することで取得する。例えば、情報取得部120は、入力装置67に対して行われた車両10の次回出発時刻に関するユーザの入力に基づき、車両10の次回出発時刻を示す情報を取得する。情報取得部120は、取得した車両10の次回出発時刻を示す情報を、充電制御部140に出力する。ただし、情報取得部120は、必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。
推定部130は、例えば情報取得部120により車両10の次回出発時刻を示す情報が取得されない場合、記憶部110に記憶された車両行動履歴情報H1と、その時点の状況(季節や曜日、時間帯、車両10の位置など)に基づき、車両10の次回出発時刻を推定する。例えば、推定部130は、現在の季節や曜日、時間帯、車両10の位置を示す状況と、それに類似する過去の状況における車両10の行動パターンとに基づき、車両10の次回出発時刻を推定する。推定部130は、所定のアルゴリズムによって実現されてもよく、車両行動履歴情報H1を教師データとして機械学習されたニューラルネットワークにより構成された学習済みモデルにより実現されてもよい。この場合、学習済みモデルは、季節や曜日、時間帯、車両10の位置などが入力データとして入力されると、車両10の次回出発時刻の推定値を出力データとして出力するモデルである。推定部130は、推定した車両10の次回出発時刻を、充電制御部140に出力する。
充電制御部140は、車両10と充電器200とが接続された場合、充電器200からバッテリ40への充電を制御する。
本実施形態では、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻までの残り時間に基づいて、後述するSOH算出充電を行うか否かを決定する。言い換えると、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻までの残り時間に基づいて、通常充電(普通充電)を行うか、SOH算出充電を行うかを選択する。
図5は、充電制御部140により選択される2つの充電方式を示す図である。図5中の(a)は、通常充電を示す図である。図5中の(b)は、SOH算出充電を示す図である。なお、図5の縦軸のOCV(Open Circuit Voltage)とは、バッテリ40に電圧および電流が印可されていない状態でのバッテリ40の電圧を意味する。
「通常充電」とは、バッテリ40の充電時間の途中(すなわちバッテリ40の充電開始から目標充電率に達するバッテリ40の充電完了までの間)に、バッテリ40の充電を休止させる充電休止期間が存在しない充電を意味する。言い換えると、通常充電では、バッテリ40の充電開始から、目標充電率に達するバッテリ40の充電完了まで充電器200から連続してバッテリ40に充電電力が供給される。「目標充電率」とは、バッテリ40の充電率の目標値であり、固定値に限らず、バッテリ40の状態や周囲環境などに応じて設定される可変値でもよい。目標充電率は、100%に限らず、80%や90%など、100%以外の値でもよい。目標充電率のこれら定義は、SOH算出充電でも同様である。
「SOH算出充電」とは、バッテリ40の劣化度合い(SOH:State Of Health)の算出に適した充電方式である。SOH算出充電では、バッテリ40の充電時間の途中(すなわちバッテリ40の充電開始から目標充電率に達するバッテリ40の充電完了までの間)に、バッテリ40の充電を休止させる1回以上の充電休止期間(第1充電休止期間)R1が設けられる充電である。すなわち、充電休止期間R1は、前記充電時間に含まれる第1充電期間C1と第2充電期間C2との間に設定される。第1充電期間C1および第2充電期間C2の各々は、充電器200からバッテリ40へ充電電力が供給される期間である。一方で、充電休止期間R1は、充電器200からバッテリ40への充電電力の供給が停止される期間である。充電休止期間R1は、バッテリ40の状態が安定するのに十分な時間(例えば1時間)である。SOH算出充電は、「特定充電」の一例である。
本実施形態のSOH算出充電では、バッテリ40の充電開始前(すなわち、第1充電期間C1よりも前)と、バッテリ40の充電完了後(すなわち、第2充電期間C2よりも後、言い換えると、目標充電率までバッテリ40が充電された後)とのうち少なくとも一方にも充電休止期間(第2充電休止期間)R2が設けられる。充電休止期間R2は、上述した充電休止期間R1と同様に、充電器200からバッテリ40への充電電力の供給が停止される期間である。充電休止期間R2は、バッテリ40の状態が安定するのに十分な時間(例えば1時間)である。
図5に示す例は、バッテリ40の充電完了後に充電休止期間R2が設けられる場合を示す。すなわち、充電休止期間R2は、バッテリ40の充電完了後であって車両10の次回出発時刻の前に設定される。以下では、図5に示すようにバッテリ40の充電完了後に充電休止期間R2が設けられる場合を例に説明する。また以下では、説明の便宜上、「充電休止期間R1」を「第1充電休止期間R1」と称し、「充電休止期間R2」を「第2充電休止期間R2」と称する。
