JP7265364B2 - 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、情報処理装置、情報処理方法及び情報処理システムに関する。

電力系統が供給する電力の安定や、電力系統における周波数変動の抑制など、電力品質の向上のために、蓄電システム（ＢＥＳＳ：Ｂａｔｔｅｒｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）が利用される。蓄電システムを長期にわたって運用していくために、蓄電システムの劣化状態を評価することが必要である。蓄電システムは、系統の電力品質向上の用途では、基本的に２４時間／３６５日運転稼働する。このため、蓄電システムの劣化評価を行う場合、蓄電システムの稼働を停止させずに、当該劣化評価を行うことが望まれる。

劣化評価の方法として、事前に蓄電システムを通常稼働させたデータを取得し、そのデータに基づいて作成した教師データを格納したデータベースを作成する方法がある。この方法では、作成したデータベースと、運用中の蓄電システムの測定データとに基づき劣化状態を評価する。しかしながら、この方法では、データベースに収納する教師データを得る必要があるため、運用を開始できるまで時間を要する問題がある。また蓄電システムで利用する蓄電池の種類が変わると、データベースを新たに作成する必要が生じ、評価対象となる蓄電システムが複数種類ある場合には、手間とコストもかかる。

特許第４６６８０１５号公報 特許第５０１７０８４号公報 特許第６１３４４３８号公報

本発明の実施形態は、通常稼働している蓄電システムから得られる情報を用いて蓄電装置を評価できる情報処理装置、情報処理方法及び情報処理システムを提供する。

本発明の実施形態としての情報処理装置は、充放電指令値に従って充放電制御される蓄電装置から測定期間において測定される電圧値に基づき、前記蓄電装置の充電量と前記電圧値とを含むデータ列を取得するデータ取得部と、前記データ列に基づき、前記充電量に対する前記電圧値の代表データを生成するデータ生成部と、複数の前記測定期間に対応する複数の前記代表データ間の相対的な変化に基づいて、前記蓄電装置の劣化状態を評価する劣化評価部と、を備える。

第１の実施形態に係る蓄電池評価システムの全体構成のブロック図。 蓄電池の構成例を示す図。 電池モジュールの構成の一例を示す図。 充放電情報ＤＢの例を示す図。 ＱＶデータのグラフ例を示す図。 ＱＶデータを、ＳｏＣの昇順にソートした例を示す図。 ソート後のＱＶデータのグラフ例を示す図。 ＯＣＶグラフの例を示す図。 電池状態ＤＢの例を示す図。 複数の測定期間に対応する充放電データのグラフ例を示す図。 図１０の各充放電データをＳｏＣによりソートし、ソート後のデータのグラフの例を示す図。 複数の測定期間のＯＣＶデータのグラフの例を示す図。 図１２のＱＶ平面に、閾値の直線を配置した例を示す図。 劣化ＤＢの一例を示す図。 蓄電池評価装置の動作例のフローチャート。 第２の実施形態に係る蓄電池評価装置の動作の一例のフローチャート。 第３の実施形態に係る蓄電池評価装置のブロック図。 充放電指令値の分布の例を示す図。 第３の実施形態に係る蓄電池評価装置の動作の一例のフローチャート。 本発明の実施形態に係る蓄電池評価装置のハードウェア構成例を示す図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る蓄電池評価システムの全体構成のブロック図である。蓄電池評価システムは、評価対象となる蓄電池を含む蓄電システム（ＥＳＳ：Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）１０１と、蓄電池を評価する蓄電池評価装置２０１と、監視システム３０１とを備える。蓄電池は二次電池とも呼ばれる。以下では蓄電池に呼び方を統一する。

蓄電システム１０１は、通信ネットワークを介して、ＳＣＡＤＡ４０１に接続されている。ＳＣＡＤＡ４０１（Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｎｄ Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）は、地域内に存在する様々な蓄電システム（ＥＳＳ）を１つの大型ＥＳＳに見立て、個々のＥＳＳに、時間に応じて充電指令値及び放電指令値の少なくとも一方（以下、充放電指令値）を送ることにより、個々のＥＳＳの充電及び放電の少なくとも一方（以下、充放電）を制御する。充放電指令値には、充放電の実行時刻が付加されていてもよい。あらかじめ時刻同期がされている場合などは、充放電指令値に実行時刻を付加しない構成も可能である。ＳＣＡＤＡ４０１は、一例として、電力会社の中央給電指令所など、上位のエネルギー・マネジメント・システムからの指令、または下位の配電側の個々のエネルギー管理システム（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）からの指令、またはこれらの両方等に基づき、個々のＥＳＳの充放電の制御を行う。

蓄電システム１０１は、ＳＣＡＤＡ４０１からの充放電指令値に応じて、電力系統５０１との間で蓄電池の充放電を行う機能を有する。蓄電システム１０１は、制御部１１１と、蓄電池１１２と、交直変換機１１３とを備える。交直変換機１１３は、電力系統５０１に接続されている。交直変換機１１３と電力系統５０１との間に、変圧器が存在してもよい。

制御部１１１は、ＳＣＡＤＡ４０１から充放電指令値を受信し、当該充放電指令値および蓄電池１１２の充電量に基づき、交直変換機１１３に対する実行可能な充放電指令値を生成する。ＳＣＡＤＡ４０１の充放電指令値と区別するため、便宜上、制御部１１１が生成した充放電指令値を、充放電命令と称する場合がある。制御部１１１は、生成した充放電命令に基づき交直変換機１１３を制御して、蓄電池１１２の充放電を行う。

交直変換機１１３は、電力系統５０１と蓄電池１１２間を接続し、電力系統５０１側の交流電力と蓄電池１１２側の直流電力とを、双方向に変換する機能を有する。交直変換機１１３は、単一のＡＣ／ＤＣコンバータを含む構成でも良いし、ＡＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、ＡＣ／ＡＣコンバータのうちの２種類以上のコンバータを任意に接続した構成でもよい。交直変換機１１３は、制御部１１１から提供される充放電命令に応じて、蓄電池１１２に放電指示又は充電指示を出力する。これにより、蓄電池１１２の充放電を行う。

蓄電池１１２は、電気エネルギーを充電および放電可能な蓄電池である。蓄電池１１２に蓄積されている電力量を充電量又は電荷量と呼ぶ。本実施形態では蓄電池１１２が電力系統用であるが、蓄電池１１２が、自動車、鉄道又は産業機器などのマシンに用いられるものであってもよい。

蓄電池１１２は、１つ以上の電池盤を備え、各電池盤は、一例として、１つ以上の電池モジュールと、１つのＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ：電池監視部）とを備える。各電池モジュールは、複数の単位電池（セル）を備える。

蓄電池１１２は、交直変換機１１３から受信した放電指示に応じて、セル群に蓄電している電力を交直変換機１１３に放電する。蓄電池１１２は、交直変換機１１３から受信した充電指示に応じて、電力系統５０１から供給される電力をセル群に充電する。セル、電池モジュール、電池盤および蓄電池１１２は、それぞれいずれも、電気エネルギーを内部に蓄積する蓄電装置の一形態である。

以下、蓄電池１１２の構成例について詳細に説明する。

図２は、蓄電池１１２の構成例を示す図である。蓄電池１１２は、複数の電池盤１１が並列に接続された電池アレイを含む。各電池盤１１において、複数の電池モジュール１２が直列に接続されている。各電池盤１１は、ＢＭＵ１３を備えている。複数の電池モジュール１２が並列に接続されてもよいし、複数の電池モジュール１２が直並列に接続されてもよい。また、複数の電池盤が、直列または直並列に接続されていてもよい。ＢＭＵ１３は、蓄電池評価装置２０１に対して情報を送受信する通信部を備えていてもよい。当該通信部は、電池盤１１の内部に配置されていても、電池盤１１の外部に配置されていてもよい。

図３は、各電池モジュール１２の構成の一例を示す図である。電池モジュール１２は、直並列に接続された複数のセル１４を備える。複数のセル１４が直列に接続された構成、並列に接続された構成、および直列と並列を組み合わせた構成も可能である。電池モジュール１２がＣＭＵ（Ｃｅｌｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｕｎｉｔ：セル監視部）を備えていてもよい。各セル１４は、充放電が可能な単位電池である。例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池などが挙げられる。

