JP7041029B2

JP7041029B2 - 異常予兆通知システム

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Publication number: JP7041029B2
Application number: JP2018174043A
Authority: JP
Inventors: 洋平河原; 宏文高橋; 到納谷; 健竹内; 誠司石田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2022-03-23
Anticipated expiration: 2038-09-18
Also published as: JP2020045668A

Description

本発明は、蓄電装置を対象とした異常予兆通知システムに関する。

一般に、油圧システムにより駆動する油圧ショベルなどの建設機械は、軽負荷作業から重負荷作業までの全ての作業に対応できるように、最大負荷の作業を可能とする油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出された圧油によって駆動する油圧作業装置と、油圧ポンプを駆動するエンジンとを備えている。

また、建設機械における土砂の掘削・積み込みを油圧作業装置で頻繁に行うなどの重負荷作業は、作業全体の一部にとどまり、地面を均すための水平引きなどの軽負荷作業時には、エンジンの能力が余ってしまう。このことは、油圧ショベルの燃料消費量の低減を難しくする要因の１つである。

この点に鑑みて、燃料消費量を低減するためにエンジン出力の一部を蓄電装置と電動機とによる出力でアシスト（補助）するハイブリッド式建設機械が知られている。このようなハイブリッド式建設機械に搭載される蓄電装置には、例えばリチウムイオン電池やキャパシタ（電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタなど）、ニッケル水素電池などが用いられる。蓄電装置は一般に、電池の充放電や保存に伴う経年劣化により、電気容量（以下、容量と略すことがある）が低下し、内部抵抗が上昇する。また、電池の充放電量が想定した範囲を超えると、電池の内部抵抗が急激に上昇し、電池の性能悪化の要因になる。

ハイブリッド式建設機械に搭載される蓄電装置の容量が低下、若しくは抵抗が上昇した場合、エンジンアシスト力が低下するため、車体性能が著しく低下する可能性がある。このような事態が計画外で生じると建設機械の稼働率の低下につながるため、前述した蓄電装置の性能悪化が生じる前に、性能悪化が発生することを予兆し、適切に通知・メンテナンスするための異常予兆通知システムが必要である。

下記の特許文献１は、建設機械の異常値の検出結果と１日のうちで建設機械の異常値が検出されている時間帯の計時結果とを、建設機械から管理用の端末装置に送信し、当該端末装置は、送信された情報に基づいて、建設機械の状態が異常値に達していた時間帯と、異常値に達していなかった時間帯と、異常の種類とを同一の画面に併記して、日単位に表示して管理することを提案している。

特開２０１１―２２０１０４号公報

特許文献１に開示された建設機械の管理装置は、建設機械がいずれの時点で過酷な使われ方をされたかを判断することが可能となり、致命的な故障に至る前に措置をとることができ損失を未然に防止することができる。ここで、これら故障の予兆を自動検知できれば、故障を防止するための作業量が軽減できる。また、過去の異常発生事例も踏まえて状態を監視することで、故障を未然に防止する措置の信頼性が向上する。

本発明は、このような従来技術の実情からなされたものであり、その目的は、蓄電装置が故障に至る前に、自律的に過去の事例を踏まえて異常の予兆を検知し、検知結果を通知して適切に蓄電装置のメンテナンスをする異常予兆通知システムを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の異常予兆通知システムは、蓄電池と、当該蓄電池の稼働情報および当該蓄電池に異常が生じた際の異常通知情報を外部に送信する通信端末とを、それぞれが有している複数の蓄電システムと、前記複数の蓄電システムから送信される稼働情報を記憶して蓄積する情報蓄積装置と、通知装置と、前記情報蓄積装置に蓄積されている稼働情報に基づき、異常傾向にある蓄電池を特定して前記通知装置に当該蓄電池に関する情報を通知する管理装置と、を有する異常予兆通知システムであって、前記管理装置は、前記蓄電システムのいずれかより異常通知情報を受信した場合、前記情報蓄積装置から、当該異常通知情報を送信した蓄電システムに収容されている蓄電池の稼働情報を取得し、取得した異常蓄電池の稼働情報と、前記情報蓄積装置に記憶されている他の蓄電池の稼働情報との類似度を、前記他の蓄電池ごとに算出し、算出した各類似度に基づき、稼働情報が前記異常蓄電池の稼働情報と類似している蓄電池を特定し、特定した類似蓄電池に関する情報を、前記通知装置に通知する、ことを特徴とする。

蓄電池に異常が発生する前に、異常の予兆を少ない作業量で検知することができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

第１実施形態に係るハイブリッドショベルの構成を示す図である。第１実施形態に係るハイブリッドショベルのシステム構成を示すシステムブロック図である。第１実施形態に係る蓄電装置のシステム構成を示すブロック図である。第１実施形態に係る蓄電装置が備えるバッテリコントローラの電池状態検知部の処理内容を示すブロック図である。リチウムイオン電池における充電状態と開回路電圧の関係である。第１実施形態に係るハイブリッドコントローラの処理内容を示すブロック図である。第１実施形態に係る建設機械と建設機械を遠隔から管理する管理システムの説明図である。第１実施形態に係る情報蓄積装置に記憶される情報の説明図である。第１実施形態に係る管理装置の構成例を示すブロック図である。第１実施形態に係る管理装置のハードウェア構成例を示す図である。第１実施形態に係る管理装置の動作例を示すフローチャートである。第１実施形態に係る管理装置の処理内容の説明図である。第１実施形態に係る管理装置の処理内容の説明図である。第２実施形態に係る管理装置の動作例を示すフローチャートである。第３実施形態に係る情報蓄積装置に記憶される情報の説明図である。第３実施形態に係る管理装置の動作例を示すフローチャートである。第４実施形態に係るハイブリッドコントローラの構成例を示すブロック図である。実施形態のハイブリッドショベルでの表示例を示す図である。実施形態の管理装置での表示例を示す図である。

以下の実施形態においては、便宜上必要があるときは、複数のセクション又は実施形態に分割して説明する。以下の実施形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。尚、以下の実施形態において、その構成要素（処理ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須ではない。

以下、図面等を用いて、実施形態について説明する。以下の説明は本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではなく、実施形態に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

また、以下に説明する実施形態では、蓄電装置を搭載したハイブリッドショベルに対して適用した場合を例に挙げて説明する。尚、以下に説明する実施形態は、ハイブリッドホイールローダ、ハイブリッドダンプなどのハイブリッド式建設機械（プラグインハイブリッド式建設機械を含む）、エンジンを搭載せず蓄電装置の出力だけで駆動するバッテリ式建設機械など、蓄電装置を搭載した建設機械や車両、装置、機器であれば適用できる。

また以下に説明する実施形態は、蓄電装置を構成する蓄電素子にリチウムイオン電池を適用した場合を例に挙げて説明するが、キャパシタやニッケル水素電池など、その他の蓄電素子にも、同様に適用できる。

