WO2017086166A1 - バッテリパックおよびこれを備えたバッテリシステム - Google Patents

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WO2017086166A1
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signal
battery pack
regular use
mobility
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和田 純一
皓正 高塚
一希 笠井
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オムロン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a battery pack that supplies power to a power consumer and a battery system including the battery pack.
  • Patent Literature 1 discloses a battery pack that controls whether to allow power supply according to the remaining capacity.
  • a battery pack according to a first aspect of the present invention is a battery pack that supplies power to a predetermined power consumer, and includes a reception unit, a signal analysis unit, and a discharge control unit.
  • the receiving unit receives the regular use signal generated in the power consumer from the power consumer.
  • the signal analysis unit analyzes the regular use signal received by the reception unit.
  • the discharge control unit permits power supply to the power consumer when it is determined as a normal use signal received from a predetermined power consumer as a result of analysis in the signal analyzer.
  • the discharge control is performed so as to permit the power supply only when a regular use signal is received from the predetermined power consumer.
  • the electric power consumer include an electric motorcycle, an electric bicycle, an electric assist bicycle, an electric unicycle, an electric vehicle (EV), a mobility such as a PHV (Plug-in Hybrid Vehicle), and other exchangeable batteries.
  • Various electric products to be driven are included.
  • the analysis in the signal analysis unit includes, for example, analysis of whether or not a regular use signal is received from a predetermined power consumer. Alternatively, the received signal is compared with a regular use signal to be received from a predetermined power consumer, and analysis such as whether or not the received signal matches the regular use signal is included. Thereby, it is possible to prevent power supply to a target different from the original purpose by detecting in advance the use of power to other than a predetermined power consumer and controlling the power supply not to be permitted. . As a result, it is possible to solve problems such as a decrease in battery pack life prediction accuracy and to secure the original performance of the battery pack.
  • the battery pack according to the second invention is the battery pack according to the first invention, wherein the discharge control unit is determined to have received a signal other than the regular use signal as a result of analysis in the signal analysis unit, Do not supply power to power consumers.
  • the signal received from the power supply target is compared with the regular use signal to be received from the predetermined power consumer, and if it is determined that the signal is other than the regular use signal, Control is performed to stop the power supply.
  • the battery pack according to a third aspect is the battery pack according to the first aspect, wherein the discharge control unit is determined not to receive the regular use signal in the receiving unit as a result of the analysis in the signal analyzing unit. And no power is supplied to the power consumer.
  • control is performed so as to stop the power supply to the power supply target. Thereby, unless the regular use signal is received from the power supply target, it is possible to prevent the power from being accidentally supplied from the battery pack.
  • a battery pack according to a fourth invention is the battery pack according to any one of the first to third inventions, wherein the regular use signal is generated as any one of an optical signal, an electric signal, and a magnetic signal. Is done.
  • any one of various signals such as light, electricity, and magnetism is used as a regular use signal transmitted from a predetermined power consumer to the battery pack.
  • a battery pack according to a fifth invention is the battery pack according to any one of the first to fourth inventions, wherein the regular use signal is generated as a digital signal or an analog signal.
  • a digital signal or an analog signal is used as a regular use signal transmitted from a predetermined power consumer to the battery pack. This makes it possible to easily determine whether or not the regular use signal is received and whether or not the signal received from the power supply target matches the regular use signal by comparing the signal waveforms and the like. .
  • a battery system includes a battery pack according to any one of the first to fifth aspects, a signal generation unit that generates a normal use signal transmitted to a reception unit of the battery pack, and a normal A power consuming body having a transmitting unit that transmits a use signal to the receiving unit.
  • a battery system including the above-described battery pack, a power consuming body including a signal generation unit that generates a regular use signal and a transmission unit that transmits the regular use signal to the battery pack is configured.
  • the transmission unit on the power consumer side and the reception unit on the battery pack side may be connected via a wired or wireless connection.
  • power is supplied from the battery pack to a purpose other than the intended use by determining whether or not it is a legitimate use as a power supply target while being connected to a predetermined power consumer. Can be prevented.
  • a battery system according to a seventh aspect is the battery system according to the sixth aspect, wherein the power consumer is an electric motorcycle or an electric bicycle.
  • the power consumer is an electric motorcycle or an electric bicycle.
  • mobility including an electric motorcycle and an electric bicycle is used as the predetermined power consumer.
  • the battery pack is used for other than regular use. Can be prevented. (The invention's effect) According to the battery pack of the present invention, it is possible to prevent power supply for purposes other than the intended use.
  • the flowchart which shows the flow until discharge permission in the battery system of FIG. (A) is a graph which shows the electric power (electric current) supplied by the discharge permission at the time of receiving a regular use signal.
  • (B) is a graph showing a case where discharge is not permitted because the received signal is a signal other than the regular use signal.
  • A) is a graph which shows the electric power (electric current) supplied by the discharge permission at the time of receiving a regular use signal.
  • (B) is a graph showing a case where discharge is not permitted because the regular use signal could not be received.
