JP6855437B2 - 使用状況に基づいてバッテリを管理するためのシステムおよび方法 - Google Patents

使用状況に基づいてバッテリを管理するためのシステムおよび方法 Download PDF

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Description

関連出願との相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国仮出願第６２／６１２，２４０号（２０１７年１２月２９日出願）の利益および優先権を主張する。
本技術は、複数の装置交換ステーション内のエネルギー貯蔵装置（例えば、バッテリ）を管理するためのシステムおよび方法に関する。より詳細には、本技術は、サーバから受信した情報に基づいて、装置交換ステーションに配置されたエネルギー貯蔵装置の取り替え優先順位を調整するためのシステムおよび方法に関する。
バッテリの特性または性能に影響を与える多くの因子が存在する。例えば、動作条件または充電条件は、バッテリの寿命に影響を及ぼし得る。したがって、多数のバッテリを管理するシステムでは、いつバッテリを保守または交換するかを判定するのは困難である。複数のタイプのバッテリ（例えば、異なる製造業者によって製造されたまたは異なる仕様を有するバッテリ）を管理するシステムにとってはさらに困難である。従来より、システム運用者は保守のための時間を任意に決定することができる（例えば、バッテリを使用し始めてから２年）。ただし、従来の手法は不正確で非効率的である場合がある。したがって、複数のバッテリを効率的に管理または維持することができる改善されたシステムおよび方法を有することが有利である。
開示される技術の実施形態を、添付の図面を用いて記述および説明する。
開示されている技術の実施形態によるシステムを示す概略図である。システムは、挿入されているバッテリのステータスを検出し、データベースに記憶されている参照情報に基づいてそれを分析するように構成される。
開示されている技術の実施形態によるシステムを示す概略図である。システムは、複数のサンプリングバッテリから情報を収集するように構成されている。
開示されている技術の実施形態によるバッテリを示す概略図である。
開示されている技術の実施形態によるシステムを示す概略図である。システムは、交換可能バッテリに対するバッテリ保守計画を決定するように構成される。
開示されている技術の実施形態による２つのバッテリ交換ステーションシステムを示す概略図である。
開示されている技術の実施形態によるステーションシステムを示す概略図である。
開示されている技術の実施形態によるサーバシステムを示す概略図である。
開示されている技術の実施形態による方法を示すフローチャートである。
開示されている技術の実施形態による方法を示すフローチャートである。
開示されている技術の実施形態による方法を示すフローチャートである。
図面は必ずしも縮尺通りに描かれていない。例えば、図面の要素のいくつかの寸法は、様々な実施形態の理解を向上させるのを助けるために拡大または縮小されている場合がある。同様に、いくつかの実施形態の記述の目的のために、いくつかの構成要素および／または動作を異なるブロックに分離してもよく、または単一のブロックに組み合わせてもよい。さらに、特定の実施形態が図面に例として示され、以下に詳細に説明されているが、当業者は、修正、等価物、および代替物が添付の特許請求の範囲内に入ることを認識するであろう。
本明細書において、「いくつかの実施形態」、「一実施形態」などへの言及は、説明されている特定の特徴、機能、構造または特性が、開示されている技術の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書におけるそのような句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を指すとは限らない。一方、言及された実施形態は必ずしも相互に排他的ではない。
本技術は、装置交換ステーション（例えば、バッテリ交換ステーション）に配置された複数のエネルギー貯蔵装置（例えば、バッテリ）を管理するためのシステムおよび方法に関する。いずれのエネルギー貯蔵装置をユーザに提供すべきかを決定するために、装置交換ステーションは、その中の各エネルギー貯蔵装置に「取り替え優先順位」を割り当てる。いくつかの実施形態では、取り替え優先順位は、ステーションがその中に配置されたエネルギー貯蔵装置を提供するために従う順序を示す値である。取り替え優先順位は、充電状態ＳｏＣ、充電規則／プロファイル、期待される（例えば、ユーザ予約から）または予測される（例えば、履歴に基づいて計算される）バッテリ需要、平均寿命、充電サイクル、記録された電池温度、バッテリタイプ、バッテリを予約したユーザの加入プラン、または他の適切な特性など、バッテリの１つまたは複数の特性に基づいて決定することができる。例えば、新しいバッテリは古いバッテリの取り替え優先順位よりも高い取り替え優先順位を有することができる。新しいバッテリは通常、充電サイクルがより少ないか、または製造日が現在に近い。新しいバッテリは一般にユーザにより良好なバッテリ体験を提供する。例えば、新しいバッテリは、より信頼性があり得るか、または望ましい性能もしくは適切な動作条件（動作中に電池温度が高すぎないなど）を有し得る。
システムのサーバは、関連するバッテリ交換ステーションに情報を送信して、ステーションにバッテリを識別／選択し、それらの取り替え優先順位を調整するように要求することができる。その情報に基づいて、ステーションはその中のバッテリの取り替え優先順位を上下することができる。例えば、サーバは、１０００回の充電サイクルを経たバッテリの取り替え優先順位を下げるようにステーションに指示することができる。ステーションはこのとき、その中にそのようなバッテリがあるか否かを検索する。そうである場合、ステーションはそれらのバッテリがユーザによって取得されることが相対的に「困難」であるようにそれらの取り替え優先順位を下げる（例えば、大きなバッテリ需要がない限り）。その結果、システムはこれらのバッテリをステーション内に保持し、その後さらなる措置をとることができる（例えば、保守、交換または修理のためにそれらを取得するためにサービスクルーまたはユーザに送る）。
いくつかの実施形態では、サーバは、これらのバッテリが他のバッテリよりも容易に取得することができるように、バッテリの取り替え優先順位を上げるようにステーションに指示することができる。例えば、より新しいファームウェアバージョンのバッテリは、より高い取り替え優先順位を有することができる。他の例として、フル充電容量（ＦＣＣ）がより高いバッテリは、より高い取り替え優先順位を有することができる。或いは、取り替え優先順位はまた、ユーザの加入プランに基づいて調整することもできる。例えば、ステーションＸにおいてバッテリを交換するユーザの大部分が高性能バッテリプラン（例えば、加入者は他のユーザよりも優先して新しいバッテリを使用することができるようにする）に加入しているとサーバが判定した場合、サーバはステーションＸに、何らかの高性能バッテリ（例えば新しいバッテリ）の取り替え優先順位を挙げるように指示することができる。
この構成により、システムは、（１）サーバから、バッテリ特性を有する情報を複数のステーションに送信すること、（２）ステーションによって、サーバからの情報に基づいてバッテリを選択すること、および（３）目的（例えば、保守、望ましいバッテリ体験など）を達成するために、選択されたバッテリの取り替え優先順位を調整することにより、複数のバッテリを効率的に管理することができる。
本技術はまた、エネルギー貯蔵装置に取り付けられているメモリに記憶されている情報に基づいて装置交換ステーション（例えば、バッテリ交換ステーション）に配置されたエネルギー貯蔵装置（例えば、バッテリ）を維持するためのシステムおよび方法にも関する。記憶されている情報は、それらの実際の使用状況に基づいて生成／更新された個々の装置保守計画などのエネルギー貯蔵装置に関連する特性を含むことができる。いくつかの実施形態では、開示されているシステムは、バッテリに取り付けられているバッテリメモリに記憶されている情報に基づいて、いつバッテリを交換または保守するかを決定することができる。例えば、開示されているシステム（例えば、サーバ、バッテリ交換ステーション、電池に結合されたバッテリ管理システムなど）が保守スケジュールにアクセスすると、システムがバッテリをどのように、およびいつ保守または交換するかを学習するように、保守スケジュールをバッテリメモリに記憶することができる。
いくつかの実施形態では、開示されているシステムは、バッテリパックに内蔵されたバッテリ管理システム（ＢＭＳ）として実装することができる（例えば、ＢＭＳは、複数の電池、バッテリコントローラ、バッテリメモリ、バッテリ通信構成要素、１つまたは複数のバッテリセンサなどを含むことができる）。バッテリ管理システムは、バッテリのステータス（例えば、バッテリ内部抵抗、特定の充電電流または充電電圧に対するバッテリの応答、他の適切なバッテリ特性など）を監視し、バッテリを維持する必要があるか否か（および、いつ維持するか）（例えば、バッテリの充電または放電機能が適切に機能しているか否か）を決定することができる。いくつかの実施形態において、ＢＭＳはまた、バッテリのステータスに関して他の装置（例えば、図３に示されるバッテリ管理構成要素３０９を介してサーバまたはステーション）と通信することもできる。
いくつかの実施形態では、バッテリ管理システムはバッテリのステータスを決定または検証するためにバッテリの試験を開始することができる。例えば、バッテリがバッテリ交換ステーションに挿入されると、バッテリ管理システムはバッテリ交換ステーションから充放電試験を要求することができる。充放電試験の結果を使用して、予期せぬバッテリの劣化（例えば、バッテリの容量の減少）または異常な充放電挙動があるか否かを判定することができる。いくつかの実施形態では、バッテリ管理システムは所定の保守スケジュールに基づいて試験を開始することができる。いくつかの実施形態において、試験は、（例えば、バッテリの内側に配置された）バッテリセンサによって検出されるエラーまたは異常信号／メッセージに応答して開始することができる。何らかのバッテリ劣化があるとシステムが判定すると、システムはそれに応じてバッテリに対する充電計画または保守計画を調整する（例えば、バッテリの充電容量を再較正するか、またはバッテリの保守スケジュールを変更する）ことができる。