充電制御部140は、車両10の次回出発時刻に関するユーザの入力がある場合、情報取得部120により取得された車両10の次回出発時刻を示す情報(ユーザにより直接指定された次回出発時刻又は空調機の運転開始時刻など)に基づき、SOH算出充電を行うか否かを決定する。また、充電制御部140は、例えば車両10の次回出発時刻に関するユーザの入力がない場合、推定部130により推定された車両10の次回出発時刻に基づき、SOH算出充電を行うか否かを決定する。
本実施形態では、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻までの残り時間に対して、目標充電率までバッテリ40を充電しても所定時間以上の余裕がある場合、SOH算出充電を行うことを決定する。「所定時間」は、例えば、第1充電休止期間R1と第2充電休止期間R2との合計時間である。すなわち、「所定時間以上の余裕がある場合」とは、車両10の次回出発時刻までの残り時間が、充電休止期間R1,R2と、目標充電率までバッテリ40を充電するための必要時間(充電時間)との合計値よりも長い場合である。
一方で、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻までの残り時間に対して、目標充電率までバッテリ40を充電すると所定時間以上の余裕がない場合、通常充電を行うことを決定する。「所定時間以上の余裕がない場合」とは、車両10の次回出発時刻までの残り時間が、充電休止期間R1,R2と、目標充電率までバッテリ40を充電するための必要時間(充電時間)との合計値よりも短い場合である。
なお上記に代えて、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻までの残り時間と、充電開始時のバッテリ40の温度とに基づき、SOH算出充電を行うか否かを決定してもよい。すなわち、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻までの残り時間に対して、バッテリ40を目標充電率まで充電しても所定時間以上の余裕がある場合であっても、充電開始時のバッテリ40の温度が閾値未満の場合、通常充電を行うことを決定してもよい。
また、充電制御部140は、SOH算出充電を行うことが決定された場合、バッテリ40の充電を開始し、第1充電休止期間R1よりも前のバッテリ40の充電時間におけるバッテリ40の温度に基づき、SOH算出充電を継続するか否かを決定してもよい。すなわち、充電制御部140は、第1充電休止期間R1よりも前のバッテリ40の充電時間においてバッテリ40の温度が閾値未満である場合(例えば、充電休止期間R1の直前になってもバッテリ40の温度が閾値以上にならない場合)、SOH算出充電を中止し、通常充電に切り替えることを決定してもよい。
また、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻までの残り時間と、充電器200が出力可能な充電電力の大きさとに基づき、特定充電を行うか否かを決定してもよい。すなわち、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻までの残り時間に対して、バッテリ40を目標充電率まで充電しても所定時間以上の余裕がある場合であっても、充電器200が出力可能な充電電力の大きさが閾値未満である場合、通常充電を行うことを決定してもよい。
次に、充電制御部140により設定される第1充電休止期間R1について詳しく説明する。充電制御部140は、バッテリ40の充電率の遷移範囲(充電率0%から100%の範囲)に、バッテリ40の充電率と電圧との関係がバッテリ40の劣化の前後で所定値を超えて変わる特定領域がある場合、バッテリ40の充電率が前記特定領域に達する前、又は前記特定領域を超えた後に第1充電休止期間R1を設ける。
図6は、バッテリ40の劣化の前後におけるバッテリ40の充電率と電圧(セル電圧)との関係(SOC−OCVカーブ)の一例を示す図である。図6に示す例では、バッテリ40の充電率が35%以上、且つ、68%未満の領域(特定領域)SRで、バッテリ40の充電率と電圧との関係がバッテリ40の劣化の前後で比較的大きく異なる(所定値を超えて異なる)。一方で、バッテリ40の充電率が35%未満の領域、及び、68%以上の領域では、バッテリ40の充電率と電圧との関係は、バッテリ40の劣化の前後でそこまで大きく異ならない(所定値を超えて異ならない)。そのため、図6に示す例のバッテリ40に対しては、充電制御部140は、バッテリ40の充電率が35%に達する前、またはバッテリ40の充電率が68%を超えた後に第1充電休止期間R1を設定する。なお、バッテリ40の特定領域SRを示す情報は、記憶部110に予め記憶されている。
図7は、バッテリ40の充電率と第1充電休止期間R1の設定位置との関係の一例を示す図である。図7に示す例は、バッテリ40の充電率が50%の状態で車両10と充電器200とが接続され、充電が開始される場合である。バッテリ40の充電率が50%の場合、特定領域SRに該当する。このため、充電制御部140は、バッテリ40の充電開始前には、第1充電休止期間R1を設定しない。充電制御部140は、バッテリ40の充電が進み、例えばバッテリ40の充電率が70%を超えた後に、第1充電休止期間R1を設ける。