各セル１４に対して、電圧、電流、温度等のパラメータを測定する計測部（図示せず）が配置されている。同様に、各電池モジュール１２に対して、電池モジュールの電圧、電流、温度等のパラメータを測定する計測部（図示せず）が配置されている。また、各電池盤１１に対して、電池盤の電圧、電流、温度等のパラメータを測定する計測部（図示せず）が配置されている。また電池アレイに対して、電池アレイの電圧、電流、温度等のパラメータを測定する計測部（図示せず）が配置されている。ここでは、セル、電池モジュール、電池盤、および電池アレイのすべての種類に対して、電圧、電流、温度等を測定する計測部が配置されているとしたが、これらの一部の種類にのみ配置されていてもよい。また、すべてのセルではなく、一部のセル、一部の電池モジュール、一部の電池盤にのみ計測部が配置されてもよい。また、各計測部は、電圧、電流、温度以外に、湿度など他のパラメータを測定してもよい。なお、計測部のサンプリング頻度は、充放電指令値の受信頻度により高くても、充放電指令値の受信頻度と同じでも、充放電指令値の受信頻度より低くてもよい。

蓄電池１１２は、蓄電池１１２の測定データを蓄電池評価装置２０１に送出する。測定データは、計測部により測定されたパラメータ（電圧、電流、温度等）および測定時刻を含む。測定時刻は、蓄電池１１２内又は蓄電システム１０１に時計を配置しておき、パラメータの取得時に当該時計の時刻を取得してもよい。なお、蓄電池評価装置２０１内に時計を設けておき、蓄電池評価装置２０１が蓄電池１１２から測定データを取得した時に、取得した測定データに、時計の時刻を関連づけてもよい。この場合、蓄電システム１０１は、蓄電池評価装置２０１に送出する測定データに測定時刻を含めなくてもよい。

本実施形態では、蓄電池１１２の劣化状態を評価する例を示すが、ここでいう蓄電池１１２の評価とは、蓄電池１１２に含まれる電池セルすべての集合体を評価することであり、蓄電池に含まれる計測部や、セル監視部、コントローラを評価するのとは異なる。また、本実施形態は、セル単体から、セルが複数集まった集合の階層構造まで、測定値が取得できる限り、任意の階層に対して評価を行うことができる。本実施形態に係る蓄電装置の評価は、セル、電池モジュール（実際には電池モジュールに含まれるセルの集合体）、電池盤（実際には電池盤に含まれるセルの集合体）など、任意の電池セル集合単位を評価することを含む。

図１の蓄電池評価装置２０１は、データ取得部２１１、ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）生成部２１２、劣化評価部２１３、表示部２１５、メンテナンス計画部２１６、充放電情報データベース（ＤＢ）２１７、電池状態ＤＢ２１８、及び劣化ＤＢ２１９を備える。

データ取得部２１１は、蓄電池１１２から測定データを取得する。一例として、データ取得部２１１は、測定期間において測定される電圧値に基づき、充電量と電圧値とを含むデータ列を取得する。また、データ取得部２１１は、蓄電システム１０１の制御部１１１から、充放電指令値を取得する。充放電指令値には、充放電の実行時刻が付加されている。取得する充放電指令値は、一例として、制御部１１１が生成した充放電指令値に対応する。データ取得部２１１は、一例として、測定データ及び充放電指令値の取得を一定時間毎に行う。データ取得部２１１は、取得した測定データ及び充放電指令値を含む充放電データを、充放電情報ＤＢ２１７に出力する。

充放電情報ＤＢ２１７は、データ取得部２１１から受けた充放電データを内部に格納する。

図４に、充放電情報ＤＢ２１７の例を示す。時刻ｔ１～ｔｎの時系列データとして、充放電指令値、充電量、電圧及び温度等を含む充放電データが格納されている。時刻ｔ１～ｔｎはサンプル時刻に対応する。図４に示した項目は一例であり、ここに存在しない項目（例えば電流又は湿度など）が追加されてもよいし、一部の項目（例えば温度）が存在しなくてもよい。

Ｐ１，Ｐ２、・・・，Ｐｎは、時刻ｔ１～ｔｎにおける充放電指令値が指示する電力値である。Ｐｘは、時刻ｘにおける充放電指令値が指示する電力値を意味する。Ｐ２、・・・、Ｐｎは符号付の数値である。一例として、正値は放電、負値は充電を表すとするが、逆でもよい。充放電指令値が示す電力値の代わりに、蓄電池１１２から測定された電流と電圧とに基づき計算した電力値を用いてもよい。

Ｑ１，Ｑ２、・・・Ｑｎは、時刻ｔ１～ｔｎにおける蓄電池１１２の充電量（ＳｏＣ）である。Ｑｘは、時刻ｘにおける蓄電池１１２のＳｏＣを意味する。ＳｏＣは、蓄電池１１２に蓄積されている充電量（電荷量）を、定格容量（すなわち劣化前の最大の充電量）で除した割合である。ここでは蓄電池１１２の充電量を表す値として相対値であるＳｏＣを用いたが、実際に蓄電池１１２に蓄積されている電力量（ｋＷｈ）を用いてもよい。蓄電池１１２のＳｏＣの情報を直接取得できない場合、電流値を累積することによりＳｏＣを計算してもよい。

Ｔ１，Ｔ２、・・・Ｔｎは、時刻ｔ１～ｔｎにおける蓄電池１１２の温度を表す。Ｔｘは、時刻ｘにおける蓄電池１１２の温度を意味する。

図４における時刻ｔ１の充放電データは、充放電指令値Ｐ１、充電量（ＳｏＣ）Ｑ１及び温度Ｔ１を含む。これは、充放電指令値Ｐ１の充放電が時刻ｔ１で実行され、この結果、蓄電池１１２のＳｏＣはＱ１になり、このときの蓄電池１１２の温度がＴ１であることを意味する。時刻ｔ２～ｔｎのデータも同様にして解釈される。

図５は、充放電情報ＤＢ２１７におけるある測定期間のデータを、横軸をＳｏＣ、縦軸を電圧とする座標系にプロットし、プロットした点を時系列に結んだＱＶデータのグラフ例を示す。充電と放電が何度も繰り返されており、低いＳｏＣと高いＳｏＣの間を何往復もする複雑な曲線となっている。測定期間は、一例として１日であり、この場合、図のデータは１日分のデータである。但し、測定期間は２日以上の連続した日でもよいし、１日（２４時間）より短い時間でもよい。本実施形態では、測定期間は１日である場合を想定する。

ＯＣＶ生成部（データ生成部）２１２は、充放電情報ＤＢ２１７を用いて蓄電池１１２の開回路電圧（ＯＣＶ）を推定する。すなわち、ＯＣＶ生成部２１２は、ＯＣＶを模擬的に生成する。ＯＣＶは、蓄電池１１２が通電していない（電圧が印加されていない又は電流が流れていない）状態での蓄電池１１２の電圧である。ＯＣＶ生成部２１２は、充電量（ＳｏＣ）と電圧とを用いてＯＣＶを推定する。ＯＣＶの推定は、一例として評価対象の測定期間におけるＳｏＣと電圧とのデータ｛ＳｏＣ、Ｖ｝に基づき、ＳｏＣに対する電圧（Ｖ）の移動平均を計算することで行う。移動平均以外の方法でＯＣＶを推定する方法は第４の実施形態で説明する。以下、ＯＣＶの推定方法の一例について詳細に示す。

ＯＣＶ生成部２１２は、充放電情報ＤＢ２１７から、評価対象の測定期間におけるＳｏＣと電圧とのデータ｛ＳｏＣ、Ｖ｝を読み出す。読み出したデータは、時系列に並べられている。ＯＣＶ生成部２１２は、このデータをＳｏＣの昇順にソートする。すなわち、ＳｏＣの小さい順にデータを並べる。

図６に、充放電情報ＤＢ２１７から読み出した時系列のデータ｛ＳｏＣ、Ｖ｝を、ＳｏＣの昇順にソートした表の例を示す。表の数値は、理解のため参考として示したものである。なお、ソート後のデータにおいて、同じ値のＳｏＣが２以上並んでいてもよい。図の窓枠ＷＦ、及び、窓枠の位置ＷＰ＿１～ＷＰ＿ｋについては後述する。