本開示はまた、バッテリ交換システムの複数のエネルギー貯蔵装置（例えばバッテリ）を維持または交換するための方法およびシステムにも関する。開示されているシステムは、各バッテリの実際の使用状況に基づいて決定される、カスタマイズされたバッテリ保守計画に基づいて各エネルギー貯蔵装置を保守する。開示されているシステムは最初に、複数のサンプリングバッテリまたはバッテリ製造者の試験実施機関などの他のソースからの情報に基づいて参照情報のセットを確立する。例えば、開示されているシステムは、バッテリの実際の使用がそのバッテリの特性または性能にどのように影響を及ぼし得るかを表す特性曲線を検索または生成することができる。例えば、参照情報を分析することによって、開示されているシステムは、同じタイプのバッテリ（例えば、製造者Ｍ１によって製造されている、ハードウェアバージョンＶ１を有する、電池Ｃ１を有する、バッテリフル充電容量ＦＣＣ１を有する、１０００充電サイクルの期待される寿命を有するなど）が、異なる動作条件を経た後では異なる動作をする可能性があると決定することができる。これらの相違に基づいて、開示されているシステムは、バッテリの保守に影響を与える使用状況パラメータに基づいてバッテリのタイプを様々なサブタイプにさらに分割することができる。
例えば、開示されているシステムは、タイプＡ１バッテリが３時間を超えて４０℃超で充電された場合、バッテリのＦＣＣは充電サイクル毎に１％減少すると決定することができる。この実施形態では、開示されているシステムは、このタイプのバッテリをタイプ「Ａ１ａ」バッテリとして設定することができる。別の例として、開示されているシステムは、タイプＡ１バッテリが１ヶ月に２回以上の割合でそのＦＣＣの２％未満のレベルまで消耗している場合、そのバッテリの予測寿命は１０００充電サイクルから８００充電サイクルまで減少すると決定することができる。この実施形態では、開示されているシステムは、このタイプのバッテリをタイプ「Ａ１ｂ」バッテリとして設定することができる。いくつかの実施形態において、開示されているシステムは、１つまたは複数のバッテリ使用状況因子（例えば、記録されている電池温度、バッテリ回路温度、充電パターン、放電パターン、持続時間、他の適切な作動または動作条件、環境条件、ユーザ運転／乗車挙動など）に対して、バッテリから収集される情報（例えば、バッテリハードウェア／ファームウェアバージョン、電池タイプ、バッテリ充電状態ＳｏＣ、バッテリフル充電容量ＦＣＣ、バッテリ健康状態ＳｏＨ（例えば、バッテリの劣化を示す割合、例えば、バッテリのＳｏＨは製造時に１００％であり、時間および使用とともに減少し、ＳｏＨはその内部抵抗、容量、電圧、電荷を受容する能力、放電する能力、充電サイクルなどに基づいて測定することができる）、バッテリ寿命（時間またはサイクルカウント）、バッテリエラーステータス、バッテリ直流内部抵抗ＤＣＩＲなど）を分析することができる。
上記の分析に基づいて、開示されているシステムは、交換可能バッテリのバッテリ保守計画を決定するために後で使用することができる参照情報を確立する。いくつかの実施形態では、ユーザがバッテリ交換ステーションに交換可能バッテリを挿入すると、開示されているシステムは、交換可能バッテリに取り付けられたメモリから、記憶されているバッテリ特性情報およびバッテリ使用状況情報を受信する。開示されているシステムは次に、受信したバッテリ情報を参照情報と比較し、それに応じて、カスタマイズされたバッテリ保守計画を生成する。
例えば、開示されているシステムは、挿入されているバッテリが「タイプＡ１ｂ」バッテリであると判定することができる。「タイプＡ１」バッテリの場合、推奨保守時間は１０００回の充電サイクルに達するまでの一定の時間である。一方、「タイプＡ１ｂ」バッテリの場合、推奨保守時間は７００充電サイクルに達するまでの一定の時間であり得る。図示の実施形態では、開示されているシステムは、挿入されているバッテリが７００充電サイクルに達したときにそれを維持する必要があると決定することができる。いくつかの実施形態では、バッテリ保守計画は、動作時間（例えば、バッテリが連続的に放電された時間）、充放電時間（例えば、バッテリが連続的に充放電される時間）、配備期間（例えば、バッテリステーションまたは車両内にある時間）などのような１つまたは複数の他の因子に基づいて調整され得る。
いくつかの実施形態では、電池／バッテリパックのシステム運用者またはバッテリ製造者は、動作中または実験中に、あるバッチのバッテリパックまたは電池が何らかの異常な挙動を有することを見出し得る。システムは、それに応じて、これらの電池／バッテリパックを含むバッテリのリストを（例えば、特定の製造バッチに基づいて、シリアル番号などに基づいて）作成し、バッテリの位置を追跡することができる。例えば、バッテリは、バッテリ交換ステーション内にあり得、ユーザによって保持され得、または車両内で使用され得る。開示されているシステムは、それに応じて、これらのバッテリがバッテリステーションに挿入されたときにこれらのバッテリを「ロック」する（例えば、いかなるユーザに対してもそれらのバッテリを充電および解放しない）ことを含む、これらのバッテリに対するバッテリ保守計画を生成することができる。開示されているシステムはまた、保守または交換のためにこれらのロックされたバッテリを取得するためにサービスクルーに通知を送信することができる。
挿入されているバッテリのためのカスタマイズされたバッテリ保守計画を決定した後、開示されているシステムは、挿入されているバッテリが実際にどのように使用されたかに従ってその計画を実施することができる。例えば、開示されているシステムは、挿入されているバッテリが「タイプＡ１ｂ」バッテリであり、６９８充電サイクルを経ていると判定することができる（上述の例では、７００充電サイクルに達する前にバッテリを保守または交換する必要がある）。
いくつかの実施形態では、システム（例えば、サーバまたはバッテリ交換ステーション）はリストにある挿入されているバッテリをロックすることができ、システムは対応するバッテリ保守計画を実行することができる。例えば、バッテリ保守計画は、挿入されているバッテリに内蔵されたＢＭＳによって実行することができる。挿入されているバッテリに内蔵されたＢＭＳは、挿入されているバッテリが配置されているバッテリ交換ステーションにメッセージを送信することができる。いくつかの実施形態では、挿入されているバッテリは、それに応じてバッテリ交換ステーション内で「ロック」されることができる（例えば、ユーザに解放されないように）。いくつかの実施形態では、バッテリ交換ステーションまたはＢＭＳは、挿入されているバッテリに対するバッテリ保守計画を実行することができる（例えば、挿入されているバッテリのＦＣＣまたは容量を調整するために、挿入されているバッテリに対するＦＣＣ較正プロセスを実行する）。いくつかの実施形態では、挿入されているバッテリは、ＢＭＳが何らかの異常な振る舞いを検出したときにメッセージ（例えば、バッテリ交換ステーションへの警告またはエラーメッセージを含む）をバッター交換ステーションに送信することができる。バッテリ交換ステーションが警告またはエラーメッセージを受信すると、バッテリ交換ステーションは、バッテリを「ロック」し、挿入されているバッテリについて試験またはＦＣＣ較正を実行し、および／またはさらなる処理についてサーバに通知することができる。
いくつかの実施形態では、システム（例えば、サーバまたはバッテリ交換ステーション）は、挿入されているバッテリを収集するようにサービス／配達クルーに指示することができる。いくつかの実施形態では、システム（例えば、サーバまたはバッテリ交換ステーション）は依然として挿入されているバッテリを充電することができるが（他の通常のバッテリと比較して）その取り替え優先順位を下げることができる。言い換えれば、システムは「ロックされた」バッテリを提供する前に通常のバッテリをユーザに提供する。これは、需要の高い時間間隔の間にステーションの高いバッテリ需要を満たすのに役立つ。
いくつかの実施形態では、開示されているシステムは、バッテリ交換ステーションに来るユーザに通知を送信し、挿入されているバッテリを保守設備または別のバッテリ交換ステーションに移動させる手助けをするようユーザに求めることによって保守計画を実施することができる（例えば、開示されているシステムは、ユーザを動機付けするために特定のインセンティブ、クレジット、ポイントなどを提供することができる）。他の実施形態では、開示されているシステムは、挿入されているバッテリを取得するようにシステムサービス／配達クルーに通知することができる。いくつかの実施形態では、開示されているシステムは、ユーザの履歴経路データを考慮し、それに応じて挿入バッテリをユーザに（例えば場合によって割引料金で）提供して、挿入されているバッテリがユーザによって宛先ステーション（例えば、バッテリ工場または顧客サービスセンターに近いステーション）に輸送／配達されるようにすることができ、当該宛先ステーションにおいて、挿入されているバッテリは、さらなる措置のためにサービスクルーが取得することができる。
いくつかの実施形態において、開示されているシステムは、挿入されているバッテリが「タイプＡ１ａ」バッテリ」であり、９００充電サイクルを経ていると判定する。開示されているシステムはまた、挿入されているバッテリの現在のＦＣＣが９１％であるとも判定する。前の例で説明したように、「タイプＡ１ａ」バッテリのＦＣＣは充電サイクル毎に１％減少する。「タイプＡ１ａ」バッテリのＦＣＣ閾値は８８％であり得る。したがって、挿入されているバッテリは、そのＦＣＣがＦＣＣ閾値に達したときに保守される必要がある。判定に基づいて、開示されているシステムは、その後、（例えば、挿入されているバッテリのＦＣＣ値を検出した後に）カスタマイズされたバッテリ保守計画を生成し、それに応じて実施する（例えばバッテリを保守設備に送達するようにユーザを動機付けする、または、サービスクルーにバッテリを取得するよう指示するなど）。
いくつかの実施形態では、開示されているシステムは、この段階で挿入されているバッテリを保守するための措置をとらないように決定する。例えば、上述の使用状況分析に基づいて、開示されているシステムは、挿入されているバッテリが充電され、ユーザによって交換されるのに依然として良好な状態にあると判定する。そのような実施形態では、開示されているシステムは、将来の参照のために使用状況分析結果を、挿入されているバッテリに取り付けられたメモリに記憶する（またはそれをサーバにアップロードする）ことができる。いくつかの実施形態では、開示されているシステムは、措置をとるべきか否かを決定するための閾値期間を有する保守方針を有することができる。例えば、閾値期間は３０日にすることができる。予測されるバッテリ保守時間（例えば２０日後）と交換可能バッテリがバッテリステーションに挿入される時間との時間差が３０日を超える場合、開示されているシステムはこの段階では措置をとらないと決定することができる。時間差が３０日未満である場合、開示されているシステムは、生成されたバッテリ保守計画を実施することを決定することができる（例えば、バッテリを保守設備に送達するようにユーザを動機付ける、またはサービスクルーにバッテリを取得するように指示するなど）。
