WO2020246023A1 - 二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラム - Google Patents

二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2020246023A1
WO2020246023A1 PCT/JP2019/022732 JP2019022732W WO2020246023A1 WO 2020246023 A1 WO2020246023 A1 WO 2020246023A1 JP 2019022732 W JP2019022732 W JP 2019022732W WO 2020246023 A1 WO2020246023 A1 WO 2020246023A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
secondary battery
amount
deterioration
plan
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/022732
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
義一 西田
Original Assignee
本田技研工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 本田技研工業株式会社 filed Critical 本田技研工業株式会社
Priority to CN201980096446.XA priority Critical patent/CN113826138A/zh
Priority to PCT/JP2019/022732 priority patent/WO2020246023A1/ja
Priority to JP2021524636A priority patent/JP7143519B2/ja
Publication of WO2020246023A1 publication Critical patent/WO2020246023A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q30/00—Commerce
    • G06Q30/02—Marketing; Price estimation or determination; Fundraising
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04—Manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery management device, a management method, and a program.
  • the secondary battery installed in an electric vehicle deteriorates with use.
  • the present invention has been made in consideration of such circumstances, and one of the objects of the present invention is to provide a secondary battery management device, a management method, and a program capable of appropriately supplying a secondary battery. To do.
  • the secondary battery management device, management method, and program according to the present invention have the following configurations.
  • the management device includes an acquisition unit for acquiring the market existence amount of the secondary battery mounted on the electric vehicle and the demand amount of the secondary battery, and the secondary battery. Based on the first calculation unit that calculates the supplyable amount that can be supplied by reusing the secondary battery using the abundance in the market, and the demand amount and the supplyable amount of the secondary battery. It is a secondary battery management device including a second calculation unit for calculating the production amount by reusing the secondary battery.
  • the acquisition unit acquires the abundance of the secondary battery in the market and the demand for the secondary battery for each deterioration state of the secondary battery, and obtains the first degree.
  • the calculation unit calculates the supplyable amount of the secondary battery for each deterioration state of the secondary battery.
  • the first calculation unit is higher in deterioration than the first deteriorated state by using the abundance of the secondary battery in the market in the first deteriorated state.
  • the supplyable amount of the secondary battery in the second deteriorated state is calculated.
  • the acquisition unit uses the information of the warranty plan of the secondary battery provided to the user divided and set according to the range of the performance maintenance guarantee of the secondary battery. Then, the demand amount of the secondary battery is acquired.
  • the acquisition unit predicts and acquires the future demand amount of the secondary battery
  • the first calculation unit calculates the existence amount of the secondary battery in the market. It is used to predict and calculate the supplyable amount of the secondary battery in the future.
  • the computer acquires the existing amount of the secondary battery mounted on the electric vehicle in the market and the demand amount of the secondary battery, and the above-mentioned. Using the abundance in the market of the secondary battery, the supplyable amount that can be supplied by reusing the secondary battery is calculated, and based on the demand amount of the secondary battery and the supplyable amount, the said This is a secondary battery management method that calculates the amount of production by reusing secondary batteries.
  • the program according to one aspect of the present invention causes a computer to acquire the abundance of a secondary battery mounted on an electric vehicle in the market and the demand for the secondary battery, and causes the secondary battery market.
  • the supplyable amount that can be supplied by reusing the secondary battery is calculated by using the abundance amount in the above, and the secondary battery is recharged based on the demand amount of the secondary battery and the supplyable amount. It is a program that lets you calculate the amount of production by use.
  • the secondary battery can be appropriately supplied.
  • the vehicle 10 is assumed to be an electric vehicle, but the vehicle 10 may be a vehicle equipped with a secondary battery for supplying electric power for traveling of the vehicle 10, and may be a hybrid vehicle or a fuel cell vehicle.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a secondary battery management system (hereinafter, management system) 1 according to the embodiment.
  • the management system 1 is a system that plans the production of a battery mounted on a vehicle 10 (hereinafter, referred to as a secondary battery) and manages the production of an electric vehicle.
  • the management system 1 generates, for example, a vehicle manufacturing plan after a specified number of years. In the manufacturing plan, the number of batteries manufactured by reuse and the number of batteries manufactured as new products are obtained for each degree of deterioration of the batteries.
  • the management system 1 includes a plurality of vehicles 10 and a secondary battery management device (hereinafter, management device) 100.
  • the management device 100 makes a manufacturing plan for a new vehicle based on the information transmitted from the plurality of vehicles 10.
  • the vehicle 10 and the management device 100 communicate with each other via the network NW.
  • the network NW includes, for example, the Internet, a WAN (Wide Area Network), a LAN (Local Area Network), a provider device, a wireless base station, and the like.