図７は、図６のソートされたデータを、横軸をＳｏＣ、縦軸を電圧とする座標系にプロットし、プロットした点をＳｏＣの小さい順に結んだＱＶデータのグラフ例を示す。全体の外形は図５と似ているが、プロットした点を結ぶ順序が異なるため、図５のグラフとは異なる。図７のグラフは、描画の都合上、塗りつぶした図形のように見えるが、実際には電圧が上下に変動しながら、ＳｏＣの小さい方から大きい方に進むようなグラフとなっている。

ＯＣＶ生成部２１２は、ソート後のデータに基づき、ＳｏＣに対して、電圧の移動平均を計算し、ＳｏＣに対する電圧値の移動平均データを生成する。この移動平均データが、ＯＣＶの推定データ（ＯＣＶデータ）である。移動平均データは、ＳｏＣに対する電圧の代表データの一例である。ＯＣＶの推定データを表する移動平均データ以外の代表データの例については第４の実施形態で述べる。まず、移動平均を計算するための窓枠のサイズを決定する。

窓枠のサイズは、一例として所定のデータ数である。例えば、窓枠を１２０秒とする場合、１２０秒の間に測定される個数のデータ数である。

他の例として、窓枠のサイズは、所定のＳｏＣ幅である。例えば所定のＳｏＣ幅を５とする場合、最小値と最大値との差が５となる連続したＳｏＣ範囲である。

ＯＣＶ生成部２１２は、ソート後のデータ列の位置に対して窓枠を設定して、窓枠に含まれるデータに含まれる電圧の平均値（μＶ_ｍｖ）を計算する。

また、ＯＣＶ生成部２１２は、窓枠に含まれるデータのＳｏＣの代表値（代表ＳｏＣ）を決定する。代表ＳｏＣは、窓枠ＦＷに含まれるデータのＳｏＣの中央値とする。窓枠内のデータ数が偶数の場合、中央の２つのデータのＳｏＣのいずれか定めた一方もしくは平均を、代表ＳｏＣとすればよい。但し、代表ＳｏＣの定義はこれに限定されない。例えば、代表ＳｏＣは、窓枠ＦＷに属するデータのＳｏＣの平均値でもよい。

計算された電圧の平均値は、代表ＳｏＣにおけるＯＣＶの推定値に相当する。ＯＣＶは前述した通り、蓄電池１１２の非通電時の電圧である。ＯＣＶは充電時の電圧と放電時の電圧との間に位置する。窓枠には放電時の電圧と充電時の電圧とが含まれており、充電時には充電電圧がＯＣＶより高くなり、放電時には放電電圧はＯＣＶより低くなる。したがって、窓枠に含まれるデータの電圧の平均値を、代表ＳｏＣにおけるＯＣＶとすることが可能である。

以降、窓枠をＳｏＣの大きい方向に所定量移動させ、移動後の位置で、電圧の平均値（μＶ_ｍｖ）と代表ＳｏＣの組を取得することを、繰り返し行うことにより、｛代表ＳｏＣ、平均電圧μＶ_ｍｖ｝のデータ列を得る。このデータ列が移動平均データ（ＯＣＶデータ）に相当する。以下、本処理について具体的に説明する。

ＯＣＶ生成部２１２は、窓枠の一端が、ソート後のデータにおける最小のＳｏＣに一致する位置に窓枠を設定し、窓枠に含まれるデータの電圧の平均値を計算する。また、窓枠に含まれるデータの代表ＳｏＣを算出する。

次に、窓枠をＳｏＣの大きい方向に所定量移動させ、移動後の位置の窓枠内で電圧の平均値を計算し、代表ＳｏＣを算出する。窓枠の移動量は、任意に定めればよい。例えば、所定量は所定のデータ数（例えばデータ数１など）でもよいし、一定のＳｏＣ幅（例えば０．１など）でもよい。

以降、同様にして窓枠の移動と、平均値の計算及び代表ＳｏＣの算出とを、繰り返し行う。一例として、窓枠の他端が最大のＳｏＣに一致する位置に窓枠を設定し、平均値の計算及び代表ＳｏＣの算出を行ったら、処理を終了する。

以上の処理により、｛代表ＳｏＣ、平均電圧μＶ_ｍｖ｝のデータ列を得る。すなわちＳｏＣによる電圧の移動平均データ（ＯＣＶデータ）を得る。

前述した図６を用いて、移動平均の計算と代表ＳｏＣの算出との具体例を示す。簡単のため窓枠のサイズはデータ数５とする。また窓枠の１回あたりの移動量はデータ数１であるとする。

最初に、窓枠ＦＷが、ソート後のデータにおける最もＳｏＣの小さい側の位置ＷＰ＿１にセットされる。窓枠ＦＷには先頭側の５つのデータが含まれる。これら５つのデータの電圧の平均を計算する。この例では、平均電圧μＶ_ｍｖ＝（２．０５＋２．０６＋２．２５＋２．０７＋２．１８）／５）である。また、このときの代表ＳｏＣを算出する。ここでは代表ＳｏＣは、窓枠ＦＷに属するデータのＳｏＣの中央値とする（この例では１５．３である）。

窓枠ＦＷを１データ分移動させ、位置ＷＰ＿２に設定する。窓枠ＦＷに含まれる５つのデータの電圧の平均を計算する。この例では、平均電圧μＶ_ｍｖ＝（２．０６＋２．２５＋２．０７＋２．１８＋２．０１）／５）である。また、このときの代表ＳｏＣは、ＳｏＣの中央値１５．４である。

窓枠ＦＷを１データ分移動させ、位置ＷＰ＿３に設定する。以降、上記と同様にして電圧の平均を計算し、代表ＳｏＣを算出する。

最後の位置ＷＰ＿ｋに窓枠ＦＷが設定され、電圧の平均の計算と代表ＳｏＣの算出を行うと、処理を終了する。最後の位置ＷＰ＿ｋでは、平均電圧μＶ_ｍｖ＝（２．３８＋２．５９＋２．４５＋２．６０＋２．４５）／５）である。また、代表ＳｏＣは、ＳｏＣの中央値２．４５である。

図８に、上記の処理により取得された｛代表ＳｏＣ、平均電圧μＶ_ｍｖ｝のデータ列（ＯＣＶデータ）をプロットし、プロット点を結合したグラフの例を示す。このグラフ（ＯＣＶグラフ）は、ＳｏＣに対するＯＣＶの推定値を表す。この例では、グラフの右端のＯＣＶが、ＯＣＶの最大値Ｖｍａｘである。

このように、ソート後のＱＶデータから算出した移動平均グラフを、ＯＣＶの推定値のグラフとして用いることができる。

ＯＣＶ生成部２１２は、｛代表ＳｏＣ、平均電圧μＶ_ｍｖ｝のデータ列であるＯＣＶデータを、測定期間及び電池情報に関連づけることにより、電池状態データを生成する。ＯＣＶ生成部２１２は、生成した電池状態データを、電池状態ＤＢ２１８に格納する。なお、｛代表ＳｏＣ、平均電圧μＶ_ｍｖ｝のデータ列の代わりに、ＯＣＶのグラフを近似する関数式を計算し、計算した関数をＯＣＶデータとして用いてもよい。

電池情報は、一例として、ＯＣＶの推定に用いた充放電データ（図４参照）に基づく蓄電池１１２の代表温度を含む。代表温度は一例として平均温度μＴである。平均温度μＴは、ＯＣＶの推定に用いた充放電データの温度の平均を計算することで算出できる。代表温度として、最小温度、最大温度又は中心温度を用いてもよい。電池情報の他の例として、蓄電池１１２の種類を特定する情報を含んでもよい。測定期間は、一例として、ＯＣＶの推定に用いた充放電データの開始時刻から終了時刻までの期間である。測定期間は、測定データが取得された日の日付でもよい。