  • the battery system 1 of the present embodiment is a system that supplies power only to a predetermined power consumer (in this embodiment, mobility 20). As shown in FIG. And.
  • three battery packs 10 are mounted on a mobility (electric power consumer) 20 such as an electric motorcycle.
  • the mobility 20 is allowed to travel when electric power is supplied from the three battery packs 10 mounted in the space under the seat 20a and the rear wheels (drive wheels) 26 are rotationally driven.
  • the mobility 20 can use a so-called battery swap that is used while replacing the battery pack 10 whose remaining capacity has been reduced due to traveling, spontaneous discharge, or the like with a charged battery pack at a predetermined battery pack station. is there.
  • ⁇ Configuration of battery pack 10> In order to supply electric power to the mobility 20, three battery packs 10 according to the present embodiment are mounted so as to be exchangeable with respect to the mobility 20. And the battery pack 10 has the receiving part 11, the signal analysis part 12, the memory
  • the reception unit 11 can communicate with the transmission unit 22 of the mobility 20 and receives a regular use signal transmitted from the transmission unit 22. And if the battery pack 10 is mounted
  • the signal analysis unit 12 analyzes the regular use signal received from the mobility 20 side in the reception unit 11. Specifically, the signal analysis unit 12 analyzes whether the signal received by the reception unit 11 matches the regular use signal or whether the reception unit 11 has received the regular use signal.
  • the analysis is performed by comparing the waveform of the regular use signal received as the digital electrical signal with the waveform of the received signal. That is, the signal analysis unit 12 compares the waveform of the signal received by the reception unit 11 with the waveform of the regular use signal generated by the signal generation unit 21 of the mobility 20 stored in the storage unit 13 in advance. When the waveform of the received signal matches the waveform of the regular use signal, it is determined that the power is supplied to the mobility 20 that is the original use of the battery pack 10.
  • the battery pack 10 is used as an electrical product other than the predetermined mobility 20 that is originally intended. It means that it is installed. Therefore, in this case, it is determined that the battery pack 10 is not used for the mobility 20, which is the original application.
  • the reception unit 11 cannot receive a regular use signal that should be received, it means that the battery pack 10 is mounted on an electrical product other than the predetermined mobility 20 that is the original use. To do. Therefore, in this case, it is determined that the battery pack 10 is not used for the mobility 20, which is the original application.
  • the storage unit 13 stores in advance the waveform of the regular use signal generated in the signal generation unit 21 of the mobility 20 that is the original application. Accordingly, when the signal is received by the receiving unit 11, the signal analyzing unit 12 can read the waveform of the normal use signal stored in advance from the storage unit 13 and compare it with the waveform of the received signal.
  • the discharge control unit 14 determines whether or not discharge is permitted for the connected electrical product according to the analysis result in the signal analysis unit 12.
  • the discharge control unit 14 performs the discharge according to the determination result of whether or not the waveform of the signal received by the reception unit 11 in the signal analysis unit 12 matches the waveform of the regular use signal stored in the storage unit 13. Decide whether to allow. Specifically, in the signal analysis unit 12, when the waveform of the received signal matches the waveform of the regular use signal, it is determined that the power is supplied to the mobility 20 that is the original use of the battery pack 10. Is done. And the discharge control part 14 starts electric power supply with respect to the connected electric product (in the case of FIG. 2, mobility 20).
  • the discharge control unit 14 is connected. Stop supplying power to electrical products.
  • the discharge control unit 14 is also connected when it is determined that the battery pack 10 is not used for the mobility 20 that is the original use of the battery pack 10. Stop supplying power to electrical products.
  • the mobility 20 is an electric motorcycle that travels by being supplied with electric power from the three battery packs 10 mounted under the seat 20a. As shown in FIG. 2, the mobility 20 is a signal generator 21, a transmitter 22, and electric power. An input unit 23, a motor 24, a front wheel 25, and a rear wheel (drive wheel) 26 are provided.
  • the signal generation unit 21 When the battery pack 10 is mounted at a predetermined position in the mobility 20, the signal generation unit 21 generates a regular use signal. Then, the signal generation unit 21 sends the generated regular use signal to the transmission unit 22.
  • the regular use signal generated in the signal generation unit 21 is a signal that is a condition for receiving power supply from the battery pack 10, and is generated as an electric digital signal having a predetermined waveform (see FIG. 4 (a) etc.). In the battery pack 10, it is determined whether or not discharge is permitted depending on whether or not the regular use signal is received from the mobility 20 side.
  • the transmission unit 22 transmits the regular use signal received from the signal generation unit 21 to the reception unit 11 of the battery pack 10.
  • the power input unit 23 receives the supply of power from the battery pack 10 by the discharge control unit 14 only when a predetermined condition is satisfied as a result of the determination on the battery pack 10 side.
  • the motor 24 receives power supply from the battery pack 10 and transmits a rotational driving force to the axle of the rear wheel 26 serving as a driving wheel.
  • the front wheel 25 is a steering wheel provided between the front part of the mobility 20 and the road surface, and the direction of travel can be switched by changing the direction in conjunction with the direction of the handle 20b.
