KR20180041570A - 리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템 - Google Patents

리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템 Download PDF

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Abstract

용량 회복 시스템(9)은 차량에 탑재된 리튬 이온 2차 전지의 조전지의 용량을 회복시킨다. 용량 회복 시스템은 용량 회복 장치(40)와 통신 장치(340)와 서버(300)를 구비한다. 용량 회복 장치(40)는, 조전지(10)의 SOC를 기준값(X2) 이하로 유지함으로써 조전지(10)의 용량을 회복시키는 회복 처리를 실행 가능하게 구성된다. 통신 장치(340)는, 회복 처리에 이용되는 SOC의 기준값(X2)과 회복 처리에 의한 용량 회복률(R)을 포함하는 회복 데이터(P1, P2)를 취득한다. 서버(300)는, 대상 차량인 차량(1)에 대한 회복 처리에 이용되는 기준값(X2)을 회복 데이터(P1, P2)를 이용하여 산출한다.

Description

리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템{LITHIUM ION SECONDARY BATTERY CAPACITY RESTORATION SYSTEM}
본 개시는 리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템에 관한 것이며, 더 특정적으로는, 차량에 탑재된 리튬 이온 2차 전지의 조전지의 용량을 회복시키기 위한 용량 회복 시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 리튬 이온 2차 전지의 조전지를 탑재한 전동 차량의 보급이 진행되고 있다. 일반적으로 리튬 이온 2차 전지의 차량 탑재용 조전지에서는, 예를 들어 사용 기간이 경과하거나 대전류의 충방전이 반복되거나 함으로써 만충전 용량(이하, 「용량」이라 약기함)이 저하된다. 그 결과, 상기 전동 차량에서는 EV 주행 가능 거리가 짧아진다. 많은 경우, 차량 탑재용 조전지는 장기간(예를 들어 10년 이상)에 걸쳐 사용되기 때문에, 저하된 용량을 회복시키기 위한 기술이 요구되고 있다.
예를 들어 일본 특허 공개 제2012-195161호 공보는 리튬 이온 2차 전지의 조전지의 용량 회복 방법을 개시한다. 일본 특허 공개 제2012-195161호 공보는, 조전지의 충전 상태(SOC: State Of Charge)가 낮은 상태(예를 들어 SOC가 30% 이하인 상태)를 장기간(예를 들어 수 시간 내지 수백 시간) 유지함으로써 조전지의 용량이 회복되는 것을 개시한다(일본 특허 공개 제2012-195161호 공보의 도 5 내지 도 9 참조).
일본 특허 공개 제2012-195161호에 의하면, 더 구체적으로는, 조전지의 SOC가 기준 SOC(일본 특허 공개 제2012-195161호에서는 회복 처리 시 기준 SOC)에 도달할 때까지 조전지를 방전시키고 조전지의 SOC를 기준 SOC 이하로 유지함으로써 조전지의 용량을 회복시킨다. 조전지의 용량 회복량(일본 특허 공개 제2012-195161호 공보에서는 용량 회복률 D)은 기준 SOC에 따라서 상이할 수 있는바, 일본 특허 공개 제2012-195161호 공보에서는, 사전에 용량 회복 시험이 실시되고 그 시험 결과에 기초하여 기준 SOC가 미리 결정되어 있다.
그러나 그러한 용량 회복 시험은 실험실에서 재현 가능한 한정된 조건 하에서밖에 실시할 수 없다. 한편, 실제의 사용 조건에 기초한 기준 SOC로 하기 위하여, 시장에 출하되어 실제로 사용된 조전지를 회수하여 해석하는 것도 생각되지만, 회수 가능한 샘플 수에는 한계가 있어 충분한 샘플 수를 확보하는 것은 어렵다. 따라서 용량 회복 시험 등에 기초하여 미리 결정된 기준 SOC가 최적값은 아니며, 더 큰 용량 회복량을 얻는 것이 가능한 기준 SOC가 존재할 가능성이 있다. 이 점에 있어서, 일본 특허 공개 제2012-195161호 공보에 개시된 용량 회복 방법에는 개선의 여지가 있다.
본 개시는 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 전동 차량에 탑재된 리튬 이온 2차 전지의 조전지의 용량을 효과적으로 회복시키는 것이 가능한 기술을 제공하는 것이다.
본 개시의 어느 국면에 따른 리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템은 차량에 탑재된 리튬 이온 2차 전지의 조전지의 용량을 회복시킨다. 용량 회복 시스템은 용량 회복 장치와 데이터 취득 장치와 산출 장치를 구비한다. 용량 회복 장치는, 조전지의 SOC를 기준 SOC 이하로 유지함으로써 조전지의 용량을 회복시키는 회복 처리를 실행 가능하게 구성된다. 데이터 취득 장치는, 회복 처리에 이용되는 기준 SOC와 회복 처리에 의한 용량 회복량을 포함하는 회복 데이터를 취득한다. 산출 장치는, 대상 차량에 대한 회복 처리에 이용되는 기준 SOC인 대상 기준 SOC를 회복 데이터를 이용하여 산출한다.
상기 구성에 의하면, 복수의 차량으로부터 취득된 회복 데이터를 이용하여 대상 차량에 회복 처리를 실행할 때의 기준 SOC(대상 기준 SOC)가 산출된다. 즉, 실제로 사용된 복수의 조전지에 관한 회복 데이터가 취득(예를 들어 수집)되고, 취득된 회복 데이터에 기초하여 기준 SOC가 산출된다. 따라서 한정된 조건 하에서 사전에 실시된 용량 회복 시험 등의 결과로부터 기준 SOC를 산출하는 경우에 비하여, 더 큰 용량 회복량을 얻는 것이 가능한 기준 SOC를 산출하는 것이 가능해진다. 따라서 조전지의 용량을 더 효과적으로 회복시킬 수 있다.
바람직하게는, 데이터 취득 장치는, 복수의 차량의 주행 이력과, 회복 처리의 실행 시에 있어서의 조전지의 온도를 더 취득한다. 산출 장치는 회복 데이터에 추가하여, 복수의 차량의 주행 이력과 조전지의 온도를 이용하여 대상 기준 SOC를 산출한다.
상기 구성에 의하면, 기준 SOC(대상 기준 SOC)의 산출 시에 회복 데이터에 추가하여, 복수의 차량의 주행 이력과 조전지의 온도가 더 이용된다. 각 차량의 주행 이력에 따라, 그 차량에 탑재된 조전지의 상태(조전지의 사용 이력 또는 열화 정도)는 상이할 수 있다. 또한 회복 처리의 실행 시에 있어서의 조전지의 온도는, 회복 처리의 효과(용량 회복량의 크기)에 영향을 미치는 주요한 파라미터이다. 따라서 과거의 조전지의 사용 이력 및 회복 처리의 실행 시의 온도 조건을 고려함으로써, 대상 차량에 적합한 기준 SOC를 더 고정밀도로 산출하는 것이 가능해진다. 따라서 조전지의 용량을 한층 더 효과적으로 회복시킬 수 있다.
바람직하게는, 산출 장치는, 복수의 차량의 주행 이력과, 조전지의 온도와, 기준 SOC와, 용량 회복량 사이에 성립하는 규칙성을 추출하고, 추출된 규칙성으로부터, 대상 차량의 주행 이력과 대상 차량의 조전지의 온도에 따른 대상 기준 SOC를 산출한다.
상기 구성에 의하면, 복수의 차량의 실제 주행 이력과, 다종다양한 조건 하에서 실제로 회복 처리를 실행한 때의 조전지의 온도, 기준 SOC 및 용량 회복량으로부터 규칙성이 추출된다. 달리 말하면, 소위 빅 데이터에 대한 데이터 마이닝 해석을 행함으로써, 대상 차량에 대한 회복 처리에 이용되는 기준 SOC(대상 기준 SOC)가 산출된다. 따라서 대상 기준 SOC로서 더 적절한 값을 산출하여 조전지의 용량을 더 효과적으로 회복시키는 것이 가능해진다.
바람직하게는, 산출 장치는, 회복 처리의 실행 후의 용량 회복량이 소정량 이상으로 되도록 대상 기준 SOC를 산출한다.
상기 구성에 의하면, 대상 차량에 대한 회복 처리의 실행 후의 용량 회복량(용량 회복량의 예측값)이 소정량 이상으로 되도록(예를 들어 최대로 되도록) 대상 기준 SOC가 산출된다. 따라서 조전지의 용량을 더 효과적으로 회복시킬 수 있다.
바람직하게는, 산출 장치는, 회복 데이터를 이용하여 대상 차량에 회복 처리를 실행한 경우의 용량 회복량을 예측한다. 용량 회복 장치는, 예측된 용량 회복량이 판정값 이상인 경우에 대상 차량에 회복 처리를 실행하는 한편, 예측된 용량 회복량이 판정값 미만인 경우에는 대상 차량에 회복 처리를 실행하지 않는다.
회복 처리를 실행하면 어느 정도의 기간(예를 들어 수 시간 내지 수 일간) SOC가 기준 SOC 이하의 상태로 유지되기 때문에, 그 동안에는 차량을 사용할 수 없거나 차량의 성능을 충분히 발휘시킬 수 없거나 한다. 한편, 예를 들어 조전지의 열화가 그다지 진행되어 있지 않은 경우 등, 조전지의 상태에 따라서는, 설령 회복 처리를 실행하더라도 충분한 용량 회복량이 얻어지지 않을 가능성이 있다. 상기 구성에 의하면, 용량 회복량의 예측량이 판정량 이상으로 될지의 여부가 회복 데이터를 이용하여 미리 판정된다. 이것에 의하여, 충분한 용량 회복량이 얻어지는 적절한 타이밍에 회복 처리를 실행할 수 있다.
바람직하게는, 상기 복수의 차량의 주행 이력은 상기 복수의 차량의 주행 경로, 주행 거리, 속도 및 가속도 중 적어도 하나를 포함한다.
