WO2014167889A1 - 電池装置 - Google Patents

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WO2014167889A1
WO2014167889A1 PCT/JP2014/052914 JP2014052914W WO2014167889A1 WO 2014167889 A1 WO2014167889 A1 WO 2014167889A1 JP 2014052914 W JP2014052914 W JP 2014052914W WO 2014167889 A1 WO2014167889 A1 WO 2014167889A1
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battery
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control unit
battery device
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French (fr)
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謙治 荒島
悟司 紺谷
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ソニー株式会社
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Priority to CA2908155A priority patent/CA2908155A1/en
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    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Definitions

  • This disclosure relates to a battery device.
  • Chargeable / dischargeable batteries such as lithium ion batteries are used in devices such as electric vehicles, electric assist bicycles, and electric tools. Some of such batteries monitor the state in the battery in order to prevent overcharge and overdischarge, and stop discharging or charging when an abnormality is detected.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which the operation of a battery is controlled from the outside by a battery controller connected to the battery.
  • a battery controller connected to the battery.
  • the present disclosure proposes a new and improved battery device capable of changing the operation specifications of the battery.
  • the operation of the battery is controlled based on the control information related to the specification of the operation of the battery acquired based on the communication of the battery, the communication unit communicating with the external device, and the communication unit. And a control unit.
  • a battery device capable of changing the operation specifications of the battery is provided.
  • FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration of the RFID reader / writer according to the embodiment. It is a figure showing a schematic structure of a battery device concerning a 2nd embodiment of this indication. It is the figure which showed an example of the structure for the battery apparatus which concerns on the embodiment to communicate with a user terminal.
  • circuit diagram which showed an example of the circuit structure of a coupling circuit (filter). It is the circuit diagram which showed an example of the circuit structure of the RFID tag which concerns on the embodiment. It is the circuit diagram which showed an example of the circuit structure of the RFID tag which concerns on the embodiment. It is the circuit diagram which showed an example of the circuit structure of the RFID reader / writer concerning the modification of the embodiment. It is the circuit diagram which showed an example of the circuit structure of the RFID reader / writer concerning the modification of the embodiment. It is a figure showing a schematic structure of a battery device concerning a 3rd embodiment of this indication. It is the circuit diagram which showed an example of the circuit structure of the battery apparatus which concerns on the same embodiment.
  • 6 is a flowchart showing a series of operations of the battery device according to Example 1 of the present disclosure. 6 is a flowchart showing a series of operations of the battery device according to Example 2 of the present disclosure. 10 is a flowchart showing a series of operations of the battery device according to Example 3 of the present disclosure. 14 is a flowchart showing a series of operations of the battery device according to Example 6 of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a battery device 100 according to the first embodiment.
  • the battery device 100 according to the present embodiment is charged in the battery 7 by being attached to a charger.
  • + terminal 1 and ⁇ terminal 2 provided at the end of power line PL are connected to the + terminal and ⁇ terminal of the charger, respectively, and charging is performed via power line PL.
  • the + terminal 1 and the ⁇ terminal 2 are connected to the + terminal and ⁇ terminal of the device, and discharging is performed via the power line PL.
  • the battery device 100 mainly includes a battery 7, a control unit 10, a measurement circuit 11, a switch circuit 4, an RFID tag 20, and an antenna 15.
  • the control unit 10 includes an arithmetic circuit such as a CPU (Central Processing Unit) and a BMU (Battery Management Unit), and controls the operation of each unit in the battery device 100.
  • the control unit 10 is configured to be able to communicate with a user terminal 500 that is an external device via the RFID tag 20 and the antenna 15.
  • the RFID tag 20 is an example of a communication device using a wireless communication technology such as a communication technology using NFC (Near Field Communication) or an RFID (Radio Frequency IDentification) technology.
  • the control unit 10 acquires control information related to the operation specifications of the battery 7 from the user terminal 500 via the RFID tag 20 and the antenna 15.
  • the control unit 10 can change the operation specifications of the battery device 100 by updating the control data for the control unit 10 to control each component in the battery device 100 based on the acquired control information.
  • the update of the control data includes the case of newly setting the control data and the case of changing the already set control data.
  • the control information related to the operation specifications of the battery 7 may include the control data itself, or may include information for generating the control data. That is, the control unit 10 may update the control data with information included in the control information, or may update the control data with data generated based on the information included in the acquired control information.
  • control unit 10 may update the control data with the information included in the control information.
  • the control data may be updated with data generated based on the included information.
  • control unit 10 may operate based on control data directly acquired as control information, or generate control data based on the acquired control information. However, it may operate based on the generated control data.
  • control unit 10 and the user terminal 500 transmit / receive information, unless otherwise specified, data is transmitted / received via the RFID tag 20 and the antenna 15. .
  • the control information from the user terminal 500 includes, for example, information regarding discharge from the battery 7.
  • information related to the discharge there is information for controlling at least one of the start and stop of the discharge from the battery 7.
  • the information for controlling at least one of the start and stop of the discharge from the battery 7 may be, for example, control data for controlling the switch circuit 4 or for generating control data.
  • Information (for example, control parameters) may be used.
  • the control unit 10 controls the switch circuit 4 based on the acquired control information to control at least one of start and stop of discharge from the battery 7.
  • the switch circuit 4 is a circuit for controlling at least one of discharge from the battery 7 and discharge to the battery 7. Details of the switch circuit 4 will be described later.
  • the information regarding discharge includes, for example, information regarding conditions for controlling at least one of start and stop of discharge from the battery 7.
  • the control information may include information regarding the discharge time.
  • the control unit 10 may update the control data so as to stop the discharge from the battery 7 after the discharge time included in the control information has elapsed since the discharge from the battery 7 was started.
  • control unit 10 may control the current output from the battery 7 by updating the control data based on the acquired control information, for example.
  • the example described above is merely an example, and the type of information and the content of control associated with the information are not particularly limited as long as the information is related to the discharge from the battery 7.
  • control information from the user terminal 500 includes, for example, information related to charging the battery 7.
  • information related to charging information for controlling at least one of starting and stopping charging of the battery 7 can be cited.
  • the control unit 10 controls the switch circuit 4 based on the acquired control information to control at least one of start and stop of charging of the battery 7.
  • the information related to charging includes information related to conditions for controlling at least one of starting and stopping charging from the battery 7.
  • the control information may include information related to the charging time.
  • the control unit 10 may update the control data so as to stop the charging of the battery 7 after the charging time included in the control information has elapsed since the charging of the battery 7 was started.
  • control unit 10 may control the charging current charged in the battery 7 by updating the control data based on the acquired control information.
  • the example described above is merely an example, and the type of information and the content of control associated with the information are not particularly limited as long as the information is related to charging the battery 7.
  • the control unit 10 may estimate the use scene of the battery 7 and change the charge / discharge range based on the estimation result and information on the charge pause voltage and the discharge pause voltage.
  • the information regarding the charging suspension voltage and the discharging suspension voltage may include, for example, information for estimating the usage scene of the battery 7 and information indicating a relationship between the charging / discharging range.
  • information for estimating the usage scene include information such as charging frequency, discharging frequency, charging time, discharging time, discharging end voltage, charging end voltage, average voltage, temperature at charging, temperature at discharging, and the like. It is done.
  • the control unit 10 may estimate the usage scene of the battery 7 based on the above-described information for estimating the usage scene, and may change the charge / discharge range according to the estimation result.
  • the charge / discharge range is, for example, 100% to 20% when driving time is important, 70% to 30% when charging cycle life is important, and 70% to 0% to prevent deterioration due to long-term storage.
  • a range corresponding to the use scene may be set in advance.
  • the control unit 10 may change (optimize) the setting of the battery 7 based on the information of the battery 7 alone, or may perform statistical analysis based on the information of the plurality of batteries 7 and according to the analysis result.
  • the settings of the plurality of batteries 7 may be changed (total optimization).
  • control information from the user terminal 500 is not limited to information directly related to the operation of the battery 7, and may be information related to conditions for controlling the operation specifications of the battery 7.
  • control information from the user terminal 500 may include an authentication result of the user who uses the battery device 100.
  • the control unit 10 may determine the user based on the acquired authentication result and determine the specification of the battery 7 according to the determination result.
  • the control unit 10 determines whether or not use of the battery device 100 is permitted for an authenticated user based on the acquired authentication result.
  • the charging or charging of the battery 7 may be limited (or stopped).
  • control unit 10 may specify the age of the authenticated user based on the acquired authentication result, and may control the upper limit of the current output from the battery 7 according to the specified age.
  • the control unit 10 may specify the age of the authenticated user based on the acquired authentication result, and may control the upper limit of the current output from the battery 7 according to the specified age.
  • control information from the user terminal 500 may include authentication information for authenticating a user who uses the battery device 100.
  • the authentication information includes, for example, an ID for identifying the user, a password for authenticating the user indicated by the ID, and the like.
  • the control unit 10 may authenticate the user based on the acquired authentication information and determine the user based on the authentication result.
  • the authentication information shown above is an example, and the type and mode of the information are not limited. Moreover, what is necessary is just to operate
  • the control information from the user terminal 500 may include position information indicating the position of the battery device 100.
  • the control unit 10 may determine the operation specifications of the battery 7 based on the acquired position information.
  • the control unit 10 determines whether the acquired position information is a place where the speed is regulated like a public road or a closed environment where the speed is not regulated like a circuit. Then, according to the determination result based on the position information, the control unit 10 limits the output of the battery 7 when the determined environment is a place where the speed is restricted, In that case, the restriction on the output of the battery 7 may be released.
  • control information from the user terminal 500 may include information for finely restricting the discharge from the battery 7 and the charging operation to the battery 7.
  • the control information may include a discharge amount indicating the amount of power to be discharged and information indicating a discharge time for discharging the power.
  • the control unit 10 stops the discharge from the battery 7 when the amount of power discharged from the battery 7 reaches the acquired discharge amount. Also good.
  • the control unit 10 acquires information indicating the discharge time from the user terminal 500, the control unit 10 discharges the battery 7 when the time elapsed since the battery 7 started discharging reaches the discharge time. You may stop. The same applies to the charging of the battery 7.
  • control unit 10 can control the operation of each unit of the battery device 100 based on the control information acquired from the user terminal 500, the type of information included in the control information, The operation of the control unit 10 based on the information is not limited.
  • the control unit 10 also stores information related to the battery 7 and information related to connected devices connected to the battery 7, and the stored information is stored in the user terminal 500 that is an external device via the RFID tag 20 and the antenna 15. Output to.
  • control unit 10 may store the measurement value output by the measurement circuit 11 that measures the current value and voltage value of the output from the battery 7 and output the stored measurement value to the user terminal 500.
  • control unit 10 may store the current value and voltage value of the battery 7 every predetermined time, and output the stored current value and voltage value for each time to the user terminal 500.
  • control unit 10 may acquire and store the charging current for charging the battery 7 from the measurement circuit 11 and output the stored current value of the charging current to the user terminal 500. In this way, each measurement value output from the control unit 10 can be confirmed on the user terminal 500, so that the user using the battery device 100 can grasp the usage status and the charging status of the battery 7. Become.
  • FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration of the battery device according to the present embodiment.
  • the battery 7 is, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery, and a plurality of secondary batteries are connected in series.
  • the control unit (microcomputer) 10 uses the voltage value and current value input from the measurement circuit 11 to measure the current value and integrate the power. Further, the battery temperature is monitored by a temperature detection element (for example, a thermistor) indicated by reference numeral 8. Further, the measured value and the like are stored in a storage unit indicated by reference numeral 13.
  • the storage unit 13 may be configured by a nonvolatile memory such as an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), for example.
  • the storage unit 13 stores control data (for example, control parameters) for the control unit 10 to control the operation of each unit and measurement values output from the measurement circuit 11 described above. Details of the measurement circuit 11 will be described later.
  • control unit 10 may acquire measured values of voltage, current, and temperature from the measurement circuit 11 at every predetermined timing, and store the acquired measured values in the storage unit 13.
  • control unit 10 may acquire information from an external device (for example, the user terminal 500) via the RFID tag 20 and the antenna 15, and may store the acquired information in the storage unit 13. Thereby, the control unit 10 rewrites (updates) the control data for controlling the operation of itself (that is, the control unit 10) stored in the storage unit 13, for example, to specify the specifications ( For example, it becomes possible to change the charge / discharge specification.
  • control unit 10 may acquire information related to the connected device connected to the battery 7 and store the acquired information in the storage unit 13.
  • the method in which the control part 10 acquires the information regarding a connected apparatus is not specifically limited.
  • the control unit 10 acquires information on the connected device via a dedicated line (for example, a serial cable (not shown)) that transmits / receives information to / from the connected device, and stores the acquired information in the storage unit 13. It may be memorized.
  • the measurement circuit 11 acquires (measures) information about the battery 7 for the control unit 10 to monitor the state of the battery 7. For example, the measurement circuit 11 measures the voltage of each cell of the battery 7 in the battery device 100 and supplies the measurement value to the control unit 10. Further, the current detection resistor 9 is used to measure the magnitude and direction of the current, and the measured value is sent to the control unit 10. The measured temperature data is supplied to the control unit 10. Further, the measurement circuit 11 also has a function as a regulator that stabilizes the voltage of the battery 7 and generates a power supply voltage.
  • the protection circuit 12 sends a control signal to the switch circuit 4 when the voltage of any cell of the battery 7 becomes an overcharge detection voltage or when the voltage of the battery 7 becomes less than the overdischarge detection voltage. Prevent overcharge and overdischarge.
  • the overcharge detection voltage is determined to be 4.2 V ⁇ 0.5 V, for example, and the overdischarge detection voltage is determined to be 2.4 V ⁇ 0.1 V.
  • the protection circuit 12 may control at least one of discharging from the battery 7 and charging to the battery 7 by sending a control signal to the switch circuit 4 based on the control signal from the control unit 10. Good.
  • the switch circuit 4 includes a charge control FET (Field Effect Transistor) indicated by reference numeral 5 and a discharge control FET indicated by reference numeral 6.
  • a charge control FET Field Effect Transistor
  • a discharge control FET indicated by reference numeral 6.
  • the discharge control FET 6 when the discharge to the battery 7 is limited (for example, when the battery voltage becomes the overdischarge detection voltage), the discharge control FET 6 is turned off and the discharge current is controlled not to flow. Note that after the discharge control FET 6 is turned off, only charging is possible through a parasitic diode indicated by reference numeral 6a.
  • the control unit 10 is configured to be able to communicate with an external device (for example, the user terminal 500) via the RFID tag 20 and the antenna 15.
  • the RFID tag 20 is an example of a communication device using wireless communication technology such as NFC communication technology or RFID technology.
  • the RFID tag 20 decodes a high-frequency signal received from the external device from the external device 15 and outputs the decoded information to the control unit 10.
  • the RFID tag 20 acquires information from the control unit 10 and controls load modulation based on the acquired information to generate a high-frequency signal related to a response to an external device, and the generated high-frequency signal is transmitted to the antenna 15.
  • the control unit 10 can store the information acquired from the external device in the storage unit 13 or output the information stored in the storage unit 13 to the external device.
  • FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration of the RFID tag 20 according to the present embodiment.
  • the antenna 15 is also shown.
  • the antenna 15 transmits a carrier wave corresponding to the high-frequency signal transmitted from the RFID tag 20.
  • the antenna 15 receives a high-frequency signal transmitted by load modulation from an external device (for example, the user terminal 500). That is, the antenna 15 transmits and receives signals to and from an external device in a contactless manner.
  • the antenna 15 has a parallel resonance circuit including an inductor L3 having a predetermined inductance and a capacitor C3 (capacitance element) connected in parallel with the inductor L3 and having a predetermined capacitance.
  • an inductor L3 having a predetermined inductance
  • a capacitor C3 capacitor element
  • the antenna 15 includes the parallel resonance circuit illustrated in FIG. 3, for example, when an external device such as a smartphone including an IC card or an IC chip is in a communicable range (for example, the user terminal 500 that is an external device is connected to the antenna 15.
  • the impedance of the antenna 15 changes between when the device is held over and when the external device is not within the communicable range. That is, when the antenna 15 includes the parallel resonance circuit illustrated in FIG. 3, when the external device is not within the communicable range, the parallel resonance circuit is opened, and the high-frequency signal from the RFID tag 20 is transmitted to the antenna 15. Not.
  • the antenna 15 and the antenna circuit included in the external device are coupled and a load is applied. Thereby, the high frequency signal from the RFID tag 20 is transmitted to the antenna 15, and the antenna 15 transmits a carrier wave corresponding to the high frequency signal.
  • the resonance frequency in the parallel resonance circuit constituting the antenna 15 is set to the frequency of the high-frequency signal, for example. More specifically, the inductance value L of the inductor L3 and the capacitance value C of the capacitor C3 are set so as to satisfy the following Expression 1, for example.
  • “f” shown in Formula 1 indicates the frequency of a high-frequency signal such as 13.56 [MHz], for example.
  • the RFID tag 20 includes an IC chip 220 that demodulates and processes the received high-frequency signal and transmits a response signal by load modulation. Note that the RFID tag 20 according to the present embodiment does not have to include each component constituting the IC chip 220 shown in FIG. 3 in the form of an IC chip.
  • the IC chip 220 includes a detection unit 222, a detection unit 224, a regulator 226, a demodulation unit 228, a data processing unit 230, and a load modulation unit 232.
  • the IC chip 220 may further include, for example, a protection circuit (not shown) for preventing an overvoltage or overcurrent from being applied to the data processing unit 230.
  • a protection circuit for example, a clamp circuit constituted by a diode or the like can be cited.
  • the IC chip 220 includes a ROM 234, a RAM 236, an internal memory 238, and the like.
  • the data processing unit 230, the ROM 234, the RAM 236, and the internal memory 238 are connected by, for example, a bus 240 as a data transmission path.
  • the ROM 234 stores control data such as programs and calculation parameters used by the data processing unit 230.
  • the RAM 236 temporarily stores programs executed by the data processing unit 230, calculation results, execution states, and the like.
  • the internal memory 238 is a storage means provided in the IC chip 220 and has, for example, tamper resistance, and the data processing unit 230 reads data, writes new data, and updates data.
  • Various data such as application data for operating the data processing unit 230 can be stored in the internal memory 238, for example.
  • the detection unit 222 generates, for example, a rectangular detection signal based on the high-frequency signal, and transmits the detection signal to the data processing unit 230. Further, the data processing unit 230 uses the transmitted detection signal as, for example, a processing clock for data processing.
  • the detection signal is based on a high-frequency signal transmitted from an external device (for example, the user terminal 500), the detection signal is synchronized with the frequency of the high-frequency signal. Therefore, the IC chip 220 includes the detection unit 222, so that processing with the external device can be performed in synchronization with the external device.
  • the detection unit 224 rectifies a voltage corresponding to the received high-frequency signal (hereinafter sometimes referred to as “reception voltage”).
  • the detection unit 224 includes, for example, a diode D1 and a capacitor C11.
  • the configuration of the detection unit 224 is not limited to the above.
  • the regulator 226 smoothes and constants the received voltage and outputs a drive voltage to the data processing unit 230.
  • the regulator 226 uses, for example, a DC component of the reception voltage as a drive voltage.
  • the demodulator 228 demodulates the high frequency signal based on the received voltage, and outputs data corresponding to the high frequency signal (for example, a binarized data signal of high level and low level).
  • the demodulator 228 outputs, for example, the AC component of the received voltage as data.
  • the data processing unit 230 is driven by using the drive voltage output from the regulator 226 as a power source, and outputs the data demodulated by the demodulation unit 228 to the control unit 10.
  • the data processing unit 230 is configured by, for example, a CPU or MPU (Micro Processing Unit), but the configuration of the data processing unit 230 is not limited to the above.
  • the data processing unit 230 acquires data to be transmitted from the control unit 10 to the external device.
  • the data processing unit 230 generates a control signal for controlling load modulation related to a response to the external device based on the data acquired from the control unit 10. Then, the data processing unit 230 selectively outputs the control signal to the load modulation unit 232.
  • the load modulation unit 232 includes, for example, a load Z and a switch SW1, and performs load modulation by selectively connecting (enabling) the load Z according to a control signal transmitted from the data processing unit 230.
  • the load Z is configured by a resistor having a predetermined resistance value, for example, but the configuration of the load Z is not limited to the above.
  • the switch SW1 is configured by, for example, a p-channel type MOSFET or an n-channel type MOSFET, but the configuration of the switch SW1 is not limited to the above.
  • the IC chip 220 processes the received high-frequency signal, for example, with the configuration shown in FIG. 3, and transmits the response signal superimposed on the power line by load modulation. Needless to say, the configuration of the IC chip 220 according to the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. 3.
  • the RFID tag 20 may be driven by obtaining power from the received high-frequency signal by the configuration shown in FIG. 3 and performing processing indicated by the received high-frequency signal, and transmitting a response signal corresponding to the processing by load modulation. it can.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of the user terminal 500 according to the present embodiment.
  • the user terminal 500 includes a control unit 50, an RFID reader / writer 54, an antenna 55, an input unit 57, and a display unit 59.
  • the control unit 50 is configured to be able to communicate with the battery device 100 which is an external device via the RFID reader / writer 54 and the antenna 55.
  • the RFID reader / writer 54 is an example of a communication device using wireless communication technology such as NFC communication technology or RFID technology.
  • the antenna 55 transmits a carrier wave corresponding to the high frequency signal transmitted from the RFID reader / writer 54.
  • the antenna 55 receives a high-frequency signal transmitted by load modulation from an external device (for example, the battery device 100). That is, the antenna 55 transmits and receives signals to and from an external device in a contactless manner.
  • the control unit 50 transmits control information related to operation specifications of the battery 7 based on user input via the input unit 57 to the battery device 100 via the RFID reader / writer 54 and the antenna 55.
  • the input unit 57 provides a user interface (U / I) for the user to specify operation specifications of the battery 7.
  • control unit 50 acquires various types of information stored in the battery device 100 (for example, information related to the battery 7 and information related to connected devices connected to the battery 7) via the RFID reader / writer 54 and the antenna 55. .
  • the control unit 50 displays information acquired from the battery device 100 on the display unit 59.
  • the display unit 59 is an output interface for displaying information.
  • a display or the like corresponds to an example of the display unit 59.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the circuit configuration of the RFID reader / writer 54 according to the present embodiment.
  • the antenna 55 and the control unit 50 are shown together. Since the antenna 55 has the same configuration as the antenna 15 described above, detailed description thereof is omitted.
  • the RFID reader / writer 54 includes, for example, a high-frequency signal generation unit 540 and a demodulation unit 542, and serves as a reader / writer (or interrogator) in NFC or the like.
  • the RFID reader / writer 54 may further include, for example, an encryption circuit (not shown), a communication collision prevention (anti-collision) circuit, and the like.
  • the high frequency signal generation unit 540 receives a high frequency signal generation command transmitted from the control unit 50, for example, and generates a high frequency signal corresponding to the high frequency signal generation command.
  • the high frequency signal generation unit 540 receives a high frequency signal transmission stop command transmitted from the control unit 50 and indicating transmission stop of the high frequency signal, for example, and stops generation of the high frequency signal.
  • an AC power supply is shown as the high-frequency signal generation unit 540, but the high-frequency signal generation unit 540 according to the present embodiment is not limited to the above.
  • the high-frequency signal generation unit 132 includes a modulation circuit (not shown) that performs ASK modulation (Amplitude Shift Keying), and an amplification circuit (not shown) that amplifies the output of the modulation circuit. May be.
  • ASK modulation Amplitude Shift Keying
  • amplification circuit (not shown) that amplifies the output of the modulation circuit. May be.
  • the high-frequency signal generated by the high-frequency signal generation unit 540 is, for example, an external device that is a communication target of wireless communication according to the present embodiment (that is, the battery device 100 that performs wireless communication performed via the antenna 55).
  • This is a high-frequency signal including a process execution command for causing the external device to perform a predetermined process, data to be processed, and the like.
  • Control information relating to the operation specifications of the battery 7 may also be included in the high-frequency signal and transmitted to the battery device 100.
  • the identification information according to the present embodiment is information (data) that can be used for identifying an external device (for example, the battery device 100) that is a communication target of wireless communication according to the present embodiment.
  • Examples of the identification information include data indicating an identification number unique to the device and data indicating the type of device (for example, data indicating a manufacturer, a model number, and the like).
  • the identification information according to the present embodiment is not limited to the above example as long as it is information that can be used to identify the external device that is the communication target of the wireless communication according to the present embodiment.
  • the high-frequency signal according to the present embodiment is not limited to the above.
  • the high-frequency signal according to the present embodiment is provided in an external device (more specifically, for example, the RFID tag 20 provided in the battery device 100 described above, such as the RFID tag 20 included in the external device in order to perform wireless communication according to the present embodiment. It may be a signal (for example, an unmodulated signal) that serves to supply power to the device.
  • the demodulator 542 detects the change in the amplitude of the voltage between the high-frequency signal generator 540 and the antenna 55 and envelopes the detected signal, and binarizes the detected signal, so that it is transmitted from an external device such as the battery device 100.
  • Response signal (more specifically, for example, a response signal transmitted by load modulation) is demodulated.
  • the demodulation unit 542 transmits the demodulated response signal (for example, a response signal indicating a response based on processing according to the high frequency signal) to the control unit 50.
  • the means for demodulating the response signal in the demodulation unit 542 is not limited to the above, and the response signal can also be demodulated using, for example, a voltage phase change between the high-frequency signal generation unit 540 and the antenna 55.
  • control unit 50 can transmit and receive information to and from the battery device 100 via the RFID reader / writer 54 and the antenna 55.
  • the battery device 100 is configured to be able to communicate with an external device such as the user terminal 500 via the RFID tag 20 and the antenna 15.
  • the battery device 100 acquires control information related to the operation specifications of the battery 7 from the user terminal 500 such as a smartphone, and controls the operation of each component in the battery device 100 based on the acquired information.
  • the control data to be updated can be updated.
  • the battery device 100 can output information stored in the battery device 100 (for example, information related to the battery 7 and information related to devices connected to the battery 7) to the user terminal 500. Therefore, the user can easily update the control data in the battery device 100 and read out various information stored in the battery device 100 with the user terminal 500 such as a smartphone without using a dedicated device. Is possible.
  • the battery device 100 controls the start and stop of discharging from the battery 7 and charging to the battery 7 by using the protection circuit switch circuit 4 that is conventionally mounted on an existing battery. Is possible. Further, the battery device 100 can acquire information related to the battery 7 by diverting various sensors (for example, the measurement circuit 11) for monitoring the state of the battery 7 that are conventionally mounted on an existing battery. is there. As described above, in realizing the battery device 100 according to the present embodiment, it is possible to divert a circuit or a sensor mounted on an existing battery. Therefore, the present embodiment is implemented by adding a configuration for communicating with an external device (that is, the RFID tag 20 and the antenna 15) and rewriting a program for operating the control unit 10 to an existing battery. The battery device 100 according to the embodiment can be realized at low cost.
  • the data processing unit 230 of the RFID tag 20 is driven using the drive voltage output from the regulator 226 as a power source. Therefore, the battery device 100 can communicate with the user terminal 500 without separately providing a power source for driving the RFID tag 20.