  • the rear wheel 26 is a drive wheel provided between the rear part of the mobility 20 on which the battery pack 10 is mounted and the road surface, and is driven to rotate by the motor 24.
  • step S ⁇ b> 11 first, the battery pack 10 is set to a predetermined position in the mobility 20.
  • step S12 the signal generator 21 on the mobility 20 side generates an electrical digital signal (regular use signal). Then, the regular use signal generated in the signal generation unit 21 is transmitted to the battery pack 10 side via the transmission unit 22.
  • step S13 the regular use signal is received by the receiving unit 11 on the battery pack 10 side.
  • step S ⁇ b> 14 the signal analysis unit 12 determines the regular use signal received by the reception unit 11. Specifically, the signal analysis unit 12 determines whether or not the signal received by the reception unit 11 is a predetermined regular use signal. Alternatively, the signal analysis unit 12 determines whether the reception unit 11 has received a regular use signal.
  • the step of comparing the waveform of the regular use signal and the waveform of the received signal will be described in detail later.
  • the determination as to whether or not the signal received by the reception unit 11 is a regular use signal is made by comparing the waveform of the regular use signal stored in the storage unit 13 of the battery pack 10 with the waveform of the received signal. Done.
  • step S15 based on the determination result in step S14, the signal analysis unit 12 determines whether or not the battery pack 10 is used for the mobility 20, which is the original application. That is, in step S15, when the regular use signal is received by the reception unit 11, the signal analysis unit 12 determines that the use is for the mobility 20 which is the original application, and the process proceeds to step S17.
  • step S 16 since it is determined in step S ⁇ b> 15 that it is not used for the mobility 20 which is the original application, the discharge control unit 14 permits the supply (discharge) of power from the battery pack 10. Decide to stop discharging.
  • step S17 since it is determined in step S15 that the use is intended for the mobility 20, which is the original application, the discharge control unit 14 permits the supply of electric power (discharge).
  • step S18 in response to the determination in step S17, power supply (discharge) from the battery pack 10 to the mobility 20 is started.
  • FIG. 4A shows an example in which discharging from the battery pack 10 is permitted because the signal received by the receiving unit 11 is a regular use signal.
  • FIG. 4B shows an example in which the discharge from the battery pack 10 is not permitted because the signal received by the receiving unit 11 is a signal other than the regular use signal. That is, in FIG. 4B, when the signal is received by the receiving unit 11, whether the waveform of the received signal (solid line) matches the waveform of the regular use signal stored in the storage unit 13 or not. It has been judged. Since it is determined here that they do not coincide with each other, the discharge from the battery pack 10 is not permitted. As a result, the power (current) (dotted line) is stopped for the mobility 20.
  • the power is erroneously transferred to other than the mobility 20 that has transmitted a regular use signal having a signal waveform or the like registered in the battery pack 10 in advance. Can be prevented from being supplied. Therefore, even if any signal is received by the receiving unit 11, it is possible to determine whether or not to supply power depending on whether or not the waveform of this signal matches the waveform of the regular use signal.
  • FIG. 5B shows an example in which the discharge from the battery pack 10 is not permitted because the reception unit 11 did not receive the regular use signal. That is, FIG. 5B shows that when the battery pack 10 is set to the mobility 20, no signal is received by the receiving unit 11. Therefore, since it is determined here that the regular use signal has not been received, the electric power (current) (dotted line) is stopped for the mobility 20 as a result of not permitting the discharge from the battery pack 10.
  • the power is erroneously transferred to other than the mobility 20 that has transmitted a regular use signal having a signal waveform or the like registered in the battery pack 10 in advance. Can be prevented from being supplied. Therefore, even if the battery pack 10 is set to a position other than the predetermined mobility 20, the reception unit 11 cannot receive the regular use signal, and thus it is possible to easily determine whether or not to supply power.
  • the signal generation unit 21 on the mobility 20 side has been described with an example in which the regular use signal is generated when the battery pack 10 is set at a predetermined position in the mobility 20.
  • the present invention is not limited to this.
  • the regular use signal may be generated in the signal generation unit 21 when, for example, a starter switch of the mobility 20 is operated.
  • a plurality of battery pack mounting portions may be provided on the power consumer side, and a number of battery packs corresponding to the required electric capacity may be mounted.
  • the configuration in which the three battery packs 10 mounted on the mobility 20 are disposed under the seat 20a has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and the mounting position of the battery pack in mobility may be other than under the seat.
  • the battery pack 10 that supplies electric power to the electric motorcycle is described as an example of the power consumer (mobility 20).
  • the present invention is not limited to this.
  • the present invention is applied to a battery pack for supplying electric power to other mobility such as an electric unicycle, an electric bicycle, an electric vehicle (EV), and a PHV (Plug-in Hybrid Vehicle). You may apply.
  • the power consumer to which power is supplied from the battery pack of the present invention is not limited to mobility, and may be other electrical products driven by a replaceable battery.