別の例として、開示されているシステムは、閾値充電サイクルカウント（例えば、次の保守までの残りの充電サイクル数）を使用して、措置をとるべきか否かを判定する。例えば、閾値サイクルカウントは１０サイクルであり得る。予測されるバッテリ保守サイクルカウント（例えば１０００サイクル）と挿入されている交換可能バッテリの現在の充電サイクルカウント（例えば９５０サイクル）との間のサイクルカウント差が１０サイクルより大きい場合、開示されているシステムは、この段階では措置をとらないと決定することができる。サイクルカウント差が１０サイクル未満である場合（例えば、現在の充電サイクルカウントが９９８である場合）、開示されているシステムは、生成されたバッテリ保守計画を実施すると決定することができる。
いくつかの実施形態において、開示されているシステムは、ユーザがバッテリ交換ステーションからバッテリを取り外すときに通知をユーザに送信する。例えば、開示されているシステムが、ユーザによって取り外されたバッテリが（例えば、カスタマイズされたバッテリ保守計画に従って）近いうちに保守される必要があると判定した場合、開示されているシステムは、ユーザが（バッテリを使用した後に）取り外したバッテリを特定の場所（例えば、バッテリステーション、保守設備、配達ポストなど）に返却した場合、ユーザは一定の報酬（例えば、将来のバッテリ交換に対する割引、クレジット、現金払い戻し、ポイントなど）を受け取ることになることを記述したメッセージを、ユーザのモバイル装置に送信する。いくつかの実施形態では、通知は、バッテリ交換ステーションのディスプレイによって視覚的に提示することができる。
開示されている技術の別の態様は、当該技術が交換可能バッテリのための「動的な」監視および分析を提供することである。バッテリ特性のいくつかは「動的」である（例えば、別様に利用／動作された後に経時的に変化する可能性がある）ため、開示されているシステムは、バッテリの現在のステータスを綿密に監視し、カスタマイズされた保守計画を生成／実施する。例えば、開示されているシステムは、バッテリがバッテリ交換ステーションに挿入されている（またはいくつかの実施形態ではサーバに接続されている）ときに、バッテリの使用状況履歴を分析することができる。この構成により、開示されているシステムは、挿入されているバッテリの現在のステータスを綿密に監視し、カスタマイズされた保守計画を生成することができる。
いくつかの実施形態では、開示されている方法は、バッテリ交換ステーションによって実施することができる。いくつかの実施形態では、開示されている方法は、複数のバッテリ交換ステーションを管理するサーバによって実施することができる。いくつかの実施形態では、開示されている方法は、バッテリ交換ステーションと複数のバッテリ交換ステーションを管理するサーバの両方によって実施することができる。
いくつかの実施形態では、システムは、（１）複数のサンプリングバッテリからバッテリ情報を収集および分析し（例えば、いくつかの実施形態では、サンプリングバッテリは、開示されているシステムによって管理または制御される複数のバッテリであり得る）、（２）それに応じて参照情報を生成する（例えば、参照情報は、毎日もしくは毎週など定期的に分析または更新することができ、または、新しいバッテリステーションがシステムに参加する、新たなユーザがバッテリプランに加入するなどのようなトリガイベントに応答して更新することができる）ように構成される。本システムは、最初に複数のサンプリングバッテリから、測定されたバッテリ情報を収集することができる。いくつかの実施形態では、サンプリングバッテリは、現在バッテリ交換市場で展開されている充電式／交換可能バッテリを含むことができる。例えば、サンプリングバッテリは、ユーザの電気自動車に電力を供給するためにユーザ（例えば、バッテリプラン加入者）によって使用されてきたバッテリを含むことができる。いくつかの実施形態では、サンプリングバッテリは、まだ使用されていないバッテリ（例えば、工場、倉庫、研究所などで試験または保管されているもの）を含んでもよい。いくつかの実施形態において、開示されているシステムは、複数のソース（例えば、バッテリ交換ステーション、電気自動車、バッテリ、ユーザのモバイル装置など）から情報を収集する。いくつかの実施形態では、開示されているシステムはデータベースから情報を収集する。開示されているシステムはその後、収集されたバッテリ情報を分析し、それに応じて参照情報のセットを生成する。例えば、本システムは、（１）バッテリ製造情報、（２）バッテリ基本特性、および（３）バッテリ使用状況などの複数の因子に基づいて、収集されたバッテリ情報を分類することができる。因子の例を以下に記載する。
バッテリ製造情報の例は、バッテリ製造者の識別情報（例えば、異なる製造者によって製造されたバッテリは、それらのバッテリ仕様は同じであり得るが異なる特性を有する場合がある）、製造日（例えば、異なる日に作成されたバッテリの特性は異なる場合がある）、製造バッチ（例えば、異なるバッチで製造されたバッテリは依然として異なる特性を有し得る）、バッテリハードウェア／ファームウェアバージョン、および／または製造シリアル番号（例えば、個々のバッテリは異なる特性を有し得る）を含むことができる。
バッテリ基本特性の例は、バッテリ容量（例えば、フル充電容量ＦＣＣ）、バッテリ放電容量（例えば、ある条件下でバッテリがどれだけの電力を供給することができるか）、電池タイプ、バッテリ直流内部抵抗（ＤＣＩＲ）、および／または推奨バッテリ動作温度（例えば、電池温度およびバッテリ回路温度を含む、５から３５℃などの温度範囲）を含む。バッテリ基本特性の他の例は、推奨バッテリ充電温度（例えば、２５〜４０℃などの温度範囲）、推奨バッテリ充電電流（例えば、一定または調整された電流）、推奨バッテリ充電電圧（例えば、一定または調整された電圧）、推奨バッテリ充電サイクル（例えば、１週間に少なくとも１回のフル充電）、推奨バッテリ充電速度（例えば、５分でバッテリの充電状態ＳｏＣを１０％増加させる）、推奨フル充電ポイント（例えば、そのＦＣＣの９８％）、および／または推奨バッテリ充電時間（例えば、５時間を超えて連続的に充電しないこと）を含むことができる。
バッテリ使用状況因子の例は、実際のバッテリ充電温度履歴（例えば、バッテリは、昨日は３０℃で充電され、今日さきほど２５分にわたって３５℃で充電された）、実際のバッテリ充電電流（例えば、１〜５０アンペア）、実際のバッテリ充電電圧（例えば、１〜２２０ボルト）、実際のバッテリ充電サイクルの数（例えば、バッテリは５０回のフル充電サイクルおよび１２５回の部分サイクルを経ている）、実際のバッテリ充電速度または充電レート（例えば、３０分にわたって２０アンペアおよびもう３０分にわたって３０アンペアなど）、実際のバッテリ充電時間（例えば、バッテリは昨日５６分間充電された）、実際のバッテリ動作温度（例えば、バッテリは昨日２時間にわたって３５℃で動作していた）、および実際のバッテリ放電時間（例えば、バッテリは昨日１５分にわたってフル電流容量で放電された）を含む。いくつかの実施形態では、ユーザがバッテリプランに加入するとき、前述の因子の様々な組み合わせに関連する種々のプランを選択することによって、バッテリに対する自身の嗜好を指定することができる。例えば、ユーザは、ユーザが製造者Ｍ１からの新しいバッテリを使用することを可能にするバッテリプランに加入することができる。
上述の因子の１つまたは複数に対して収集されたバッテリ情報を分析することを通して、本システムは、システムが、目的または目標を達成するために特定のタイプの充電式バッテリを保守する方法を理解することを可能にする参照情報のセットを確立する。例えば、分析に基づいて、本技術は、特定のタイプのバッテリの最大容量をできる限り長く維持することができるカスタマイズされたバッテリ保守計画を生成することができる。別の例として、本技術は、あるタイプのバッテリの寿命を最大化することができるカスタマイズされたバッテリ保守計画を生成することができる。いくつかの実施形態において、本技術は、特定のタイプのバッテリが最大数の充電サイクルを有することを可能にする（例えば、５００充電サイクル後、バッテリは依然としてその当初の容量の９０％の容量を有することができる）カスタマイズされたバッテリ保守計画を生成することができる。他の実施形態では、本技術は他のタイプの適切な目的（例えば、顧客満足度を最大にする、最良のバッテリ性能を有する、ユーザ体験を向上させるなど）を有することができる。
本技術の様々な実施形態は、以下の技術的改善、すなわち、（１）複数の交換バッテリのステータスを動的に監視し、バッテリ交換ステーションが従うことを可能にするように準備されたカスタマイズされたバッテリ保守計画を生成する能力、（２）カスタマイズされたバッテリ保守計画を実施することによってバッテリ寿命および性能を効率的に最大化する能力、（３）運用者が複数のバッテリ交換ステーション内のバッテリを管理することを可能にする能力、ならびに（４）満足のいくバッテリ体験をエネルギー効率の良い方法で提供することによって、向上したユーザ体験を提供する能力のうちの１つまたは複数を提供することができる。
いくつかの実施形態では、開示されているシステムが、バッテリが保守または交換される必要があると判定した場合（例えば、バッテリのフル充電容量ＦＣＣが閾値より低い）、開示されているシステムは、システム運用者がそれに応じてそのバッテリの保守または交換を計画することができるように、通知（例えば、警告、メッセージ、較正通知など）をシステム運用者に送信することができる。
以下の説明では、説明の目的で、本技術の実施形態の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細が述べられている。しかしながら、本技術の実施形態はこれらの具体的な詳細のいくつかがなくても実施され得ることは明らかであろう。
図１Ａは、開示されている技術の実施形態によるシステム１０を示す概略図である。システム１０は、バッテリステーション１１と、バッテリステーション１１に接続されたサーバ１３と、サーバ１３に接続されたデータベース１５とを含む。バッテリステーション１１は、バッテリ１４のタイプを判定し、それを充電および／または保守するように構成されている。いくつかの実施形態では、バッテリステーション１１はバッテリ試験構成要素１２を含む。バッテリ１４は、１つまたは複数のバッテリセンサ１６とバッテリメモリ１８とを含む。バッテリセンサ１６は、バッテリ１４のステータス（例えば、温度、電流、電圧など）を測定／感知するように構成されている。バッテリメモリ１８は、バッテリ１４に関連する情報（例えば、バッテリ１４が経た充電サイクル数、充電中または使用中に測定された温度、放電状態のような、バッテリ１４がどのように動作したかなどの使用状況情報など）を記憶するように構成される。