  • the battery reader 100 may apply an RFID reader / writer 54 instead of the RFID tag 20. In this case, it is necessary to provide the battery device 100 with a power supply source for supplying power to the RFID reader / writer 54. Note that the battery 7 may be applied as a power supply source to the RFID reader / writer 54.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of the battery device 110 according to the second embodiment.
  • the battery device 110 includes a + terminal 1 and a ⁇ terminal 2, a battery 7, a control unit 10, an RFID tag (power line communication unit) 20a, and a coupling circuit (filter). 16 and the like.
  • the battery device 110 shown in FIG. 6 includes the switch circuit 4 and the measurement circuit 11 as in the battery device 100 (see FIG. 1) according to the first embodiment, but is not shown in FIG. Yes.
  • the RFID tag 20 communicates with an external device such as the user terminal 500 via the antenna 15 provided in the battery device 100.
  • the RFID tag (power line communication unit) 20a communicates with the connection device 410 connected to the battery 7 via the power line PL (that is, via the power line PL (that is, Power line communication).
  • the battery device 110 according to the present embodiment will be described by focusing on portions different from the battery device 100 according to the first embodiment, and detailed description of the same configuration as the battery device 100 will be omitted. .
  • the battery device 110 is attached to a charger during charging, and a + terminal 1 and a ⁇ terminal 2 provided at an end of the power line PL are connected to a + terminal and a ⁇ terminal of the charger, respectively, and the power line PL Charging is performed via Further, when using an electric device, as in charging, the + terminal 1 and the ⁇ terminal 2 are connected to the + terminal and ⁇ terminal of the device, and discharging is performed via the power line PL.
  • the charger or the electric device connected to the + terminal 1 and the ⁇ terminal 2 may be collectively referred to as “connected device 410”.
  • the control unit 10 can communicate with the connection device 410 (power line communication) via the RFID tag 20a, the coupling circuit 16, and the power line PL. It is configured. At this time, the coupling circuit 16 is interposed between the RFID tag 20a and the power line PL, and serves to filter a signal transmitted from the power line PL. Details of the RFID tag 20a and the coupling circuit 16 will be described later. With such a configuration, the control unit 10 can also communicate with an external device such as the user terminal 500 via an antenna provided in the connection device 410, for example.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a configuration for the battery device 110 according to the present embodiment to communicate with the user terminal 500.
  • the connection device 410 includes a device 40, an antenna 15, and a coupling circuit (filter) 46.
  • the device 40 is configured to be driven by power supplied from the battery 7 via the power line PL.
  • the antenna 15 is connected via a coupling circuit 46 to a power line in the connection device 410 for supplying power from the battery 7 to the device 40.
  • the coupling circuit 46 is the same as the coupling circuit 16 of the battery device 110.
  • the antenna 15 according to the present embodiment can be the same as the antenna 15 of the battery device 100 according to the first embodiment described above.
  • the carrier wave transmitted from the RFID tag 20a is superimposed on the power transmitted by the power line PL via the coupling circuit 16, and is transmitted to the connection device 410 via the power line PL.
  • the carrier wave transmitted to the power line in the connection device 410 is filtered for the power component by the coupling circuit 46, and only the carrier wave component is transmitted to the user terminal 500, which is an external device, via the antenna 15.
  • information stored in the battery device 110 can be transmitted to the user terminal 500 via the antenna 15 provided in the connection device 410.
  • the carrier wave transmitted from the user terminal 500 is received by the antenna 15 and superimposed on the power transmitted through the power line in the connection device 410 via the coupling circuit 46, and the battery device is connected via the power line in the connection device 410. 110.
  • the power component of the carrier wave transmitted to the power line PL in the battery device 110 is filtered by the coupling circuit 16, and only the carrier wave component is received by the RFID tag 20a.
  • the RFID tag 20a decodes the information transmitted from the user terminal 500 based on the received carrier wave, and notifies the control unit 10 of the decoded information.
  • control information related to operation specifications of the battery 7 can be transmitted from the user terminal 500 to the control unit 10 in the battery device 110 via the antenna 15 provided in the connection device 410. It becomes possible.
  • information regarding the device 40 may be transmitted to the control unit 10 via the power line in the connection device 410 and the power line PL in the battery device 110.
  • a dedicated line for example, a serial cable
  • FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of the RFID tag 20a according to the present embodiment.
  • the coupling circuit 16 is also shown.
  • the RFID tag 20a according to the present embodiment is the same as the RFID tag 20 according to the first embodiment (FIG. 3) except that the RFID tag 20a is connected to the power line PL via a coupling circuit (filter) 16. Reference). Therefore, hereinafter, the description will be given focusing on the circuit configuration of the coupling circuit (filter) 16 with reference to FIG. 9, and detailed description of the same configuration as the RFID tag 20 will be omitted.
  • FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of the circuit configuration of the coupling circuit 16.
  • the coupling circuit 16 is connected between the RFID tag (power line communication unit) 20a according to this embodiment and the power line PL, and serves to filter a signal transmitted from the power line PL. More specifically, the coupling circuit 16 has a function of cutting off at least the power transmitted through the power line PL among the signals transmitted from the power line PL and not cutting off the high-frequency signal. Since the battery device 110 includes the coupling circuit 16, the battery device 110 does not transmit power that may be noise to the RFID tag 20a. Therefore, the RFID tag 20a and an external device (for example, a communication target of wired communication and wireless communication according to the present embodiment) The accuracy of communication with the connection device 410) can be improved.
  • the coupling circuit 16 includes, for example, inductors L7 and L8, capacitors C7 to C9, and surge absorbers SA1 to SA3. Needless to say, the configuration of the coupling circuit 16 according to the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. 9.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing another example of the RFID tag 20a (hereinafter referred to as “RFID tag 20b”) included in the battery device 110 according to the present embodiment.
  • RFID tag 20b the RFID tag 20b included in the battery device 110 according to the present embodiment.
  • the coupling circuit 16 is also shown.
  • the RFID tag 20b according to the present embodiment does not have to include each component constituting the IC chip 220 shown in FIG. 10 in the form of an IC chip.
  • the RFID tag 20b shown in FIG. 10 includes a first high frequency transmission / reception unit 242, a second high frequency transmission / reception unit 244, and an IC chip 220.
  • the first high-frequency transmitting / receiving unit 242 includes, for example, an inductor L11 having a predetermined inductance and a capacitor C12 having a predetermined capacitance, and constitutes a resonance circuit.
  • examples of the resonance frequency of the first high-frequency transmitting / receiving unit 242 include the frequency of a high-frequency signal such as 13.56 [MHz].
  • the 1st high frequency transmission / reception part 242 transmits the high frequency signal transmitted from the coupling circuit 16 by the said structure, and receives the response signal transmitted from the 2nd high frequency transmission / reception part 244.
  • the second high frequency transmission / reception unit 244 includes, for example, an inductor L12 having a predetermined inductance and a capacitor C13 having a predetermined capacitance, and constitutes a resonance circuit.
  • examples of the resonance frequency of the second high-frequency transmitting / receiving unit 244 include the frequency of a high-frequency signal such as 13.56 [MHz].
  • the 2nd high frequency transmission / reception part 244 receives the high frequency signal transmitted from the 1st high frequency transmission / reception part 242 with the said structure, and transmits a response signal.
  • the second high frequency transmission / reception unit 244 generates an induced voltage by electromagnetic induction in response to reception of the high frequency signal, and outputs the received voltage obtained by resonating the induced voltage at a predetermined resonance frequency to the IC chip 220. To do.
  • the second high frequency transmitter / receiver 244 transmits a response signal by load modulation performed in the load modulator 232 included in the IC chip 220. That is, the second high frequency transmission / reception unit 244 serves as a second communication antenna in the RFID tag 20b.
  • the IC chip 220 has the same configuration as that of the IC chip 220 shown in FIG. 8, and performs the same processing as the IC chip 220 shown in FIG. 8 based on the reception voltage transmitted from the second high frequency transmitting / receiving unit 244.
  • the RFID tag 20b has the configuration shown in FIG. 10, similarly to the RFID tag 20a shown in FIG. 8, the power is obtained from the received high-frequency signal, and the process indicated by the received high-frequency signal is performed to perform load modulation. Thus, a response signal corresponding to the processing can be transmitted. Further, the RFID tag 20b having the configuration shown in FIG. 10 has an advantage that mounting can be facilitated because an IC chip related to NFC or RFID can be used.
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of an RFID reader / writer 20c according to a modification of the present embodiment.
  • the control unit 10 and the coupling circuit 16 are shown together.
  • the RFID reader / writer 20c according to the modification is different from the RFID reader / writer 54c according to the first embodiment in that it is connected to the power line PL via a coupling circuit (filter) 16. (See FIG. 5) can be applied. Therefore, hereinafter, the circuit configuration of the RFID reader / writer 20c will be described by focusing on the connection portion between the RFID reader / writer 54 according to the first embodiment shown in FIG. Detailed description of the same configuration as in FIG.
  • High-frequency signal generation unit 150 receives a high-frequency signal generation command transmitted from the control unit 10, for example, and generates a high-frequency signal according to the high-frequency signal generation command.
  • the high frequency signal generation unit 250 receives a high frequency signal transmission stop command transmitted from the control unit 10 and indicating transmission stop of the high frequency signal, for example, and stops the generation of the high frequency signal.
  • the high-frequency signal generated by the high-frequency signal generation unit 250 is the RFID reader / writer 54 according to the first embodiment, except for the difference (for example, the content of data to be transmitted) due to the fact that the external device is the connection device 410. It is the same.
  • the demodulator 252 performs envelope detection on the voltage amplitude change between the high-frequency signal generator 250 and the coupling circuit 16 and binarizes the detected signal, thereby transmitting it from an external device such as the connection device 410.
  • Response signal (more specifically, for example, a response signal transmitted by load modulation) is demodulated.
  • the demodulation unit 252 transmits the demodulated response signal (for example, a response signal indicating a response based on processing according to the high frequency signal) to the control unit 10.
  • the demodulator of the response signal in the demodulator 252 is not limited to the above, and for example, the response signal can be demodulated using a voltage phase change between the high-frequency signal generator 250 and the coupling circuit 16.
  • FIG. 12 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of an RFID reader / writer 20d according to a modification of the present embodiment.
  • the control unit 10 and the coupling circuit 16 are shown together.
  • the RFID reader / writer 20d shown in FIG. 12 includes a high-frequency signal generation unit 250, a demodulation unit 252, a first high-frequency transmission / reception unit 254, and a second high-frequency transmission / reception unit 256.
  • the RFID reader / writer 20d may further include, for example, an encryption circuit (not shown), a communication collision prevention (anti-collision) circuit, and the like.
  • the high-frequency signal generation unit 250 generates a high-frequency signal according to the high-frequency signal generation command, and stops the generation of the high-frequency signal according to the high-frequency signal transmission stop command, similarly to the high-frequency signal generation unit 540 shown in FIG.
  • the demodulation unit 252 demodulates the response signal transmitted from the connection device 410 by detecting the change in the amplitude of the voltage at the antenna end of the high-frequency signal generation unit 250 by envelope detection and binarizing the detected signal.
  • the means for demodulating the response signal in the demodulation unit 252 is not limited to the above.
  • the demodulator 252 may demodulate the response signal using the phase change of the voltage at the antenna end of the high-frequency signal generator 250.
  • the first high frequency transmitter / receiver 254 includes, for example, an inductor L5 having a predetermined inductance and a capacitor C5 having a predetermined capacitance, and constitutes a resonance circuit.
  • the resonance frequency of the first high-frequency transmitting / receiving unit 254 for example, the frequency of a high-frequency signal such as 13.56 [MHz] can be cited.
  • the 1st high frequency transmission / reception part 254 transmitted the high frequency signal which the high frequency signal generation part 250 produced
  • the second high-frequency transmitting / receiving unit 256 includes, for example, an inductor L6 having a predetermined inductance and a capacitor C6 having a predetermined capacitance, and constitutes a resonance circuit.
  • examples of the resonance frequency of the second high-frequency transmitting / receiving unit 256 include the frequency of a high-frequency signal such as 13.56 [MHz].
  • the second high frequency transmitter / receiver 256 receives the high frequency signal transmitted from the first high frequency transmitter / receiver 254 and transmits a response signal transmitted from an external device such as the connection device 410 with the above configuration. That is, the second high frequency transmitting / receiving unit 256 serves as a second communication antenna in the RFID reader / writer 20c.
  • the RFID reader / writer 20d serves as a reader / writer in NFC or the like, similarly to the RFID reader / writer 20c shown in FIG. That is, the RFID reader / writer 20d can serve to communicate with an external device such as the connection device 410 via the power line PL.
  • the RFID reader / writer 20c (or 20d) is used instead of the RFID tag 20a
  • power is supplied to the RFID reader / writer 20c (or 20d) in order to drive the RFID reader / writer 20c (or 20d).
  • power may be supplied from the battery 7 or a separate power source may be provided.
  • the battery device 110 according to the present embodiment is configured to be able to communicate with the connection device 410 electrically connected to the power line PL via the RFID tag 20a and the coupling circuit 16. That is, the battery device 110 according to the present embodiment uses the power line PL and the power line in the connection device 410 as a relay, and communicates with an external device (for example, the user terminal 500) via the antenna 15 provided in the connection device 410. Communication is possible. Therefore, in the battery device 110 according to the present embodiment, the installation position of the antenna 15 is not limited to the installation position of the battery device 110, and the degree of freedom of the installation position of the antenna 15 compared to the battery device 100 according to the first embodiment. Has the additional advantage of being high.
  • the battery device 120 according to the third embodiment of the present disclosure will be described.
  • communication is performed with the user terminal 500 that is an external device via the antenna 15 provided in the battery device 100. That is, the battery device 100 according to the first embodiment can communicate with the user terminal 500 by the battery device 100 alone.
  • the battery device 110 according to the second embodiment communicates with the user terminal 500 via the antenna 15 provided in the connection device 410 electrically connected to the power line PL by using power line communication.
  • the battery device 110 according to the second embodiment has an advantage that the installation position of the antenna 15 is high because the power line PL and the power line in the connection device 410 can be used as a repeater.
  • the battery device 120 according to the third embodiment has the advantages of both the battery device 100 according to the first embodiment and the battery device 110 according to the second embodiment.
  • the battery device 120 according to the third embodiment will be described below with reference to FIGS. 13 and 14.
  • the user terminal 500 may be configured to be able to communicate with an external service such as a cloud server or a center (for example, a data center) via a network. The same applies to the first and second embodiments described above.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a battery device 120 according to the third embodiment.
  • the battery device 120 includes a + terminal 1 and a ⁇ terminal 2, a battery 7, a control unit 10, an RFID tag (power line communication unit) 20, an antenna 15, and a coupling circuit. (Filter) 16.
  • the battery device 120 shown in FIG. 13 includes the switch circuit 4 and the measurement circuit 11 as in the battery device 100 (see FIG. 1) according to the first embodiment, but is not shown in FIG. Yes.
  • the configuration of the control unit 10 and the battery 7 and the relationship with the connection device 410 via the + terminal 1 and the ⁇ terminal 2 are related to the battery device 100 according to the above-described first embodiment and the second embodiment. It is the same as the battery device 110. Therefore, hereinafter, the battery device 120 according to the present embodiment will be described by focusing on portions different from the battery devices 100 and 110, and detailed description of the same configurations as the battery devices 100 and 110 will be omitted.
  • the RFID tag 20 according to this embodiment is electrically connected to the antenna 15. That is, the control unit 10 according to the present embodiment can communicate with the user terminal 500 via the RFID tag 20 and the antenna 15 in the same manner as the control unit 10 according to the first embodiment.
  • the coupling circuit 16 is connected between the RFID tag 20 and the power line PL, and serves to filter a signal transmitted from the power line PL. That is, similarly to the control unit 10 according to the second embodiment, the control unit 10 according to the present embodiment communicates with the connected device 410 via the RFID tag 20, the coupling circuit 16, and the power line PL (power line communication). Can be done.
  • FIG. 14 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration of the battery device 120 according to the present embodiment.
  • the antenna 15 and the external device are provided in the same manner as the battery device 100 according to the first embodiment.
  • a load is applied.
  • the high frequency signal from the RFID tag 20 is transmitted to the antenna 15, and the antenna 15 transmits a carrier wave corresponding to the high frequency signal.
  • the control unit 10 and the user terminal 500 via the RFID tag 20 and the antenna 15.
  • connection device 410 when the connection device 410 is connected to the + terminal 1 and the ⁇ terminal 2, similarly to the battery device 110 according to the second embodiment, the RFID tag 20, the coupling circuit 16, and the power line PL are used.
  • the control unit 10 and the connection device 410 are connected. Therefore, the RFID tag 20 and the connection device 410 can transmit and receive the carrier waves to each other (that is, power line communication) by superimposing the carrier wave on the power transmitted through the power line PL and the power line in the connection device 410.
  • the antenna 15 may be connected to the power line in the connection device 410 via the coupling circuit (filter) 46 as in the connection device 410 (see FIG. 7) according to the second embodiment.
  • the battery device 120 uses the power line PL and the power line in the connection device 410 as a relay, as in the battery device 110 according to the second embodiment. It is possible to communicate with the user terminal 500 via the antenna 15 provided.
  • the battery device 120 according to the third embodiment can selectively execute communication using the antenna 15 provided in the battery device 120 and communication via the power line PL. Become. With such a configuration, the battery device 120 according to the present embodiment can have the advantages of both the battery device 100 according to the first embodiment and the battery device 110 according to the second embodiment. .
  • the battery device 120 may be provided with a connector for supplying power charged in the battery 7 and an antenna for non-contact power supply so that the battery device 120 can operate as a charger.
  • the antenna 15 provided in the battery device 120 may be used as an antenna for non-contact power feeding.
  • the control unit 10 updates the control data for the battery device 120 to operate as a charger based on the control information acquired from the user terminal 500, so that the specifications for the operation with the charger can be obtained. You may make it changeable.
  • the battery device 100 according to the first embodiment and the battery device 110 according to the second embodiment are similarly provided with a connector for supplying power and an antenna for non-contact power supply. May be operated as
  • Example 1 Application Example to Battery for Electric Assist Bicycle
  • application examples of the battery devices 100, 110, and 120 according to the first to third embodiments will be described as examples.
  • a case where the battery device 120 is applied will be described as an example, but the battery device 100 or 120 may be appropriately replaced.
  • the user is determined according to the result of authenticating the user who uses the battery device 120, the operation specification of the battery 7 is determined according to the determination result, and the battery 7 is determined based on the determined specification.
  • An example of controlling the operation will be described.
  • the battery device 120 determines a user according to the result of authenticating the user who uses the battery device 120, and changes the upper limit value of the current discharged by the battery 7 according to the determination result. It is possible. Therefore, hereinafter, the embodiment of the battery device 120 according to the first embodiment will be described by taking the case where the battery device 120 is applied to a battery for an electrically assisted bicycle as an example.
  • “user” refers to a user who uses the battery device 120 (in other words, a user who uses the connected device 410 to which the battery device 120 is connected) unless otherwise specified.
  • the battery device 120 When the battery device 120 is applied as a battery for an electrically assisted bicycle, for example, the current discharged by the battery device 120 according to the age of a user who uses the electrically assisted bicycle (in other words, a user who uses the battery device 120).
  • the upper limit value may be changed. For example, if you are a young user, lower the upper limit of the current, and if you are an elderly user, use the current to assist with a higher output than for a young user. You may raise an upper limit.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a series of operations of the battery device 120 according to the first embodiment of the present disclosure, and shows a case where the battery device 120 is applied to a battery for an electrically assisted bicycle.
  • Step S101 The control unit 50 of the user terminal 500 acquires authentication information for authenticating a user who uses the battery device 120 input by the user via the input unit 57.
  • the control unit 50 performs authentication based on the acquired authentication information, and determines the user according to the authentication result. Thereby, the control part 50 becomes possible [specifying the information regarding the said user like the age, sex, etc. of the authenticated user].
  • Step S102 the control unit 50 establishes a communication path with the battery device 120. Specifically, when the user brings the user terminal 500 close to the battery device 120, the antenna 55 of the user terminal 500 and the antenna 15 of the battery device 120 are coupled and a load is applied. 15 is established. Thereby, the control unit 50 of the user terminal 500 and the control unit 10 of the battery device 120 can transmit and receive information via the RFID reader / writer 54, the antenna 55, the antenna 15, and the RFID tag 20. At this time, since the RFID tag 20 is driven with a reception voltage corresponding to the high-frequency signal received via the antenna 15, it is not necessary to separately provide a power source for driving the RFID tag 20.
  • the power line PL and You may use the power line in the connection apparatus 410 as a communication path.
  • the power line PL and the power line in the connection device 410 serve as a relay that relays between the RFID tag 20 and the antenna 15.
  • Step S103 When a communication path is established between the control unit 50 of the user terminal 500 and the control unit 10 of the battery device 120, the control unit 50 transmits information on the battery 7 to the control unit 10 via the established communication path. The control information for instructing is transmitted.
  • Step S201 The control unit 10 of the battery device 120 acquires control information transmitted from the user terminal 500 via the established communication path.
  • the control unit 10 recognizes an instruction regarding transmission of information related to the battery 7 from the control unit 50 based on the acquired control information.
  • the control unit 10 reads information on the battery 7 stored in the storage unit 13 based on an instruction from the control unit 50, and transmits the read information to the user terminal 500 via the established communication path.
  • the information about the battery 7 includes, for example, an amount of power charged in the battery 7 and a current value of a current output from the battery 7 for determining whether the battery 7 can operate normally. Information may be included.
  • Step S104 The control unit 50 of the user terminal 500 acquires information regarding the battery 7 transmitted from the battery device 120 via the established communication path.
  • the control unit 50 analyzes the acquired information on the battery 7 and determines whether or not the battery device 120 can operate normally (for example, whether or not it can operate as a battery of an electrically assisted bicycle).
  • the control unit 50 determines whether or not the amount of electric power has decreased (below a threshold value). Accordingly, it may be determined whether or not the battery device 120 can operate normally.
  • the control unit 50 determines whether the current value is equal to or less than a threshold value. It may be determined whether or not the battery device 120 can operate normally.
  • the example described above is merely an example, and if it can be determined whether or not the battery device 120 can operate normally, the battery device 120 can operate normally based on the content of the information related to the battery 7 and the information related to the battery 7.
  • the method of determining whether or not is not limited.
  • Step S105 If the control unit 50 determines that it is difficult for the battery device 120 to operate normally based on the acquired information on the battery 7 (No in S104), the control unit 50 causes the display unit 59 to display an error message. Terminate the process.
  • Step S106 When the control unit 50 determines that the battery device 120 can operate normally based on the acquired information on the battery 7 (S104, Yes), the control unit 50 calculates the assist amount of the electrically assisted bicycle based on the determination result of the user. To do.
  • control unit 50 may determine whether the user is a young user or an elderly user based on the determined age of the user. In this case, for example, when the determined user is a young user, the control unit 50 calculates a lower assist amount (at least lower than the case of the elderly group), and the elderly group. In the case of this user, the assist amount may be calculated higher than in the case of the younger generation.
  • control unit 50 may calculate the assist amount according to the determined gender of the user. Specifically, when the determined user is a male, the control unit 50 calculates a lower assist amount (at least lower than the case of a female), and in the case of a female, the control unit 50 calculates the assist amount. The assist amount may be calculated high.
  • the control unit 50 derives the assist amount by comparing the determined age and sex of the user with information (table) indicating the relationship between the age and sex of the user generated in advance and the assist amount. Also good.
  • a program for calculating the assist amount using the determined age and sex of the user may be used. Note that information indicating the relationship between the user's age and sex and the assist amount, and a program for calculating the assist amount may be stored in advance in a location where the control unit 50 can read them.
  • Step S107 After calculating the assist amount, the control unit 50 transmits control information including the calculated assist amount to the control unit 10 via the established communication path.
  • Step S202 The control unit 10 acquires control information transmitted from the user terminal 500 via the established communication path.
  • the control unit 10 extracts information indicating the calculated assist amount from the acquired control information.
  • the control unit 10 updates control data for controlling the output from the battery 7 based on the information indicating the assist amount extracted from the control information.
  • the control unit 10 may control the assist amount of the electrically assisted bicycle by controlling the upper limit of the current value of the current output from the battery 7.
  • the control unit 10 determines the upper limit of the current value based on the extracted assist amount, and updates control data for controlling the upper limit of the current value based on the determined upper limit of the current value.
  • the control unit 10 controls the discharge control FET 6 of the switch circuit 4 to start discharging from the battery 7 to the connected device 410 (in this case, the electrically assisted bicycle). .
  • Step S203 When the control related to the update of the control data and the start of the discharge from the battery 7 is completed, the control unit 10 notifies the user terminal 500 that the setting is completed via the established communication path.
  • Step S108 The control unit 50 of the user terminal 500 receives a notification that the setting is completed from the battery device 120 via the established communication path. Upon receiving the notification from the battery device 120, the control unit 50 causes the display unit 59 to display a message for notifying that the setting of the battery device 120 (that is, setting of the assist amount) has been completed, and a series of processes. Exit.
  • the control unit 50 of the user terminal 500 determines the user based on the authentication result, and calculates the assist amount according to the determined user.
  • the assist according to the user determination and the determination result The calculation of the amount may be performed by the control device 10 control unit 10 of the battery device 120.
  • a program and control data for determining the user and calculating the assist amount on the control unit 10 side are stored in the storage unit 13 in advance.
  • the control unit 50 notifies the control unit 10 of information indicating the authentication result.
  • the control part 10 should just perform a user's discrimination
  • control unit 10 of the battery device 120 may perform user authentication.
  • a program for performing user authentication and control data may be stored in the storage unit 13 in advance.
  • control unit 50 notifies the control unit 10 of authentication information for authenticating the user.
  • the control part 10 should just authenticate a user based on the authentication information acquired from the control part 50, and the program and control data which were memorize
  • the example in the case of controlling the upper limit of the electric current which the battery apparatus 120 discharges is not limited to the example of the battery for electric assist bicycles shown above.
  • the upper limit value of the current discharged by the battery device 120 is reduced in consideration of safety, and when the user is an adult, the battery device 120 is discharged. You may make it raise the upper limit of an electric current.
  • the user is determined according to the result of authenticating the user who uses the battery device 120, and the battery 7 is discharged according to the determination result. It is possible to change the upper limit value of the current to be generated.
  • Example 2 (Example of application to battery of electric motorcycle)>
  • the operation specification of the battery 7 is determined according to the position information indicating the position of the battery device 120 and the operation of the battery 7 is controlled based on the determined specification will be described. .
  • the upper limit value of the current discharged by the battery 7 is set according to the position of the electric motorcycle driven by the battery device 120 (that is, the position of the battery device 120). It may be operated to change. Specifically, when the position of the battery device 120 indicates a public road, the speed of the electric motorcycle is regulated by limiting the output of the battery 7, and when the position of the battery device 120 indicates a circuit, the speed of The battery device 120 may be operated so as to release the restriction. In addition, when the speed is regulated to be lower than that on public roads, such as in a parking lot, the output of the battery 7 is further restricted so that the speed of the electric motorcycle is regulated to be lower than that on public roads. Good.
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating a series of operations of the battery device 120 according to the second embodiment of the present disclosure, and illustrates an example when the battery device 120 is applied to a battery of an electric motorcycle.
  • Step S301 The control unit 50 of the user terminal 500 acquires authentication information for authenticating a user who uses the battery device 120 input by the user via the input unit 57.