［第１実施形態］
図１は、本発明に係るハイブリッド式建設機械の第１実施形態として挙げたハイブリッドショベルの構成を示す図である。

第１実施形態のハイブリッド式建設機械は、図１に示すハイブリッド式油圧ショベル（以下、便宜的にハイブリッドショベルと呼ぶ）１１に適用される。このハイブリッドショベル１１は、走行体１２と、この走行体１２上に旋回可能に設けられた旋回体１３と、旋回体１３の前部の片側（前方を向いて右側）に取り付けられ、上下方向に回動して掘削等の作業を行うフロント作業機１４とを備えている。走行体１２、旋回体１３、およびフロント作業機１４は、油圧作業装置として機能する。

旋回体１３は、車体前部の他方の片側（前方を向いて左側）に配置されたキャビン１５と、車体の後部に配置され、車体の重量のバランスを保つカウンタウェイト１６とを備える。また旋回体１３は、キャビン１５とカウンタウェイト１６との間に配置され、後述のエンジン２１や蓄電装置２６が収納される原動機室１７を備えている。

図２は、第１実施形態のハイブリッドショベル１１のシステム構成を示すブロック図である。

旋回体１３は、エンジン２１と、エンジン２１の動作を制御するエンジンコントローラ（エンジンコントロールユニット：ＥＣＵ）２２とを備えている。

旋回体１３は、エンジン２１に接続され、エンジン２１の駆動力で動作する空調設備などの補機負荷２３を備える。また旋回体１３は、エンジン２１の駆動軸上に配置され、エンジン２１との間でトルクを伝達することにより、エンジン２１の動力のアシストおよび発電を行う電動発電機（モータジェネレータ：Ｍ／Ｇ）２４を備える。旋回体１３は、この電動発電機２４に接続され、電動発電機２４の動作を制御するインバータ２５と、インバータ２５を介して電動発電機２４との間で電力の授受を行う蓄電装置２６とを備えている。

蓄電装置２６は、蓄電池として例えばリチウムイオン電池２６１（蓄電池）を有している。また蓄電装置２６は、リチウムイオン電池２６１とインバータ２５との間に接続され、リチウムイオン電池２６１の電流を測定する電流センサ２６２を有している。蓄電装置２６は、リチウムイオン電池２６１および電流センサ２６２に接続され、リチウムイオン電池２６１の電圧、温度、電流等を測定して管理するバッテリコントローラ（バッテリコントロールユニット：ＢＣＵ）２６３を有している。

旋回体１３は、エンジン２１および電動発電機２４に対して直列に接続され、エンジン２１および電動発電機２４の駆動力で動作することにより圧油を吐出する可変容量型油圧ポンプ（以下、便宜的に油圧ポンプと呼ぶ）２７を備えている。旋回体１３は、油圧ポンプ２７に接続され、走行体１２、旋回体１３、およびフロント作業機１４といった油圧作業装置へ供給する圧油の流れ（流量および方向）を制御するコントロールバルブ２８を備えている。旋回体１３は、バッテリコントローラ２６３およびエンジンコントローラ２２と通信し、油圧ポンプ２７およびインバータ２５の動作を含む車体全体の動作を制御する制御装置としてのハイブリッドコントローラ（ハイブリッドコントロールユニット：ＨＣＵ）２９を備えている。ハイブリッドコントローラ２９の処理結果は、第１通信端末３０を介してハイブリッドショベル１１の外部に情報伝達できる。

尚、蓄電装置２６、第１通信端末３０、およびハイブリッドコントローラ２９（主に蓄電装置２６と第１通信端末３０とに対する動作制御およびデータ入出力制御の機能）を含む構成を、蓄電システム５０とする。

図３は、第１実施形態に係る蓄電装置２６の機能ブロック図である。蓄電装置２６は、上記のとおりリチウムイオン電池２６１と電流センサ２６２とバッテリコントローラ２６３とを備える。また、図２では省略したが、蓄電装置２６内にはバッテリコントローラ２６３とリチウムイオン電池２６１との間を通信するための信号通信部３１を備えており、インバータ２５と蓄電装置２６との間には、接続又は切り離しが可能なリレー３２が備えられている。

リチウムイオン電池２６１は、電気エネルギーの蓄積および放出（直流電力の充放電）が可能な複数の単電池を電気的に直列、又は並列に接続して構成している。本実施形態のリチウムイオン電池２６１の接続方法は、必要な電圧が得られるよう単電池を複数個直列接続するか、更に必要な容量を得るために直列接続した単電池を並列接続してもよく、並列接続したものを直列接続することも可能である。

リチウムイオン電池２６１とバッテリコントローラ２６３とは、信号通信部３１により接続されている。本実施形態では図３の接続形態をとっているが、リチウムイオン電池２６１とバッテリコントローラ２６３とを接続して信号の送受信を実現できれば、他の接続形態を採用することも可能である。バッテリコントローラ２６３は、この信号通信部３１を経由してリチウムイオン電池２６１の電圧と温度を取得し、リチウムイオン電池２６１に出入りする電流については、電流センサ２６２から取得する構成とした。尚、本実施形態では、リチウムイオン電池２６１の電圧、電流、温度などの計測値は、リチウムイオン電池２６１の動作や状態を示す数値情報として扱われる。

バッテリコントローラ２６３の処理内容を説明する。バッテリコントローラ２６３は、各種接続端子や、演算処理装置、記憶装置、集約回路などのハードウェアを含んでおり、主にソフトウェア制御により、リチウムイオン電池２６１を直接的に監視し、制御するユニットである。バッテリコントローラ２６３は、電池データ取得部３３と電池状態検知部３４と電池状態出力部３５とを備える。リチウムイオン電池２６１の電圧、電流、温度は、電池データ取得部３３により取得され、これらを用いて電池状態検知部３４がリチウムイオン電池２６１の状態検知などを行う。状態検知の結果は、電池状態出力部３５によってハイブリッドコントローラ２９に送信され、ハイブリッドコントローラ２９は受信したリチウムイオン電池２６１の状態に基づき、リチウムイオン電池２６１に対して充放電の制御を行う。

図４を用いて、バッテリコントローラ２６３が備える電池状態検知部３４の処理内容を説明する。電池状態検知部３４は、リチウムイオン電池２６１の充電状態（ＳＯＣ：ＳｔａｔｅｏｆＣｈａｒｇｅ）を検知するためのＳＯＣ演算部４１と、容量劣化を検知するためのＳＯＨＱ演算部４２と、抵抗劣化を検知するためのＳＯＨＲ演算部４３とを有する。また電池状態検知部３４は、リチウムイオン電池２６１の最大に入出力可能な電力である許容電力を検知するための許容電力演算部４４と、リチウムイオン電池２６１の計測値と演算値とを用いて異常の発生を検知する異常検知部４５とを有する。これらを実現するために、バッテリコントローラ２６３に備えられる記憶装置は、リチウムイオン電池２６１の内部抵抗特性、満充電時の容量、ＳＯＣと開回路電圧（ＯＣＶ：ＯｐｅｎＣｉｒｃｕｉｔＶｏｌｔａｇｅ）の関係、劣化特性、個体差情報などを記憶しておく。尚、電圧、電流、温度と同様に、図４に示す各ブロックにより行われる演算結果もまた、リチウムイオン電池２６１の動作や状態を示す数値情報として扱われる。

