JP7143519B2 - 二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラムに関する。

電気自動車に搭載される二次電池は、使用によって劣化が進行する。従来、電気自動車に搭載された二次電池の延命のために、劣化度合いがよい状態の二次電池を車両に組み合わせる技術がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－７７０５４号公報

電気自動車のユーザは、例えば１回の充電で長距離の走行を求める者もあれば、短距離で十分と考える者もあり、二次電池の性能に対する需要はさまざまである。このため、上記特許文献に開示された技術のように、二次電池と車両の組み合わせを行うとしても、車両に二次電池を適切に供給することは難しい。

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、二次電池を適切に供給することができる二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラムを提供することを目的の一つとする。

この発明に係る二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る管理装置は、電動車両に搭載される二次電池の市場における存在量、及び前記二次電池の需要量を取得する取得部と、前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記二次電池を再利用することによって供給可能となる供給可能量を算出する第１算出部と、前記二次電池の需要量及び前記供給可能量に基づいて、前記二次電池の再利用による製造量を算出する第２算出部と、を備える二次電池の管理装置である。

（２）：上記（１）の態様において、前記取得部は、前記二次電池の市場における存在量及び前記二次電池の需要量を、前記二次電池の劣化状態ごとに取得し、前記第１算出部は、前記二次電池の供給可能量を、前記二次電池の劣化状態ごとに算出する、ものである。

（３）：上記（２）の態様において、前記第１算出部は、第１の劣化状態の前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記第１の劣化状態より劣化が進んだ高い第２の劣化状態の前記二次電池の供給可能量を算出する、ものである。

（４）：上記（２）の態様において、前記取得部は、前記二次電池の性能維持保証の範囲ごとに区分けされて設定されたユーザに提供する前記二次電池の保証計画の情報を用いて、前記二次電池の需要量を取得する、ものである。

（５）：上記（１）の態様において、前記取得部は、将来の前記二次電池の需要量を予測して取得し、前記第１算出部は、前記二次電池の市場における存在量を用いて、将来の前記二次電池の供給可能量を予測して算出する、ものである。

（６）：この発明の一態様に係る二次電池の管理方法は、コンピュータが、電動車両に搭載される二次電池の市場における存在量、及び前記二次電池の需要量を取得し、前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記二次電池を再利用することによって供給可能となる供給可能量を算出し、前記二次電池の需要量及び前記供給可能量に基づいて、前記二次電池の再利用による製造量を算出する、二次電池の管理方法である。

（７）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、電動車両に搭載される二次電池の市場における存在量、及び前記二次電池の需要量を取得させ、前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記二次電池を再利用することによって供給可能となる供給可能量を算出させ、前記二次電池の需要量及び前記供給可能量に基づいて、前記二次電池の再利用による製造量を算出させる、プログラムである。

（１）～（７）によれば、二次電池を適切に供給することができる。
（２）（４）によれば、ユーザのニーズに合わせた劣化状態の二次電池を適切に供給することができる。
（３）によれば、効率的に二次電池を再利用することができる。
（５）によれば、将来の二次電池の供給量を適切に予測することができる。

実施形態に係る管理システム１の構成例を示す図である。 車両１０の構成の一例を示す図である。 劣化状態データ１５１の一例を示す図である。 バッテリ存在量データ１５２の一例を示す図である。 バッテリ４０の劣化の進行の一例を示す図である。 維持管理プランの一例を示す図である。 センターサーバ１００により実行される処理の一例を示すフローチャートである。 センターサーバ１００により実行される処理の一例を示すフローチャートである。 センターサーバ１００により実行される処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照し、本発明の二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラムの実施形態について説明する。以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。車両１０は電気自動車であるものとするが、車両１０は車両１０の走行用の電力を供給する二次電池を搭載した車両であればよく、ハイブリッド自動車や燃料電池車両であってもよい。

[全体構成]
図１は、実施形態に係る二次電池の管理システム（以下、管理システム）１の構成例を示す図である。管理システム１は、車両１０に搭載されるバッテリ（以下、二次電池と同義であるものとする）の製造計画を行い、電動車両の製造を管理するシステムである。管理システム１は、例えば、規定した数年後の車両の製造計画を生成する。製造計画では、再利用によって製造されるバッテリの数と、新品として製造されるバッテリの数とを、バッテリの劣化度ごとに求める。