次に、導出部150について説明する。導出部150は、バッテリ40の充電率の変化量と、バッテリ40の充電電流の積算値とに基づいて、バッテリ40の劣化度合いを導出する。例えば、導出部150は、第1充電休止期間R1に含まれる第1時点でのバッテリ40の第1充電率と、バッテリ40の充電時間の開始前又は完了後(すなわち、充電休止期間R1の前に設定される第1充電期間C1の開始前又は充電休止期間R1の後に設定される第2充電期間C2の終了後)である第2時点でのバッテリ40の第2充電率と、前記第1時点と前記第2時点との間のバッテリ40の充電電流の積算値とに基づき、バッテリ40の劣化度合いを導出する。
本実施形態では、導出部150は、充電時間の途中に設けられる第1充電休止期間R1に含まれる第1時点でのバッテリ40の第1充電率と、充電完了後に設けられる第2充電休止期間R2に含まれる第2時点でのバッテリ40の第2充電率と、前記第1時点と前記第2時点との間のバッテリ40の充電電流の積算値とに基づき、バッテリ40の劣化度合いを導出する。例えば、導出部150は、前記第1時点と前記第2時点との間のバッテリ40の充電電流の積算値(ΔI[Ah])を、バッテリ40の第1充電率とバッテリ40の第2充電率との差分(ΔSOC[%])で除算した値に基づき、バッテリ40の劣化度合いを導出する。
本実施形態では、導出部150は、第1充電休止期間R1の開始からバッテリ40の状態が安定するのに十分な時間(第1待機時間)を空けた後にバッテリセンサ42から出力された情報に基づき、バッテリ40の第1充電率を検出する。また、導出部150は、第2充電休止期間R2の開始からバッテリ40の状態が安定するのに十分な時間(第2待機時間)を空けた後にバッテリセンサ42から出力された情報に基づき、バッテリ40の第2充電率を検出する。
導出部150は、導出部150により導出されたバッテリ40の劣化度合いと、バッテリ40の新品状態からの経過時間とを対応付けて、劣化度合い履歴情報H2に情報を追加する。これにより、劣化度合い履歴情報H2に、バッテリ40の劣化度合いとバッテリ40の新品状態からの経過時間とが対応付けられた情報が蓄積される。
次に、学習部160について説明する。学習部160は、記憶部110に記憶された劣化度合い履歴情報H2に基づき、バッテリ40の劣化度合いを学習する。例えば、学習部160は、劣化度合い履歴情報H2として蓄積された情報(複数の時点のバッテリ40の劣化度合い)に対してクラスタリング処理などの統計処理を行う。これにより、学習部160は、バッテリ40の劣化度合いを学習することができる。
図8は、実施形態に係るバッテリ40の劣化度合いの具体例を示す図である。図8では、実線は、バッテリ40の本来の劣化度合い(真値)を示す線である。図8では、白丸は、導出部150によって導出された劣化度合いの導出値である。図8では、点線は、導出値に最小二乗法を用いた劣化度合い(学習値)を示す線である。縦軸は、バッテリ40の最大容量である。横軸は、バッテリ40の新品状態からの経過時間である。なお、図8では、新品時(出荷時)のバッテリ40の初期最大容量と、現在最大容量とが同値である場合を最大容量比の100%とする。
図8では、導出値が時系列に沿って存在しているため、導出値に基づいた劣化度合いが二次元グラフとして描画される。このとき、導出値が少ないと、統計処理によって求められた値が離散してしまい、劣化度合いの二次元グラフがうまく描画できない場合がある。しかしながら本実施形態では、バッテリ40の劣化度合いを導出するためにSOH充電が行われることで、多くの導出値を得ることができる。
学習部160は、学習したバッテリ40の劣化度合いを示す情報を、表示制御部64に送信する。表示制御部64は、学習部160から受信したバッテリ40の劣化度合いを示す情報を、表示部62に表示させる(図3参照)。
図9は、実施形態に係る劣化度合いを導出する処理フローを示すフローチャートである。図9のフローチャートは、例えば、車両10と充電器200とが接続されることで開始される。
まず、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻を示す情報を取得する(ステップS101)。例えば、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻に関するユーザの入力がある場合、車両10の次回出発時刻を示す情報を情報取得部120から取得する。一方で、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻に関するユーザの入力がない場合、推定部130により推定された車両10の次回出発時刻を推定部130から取得する。
次に、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻までの残り時間に基づいて、SOH算出充電を行うか否かを判定する(ステップS102)。例えば、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻までの残り時間に対して、目標充電率までバッテリ40を充電しても所定時間以上の余裕がある場合、SOH算出充電を行うことを決定する。一方で、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻までの残り時間に対して、目標充電率までバッテリ40を充電すると所定時間以上の余裕がない場合、SOH算出充電を行わない(通常充電を行う)ことを決定する。