전동 차량의 주행 경로, 주행 거리 및 속도, 가속도(감속도를 포함함)는 조전지의 충방전(및 충방전에 수반하는 조전지의 열화)에 영향을 미치는 주요한 파라미터이다. 예를 들어 주행 거리가 길어지거나 큰 가속도가 발생하는 빈도가 높거나 할수록 조전지의 충방전이 행해지기 쉬워지고, 그 결과, 조전지의 열화가 진행되기 쉬워진다. 상기 구성에 의하면, 그러한 주행 이력을 고려함으로써, 더 정확히 조전지의 상태(조전지의 열화 진행 정도)를 반영한 후, 대상 기준 SOC로서 더 적절한 값을 산출하는 것이 가능해진다. 따라서 조전지의 용량을 더 효과적으로 회복시킬 수 있다.
바람직하게는, 리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템은 통지부를 더 구비한다. 통지부는 대상 차량에 탑재되어, 회복 처리의 실행 후의 용량 회복량을 대상 차량의 유저에게 통지한다.
상기 방법에 의하면, 유저는, 용량 회복량의 통지를 받음으로써 회복 처리의 효과를 알 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은, 첨부된 도면과 관련하여 이해되는 본 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은, 실시 형태 1에 관한 리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는, 회복 처리의 실시 시에 있어서의 용량 회복 시스템의 구성을 더 상세히 도시하는 도면이다.
도 3은, 용량 회복 장치의 외관도이다.
도 4는, 용량 회복 장치의 구성을 도시하는 회로 블록도이다.
도 5는, 실시 형태 1에 있어서의 회복 처리를 설명하기 위한 타임 차트이다.
도 6은, 실시 형태 1에 있어서의 각종 데이터의 데이터 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은, 실시 형태 1에 있어서의 기준값 X2의 결정 방법을 설명하기 위한 개념 도이다.
도 8은, 실시 형태 1에 있어서의 회복 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 9는, 실시 형태 2에 있어서의 용량 회복 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 10은, 실시 형태 2에 있어서의 회복 처리를 설명하기 위한 타임 차트이다.
도 11은, 실시 형태 2에 있어서의 회복 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 12는, 실시 형태 1, 2의 변형예에 있어서의 회복 처리를 도시하는 흐름도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한 도면 중 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 부호를 붙여 그 설명은 반복하지 않는다.
본 개시에 있어서 「차량」이란, 하이브리드 차, 플러그인 하이브리드 차, 전기 자동차 및 연료 전지 차를 의미한다.
본 개시에 있어서 「EV 주행 가능 거리」란, 조전지에 축적된 전력이 규정량까지 소비되는 동안에 전동 차량이 주행 가능한 거리를 의미한다. EV 주행 가능 거리는, 전력이 최대량(SOC=100%)인 경우에 전동 차량이 주행 가능한 최대 거리를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. EV 주행 가능 거리는, 임의의 시점에서의 전력이 상기 규정량까지 소비되는 동안에 전동 차량이 주행 가능한 거리를 포함할 수 있다.
[실시 형태 1]
<용량 회복 시스템의 구성>
도 1은, 실시 형태 1에 관한 리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 용량 회복 시스템(9)은, 유저(도시되지 않음)의 차량(1)(대상 차량)에 접속되는 용량 회복 장치(40)와, 복수의 차량(2)의 각각에 접속되는 용량 회복 장치(40)와, 데이터 센터(3)를 포함한다. 실시 형태 1에 있어서, 차량(1) 및 복수의 차량(2)의 각각은 플러그인 하이브리드 차이다. 또한 차량(1) 및 복수의 차량(2)은 본 개시에 관한 「복수의 차량」에 상당한다.
차량(1)과 데이터 센터(3)는 통신이 가능하도록 구성되어 있다. 또한 복수의 차량(2)의 각각과 데이터 센터(3)도 통신이 가능하도록 구성되어 있다. 상세는 후술하겠지만, 데이터 센터(3)는 차량(1)의 주행 데이터 및 회복 데이터, 그리고 복수의 차량(2)의 각각의 주행 데이터 및 회복 데이터를 수집하여 축적한다.
실시 형태 1에서는, 차량(1)이 딜러에게 인도되어, 조전지(10)의 용량을 회복시키기 위한 처리(이하, 「회복 처리」라고도 칭함)가 딜러의 작업자에 의하여 실행되는 예에 대하여 설명한다. 단, 회복 처리의 실행 장소는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 유저의 자택의 주차장에서, 외부 전원(도시되지 않음)으로부터 공급된 전력을 이용하여 조전지(10)를 충전하는 외부 충전에 앞서 회복 처리가 실행되어도 된다.
도 2는, 용량 회복 시스템(9)의 구성을 더 상세히 도시하는 도면이다. 복수의 차량(2)의 각각은 차량(1)과 기본적으로 공통의 구성을 갖기 때문에, 도 2에서는 차량(1)의 구성을 대표적으로 도시한다.
차량(1)은 조전지(10)와 모터 제너레이터(MG: Motor Generator)(11, 12)와 동력 분할 기구(13)와 엔진(14)과 전력 제어 유닛(PCU: Power Control Unit)(15)과 공조 장치(16)와 인렛(17)과 전력 변환 장치(18)를 포함한다. 또한 차량(1)에는, 조전지(10)의 회복 처리를 실행하기 위한 구성으로서 용량 회복 장치(40)가 접속되어 있다.
조전지(10)는 리튬 이온 2차 전지의 조전지이다. 조전지(10)의 구성에 대해서는 도 3 및 도 4에서 더 상세히 설명한다.
모터 제너레이터(11, 12)의 각각은, 예를 들어 3상 교류 회전 전기 기기이다. 모터 제너레이터(11)는 동력 분할 기구(13)를 통하여 엔진(14)의 크랭크축에 연결된다. 모터 제너레이터(11)는 엔진(14)을 시동시킬 때는 조전지(10)의 전력을 이용하여 엔진(14)의 크랭크축을 회전시킨다. 또한 모터 제너레이터(11)는 엔진(14)의 동력을 이용하여 발전하는 것도 가능하다. 모터 제너레이터(11)에 의하여 발전된 교류 전력은 PCU(15)에 의하여 직류 전력으로 변환되어 조전지(10)에 충전된다. 또한 모터 제너레이터(11)에 의하여 발전된 교류 전력은 모터 제너레이터(12)에 공급되는 경우도 있다.
모터 제너레이터(12)는, 조전지(10)에 축적된 전력 및 모터 제너레이터(11)에 의하여 발전된 전력 중 적어도 한쪽을 이용하여 구동축을 회전시킨다. 또한 모터 제너레이터(12)는 회생 제동에 의하여 발전하는 것도 가능하다. 모터 제너레이터(12)에 의하여 발전된 교류 전력은 PCU(15)에 의하여 직류 전력으로 변환되어 조전지(10)에 충전된다.
PCU(15)는 인버터 및 컨버터(모두 도시되지 않음)를 포함하며, 조전지(10)와 모터 제너레이터(11)와 모터 제너레이터(12) 사이에서 전력을 변환하는 것이 가능하게 구성된다. 공조 장치(16)는 전동 에어컨이며, 조전지(10)로부터 공급된 전력을 이용하여 차량(1)의 차실(도시되지 않음) 내의 공조를 행한다.
인렛(17)은 전력 케이블(171)의 플러그(도시되지 않음)를 연결하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 전력 케이블(171)은, 조전지(10)에 축적되는 전력을 차량(1)의 외부 전원(도시되지 않음)으로부터 공급하거나 조전지(10)에 축적된 전력을 차량(1)의 외부 부하(910)(전력을 소비하는 전기 기기 등)에 공급하거나 하기 위하여 사용된다. 전력 변환 장치(18)는, 외부 전원으로부터 공급되는 전력의 전압을 조전지(10)에 축적하는 것에 적합한 전압으로 변환하거나, 조전지(10)에 축적된 전력의 전압을 외부 부하(910)가 사용 가능한 전압으로 변환하거나 하는 것이 가능하게 구성되어 있다.
차량(1)은 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)(100)과 내비게이션 시스템(110)과 통신 모듈(120)을 더 포함한다. ECU(100)와 내비게이션 시스템(110)과 통신 모듈(120)은 차내 LAN(Local Area Network)(130)에 의하여 서로 접속되어 있다.
ECU(100)는 CPU(Central Processing Unit)와 메모리{ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)}와 입출력 버퍼(모두 도시되지 않음)를 포함하여 구성된다. ECU(100)는, 차량(1)이 원하는 상태로 되도록 각 기기{PCU(15), 공조 장치(16), 전력 변환 장치(18) 등}를 제어한다. 또한 ECU(100)는 조전지(10)의 전압, 전류 및 온도를 감시함과 함께 조전지(10)의 충방전을 제어한다. 또한 ECU(100)는 조전지(10)의 감시 결과에 기초하여 조전지(10)의 SOC를 추정한다.
차량(1)은 통신 모듈(120)을 통하여 데이터 센터(3)와 통신을 행하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 차량(1)은, 차량(1)의 차종을 포함하는 식별 정보, 및 차량(1)의 주행 데이터(이하, 「데이터 H1」이라고도 기재함)를 데이터 센터(3)에 송신한다(후술). 또한 차량(1)은, 데이터 센터(3)로부터 통신 모듈(120)을 통하여 도로 교통 정보(정체, 사고, 교통 규제 등의 정보)를 수신하거나 기상 정보(날씨, 기온 등의 정보)를 수신하거나 하는 것도 가능하다.
내비게이션 시스템(110)은 기억부와 GPS(Global Positioning System) 수신부와 주행 상태 검출부와 연산부와 표시 조작부(모두 도시되지 않음)를 포함한다.
기억부는, 예를 들어 도로 지도 데이터와, 그에 부수되는 각종 점포 등의 시설 데이터를 기억한다. GPS 수신부는 인공위성으로부터의 전파에 기초하여 차량(1)의 현재지를 특정한다. 주행 상태 검출부는, 예를 들어 자이로스코프 및 지자기 센서를 포함하며, 차량(1)의 주행 상태를 검출한다. 연산부는, GPS 수신부 및 주행 상태 검출부에 포함되는 각 센서로부터의 신호에 기초하여 차량(1)의 현재지, 진행 방향, 속도 등을 산출한다. 표시 조작부는 터치 패널을 갖는 내비게이터 화면을 포함하며, 각종 정보를 표시함과 함께 유저의 조작을 접수한다.