  • the control unit 50 performs authentication based on the acquired authentication information, and determines the user according to the authentication result. Thereby, the control part 50 can discriminate
  • Step S302 the control unit 50 acquires position information of the battery device 120.
  • the control unit 50 may acquire position information indicating the position of the user terminal 500 from the GPS receiver.
  • the control unit 50 may recognize the acquired position information of the user terminal 500 as the position information of the battery device 120.
  • the control unit 50 is closed, for example, where the position of the battery device 120 (in other words, the position of the electric motorcycle) is an environment where the speed is regulated like a public road or the speed is not regulated like a circuit. It is possible to determine whether it is an environment.
  • Step S303 Whether the control unit 50 permits the output of the battery device 120 to be increased (hereinafter may be referred to as “output up”) based on the determination result of the user and the acquired position information of the battery device 120 (in other words, in other words) Then, it is determined whether or not to cancel the output restriction.
  • the control unit 50 outputs the output of the battery device 120 when the identified user has acquired a license and the position of the battery device 120 is a closed environment where the speed is not regulated like a circuit. You may allow up. On the other hand, when the determined user has not acquired a license, the control unit 50 may not allow the output of the battery device 120 to be increased. Further, in the case where the speed of the battery device 120 is regulated such as a public road, the control unit 50 may not allow the battery device 120 to increase its output.
  • Step S304 When the output increase of the battery device 120 is not permitted (step S303, No), the control unit 50 causes the display unit 59 to display a message notifying that the output increase of the battery device 120 is not permitted. A series of processing ends.
  • Step S305 When the output increase of the battery device 120 is permitted (step S303, Yes), the control unit 50 establishes a communication path with the battery device 120. Specifically, when the user brings the user terminal 500 close to the battery device 120, the antenna 55 of the user terminal 500 and the antenna 15 of the battery device 120 are coupled and a load is applied. 15 is established. Thereby, the control unit 50 of the user terminal 500 and the control unit 10 of the battery device 120 can transmit and receive information via the RFID reader / writer 54, the antenna 55, the antenna 15, and the RFID tag 20.
  • Step S306 When a communication path is established between the control unit 50 of the user terminal 500 and the control unit 10 of the battery device 120, the control unit 50 transmits information on the battery 7 to the control unit 10 via the established communication path. The control information for instructing is transmitted.
  • Step S401 The control unit 10 of the battery device 120 acquires control information transmitted from the user terminal 500 via the established communication path.
  • the control unit 10 recognizes an instruction regarding transmission of information related to the battery 7 from the control unit 50 based on the acquired control information.
  • the control unit 10 reads information on the battery 7 stored in the storage unit 13 based on an instruction from the control unit 50, and transmits the read information to the user terminal 500 via the established communication path. Note that what information is transmitted from the control unit 10 to the user terminal 500 as the information regarding the battery 7 may be determined based on the same idea as in the first embodiment, or may be appropriately determined according to the operation. It may be changed.
  • Step S307 The control unit 50 of the user terminal 500 acquires information regarding the battery 7 transmitted from the battery device 120 via the established communication path.
  • the control unit 50 analyzes the acquired information on the battery 7 and determines whether or not the battery device 120 can operate normally (for example, whether or not it can operate as a battery of an electric motorcycle).
  • Step S308 When the control unit 50 determines that it is difficult for the battery device 120 to operate normally based on the acquired information on the battery 7 (S307, No), the control unit 50 causes the display unit 59 to display an error message, and Terminate the process.
  • Step S309 When the control unit 50 determines that the battery device 120 can operate normally based on the acquired information regarding the battery 7 (S307, Yes), the control unit 50 performs electric driving based on the determination result of the user and the position information of the battery device 120.
  • An upper limit value of the output of the motorcycle (hereinafter, simply referred to as “output upper limit value”) is calculated.
  • the control unit 50 may limit the output upper limit value in accordance with the regulated speed in the environment where the speed of the battery device 120 is regulated like a public road.
  • the control unit 50 cancels the restriction on the output upper limit value or the case where the speed is regulated.
  • the output upper limit value may be set high.
  • the output upper limit value may be limited to be lower than that on a public road.
  • control unit 50 may limit the output upper limit value according to the determination result of the user.
  • control unit 50 may be configured to set a time limit for increasing the output.
  • the user information may be associated with information indicating the contract content.
  • the control unit 50 can specify the contract content according to the determination result of the user, and can set the output up time limit based on the specified contract content. In the following description, it is assumed that the control unit 50 sets a time limit for increasing output.
  • Step S310 When the calculation of the output upper limit value and the specification of the time limit are completed, the control unit 50 transmits control information including the calculated output upper limit value and the specified time limit to the control unit 10 via the established communication path. .
  • Step S402 The control unit 10 acquires control information transmitted from the user terminal 500 via the established communication path.
  • the control unit 10 extracts information indicating the calculated output upper limit value and information indicating the specified time limit from the acquired control information.
  • the control unit 10 updates control data for controlling the output from the battery 7 based on the information indicating the output upper limit value extracted from the control information.
  • the control unit 10 may control the output upper limit value of the electric motorcycle by controlling the upper limit of the current value of the current output from the battery 7.
  • the control unit 10 determines the upper limit of the current value based on the extracted output upper limit value, and updates the control data for controlling the upper limit of the current value based on the determined upper limit of the current value.
  • the control unit 10 controls the discharge control FET 6 of the switch circuit 4 to start discharging from the battery 7 to the connection device 410 (in this case, the electrically assisted bicycle). To do.
  • the control unit 10 starts measuring the time that has elapsed since the discharge was started (hereinafter may be referred to as “discharge time”).
  • the control part 10 may restrict
  • Step S403 When the control related to the update of the control data and the start of the discharge from the battery 7 is completed, the control unit 10 notifies the user terminal 500 that the setting is completed via the established communication path.
  • Step S311 The control unit 50 of the user terminal 500 receives a notification that the setting is completed from the battery device 120 via the established communication path. Upon receiving the notification from the battery device 120, the control unit 50 causes the display unit 59 to display a message for notifying that the setting of the battery device 120 (that is, setting of the assist amount) has been completed, and a series of processes. Exit.
  • the user terminal 500 acquires the position information, and calculates the output upper limit value based on the acquired position information.
  • the acquisition of the position information and the output upper limit value based on the acquired position information The calculation may be performed by the control unit 10 of the battery device 120.
  • the battery device 120 may be provided with a unit (for example, a GPS receiver) for acquiring position information.
  • a program and control data for acquiring position information and calculating an output upper limit value on the control unit 10 side may be stored in the storage unit 13 in advance.
  • the control part 10 should just acquire the position information and the calculation of an output upper limit based on the program and control data which were memorize
  • the battery 7 is changed such that the upper limit value of the current discharged by the battery 7 is changed according to the position information of the battery device 120. Can be controlled. Further, according to the battery device 120 according to the second embodiment, it is possible to set a time limit for controlling the operation of the battery 7. With such a configuration, for example, the battery device is configured to allow the output of the battery 7 to be increased within a time limit starting from the start of discharge from the battery 7 and to limit the output of the battery 7 when the time limit is exceeded. 120 can be operated.
  • Example 3 (Application Example to an Electric Cart)>
  • the battery device 120 monitors the usage status of the battery 7 based on the change in the output from the battery 7 and controls the operation of the battery 7 according to the usage status of the battery 7. explain.
  • the dangerous driving should be prevented.
  • a dangerous driving such as a sudden acceleration or driving exceeding the speed limit
  • the dangerous driving should be prevented.
  • the battery device 120 monitors the change in the output from the battery 7 to estimate the operation of the electric cart, and based on the estimation result, it is determined that the user is performing a dangerous operation.
  • the battery device 120 monitors the change in the output from the battery 7 to estimate the operation of the electric cart, and based on the estimation result, it is determined that the user is performing a dangerous operation.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating a series of operations of the battery device 120 according to the third embodiment of the present disclosure, and illustrates an example in which the battery device 120 is applied to a battery of an electric cart.
  • Step S501 The control unit 50 of the user terminal 500 acquires authentication information for authenticating a user who uses the battery device 120 input by the user via the input unit 57.
  • the control unit 50 performs authentication based on the acquired authentication information, and determines the user according to the authentication result. Based on the determination result of the user, the control unit 50 can specify the user type, the determined charging status of the user, and information related to the user such as the user's age and sex.
  • the user type indicates, for example, whether the user is a general user or a special user such as a service person or an administrator.
  • Step S502 the control unit 50 acquires position information of the battery device 120.
  • the method for acquiring position information is the same as that in the second embodiment. Thereby, the control unit 50 is closed, for example, where the position of the battery device 120 (in other words, the position of the electric motorcycle) is an environment where the speed is regulated like a public road or the speed is not regulated like a circuit. It is possible to determine whether it is an environment.
  • Step S503 The control unit 50 generates a command (in other words, control information) for acquiring information related to the battery 7 from the battery device 120 based on the determination result of the user.
  • the generated command may indicate what information is transmitted as information about the battery 7.
  • Step S504 After generating the command, the control unit 50 establishes a communication path with the battery device 120. Specifically, when the user brings the user terminal 500 close to the battery device 120, the antenna 55 of the user terminal 500 and the antenna 15 of the battery device 120 are coupled and a load is applied. 15 is established. Thereby, the control unit 50 of the user terminal 500 and the control unit 10 of the battery device 120 can transmit and receive information via the RFID reader / writer 54, the antenna 55, the antenna 15, and the RFID tag 20.
  • control unit 50 When a communication path is established between the control unit 50 of the user terminal 500 and the control unit 10 of the battery device 120, the control unit 50 transmits the generated command to the control unit 10 via the established communication path. To do.
  • Step S601 the battery device 120 monitors the usage status and state of the battery 7 and stores the usage status and status of the battery 7 in the storage unit 13 in advance as a history.
  • Step S602 The control unit 10 of the battery device 120 acquires a command transmitted from the user terminal 500 via the established communication path.
  • the control unit 10 executes the acquired command to extract information on the battery 7 designated by the command from the storage unit 13 and transmits the extracted information to the user terminal 500 via the established communication path. To do. Note that what information is transmitted from the control unit 10 to the user terminal 500 as information regarding the battery 7 may be appropriately changed according to the operation.
  • Step S505 The control unit 50 of the user terminal 500 acquires information regarding the battery 7 transmitted from the battery device 120 via the established communication path.
  • the control unit 50 determines the specifications of the operation of the battery 7 based on the user determination result, the position information of the battery device 120, and the information related to the battery 7 acquired from the battery device 120.
  • the specifications of the operation of the battery 7 include, for example, information indicating the maximum value of the current output from the battery 7, the time limit, the amount of power that can be used, and the conditions for limiting the output of the battery 7. .
  • the conditions for limiting the output of the battery 7 include, for example, a criterion for determining that the user is performing dangerous driving, such as the number of times of rapid acceleration or the number of times of exceeding the speed limit, Indicates the number of times that it was determined that the vehicle was driving dangerously.
  • control unit 50 specifies the speed limit in the environment indicated by the position information based on the position information of the battery device 120, and the user performs a dangerous driving based on the specified speed limit.
  • the standard regarding the speed of the electric cart for determining may be set.
  • the conditions shown above are examples, and based on what conditions the conditions for limiting the output of the battery 7 may be set as appropriate according to the operation.
  • the control unit 50 determines whether the user is a child or an elderly person based on the determined age of the user, and limits the output of the battery 7 according to the determination result. You may determine the conditions to do.
  • the control unit 50 generates a command for updating the control data in the battery device 120 so as to control the operation of the battery 7 based on the determined specification.
  • Step S506 When the generation of the command is completed, the control unit 50 transmits the generated command to the control unit 10 via the established communication path.
  • Step S603 The control unit 10 of the battery device 120 acquires a command transmitted from the user terminal 500 via the established communication path.
  • the control unit 10 executes the acquired command to update the control data stored in the storage unit 13 so that the battery 7 operates based on the specifications determined by the user terminal 500.
  • the maximum value of the current output from the battery 7, the time limit, the available electric energy, and the conditions for limiting the output of the battery 7 are set in the battery device 120.
  • the control unit 10 executes the command to control the discharge control FET 6 of the switch circuit 4 so that the command is started so as to start discharging from the battery 7 to the connected device 410 (in this case, the electric cart). It may be generated.
  • Step S604 When the setting related to the operation specifications of the battery 7 is completed by executing the command, the control information 10 notifies the user terminal 500 that the setting is completed via the established communication path.
  • Step S507 The control unit 50 of the user terminal 500 receives a notification that the setting is completed from the battery device 120 via the established communication path. Upon receiving the notification from the battery device 120, the control unit 50 causes the display unit 59 to display a message for notifying that the setting of the battery device 120 (that is, setting of the assist amount) has been completed, and a series of processes. Exit.
  • Step S605 when the setting regarding the operation specifications of the battery 7 is completed and the discharge from the battery 7 is started, the control unit 10 monitors the operation of the battery 7 (for example, the usage status of the battery 7). As a specific example, the control unit 10 may monitor the time elapsed since the battery 7 started discharging, the power consumption, the number of times of driving, and the maximum output.
  • Step S606 Based on the monitoring result of the operation of the battery 7, the control unit 10 determines whether or not the user has performed a dangerous operation depending on whether or not a condition for limiting the output of the battery 7 is satisfied. As a specific example, the control unit 10 determines whether the user has performed a dangerous operation depending on whether or not the power output from the battery 7 exceeds a threshold set as a condition for limiting the output of the battery 7. It may be determined whether or not.
  • the control unit 10 determines whether the number of times or time determined that the user has performed dangerous driving does not exceed the number of times or time set as a condition for limiting the output of the battery 7 (No in step S606). Continue monitoring without limiting the output of
  • Step S607 When the number of times or time determined that the user has performed dangerous driving exceeds the number of times or time set as a condition for limiting the output of the battery 7 (step S606, Yes), the control unit 10
  • the output from the battery 7 may be limited.
  • the control unit 10 can prevent sudden acceleration of the electric cart by lowering the upper limit value of the output from the battery 7. Further, the control unit 10 may lower the maximum speed of the electric cart by lowering the upper limit value of the output from the battery 7.
  • Step S608 The control unit 10 stops the series of operations of the electric cart for the above-described monitoring of the operation of the battery 7 and the control according to the monitoring result (for example, output limitation of the battery 7 when a predetermined condition is satisfied). It continues until it does (step S608).
  • the battery device 120 also ends the series of operations.
  • the battery device 120 estimates the operation of the electric cart by monitoring the change in the output from the battery 7, and the user performs a dangerous operation based on the estimation result. If it is determined, the output from the battery 7 is limited. Thus, for example, even when an electric cart is rented, the battery device 120 itself monitors the user's operation status without monitoring the user's operation status one by one, and the battery 7 according to the monitoring result. It is possible to limit the output from the.
  • Example 4 (Example of control regarding output of battery information)>
  • the information stored in the battery device 120 includes general information such as the remaining amount of power charged in the battery 7 (hereinafter, sometimes referred to as “remaining battery amount”).
  • Information that is referred to by a user who plays a special role such as a service person or an administrator, such as detailed information or detailed control information. Therefore, a user such as a general user (hereinafter sometimes referred to as “general user”) or a user such as a serviceman or an administrator (hereinafter sometimes referred to as “administrator user”).
  • An attribute may be set as a reference for classification, and each user may be classified into the attribute to be distinguished. In this case, it is possible to control the information to be output according to the attribute to which the determined user belongs.
  • the battery device 120 controls information output to the user terminal 500 according to the attribute to which the user determined based on the authentication result belongs.
  • control data indicating which attribute each user belongs to (hereinafter may be referred to as a “user management table”) and control data indicating information to be output for each attribute (hereinafter, “May be referred to as“ information management table ”) is stored in the storage unit 13 in the battery device 120 in advance.
  • control unit 10 can update the user management table stored in the storage unit 13 with the user management table acquired from the user terminal 500. May be. Further, the information management table may be updated in the same manner.
  • control unit 50 of the user terminal 500 instructs the battery device 120 to transmit information regarding the battery 7
  • the control unit 50 transmits information indicating the determined user to the control unit 10 of the battery device 120.
  • the control unit 10 identifies the attribute of the user based on the information indicating the user acquired from the control unit 50 and the user management table.
  • the control information 50 specifies information to be output to the user terminal 500 based on the specified attribute and the information management table.
  • the control unit 10 specifies information indicating the remaining battery level as information to be output to the user terminal 500.
  • the control unit 10 specifies detailed information such as the degree of battery deterioration and the current value as information to be output to the user terminal 500.
  • the control unit 10 reads information specified according to the user attribute from the storage unit 13 and transmits the read information to the user terminal 500. As a result, information according to the user's attribute is displayed on the display unit 59 of the user terminal 500.
  • the control unit 10 of the battery device 120 specifies the attribute and the information to be output.
  • the user terminal 500 may specify the attribute and the information to be output.
  • the user management table and the information management table are stored in the user terminal 500.
  • the control unit 50 of the user terminal 500 may specify information to be acquired according to the user attribute based on the user management table and the information management table, and instruct the control unit 10 of the battery device 120 to output the specified information. .
  • the attribute to which the user determined based on the authentication result belongs is specified, and the battery device 120 transmits the attribute to the user terminal 500 according to the specified attribute.
  • Information to be output can be controlled.
  • Example 5 (Example of battery output control)>
  • the user is determined according to the result of authenticating the user who uses the battery device 120
  • the operation specification of the battery 7 is determined according to the determination result
  • the battery 7 is determined based on the determined specification.
  • An example of controlling the operation has been described.
  • the specification of the operation of the battery 7 is determined according to the determination result of the user, and other examples in the case of controlling the operation of the battery 7 based on the determined specification will be summarized.
  • the specification of the battery device 120 may be limited. Whether the authenticated user is a registered user or not may be determined by the control unit 50 of the user terminal 500 or the control unit 10 of the battery device 120 as in the first embodiment. In this case, for example, when the authenticated user is not a registered user, the control unit 10 may limit or stop discharging from the battery 7.
  • the discharge control FET 6 of the switch circuit 4 in the battery device 120 is set to OFF in the initial state. Then, the control unit 10 may make the battery device 120 available by setting the discharge control FET 6 to ON when the authenticated user is a registered user. By operating the battery device 120 in this way, for example, it is possible to limit the use of the battery device 120 by non-registered users.
  • control unit 10 may store the usage status of the battery 7 in the storage unit 13 as a history. Thereby, for example, when a registered user stops using the battery device 120, the history stored in the storage unit 13 is read, and the user is charged according to the usage status.
  • the use of the battery device 120 may be restricted or prohibited depending on the usage status of the battery device 120.
  • the battery device 120 may limit a period during which the battery device 120 can be used.
  • the battery device 120 when the control information indicating the amount of available power is transmitted to the battery device 120, the battery device 120 can be used when the total amount of power discharged from the battery 7 exceeds the available power amount.
  • the use of the battery device 120 may be restricted or prohibited.
  • the control unit 10 of the battery device 120 monitors the amount of power discharged from the battery 7, and turns off the discharge control FET 6 when the total amount of discharged power exceeds the available power amount.
  • the use of the battery device 120 may be prohibited by setting.
  • the battery device 120 is not limited to the amount of electric power, and for example, the use of the battery device 120 may be restricted or prohibited according to the number of times the connected device 410 is driven when power is supplied from the battery 7. In this case, for example, the control unit 10 may monitor the number of times of switching from the state where the discharge from the battery 7 is stopped to the started state.
  • the battery device 120 may limit or prohibit the use of the battery device 120 according to the state of the battery 7.
  • the control unit 10 may limit or stop discharging from the battery 7 when it is predicted that overdischarge will occur based on the monitoring result of the battery 7.
  • the fifth embodiment has described an example in which the use of the battery device 120 is restricted or prohibited depending on whether or not the user who uses the battery device 120 is a registered user. As described above, the use of the battery device 120 is prohibited (or restricted) depending on whether or not the user who uses the battery device 120 is a registered user. It becomes possible to use as.
  • the control of the battery 7 by the control unit 10 may be used for operation when the battery device 120 is rented.
  • a condition for example, time limit, power consumption, or number of times of driving
  • the use of the battery device 120 can be restricted or prohibited.
  • Example 6 (an example of charge control)>
  • the case where the discharge from the battery 7 is controlled has been described.
  • the charging of the battery 7 can also be controlled. Therefore, in the sixth embodiment, an example in which the specification for charging the battery 7 is determined according to the determination result of the user and the charging to the battery 7 is controlled based on the determined specification will be described.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating a series of operations of the battery device 120 according to the sixth embodiment of the present disclosure, and illustrates an example in the case where the charging of the battery 7 is controlled.
  • Step S701 The control unit 50 of the user terminal 500 acquires authentication information for authenticating the user who uses the battery device 120 and information indicating the power reception time and the amount of charging power, which are input by the user via the input unit 57. .
  • Step S702 The control unit 50 performs authentication based on the acquired authentication information, and determines whether the user is a user registered in advance (hereinafter may be referred to as “registered user”) according to the authentication result.
  • Step S703 If the determined user is not a registered user (No in step S703), the control unit 50 displays a message notifying that the user is not a registered user on the display unit 59, and ends the series of processes.
  • Step S704 When the determined user is a registered user (step S703, Yes), the control unit 50 establishes a communication path with the battery device 120. Specifically, when the user brings the user terminal 500 close to the battery device 120, the antenna 55 of the user terminal 500 and the antenna 15 of the battery device 120 are coupled and a load is applied. 15 is established. Thereby, the control unit 50 of the user terminal 500 and the control unit 10 of the battery device 120 can transmit and receive information via the RFID reader / writer 54, the antenna 55, the antenna 15, and the RFID tag 20.
  • Step S705 When a communication path is established between the control unit 50 of the user terminal 500 and the control unit 10 of the battery device 120, the control unit 50 transmits information and connection regarding the battery 7 to the control unit 10 through the established communication path. Control information for instructing transmission of information regarding the device 401 (that is, the charger) is transmitted.
  • Step S801 The control unit 10 of the battery device 120 acquires control information transmitted from the user terminal 500 via the established communication path.
  • the control unit 10 recognizes an instruction regarding transmission of information related to the battery 7 from the control unit 50 based on the acquired control information.
  • the control unit 10 Based on an instruction from the control unit 50, the control unit 10 reads out information related to the battery 7 and information related to the connected device 410 stored in the storage unit 13, and reads the read information through the established communication path to the user terminal. Sent to 500. Note that what information is transmitted from the control unit 10 to the user terminal 500 as the information regarding the battery 7 may be determined based on the same idea as in the first embodiment, or may be appropriately determined according to the operation. It may be changed. In addition, when the connection device 410 is not correctly connected to the battery device 120 and information on the connection device 410 cannot be acquired, the control unit 10 correctly connects the connection device 410 as information on the connection device 410. It may be notified to the user terminal 500 that it is not.
  • Step S706 The control unit 50 of the user terminal 500 acquires information regarding the battery 7 transmitted from the battery device 120 via the established communication path.
  • the control unit 50 analyzes the acquired information on the battery 7 and determines whether or not the battery device 120 can be charged normally.
  • Step S707 When the control unit 50 determines that it is difficult to normally charge the battery device 120 based on the acquired information related to the battery 7 (No in S707), the control unit 50 displays an error message on the display unit 59, and continues the series. Terminate the process.
  • Step S708 the control unit 50 determines whether or not the charger is correctly connected to the battery device 120 based on the acquired information regarding the connected device 410 (that is, the charger).
  • Step S709 When the charger is not correctly connected to the battery device 120 (step S709, No), the control unit 50 causes the display unit 59 to display a message notifying that the charger is not correctly connected, and Terminate the process.
  • Step S710 When the charger is correctly connected to the battery device 120 (step S709, Yes), the control unit 50 determines the specifications regarding the charging of the battery 7 (hereinafter, based on the determination result of the user and the information about the battery 7). (Sometimes called “charging specifications”). As a specific example, in an operation in which charging is performed for the charged power, the control unit 50 specifies the charging status of the user based on the determination result of the user, and specifies the specified charging status. Depending on the condition, the condition for limiting or stopping the charging may be determined. Examples of the conditions for limiting or stopping the charging include a charging time, a chargeable electric energy, and a charge count. Further, the control unit 50 may recognize the state of the battery 7 based on the acquired information on the battery 7 and limit the charging power or the charging current according to the recognized state of the battery 7.
  • the control unit 50 may recognize the state of the battery 7 based on the acquired information on the battery 7 and limit the charging power or the charging current according to the recognized state of the battery 7.
  • Step S711 When the charging specification is determined, the control unit 50 transmits control information including information indicating the determined charging specification to the control unit 10 via the established communication path.
  • Step S802 The control unit 10 acquires control information transmitted from the user terminal 500 via the established communication path.
  • the control unit 10 extracts information indicating the charging specification determined by the user terminal 500 from the acquired control information.
  • the control unit 10 updates the control data for controlling the charging of the battery 7 based on the information indicating the charging specification extracted from the control information.
  • the control unit 10 may control the upper limit value of the charging current to the battery 7 based on information indicating the charging specification extracted from the control information.
  • Step S803 When the control data is updated based on the information indicating the extracted charging specification, the control unit 10 controls the charging control FET 5 of the switch circuit 4 to charge the battery 7 from the connection device 410 (in this case, the charger). Start.
  • Step S804 When charging is started, the control unit 10 records the number of times of charging in the storage unit 13. When the number of times of charging has already been recorded, the control unit 10 may add the number of times of charging recorded in the storage unit 13. At this time, when the number of times of charging is set as a condition for limiting or stopping charging, the control unit 10 determines whether or not the number of times of charging recorded in the storage unit 13 satisfies a condition for limiting or stopping charging. It may be determined. If the condition for limiting or stopping the charging is satisfied, the control unit 10 controls the charging control FET 5 of the switch circuit 4 so that the connection device 410 (in this case, the charger) is connected to the battery 7. Charging may be limited or stopped.
  • control unit 10 may start measuring the time that has elapsed since the start of charging (hereinafter, sometimes referred to as “charging time”). For example, the control unit 10 determines whether or not the measured charging time has exceeded a charging time set as a condition for limiting or stopping charging, and limits or stops charging the battery 7 according to the determination result. May be.
  • control unit 10 may monitor the amount of power charged in the battery 7. For example, the control unit 10 determines whether or not the amount of power charged in the battery 7 exceeds a chargeable power amount set as a condition for limiting or stopping charging, and determines whether or not to the battery 7 according to the determination result. Charging may be limited or stopped.
  • Step S805 When the amount of power charged in the battery 7 exceeds a threshold value (that is, when charging is completed), the control unit 10 controls the charge control FET 5 of the switch circuit 4 to connect the connected device 410 (in this case, a charger). To charge the battery 7.
  • a threshold value that is, when charging is completed
  • Step S712 When the charging of the battery 7 is stopped, the control unit 10 notifies the user terminal 500 that the charging of the battery 7 has been completed via the established communication path.
  • Step S713 The control unit 50 of the user terminal 500 receives a notification that the charging of the battery 7 from the battery device 120 is completed via the established communication path.
  • the control unit 50 displays a message for notifying that the charging of the battery 7 is completed on the display unit 59, and ends the series of processes.
  • control information 10 may monitor the charging status of the battery 7 after charging of the battery 7 and store the charging status in the storage unit 13 as a history. Thereby, for example, when the registered user completes charging of the battery device 120, the administrator of the battery device 120 reads the history stored in the storage unit 13, and charges the user according to the read history. It is possible to operate.
