JP7075956B2 - 電力供給装置管理システム - Google Patents

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Description

本発明は、電力供給装置管理システムに関する。
従来、電動車両等に搭載されて用いられた使用済バッテリ等の電力供給装置を回収し、回収したバッテリ等を二次利用するシステムが提案されている。例えば、使用中の電池の劣化推定情報に基づいて、使用中の電池の使用終了時期を予測し、電池の二次利用先を予め決定する電池二次利用管理システムが提案されている（特許文献１参照）。
国際公開第２０１５／０１２１４４号公報
電池等の電力供給装置を二次利用する際、電力供給装置の電圧特性や出力特性の計測制度や劣化予測精度を向上させるには、電力供給装置の二次利用以前の計測履歴を引き継いで計測を行うことが好ましい。また、電力供給装置が二次利用先において想定外の使用をされることに対して、それを防止するような管理システムは提案されていないのが現状である。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、電動移動体の電力供給装置を二次利用する際に、電力供給装置を効果的に管理できる管理システムを提供することを目的とする。
（１） 本発明は、電力供給装置と、通信ユニットと、制御部と、を備える電動移動体と、サーバ装置と、を備え、前記電力供給装置には、構成単位毎に第１識別番号が付与され、前記サーバ装置は、前記通信ユニットと通信可能な通信部と、前記電力供給装置の特性情報及び故障履歴を前記第１識別番号と共に記憶する記憶部と、を備える、電力供給装置管理システムに関する。
（１）の発明によれば、電動移動体の電力供給装置を二次利用する際に、電力供給装置を効果的に管理できる管理システムを提供できる。
（２） 前記記憶部は、前記電力供給装置の二次利用を行う際に、前記第１識別番号と、前記特性情報及び前記故障履歴とを引き継いで記憶する、（１）に記載の電力供給装置管理システム。
（２）の発明によれば、電動移動体の電力供給装置を二次利用する際に利用できる情報を引き継いで、二次利用先で利用される電力供給装置を効果的に管理できる管理システムを提供できる。
（３） 前記通信部は、前記電力供給装置の現在位置情報を定期的に取得可能であり、前記記憶部は、前記電力供給装置が前記二次利用された際の登録位置情報を記憶し、前記サーバ装置は、前記現在位置情報と前記登録位置情報とを照合する第１照合部を備える、（２）に記載の電力供給装置管理システム。
（３）の発明によれば、二次利用された電力供給装置の登録位置情報と現在位置情報を照合できるため、二次利用された電力供給装置の想定外利用を防止できる。
（４）前記電力供給装置の二次利用先である電動車両を更に備え、前記電動車両は、前記電力供給装置と共に用いられる少なくとも一つの周辺デバイスを備え、前記周辺デバイスには、前記周辺デバイス毎に第２識別番号が付与され、前記記憶部は、前記第１識別番号と前記第２識別番号とを所定のタイミングで記憶し、前記サーバ装置は、今回記憶された前記第１識別番号と前記第２識別番号との組み合わせと、前回記憶された前記第１識別番号と前記第２識別番号との組み合わせとを照合する第２照合部を備える、（１）に記載の電力供給装置管理システム。
（４）の発明によれば、電力供給装置に付与される第１識別番号と、周辺デバイスに付与される第２識別番号の組み合わせを照合できるため、二次利用された電力供給装置の想定外利用を防止できる。
本実施形態に係る電力供給装置管理システムの機能構成を示す図である。 本実施形態に係る電力供給装置管理システムの機能構成を示す図である。 本実施形態に係る電力供給装置管理システムの第１照合部が行う処理の流れを示すフロー図である。 本実施形態に係る電力供給装置管理システムの第２照合部が行う処理の流れを示すフロー図である。