  • F In the above embodiment, an example has been described in which it is determined whether or not regular use is performed according to whether or not the regular use signal is received by the reception unit 11 via wireless. However, the present invention is not limited to this.
  • the battery pack of the present invention has the effect of preventing power supply for purposes other than the intended use, it can be widely applied to various electric products driven by replaceable batteries.

Abstract

バッテリパック(10)は、モビリティ(20)に対して電力供給を行うとともに、受信部(11)と、信号解析部(12)と、放電制御部(14)と、を備えている。受信部(11)は、モビリティ(20)において生成された正規使用信号をモビリティ(20)から受信する。信号解析部(12)は、受信部(11)において受信した正規使用信号の解析を行う。放電制御部(14)は、信号解析部(12)における解析の結果、モビリティ(20)から受信した正規使用信号であることが確認された場合に、モビリティ(20)に対する電力供給を許可する。

Description

バッテリパックおよびこれを備えたバッテリシステム
 本発明は、電力消費体に対して電力を供給するバッテリパックおよびこれを備えたバッテリシステムに関する。
 近年、電動自動二輪車や電動自転車等のモビリティに搭載されたバッテリパックを、充電済みのバッテリパックを保有するバッテリステーションにおいて交換しながら利用するシステムが構築されている。
 このように、バッテリパックを貸し出した場合には、本来の用途(例えば、モビリティへの利用)以外に電力が使用されるおそれがある。この場合、バッテリパックの寿命予測の精度が低下したり、本来の性能が担保できなくなったりするおそれがある。
 例えば、特許文献1には、残容量に応じて、電力供給を許可するか否かを制御する電池パックについて開示されている。
特開2014-054082号公報 特開2012-125142号公報
 しかしながら、上記従来の電池パックでは、以下に示すような問題点を有している。
 すなわち、上記公報に開示された電池パックでは、残容量に応じて、電力の供給が可能な状態であるか、電力の提供を受けることが可能な状態であるかを検出しているが、本来の用途以外への電池パックの使用について、何ら考慮されていない。
 本発明の課題は、本来の用途以外への電力供給を防止することが可能なバッテリパックおよびこれを備えたバッテリシステムを提供することにある。
(課題を解決するための手段)
 第1の発明に係るバッテリパックは、所定の電力消費体に対して電力供給を行うバッテリパックであって、受信部と、信号解析部と、放電制御部と、を備えている。受信部は、電力消費体において生成された正規使用信号を電力消費体から受信する。信号解析部は、受信部において受信した正規使用信号の解析を行う。放電制御部は、信号解析部における解析の結果、所定の電力消費体から受信した正規使用信号であると判定された場合に、電力消費体に対する電力供給を許可する。
 ここでは、例えば、所定の電力消費体以外へ電力供給を行うことを防止するために、所定の電力消費体から正規使用信号を受信した場合に限り、電力供給を許可するように放電制御を行う。
 ここで、電力消費体としては、例えば、電動自動二輪車、電動自転車、電動アシスト自転車、電動一輪車、電気自動車(EV)、PHV(Plug-in Hybrid Vehicle)等のモビリティ、その他の交換可能なバッテリによって駆動される各種電気製品等が含まれる。
 また、信号解析部における解析には、例えば、所定の電力消費体から正規使用信号を受信しているか否か、等の解析が含まれる。あるいは、受信した信号を所定の電力消費体から受信すべき正規使用信号を比較して、受信した信号が正規使用信号と一致するか否か、等の解析が含まれる。
 これにより、所定の電力消費体以外への電力の使用を事前に検知して、電力供給を許可しないように制御することで、本来の用途とは異なる対象への電力供給を防止することができる。この結果、バッテリパックの寿命予測精度の低下等の問題を解消するとともに、バッテリパックの本来の性能を確保することができる。
 第2の発明に係るバッテリパックは、第1の発明に係るバッテリパックであって、放電制御部は、信号解析部における解析の結果、正規使用信号以外の信号を受信したと判定されると、電力消費体に対する電力供給を行わない。
 ここでは、電力供給対象から受信した信号と、所定の電力消費体から受信すべき正規使用信号とを比較して、正規使用信号以外の信号であると判定されると、その電力供給対象への電力供給を中止するように制御が行われる。
 これにより、電力供給対象から何らかの信号を受信した場合でも、その信号が正規使用信号以外の信号である場合には、バッテリパックから誤って電力が供給されてしまうことを防止することができる。
 第3の発明に係るバッテリパックは、第1の発明に係るバッテリパックであって、放電制御部は、信号解析部における解析の結果、受信部において正規使用信号を受信していないと判定されると、電力消費体に対する電力供給を行わない。