내비게이션 시스템(110)에서는, 차량(1)이 과거에 실제로 주행한 주행 이력을 나타내는 데이터 H1이 기억부에 기억된다. 데이터 H1은, 차량(1)의 주행 경로를 나타내는 정보{더 상세하게는 차량(1)의 주행 경로를, 예를 들어 교차점 등을 노드로 하는 복수의 구간으로 분할하고 각 노드 간을 링크로서 규정한 데이터}와, 각 링크에 있어서의 차량(1)의 운전 상태(속도 등)를 나타내는 정보를 포함한다. 기억부에 기억된 데이터 H1은 정기적 또는 소정 조건 성립 시에 통신 모듈(120)을 통하여 데이터 센터(3)에 송신된다. 데이터 센터(3)는 서버(300)와 지도 데이터베이스(310)와 도로 교통 정보 취득부(320)와 기상 정보 취득부(330)와 통신 장치(340)와 주행 이력 데이터베이스(350)와 회복 처리 데이터베이스(360)를 포함한다.
지도 데이터베이스(310)는 도로 지도 데이터를 기억한다. 도로 교통 정보 취득부(320)는, 예를 들어 도로 교통 정보 센터로부터 제공되는 최신의 도로 교통 정보를 취득한다. 기상 정보 취득부(330)는, 예를 들어 기상청으로부터 제공되는 최신의 기상 정보를 취득한다. 통신 장치(340)는, 차량(1)에 탑재된 통신 모듈(120) 및 용량 회복 장치(40)와 통신을 행하여 각종 데이터를 취득하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 또한 통신 장치(340)는 본 개시에 관한 「데이터 취득 장치」에 상당한다.
주행 이력 데이터베이스(350)는, 차량(1)으로부터 송신된 데이터 H1과, 복수의 차량(2)으로부터 송신된 주행 데이터(이하, 「데이터 H2」라고도 기재함)를 축적한다. 데이터 H2는 데이터 H1과 동종의 정보를 포함하는 것이기 때문에 상세한 설명은 반복하지 않는다.
회복 처리 데이터베이스(360)는, 상세는 후술하겠지만, 차량(1)에 접속된 용량 회복 장치(40)로부터 송신된 회복 데이터(이하, 「데이터 P1」이라고도 기재함)와, 복수의 차량(2)의 각각에 접속된 용량 회복 장치(도시되지 않음)로부터 송신된 회복 데이터(이하, 「데이터 P2」라고도 기재함)를 축적한다. 각 데이터 P1, P2는, 회복 처리의 실행 시의 조건인 조전지(10)의 온도 Tb 및 기준값 X2를 나타내는 정보와, 회복 처리 결과인 용량 회복률 R을 나타내는 정보를 포함한다(상세는 도 6에서 설명함).
서버(산출 장치)(300)는 CPU, 메모리 및 입출력 버퍼(모두 도시되지 않음)를 포함하여 구성된다. 서버(300)는, 차량(1)으로부터 수신한 데이터 H1과, 복수의 차량(2)으로부터 수신한 데이터 H2를 주행 이력 데이터베이스(350)에 기억(축적)시킨다. 또한 서버(300)는, 차량(1)에 접속된 용량 회복 장치(40)로부터 수신한 데이터 P1과, 복수의 차량(2)의 각각에 접속된 용량 회복 장치로부터 수신한 데이터 P2를 회복 처리 데이터베이스(360)에 기억(축적)시킨다. 주행 이력 데이터베이스(350) 및 회복 처리 데이터베이스(360)에 축적되는 데이터의 상세에 대해서는 도 7에서 설명한다.
용량 회복 장치(40)는 통신 모듈(도시되지 않음)을 통하여 데이터 센터(3)와 통신을 행하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 또한 용량 회복 장치(40)는 차내 LAN(130)에 접속되어 ECU(100)와 통신을 행하는 것도 가능하게 구성되어 있다. 단, 용량 회복 장치(40)와 ECU(100) 사이에서 통신이 가능한 것은 필수는 아니다. 용량 회복 장치(40)에는 외부 전원(920)(예를 들어 계통 전원) 및 외부 부하(930)(전력을 소비하는 기기)가 전기적으로 접속되어 있다.
도 3은 용량 회복 장치(40)의 외관도이다. 도 4는 용량 회복 장치(40)의 회로 블록도이다. 도면이 번잡해지는 것을 방지하기 위하여, 실시 형태 1에서는 조전지(10)에 포함되는 셀 수가 9개인 구성을 예로 들어 설명하지만, 셀 수는 특별히 한정되는 것은 아니다. 일반적으로 차량용 조전지는 수십 개 내지 백 수십 개 정도의 셀을 포함한다.
용량 회복 장치(40)는, 딜러의 작업자(도시되지 않음)의 수작업에 의하여 조전지(10)에 장착하는 것이 가능하게 구성된 접속 지그(50)를 포함한다. 도 3에는, 조전지(10)와, 조전지(10)의 상면에 장착되는 접속 지그(50)의 분해 사시도{접속 지그(50)가 조전지(10)로부터 떼어내어진 상태의 도면}가 도시되어 있다.
조전지(10)는, 각형 형상의 복수의 셀(101 내지 109)이 적층됨으로써 구성되어 있으며, 직육면체 형상을 갖는다. 접속 지그(50)는 조전지(10)의 형상에 대응하여 저면이 개방된 대략 직육면체 형상을 갖는다. 접속 지그(50)의 한쪽 측면에는 클램프(51A, 52B 내지 58B, 59A)가 배열되고, 다른 쪽 측면에는 클램프(51B, 52A 내지 58A, 59B)가 배열되어 있다. 각 클램프는, 예를 들어 토글 클램프이다. 또한 접속 지그(50)에는, 후술하는 각 구성 요소가 실장된 기판(도시되지 않음)이 설치되어 있다.
도 4를 참조하여, 복수의 셀(101 내지 109)은 조전지(10)의 정극 노드 P0과 부극 노드 N0 사이에 직렬로 접속되어 있다. 접속 지그(50)에는, 복수의 다이오드(61 내지 69)와 복수의 릴레이(71 내지 79)와 복수의 전압 센서(81 내지 89)가 더 설치되어 있다. 각 셀(101 내지 109)에 대응하여 설치되는 회로 구성은 공통이다. 따라서 이하에서는, 셀(101)에 대응하는 회로 구성에 대하여 대표적으로 설명한다.
클램프(51A)는 셀(101)의 정극 단자측에 접속되고, 클램프(51B)는 셀(101)의 부극 단자측에 접속된다.
다이오드(61) 및 릴레이(71)는 클램프(51A)와 클램프(51B) 사이에 직렬로 접속된다. 다이오드(61)의 캐소드는 클램프(51A)에 접속된다. 다이오드(61)의 애노드는 릴레이(71)의 한쪽 단부에 접속된다. 릴레이(71)의 다른 쪽 단부는 클램프(51B)에 접속된다. 릴레이(71)는 제어부(400)로부터의 제어 신호 RL1에 응답하여 개방 또는 폐쇄된다. 셀(101)의 방전을 허가할 때는 릴레이(71)는 개방되고, 셀(101)의 방전을 금지할 때는 릴레이(71)는 폐쇄된다. 또한 릴레이(71)는 다이오드(61)의 캐소드측에 접속되어도 된다.
전압 센서(81)은 셀(101)의 전압 Vb1을 검출하고 그 검출 결과를 제어부(400)에 출력한다. 이하에서는, 셀(101)의 전압 Vb1 내지 셀(109)의 전압 Vb9를 특별히 구별하지 않는 경우에는 「전압 Vb」라고도 기재한다. 또한 제어부(400)는, 조전지(10)에 설치된 전류 센서(도시되지 않음)로부터, 조전지(10)를 흐르는 전류 Ib를 취득한다. 또한 제어부(400)는, 조전지(10)에 설치된 온도 센서(도시되지 않음)로부터 조전지(10)의 온도 Tb를 취득한다.
용량 회복 장치(40)는 전력 변환부(90)와 제어부(400)와 개시 스위치(410)와 정지 스위치(420)와 표시부(430)를 더 포함한다. 전력 변환부(90)는 외부 전원(920) 및 외부 부하(930)에 전기적으로 접속된다. 또한 실시 형태 1에 있어서, 외부 전원(920) 및 외부 부하(930)는 차량(1)의 외부에 설치된다.
전력 변환부(90)는 제어부(400)로부터의 제어 명령에 따라 조전지(10)를 충방전시킨다. 전력 변환부(90)는, 예를 들어 컨버터(도시되지 않음)를 포함하며, 외부 전원(920)으로부터 공급된 교류 전력을 직류 전력으로 변환함으로써 조전지(10)를 충전한다. 또한 전력 변환부(90)는, 예를 들어 인버터(도시되지 않음)를 포함하며, 조전지(10)에 축적된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 외부 부하(930)에 공급함으로써 조전지(10)를 방전한다. 또한 조전지(10)의 충방전이 가능하면, 외부 전원(920) 및 외부 부하(930)의 구성은 특별히 한정되는 것은 아니다.
제어부(400)는 CPU(401)와 메모리(402)와 입출력 버퍼(도시되지 않음)를 포함하여 구성된다. 제어부(400)는, 각 센서로부터 받는 신호, 그리고 메모리(402)에 기억된 맵 및 프로그램에 기초하여 용량 회복 장치(40)의 각 구성 요소{릴레이(71 내지 79) 및 전력 변환부(90)}를 제어한다. 구체적으로는, 제어부(400)는 조전지(10)의 전압, 전류 및 온도를 감시하고 그 감시 결과에 기초하여 조전지(10)의 회복 처리를 실행한다. 회복 처리에 대해서는 도 5 내지 도 9에서 상세히 설명한다.