充電制御部140は、SOH算出充電を行うことを決定した場合、SOH算出充電を実行する(S103)。具体的には、充電制御部140は、バッテリ40の充電率の遷移範囲に、バッテリ40の充電率と電圧との関係がバッテリ40の劣化の前後で所定値を超えて変わる特定領域SRが存在する場合、特定領域SRを避けたところに、第1充電休止期間R1を設定する。そして、充電制御部140は、第1充電休止期間R1が設定された充電率までバッテリ40の充電を行い、第1充電休止期間R1が設定された充電率に達した後にバッテリ40の充電を休止させる。そして、第1充電休止期間R1において、バッテリ40のOCVが安定した後にバッテリ40の正確な充電率が検出される。
充電制御部140は、バッテリ40のOCVが安定した後にバッテリ40の充電率が検出された後、バッテリ40の充電を再開し、目標充電率までバッテリ40を充電させる。そして、充電制御部140は、バッテリ40の充電を休止させる。そして、第2充電休止期間R2において、バッテリ40のOCVが安定した後にバッテリ40の正確な充電率が検出される。
導出部150は、SOH算出充電が実行された場合、第1充電休止期間R1でバッテリ40のOCVが安定した後に検出されたバッテリ40の充電率と、第2充電休止期間R2でバッテリ40のOCVが安定した後に検出されたバッテリ40の充電率と、その間の充電電流の積算値とに基づき、バッテリ40の劣化度合いを導出する(ステップS104)。
学習部160は、導出部150によりバッテリ40の劣化度合いの導出値が新しく導出された場合、新しく導出された導出値に基づき学習を行う(ステップS105)。これにより、バッテリ40の劣化度合いの学習値が新しく求まる。
一方で、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻までの残り時間に対して、目標充電率までバッテリ40を充電すると所定時間以上の余裕がない場合、通常充電を行うことを決定する。充電制御部140は、通常充電を行うことを決定した場合、通常充電を実行する(ステップS106)。この場合、充電制御部140は、充電時間の途中に充電休止期間を設けることなく、目標充電率までバッテリ40を充電する。
このように構成された診断装置100によれば、バッテリ40の劣化度合いの導出精度の向上を図ることができる。ここで比較例として、通常充電のみが行われる場合について考える。この場合、例えばOCVが安定しない状態でバッテリ40の充電率が検出されるため、バッテリ40の劣化度合いを高精度で導出することが難しい場合がある。
一方で、本実施形態では、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻までの残り時間に基づいて、バッテリ40の充電時間の途中に充電休止期間を設けた特定充電を行うか否かを決定する。このような構成によれば、長い充電時間を確保することができるとともに、バッテリ40の状態が安定した状態(例えばOCVが安定した状態)でバッテリ40の充電率を検出することができる。このため、バッテリ40の劣化度合いの導出精度を高めることができる。
本実施形態では、充電制御部140は、車両10の次回出発時刻までの残り時間に対して、目標充電率までバッテリ40を充電しても所定時間以上の余裕がある場合に、前記特定充電を行うことを決定する。このような構成によれば、車両10のユーザに不利益を与えることなく前記特定充電を行うことができる。
本実施形態では、充電制御部140は、バッテリ40の充電率の遷移範囲に、バッテリ40の充電率と電圧との関係がバッテリ40の劣化の前後で所定値を超えて変わる特定領域SRがある場合、バッテリ40の充電率が特定領域SRに達する前、又は特定領域SRを超えた後に充電休止期間R1を設ける。このような構成によれば、バッテリ40の充電率と電圧との関係がバッテリ40の劣化の前後で変わりにくい充電率の領域を利用してバッテリ40の劣化度合いを導出することができる。これにより、バッテリ40の劣化度合いの導出精度をより高めることができる。
本実施形態では、診断装置100は、複数の時点で導出部150により導出されたバッテリ40の劣化度合いを示す履歴情報に基づき、バッテリ40の劣化度合いを学習する学習部160をさらに備える。このような構成によれば、例えば統計処理などにより、バッテリ40の劣化度合いの検出精度をより高めることができる。
ここで上記比較例では、例えばバッテリ40の充電率が50%の状態から充電が開始されると、上記特定領域SRに該当するため、検出されたバッテリ40の充電率に大きな誤差が含まれる可能性がある。この場合、診断装置100は、劣化度合いの導出精度を維持するため、上記充電率に基づいては劣化度合いを導出しない場合がある。その結果、車両10の使われ方によっては、劣化度合いの導出頻度が少なくなり、学習部160による統計処理のための十分な劣化度合い履歴情報H2が収集されない場合がある。