  • the control of the battery 7 by the control unit 10 can be controlled, for example, by crime prevention by prohibiting (or limiting) charging of the battery device 120 depending on whether or not the user who uses the battery device 120 is a registered user. It can be used as a function.
  • the control of the battery 7 by the control unit 10 is performed in the operation of a charging station for charging the battery device 120. It is possible to use.
  • a condition for example, charging time, amount of charging power, or number of times of charging
  • charging to the battery device 120 can be restricted or prohibited.
  • charging to the battery 7 can be controlled on the battery device 120 side, for example, it is not necessary to perform complicated processing on the charging station side, and the structure of the charging station can be simplified.
  • the control unit 10 may limit the use of the battery device 120 by enabling charging to a certain level such as 10% of the total electric energy of the battery 7, for example.
  • Example 7 (an example of control for limiting the use device)>
  • battery shapes and connection methods have been generalized, and it has become possible to connect batteries to various devices.
  • the battery device 120 determines the type of the connection device 410 connected to the battery device 120, and restricts discharging from the battery 7 and charging to the battery 7 according to the determination result. Will be described.
  • the battery device 120 determines the type of the connected device 410 and restricts discharging from the battery 7 and charging to the battery 7 according to the determination result will be described.
  • the control unit 10 of the battery device 120 acquires information on the connected device via a dedicated line (for example, a serial cable (not shown)) that transmits and receives information to and from the connected device 410, and stores the acquired information in the storage unit 13. May be stored.
  • a dedicated line for example, a serial cable (not shown)
  • the control unit 10 The information of the connector 410 may be acquired via
  • the control unit 10 determines the connected device 410 based on the acquired information, and determines whether discharging from the battery 7 or charging to the battery 7 is permitted according to the determination result. judge.
  • the control unit 10 makes a determination on the connected device 410 based on a list of devices that are allowed to be discharged from the battery 7 and charged to the battery 7 (hereinafter, sometimes referred to as “permission list”). You may go.
  • the control unit 10 connects based on a list of devices that are prohibited from discharging or charging the battery 7 stored in advance (hereinafter may be referred to as “prohibited list”). A determination on the device 410 may be made.
  • the allow list and the prohibit list may be transmitted from the user terminal 500 to the control unit 10 in the battery device 120 based on the communication between the user terminal 500 and the battery device 120 described above.
  • the control unit 10 may store the allow list and the prohibit list acquired from the user terminal 500 in the storage unit 13 and read them from the storage unit 13 as appropriate.
  • control unit 10 may store the acquired information about the connected device 410 in the storage unit 13 so that the user terminal 500 can be notified of the information about the connected device 410 stored in the storage unit 13. Thereby, even after the connection device 410 is removed from the battery device 120, the user is connected to the battery device 120 by acquiring information on the connection device 410 from the battery device 120 via the user terminal 500.
  • the connected device 410 can be specified.
  • the type of the connection device 410 connected to the battery device 120 is determined, and the discharge from the battery 7 or the battery 7 is determined according to the determination result. It becomes possible to limit the charge to the.
  • the use of the battery can be restricted to ensure safety. It can be secured.
  • control unit 10 may control the discharge from the battery 7 and the charging to the battery 7 based on the determination result of the user and the determination result of the connected device 410 shown in the above-described embodiment.
  • the control unit 10 stores a permission list for each user in advance, and the battery 7 depends on whether or not the determined connected device 410 is included in the determined user permission list. It is only necessary to control the discharge from the battery and the charging of the battery 7.
  • the user can receive training. It is possible to restrict so that only the used device can be used.
  • Example 8 (Application Example to Automotive Battery)> Next, as Example 8, an example in which the battery device 120 is applied as a battery for an automobile will be described.
  • Automobile batteries are often installed in places that are out of reach from the driver's seat, such as in the engine room. For this reason, an instrument for confirming the amount of power charged in the battery may be installed as an instrument panel in the same manner as a speedometer and a tachometer. However, there are many cases where the instruments installed as an instrument panel cannot be confirmed unless the engine is started. Therefore, for example, even when the engine is not running, such as a camper, it may be difficult to check the amount of power charged in the battery when receiving power from the battery.
  • the battery device 120 (or the battery device 110) capable of communicating with the connection device 410 via the power line PL can be used to check battery information by simple means without starting the engine. Will be described.
  • a device in which the antenna 15 is connected to a power line in the connection device 410 via a coupling circuit (filter) 46 such as a connection device 410 as shown in FIG. Connecting.
  • a coupling circuit (filter) 46 such as a connection device 410 as shown in FIG. Connecting.
  • Some cigar sockets in an automobile are supplied with electric power even when the engine is stopped. Therefore, by electrically connecting the battery device 120 and the connection device 410 through the cigar socket, the power line PL of the battery device 120 and the power line of the connection device 410 can be used as a relay. That is, the user easily reads information stored in the battery device 120 (for example, the remaining amount of battery and usage history) by bringing the user terminal 500 close to the antenna 15 of the connection device 410 connected to the cigar socket. It becomes possible.
  • connection device 410 connected to the cigar socket does not include, for example, a configuration corresponding to the device 40, and the power line electrically connected to the power line PL of the battery device 120 via the cigar socket via the coupling circuit 46.
  • a device to which the antenna 15 is connected may be used.
  • the connecting device 410 having the antenna 15 may be connected to the connector.
  • the battery such as the remaining battery level and the usage history can be obtained via the antenna connected to the cigar socket without opening the hood. Information can be easily read out.
  • connection device 410 connected to the battery device 120 is specified by acquiring information on the connection device 410 stored in the battery device 120 via the user terminal 500 will be described. did. However, information cannot always be acquired from the connected device 410. Therefore, in the ninth embodiment, the battery device 120 stores the usage status of the battery 7 as a history, so that the driving device (that is, the connected device) that the battery device 120 was driven based on the history stored in the battery device 120. An example of estimating or specifying 410) will be described.
  • the control unit 10 of the battery device 120 monitors, for example, current consumption, power consumption, voltage fluctuation, power harmonic signal, and time information, and stores each information in the storage unit 13 as a history. Let History such as current consumption, power consumption, voltage fluctuation, power harmonic signal, and time information stored in the storage unit 13 is acquired from the battery device 120 by the user terminal 500.
  • the user terminal 500 creates and stores in advance output patterns based on current consumption, power consumption, voltage fluctuations, power harmonic signals, and time information for each type of connected device 410. Thereby, the user terminal 500 generates an output pattern based on the history acquired from the battery device 120, and compares the generated output pattern with the output pattern stored for each type of the connected device 410, thereby connecting The device 410 can be estimated or specified.
  • the output pattern generated based on the history acquired from the battery device 120 and the output pattern stored for each type are compared with the user terminal 500, such as a cloud server or a center (for example, a data center).
  • the user terminal 500 such as a cloud server or a center (for example, a data center).
  • the external service creates and stores an output pattern based on current consumption, power consumption, voltage fluctuation, power harmonic signal, and time information in advance for each type of connected device 410.
  • the user terminal 500 may notify the history acquired from the battery device 120 to the external service.
  • the external service generates an output pattern based on the history notified from the user terminal 500, and compares the generated output pattern with the output pattern stored for each type of the connected device 410, thereby It may be estimated or specified.
  • each battery device 120 collected between different user terminals 500 is obtained by an external service such as a cloud server or a center performing aggregation of history acquired from the battery device 120 and comparison of output patterns. Based on this history, it is also possible to take statistics of output patterns.
  • an external service such as a cloud server or a center performing aggregation of history acquired from the battery device 120 and comparison of output patterns. Based on this history, it is also possible to take statistics of output patterns.
  • the types and combinations of information stored as the usage status history described above are merely examples, and if the control unit 10 can monitor the state and the type of the connected device 410 can be estimated or specified from the information,
  • the type and combination of information stored as history is not limited.
  • the user terminal 500 estimates or specifies the connected device 410.
  • the control unit 10 may estimate or specify the connected device 410.
  • a program and control data for estimating or specifying the connected device 410 may be stored in the storage unit 13 in advance.
  • the driving device that is, the connection device that the battery device 120 has driven based on the usage history stored in the battery device 120. 410) can be estimated or specified.
  • Example 10 (Example of estimating / specifying work content)>
  • the driving device that is being driven by the battery device 120 is estimated or specified based on the history of the usage situation stored in the battery device 120.
  • the control unit 10 monitors the discharge current and time information and stores each information in the storage unit 13 as a history.
  • the history of the discharge current and time information stored in the storage unit 13 is acquired from the battery device 120 by the user terminal 500.
  • the user terminal 500 generates and stores in advance an output pattern based on the discharge current and time information when the screw is tightened with an electric drill. Thereby, the user terminal 500 generates an output pattern based on the history acquired from the battery device 120, and compares the generated output pattern with the output pattern stored in advance, so that the number of screws tightened and the torque can be obtained. It is possible to estimate.
  • the example of the electric drill mentioned above is an example to the last, and does not limit the classification of the connection apparatus 410. Even when other devices are used as the connected device 410, the amount of change in current consumption, power consumption, voltage fluctuation, power harmonic signal, etc. is checked for each work using the device, and the output pattern is set in advance. Just generate it.
  • the content of the work performed by the connection device 410 connected to the battery device 120 based on the usage history stored in the battery device 120. It becomes possible to estimate or specify.
  • the content of work using the tool based on the history of usage status acquired from the battery device 120 connected to the tool in other words, the user of the tool It is possible to estimate the contents of the work.
  • an external service such as a cloud server or a center collects the history acquired from the battery device 120, the output pattern generated based on the history acquired from the battery device 120, and the type. Each output pattern may be compared with the stored output pattern.
  • an external service such as a cloud server or a center can perform construction management for each department or each sales office, for example, by collecting history acquired from the battery device 120 and comparing output patterns. It becomes possible.
  • Battery A communication unit that communicates with an external device; A control unit that controls the operation of the battery based on control information related to the specifications of the operation of the battery, acquired based on the communication of the communication unit; A battery device comprising: (2) The control information includes information regarding discharge from the battery, The battery device according to (1), wherein the control unit controls discharge from the battery based on the control information. (3) The information on the discharge from the battery includes information on a condition for stopping the discharge from the battery, The said control part is a battery device as described in said (2) which stops the discharge from the said battery, when the said conditions are satisfy
  • a switching unit that switches between starting and stopping discharging from the battery The battery device according to (2) or (3), wherein the control unit controls switching of the switching unit based on the control information.
  • the information on the discharge from the battery includes information on the upper limit of the current output from the battery, The battery device according to any one of (2) to (4), wherein the control unit controls a current output from the battery based on the control information.
  • the control information includes information related to charging the battery, The battery device according to any one of (1) to (5), wherein the control unit controls charging of the battery based on the control information.