図１に示すように、管理システム１は、複数の車両１０と、二次電池の管理装置（以下、管理装置）１００と、を備える。管理装置１００は、複数の車両１０から送信された情報に基づいて、新車の車両の製造計画を行う。車両１０と管理装置１００とは、ネットワークＮＷを介して通信する。ネットワークＮＷは、例えば、インターネット、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、プロバイダ装置、無線基地局などを含む。

管理装置１００が行う製造計画では、車両を製造する際に、搭載済のバッテリ４０を車両１０から取り出して、取り出したバッテリ４０（図２）を新車の車両１０に搭載されるバッテリ４０として再利用することを前提とした計画を行う。管理装置１００は、例えば、複数の車種の車両について、何台の車両１０に再利用または新品のバッテリ４０を搭載するかについての計画を行う。

[車両１０]
図２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、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の速度（車速）を算出し、制御部３６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ＰＣＵ３４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により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、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。

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ＳＯＣ（State Of Charge）を算出し、ＶＣＵ３４に出力する。ＶＣＵ３４は、バッテリ・ＶＣＵ制御による指示に応じて、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の外部の充電器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、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及び通信装置５０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、バッテリセンサ４２から出力される電流値、電圧値、温度などのバッテリ使用状況情報を、図１に示すネットワークＮＷを介して、管理装置１００に送信する。

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、充電口７０とバッテリ４０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。

[管理装置１００]
図１に示す管理装置１００は、例えば、劣化状態導出部１１０と、取得部１２０と、第１算出部１３０と、第２算出部１４０と、記憶部１５０と、出力装置１８０と、を備える。劣化状態導出部１１０、取得部１２０、第１算出部１３０および第２算出部１４０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（非一過性記憶媒体）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。記憶部１５０は、前述した記憶装置により実現される。

劣化状態導出部１１０は、複数の車両１０からそれぞれ送信されるバッテリ４０の電流値、電圧値、温度などの使用状況情報を受信して取得する。劣化状態導出部１１０は、取得した使用状況情報に基づいて、それぞれの車両１０に搭載されたバッテリ４０の劣化状態を示す情報を導出する。

劣化状態導出部１１０は、例えば、複数の車両１０から随時送信される使用状況情報に含まれる電流値、電圧値、温度、生涯経過時間などの情報を学習データとした機械学習を行う。劣化状態導出部１１０は、例えば、バッテリ４０の電流値、電圧値、温度、及び生涯経過時間が入力されたときに、現在のバッテリ４０の劣化状態を示す劣化度及び数年後のバッテリ４０の劣化状態を予測した予測劣化度を出力するようにモデルを生成する。

劣化状態導出部１１０は、生成したモデルにバッテリ４０の電流値、電圧値、温度、生涯経過時間を入力し、機械学習の結果を利用して、現在のバッテリ４０の劣化状態を示す情報として、劣化度及び数年後のバッテリ４０の劣化状態を予測した予測劣化度で求めて導出する。数年後のバッテリ４０の劣化度を予測する年数は、３年後、５年後、及び１０年後とされている。バッテリ４０の劣化度を予測する年数は、これらの年数以外の年数でもよく、バッテリ４０の劣化度は、月単位や日単位等で予測してもよい。バッテリ４０の劣化度は、例えば、新品時の満充電容量から低下した満充電容量の新品時の満充電容量に対する比率である。

バッテリ４０の生涯経過時間は、例えば、バッテリ４０により初めて使用状況情報が送信されたときから計測を開始して経過した時間である。劣化状態導出部１１０は、導出したバッテリ４０の劣化度及び予測劣化度を劣化状態データ１５１としてまとめて記憶部１５０に格納する。

図３は、劣化状態データ１５１の一例を示す図である。図３に示すように、劣化状態データ１５１は、バッテリ４０ごとのバッテリＩＤ、劣化度、生涯経過時間、及び数年後のバッテリ４０の予測劣化度を含むデータである。劣化状態導出部１１０は、使用状況情報を受信するごとに、車両１０に搭載されたバッテリ４０の劣化度、生涯経過時間、及び数年後のバッテリ４０の予測劣化度を導出し、劣化状態データ１５１を更新する。