いくつかの実施形態では、バッテリ試験構成要素１２は、バッテリ１４を試験するために使用することができる負荷とすることができる。例えば、バッテリ１４がバッテリステーション１１に電気的に結合されているとき、バッテリ１４が負荷にどれだけ良好に応答することができるかを知るために、負荷はバッテリ１４の少量のエネルギーを消費することができる。このような実施形態では、バッテリ１４がバッテリステーション１１のバッテリスロットに挿入されると、バッテリ試験構成要素１２はバッテリ１４の特性を試験し学習することができる。その後、バッテリステーション１１は試験結果をサーバ１３にアップロードすることができる。サーバ１３は、バッテリ１４から受信した他の情報およびデータベース１５に記憶されている参照情報とともに試験結果を分析して、この特定のバッテリの保守計画に何らかの変更を加えるべきか否かを判定する。システム１０は、それに応じて、考慮されたいくつかの因子に基づいてバッテリ保守計画を生成する。
図１Ａでは、参照情報のいくつかの実施形態は、単なる例示として、特性曲線／線の形態で示されている。しかしながら、他の実施形態では、参照情報は、他の適切な形態の、バッテリの保守または交換に関連する他のタイプの適切な情報（例えば、バッテリ寿命と、（１）バッテリ製造情報、（２）バッテリ基本特性、および（３）バッテリ使用状況のような他のバッテリ因子との間の関係）を含むことができる。
例えば、データベース１５に記憶されている参照情報は、いくつかの異なる因子が特定のタイプのバッテリの寿命にどのように影響を及ぼすかを含む。図１Ａに示されるように、参照情報は、バッテリ充電サイクルとバッテリ寿命との間の関係を含む（例えば、図１Ａのチャート１５１）。例えば、５０充電サイクルを経た後、タイプ１ａバッテリは２５ヶ月の残存寿命を有し、一方、タイプ１ｂバッテリは５０ヶ月の残存寿命を有する。参照情報は、最大充電電流とバッテリ寿命との間の関係を含むことができる（例えば、図１Ａのチャート１５２）。例えば、１時間にわたって５０アンペアの充電電流を経験した後、タイプ２ａバッテリは１２５日の残存寿命を有し、一方、タイプ２ｂバッテリは２５０日の残存寿命を有する。参照情報は、バッテリ充電サイクルと最大動作温度との間の関係を含むことができる（例えば、図１Ａのチャート１５３）。例えば、１時間にわたって５０℃で動作した後、タイプ３ａバッテリは１２０の残存充電サイクルを有し、一方、タイプ３ｂバッテリは２４０の残存充電サイクルを有する。いくつかの実施形態では、特定のバッテリに対する保守計画は、データベース１５に記憶されている情報およびバッテリメモリ１８から読み出される情報に基づいて決定または修正される。例えば、バッテリの予測寿命は５００充電サイクルであり得る。ただし、バッテリがこれまでに５０℃を上回る温度を経験したことがある場合、予測寿命が短くなる可能性がある。サーバ１３は、この高温使用状況を検出することができ、したがって、データベース１５内のすべての因子およびバッテリから受信した情報を考慮して、特定のバッテリに対する保守計画を計算する。
参照情報に基づいて、システム１０はバッテリ１４に対する適切な保守計画を決定する。例えば、バッテリ１４がタイプ２ａバッテリと判定され、バッテリ１４が１時間にわたって５０アンペアで充電された場合、システム１０はバッテリ１４の残りのバッテリ寿命が約１２５日であると予測することができる。次いで、システム１０は、それに応じて（例えば、１００日以内に保守されるように）バッテリ１４の保守／交換日をスケジュールすることができる。いくつかの実施形態では、バッテリ１４に対する保守計画は、そのバッテリ寿命または性能を最大にするようにバッテリ１４を充電する方法を含むことができる。
いくつかの実施形態では、参照情報は、様々なサンプリングバッテリから収集されたデータを分析することに基づいて作成することができる。図１Ｂは、開示されている技術の実施形態によるシステム１００を示す概略図である。システム１００は、複数のサンプリングバッテリ（図１Ｂにおいて１０１Ａ〜Ｃとして示される）からバッテリ情報を収集するように構成される。システム１００は、サーバ１０３と、サーバ１０３に接続されたデータベース１０５と、バッテリ交換ステーション１０７とを含む。図示のように、バッテリ交換ステーション１０７は、ネットワーク１０９を介してサーバ１０３と通信することができる。サンプリングバッテリの各々はバッテリメモリ（図１Ｂにおいて１１３Ａ〜Ｃとして示される）を含む。バッテリメモリは、対応するサンプリングバッテリに関連するバッテリ情報を記憶し記録するように構成されている。いくつかの実施形態では、バッテリメモリは、サンプリングバッテリに取り付けられたコントローラ（例えば、図１Ｂには示されていない制御チップ、プロセッサ、回路など）に結合することができる。コントローラは、バッテリメモリに記憶されているバッテリ情報を管理することができる。
図１Ｂに示すように、サーバ１０３は、ネットワーク１０９を介してバッテリ交換ステーション１０７を通じてバッテリメモリ１１３Ａからバッテリ情報を収集するように構成される。いくつかの実施形態では、サーバ１０３はネットワーク１０９を介してバッテリメモリ１１３Ｂからバッテリ情報を直接受信することができる。サーバ１０３はまた、ネットワーク１０９を介してモバイル装置１１１（例えば、サンプリングバッテリ１０１Ｃを管理するように構成されたアプリを有するバッテリユーザのスマートフォン）を通じてバッテリメモリ１１３Ｃからバッテリ情報を受信することもできる。バッテリ情報を収集した後、サーバ１０３は収集したバッテリ情報を分析して、カスタマイズされたバッテリ保守計画を生成するための参照情報として使用することができるバッテリ特性またはパターンを決定または識別することができる。サーバ１０３の実施形態は、図４を参照して以下に詳細に説明される。
データベース１０５は、本開示に関連する情報（例えば、サーバ１０３によって収集される情報、サーバ１０３によって分析される情報、サーバ１０３によって生成される情報、参照情報、ユーザアカウント情報、ユーザバッテリプラン、ユーザ履歴、ユーザ挙動、ユーザ運転／乗車習慣、環境条件、イベント情報など）を記憶することができる。いくつかの実施形態では、データベース１０５は、政府機関または民間団体によって維持される公的にアクセス可能なデータベース（例えば、天気予報データベース、旅行警告データベース、交通情報データベース、位置情報サービスデータベース、地図データベースなど）からの情報も記憶する。いくつかの実施形態では、データベース１０５はまた、機密情報（例えば、ユーザアカウント、ユーザクレジット履歴、ユーザ加入情報など）を記憶することもできる。
ネットワーク１０９は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）とすることができるが、他の有線または無線ネットワークとすることもできる。ネットワーク１０９は、インターネットまたは他の何らかの公衆またはプライベートネットワークとすることができる。バッテリ交換ステーション１０７またはモバイル装置１１１は、（例えば、有線または無線通信によって）ネットワークインターフェースを介してネットワーク１０９に接続することができる。サーバ１０３は、ネットワーク１０９を含む任意の種類のローカルネットワーク、ワイドエリアネットワーク、有線ネットワーク、または無線ネットワーク、または別個の公衆もしくはプライベートネットワークを介してデータベース１０５に結合することができる。いくつかの実施形態では、ネットワーク１０９は、私設団体（例えば、会社など）によって使用される安全なネットワークを含む。
いくつかの実施形態では、バッテリ交換ステーション１０７は、サンプリングバッテリからバッテリ情報を収集し、上述の分析を実行するように構成することができる。そのような実施形態において、バッテリ交換ステーション１０７は、収集したバッテリ情報を分析して、カスタマイズされたバッテリ保守計画を生成するための参照情報として使用することができるバッテリ特性またはパターンを決定または識別することができる。そのような参照情報は、ローカルに（例えば、バッテリ交換ステーション１０７に）記憶することができ、またはサーバ１０３に送信またはアップロードすることができる。バッテリ交換ステーション１０７の実施形態は、図２Ａおよび図３を参照して以下に詳細に説明される。
図１Ｃは、開示されている技術の実施形態によるバッテリ１０１を示す概略図である。示されるように、バッテリ１０１は、１つまたは複数の電池１２１と、バッテリ管理システム（ＢＭＳ）１２７と、外部装置（例えば、電気モータ）に結合するように構成されたコネクタ１２３とを含む。例示の実施形態では、バッテリ管理システムバッテリ１２７は、バッテリメモリ１１３、１つまたは複数のセンサ、例えば電圧センサ１１５、電流センサ１１７、温度センサ１１９、およびバッテリプロセッサ１２６などの、１つまたは複数のセンサを含む。バッテリプロセッサは、バッテリ１０１のステータスを監視し、バッテリ交換ステーション（例えば、バッテリ交換ステーション２０７）またはサーバ（例えば、サーバ１３または１０３）と通信するように構成される。電池１２１は、電気エネルギーを内部に貯蔵する。電圧センサ１１５は、バッテリ１０１の充電電圧を測定するように構成されている。電流センサ１１７は、バッテリ１０１の充電および／または放電電流を測定するように構成される。温度センサ１１９は、バッテリ１０１の充電または使用温度（例えば、電池温度および／またはバッテリ回路温度）を測定するように構成されている。測定された情報はバッテリメモリ１１３に記憶され、モバイル装置、バッテリ交換ステーション、車両、および／またはサーバによる有線または無線接続を介してアクセス可能であり得る。
図２Ａは、開示されている技術の実施形態によるシステム２００を示す概略図である。システム２００は、（１）挿入されている交換可能バッテリ２０１のバッテリ保守計画を決定し、（２）バッテリ交換ステーション２０７に配置されたバッテリの取り替え優先順位を決定し、および／または（３）取り替え優先順位に基づいてバッテリ交換ステーション２０７内のバッテリを管理するように構成される。システム２００は、サーバ２０３と、データベース２０５と、バッテリ交換ステーション２０７とを含む。サーバ２０３、データベース２０５、およびバッテリ交換ステーション２０７は、ネットワーク２０９を介して互いに通信することができる。図示のように、バッテリ交換ステーション２０７は、（ｉ）ユーザと対話するように構成されたディスプレイ２１５と、（ｉｉ）充電されるバッテリを収容するように構成された８つのバッテリスロット２１７ａ〜ｈを有するバッテリラック２１９とを含む。