ＳＯＣ演算部４１について説明する。ＳＯＣ演算部４１はリチウムイオン電池２６１のＳＯＣを検知するための処理を実行する。ＳＯＣを検知するための方法は、図５のＯＣＶとＳＯＣとの関係を逐次用いてもよいし、初回演算時は図５を用いて電池使用開始時のＳＯＣを検知し、その後はリチウムイオン電池２６１に出入りする電流を積分することで、ＳＯＣを検知してもよい。図５は充放電していない条件で成立する関係であるため、図５を逐次用いる方法を選択する場合は、充放電中に生じる電圧ドロップなどをリアルタイムに差し引き、充放電中でも電流を流していない条件の電圧であるＯＣＶを演算によって推定するとよい。

ＳＯＨＱ演算部４２について説明する。ＳＯＨＱ演算部４２は、リチウムイオン電池２６１の満充電容量（劣化するに従い減少）を検知するための処理を実行する。これを実現するために、以下の（式１）および（式２）の計算処理を実行する方法がある。
Ｑｍａｘ＝１００×∫Iｄｔ÷（使用終了ＳＯＣ－使用開始ＳＯＣ）・・・（式１）
ＳＯＨＱ＝１００×（Ｑｍａｘ÷Ｑｍａｘ＿ｉｎｉ）・・・（式２）
ここで、使用開始ＳＯＣは、電池の充放電を開始する前にリチウムイオン電池２６１の電圧を測定して図５の関係からＳＯＣに変換した結果である。使用終了ＳＯＣは、電池の充放電を終了した後にリチウムイオン電池２６１の電圧を測定して図５の関係からＳＯＣに変換した結果である。∫Iｄｔは、電池使用中の充放電電流を積分した結果である。これらを用いることで、（式１）により現在の電池の満充電容量Ｑｍａｘが得られる。更に、（式２）を用いることで、電池の初期容量Ｑｍａｘ＿ｉｎｉに対して、どれだけ満充電容量が維持されているかを示すＳＯＨＱが得られる。上記は一例であり、リチウムイオン電池２６１を完全充電し、完全放電することができる場合は、その時に得られる電流量から満充電容量を検知することも可能である。また、その他の方法を採用することも可能である。

ＳＯＨＲ演算部４３について説明する。ＳＯＨＲ演算部４３は、リチウムイオン電池２６１の内部抵抗（劣化するに従い上昇）を検知するための処理を実行する。これを実現するために、ＳＯＨＲ演算部４３は、以下の（式３）および（式４）の計算処理を実行すればよい。
Ｒｏ＝（Ｖ（ｔ）－Ｖ（ｔ－Δｔ））÷（Ｉ（ｔ）－Ｉ（ｔ－Δｔ））・・（式３）
ＳＯＨＲ＝１００×Ｒｏ÷Ｒｏ＿ｉｎｉ・・・（式４）
ここで、Ｖ（ｔ）は時刻ｔで測定できたリチウムイオン電池２６１の電圧、Ｖ（ｔ－Δｔ）は、時刻ｔよりも演算間隔Δｔ前に測定できたリチウムイオン電池２６１の電圧である。またＩ（ｔ）は、時刻ｔで測定できたリチウムイオン電池２６１に流れた電流、Ｉ（ｔ－Δｔ）は、時刻ｔよりも演算間隔Δｔ前に測定できたリチウムイオン電池２６１に流れた電流である。これらを用いることで、（式３）により現在の電池の内部抵抗Ｒｏが得られる。更に、（式４）を用いることで、電池の初期抵抗Ｒｏ＿ｉｎｉに対して、どれだけ内部抵抗が上昇しているかを示すＳＯＨＲが得られる。尚、電池の内部抵抗はＳＯＣや温度によって値が変わるため、それらに応じた初期抵抗値をマップデータとして実装しておき、演算時のＳＯＣと温度をマップデータに入力することで、現在の条件に合ったＲｏ＿ｉｎｉを取得することができる。尚、上記は一例であり、リチウムイオン電池２６１を充放電した際の電流と電圧のペアを複数点測定しておき、直線近似して得られる傾きを内部抵抗Ｒｏとすることもできる。また、その他の方法を採用することも可能である。

許容電力演算部４４について説明する。許容電力演算部４４は、リチウムイオン電池２６１が最大に充放電可能な電力を検知するための処理を実行する。これを実現するために、許容電力演算部４４は、以下の（式５）、（式６）、（式７）および（式８）の計算処理を実行すればよい。
Ｉｃｈｇ＝（上限電圧－ＯＣＶ）÷（Ｒ×ＳＯＨＲ÷１００）・・・（式５）
Ｉｄｉｓ＝（ＯＣＶ－下限電圧）÷（Ｒ×ＳＯＨＲ÷１００）・・・（式６）
許容充電電力＝Ｖｃｈｇ×Ｉｃｈｇ・・・（式７）
許容放電電力＝Ｖｄｉｓ×Ｉｄｉｓ・・・（式８）
ここで、上限電圧と下限電圧は、リチウムイオン電池２６１の動作可能な上下限電圧、ＯＣＶは現在の開回路電圧、ＲはＳＯＣと温度を入力してマップデータから取得した現在の内部抵抗である。これらを用いることで、（式５）により現在の許容充電電流Ｉｃｈｇが得られ、（式６）により許容放電電流Ｉｄｉｓが得られる。更に、（式７）を用いることで許容充電電力が得られ、（式８）を用いることで許容放電電力が得られる。ここで、ＶｃｈｇはＩｃｈｇで充電した時のリチウムイオン電池２６１の電圧、ＶｄｉｓはＩｄｉｓで放電した時のリチウムイオン電池２６１の電圧である。蓄電装置２６は、この許容電力に基づいてリチウムイオン電池２６１を充放電制御することで、上限電圧と下限電圧を逸脱することなく、リチウムイオン電池２６１を使用することができる。

異常検知部４５について説明する。異常検知部４５はリチウムイオン電池２６１における異常状態を検知する機能を有する。異常状態としては、リチウムイオン電池２６１の電圧が使用範囲を逸脱したことを示す過電圧、過充電、過放電などがある。また異常状態として、リチウムイオン電池２６１の性能を超える電流が流れたことを示す過電流、リチウムイオン電池２６１の使用可能温度範囲を逸脱したことを示す過温度などがある。異常状態として、更に、所定範囲である使用可能ＳＯＣ範囲を逸脱したことを示すＳＯＣ異常、リチウムイオン電池２６１の性能や容量が閾値を下回り、著しく低下したことを示すＳＯＨＲ異常とＳＯＨＱ異常、許容電力異常などがある。さらには、電池間における電圧、電流、温度などの計測値の個体差が所定範囲から逸脱する場合も、異常状態として検知される。バッテリコントローラ２６３に備えられる記憶装置には、正常であるか異常であるかを判定するための各閾値が記憶されており、異常検知部４５は、計測結果や演算結果と閾値とを比較することで、異常検知を行う。また異常検知部４５は、異常レベルの手前の警告レベルを設けることで、異常の度合いを表現することも可能である。これら情報は、個別に外部に送信してもよいし、異常フラグを一つにまとめて送信することも可能である。