取得部１２０は、劣化状態導出部１１０により更新された劣化状態データ１５１を用いて、バッテリ４０の市場における現在の存在量を取得する。図４は、バッテリ存在量データ１５２の一例を示す図である。図４に示すように、取得部１２０は、市場におけるバッテリ４０を、バッテリ性能が９０％を超えて１００％以下の範囲（バッテリ４０の劣化度が０％以上１０％未満の範囲、以下、第１劣化レベルＬｖ１）、バッテリ性能が８０％を超えて９０％以下の範囲（バッテリ４０の劣化度が１０％以上２０％未満の範囲、以下、第２劣化レベルＬｖ２）、バッテリ性能が６０％を超えて８０％以下の範囲（バッテリ４０の劣化度が２０％以上４０％未満の範囲、以下、第３劣化レベルＬｖ３）、バッテリ性能が６０％以下の範囲（バッテリ４０の劣化度が４０％以上の範囲、以下、第４劣化レベルＬｖ４）にそれぞれ仕分ける。取得部１２０は、劣化状態データ１５１を参照し、劣化度がこれらの範囲に含まれるバッテリ４０の量（数）を計数することによって現在の存在量を取得する。

取得部１２０は、製造計画を生成する際の対象となる将来の時期（以下、計画対象時期）におけるバッテリ４０の需要量を予測して取得する。取得部１２０は、ユーザに提供されるバッテリ４０の性能維持管理プラン（以下、維持管理プラン）の加入者数を用いて、例えば計画対象時期における維持管理プランの加入者に応じて計画対象時期におけるバッテリ４０の需要量を予測して取得する。取得部１２０は、例えば、記憶部１５０に記憶された維持管理プランにおける各プランの加入者数を読み出し、計画対象時期までの各プランの加入者数の増減を予測して、バッテリ４０の需要量を予測する。取得部１２０は、計画対象時期における維持管理プランの加入者の予測数をそのままバッテリ４０の需要量としてもよい。

バッテリ４０の市場は、例えば、維持管理プランに加入するユーザ（以下、加入者）が所有する車両１０に搭載されたバッテリ４０の市場である。維持管理プランは、ユーザが所有する車両１０に搭載されたバッテリ４０の性能を保証するプランであり、維持管理プランの提供者から、車両１０を所有するユーザに提供される。維持管理プランにより保証される性能をバッテリ４０が満たさなくなった場合には、維持管理プランの提供者は、そのバッテリ４０の修理または交換を行い、バッテリ４０に対して保証する性能を維持させる。維持管理プランの提供者は、バッテリ４０の性能を維持するための保証として、プランに応じた金額をユーザに課金する。以下に、維持管理プランの概要を説明する。

バッテリ４０は、使用により劣化状態が進み、バッテリ４０の性能は、時間の経過に伴って低下する。バッテリ４０の性能は、例えば、１００％の数値からバッテリ４０の劣化度を減算した値として評価される。図５は、バッテリ４０の劣化の進行の一例を示す図である。図５に示すように、新品のバッテリ４０の性能は１００％（劣化度は０％）であるところ、時間の経過及びバッテリ４０の使用に伴い、バッテリ４０は徐々に劣化する。図５に示す例では、バッテリ４０は、その性能が６０％程度（劣化度が４０％程度）となるまで低下している。

維持管理プランとしては、例えば、図６に示すように、性能維持保証の範囲ごとに区分けされて設定された複数の保証計画（プラン）が用意されている。性能維持保証の範囲を示す第１のプランから第３のプランの内容として、第１のプランは、例えば、９０％を超えて１００％以下のバッテリ４０の性能を維持するプランである。第１のプランには、特別プランと通常プランが設けられている。特別プランは、バッテリ４０のアップグレードが行われる場合には、そのアップグレードを受けることができるプランである。通常プランは、このようなアップグレードを受けることがプラン内ではできないプランである。