図２Ａに示される実施形態では、動作中、６つのバッテリスロット（例えば、スロット２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｄ、２１７ｅ、２１７ｆ、および２１７ｈ）のみがバッテリによって占有され、残りの２つのスロット（例えば、スロット２１７ｃおよび２１７ｇ）は、ユーザが交換されるべきバッテリ（例えば、低電力または消耗したバッテリ）を挿入するために確保される。いくつかの実施形態では、バッテリ交換ステーション２０７は、異なる数のラック、ディスプレイ、および／またはスロットなどの異なる構成を有することができる。いくつかの実施形態では、バッテリ交換ステーション２０７は、オペレータがバッテリ交換ステーション２０７の容量を簡便に設置または拡張することを可能にするモジュール式構成要素（例えば、モジュール式ラック、モジュール式ディスプレイなど）を含むことができる。バッテリ交換ステーション２０７は、１つまたは複数の電源（例えば、電力網、電力線、電力貯蔵装置、発電所／変電所など）に電気的に結合されて、その中に配置されたバッテリを充電し、他の動作を実行する（例えば、サーバ２０３と通信する）ために電力を受け取ることができる。いくつかの実施形態では、ユーザは、事前にバッテリを挿入することなく、バッテリ交換ステーション２０７からバッテリを取り外すことができる。いくつかの実施形態では、バッテリ交換ステーション２０７は、その中に配置されたバッテリを固定するためのロック機構を有することができる。いくつかの実施形態では、バッテリ交換ステーション２０７はロック機構なしで実施することができる。
システム２００内の各バッテリは、バッテリ特性、使用状況、保守／修理／交換スケジュールなどに関するバッテリ情報を記録するように構成されたメモリ（例えば、バッテリメモリ１１３）およびバッテリ管理システム（ＢＭＳ）を有することができる。そのようなバッテリ情報は、メモリに記憶され、サーバ２０３にアップロードされ得る。いくつかの実施形態では、バッテリ交換ステーション２０７は、それらの取り替え優先順位に基づいて、バッテリスロット２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｄ、２１７ｅ、２１７ｆ、および２１７ｈに配置されたバッテリを管理することができる。これらのバッテリは、バッテリの充電状態（ＳｏＣ）に基づいて最初に決定することができる取り替え優先順位「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、および「６」を有するバッテリＢ１〜Ｂ６であると仮定する。バッテリＢ６が最も高い取り替え優先順位を有し、それゆえ、次に取得されると予測される。アップロードされたバッテリ情報に基づいて、サーバ２０３はバッテリＢ１〜Ｂ６を効率的に管理することができる。
バッテリ交換ステーション２０７は、いずれのバッテリを保守または交換すべきかに関する情報をサーバ２０３から受信することができる。いくつかの実施形態では、サーバ２０３は、バッテリの特性を指定することによっていずれのバッテリを保守または交換するかを決定することができる。例えば、サーバ２０３は、Ｘ社によってまたは日付Ｙ以前に製造されたバッテリ（すなわち、バッテリの「特性」）を識別し、それらの取り替え優先順位を下げる要求を、バッテリ交換ステーション２０７に送信することができる。バッテリＢ３およびＢ４が基準を満たしていると仮定する。次いで、バッテリ交換ステーション２０７は、バッテリＢ３およびＢ４を選択し、それらの取り替え優先順位を調整する（例えば、下げる）ことができる。バッテリＢ１〜Ｂ６の調整された取り替え優先順位は、この時点で「３」、「４」、「１」、「２」、「５」、および「６」である。
いくつかの実施形態では、バッテリ交換ステーション２０７は、さらなる措置（例えば、これらのバッテリを取得するためにサービスクルーを送ること、それらを送達するようにユーザに通知を送信すること）のために、選択されたバッテリＢ３およびＢ４を「ロック」することさえできる。いくつかの実施形態では、バッテリを識別するために使用されるバッテリの特性は、充電サイクル（例えば、８００充電サイクルを超える）、フル充電容量ＦＣＣ（例えば、バッテリのＦＣＣがその当初のＦＣＣより１５％小さい場合、バッテリは保守／交換される必要があり得る）、記録された電池温度（例えば、例えば、電池が１時間を超えて５０℃で動作している場合、電池は保守／交換される必要があり得る）、バッテリタイプ（例えば、上記に記載されたタイプ「Ａ１ａ」バッテリ）、配備期間（例えば、１０００時間にわたって車両内にある）、および／または本明細書に記載された他の適切な特性を含み得る。
いくつかの実施形態では、サーバ２０３は、特定のバッテリを識別してそれらの取り替え優先順位を上げる要求を、バッテリ交換ステーション２０７に送信することができる。例えば、サーバ２０３は、古いバージョンを有するバッテリよりも前に、新しいバージョンのファームウェアを有するバッテリをユーザに提供することを所望する場合がある。サーバ２０３は、対応する要求をバッテリ交換ステーション２０７に送信することができる。バッテリＢ２が新しいバージョンのファームウェアを有すると仮定する。その後、バッテリ交換ステーション２０７はバッテリＢ２を選択し、その取り替え優先順位を調整することができる。バッテリＢ１〜Ｂ６の調整された取り替え優先順位は、このとき、「１」、「６」、「２」、「３」、「４」、および「５」であり得る。
また、サーバ２０３は、（例えば、ユーザが「スポーツパッケージ（ｓｐｏｒｔｓ ｐａｃｋａｇｅ）」バッテリプランに加入していることを示す）１つまたは複数のユーザプロファイルに従って特定のタイプのバッテリ（例えば高性能バッテリ）を提供することを決定することができる。例えば、ユーザプロファイルによれば、ステーション２０７においてバッテリを交換するほとんどのユーザは、スポーツパッケージに加入している。ユーザ体験を向上させるために、サーバ２０３は、対応する要求をバッテリ交換ステーション２０７に送信することができる。バッテリＢ１が基準を満たすと仮定する（例えば、バッテリＢ１は高性能バッテリである）。その後、バッテリ交換ステーション２０７はバッテリＢ１を選択し、その取り替え優先順位を調整することができる。バッテリＢ１〜Ｂ６の調整された取り替え優先順位は、このとき、「６」、「１」、「２」、「３」、「４」、および「５」であり得る。
いくつかの実施形態では、取り替え優先順位を調整することによって、サーバ２０３は、ユーザに、特定のバッテリをステーションＳ１からステーションＳ２に送達させることができる。そのような実施形態では、サーバ２０３は、ユーザが移動した過去の経路およびユーザのバッテリ嗜好を含むユーザのプロファイルを分析することができる。ユーザＨは通常平日の間にステーションＳ１からステーションＳ２へ移動すると仮定する（例えば、午前１０時にステーションＳ１においてバッテリを取得し、午後５時にステーションＳ２においてそのバッテリを返却する）。この実施形態では、サーバ２０３がユーザＨにステーションＳ１からステーションＳ２への特定のタイプのバッテリの送達を所望する場合、サーバ２０３は、平日中の午前１０時にそのタイプのバッテリの取り替え優先順位を上げるように、ステーションＳ１に要求することができる。
いくつかの実施形態では、例えば、ある会社によって製造または組み立てられたバッテリのバッチがリコールを必要とする場合、サーバ２０３は、各バッテリメモリに記憶された情報を検索および検証することによって、バッテリ交換ステーション２０７にこれらのバッテリを識別するよう要求することができる。例えば、サーバ２０３は、関連するバッテリを識別／選択し、それらの取り替え優先順位を調整する要求を、複数のバッテリ交換ステーション２０７に送信することができる。したがって、これらのバッテリは、リコールのためにロックおよび取得することができる。
図１Ｂを参照して上述したように、複数のサンプリングバッテリから収集されたバッテリ情報に基づいて、参照情報のセットが生成される。いくつかの実施形態では、参照情報はデータベース２０５またはサーバ２０３に記憶される。ユーザは、交換可能バッテリ２０１（上述の様々なタイプのバッテリ情報を記憶するように構成されたバッテリメモリ２１３を含む）をバッテリ交換ステーション２０７の空のバッテリスロット（例えば、図２Ａに示すスロット２１７ｃ）に挿入する。バッテリ交換ステーション２０７は、バッテリ情報を収集（し、いくつかの実施形態においてはこれをサーバ２０３に送信）する。いくつかの実施形態において、ステーション２０７は、収集したバッテリ情報を分析し、挿入されたバッテリ２０１の特性を識別する。いくつかの実施形態において、サーバ２０３は、収集したバッテリ情報を分析し、挿入されたバッテリ２０１の特性を識別する。ステーション２０７（またはサーバ２０３）は、識別された特性を、記憶されている参照情報と比較する。比較に基づいて、ステーション２０７（またはサーバ２０３）は、バッテリ類似性に基づいて第２の交換可能バッテリ２１１を識別することができる。例えば、システム２００は、バッテリの製造、ハードウェア／ファームウェアのバージョン、ＳｏＣ、ＦＣＣ、使用状況、予測される／実際の充電温度などのような１つまたは複数のバッテリ特性に基づいて第２のバッテリ２１１を識別することができる。
次にシステム２００は、第１のバッテリ２０１と第２のバッテリ２１１の両方に適したバッテリ保守計画を作成する。バッテリ保守計画は、挿入されているバッテリ２０１を特定の方法で（例えば、一定期間後、数回の充電サイクル後などに保守されるように）保守または交換することを含む。バッテリ保守計画は、挿入されているバッテリ２０１のバッテリ特性に基づいて決定される。システム２００は、バッテリ保守計画を実施するように構成される。
いくつかの実施形態では、システム２００は、挿入されているバッテリ２０１の１つまたは複数の特性を識別し、参照情報（例えば、図１Ａに記載されている参照情報）から一致（または大まかな一致）を見つけて、挿入されているバッテリ２０１のタイプを判定することができる。いくつかの実施形態では、システム２００は、バッテリメモリ２１３に記憶されている情報から挿入されているバッテリ２０１のタイプを判定する。挿入されているバッテリ２０１のタイプを決定した後、システム２００は、それに応じて、挿入されているバッテリ２０１に対するバッテリ保守計画を決定することができる。
システム２００は、いかなる即時の措置もとらないことによって、決定されたバッテリ保守計画を実施することができる。例えば、システム２００が、（例えば、その使用状況に基づいて）挿入されているバッテリ２０１が依然として充電するのに良好な状態にあると判定した場合、システム２００は、使用状況分析結果を、将来の参照のために、挿入されているバッテリ２０１に取り付けられたバッテリメモリ２１３に記憶する（またはそれをサーバ２０３にアップロードするかもしくはデータベース２０５に記憶する）ことができる。
いくつかの実施形態では、システム２００は、措置をとるべきか否かを決定するための閾値（例えば、時間、サイクルカウントなど）を有する保守方針を有することができる。例えば、閾値期間は１０〜５０日にすることができる。予測されるバッテリ保守時間（例えば２０日後）と挿入されるバッテリ２０１がバッテリステーションに挿入される時間との時間差が閾値を超える場合、システム２００はこの段階では措置をとらないと決定することができる。時間差が閾値未満である場合、システム２００は、ユーザが、挿入されているバッテリ２０１の使用を終了したときに、挿入されているバッテリ２０１を所定位置に送達するように、ユーザを動機付けるための通知２１４をユーザ（例えば、ステーション２０７においてバッテリを交換しようとしているユーザ）に送信することによって、生成されたバッテリ保守計画を実施することができる（例えば、ステーション２０７は挿入されているバッテリ２０１を、ユーザが使用することができるよう、依然として充電する）。いくつかの実施形態では、通知２１４はディスプレイ２１５を介してユーザに視覚的に提示することができる。