以上より、バッテリコントローラ２６３の電池状態検知部３４の処理内容を説明した。前述した処理の結果は、電池状態出力部３５を介することでハイブリッドコントローラ２９に送信され、ハイブリッドコントローラ２９は受信した電池状態検知部３４からのデータを後述する処理によって加工する。

図６を用いて、ハイブリッドコントローラ２９の処理内容について説明する。本来であれば、ハイブリッドコントローラ２９は、エンジンコントローラ２２の情報に基づく処理など様々な処理内容を実行する機能を有するが、ここでは内容を簡潔に説明するため、電池状態検知部３４から受信したデータの加工処理のみを述べる。

図６に示すように、ハイブリッドコントローラ２９は電池状態検知部３４から受信したデータを加工するために、滞在時間検出部６１とデータ設定部６２とを有している。これらは、ハイブリッドコントローラ２９に備えられる演算処理装置が、記憶装置に事前に記憶されているプログラムを演算実行することで実現される。まず滞在時間検出部６１は、電圧、電流、温度といった電池計測値の時系列データや、ＳＯＣ、ＳＯＨＱ、ＳＯＨＲ、許容電力、異常フラグといった電池状態検知結果の時系列データを監視する。滞在時間検出部６１は、この監視とともに、検出した電池測定値や電池状態検知結果が、規定の単位期間（例えば１日）内のうちに滞在し続けた時間（当該状態が維持し続けた時間）をカウントアップし、集計する。ＳＯＣを例に述べると、ＳＯＣ１００％の状態で一日放置された場合は、ＳＯＣ１００％が２４時間分カウントアップされる。また一日のうち、１０：００～１２：００の間、および１３：３０～１４：００の間、ＳＯＣが５０％であった場合、ＳＯＣ５０％の滞在時間は２．５時間（２時間＋０．５時間）として集計される。このように滞在時間検出部６１は、例えば１％刻みや１０％刻みでＳＯＣ０％からＳＯＣ１００％までを区分して、各区分における滞在時間を集計する。滞在時間検出部６１は、電圧などの測定値やＳＯＨＱなどの電池状態の検知結果も、同手法で単位期間内での滞在時間を集計する。

データ設定部６２は、例えば、一日一回などの所定間隔で、カウントアップした値のヒストグラムデータを作成する。このヒストグラムデータは第１通信端末３０に出力され、第１通信端末３０は、リチウムイオン電池２６１の稼働情報として、このヒストグラムデータをハイブリッドショベル１１の外部に送信する。尚、異常フラグに関しては、ヒストグラムデータでの出力に加え、即時に外部に送信するために滞在時間検出部６１とデータ設定部６２を介することなく、直接、第１通信端末３０に情報伝達することが可能である。第１通信端末３０は、受信した異常フラグを所定の周期でショベルの外部に情報伝達する。以降、この異常が発生した際に即時に送信される情報を、必要に応じて異常通知情報と称する。

図７を用いて、第１通信端末３０が情報伝達した後の処理イメージを説明するとともに、実施形態の異常予兆通知システムについて説明する。異常予兆通知システム１は、ハイブリッドショベル１１（図７における１１Ａ～１１Ｄ）と、ハイブリッドショベル１１の外部に設けられる、ハイブリッドショベル１１を管理するための管理システム７１とを有する。第１通信端末３０から発信した、ヒストグラムデータを含んだ稼働情報は、管理システム７１が備える第２通信端末７２によって受信され、管理装置７３に転送される。管理装置７３は、受信データを読み取り、情報蓄積装置７４に出力して情報蓄積装置７４がこのデータを単位期間ごと（例えば１日ごと）にまとめて記憶し、蓄積する。図７に示す例では、管理装置７３は、ハイブリッドショベル１１Ａ～１１Ｄのそれぞれから、ハイブリッドショベルを一意に識別する識別情報とともに、ヒストグラムデータを受信する。尚、リチウムイオン電池２６１を一意に識別する識別情報も、あわせて受信してもよい。そして情報蓄積装置７４は、図８に示すように、リチウムイオン電池２６１の使用履歴情報となるヒストグラムデータ８１Ａ～８１Ｄ、およびハイブリッドショベルの識別情報８２Ａ～８２Ｄを相互に対応付けたデータセット８０Ａ～８０Ｄを、データ検索可能な態様で蓄積する。

管理装置７３は、さらに、情報蓄積装置７４に記憶され蓄積されているヒストグラムデータに基づき、異常傾向にあるリチウムイオン電池を特定し、通知装置７５に当該リチウムイオン電池に関する情報を通知する。リチウムイオン電池に関する情報は、例えばリチウムイオン電池の識別情報でもよく、当該リチウムイオン電池を搭載しているハイブリッドショベルの識別情報でもよい。

通知装置７５は、利用者が使用するための端末装置であり、管理装置７３による処理結果を表示して利用者に通知する機能を、少なくとも有している。

図９を用いて管理装置７３の構成について説明する。管理装置７３は、履歴登録部９１、異常稼働情報取得部９２、類似度算出部９３、類似蓄電池特定部９４、通知制御部９５を有する。

履歴登録部９１は、例えば１日に１回など、規定間隔でハイブリッドコントローラ２０により集計されるヒストグラム（稼働情報）を、第２通信端末７２を介して取得し、情報蓄積装置７４に記憶する。

異常稼働情報取得部９２は、複数のハイブリッドショベル１１のいずれかに搭載されている蓄電システム５０から、即時送信される異常フラグ、すなわち異常通知情報を受信した場合、情報蓄積装置７４から、この異常蓄電システム５０に収容されているリチウムイオン電池２６１のヒストグラムデータ、すなわち稼働情報を取得する。尚、過去１日分、過去１週間分、過去１年分など、規定期間分のヒストグラムデータを取得する構成としてもよいし、全期間分のヒストグラムデータを取得する構成としてもよい。

類似度算出部９３は、類似度を算出する部位であり、異常稼働情報取得部９２により取得される、異常となったリチウムイオン電池のヒストグラムデータを取得し、また情報蓄積装置７４に記憶されているその他のリチウムイオン電池のヒストグラムデータ（好ましくは異常稼働情報取得部９２で取得されるものと同じ期間分）を取得し、これらの類似度を算出する。類似度算出部９３は、情報蓄積装置７４に登録されている全てのリチウムイオン電池ごとに、類似度を算出する。尚、類似度は、データ間相互でどの程度類似しているかを示す指標値であり、その算出方法については後述する。

類似蓄電池特定部９４は、類似度算出部９３により算出された類似度の全てを取得し、これら類似度に基づき、稼働情報が異常蓄電池の稼働情報と類似しているリチウムイオン電池を特定する。