第２のプランは、例えば、８０％を超えて９０％以下のバッテリ４０の性能を維持するプランである。第３のプランは、例えば、６０％を超えて８０％以下のバッテリ４０の性能を維持するプランである。加入者は、プランに応じた費用を支払うことにより、第１のプランから第３のプランのいずれかのプランに加入する。各プランにおける保証を受けるための費用としては、第１のプランは、第２のプランより高額であり、第２のプランは、第３のプランより高額である。第１のプランに、特別プランは、特別プランでないプランよりも高額である。記憶部１５０は、図６に示すこれらの維持管理プランと各プランに加入する加入者の人数の情報を記憶する。

第１算出部１３０は、取得部１２０により取得された市場におけるバッテリ４０に存在量を用いて、バッテリ４０の供給可能量を予測して算出する。バッテリ４０の供給可能量は、バッテリ４０を再利用することによって供給可能となるバッテリ４０の数である。第１算出部１３０は、バッテリの性能ごと（劣化度ごと）にバッテリ４０の供給可能量を予測して算出する。第１算出部１３０は、例えば、第１の劣化状態のバッテリ４０の存在量を用いて、第１の劣化状態より劣化が進んだ第２の劣化状態のバッテリ４０の供給可能量を予測して算出する、

バッテリ４０の性能は期間の経過により劣化する。このため、第１算出部１３０は、例えば、劣化レベルが予測対象となるバッテリ４０の劣化レベル以下であるバッテリ４０の現在のバッテリ存在量に基づいて、予測対象となるバッテリ４０の供給可能量を予測する。例えば、第１算出部１３０は、現在の第１劣化レベルＬｖ１のバッテリ４０の数に基づいて、第１劣化レベルＬｖ１の３年後のバッテリ４０の供給可能量を予測して算出する。第１算出部１３０は、例えば、第１劣化レベルＬｖ１の３年後のバッテリ４０の供給可能量を、現在の第１劣化レベルＬｖ１のバッテリ４０の数の所定割合、例えば３０％に相当する数と一律的に予測して算出する。

第１算出部１３０は、現在の第１劣化レベルＬｖ１及び第２劣化レベルＬｖ２のバッテリの数に基づいて、３年後の第２劣化レベルＬｖ２のバッテリ４０の供給可能量を算出する。第１算出部１３０は、例えば、第２劣化レベルＬｖ２の３年後のバッテリ４０の供給可能量を、現在の第１劣化レベルＬｖ１のバッテリ４０の数の所定割合、例えば６５％に相当する数と、現在の第２劣化レベルＬｖ２のバッテリ４０の数の所定割合、例えば３０％に相当する数と一律的に予測して算出する。第１算出部１３０は、現在の第１劣化レベルＬｖ１～第３劣化レベルＬｖ３のバッテリの数に基づいて、第３劣化レベルＬｖ３の３年後のバッテリ４０の供給可能量を算出する。なお、第４劣化レベルＬｖ４となったバッテリ４０は、車両１０に搭載されるバッテリとは異なる他の用途、例えば定置式蓄電器のバッテリや小型のロボットなどのバッテリとして用いられる。

バッテリ４０の供給可能量の予測は、その他の方法で行ってもよい。例えば、バッテリ４０の供給可能量の予測は、劣化状態データ１５１に含まれる予測劣化度を用いた集計に基づいて行ってもよい。この場合、第１算出部１３０は、劣化状態データ１５１における３年後予測劣化度によってバッテリ４０を仕分けて、バッテリ４０の市場における３年後予測劣化度をバッテリ４０の予測劣化度ごとに分け、計数して算出する。第１算出部１３０は、５年後予測劣化度及び１０年後予測劣化度についても、３年後予測劣化度の同様の手順でバッテリ４０の予測劣化度ごとに分けて算出する。第１算出部１３０がバッテリ４０の供給可能量の予測を劣化状態データ１５１に含まれる予測劣化度を用いた集計に基づいて行わない場合には、劣化状態データ１５１に予測劣化度が含まれてなくてもよい。

バッテリ４０の供給可能量の予測は、例えば、現在のバッテリ４０の劣化度から計画対象時期までの期間におけるバッテリ４０の劣化度を推定し、推定結果に基づいてバッテリ４０の供給可能量を予測してもよい。あるいは、バッテリ４０の供給可能量の予測は、バッテリ４０の使用状況情報や劣化度等を学習データとした機械学習によって行ってもよい。