しかしながら本実施形態では、充電制御部140により上記特定充電が行われることで、劣化度合いを導出する頻度を増やすことができる。特に本実施形態では、上記特定領域SRを避けつつ、劣化度合いの導出頻度を増やすことができる。その結果、学習部160による統計処理のための十分な劣化度合い履歴情報H2が収集することができ、学習部160の学習機会を増やすことができる。そのため、学習部160による劣化度合いの検出精度をより高めることができる。
また、バッテリ40の温度が低いと、バッテリ40のOCVが安定しにくい場合がある。このため、充電制御部140が、車両10の次回出発時刻までの残り時間と、バッテリ40の充電開始時の温度とに基づき、前記特定充電を行うか否かを決定すると、バッテリ40の劣化度合いの導出精度をより高めることができる場合がある。また、充電制御部140が、充電休止期間R1よりも前のバッテリ40の充電時間におけるバッテリ40の温度に基づき、前記特定充電を継続するか否かを決定すると、バッテリ40の劣化度合いの導出精度をより高めることができる場合がある。
また、充電器200の充電電流が小さいと、電流センサのオフセット誤差が大きく影響し、バッテリ40の劣化度合いの導出精度が低下する場合がある。このため、充電制御部140が、車両10の次回出発時刻までの残り時間と、充電器200が出力可能な充電電力の大きさとに基づき、前記特定充電を行うか否かを決定すると、バッテリ40の劣化度合いの導出精度をより高めることができる場合がある。
なお、実施形態は上記例に限定されない。例えば、充電制御部140は、充電率が特定領域SRよりも低い状態で車両10と充電器200とが接続された場合、バッテリ40の充電開始前に第1充電休止期間R1を設けてもよい。この場合、バッテリ40の充電時間の途中に第2充電休止期間R2が設けられてもよい。すなわち、導出部150は、バッテリ40の充電開始前の第1充電休止期間R1に検出されたバッテリ40の充電率と、バッテリ40の充電時間の途中に設けられた第2充電休止期間R2に検出されたバッテリ40の充電率と、その間の充電電流の積算値に基づき、バッテリ40の劣化度合いを導出してもよい。
また、診断装置100の推定部130、導出部150、及び学習部160は、車両10に設けられることに代えて、例えば、車両10がネットワークを介して通信可能なセンターサーバや充電器200に設けられてもよい。また、充電制御部140は、車両10に設けられることに代えて、充電器200に設けられてもよい。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
10…車両
12…モータ
14…駆動輪
16…ブレーキ装置
20…車両センサ
30…PCU
32…変換器
34…VCU
36…制御部
40…バッテリ
42…バッテリセンサ
50…通信装置
60…表示装置
62…表示部
64…表示制御部
70…充電口
72…コンバータ
91…ステアリングホイール
92…フロントウインドシールド
93…インストルメントパネル
94…運転席
95…第2表示装置
100…診断装置
110…記憶部
120…情報取得部
130…推定部
140…充電制御部
150…導出部
160…学習部
200…充電器
220…充電ケーブル
222…第1プラグ
224…第2プラグ
12…モータ
14…駆動輪
16…ブレーキ装置
20…車両センサ
30…PCU
32…変換器
34…VCU
36…制御部
40…バッテリ
42…バッテリセンサ
50…通信装置
60…表示装置
62…表示部
64…表示制御部
70…充電口
72…コンバータ
91…ステアリングホイール
92…フロントウインドシールド
93…インストルメントパネル
94…運転席
95…第2表示装置
100…診断装置
110…記憶部
120…情報取得部
130…推定部
140…充電制御部
150…導出部
160…学習部
200…充電器
220…充電ケーブル
222…第1プラグ
224…第2プラグ
Claims (13)
- 車両と前記車両の外部に設けられた充電器とが接続された場合に、前記充電器から前記車両に搭載された二次電池への充電を制御する充電制御部と、
前記二次電池の充電率の変化量と、前記二次電池の充電電流の積算値とに基づいて、前記二次電池の劣化度合いを導出する導出部と、
を備え、
前記充電制御部は、前記車両の次回出発時刻までの残り時間に基づいて、前記二次電池の充電時間の途中に充電休止期間を設けた特定充電を行うか否かを決定する、
診断システム。 - 前記導出部は、前記充電休止期間に含まれる第1時点での前記二次電池の充電率と、前記充電休止期間の前に設定される第1充電期間の開始前又は前記充電休止期間の後に設定される第2充電期間の終了後である第2時点での前記二次電池の充電率と、前記第1時点と前記第2時点との間の前記二次電池の充電電流の積算値とに基づき、前記二次電池の劣化度合いを導出する、
請求項1記載の診断システム。 - 前記充電制御部は、前記車両の次回出発時刻までの残り時間に対して、目標充電率まで前記二次電池を充電しても所定時間以上の余裕がある場合に、前記特定充電を行うことを決定する、