  • the management device 100 In the manufacturing plan performed by the management device 100, when manufacturing a vehicle, the installed battery 40 is taken out from the vehicle 10, and the taken out battery 40 (FIG. 2) is reused as the battery 40 mounted on the new vehicle 10. Make a plan on the premise of doing so.
  • the management device 100 plans, for example, for a plurality of vehicle types, how many vehicles 10 are to be reused or to be equipped with a new battery 40.
  • the vehicle 10 includes, for example, a motor 12, a drive wheel 14, a braking device 16, a vehicle sensor 20, a PCU (Power Control Unit) 30, a battery 40, a voltage sensor, and a current sensor. , A battery sensor 42 such as a temperature sensor, a charging port 70, and a converter 72.
  • the motor 12 is, for example, a three-phase AC motor.
  • the rotor of the motor 12 is connected to the drive wheels 14.
  • the motor 12 outputs power to the drive wheels 14 using the supplied electric power. Further, the motor 12 generates electricity by using the kinetic energy of the vehicle when the vehicle is decelerated.
  • the brake device 16 includes, for example, a brake caliper, a cylinder that transmits flood pressure to the brake caliper, and an electric motor that generates flood pressure in the cylinder.
  • the brake device 16 may include a mechanism for transmitting the oil pressure generated by the operation of the brake pedal to the cylinder via the master cylinder as a backup.
  • the brake device 16 is not limited to the configuration described above, and may be an electronically controlled hydraulic brake device that transmits the flood pressure of the master cylinder to the cylinder.
  • the vehicle sensor 20 includes an accelerator opening sensor, a vehicle speed sensor, and a brake step amount sensor.
  • the accelerator opening sensor is attached to an accelerator pedal that receives an acceleration instruction from the driver, detects the amount of operation of the accelerator pedal, and outputs the accelerator opening to the control unit 36.
  • the vehicle speed sensor includes, for example, a wheel speed sensor attached to each wheel and a speed calculator, integrates the wheel speeds detected by the wheel speed sensors, calculates the vehicle speed (vehicle speed), and outputs the vehicle speed (vehicle speed) to the control unit 36.
  • the brake step sensor is attached to the brake pedal, detects the operation amount of the brake pedal, and outputs the brake step amount to the control unit 36.
  • the PCU 30 includes, for example, a converter 32, a VCU (Voltage Control Unit) 34, and a control unit 36. It should be noted that the fact that these components are grouped together as the PCU 34 is only an example, and these components may be arranged in a distributed manner.
  • VCU Voltage Control Unit
  • the converter 32 is, for example, an AC-DC converter.
  • the DC side terminal of the converter 32 is connected to the DC link DL.
  • the battery 40 is connected to the DC link DL via the VCU 34.
  • the converter 32 converts the alternating current generated by the motor 12 into direct current and outputs it to the direct current link DL.
  • the VCU34 is, for example, a DC-DC converter.
  • the VCU 34 boosts the power supplied by the battery 40 and outputs it to the DC link DL.
  • the control unit 36 includes, for example, a motor control unit, a brake control unit, and a battery / VCU control unit.
  • the motor control unit, the brake control unit, and the battery / VCU control unit may be replaced with separate control devices such as a motor ECU, a brake ECU, and a battery ECU.
  • the motor control unit controls the motor 12 based on the output of the vehicle sensor 20.
  • the brake control unit controls the brake device 16 based on the output of the vehicle sensor 20.
  • the battery / VCU control unit calculates the SOC (State Of Charge) of the battery 40 based on the output of the battery sensor 42 attached to the battery 40, and outputs the SOC (State Of Charge) to the VCU 34.
  • the VCU 34 raises the voltage of the DC link DL in response to an instruction from the battery / VCU control.
  • the battery 40 is a secondary battery such as a lithium ion battery, for example.
  • the battery 40 stores electric power introduced from the charger 200 outside the vehicle 10 and discharges the electric power for traveling of the vehicle 10.
  • the battery sensor 42 includes, for example, a current sensor, a voltage sensor, and a temperature sensor.
  • the battery sensor 42 detects, for example, the current value, the voltage value, and the temperature of the battery 40.
  • the battery sensor 42 outputs the detected current value, voltage value, temperature, etc. to the control unit 36 and the communication device 50.
  • the communication device 50 includes a wireless module for connecting a cellular network or a Wi-Fi network.
  • the communication device 50 transmits battery usage status information such as a current value, a voltage value, and a temperature output from the battery sensor 42 to the management device 100 via the network NW shown in FIG.
  • the charging port 70 is provided toward the outside of the vehicle body of the vehicle 10.
  • the charging port 70 is connected to the charger 200 via the charging cable 220.
  • the charging cable 220 includes a first plug 222 and a second plug 224.
  • the first plug 222 is connected to the charger 200, and the second plug 224 is connected to the charging port 70.