いくつかの実施形態では、システム２００が即時に措置をとる必要があると判定した場合（例えば、時間差が閾値未満である、または措置をとる日を過ぎている）、システム２００は、受取人に挿入されているバッテリ２０１を取得するように求める通知２１４を、サービス／配達クルーに送信する。
いくつかの実施形態において、閾値は、閾値充電サイクルカウント（例えば、次の保守までの残りの充電サイクル数）であり得る。いくつかの実施形態では、閾値はユーザ挙動に応じて変わり得る。例えば、高性能バッテリユーザ（例えば、速く運転／走行するユーザ）によって使用されるように設計されたバッテリの場合、閾値は、通常の閾値より低くなり得る（例えば、より頻繁な保守が必要）。
図２Ｂは、開示されている技術の実施形態による２つのバッテリ交換ステーションシステム２２および２４を示す概略図である。図示されるように、ステーションシステム２２は、６個のバッテリ１４Ａ〜Ｂ、１５Ａ〜Ｂ、および１６Ａ〜Ｂ、ならびに２個のスロットＣ、Ｄを含む。図示されるように、個々のバッテリ保守計画に基づいて、バッテリ１４Ａは３００日以内に保守される必要があり、バッテリ１４Ｂは２５日以内に保守される必要があり、バッテリ１５Ａは１８０日以内に保守される必要があり、バッテリ１５Ｂは１８５日以内に保守される必要があり、バッテリ１６Ａは１７０日以内に保守される必要があり、バッテリ１６Ｂは６７日以内に保守される必要がある。同様に、ステーションシステム２４は、６個のバッテリ１７Ａ〜Ｂ、１８Ａ〜Ｂ、および１９Ａ〜Ｂ、ならびに２個のスロットＥ、Ｆを含む。図示されるように、バッテリ１７Ａは１５日以内に保守される必要があり、バッテリ１７Ｂは３６日以内に保守される必要があり、バッテリ１８Ａは３０日以内に保守される必要があり、バッテリ１８Ｂは３５日以内に保守される必要があり、バッテリ１９Ａは１６５日以内に保守される必要があり、バッテリ１９Ｂは１８０日以内に保守される必要がある。
図示の実施形態では、システム２２、２４の保守方針は、システム２２、２４から、次の保守までの日数が４０日未満のバッテリを取り外すことである。また、サービスクルーは、午前３時にステーションシステム２４において保守に適格なバッテリを取得するようにスケジュールされる。この実施形態では、システム２２は、バッテリユーザグループ（例えば、システム２２の近くに住んでいるユーザ、システム２２においてバッテリを交換したユーザ、現在システム２２の近くにいるユーザなど）に、午前３時までにバッテリ１４Ｂをステーションシステム２４に持ち込むことができる場合、ユーザにインセンティブ（例えば、割引、クレジット、現金、ポイントなど）を提供するという通知を送信する。この構成により、サービスクルーは、保守または交換すべきバッテリを取得するためにすべてのステーションシステムに行く必要がなく、したがって輸送／物流費が削減される。いくつかの実施形態では、ユーザは、広告、活動（例えば、システム２２からシステム２４への送達タスクの作成）、ゲーム（例えば、バッテリ１４Ｂを取得する人はだれでもピアユーザ間で自慢する権利を享受することができる）、ソーシャルイベント（例えば、ステーションシステム２４でのユーザ集会イベントの開催）などによって動機付けられ得る。
図３は、開示されている技術の実施形態によるステーションシステム３００を示す概略図である。示されるように、ステーションシステム３００は、プロセッサ３０１、メモリ３０３、ユーザインターフェース３０５、通信構成要素３０７、バッテリ管理構成要素３０９、１つまたは複数のセンサ３１１、記憶構成要素３１３、および複数のバッテリスロット３１７ａ〜ｎに結合されている充電構成要素３１５を含む。プロセッサ３０１は、ステーションシステム３００内のメモリ３０３および他の構成要素（例えば構成要素３０５〜３１７）と対話するように構成される。メモリ３０３は、プロセッサ３０１に結合され、ステーションシステム３００内の他の構成要素または他の情報を制御するための命令を記憶するように構成される。
ユーザインターフェース３０５は、ユーザと対話するように（例えば、ユーザ入力を受信し、ユーザに情報を提示するように）構成される。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース３０５はタッチスクリーンディスプレイとして実装することができる。他の実施形態では、ユーザインターフェース３０５は他の適切なユーザインターフェース装置を含むことができる。記憶構成要素３１３は、ステーションシステム３００に関連する情報、データ、ファイル、または信号（例えば、センサ３１３によって測定された情報、バッテリ３１７ａ〜ｎによって収集された情報、参照情報、充電命令、ユーザ情報など）を一時的または永続的に記憶するように構成される。
通信構成要素３０７は、車両３１（例えば、交換可能バッテリ２０１をその電源として使用する電気自動車）、モバイル装置３２（例えば、交換可能バッテリ２０１が使用される車両を管理するように構成されたアプリを有するバッテリユーザのスマートフォン）、サーバ３３（例えば、サーバ１０３、２０３、または、図４を参照しながら後述するサーバシステム４００）、他のステーションシステム、および／または他の装置のような他のシステムと通信するように構成される。
バッテリ管理構成要素３０９は、様々なソースからバッテリ情報を収集し、収集した情報を分析するように構成される。例えば、バッテリ管理構成要素３０９は、バッテリスロット３１７ａ〜ｎに配置されたバッテリに関する情報、ステーションシステム３００に関する情報、１つまたは複数の電源３４に関する情報、ユーザに関する情報（例えば、通信構成要素３０７を介してモバイル装置３２から受信される）、および／または車両３１に関する情報を収集することができる。いくつかの実施形態において、バッテリ管理構成要素３０９は、さらなる分析またはプロセスのために収集した情報をサーバ３３に送信またはアップロードするために、それらの情報のすべてまたは一部を通信構成要素３０７に提供することができる。バッテリ情報を受信した後、サーバ３３は、受信したバッテリ情報を分析し、所定の目的（例えば、バッテリ寿命を最大化する、ユーザのバッテリ体験を向上させる、など）を達成するためのバッテリに対するカスタマイズされたバッテリ保守計画を生成するために、受信したバッテリ情報を参照情報と比較することができる。
いくつかの実施形態では、バッテリ管理構成要素３０９は、（サーバ１０３、３０３および図４を参照して下記に詳述するサーバシステム４００と同様に機能することができる）サーバ３３からの命令に基づいて、バッテリスロット３１７内に配置されているバッテリを保守することができる。いくつかの実施形態では、バッテリ管理構成要素３０９は、更新された命令を要求するためにサーバ３３と定期的に通信することができる。いくつかの実施形態では、バッテリ管理構成要素３０９は、バッテリスロット３１７のうちの１つに挿入されたバッテリに関連する収集されたバッテリ情報を分析し、収集されたバッテリ情報を参照情報と比較する。
充電構成要素３１５は、（例えば、サーバ３３またはバッテリ管理構成要素３０９によって生成された、カスタマイズされたバッテリ保守計画に従って）バッテリスロット３１７ａ〜ｎに配置された各バッテリの充電プロセスを制御するように構成される。例えば、タイプＢバッテリは、予測されるバッテリ寿命を維持するよう、特定の充電規則（例えば、閾値充電温度未満で）に基づいて充電する必要がある。バッテリスロット３１７ａ〜ｎは、その中に配置および／またはロックされたバッテリを収容し充電するように構成されている。充電構成要素３１５は、電源３４から電力を受け取り、次いで、その電力を使用して、所定のカスタマイズされたバッテリ保守計画に基づいて、バッテリスロット３１７ａ〜ｎに位置するバッテリを充電する。
いくつかの実施形態では、カスタマイズされたバッテリ保守計画は、サーバ３３によって生成されるバッテリ需要予測に基づいて調整することができる（例えば、バッテリ需要予測は、予測されるユーザ挙動、ステーション特性、バッテリ交換ステーションの近くでのイベントなどに基づいて生成することができる）。例えば、ステーションシステム３００は、ある期間中にバッテリを充電するのに十分な電力が電源３４から利用可能ではないという判定に応答してバッテリ保守計画を変更することを決定することができる。
センサ３１１は、ステーションシステム３００に関連する情報（例えば、動作温度、環境条件、電力接続、ネットワーク接続など）を測定するように構成される。センサ３１１はまた、バッテリスロット３１７ａ〜ｎ内に配置されたバッテリを監視するように構成することもできる。測定された情報は、さらなる分析のためにバッテリ管理構成要素３０９および／またはサーバ３３に送信することができる。いくつかの実施形態では、測定された情報は、カスタマイズされたバッテリ保守計画を生成するために使用される参照情報によって分析することができる。例えば、カスタマイズされたバッテリ保守計画は、ステーションシステム３００の周囲の温度またはバッテリスロット３１７の温度に応じて変わり得る。
図４は、本技術の実施形態によるサーバシステム４００を示す概略図である。サーバシステム４００はまた、サーバシステム４００によって配備または管理され得る複数のバッテリに関連する情報を収集するように構成される。サーバシステム４００はまた、収集された情報を分析し、その分析に基づいて、クライアントステーション４０に対するカスタマイズされたバッテリ保守計画を生成するようにも構成される。いくつかの実施形態では、クライアントステーション４０は、上述のバッテリ交換ステーション１０７または２０７として実装することができる。
図４に示すように、サーバシステム４００は、プロセッサ４０１と、メモリ４０３と、入出力（Ｉ／Ｏ）装置４０５と、記憶構成要素４０７と、バッテリ分析構成要素４０９と、電源分析構成要素４１１と、ステーション分析構成要素４１３と、ユーザ挙動分析構成要素４１７と、車両分析構成要素４１９と、通信構成要素４２１とを含む。プロセッサ４０１は、サーバシステム４００内のメモリ４０３および他の構成要素（例えば構成要素４０５〜４２１）と対話するように構成される。
Ｉ／Ｏ装置４０５は、オペレータと通信する（例えば、オペレータから入力を受け取る、および／またはオペレータに情報を提示する）ように構成される。いくつかの実施形態では、Ｉ／Ｏ装置４０５は１つの構成要素（例えば、タッチスクリーンディスプレイ）とすることができる。いくつかの実施形態において、Ｉ／Ｏ装置４０５は、入力装置（例えば、キーボード、ポインティングデバイス、カードリーダ、スキャナ、カメラなど）および出力装置（例えば、ディスプレイ、ネットワークカード、スピーカ、ビデオカード、オーディオカード、プリンタ、または他の外部装置）を含んでもよい。