第２算出部１４０は、取得部１２０により取得されたバッテリ４０の需要量と、第１算出部１３０により算出されたバッテリ４０の供給可能量に基づいて、バッテリ４０の再利用による製造量を算出する。例えば、第２算出部１４０は、バッテリ４０の需要量とバッテリ４０の供給可能量を比較する。その結果、バッテリ４０の需要量がバッテリ供給可能量以下である場合に、バッテリ４０の需要量をバッテリ４０の再利用による製造量として算出する。また、バッテリ４０の需要量がバッテリ供給可能量よりも多い場合に、バッテリ４０の供給可能量をバッテリ４０の再利用による製造量として算出する。

出力装置１８０は、例えば、画像を表示する表示装置や、音声を出力するスピーカ、印刷物を発行するプリンタ等を備える。出力装置１８０は、第２算出部１４０により生成された生産計画の結果を画像、音声、印刷物等を利用して出力する。出力装置１８０は、例えば、管理装置１００内において製造計画情報を出力するものでもよいし、通信装置を用いて他装置、例えば新車の車両の製造工場などに設けられたサーバなどに出力するものでもよい。

次に、管理装置１００における処理について説明する。図７は、管理装置１００により実行される処理の一例を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、車両１０により送信されたバッテリ使用状況情報を受信するごとに実行される。管理装置１００における劣化状態導出部１１０は、まず、複数の車両１０により送信されるバッテリ４０の使用状況情報を受信して取得したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。

バッテリの使用状況情報を受信したと判定した場合、劣化状態導出部１１０は、記憶部１５０に格納された劣化状態データ１５１を読み出し、取得したバッテリ４０の使用状況情報に基づいて、バッテリ４０の劣化状態を示す情報を導出し、劣化状態データ１５１を更新する（ステップＳ１０３）。

続いて、取得部１２０は、劣化状態データ１５１を用いて、バッテリ存在量データ１５２を更新（ステップＳ１０５）、管理装置１００は、図７に示す処理を終了する。ステップＳ１０１において、バッテリ使用状況情報を受信していないと判定した場合、管理装置１００は、そのまま図７に示す処理を終了する。

続いて、バッテリ４０の製造計画を実行する手順について、図８及び図９を参照して説明する。まず、第１算出部１３０は、実行開始情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ１２１）。実行開始情報は、例えば、図示しない入力装置に対してオペレータが入力開始情報を入力し、入力開始情報の入力に応じて、第１算出部１３０に出力される。実行開始情報は、タイマなどを用いることにより時限的に実行開始情報が第１算出部１３０に出力されるようにしてもよい。

実行開始情報を取得したと判定した場合、第１算出部１３０は、第１劣化レベルＬｖ１～第３劣化レベルＬｖ３のバッテリ４０について、計画対象時期のバッテリ供給可能量を算出する（ステップＳ１２３）。計画対象時期は、例えば、図示しない入力装置等により、オペレータが入力した３年後、５年後などの時期とする。

続いて、第２算出部１４０は、取得部１２０により取得されたバッテリ４０の需要量と、第１算出部１３０により算出されたバッテリ４０の供給可能量に基づいて、バッテリ製造計画を生成する（ステップＳ１２５）。バッテリ製造計画は、バッテリの劣化レベルごとに生成する。その後、管理装置１００は、図７に示す処理を終了する。ステップＳ１２１において、実行開始情報を取得していないと判定した場合も、管理装置１００は、図８に示す処理を終了する。続いて、バッテリ製造計画を生成する手順について、図９を参照して説明する。

第２算出部１４０は、例えば、計画対象時期における第３のプランの加入者数に応じた需要量（以下、「第Ｎのプランの加入者数に応じた需要量」を「第Ｎプラン需要量」という）が、劣化レベルが第３劣化レベルＬｖ３のバッテリ４０の供給可能量（以下、「劣化レベルが第Ｍ劣化レベルＬｖＭのバッテリ４０の供給可能量」を「第Ｍ劣化レベル供給可能量」という）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５１）。