개시 스위치(410)는 딜러의 작업자에 의한 조작에 의하여 회복 처리의 개시 명령을 제어부(400)에 출력한다. 정지 스위치(420)는 작업자에 의한 조작에 의하여, 전력 변환부(90)에 의한 조전지(10)의 충방전의 긴급 정지 명령을 제어부(400)에 출력한다. 제어부(400)는 긴급 정지 신호를 받으면 조전지(10)의 충방전을 신속히 정지시킨다.
표시부(통지부)(430)는, 예를 들어 액정 디스플레이이며, 제어부(400)에 의한 조전지(10)의 회복 처리 결과를 표시한다. 작업자는 표시부(430)를 확인함으로써, 회복 처리의 완료 후에 조전지(10)의 용량이 어느 정도 회복된 것인지를 알 수 있다.
<회복 처리>
도 5는, 실시 형태 1에 있어서의 회복 처리를 설명하기 위한 타임 차트이다. 도 5 및 후술하는 도 10에 있어서, 횡축은 경과 시간을 나타내고 종축은 조전지(10)의 SOC를 나타낸다.
시각 t11까지의 동안, 차량(1)은 통상과 같이 주행하고 있다. 시각 t11에 있어서, 유저는 딜러에 차량(1)을 인도하고 조전지(10)의 회복 처리를 의뢰한다. 이 시점에서는, 회복 처리에는 과잉의 전력이 조전지(10)에 축적되어 있다. 따라서 먼저, 조전지(10)에 축적된 전력을 인렛(17) 및 전력 케이블(171)을 통하여 외부 부하(910)에 방전시키는 제1 방전 처리가 실행된다.
시각 t12에 있어서 조전지(10)의 SOC가 규정값 X1에 도달하면 제1 방전 처리가 정지된다. 계속해서, 조전지(10)에 축적된 전력을 용량 회복 장치(40)를 통하여 외부 부하(930)에 방전시키는 제2 방전 처리가 실행된다. 이것에 의하여 조전지(10)의 SOC가 기준값 X2까지 더 저하된다. 또한 기준값 X2는 본 개시에 관한 「기준 SOC」에 상당한다.
또한 용량 회복 장치(40)에 포함되는 전력 변환부(90)의 정격 전력은 전력 변환 장치(18)의 정격 전력보다도 작다. 그 때문에 제2 방전 처리의 방전 속도는 제1 방전 처리의 방전 속도보다도 느리다. 따라서 도 5에서는, 조전지(10)의 SOC가 규정값 X1까지 저하되는 것에 요하는 시간을 단축하기 위하여 제1 방전 처리가 실행되는 예를 나타내지만, 제1 방전 처리는 조전지(10)의 용량 회복에 필수의 처리는 아니다.
또한 도 5에서는, 규정값 X1이 0(SOC=0%)이고 기준값 X2가 부(SOC<0%)인 예를 나타내지만, 이들은 예시에 불과하다. 일반적으로, 차량의 통상 주행 시에 사용되는 SOC 범위가 0% 내지 100%로 되도록, SOC=0%에 대응하는 OCV(Open Circuit Voltage)1(예를 들어 셀 전압=3.0V)과, SOC=100%에 대응하는 OCV2(예를 들어 셀 전압=4.1V)가 설정되는바, OCV1, OCV2를 어떤 식으로 설정할지는 적절히 정할 수 있기 때문이다. X2<X1≤30%의 관계를 만족시키는 것이면, 규정값 X1 및 기준값 X2로서 다른 값을 설정해도 된다. 예를 들어 기준값 X2는 0 또는 정의 값이면 된다(0≤X2<X1≤30%).
시각 t13에 있어서 조전지(10)의 SOC가 기준값 X2에 도달하면 제2 방전 처리가 정지된다. 그리고 조전지(10)의 SOC가 기준값 X2 이하의 상태가 유지되도록 조전지(10)의 전압이 조정된다(유지 처리). 유지 처리의 기간 T는 조전지(10)의 용량 회복에 필요한 기간이며, 예를 들어 수 시간 내지 수 일 정도인 것이 바람직하다.
시각 t14에 있어서 기간 T가 경과하면, 조전지(10)의 용량 회복이 완료되었다고 하여, 유저에의 차량(1)의 반환에 대비하여 조전지(10)의 충전이 개시된다. 이 충전은, 조전지(10)의 SOC가 규정값 X3에 도달할 때까지 행해진다(시각 t15). 규정값 X3으로서는, 조전지(10)의 만충전 상태에 가까운 값(예를 들어 SOC=90%)을 설정하는 것이 바람직하다. 유저는, 용량이 회복된 조전지(10)를 탑재한 차량(1)의 반환을 딜러로부터 받아, 차량(1)의 주행을 재개한다(시각 t16).
이와 같이 실시 형태 1에서는, 제2 방전 처리 및 유지 처리에 있어서 조전지(10)가 저SOC 상태(도 5에 나타내는 예에서는 SOC가 규정값 X1 이하인 상태)로 유지됨으로써 조전지(10)의 용량을 회복시킬 수 있다(일본 특허 공개 제2012-195161호 공보 및 일본 특허 공개 제2015-187938호 공보 참조). 특히 조전지(10)의 SOC를 기준값 X2까지 저하시키고 그 상태를 기간 T만큼 유지함으로써 조전지(10)의 용량 회복량을 증가시킬 수 있다.
여기서, 차량(1)에 대하여 회복 처리를 실행한 경우에, 충분한 용량 회복량을 얻기 위하여 적절한 기준값 X2는, 차량(1)의 과거의 주행 이력{또는 조전지(10)의 열화 정도}에 따라 상이할 수 있다. 또한 적절한 기준값 X2는, 회복 처리 시의 조건{예를 들어 조전지(10)의 온도 Tb}에 따라서도 상이할 수 있다. 다양한 조건 하에서 조전지의 용량 회복 시험을 실시하거나, 시장에 출하되어 실제로 사용된 조전지를 회수하여 해석하거나 함으로써, 기준값 X2를 미리 결정하는 것도 생각된다. 그러나 용량 회복 시험은 실험실에서 재현 가능한 한정된 조건 하에서밖에 실시할 수 없다. 한편, 회수 가능한 조전지의 샘플 수에는 한계가 있어 충분한 샘플 수를 확보하는 것은 어렵다. 따라서 미리 결정된 기준값 X2를 이용하는 경우에 비하여, 더 큰 용량 회복량을 얻는 것이 가능한 기준값 X2가 존재할 가능성이 있다.
그래서 실시 형태 1에 있어서는, 차량(1)의 과거의 주행 데이터(데이터 H1) 및 회복 데이터(데이터 P1), 복수의 차량(2)의 각각의 과거의 주행 데이터(데이터 H2) 및 회복 데이터(데이터 P2)가 수집되어 데이터 센터(3)에 축적되고, 축적된 데이터 H1, H2, P1, P2(소위 빅 데이터)가 데이터 마이닝의 방법에 의하여 해석된다. 그리고 그 해석 결과와 차량(1)의 과거의 주행 데이터(데이터 H1)를 대조함으로써, 차량(1)에 탑재된 조전지(10)의 회복 처리에 적절한 기준값 X2가 산출된다.
도 6은, 본 실시 형태에 있어서의 각종 데이터의 데이터 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 6에서는, 각 차량(2)에 관한 각종 데이터의 데이터 구조의 예를 나타내는데, 차량(1)에 관한 각종 데이터에 대해서도 마찬가지이다.
각 차량(2)은, 회복 처리의 실행 전의 타이밍{예를 들어 차량(2)의 공장 출하의 타이밍}에, 차량(2) 자신의 정보를 데이터 센터(3)에 등록하기 위한 등록 데이터 REG를 데이터 센터(3)에 송신한다. 등록 데이터 REG는, 예를 들어 차량(2)의 식별 정보(차량 ID), 차종(모델), 연식(제조년), 및 차량(2)에 탑재된 조전지(10)의 형 번호에 관한 정보를 포함한다. 등록 데이터 REG는, 데이터 센터(3)에 설치된 도시하지 않은 데이터베이스에 기억된다.
차량(2)의 주행 데이터(데이터 H2)는, 차량(2)의 식별 정보, 차량(2)의 주행 시의 주행 조건, 차량(2)의 유저의 운전 경향, 및 조전지(10)의 상태{조전지(10)의 열화 정도}에 관한 정보를 포함한다. 더 구체적으로 차량(2)의 주행 조건으로서는, 예를 들어 주행 시간, 주행 경로, 주행 거리, 주행 시의 외기온 등을 들 수 있다. 유저의 운전 경향으로서는, 예를 들어 차량(2)의 속도, 가속도(및 감속도), 횡 속도 등을 들 수 있다. 유저의 운전 경향에 관한 정보는 브레이크의 빈도(단위 시간당 횟수)를 포함해도 된다.
조전지(10)의 상태로서는, 예를 들어 주행 시에 있어서의 조전지(10)의 온도 Tb, 및 조전지(10)의 충방전 이력 등을 들 수 있다. 조전지(10)의 상태에 관한 정보는, 예를 들어 차량(2){또는 조전지(10)}의 제조 시로부터의 경과 기간에 관한 정보를 포함해도 된다. 또한 상기 정보에 대신하여 또는 추가하여, 대전류로의 충방전이 계속적으로 행해지는 것에 의한 조전지(10)의 열화(소위 하이레이트 열화)의 진행 정도를 나타내는 지표값인 적산 평가값 ΣD를, 조전지(10)의 상태를 나타내는 정보로서 이용해도 된다(국제 공개 제2013/046263호 참조).
차량(2)의 회복 데이터(데이터 P2)는, 회복 처리의 실행 시에 있어서의 조전지(10)의 온도 Tb, 회복 처리에 이용되는 기준값 X2, 및 조전지(10)의 용량 회복률 R에 관한 정보를 포함한다. 용량 회복률 R이란, 회복 처리가 실행되기 전의 조전지(10)의 용량 C1과 회복 처리가 실행된 후의 조전지(10)의 용량 C2의 비(=C2/C1)이다.