請求項1又は2に記載の診断システム。 - 前記充電休止期間は、前記二次電池の状態が安定するのに十分な時間である、
請求項1から3のうちいずれか1項に記載の診断システム。 - 前記充電制御部は、前記二次電池の充電率の遷移範囲に、前記二次電池の充電率と電圧との関係が前記二次電池の劣化の前後で所定値を超えて変わる特定領域がある場合、前記二次電池の充電率が前記特定領域に達する前、又は前記特定領域を超えた後に前記充電休止期間を設ける、
請求項1から4のうちいずれか1項に記載の診断システム。 - 複数の時点で前記導出部により導出された前記二次電池の劣化度合いを示す履歴情報に基づき、前記二次電池の劣化度合いを学習する学習部をさらに備えた、
請求項1から5のうちいずれか1項に記載の診断システム。 - 前記車両の次回出発時刻に関するユーザの入力に基づき、前記車両の次回出発時刻を示す情報を取得する情報取得部をさらに備え、
前記充電制御部は、前記情報取得部により取得された前記車両の次回出発時刻を示す情報に基づき、前記特定充電を行うか否かを決定する、
請求項1から6のうちいずれか1項に記載の診断システム。 - 前記車両の過去の行動履歴に基づき、前記車両の次回出発時刻を推定する推定部をさらに備え、
前記充電制御部は、前記推定部により推定された前記車両の次回出発時刻に基づき、前記特定充電を行うか否かを決定する、
請求項1から7のうちいずれか1項に記載の診断システム。 - 前記充電制御部は、前記車両の次回出発時刻までの残り時間と、充電開始時の前記二次電池の温度とに基づき、前記特定充電を行うか否かを決定する、
請求項1から8のうちいずれか1項に記載の診断システム。 - 前記充電制御部は、前記特定充電を行うことが決定された場合、前記二次電池の充電を開始し、前記充電休止期間よりも前の前記二次電池の充電時間における前記二次電池の温度に基づき、前記特定充電を継続するか否かを決定する、
請求項1から9のうちいずれか1項に記載の診断システム。 - 前記充電制御部は、前記車両の次回出発時刻までの残り時間と、前記充電器が出力可能な充電電力の大きさとに基づき、前記特定充電を行うか否かを決定する、
請求項1から10のうちいずれか1項に記載の診断システム。 - 1又は複数のコンピュータが、
車両と前記車両の外部に設けられた充電器とが接続された場合に、前記充電器から前記車両に搭載された二次電池への充電を制御し、
前記二次電池の充電率の変化量と、前記二次電池の充電電流の積算値とに基づいて、前記二次電池の劣化度合いを導出し、
前記充電を制御することは、前記車両の次回出発時刻までの残り時間に基づいて、前記二次電池の充電時間の途中に充電休止期間を設けた特定充電を行うか否かを決定することを含む、
診断方法。 - 1又は複数のコンピュータに、
車両と前記車両の外部に設けられた充電器とが接続された場合に、前記充電器から前記車両に搭載された二次電池への充電を制御させ、
前記二次電池の充電率の変化量と、前記二次電池の充電電流の積算値とに基づいて、前記二次電池の劣化度合いを導出させ、
前記充電を制御させることは、前記車両の次回出発時刻までの残り時間に基づいて、前記二次電池の充電時間の途中に充電休止期間を設けた特定充電を行うか否かを決定させることを含む、
プログラム。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018193451A JP6713030B2 (ja) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 診断システム、診断方法、及びプログラム |
CN201910884552.6A CN111038286B (zh) | 2018-10-12 | 2019-09-18 | 诊断系统、诊断方法及存储介质 |
US16/590,411 US11413985B2 (en) | 2018-10-12 | 2019-10-02 | Diagnosis system, diagnosis method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018193451A JP6713030B2 (ja) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 診断システム、診断方法、及びプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020061904A JP2020061904A (ja) | 2020-04-16 |
JP6713030B2 true JP6713030B2 (ja) | 2020-06-24 |
Family
ID=70162426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018193451A Expired - Fee Related JP6713030B2 (ja) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 診断システム、診断方法、及びプログラム |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11413985B2 (ja) |