 ここでは、電力供給対象から所定の電力消費体から受信すべき正規使用信号を受信していないと判定されると、その電力供給対象への電力供給を中止するように制御が行われる。
 これにより、電力供給対象から正規使用信号が受信されない限り、バッテリパックから誤って電力が供給されてしまうことを防止することができる。
 第4の発明に係るバッテリパックは、第1から第3の発明のいずれか1つに係るバッテリパックであって、正規使用信号は、光信号、電気信号、磁気信号のいずれか1つとして生成される。
 ここでは、所定の電力消費体からバッテリパックへ送信される正規使用信号として、光、電気、磁気等の各種信号のいずれか1つを用いている。
 これにより、正規使用信号を受信しているか否か、電力供給対象から受信した信号が正規使用信号と一致するか否か、を容易に判定することができる。
 第5の発明に係るバッテリパックは、第1から第4の発明のいずれか1つに係るバッテリパックであって、正規使用信号は、デジタル信号またはアナログ信号として生成される。
 ここでは、所定の電力消費体からバッテリパックへ送信される正規使用信号として、デジタル信号あるいはアナログ信号を用いている。
 これにより、正規使用信号を受信しているか否か、電力供給対象から受信した信号が正規使用信号と一致するか否かについて、信号の波形等を比較することで、容易に判定することができる。
 第6の発明に係るバッテリシステムは、第1から第5の発明のいずれか1つに係るバッテリパックと、バッテリパックの受信部に対して送信される正規使用信号を生成する信号生成部と正規使用信号を受信部に対して送信する送信部とを有する電力消費体と、を備えている。
 ここでは、上述したバッテリパックと、正規使用信号を生成する信号生成部と正規使用信号をバッテリパックに対して送信する送信部とを有する電力消費体とを備えたバッテリシステムを構成する。
 ここで、電力消費体側の送信部とバッテリパック側の受信部とは、有線あるいは無線を介して接続されていればよい。
 これにより、所定の電力消費体と接続された状態で、電力を供給する対象として正規の使用であるか否かを判定することで、バッテリパックから本来の用途以外へ電力が供給されてしまうことを防止することができる。
 この結果、バッテリパックの寿命予測精度の低下等の問題を解消するとともに、バッテリパックの本来の性能を確保することができる。
 第7の発明に係るバッテリシステムは、第6の発明に係るバッテリシステムであって、電力消費体は、電動自動二輪車、あるいは電動自転車である。
 ここでは、所定の電力消費体として、電動自動二輪車、電動自転車を含むモビリティを用いている。
 これにより、例えば、所定のバッテリステーション等において、残容量が少ないバッテリパックを充電済みのバッテリパックと交換しながら使用される電動自動二輪車等において、正規の使用以外へバッテリパックが使用されることを防止することができる。
(発明の効果)
 本発明に係るバッテリパックによれば、本来の用途以外への電力供給を防止することができる。
本発明の一実施形態に係るバッテリパックおよびこれを搭載したモビリティ(電動自動二輪車)を示す図。 図1のバッテリパックおよびモビリティを含むバッテリシステムの構成を示すブロック図。 図2のバッテリシステムにおける放電許可までの流れを示すフローチャート。 (a)は、正規使用信号を受信した際の放電許可によって供給される電力(電流)を示すグラフ。(b)は、受信した信号が正規使用信号以外の信号であったために、放電許可されなかった場合を示すグラフ。 (a)は、正規使用信号を受信した際の放電許可によって供給される電力(電流)を示すグラフ。(b)は、正規使用信号を受信できなかったために、放電許可されなかった場合を示すグラフ。
 本発明の一実施形態に係るバッテリパックおよびこれを備えたバッテリシステムについて、図1~図5(b)を用いて説明すれば以下の通りである。
 <バッテリシステム1の構成>
 本実施形態のバッテリシステム1は、所定の電力消費体(本実施形態では、モビリティ20)に対してのみ電力供給を行うシステムであって、図1に示すように、バッテリパック10と、モビリティ20と、を備えている。
 バッテリパック10は、図1に示すように、電動自動二輪車等のモビリティ(電力消費体)20に3本搭載されている。
 モビリティ20は、シート20aの下の空間に搭載された3本のバッテリパック10から電力を供給されて、後輪(駆動輪)26が回転駆動されることで、走行可能となる。
 また、モビリティ20は、走行や自然放電等によって残容量が少なくなったバッテリパック10を、所定のバッテリパックステーションにおいて、充電済みのバッテリパックと交換しながら使用される、いわゆるバッテリスワップを利用可能である。
 <バッテリパック10の構成>
 本実施形態のバッテリパック10は、モビリティ20に対して電力を供給するために、モビリティ20に対して交換可能な状態で3本搭載されている。そして、バッテリパック10は、図2に示すように、受信部11、信号解析部12、記憶部13、および放電制御部14を有している。
 受信部11は、モビリティ20の送信部22との間において通信可能であって、送信部22から送られてくる正規使用信号を受信する。そして、受信部11は、モビリティ20の所定の位置へバッテリパック10が装着されると、モビリティ20側の送信部22との間で通信可能な状態となる。
 信号解析部12は、受信部11においてモビリティ20側から受信した正規使用信号を解析する。具体的には、信号解析部12は、受信部11において受信した信号が正規使用信号と一致するか否か、あるいは受信部11において正規使用信号を受信したか否か、について解析を行う。
 ここで、信号解析部12では、デジタル電気信号として受信する正規使用信号の波形を受信した信号の波形と比較して、解析が行われる。