도 7은, 실시 형태 1에 있어서의 기준값 X2의 산출 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 복수의 차량(2)의 각각의 통상 시(회복 처리의 비실행 시)에 있어서, 각 차량(2)의 주행 데이터(데이터 H2)가 데이터 센터(3)에 수집되어 축적된다. 도시하지는 않지만, 차량(1)의 주행 데이터(데이터 H1)도 데이터 센터(3)에 수집되어 축적된다.
데이터 센터(3)는 축적된 모든 데이터 H1, H2, P1, P2를 차량(1, 2)의 주행 조건, 유저의 운전 경향, 및 조전지(10)의 열화 정도에 따라 층별(분류)한다(예를 들어 도 7의 가공된 데이터를 참조). 그리고 데이터 센터(3)는 층별된 데이터(소위 빅 데이터)에 데이터 마이닝의 방법(후술)을 적용하여 해석하여, 차량(1)의 회복 처리에 사용해야 하는 기준값 X2를 산출한다.
상기 데이터 마이닝 해석에 있어서, 데이터 센터(3)는 등록 데이터 REG(도 6 참조)를 참조함으로써, 차량(1)에 탑재된 조전지(10)와 동형의 조전지(10)를 탑재한 차량(2)으로부터 수집된 데이터 H2, P2를 선택한다. 데이터의 선택 대상으로 하는 차량(2)은 차량(1)과 동형 차종의 차량인 것이 바람직하고, 게다가 차량(1)과 연식도 동일한 차량인 것이 더 바람직하다.
예를 들어 데이터 센터(3)는 지도 데이터베이스(310)에 기억된 도로 지도 데이터를 참조함으로써, 수집된 주행 경로에 관한 정보에 기초하여, 차량(2)이 주행한 지역의 특징을 층별할 수 있다. 지역의 특징으로서는, 예를 들어 한랭 지역인지 온난 지역인지 건조 지역인지 다습 지역인지, 표고가 높은 지역인지 낮은 지역인지, 구배가 큰 지형인지 평탄한 지형인지 등을 들 수 있다. 또한 데이터 센터(3)는 기상 정보 취득부(330)에 의하여 취득한 기상 정보를 참조함으로써, 수집된 주행 경로 및 주행 시각에 관한 정보에 기초하여, 차량(2)의 주행 시에 있어서의 주행 지역의 날씨 등에 관한 정보를 취득할 수도 있다.
주행 데이터 중 차량(2)의 가속도, 속도, 횡 속도, 브레이크 빈도 등에 관한 정보는 차량(2)의 유저의 운전 경향을 층별하기 위하여 사용된다. 어느 유저의 운전 경향과 다른 유저의 운전 경향이 유사한지 비유사한지는, 예를 들어 유저의 운전 경향이 반영되기 쉬운 특정한 주행 패턴이 나타나는 빈도에 의하여 판정할 수 있다. 일례로서, 다른 차를 추월하는 것을 선호하는 유저의 차량은, 시속 40㎞ 정도로부터 시속 60㎞ 정도까지 일단 가속하고, 그 후 다시 시속 40㎞ 정도로 주행한다는 주행 패턴을 나타내는 경우가 많다. 따라서 그러한 주행 패턴이 나타나는 빈도에 따라 유저의 운전 경향을 층별할 수 있다.
차량(1)에 탑재된 조전지(10)의 회복 처리 실행 시에는, 차량(1)에 접속된 용량 회복 장치(40)는, 기준값 X2를 산출해야 한다는 취지의 요구와 함께, 조전지(10)의 온도 Tb에 관한 정보를 데이터 센터(3)에 송신한다. 데이터 센터(3)는 상기 요구 및 정보를 받으면, 데이터 H1, H2, P1, P2를 데이터 마이닝의 방법에 의하여 해석한 해석 결과(해석에 의하여 얻어진 규칙성)로부터, 차량(1)의 주행 이력과 차량(1)의 조전지(10)의 온도 Tb에 따라, 차량(1)의 조전지(10)의 회복 처리에 적합한 기준값 X2를 산출한다. 회복 처리에 적합한 기준값 X2란, 조전지(10)의 용량 회복량 ΔC(후술)가 소정량 이상으로 되는 것이 예측되는 값인 것이 바람직하다. 데이터 센터(3)에 의하여 산출된 기준값 X2는 용량 회복 장치(40)에 송신된다. 용량 회복 장치(40)는 데이터 센터(3)로부터의 기준값 X2를 이용하여 회복 처리를 실행한다.
데이터 H1, H2, P1, P2에 대한 데이터 마이닝의 방법으로서는, 예를 들어 이하와 같은 공지된 방법을 채용할 수 있다. 데이터 센터(3)에서는, 축적된 데이터 H1, H2, P1, P2에 있어서, 기준값 X2를 목적 변수로서 사용함과 함께 다른 파라미터를 설명 변수로서 사용하여, 예를 들어 클러스터링을 행함으로써 설명 변수 간의 관계(또는 구조)를 알아내고, 기준값 X2의 산출에 사용해야 하는 복수의 설명 변수(용량 회복률 R을 포함함)를 선택한다. 그리고 선택된 설명 변수가 변화된 경우에 목적 변수(기준값 X2)가 어떤 식으로 변화될지를 예측하기 위하여, 데이터 센터(3)는 설명 변수와 목적 변수 사이에 성립하는 규칙성을 추출한다. 추출된 규칙성은 목적 변수의 예측 모델 또는 관계식으로서 나타난다(통계적 모델링). 일례로서, 복수의 설명 변수를 사용한 회귀 분석(예를 들어 중회귀 분석)을 행하는 경우, 그 회귀 분석에 이용되는 예측 모델의 파라미터를 파라미터 적합(피팅)에 의하여 산출한다. 또한 다수의 설명 변수를 포함하는 고차원 데이터로부터, 통계적 기계 학습의 방법에 의하여 예측 모델 또는 관계식을 도출해도 된다.
도 8은, 실시 형태 1에 있어서의 회복 처리를 도시하는 흐름도이다. 도면 중 좌측에는 데이터 센터(3)의 서버(300)에 의하여 실행되는 일련의 처리를 도시하고, 도면 중 우측에는 용량 회복 장치(40)의 제어부(400)에 의하여 실행되는 일련의 처리를 도시한다. 이들 흐름도에 포함되는 각 스텝(이하, 「S」라고 약기함)은 기본적으로는 서버(300) 또는 제어부(400)에 의한 소프트웨어 처리에 의하여 실현되지만, 그 일부 또는 전부가 서버(300) 또는 제어부(400) 내에 제작된 하드웨어(전기 회로)에 의하여 실현되어도 된다. 또한 도 8에는, 차량(1)에 접속된 용량 회복 장치(40)에 의하여 실행되는 처리를 도시하지만, 다른 차량(2)에 접속된 용량 회복 장치에 의해서도 마찬가지의 처리가 실행된다. 도면 중 우측에 도시되는 일련의 처리(및 후술하는 도 11의 흐름도 도면 중 우측에 도시되는 일련의 처리)는, 예를 들어 딜러의 작업자가 개시 스위치(410)를 조작한 경우에 실행된다.
S120에 있어서, 제어부(400)는 조전지(10)의 SOC가 규정값 X1 이하인지의 여부를 판정한다. 더 상세하게는, 제어부(400)는, 예를 들어 각 셀의 전압 Vb를 취득하고, 미리 구해진 전압(더 상세하게는 OCV: Open Circuit Voltage)과 SOC의 대응 관계를 이용하여, 전압 Vb로부터 조전지(10) 전체로서의 SOC를 추정한다.
조전지(10)의 SOC가 규정값 X1보다도 높은 경우(S120에 있어서 "아니오"), 제어부(400)는, 조전지(10)를 방전해야 한다는 취지의 메시지를 표시부(430)에 표시시킨다. 그 메시지를 본 작업자는 조전지(10)에 축적된 전력을 외부 부하(910)에 방전시킨다(S122). 더 구체적으로는, 작업자는, 조전지(10)의 전력을 차량 외부에 공급하기 위한 외부 급전 조작을 행함으로써, 조전지(10)에 축적된 전력이 전력 변환 장치(18)의 동작에 의하여 인렛(17) 및 전력 케이블(171)을 통하여 외부 부하(910)에 공급되도록 함으로써 조전지(10)를 방전시킨다.
S120, S122의 처리는 도 5에 나타낸 「제1 방전 처리」에 대응한다. 제1 방전 처리의 실행 시(및 제2 방전 처리 및 유지 처리의 실행 시)에는, 모터 제너레이터(11)를 사용한 발전을 행하기 위하여 엔진(14)이 시동되는 일이 없도록 엔진(14)의 구동이 금지된다. 또한 제어부(400)로부터 차량(1)의 ECU(100)에 방전 명령을 출력함으로써, 외부 부하(910)에의 방전이 자동으로 행해져도 된다.
조전지(10)의 SOC가 규정값 X1에 도달할 때까지 조전지(10)의 방전이 계속되어 조전지(10)의 SOC가 규정값 X1 이하로 되면(S120에 있어서 "예"), 제1 방전 처리가 정지되고 제어부(400)는 처리를 S130으로 진행시킨다.
S130에 있어서, 제어부(400)는, 기준값 X2를 산출해야 한다는 취지의 요구와 함께, 회복 처리 조건{조전지(10)의 온도 Tb}에 관한 정보를 데이터 센터(3)에 송신한다. 서버(300)는 제어부(400)로부터의 상기 요구 및 정보를 받으면, 데이터 H1, H2, P1, P2를 데이터 마이닝의 방법에 의하여 해석한 해석 결과와 차량(1)의 조전지(10)의 회복 처리 조건(온도 Tb)에 기초하여, 차량(1)의 조전지(10)의 회복 처리에 사용해야 하는 기준값 X2를 산출한다(S190). 이 산출 방법에 대해서는 도 6 및 도 7에서 상세히 설명했기 때문에 설명은 반복하지 않는다.