  • the information on charging the battery includes information on a condition for stopping charging the battery, The battery device according to (6), wherein the control unit stops charging the battery when the condition is satisfied.
  • a switching unit that switches between starting and stopping charging of the battery The battery device according to (6) or (7), wherein the control unit controls switching of the switching unit based on the control information.
  • the information on charging the battery includes information on the upper limit of the charging current to the battery, The battery device according to any one of (6) to (8), wherein the control unit controls a charging current charged in the battery based on the control information.
  • the control unit determines the user based on a user authentication result acquired based on communication of the communication unit, determines the operation specifications of the battery based on the determination result, and based on the determined specification, The battery device according to any one of (1) to (9), wherein operation of the battery is controlled.
  • the control information includes an authentication result of the user, The battery device according to (10), wherein the control unit discriminates the user based on the authentication result, and determines a specification of an operation of the battery based on the discrimination result.
  • the control information includes authentication information for authenticating the user, The control unit authenticates the user based on the authentication information, determines the user based on a result of the authentication, and determines a specification of the operation of the battery based on the determination result.
  • Battery device (13) The control unit determines whether the user belongs to a predetermined attribute based on the authentication result, and determines a specification of the operation of the battery based on the determined attribute.
  • the battery device according to any one of 10) to (12).
  • the control information includes position information of the battery, The control unit determines a specification of the operation of the battery based on the position information, and controls the operation of the battery based on the determined specification, according to any one of (1) to (13).
  • the control unit acquires identification information of the connection device from the connection device connected to the battery, determines the connection device based on the acquired identification information, and operates the battery based on the determination result of the connection device.
  • the battery device according to any one of (1) to (14), wherein the battery device is controlled.
  • the control unit outputs at least one of information related to the battery and information related to a device connected to the battery to the external device via the communication unit, any of (1) to (15)
  • the battery device according to any one of (1) to (16), wherein the communication unit communicates with the external device via an antenna in a non-contact manner using a carrier wave signal having a predetermined frequency.
  • a device connected to the battery via a power line includes the antenna, The battery device according to (17), wherein the communication unit communicates with the external device via the power line and the antenna provided in the device.
  • the communication unit secures power from a signal received via the antenna, is driven by the secured power, and communicates with the device via the power line by load modulation using the signal.
  • the battery device according to 19).

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Abstract

【課題】バッテリー内の制御データを容易に更新することが可能な電池装置を提案する。 【解決手段】バッテリーと、外部機器と通信する通信部と、前記通信部の通信に基づき取得された、前記バッテリーの動作の仕様に係る制御情報に基づいて、前記バッテリーの動作を制御する制御部と、を備える電池装置。

Description

電池装置
 本開示は、電池装置に関する。
 リチウムイオンバッテリーを始めとする充放電が可能なバッテリーが、電気自動車や電動アシスト自転車、または電動工具などの機器に使用されている。このようなバッテリーの中には、過充電や過放電を防止するためにバッテリー内の状態を監視し、異常が検出された場合に放電または充電を停止するものがある。
特許第5039980号公報
 一方で、バッテリーの状態に異常が検出された場合に限らず、バッテリーの動作仕様をその時々の状況に応じて容易に変更して動作させたいという要望もある。他方で、特許文献1には、バッテリーに接続された電池コントローラにより、外部からバッテリーの動作を制御する構成が公開されている。しかしながら、特許文献1に係る発明によりバッテリーの動作を制御しようとした場合には、電池コントローラのような外部機器を設ける必要があり、例えば、既存の機器においてバッテリーの動作を制御することは困難である。
 そこで、本開示では、バッテリーの動作仕様を変更することが可能な、新規かつ改良された電池装置を提案する。
 本開示によれば、バッテリーと、外部機器と通信する通信部と、前記通信部の通信に基づき取得された、前記バッテリーの動作の仕様に係る制御情報に基づいて、前記バッテリーの動作を制御する制御部と、を備える電池装置が提供される。
 以上説明したように本開示によれば、バッテリーの動作仕様を変更することが可能な電池装置が提供される。
本開示の第1の実施形態に係る電池装置の概略的な構成を示した図である。 同実施形態に係る電池装置の回路構成の一例を示した回路図である。 同実施形態に係るRFIDタグの回路構成の一例を示した回路図である。 同実施形態に係るユーザ端末の概略的な構成を示した図である。 同実施形態に係るRFIDリーダライタの回路構成の一例を示した回路図である。 本開示の第2の実施形態に係る電池装置の概略的な構成を示した図である。 同実施形態に係る電池装置がユーザ端末と通信を行うための構成の一例を示した図である。 結合回路(フィルタ)の回路構成の一例を示した回路図である。 同実施形態に係るRFIDタグの回路構成の一例を示した回路図である。 同実施形態に係るRFIDタグの回路構成の一例を示した回路図である。 同実施形態の変形例に係るRFIDリーダライタの回路構成の一例を示した回路図である。 同実施形態の変形例に係るRFIDリーダライタの回路構成の一例を示した回路図である。 本開示の第3の実施形態に係る電池装置の概略的な構成を示した図である。 同実施形態に係る電池装置の回路構成の一例を示した回路図である。 本開示の実施例1に係る電池装置の一連の動作を示したフローチャートである。 本開示の実施例2に係る電池装置の一連の動作を示したフローチャートである。 本開示の実施例3に係る電池装置の一連の動作を示したフローチャートである。 本開示の実施例6に係る電池装置の一連の動作を示したフローチャートである。
 以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
 なお、説明は以下の順序で行うものとする。
  1.第1の実施形態
   1.1.電池装置の概略構成
   1.2.電池装置の回路構成
   1.3.ユーザ端末の概略的な構成
   1.4.RFIDリーダライタの回路構成
   1.5.まとめ
  2.第2の実施形態
   2.1.電池装置の概略構成
   2.2.RFIDタグ及び結合回路の回路構成
   2.3.変形例
   2.4.まとめ
  3.第3の実施形態
   3.1.電池装置の構成
   3.2.まとめ
  4.実施例1(電動アシスト自転車用バッテリーへの適用例)
  5.実施例2(電動バイクのバッテリーへの適用例)
  6.実施例3(電動カートへの適用例)
  7.実施例4(バッテリー情報の出力に関する制御の一例)
  8.実施例5(バッテリーの出力制御の一例)
  9.実施例6(充電制御の一例)
 10.実施例7(利用機器を限定する制御の一例)
 11.実施例8(自動車用バッテリーへの適用例)
 12.実施例9(駆動機器の推定・特定を行う場合の一例)
 13.実施例10(作業内容の推定・特定を行う場合の一例)
 <1.第1の実施形態>
 [1.1.電池装置の概略構成]
 まず、図1を参照して、本開示の第1の実施形態に係る電池装置100の概略構成について説明する。図1は、第1の実施形態に係る電池装置100の概略的な構成を示した図である。本実施形態に係る電池装置100は、例えば、充電器に装着されることで、バッテリー7への充電が行われる。この場合には、電力線PLの端部に設けられた+端子1と-端子2がそれぞれ充電器の+端子、-端子に接続され、電力線PLを介して充電が行われる。また、電気機器使用時には充電時と同様に、+端子1と-端子2が機器の+端子、-端子に接続され、電力線PLを介して放電が行われる。
 図1に示すように、本実施形態に係る電池装置100は主に、バッテリー7と、制御部10と、測定回路11と、スイッチ回路4と、RFIDタグ20と、アンテナ15とを含む。
 制御部10は、CPU(Central Processing Unit)やBMU(Battery Managemant Unit)のような演算回路で構成され、電池装置100内の各部の動作を制御する。制御部10は、RFIDタグ20及びアンテナ15を介して外部機器であるユーザ端末500と通信可能に構成されている。RFIDタグ20は、NFC(Near Field Communication)による通信技術やRFID(Radio Frequency IDentification)技術などの無線通信技術を用いた通信デバイスの一例である。
 制御部10は、RFIDタグ20及びアンテナ15を介してユーザ端末500から、バッテリー7の動作の仕様に係る制御情報を取得する。制御部10は、取得した制御情報に基づき、制御部10が電池装置100内の各構成を制御するための制御データを更新することで、電池装置100の動作仕様を変更すること可能である。ここで、制御データの更新とは、新たに制御データを設定する場合や、既に設定されている制御データを変更する場合も含む。また、バッテリー7の動作の仕様に係る制御情報は、制御データ自体を含んでもよいし、制御データを生成するための情報を含んでもよい。即ち、制御部10は、制御情報に含まれる情報で制御データを更新してもよいし、取得した制御情報に含まれる情報に基づき生成したデータで制御データを更新してもよい。また、制御情報に含まれる情報は、バッテリー7の動作に直接的に関係する情報に限られず、バッテリー7の動作の仕様を制御するための条件に関する情報であってもよい。そのため、以降では、「制御情報に基づき制御データを更新する」と記載した場合には、制御部10は、制御情報に含まれる情報で制御データを更新してもよいし、取得した制御情報に含まれる情報に基づき生成したデータで制御データを更新してもよいものとする。また、「制御情報に基づき動作する」と記載した場合には、制御部10は、制御情報として直接取得した制御データに基づき動作してもよいし、取得した制御情報を基に制御データを生成し、生成した制御データに基づき動作してもよいものとする。また、以降では、本実施形態に係る制御部10とユーザ端末500とが情報を送受信する場合について、特に記載が無い場合は、RFIDタグ20及びアンテナ15を介してデータの送受信を行うものとする。
 ユーザ端末500からの制御情報には、例えば、バッテリー7からの放電に関する情報が含まれる。放電に関する情報の具体的な一例として、バッテリー7からの放電の開始及び停止のうち少なくともいずれかを制御するための情報が挙げられる。この、バッテリー7からの放電の開始及び停止のうち少なくともいずれかを制御するための情報は、例えば、スイッチ回路4を制御するための制御データであってもよいし、制御データを生成するための情報(例えば、制御パラメータ)であってもよい。制御部10は、例えば、取得した制御情報に基づきスイッチ回路4を制御して、バッテリー7からの放電の開始及び停止のうち少なくともいずれかを制御する。なお、スイッチ回路4は、バッテリー7からの放電及びバッテリー7への放電のうち少なくともいずれかを制御するための回路である。スイッチ回路4の詳細については後述する。
 また、放電に関する情報として、例えば、バッテリー7からの放電の開始及び停止のうち少なくともいずれかを制御するための条件に関する情報が含まれる。具体的な一例として、制御情報に、放電時間に関する情報が含まれていてもよい。この場合には、制御部10は、バッテリー7からの放電を開始してから制御情報に含まれる放電時間の経過後に、バッテリー7からの放電を停止するように制御データを更新してもよい。
 また、放電に関する情報として、例えば、バッテリー7から出力される電流の上限に関する情報が含まれる。この場合には、制御部10は、例えば、取得した制御情報に基づき制御データを更新することで、バッテリー7から出力される電流を制御してもよい。なお、上記に示した例はあくまで一例であり、バッテリー7からの放電に関する情報であれば情報の種別や、その情報に伴う制御の内容は特に限定されない。
 また、ユーザ端末500からの制御情報には、例えば、バッテリー7への充電に関する情報が含まれる。充電に関する情報の具体的な一例として、バッテリー7への充電の開始及び停止のうち少なくともいずれかを制御するための情報が挙げられる。この場合には、制御部10は、例えば、取得した制御情報に基づきスイッチ回路4を制御して、バッテリー7への充電の開始及び停止のうち少なくともいずれかを制御する。
 また、充電に関する情報として、バッテリー7からの充電の開始及び停止のうち少なくともいずれかを制御するための条件に関する情報が含まれる。具体的な一例として、制御情報に、充電時間に関する情報が含まれていてもよい。この場合には、制御部10は、バッテリー7への充電を開始してから制御情報に含まれる充電時間の経過後に、バッテリー7への充電を停止するように制御データを更新してもよい。
 また、充電に関する情報として、例えば、バッテリー7に充電される充電電流の上限に関する情報が含まれる。この場合には、制御部10は、例えば、取得した制御情報に基づき制御データを更新することで、バッテリー7に充電される充電電流を制御してもよい。なお、上記に示した例はあくまで一例であり、バッテリー7への充電に関する情報であれば情報の種別や、その情報に伴う制御の内容は特に限定されない。
 また、充電及び放電に関する情報として、例えば、バッテリー7の充電休止電圧及び放電休止電圧に関する情報が含まれる。一般的に、充電休止電圧が高く、放電休止電圧が低い場合には、バッテリーの利用可能容量は大きくなるが、充放電回数が短くなる傾向がある。そのため、バッテリーは、充放電範囲により容量と寿命が相反する関係のため、利用目的により充放電範囲を変えている場合がある。そのため、例えば、制御部10は、バッテリー7の利用シーンを推定し、その推定結果と充電休止電圧及び放電休止電圧に関する情報とに基づき、充放電範囲を変更できるようにしてもよい。
 具体的な一例として、充電休止電圧及び放電休止電圧に関する情報は、例えば、バッテリー7の利用シーンを推定するための情報と、充放電範囲との関係を示す情報が含まれていてもよい。利用シーンを推定するための情報としては、例えば、充電頻度、放電頻度、充電時間、放電時間、放電終了電圧、充電終了電圧、平均電圧、充電時の温度、放電時の温度などの情報が挙げられる。制御部10は、例えば、前述した利用シーンを推定するための情報に基づき、バッテリー7の利用シーンを推定し、推定結果に応じて充放電範囲を変更してもよい。充放電範囲としては、例えば、駆動時間を重視する場合は100%~20%、充電サイクル寿命を重視する場合は70%~30%、長期保存による劣化を防止する場合は70%~0%などのように、利用シーンに応じた範囲をあらかじめ設定しておけばよい。なお、制御部10は、バッテリー7単体の情報を基にバッテリー7単体の設定を変更(最適化)してもよいし、複数のバッテリー7の情報を基に統計分析を行い、分析結果に応じて複数のバッテリー7の設定を変更(全体最適化)してもよい。
 また、ユーザ端末500からの制御情報に含まれる情報は、バッテリー7の動作に直接的に関係する情報に限られず、バッテリー7の動作の仕様を制御するための条件に関する情報であってもよい。
 例えば、ユーザ端末500からの制御情報には、電池装置100を使用するユーザの認証結果が含まれていてもよい。この場合には、制御部10は、取得した認証結果に基づきユーザを判別し、判別結果に応じてバッテリー7の仕様を決定してもよい。具体的な一例として、制御部10は、例えば、取得した認証結果に基づき認証されたユーザに対して電池装置100の使用が許可されているかを判断し、許可されていない場合にはバッテリー7からの放電やバッテリー7への充電を制限(もしくは停止)してもよい。
 また、他の一例として、制御部10は、取得した認証結果に基づき認証されたユーザの年齢を特定し、特定した年齢に応じてバッテリー7から出力される電流の上限を制御してもよい。このような構成により、例えば、ユーザが子供の場合は、安全のためにバッテリー7の出力を制限し、ユーザが大人の場合には、バッテリー7から出力される電流への制限を解除するように動作させることも可能である。
 また、ユーザ端末500からの制御情報には、電池装置100を使用するユーザを認証するための認証情報が含まれていてもよい。ここで、認証情報とは、例えば、ユーザを識別するためのIDや、当該IDで示されたユーザを認証するためのパスワード等が挙げられる。この場合には、制御部10が、取得した認証情報に基づきユーザを認証し、認証結果に基づき当該ユーザを判別すればよい。なお、上記に示した認証情報は一例であり、情報の種別や態様は限定されない。また、ユーザの判別後の制御部10の動作は、ユーザの認証結果を取得した場合と同様に動作させればよい。
 また、他の一例として、ユーザ端末500からの制御情報には、電池装置100の位置を示す位置情報が含まれていてもよい。この場合には、制御部10は、取得した位置情報に基づき、バッテリー7の動作の仕様を決定してもよい。具体的な一例として、制御部10は、取得した位置情報が公道のような速度が規制されている場所か、サーキットのように速度が規制されていない閉じられた環境かを判別する。そして、制御部10は、位置情報に基づく判別結果に応じて、判別された環境が、速度が規制された場所の場合には、バッテリー7の出力を制限し、速度が規制されていない場所の場合には、バッテリー7の出力の制限を解除してもよい。
 また、ユーザ端末500からの制御情報には、バッテリー7からの放電や、バッテリー7への充電の動作を細かく制限するための情報が含まれていてもよい。
 具体的な一例として、制御情報には、放電される電力量を示す放電量や、電力を放電する放電時間を示す情報を含んでもよい。例えば、制御部10は、ユーザ端末500から放電量を示す情報取得した場合には、バッテリー7から放電された電力量が取得した放電量に達した場合に、バッテリー7からの放電を停止してもよい。また、制御部10は、ユーザ端末500から放電時間を示す情報を取得した場合には、バッテリー7が放電を開始してから経過した時間が放電時間に達した場合に、バッテリー7からの放電を停止してもよい。なお、バッテリー7への充電についても同様である。
 なお、制御情報に含まれる情報の種別と、各情報に基づく制御部10の動作の具体例については、実施例として別途後述する。また、上記に示す例はあくまで一例であり、制御部10が、ユーザ端末500から取得した制御情報に基づき、電池装置100の各部の動作を制御できれば、制御情報に含まれる情報の種別や、当該情報に基づく制御部10の動作は限定されない。
 また、制御部10は、バッテリー7に関する情報、及び、バッテリー7に接続された接続機器に関する情報を記憶し、記憶した各情報を、RFIDタグ20及びアンテナ15を介して外部機器であるユーザ端末500に出力する。
 例えば、制御部10は、バッテリー7からの出力の電流値や電圧値を測定する測定回路11が出力した測定値を記憶し、記憶した測定値をユーザ端末500に出力してもよい。具体的な一例として、制御部10は、バッテリー7の電流値や電圧値を所定の時間ごとに記憶し、記憶した時間ごとの電流値や電圧値をユーザ端末500に出力してもよい。また、制御部10は、バッテリー7への充電における充電電流を測定回路11から取得して記憶し、記憶した充電電流の電流値をユーザ端末500に出力してもよい。このようにして制御部10から出力された各測定値をユーザ端末500で確認可能とすることで、電池装置100を利用するユーザは、バッテリー7の利用状況や充電状況を把握することが可能となる。
 [1.2.電池装置の回路構成]
 次に、図2を参照して、本実施形態に係る電池装置の回路構成について説明する。図2は、本実施形態に係る電池装置の回路構成の一例を示した回路図である。
 (バッテリー7)
 バッテリー7は、例えば、リチウムイオン電池等の二次電池で、複数の二次電池を直列に接続したものである。
 (制御部(マイクロコンピュータ)10)
 制御部(マイクロコンピュータ)10は、測定回路11から入力された電圧値、電流値を使用して電流値の測定や電力の積算を行うようになされている。また、参照符号8で示される温度検出素子(例えばサーミスタ)で電池温度を監視する。さらに、測定値等が参照符号13で示される記憶部に保存される。記憶部13は、例えば、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)のような、不揮発性メモリにより構成してもよい。記憶部13は、制御部10が各部の動作を制御するための制御データ(例えば、制御パラメータ)や、前述した測定回路11から出力された測定値を記憶する。なお、測定回路11の詳細については後述する。
 また、制御部10は、所定のタイミングごとに電圧、電流、及び温度の測定値を測定回路11から取得し、取得した測定値を記憶部13に記憶させてもよい。
 また、制御部10は、RFIDタグ20及びアンテナ15を介して外部機器(例えば、ユーザ端末500)から情報を取得し、取得した情報を記憶部13に記憶させてもよい。これにより、制御部10は、例えば、記憶部13に記憶された、自身(即ち、制御部10)の動作を制御するための制御データを書き換える(更新する)ことで、自身の動作に関する仕様(例えば、充放電の仕様)を変更することが可能となる。
 また、制御部10は、バッテリー7に接続された接続機器に関する情報を取得し、取得した情報を記憶部13に記憶させてもよい。なお、制御部10が、接続機器に関する情報を取得する方法は特に限定されない。具体的な一例として、制御部10は、接続機器との間で情報を送受信する専用線(例えば、図示しないシリアルケーブル)を介して接続機器の情報を取得し、取得した情報を記憶部13に記憶させてもよい。
 (測定回路11)
 測定回路11は、制御部10がバッテリー7の状態を監視するための、バッテリー7に関する情報を取得(測定)する。例えば、測定回路11は、電池装置100内のバッテリー7の各セルの電圧を測定し、制御部10に測定値を供給する。また、電流検出抵抗9を使用して電流の大きさおよび向きを測定し、制御部10に測定値を送るものである。測定された温度のデータが制御部10に供給される。さらに、測定回路11は、バッテリー7の電圧を安定化して電源電圧を発生するレギュレータとしての機能も有する。
 (保護回路12)
 保護回路12は、バッテリー7のいずれかのセルの電圧が過充電検出電圧になったときや、バッテリー7の電圧が過放電検出電圧以下になったとき、スイッチ回路4に制御信号を送ることにより、過充電、過放電を防止する。ここで、リチウムイオン電池の場合、過充電検出電圧が例えば4.2V±0.5Vと定められ、過放電検出電圧が2.4V±0.1Vと定められる。
 また、保護回路12は、制御部10からの制御信号に基づき、スイッチ回路4に制御信号を送ることにより、バッテリー7からの放電及びバッテリー7への充電のうち、少なくともいずれかを制御してもよい。
 (スイッチ回路4)
 スイッチ回路4は、参照符号5で示される充電制御FET(Field Effect Transistor)と、参照符号6で示される放電制御FETとから構成されている。バッテリー7からの充電を制限する場合(例えば、電池電圧が過充電検出電圧となったとき)には、充電制御FET5をOFFとし、充電電流が流れないように制御される。なお、充電制御FET5のOFF後は参照符号5aで示される寄生ダイオードを介することによって放電のみが可能となる。
 また、バッテリー7への放電を制限する場合(例えば、電池電圧が過放電検出電圧となったとき)には、放電制御FET6をOFFとし、放電電流が流れないように制御される。なお、放電制御FET6のOFF後は参照符号6aで示される寄生ダイオードを介することによって充電のみが可能となる。
 (RFIDタグ20、アンテナ15)
 また、本実施形態に係る制御部10は、RFIDタグ20及びアンテナ15を介して外部装置(例えば、ユーザ端末500)と通信可能に構成されている。RFIDタグ20は、NFCによる通信技術やRFID技術などの無線通信技術を用いた通信デバイスの一例である。RFIDタグ20は、アンテナ15で受信された外部装置からの高周波信号を復号し、復号された情報を制御部10に出力する。また、RFIDタグ20は、制御部10から情報を取得し、取得した情報に基づき負荷変調を制御することで、外部装置への応答に係る高周波信号を生成し、生成した高周波信号を、アンテナ15を介して外部装置に送信する。このような構成により、制御部10は、外部装置から取得した情報を記憶部13に記憶させたり、記憶部13に記憶された情報を外部装置に出力することが可能となる。
 ここで、図3を参照しながら、RFIDタグ20の詳細な回路構成について説明する。図3は、本実施形態に係るRFIDタグ20の回路構成の一例を示した回路図である。なお、図3に示す例では、アンテナ15をあわせて示している。
 アンテナ15は、RFIDタグ20から伝達される高周波信号に応じた搬送波を送信する。また、アンテナ15は、外部装置(例えば、ユーザ端末500)から負荷変調によって送信された高周波信号を受信する。つまり、アンテナ15は、外部装置との間において非接触に信号の送受信を行う。
 アンテナ15は、所定のインダクタンスを有するインダクタL3と、インダクタL3と並列に接続され、所定の静電容量を有するキャパシタC3(容量素子)とからなる、並列共振回路を有する。ここで、図3に示す例では、インダクタL3が、ループアンテナである例を示している。
 アンテナ15が図3に示す並列共振回路で構成される場合、例えばICカードやICチップを備えるスマートフォンなどの外部装置が通信可能範囲にあるとき(例えば、外部装置であるユーザ端末500がアンテナ15にかざされた場合)と、外部機器が通信可能範囲にないときとで、アンテナ15のインピーダンスが変化する。つまり、アンテナ15が図3に示す並列共振回路で構成される場合、外部機器が通信可能範囲にないときには、並列共振回路は開放状態となり、RFIDタグ20からの高周波信号は、アンテナ15には伝達されない。一方、外部機器が通信可能範囲にあるときには、アンテナ15と外部機器が備えるアンテナ回路とが結合して負荷がかかる。これにより、RFIDタグ20からの高周波信号がアンテナ15に伝達され、アンテナ15は、高周波信号に応じた搬送波を送信する。
 ここで、アンテナ15を構成する並列共振回路における共振周波数は、例えば、高周波信号の周波数に設定される。より具体的には、インダクタL3のインダクタンスの値Lと、キャパシタC3の静電容量の値Cとは、例えば、下記の数式1を満たすように設定される。ここで、数式1に示す“f”は、例えば13.56[MHz]などの高周波信号の周波数を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 RFIDタグ20は、受信された高周波信号を復調して処理し、負荷変調により応答信号を送信させるICチップ220を備える。なお、本実施形態に係るRFIDタグ20は、図3に示すICチップ220を構成する各構成要素を、ICチップの形態で備えていなくてもよい。
 ICチップ220は、検出部222と、検波部224と、レギュレータ226と、復調部228と、データ処理部230と、負荷変調部232とを備える。なお、図3では示していないが、ICチップ220は、例えば、過電圧や過電流がデータ処理部230に印加されることを防止するための保護回路(図示せず)をさらに備えていてもよい。ここで、保護回路(図示せず)としては、例えば、ダイオード等で構成されたクランプ回路が挙げられる。
 また、ICチップ220は、ROM234や、RAM236、内部メモリ238などを備える。データ処理部230と、ROM234、RAM236、内部メモリ238とは、例えば、データの伝送路としてのバス240によって接続される。
 ROM234は、データ処理部230が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶する。RAM236は、データ処理部230により実行されるプログラム、演算結果、実行状態などを一時的に記憶する。
 内部メモリ238は、ICチップ220が備える記憶手段であり、例えば耐タンパ性を有し、データ処理部230によって、データの読出しや、データの新規書込み、データの更新が行われる。内部メモリ238には、例えば、データ処理部230が動作するためのアプリケーションデータなど様々なデータが記憶され得る。
 検出部222は、高周波信号に基づいて、例えば矩形の検出信号を生成し、当該検出信号をデータ処理部230へ伝達する。また、データ処理部230は、伝達される上記検出信号を、例えば、データ処理のための処理クロックとして用いる。ここで、上記検出信号は、外部機器(例えば、ユーザ端末500)から送信される高周波信号に基づくものであるので、当該高周波信号の周波数と同期することとなる。したがって、ICチップ220は、検出部222を備えることによって、外部機器との間の処理を、外部機器と同期して行うことができる。
 検波部224は、受信した高周波信号に応じた電圧(以下、「受信電圧」とよぶ場合がある)を整流する。ここで、検波部224は、例えば、ダイオードD1と、キャパシタC11とで構成されるが、検波部224の構成は、上記に限られない。
 レギュレータ226は、受信電圧を平滑、定電圧化し、データ処理部230へ駆動電圧を出力する。ここで、レギュレータ226は、例えば、受信電圧の直流成分を駆動電圧として用いる。