通知制御部９５は、類似蓄電池特定部９４により特定される類似蓄電池に関する情報（例えばショベルの識別情報やリチウムイオン電池の識別情報）を、通知装置７５に通知する。通知制御部９５は、例えば、通知装置７５で表示される画面用データに整形して、当該画面用データを通知装置７５に送信する。また、通知装置７５がスピーカを用いた音声通知を行うことができる場合、通知制御部９５は、音声データなどに変換して送信してもよい。

尚、図９の例では、表示画面データや音声データが通知装置７５に送信されるものとしているが、第２通信端末７２を介してハイブリッドショベル１１に表示画面データや音声データが送信され、ショベルのキャビン５内に備えられる通知装置が、これをオペレータに通知してもよい。また通知制御部９５は、例えばショベルや蓄電池の製造ベンダーや営業所などに、表示画面データや音声データを送信し、製造ベンダーや営業所の各担当者がこれを確認してもよい。また紙面やＥメールなどの文章による通知、ランプの点灯や点滅などによる通知でも構わない。これらの各態様も、通知制御部９５が通知装置に通知する態様と認められる。

引き続き図１０を用いて、管理装置７３のハードウェア構成を説明する。管理装置７３は、図１０に例示するように従前のコンピュータと同様のハードウェア構成となっている。

ＣＰＵ１０１（ＣＰＵ：Central Processing Unit）は、ＲＯＭ１０３（ＲＯＭ：Read Only Memory）やストレージ１０４に記憶されているプログラムを、ＲＡＭ１０２（ＲＡＭ：Random Access Memory）に展開して演算実行する処理装置である。ＣＰＵ１０１は、プログラムを演算実行することで、管理装置７３の内部の各ハードウェアを統括的に制御する。ＲＡＭ１０２は揮発性メモリであり、ＣＰＵ１０１との間で直接的にデータの入出力を行うワークメモリである。ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１がプログラムを演算実行している間、必要なデータを一時的に記憶する。

ＲＯＭ１０３は不揮発性メモリであり、ＣＰＵ１０１で実行されるファームウェアを記憶している。ストレージ１０４は、フラッシュメモリ、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ハードディスクドライブなどの補助記憶装置である。ストレージ１０４は、ＣＰＵ１０１が演算実行するプログラムや、パラメータなどの制御データを不揮発的に記憶する。

接続Ｉ／Ｆ１０５は、各種周辺機器などと接続するためのインターフェイス群である。接続Ｉ／Ｆ１０５は、例えばキーボードやマウスなどと接続するＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に準拠したシリアルバス端子、モニタと接続するための端子、ＬＡＮ（Local Area Network）ケーブルと接続可能な端子などである。

管理装置７３は、上記のような構成を有しているが、一部もしくは全てを、例えばＡＳＩＣなどの集積回路で実装してもよい。尚、一部もしくは全てが集積回路などで実装されている場合においても、当該構成はコンピュータの一形態とみなされる。また情報蓄積装置７４、通知装置７５も、管理装置７３と同様にＣＰＵなどの演算処理装置、ＲＡＭやＲＯＭ、ストレージなどの記憶装置、外部装置と通信を行うインターフェイスを有しているものとする。また、図９に示す各ブロックは、図１０に示すＣＰＵ１０１が、プログラムを演算実行することで実現されるものとする。

図１１を用いて、情報蓄積装置７４に蓄積された各リチウムイオン電池２６１の履歴情報（上記のヒストグラムデータ）と、ハイブリッドショベル１１から即時送信される異常フラグとを用いた管理装置７３の処理内容について説明する。尚、図１１に示すフローチャートは、時、分、秒のオーダーで繰り返し実行されるものとする。

管理装置７３は、ハイブリッドショベル１１に搭載されたリチウムイオン電池２６１に異常が発生したかを監視する（Ｓ１１１）。管理装置７３は、リチウムイオン電池２６１の異常発生の際にハイブリッドショベル１１から即時送信される異常フラグを受信したか否かを判定することで、異常が発生したかを監視する。またここで送信される異常フラグは、上記のとおり、リチウムイオン電池２６１の電圧の所定範囲からの逸脱、電流の所定範囲からの逸脱、温度の所定範囲からの逸脱、充電状態の所定範囲からの逸脱、蓄電池の抵抗が閾値を超えて上昇、容量が閾値を下回って低下、のうち、いずれか一つ以上のフラグデータとなっている。尚、本実施形態では、この監視処理は異常稼働情報取得部９２が行うものとするが、これに限定されない。

異常が発生していない場合（Ｓ１１１：無）、図１１の処理は終了し、次の実行サイクル時に改めてＳ１１１の判定処理が実行される。異常が発生した場合（Ｓ１１１：有）、異常稼働情報取得部９２は、異常フラグとともに受信した、ハイブリッドショベルの識別情報を用いて、情報蓄積装置７４に蓄えられた履歴情報の中から該当するハイブリッドショベルにおける異常リチウムイオン電池の履歴情報を探索する（Ｓ１１２）。

次に類似度算出部９３は、情報蓄積装置７４に蓄積された、その他のリチウムイオン電池の履歴情報を取得し、異常リチウムイオン電池の履歴情報との間の類似度を算出する（Ｓ１１３）。この類似度算出の詳細については、後述する。尚、本実施形態では、ハイブリッドショベルとリチウムイオン電池とが１：１の関係となっているため、図１１のフローチャートでは、ショベル同士の類似度と表記している（１：多の構成については第３実施形態で説明する）。

次いで類似蓄電池特定部９４は、類似度算出部９３により算出された類似度を踏まえ、類似したリチウムイオン電池を搭載したハイブリッドショベル１１が存在するか否かを判定する（Ｓ１１４）。この判定処理（特定処理）の詳細についても後述する。類似したハイブリッドショベル１１が存在しない場合（Ｓ１１４：無）、処理は終了する。類似したハイブリッドショベル１１が存在する場合（Ｓ１１４：有）、類似蓄電池特定部９４は、当該ハイブリッドショベル１１内のリチウムイオン電池２６１は、将来的には同様の異常が発生する可能性があるものとして扱い、この類似した履歴情報に対応したハイブリッドショベル１１の識別情報を、通知制御部９５に出力する。

通知制御部９５は、類似蓄電池特定部９４からハイブリッドショベル１１の識別情報を取得し、当該ハイブリッドショベル１１が他とは異なる表示形式となるように、表示画面データを作成する。そして通知制御部９５がこの画面データを送信することで、通知装置７５は表示内容を変更する（Ｓ１１５）。また通知制御部９５は、第２通信端末７２を介して、当該ハイブリッドショベル１１に通知してもよい。

以上により管理装置７３は、類似した履歴情報を持つハイブリッドショベル１１の使用者、管理者、所有者、製造者など（以下、システム利用者と称する）に、異常発生前の通知（異常予兆通知）を行うことができる。