  • the electricity supplied from the charger 200 is supplied to the charging port 70 via the charging cable 220.
  • the charging cable 220 includes a signal cable attached to the power cable.
  • the signal cable mediates communication between the vehicle 10 and the charger 200. Therefore, each of the first plug 222 and the second plug 224 is provided with a power connector and a signal connector.
  • the converter 72 is provided between the charging port 70 and the battery 40.
  • the converter 72 converts a current introduced from the charger 200 via the charging port 70, for example, an alternating current into a direct current.
  • the converter 72 outputs the converted direct current to the battery 40.
  • the management device 100 shown in FIG. 1 includes, for example, a deterioration state derivation unit 110, an acquisition unit 120, a first calculation unit 130, a second calculation unit 140, a storage unit 150, and an output device 180.
  • the deterioration state derivation unit 110, acquisition unit 120, first calculation unit 130, and second calculation unit 140 are realized by, for example, a hardware processor such as a CPU (Central Processing Unit) executing a program (software). Some or all of these components are hardware such as LSI (Large Scale Integration), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field-Programmable Gate Array), GPU (Graphics Processing Unit), etc.
  • the program may be realized by (including circuits), or it may be realized by the cooperation of software and hardware.
  • the program may be stored in advance in a storage device (non-transient storage medium) such as an HDD (Hard Disk Drive) or flash memory, or a removable storage medium (non-transient) such as a DVD or CD-ROM. It is stored in a sexual storage medium), and may be installed by attaching the storage medium to a drive device.
  • the storage unit 150 is realized by the storage device described above.
  • the deterioration state derivation unit 110 receives and acquires usage status information such as the current value, voltage value, and temperature of the battery 40 transmitted from each of the plurality of vehicles 10.
  • the deterioration state derivation unit 110 derives information indicating the deterioration state of the battery 40 mounted on each vehicle 10 based on the acquired usage status information.
  • the deterioration state derivation unit 110 performs machine learning using information such as current value, voltage value, temperature, and lifetime elapsed time included in usage status information transmitted from a plurality of vehicles 10 at any time as learning data.
  • the deterioration state derivation unit 110 indicates, for example, the degree of deterioration indicating the deterioration state of the current battery 40 and the degree of deterioration of the battery 40 several years later when the current value, voltage value, temperature, and lifetime elapsed time of the battery 40 are input.
  • a model is generated so as to output the predicted deterioration degree that predicts the deterioration state.
  • the deterioration state derivation unit 110 inputs the current value, voltage value, temperature, and lifetime elapsed time of the battery 40 into the generated model, and uses the result of machine learning as information indicating the deterioration state of the current battery 40.
  • the degree of deterioration and the deterioration state of the battery 40 after several years are obtained and derived based on the predicted degree of deterioration.
  • the number of years for predicting the degree of deterioration of the battery 40 after several years is 3 years, 5 years, and 10 years.
  • the number of years for predicting the degree of deterioration of the battery 40 may be a number of years other than these years, and the degree of deterioration of the battery 40 may be predicted on a monthly or daily basis.
  • the degree of deterioration of the battery 40 is, for example, the ratio of the fully charged capacity reduced from the fully charged capacity when new to the fully charged capacity when new.
  • the lifetime elapsed time of the battery 40 is, for example, the time elapsed since the measurement was started when the usage status information was first transmitted by the battery 40.
  • the deterioration state derivation unit 110 collectively stores the decommissioning degree and the predicted deterioration degree of the derived battery 40 as the deterioration state data 151 in the storage unit 150.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of deterioration state data 151.
  • the deterioration state data 151 is data including a battery ID for each battery 40, a degree of deterioration, a lifetime elapsed time, and a predicted degree of deterioration of the battery 40 after several years.
  • the deterioration state data is derived by deriving the deterioration degree of the battery 40 mounted on the vehicle 10, the elapsed life time, and the predicted deterioration degree of the battery 40 several years later. Update 151.
  • the acquisition unit 120 acquires the current abundance of the battery 40 in the market by using the deterioration state data 151 updated by the deterioration state derivation unit 110.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of battery abundance data 152.
  • the acquisition unit 120 sets the battery 40 in the market in a range in which the battery performance exceeds 90% and is 100% or less (the degree of deterioration of the battery 40 is 0% or more and less than 10%, hereinafter, the first 1 deterioration level Lv1), battery performance in the range of more than 80% and 90% or less (range in which the degree of deterioration of the battery 40 is 10% or more and less than 20%, hereinafter, the second deterioration level Lv2), battery performance is 60%.
  • the acquisition unit 120 acquires the current abundance by referring to the deterioration state data 151 and counting the amount (number) of the batteries 40 whose deterioration degree is included in these ranges.