 復調部228は、受信電圧に基づいて高周波信号を復調し、高周波信号に対応するデータ(例えば、ハイレベルとローレベルとの2値化されたデータ信号)を出力する。ここで、復調部228は、例えば、受信電圧の交流成分をデータとして出力する。
 データ処理部230は、レギュレータ226から出力される駆動電圧を電源として駆動し、復調部228において復調されたデータを制御部10に出力する。ここで、データ処理部230は、例えば、CPUやMPU(Micro Processing Unit)で構成されるが、データ処理部230の構成は、上記に限られない。
 また、データ処理部230は、制御部10から外部機器に送信するデータを取得する。データ処理部230は、制御部10から取得したデータに基づき、外部機器への応答に係る負荷変調を制御する制御信号を生成する。そして、データ処理部230は、制御信号を負荷変調部232へと選択的に出力する。
 負荷変調部232は、例えば、負荷ZとスイッチSW1とを備え、データ処理部230から伝達される制御信号に応じて負荷Zを選択的に接続する(有効化する)ことによって負荷変調を行う。ここで、負荷Zは、例えば、所定の抵抗値を有する抵抗で構成されるが、負荷Zの構成は、上記に限られない。また、スイッチSW1は、例えば、pチャネル型のMOSFETや、nチャネル型のMOSFETで構成されるが、スイッチSW1の構成は、上記に限られない。
 ICチップ220は、例えば図3に示す構成によって、受信した高周波信号を処理し、負荷変調によって応答信号を電力線に重畳させて送信させる。なお、本実施形態に係るICチップ220の構成が、図3に示す構成に限られないことは、言うまでもない。
 RFIDタグ20は、例えば図3に示す構成によって、受信した高周波信号から電力を得て駆動して受信した高周波信号が示す処理を行い、負荷変調によって当該処理に応じた応答信号を送信することができる。
 [1.3.ユーザ端末の概略的な構成]
 次に、外部機器であるユーザ端末500について説明する。ユーザ端末500は、RFIDリーダライタとして動作することで電池装置100と非接触式に通信可能に構成されている。このような構成により、ユーザ端末500は、電池装置100に情報を送信することで、電池装置100の動作に関する仕様を変更することが可能である。また、ユーザ端末500は、電池装置100内に記憶された情報を読み出すことが可能である。以下に、図4を参照しながら、ユーザ端末500の概略的な構成について説明する。図4は、本実施形態に係るユーザ端末500の概略的な構成を示した図である。
 図4に示すように、ユーザ端末500は、制御部50と、RFIDリーダライタ54と、アンテナ55と、入力部57と、表示部59とを含む。
 制御部50は、RFIDリーダライタ54及びアンテナ55を介して外部装置である電池装置100と通信可能に構成されている。RFIDリーダライタ54は、NFCによる通信技術やRFID技術などの無線通信技術を用いた通信デバイスの一例である。アンテナ55は、RFIDリーダライタ54から伝達される高周波信号に応じた搬送波を送信する。また、アンテナ55は、外部装置(例えば、電池装置100)から負荷変調によって送信された高周波信号を受信する。つまり、アンテナ55は、外部装置との間において非接触に信号の送受信を行う。
 制御部50は、入力部57を介したユーザ入力に基づくバッテリー7の動作の仕様に係る制御情報を、RFIDリーダライタ54及びアンテナ55を介して電池装置100に送信する。入力部57は、ユーザがバッテリー7の動作の仕様を指定するためのユーザインタフェース(U/I)を提供する。
 また、制御部50は、電池装置100内に記憶された各種情報(例えば、バッテリー7に関する情報や、バッテリー7に接続された接続機器に関する情報)をRFIDリーダライタ54及びアンテナ55を介して取得する。制御部50は、電池装置100から取得した情報を表示部59に表示させる。表示部59は、情報を表示させるための出力インタフェースであり、例えば、ディスプレイ等が表示部59の一例に相当する。
 [1.4.RFIDリーダライタの回路構成]
 次に、図5を参照しながら、RFIDリーダライタ54の回路構成について説明する。図5は、本実施形態に係るRFIDリーダライタ54の回路構成の一例を示した回路図である。なお、図5に示す例では、アンテナ55と制御部50とをあわせて示している。また、アンテナ55は、前述したアンテナ15と同様の構成のため、詳細な説明は省略する。
 RFIDリーダライタ54は、例えば、高周波信号生成部540と、復調部542とを備え、NFCなどにおけるリーダ/ライタ(または質問器)としての役目を果たす。また、RFIDリーダライタ54は、例えば、暗号化回路(図示せず)や通信衝突防止(アンチコリジョン)回路などをさらに備えてもよい。
 高周波信号生成部540は、例えば制御部50から伝達される高周波信号生成命令を受け、高周波信号生成命令に応じた高周波信号を生成する。また、高周波信号生成部540は、例えば制御部50から伝達される、高周波信号の送信停止を示す高周波信号送信停止命令を受け、高周波信号の生成を停止する。ここで、図5では、高周波信号生成部540として交流電源が示されているが、本実施形態に係る高周波信号生成部540は、上記に限られない。例えば、本実施形態に係る高周波信号生成部132は、ASK変調(Amplitude Shift Keying)を行う変調回路(図示せず)と、変調回路の出力を増幅する増幅回路(図示せず)とを備えていてもよい。
 ここで、高周波信号生成部540が生成する高周波信号とは、例えば、本実施形態に係る無線通信の通信対象の外部装置(すなわち、アンテナ55を介して行う無線通信を行った電池装置100のような外部装置)に、所定の処理を行わせるための処理実行命令や、処理するデータなどを含む高周波信号である。バッテリー7の動作の仕様に係る制御情報についても、高周波信号に含めて、電池装置100に送信してもよい。
 また、本実施形態に係る識別情報とは、本実施形態に係る無線通信の通信対象の外部装置(例えば、電池装置100)の識別に用いることが可能な情報(データ)である。識別情報としては、例えば、装置固有の識別番号を示すデータや、装置の種類を示すデータ(例えばメーカや型番などを示すデータ)が挙げられる。なお、本実施形態に係る識別情報は、本実施形態に係る無線通信の通信対象の外部装置の識別に用いることが可能な情報であれば、上記の例に限られない。
 なお、本実施形態に係る高周波信号は、上記に限られない。例えば、本実施形態に係る高周波信号は、外部装置(より具体的には、例えば、前述した電池装置100が備えるRFIDタグ20などの、本実施形態に係る無線通信を行うために外部装置が備えるデバイス)に対して電力供給を行う役目を果たす信号(例えば、無変調の信号)であってもよい。
 復調部542は、例えば、高周波信号生成部540とアンテナ55との間における電圧の振幅変化を包絡線検波し、検波した信号を2値化することによって、電池装置100などの外部装置から送信される応答信号(より具体的には、例えば、負荷変調により送信される応答信号)を復調する。そして、復調部542は、復調した応答信号(例えば、高周波信号に応じた処理に基づく応答を示す応答信号)を、制御部50へ伝達する。なお、復調部542における応答信号の復調手段は、上記に限られず、例えば、高周波信号生成部540とアンテナ55との間における電圧の位相変化を用いて応答信号を復調することもできる。
 以上のようにして、制御部50は、RFIDリーダライタ54及びアンテナ55を介して電池装置100との間で情報の送受信を行うことが可能となる。
 [1.5.まとめ]
 以上のように、本実施形態に係る電池装置100は、RFIDタグ20及びアンテナ15を介して、例えば、ユーザ端末500のような外部機器と通信可能に構成されている。このような構成により、電池装置100は、例えばスマートフォンのようなユーザ端末500からバッテリー7の動作の仕様に係る制御情報を取得し、取得した情報に基づき電池装置100内の各構成の動作を制御する制御データを更新することが可能となる。また、電池装置100は、電池装置100内に記憶された情報(例えば、バッテリー7に関する情報や、バッテリー7に接続された機器に関する情報)をユーザ端末500に出力することが可能となる。そのため、ユーザは、専用の機器を用いることなく、スマートフォンのようなユーザ端末500により、電池装置100内の制御データの更新や、電池装置100内に記憶された各種情報の読み出しを容易に行うことが可能となる。
 また、本実施形態に係る電池装置100は、既存のバッテリーに従来から実装されている保護回路用のスイッチ回路4を用いて、バッテリー7からの放電やバッテリー7への充電の開始及び停止を制御することが可能である。また、電池装置100は、既存のバッテリーに従来から実装されているバッテリー7の状態監視用の各種センサー(例えば、測定回路11)を流用することで、バッテリー7に関する情報を取得することが可能である。このように、本実施形態に係る電池装置100は実現するにあたり、既存のバッテリーに実装されている回路やセンサーを流用することが可能である。そのため、既存のバッテリーに対して、外部機器と通信を行うための構成(即ち、RFIDタグ20及びアンテナ15)の追加と、制御部10を動作させるためのプログラムの書き換えを行うことで、本実施形態に係る電池装置100を安価に実現することが可能である。
 また、RFIDタグ20のデータ処理部230は、レギュレータ226から出力される駆動電圧を電源として駆動する。そのため、電池装置100は、RFIDタグ20を駆動させるための電源を別途設けることなく、ユーザ端末500と通信を行うことが可能である。
 なお、本実施形態に係る電池装置100は、RFIDタグ20に替えて、RFIDリーダライタ54を適用してもよい。この場合には、電池装置100に、RFIDリーダライタ54に電力を供給するための電力供給源を設ける必要がある。なお、RFIDリーダライタ54への電力供給源として、バッテリー7を適用してもよい。
 <2.第2の実施形態>
 [2.1.電池装置の概略構成]
 次に、本開示の第2の実施形態に係る電池装置110について説明する。まず、図6を参照して、第2の実施形態に係る電池装置110の概略構成について説明する。図6は、第2の実施形態に係る電池装置110の概略的な構成を示した図である。
 図6に示すように、本実施形態に係る電池装置110は、+端子1及び-端子2と、バッテリー7と、制御部10と、RFIDタグ(電力線通信部)20aと、結合回路(フィルタ)16とを含む。なお、図6に示す電池装置110は、第1の実施形態に係る電池装置100(図1参照)と同様に、スイッチ回路4と測定回路11とを含むが、図6では図示が省略されている。
 第1の実施形態に係る電池装置100では、RFIDタグ20は、電池装置100に設けられたアンテナ15を介してユーザ端末500のような外部機器と通信を行っていた。これに対して、本実施形態に係る電池装置110では、RFIDタグ(電力線通信部)20aが、バッテリー7に電力線PLを介して接続された接続機器410と、電力線PLを介して通信(即ち、電力線通信)を行う。以降では、本実施形態に係る電池装置110について、第1の実施形態に係る電池装置100と異なる部分に着目して説明することとし、電池装置100と同様の構成については詳細な説明は省略する。
 本実施形態に係る電池装置110は、充電時には充電器に装着され、電力線PLの端部に設けられた+端子1と-端子2がそれぞれ充電器の+端子、-端子に接続され、電力線PLを介して充電が行われる。また、電気機器使用時には充電時と同様に、+端子1と-端子2が機器の+端子、-端子に接続され、電力線PLを介して放電が行われる。なお、以降では、+端子1及び-端子2に接続される充電器または電気機器を、総じて「接続機器410」と呼ぶ場合がある。
 +端子1及び-端子2に接続機器410が接続されている場合に、制御部10は、RFIDタグ20a、結合回路16、及び電力線PLを介して、接続機器410と通信(電力線通信)可能に構成されている。このとき、結合回路16は、RFIDタグ20aと電力線PLとの間に介在し、電力線PLから伝達される信号をフィルタリングする役目を果たす。なお、RFIDタグ20a及び結合回路16の詳細については後述する。このような構成により、制御部10は、例えば、接続機器410に備えられたアンテナを介して、ユーザ端末500のような外部機器と通信することも可能である。
 例えば、図7は、本実施形態に係る電池装置110がユーザ端末500と通信を行うための構成の一例を示した図である。図7に示す例では、接続機器410は、機器40と、アンテナ15と、結合回路(フィルタ)46とを含む。
 機器40は、バッテリー7から電力線PLを介して供給される電力で駆動する構成を示している。またアンテナ15は、バッテリー7からの電力を機器40に供給するための接続機器410内の電力線に、結合回路46を介して接続されている。結合回路46は、電池装置110の結合回路16と同様である。また、本実施形態に係るアンテナ15は、上述した第1の実施形態に係る電池装置100のアンテナ15と同様のものを用いることが可能である。
 RFIDタグ20aから送信された搬送波は、結合回路16を介して電力線PLにより伝送される電力に重畳され、電力線PLを介して接続機器410に送信される。接続機器410内の電力線に伝送された搬送波は、結合回路46で電力成分がフィルタリングされて、搬送波の成分のみがアンテナ15を介して外部機器であるユーザ端末500に送信される。このような構成により、例えば、電池装置110内に記憶された情報を、接続機器410に設けられたアンテナ15を介してユーザ端末500に送信することが可能となる。
 また、ユーザ端末500から送信された搬送波は、アンテナ15で受信され、結合回路46を介して接続機器410内の電力線により伝送される電力に重畳され、接続機器410内の電力線を介して電池装置110に送信される。電池装置110内の電力線PLに伝送された搬送波は、結合回路16で電力成分がフィルタリングされて、搬送波の成分のみがRFIDタグ20aで受信される。RFIDタグ20aは、受信した搬送波を基に、ユーザ端末500から送信された情報を復号し、復号された情報を制御部10に通知する。このような構成により、例えば、ユーザ端末500から、バッテリー7の動作の仕様に係る制御情報を、接続機器410に設けられたアンテナ15を介して電池装置110内の制御部10に送信することが可能となる。
 また、機器40に関する情報を、接続機器410内の電力線及び電池装置110内の電力線PLを介して制御部10に送信してもよい。このような構成により、機器40と制御部10との間を専用線(例えば、シリアルケーブル)で接続することなく、機器40に関する情報を制御部10に送信することが可能となる。
 [2.2.RFIDタグ及び結合回路の回路構成]
 次に、図8及び図9を参照しながら、RFIDタグ20a及び結合回路16の回路構成について説明する。まず、図8を参照する。図8は、本実施形態に係るRFIDタグ20aの回路構成の一例を示した回路図である。ここで、図8では、結合回路16を併せて示している。図8に示すように、本実施形態に係るRFIDタグ20aは結合回路(フィルタ)16を介して電力線PLに接続されている点を除けば、第1の実施形態に係るRFIDタグ20(図3参照)と同様の構成である。そのため、以降では、図9を参照しながら、結合回路(フィルタ)16の回路構成に着目して説明し、RFIDタグ20と同様の構成については詳細な説明を省略する。図9は、結合回路16の回路構成の一例を示した回路図である。
 結合回路16は、本実施形態に係るRFIDタグ(電力線通信部)20aと電力線PLとの間に接続され、電力線PLから伝達される信号をフィルタリングする役目を果たす。より具体的には、結合回路16は、電力線PLから伝達される信号のうち、少なくとも電力線PLにより伝送される電力を遮断し、高周波信号を遮断しない機能を有する。電池装置110は、結合回路16を備えることによって、ノイズとなりうる電力をRFIDタグ20aへ伝達しないので、RFIDタグ20aと、本実施形態に係る有線通信、無線通信の通信対象の外部装置(例えば、接続機器410)との間の通信の精度を向上させることができる。
 図9に示すように、結合回路16は、例えば、インダクタL7、L8と、キャパシタC7~C9と、サージアブソーバSA1~SA3とで構成される。なお、本実施形態に係る結合回路16の構成が、図9に示す構成に限られないことは、言うまでもない。
 なお、本実施形態に係るRFIDタグ20aの構成は、図8に示す構成に限られない。図10は、本実施形態に係る電池装置110が備えるRFIDタグ20aの他の例(以降では、「RFIDタグ20b」と呼ぶ)を示す説明図である。ここで、図10では、図8と同様に、結合回路16を併せて示している。なお、本実施形態に係るRFIDタグ20bは、図10に示すICチップ220を構成する各構成要素を、ICチップの形態で備えていなくてもよい。
 図10に示すRFIDタグ20bは、第1高周波送受信部242と、第2高周波送受信部244と、ICチップ220とを備える。
 第1高周波送受信部242は、例えば、所定のインダクタンスをもつインダクタL11と所定の静電容量を有するキャパシタC12とを備え、共振回路を構成する。ここで、第1高周波送受信部242の共振周波数としては、例えば、13.56[MHz]などの高周波信号の周波数が挙げられる。第1高周波送受信部242は、上記構成により、結合回路16から伝達される高周波信号を送信し、また、第2高周波送受信部244から送信される応答信号を受信する。つまり、第1高周波送受信部242は、RFIDタグ20b内における第1の通信アンテナとしての役目を果たす。
 第2高周波送受信部244は、例えば、所定のインダクタンスをもつインダクタL12と所定の静電容量を有するキャパシタC13とを備え、共振回路を構成する。ここで、第2高周波送受信部244の共振周波数としては、例えば、13.56[MHz]などの高周波信号の周波数が挙げられる。第2高周波送受信部244は、上記構成により、第1高周波送受信部242から送信された高周波信号を受信し、また、応答信号を送信する。より具体的には、第2高周波送受信部244は、高周波信号の受信に応じて電磁誘導により誘起電圧を生じさせ、所定の共振周波数で誘起電圧を共振させた受信電圧をICチップ220へと出力する。また、第2高周波送受信部244は、ICチップ220が備える負荷変調部232において行われる負荷変調によって応答信号の送信を行う。つまり、第2高周波送受信部244は、RFIDタグ20b内における第2の通信アンテナとしての役目を果たす。
 ICチップ220は、図8に示すICチップ220と同様の構成を有し、第2高周波送受信部244から伝達される受信電圧に基づいて、図8に示すICチップ220と同様に処理を行う。
 RFIDタグ20bは、図10に示す構成であっても、図8に示すRFIDタグ20aと同様に、受信した高周波信号から電力を得て駆動して受信した高周波信号が示す処理を行い、負荷変調によって当該処理に応じた応答信号を送信することができる。また、図10に示す構成を有するRFIDタグ20bは、NFCやRFIDに係るICチップを流用することが可能であるので、実装がより容易となるという利点がある。
 [2.3.変形例]
 次に、第2の実施形態の変形例に係る電池装置110について説明する。上記に示す実施形態では、制御部10が、RFIDタグ20aにより、結合回路16及び電力線PLを介して、電力線PLに電気的に接続された接続機器410と通信を行う場合の例について説明した。一方で、RFIDタグ20aに替えてRFIDリーダライタ20cを適用することも可能である。以降では、第2の実施形態の変形例として、RFIDタグ20aに替えて、RFIDリーダライタ20cを使用した場合の一例について、図11を参照しながら説明する。図11は、本実施形態の変形例に係るRFIDリーダライタ20cの回路構成の一例を示した回路図である。ここで、図11では、制御部10と結合回路16とを併せて示している。
 図11に示すように、変形例に係るRFIDリーダライタ20cには、結合回路(フィルタ)16を介して電力線PLに接続されている点が異なるものの、第1の実施形態に係るRFIDリーダライタ54(図5参照)を適用することが可能である。そのため、以降では、RFIDリーダライタ20cの回路構成について、図5に示した第1の実施形態に係るRFIDリーダライタ54と異なる結合回路16との接続部分に着目して説明し、RFIDリーダライタ54と同様の構成について詳細な説明を省略する。
 高周波信号生成部150高周波信号生成部250は、例えば制御部10から伝達される高周波信号生成命令を受け、高周波信号生成命令に応じた高周波信号を生成する。また、高周波信号生成部250は、例えば制御部10からから伝達される、高周波信号の送信停止を示す高周波信号送信停止命令を受け、高周波信号の生成を停止する。
 なお、高周波信号生成部250が生成する高周波信号としては、外部装置が接続機器410である点による違い(例えば、送信するデータの内容)を除けば、第1の実施形態に係るRFIDリーダライタ54と同様である。
 復調部252は、例えば、高周波信号生成部250と結合回路16との間における電圧の振幅変化を包絡線検波し、検波した信号を2値化することによって、接続機器410などの外部装置から送信される応答信号(より具体的には、例えば、負荷変調により送信される応答信号)を復調する。そして、復調部252は、復調した応答信号(例えば、高周波信号に応じた処理に基づく応答を示す応答信号)を、制御部10へ伝達する。なお、復調部252における応答信号の復調手段は、上記に限られず、例えば、高周波信号生成部250と結合回路16との間における電圧の位相変化を用いて応答信号を復調することもできる。
 なお、第2の実施形態の変形例に係るRFIDリーダライタ20cの構成は、図11に示す構成に限られない。図12は、本実施形態の変形例に係るRFIDリーダライタ20dの回路構成の一例を示した回路図である。ここで、図12では、図11と同様に、制御部10と結合回路16とを併せて示している。
 図12に示すRFIDリーダライタ20dは、高周波信号生成部250と、復調部252と、第1高周波送受信部254と、第2高周波送受信部256とを備える。また、RFIDリーダライタ20dは、例えば、暗号化回路(図示せず)や通信衝突防止(アンチコリジョン)回路などをさらに備えてもよい。
 高周波信号生成部250は、図11に示す高周波信号生成部540と同様に、高周波信号生成命令に応じた高周波信号を生成し、高周波信号送信停止命令に応じて高周波信号の生成を停止する。
 復調部252は、高周波信号生成部250のアンテナ端における電圧の振幅変化を包絡線検波し、検波した信号を2値化することによって、接続機器410から送信される応答信号を復調する。なお、復調部252における応答信号の復調手段は、上記に限られない。例えば、復調部252は、高周波信号生成部250のアンテナ端における電圧の位相変化を用いて応答信号を復調してもよい。
 第1高周波送受信部254は、例えば、所定のインダクタンスをもつインダクタL5と所定の静電容量を有するキャパシタC5とを備え、共振回路を構成する。ここで、第1高周波送受信部254の共振周波数としては、例えば、13.56[MHz]などの高周波信号の周波数が挙げられる。第1高周波送受信部254は、上記構成により、高周波信号生成部250が生成した高周波信号を送信し、また、第2高周波送受信部256から送信される、接続機器410などの外部装置から送信された応答信号を受信する。つまり、第1高周波送受信部254は、RFIDリーダライタ20c内における第1の通信アンテナとしての役目を果たす。
 第2高周波送受信部256は、例えば、所定のインダクタンスをもつインダクタL6と所定の静電容量を有するキャパシタC6とを備え、共振回路を構成する。ここで、第2高周波送受信部256の共振周波数としては、例えば、13.56[MHz]などの高周波信号の周波数が挙げられる。第2高周波送受信部256は、上記構成により、第1高周波送受信部254から送信された高周波信号を受信し、また、接続機器410などの外部装置から送信された応答信号を送信する。つまり、第2高周波送受信部256は、RFIDリーダライタ20c内における第2の通信アンテナとしての役目を果たす。
 以上のように、第1の実施形態に係るRFIDリーダライタ20dは、図11に示すRFIDリーダライタ20cと同様に、NFCなどにおけるリーダ/ライタとしての役目を果たす。即ち、RFIDリーダライタ20dは、電力線PLを介して接続機器410などの外部装置との間で通信を行う役目を果たすことができる。
 なお、RFIDタグ20aに替えて、RFIDリーダライタ20c(または20d)を用いる場合には、RFIDリーダライタ20c(または20d)を駆動させるために、RFIDリーダライタ20c(または20d)に電力を供給する必要がある。この場合に、RFIDリーダライタ20c(または20d)に電力を供給する手段としては、例えば、バッテリー7から電力を供給してもよいし、別途電源を設けてもよい。
 [2.4.まとめ]
 以上のように、本実施形態に係る電池装置110は、RFIDタグ20a及び結合回路16を介して、電力線PLに電気的に接続された接続機器410と通信可能に構成されている。即ち、本実施形態に係る電池装置110は、電力線PL及び接続機器410内の電力線を中継器として利用し、接続機器410に設けられたアンテナ15を介して外部機器(例えば、ユーザ端末500)と通信を行うことが可能である。そのため、本実施形態に係る電池装置110は、アンテナ15の設置位置が電池装置110の設置位置に限られず、第1の実施形態に係る電池装置100に比べて、アンテナ15の設置位置の自由度が高いという利点を更に有する。
 <3.第3の実施形態>
 [3.1.電池装置の構成]
 次に、本開示の第3の実施形態に係る電池装置120について説明する。第1の実施形態に係る電池装置100では、電池装置100内に設けられたアンテナ15を介して外部機器であるユーザ端末500と通信を行っている。即ち、第1の実施形態に係る電池装置100は、電池装置100単体でユーザ端末500と通信を行うことが可能である。一方で、第2の実施形態に係る電池装置110は、電力線通信を利用することで、電力線PLに電気的に接続された接続機器410に設けられたアンテナ15を介してユーザ端末500と通信を行う。即ち、第2の実施形態に係る電池装置110は、電力線PL及び接続機器410内の電力線を中継器として利用できるため、アンテナ15の設置位置の自由度が高いという利点を有する。これに対して、第3の実施形態に係る電池装置120は、第1の実施形態に係る電池装置100と、第2の実施形態に係る電池装置110との双方の利点を備える。以下に、図13及び図14を参照して、第3の実施形態に係る電池装置120について説明する。なお、ユーザ端末500は、クラウドサーバーやセンター(例えば、データセンター)等のような外部サービスとネットワークを介して通信可能に構成されていてもよい。このことは、前述した第1及び第2の実施形態についても同様である。
 まず、図13を参照する。図13は、第3の実施形態に係る電池装置120の概略的な構成を示した図である。
 図13に示すように、実施形態に係る電池装置120は、+端子1及び-端子2と、バッテリー7と、制御部10と、RFIDタグ(電力線通信部)20と、アンテナ15と、結合回路(フィルタ)16とを含む。なお、図13に示す電池装置120は、第1の実施形態に係る電池装置100(図1参照)と同様に、スイッチ回路4と測定回路11とを含むが、図13では図示が省略されている。
 なお、制御部10及びバッテリー7の構成や、+端子1及び-端子2を介した接続機器410との関係は、上述した第1の実施形態に係る電池装置100及び第2の実施形態に係る電池装置110と同様である。そのため、以降では、本実施形態に係る電池装置120について、電池装置100及び110と異なる部分に着目して説明し、電池装置100及び110と同様の構成については詳細な説明は省略する。
 本実施形態に係るRFIDタグ20は、アンテナ15と電気的に接続されている。即ち、本実施形態に係る制御部10は、第1の実施形態に係る制御部10と同様に、RFIDタグ20及びアンテナ15を介してユーザ端末500と通信を行うことが可能である。
 また、結合回路16は、RFIDタグ20と電力線PLとの間に接続され、電力線PLから伝達される信号をフィルタリングする役目を果たす。即ち、本実施形態に係る制御部10は、第2の実施形態に係る制御部10と同様に、RFIDタグ20、結合回路16、及び電力線PLを介して、接続機器410と通信(電力線通信)を行うことが可能である。
 ここで、図14を参照しながら、電池装置120とユーザ端末500とが通信する場合における信号の流れについて説明する。図14は、本実施形態に係る電池装置120の回路構成の一例を示した回路図である。
 例えば、外部機器であるユーザ端末500がアンテナ15と通信可能範囲にある場合には、第1の実施形態に係る電池装置100と同様に、アンテナ15と外部機器(例えば、ユーザ端末500)が備えるアンテナ回路とが結合して負荷がかかる。これにより、RFIDタグ20からの高周波信号がアンテナ15に伝達され、アンテナ15は、高周波信号に応じた搬送波を送信する。即ち、ユーザ端末500がアンテナ15と通信可能範囲にある場合には、RFIDタグ20及びアンテナ15を介して、制御部10とユーザ端末500との間で通信が確立する。
 また、+端子1及び-端子2に接続機器410が接続されている場合には、第2の実施形態に係る電池装置110と同様に、RFIDタグ20、結合回路16、及び電力線PLを介して、制御部10と接続機器410とが接続される。そのため、RFIDタグ20及び接続機器410は、電力線PL及び接続機器410内の電力線により伝送される電力に搬送波を重畳することで、当該搬送波を互いに送受信(即ち、電力線通信)することが可能となる。また、第2の実施形態に係る接続機器410(図7参照)と同様に、接続機器410内の電力線に、結合回路(フィルタ)46を介してアンテナ15を接続してもよい。このような構成により、本実施形態に係る電池装置120は、第2の実施形態に係る電池装置110と同様に、電力線PL及び接続機器410内の電力線を中継器として利用し、接続機器410に設けられたアンテナ15を介してユーザ端末500と通信を行うことが可能である。
 [3.2.まとめ]
 以上で説明したように、第3の実施形態に係る電池装置120は、電池装置120内に設けられたアンテナ15による通信と、電力線PLを介した通信とを選択的に実行することが可能となる。このような構成により、本実施形態に係る電池装置120は、第1の実施形態に係る電池装置100と、第2の実施形態に係る電池装置110との双方の利点を備えることが可能となる。
 なお、電池装置120に、バッテリー7に充電された電力を給電するためのコネクタや非接触給電用のアンテナを設け、電池装置120を充電器として動作できるようにしてもよい。この場合には、電池装置120に設けられたアンテナ15を非接触給電用のアンテナとして利用できるようにしてもよい。この場合には、制御部10は、電池装置120が充電器として動作するための制御データを、ユーザ端末500から取得した制御情報に基づき更新することで、充電器とそして動作する場合の仕様を変更できるようにしてもよい。なお、前述した第1の実施形態に係る電池装置100や、第2の実施形態に係る電池装置110についても、同様に、給電するためのコネクタや非接触給電用のアンテナを設けることで充電器として動作させてもよい。
 <4.実施例1(電動アシスト自転車用バッテリーへの適用例)>
 次に、前述した第1~第3の実施形態に係る電池装置100、110、及び120の適用例について実施例として説明する。なお、以降では、電池装置120を適用した場合を例に説明するが、電池装置100または120に適宜置き換えてもよい。
 まず、実施例1として、電池装置120を利用するユーザを認証した結果に応じてユーザを判別し、判別結果に応じて、バッテリー7の動作の仕様を決定し、決定された仕様に基づきバッテリー7の動作を制御する場合の例について説明する。
 本開示の実施形態に係る電池装置120は、例えば、電池装置120を利用するユーザを認証した結果に応じてユーザを判別し、判別結果に応じてバッテリー7が放電する電流の上限値を変更することが可能である。そこで、以降では、実施例1に係る電池装置120の態様について、電池装置120を電動アシスト自転車用バッテリーに適用した場合を例に説明する。なお、以降では、「ユーザ」は、特に説明が無い場合には、電池装置120を利用するユーザ(換言すると、電池装置120が接続された接続機器410を利用するユーザ)を示すものとする。
 電動アシスト自転車用バッテリーとして電池装置120を適用した場合には、例えば、電動アシスト自転車を利用するユーザ(換言すると、電池装置120を利用するユーザ)の年齢に応じて、電池装置120が放電する電流の上限値を変更できるようにしてもよい。例えば、若年者層のユーザが利用する場合は、電流の上限値を下げて、高齢者層のユーザが利用する場合は、若年者層のユーザの場合よりも高い出力でアシストするように電流の上限値を上げてもよい。
 以下に、図15を参照しながら、実施例1に係る電池装置120を電動アシスト自転車用バッテリーに適用した場合における、電池装置120の一連の動作について説明する。図15は、本開示の実施例1に係る電池装置120の一連の動作を示したフローチャートであり、電池装置120を電動アシスト自転車用バッテリーに適用した場合について示している。
 (ステップS101)
 ユーザ端末500の制御部50は、入力部57を介してユーザにより入力された、電池装置120を使用するユーザを認証するための認証情報を取得する。制御部50は、取得した認証情報に基づき認証を行い、認証結果に応じて当該ユーザを判別する。これにより、制御部50は、認証されたユーザの年齢や性別等のような当該ユーザに関する情報を特定することが可能となる。
 (ステップS102)
 次に、制御部50は、電池装置120との間の通信経路を確立する。具体的には、ユーザが、ユーザ端末500を電池装置120に近接させた場合に、ユーザ端末500のアンテナ55と電池装置120のアンテナ15とが結合して負荷がかかることで、アンテナ55とアンテナ15との間の通信経路が確立される。これにより、ユーザ端末500の制御部50と電池装置120の制御部10とは、RFIDリーダライタ54、アンテナ55、アンテナ15、及びRFIDタグ20を介して情報を送受信することが可能となる。なお、このときRFIDタグ20は、アンテナ15を介して受信した高周波信号に応じた受信電圧で駆動するため、RFIDタグ20を駆動させるための電源を別途設ける必要はない。
 なお、第2の実施形態に係る電池装置110のように、電池装置120に接続された接続機器410(この場合は、電動アシスト自転車)内の電力線にアンテナ15を接続することで、電力線PL及び接続機器410内の電力線を通信経路として使用してもよい。この場合には、電力線PL及び接続機器410内の電力線が、RFIDタグ20とアンテナ15との間を中継する中継器の役割を果たす。