以下、図面を参照し、本発明の電力供給装置管理システムの実施形態について説明する。
図１及び図２は、本実施形態の電力供給装置管理システム１の機能構成の一例を示す図である。電力供給装置管理システム１は、図１及び図２に示すように、電動移動体としての電動車両１００と、電動移動体としての燃料電池車両２００と、サーバ装置３００と、定置電池システム４００と、電動車両５００と、を備える。
図１は、電動車両１００の備える電力供給装置としてのバッテリモジュール１１０及び１１１と、燃料電池車両２００の備える燃料電池システム２１０及び２１１が二次利用される以前の構成を示す図である。電動車両１００及び燃料電池車両２００と、サーバ装置３００とは、ネットワークＮＷを介して相互に通信可能である。
図２は、電動車両１００の備えるバッテリモジュール１１０及び１１１と、燃料電池車両２００の備える燃料電池システム２１０とを、それぞれ定置電池システム４００と、電動車両５００に二次利用した際の構成を示す図である。定置電池システム４００及び電動車両５００と、サーバ装置３００とは、ネットワークＮＷを介して相互に通信可能である。
電動車両１００は、電力によって走行する、例えば電気自動車又はハイブリッド電気自動車である。電動車両１００は、電力供給装置としてのバッテリモジュール１１０及び１１１と、通信ユニット１２０と、制御部１３０と、周辺デバイス１４０と、を備える。
電力供給装置としてのバッテリモジュール１１０及び１１１は、繰り返し充放電が可能なリチウムイオン電池等の二次電池セルがモジュール化されたものである。バッテリモジュール１１０及び１１１は、電動車両１００に搭載された走行駆動用モータ（図示省略）に電力を供給する。バッテリモジュール１１０及び１１１は、それぞれ構成単位としてのモジュール単位であり、モジュール単位毎に第１識別番号が付与される。バッテリモジュール１１０及び１１１のセル電圧特性、セル容量特性、出力特性等の特性情報及び故障履歴は、定期的に通信ユニット１２０を介してサーバ装置３００へ送信される。
通信ユニット１２０は、例えば車載用のテレマティクス通信ユニット（ＴＣＵ）であり、制御部１３０と相互に通信可能に構成される。また、ネットワークＮＷを介してサーバ装置３００の通信部３１０と相互に通信可能に構成される。
制御部１３０は、例えば車載用の電子制御ユニット（ＥＣＵ）であり、バッテリモジュール１１０及び１１１を制御するバッテリ制御ＥＣＵ、走行駆動用モータを制御するモータＥＣＵ、エンジンＥＣＵ等を含む。制御部１３０は、通信ユニット１２０、バッテリモジュール１１０及び１１１等との間でＣＡＮ通信等により通信可能である。制御部１３０は、バッテリモジュール１１０及び１１１から受信したセル電圧特性、セル容量特性、出力特性等の特性情報及び故障履歴を通信ユニット１２０に送信する。
周辺デバイス１４０は、バッテリモジュール１１０及び１１１の周辺の１又は複数のデバイスであり、特に制限されないが、例えばバッテリモジュールの電力授受を制御する電力変換デバイスや、バッテリモジュールの温度を調整する温調デバイス等が挙げられる。
燃料電池車両２００は、燃料電池によって発電された電力によって走行する。燃料電池車両２００は、電力供給装置としての燃料電池システム２１０及び２１１と、通信ユニット２２０と、制御部２３０と、周辺デバイス２４０と、を備える。
電力供給装置としての燃料電池システム２１０及び２１１は、複数の燃料電池セルからなる燃料電池モジュールを含む。燃料電池セルは、水素等の燃料ガスと酸化剤ガスの電気化学反応により発電を行う。燃料電池システム２１０及び２１１は、上記燃料電池モジュール以外に、燃料ガス供給装置、酸化剤ガス供給装置、制御部、各種センサ等を備える。燃料電池システム２１０及び２１１は、それぞれ構成単位としてのシステム単位であり、システム単位毎に第１識別番号が付与される。