記憶構成要素４０７は、一時的または永続的に、サーバシステム４００に関連する情報、データ、ファイル、または信号（例えば、収集された情報、参照情報、分析されるべき情報、分析結果など）を記憶するように構成される。いくつかの実施形態では、記憶構成要素４０７は、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、または他の適切な記憶手段とすることができる。通信構成要素４２１は、他のシステム（例えば、クライアントステーション４０または他のステーション）および他の装置（例えば、ユーザによって担持されるモバイル装置、車両など）と通信するように構成される。
バッテリ分析構成要素４０９は、分析されるべきバッテリ情報を収集し（例えば、記憶構成要素４０７内に）記憶するように構成される。収集された情報は、様々なソース（例えば、バッテリ交換ステーション、電気自動車、バッテリ、ユーザのモバイル装置など）からの複数のサンプリングバッテリ（例えば、図１Ｂ）から収集することができる。収集された情報を受け取った後、バッテリ分析構成要素４０９は収集された情報を分析することができる。
いくつかの実施形態において、バッテリ分析構成要素４０９は、（１）バッテリ製造、（２）バッテリ基本特性、および（３）バッテリ使用状況などの複数の因子に基づいて、収集されたバッテリ情報を分類する。上述の複数の因子に対して収集されたバッテリ情報を分析することを通して、バッテリ分析構成要素４０９は、システムが、目的または目標を達成するためにバッテリを保守する方法を理解することを可能にする参照情報のセットを確立する。確立された参照情報は、クライアントステーション４０内のバッテリに対するバッテリ保守計画を生成するために使用することができる。バッテリ保守計画の例は、（１）バッテリをどのように充電または動作させるか（例えば、温度、電流、電圧などの特定の条件下で）、（２）バッテリをいつ交換または保守すべきか、および／または（３）バッテリの製造者から提供された情報に基づいて、ファームウェアアップデートをバッテリに提供することを含む。
電源分析構成要素４１１は、その中のバッテリを充電するためにクライアントステーション４０に電力を供給するために使用される１つまたは複数の電源のステータス（例えば、信頼性、安定性、継続性など）を分析するように構成される。例えば、電源分析構成要素４１１は、クライアントステーション４０に電力を供給するために使用される電源が、特定の日付の午前１時から午前３時の間に中断されるスケジュール（例えば、電力会社または他のソースによって維持されるオンラインデータベース）から情報を受信することができる。電源分析構成要素４１１は、それに応じてバッテリ保守計画を実施することができる（例えば、その中の充電プロセスを遅らせるか、または充電プロセスをより早い時間にシフトする）。
ステーション分析構成要素４１３は、バッテリ分析構成要素４０９がその分析の基礎としてそのような情報を使用することができるように、複数のサンプリングステーションを様々なタイプに分類し、各タイプの代表的な特性／パターンを識別するように構成される。例えば、ステーション分析構成要素４１３は、収集された情報を分析し、バッテリの需要に基づいて複数のバッテリステーションを様々なタイプに分割する。これらのタイプに基づいて、バッテリ分析構成要素４０９およびステーション分析構成要素４１３は適切なバッテリ保守計画を決定することができる。例えば、ステーション分析構成要素４１３は、ステーション４０がピーク時高需要ステーションであると決定することができる（例えば、ピーク時間の間、多くのユーザがバッテリを交換するためにこのステーションに行く）。ステーション４０のタイプが分かった後、システム４００はそれに応じて（例えばピーク時間中に交換されるべきバッテリを取得するためにサービスクルーを送らないように）バッテリ保守計画を実施することができる。
ステーション分析構成要素４１３と同様に、ユーザ挙動分析構成要素４１７、および車両分析構成要素４１９もまた、ユーザ挙動、およびバッテリによって駆動される自動車をそれぞれ様々なタイプに分類し、各タイプの代表的な特性／パターンを識別するように構成される。ユーザ挙動分析構成要素４１７は、ユーザがバッテリを交換および／または使用する方法に基づいてユーザ挙動を分類することができる。例えば、ユーザはバッテリ性能を非常に必要としている可能性がある（例えばプロのレーサ）。別の例として、別のユーザは、毎日の用事（例えば、子供を迎える、または日用品購入）のために、その車両に電力を供給するためにバッテリを使用するだけでよい場合がある。ユーザがクライアントステーション４０においてバッテリを予約すると、クライアントステーション４０はその予約に関連する情報をサーバシステム４００に提供する。次いで、サーバシステム４００は、予約をしたユーザのタイプ／カテゴリを決定し、それに応じてクライアントステーション４０に対するバッテリ保守計画を調整することができる。例えば、サーバシステム４００は、ユーザが特定のタイプのバッテリを要求するプロのレーサであることを学習することができる。例えば、バッテリから読み取られる情報は、レース（例えば、高い放電率）を示す温度読み値を含み得る。さらに、ユーザからの情報は、プレミアムバッテリ（例えば、比較的大きい放電電流を供給するバッテリ）に対して支払うことを好むことを示し得る。これとともに、この情報は、交換されるバッテリが時期尚早であると推測するのに使用することができ、保守計画はそれに応じて調整することができる。次いで、システム４００は、ユーザがクライアントステーション４０において、特定のタイプのバッテリ（例えば、プレミアムバッテリ、比較的新しいバッテリなど）のうちの１つまたは複数を取得する準備ができるように、クライアントステーション４０に、クライアントステーション４０において特定のタイプのバッテリに対するバッテリ保守計画を実施するように指示する。いくつかの実施形態では、実行されている保守計画に対するそのような調整はクライアントステーション４０によって行うことができる。
車両分析構成要素４１９は、ユーザが運転することを計画している車両のタイプを分類することができる。各タイプの車両について、車両分析構成要素４１９は、いずれのタイプのバッテリが各タイプの車両に対して最もよく機能するかを決定することができる。例えば、車両分析構成要素４１９は、電気スクータが特定のタイプのバッテリによって最もよく機能することを決定することができる。そのような実施形態では、サーバシステム４００が関連する車両情報を受信した場合、車両分析構成要素４１９はバッテリ分析構成要素４０９と協働して、特定のタイプのバッテリのバッテリ保守計画を調整することができる（例えば、（１）特定の充電ステーションにおいてバッテリを予約した、特定のタイプの車両のユーザによって取得されることになることをシステムが知っている場合に、バッテリを充電し、そうでなければ保守のため取り外される）。いくつかの実施形態では、そのような情報はユーザプロファイルまたはアカウント情報に見出すことができる。他の実施形態では、そのような車両情報は、クライアントステーション４０によってサーバシステム４００に提供することができる。
いくつかの実施形態では、本技術は、目的または目標を達成するために特定のバッテリを管理（例えば、充電、点検、交換）する方法を決定するための参照情報として使用することができる複数のタイプの特性曲線またはパターンを提供することができる。いくつかの実施形態では、目的または目標は、財政的理由（例えば、運営費用を削減するため）、顧客満足度（例えば、最高のバッテリ体験をユーザに提供するため）、または他の適切な因子に基づいて決定され得る。
図５は、開示されている技術の実施形態による方法５００を示すフローチャートである。方法５００は、交換可能バッテリに対するバッテリ保守計画を生成するように構成される。方法５００はまた、生成されたバッテリ保守計画を実施するように構成される。方法５００は、（１）バッテリ交換ステーション（例えばステーションシステム３００）を有するサーバ（例えば上述のサーバシステム４００）によって、または（２）単独のバッテリ交換ステーションによって実施することができる。方法５００は、ブロック５０１において、交換可能バッテリに取り付けられたメモリからバッテリ情報の１つまたは複数の項目を受信することによって開始する。バッテリ情報は、バッテリ製造情報、バッテリ特性情報、バッテリ充電情報、およびバッテリ使用情報を含む。ブロック５０３において、方法５００は、データベースから受信した情報を、データベースに記憶されている他の情報とともに分析して、変更が存在する場合、そのバッテリに対するバッテリ保守計画にどのような変更を行うべきかを判定することによって継続する。
ブロック５０５において、関連するシステム（例えば、サーバまたはステーション）は、分析に基づいて、交換可能バッテリに対するバッテリ保守計画を決定する。バッテリ保守計画は、予測されるバッテリ保守時間を含み得る。いくつかの実施形態では、データベース内の情報は、複数のサンプリングバッテリから収集された情報に基づいて生成される。サンプリングバッテリおよび交換可能バッテリは少なくとも１つの共通の特性（例えば、同じ製造、同じ仕様など）を有し、それゆえ、本技術は、この特性を共通に使用して、交換可能バッテリに対するバッテリ保守計画を決定するために、収集された情報のいずれの部分を使用するか（また、それにどの程度の重み付けを割り当てるべきか）を決定することができる。
次いで、ブロック５０７において、方法５００は、予測バッテリ保守時間と交換可能バッテリがバッテリ交換ステーションから取り外される時間との時間差が閾値期間未満であるときに、予測バッテリ保守時間およびユーザが交換可能バッテリを返却する場所に関する通知をユーザに提示する。
図６は、開示されている技術の実施形態による方法６００を示すフローチャートである。方法６００は、装置交換ステーションに配置されたエネルギー貯蔵装置を管理するように構成されている。方法６００はバッテリ交換ステーション（例えばステーションシステム３００）によって実施することができる。方法６００は、ブロック６０１において、エネルギー貯蔵装置に関連する少なくとも１つの特性を示す情報をサーバ（例えば、上述のサーバシステム４００）から受信することによって開始する。いくつかの実施形態では、情報は、エネルギー貯蔵装置に関連する少なくとも１つの特性（例えば、充電サイクル、ＦＣＣ、記録された電池温度、バッテリタイプ、配備期間、および／または本明細書において論じられている他の適切な特性）を示す。