 (ステップS103)
 ユーザ端末500の制御部50と電池装置120の制御部10との間で通信経路が確立されたら、制御部50は、確立された通信経路を介して制御部10に、バッテリー7に関する情報の送信を指示するための制御情報を送信する。
 (ステップS201)
 電池装置120の制御部10は、確立された通信経路を介してユーザ端末500から送信された制御情報を取得する。制御部10は、取得した制御情報により、制御部50からのバッテリー7に関する情報の送信に関する指示を認識する。
 制御部10は、制御部50からの指示に基づき、記憶部13に記憶されたバッテリー7に関する情報を読み出し、読み出した情報を、確立された通信経路を介してユーザ端末500に送信する。なお、バッテリー7に関する情報には、例えば、バッテリー7に充電されている電力量や、バッテリー7から出力される電流の電流値等のように、バッテリー7が正常に動作可能かを判断するための情報が含まれていてもよい。
 (ステップS104)
 ユーザ端末500の制御部50は、確立された通信経路を介して電池装置120から送信されたバッテリー7に関する情報を取得する。制御部50は、取得したバッテリー7に関する情報を解析し、電池装置120が正常に動作可能か否か(例えば、電動アシスト自転車のバッテリーとして動作可能か否か)を判断する。具体的な一例として、制御部50は、バッテリー7に関する情報にバッテリー7に充電されている電力量を示す情報が含まれている場合には、電力量が低下しているか(閾値以下か)否かに応じて、電池装置120が正常に動作可能か否かを判断してもよい。また、別の一例として、制御部50は、バッテリー7に関する情報にバッテリー7から出力される電流の電流値を示す情報が含まれている場合には、電流値が閾値以下か否かに応じて、電池装置120が正常に動作可能か否かを判断してもよい。
 なお、上記に示した例はあくまで一例であり、電池装置120が正常に動作可能か否かを判断できれば、バッテリー7に関する情報の内容や、バッテリー7に関する情報に基づき電池装置120が正常に動作可能か否かを判断する方法は限定されない。
 (ステップS105)
 制御部50は、取得したバッテリー7に関する情報に基づき電池装置120が正常に動作することが困難であると判断した場合には(S104、No)、エラーメッセージを表示部59に表示させて、一連の処理を終了する。
 (ステップS106)
 制御部50は、取得したバッテリー7に関する情報に基づき電池装置120が正常に動作可能であると判断した場合には(S104、Yes)、ユーザの判別結果に基づき、電動アシスト自転車のアシスト量を算出する。
 具体的な一例として、制御部50は、判別されたユーザの年齢に基づき当該ユーザが若年者層のユーザか、それとも高齢者層のユーザかを判定してもよい。この場合には、制御部50は、例えば、判別されたユーザが若年者層のユーザの場合には、アシスト量を低めに(少なくとも、高齢者層の場合よりも低く)算出し、高齢者層のユーザの場合には、若年者層の場合よりもアシスト量を高く算出してもよい。
 また、他の一例として、制御部50は、判別されたユーザの性別に応じてアシスト量を算出してもよい。具体的には、制御部50は、判別されたユーザが男性の場合には、アシスト量を低めに(少なくとも、女性の場合よりも低く)算出し、女性の場合には、男性の場合よりもアシスト量を高く算出してもよい。
 なお、制御部50がユーザの年齢や性別に基づきアシスト量を算出できれば、算出に使用するデータの種別や算出方法は限定されない。例えば、制御部50は、判別されたユーザの年齢や性別と、あらかじめ生成されたユーザの年齢や性別とアシスト量との関係を示す情報(テーブル)とを比較することでアシスト量を導出してもよい。また、他の一例として、判別されたユーザの年齢や性別を入力として、アシスト量を算出するためのプログラムを利用してもよい。なお、ユーザの年齢や性別とアシスト量との関係を示す情報や、アシスト量を算出するためのプログラムは、制御部50が読み出し可能な場所にあらかじめ記憶させておくとよい。
 (ステップS107)
 アシスト量を算出したら、制御部50は、確立された通信経路を介して制御部10に、算出したアシスト量を含む制御情報を送信する。
 (ステップS202)
 制御部10は、確立された通信経路を介してユーザ端末500から送信された制御情報を取得する。制御部10は、取得した制御情報から、算出されたアシスト量を示す情報を抽出する。
 制御部10は、制御情報から抽出したアシスト量を示す情報を基に、バッテリー7からの出力を制御するための制御データを更新する。具体的な一例として、制御部10は、バッテリー7から出力される電流の電流値の上限を制御することで、電動アシスト自転車のアシスト量を制御するようにしてもよい。この場合には、制御部10は、抽出したアシスト量に基づき電流値の上限を決定し、決定された電流値の上限に基づき、電流値の上限を制御するための制御データを更新する。
 抽出したアシスト量に基づき制御データを更新したら、制御部10は、スイッチ回路4の放電制御FET6を制御して、バッテリー7から接続機器410(この場合は、電動アシスト自転車)への放電を開始する。
 (ステップS203)
 制御データの更新とバッテリー7からの放電の開始に係る制御が完了したら、制御部10は、設定が完了したことを、確立された通信経路を介してユーザ端末500に通知する。
 (ステップS108)
 ユーザ端末500の制御部50は、確立された通信経路を介して電池装置120から設定が完了した旨の通知を受ける。電池装置120からの通知を受けると、制御部50は、電池装置120の設定(即ち、アシスト量の設定)が完了したことを通知するためのメッセージを表示部59に表示させて、一連の処理を終了する。
 なお、上記に示す例では、ユーザ端末500の制御部50が認証結果に基づきユーザを判別し、判別したユーザに応じてアシスト量を算出していたが、ユーザの判別や判別結果に応じたアシスト量の算出を、電池装置120の制御装置10制御部10が行ってもよい。この場合には、制御部10側でユーザの判別やアシスト量の算出を行うためのプログラム及び制御データを、あらかじめ記憶部13に記憶させておく。また、制御部50は、認証結果を示す情報を制御部10に通知する。そして、制御部10は、制御部50から取得した認識結果を示す情報と、記憶部13に記憶されたプログラム及び制御データとに基づき、ユーザの判別やアシスト量の算出を行えばよい。
 また、電池装置120の制御部10で、ユーザの認証を行ってもよい。この場合には、ユーザの認証を行うためのプログラム及び制御データを、あらかじめ記憶部13に記憶させておくとよい。また、制御部50は、ユーザを認証するための認証情報を制御部10に通知する。そして、制御部10は、制御部50から取得した認証情報と、記憶部13に記憶されたプログラム及び制御データとに基づき、ユーザの認証を行えばよい。
 なお、電池装置120が放電する電流の上限値を制御する場合の例は、上記に示した電動アシスト自転車用バッテリーの例に限定されない。例えば、電池装置120の利用者が子供の場合には、安全面を考慮して、電池装置120が放電する電流の上限値を下げ、利用者が大人の場合には、電池装置120が放電する電流の上限値を上げるようにしてもよい。
 以上のように、本開示の実施例1に係る電池装置120に依れば、電池装置120を利用するユーザを認証した結果に応じて当該ユーザを判別し、判別結果に応じてバッテリー7が放電する電流の上限値を変更することが可能となる。
 <5.実施例2(電動バイクのバッテリーへの適用例)>
 次に、実施例2として、電池装置120の位置を示す位置情報に応じて、バッテリー7の動作の仕様を決定し、決定された仕様に基づきバッテリー7の動作を制御する場合の例について説明する。
 バッテリーの容量や出力の増加に伴い、バッテリーで駆動する電気自動車や電動バイクが普及しつつある。一方で、自動車やバイクを公道で運転する場合や、サーキットのような閉じられた環境で運転する場合のように、自動車やバイクを運転する環境に応じて、速度の規制が異なる場合がある。そこで、以降では、実施例2に係る電池装置120の態様について、電池装置120を電動バイクのバッテリーに適用した場合を例に説明する。
 電動バイクのバッテリーとして電池装置120を適用した場合には、例えば、電池装置120で駆動する電動バイクの位置(即ち、電池装置120の位置)に応じて、バッテリー7が放電する電流の上限値を変更するように動作させてもよい。具体的には、電池装置120の位置が公道を示す場合には、バッテリー7の出力を制限することで電動バイクの速度を規制し、電池装置120の位置がサーキットを示す場合には、速度の規制を解除するように、電池装置120を動作させてもよい。また、駐車場内のように、公道よりもさらに速度が低く規制されている場合には、バッテリー7の出力を更に制限することで、電動バイクの速度を公道の場合よりもさらに低く規制してもよい。
 以下に、図16を参照しながら、実施例2に係る電池装置120を電動バイクのバッテリーに適用した場合における、電池装置120の一連の動作について説明する。図16は、本開示の実施例2に係る電池装置120の一連の動作を示したフローチャートであり、電池装置120を電動バイクのバッテリーに適用した場合の一例について示している。
 (ステップS301)
 ユーザ端末500の制御部50は、入力部57を介してユーザにより入力された、電池装置120を使用するユーザを認証するための認証情報を取得する。制御部50は、取得した認証情報に基づき認証を行い、認証結果に応じて当該ユーザを判別する。これにより、制御部50は、例えば、認証されたユーザが、サーキット等でバイクを走行させるための(速度制限を解除して走行させるための)ライセンスを取得しているか否かを判別することが可能となる。
 (ステップS302)
 また、制御部50は、電池装置120の位置情報を取得する。具体的な一例として、ユーザ端末500にGPS(Global Positioning System)受信機を設けておくことで、制御部50はGPS受信機からユーザ端末500の位置を示す位置情報を取得してもよい。この場合には、制御部50は、取得したユーザ端末500の位置情報を電池装置120の位置情報として認識してもよい。これにより、制御部50は、例えば、電池装置120の位置(換言すると、電動バイクの位置)が、公道のように速度が規制された環境か、サーキットのように速度が規制されていない閉じられた環境かを判別することが可能となる。
 (ステップS303)
 制御部50は、ユーザの判別結果と、取得した電池装置120の位置情報とに基づき、電池装置120の出力を上げること(以降では「出力アップ」と呼ぶ場合がある)を許可するか(換言すると、出力制限を解除するか)否かを判断する。
 例えば、制御部50は、判別されたユーザがライセンスを取得しており、かつ、電池装置120の位置がサーキットのように速度が規制されていない閉じられた環境の場合に、電池装置120の出力アップを許可してもよい。一方で、判別されたユーザがライセンスを取得していない場合には、制御部50は、電池装置120の出力アップを不許可としてもよい。また、電池装置120の位置が公道のように速度が規制された環境の場合には、制御部50は、電池装置120の出力アップを不許可としてもよい。
 (ステップS304)
 電池装置120の出力アップを不許可とした場合には(ステップS303、No)、制御部50は、電池装置120の出力アップを不許可とした旨を通知するメッセージを表示部59に表示させ、一連の処理を終了する。
 (ステップS305)
 電池装置120の出力アップを許可した場合には(ステップS303、Yes)、制御部50は、電池装置120との間の通信経路を確立する。具体的には、ユーザが、ユーザ端末500を電池装置120に近接させた場合に、ユーザ端末500のアンテナ55と電池装置120のアンテナ15とが結合して負荷がかかることで、アンテナ55とアンテナ15との間の通信経路が確立される。これにより、ユーザ端末500の制御部50と電池装置120の制御部10とは、RFIDリーダライタ54、アンテナ55、アンテナ15、及びRFIDタグ20を介して情報を送受信することが可能となる。
 (ステップS306)
 ユーザ端末500の制御部50と電池装置120の制御部10との間で通信経路が確立されたら、制御部50は、確立された通信経路を介して制御部10に、バッテリー7に関する情報の送信を指示するための制御情報を送信する。
 (ステップS401)
 電池装置120の制御部10は、確立された通信経路を介してユーザ端末500から送信された制御情報を取得する。制御部10は、取得した制御情報により、制御部50からのバッテリー7に関する情報の送信に関する指示を認識する。
 制御部10は、制御部50からの指示に基づき、記憶部13に記憶されたバッテリー7に関する情報を読み出し、読み出した情報を、確立された通信経路を介してユーザ端末500に送信する。なお、バッテリー7に関する情報として、制御部10からユーザ端末500にどのような情報を送信するかについては、実施例1の場合と同様の思想に基づき決定してもよいし、運用に応じて適宜変更してもよい。
 (ステップS307)
 ユーザ端末500の制御部50は、確立された通信経路を介して電池装置120から送信されたバッテリー7に関する情報を取得する。制御部50は、取得したバッテリー7に関する情報を解析し、電池装置120が正常に動作可能か否か(例えば、電動バイクのバッテリーとして動作可能か否か)を判断する。
 なお、電池装置120が正常に動作可能か否かを判断できれば、バッテリー7に関する情報の内容や、バッテリー7に関する情報に基づき電池装置120が正常に動作可能か否かを判断する方法は限定されない。
 (ステップS308)
 制御部50は、取得したバッテリー7に関する情報に基づき電池装置120が正常に動作することが困難であると判断した場合には(S307、No)、エラーメッセージを表示部59に表示させて、一連の処理を終了する。
 (ステップS309)
 制御部50は、取得したバッテリー7に関する情報に基づき電池装置120が正常に動作可能であると判断した場合には(S307、Yes)、ユーザの判別結果や電池装置120の位置情報に基づき、電動バイクの出力の上限値(以降では、単に「出力上限値」と呼ぶ場合がある)を算出する。
 具体的な一例として、制御部50は、電池装置120の位置が公道のように速度が規制されている環境の場合には、規制された速度にあわせて出力上限値を制限してもよい。また、制御部50は、電池装置120の位置がサーキットのように速度が規制されていない閉じられた環境の場合には、出力上限値の制限を解除したり、速度が規制されている場合よりも出力上限値を高く設定してもよい。また、電池装置120の位置が駐車場内のように公道よりもさらに速度が低く規制された環境の場合には、公道の場合に比べて出力上限値を低く制限してもよい。
 また、他の一例として、ユーザが取得しているライセンスに応じて最高速度が制限されている場合には、制御部50は、ユーザの判別結果に応じて出力上限値を制限してもよい。
 また、制御部50は、出力アップに時間制限を設定できるようにしてもよい。例えば、ユーザごとに、時間単位で電池装置120の出力をアップする契約を結ぶような運用を行う場合には、ユーザの情報と契約内容を示す情報とを関連付けてもよい。この場合には、制御部50は、ユーザの判別結果に応じて契約内容を特定し、特定された契約内容に基づき、出力アップの制限時間を設定することが可能である。なお、以降では、制御部50は、出力アップの制限時間を設定するものとして説明する。
 (ステップS310)
 出力上限値の算出と制限時間の特定が完了したら、制御部50は、確立された通信経路を介して制御部10に、算出した出力上限値と特定した制限時間とを含む制御情報を送信する。
 (ステップS402)
 制御部10は、確立された通信経路を介してユーザ端末500から送信された制御情報を取得する。制御部10は、取得した制御情報から、算出された出力上限値を示す情報と特定された制限時間を示す情報とを抽出する。
 制御部10は、制御情報から抽出した出力上限値を示す情報を基に、バッテリー7からの出力を制御するための制御データを更新する。具体的な一例として、制御部10は、バッテリー7から出力される電流の電流値の上限を制御することで、電動バイクの出力上限値を制御するようにしてもよい。この場合には、制御部10は、抽出した出力上限値に基づき電流値の上限を決定し、決定された電流値の上限に基づき、電流値の上限を制御するための制御データを更新する。
 抽出した出力上限値に基づき制御データを更新したら、制御部10は、スイッチ回路4の放電制御FET6を制御して、バッテリー7から接続機器410(この場合は、電動アシスト自転車)への放電を開始する。放電を開始したら、制御部10は、放電を開始してから経過した時間(以降では、「放電時間」と呼ぶ場合がある)の測定を開始する。なお、制御部10は、放電時間が、制御情報から抽出した制限時間に達した場合には、バッテリー7からの出力を制限、もしくは停止してもよい。
 (ステップS403)
 制御データの更新とバッテリー7からの放電の開始に係る制御が完了したら、制御部10は、設定が完了したことを、確立された通信経路を介してユーザ端末500に通知する。
 (ステップS311)
 ユーザ端末500の制御部50は、確立された通信経路を介して電池装置120から設定が完了した旨の通知を受ける。電池装置120からの通知を受けると、制御部50は、電池装置120の設定(即ち、アシスト量の設定)が完了したことを通知するためのメッセージを表示部59に表示させて、一連の処理を終了する。
 なお、上記に示す例では、ユーザ端末500が位置情報を取得し、取得した位置情報を基に出力上限値を算出していたが、位置情報の取得や取得した位置情報に基づく出力上限値の算出を、電池装置120の制御部10が行ってもよい。この場合には、電池装置120に、位置情報を取得するためのユニット(例えば、GPS受信機)を設ければよい。また、制御部10側で位置情報の取得や出力上限値の算出を行うためのプログラム及び制御データを、あらかじめ記憶部13に記憶させておくとよい。そして、制御部10は、制御部50からの指示を受けて、記憶部13に記憶されたプログラム及び制御データに基づき、位置情報の取得や出力上限値の算出を行えばよい。
 以上のように、本開示の実施例2に係る電池装置120に依れば、電池装置120の位置情報に応じて、バッテリー7が放電する電流の上限値を変更する等のように、バッテリー7の動作を制御することが可能となる。また、実施例2に係る電池装置120に依れば、バッテリー7の動作の制御に制限時間を設定することも可能である。このような構成により、例えば、バッテリー7からの放電の開始を起点として、制限時間内であればバッテリー7の出力アップを可能とし、制限時間を超えたらバッテリー7の出力を制限するように電池装置120を動作させることが可能となる。
 <6.実施例3(電動カートへの適用例)>
 次に、実施例3として、電池装置120が、バッテリー7からの出力の変化に基づきバッテリー7の利用状況を監視し、バッテリー7の利用状況に応じてバッテリー7の動作を制御する場合の例について説明する。
 例えば、電動カート等をレンタルする場合には、電動カートをレンタルしたユーザが、急加速や制限速度を超えた運転のような危険な運転を行っている場合には、危険な運転を防止するように電動カートの出力を制御したいという要望がある。しかしながら、管理者が、ユーザの運転状況を逐一監視しながら、ユーザの運転状況に応じて電動カートの出力を制御することは困難な場合が少なくない。そこで、実施例3では、電池装置120がバッテリー7からの出力の変化を監視することで、電動カートの動作を推定し、推定結果に基づきユーザが危険な運転を行っていると判断された場合には、バッテリー7からの出力を制限する場合の例について説明する。
 以降では、図17を参照しながら、実施例3に係る電池装置120を電動カートのバッテリーに適用した場合における、電池装置120の一連の動作について説明する。図17は、本開示の実施例3に係る電池装置120の一連の動作を示したフローチャートであり、電池装置120を電動カートのバッテリーに適用した場合の一例について示している。
 (ステップS501)
 ユーザ端末500の制御部50は、入力部57を介してユーザにより入力された、電池装置120を使用するユーザを認証するための認証情報を取得する。制御部50は、取得した認証情報に基づき認証を行い、認証結果に応じて当該ユーザを判別する。制御部50は、ユーザの判別結果を基に、ユーザの種別や、判別されたユーザの課金状況、及び、ユーザの年齢や性別のような当該ユーザに関する情報を特定することが可能となる。なお、ユーザの種別とは、例えば、そのユーザが、一般的なユーザか、サービスマンや管理者のような特殊なユーザかを示している。
 (ステップS502)
 また、制御部50は、電池装置120の位置情報を取得する。位置情報の取得方法は、前述した実施例2と同様である。これにより、制御部50は、例えば、電池装置120の位置(換言すると、電動バイクの位置)が、公道のように速度が規制された環境か、サーキットのように速度が規制されていない閉じられた環境かを判別することが可能となる。
 (ステップS503)
 制御部50は、ユーザの判別結果に基づき電池装置120からバッテリー7に関する情報を取得するためのコマンド(換言すると、制御情報)を生成する。生成されたコマンドには、バッテリー7に関する情報として、どのような情報を送信するかが示されていてもよい。
 (ステップS504)
 コマンドを生成したら、制御部50は、電池装置120との間の通信経路を確立する。具体的には、ユーザが、ユーザ端末500を電池装置120に近接させた場合に、ユーザ端末500のアンテナ55と電池装置120のアンテナ15とが結合して負荷がかかることで、アンテナ55とアンテナ15との間の通信経路が確立される。これにより、ユーザ端末500の制御部50と電池装置120の制御部10とは、RFIDリーダライタ54、アンテナ55、アンテナ15、及びRFIDタグ20を介して情報を送受信することが可能となる。
 ユーザ端末500の制御部50と電池装置120の制御部10との間で通信経路が確立されたら、制御部50は、確立された通信経路を介して制御部10に、生成されたコマンドを送信する。
 (ステップS601)
 一方で、電池装置120は、バッテリー7の利用状況や状態を監視し、バッテリー7の利用状況や状態を履歴として記憶部13にあらかじめ記憶しておく。
 (ステップS602)
 電池装置120の制御部10は、確立された通信経路を介してユーザ端末500から送信されたコマンドを取得する。制御部10は、取得したコマンドを実行することで、コマンドにより指定されたバッテリー7に関する情報を記憶部13から抽出し、抽出された情報を、確立された通信経路を介してユーザ端末500に送信する。なお、バッテリー7に関する情報として、制御部10からユーザ端末500にどのような情報を送信するかについては、運用に応じて適宜変更してもよい。
 (ステップS505)
 ユーザ端末500の制御部50は、確立された通信経路を介して電池装置120から送信されたバッテリー7に関する情報を取得する。
 制御部50は、ユーザの判別結果、電池装置120の位置情報、及び、電池装置120から取得したバッテリー7に関する情報に基づき、バッテリー7の動作の仕様を決定する。バッテリー7の動作の仕様としては、例えば、バッテリー7から出力される電流の最大値や、制限時間、利用可能な電力量、及び、バッテリー7の出力を制限するための条件を示す情報が挙げられる。バッテリー7の出力を制限するための条件とは、例えば、急加速を行った回数や、制限速度を超過した回数のように、ユーザが危険な運転を行っていると判断するための基準や、危険な運転を行っていると判断された回数を示している。
 具体的な一例として、制御部50は、電池装置120の位置情報に基づき、その位置情報が示す環境における制限速度を特定し、特定された制限速度に基づき、ユーザが危険な運転を行っていると判断するための電動カートの速度に関する基準を設定してもよい。
 なお、上記に示した条件は一例であり、どのような条件に基づき、バッテリー7の出力を制限するための条件を設定するかは、運用に応じて適宜変更してもよい。例えば、他の一例として、制御部50は、判別されたユーザの年齢に基づき、当該ユーザが子供か否かや、高齢者か否かを判別し、判別結果に応じてバッテリー7の出力を制限する条件を決定してもよい。
 制御部50は、決定された仕様に基づきバッテリー7の動作を制御するように、電池装置120内の制御データを更新するためのコマンドを生成する。
 (ステップS506)
 コマンドの生成が完了したら、制御部50は、確立された通信経路を介して制御部10に、生成したコマンドを送信する。
 (ステップS603)
 電池装置120の制御部10は、確立された通信経路を介してユーザ端末500から送信されたコマンドを取得する。制御部10は、取得したコマンドを実行することで、ユーザ端末500で決定された仕様に基づきバッテリー7が動作するように、記憶部13に記憶された制御データを更新する。これにより、電池装置120に、バッテリー7から出力される電流の最大値や、制限時間、利用可能な電力量、及び、バッテリー7の出力を制限するための条件が設定される。
 なお、制御部10がコマンドを実行することで、スイッチ回路4の放電制御FET6を制御して、バッテリー7から接続機器410(この場合は、電動カート)への放電を開始するように、コマンドが生成されていてもよい。
 (ステップS604)
 コマンドの実行によりバッテリー7の動作の仕様に関する設定が完了したら、制御情報10は、設定が完了したことを、確立された通信経路を介してユーザ端末500に通知する。
 (ステップS507)
 ユーザ端末500の制御部50は、確立された通信経路を介して電池装置120から設定が完了した旨の通知を受ける。電池装置120からの通知を受けると、制御部50は、電池装置120の設定(即ち、アシスト量の設定)が完了したことを通知するためのメッセージを表示部59に表示させて、一連の処理を終了する。
 (ステップS605)
 また、バッテリー7の動作の仕様に関する設定が完了し、バッテリー7からの放電が開始されたら、制御部10は、バッテリー7の動作(例えば、バッテリー7の利用状況)を監視する。具体的な一例として、制御部10は、バッテリー7から放電が開始されてから経過した時間、消費電力、駆動回数、及び最大出力を監視してもよい。
 (ステップS606)
 制御部10は、バッテリー7の動作の監視結果に基づき、バッテリー7の出力を制限する条件を満たしたか否かに応じて、ユーザが危険な運転を行ったか否かを判断する。具体的な一例として、制御部10は、バッテリー7から出力された電力が、バッテリー7の出力を制限する条件として設定された閾値を超えたか否かに応じて、ユーザが危険な運転を行ったか否かを判断してもよい。
 制御部10は、ユーザが危険な運転を行ったと判定された回数や時間が、バッテリー7の出力を制限する条件として設定された回数や時間を超えない限り(ステップS606、No)、バッテリー7からの出力を制限せずに監視を継続する。
 (ステップS607)
 ユーザが危険な運転を行ったと判定された回数や時間が、バッテリー7の出力を制限する条件として設定された回数や時間を超えた場合には(ステップS606、Yes)、制御部10は、例えば、バッテリー7からの出力を制限してもよい。具体的な一例として、制御部10は、バッテリー7からの出力の上限値を下げることで、電動カートの急加速を防止することが可能である。また、制御部10は、バッテリー7からの出力の上限値を下げることで、電動カートの最高速度を下げてもよい。
 (ステップS608)
 なお、制御部10は、上述したバッテリー7の動作の監視と、監視結果に伴う制御(例えば、所定の条件を満たした場合のバッテリー7の出力制限)とを、電動カートの一連の動作が停止するまで継続する(ステップS608)。電動カートの一連の動作が停止したら、電池装置120も一連の動作を終了する。
 以上のように、実施例3に係る電池装置120は、バッテリー7からの出力の変化を監視することで、電動カートの動作を推定し、推定結果に基づきユーザが危険な運転を行っていると判断された場合には、バッテリー7からの出力を制限する。これにより、例えば、電動カートをレンタルする場合においても、ユーザの運転状況を管理者が逐一監視することなく、電池装置120自体が、ユーザの運電状況を監視し、監視結果に応じてバッテリー7からの出力を制限することが可能となる。
 <7.実施例4(バッテリー情報の出力に関する制御の一例)>
 前述の実施例1では、電池装置120に記憶されたバッテリー7に関する情報をユーザ端末500に出力する場合の例について説明した。一方で、電池装置120内に記憶された情報の中には、例えば、バッテリー7に充電された電力の残量(以降では、「バッテリー残量」と呼ぶ場合がある)などのような一般的な情報や、詳細な制御情報のように、サービスマンや管理者のように特殊な役割を果たすユーザが参照するような情報が含まれる。そこで、一般的なユーザ(以降では、「一般ユーザ」と呼ぶ場合がある)や、サービスマンまたは管理者のようなユーザ(以降では、「管理者ユーザ」と呼ぶ場合がある)等のユーザを分類するための基準として属性を設定し、各ユーザを属性に分類することで区別してもよい。この場合には、判別されたユーザが属する属性に応じて、出力する情報を制御することも可能である。そこで、実施例4では、認証結果に基づき判別されたユーザが属する属性に応じて、電池装120が、ユーザ端末500に出力する情報を制御する場合の例について説明する。
 例えば、電池装置120は、認証結果に基づき判別されたユーザが一般ユーザの属性に属する場合には、バッテリー残量のみをユーザ端末500に出力し、管理者ユーザの属性に属する場合には、バッテリーの劣化度合いや電流値等の詳細な情報を出力してもよい。この場合には、各ユーザがどの属性に属するかを示した制御データ(以降では、「ユーザ管理テーブル」と呼ぶ場合がある)と、属性ごとに出力する情報を示した制御データ(以降では、「情報管理テーブル」と呼ぶ場合がある)とを電池装置120内の記憶部13にあらかじめ記憶させておく。
 なお、ユーザ端末500から電池装置120にユーザ管理テーブルを送信することで、制御部10が、記憶部13に記憶されたユーザ管理テーブルを、ユーザ端末500から取得したユーザ管理テーブルで更新できるようにしてもよい。また、情報管理テーブルについても同様に更新できるようにしてもよい。
 ユーザ端末500の制御部50は、バッテリー7に関する情報の送信を電池装置120に指示する場合に、判別されたユーザを示す情報を電池装置120の制御部10に送信する。
 制御部10は、制御部50から取得したユーザを示す情報と、ユーザ管理テーブルとに基づき、当該ユーザの属性を特定する。ユーザの属性を特定したら、制御情報50は、特定された属性と情報管理テーブルとに基づき、ユーザ端末500に出力する情報を特定する。このとき、ユーザの属性が一般ユーザの場合には、制御部10は、ユーザ端末500に出力する情報として、バッテリー残量を示す情報を特定する。また、ユーザの属性が管理者ユーザの場合には、制御部10は、ユーザ端末500に出力する情報として、バッテリーの劣化度合いや電流値等の詳細な情報を特定する。
 制御部10は、ユーザの属性に応じて特定された情報を記憶部13から読み出し、読み出された情報をユーザ端末500に送信する。これにより、ユーザ端末500の表示部59には、ユーザの属性に応じた情報が表示される。
 なお、上記に示す例では、属性の特定や出力する情報の特定を電池装置120の制御部10が行っていたが、属性の特定や出力する情報の特定をユーザ端末500が行ってもよい。この場合には、ユーザ管理テーブルや情報管理テーブルをユーザ端末500に記憶させておく。ユーザ端末500の制御部50は、ユーザ管理テーブル及び情報管理テーブルに基づきユーザの属性に応じて取得する情報を特定し、特定された情報の出力を電池装置120の制御部10に指示すればよい。
 以上のように、本開示の実施例4に係る電池装置に依れば、認証結果に基づき判別されたユーザが属する属性を特定し、特定された属性に応じて電池装置120からユーザ端末500に出力する情報を制御ことが可能となる。
 <8.実施例5(バッテリーの出力制御の一例)>
 前述の実施例1では、電池装置120を利用するユーザを認証した結果に応じてユーザを判別し、判別結果に応じて、バッテリー7の動作の仕様を決定し、決定された仕様に基づきバッテリー7の動作を制御する例について説明した。実施例5では、ユーザの判別結果に応じて、バッテリー7の動作の仕様を決定し、決定された仕様に基づきバッテリー7の動作を制御する場合のその他の例についてまとめる。
 具体的な一例として、ユーザの認証結果に基づき、認証されたユーザがあらかじめ登録されたユーザ(以降では「登録ユーザ」と呼ぶ場合がある)か否か(例えば、会員か非会員か)に応じて、電池装置120の仕様を制限してもよい。なお、認証されたユーザが登録ユーザか否かの判断は、実施例1と同様に、ユーザ端末500の制御部50が行ってもよいし、電池装置120の制御部10が行ってもよい。この場合には、制御部10は、例えば、認証されたユーザが登録ユーザではない場合には、バッテリー7からの放電を制限または停止してもよい。
 具体的な一例として、電池装置120におけるスイッチ回路4の放電制御FET6を初期状態ではOFFに設定しておく。そして、制御部10は、認証されたユーザが登録ユーザの場合に放電制御FET6をONに設定することで、電池装置120を利用可能にしてもよい。このように電池装置120を動作させることで、例えば、登録ユーザ以外による電池装置120の利用を制限することが可能となる。
 また、電池装置120を利用可能にした場合には、制御部10は、バッテリー7の利用状況を履歴として記憶部13に記憶させてもよい。これにより、例えば、登録ユーザが電池装置120の利用を停止したときに、記憶部13に記憶された履歴を読み出し、利用状況に応じて当該ユーザに課金をするといった運用が可能となる。
 また、認証されたユーザが登録ユーザの場合でも、電池装置120の利用状況に応じて、電池装置120の利用を制限または禁止してもよい。例えば、電池装置120が、実施例2で示したように、電池装置120を利用できる期間を制限してもよい。
 また、他の一例として、利用可能な電力量を示す制御情報を電池装置120に送信することで、バッテリー7から放電された電力の総量が利用可能な電力量を超えた場合に、電池装置120が、電池装置120の利用を制限または禁止してもよい。この場合には、電池装置120の制御部10は、バッテリー7から放電された電力量を監視し、放電された電力の総量が利用可能な電力量を超えた場合に、放電制御FET6をOFFに設定することで電池装置120の利用を禁止してもよい。