JP (1) | JP6713030B2 (ja) |
CN (1) | CN111038286B (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111123138B (zh) * | 2019-12-24 | 2022-03-08 | 中创新航科技股份有限公司 | 一种电池组的soh的估算方法 |
JP7443155B2 (ja) * | 2020-05-15 | 2024-03-05 | 本田技研工業株式会社 | 車両監視装置、車両監視方法、およびプログラム |
JP7503936B2 (ja) * | 2020-06-02 | 2024-06-21 | 本田技研工業株式会社 | バッテリ二次利用判定システムおよびバッテリ二次利用判定方法 |
JP2022025810A (ja) * | 2020-07-30 | 2022-02-10 | 株式会社日立製作所 | 蓄電池システムおよび蓄電池の容量劣化診断方法 |
CN112622693A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-09 | 广州橙行智动汽车科技有限公司 | 一种电池管理方法、装置及车辆 |
CN114114035A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-01 | 广东电网有限责任公司 | 一种电池老化检测电路及便携式应急灯 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007178333A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Toyota Motor Corp | 二次電池の劣化状態の推定方法と車載二次電池の劣化状態推定装置。 |
JP4649682B2 (ja) * | 2008-09-02 | 2011-03-16 | 株式会社豊田中央研究所 | 二次電池の状態推定装置 |
JP5527412B2 (ja) * | 2010-05-21 | 2014-06-18 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の診断装置および診断方法、車両 |
JP5439298B2 (ja) * | 2010-06-30 | 2014-03-12 | 本田技研工業株式会社 | 電動車両における放電制御装置 |
CN103155347B (zh) * | 2010-12-13 | 2015-06-24 | 三洋电机株式会社 | 充电设备、电力存储设备以及电源设备 |
DE112011105036T5 (de) * | 2011-03-16 | 2014-01-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fahrzeug und Verschlechterungsdiagnoseverfahren für eine Energiespeichervorrichtung |
WO2012157747A1 (ja) * | 2011-05-18 | 2012-11-22 | 古河電気工業株式会社 | 組電池の制御方法及び制御装置 |
JP5430794B2 (ja) * | 2011-09-27 | 2014-03-05 | 日立マクセル株式会社 | リチウムイオン二次電池の充電方法 |
JP2013085386A (ja) * | 2011-10-11 | 2013-05-09 | Panasonic Corp | 蓄電池制御装置、蓄電池制御方法、電力貯蔵システム及び電気自動車の駆動システム |
JP5803547B2 (ja) * | 2011-10-13 | 2015-11-04 | 日産自動車株式会社 | 充電配車計画システム |
JP6128014B2 (ja) | 2014-02-27 | 2017-05-17 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用充電制御装置 |
JP6308301B2 (ja) * | 2014-08-29 | 2018-04-18 | 日産自動車株式会社 | 二次電池充電システム及び充電方法 |
KR101610507B1 (ko) * | 2014-09-18 | 2016-04-07 | 현대자동차주식회사 | 차량의 고전압 배터리 열화 진단 장치 및 방법 |
US10266063B2 (en) * | 2015-03-02 | 2019-04-23 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Battery controller and vehicle system |
JP6439565B2 (ja) * | 2015-04-20 | 2018-12-19 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池システム |