 つまり、信号解析部12では、受信部11において受信した信号の波形を、予め記憶部13に保存されているモビリティ20の信号生成部21において生成される正規使用信号の波形と比較する。そして、受信した信号の波形が正規使用信号の波形と一致した場合には、バッテリパック10の本来の用途であるモビリティ20への電力供給であると判定される。
 一方、受信した信号の波形が正規使用信号の波形と一致しない場合には、正規使用信号以外の信号を受信しており、バッテリパック10が本来の用途である所定のモビリティ20以外の電気製品に装着されていることを意味する。よって、この場合には、バッテリパック10の本来の用途であるモビリティ20への利用ではないと判定される。
 また、受信部11において、本来、受信すべき正規使用信号を受信できない場合にも、同様に、バッテリパック10が本来の用途である所定のモビリティ20以外の電気製品に装着されていることを意味する。よって、この場合には、バッテリパック10の本来の用途であるモビリティ20への利用ではないと判定される。
 記憶部13は、本来の用途であるモビリティ20の信号生成部21において生成される正規使用信号の波形を予め保存している。これにより、受信部11において信号を受信すると、信号解析部12が記憶部13から予め記憶された正規使用信号の波形を読み出して、受信した信号の波形と比較することができる。
 放電制御部14は、信号解析部12における解析結果に応じて、接続された電気製品に対して放電許可するか否かを決定する。
 すなわち、放電制御部14は、信号解析部12において受信部11で受信した信号の波形が記憶部13に記憶された正規使用信号の波形と一致するか否かの判定結果に応じて、放電を許可するか否かを決定する。
 具体的には、信号解析部12において、受信した信号の波形が正規使用信号の波形と一致している場合には、バッテリパック10の本来の用途であるモビリティ20への電力供給であると判定される。そして、放電制御部14は、接続された電気製品(図2の場合は、モビリティ20)に対して、電力供給を開始する。
 一方、受信した信号の波形が正規使用信号の波形と一致しないため、バッテリパック10の本来の用途であるモビリティ20への利用ではないと判定された場合には、放電制御部14は、接続された電気製品に対する電力供給を中止する。
 また、受信部11において正規使用信号を受信できないため、バッテリパック10の本来の用途であるモビリティ20への利用ではないと判定された場合にも、同様に、放電制御部14は、接続された電気製品に対する電力供給を中止する。
 なお、正規使用信号の受信の有無による放電許可の可否を決定する処理については、後段において詳述する。
 <モビリティ20の構成>
 モビリティ20は、シート20aの下に搭載された3本のバッテリパック10から電力を供給されて走行する電動自動二輪車であって、図2に示すように、信号生成部21、送信部22、電力入力部23、モータ24、前輪25および後輪(駆動輪)26を有している。
 信号生成部21は、モビリティ20における所定の位置にバッテリパック10が装着されると、正規使用信号を生成する。そして、信号生成部21は、生成した正規使用信号を送信部22へと送る。
 ここで、信号生成部21において生成される正規使用信号とは、バッテリパック10から電力の供給を受けるための条件となる信号であって、所定の波形を有する電気デジタル信号として生成される(図4(a)等参照)。バッテリパック10では、モビリティ20側から正規使用信号を受信したか否かに応じて、放電を許可するか否かを判定する。
 送信部22は、信号生成部21から受信した正規使用信号を、バッテリパック10の受信部11へ送信する。
 電力入力部23は、バッテリパック10側における判定の結果、所定の条件を満たす場合に限り、放電制御部14によってバッテリパック10からの電力の供給を受け付ける。
 モータ24は、バッテリパック10から電力供給を受けて、駆動輪となる後輪26の車軸に対して回転駆動力を伝達する。
 前輪25は、モビリティ20の前部と路面との間に設けられた操舵輪であって、ハンドル20bの向きに連動して向きを変えることで、走行方向を切り替えることができる。
 後輪26は、バッテリパック10が搭載されたモビリティ20の後部と路面との間に設けられた駆動輪であって、モータ24によって回転駆動される。
 <バッテリシステム1における放電許可までのフロー>
 本実施形態のバッテリシステム1では、バッテリパック10とモビリティ20との間において通信を行うことで、バッテリパック10からモビリティ20に対する電力供給(放電)を許可するか否かを判定する。
 具体的には、図3に示すように、ステップS11では、まず、バッテリパック10がモビリティ20における所定の位置へセットされる。
 次に、ステップS12では、モビリティ20側の信号生成部21において、電気デジタル信号(正規使用信号)を生成する。そして、信号生成部21において生成された正規使用信号は、送信部22を介してバッテリパック10側へと送信される。
 次に、ステップS13では、バッテリパック10側の受信部11において、正規使用信号を受信する。
 次に、ステップS14では、信号解析部12において、受信部11において受信した正規使用信号の判定を行う。
 具体的には、信号解析部12は、受信部11において受信した信号が、所定の正規使用信号であるか否かを判定する。あるいは、信号解析部12は、受信部11において、正規使用信号を受信したか否かを判定する。
 なお、正規使用信号の波形と受信した信号の波形とを比較する工程については、後段にて詳述する。