燃料電池車両２００の通信ユニット２２０、制御部２３０、及び周辺デバイス２４０の構成については、電動車両１００と同様であるため、説明を省略する。
サーバ装置３００は、通信部３１０と、記憶部３２０と、第１照合部３３０と、第２照合部３４０と、を備える。これらの構成要素は、例えば、ＣＰＵ、ハードディスク等のハードウェアと、プログラム等のソフトウェアとが協働することで実現される。プログラム等のソフトウェアは、例えばハードディスク、フラッシュメモリ等の記憶装置に格納されて用いられる。
通信部３１０は、ネットワークＮＷを介して通信ユニット１２０及び通信ユニット２２０と通信を行う。詳細には、通信部３１０は、通信ユニット１２０及び通信ユニット２２０から第１識別番号を受信する。また、通信部３１０は、上記に加えて、通信ユニット１２０及び通信ユニット２２０からセル電圧特性、セル容量特性、出力特性等の特性情報及び故障履歴を定期的に受信する。
通信部３１０は、ネットワークＮＷを介し、後述する通信部４１０及び通信ユニット５２０と通信を行う。詳細には、通信部３１０は、バッテリモジュール１１０及び１１１、並びに燃料電池システム２１０が二次利用された際に、第１識別番号と特性情報を通信部４１０及び通信ユニット５２０に対して送信する。そして、通信部４１０及び通信ユニット５２０から送信される特性情報を第１識別番号と共に受信する。また、通信部４１０からは現在位置情報を、通信ユニット５２０からは第２識別番号を受信する。
記憶部３２０は、通信部３１０により受信された第１識別番号及び第２識別番号と、特性情報及び故障履歴とを共に記憶する。第１識別番号と特性情報とは、バッテリモジュール１１０及び１１１並びに燃料電池システム２１０が二次利用された際に引き継いで記憶される。第１識別番号と第２識別番号との組み合わせは、所定のタイミング毎に記憶される。上記所定のタイミングは、特に制限されないが、例えば電動車両１００の起動スイッチがオンにされたタイミング毎に記憶されてもよい。
記憶部３２０により、電力供給装置としてのバッテリモジュール１１０及び１１１並びに燃料電池システム２１０の特性情報及び故障履歴が定期的に記憶される。これにより、例えば電力供給装置の出力劣化が一時的であるか否かの識別を行うことができる。バッテリモジュールと燃料電池システムは、いずれも特定の電池特性を有し、触媒の一時的な酸化現象で反応表面積が減少し、一時的な劣化が起こる場合がある。上記一時的な劣化は、経時的に、又は還元反応を行うことで回復することが知られている。従って、上記定期的な特性情報及び故障履歴の記憶により、劣化状態の推定精度を向上させることができる。
第１照合部３３０は、バッテリモジュール１１０及び燃料電池システム２１０の現在位置情報と登録位置情報とを照合する。第２照合部３４０は、前回記憶された第１識別番号と第２識別番号の組み合わせと、今回記憶された第１識別番号と第２識別番号の組み合わせとを照合する。第１照合部３３０及び第２照合部３４０の行う処理については後述する。
定置電池システム４００は、燃料電池車両２００に用いられた燃料電池システム２１０の二次利用先である。定置電池システム４００は、所定の場所に固定されて用いられ、電力の充放電が可能なシステムである。このような定置電池システムとしては、例えば、ＰＶ発電装置、電動自動車を所有する家庭に設置される定置電池システム、電力系統の負荷変動抑制用に設置される定置電池システム等が挙げられる。
定置電池システム４００は、図２に示すように、通信部４１０と、制御部４２０と、電力供給装置としての燃料電池システム２１０と、を備える。定置電池システム４００に燃料電池システム２１０が二次利用される際には、定置電池システム４００の位置情報が登録位置情報としてサーバ装置３００に送信される。登録位置情報は、記憶部３２０に記憶される。