第３プラン需要量が第３劣化レベル供給可能量以下であると判定した場合、第２算出部１４０は、第３劣化レベルＬｖ３のバッテリ４０の再利用による製造量を第３プラン需要量と算出する（ステップＳ１５３）。この場合、再利用による製造の対象とならない剰余となる第３劣化レベルのバッテリ４０が発生する。剰余となるバッテリ４０は、次の製造計画のために保管しておいてもよい。以下の工程においても、剰余となるバッテリ４０の扱いは同様としてもよい。

第３プラン需要量が第３劣化レベル供給可能量以下でないと判定した場合、第２算出部１４０は、第１劣化レベル供給可能量及び第２劣化レベル供給可能量を参照して、第３劣化レベル製造量を算出する（ステップＳ１５５）。例えば、第３プラン需要量が第２劣化レベル供給可能量と第３劣化レベル供給可能量とを加算した値以下の場合には、第３劣化レベル製造量を第３劣化レベル供給可能量し、第２劣化レベル製造量を第３プラン需要量から第３劣化レベル供給可能量を減じた値とし、第３の需要プランに加入者の一部に対して、第２劣化レベルのバッテリ４０を供給する。この場合、例えば、第２劣化レベルのバッテリ４０を供給される場合の費用に対して、第３劣化レベルのバッテリ４０を供給される場合の費用よりも高額となるようにしてもよい。

続いて、第２算出部１４０は、計画対象時期における第２プラン需要量が、第２劣化レベル供給可能量以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５７）。第２プラン需要量が第２劣化レベル供給可能量以下であると判定した場合、第２算出部１４０は、第２劣化レベルＬｖ２のバッテリ４０の再利用による製造量を第２プラン需要量と算出する（ステップＳ１５９）。第３プラン需要量が第２劣化レベル供給可能量以下でないと判定した場合、第２算出部１４０は、第１劣化レベル供給可能量を参照して、第２劣化レベル製造量を算出する（ステップＳ１６１）。

続いて、第２算出部１４０は、計画対象時期における第１プラン需要量が、第１劣化レベル供給可能量以下であるか否かを判定する（ステップＳ１６３）。第１プラン需要量が第１劣化レベル供給可能量以下であると判定した場合、第２算出部１４０は、第１劣化レベルＬｖ１のバッテリ４０の再利用による製造量を第１プラン需要量と算出する（ステップＳ１６５）。こうして、管理装置１００は、図９に示す処理を終了する。

第１プラン需要量が第１劣化レベル供給可能量以下でないと判定した場合、第２算出部１４０は、第１劣化レベルＬｖ１のバッテリ４０の再利用による製造量を第１劣化レベル供給可能量と算出する（ステップＳ１６７）。この場合、第１劣化レベル供給可能量は第１プラン需要量に満たないので、さらなるバッテリ４０の追加が必要となる。そこで、第２算出部１４０は、第１プラン需要量に満たない分の新品のバッテリ４０の製造を計画する。第２算出部１４０は、第１プラン需要量から第１劣化レベル供給可能量を減じた量を新品のバッテリの製造量として算出する（ステップＳ１６９）。こうして、管理装置１００は、図９に示す処理を終了する。

図５に示すように、バッテリ４０は、劣化度が低いときには劣化が激しくなる性質から、通常、第３劣化レベル供給可能量は、第３プラン需要量よりも十分に多くなり、第２劣化レベル供給可能量は、第２プラン需要量より十分に大きくなる。したがって、ステップＳ１５１において、第３プラン需要量が第３劣化レベル供給可能量以下でないと第２算出部１４０が判定することや、第２プラン需要量が第２劣化レベル供給可能量以下でないと第２算出部１４０が判定することは稀となる。その一方で、第１劣化レベルのバッテリ４０の数及び第１劣化レベル供給可能量は時間の経過に伴って減少するので、ステップＳ１６３において、第１プラン需要量が第１劣化レベル供給可能量以下であると第２算出部１４０が判定することは稀となる。したがって、第１プラン需要量を補うために、新品のバッテリ４０の製造することが多くなる。