  • the acquisition unit 120 predicts and acquires the demand amount of the battery 40 in the future period (hereinafter referred to as the planning target period) that is the target when the manufacturing plan is generated.
  • the acquisition unit 120 uses the number of subscribers of the performance maintenance plan (hereinafter referred to as the maintenance plan) of the battery 40 provided to the user, for example, in the plan target time according to the subscribers of the maintenance plan in the plan target time.
  • the demand amount of the battery 40 is predicted and acquired.
  • the acquisition unit 120 reads out the number of subscribers of each plan in the maintenance plan stored in the storage unit 150, predicts an increase or decrease in the number of subscribers of each plan until the planning target time, and demands the battery 40. Predict.
  • the acquisition unit 120 may use the predicted number of maintenance plan subscribers at the planning target time as the demand amount of the battery 40 as it is.
  • the market for the battery 40 is, for example, the market for the battery 40 mounted on the vehicle 10 owned by a user (hereinafter referred to as a subscriber) who subscribes to the maintenance plan.
  • the maintenance plan is a plan that guarantees the performance of the battery 40 mounted on the vehicle 10 owned by the user, and is provided from the provider of the maintenance plan to the user who owns the vehicle 10.
  • the provider of the maintenance plan repairs or replaces the battery 40 to maintain the performance guaranteed for the battery 40.
  • the maintenance plan provider charges the user an amount according to the plan as a guarantee for maintaining the performance of the battery 40.
  • the outline of the maintenance plan will be described below.
  • the battery 40 deteriorates with use, and the performance of the battery 40 deteriorates with the passage of time.
  • the performance of the battery 40 is evaluated as, for example, a value obtained by subtracting the degree of deterioration of the battery 40 from a value of 100%.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the progress of deterioration of the battery 40. As shown in FIG. 5, the performance of the new battery 40 is 100% (the degree of deterioration is 0%), but the battery 40 gradually deteriorates with the passage of time and the use of the battery 40. In the example shown in FIG. 5, the performance of the battery 40 is reduced to about 60% (deterioration degree is about 40%).
  • a plurality of guarantee plans are prepared separately for each range of performance maintenance guarantee.
  • the first plan is, for example, a plan for maintaining the performance of the battery 40 exceeding 90% and 100% or less.
  • the first plan includes a special plan and a regular plan.
  • the special plan is a plan in which the battery 40 can be upgraded if it is upgraded.
  • the regular plan is a plan that cannot receive such an upgrade within the plan.
  • the second plan is, for example, a plan for maintaining the performance of the battery 40 exceeding 80% and 90% or less.
  • the third plan is, for example, a plan for maintaining the performance of the battery 40 exceeding 60% and 80% or less.
  • the subscriber subscribes to one of the plans from the first plan to the third plan by paying the cost according to the plan.
  • the first plan is higher than the second plan, and the second plan is higher than the third plan.
  • special plans are more expensive than non-special plans.
  • the storage unit 150 stores information on these maintenance plans shown in FIG. 6 and the number of subscribers who subscribe to each plan.
  • the first calculation unit 130 predicts and calculates the supplyable amount of the battery 40 by using the existing amount of the battery 40 in the market acquired by the acquisition unit 120.
  • the supplyable amount of the battery 40 is the number of batteries 40 that can be supplied by reusing the battery 40.
  • the first calculation unit 130 predicts and calculates the supplyable amount of the battery 40 for each battery performance (each degree of deterioration).
  • the first calculation unit 130 uses, for example, the abundance of the battery 40 in the first deteriorated state to predict the supplyable amount of the battery 40 in the second deteriorated state, which has deteriorated more than the first deteriorated state. calculate,
  • the first calculation unit 130 determines the supplyable amount of the battery 40 to be predicted based on the current battery abundance of the battery 40 whose deterioration level is equal to or lower than the deterioration level of the battery 40 to be predicted. Predict. For example, the first calculation unit 130 predicts and calculates the supplyable amount of the battery 40 three years after the first deterioration level Lv1 based on the current number of batteries 40 of the first deterioration level Lv1.
  • the first calculation unit 130 sets the supplyable amount of the battery 40 three years after the first deterioration level Lv1 to a predetermined ratio of the number of the current batteries 40 of the first deterioration level Lv1, for example, 30%. Is uniformly predicted and calculated.
  • the first calculation unit 130 calculates the supplyable amount of the battery 40 of the second deterioration level Lv2 after three years based on the current number of batteries of the first deterioration level Lv1 and the second deterioration level Lv2. For example, the first calculation unit 130 sets the supplyable amount of the battery 40 after 3 years of the second deterioration level Lv2 to a predetermined ratio of the number of batteries 40 of the current first deterioration level Lv1, for example, 65%. And, it is uniformly predicted and calculated as a predetermined ratio of the number of batteries 40 of the current second deterioration level Lv2, for example, a number corresponding to 30%.