S132에 있어서, 제어부(400)는, 조전지(10)의 SOC가 기준값 X2에 도달할 때까지 조전지(10)가 방전되도록 전력 변환부(90)를 제어한다. 더 상세하게는, 제어부(400)는 각 셀(101 내지 109)에 대하여 전압 Vb로부터 SOC를 추정한다. 제어부(400)는 조전지(10)의 방전을 개시하고, 셀(101 내지 109) 중 어느 셀의 SOC가 기준값 X2에 도달할 때마다, 그 셀에 병렬로 접속된 릴레이{릴레이(71 내지 79) 중 어느 것}를 폐쇄한다. 이것에 의하여, 조전지(10)에서는 SOC가 기준값 X2보다도 높은 셀만이 직렬로 접속된 상태로 되어, SOC가 기준값 X2에 도달한 셀이 그 이상 방전되지 않게 된다. 그리고 제어부(400)는, 모든 셀(101 내지 109)의 SOC가 기준값 X2에 도달한 시점에서 조전지(10)의 방전을 종료한다. 또한 S130, S132의 처리는 도 5에 나타낸 「제2 방전 처리」에 대응한다.
이와 같이, 제2 방전 처리에서는, 셀(101 내지 109) 사이에서 SOC의 변동이 발생하고 있은 경우에도 셀마다 방전량의 조정이 가능하기 때문에, 모든 셀(101 내지 109)의 SOC를 기준값 X2로 맞출 수 있다. 한편, 제1 방전 처리는 제2 방전 처리보다도 방전 속도가 빠르므로, 조전지(10) 전체로서의 SOC를 신속히 규정값 X1까지 저하시키는 것이 가능하다.
제2 방전 처리에 의하여 조전지(10)가 방전되고 있는 동안에, 제어부(400)는 각 셀의 전압 Vb 및 조전지(10)를 흐르는 전류 Ib를 취득한다(S134). 그리고 제어부(400)는 방전 시의 전압 Vb 및 전류 Ib에 기초하여 조전지(10)의 회복 전의 용량 C1을 산출한다(S136). 더 구체적으로는, 제어부(400)는 각 셀에 대하여, 제2 방전 처리에 있어서의 방전 개시 시의 SOC인 SOCp와 방전 종료 시의 SOC인 SOCq를 전압 Vb로부터 산출함과 함께, 방전 중의 전류 Ib의 적산값 ΣIb를 산출한다. 그리고 제어부(400)는 하기 식 (1)을 이용하여 각 셀의 용량을 산출한다. 전체 셀의 용량을 가산함으로써 조전지(10)의 회복 전의 용량 C1을 산출할 수 있다.
C1={ΣIb/(SOCp-SOCq)}×100 … (1)
S138에 있어서, 제어부(400)는, 조전지(10)의 SOC가 기준값 X2 이하인 상태로 기간 T만큼 조전지(10)를 유지한다(유지 처리). 기간 T(도 5 참조)로서는, 차량(1)을 유저로부터 맡아 두는 것이 가능한 기간, 및 차량(1)을 보관하는 것에 요하는 비용 등으로부터, 작업자에 의하여 미리 정해진 값을 이용할 수 있다. 또한 기간 T는, 회복 처리의 효과가 높아지도록 데이터 마이닝 해석 결과에 기초하여 기준값 X2에 따라 산출된 값이어도 된다.
S140에 있어서, 제어부(400)는 조전지(10)의 SOC가 규정값 X3에 도달할 때까지 조전지(10)가 충전되도록 전력 변환부(90)를 제어한다. 또한 작업자가 인렛(17)의 접속처를 외부 부하(910)로부터 외부 전원(도시되지 않음)으로 변경하고, 그 외부 전원으로부터 인렛(17)을 통하여 공급되는 전력을 이용하여 조전지(10)를 충전해도 된다.
S140에서 조전지(10)가 충전되고 있는 동안, 제어부(400)는 각 셀의 전압 Vb 및 조전지(10)를 흐르는 전류 Ib를 취득한다(S150). 그리고 제어부(400)는 충전 시의 전압 Vb 및 전류 Ib에 기초하여 조전지(10)의 회복 후의 용량 C2를 산출한다(S152). 이 산출 방법은, 충방전의 방향은 상이하지만 회복 전의 용량 C1의 산출 방법과 기본적으로 동등하기 때문에, 설명은 반복하지 않는다.
S154에 있어서, 제어부(400)는, 조전지(10)의 회복 전의 용량 C1 및 회복 후의 용량 C2로부터, 회복 처리에 의한 용량 회복률 R(=C2/C1)을 산출한다. 제어부(400)는 산출한 용량 회복률 R을 데이터 센터(3)에 송신한다. 용량 회복률 R 대신, 예를 들어 용량 C2와 용량 C1의 차인 용량 회복량 ΔC(=C2-C1)를 데이터 센터(3)에 송신해도 된다. 또한 용량 회복률 R 또는 용량 회복량 ΔC는 본 개시에 관한 「용량 회복량」에 상당한다.
서버(300)는, S190에서 받은 조전지(10)의 온도 Tb와, S190에서 산출한 기준값 X2와, 용량 회복률 R을 서로 관련지어, 회복 데이터(데이터 P1)로서 회복 처리 데이터베이스(360)에 기억시킨다. 기억된 데이터 P1은 이후의 차량(1) 또는 다른 차량(2)의 회복 처리의 기준값 X2를 산출할 때 이용되게 된다.
S156에 있어서, 제어부(400)는 용량 회복량 ΔC에 기초하여 차량(1)의 EV 주행 가능 거리의 회복량(증가량)을 산출하고, 산출된 회복량을 표시부(430)에 표시시킨다. EV 주행 가능 거리의 회복량은 차량(1)의 전비(단위 소비 전력량당 EV주행 거리)와 용량 회복량 ΔC의 곱으로부터 산출할 수 있다. 차량(1)의 전비로서는 차량(1)의 통상 주행 시에 측정한 실적값을 이용하는 것이 바람직하지만, 차량(1)의 차종에 따른 고정값(예를 들어 카탈로그값)을 이용해도 된다. 많은 유저에게 있어서, 조전지의 용량보다도 EV 주행 가능 거리 쪽이 이해하기 쉬우므로, 용량의 회복량을 EV 주행 가능 거리로 환산함으로써, 작업자로부터 유저에게 더 알기 쉽게 회복 처리의 효과를 설명하는 것이 가능해진다.
이상과 같이 실시 형태 1에 의하면, 대상 차량인 차량(1)에 대한 회복 처리 시에, 데이터 센터(3)의 주행 이력 데이터베이스(350)에 축적된 주행 데이터(데이터 H1, H2)와, 회복 처리 데이터베이스(360)에 축적된 회복 데이터(데이터 P1, P2)를 사용하여, 사용해야 하는 기준값 X2가 산출된다. 용량 회복 시험은 개발 일정 및 비용 등의 제한으로부터, 예를 들어 수십 내지 수백 정도의 한정된 조건 하에서밖에 실시할 수 없다. 이에 대하여, 주행 이력 데이터베이스(350) 및 회복 처리 데이터베이스(360)에는, 다수(예를 들어 수천 대 내지 수만 대)의 차량(2)으로부터 수집된 다종다양한 조건 하에서의 데이터(빅 데이터)가 축적되어 있다. 이 데이터에 대하여 데이터 마이닝 해석의 방법을 적용함으로써, 차량(1)에 탑재된 조전지(10)의 열화 정도{예를 들어 조전지(10)의 충방전 이력, 제조 시로부터의 경과 기간 또는 적산 평가값 ΣD 등} 및 회복 처리 조건(온도 Tb)에 따라, 더 적절한 기준값 X2를 산출하는 것이 가능해진다. 따라서 차량(1)의 조전지(10)의 용량을 효과적으로 회복시킬 수 있다.
또한 실시 형태 1에서는 차량(1) 및 복수의 차량(2)이 플러그인 하이브리드 차인 구성을 예로 들어 설명했지만, 차량(1) 및 복수의 차량(2)은 전기 자동차여도 된다.
또한 실시 형태 1에서는 차량(1) 및 복수의 차량(2)의 주행 데이터(데이터 H1, H2)를 데이터 센터(3)에 축적하는 예에 대하여 설명했지만, 데이터 H1, H2의 축적은 필수는 아니며, 회복 데이터(데이터 P1, P2)만을 데이터 센터(3)에 축적해도 된다. 서버(300)는, 데이터 P1, P2에 있어서 기준값 X2와 용량 회복률 R 사이에 성립하는 규칙성을 데이터 마이닝 해석에 의하여 추출하고, 용량 회복률 R이 최대로 되는 기준값 X2를 산출한다. 이 경우, 조전지(10)의 상태(열화의 진행 정도)가 고려되지 않으므로, 모든 데이터 H1, H2, P1, P2를 축적하는 경우에 비하여 기준값 X2가 최적값으로는 되기 어려워진다. 한편, 더 용이하게 데이터 마이닝 해석을 행하는 것이 가능해져, 데이터 센터(3)의 구성을 간이화할 수 있다.
또한 데이터 센터(3)에 데이터 H1, H2, P1, P2가 축적되고 서버(300)에 의하여 기준값 X2가 산출되는 예를 설명했지만, 차량(1, 2) 상에서 기준값 X2가 산출되어도 된다. 예를 들어 데이터 P1, P2만이 데이터 센터(3)에 축적되는 경우에는, 차량(1)에 대한 회복 처리의 실행 시에 데이터 P1, P2 중 필요한 데이터{차량(1)과 동형 차종의 데이터}를 데이터 센터(3)로부터 차량(1)에 송신하여, 차량(1) 상에서{예를 들어 용량 회복 장치(40) 또는 ECU(100)에 의하여} 기준값 X2를 산출하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 용량 회복 장치(40) 또는 ECU(100)가 본 개시에 관한 「산출 장치」에 상당한다.
[실시 형태 2]
실시 형태 1에서는, 플러그인 하이브리드 차 또는 전기 자동차에 탑재된 조전지의 회복 처리가 딜러의 작업 장소에서 실행되는 구성, 달리 말하면 외부 급전이 가능한 차량에 있어서의 회복 처리가 특정한 장소에서 실행되는 구성을 예로 들어 설명하였다. 실시 형태 2에서는, 조전지의 전력을 차량 외부에 공급할 수 없는 하이브리드 차에 있어서, 임의의 장소에서 회복 처리를 실행 가능한 구성에 대하여 설명한다.