通信部４１０は、ネットワークＮＷを介して通信部３１０と通信可能に構成される。通信部４１０は、例えばナビゲーションユニット（図示省略）と通信可能であり、ナビゲーションユニットにより受信されるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号を元に、燃料電池システム２１０の現在位置情報を通信部３１０に対して送信する。また、通信部４１０を介し、燃料電池システム２１０の特性情報が通信部３１０に対して送信される。
電動車両５００は、電動車両１００に用いられ、出力や容量が低下したバッテリモジュール１１０及び１１１の二次利用先である。電動車両５００は、電力によって走行する、例えば電気自動車又はハイブリッド電気自動車である。電動車両５００は、電動車両１００と同様に、通信ユニット５２０と、制御部５３０と、周辺デバイス５４０と、を備える。
通信ユニット５２０は、通信ユニット１２０と同様に、例えば車載用のテレマティクス通信ユニット（ＴＣＵ）であり、制御部５３０及び通信部３１０と通信可能に構成される。通信ユニット５２０により、後述する第２識別番号が通信部３１０に対して送信される。
制御部５３０は、制御部１３０と同様、例えば車載用の電子制御ユニット（ＥＣＵ）であり、バッテリモジュール１１０及び１１１を制御するバッテリ制御ＥＣＵ等を含む。制御部５３０は、バッテリモジュール１１０及び１１１から受信したセル電圧特性、セル容量特性、出力特性、故障履歴等の特性情報を、通信ユニット５２０に対して送信する。
周辺デバイス５４０は、周辺デバイス１４０と同様に、バッテリモジュール１１０及び１１１の周辺の１又は複数のデバイスであり、例えば電力変換デバイスや温調デバイス等のデバイスである。周辺デバイス５４０には、それぞれ第２識別番号が付与される。第２識別番号は、第１識別番号と共に、所定のタイミングで通信ユニット５２０を介して通信部３１０に対して送信される。
次に、第１照合部３３０が行う処理の流れを、図３を用いて説明する。第１照合部３３０が行う処理は、図３に示すように、現在位置情報取得ステップＳ１１と、登録位置情報取得ステップＳ１２と、照合ステップＳ１３と、出力ステップＳ１４及びＳ１５と、を有する。
現在位置情報取得ステップＳ１１では、第１照合部３３０は、通信部３１０を介して電力供給装置の現在位置情報を取得する。
登録位置情報取得ステップＳ１２では、第１照合部３３０は、記憶部３２０に記憶された登録位置情報を取得する。
照合ステップＳ１３では、第１照合部３３０は、電力供給装置の現在位置情報と登録位置情報との照合を行う。両者が合致しないと判断された場合、出力ステップＳ１４に進む。両者が合致すると判断された場合、出力ステップＳ１５に進む。
出力ステップＳ１４では、第１照合部３３０は、電力供給装置の現在位置情報と登録位置情報とが合致しないとの照合結果を出力すると共に、警告情報を出力する。出力された照合結果及び警告情報は、例えば記憶部３２０に記憶されると共に、通信部３１０を通じて電力供給装置管理システム１の管理者に対して通知されてもよい。出力ステップＳ１４が行われた後、処理を終了する。
出力ステップＳ１５では、第１照合部３３０は、電力供給装置の現在位置情報と登録位置情報とが合致するとの照合結果を出力する。出力された照合結果は、例えば記憶部３２０に記憶される。出力ステップＳ１５が行われた後、処理を終了する。
上記の処理を行う第１照合部３３０によれば、電力供給装置の現在位置情報と登録位置情報が合致しない場合にその状況を検知できる。従って、電力供給装置の不正使用や想定外使用がされた場合に、そのような使用を検知して対処を行うことができる。
次に、第２照合部３４０が行う処理の流れを、図４を用いて説明する。第２照合部３４０が行う処理は、図４に示すように、識別番号取得ステップＳ２１及びＳ２２と、照合ステップＳ２３と、出力ステップＳ２４及びＳ２５と、を有する。