  • the first calculation unit 130 calculates the supplyable amount of the battery 40 three years after the third deterioration level Lv3 based on the current number of batteries of the first deterioration level Lv1 to the third deterioration level Lv3.
  • the battery 40 having reached the fourth deterioration level Lv4 is used for other purposes different from the battery mounted on the vehicle 10, for example, as a battery for a stationary capacitor or a battery for a small robot.
  • the supplyable amount of the battery 40 may be predicted by other methods.
  • the supplyable amount of the battery 40 may be predicted based on the aggregation using the predicted deterioration degree included in the deterioration state data 151.
  • the first calculation unit 130 sorts the batteries 40 according to the predicted deterioration degree after 3 years in the deterioration state data 151, and divides the predicted deterioration degree after 3 years in the market of the battery 40 by the predicted deterioration degree of the battery 40. Count and calculate.
  • the first calculation unit 130 calculates the predicted deterioration degree after 5 years and the predicted deterioration degree after 10 years separately for each predicted deterioration degree of the battery 40 by the same procedure as the predicted deterioration degree after 3 years.
  • the deterioration state data 151 includes the predicted deterioration degree. It does not have to be.
  • the supplyable amount of the battery 40 for example, the deterioration degree of the battery 40 in the period from the deterioration degree of the current battery 40 to the planning target time is estimated, and the supplyable amount of the battery 40 is predicted based on the estimation result. You may. Alternatively, the supplyable amount of the battery 40 may be predicted by machine learning using the usage status information of the battery 40, the degree of deterioration, and the like as learning data.
  • the second calculation unit 140 calculates the production amount by reusing the battery 40 based on the demand amount of the battery 40 acquired by the acquisition unit 120 and the supplyable amount of the battery 40 calculated by the first calculation unit 130. To do. For example, the second calculation unit 140 compares the demand amount of the battery 40 with the supplyable amount of the battery 40. As a result, when the demand amount of the battery 40 is equal to or less than the battery supplyable amount, the demand amount of the battery 40 is calculated as the production amount by reusing the battery 40. Further, when the demand amount of the battery 40 is larger than the battery supplyable amount, the supplyable amount of the battery 40 is calculated as the production amount by reusing the battery 40.
  • the output device 180 includes, for example, a display device for displaying an image, a speaker for outputting audio, a printer for issuing printed matter, and the like.
  • the output device 180 outputs the result of the production plan generated by the second calculation unit 140 by using images, sounds, printed matter, and the like.
  • the output device 180 may, for example, output manufacturing plan information in the management device 100, or output to another device using a communication device, for example, a server provided in a manufacturing factory for a new vehicle. Good.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the processing executed by the management device 100.
  • the flowchart shown in FIG. 7 is executed every time the battery usage status information transmitted by the vehicle 10 is received.
  • the deterioration state derivation unit 110 in the management device 100 first determines whether or not the usage status information of the batteries 40 transmitted by the plurality of vehicles 10 has been received and acquired (step S101).
  • the deterioration status derivation unit 110 reads the deterioration status data 151 stored in the storage unit 150, and based on the acquired usage status information of the battery 40, the deterioration of the battery 40 Information indicating the state is derived, and the deterioration state data 151 is updated (step S103).
  • step S105 the acquisition unit 120 updates the battery abundance data 152 using the deterioration state data 151 (step S105), and the management device 100 ends the process shown in FIG. 7. If it is determined in step S101 that the battery usage status information has not been received, the management device 100 ends the process shown in FIG. 7 as it is.
  • the first calculation unit 130 determines whether or not the execution start information has been acquired (step S121).
  • the execution start information is, for example, input to an input device (not shown) by an operator, and is output to the first calculation unit 130 in response to the input of the input start information.
  • the execution start information may be output to the first calculation unit 130 in a timely manner by using a timer or the like.
  • the first calculation unit 130 calculates the battery supply capacity at the planning target time for the batteries 40 of the first deterioration level Lv1 to the third deterioration level Lv3 (step S123).
  • the target period for planning is, for example, 3 years or 5 years after the operator inputs an input device (not shown).
  • the second calculation unit 140 generates a battery manufacturing plan based on the demand amount of the battery 40 acquired by the acquisition unit 120 and the supplyable amount of the battery 40 calculated by the first calculation unit 130 (). Step S125). A battery manufacturing plan is generated for each level of battery deterioration. After that, the management device 100 ends the process shown in FIG. 7. Even if it is determined in step S121 that the execution start information has not been acquired, the management device 100 ends the process shown in FIG. Subsequently, the procedure for generating the battery manufacturing plan will be described with reference to FIG.
  • the second calculation unit 140 sets the demand amount according to the number of subscribers of the third plan at the planning target time (hereinafter, the demand amount according to the number of subscribers of the Nth plan” to the “Nth plan demand”.