도 9는, 실시 형태 2에 있어서의 용량 회복 시스템(9A)의 구성을 도시하는 도면이다. 차량(1A)은 하이브리드 차이며, 인렛(17) 및 전력 변환 장치(18)를 포함하지 않는 점, 및 용량 회복 장치(40A)가 차량(1A)에 탑재되어 있는 점에 있어서, 실시 형태 1에 있어서의 차량(1)(도 2 참조)과 상이하다. 용량 회복 장치(40A)에는 부하(940)가 접속되어 있는 한편, 외부 전원(920)(도 2 참조)은 접속되어 있지 않다. 복수의 차량(2A)의 각각의 구성은 차량(1)의 구성과 동등하다. 용량 회복 시스템(9A)의 그 이외의 구성은, 실시 형태 1에 관한 용량 회복 시스템(9)이 대응하는 구성과 공통되기 때문에, 설명은 반복하지 않는다.
도 10은, 실시 형태 2에 있어서의 회복 처리를 설명하기 위한 타임 차트이다. 시각 t21까지의 차량(1A)의 통상 주행 시에는, 조전지(10)의 SOC는 소정의 범위 M 내(예를 들어 SOC=40% 내지 60%의 범위 내)에 유지되어 있다.
시각 t21에 있어서, 차량(1A)가, 예를 들어 유저의 자택에 주차되고, 유저에 의하여 개시 스위치(410)가 조작된다. 그렇게 되면, 제어부(400)로부터 차량(1)의 ECU(100)에 조전지(10)를 방전해야 한다는 취지의 명령이 출력되어, 조전지(10)의 방전 처리(제1 방전 처리)가 실행된다. 구체적으로는, 엔진(14)이 정지되고 또한 모터 제너레이터(11)에 의한 발전이 금지된 상태에서, 공조 장치(16)를 동작시키거나 헤드라이트(도시되지 않음)를 점등시키거나 함으로써 조전지(10)의 전력이 소비된다.
그 후의 시각 t22 내지 시각 t24까지의 처리(제2 방전 처리 및 유지 처리)는 실시 형태 1에 있어서의 시각 t12 내지 시각 t14까지의 처리(도 5 참조)와 기본적으로 동등하기 때문에, 상세한 설명은 반복하지 않는다.
시각 t24에 있어서, 기간 T가 경과하여 조전지(10)의 용량 회복이 완료되었다고 하여, 조전지(10)를 충전하기 위한 발전이 개시된다. 즉, 엔진(14)이 시동되고, 엔진(14)의 동력을 이용하여 모터 제너레이터(11)에서 발전된 전력에 의하여 조전지(10)가 충전된다. 이 충전은 조전지(10)의 SOC가 범위 M 내로 될 때까지 행해진다(시각 t25). 그 후, 유저는 차량(1A)의 주행을 재개한다.
도 11은, 실시 형태 2에 있어서의 회복 처리를 도시하는 흐름도이다. 이 흐름도는, S122, S140 대신 S222, S240을 각각 포함하는 점에 있어서, 실시 형태 1에 있어서의 흐름도(도 8 참조)와 상이하다.
S220에서 조전지(10)의 SOC>X1의 경우(S220에 있어서 "아니오"), S222에 있어서, 차량(1)은 공조 장치(16)를 동작시키거나 헤드라이트(도시되지 않음)를 점등시키거나 함으로써, 조전지(10)에 축적된 전력을 소비한다. 또한 조전지(10)의 전력을 소비 가능하면, 동작시키는 기기의 종류는 특별히 한정되지 않는다.
S238의 유지 처리가 완료되면, S240에 있어서, 차량(1)에서는, 조전지(10)의 SOC가 범위 M 내에 포함되게 될 때까지 엔진(14)의 동력을 이용한 모터 제너레이터(11)에 의한 발전이 행해지고, 그 발전 전력이 조전지(10)에 충전된다. 그 후, 용량 회복률 R이 데이터 센터(3)에 송신되고(S292), EV 주행 가능 거리의 회복량이 표시부(430)에 표시된다. 표시부(430) 대신, 내비게이션 시스템(110)의 내비게이터 화면(도시되지 않음)에, EV 주행 가능 거리의 회복량이 표시되어도 된다.
도 11에 도시하는 흐름도의 다른 처리(S220, S230 내지 S238, S256, S290, S292의 처리)는 실시 형태 1에 있어서의 흐름도의 대응하는 처리(즉, 각각 S120, S130 내지 S138, S156, S190, S192의 처리)와 동등하기 때문에, 상세한 설명은 반복하지 않는다.
이상과 같이, 실시 형태 2에 의하면, 실시 형태 1과 마찬가지로 빅 데이터에 대하여 데이터 마이닝 해석의 방법을 적용함으로써, 차량(1A)에 탑재된 조전지(10)의 열화 정도 및 회복 처리 조건에 따라 적절한 기준값 X2를 산출하는 것이 가능해진다. 따라서 차량(1A)의 조전지(10)의 용량을 효과적으로 회복시킬 수 있다.
또한 차량(1A)에서는 조전지(10)에 축적된 전력을 차량 외부에 방전할 수는 없지만, 공조 장치(16) 등의 기기를 동작시켜 조전지(10)의 전력을 소비함으로써 조전지(10)의 SOC를 기준값 X2까지 저하시킬 수 있다. 또한 모터 제너레이터(11)에 의한 발전에 의하여 조전지(10)를 충전함으로써, 회복 처리의 실행 후에 차량(1A)의 상태를 주행에 적합한 상태로 복귀시키는 것이 가능하다. 따라서 임의의 장소에서 회복 처리를 실행할 수 있다.
또한 실시 형태 2에서는 차량(1A) 및 복수의 차량(2A)가 하이브리드 차인 구성을 예로 들어 설명했지만, 차량(1A) 및 복수의 차량(2A)은 발전이 가능한 다른 전동 차량(즉 플러그인 하이브리드 차 또는 연료 전지 차)이어도 된다.
[실시 형태 1, 2의 변형예]
실시 형태 1, 2에서는, 딜러의 작업자 또는 차량(1)의 유저가 개시 스위치(410)를 조작한 때 회복 처리가 개시되는 예에 대하여 설명하였다. 그러나 조전지(10)의 상태 또는 환경에 따라서는, 설령 회복 처리를 실행했다고 하더라도 충분한 회복 효과가 얻어지지 않고, 도리어 조전지(10)가 저SOC 상태에서 장기간 유지되는 것에 의한 용량 열화가 현저해질 가능성이 있다. 그래서 실시 형태 1, 2의 변형예에 있어서는, 회복 처리를 개시해야 하는 조건(개시 조건)이 성립하고 있는지의 여부에 대해서도 용량 회복 장치(40)(또는 40A)로부터 데이터 센터(3)에 문의를 행하는 구성에 대하여 설명한다.
도 12는, 실시 형태 1, 2의 변형예에 있어서의 회복 처리를 도시하는 흐름도이다. 이 흐름도에 도시되는 처리는 소정의 주기마다, 또는 소정의 조건 성립 시{예를 들어 용량 회복 장치(40)의 전원 투입 시}에 호출되어 실행된다.
S310에 있어서, 예를 들어 개시 스위치(410)가 조작된 경우에, 용량 회복 장치(40)의 제어부(400)는, 데이터 센터(3)의 서버(300)에 개시 조건이 성립하고 있는지의 여부를 문의한다. 더 구체적으로는, 제어부(400)는, 상기 문의를 행할 때 차량(1)의 식별 정보 및 조전지(10)의 온도 Tb를 데이터 센터(3)에 송신한다.
예를 들어 조전지(10)의 열화가 애초에 진행되어 있지 않은 경우에는 회복 처리를 실행할 필요가 없으며, 또한 설령 회복 처리를 실행하더라도 충분한 용량 회복량 ΔC를 얻을 수 없다. 또한 조전지(10)의 온도 Tb가 과도하게 낮은 경우(예를 들어 온도 Tb가 0℃ 이하인 경우)에도, 회복 처리를 실행하더라도 충분한 용량 회복량 ΔC를 얻을 수 없다(일본 특허 공개 제2012-195161호 공보 참조).
S390에 있어서, 서버(300)는, 축적된 데이터 H1, H2, P1, P2를 데이터 마이닝의 방법에 의하여 해석한 해석 결과(상술한 규칙성)로부터, 데이터 H1과 차량(1)의 조전지(10)의 온도 Tb에 따라, 가장 적합한 기준값 X2를 산출한다. 또한 서버(300)는, 산출한 기준값 X2를 이용한 경우의 용량 회복률 R을, 상술한 규칙성을 이용하여 예측한다. 그리고 서버(300)는, 용량 회복률 R의 예측값이 판정값(판정량) 이상인지의 여부에 의하여 개시 조건의 성부를 판정한다.
예측된 용량 회복률 R이 판정값 이상인 경우(S392에 있어서 "예"), 서버(300)는 개시 조건이 성립하고 있다고 판정하고, 그 취지를 용량 회복 장치(40)에 회답한다(S394). 그 후, 처리는 S190(도 8 참조) 또는 S290(도 11 참조)으로 진행된다. 한편, 용량 회복률 R의 예측값이 판정값 미만인 경우(S392에 있어서 "아니오"), 서버(300)는 개시 조건은 성립하고 있지 않다고 판정하고, 그 취지를 용량 회복 장치(40)에 회답한다(S396). 그 후, 처리는 메인 루틴으로 복귀된다.
S312에 있어서, 제어부(400)는, 데이터 센터(3)로부터 개시 조건이 성립하고 있다는 회답을 받았는지의 여부를 판정한다. 개시 조건이 성립하고 있다는 판정을 받은 경우(S312에 있어서 "예"), 제어부(400)는 처리를 S120(또는 S220)으로 진행시키고, 제1 방전 처리를 개시하여 회복 처리를 실행한다. 이에 대하여, 개시 조건이 성립하고 있지 않다는 판정을 받은 경우(S312에 있어서 "아니오")에는, 제어부(400)는 제1 방전 처리를 실행하지 않고(즉 회복 처리를 실행하지 않고) 처리를 메인 루틴으로 복귀시킨다.