 ここで、受信部11において受信した信号が正規使用信号であるか否かの判定は、バッテリパック10の記憶部13に保存された正規使用信号の波形と、受信した信号の波形とを比較して行われる。
 次に、ステップS15では、ステップS14における判定の結果を踏まえて、信号解析部12が、バッテリパック10の本来の用途であるモビリティ20への使用であるか否かを判定する。
 すなわち、ステップS15では、受信部11において正規使用信号を受信した場合には、信号解析部12は本来の用途であるモビリティ20への使用であると判定し、ステップS17へ進む。
 一方、受信部11において正規使用信号を受信できなかった場合、あるいは正規使用信号とは異なる信号を受信した場合には、信号解析部12は本来の用途であるモビリティ20への使用ではないと判定し、ステップS16へ進む。
 ここで、ステップS16では、ステップS15において、本来の用途であるモビリティ20への使用ではないと判定されているため、放電制御部14が、バッテリパック10から電力の供給(放電)を許可することなく、放電中止を決定する。
 一方、ステップS17では、ステップS15において、本来の用途であるモビリティ20への使用であると判定されているため、放電制御部14は、電力の供給(放電)を許可する。
 次に、ステップS18では、ステップS17における決定を受けて、バッテリパック10からモビリティ20に対する電力供給(放電)を開始する。
 <受信した信号が正規使用信号とは異なるケース>
 本実施形態のバッテリパック10では、図4(a)に示すように、受信部11において正規使用信号を受信した場合には、上述したように、モビリティ20に対する放電が許可され、モビリティ20に対して電力が供給される。
 ここで、図4(a)では、受信部11において受信した信号が正規使用信号であったために、バッテリパック10からの放電が許可された例を示している。
 すなわち、図4(a)では、受信部11において正規使用信号を受信した際に、正規使用信号の波形(実線)と記憶部13に保存されている正規使用信号の波形とが一致するか否かが判定されている。そして、一致すると判定されたため、バッテリパック10からの放電が許可された結果、モビリティ20に対して電力(電流)(点線)が供給されている。
 一方、図4(b)では、受信部11において受信した信号が正規使用信号以外の信号であったために、バッテリパック10からの放電が許可されなかった例を示している。
 すなわち、図4(b)では、受信部11において信号を受信した際に、受信した信号の波形(実線)と記憶部13に保存されている正規使用信号の波形とが一致するか否かが判定されている。そして、ここでは一致しないと判定されたため、バッテリパック10からの放電が許可されなかった結果、モビリティ20に対して電力(電流)(点線)が中止されている。
 これにより、例えば、バッテリパック10が所定のモビリティ20以外の用途へ使用される場合でも、予めバッテリパック10に信号波形等が登録されている正規使用信号を送信してきたモビリティ20以外へ誤って電力が供給されてしまうことを防止できる。
 よって、仮に、受信部11において、何らかの信号を受信した場合でも、この信号の波形が、正規使用信号の波形と一致するか否かに応じて、電力供給の可否判断を実施することができる。
 この結果、バッテリパック10の本来の用途以外への電力供給を防止して、バッテリパックの寿命予測精度の低下等の問題を解消するとともに、バッテリパックの本来の性能を確保することができる。
 <正規使用信号を受信できないケース>
 本実施形態のバッテリシステム1では、図5(a)に示すように、受信部11において正規使用信号を受信した場合には、上述したように、モビリティ20に対する放電が許可され、モビリティ20に対して電力が供給される。
 なお、図5(a)に示すグラフは、図4(a)に示すグラフと同じ内容を示しているため、ここでは説明を省略する。
 一方、図5(b)では、受信部11において正規使用信号を受信しなかったために、バッテリパック10からの放電が許可されなかった例を示している。
 すなわち、図5(b)では、バッテリパック10がモビリティ20へセットされた際に、受信部11において何も信号を受信していないことを示している。よって、ここでは正規使用信号の受信なしと判定されたため、バッテリパック10からの放電が許可されなかった結果、モビリティ20に対して電力(電流)(点線)が中止されている。
 これにより、例えば、バッテリパック10が所定のモビリティ20以外の用途へ使用される場合でも、予めバッテリパック10に信号波形等が登録されている正規使用信号を送信してきたモビリティ20以外へ誤って電力が供給されてしまうことを防止できる。
 よって、仮に、バッテリパック10が所定のモビリティ20以外にセットされた場合でも、受信部11において正規使用信号を受信できないため、容易に電力供給の可否判断を実施することができる。
 この結果、バッテリパック10の本来の用途以外への電力供給を防止して、バッテリパックの寿命予測精度の低下等の問題を解消するとともに、バッテリパックの本来の性能を確保することができる。
 [他の実施形態]
 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
 (A)
 上記実施形態では、モビリティ20側の信号生成部21において、バッテリパック10がモビリティ20における所定の位置へセットされた際に正規使用信号を生成した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
 例えば、信号生成部21において正規使用信号が生成されるのは、例えば、モビリティ20のスタータースイッチ等が操作された際であってもよい。