図９に、電池状態ＤＢ２１８に格納された電池状態データの例の表を示す。例えば、１番目の電池状態データは、２０ＸＸ年ＭＭ１月ＤＤ１日（測定期間１）の充放電データから生成されたＯＣＶデータと、平均温度μＴ１とを含む。２番目の電池状態データは、２０ＸＸ年ＭＭ２月ＤＤ２日（測定期間２）の充放電データから生成されたＯＣＶデータと、平均温度μＴ２とを含む。３番目の電池状態データは、２０ＸＸ年ＭＭ３月ＤＤ３日（測定期間３）の充放電データから生成されたＯＣＶデータと、平均温度μＴ３とを含む。４番目の電池状態データは、２０ＸＸ年ＭＭ４月ＤＤ４日（測定期間４）の充放電データから生成されたＯＣＶデータと、平均温度μＴ４とを含む。本装置で劣化状態評価処理（以下、評価処理）が行われるごとに、ＯＣＶ生成部２１２により電池状態データが生成され、電池状態ＤＢ２１８に格納される。一例として、測定期間１のＯＣＶデータは、使用開始時の初期の蓄電池１１２（すなわち、劣化がまだほとんど進んでいない蓄電池）のＯＣＶデータである。測定期間２、３、４の順に進み、測定期間が遅くなるほど、蓄電池１１２の劣化が進む。

図１０は、図９の測定期間１～４に対応する充放電データ、すなわち測定期間１～４のＯＣＶデータが生成される元となった充放電データをＱＶ平面にプロットしたグラフ例を示す。

図１１は、測定期間１～４に対応する充放電データをＳｏＣによりソートし、ソート後の充放電データをＱＶ平面にプロットしたグラフの例を示す。

図１２は、図９における測定期間１～４のＯＣＶデータをＱＶ平面にプロットしたグラフの例を示す。測定期間１のＯＣＶデータのＯＣＶの最大値Ｖｍａｘ１、測定期間２のＯＣＶデータのＯＣＶの最大値Ｖｍａｘ２、測定期間３のＯＣＶデータのＯＣＶの最大値Ｖｍａｘ３、測定期間４のＯＣＶデータのＯＣＶの最大値Ｖｍａｘ４が示されている。

劣化評価部２１３は、ＯＣＶ生成部２１２により生成されたＯＣＶデータを評価対象ＯＣＶデータとする。劣化評価部２１３は、電池状態ＤＢ２１８から、評価対象ＯＣＶデータ以外のＯＣＶデータの１つを基準ＯＣＶデータとして特定する。劣化評価部２１３は、評価対象ＯＣＶデータと、基準ＯＣＶデータとに基づき、蓄電池１１２の劣化状態（ＳｏＨ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）、すなわち健全性を評価する。つまり複数の測定期間に対応する複数のＯＣＶデータ（移動平均データ）間の相対的な変化に基づいて、蓄電池１１２の劣化状態を評価する。より詳細には、基準ＯＣＶデータに対応する測定期間の蓄電池１１２の劣化状態（基準劣化状態）を基準として、評価対象ＯＣＶデータに対応する測定期間の蓄電池１１２の劣化状態を評価する。これにより、基準劣化状態に対する相対的な定量評価を行う。

より詳細には、まず、劣化評価部２１３は、ＯＣＶの閾値を決定する。閾値は、一例として本装置の操作者（ユーザ）が入力装置から与えてもよいし、予め劣化評価部２１３からアクセス可能な記憶装置に格納されていてもよい。閾値の決め方は任意でよいが、ＱＶ平面において閾値を示す直線を配置したときに、評価対象ＯＣＶデータのグラフ及び基準ＯＣＶデータのグラフと交差する必要がある。

劣化評価部２１３は、基準ＯＣＶデータにおいて、ＯＣＶが当該閾値のときのＳｏＣを特定する。特定したＳｏＣを基準ＳｏＣとする。また、劣化評価部２１３は、評価対象ＯＣＶデータにおいて、ＯＣＶの値が当該閾値のときのＳｏＣを特定する。特定したＳｏＣを評価対象ＳｏＣとする。劣化評価部２１３は、評価対象ＳｏＣを、基準ＳｏＣに対して相対評価することにより、評価対象の測定期間における蓄電池１１２の劣化状態（ＳｏＨ）を算出する。劣化評価部２１３は、算出したＳｏＨを表す情報をメンテナンス計画部２１６及び表示部２１５に出力する。

ここで、ＳｏＨの算出式の例を、以下に示す。“／”は除算、“×”は乗算を表す。
ＳｏＨ（劣化状態）＝（評価対象ＳｏＣ／基準ＳｏＣ）×１００（％） 式（１）

つまり、基準ＳｏＣの値をＳｏＨ１００％と定義し、評価対象ＳｏＣの値を、基準ＳｏＣで規格化することにより、評価対象の測定期間のＳｏＨを算出する。

具体例として、基準ＯＣＶデータが測定期間１のＯＣＶデータであり、評価対象ＯＣＶデータが、測定期間２～４のそれぞれの場合における蓄電池１１２の劣化状態の算出例を示す。

図１３は、図１２のＱＶ平面に、ＯＣＶの閾値を表す直線を配置した例を示す。一例として、基準ＯＣＶデータ（測定期間１のＯＣＶデータ）の閾値におけるＳｏＣの値は、閾値の直線と基準ＯＣＶデータのグラフとの交点に対応し、８２．７（図のＪ１）である。同様にして、測定期間２のＯＣＶデータの閾値におけるＳｏＣの値は６９．４（図のＪ２）であり、測定期間３のＯＣＶデータの閾値におけるＳｏＣの値Ｊ３は７２．３（図のＪ３）であり、測定期間４のＯＣＶデータの閾値におけるＳｏＣの値は６６．６（図のＪ４）である。

ＯＣＶデータに閾値と同じ値が存在しないときは、補間によりＳｏＣの値を特定すればよい。また、閾値の直線とＯＣＶデータのグラフとの交点が複数あるときは、最も大きいＳｏＣを選択してもよいし、複数のＳｏＣの最小値又は平均を選択してもよい。蓄電池１１２の劣化が進むと、閾値でのＳｏＣの値が小さくなる。つまり、蓄電池１１２の劣化が進むと、同じ電圧でのＳｏＣが小さくなる。

測定期間２～４に対応する蓄電池１１２の劣化状態をＳｏＨ２～ＳｏＨ４とすると、以下のように計算される。
ＳｏＨ２＝（６９．４／８２．７）×１００＝８４．０（％）
ＳｏＨ３＝（５９．８／８２．７）×１００＝７２．３（％）
ＳｏＨ４＝（５５．１／８２．７）×１００＝６６．６（％）
なお、式（１）の定義から、測定期間１に対応する蓄電池１１２の劣化状態ＳｏＨ１は１００％である。

劣化評価部２１３は、算出したＳｏＨを、蓄電池１１２の測定期間、及び閾値におけるＳｏＣの値（評価対象ＳｏＣ）と対応づけて、劣化ＤＢ２１９に格納する。

図１４に劣化ＤＢ２１９の一例を示す。この例では、図９の各測定期間に対応するＳｏＨと評価対象ＳｏＣが格納されている。劣化ＤＢ２１９には、これまで算出された蓄電池１１２のＳｏＨと評価対象ＳｏＣの履歴が格納される。

表示部２１５は、劣化評価部２１３により算出された劣化状態（ＳｏＨ）を画面に表示する。また、表示部２１５は、劣化ＤＢ２１９におけるＳｏＨの履歴、又は評価対象ＳｏＣの履歴を表示してもよい。本装置のユーザは、例えば、表示部２１５に表示された情報に基づき、蓄電池１１２のＳｏＨの推移、又は評価対象ＳｏＣの推移等を把握できる。

メンテナンス計画部２１６は、劣化評価部２１３により算出されたＳｏＨに基づき、蓄電池１１２の稼働可否に関するメンテナンス情報を生成する。メンテナンス情報は、本実施形態に係る評価処理の出力情報の一例である。メンテナンス計画部２１６は、メンテナンス情報を、通信ネットワークを介して、蓄電システム１０１に対する監視システム３０１に送信する。