システム利用者は、この通知内容を確認し、類似した履歴情報を持つハイブリッドショベル１１が備えるリチウムイオン電池２６１に対し、異常発生を回避、もしくは延命するための処置を講ずる。システム利用者は、例えば、異常が起きる前にメンテナンスをするか、リチウムイオン電池２６１の充放電方法を変更するためのショベル内制御方法を変更するか、ショベルの保管方法を変更するなどして、異常発生を回避、延命するための処置を行う。

次に、図１２、図１３を用いて、類似度算出部９３、類似蓄電池特定部９４による類似度の算出方法、および類似蓄電池の特定方法を説明する。図１２は、異常リチウムイオン電池の履歴情報であり、一例として電池温度に応じた滞在時間を示す図である。これと比較するため、その他のリチウムイオン電池の履歴情報もあわせてプロットしている。類似度算出部９３は、異常リチウムイオン電池とその他のリチウムイオン電池の履歴情報との間で差をとり（図１２の矢印部分）、離散化した電池温度に対する滞在時間の一つ一つの差の絶対値を合算することで、電池温度履歴の一致度の度合いを定量化する。類似度算出部９３は、これをＳＯＣや電流などの履歴情報に対しても適用する。そして類似度算出部９３は、下記の（式９）を用いることで、類似度を算出する。尚、ここでは、温度、ＳＯＣ、電流の３つの数値情報を用いる場合を例示している。
履歴情報の類似度＝√（ΔＨＴ^２＋ΔＨＩ^２＋ΔＨＳ^２）・・・（式９）
ここで、ΔＨＴは温度ヒストグラム間の差、ΔＨＩは電流ヒストグラムの差、ΔＨＳはＳＯＣヒストグラムの差である。

そして類似蓄電池特定部９４は、図１３に示すように、類似度が閾値Ｔｈの範囲以内（破線の範囲内）のリチウムイオン電池を、履歴情報が類似している電池として扱う。図１３の例では、ハイブリッドショベル１１Ａのリチウムイオン電池の履歴情報が、閾値Ｔｈの範囲内に位置するため、異常リチウムイオン電池の履歴情報と類似しているものとして判定される。また一方で、その他のハイブリッドショベル１１Ｂ～１１Ｄは、閾値Ｔｈの範囲内には無いため、類似していないものとして判定される。

上記で説明した処理によって、リチウムイオン電池２６１に何らかの異常が発生した場合に、履歴情報を活用することで、その他のリチウムイオン電池２６１に対して、将来の異常発生を予兆し、将来の異常発生を防止することが可能となる。ここで、リチウムイオン電池２６１を低温で過剰に充放電させていくと、急激に内部抵抗が上昇する異常が発生することが知られている。この異常の予兆を特に検知したい場合、温度と電流の履歴情報が重要であり、その他の履歴情報についての重要性は低下する。この異常をより的確に捉えるため、（式９）を以下の（式１０）のように改良する方法を採用することができる。ここで、ＷＴは温度履歴の重み係数、ＷＩは電流履歴の重み係数、ＷＳはＳＯＣ履歴の重み係数である。
履歴情報の類似度
＝√（ＷＴ×ΔＨＴ^２＋ＷＩ×ΔＨＩ^２＋ＷＳ×ΔＨＳ^２）・・・（式１０）
温度および電流の履歴を重視して観察したい場合は、ＷＴとＷＩの重み係数を他の係数よりも大きく設定すればよい。これにより、リチウムイオン電池２６１の内部抵抗が急激に上昇する異常を監視することを目的とする場合は、温度と電流を重点的に監視することで、将来の異常発生をより確実に予兆することが可能となる。

以上、リチウムイオン電池２６１の稼働情報の履歴を用いて異常予兆通知を行うシステムについて説明した。本実施形態により、ハイブリッドショベルのリチウムイオン電池に異常が発生した場合、類似の履歴情報を持ち、将来に異常が発生する可能性があるショベルに対して、メンテナンスや車体の制御方法又は保管方法を変更するなどの処置をとることができる。これにより、ハイブリッドショベルに搭載されたリチウムイオン電池の異常を未然に防止することが可能となる。

［第２実施形態］
図１４は、第２実施形態における管理装置７３の処理内容を説明するためのフローチャートである。第２実施形態の管理装置７３は、上記の第１実施形態と同様に、異常ショベルの有無を確認し（Ｓ１４１）、異常ショベルが存在する場合は情報蓄積装置７４内の異常ショベルの履歴情報を探索する（Ｓ１４２）。そして管理装置７３は、異常ショベルの履歴情報を発見すると、上記の図１２を用いて説明したとおり、それ以外のショベルの履歴情報との間で差をとり、（式９）又は（式１０）を適用することで、ショベル毎に異常ショベルとの間の類似度を算出する（Ｓ１４３）。ここまでは第１実施形態と同様の動作となる。

第２実施形態の類似蓄電池特定部９４は、ステップＳ１４３で求めた各ハイブリッドショベル１１の類似度をそれぞれ取得し、類似度合いが強い順（本例の場合は類似度が小さい順）に並び替えてソートする（Ｓ１４４）。そして類似蓄電池特定部９４は、このソート後のリストを、通知制御部９５に出力する。通知制御部９５は、このリストを表示用画面データに加工して、通知装置７５などに送信する。このようにすることで、通知装置７５は、異常発生となる可能性の高い順に、ショベルやリチウムイオン電池を表示することができる。

システム利用者は、このリスト順、すなわち類似度合いが強い順で、ハイブリッドショベル１１に対して上記のメンテナンスなどの対応を実施することで、効率よく将来の異常発生を防止することが可能となる。尚、類似度合いが強い順とは逆に、類似度合いが弱い順（本例の場合は類似度が大きい順）に並び替え、現状と将来の見込みも含めた正常ショベルを表示する機能を持たせることで、ショベルを遠隔から管理する管理者の利便性を向上させることも可能である。

尚、類似蓄電池特定部９４は、管理している全てのリチウムイオン電池に対して順位付けを行い、これをリスト化して通知制御部９５に出力してもよいし、上位数個のみ順位を特定し（上位１つのみでもよい）、これをリスト化して通知制御部９５に出力してもよい。または、類似蓄電池特定部９４は、第１実施形態で説明した閾値Ｔｈの範囲内に含まれるリチウムイオン電池に対してのみ、順位付けを行ってリスト化してもよい。

［第３実施形態］
第３実施形態では、１台のハイブリッドショベル１１に複数のリチウムイオン電池２６１が搭載されている場合の態様例について説明する。

図１５は第３実施形態における情報蓄積装置７４に記憶される稼働情報の一例を示す図である。第１、第２実施形態では、ハイブリッドショベル１１を単位に履歴情報を管理していたが、第３実施形態では、ハイブリッドショベル１１がそれぞれ備えるリチウムイオン電池２６１の単位で、履歴情報を管理することとしている。ハイブリッドショベル１１Ａを例にして説明すると、ハイブリッドショベル１１Ａの識別情報８２Ａには、当該ハイブリッドショベル１１Ａに備えられた、３つのリチウムイオン電池２６１の識別情報８３ＡＡ～８３ＡＣが対応付けられている（尚、図１５では、一部のデータを省略している）。そして識別情報８３ＡＡ～８３ＡＣには、それぞれ履歴情報８１ＡＡ～８１ＡＣが対応付けられている。第３実施形態では、このデータ構成をデータセット８０Ａとしており、同様にハイブリッドショベル１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄに対応したデータセット８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄも、情報蓄積装置７４に記憶されている（図１５では、データセット８０Ｂ、８０Ｃについては不図示）。すなわち、ハイブリッドショベル１１Ａ～１１Ｄに対応したデータセット８０Ａ～８０Ｄが、情報蓄積装置７４に記憶される。