  • the amount (referred to as “amount") is the supplyable amount of the battery 40 having the deterioration level of the third deterioration level Lv3 (hereinafter, the "supplyable amount of the battery 40 having the deterioration level of the Mth deterioration level LvM" is the "supplyable amount of the M deterioration level”. It is determined whether or not it is less than or equal to (step S151).
  • the second calculation unit 140 calculates the production amount by reusing the battery 40 of the third deterioration level Lv3 as the demand amount of the third plan. (Step S153). In this case, a battery 40 having a third deterioration level, which is a surplus that is not manufactured by reuse, is generated. The surplus battery 40 may be stored for the next production plan. In the following steps, the handling of the surplus battery 40 may be the same.
  • the second calculation unit 140 refers to the supplyable amount of the first deterioration level and the supplyable amount of the second deterioration level, and makes the third deterioration.
  • the level production amount is calculated (step S155). For example, when the demand amount of the third plan is equal to or less than the sum of the supplyable amount of the second deterioration level and the supplyable amount of the third deterioration level, the production amount of the third deterioration level is set to the supplyable amount of the third deterioration level.
  • the second deterioration level production amount is set as the value obtained by subtracting the third deterioration level supplyable amount from the third plan demand amount, and the second deterioration level battery 40 is supplied to some of the subscribers in the third demand plan. To do.
  • the cost of supplying the battery 40 of the second deterioration level may be higher than the cost of supplying the battery 40 of the third deterioration level.
  • the second calculation unit 140 determines whether or not the demand amount of the second plan at the planning target time is equal to or less than the supplyable amount of the second deterioration level (step S157). When it is determined that the demand amount of the second plan is equal to or less than the supplyable amount of the second deterioration level, the second calculation unit 140 calculates the production amount by reusing the battery 40 of the second deterioration level Lv2 as the demand amount of the second plan. (Step S159). When it is determined that the demand amount of the third plan is not equal to or less than the supplyable amount of the second deterioration level, the second calculation unit 140 calculates the second deterioration level production amount with reference to the supplyable amount of the first deterioration level (step). S161).
  • the second calculation unit 140 determines whether or not the demand amount of the first plan at the planning target time is equal to or less than the supplyable amount of the first deterioration level (step S163).
  • the second calculation unit 140 calculates the production amount by reusing the battery 40 of the first deterioration level Lv1 as the demand amount of the first plan. (Step S165). In this way, the management device 100 ends the process shown in FIG.
  • the second calculation unit 140 sets the production amount by reusing the battery 40 of the first deterioration level Lv1 as the supplyable amount of the first deterioration level. Calculate (step S167). In this case, since the supplyable amount of the first deterioration level is less than the demand amount of the first plan, it is necessary to add a further battery 40. Therefore, the second calculation unit 140 plans to manufacture a new battery 40 that is less than the demand amount of the first plan. The second calculation unit 140 calculates the amount obtained by subtracting the first deterioration level supplyable amount from the first plan demand amount as the production amount of a new battery (step S169). In this way, the management device 100 ends the process shown in FIG.
  • step S151 the second calculation unit 140 determines that the demand amount of the third plan is not equal to or less than the supplyable amount of the third deterioration level, and the demand amount of the second plan is not equal to or less than the supplyable amount of the second deterioration level. 2 It is rare for the calculation unit 140 to make a judgment.
  • the demand amount of the first plan is equal to or less than the supplyable amount of the first deterioration level in step S163. It is rare for the second calculation unit 140 to determine that. Therefore, in order to supplement the demand for the first plan, a new battery 40 is often manufactured.
  • the management device 100 calculates the supplyable amount of the battery 40 that can be supplied by reusing the secondary battery by using the abundance amount of the battery 40 that is reused, and the demand amount of the secondary battery. And the supplyable amount of the battery are used to calculate the production amount by reusing the battery 40. Therefore, it is possible to determine whether to use another battery mounted on another vehicle or the like or a newly manufactured new battery as the battery to be provided to the vehicle 10. Therefore, the battery can be supplied appropriately. Further, since the battery 40 is expensive, it is desired to avoid unnecessary manufacturing, but since the battery can be appropriately supplied, it is possible to prevent the expensive battery from being manufactured unnecessarily.
  • the management device 100 calculates the supplyable amount of the battery in the deteriorated state, which is more deteriorated than the battery 40 before the reuse. Therefore, since the reuse destination is determined according to the deteriorated state of the battery 40, the battery 40 can be reused efficiently. In addition, the management device 100 calculates the future demand amount and supplyable amount of the battery 40.