例えば、メンテナンス計画部２１６は、ＳｏＨの範囲を閾値Ａと、閾値Ｂを用いて３つに区切り、閾値Ａ以下の範囲１、閾値Ａより大きく閾値Ｂ以下の範囲２、閾値Ｂ以上の範囲３を得る。蓄電池１１２のＳｏＨが範囲１に属する場合は、蓄電池１１２の稼働は不可（すなわち、蓄電池１１２は寿命を迎えた）と判断して、故障アラートのメッセージを、監視システム３０１に送信する。ＳｏＨが範囲２に属する場合は、蓄電池１１２はまだ稼働可能であるが、メンテナンスが必要であると判断し、メンテナンス・コールのメッセージを監視システム３０１に送信する。ＳｏＨが範囲３に属する場合は、蓄電池１１２は現時点ではメンテナンスの必要はない（現状のままで稼働可能である）と判断する。この場合、メンテナンス計画部２１６は、監視システム３０１に、蓄電池１１２が正常である（蓄電池１１２に故障はなく、メンテナンスの必要もまだない）ことを示すメッセージを送信する。

ここに記載した蓄電池１１２の稼働可否を判断する方法は一例であり、他の方法を用いてもよい。例えば、今回算出されたＳｏＨと、過去の直前の１又は複数回の評価処理で算出されたＳｏＨとに基づき、ＳｏＨの平均、中央値、最大値、または最小値を算出し、算出した値と、ＳｏＨの範囲１～３とに基づき、同様の判断を行ってもよい。

メンテナンス計画部２１６は、メンテナンス情報以外の出力情報として、今回算出されたＳｏＨを示す情報を送信してもよいし、劣化ＤＢ２１９に格納されているＳｏＨの履歴を送信してもよい。本実施形態で例示した情報以外のデータを送信してもよい。

監視システム３０１は、蓄電池評価装置２０１から出力情報を受信し、受信した出力情報を画面に表示する。蓄電システム１０１の管理者は、出力情報を元に、蓄電システム１０１の状態を管理する。例えば、蓄電池１１２のメンテナンスが必要であると判断した場合、係員を手配し、蓄電池１１２のメンテナンスに行かせる。画面への表示の他、スピーカを介して故障アラート、メンテナンス・コール、または正常のメッセージ音を出力してもよい。また蓄電池１１２が稼働不可の場合は赤色、蓄電池１１２が稼働可能であるがメンテナンスが必要な場合は黄色、および蓄電池１１２が正常な場合は緑色など、画面に色を表示（例えば点灯）させることで、蓄電池１１２の稼働状態を直感的に理解しやすくしてもよい。

ここでは監視システム３０１を蓄電池評価装置２０１とは別に設けていたが、監視システム３０１の機能を蓄電池評価装置２０１に組み込み、両者を一体化させてもよい。

なお、本装置のユーザが、表示部２１５に表示された情報に基づき、蓄電池１１２の劣化状態を確認した後、蓄電池１１２の劣化状態に応じた連絡を、監視システム３０１の管理者に行ってもよい。例えば、蓄電池１１２のメンテナンスが必要あると判断した場合は、監視システム３０１の管理者にその旨の連絡を行ってもよい。その場合、管理者は、ユーザから受けた連絡に基づき、蓄電池１１２のメンテナンスのための手続きを行ってもよい。

（変形例）
評価対象ＳｏＣを算出するためのＯＣＶの閾値を決定するためのバリエーションを示す。

評価対象となるＯＣＶデータの最大電圧を特定する（ここでは最大電圧ｒと呼ぶ）。最大電圧は、基本的にはＯＣＶデータのグラフ（ＯＣＶグラフ）を描いたときに、ＳｏＣの大きい側におけるグラフの末端もしくはその付近の電圧である。同様にして、電池情報ＤＢ２１８における過去の各ＯＣＶデータについても各々の最大電圧（ここではｒ－１個のＯＣＶデータがあったとして、最大電圧１～ｒ－１と呼ぶ）を特定する。これらの最大電圧１～ｒのうちの最小値を、上記の閾値に決定する。この理由は以下の通りである。閾値が大きいと、ＯＣＶグラフによっては、閾値の直線と交わらない場合がある（この場合、当該ＯＣＶグラフに対して評価対象ＳｏＣ又は基準ＳｏＣを特定できなくなる）。一方、できるだけ大きなＯＣＶの値でのＳｏＣを比較することで、より高精度な蓄電池の劣化評価が可能である。そこで、最大電圧１～ｒのうちの最小値を閾値とすることで、すべてのＯＣＶデータに対して同一の基準での高精度な劣化評価が可能になる。以下、前述した図１２を用いて、具体例を説明する。

一例として、評価対象となるＯＣＶデータが測定期間４のＯＣＶデータであり、測定期間１～３のＯＣＶデータが過去のＯＣＶデータであるとする。この場合、測定期間１～４のＯＣＶの最大値Ｖｍａｘ１～Ｖｍａｘ４のうちの最小値（ｍｉｎとする）は、最大値Ｖｍａｘ１である。したがって、この場合、最大値Ｖｍａｘ１を上記の閾値とする。

なお、評価処理の回数が進むにつれ、最小値ｍｉｎが変わる場合もあり得る。その場合は、過去の各測定期間について、変更後の閾値に基づきＳｏＨを再算出し、劣化ＤＢ２１９を更新してもよい。

図１５は、蓄電池評価装置２０１の動作の一例のフローチャートである。

データ取得部２１１は、蓄電システム１０１から受信する充放電指令値及び測定データ（電圧、充電量（ＳｏＣ）、温度、温度等）を取得し、充放電データとして充放電情報ＤＢ２１７に格納する（ステップＳ１１）。

蓄電池評価装置２０１は、開始条件が成立すると（ステップＳ１２のＹＥＳ）、蓄電池１１２の劣化状態評価処理（評価処理）を開始する。開始条件は何でもよい。一例として、本装置２０１にユーザから開始指示が与えられたことでもよい。または、充放電情報ＤＢ２１７におけるデータの保存の日付が変わったことでもよい。蓄電池１１２が電力系統用ではなく、自動車、鉄道又は産業機器などのマシンに用いられるものである場合に、マシンの動力源の稼働が終了したことでもよい。開始条件が成立しない場合は（ステップＳ１２のＮＯ）、ステップＳ１１に戻る。

評価処理が開始されると、ＯＣＶ生成部２１２は、充放電情報ＤＢ２１７において、評価対象の測定期間の充放電データを特定する（ステップＳ１３）。一例として、トリガが、日付が変わったことである場合、日付が変わる前の２４時間分の充放電データを特定する。トリガがマシンの動力源の稼働が終了したことである場合、マシンの稼働が開始してから当該終了するまでの充放電データを特定する。あるいは、本装置２０１のユーザが開始時刻と終了時刻との範囲によって、評価処理の対象となる充放電データを特定してもよい。

ＯＣＶ生成部２１２は、特定した充放電データに基づき、充電量（ＳｏＣ）と電圧とを含む時系列のデータ列を、ＱＶデータ（図５参照）として生成する（同ステップＳ１３）。

ＯＣＶ生成部２１２は、生成したＱＶデータ（ＳｏＣと電圧とを含むデータ列）を、ＳｏＣの昇順にソートする（ステップＳ１４）。

ＯＣＶ生成部２１２は、ソート後のＱＶデータに基づき、移動平均用の窓枠を用いて、電圧の移動平均を計算する。具体的には、窓枠を初期位置に設定し、窓枠内の電圧の平均値と、代表ＳｏＣ（例えば窓枠内のＳｏＣの中央値）とを計算する。これを、窓枠を一定幅で移動させながら計算する。すなわち、ＳｏＣに対する電圧の移動平均を計算する（ステップＳ１５）。これにより、｛代表ＳｏＣ、平均電圧μＶ_ｍｖ｝のデータ列を生成する（ステップＳ１６）。このデータ列は、ＳｏＣに対する電圧（ＯＣＶ）の推移を表すＯＣＶデータ（移動平均データ）である。ＯＣＶ生成部２１２は、生成したＯＣＶデータを、評価対象の測定期間及び平均温度μＴ等に対応づけて電池状態データとし、電池状態ＤＢ２１８に格納する。平均温度μＴは、ステップＳ１３で特定した充放電データに含まれる温度を平均することにより求めればよい。

劣化評価部２１３は、ＯＣＶ生成部２１２により生成されたＯＣＶデータと、電池状態ＤＢ２１８における過去の特定のＯＣＶデータ（例えば１回目の評価処理のＯＣＶデータ）と、ＯＣＶの閾値とに基づいて、蓄電池１１２の劣化状態（ＳｏＨ）を算出する。

今回が１回目の評価処理である場合は、ＳｏＨとして初期値である１００％を算出する。算出したＳｏＨを、評価対象の測定期間及び評価対象ＳｏＣ等と関連づけて、劣化ＤＢ２１９に格納する。評価対象ＳｏＣは、ＯＣＶデータにおいてＯＣＶの閾値に対応するＳｏＣである。なお、閾値は、前述した実施形態の方法で決定してもよいし、変形例に示した方法で決定してもよい。

今回が２回目以降の評価処理である場合は、ＯＣＶ生成部２１２により生成されたＯＣＶデータにおいてＯＣＶの閾値に対応するＳｏＣ（評価対象ＳｏＣ）を特定する。そして、１回目の評価処理のＯＣＶデータにおける評価対象ＳｏＣを基準ＳｏＣとする。特定した評価対象ＳｏＣと、基準ＳｏＣとの比に基づき、前述した式（１）によりＳｏＨを算出する。算出したＳｏＨを、評価対象の測定期間及び評価対象ＳｏＣ等と関連づけて、劣化ＤＢ２１９に格納する。算出したＳｏＨ、又は劣化ＤＢ２１９に格納されているＳｏＨの履歴を、表示部２１５に表示してもよい。

メンテナンス計画部２１６は、劣化評価部２１３により算出されたＳｏＨに基づき、蓄電池１１２の稼働状態を判断する。蓄電池１１２が稼働可であれば、ステップＳ１１に戻る。蓄電池１１２が稼働可であるが、蓄電池１１２の余寿命期間内にメンテナンスの必要があると判断した場合は、メンテナンス・コールのメッセージを監視システム３０１に送信し（ステップＳ１９）、ステップＳ１１に戻る。蓄電池１１２が稼働不可のときは、故障アラートのメッセージを監視システム３０１に送信し（ステップＳ２０）、本処理を終了する。

以上、本実施形態によれば、稼働中の蓄電池１１２の測定データからＯＣＶデータ（ＯＣＶとＳｏＣを対応づけたデータ）を模擬的に生成し、ＯＣＶの閾値に対応するＳｏＣを特定する。蓄電池１１２の初期からのＳｏＣの推移で、劣化状態を定量的に評価する。これにより、教師データを用いることなく、初期に対する相対評価としての劣化状態の定量評価を実現できる。また、本実施形態では、蓄電池の種類や電極の材料も問わない。よって、新たな蓄電池が評価の対象となった場合でも、早期に蓄電池の劣化評価を開始することが可能となる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の劣化評価部２１３は、蓄電池１１２の代表温度（図９参照）を用いて、蓄電池１１２の劣化状態（ＳｏＨ）を算出する。ここでは代表温度として平均温度を用いるが、最小温度、最大温度又は中心温度などでもよい。以下、劣化評価部２１３の処理の例を示す。

［例１］評価対象の測定期間の蓄電池１１２の平均温度（平均温度μＴ＿２とする）を、前回に評価処理を行った測定期間の蓄電池１１２の平均温度（平均温度μＴ＿１とする）と比較する。

平均温度μＴ＿２が平均温度μＴ＿１から変化していない場合（すなわち平均温度μＴ＿２が平均温度μＴ＿１と同じであれば）、第１の実施形態と同様にしてＳｏＨを算出する。平均温度μＴ＿２から平均温度μＴ＿１から変化していない（平均温度μＴ＿２が平均温度μＴ＿１と同じ）とは、これらの差が一定値未満であることを意味する。また、平均温度μＴ＿２が平均温度μＴ＿１から変化している（平均温度μＴ＿２が平均温度μＴ＿１と異なる）とは、これらの差が一定値以上であることを意味する。

一方、平均温度μＴ＿２が平均温度μＴ＿１から変化している場合（すなわち平均温度μＴ＿２が平均温度μＴ＿１と異なる場合）、評価対象の測定期間について算出したＳｏＨ（ＳｏＨ＿２）を、前回の評価処理で算出したＳｏＨ（ＳｏＨ＿１とする）と同じにする。すなわち。今回の評価処理のＳｏＨの値をＳｏＨ＿１と同じにする（すなわち、前回の評価処理のＳｏＨ＿１を引き継ぐ）。これは、充放電指令値の分布の変化に起因して、蓄電池１１２に温度変化が生じたことが、ＳｏＨ＿２とＳｏＨ＿１に違いが生じた主な原因と考えられる。この場合、蓄電池１１２の劣化状態の差は小さく、同一と見なしても問題ないと考えられる。

そして、次回以降の評価処理のため、ＳｏＨの補正係数を、ＳｏＨ＿１とＳｏＨ＿２とに基づき算出する。例えば、補正係数をα１とすると、α１＝ＳｏＨ＿２／ＳｏＨ＿１である。

次回の評価処理における平均温度（平均温度μＴ＿３とする）が、今回の評価処理の平均温度μＴ＿２から変化がなければ、次回の評価処理では第１の実施形態と同様にしてＳｏＨを算出した後に、補正係数α１を乗じる。補正されたＳｏＨを、次回の評価処理におけるＳｏＨ＿３とする。あるいは、補正係数α１を用いずに、今回の評価処理で用いたＯＣＶデータを新たな基準にして、次回の評価処理で劣化評価を行うことも可能である。いずれの方法も、今回の評価処理のＯＣＶデータ及び劣化状態を基準として、次回の評価処理のＯＣＶデータに対して劣化状態を算出していることに相当する。

なお、次回の評価処理における平均温度μＴ＿３が、今回の評価処理の平均温度μＴ＿２から変化している場合は、次回の評価処理のＳｏＨを、今回の評価処理のＳｏＨ＿２と同じにする。そして、上記と同様にして、今回の評価処理のＳｏＨ＿２と、次回の評価処理のＳｏＨ＿３とに基づき、補正係数を算出する。補正係数をα２とすると、α２＝ＳｏＨ＿３／ＳｏＨ２である。以降、評価処理を行うごとに、蓄電池１１２の平均温度が前回から変化しているか否かに応じて、同様の処理を繰り返す。本例では、空調設備等の使用により、蓄電池１１２の環境温度は一定になるよう管理されている場合を想定する。この場合、蓄電池の温度変化は、長期傾向としての温度推移に相当し、平均温度の変化が短期に頻繁に起こらない。

［例２］劣化評価部２１３は、図１の電池状態ＤＢ２１８（図９参照）に基づき、複数の測定期間を、それぞれの平均温度に基づいて、グループ分けする。各グループには同じ平均温度の測定期間が属する。劣化評価部２１３は、評価対象の測定期間と同じ平均温度のグループを特定する。

特定したグループに属する測定期間のうちの１つ（例えばグループにおいて最初の測定期間）を基準測定期間とし、当該基準測定期間の評価対象ＳｏＣを、基準ＳｏＣとする。そして、当該基準測定期間のＳｏＨを基準として、第１の実施形態と同様の方法で、ＳｏＨを算出する。特定したグループが、蓄電池１１２の一番始めの測定期間と同じグループであれば、当該基準測定期間のＳｏＨは１００％である。一方、特定したグループがそれ以外のグループであれば、当該基準測定期間のＳｏＨは、そのグループが新たに作成された際に直前の測定期間から引き継がれたＳｏＨである（詳細は以下の説明を参照）。

評価対象の測定期間の平均温度と同じ平均温度のグループが存在しない場合、評価対象の測定期間のＳｏＨを、前回の（直前の）測定期間の評価処理で算出したＳｏＨと同じにする（前回のＳｏＨを引き継ぐ）。そして、当該平均温度の新たなグループを生成し、この時点では当該評価対象の測定期間のみが、このグループに属する。次回以降の評価処理では、当該測定期間が基準測定期間となり、基準測定期間のＳｏＨは、上記の引き継がれたＳｏＨである。次回以降の評価処理において、評価対象の測定期間に対して当該グループが特定された場合、上記基準測定期間の評価対象ＳｏＣを基準ＳｏＣ、当該測定期間のＳｏＨを基準として、ＳｏＨを算出する。つまり、グループに最初に追加された測定期間のＯＣＶデータ及び劣化状態を基準として、２番目以降に追加される測定期間のＯＣＶデータに対して劣化状態を算出する。

図１６は、第２の実施形態に係る蓄電池評価装置の動作の一例のフローチャートである。第１の実施形態に係る図１５のフローチャートのステップＳ１６、Ｓ１７間にステップＳ２１が追加されている。

ステップＳ２１では、評価対象の測定期間における蓄電池１１２の平均温度を計算する。続くステップＳ１７では、前述した例１又は例２の処理を用いて、評価対象の測定期間におけるＳｏＨを計算する。以降の処理は、第１の実施形態と同様である。

本実施形態によれば、評価対象の測定期間の平均温度を用いてＳｏＨを算出することにより、より高精度に蓄電池１１２を評価することが可能となる。

（第３の実施形態）
ＯＣＶ生成部２１２で生成したＯＣＶデータにおけるＯＣＶのばらつきが大きい場合（単調増加のＳｏＣに対し、ＯＣＶ（すなわち平均電圧μＶ_ｍｖ）が単調増加でない場合）、閾値におけるＳｏＣ（評価対象ＳｏＣ）を高精度に特定できず、結果として高精度な劣化状態の評価ができなくなる可能性がある。例えば図１２に示したＱＶ平面においてＯＣＶが上下に大きく変動しながら上昇するようなＯＣＶグラフが考えられる。このようなことが起こる主な要因は窓枠内の充放電指令値（電力値）の分布が偏っていることにある。窓枠を用いて移動平均を計算する際、窓枠の位置によっては充放電指令値の分布が偏ることがあり、このような場合に、ＯＣＶのばらつきが大きくなる事象が発生する。

そこで、本実施形態では、移動平均を計算する際、窓枠内の充放電指令値の分布の偏りを極力小さくしてから、窓枠内の平均電圧（ＯＣＶ）を計算する。これにより、全体として単調増加又はこれに近いＯＣＶデータを獲得できる。以下、本実施形態について詳細に説明する。

図１７は、第３の実施形態に係る蓄電池評価装置２０１のブロック図である。図１に対してトリミング処理部２１４が追加されている。その他のブロックは図１と同じ名称であり、同一の符号を付して、拡張又は変更された処理を除き、説明を適宜省略する。

トリミング処理部２１４は、評価対象の測定期間内の充放電指令値の分布（第１分布）を算出する。例えば横軸が充放電指令値、縦軸を頻度（又は確率密度）とする分布を算出する。充放電指令値の分布が正規分布であると仮定し、当該分布を近似する正規分布のパラメータを算出してもよい。また、トリミング処理部２１４は、当該測定期間のうち窓枠に対応する部分期間内の充放電指令値の分布（第２分布）を算出する。トリミング処理部２１４は、第２分布が第１分布と等価であるかどうかを判断する。一例として第２分布と第１分布の充放電指令値の平均値が同じか否かを統計的な検定により評価し、同じであれば第２分布は第１分布と等価であると判断する。簡易な方法として、各分布の平均値の差が一定値未満であれば両分布は等価であると判断してもよい。第２分布が第１分布と等価であれば、第１の実施形態と同様に、窓枠の位置に対して、窓枠内の電圧値を用いて平均電圧を計算する。

一方、第２分布が第１分布と等価でないと判断した場合、トリミング処理部２１４は以下の処理を行う。図１８（Ａ）にこの場合の第１分布、図１８（Ｂ）に第２分布の例を示す。図における頻度は確率密度でもよい。トリミング処理部２１４は、第２分布が第１分布と等価となるように、窓枠内の充放電指令値の一部を外れ値として除去するトリミング処理を行う。例えば窓枠内の充放電指令値において、平均値から最も離れた充放電指令値を１つ除去する。除去後の充放電指令値の第２分布が、第１分布と等価であるかを判断する。第２分布が第１分布と等価になるまで、窓枠内の充放電指令値の選択及び削除を繰り返し行う。第２分布が第１分布と等価になったら、トリミング処理で残った充放電指令値に対応する電圧に基づき、ＯＣＶ生成部２１２は、平均電圧（ＯＣＶ）を計算する。このように差が一定値未満になるまで（両分布が等価と判断されるまで）、充放電指令値の選択と削除を繰り返す。

このようなトリミング処理により、窓枠内の充放電指令値の分布の偏りを調整し、その後、移動平均を計算することで、ＯＣＶのばらつきが小さいＯＣＶデータを生成することができる。ＯＣＶのばらつきが小さいＯＣＶデータは、単調増加又はこれに近いＯＣＶデータである。

上述した処理では、窓枠内の充放電指令値の分布（第２分布）の偏りを調整したが、他の手法でもよい。例えば、第２分布が第１分布と等価でない場合に、この窓枠の位置での平均電圧を用いない（ＯＣＶデータに含めない）ことも可能である。これもトリミング処理の一形態である。これによっても、ＯＣＶのばらつきが小さいＯＣＶデータを生成することができる。

図１９は、第３の実施形態に係る蓄電池評価装置の動作の一例のフローチャートである。第１の実施形態に係る図１５のフローチャートのステップＳ１５、Ｓ１６間に、ステップＳ２２及びＳ２３が追加されている。ステップＳ２２では、評価対象の測定期間内の充放電指令値の分布（第１分布）と、窓枠内の充放電指令値の分布（第２分布）とを生成し、第２分布が第１分布と等価か否かを、前述した方法により判断する（Ｓ２２）。第２分布が第１分布に等価でない窓枠の位置があれば、その位置での窓枠に対しては、前述したトリミング処理を行う（ステップＳ２３）。移動平均を計算するすべての窓枠の位置で、両分布の等価判断と、両分布が等価でない場合に行うトリミング処理とが完了したら（ＹＥＳ）、ステップＳ１６に進む。本実施形態のステップＳ２２、Ｓ２３は、第２の実施形態のフローチャート（図１６）に追加することも可能である。

以上、本実施形態によれば、ＯＣＶのばらつきが小さくなるようにＯＣＶデータを生成することで、ＳｏＨを高精度に算出することができる。

（第４の実施形態）
第１～第３の実施形態では、ＳｏＣに対する電圧の代表データの例として移動平均データを算出し、これをＯＣＶデータ（ＯＣＶの推定データ）とした。しかしながら、ＯＣＶデータは、移動平均以外の方法で算出することも可能である。一例として、｛ＳｏＣ、Ｖ｝のデータ列を一次関数で近似し、その一次関数をＯＣＶデータとしてもよい。データ列はソート前のものでもよいし、ソート後のものでもよい。一次関数による近似はデータ列の全てを用いてもよいし、データ列の一部を用いてもよい。例えばデータ列のうち、複数の特定のＳｏＣ値に対応するデータをサンプリングにより選択し、選択したデータのみを用いてもよい。一例として、ＳｏＣ＝２０％、８０％に対応する２つのデータを選択し、選択したデータが表す２点を結ぶ直線を、一次関数として算出してもよい。ここでは一次関数によってデータ列を近似したが、２次以上の高次の関数でデータ列を近似してもよい。

一次関数を代表データ（ＯＣＶデータ）として用いた場合の劣化状態の評価例を示す。この場合、評価対象ＳｏＣとしては、第１～第３の実施形態と同様に、閾値におけるＳｏＣを用いてもよい。

他の方法として、評価対象ＳｏＣの代わりに、評価対象電圧を定義し、評価対象電圧を相対評価することで、劣化状態を評価してもよい。評価対象電圧は、例えば特定のＳｏＣを閾値ＳｏＣと定義し、閾値ＳｏＣに対応する電圧を一次関数において、評価対象電圧として特定する。基準となる測定期間の評価対象電圧を基準電圧とし、基準電圧と、評価対象となる測定期間の評価対象電圧との比を計算する。この比を評価対象となる測定期間の劣化状態とする。評価対象電圧は上記の定義に限定されない。例えば、一次関数の最大電圧の値を評価対象電圧としてもよい。

別の方法として、一次関数の傾きを評価対象傾きと定義する。基準となる測定期間の評価対象傾きを基準傾きとし、基準傾きと、評価対象となる測定期間の評価対象傾きとの比を計算する。この比を評価対象となる測定期間の劣化状態とする。