図１６は、第３実施形態における管理装置７３の動作例を示すフローチャートである。図１６に示すように、管理装置７３は、リチウムイオン電池２６１を処理単位として、異常の有無を監視し（Ｓ１６１）、異常があった場合（Ｓ１６１：有）、情報蓄積装置７４内の当該異常電池の履歴情報を探索する（Ｓ１６２）。その後に、管理装置７３は異常蓄電池の履歴情報と類似したリチウムイオン電池２６１がないか探索する（Ｓ１６３、Ｓ１６４）。この類似性の判定は、第１実施形態と同手法となる。履歴情報が類似しているリチウムイオン電池２６１が存在する場合（Ｓ１６４：有）、管理装置７３は、この類似リチウムイオン電池を、他のリチウムイオン電池とは異なる表示内容となるように加工（変更）して表示画面データを作成し、通知装置７５に送信する（Ｓ１６５）。

上記を実現するために、リチウムイオン電池２６１を識別するための識別情報（図１５に示す識別情報８３ＡＡ～８３ＡＣなど）を、蓄電装置２６内に備える記憶装置に記憶させておく。管理装置７３は、この識別情報と当該リチウムイオン電池２６１の履歴情報とを対応付けたデータセットを、一日一回などの所定間隔で受信し、この対応付けを維持しながら情報蓄積装置７４で管理する。これにより、ハイブリッドショベル１１に複数のリチウムイオン電池２６１が備えられた場合でも、ショベル単位ではなく、ショベル内のどのリチウムイオン電池２６１が将来異常となり得るかを予兆可能な異常予兆通知システムを実現することができる。

［第４実施形態］
第４実施形態では、ハイブリッドショベル１１の走行動作、旋回動作、フロント作業動作の各動作に基づき、リチウムイオン電池２６１が将来異常となり得るかを予兆する態様例について説明する。図１７は、第４実施形態のハイブリッドコントローラ２９の処理内容を説明するための図である。第４実施形態のハイブリッドコントローラ２９は、ハイブリッドショベル１１における、走行動作と、旋回動作と、フロント作業動作といった動作モードの状態を入力する。第４実施形態においては、ハイブリッドコントローラ２９は、例えばキャビン１５に備えられる、走行、旋回、フロント作業を行うための各種操作レバーからの出力信号を入力し、これらを時系列に一時的に記憶する。そして稼働時間検出部１５１は、それぞれの動作モードでの動作時間をカウントし、データ設定部１５２は、各動作モードでの動作時間を、ヒストグラムデータとしてまとめる。

また、例えば走行動作と旋回動作が同時に行われるなど、複数の動作モードが同時に成立する場合が考えられるが、この場合、データ設定部１５２は、同時に成立した動作モードの組合せ毎に、稼働時間をカウントする。これにより、より正確なハイブリッドショベル１１における稼働履歴をまとめることができる。このヒストグラムデータは、第１通信端末３０に送信され、第１通信端末３０はハイブリッドショベル１１の外部に備えられる管理システム７１にヒストグラムデータを送信する。情報蓄積装置７４は、ハイブリッドショベル１１の走行動作、旋回動作、フロント作業動作の各動作時間を示すヒストグラムデータを、ハイブリッドショベル１１の識別情報に対応付けて記憶し、これを蓄積する。尚、このヒストグラムデータを機械動作情報と称する。

以降は、上記の第１実施形態と同様の処理を適用し、機械動作情報を管理システム７１の情報蓄積装置７４でショベルの履歴情報として管理する。また、リチウムイオン電池２６１で異常が発生した場合、管理装置７３は、第１実施形態と同手法により、下記の動作を行う。

異常稼働情報取得部９２は、即時送信される異常フラグ（異常通知情報）を受信した場合、情報蓄積装置７４から、異常のあったハイブリッドショベル１１の機械動作情報を取得する。そして類似度算出部９３は、異常稼働情報取得部９２により取得される機械動作情報と、その他のハイブリッドショベル１１の機械動作情報との類似度を、ハイブリッドショベル１１ごとに算出する。この算出方法には、上記図１２、（式９）、（式１０）などを用いて説明した態様などが適用される。

類似蓄電池特定部９４は、類似度算出部９３により算出された類似度に基づき、前記異常蓄電池と類似している蓄電池を特定する。この特定手法は、上記第１実施形態の図１３で説明したように閾値を用いる手法とするが、第２次実施形態のように類似度の小さい順または大きい順にソートするなどでもよい。これにより、ハイブリッドショベル１１の機械動作の観点から、リチウムイオン電池の異常予兆を行うことが可能となる。

更には、このようなハイブリッドショベル１１の機械動作情報における類似度に加え、第１～第３実施形態で説明した、リチウムイオン電池２６１の履歴情報の類似度も併用することで、異常の予兆を検知し、通知することもできる。即ち、動作モードとリチウムイオン電池２６１の履歴情報のそれぞれで、（式９）又は（式１０）で示した類似度合いの定量化を評価し、２つの結果がどちらも異常ショベルと類似度合いが強いと判定されたショベルに対して、前述した表示内容の変更やメンテナンスなどの対応を行う。若しくは、２つの類似度合いの結果を合算し、合算した結果を類似度合いの強い順、若しくは弱い順などとなるように並び替えてリストを作成する実装でもよい。更には、第一段階で動作モードの類似性が強いショベルを抽出し、その中でリチウムイオン電池２６１の類似性を評価することも可能であり、この逆の処理順序でも構わない。

最後に、上記各実施形態における通知方法について、具体例を示しつつ説明する。ハイブリッドショベル１１に備えられる、例えばキャビン５内の通知装置などを用いて通知する場合は、図１８（Ａ）に示すように燃料メータの隣などに警告表示や異常表示を備えて実現してもよく、図１８（Ｂ）に示すように、警告や異常を検知した際に点灯可能な、独立した警告表示装置や異常表示装置を用いることで実現してもよい。当該ハイブリッドショベル１１のリチウムイオン電池２６１に異常が生じた場合、ショベル内の通知装置は異常表示を点灯する。また当該ハイブリッドショベル１１が類似度合いの強いショベルと判定された場合、ショベル内の通知装置は警告表示を点灯する。

また図１９は、通知装置７５の画面の一例である。図１９では、ハイブリッドショベル１１の識別情報（車体ＩＤ）、当該ハイブリッドショベル１１が稼働している場所、警告表示と異常表示、ショベル所有者などの情報を読み出すための詳細情報ボタンを配置した画面例を示した。前述した通り、ハイブリッドショベル１１に異常が生じた場合は異常表示が点灯し、類似度合いが強いと判定されたショベルに対しては、警告表示を点灯させる。管理装置７３の通知制御部９５は、図１９に示す表示画面データを作成し、これを通知装置７５に送信する。