ブロック６０３において、方法６００は、少なくとも１つの特性に基づいて少なくとも１つのエネルギー貯蔵装置を（例えば装置交換ステーションによって）選択することによって継続する。ブロック６０５において、方法６００は、少なくとも１つの選択されたエネルギー貯蔵装置の取り替え優先順位を調整することを含む。いくつかの実施形態において、方法６００は、少なくとも１つの選択されたエネルギー貯蔵装置をロックすること（例えば、それを「交換可能」でないようにすること）を含む。バッテリがロックされると、ステーションまたはサーバは、サービスクルーまたはユーザに、選択されたエネルギー貯蔵装置を取得するように通知を送信することができる。この構成により、開示される技術は、様々な装置交換ステーション内の複数のエネルギー貯蔵装置を効率的に管理することができる。
いくつかの実施形態では、方法６００は、装置交換ステーション内に配置されているエネルギー貯蔵装置の各々に取り替え優先順位を割り当てることを含むことができる。いくつかの実施形態では、取り替え優先順位を調整することは、それを「増加させる」または「減少させる」ことを含むことができる。サーバが特定のバッテリが取得されないことまたは残りのバッテリよりも遅く取得されることを所望する場合は、取り替え優先順位が低くなる。例えば、バッテリを保守／修理／交換する必要がある場合、それらの取り替え優先順位を下げることができる。そのような実施形態では、ステーションがバッテリを選択するための特性は、充電サイクル、ＦＣＣ、および／または記録された電池温度）、バッテリタイプ、配備期間、および／または本明細書で記載する他の適切な特性を含む。
いくつかの実施形態では、サーバが、特定のバッテリが残りのバッテリより優先して取得されることを所望するとき、それらの取り替え優先順位を上げる。例えば、より新しいファームウェアバージョンのバッテリは、より高い取り替え優先順位を有することができる。例えば、特定のタイプのバッテリ（例えば、ユーザプロファイルから学習された、より新しい、より高性能など）が、より高い取り替え優先順位を有することもできる。
いくつかの実施形態では、各バッテリは、バッテリの現在のステータスを監視するように構成されたバッテリ管理システムＢＭＳを有することができる。そのような実施形態では、方法６００は、（１）バッテリの現在のステータスをＢＭＳから受信することと、（２）（例えば、一致があるか否かを確認するために）受信した特性とＢＭＳからのバッテリの現在のステータスとを比較することによってバッテリを選択することとをさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、ＢＭＳは、バッテリの現在のステータスを検証するためにバッテリの試験を開始することができる。例えば、ＢＭＳは、（例えば、バッテリの予期せぬ劣化または異常な充電／放電挙動があるか否かを確かめるために）充電または放電試験を実行するように、バッテリ交換ステーションに要求することができる。
図７は、開示されている技術の実施形態による方法７００を示すフローチャートである。バッテリ交換ステーションに配置されたバッテリを管理する方法７００。方法７００は、バッテリ交換ステーション（例えば、ステーションシステム３００）、および、バッテリ交換ステーション内のバッテリのためのおよび個別のバッテリ管理システム（例えば、図１Ｃに示すＢＭＳ１２７）によって実施することができる（例えば、各バッテリが、１つの個別のＢＭＳを有する）。方法７００は、ブロック７０１において、バッテリ交換ステーションに配置されたバッテリのステータスを、バッテリに関連する個別のＢＭＳによって定期的に監視することによって開始する。ブロック７０３において、方法７００は、個別のＢＭＳによって、個別のバッテリメモリにバッテリの状態を記憶することによって継続する（例えば、各バッテリは１つの個別のバッテリメモリを有する）。
ブロック７０５において、方法７００は、バッテリ交換ステーションによって、バッテリ交換ステーション内のバッテリに関連する少なくとも１つの特性を示す情報をサーバから受信することによって継続する。応答するために、ブロック７０７において、バッテリ交換ステーションはバッテリの状態について個別のＢＭＳに問い合わせを送信する。ブロック７０９において、バッテリ交換ステーションは個別のＢＭＳからバッテリのステータスを受信する。ブロック７１１において、方法７００は、バッテリ交換ステーションによって、少なくとも１つの特性およびバッテリのステータスに基づいて少なくとも１つのバッテリを選択することによって継続する。ブロック７１３において、方法７００は、少なくとも１つのバッテリの取り替え優先順位を調整することによって継続する。取り替え優先順位の調整に関する実施形態は、上述したものと同様である。例えば、取り替え優先順位は、サーバからの特性（例えば、ファームウェアバージョン、充電サイクル、フル充電容量（ＦＣＣ）、記録された電池温度、サーバに記憶されたユーザプロファイルに関連付けられた加入機能、配備期間）に基づいて上下することができる。取り替え優先順位を調整した後、ステーションは、バッテリをロックすること、ユーザに通知を送信する（例えば、バッテリを指定ステーションに送達するように求める）またはサービスクルー（例えば、バッテリを取得するようにサービスクルーに要求する）などのさらなる措置をとることができる。
本明細書に記載された実施形態では、「構成要素」は、プロセッサ、制御論理、デジタル信号プロセッサ、コンピューティングユニット、および／または上述の機能を実施するための命令を実行するように構成またはプログラムされた任意の他の適切な装置を含み得る。
本技術は、特定の例示的な実施形態を参照して説明されているが、本技術は、記載された実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内で修正および改変されて実施され得ることが認識されよう。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味において考えられるべきである。

Claims (18)

  1. 装置交換ステーション内に配置されたエネルギー貯蔵装置を管理するための方法であって、
    前記装置交換ステーションによって、前記エネルギー貯蔵装置に関連する少なくとも１つの特性を示す情報を、サーバから受信するステップと、
    前記装置交換ステーションによって、前記少なくとも１つの特性に基づいて少なくとも１つの前記エネルギー貯蔵装置を選択するステップと、
    前記選択されたエネルギー貯蔵装置のうちの少なくとも１つが前記装置交換ステーション内に配置されたエネルギー貯蔵装置のうちの残りのエネルギー貯蔵装置よりも遅くに取り出されるように、前記受信した情報に基づいて、前記少なくとも１つの選択されたエネルギー貯蔵装置の取り替え優先順位を下げるステップと
    を含む、方法。
  2. 前記少なくとも１つの選択されたエネルギー貯蔵装置をロックするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記エネルギー貯蔵装置に関連する少なくとも１つの特性を示す情報を受信するステップの前に、前記装置交換ステーションに配置された前記エネルギー貯蔵装置の各々に前記取り替え優先順位を割り当てるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  4. 前記受信した情報は、前記エネルギー貯蔵装置のステータスを示し、前記ステータスは、充電サイクル、フル充電容量（ＦＣＣ）、および記録された電池温度のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
  5. 前記受信した情報に基づいて、前記少なくとも１つの選択されたエネルギー貯蔵装置の前記取り替え優先順位を上げるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  6. 前記受信した情報は前記エネルギー貯蔵装置のステータスを示し、前記ステータスはファームウェアバージョンを含む、請求項１に記載の方法。
  7. 前記受信した情報は前記エネルギー貯蔵装置のステータスを示し、前記ステータスは前記サーバに記憶されているユーザプロファイルに関連する登録された特徴に対応する、請求項１に記載の方法。
  8. 前記エネルギー貯蔵装置の各々が、バッテリの現在のステータスを監視するように構成されたバッテリ管理システム（ＢＭＳ）を有する前記バッテリを備え、前記方法は、
    前記バッテリの前記現在のステータスを前記ＢＭＳから受信するステップを含む、請求項１に記載の方法。
  9. 前記少なくとも１つの特性および前記ＢＭＳからの前記バッテリの前記現在のステータスに基づいて、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵装置を選択するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
  10. 前記ＢＭＳは、前記バッテリの現在のステータスを検証するために前記バッテリの試験を開始する、請求項９に記載の方法。
  11. 前記試験が、前記装置交換ステーションによって実施される充電試験を含む、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記少なくとも１つの特性はバッテリタイプを含む、請求項１に記載の方法。
  13. 前記少なくとも１つの特性はバッテリ充電サイクルを含む、請求項１に記載の方法。
  14. 前記少なくとも１つの特性は配備期間を含む、請求項１に記載の方法。
  15. 前記少なくとも１つの選択されたエネルギー貯蔵装置を取得するようにサービスクルーに通知を送信するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  16. 前記少なくとも１つの選択されたエネルギー貯蔵装置を宛先の前記装置交換ステーションに送達するようにユーザに通知を送信するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  17. ステーションシステムであって、
    プロセッサと、
    前記プロセッサに結合され、複数のバッテリを収容するように構成された複数のバッテリスロットであり、前記バッテリの各々には取り替え優先順位が割り当てられている、複数のバッテリスロットと、
    バッテリ管理構成要素であり、
    前記バッテリに関連する少なくとも１つの特性を示す情報を、サーバから受信することと、
    前記少なくとも１つの特性に基づいて少なくとも１つのバッテリを選択することと、
    前記選択されたバッテリのうちの少なくとも１つが前記バッテリスロット内に配置されたバッテリのうちの残りのバッテリよりも遅くに取り出されるように、前記受信した情報に基づいて、前記少なくとも１つの選択されたバッテリの前記取り替え優先順位を下げることと
    を行うように構成されている、バッテリ管理構成要素と
    を備える、ステーションシステム。
  18. 前記バッテリ管理構成要素は、前記少なくとも１つの選択されたバッテリをロックするように構成されている、請求項１７に記載のステーションシステム。
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