 この場合でも、モビリティ20の運転者等がスタータースイッチを操作した際に、所定の波形を有する正規使用信号がモビリティ20側からバッテリパック10側へ送信されることで、バッテリパック10からモビリティ20に対して電力供給が開始される。これにより、モビリティ20のモータ24を始動して、走行可能な状態となる。
 一方、バッテリパック10が本来の用途以外に使用される場合には、バッテリパック10は、正規使用信号を受信できない、あるいは正規使用信号とは異なる信号を受信する。よって、この場合には、上記実施形態と同様に、バッテリパック10から本来の用途以外へ電力供給が行われることはない。
 (B)
 上記実施形態では、放電許可の可否を決定する際に受信する正規使用信号として、デジタル信号を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
 例えば、正規使用信号として、アナログ信号を用いてもよい。
 (C)
 上記実施形態では、放電許可の可否を決定する際に受信する正規使用信号として、電気信号を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
 例えば、正規使用信号として、光信号、磁気信号等、他の信号を用いてもよい。
 (D)
 上記実施形態では、電力消費体としての電動自動二輪車(モビリティ20)に、3本のバッテリパック10を搭載した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
 例えば、電力消費体に搭載されるバッテリパックは、1本あるいは2本であってもよいし、4本以上であってもよい。
 また、電力消費体側にバッテリパックの装着部を複数設け、そのうち必要な電気容量分に相当する本数のバッテリパックを装着してもよい。
 また、モビリティ20に搭載された3本のバッテリパック10が、シート20aの下に配置された構成を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、モビリティにおけるバッテリパックの搭載位置はシートの下以外であってもよい。
 (E)
 上記実施形態では、電力消費体(モビリティ20)として電動自動二輪車に対して電力を供給するバッテリパック10を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
 例えば、電動自動二輪車以外にも、電動一輪車、電動自転車、電気自動車(EV)、PHV(Plug-in Hybrid Vehicle)等の他のモビリティ等に電力を供給するためのバッテリパックに対して本発明を適用してもよい。
 あるいは、本発明のバッテリパックから電力が供給される電力消費体としては、モビリティに限らず、交換可能なバッテリによって駆動される他の電気製品であってもよい。
 (F)
 上記実施形態では、無線を介して受信部11において正規使用信号を受信するか否かに応じて、正規使用であるか否かを判定する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
 例えば、バッテリの差し込みによりON/OFFするスイッチの信号を使うことで正規使用であるか否かを判定し、放電許可する手段を用いてもよい。
 本発明のバッテリパックは、本来の用途以外への電力供給を防止することができるという効果を奏することから、交換可能なバッテリによって駆動される各種電気製品等に対して広く適用可能である。
 1   バッテリシステム
10   バッテリパック
11   受信部
12   信号解析部
13   記憶部
14   放電制御部
20   モビリティ(電力消費体、電動自動二輪車)
20a  シート
20b  ハンドル
21   信号生成部
22   送信部
23   電力入力部
24   モータ
25   前輪
26   後輪(駆動輪)
 S   ステップ

Claims (7)

  1.  所定の電力消費体に対して電力供給を行うバッテリパックであって、
     前記電力消費体において生成された正規使用信号を前記電力消費体から受信する受信部と、
     前記受信部において受信した前記正規使用信号の解析を行う信号解析部と、
     前記信号解析部における解析の結果、所定の前記電力消費体から受信した前記正規使用信号であると判定された場合に、前記電力消費体に対する電力供給を許可する放電制御部と、
    を備えているバッテリパック。
  2.  前記放電制御部は、前記信号解析部における解析の結果、前記正規使用信号以外の信号を受信したと判定されると、前記電力消費体に対する電力供給を行わない、
    請求項1に記載のバッテリパック。
  3.  前記放電制御部は、前記信号解析部における解析の結果、前記受信部において前記正規使用信号を受信していないと判定されると、前記電力消費体に対する電力供給を行わない、
    請求項1に記載のバッテリパック。
  4.  前記正規使用信号は、光信号、電気信号、磁気信号のいずれか1つとして生成される、
    請求項1から3のいずれか1項に記載のバッテリパック。
  5.  前記正規使用信号は、デジタル信号またはアナログ信号として生成される、
    請求項1から4のいずれか1項に記載のバッテリパック。
  6.  請求項1から5のいずれか1項に記載のバッテリパックと、
     前記バッテリパックの前記受信部に対して送信される前記正規使用信号を生成する信号生成部と、前記正規使用信号を前記受信部に対して送信する送信部と、を有する電力消費体と、
    を備えたバッテリシステム。
  7.  前記電力消費体は、電動自動二輪車、あるいは電動自転車である、
    請求項6に記載のバッテリシステム。
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