また、図１９の例では、異常表示の点灯箇所を押下することで、ハイブリッドショベル１１の中で使用履歴の類似性があるものをリストアップした結果（例えば第２実施形態で説明したソート後のリスト）を表示させることができる。また、この同一画面上に異常ショベルが発生した場合、それに類似したショベルが存在する場合の異常対応マニュアルを表示させている。異常対応マニュアルには、建設機械の制御方法の変更指示と変更のための手順書、建設機械の保管方法の変更指示とその具体的内容、又は作業員によるメンテナンス作業指示とその手順書など、異常発生後の対応、もしくは異常を未然に防止するための必要情報、手順書などが記載されており、システム利用者は、これらを閲覧することができる。これにより、管理装置７３を用いて複数のハイブリッドショベル１１を管理する担当者は、ハイブリッドショベル１１に異常が起きた後の対応を実施するとともに、履歴が類似するショベルについても、異常を未然に防止するための対応を実施することができる。

上記の各実施形態の説明では、管理装置７３に内在している履歴登録部９１、異常稼働情報取得部９２、類似度算出部９３、類似蓄電池特定部９４、通知制御部９５の機能部が動作主体となって各処理を行うものとして説明した。これら機能部の動作は、当然、管理装置７３による動作と換言することができる。すなわち、各実施形態で説明した各機能部による動作や処理は、管理装置７３による動作や処理とすることができる。

以上より、ハイブリッドショベル１１を例に、本発明における異常予兆通知システムを説明した。本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、様々な変形形態が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ：ハイブリッドショベル
１２：走行体
１３：旋回体
１４：フロント作業機
２１：エンジン
２２：エンジンコントローラ
２３：補機負荷
２４：電動発電機
２５：インバータ
２６：蓄電装置
２７：油圧ポンプ
２８：コントロールバルブ
２９：ハイブリッドコントローラ
３０：第１通信端末
３１：信号通信部
３２：リレー
３３：電池データ取得部
３４：電池状態検知部
３５：電池状態出力部
４１：ＳＯＣ演算部
４２：ＳＯＨＱ演算部
４３：ＳＯＨＲ演算部
４４：許容電力演算部
４５：異常検知部
５０：蓄電システム
６１：滞在時間検出部
６２：データ設定部
７１：管理システム
７２：第２通信端末
７３：管理装置
７４：情報蓄積装置
７５：通知装置
９１：履歴登録部
９２：異常稼働情報取得部
９３：類似度算出部
９４：類似蓄電池特定部
９５：通知制御部
１５１：稼働時間検出部
１５２：データ設定部
２６１：リチウムイオン電池
２６２：電流センサ
２６３：バッテリコントローラ

Claims

蓄電池と、当該蓄電池の稼働情報および当該蓄電池に異常が生じた際の異常通知情報を外部に送信する通信端末とを、それぞれが有している複数の蓄電システムと、
前記複数の蓄電システムから送信される稼働情報を記憶して蓄積する情報蓄積装置と、
通知装置と、
前記情報蓄積装置に蓄積されている稼働情報に基づき、異常傾向にある蓄電池を特定して前記通知装置に当該蓄電池に関する情報を通知する管理装置と、を有する異常予兆通知システムであって、
前記管理装置は、
前記蓄電システムのいずれかより異常通知情報を受信した場合、前記情報蓄積装置から、当該異常通知情報を送信した蓄電システムに収容されている蓄電池の稼働情報を取得し、
取得した異常蓄電池の稼働情報と、前記情報蓄積装置に記憶されている他の蓄電池の稼働情報との類似度を、前記他の蓄電池ごとに算出し、
算出した各類似度に基づき、稼働情報が前記異常蓄電池の稼働情報と類似している蓄電池を特定し、
特定した類似蓄電池に関する情報を、前記通知装置に通知する、
ことを特徴とする異常予兆通知システム。
請求項１に記載の異常予兆通知システムにおいて、
前記蓄電システムは、建設機械に搭載され、前記蓄電池は当該建設機械の動作に伴い充放電を行うことを特徴とする異常予兆通知システム。
請求項１に記載の異常予兆通知システムにおいて、
前記稼働情報は、前記蓄電池に関する計測値、および当該計測値を用いて算出される前記蓄電池の状態を示す数値の各数値情報により構成されており、
前記管理装置は、前記各数値情報と数値情報ごとに事前に設けられる重み係数とで演算した後の数値情報を用いて、前記類似度を算出することを特徴とする異常予兆通知システム。
請求項１に記載の異常予兆通知システムにおいて、
前記蓄電システムは、前記蓄電池の電圧の所定範囲からの逸脱、電流の所定範囲からの逸脱、温度の所定範囲からの逸脱、充電状態の所定範囲からの逸脱、蓄電池の抵抗が閾値を超えて上昇、容量が閾値を下回って低下、電池間における電圧、電流、温度の個体差が所定範囲から逸脱、のうち、いずれか一つ以上の場合に、前記異常通知情報を送信することを特徴とする異常予兆通知システム。
請求項１に記載の異常予兆通知システムにおいて、
前記管理装置は、
前記異常蓄電池の稼働情報と、その他の蓄電池の稼働情報との差に基づき、前記類似度を算出し、
算出した前記類似度が規定の範囲内となっている稼働情報を取得し、取得した当該稼働情報に対応付けられた蓄電池を類似蓄電池として特定することを特徴とする異常予兆通知システム。
請求項１に記載の異常予兆通知システムにおいて、
前記管理装置は、
前記異常蓄電池の稼働情報と、その他の蓄電池の稼働情報との差に基づき、前記類似度を算出し、
前記類似度の小さい順または大きい順に前記蓄電池をソートし、
前記ソートの順で前記蓄電池を並べ替えて通知することを特徴とする異常予兆通知システム。
請求項２に記載の異常予兆通知システムにおいて、
前記建設機械には、複数の蓄電池が搭載されており、
前記情報蓄積装置は、前記建設機械に対応付けて、当該建設機械に搭載されている蓄電池の稼働情報を記憶することを特徴とする異常予兆通知システム。
請求項２に記載の異常予兆通知システムにおいて、
前記情報蓄積装置は、さらに、前記建設機械の走行動作、旋回動作、フロント作業動作の各動作時間を示す機械動作情報を、建設機械ごとに記憶し、
前記管理装置は、さらに、
前記異常通知情報を受信した場合、前記情報蓄積装置から、当該蓄電システムを搭載した建設機械の機械動作情報を取得し、
取得した機械動作情報と、前記情報蓄積装置に記憶されている他の建設機械の機械動作情報との類似度を、前記他の建設機械ごとに算出し、
算出した前記機械動作情報に関する類似度に基づき、前記異常蓄電池と類似している蓄電池を特定することを特徴とする異常予兆通知システム。