JP6308223B2 (ja) * | 2016-01-06 | 2018-04-11 | トヨタ自動車株式会社 | 電動車両の電池システム |
JP2018046667A (ja) * | 2016-09-14 | 2018-03-22 | 株式会社東芝 | 充電パターン作成装置、充電制御装置、充電パターン作成方法、プログラム、及び蓄電システム |
SG11202005957PA (en) * | 2017-12-27 | 2020-07-29 | Future Science Res Inc | Secondary battery management device, secondary battery, and secondary battery management program |
-
2018
- 2018-10-12 JP JP2018193451A patent/JP6713030B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2019
- 2019-09-18 CN CN201910884552.6A patent/CN111038286B/zh active Active
- 2019-10-02 US US16/590,411 patent/US11413985B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111038286A (zh) | 2020-04-21 |
JP2020061904A (ja) | 2020-04-16 |
US11413985B2 (en) | 2022-08-16 |
CN111038286B (zh) | 2022-12-27 |
US20200114775A1 (en) | 2020-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6713030B2 (ja) | 診断システム、診断方法、及びプログラム | |
US20210291698A1 (en) | Diagnostic device, diagnostic method, and program | |
US10403942B2 (en) | Cooling system for vehicle-mounted secondary battery | |
JP7066590B2 (ja) | 診断装置、診断方法、及びプログラム | |
CN111103552B (zh) | 学习装置、学习方法及存储介质 | |
US11364813B2 (en) | Battery state determination system, battery state determination method, and recording medium | |
US20210323419A1 (en) | Vehicle, server device, display control method, and program | |
US20210300272A1 (en) | Presentation device, presentation method, and program | |
JP2020051984A (ja) | 診断装置、診断システム、診断方法、及びプログラム | |
JP7070388B2 (ja) | 充電システム | |
CN110871710B (zh) | 信息提供装置、信息提供方法及存储介质 | |
CN111071098A (zh) | 显示装置及具备该显示装置的车辆 | |
US11453310B2 (en) | Display device for indicating the deterioration state of a secondary battery and the travelable distance of an electric or hybrid vehicle | |
JP7471274B2 (ja) | 消費エネルギー推定装置、消費エネルギー推定方法、及びプログラム | |
US11338679B2 (en) | Method of displaying residual capacity of secondary battery, display device, and motor-driven vehicle | |
CN110879365B (zh) | 信息提供装置、信息提供方法及存储介质 | |
CN112534671B (zh) | 提示装置、提示方法以及存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190531 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200526 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200602 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6713030 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |