JP7266125B2 - 電気車両用バッテリーの動的容量を推定するための方法とそのシステム - Google Patents

Description

本願の発明主題は、概して、電気車両内に実装されるシステムに関し、より詳しくは、電気車両の一つ以上の用途について、電気車両内のバッテリーの一つ以上の動的容量を推定するための方法に関するが、これに限定されない。

現在、商用車事業者の多くが、電気駆動へ急速にシフトしている。この電気駆動とは、電気力を利用して、車両及び商用車の電気推進を可能とする駆動方式を意味する。商用車事業者によれば、該事業者が直面する最大の課題の一つとして、商用車の展開と維持管理に関する課題を挙げている。商用車展開と維持管理に直面した課題とは、該車両のバッテリー寿命と安全性を推定することである。バッテリーの寿命は、その性能とライフサイクルの目安となる。電気車両においては、そのバッテリーパックが非常に高価で、かつ、損傷し易い構成部品である。バッテリーパックとは、任意セット数の（好ましくは）同一のバッテリーあるいは個々のバッテリーセルのことをいう。電気車両のバッテリーパックは、一般的に、バッテリーの健全状態の８０％の域を超えて効率的な性能を産み出すことには不向きである。電気車両は、度重なる故障に遭遇し、バッテリーの健全状態がこの８０％の域を超えて低下する場合には、維持管理のため、多大の手間とコストが必要となる。また電気車両は、バッテリーの健全状態が６０％未満に低下した場合には、該車両が火災に見舞われるなどの安全上の問題を幾つか抱えている。

従来、電気車両バッテリーの容量は、該バッテリーの健全状態（ＳＯＨ）に対応する値未満となっている。該ＳＯＨは、エネルギーとパワーを送り出し、かつ、これを受容する該バッテリーの能力を映し出すものである。該ＳＯＨは、また、バッテリーの予期される利用可能な容量として定義することもできる。実時間で観た場合、該バッテリーの実際上の出力は、該バッテリーに影響を及ぼす一つ以上の要因により、該予期される利用可能な容量未満となっている。この一つ以上の要因とは、該バッテリーの内部抵抗並びに様々な操作状況下でのエネルギーロスであることがある。該バッテリーの様々な操作条件とは、該バッテリーの充電及び放電であることがある。バッテリー容量は、その高放電率、温度、経年劣化などにより低下する。

従来のシステムでは、該電気車両の走行距離を予測するための電気車両バッテリーの利用可能なエネルギーの推定は、該バッテリーのＳＯＨに基づいている。従来のシステムでは、該バッテリーパックの利用可能な容量は、該バッテリーのＳＯＨにより示される容量に相当するものと想定していることがある。しかしながら、該バッテリーの実際上の出力は、内部抵抗、熱、高放電率、温度、該電気車両の経年劣化などによるエネルギーロスによって、該バッテリーのＳＯＨ未満であると言える。例えば、該電気車両は、該バッテリー内の内部抵抗により、長距離走行を原因として加熱状態となり、該バッテリーの出力は、該ＳＯＨに匹敵しない場合がある。その結果、該電気車両は、その目的地に到達する前に、走行中に足留めされる場合がある。該バッテリーの実際上の出力は、該電気車両の異なる用途に応じて、そのＳＯＨ未満あるいはこれに等しくなる場合がある。該電気車両の異なった用途とは、例えば、その現時点での用途、その取扱いの優しい用途並びにその取扱いの激しい用途を包摂してもよい。従って、該電気車両により利用可能な該バッテリーの実際上の容量を推定可能な、また、該バッテリーの寿命及び該車両の故障インデックスを予測するシステムの必要性がある。

本願発明の開示セクションの背景技術に開示される情報は、本発明の凡その背景技術の理解向上のみを目的とし、該情報が、当業者にとって既知の従来技術を構成する旨を認知あるいはこれを示唆するものではないことに留意されたい。

実施の形態において、本発明は、電気車両の一つ以上の用途について、該電気車両用バッテリーの一つ以上の動的容量を推定するための方法に関する。本方法は、該電気車両バッテリーの健全状態データを受信するステップを有する。受信の際、本方法は、該バッテリーの一つ以上の電圧プロファイルを予測するステップを有する。該一つ以上の電圧プロファイルは、健全状態データ、該電気車両の地理的位置データ及び該バッテリーの一つ以上の負荷プロファイルの少なくとも一つに基づき予測される。さらに本方法は、該一つ以上の電圧プロファイルを利用して、該バッテリーの該一つ以上の動的容量を推定するステップを有する。

実施の形態において、本願発明は、電気車両の一つ以上の用途について、該電気車両用バッテリーの一つ以上の動的容量を推定するための推定ユニットに関する。該推定ユニットは、プロセッサーと該プロセッサーに通信可能に結合されたメモリーとを備える。該メモリーは、プロセッサーにより実行可能な指令を記憶し、実行時には、該指令により、該プロセッサーに該バッテリーの一つ以上の動的容量を推定させる。該推定ユニットは、該電気車両バッテリーの健全状態データを受信する構成としてもよい。該推定ユニットは、受信時に、該バッテリーの一つ以上の電圧プロファイルを予測する。該一つ以上の電圧プロファイルは、該健全状態データ、該電気車両の地理的位置データ、該バッテリーの一つ以上の負荷プロファイルの少なくとも一つに基づき予測される。さらに、該推定ユニットは、該一つ以上の電圧プロファイルを利用して、該バッテリーの該一つ以上の動的容量を推定する。

前述した発明の概略は、例示のみを目的とし、いかなる場合にも、限定されることを意図したものではない。上述した例示目的を目的とした側面、実施態様及び構成要素に加えて、添付の図面並びに以下の詳細な説明に基づき、更に他の側面、実施態様及び構成要素が明らかとなる。

本発明に組み込まれ、また、その一部を成す添付の図面は、例示目的の実施形態を示し、また、詳細な説明と共に、本発明に開示の原理を説明するために使役する。添付の図面において、符号の左端の桁数は、該符号が最初に登場する図面を明示する。添付の図面にわたって、同じ構成要素及び構成部品を参照するため、同じ符号が使用される。本発明の実施形態に基づくシステム及び／又は方法の幾つかの実施例を、例示のみを目的として、以下、説明する。添付の図面は、以下の通りである。

本発明の幾つかの実施の形態に基づく電気車両用バッテリーの一つ以上の動的容量を推定するための推定ユニットの周囲環境例を示す。 本発明の幾つかの実施の形態に基づく電気車両用バッテリーの一つ以上の動的容量を推定するための推定ユニットの詳細なブロック図を示す。 本発明の幾つかの実施の形態に基づき、電気車両の一つ以上の用途について、電圧プロファイルを予測するための実施例を示す。 本発明の幾つかの実施の形態に基づき、電気車両の一つ以上の用途について、電圧プロファイルを予測するための実施例を示す。 本発明の幾つかの実施の形態に基づき、電気車両の現時点での用途について、リアルタイム電圧プロファイルを予測するための実施例を示す。 本発明の幾つかの実施の形態に基づき、電気車両の一つ以上の用途について、電圧プロファイルを予測するための実施例を示す。 本発明の幾つかの実施の形態に基づき、一つ以上の用途について、電気車両バッテリーの一つ以上の動的容量を推定するための実施例を示す。 本発明の幾つかの実施の形態に基づき、一つ以上の用途について、電気車両バッテリーの一つ以上の動的容量を推定するための実施例を示す。 本発明の幾つかの実施の形態に基づき、一つ以上の用途について、バッテリーの寿命インデックスを確定するための実施例を示す。 本発明の幾つかの実施の形態に基づき、一つ以上の用途について、バッテリーの故障インデックスを予測するための実施例を示す。 本発明の幾つかの実施の形態に基づく電気車両用バッテリーの一つ以上の動的容量を推定するための方法例を示すフローダイアグラムを例示する。 本発明の開示内容と合致した実施形態を実行するためのコンピュータシステム例のブロック図を例示する。

当業者の方々には、本明細書のブロック図は、本願発明の原理を実現するシステム例を概念的に表したものであることを承知おき願いたい。また、フローチャート、フローダイアグラム、状態遷移ダイアグラム、疑似コード及びその他類似の説明資料は、コンピュータ読み出し可能媒体において大略表現可能で、かつ、コンピュータあるいはプロセッサー（明示的に開示されているか否かを問わず）により実行可能な様々なプロセスを表出するものと承知おき願いたい。

本明細書において、用語「例示の」は、「例、実例あるいは例示として使役する」との意味合いで使用されている。「例示の」として、本明細書に説明される本願発明主題の実施形態若しくは実施態様は、その他の実施の形態に鑑みて、必ずしも、最善のあるいは有益な形態として解釈されるわけではない。

本発明は、様々な変更形態及び代替形式に置き換え可能であるところ、添付の図面には、例示として、特定の実施形態が示されており、以下、これを詳細に説明する。なお、本願発明は、ここに開示の形式に限定されることを意図したものではなく、それとは逆に、本願発明の精髄と技術的範囲内に収まる全ての変更形態、均等形態並びに代替形態を網羅するものと理解されたい。

用語「から成る。」、「から成る・・・」あるいは該用語のその他多様な表現形式は、列記された構成部品あるいはステップを有するセットアップ、装置若しくは方法が、これらの構成部品あるいはステップのみを包含するばかりでなく、このようなセットアップあるいは装置若しくは方法に明示的には列記されない又はこれに内在的なその他の構成部品あるいはステップをも包含してもよいように、非排他的な包含を網羅することを意図している。換言すれば、「を有する」により先行されるシステムあるいは装置内の一つ以上の要素は、何ら制限されることなく、該システムあるいは装置内へのその他の要素あるいは追加の要素の存在を排除するものではない。

用語「を含む。」、「を含んだ・・・」あるいは該用語のその他多様な表現形式は、列記された構成部品あるいはステップを有するセットアップ、装置若しくは方法が、これらの構成部品あるいはステップのみを包含するばかりでなく、このようなセットアップあるいは装置若しくは方法に明示的には列記されない又はこれに内在的なその他の構成部品あるいはステップをも包含してもよいように、非排他的な包含を網羅することを意図している。換言すれば、「を含む」により先行されるシステムあるいは装置内の一つ以上の要素は、何ら制限されることなく、該システムあるいは装置内へのその他の要素あるいは追加の要素の存在を排除するものではない。

本発明に基づく実施形態の以下に述べる詳細な説明では、本明細書の一部を成し、本発明を実施する特定の実施形態が例示により示される添付図面に言及される。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施可能な程度に詳細に説明されるが、その他の実施形態も利用可能であり、かつ、本願発明の技術的範囲から逸脱することなく変更可能であることを了解されたい。このため、以下の説明は、限定される意味合いにおいて解釈されてはならない。

本願発明は、電気車両バッテリーの一つ以上の動的容量を推定するための推定ユニットに関する。ここに上梓されるユニットは、該電気車両バッテリーの健全状態データを受信する構成とする。該健全状態を受信の際、ここに上梓されるユニットは、一つ以上の用途について、一つ以上の電圧プロファイルを予測する。該一つ以上の電圧プロファイルを利用して、該一つ以上の用途について、該一つ以上の動的容量が推定される。該一つ以上の動的容量を推定すると、該一つ以上の被推定動的容量を利用して、該バッテリーの寿命インデックス及び故障インデックスが、該一つ以上の用途について確定される。ここに上梓されるユニットにより、ドライバーは、該電気車両バッテリーの維持管理に関連した問題を克服でき、また、維持管理に係るコストを全体的に低減可能となる。

図１は、電気車両バッテリーの一つ以上の動的容量を推定するための推定ユニット１０１の周囲環境１００を例示する。該周囲環境１００は、該推定ユニット１０１、バッテリー１０２、電気車両１０３、通信ネットワーク１０４を含んでよい。該周囲環境１００は、ドライバーにより運転される該電気車両１０３の車内であってよい。該電気車両は、自動車、キャブ、タクシー、自動二輪車、トラック、バスなどであってよい。ここに上梓される推定ユニット１０１は、電気車両（１０３）であるいかなる車両にも実装可能である。実施の形態において、該電気車両１０３は、バッテリーシステムを利用して走行する車両である。実施の形態において、該推定ユニット１０１は、クラウドベースのサーバー内に実装してもよい。一実施態様において、該推定ユニット１０１は、電力貯蔵システム（ＢＥＳＳ）内に実装してもよい。該ＢＥＳＳは、再充電可能なバッテリーシステムで、該電気車両１０３の運動エネルギー由来の電気エネルギーを貯蔵する目的で利用することもできる。例えば、該電気車両１０３は、ソース地点から目的地点までの運転に利用される電気自動車であってよい。該電気自動車は、該バッテリー１０２の放電により、その目的地点に到達する前に、足留め状態となる場合がある。該推定ユニット１０１を利用して、該電気車両１０３により走破可能な距離範囲を提供することで、該電気車両１０３の足留めを阻止することができる。一実施態様において、該電気車両１０３の距離範囲は、該バッテリー１０２に再充電が必要となる前に、該電気車両１０３あるいはハイブリッド車両が走破可能な距離を意味する。該推定ユニット１０１は、該バッテリー１０２及び該電気車両１０３と通信可能な状態であってよい。

一実施態様において、該推定ユニット１０１は、該通信ネットワーク１０４を介して、該バッテリー１０２及び該電気車両１０３と通信を行ってよい。一実施態様において、該推定ユニット１０１は、それぞれ専用の通信ネットワークを介して、該バッテリー１０２及び該電気車両１０３各々と通信を行ってもよい。一実施態様において、該通信ネットワーク１０４は、これに制限されることなく、直接相互接続、構内ネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、車載ネットワーク（ＣＡＮ）、無線ネットワーク（例えば、ワイヤレスアプリケーションプロトコルを利用した無線ネットワーク）、インターネット、類似のネットワークを含んでよい。

さらに、該推定ユニット１０１は、プロセッサー１０５、Ｉ／Ｏインターフェース１０６、メモリー１０７を含んでよい。実施形態によっては、該メモリー１０７を該プロセッサー１０５に通信可能状態で結合してもよい。該メモリー１０７は、該プロセッサー１０５により実行可能な指令を記憶し、本発明に開示のように、実行時には、該指令により、該推定ユニット１０１に、該電気車両１０３用バッテリー１０２の一つ以上の動的容量を推定させてもよい。一実施態様において、該メモリー１０７は、一つ以上のモジュール１０８とデータ１０９を含んでよい。該一つ以上のモジュール１０８は、該電気車両１０３用該バッテリー１０２の一つ以上の動的容量を推定するため、該データ１０９を利用して本発明に基づく方法ステップを実行する構成としてもよい。一実施態様において、該一つ以上のモジュール１０８は、該電気車両１０３用該バッテリー１０２の寿命インデックスを確定するため、該データ１０９を利用して本発明に基づく方法ステップを実行する構成としてもよい。一実施態様において、該一つ以上のモジュール１０８は、該電気車両１０３用該バッテリー１０２の故障インデックスを予測するため、該データ１０９を利用して本発明に基づく方法ステップを実行する構成としてもよい。一実施態様において、該一つ以上のモジュール１０８は、各々、該メモリー１０７外部にあって、かつ、該推定ユニット１０１と結合されるハードウェアユニットであってよい。該推定ユニット１０１は、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ノート型パソコン、スマートフォン、タブレット端末、電子書籍リーダー、サーバー、ネットワークサーバー、クラウドベースサーバーなどの様々な演算システムに実装してもよい。一実施態様において、該推定ユニット１０１は、該電気車両１０３内部に実装された専用サーバーであってよい。一実施態様において、該推定ユニット１０１は、クラウドベースサーバーを介して複数の電気車両と関連付けてもよい。該実施の形態において、該推定ユニット１０１は、該複数の電気車両それぞれと通信を行い、各電気車両内バッテリーの一つ以上の動的容量を推定してもよい。一実施態様において、該Ｉ／Ｏインターフェース１０６は、少なくとも一つの該プロセッサー１０５と結合され、入力信号及び／又は出力信号が伝達される。該入力信号及び該出力信号は、それぞれ、該推定ユニット１０１により受信されたデータ及び該推定ユニット１０１により送信されたデータを表すものであってよい。本発明に基づく一実施態様において、該推定ユニット１０１は、該Ｉ／Ｏインターフェース１０６を介して、データを送受信する構成としてもよい。被受信データは、この先の旅程情報、地理的位置データ、リアルタイムバッテリーデータなどから成るものであってよい。被送信データは、該一つ以上の動的容量、該寿命インデックス、該故障インデックスなどを含むものであってよい。

該推定ユニット１０１は、該電気車両１０３バッテリー１０２の健全状態データを受信する構成としてもよい。一実施態様において、該健全状態データは、該バッテリー１０２の状態全般及び新品のバッテリーと比べた特定性能を発揮する能力を反映する測定データである。一実施態様において、該バッテリー１０２は、該電気車両１０３の電気モーターにパワーを送り、該電気車両１０３を走行させるために利用される電気車両バッテリー（ＥＶＢ）であってよい。一実施態様において、該バッテリー１０２は、該電気車両１０３に内蔵してもよい。一実施態様において、該バッテリー１０２は、該電気車両１０３の取り外し可能なパーツであって良い。一実施態様において、該電気車両１０３は、推進のため、一つ以上の電気モーターを利用する車両である。該健全状態データを受領の際、該推定ユニット１０１は、該バッテリー１０２の一つ以上の電圧プロファイルを予測する構成としてもよい。一実施態様において、該一つ以上の電圧プロファイルは、該電気車両１０３の該一つ以上の用途それぞれにつき予測されてもよい。該一つ以上の用途は、該電気車両１０３の現時点での用途、該電気車両１０３の取扱いの優しい用途、該電気車両１０３の取扱いの激しい用途を包摂するものであってよい。例えば、該電気車両１０３の該一つ以上の用途は、ドライバーの速度に依拠してもよい。該電気車両１０３の現時点での用途に係る速度を５０ｋｍ／ｈｒとしてもよいと考察する。同様に、該電気車両１０３の取り扱いの優しい用途に係る速度を４０ｋｍ／ｈｒとしてもよい。該電気車両１０３の取り扱いの激しい用途に係る速度を８０ｋｍ／ｈｒとしてもよい。一実施態様において、該電気車両１０３の該一つ以上の用途は、また、運転時の癖、天候状態、季節、路面状態他などの要因に依拠してもよい。例えば、該運転時の癖は、運転の優しいドライバーあるいは攻撃的なドライバーであり得る該電気車両１０３のドライバーの癖であってよい。一実施態様において、該路面状態が陥没の多い凸凹状態である場合に、用途は激しい用途としてもよい。一実施態様において、該一つ以上の電圧プロファイルは、該健全状態データ、地理的位置データ及び該バッテリー１０２の該一つ以上の負荷プロファイルの少なくとも一つに基づき予測されてもよい。該地理的位置データは、該電気車両１０３と連携した全地球測位システム（ＧＰＳ）により提供される該電気車両１０３の位置データであってよい。一実施態様において、該ＧＰＳは、該電気車両１０３に内蔵してもよい。該一つ以上の電圧プロファイルを予測する際、該推定ユニット１０１は、該一つ以上の用途につき、該バッテリー１０２の該一つ以上の動的容量を推定する構成としてもよい。一実施態様において、該一つ以上の動的容量は、該電気車両１０３の利用あるいは走行のために、前記バッテリー１０２から抽出可能な該バッテリー１０２の容量である。例えば、一般的に、出力される該バッテリー1０２の容量は、該バッテリー１０２の健全状態に対応している。該バッテリー１０２の該健全状態によれば、出力される該バッテリー１０２の容量は１００％として考察してみるのもよい。しかしながら、出力される該バッテリー１０２の実際上の容量は、内部抵抗、該バッテリー１０２の充電中のエネルギーロス、該バッテリー１０２の放電中のエネルギーロス、該バッテリー１０２の経年劣化、該バッテリー１０２の周囲環境温度他により、９０％となる場合もある。従って、該推定ユニット１０１は、出力される該バッテリー１０２の該実際上の容量を推定する構成としてもよい。

一実施態様において、該健全状態データは、該バッテリー１０２の容量健全状態及び該バッテリー１０２の抵抗健全状態から成る。該容量健全状態は、該バッテリー１０２の当初の定格容量に対する該バッテリー１０２の現行容量の割合である。該抵抗健全状態は、第一差異と第二差異との割合である。該第一差異は、該バッテリー１０２の現行内部抵抗と該バッテリー１０２のライフサイクル終了値との差異であってよい。該第二差異は、該バッテリー１０２の当初の定格ライフサイクル終了値に対する当初の定格内部抵抗値との差異であってよい。一実施態様において、該健全状態データは、リアルタイムデータを利用して推定されてもよい。該リアルタイムデータは、該バッテリー１０２の現行データ、電圧データ、温度データ及び充電状態データから成る。該健全状態データを推定する際、該推定ユニット１０１は、該バッテリー１０２の理想的な電圧プロファイルを予測する構成としてもよい。該理想的な電圧プロファイルは、該電気車両１０３の一つ以上の用途について予測されてもよい。一実施態様において、該理想的な電圧プロファイルは、該バッテリー１０２の完全開回路電圧（ＯＣＶ）プロファイル、抵抗挙動、該バッテリー１０２の所定の放電率に基づき予測されてもよい。一実施態様において、該推定ユニット１０１は、該電気車両１０３の現行用途について、該バッテリー１０２のリアルタイム電圧プロファイルを予測する構成としてもよい。該リアルタイム電圧プロファイルは、該バッテリー１０２の第二ＯＣＶプロファイル、該バッテリー１０２の抵抗挙動、該バッテリー１０２の所定の放電率に基づき予測されてもよい。一実施態様において、該一つ以上の電圧プロファイルは、該バッテリー１０２の該理想的な電圧プロファイル及び該リアルタイム電圧プロファイルから成る。該一つ以上の電圧プロファイルを予測する際、該推定ユニット１０１は、該一つ以上の用途について、該一つ以上の動的容量を推定する。一実施態様において、該理想的な電圧プロファイル及び該リアルタイム電圧プロファイルを比較して、該バッテリー１０２の電圧値を得てもよい。該電圧値は、それ未満では、該バッテリー１０２の放電が停止される該電圧の所定の下限値を明示するものであってよい。

一実施態様において、該推定ユニット１０１は、該バッテリー１０２の寿命インデックスを確定する構成としてもよい。該寿命インデックスは、該一つ以上の動的容量に基づき、該一つ以上の用途について確定されてよい。一実施態様において、該バッテリー１０２の寿命インデックスは、該バッテリー１０２のライフサイクルを明示するものであってよい。該バッテリー１０２の該ライフサイクルは、日数によって提示されてもよい。例えば、該電気車両１０３の該現行用途について、該寿命インデックスは５年と考察してもよい。同様に、該優しい取扱について、該電気車両１０３の寿命インデックスは、６年としてもよい。また、該激しい取扱について、該電気車両１０３の寿命インデックスは、４年としてもよい。

一実施態様において、該推定ユニット１０１は、該一つ以上の用途について、該バッテリー１０２の故障インデックスを予測する構成としてもよい。該故障インデックスは、該一つ以上の動的容量及びエネルギー情報に基づき、該一つ以上の用途について確定されてよい。一実施態様において、該電気車両１０３の該故障インデックスは、該一つ以上の用途について、該電気車両１０３が故障する時点を明示するものであってよい。例えば、該電気車両１０３の該現行用途について、該バッテリー１０２の該一つ以上の動的容量に基づき、４時間走行後、該故障が発生すると考察してもよい。同様に、該優しい取扱について、該バッテリー１０２の該一つ以上の動的容量に基づき、５時間の走行後、該電気車両１０３の故障が発生するとしてもよい。同様に、該激しい取扱について、該一つ以上の動的容量に基づき、３時間走行後、該電気車両１０３の故障が発生するとしてもよい。このような情報は、該故障インデックスから叙述してもよい。

一実施態様において、該一つ以上の動的容量、該寿命インデックス及び該故障インデックスは、該一つ以上の用途について、人・機械インターフェース（ＨＭＩ）を介して提供されてもよい。該ＨＭＩは、該電気車両１０３内において人を機械、システムあるいは装置に繋ぐユーザーインターフェースあるいはダッシュボードであってよい。一実施態様において、該ＨＭＩは、ディスプレイユニット、スピーカー、マイクロフォン他を含んでよい。一実施態様において、該ディスプレイユニットは、該一つ以上の動的容量、該寿命インデックス及び該故障インデックスをドライバーあるいはユーザーに表示するために利用されてよい。一実施態様において、スピーカーは、該故障インデックスを利用して明示される該電気車両１０３の故障について、音声による警報を発する。一実施態様において、マイクロフォンは、ドライバーあるいはユーザーにより使用され、音声による指令を発出して、この先の旅程情報を受け取るであろう。一実施態様において、該この先の旅程情報は、該この先の旅程の距離あるいは長さ、該旅程に関した該地理的位置、該この先の旅程を通した該電気車両１０３の平均速度他を含んでよいが、これらに限定されない。

図２は、本発明の幾つかの実施の形態に基づく該電気車両１０３用該バッテリー１０２の一つ以上の動的容量を推定するための該推定ユニット１０１の詳細なブロック図を示す。

該推定ユニット１０１の該メモリー１０７内の該データ１０９及び該一つ以上のモジュール１０８について、以下、詳細に説明する。

一つの実施態様において、該一つ以上のモジュール１０８は、ＳＯＨ受信モジュール２０１、電圧プロファイル予測モジュール２０２、動的容量推定モジュール２０３、寿命インデックス確定モジュール２０４、故障インデックス予測モジュール２０５、該推定ユニット１０１と関連付けられた一つ以上のモジュール２０６を含んでよいが、これらに限定されない。

一実施態様において、該メモリー１０７内の該データ１０９は、ＳＯＨデータ２０７、地理的位置データ２０８、用途データ２０９、電圧プロファイルデータ２１０、動的容量データ２１１、寿命インデックスデータ２１２、故障インデックスデータ２１３、負荷プロファイルデータ２１４、エネルギー情報データ２１５、該推定ユニット１０１と関連付けられたその他のデータ２１６を含んでよい。

一実施態様において、該メモリー１０７内の該データ１０９は、該推定ユニット１０１の該一つ以上のモジュール１０８により処理されてよい。一実施態様において、該一つ以上のモジュール１０８は、専用ユニットとして実装されてよく、このような態様で実装される場合、該モジュールは、本発明において定義される機能性を持して構築され、新規なハードウェアを招来する。本明細書において使用される用語「モジュール」は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、電子回路、現場でプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能なシステムオンチップ（ＰＳｏＣ）、組み合わせ論理回路及び／又は本明細書に開示の機能性を提供するその他の適当な構成部品を言及するものであってよい。

該推定ユニット１０１の一つ以上のモジュール１０８は、該一つ以上の用途について、該電気車両１０３の一つ以上の動的容量を推定する機能のみならず、その該寿命インデックス並びに故障インデックスを提示する機能をも兼ね備える。該一つ以上のモジュール１０８は、該データ１０９と共に、該電気車両１０３の該一つ以上の動的容量を推定するため、いかなるシステムに実装されてもよい。

一実施態様において、該推定ユニット１０１は、該電気車両１０３の該健全状態データを受信する構成であってもよい該ＳＯＨ受信モジュール２０１を含む。一実施態様において、該健全状態データは、該バッテリー１０２の状態全般及び新品のバッテリーと比べた特定性能を発揮する能力を反映する測定データである。一実施態様において、該健全状態データは、該ＳＯＨデータ２０７として言及され、かつ、該メモリー１０７内に記憶されてよい。一実施態様において、該ＳＯＨデータ２０７は、該バッテリー１０２の容量健全状態と該バッテリー１０２の抵抗健全状態から成る。該容量健全状態は、該バッテリー１０２の当初の定格容量に対する該バッテリー１０２の現行容量の割合である。該抵抗健全状態は、第一差異と第二差異との割合である。該第一差異は、該バッテリー１０２の現行内部抵抗と該バッテリー１０２のライフサイクル終了値との差異であってよい。該第二差異は、該バッテリー１０２の当初の定格ライフサイクル終了値に対する当初の定格内部抵抗値との差異であってよい。一実施態様において、該ＳＯＨデータ２０７は、該バッテリー１０２に関連したバッテリーパックモデルに基づくものであってよい。一実施態様において、該バッテリーパックモデルは、該ＳＯＨデータ２０７を得るためのツールであってよい。該バッテリーパックモデルは、リアルタイムバッテリーデータを利用して、定期的に更新されてよい。該リアルタイムバッテリーデータは、該バッテリー１０２に関連した現行データ、電圧データ、温度データ及び充電状態（ＳＯＣ）データを含んでよいが、これらに限定されない。一実施態様において、該バッテリー１０２の該充電状態（ＳＯＣ）は、該バッテリー１０２の利用可能な容量と該バッテリー１０２内に貯蔵可能な限りの最大充電との割合である。一実施態様において、該リアルタイムバッテリーデータは、該バッテリー１０２のカタログから収集してもよい。一実施態様において、該ＳＯＨデータ２０７を得るため、回帰型ニューラルネットワークを利用してもよい。該ＳＯＨデータ２０７を受信の際、該電圧プロファイル予測モジュール２０２は、該バッテリー１０２の該一つ以上の電圧プロファイルを予測する構成としてもよい。一実施態様において、該一つ以上の電圧プロファイルは、該一つ以上の用途について予測されてもよい。該一つ以上の用途は、該電気車両１０３の現行用途、該電気車両１０３の優しい取扱及び該電気車両１０３の激しい取扱を含んでよいが、これらに限定されない。一実施態様において、該一つ以上の用途は、該用途データ２０９として言及されてもよく、該メモリー１０７内に記憶される。該電気車両１０３の該一つ以上の用途は、該電気車両１０３の速度、ドライバーの運転時の癖、天候状態、季節、路面状態他に依拠してもよい。一実施態様において、該バッテリー１０２の該一つ以上の電圧プロファイルは、理想的な電圧プロファイル及びリアルタイム電圧プロファイルから成る。一実施態様において、該理想的な電圧プロファイルは、該電気車両１０３の該一つ以上の用途を基に、対応する用途に対して測定された電圧を明示する。一実施態様において、該一つ以上の電圧プロファイルは、該電圧プロファイルデータ２１０として言及されてもよく、該メモリー１０７内に記憶される。

一実施態様において、図３Ａは、該バッテリー１０２の該理想的な電圧プロファイルを予測するためのブロック図を示す。一実施態様において、該理想的な電圧プロファイルを予測するための該電圧プロファイル予測モジュール２０２は、電圧ウィンドウ確定ユニット３０１、抵抗挙動確定ユニット３０２、ＯＣＶウィンドウ推定ユニット３０３、第一ＯＣＶプロファイル推定ユニット３０４、理想的電圧プロファイル予測ユニット３０５から成る。一実施態様において、該電圧ウィンドウ確定ユニット３０１は、該バッテリー１０２の該ＳＯＨデータ２０７及び被測定負荷プロファイルに基づき、該バッテリー１０２の電圧ウィンドウを確定する構成としてもよい。一実施態様において、該バッテリー１０２の電圧ウィンドウは、該電気車両１０３が運転中、該電圧を測定可能である場合には、直接測定されてもよい。一実施態様において、該ＳＯＨデータ２０７は、該電圧ウィンドウ確定ユニット３０１に提供された該リアルタイムバッテリーデータから得てもよい。該被測定負荷プロファイルは、該電気車両１０３の現在ルート及び速度について推定された電流値を明示するものであってよい。例えば、該電気車両１０３の該現行用途について、該バッテリー１０２の電圧は、該バッテリー１０２のＳＯＣ１とＳＯＣ２との間で放電されてよい。該現行用途用該放電電圧は、図３Ｄのプロット３１５に示される該現行用途について確定された電圧ウィンドウを明示する。一実施態様において、該電圧ウィンドウは、図３Ｄのデータベース３１３から得てもよい。該データベース３１３は、該一つ以上の用途について、該電気車両１０３の該電圧ウィンドウを含んでよい。

電圧ウィンドウ確定の際、該抵抗挙動確定ユニット３０２は、該バッテリー１０２の抵抗挙動を確定する構成としてもよい。該バッテリー１０２の該抵抗挙動は、該バッテリー１０２の該ＳＯＣ及び該バッテリー１０２の該抵抗健全状態を比較することで確定される。図３Ｄに示されるバッテリー抵抗挙動用プロット３１４を考察する。該バッテリー１０２の抵抗挙動用プロット３１４は、周囲環境の温度に基づき得てもよい。一実施態様において、周囲環境の温度が高い場合には、該バッテリー１０２内のイオンの移動度により、該バッテリー１０２の抵抗は小さくなる場合がある。同様に、周囲環境の温度が低い場合には、該バッテリー１０２内のイオンの移動度の欠落により、該バッテリー１０２の抵抗は大きくなる場合がある。該バッテリー１０２の該抵抗挙動を確定する際、該第一ＯＣＶプロファイル推定ユニット３０４は、第一完全開回路電圧（ＯＣＶ）プロファイルを推定する構成としてもよい。一実施態様において、該バッテリー１０２のＯＣＶは、該バッテリー１０２が回路内の何れの負荷にも接続されていない電圧である。該第一ＯＣＶプロファイルは、ＯＣＶウィンドウに基づき、該一つ以上の用途それぞれについて推定されてよい。一実施態様において、該ＯＣＶウィンドウ推定ユニット３０３は、該ＯＣＶウィンドウを推定する構成としてもよい。該ＯＣＶウィンドウは、該現行用途について確定された電圧ウィンドウから推定されてもよい。被推定ＯＣＶウィンドウは、ＩＲドロップにより、被確定電圧ウィンドウと一致していない場合がある。該ＩＲドロップは、該バッテリー１０２の内部抵抗により招来される場合がある。図３Ｄのプロット３１６は、該ＯＣＶウィンドウを示す。プロット３１６の破線は、製造者より、あるいは、該ＯＣＶを確定するための実験を実施することにより得られる該バッテリー１０２の実際上のＯＣＶを示す。一実施態様において、該実験は低電流ＯＣＶテストを含んでよいが、これに限定されない。該低電流ＯＣＶテストは、少量の電流を使用して、該バッテリー１０２の充電及び放電を行い、該実際上のＯＣＶに略等しい出力電圧を測定する。一実施態様において、該第一ＯＣＶプロファイル推定ユニット３０４は、オフセット値を得る構成としてもよい。該オフセット値は、該バッテリー１０２の該実際上のＯＣＶと該バッテリー１０２の被推定第一ＯＣＶプロファイルとの差異であってよい。該オフセット値を得る際、該第一ＯＣＶプロファイル推定ユニット３０４は、該実際上のＯＣＶプロファイルを利用して、該電気車両１０３の該現行用途についての完全ＯＣＶプロファイルを推定する構成としてもよい。第一ＯＣＶプロファイルの例示表現を、図３Ｄに、プロット３１７として示す。該オフセット値は、該バッテリー１０２の該実際上のＯＣＶプロファイルを利用して、該第一ＯＣＶプロファイルのための該完全ＯＣＶプロファイルを再度作出するために使用されてもよい。被推定第一ＯＣＶプロファイルを利用して該完全ＯＣＶプロファイルを推定する際、該理想的電圧プロファイル予測ユニット３０５は、該電気車両１０３の該現行用途について、該理想的な電圧プロファイルを予測する構成としてもよい。一実施態様において、該理想的な電圧プロファイルは、該バッテリー１０２の該完全ＯＣＶプロファイル、抵抗挙動及び所定の放電率に基づくものであってよい。一実施態様において、該バッテリー１０２の放電率は、所定期間にわたり所定容量の該バッテリー１０２から取り出されるアンペア表示の定常電流であってよい。例えば、該バッテリー１０２の該所定の放電率は、時間当たり２０アンペアであってよい。該理想的な電圧プロファイルの例示表現を、図３Ｄにプロット３１８として示す。該理想的な電圧プロファイルは、該完全ＯＣＶプロファイルを利用して、該バッテリー１０２の完全電圧ウィンドウを再度作出することにより予測されてもよい。

一実施態様において、該電圧プロファイル予測モジュール２０２は、該優しい取扱や該激しい取扱について、該理想的な電圧プロファイルを予測するため、図３Ｂと３Ｄに示されるステップを実行する構成としてもよい。優しい取扱についての該電圧ウィンドウは、該優しい取扱についての該理想的な電圧プロファイルを予測するウィンドウと考察してもよい。激しい用途についての該電圧ウィンドウは、該激しい用途についての該理想的な電圧プロファイルを予測するためのウィンドウと考察してもよい。一実施態様において、該優しい取扱及び該激しい取扱についての該理想的な電圧プロフィルを予測するための該電圧プロファイル予測モジュール２０２は、該電圧ウィンドウ確定ユニット３０１、該抵抗挙動確定ユニット３０２、該ＯＣＶウィンドウ推定ユニット３０３、該第一ＯＣＶプロファイル推定ユニット３０４、該優しい取扱用理想的電圧プロファイル予測ユニット３０６と該激しい取扱用理想的電圧プロファイル予測ユニット３０７から成る。一実施態様において、該電圧ウィンドウ確定ユニット３０１は、該優しい取扱について、該バッテリー１０２の該ＳＯＨデータ２０７及び被測定負荷プロファイルに基づき、該バッテリー１０２の電圧ウィンドウを確定する構成としてもよい。同様に、該電圧ウィンドウ確定ユニット３０１は、該激しい取扱について、該バッテリー１０２の電圧ウィンドウを確定する。一実施態様において、該ＳＯＨデータ２０７は、該電圧ウィンドウ確定ユニット３０１に提供された該リアルタイムバッテリーデータから得てもよい。一実施態様において、該電気車両１０３の該優しい取扱について確定された該電圧ウィンドウの例示表現は、図３Ｄに示されるプロット３１５であってよい。該電気車両１０３の該激しい取扱について確定された該電圧ウィンドウの例示表現は、該激しい取扱についての電圧測定値を含む図３Ｄの該プロット３１５に類似していてもよい。該電圧ウィンドウの確定の際、該抵抗挙動確定ユニット３０２は、該バッテリー１０２の抵抗挙動を確定する構成としてもよい。一実施態様において、図３Ｄのプロット３１４は、バッテリー１０２の該抵抗挙動を示す。該バッテリー１０２の該抵抗挙動確定の際、該第一ＯＣＶプロファイル推定ユニット３０４は、該電気車両１０３の該優しい取扱や該激しい取扱について、該第一ＯＣＶプロファイルを推定する構成としてもよい。該第一ＯＣＶプロファイルは、該ＯＣＶウィンドウに基づき推定されてよい。一実施態様において、該ＯＣＶウィンドウ推定ユニット３０３は、該電気車両１０３の該優しい取扱及び該激しい取扱について、該ＯＣＶウィンドウを推定する構成としてもよい。一実施態様において、該優しい取扱及び該激しい取扱についての該ＯＣＶウィンドウは、図３Ｄのプロット３１６に類似していてもよい。一実施態様において、該優しい取扱及び該激しい取扱についての該第一ＯＣＶプロファイルは、図３Ｄのプロット３１７に類似していてもよい。一実施態様において、優しい取扱用途の該理想的電圧プロファイル予測ユニット３０６は、該電気車両１０３の該優しい取扱についての該理想的電圧プロファイルを予測する構成としてもよい。同様に、激しい取扱についての該理想的電圧プロファイル予測ユニット３０７は、該電気車両１０３の該激しい取扱についての該理想的電圧プロファイルを予測する構成としてもよい。一実施態様において、該優しい取扱及び該激しい取扱についての該理想的電圧プロファイルは、図３Ｄのプロット３１８に類似していてもよい。

一実施態様において、図３Ｃは、該バッテリー１０２の該リアルタイム電圧プロファイルを予測するためのブロック図を示す。一実施態様において、該リアルタイム電圧プロファイルを予測するための該電圧プロファイル予測モジュール２０２は、この先の旅程情報のためのエネルギー推定ユニット３０８、バッテリーのＳＯＣ推定ユニット３０９、ＳＯＣプロファイル推定ユニット３１０、第二ＯＣＶプロファイル推定ユニット３１１、該抵抗挙動確定ユニット３０２、リアルタイム電圧プロファイル予測ユニット３１２から成る。一実施態様において、該リアルタイム電圧プロファイルは、該電気車両１０３の該現行用途について確定された電圧を明示する。図３Ｃに示すこの先の旅程情報のための該エネルギー推定ユニット３０８は、該電気車両１０３のこの先の旅程に向けた走行に必要なエネルギー量を推定する構成としてもよい。例えば、該電気車両１０３は、ソース地点から、該電気車両１０３の該この先の旅程として言及される目的地点へ走行する場合がある。一実施態様において、該電気車両１０３の該この先の旅程に関する情報は、該ＨＭＩを介して該電気車両１０３のドライバーから得てもよい。該この先の旅程に向けて必要となるエネルギー提示の際、該ＳＯＣプロファイル推定ユニット３１０は、該バッテリー１０２のＳＯＣプロファイルを確定する構成としてもよい。一実施態様において、該この先の旅程及び該バッテリー１０２の開始ＳＯＣに必要となる該エネルギーを利用して、該ＳＯＣプロファイルを確定してもよい。一実施態様において、該バッテリー１０２のＳＯＣ推定ユニット３０９は、該バッテリー１０２の該開始ＳＯＣを推定する構成としてもよい。一実施態様において、該ＳＯＣプロファイルは、該バッテリー１０２の終了ＳＯＣであってよく、また、以下に示す等式１を利用して算定されてよい。

一実施態様において、該ＳＯＣプロファイル確定の際、該第二ＯＣＶプロファイル推定ユニット３１１は、該バッテリー１０２の第二ＯＣＶプロファイルを推定する構成としてもよい。一実施態様において、該第二ＯＣＶプロファイルは、該ＳＯＣプロファイル及び被予測負荷プロファイルに基づき推定されてよい。該被予測負荷プロファイルは、該電気車両１０３の該地理的位置データ２０８、この先の旅程、速度について推定された電流値を明示する。一実施態様において、該地理的位置データ２０８は、ＧＰＳを介して得られた該電気車両１０３の位置であってよい。該電気車両１０３の位置は、該地理的位置データ２０８として言及されてもよく、該メモリー１０７内に記憶される。一実施態様において、該電気車両１０３の該この先の旅程は、ソース地点から目的地点への経路あるいは方向であってよい。一実施態様において、該電気車両１０３の該速度は、マップアプリケーションプログラミングインターフェース（ＭａｐＡＰＩ）から得られた該この先の旅程ルート上での該電気車両１０３の速度であってよい。該ＭａｐＡＰＩ（別名マッピングＡＰＩ）は、該電気車両１０３に関する位置や速度の情報資料を提供する。一実施態様において、該第二ＯＣＶプロファイルは、図３Ｄに示されるステップを利用して推定されてもよい。該第二ＯＣＶプロファイル推定の際、該リアルタイム電圧プロファイル予測ユニット３１２は、該電気車両１０３の該現行用途について、該バッテリー１０２の該リアルタイム電圧プロファイルを予測する構成としてもよい。該リアルタイム電圧プロファイルは、該バッテリー１０２の該第二ＯＣＶプロファイル、該抵抗挙動及び該バッテリー１０２の所定の放電率に基づき予測されてよい。

一実施態様において、該一つ以上の電圧プロファイルを予測する際、該動的容量推定モジュール２０３は、該バッテリー１０２の一つ以上の動的容量を推定する構成としてもよい。該一つ以上の動的容量は、複数用途について該バッテリー１０２から抽出可能なエネルギーであってよい。一実施態様において、該一つ以上の動的容量は、該一つ以上の用途について推定されてよい。一実施態様において、該リアルタイムデータは、該バッテリーパックモデル４０１に提供されて、図４Ａに示される通り、該バッテリー１０２の容量健全状態並びに該バッテリー１０２の抵抗健全状態を得る。一実施態様において、該バッテリー１０２の該容量健全状態は、図４Ａに示される通り、ＳＯＨＱとして言及される。一実施態様において、該バッテリー１０２の該抵抗健全状態は、図４Ａに示される通り、ＳＯＨＲとして言及される。

一実施態様において、該ＳＯＨＱと該ＳＯＨＲは、理想的な電圧プロファイルの予測のために供与される。一実施態様において、該理想的な電圧プロファイル予測ユニット４０２は、該理想的な電圧プロファイルを予測する構成としてもよい。一実施態様において、該ＳＯＨＱと該ＳＯＨＲは、該地理的位置データ２０８及び被予測負荷プロフィルと共に、該リアルタイム電圧プロファイルの予測のため供与される。一実施態様において、該リアルタイム電圧プロファイルの予測ユニット４０３は、該リアルタイム電圧プロファイルを予測する構成としてもよい。一実施態様において、該理想的な電圧プロファイル並びに該リアルタイム電圧プロファイルは、該電気車両１０３の該現行用途の動的容量の推定のため供与されてよい。一実施態様において、該一つ以上の用途についての該動的容量推定ユニット４０４は、該電気車両１０３の該一つ以上の用途についての該一つ以上の動的容量を推定する構成としてもよい。該一つ以上の用途についての該一つ以上の動的容量は、該優しい取扱目的の動的容量、該現行のあるいは現在の用途についての動的容量及び該激しい取扱目的の動的容量を含んでよい。該電気車両１０３の該現行のあるいは現在の用途についての該動的容量を推定するため、図４Ｂを考察する。一実施態様において、該理想的な電圧プロファイル並びに該リアルタイム電圧プロファイルを比較して、該バッテリー１０２の電圧値を得てもよい。理想的には、該電圧値は、該バッテリー１０２の所定の電圧下限値に達するまで降下してもよい。一実施態様において、該バッテリー１０２の該所定の電圧下限値は、バッテリー管理システム（ＢＭＳ）が該バッテリー１０２の放電を停止する電圧値を明示する。該ＢＭＳは、該バッテリーをその安全操作区域外あるいは該所定の下限値外で操作しないように保護することで再充電可能なバッテリーを管理する任意の電子システムである。

比較の際、該動的容量推定ユニット４０４は、該バッテリー１０２により放電される全容量を特定する構成としてもよい。一実施態様において、この被放電全容量は、該バッテリー１０２から引き出されるエネルギー量であってよい。この被放電全容量を特定する際、該動的容量推定ユニット４０４は、対応する用途について放電された全容量と該バッテリー１０２の該容量健全状態とを比較する構成としてもよい。さらに、比較の際、該現行用途についての該バッテリー１０２の動的容量を確定してもよい。図４Ｂのプロット４０５内のライン４０７は、図４Ｂのプロット４０５内のライン４０６として示される理想的状態における該バッテリー１０２の動的容量よりも小さくてもよい該現行用途のついての該バッテリー１０２の該動的容量を示す。一実施態様において、該理想的状態は、該バッテリー１０２内の内部抵抗がゼロ、２０℃～６０℃の間の理想的な周囲環境状態他を含んでよいが、これらに限定されない。同様に、該優しい取扱についての該バッテリー１０２の該動的容量は、該現行用途の該動的容量よりも大きく、該理想的状態における該バッテリー１０２の該動的容量より小さいかあるいはこれに等しい容量であってよい。同様に、該激しい取扱についての該バッテリー１０２の該動的容量は、該現行用途及び該優しい取扱の該動的容量よりも小さく、該理想的状態における該バッテリー１０２の該動的容量よりもはるかに小さい容量であってよい。一実施態様において、該一つ以上の用途についての該動的容量は、該動的容量データ２１１として言及され、かつ、該メモリー１０７内に記憶されてよい。

一実施態様において、該一つ以上の用途についての該動的容量を推定する際、該寿命インデックス確定モジュール２０４は、該バッテリー１０２の寿命インデックスを確定する構成としてもよい。一実施態様において、該寿命インデックスは、該一つ以上の用途について確定されてよい。該バッテリー１０２の寿命は、日数あるいはエネルギー生産量による該バッテリー１０２のライフサイクルである。一実施態様において、該エネルギー生産量は、該バッテリー１０２がそのライフサイクルにわたって貯蔵し送り出すと予想されるエネルギーの全量であってよい。該一つ以上の用途についての該寿命インデックスを確定するため、図５を考察してもよい。一実施態様において、該エネルギー生産量にわたって推定される該動的容量は、該優しい取扱については、増加する。一実施態様において、該エネルギー生産量にわたって推定される該動的容量は、該現行用途については、先の用途に比べ小さくなってよい。一実施態様において、該エネルギー生産量にわたって推定される該動的容量は、該激しい取扱については、一番小さくなってよい。例えば、該電気車両１０３の該現行用途について考察する。該動的容量は、ワイブルパラメータ供与ユニット５０１から得られたワイブルパラメータを利用したワイブル分布曲線を使って適合化されてよい。ワイブル分布は、連続した確率分布で、また、製品信頼性の評価、モデル故障のライフデータと時間の分析を目的として利用される。一実施態様において、ワイブルパラメータは、２－パラメータワイブル及び３－パラメータワイブルを含んでよいが、これらに限定されない。該２－パラメータワイブルは、故障分析に利用されることが多くてもよい。該３－パラメータワイブルは、製品の形状、規模及び閾値パラメータを記述するために利用されてもよい。一実施態様において、ワイブル劣化関数は、等式２により表されてよい。

ここで、ｔは、劣化時間定数であり、ｎは、１よりも小さいかあるいはこれに等しい劣化インデックスである。

一実施態様において、動的容量劣化は、該一つ以上の用途について、該ワイブル分布曲線に基づき推定されてよい。一実施態様において、動的容量の下限値は、該電気車両１０３の該現行の、あるいは現在の用途に基づき事前に決定されてもよい。一実施態様において、該一つ以上の用途それぞれについての全エネルギー生産量を観察し、また、日毎の用途に基づき、該寿命インデックスを確定してもよい。例えば、図５のプロット５００内の破線５０２を考察する。該破線５０２は、該理想的な状態における該バッテリー１０２の最長寿命を示す。同様に、図５のプロット５００内の実線５０３は、該理想的な状態における該バッテリー１０２の寿命よりも短い該電気車両１０３の該現行用途についての該バッテリー１０２の寿命を示す。同様に、図５のプロット５００内の破線５０４は、該理想的な状態における該バッテリー１０２の寿命に略等しい該電気車両１０３の該優しい取扱についての該バッテリー１０２の寿命を示す。同様に、図５のプロット５００内の破線５０５は、該理想的な状態における該バッテリー１０２の寿命に比べてはるかに短い該電気車両１０３の該激しい取扱についての該バッテリー１０２の寿命を示す。例えば、該バッテリー１０２の寿命は、該現行用途については、５年であってよい。同様に、該優しい取扱については、該バッテリー１０２の寿命は６年であってよい。同様に、該激しい取扱については、該バッテリー１０２の寿命は４年であってよい。一実施態様において、該一つ以上の用途についての該バッテリー１０２の寿命は、該寿命インデックスデータ２１２として言及され、かつ、該メモリー１０７内に記憶されてよい。

一実施態様において、該一つ以上の用途について、該一つ以上の動的容量を推定する際、該故障インデックス予測モジュール２０５は、該バッテリー１０２の故障インデックスを予測する構成としてもよい。一実施態様において、該故障インデックスは、該一つ以上の用途について、該一つ以上の動的容量及びエネルギー情報に基づき予測されてよい。一実施態様において、該エネルギー情報は、ドライバー挙動、該電気車両１０３の該地理的位置データ２０８及び速度、該この先の旅程の長さ他を含んでよいが、これらに限定されない。一実施態様において、該ドライバー挙動は、該電気車両１０３ドライバーの運転パターンを明示してもよい。一実施態様において、該電気車両１０３の速度は、道路上の平均速度であってもよく、該マップＡＰＩから得てもよい。一実施態様において、該ドライバー及び該電気車両１０３に関する該エネルギー情報は、該エネルギー情報データ２１５として言及されてもよく、該メモリー１０７内に記憶される。一実施態様において、該故障インデックス予測モジュール２０５は、該この先の旅程情報に関して、該バッテリー１０２から必要となるエネルギーと該エネルギーの割合を予測する構成としてもよい。該この先の旅程情報は、該この先の旅程の長さ及び該ソース地点と該目的地点の位置に関する情報であってよい。該必要となるエネルギー及び該エネルギー割合を予測する際、該故障インデックス予測モジュール２０５は、該一つ以上の用途それぞれについて、該故障インデックスを予測する構成としてもよい。該電気車両１０３の該故障インデックスは、図６に示される通り、時間について予測されてよい。例えば、該この先の旅程情報について、該電気車両１０３は、該現行のあるいは現在の用途については、走行後約５時間で故障するとしてもよい。同様に、同一のこの先の旅程情報について、該電気車両１０３は、該優しい取扱については、走行後約６時間で故障するとしてもよい。同様に、同一のこの先の旅程情報について、該電気車両１０３は、該激しい取扱については、走行後約４時間で故障するとしてもよい。一実施態様において、図６のプロット６００内の破線６０１は、該電気車両１０３の該激しい取扱についての故障を示す。一実施態様において、図６のプロット６００内の実線６０２は、該電気車両１０３の該現行のあるいは現在の用途についての故障を示す。一実施態様において、図６のプロット６００内の破線６０３は、該電気車両１０３の該優しい取扱についての故障を示す。一実施態様において、該一つ以上の用途について予測された該故障インデックスは、該故障インデックスデータ２１３として言及され、かつ、該メモリー１０７内に記憶されてよい。

該その他のデータ２１６は、該推定ユニット１０１の様々な機能を実行するためのモジュールにより生成された一時データ及び一時ファイルを含むデータを含んでよい。該一つ以上のモジュール１０８は、また、該推定ユニット１０１の様々な雑多の機能性を実行するためのその他のモジュール２０６を含んでよい。このようなモジュールは、単独のモジュールあるいは異なったモジュールの組み合わせとして表されることを承知おかれたい。

図７は、本発明の幾つかの実施の形態に基づく該電気車両１０３用該バッテリー１０２の一つ以上の該動的容量を推定するための方法例を示すフローダイアグラムを例示する。

ブロック７０１において、該ＳＯＨ受信モジュール２０１は、該ＳＯＨデータ２０７を受信する構成としてもよい。一実施態様において、該ＳＯＨデータ２０７は、該バッテリー１０２の該容量健全状態及び該バッテリー１０２の該抵抗健全状態を含む。一実施態様において、該ＳＯＨデータ２０７は、該リアルタイムバッテリーデータに基づいてもよい。一実施態様において、該リアルタイムバッテリーデータは、該電気車両１０３の該バッテリー１０２のカタログから収集されてもよい。該リアルタイムバッテリーデータは、該電気車両１０３の該バッテリー１０２に関連した電流データ、電圧データ、温度データ、該ＳＯＣデータから成る。一実施態様において、該ＳＯＨ受信モジュール２０１は、該バッテリーパックモデル４０１を利用して、該ＳＯＨデータ２０７を確定する構成としてもよい。一実施態様において、該ＳＯＨデータ２０７は、ニューラルネットワーク、サポートベクター回帰、ファジィ論理などのマシンラーニング手法を利用して確定されてよい。

ブロック７０２において、該ＳＯＨデータ２０７受信の際、該電圧プロファイル予測モジュール２０２は、該バッテリー１０２の該一つ以上の電圧プロファイルを予測する構成としてもよい。一実施態様において、該一つ以上の電圧プロファイルは、該理想的な電圧プロファイル及び該リアルタイム電圧プロファイルから成る。一実施態様において、該理想的な電圧プロファイルは、該容量健全状態データ、該抵抗健全状態データ、該負荷プロファイルデータ２１４を利用して予測されてよい。一実施態様において、該リアルタイム電圧プロファイルは、該ＳＯＨデータ２０７、該電気車両１０３の該地理的位置データ２０８、該バッテリー１０２の該負荷プロファイルデータ２１４を利用して予測されてよい。

ブロック７０３において、該一つ以上の電圧プロファイルを予測する際、該動的容量推定モジュール２０３は、該バッテリー１０２の該一つ以上の動的容量を推定する構成としてもよい。一実施態様において、該一つ以上の動的容量は、該一つ以上の用途について推定されてよい。一実施態様において、該一つ以上の動的容量は、該一つ以上の用途について、該バッテリー１０２から抽出可能な容量あるいはエネルギーであってよい。例えば、該現行用途については、該バッテリー１０２から抽出可能な該動的容量は８０％であると考察する。同様に、該優しい取扱については、該バッテリー１０２から抽出可能な該動的容量は９０％であってよい。同様に、該激しい取扱については、該バッテリー１０２から抽出可能な該動的容量は７０％であってよい。

ブロック７０４において、該一つ以上の動的容量を推定する際、該寿命インデックス確定モジュール２０４は、該バッテリー１０２の該寿命インデックスを確定する構成としてもよい。一実施態様において、該寿命インデックスは、該一つ以上の用途について確定されてよい。一実施態様において、該寿命インデックスは、該ワイブル曲線を利用して確定されてよい。一実施態様において、該寿命インデックスは、該電気車両１０３のユーザーあるいはドライバーにより要求される日数あるいは該エネルギー生産量により提示されてもよい。一実施態様において、該一つ以上の動的容量を利用して、該寿命インデックスを確定するため、当業者には既知の一つ以上のその他の手法を実行してもよい。一実施態様において、該バッテリー１０２の該寿命インデックスを確定するために利用される該一つ以上のその他の手法は、これに限定されることなく、人工知能（ＡＩ）モデル、サーフェスフィット、該電気車両１０３の履歴データに基づき得られたルックアップテーブル他を含んでよい。

ブロック７０５において、該一つ以上の動的容量推定の際、該故障インデックス予測モジュール２０５は、該電気車両１０３の該故障インデックスを予測する構成としてもよい。一実施態様において、該故障インデックスは、該一つ以上の用途について、予測されてよい。一実施態様において、該その他のモジュール２０６が、該エネルギー情報データ２１５を算定する構成としてもよい。該エネルギー情報データ２１５は、該電気車両１０３の該この先の旅程に関して該バッテリー１０２から必要となるエネルギー及びエネルギー割合から成る。一実施態様において、該この先の旅程情報は、該ＨＭＩを介して、該電気車両１０３の該ユーザーあるいはドライバーにより提供されてもよい。該この先の旅程情報は、この先の旅程の長さあるいは持続時間、該ドライバー挙動、該電気車両１０３の該地理的位置及び路面での該平均速度を含んでよい。

図７に例示されるように、本発明に基づく方法７００は、該推定ユニット１０１内でプロセスを実行するための一つ以上のブロックを含んでよい。該方法７００は、コンピュータにより実行可能な指令の一般的な意味合いにおいて記述されてよい。コンピュータにより実行可能な指令は、一般的に、ルーチン、プログラム、対象物、構成要素、データ構造、処置、モジュール、機能を含むことができ、特定の機能を実行しあるいは特定の抽象データタイプを実行する。

該方法７００の記述順序は、限定事項として解釈されるものではなく、任意数の被記述方法ブロックは、該方法を実行するため、いかなる順序でも組合わせることができる。加えて、個々のブロックは、本明細書に記載の発明主題の範囲から逸脱することなく、該方法から削除することができる。さらに、該方法は、任意の適当なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア若しくはその組み合わせにおいて実行可能である。

（演算システム）
図８は、本発明との一貫性を有する実施形態を実行するためのコンピュータシステム８００のブロック図を例示する。一実施態様において、該コンピュータシステム８００を利用して、該推定ユニット１０１を実行する。該コンピュータシステム８００は、中央処理装置（「ＣＰＵ」あるいは「プロセッサー」）８０２を含んでよい。一実施態様において、該プロセッサー８０２は、該プロセッサー１０５を担持する。該プロセッサー８０２は、仮想的記憶装置領域ネットワーク内でプロセスを実行するための少なくとも一つのデータプロセッサーを含んでよい。該プロセッサー８０２は、統合システム（バス）コントローラー、メモリー管理制御ユニット、浮動小数点ユニット、グラフィック処理ユニット、デジタル信号処理ユニットなどの特化処理ユニットを含んでよい。

該プロセッサー８０２は、Ｉ／Ｏインターフェース８０１を介して一つ以上の入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置８０９及び８１０との通信状態において配設されてよい。該Ｉ／Ｏインターフェース８０１は、アナログ、デジタル、モノラル、ＲＣＡ、ステレオ、ＩＥＥＥ－１３９４、シリアルバス、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、赤外、ＰＳ／２、ＢＮＣ、コアキシャル、コンポーネント、コンポジット、デジタルビジュアルインターフェース（ＤＶＩ）、高解像度マルチメディアインターフェース（ＨＤＭＩ（登録商標））、ＲＦアンテナ、Ｓ－Ｖｉｄｅｏ、ＶＧＡ、ＩＥＥＥ８０２．ｎ／ｂ／ｇ／ｎ／ｘ、ブルートゥース（登録商標）、セルラー（例えば、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ＋）、汎欧州デジタルセルラーシステム（ＧＳＭ）、長期進化型（ＬＴＥ）、ワイマックス他）などの、ただしそれらに限定されない通信プロトコル又は手法を利用してもよい。

該コンピュータシステム８００は、該Ｉ／Ｏインターフェース８０１を利用して、一つ以上のＩ／Ｏ装置８０９や８１０と通信してもよい。例えば、該入力装置８０９は、アンテナ、キーボード、マウス、ジョイスティック、（赤外）リモートコントロール、カメラ、カードリーダー、ファクシミリ、ドングル、生体リーダー、マイクロフォン、タッチスクリーン、タッチパッド、トラックボール、スタイラス、スキャナー、記憶装置、トランシーバー、映像装置／ソースなどであってよい。該出力装置８１０は、プリンター、ファクシミリ、ビデオディスプレイ（例えば、ブラウン管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、プラズマ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）他）、オーディオスピーカーなどであってよい。

幾つかの実施態様では、該コンピュータシステム８００は、該推定ユニット１０１から構成されてよい。該プロセッサー８０２は、ネットワークインターフェース８０３を介して、該通信ネットワーク８１１との通信状態において配設されてよい。該ネットワークインターフェース８０３は、該通信ネットワーク８１１と通信してもよい。該ネットワークインターフェース８０３は、ダイレクトコネクト、イーサネット（例えば、ツイステッドペア１０／１００／１０００ベースＴ）、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）、トークンリング、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ｘなどを含むがこれらに限定されない接続プロトコルを利用してもよい。該通信ネットワーク８１１は、ダイレクトインターコネクション、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ワイヤレスネットワーク（例えば、無線アプリケーションプロトコルを利用したワイヤレスネットワーク）、インターネットなどを含んでよいが、これらに限定されない。該コンピュータシステム８００は、ネットワークインターフェース８０３及び該通信ネットワーク８１１を利用して、該電気車両１０３の一つ以上の用途について、該電気車両１０３用バッテリー１０２の一つ以上の動的容量を推定するため、該バッテリー１０２及び該電気車両１０３と通信してもよい。該ネットワークインターフェース８０３は、ダイレクトコネクト、イーサネット（例えば、ツイステッドペア１０／１００／１０００ベースＴ）、伝送制御プロトコル又はインターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）、トークンリング、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ｘなどを含むがこれらに限定されない接続プロトコルを利用してもよい。

該通信ネットワーク８１１は、ダイレクトインターコネクション、電子商取引ネットワーク、ピア・ツー・ピア（Ｐ２Ｐ）ネットワーク、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ワイヤレスネットワーク（例えば、無線アプリケーションプロトコルを利用したワイヤレスネットワーク）、インターネット、Ｗｉ－Ｆｉ他を含むが、これらに限定されない。第一ネットワークと第二ネットワークは、専用ネットワークあるいは様々なプロトコル、例えば、互いに通信し合うためのハイパーテキストトランスファープロトコル（ＨＴＴＰ）、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）、無線アプリケーションプロトコル（ＷＡＰ）などを利用する別タイプのネットワークの連携を表す共有ネットワークの何れかであってよい。さらに、該第一ネットワーク及び該第二ネットワークは、ルーター、ブリッジ、サーバー、演算装置、記憶装置などを含む様々なネットワーク装置を含んでよい。

幾つかの実施態様では、該プロセッサー８０２は、記憶インターフェース８０４を介してメモリー８０５（例えば、図８には図示のないＲＡＭ、ＲＯＭなど）との通信状態において配設されてよい。一実施態様において、該メモリー８０５は、該メモリー１０７を担持する。該記憶インターフェース８０４は、シリアル・アドバンスト・テクノロジー・アタッチメント（ＳＡＴＡ）、インテグレーティド・ドライブ・エレクトロニクス（ＩＤＥ）、ＩＥＥＥ－１３９４、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ファイバチャネル、スモールコンピュータシステムズインターフェース（ＳＣＳＩ）などの接続プロトコルを利用した、メモリードライブ、リムーバブルディスクドライブなどを含むがこれらに限定されないメモリー８０５に接続されてよい。該メモリードライブは、さらに、ドラム、磁気ディスクドライブ、光磁気ドライブ、光学ドライブ、独立したディスクから成る冗長配列（ＲＡＩＤ）、ソリッドステート装置、ソリッドステートドライブなどを含んでよい。

該メモリー８０５は、ユーザーインターフェース８０６，オペレーティングシステム８０７などを含むがこれらに限定されないプログラム構成要素あるいはデータベース構成要素の集まりを記憶してもよい。幾つかの実施態様で、コンピュータシステム８００は、本明細書において説明されるデータ、変数、記録などのユーザーデータ／アプリケーションデータを記憶してもよい。このようなデータベースは、Ｏｒａｃｌｅ（Ｒ） Ｓｙｂａｓｅ（Ｒ）などの自己修復型データベース、関係データベース、拡張可能データベース、セキュアデータベースとして実装されてよい。

該オペレーティングシステム８０７は、該コンピュータシステム８００のリソース管理及び操作を簡易化するものであってよい。オペレーティングシステムの一例としては、ＡＰＰＬＥ ＭＡＣＩＮＴＯＳＨ（Ｒ）ＯＳ Ｘ、ＵＮＩＸ（登録商標）、ＵＮＩＸ系システム提供品（例えば、ＢＡＲＫＥＬＥＹ ＳＯＦＴＷＡＲＥ ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮ^ＴＭ（ＢＳＤ）、ＦＲＥＥＢＳＤ^ＴＭ、ＮＥＴＢＳＤ^ＴＭ、ＯＰＥＮＢＳＤ^ＴＭなど）、ＬＩＮＵＸ ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮＳ^ＴＭ（例えば、ＲＥＤ ＨＡＴ^ＴＭ、ＵＢＵＮＴＵ^ＴＭ、ＫＵＢＵＮＴＵ^ＴＭなど）、ＩＢＭ^ＴＭＯＳ／２、ＭＩＣＲＯＳＯＦＴ^ＴＭＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）（ＸＰ^ＴＭ、ＶＩＳＴＡ^ＴＭ／７／８，１０など）、ＡＰＰＬＥ（Ｒ）ＩＯＳ^ＴＭ、ＧＯＯＧＬＥ（Ｒ）ＡＮＤＲＯＩＤ（登録商標）、ＢＬＡＣＫＢＥＲＲＹ（登録商標）ＯＳ他を含むが、これらに限定されない。

幾つかの実施態様において、該コンピュータシステム８００は、ウェブブラウザ８０８を記憶するプログラム構成部品を実装してもよい。該ウェブブラウザ８０８は、マイクロソフトインターネットエクスプローラー、グーグルクローム、モジラファイアフォックス、アップルサファリなどのハイパーテキスト閲覧アプリケーションであってよい。安全なウェブ閲覧は、ハイパーテキストトランスポートプロトコルセキュア（ＨＴＴＰＳ）、セキュアソケットレイヤー（ＳＳＬ）、トランスポート層セキュリティー（ＴＬＳ）などを利用して可能とされてよい。ウェブブラウザ８０８は、ＡＪＡＸ、ＤＨＴＭＬ、アドビフラッシュ、ジャバスクリプト、ジャバ、アプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩｓ）などの設備を利用してもよい。幾つかの実施態様では、該コンピュータシステム８００は、メールサーバーを記憶したプログラム構成部品を実装してもよい。該メールサーバーは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｈａｎｇｅ他などのインターネットメールサーバーであってよい。該メールサーバーは、ＡＳＰ、ＡｃｔｉｖｅＸ、ＡＮＳＩＣ＋＋／Ｃ＃、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ、Ｎｅｔ、コモンゲートウェイインターフェース（ＣＣＧＩ）スクリプト、ジャバ，ジャバスクリプト、ＰＥＲＬ、ＰＨＰ、Ｐｙｔｈｏｎ、ＷｅｂＯｂｊｅｃｔｓなどの設備を利用してもよい。該メールサーバーは、インターネットメッセージアクセスプロトコル（ＩＭＡＰ）、メッセージングアプリケーションプログラミングインターフェース（ＭＡＰＩ）、マイクロソフトエクスチェンジ、ポストオフィスプロトコル（ＰＯＰ）、シンプルメールトランスファプロトコル（ＳＭＴＰ）他などの通信プロトコルを利用してもよい。幾つかの実施態様では、該コンピュータシステム８００は、メールクライアントを記憶したプログラム構成部品を実装してもよい。該メールクライアントは、アップルメール、マイクロソフトアントラージュ、マイクロソフトアウトルック、モジラサンダーバードなどのメール閲覧アプリケーションであってよい。

さらに、本発明に一貫した実施形態を実施する際に、一つ以上のコンピュータ読み出し可能な記憶媒体を利用してもよい。コンピュータ読み出し可能な記憶媒体は、プロセッサーにより読み出し可能な情報あるいはデータが記憶される任意タイプの物理的メモリーを言う。従って、コンピュータ読み出し可能な記憶媒体は、プロセッサー（複数のプロセッサー）に、本明細書に説明される実施態様と一貫したステップあるいはステージを実行させるための指令を含む一つ以上のプロセッサーによる実行のための指令を記憶してもよい。用語「コンピュータ読み出し可能な媒体」は、有形物を含み、搬送波及び過渡信号を除き、即ち、非一過性の媒体であると理解されたい。例としては、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、揮発性メモリー、非揮発性メモリー、ハードドライブ、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュドライブ、ディスク並びにその他任意の物理的記憶媒体を含む。

本発明の一実施形態は、電気車両用バッテリーの一つ以上の動的容量を推定することにより、一つ以上の用途について、バッテリーの寿命インデックスを確定するための方法を提供するものである。

本発明の一実施形態は、一つ以上の動的容量を推定することにより、該電気車両用バッテリーの故障インデックスを予測することで、該電気車両の走行中の足留めを回避することを目的としている。

本発明の一実施形態は、該電気車両用バッテリーの該動的容量を推定することにより、該電気車両を効率的に維持管理することで火災の危険性を回避することを目的とする。

本明細書に説明される作用は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア若しくはその任意の組み合わせを生産するための標準的なプログラミング及び／又は工学技術を利用して、方法、システムあるいは製造品として実施されてよい。本明細書に説明される作用は、「非一過性のコンピュータ読み出し可能な媒体」内に維持されたコードとして実施されてよく、プロセッサーが、該コンピュータ読み出し可能な媒体から該コードを読み出し、かつ、これを実行する。該プロセッサーは、マイクロプロセッサーと、問い合わせを処理・実行することのできるプロセッサーの少なくとも一方である。非一過性コンピュータ読み出し可能な媒体は、磁気記憶媒体（例えば、ハードディスクドライブ、フロッピーディスク、テープなど）、光学記憶装置（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ 光学ディスクなど）、揮発性及び非揮発性記憶装置（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリー、ファームウェア、プログラマブルロジック装置など）などの媒体を含んでよい。さらに、非一過性コンピュータ読み出し可能な媒体は、一過性を除く、全てのコンピュータ読み出し可能な媒体を含んでよい。さらに、本明細書に説明される作用を実施する該コードは、ハードウェアロジック装置（例えば、集積回路チップ、プログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）など）内に実装されてもよい。

「製造品」は、非一過性コンピュータ読み出し可能な媒体及び／又はコードが実装されるハードウェアロジック装置を含む。本明細書に説明される作用に係る実施形態を実施する該コードが符号化される装置は、コンピュータ読み出し可能な媒体あるいはハードウェアロジック装置を含んでよい。当業者であれば、当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の構成に対し多数の変更が可能であること、また、該製造品は、本発明の技術分野において既知の媒体を担持して、適当な情報を包摂可能であることを認知されるであろう。

用語「一実施態様」、「実施形態」、「実施形態（複数形）」、「該実施形態」、「該実施形態（複数形）」、「一つ以上の実施形態」、「幾つかの実施形態」及び「一つの実施形態」は、明示的に特定されない限りにおいて、「本発明の一つ以上の（必ずしも全てではない）実施の形態」を意味する。

用語「を含む」、「から成る」、「を備える」並びにその変形例は、明示的に特定されない限りにおいて、「を含むが、これらに限定されない」ことを意味する。

項目の列挙リストは、明示的に特定されない限りにおいて、該項目の任意の項目あるいはその全てが互いに排他的であることを暗示しない。

用語「不定冠詞ａ」、「不定冠詞ａｎ」及び「定冠詞ｔｈｅ」は、明示的に特定されない限りにおいて、「一つ以上」を意味する。

互いに連通し合う幾つかの構成部品を備えた一実施態様の説明は、これらすべての構成部品が必ずしも全て必要であることを暗示するものではない。逆に、本発明の可能な限りの数の多種多様な実施形態を例示するために、様々なオプションとしての構成部品が説明されている。

本明細書において、単一の装置あるいは物品が説明されている場合、単一の装置／物品に代えて、一つ以上の装置／物品（協働するか否かを問わず）が利用されてもよいことが明白となろう。同様に、本明細書において、一つ以上の装置あるいは物品が説明されている場合（協働するか否かを問わず）、該一つ以上の装置／物品に代えて、単一の装置／物品が利用され、若しくは、ここに開示される数の装置あるいはプログラムに代えて異なる数の装置あるいは物品が利用されてもよいことが明白となろう。ある装置の機能性及び／又は特徴要素は、このような機能性／特徴要素を備えるものとして明示的には説明されていない一つ以上の他の装置により、これに代わり、具現化されてもよい。したがって、本発明のその他の実施形態が、該装置自体を含んでいる必要はない。

図７に例示される作用は、ある一定の順序において生起するある一定の事象を示している。代替の実施形態において、ある一定の作用は、異なる順序で実行され、変更されあるいは除去されてもよい。さらに、上述した論理プログラムにステップを付加した上で、上述した実施形態に依然適合してもよい。さらに、本明細書において説明された作用は、順列で生起してもよく、あるいは、ある一定の作用は平行して処理されてもよい。さらにまた、作用は単一の処理ユニットあるいは分散された処理ユニットにより実行されてもよい。

最後に、本明細書において使用された言葉は、主として，読み易さと教示目的のため選択されており、本願発明主題の境界を定めあるいは周囲を限定するために選択された訳ではない。よって、本発明の権利範囲は、この詳細な説明により限定されることなく、本願をベースとした出願に基づき発行される請求の範囲により限定されることとなっている。したがって、本発明の該実施形態の開示は、例示的にのみ意図され、以下の請求の範囲に詳述する本発明の権利範囲を限定するものではない。

本明細書において、様々な側面と実施形態を開示してきたが、当業者には、その他の側面と実施形態が自明となろう。本明細書に開示の様々な側面と実施形態は、例示目的にあって、限定することを意図されるものではなく、実際の権利請求の範囲と精髄は、以下の特許請求の範囲により明示される。

符号 説明
１００ 周囲環境例
１０１ 推定ユニット
１０２ バッテリー
１０３ 電気車両
１０４ 通信ネットワーク
１０５ プロセッサー
１０６ Ｉ／Ｏインターフェース
１０７ メモリー
１０８ モジュール
１０９ データ
２０１ ＳＯＨ受信モジュール
２０２ 電圧プロファイル予測モジュール
２０３ 動的容量推定モジュール
２０４ 寿命インデックス確定モジュール
２０５ 故障インデックス予測モジュール
２０６ その他のモジュール
２０７ ＳＯＨデータ
２０８ 地理的位置データ
２０９ 用途データ
２１０ 電圧プロファイルデータ
２１１ 動的容量データ
２１２ 寿命インデックスデータ
２１３ 故障インデックスデータ
２１４ 負荷プロファイルデータ
２１５ エネルギー情報データ
２１６ その他のデータ
３０１ 電圧ウィンドウ確定ユニット
３０２ 抵抗挙動確定ユニット
３０３ ＯＣＶウィンドウ推定ユニット
３０４ 第一ＯＣＶプロファイル推定ユニット
３０５ 理想的電圧プロファイル予測ユニット
３０６ 優しい取扱用理想的電圧プロファイル予測ユニット
３０７ 激しい取扱用理想的電圧プロファイル予測ユニット
３０８ この先の旅程情報のためのエネルギー推定ユニット
３０９ バッテリーのＳＯＣ推定ユニット
３１０ ＳＯＣプロファイル推定ユニット
３１１ 第二ＯＣＶプロファイル推定ユニット
３１２ リアルタイム電圧プロファイル予測ユニット
３１３ データベース
３１４ バッテリー抵抗挙動用プロット
３１５ バッテリー電圧ウィンドウ用プロット
３１６ ＯＣＶウィンドウ用プロット
３１７ 第一ＯＣＶプロファイル用プロット
３１８ 理想的電圧プロファイル用プロット
４０１ バッテリーパックモデル
４０２ 理想的電圧プロファイル予測ユニット
４０３ リアルタイム電圧プロファイル予測ユニット
４０４ 動的容量推定ユニット
４０６ 動的容量プロット
４０７ 理想的状態用動的容量
４０８ 現行用途用動的容量
５０１ ワイブルパラメータ供与ユニット
５０２ 寿命インデックス用プロット
５０３ 理想的状態目的の寿命
５０４ 現行用途目的の寿命
５０５ 優しい取扱目的の寿命
５０６ 激しい取扱目的の寿命
６０１ 故障インデックス用プロット
６０２ 激しい取扱についての故障
６０３ 現行用途についての故障
６０４ 優しい取扱についての故障
８００ コンピュータシステム
８０１ Ｉ／Ｏインターフェース
８０２ プロセッサー
８０３ ネットワークインターフェース
８０４ 記憶インターフェース
８０５ メモリー
８０６ ユーザーインターフェース
８０７ オペレーティングシステム
８０８ ウェブブラウザ
８０９ 入力装置
８１０ 出力装置
８１１ 通信ネットワーク

Claims (16)

1. 電気車両（１０３）の一つ以上の用途について、前記電気車両（１０３）用のバッテリー（１０２）の一つ以上の動的容量を推定するための方法であって、
   前記動的容量は、前記バッテリー（１０２）から抽出可能な実際上の容量であり、
   推定ユニット（１０１）により、前記電気車両（１０３）の前記バッテリー（１０２）の健全状態データを受信するステップと、
   前記推定ユニット（１０１）により、前記健全状態データ、前記電気車両（１０３）の地理的位置データ（２０８）、前記バッテリー（１０２）の一つ以上の負荷プロファイルの少なくとも一つに基づき、前記電気車両（１０３）の前記一つ以上の用途それぞれについて、前記バッテリー（１０２）の一つ以上の電圧プロファイルを予測するステップと、
   前記推定ユニット（１０１）により、前記一つ以上の電圧プロファイルに基づき、前記一つ以上の用途について、前記バッテリー（１０２）の前記一つ以上の動的容量を推定するステップと、を有し、
   前記推定ユニット（１０１）により、前記一つ以上の被推定動的容量及びエネルギー情報に基づき、前記一つ以上の用途について、前記バッテリー（１０２）を用いる前記電気車両（１０３）が故障する時点を示す故障インデックスを予測するステップであって、前記エネルギー情報は、前記電気車両（１０３）のこの先の旅程情報に関して前記バッテリー（１０２）から必要となるエネルギー及びエネルギー割合を明示する予測ステップを更に有する、
   ことを特徴とする動的容量推定方法。
2. 前記推定ユニット（１０１）により、前記一つ以上の被推定動的容量に基づき、前記一つ以上の用途について、前記バッテリー（１０２）のライフサイクルを示す寿命インデックスを確定するステップを更に有することを特徴とする、請求項１記載の動的容量推定方法。
3. 前記健全状態データは、前記バッテリー（１０２）の容量健全状態及び前記バッテリー（１０２）の抵抗健全状態とから成ることを特徴とする、請求項１記載の動的容量推定方法。
4. 前記健全状態データは、前記バッテリーに関したバッテリーパックモデル（４０１）に基づいており、前記バッテリーパックモデル（４０１）は、前記バッテリー（１０２）に関連した現行データ、電圧データ、温度データ及び充電状態（ＳＯＣ）データから成るリアルタイムバッテリーデータを利用して定期的に更新されることを特徴とする、請求項１記載の動的容量推定方法。
5. 前記バッテリー（１０２）の前記一つ以上の電圧プロファイルは、理想的電圧プロファイルとリアルタイム電圧プロファイルから成ることを特徴とする、請求項１記載の動的容量推定方法。
6. 前記理想的電圧プロファイルは、各々、前記電気車両（１０３）の前記一つ以上の用途を基に、対応する用途について確定された電圧を明示し、前記理想的電圧プロファイルを予測するステップは、
   前記電気車両（１０３）の現在ルートと速度について測定された電流値を示す前記一つ以上の負荷プロファイルの被測定負荷プロファイルから、前記電気車両（１０３）の前記一つ以上の用途それぞれについて、前記バッテリー（１０２）の電圧ウィンドウを確定するステップと、
   ＳＯＣと抵抗健全状態を比較することにより、前記バッテリー（１０２）の抵抗挙動を確定するステップと、
   前記一つ以上の用途プロファイルそれぞれについて、前記抵抗挙動に基づく被確定電圧ウィンドウから推定されたＯＣＶウィンドウに基づき前記バッテリー（１０２）の第一開回路電圧（ＯＣＶ）プロファイルを推定するステップと、
   完全ＯＣＶプロファイルと被推定第一ＯＣＶプロファイルとの平均差異を示すオフセット手法に基づき、前記バッテリー（１０２）の前記完全ＯＣＶプロファイルを推定するステップと、
   前記バッテリー（１０２）の前記完全ＯＣＶプロファイル、前記抵抗挙動、所定の放電率に基づき、前記一つ以上の用途プロファイルそれぞれについて、前記理想的電圧プロファイルを予測するステップと
   から成ることを特徴とする、請求項５記載の動的容量推定方法。
7. 前記リアルタイム電圧プロファイルは、前記電気車両（１０３）の現行用途について確定された電圧を明示し、前記リアルタイム電圧プロファイルを予測するステップは、
   この先の旅程情報について、前記バッテリー（１０２）のＳＯＣプロファイルを確定するステップと、
   被確定ＳＯＣプロファイル及び前記電気車両（１０３）の前記この先の旅程情報についての前記一つ以上の負荷プロファイルの被予測負荷プロファイル並びに前記バッテリー（１０２）の開始ＳＯＣに基づき、前記バッテリー（１０２）の第二ＯＣＶプロファイルを推定するステップであって、前記被予測負荷プロファイルは、前記電気車両（１０３）の地理的位置データ（２０８）、この先の旅程ルートと速度について推定された電流値を示すステップと、
   前記バッテリー（１０２）の前記第二ＯＣＶプロファイルと、抵抗挙動及び前記バッテリー（１０２）の所定の放電率に基づき、前記リアルタイム電圧プロファイルを予測するステップと
   から成ることを特徴とする、請求項５記載の動的容量推定方法。
8. 前記一つ以上の用途について、前記一つ以上の動的容量を推定するステップは、
   前記バッテリー（１０２）の電圧の値であって、降下して、バッテリー管理システム（ＢＭＳ）が、前記バッテリー（１０２）の放電を停止する場合の電圧値を示す所定の下限値に達する前記電圧の値を得るため、理想的電圧プロファイルとリアルタイム電圧プロファイルを比較するステップと、
   前記バッテリー（１０２）の前記電圧値に基づき、前記バッテリー（１０２）により放電される全容量を特定するステップと、前記一つ以上の用途を基に、対応する用途についての前記全容量を前記バッテリー（１０２）の容量健全状態と比較し、前記一つ以上の用途についての前記一つ以上の動的容量を推定するステップと
   を更に有することを特徴とする、請求項１記載の動的容量推定方法。
9. 電気車両（１０３）の一つ以上の用途について、前記電気車両（１０３）用のバッテリー（１０２）の一つ以上の動的容量を推定する推定ユニット（１０１）であって、
   前記動的容量は、前記バッテリー（１０２）から抽出可能な実際上の容量であり、
   プロセッサー（１０５）と、
   前記プロセッサー（１０５）と通信可能状態で結合されて、前記プロセッサーにより実行可能な指令を記憶するメモリー（１０７）であって、前記指令は、実行時に、前記プロセッサー（１０５）に、前記電気車両（１０３）の前記バッテリー（１０２）の健全状態データを受信させ、
   前記健全状態データ、前記電気車両（１０３）の地理的位置データ（２０８）と前記バッテリー（１０２）の少なくとも一つ以上の負荷プロファイルの少なくとも一つに基づき、前記電気車両（１０３）の前記一つ以上の用途それぞれについて、前記バッテリー（１０２）の一つ以上の電圧プロファイルを予測させ、
   前記一つ以上の電圧プロファイルに基づき、前記一つ以上の用途について、前記バッテリー（１０２）の前記一つ以上の動的容量を推定させるメモリーと、を有し、
   前記一つ以上の被推定動的容量とエネルギー情報に基づき、前記一つ以上の用途について、前記バッテリー（１０２）を用いる前記電気車両（１０３）が故障する時点を示す故障インデックスを前記プロセッサー（１０５）に予測させる前記指令を更に含み、前記エネルギー情報は、前記電気車両（１０３）のこの先の旅程情報に関して前記バッテリー（１０２）から必要となるエネルギー及びエネルギー割合を明示する、
   ことを特徴とする推定ユニット（１０１）。
10. 前記一つ以上の被推定動的容量に基づき、前記一つ以上の用途について、前記バッテリー（１０２）のライフサイクルを示す寿命インデックスを前記プロセッサー（１０５）に確定させる前記指令を更に含むことを特徴とする、請求項９記載の推定ユニット（１０１）。
11. 前記健全状態データは、前記バッテリー（１０２）の容量健全状態と前記バッテリー（１０２）の抵抗健全状態とから成ることを特徴とする、請求項９記載の推定ユニット（１０１）。
12. 前記健全状態データは、前記バッテリー（１０２）に関連したバッテリーパックモデル（４０１）に基づいており、前記バッテリーパックモデル（４０１）は、前記バッテリー（１０２）に関連した現行データ、電圧データ、温度データ、充電状態（ＳＯＣ）データから成るリアルタイムデータを利用して定期的に更新されることを特徴とする、請求項９記載の推定ユニット（１０１）。
13. 前記バッテリー（１０２）の前記一つ以上の電圧プロファイルは、理想的電圧プロファイルとリアルタイム電圧プロファイルから成ることを特徴とする、請求項９記載の推定ユニット（１０１）。
14. 前記理想的電圧プロファイルは、各々、前記電気車両（１０３）の前記一つ以上の用途を基に、対応する用途について確定された電圧を明示し、前記プロセッサー（１０５）は、前記電気車両（１０３）の現在ルートと速度について測定された電流値を示す前記一つ以上の負荷プロファイルの被測定負荷プロファイルから、前記電気車両（１０３）の前記一つ以上の用途それぞれについて、前記バッテリー（１０２）の電圧ウィンドウを確定し、ＳＯＣと抵抗健全状態を比較することにより、前記バッテリー（１０２）の抵抗挙動を確定し、
    前記一つ以上の用途プロファイルそれぞれについて、前記抵抗挙動に基づく被確定電圧ウィンドウから推定されたＯＣＶウィンドウに基づき前記バッテリー（１０２）の第一開回路電圧（ＯＣＶ）プロファイルを推定し、
    完全ＯＣＶプロファイルと被推定第一ＯＣＶプロファイルとの平均差異を示すオフセット手法に基づき、前記バッテリー（１０２）の前記完全ＯＣＶプロファイルを推定し、
    前記バッテリー（１０２）の前記完全ＯＣＶプロファイル、前記抵抗挙動、所定の放電率に基づき、前記一つ以上の用途プロファイルそれぞれについて、前記理想的電圧プロファイルを予測する
    ことにより前記理想的電圧プロファイルを予測する構成としたことを特徴とする、請求項１３記載の推定ユニット（１０１）。
15. 前記リアルタイム電圧プロファイルは、前記電気車両（１０３）の現行用途について確定された電圧を明示し、前記プロセッサー（１０５）は、
    この先の旅程情報について、前記バッテリー（１０２）のＳＯＣプロファイルを確定し、
    被確定ＳＯＣプロファイル及び前記電気車両（１０３）の前記この先の旅程情報についての前記一つ以上の負荷プロファイルの被予測負荷プロファイル並びに前記バッテリー（１０２）の開始ＳＯＣに基づき、前記バッテリー（１０２）の第二ＯＣＶプロファイルを推定し、前記被予測負荷プロファイルは、前記電気車両（１０３）の地理的位置データ（２０８）、この先の旅程ルートと速度について推定された電流値を示し、
    前記バッテリー（１０２）の前記第二ＯＣＶプロファイルと、抵抗挙動及び前記バッテリー（１０２）の所定の放電率に基づき、前記リアルタイム電圧プロファイルを予測することにより前記リアルタイム電圧プロファイルを予測する構成としたことを特徴とする、請求項１３記載の推定ユニット（１０１）。
16. 前記プロセッサー（１０５）は、
    前記バッテリー（１０２）の電圧の値であって、降下して、バッテリー管理システム（ＢＭＳ）が、前記バッテリー（１０２）の放電を停止する場合の電圧値を示す所定の下限値に達する前記電圧の値を得るため、理想的電圧プロファイルとリアルタイム電圧プロファイルを比較し、前記バッテリー（１０２）の前記電圧値に基づき、前記バッテリー（１０２）により放電される全容量を特定し、
    前記一つ以上の用途を基に、対応する用途についての前記全容量を前記バッテリー（１０２）の容量健全状態と比較し、前記一つ以上の用途についての前記一つ以上の動的容量を推定する
    ことにより、前記一つ以上の用途について、前記一つ以上の動的容量を推定する構成としたことを特徴とする、請求項９記載の推定ユニット（１０１）。

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