 また、電池装置120は、電力量に限らず、例えば、バッテリー7からの電力供給に伴う接続機器410の駆動回数に応じて、電池装置120の利用を制限または禁止してもよい。この場合には、制御部10は、例えば、バッテリー7からの放電が停止された状態から開始された状態に切り替わった回数を監視してもよい。
 また、電池装置120は、バッテリー7の状態に応じて、電池装置120の利用を制限または禁止してもよい。具体的な一例として、制御部10は、バッテリー7の監視結果に基づき、過放電になる場合が予測される場合には、バッテリー7から放電を制限または停止してもよい。
 以上のように、実施例5では、電池装置120を利用するユーザが登録ユーザか否かに応じて、電池装置120の利用を制限または禁止する場合の一例について説明した。このように、電池装置120を利用するユーザが登録ユーザか否かに応じて、電池装置120の利用を禁止(または制限)することで、制御部10によるバッテリー7の制御を、例えば、防犯機能として利用することが可能となる。
 また、バッテリー7の利用状況に応じて、電池装置120の利用を制限または禁止することで、例えば、電池装置120をレンタルする場合の運用に、制御部10によるバッテリー7の制御を利用することが可能である。具体的な一例として、課金に応じて電池装置120を利用可能な条件(例えば、制限時間、消費電力量、または駆動回数)をあらかじめ設定しておき、利用状況に応じて条件を満たさなくなった場合に、電池装置120の利用を制限または禁止することが可能となる。
 <9.実施例6(充電制御の一例)>
 前述の実施例5では、バッテリー7からの放電を制御する場合について説明したが、バッテリー7への充電を制御することも可能である。そこで、実施例6では、ユーザの判別結果に応じて、バッテリー7への充電の仕様を決定し、決定された仕様に基づきバッテリー7への充電を制御する場合の例について説明する。
 まず、図18を参照しながら、バッテリー7の充電を制御する場合の電池装置120の一連の動作の一例について説明する。図18は、本開示の実施例6に係る電池装置120の一連の動作を示したフローチャートであり、バッテリー7への充電を制御する場合の一例について示している。
 (ステップS701)
 ユーザ端末500の制御部50は、入力部57を介してユーザにより入力された、電池装置120を使用するユーザを認証するための認証情報と、受電時間や充電電力量を示す情報とを取得する。
 (ステップS702)
 制御部50は、取得した認証情報に基づき認証を行い、認証結果に応じて当該ユーザがあらかじめ登録されたユーザ(以降では「登録ユーザ」と呼ぶ場合がある)か否かを判別する。
 (ステップS703)
 判別されたユーザが登録ユーザではない場合には(ステップS703、No)、制御部50は、登録ユーザではない旨を通知するメッセージを表示部59に表示させて、一連の処理を終了する。
 (ステップS704)
 判別されたユーザが登録ユーザの場合には(ステップS703、Yes)、制御部50は、電池装置120との間の通信経路を確立する。具体的には、ユーザが、ユーザ端末500を電池装置120に近接させた場合に、ユーザ端末500のアンテナ55と電池装置120のアンテナ15とが結合して負荷がかかることで、アンテナ55とアンテナ15との間の通信経路が確立される。これにより、ユーザ端末500の制御部50と電池装置120の制御部10とは、RFIDリーダライタ54、アンテナ55、アンテナ15、及びRFIDタグ20を介して情報を送受信することが可能となる。
 (ステップS705)
 ユーザ端末500の制御部50と電池装置120の制御部10との間で通信経路が確立されたら、制御部50は、確立された通信経路を介して制御部10に、バッテリー7に関する情報及び接続機器401(即ち、充電器)に関する情報の送信を指示するための制御情報を送信する。
 (ステップS801)
 電池装置120の制御部10は、確立された通信経路を介してユーザ端末500から送信された制御情報を取得する。制御部10は、取得した制御情報により、制御部50からのバッテリー7に関する情報の送信に関する指示を認識する。
 制御部10は、制御部50からの指示に基づき、記憶部13に記憶されたバッテリー7に関する情報と接続機器410に関する情報とを読み出し、読み出した情報を、確立された通信経路を介してユーザ端末500に送信する。なお、バッテリー7に関する情報として、制御部10からユーザ端末500にどのような情報を送信するかについては、実施例1の場合と同様の思想に基づき決定してもよいし、運用に応じて適宜変更してもよい。また、制御部10は、電池装置120に接続機器410が正しく接続されておらず、接続機器410の情報が取得できなかった場合には、接続機器410に関する情報として、接続機器410が正しく接続されていない旨をユーザ端末500に通知してもよい。
 (ステップS706)
 ユーザ端末500の制御部50は、確立された通信経路を介して電池装置120から送信されたバッテリー7に関する情報を取得する。制御部50は、取得したバッテリー7に関する情報を解析し、電池装置120が正常に充電可能か否かを判断する。
 なお、電池装置120が正常に充電可能か否かを判断できれば、バッテリー7に関する情報の内容や、バッテリー7に関する情報に基づき電池装置120が正常に充電可能か否かを判断する方法は限定されない。
 (ステップS707)
 制御部50は、取得したバッテリー7に関する情報に基づき電池装置120が正常に充電することが困難であると判断した場合には(S707、No)、エラーメッセージを表示部59に表示させて、一連の処理を終了する。
 (ステップS708)
 次に、制御部50は、取得した接続機器410(即ち、充電器)に関する情報に基づき、電池装置120に充電器が正しく接続されているか否かを判断する。
 (ステップS709)
 電池装置120に充電器が正しく接続されていない場合には(ステップS709、No)、制御部50は、充電器が正しく接続されていない旨を通知するメッセージを表示部59に表示させて、一連の処理を終了する。
 (ステップS710)
 電池装置120に充電器が正しく接続されている場合には(ステップS709、Yes)、制御部50は、ユーザの判別結果とバッテリー7に関する情報とに基づき、バッテリー7への充電に関する仕様(以降では「充電仕様」と呼ぶ場合がある)を決定する。具体的な一例として、充電される電力に対して課金をするような運用の場合には、制御部50は、ユーザの判別結果に基づき、当該ユーザの課金状況を特定し、特定された課金状況に応じて充電を制限または停止する条件を決定してもよい。充電を制限または停止する条件としては、例えば、充電時間や充電可能な電力量、または充電回数が挙げられる。また、制御部50は、取得したバッテリー7に関する情報を基に、バッテリー7の状態を認識し、認識されたバッテリー7の状態に応じて充電電力または充電電流を制限してもよい。
 (ステップS711)
 充電仕様を決定したら、制御部50は、確立された通信経路を介して制御部10に、決定した充電仕様を示す情報を含む制御情報を送信する。
 (ステップS802)
 制御部10は、確立された通信経路を介してユーザ端末500から送信された制御情報を取得する。制御部10は、取得した制御情報から、ユーザ端末500で決定された充電仕様を示す情報を抽出する。
 制御部10は、制御情報から抽出した充電仕様を示す情報を基に、バッテリー7への充電を制御するための制御データを更新する。具体的な一例として、制御部10は、制御情報から抽出した充電仕様を示す情報を基に、バッテリー7への充電電流の上限値を制御してもよい。
 (ステップS803)
 抽出した充電仕様を示す情報に基づき制御データを更新したら、制御部10は、スイッチ回路4の充電制御FET5を制御して、接続機器410(この場合は、充電器)からバッテリー7への充電を開始する。
 (ステップS804)
 充電を開始したら、制御部10は、充電回数を記憶部13に記録する。既に充電回数が記録されている場合には、制御部10は、記憶部13に記録された充電回数を加算してもよい。このとき、充電を制限または停止する条件として充電回数が設定されている場合には、制御部10は、記憶部13に記録された充電回数が、充電を制限または停止する条件を満たしているか否かを判別してもよい。もし、充電を制限または停止する条件を満たしている場合には、制御部10は、スイッチ回路4の充電制御FET5を制御して、接続機器410(この場合は、充電器)からバッテリー7への充電を制限または停止してもよい。
 また、制御部10は、充電を開始してから経過した時間(以降では、「充電時間」と呼ぶ場合がある)の測定を開始してもよい。例えば、制御部10は、測定された充電時間が、充電を制限または停止する条件として設定された充電時間を超えたか否かを判別し、判別結果に応じてバッテリー7への充電を制限または停止してもよい。
 また、制御部10は、バッテリー7へ充電された電力量を監視するようにしてもよい。例えば、制御部10は、バッテリー7へ充電された電力量が、充電を制限または停止する条件として設定された充電可能な電力量を超えたか否かを判別し、判別結果に応じてバッテリー7への充電を制限または停止してもよい。
 (ステップS805)
 バッテリー7に充電された電力量が閾値を超えたら(即ち、充電が完了したら)、制御部10は、スイッチ回路4の充電制御FET5を制御して、接続機器410(この場合は、充電器)からバッテリー7への充電を停止する。
 (ステップS712)
 バッテリー7への充電を停止したら、制御部10は、バッテリー7への充電が完了したことを、確立された通信経路を介してユーザ端末500に通知する。
 (ステップS713)
 ユーザ端末500の制御部50は、確立された通信経路を介して電池装置120からバッテリー7への充電が完了した旨の通知を受ける。電池装置120からの通知を受けると、制御部50は、バッテリー7への充電が完了したことを通知するためのメッセージを表示部59に表示させて、一連の処理を終了する。
 なお、制御情報10は、バッテリー7への充電を開始したら、バッテリー7への充電状況を監視し、充電状況を履歴として記憶部13に記憶させてもよい。これにより、例えば、電池装置120の管理者は、登録ユーザが電池装置120への充電を完了したときに、記憶部13に記憶された履歴を読み出し、読み出した履歴に応じて当該ユーザに課金をするといった運用が可能となる。
 以上のように、実施例6では、電池装置120を利用するユーザが登録ユーザか否かに応じて、電池装置120への充電を制限または禁止する場合の一例について説明した。このように、電池装置120を利用するユーザが登録ユーザか否かに応じて、電池装置120への充電を禁止(または制限)することで、制御部10によるバッテリー7の制御を、例えば、防犯機能として利用することが可能となる。
 また、バッテリー7の充電状況に応じて、電池装置120への充電を制限または禁止することで、例えば、電池装置120に充電するための充電ステーションの運用に、制御部10によるバッテリー7の制御を利用することが可能である。具体的な一例として、課金に応じて電池装置120に充電可能な条件(例えば、充電時間、充電電力量、または充電回数)をあらかじめ設定しておき、利用状況に応じて条件を満たさなくなった場合に、電池装置120への充電を制限または禁止することが可能となる。
 また、バッテリー7への充電を電池装置120側で制御することが可能なため、例えば、充電ステーション側で複雑な処理を行う必要がなくなり、充電ステーションの構造を簡素化することが可能となる。
 また、上記では、ユーザが登録ユーザの場合に電池装置120への充電を許可する例について説明したが、バッテリー7の残量があらかじめ決められた閾値を下回った場合に、ユーザの認証なしに緊急充電を行えるようにしてもよい。この場合には、制御部10は、例えば、バッテリー7の総電力量の10%など一定レベルまでの充電を可能とすることで、電池装置120の利用を制限してもよい。
 <10.実施例7(利用機器を限定する制御の一例)>
 近年では、バッテリーの形状や接続方法が汎用化され、様々な機器にバッテリーを接続して利用することが可能となってきている。一方で、バッテリーを利用可能な機器を制限したいという要望もある。そこで、実施例7では、電池装置120が、電池装置120に接続された接続機器410の種別を判別し、判別結果に応じてバッテリー7からの放電やバッテリー7への充電を制限する場合の例について説明する。
 まず、電池装置120が、接続機器410の種別を判別し、判別結果に応じてバッテリー7からの放電やバッテリー7への充電を制限する仕組みについて説明する。
 電池装置120の制御部10は、例えば、接続機器410との間で情報を送受信する専用線(例えば、図示しないシリアルケーブル)を介して接続機器の情報を取得し、取得した情報を記憶部13に記憶してもよい。また、第2の実施形態に係る電池装置110や、第3の実施形態に係る電池装置120のように、接続機器410との間で電力線通信が可能な場合には、制御部10は、電力線を介して接続器410の情報を取得してもよい。
 接続機器410の情報を取得したら、制御部10は、取得した情報に基づき接続機器410を判別し、判別結果に応じてバッテリー7からの放電やバッテリー7への充電が許可されているか否かを判定する。なお、制御部10は、あらかじめ記憶されたバッテリー7からの放電やバッテリー7への充電を許可する機器の一覧(以降では「許可リスト」と呼ぶ場合がある)に基づき、接続機器410に対する判定を行ってもよい。また、他の一例として、制御部10は、あらかじめ記憶されたバッテリー7からの放電やバッテリー7への充電を禁止する機器の一覧(以降では「禁止リスト」と呼ぶ場合がある)に基づき、接続機器410に対する判定を行ってもよい。
 なお、許可リストや禁止リストは、前述したユーザ端末500と電池装置120との間の通信に基づき、ユーザ端末500から電池装置120内の制御部10に送信してもよい。この場合には、制御部10は、ユーザ端末500から取得した許可リストや禁止リストを、例えば、記憶部13に記憶させておき、適宜記憶部13から読み出せばよい。
 また、制御部10は、取得した接続機器410の情報を記憶部13に記憶させておき、記憶部13に記憶させた接続機器410の情報を、ユーザ端末500に通知できるようにしてもよい。これにより、ユーザは、電池装置120から接続機器410が外された後でも、ユーザ端末500を介して電池装置120から接続機器410の情報を取得することで、その電池装置120に接続されていた接続機器410を特定することが可能となる。
 以上のように、本開示の実施例7に係る電池装置120に依れば、電池装置120に接続された接続機器410の種別を判別し、判別結果に応じてバッテリー7からの放電やバッテリー7への充電を制限することが可能となる。
 これにより、例えば、バッテリーごとに利用可能な機器をあらかじめ決めておくことで、バッテリーからの放電に係る仕様がバッテリーに接続される機器と一致しない場合に、バッテリーの利用を制限することで安全を確保することが可能となる。
 また、制御部10は、前述の実施例で示したユーザの判別結果と、接続機器410の判別結果とに基づき、バッテリー7からの放電やバッテリー7への充電を制御してもよい。具体的な一例として、制御部10は、ユーザごとに許可リストをあらかじめ記憶しておき、判別されたユーザの許可リストに、判別された接続機器410が含まれるか否かに応じて、バッテリー7からの放電やバッテリー7への充電を制御すればよい。これにより、例えば、ユーザごとに各接続機器410の研修を受けたか否かに応じて、許可リストを作成し、作成した許可リストを電池装置120に記憶させておくことで、ユーザが研修を受けた機器のみを利用できるように制限をかけることが可能となる。
 <11.実施例8(自動車用バッテリーへの適用例)>
 次に、実施例8として、電池装置120を自動車用のバッテリーとして適用した場合の例について説明する。
 自動車用のバッテリーは、エンジンルームの中などように運転席からでは手の届かない場所に設置されている場合が多い。そのため、バッテリーに充電された電力量を確認するための計器を、スピードメーターやタコメーターと同様にインストルメント・パネルとして設置している場合がある。しかしながら、インストルメント・パネルとして設置された計器類はエンジンを始動させないと確認を取ることができない場合が少なくない。そのため、例えば、キャンピングカーなどのように、エンジンをかけていない状況においても、バッテリーから電力の供給を受ける場合に、バッテリーに充電された電力量を確認することが困難な場合がある。
 そこで、実施例8では、接続機器410と電力線PLを介して通信が可能な電池装置120(または電池装置110)を用いて、エンジンをかけることなく簡易な手段によりバッテリーの情報を確認可能な構成について説明する。
 具体的には、自動車のシガーソケットに、例えば、図7に示すような接続機器410のように、接続機器410内の電力線に結合回路(フィルタ)46を介してアンテナ15が接続された機器を接続する。自動車のシガーソケットの中には、エンジンが停止している場合においても、電力が供給されるものがある。そのため、シガーソケットを介して、電池装置120と接続機器410とを電気的に接続させることで、電池装置120の電力線PLと、接続機器410の電力線を中継器として使用することが可能となる。即ち、ユーザは、シガーソケットに接続された接続機器410のアンテナ15にユーザ端末500を近接させることで、電池装置120に記憶された情報(例えば、バッテリーの残量や利用履歴)を容易に読み出すことが可能となる。
 また、シガーソケットに接続する接続機器410として、例えば、機器40に相当する構成を含まずに、シガーソケットを介して電池装置120の電力線PLに電気的に接続された電力線に結合回路46を介してアンテナ15が接続された機器を用いてもよい。
 また、シガーソケットに限らず、自動車のバッテリーからの電力を供給するコネクタが存在する場合は、そのコネクタにアンテナ15を備えた接続機器410を接続すればよい。
 以上のように、本開示の実施例8に係る電池装置120に依れば、ボンネットを開けることなく、シガーソケットに接続されたアンテナを介して、バッテリーの残量や利用履歴のようなバッテリーに関する情報を容易に読み出すことが可能となる。
 <12.実施例9(駆動機器の推定・特定を行う場合の一例)>
 前述の実施例7では、電池装置120に記憶された接続機器410に関する情報を、ユーザ端末500を介して取得することで、その電池装置120に接続されていた接続機器410を特定する例について説明した。しかしながら、必ずしも接続機器410から情報を取得できるとは限らない。そこで、実施例9では、電池装置120がバッテリー7の利用状況を履歴として記憶することで、電池装置120に記憶された履歴に基づき、電池装置120が駆動させていた駆動機器(即ち、接続機器410)を推定または特定する場合の例について説明する。
 電動工具を例に挙げると、電動ドリル、電動チェーンソー、草刈り機等のように様々な工具が存在し、それぞれ動作が異なり、この動作の違いによりバッテリー7の利用状況も異なる。具体的には、接続機器410に応じて、バッテリー7からの電力供給に伴い駆動したときの、消費電流、消費電力、電圧の変動、または電力高調波信号や、これら値の時間ごとの変動値が異なる場合が少なくない。
 そこで、本実施例では、電池装置120の制御部10は、例えば、消費電流、消費電力、電圧の変動、電力高調波信号、及び時間情報など監視し、各情報を履歴として記憶部13に記憶させる。記憶部13に記憶された消費電流、消費電力、電圧の変動、電力高調波信号、及び時間情報などの履歴は、ユーザ端末500により電池装置120から取得される。
 また、ユーザ端末500は、消費電流、消費電力、電圧の変動、電力高調波信号、及び時間情報に基づく出力パターンを接続機器410の種別ごとにあらかじめ作成し記憶しておく。これにより、ユーザ端末500は、電池装置120から取得した履歴を基に出力パターンを生成し、生成された出力パターンを、接続機器410の種別ごとに記憶された出力パターンと比較することで、接続機器410を推定または特定することが可能となる。
 なお、電池装置120から取得した履歴を基に生成された出力パターンと、種別ごとに記憶された出力パターンと比較を、ユーザ端末500に替えて、クラウドサーバーやセンター(例えば、データセンター)等のような外部サービスが行ってもよい。この場合には、外部サービスが、消費電流、消費電力、電圧の変動、電力高調波信号、及び時間情報に基づく出力パターンを接続機器410の種別ごとにあらかじめ作成し記憶しておく。ユーザ端末500は、電池装置120から取得した履歴を、当該外部サービスに通知すればよい。外部サービスは、ユーザ端末500から通知された履歴を基に出力パターンを生成し、生成された出力パターンを、接続機器410の種別ごとに記憶された出力パターンと比較することで、接続機器410を推定または特定すればよい。このように、クラウドサーバーやセンター等のような外部サービスが、電池装置120から取得した履歴の集約や出力パターンの比較を行うことで、例えば、異なるユーザ端末500間で収集された各電池装置120の履歴を基に、出力パターンの統計を取ることも可能となる。
 なお、上記に示した利用状況の履歴として記憶される情報の種別及び組合せはあくまで一例であり、制御部10が状態を監視でき、かつ、その情報から接続機器410の種別が推定または特定できれば、履歴として記憶される情報の種別及び組合せは限定されない。
 また、上記では、ユーザ端末500が接続機器410の推定または特定を行っていたが、制御部10が接続機器410の推定または特定を行ってもよい。この場合には、接続機器410の推定または特定を行うためのプログラム及び制御データを、あらかじめ記憶部13に記憶させておくとよい。
 以上のように、本開示の実施例9に係る電池装置120に依れば、電池装置120に記憶された利用状況の履歴に基づき、電池装置120が駆動させていた駆動機器(即ち、接続機器410)を推定または特定することが可能となる。
 <13.実施例10(作業内容の推定・特定を行う場合の一例)>
 実施例9では、電池装置120に記憶された利用状況の履歴に基づき、電池装置120が駆動させていた駆動機器を推定または特定していた。一方で、電池装置120に記憶された利用状況の履歴に基づき、電池装置120に接続された接続機器410による作業の内容を推定または特定することも可能である。そこで、実施例10では、電池装置120に記憶された利用状況の履歴に基づき、電池装置120に接続された接続機器410による作業の内容を推定または特定する場合について説明する。
 例えば、接続機器410として電動ドリルを利用した場合には、制御部10は、放電電流及び時間情報を監視し、各情報を履歴として記憶部13に記憶させる。記憶部13に記憶された放電電流及び時間情報の履歴は、ユーザ端末500により電池装置120から取得される。
 また、ユーザ端末500は、電動ドリルによりネジ締めを行った場合の、放電電流及び時間情報に基づく出力パターンをあらかじめ生成し記憶しておく。これにより、ユーザ端末500は、電池装置120から取得した履歴を基に出力パターンを生成し、生成された出力パターンを、あらかじめ記憶された出力パターンと比較することで、ネジ締めの本数やトルクを推定することが可能となる。
 なお、上述した電動ドリルの例はあくまで一例であり、接続機器410の種別を限定するものではない。接続機器410として他の機器を用いる場合においても、その機器を用いた作業内容ごとに、消費電流、消費電力、電圧の変動、及び電力高調波信号等の変化量を調べて、出力パターンをあらかじめ生成しておけばよい。
 以上のように、本開示の実施例10に係る電池装置120に依れば、電池装置120に記憶された利用状況の履歴に基づき、電池装置120に接続された接続機器410による作業の内容を推定または特定することが可能となる。これにより、例えば、所定の工具を用いた作業現場において、当該工具に接続された電池装置120から取得した利用状況の履歴に基づきその工具を使用した作業の内容、換言すると、その工具の使用者の作業内容を推定することが可能となる。即ち、電池装置120から取得した利用状況の履歴に基づく作業内容の推定結果を工務管理に活用することが可能となる。
 なお、実施例9と同様に、クラウドサーバーやセンター等のような外部サービスが、電池装置120から取得した履歴の収集や、電池装置120から取得した履歴を基に生成された出力パターンと、種別ごとに記憶された出力パターンと比較を行ってもよい。このように、クラウドサーバーやセンター等のような外部サービスが、電池装置120から取得した履歴の集約や出力パターンの比較を行うことで、例えば、部門ごとや営業所ごとに工務管理を行うことも可能となる。
 以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
 なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
 バッテリーと、
 外部機器と通信する通信部と、
 前記通信部の通信に基づき取得された、前記バッテリーの動作の仕様に係る制御情報に基づいて、前記バッテリーの動作を制御する制御部と、
 を備える電池装置。
(2)
 前記制御情報は、前記バッテリーからの放電に関する情報を含み、
 前記制御部は、前記制御情報に基づき、前記バッテリーからの放電を制御する、前記(1)に記載の電池装置。
(3)
 前記バッテリーからの放電に関する情報は、前記バッテリーからの放電を停止する条件に関する情報を含み、
 前記制御部は、前記条件を満たした場合に、前記バッテリーからの放電を停止する、前記(2)に記載の電池装置。
(4)
 前記バッテリーからの放電の開始及び停止を切り替える切り替え部を備え、
 前記制御部は、前記制御情報に基づき、前記切り替え部の切り替えを制御する、前記(2)または(3)に記載の電池装置。
(5)
 前記バッテリーからの放電に関する情報は、前記バッテリーから出力される電流の上限に関する情報を含み、
 前記制御部は、前記制御情報に基づき、前記バッテリーから出力される電流を制御する、前記(2)~(4)のいずれか一項に記載の電池装置。
(6)
 前記制御情報は、前記バッテリーへの充電に関する情報を含み、
 前記制御部は、前記制御情報に基づき、前記バッテリーへの充電を制御する、前記(1)~(5)のいずれか一項に記載の電池装置。
(7)
 前記バッテリーへの充電に関する情報は、前記バッテリーへの充電を停止する条件に関する情報を含み、
 前記制御部は、前記条件を満たした場合に、前記バッテリーへの充電を停止する、前記(6)に記載の電池装置。
(8)
 前記バッテリーへの充電の開始及び停止を切り替える切り替え部を備え、
 前記制御部は、前記制御情報に基づき、前記切り替え部の切り替えを制御する、前記(6)または(7)に記載の電池装置。
(9)
 前記バッテリーへの充電に関する情報は、前記バッテリーへの充電電流の上限に関する情報を含み、
 前記制御部は、前記制御情報に基づき、前記バッテリーに充電される充電電流を制御する、前記(6)~(8)のいずれか一項に記載の電池装置。
(10)
 前記制御部は、前記通信部の通信に基づき取得されたユーザの認証結果に基づき前記ユーザを判別し、判別結果を基に前記バッテリーの動作の仕様を決定し、決定された当該仕様に基づき、前記バッテリーの動作を制御する、前記(1)~(9)のいずれか一項に記載の電池装置。
(11)
 前記制御情報は、前記ユーザの認証結果を含み、
 前記制御部は、当該認証結果に基づき前記ユーザを判別し、判別結果を基に前記バッテリーの動作の仕様を決定する、前記(10)に記載の電池装置。
(12)
 前記制御情報は、前記ユーザの認証を行うための認証情報を含み、
 前記制御部は、前記認証情報に基づき前記ユーザを認証し、当該認証の結果に基づき前記ユーザを判別し、判別結果を基に前記バッテリーの動作の仕様を決定する、前記(10)に記載の電池装置。
(13)
 前記制御部は、前記認証結果に基づき、前記ユーザがあらかじめ決められた属性のうちのいずれに属するかを判別し、判別された前記属性に基づき、前記バッテリーの動作の仕様を決定する、前記(10)~(12)のいずれか一項に記載の電池装置。
(14)
 前記制御情報は、前記バッテリーの位置情報を含み、
 前記制御部は、前記位置情報に基づき、前記バッテリーの動作の仕様を決定し、決定した当該仕様に基づき、前記バッテリーの動作を制御する、前記(1)~(13)のいずれか一項に記載の電池装置。
(15)
 前記制御部は、前記バッテリーに接続された接続機器から当該接続機器の識別情報を取得し、取得した当該識別情報に基づき前記接続機器を判別し、前記接続機器の判別結果に基づき前記バッテリーの動作を制御する、前記(1)~(14)のいずれか一項に記載の電池装置。
(16)
 前記制御部は、前記バッテリーに関する情報、及び前記バッテリーに接続された機器に関する情報のうち少なくともいずれかを、前記通信部を介して前記外部機器に出力する、前記(1)~(15)のいずれか一項に記載の電池装置。
(17)
 前記通信部は、所定周波数の搬送波信号を用いて、前記外部機器とアンテナを介して非接触式に通信する、前記(1)~(16)のいずれか一項に記載の電池装置。
(18)
 前記アンテナを備える、前記(17)に記載の電池装置。
(19)
 電力線を介して前記バッテリーに接続された機器が前記アンテナを備え、
 前記通信部は、前記電力線と当該機器に備えられた前記アンテナとを介して前記外部機器と通信を行う、前記(17)に記載の電池装置。
(20)
 前記通信部は、前記アンテナを介して受信した信号から電力を確保し、確保した電力により駆動して、当該信号を用いた負荷変調により、前記電力線を介して前記機器と通信を行う、前記(19)に記載の電池装置。
100、110、120 電池装置
1   +端子
2   -端子
4   スイッチ回路
7   バッテリー
9   電流検出抵抗
10  制御部
11  測定回路
12  保護回路
13  記憶部
20、20a、20b RFIDタグ
20c、20d RFIDリーダライタ
15  アンテナ
16  結合回路(フィルタ)
410 接続機器
40  機器
46  結合回路(フィルタ)
500 ユーザ端末
50  制御部
54  RFIDリーダライタ
55  アンテナ
57  入力部
59  表示部

Claims (20)

  1.  バッテリーと、
     外部機器と通信する通信部と、
     前記通信部の通信に基づき取得された、前記バッテリーの動作の仕様に係る制御情報に基づいて、前記バッテリーの動作を制御する制御部と、
     を備える電池装置。
  2.  前記制御情報は、前記バッテリーからの放電に関する情報を含み、
     前記制御部は、前記制御情報に基づき、前記バッテリーからの放電を制御する、請求項1に記載の電池装置。
  3.  前記バッテリーからの放電に関する情報は、前記バッテリーからの放電を停止する条件に関する情報を含み、
     前記制御部は、前記条件を満たした場合に、前記バッテリーからの放電を停止する、請求項2に記載の電池装置。
  4.  前記バッテリーからの放電の開始及び停止を切り替える切り替え部を備え、
     前記制御部は、前記制御情報に基づき、前記切り替え部の切り替えを制御する、請求項2に記載の電池装置。
  5.  前記バッテリーからの放電に関する情報は、前記バッテリーから出力される電流の上限に関する情報を含み、
     前記制御部は、前記制御情報に基づき、前記バッテリーから出力される電流を制御する、請求項2に記載の電池装置。
  6.  前記制御情報は、前記バッテリーへの充電に関する情報を含み、
     前記制御部は、前記制御情報に基づき、前記バッテリーへの充電を制御する、請求項1に記載の電池装置。
  7.  前記バッテリーへの充電に関する情報は、前記バッテリーへの充電を停止する条件に関する情報を含み、
     前記制御部は、前記条件を満たした場合に、前記バッテリーへの充電を停止する、請求項6に記載の電池装置。
  8.  前記バッテリーへの充電の開始及び停止を切り替える切り替え部を備え、
     前記制御部は、前記制御情報に基づき、前記切り替え部の切り替えを制御する、請求項6に記載の電池装置。
  9.  前記バッテリーへの充電に関する情報は、前記バッテリーへの充電電流の上限に関する情報を含み、
     前記制御部は、前記制御情報に基づき、前記バッテリーに充電される充電電流を制御する、請求項6に記載の電池装置。
  10.  前記制御部は、前記通信部の通信に基づき取得されたユーザの認証結果に基づき前記ユーザを判別し、判別結果を基に前記バッテリーの動作の仕様を決定し、決定された当該仕様に基づき、前記バッテリーの動作を制御する、請求項1に記載の電池装置。
  11.  前記制御情報は、前記ユーザの認証結果を含み、
     前記制御部は、当該認証結果に基づき前記ユーザを判別し、判別結果を基に前記バッテリーの動作の仕様を決定する、請求項10に記載の電池装置。
  12.  前記制御情報は、前記ユーザの認証を行うための認証情報を含み、
     前記制御部は、前記認証情報に基づき前記ユーザを認証し、当該認証の結果に基づき前記ユーザを判別し、判別結果を基に前記バッテリーの動作の仕様を決定する、請求項10に記載の電池装置。
  13.  前記制御部は、前記認証結果に基づき、前記ユーザがあらかじめ決められた属性のうちのいずれに属するかを判別し、判別された前記属性に基づき、前記バッテリーの動作の仕様を決定する、請求項10に記載の電池装置。
  14.  前記制御情報は、前記バッテリーの位置情報を含み、
     前記制御部は、前記位置情報に基づき、前記バッテリーの動作の仕様を決定し、決定した当該仕様に基づき、前記バッテリーの動作を制御する、請求項1に記載の電池装置。
  15.  前記制御部は、前記バッテリーに接続された接続機器から当該接続機器の識別情報を取得し、取得した当該識別情報に基づき前記接続機器を判別し、前記接続機器の判別結果に基づき前記バッテリーの動作を制御する、請求項1に記載の電池装置。
  16.  前記制御部は、前記バッテリーに関する情報、及び前記バッテリーに接続された機器に関する情報のうち少なくともいずれかを、前記通信部を介して前記外部機器に出力する、請求項1に記載の電池装置。
  17.  前記通信部は、所定周波数の搬送波信号を用いて、前記外部機器とアンテナを介して非接触式に通信する、請求項1に記載の電池装置。
  18.  前記アンテナを備える、請求項17に記載の電池装置。
  19.  電力線を介して前記バッテリーに接続された機器が前記アンテナを備え、
     前記通信部は、前記電力線と当該機器に備えられた前記アンテナとを介して前記外部機器と通信を行う、請求項17に記載の電池装置。
  20.  前記通信部は、前記アンテナを介して受信した信号から電力を確保し、確保した電力により駆動して、当該信号を用いた負荷変調により、前記電力線を介して前記機器と通信を行う、請求項19に記載の電池装置。
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