이상과 같이 실시 형태 1, 2의 변형예에 의하면, 회복 처리를 실행하더라도 충분한 회복 효과가 얻어지지 않는다고 예측되는 경우에는, 개시 조건이 성립하고 있지 않다고 하여 회복 처리의 실행이 억제된다. 한편, 충분한 회복 효과가 얻어진다고 예측되는 경우에, 개시 조건이 성립했다고 판정되어 회복 처리가 실행된다. 이러한 개시 조건의 성부를 데이터 마이닝에 의한 해석 결과에 기초하여 판정함으로써 고정밀도의 판정이 가능해지므로, 더 적절한 타이밍에 회복 처리를 실행할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의하여 나타나며, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (8)

  1. 차량(1, 2)에 탑재된 리튬 이온 2차 전지의 조전지(10)의 용량을 회복시키는, 리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템이며,
    상기 조전지(10)의 SOC를 기준 SOC 이하로 유지함으로써 상기 조전지(10)의 용량을 회복시키는 회복 처리를 실행 가능하게 구성된 용량 회복 장치(40)와,
    상기 회복 처리에 이용되는 상기 기준 SOC와 상기 회복 처리에 의한 용량 회복량을 포함하는 회복 데이터를 복수의 차량(1, 2)으로부터 취득하는 데이터 취득 장치(340)와,
    대상 차량(1)에 대한 상기 회복 처리에 이용되는 상기 기준 SOC인 대상 기준 SOC를, 상기 회복 데이터를 이용하여 산출하는 산출 장치(300)를 구비하는, 리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 취득 장치(340)는, 상기 복수의 차량(1, 2)의 주행 이력과, 상기 회복 처리의 실행 시에 있어서의 상기 조전지(10)의 온도를 더 취득하고,
    상기 산출 장치(100)는 상기 회복 데이터에 추가하여, 상기 복수의 차량(1, 2)의 주행 이력과 상기 조전지(10)의 온도를 이용하여 상기 대상 기준 SOC를 산출하는, 리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 산출 장치(300)는, 상기 복수의 차량(1, 2)의 주행 이력과, 상기 조전지(10)의 온도와, 상기 기준 SOC와, 상기 용량 회복량 사이에 성립하는 규칙성을 추출하고, 추출된 규칙성으로부터, 상기 대상 차량(1)의 주행 이력과 상기 대상 차량(1)의 상기 조전지(10)의 온도에 따른 상기 대상 기준 SOC를 산출하는, 리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산출 장치(300)는, 상기 회복 처리의 실행 후의 상기 용량 회복량이 소정량 이상으로 되도록 상기 대상 기준 SOC를 산출하는, 리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산출 장치(300)는, 상기 회복 데이터를 이용하여 상기 대상 차량(1)에 상기 회복 처리를 실행한 경우의 상기 용량 회복량을 예측하고,
    상기 용량 회복 장치는, 예측된 용량 회복량이 판정량 이상인 경우에 상기 대상 차량(1)에 상기 회복 처리를 실행하는 한편, 상기 예측된 용량 회복량이 상기 판정량 미만인 경우에는 상기 대상 차량(1)에 상기 회복 처리를 실행하지 않는, 리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 차량(1, 2)의 주행 이력은 상기 복수의 차량(1, 2)의 주행 경로, 주행 거리, 속도 및 가속도 중 적어도 하나를 포함하는, 리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 취득 장치(340) 및 상기 산출 장치(300)는 상기 복수의 차량(1, 2)의 외부의 데이터 센터(3)에 설치되는, 리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 대상 차량(1)에 탑재되어, 상기 회복 처리의 실행 후의 상기 용량 회복량을 상기 대상 차량(1)의 유저에게 통지하는 통지부(430)를 더 구비하는, 리튬 이온 2차 전지의 용량 회복 시스템.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019142741A1 (ja) * 2018-01-22 2019-07-25 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ 車両異常検知サーバ、車両異常検知システム及び車両異常検知方法
US20210323419A1 (en) * 2018-08-29 2021-10-21 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle, server device, display control method, and program
JP7259282B2 (ja) 2018-11-21 2023-04-18 トヨタ自動車株式会社 電池の劣化認証装置および電池の劣化認証システム
DE102018220981A1 (de) 2018-12-05 2020-06-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers
US11325494B2 (en) * 2019-02-25 2022-05-10 Toyota Research Institute, Inc. Systems, methods, and storage media for determining a target battery charging level for a drive route
US11555858B2 (en) 2019-02-25 2023-01-17 Toyota Research Institute, Inc. Systems, methods, and storage media for predicting a discharge profile of a battery pack
CN110988689B (zh) 2019-04-25 2021-05-25 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池可恢复衰减容量的恢复方法、装置和系统
CN110988701B (zh) 2019-04-25 2021-04-30 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池可用能量确定方法、装置、管理系统以及存储介质
JP7321854B2 (ja) * 2019-09-11 2023-08-07 株式会社東芝 管理装置及び制御システム
KR102681375B1 (ko) * 2019-09-24 2024-07-04 현대자동차주식회사 연료전지 스택의 성능 회복 방법
EP3798047A1 (en) 2019-09-24 2021-03-31 Volvo Car Corporation Facilitating battery maintenance
EP3835115A1 (en) * 2019-12-12 2021-06-16 Permobil AB Method of estimating the remaining driving distance available from a charge for a powered mobility device
CN111007420B (zh) * 2019-12-26 2022-06-14 智洋创新科技股份有限公司 蓄电池组内单体性能在线筛选方法
JP2023037117A (ja) * 2021-09-03 2023-03-15 株式会社日立製作所 二次電池用制御装置、二次電池システムおよび二次電池の容量回復方法
JP2023128542A (ja) * 2022-03-03 2023-09-14 株式会社日立製作所 電池容量回復システム
EP4299369A1 (de) * 2022-06-27 2024-01-03 Thorsten Roth Vorrichtung zum betrieb eines fortbewegungsmittels und die verwendung der vorrichtung zum betrieb eines fortbewegungsmittels
US20240347787A1 (en) * 2023-04-14 2024-10-17 Cuberg, Inc. Methods and Systems for Restoring Lithium Metal Liquid-Electrolyte Electrochemical Cells

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011188618A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Honda Motor Co Ltd 電動車両及び蓄電池の回復状態報知方法
JP2012028024A (ja) * 2010-07-20 2012-02-09 Toyota Motor Corp リチウムイオン二次電池の容量回復方法
KR20140066729A (ko) * 2011-09-28 2014-06-02 도요타 지도샤（주） 비수 이차 전지의 제어 장치 및 제어 방법

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101552364A (zh) * 2008-04-02 2009-10-07 中南大学 锂离子二次电池容量损失的电化学修复方法
JP4650532B2 (ja) * 2008-07-11 2011-03-16 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置の劣化判定装置および蓄電装置の劣化判定方法
CN201364934Y (zh) * 2009-02-27 2009-12-16 比亚迪股份有限公司 一种对动力电池组进行分容匹配的保养装置
KR20110046050A (ko) * 2009-10-28 2011-05-04 한국철도기술연구원 회생 전력을 활용한 철도차량 실내조명 및 냉난방 운전 제어 장치 및 방법
JP2011175935A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Toyota Motor Corp リチウムイオン二次電池の容量回復方法、及び、リチウムイオン二次電池の状態判定方法
EP2557428B1 (en) * 2010-04-09 2015-07-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Secondary battery degradation determination device and degradation determination method
WO2011132300A1 (ja) * 2010-04-23 2011-10-27 トヨタ自動車株式会社 二次電池の回復方法および二次電池の回復システムとそれを搭載する車両
JP5341823B2 (ja) * 2010-06-07 2013-11-13 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池の劣化判定システムおよび劣化判定方法
US9024589B2 (en) * 2011-01-06 2015-05-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Charge/discharge control method for alkaline storage battery, and power supply system
JP5644602B2 (ja) * 2011-03-16 2014-12-24 トヨタ自動車株式会社 電池システム、車両、及び、リチウムイオン二次電池の容量回復方法
WO2013036234A1 (en) * 2011-09-08 2013-03-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Extending battery life for a rechargeable battery
JP5454537B2 (ja) * 2011-09-22 2014-03-26 株式会社デンソー 電動車両の充電制御システム
JP5250727B1 (ja) * 2011-11-17 2013-07-31 パナソニック株式会社 組電池の充電方法、充電制御回路及び電源システム
JP5728520B2 (ja) * 2013-04-12 2015-06-03 プライムアースＥｖエナジー株式会社 電池の容量回復方法、組電池の容量回復方法、電池の容量回復装置、及び、組電池の容量回復装置
JP2015070709A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 日産自動車株式会社 充電時間推定システム
CN103682457B (zh) * 2013-12-10 2016-04-27 广州市沃希信息科技有限公司 一种控制锂电池化成的方法及其装置
JP2015187938A (ja) * 2014-03-26 2015-10-29 日産自動車株式会社 容量回復方法および容量回復システム
CN105144529B (zh) * 2014-04-01 2018-02-13 株式会社东芝 监视装置、控制装置以及控制系统
KR102553030B1 (ko) * 2015-10-16 2023-07-06 삼성전자주식회사 재구성 가능한 배터리 팩의 수명 예측을 위한 배터리 관리 시스템 및 재구성 가능한 배터리 팩의 수명 예측 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011188618A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Honda Motor Co Ltd 電動車両及び蓄電池の回復状態報知方法
JP2012028024A (ja) * 2010-07-20 2012-02-09 Toyota Motor Corp リチウムイオン二次電池の容量回復方法
KR20140066729A (ko) * 2011-09-28 2014-06-02 도요타 지도샤（주） 비수 이차 전지의 제어 장치 및 제어 방법
KR20160006240A (ko) * 2011-09-28 2016-01-18 도요타 지도샤（주） 비수 이차 전지의 제어 장치 및 제어 방법

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