  • the management device 100 calculates and acquires the supplyable amount of the secondary battery for each deterioration state of the battery 40. Therefore, it is possible to appropriately supply a battery in a deteriorated state that meets the needs of the user. Furthermore, the future supply of secondary batteries can be appropriately predicted.
  • the secondary battery management device of the present invention includes an acquisition unit that acquires the amount of the secondary battery mounted on the electric vehicle in the market and the amount of demand for the secondary battery, and the amount of the secondary battery in the market.
  • the first calculation unit that calculates the supplyable amount that can be supplied by reusing the secondary battery, and the secondary battery based on the demand amount and the supplyable amount of the secondary battery. It is provided with a second calculation unit for calculating the production amount by reusing the above.
  • the secondary battery management device of the present invention is particularly useful when the secondary battery can be appropriately supplied.

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

二次電池の管理装置は、電動車両に搭載される二次電池の市場における存在量、及び前記二次電池の需要量を取得する取得部と、前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記二次電池を再利用することによって供給可能となる供給可能量を算出する第１算出部と、前記二次電池の需要量及び前記供給可能量に基づいて、前記二次電池の再利用による製造量を算出する第２算出部と、を備える。

Description

二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラム
　本発明は、二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラムに関する。
　電気自動車に搭載される二次電池は、使用によって劣化が進行する。従来、電気自動車に搭載された二次電池の延命のために、劣化度合いがよい状態の二次電池を車両に組み合わせる技術がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１３－７７０５４号公報
　電気自動車のユーザは、例えば１回の充電で長距離の走行を求める者もあれば、短距離で十分と考える者もあり、二次電池の性能に対する需要はさまざまである。このため、上記特許文献に開示された技術のように、二次電池と車両の組み合わせを行うとしても、車両に二次電池を適切に供給することは難しい。
　本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、二次電池を適切に供給することができる二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラムを提供することを目的の一つとする。
　この発明に係る二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラムは、以下の構成を採用した。
　（１）：この発明の一態様に係る管理装置は、電動車両に搭載される二次電池の市場における存在量、及び前記二次電池の需要量を取得する取得部と、前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記二次電池を再利用することによって供給可能となる供給可能量を算出する第１算出部と、前記二次電池の需要量及び前記供給可能量に基づいて、前記二次電池の再利用による製造量を算出する第２算出部と、を備える二次電池の管理装置である。
　（２）：上記（１）の態様において、前記取得部は、前記二次電池の市場における存在量及び前記二次電池の需要量を、前記二次電池の劣化状態ごとに取得し、前記第１算出部は、前記二次電池の供給可能量を、前記二次電池の劣化状態ごとに算出する、ものである。
　（３）：上記（２）の態様において、前記第１算出部は、第１の劣化状態の前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記第１の劣化状態より劣化が進んだ高い第２の劣化状態の前記二次電池の供給可能量を算出する、ものである。
　（４）：上記（２）の態様において、前記取得部は、前記二次電池の性能維持保証の範囲ごとに区分けされて設定されたユーザに提供する前記二次電池の保証計画の情報を用いて、前記二次電池の需要量を取得する、ものである。
　（５）：上記（１）の態様において、前記取得部は、将来の前記二次電池の需要量を予測して取得し、前記第１算出部は、前記二次電池の市場における存在量を用いて、将来の前記二次電池の供給可能量を予測して算出する、ものである。
　（６）：この発明の一態様に係る二次電池の管理方法は、コンピュータが、電動車両に搭載される二次電池の市場における存在量、及び前記二次電池の需要量を取得し、前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記二次電池を再利用することによって供給可能となる供給可能量を算出し、前記二次電池の需要量及び前記供給可能量に基づいて、前記二次電池の再利用による製造量を算出する、二次電池の管理方法である。