このように、本実施形態は、複数の測定期間に対応する複数の代表データ間の相対的な変化に基づいて、蓄電池１１２の劣化状態を評価する。代表データは、移動平均データでも、一次関数でも、その他のデータでもよい。また、前述した評価対象電圧又は評価対象傾きを用いた劣化評価は、第１～第３の実施形態にも適用可能である。

（ハードウェア構成）
図２０は、本発明の実施形態に係る蓄電池評価装置のハードウェア構成例を示す。このハードウェア構成は、第１～第４の実施形態に係る蓄電池評価装置に用いることができる。図２０のハードウェア構成はコンピュータ１５０として構成される。コンピュータ１５０は、ＣＰＵ１５１、入力インタフェース１５２、表示装置１５３、通信装置１５４、主記憶装置１５５、外部記憶装置１５６を備え、これらはバス１５７により相互に通信可能に接続される。

入力インタフェース１５２は、蓄電池で測定された測定データを、配線等を介して取得する。入力インタフェース１５２は、ユーザが本装置に指示を与える操作手段でもよい。操作手段の例は、キーボード、マウス、タッチパネルを含む。通信装置１５４は、無線または有線の通信手段を含み、蓄電システム１０１と有線または無線の通信を行う。通信装置１５４を介して、測定データを取得してもよい。入力インタフェース１５２及び通信装置１５４は、それぞれ別個の集積回路等の回路で構成されていてもよいし、単一の集積回路等の回路で構成されてもよい。表示装置１５３は、例えば液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、ＣＲＴ表示装置等である。表示装置１５３は、図１の表示部２１５に対応する。

外部記憶装置１５６は、例えば、ＨＤＤ、ＳＳＤ、メモリ装置、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＤＶＤ－Ｒ等の記憶媒体等を含む。外部記憶装置１５６は、蓄電池評価装置の各処理部の機能を、プロセッサであるＣＰＵ１５１に実行させるためのプログラムを記憶している。また、蓄電池評価装置が備える各ＤＢも、外部記憶装置１５６に含まれる。ここでは、外部記憶装置１５６を１つのみ示しているが、複数存在しても構わない。

主記憶装置１５５は、ＣＰＵ１５１による制御の下で、外部記憶装置１５６に記憶された制御プログラムを展開し、当該プログラムの実行時に必要なデータ、当該プログラムの実行により生じたデータ等を記憶する。主記憶装置１５５は、例えば揮発性メモリ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等）または不揮発性メモリ（ＮＡＮＤフラッシュメモリ、ＭＲＡＭ等）など、任意のメモリまたは記憶部を含む。主記憶装置１５５に展開された制御プログラムがＣＰＵ１５１により実行されることで、蓄電池評価装置２０１の各処理部の機能が実行される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０１：蓄電システム
１１１：制御部
１１２：蓄電池
１１３：交直変換機
２０１：蓄電池評価装置
２１１：データ取得部
２１２：ＯＣＶ生成部（データ生成部）２１２
２１３：劣化評価部
２１４：トリミング処理部
２１５：表示部
２１６：メンテナンス計画部
２１７：充放電情報ＤＢ
２１８：電池状態ＤＢ
２１９：劣化ＤＢ
３０１：監視システム
４０１：ＳＣＡＤＡ
５０１：電力系統
１５１：ＣＰＵ
１５２：入力インタフェース
１５３：表示装置
１５４：通信装置
１５５：主記憶装置
１５６：外部記憶装置
１５７：バス

Claims (11)

1. 充放電指令値に従って充放電制御される蓄電装置から測定期間において充放電時に測定される電圧値に基づき、前記蓄電装置の充電量と前記電圧値とを含むデータ列を取得するデータ取得部と、
   前記データ列に基づき、前記充電量に対する前記電圧値の移動平均データまたは前記充電量と前記電圧値との関係を近似する関数を生成するデータ生成部と、
   複数の前記測定期間に対応する複数の前記移動平均データ間又は複数の前記関数間の相対的な変化に基づいて、前記蓄電装置の劣化状態を評価する状態評価部と、
   を備えた情報処理装置。
2. 前記データ生成部は、前記データ列を前記充電量の順にソートし、ソートされたデータ列に基づき、前記移動平均データを生成する
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記状態評価部は、前記電圧値の閾値に対応する前記充電量を、複数の前記移動平均データにおいて特定し、特定した前記充電量間の相対的な変化に基づいて、前記蓄電装置の劣化状態を評価する
   請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記閾値は、複数の前記移動平均データの最大電圧のうちの最小値である
   請求項３に記載の情報処理装置。
5. 複数の前記移動平均データのうち第１の移動平均データは、複数の前記測定期間のうち第１の測定期間に対応し、第２の移動平均データは、第２の測定期間に対応し、
   前記状態評価部は、前記第１の移動平均データの前記閾値における前記充電量に対する、前記第２の移動平均データの前記閾値における前記充電量の比に基づき、前記第２の測定期間における前記蓄電装置の劣化状態を評価する
   請求項３又は４に記載の情報処理装置。
6. 前記データ生成部は、前記ソートされたデータ列における位置に窓枠を適用し、前記窓枠内のデータ列に基づいて前記電圧値の平均を計算し、前記窓枠の位置の移動と前記平均の計算を繰り返すことにより、前記移動平均データを生成する
   請求項２に記載の情報処理装置。
7. 前記測定期間内の充放電指令値の第１分布と、前記測定期間のうち前記位置の前記窓枠に対応する部分期間内の充放電指令値の第２分布とを算出し、前記第２分布が前記第１分布と等価か否かを判断し、前記第２分布と前記第１分布とが等価でない場合は、前記第２分布が前記第１分布に等価になるように前記部分期間内の充放電指令値のトリミング処理を行うトリミング処理部を備え、
   前記データ生成部は、前記第２分布が前記第１分布と等価になった場合は、前記部分期間内の前記トリミング処理後の充放電指令値に対応するデータに基づいて前記平均を計算する
   請求項６に記載の情報処理装置。
8. 前記測定期間内の充放電指令値の第１分布と、前記測定期間のうち前記位置の前記窓枠に対応する部分期間内の充放電指令値の第２分布とを算出し、前記第２分布が前記第１分布と等価か否かを判断するトリミング処理部を備え、
   前記データ生成部は、前記第２分布が前記第１分布と等価でない場合は、前記位置の前記窓枠における前記電圧値の平均を用いずに、前記移動平均データを生成する
   請求項６に記載の情報処理装置。
9. 前記データ取得部は、前記蓄電装置から前記蓄電装置の温度情報を取得し、
   前記データ生成部は、前記測定期間における前記蓄電装置の代表温度を計算し、
   前記状態評価部は、第１～第３の測定期間の順番に前記蓄電装置の劣化状態評価を行い、前記第２の測定期間の前記代表温度が前記第１の前記代表温度から変化した場合は、前記第２の測定期間の前記劣化状態を、前記第１の測定期間の前記劣化状態と同じに決定し、前記第２の測定期間の前記移動平均データ又は前記関数を基準として前記第３の測定期間の前記劣化状態を評価する、
   請求項１～８のいずれか一項に記載の情報処理装置。
10. 充放電指令値に従って充放電制御される蓄電装置から測定期間において充放電時に測定される電圧値に基づき、前記蓄電装置の充電量と前記電圧値とを含むデータ列を取得し、
    前記データ列に基づき、前記充電量に対する前記電圧値の移動平均データまたは前記充電量と前記電圧値との関係を近似する関数を生成し、
    複数の前記測定期間に対応する複数の前記移動平均データ間又は複数の前記関数間の相対的な変化に基づいて、前記蓄電装置の劣化状態を評価する
    情報処理方法。
11. 充電又は放電を指示する充放電指令値に応じて充放電する蓄電装置と、
    情報処理装置とを備え、
    前記情報処理装置は、前記蓄電装置から測定期間において充放電時に測定される電圧値に基づき、前記蓄電装置の充電量と前記電圧値とを含むデータ列を取得するデータ取得部と、
    前記データ列に基づき、前記充電量に対する前記電圧値の移動平均データまたは前記充電量と前記電圧値との関係を近似する関数を生成するデータ生成部と、
    複数の前記測定期間に対応する複数の前記移動平均データ間又は複数の前記関数間の相対的な変化に基づいて、前記蓄電装置の劣化状態を評価する状態評価部と、
    を備えた情報処理システム。

Images