実施形態に係る管理装置１００は、再利用されるバッテリ４０の存在量を用いて、二次電池を再利用することによって供給可能なバッテリ４０の供給可能量を算出し、二次電池の需要量とバッテリの供給可能量を用いてバッテリ４０の再利用による製造量を算出する。このため、車両１０に提供するバッテリとして、他の車両等に搭載されていた他のバッテリを利用するか、新たに製造した新品のバッテリを利用するかを決定することができる。したがって、バッテリを適切に供給することができる。また、バッテリ４０は高価であるので、不要な製造を避けることが望まれるが、バッテリを適切に供給することができるので、高価なバッテリを不要に製造しないようにすることができる。

また、管理装置１００は、バッテリを再利用する際、再利用前のバッテリ４０より劣化が進んだ劣化状態のバッテリの供給可能量を算出する。このため、バッテリ４０の劣化状態に応じて再利用先が決定されるので、効率的にバッテリ４０を再利用することができる。また、管理装置１００は、将来のバッテリ４０の需要量及び供給可能量を算出する。

また、管理装置１００は、二次電池の供給可能量をバッテリ４０の劣化状態ごとに算出して取得する。このため、ユーザのニーズに合わせた劣化状態のバッテリを適切に供給することができる。さらには、将来の二次電池の供給量を適切に予測することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明の二次電池の管理装置は、電動車両に搭載される二次電池の市場における存在量、及び前記二次電池の需要量を取得する取得部と、前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記二次電池を再利用することによって供給可能となる供給可能量を算出する第１算出部と、前記二次電池の需要量及び前記供給可能量に基づいて、前記二次電池の再利用による製造量を算出する第２算出部と、を備える。
本発明の二次電池の管理装置は、二次電池を適切に供給することができるような場合に特に有用である。

１０…車両
１２…モータ
１４…駆動輪
１６…ブレーキ装置
２０…車両センサ
４０…バッテリ
４２…バッテリセンサ
６０…表示装置
７０…充電口
７２…コンバータ
１００…管理装置
１１０…劣化状態導出部
１２０…取得部
１３０…第１算出部
１４０…第２算出部
１５０…記憶部
１５１…劣化状態データ
１５２…バッテリ存在量データ
１８０…出力装置

Claims (7)

1. 電動車両に搭載される二次電池の市場における存在量、及び前記二次電池の需要量を取得する取得部と、
   前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記二次電池を再利用することによって供給可能となる供給可能量を算出する第１算出部と、
   前記二次電池の需要量及び前記供給可能量に基づいて、前記二次電池の再利用による製造量を算出する第２算出部と、
   を備える二次電池の管理装置。
2. 前記取得部は、前記二次電池の市場における存在量及び前記二次電池の需要量を、前記二次電池の劣化状態ごとに取得し、
   前記第１算出部は、前記二次電池の供給可能量を、前記二次電池の劣化状態ごとに算出する、
   請求項１に記載の二次電池の管理装置。
3. 前記第１算出部は、第１の劣化状態の前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記第１の劣化状態より劣化が進んだ第２の劣化状態の前記二次電池の供給可能量を算出する、
   請求項２に記載の二次電池の管理装置。
4. 前記取得部は、前記二次電池の性能維持保証の範囲ごとに区分けされて設定されたユーザに提供する前記二次電池の保証計画の情報を用いて、前記二次電池の需要量を取得する、
   請求項２に記載の二次電池の管理装置。
5. 前記取得部は、将来の前記二次電池の需要量を予測して取得し、
   前記第１算出部は、前記二次電池の市場における存在量を用いて、将来の前記二次電池の供給可能量を予測して算出する、
   請求項１に記載の二次電池の管理装置。
6. コンピュータが、
   電動車両に搭載される二次電池の市場における存在量、及び前記二次電池の需要量を取得し、
   前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記二次電池を再利用することによって供給可能となる供給可能量を算出し、
   前記二次電池の需要量及び前記供給可能量に基づいて、前記二次電池の再利用による製造量を算出する、
   二次電池の管理方法。
7. コンピュータに、
   電動車両に搭載される二次電池の市場における存在量、及び前記二次電池の需要量を取得させ、
   前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記二次電池を再利用することによって供給可能となる供給可能量を算出させ、
   前記二次電池の需要量及び前記供給可能量に基づいて、前記二次電池の再利用による製造量を算出させる、
   プログラム。

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