識別番号取得ステップＳ２１及びＳ２２では、第２照合部３４０は、記憶部３２０に記憶された前回の第１識別番号と第２識別番号の組み合わせと、今回の第１識別番号と第２識別番号の組み合わせを取得する。
照合ステップＳ２３では、第２照合部３４０は、前回の第１識別番号と第２識別番号の組み合わせと、今回の第１識別番号と第２識別番号の組み合わせの照合を行う。両者が合致しないと判断された場合、出力ステップＳ２４に進む。両者が合致すると判断された場合、出力ステップＳ２５に進む。
出力ステップＳ２４では、第２照合部３４０は、前回の第１識別番号と第２識別番号の組み合わせと、今回の第１識別番号と第２識別番号の組み合わせとが合致しないとの照合結果を出力すると共に、警告情報を出力する。出力された照合結果及び警告情報は、例えば記憶部３２０に記憶されると共に、通信部３１０を通じて電力供給装置管理システム１の管理者に対して通知されてもよい。出力ステップＳ２４が行われた後、処理を終了する。
出力ステップＳ２５では、第２照合部３４０は、前回の第１識別番号と第２識別番号の組み合わせと、今回の第１識別番号と第２識別番号の組み合わせとが合致するとの照合結果を出力する。出力された照合結果は、例えば記憶部３２０に記憶される。出力ステップＳ２５が行われた後、処理を終了する。
上記の処理を行う第２照合部３４０によれば、前回の第１識別番号と第２識別番号の組み合わせと、今回の第１識別番号と第２識別番号の組み合わせとが合致しない場合に、その状況を検知できる。従って、例えば電動車両５００の改造、バッテリモジュール１１０及び１１１の転売が行われる等の想定外使用が行われた場合に、そのような使用を検知して対処を行うことができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて適宜変更が可能である。
１ 電力供給装置管理システム
１００ 電動移動体
１１０、１１１ 電力供給装置
１２０ 通信ユニット
１３０ 制御部
３００ サーバ装置
３１０ 通信部
３２０ 記憶部
３３０ 第１照合部
３４０ 第２照合部
５００ 電動車両
５４０ 周辺デバイス

Claims (2)

  1. 電力供給装置と、通信ユニットと、制御部と、を備える電動移動体と、
    サーバ装置と、を備え、
    前記電力供給装置には、構成単位毎に第１識別番号が付与され、
    前記サーバ装置は、前記通信ユニットと通信可能な通信部と、前記電力供給装置の特性情報及び故障履歴を前記第１識別番号と共に記憶する記憶部と、を備え、
    前記記憶部は、前記電力供給装置の二次利用を行う際に、前記第１識別番号と、前記特性情報及び前記故障履歴とを引き継いで記憶し、
    前記二次利用された前記電力供給装置は、現在位置情報及び前記特性情報を前記サーバ装置の通信部に対して送信可能な通信部を有し、
    前記サーバ装置の通信部は、前記二次利用された前記電力供給装置の現在位置情報を定期的に取得可能であり、
    前記記憶部は、前記電力供給装置が前記二次利用された際の登録位置情報を記憶し、
    前記サーバ装置は、前記現在位置情報と前記登録位置情報とを照合する第１照合部を備える、電力供給装置管理システム。
  2. 前記電力供給装置の二次利用先である電動車両を更に備え、
    前記電動車両は、前記電力供給装置と共に用いられる少なくとも一つの周辺デバイスを備え、
    前記周辺デバイスには、前記周辺デバイス毎に第２識別番号が付与され、
    前記記憶部は、前記第１識別番号と前記第２識別番号とを所定のタイミングで記憶し、
    前記サーバ装置は、今回記憶された前記第１識別番号と前記第２識別番号との組み合わせと、前回記憶された前記第１識別番号と前記第２識別番号との組み合わせとを照合する第２照合部を備える、請求項１に記載の電力供給装置管理システム。
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