　（７）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、電動車両に搭載される二次電池の市場における存在量、及び前記二次電池の需要量を取得させ、前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記二次電池を再利用することによって供給可能となる供給可能量を算出させ、前記二次電池の需要量及び前記供給可能量に基づいて、前記二次電池の再利用による製造量を算出させる、プログラムである。
　（１）～（７）によれば、二次電池を適切に供給することができる。
　（２）（４）によれば、ユーザのニーズに合わせた劣化状態の二次電池を適切に供給することができる。
　（３）によれば、効率的に二次電池を再利用することができる。
　（５）によれば、将来の二次電池の供給量を適切に予測することができる。
実施形態に係る管理システム１の構成例を示す図である。 車両１０の構成の一例を示す図である。 劣化状態データ１５１の一例を示す図である。 バッテリ存在量データ１５２の一例を示す図である。 バッテリ４０の劣化の進行の一例を示す図である。 維持管理プランの一例を示す図である。 センターサーバ１００により実行される処理の一例を示すフローチャートである。 センターサーバ１００により実行される処理の一例を示すフローチャートである。 センターサーバ１００により実行される処理の一例を示すフローチャートである。
　以下、図面を参照し、本発明の二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラムの実施形態について説明する。以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。車両１０は電気自動車であるものとするが、車両１０は車両１０の走行用の電力を供給する二次電池を搭載した車両であればよく、ハイブリッド自動車や燃料電池車両であってもよい。
　[全体構成]
　図１は、実施形態に係る二次電池の管理システム（以下、管理システム）１の構成例を示す図である。管理システム１は、車両１０に搭載されるバッテリ（以下、二次電池と同義であるものとする）の製造計画を行い、電動車両の製造を管理するシステムである。管理システム１は、例えば、規定した数年後の車両の製造計画を生成する。製造計画では、再利用によって製造されるバッテリの数と、新品として製造されるバッテリの数とを、バッテリの劣化度ごとに求める。
　図１に示すように、管理システム１は、複数の車両１０と、二次電池の管理装置（以下、管理装置）１００と、を備える。管理装置１００は、複数の車両１０から送信された情報に基づいて、新車の車両の製造計画を行う。車両１０と管理装置１００とは、ネットワークＮＷを介して通信する。ネットワークＮＷは、例えば、インターネット、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、プロバイダ装置、無線基地局などを含む。
　管理装置１００が行う製造計画では、車両を製造する際に、搭載済のバッテリ４０を車両１０から取り出して、取り出したバッテリ４０（図２）を新車の車両１０に搭載されるバッテリ４０として再利用することを前提とした計画を行う。管理装置１００は、例えば、複数の車種の車両について、何台の車両１０に再利用または新品のバッテリ４０を搭載するかについての計画を行う。
　[車両１０]
　図２に示すように、車両１０は、例えば、モータ１２と、駆動輪１４と、ブレーキ装置１６と、車両センサ２０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）３０と、バッテリ４０と、電圧センサ、電流センサ、温度センサなどのバッテリセンサ４２と、充電口７０と、コンバータ７２と、を備える。
　モータ１２は、例えば、三相交流電動機である。モータ１２のロータは、駆動輪１４に連結される。モータ１２は、供給される電力を用いて動力を駆動輪１４に出力する。また、モータ１２は、車両の減速時に車両の運動エネルギーを用いて発電する。
　ブレーキ装置１６は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、を備える。ブレーキ装置１６は、ブレーキペダルの操作によって発生した油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置１６は、上記説明した構成に限らず、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
　車両センサ２０は、アクセル開度センサと、車速センサと、ブレーキ踏量センサと、を備える。アクセル開度センサは、運転者による加速指示を受け付けるアクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作量を検出し、アクセル開度として制御部３６に出力する。車速センサは、例えば、各車輪に取り付けられた車輪速センサと速度計算機とを備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して車両の速度（車速）を算出し、制御部３６に出力する。ブレーキ踏量センサは、ブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキ踏量として制御部３６に出力する。
　ＰＣＵ３０は、例えば、変換器３２と、ＶＣＵ（Voltage Control Unit）３４と、制御部３６と、を備える。なお、これらの構成要素をＰＣＵ３４として一まとまりの構成としたのは、あくまで一例であり、これらの構成要素は分散的に配置されても構わない。
　変換器３２は、例えば、ＡＣ－ＤＣ変換器である。変換器３２の直流側端子は、直流リンクＤＬに接続されている。直流リンクＤＬには、ＶＣＵ３４を介してバッテリ４０が接続されている。変換器３２は、モータ１２により発電された交流を直流に変換して直流リンクＤＬに出力する。
　ＶＣＵ３４は、例えば、ＤＣ―ＤＣコンバータである。ＶＣＵ３４は、バッテリ４０により供給される電力を昇圧して直流リンクＤＬに出力する。
　制御部３６は、例えば、モータ制御部と、ブレーキ制御部と、バッテリ・ＶＣＵ制御部と、を備える。モータ制御部、ブレーキ制御部、及びバッテリ・ＶＣＵ制御部は、それぞれ別体の制御装置、例えば、モータＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、バッテリＥＣＵといった制御装置に置き換えられてもよい。
　モータ制御部は、車両センサ２０の出力に基づいて、モータ１２を制御する。ブレーキ制御部は、車両センサ２０の出力に基づいて、ブレーキ装置１６を制御する。バッテリ・ＶＣＵ制御部は、バッテリ４０に取り付けられたバッテリセンサ４２の出力に基づいて、バッテリ４０のＳＯＣ（State Of Charge）を算出し、ＶＣＵ３４に出力する。ＶＣＵ３４は、バッテリ・ＶＣＵ制御による指示に応じて、直流リンクＤＬの電圧を上昇させる。
　バッテリ４０は、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池である。バッテリ４０には、車両１０の外部の充電器２００から導入される電力を蓄え、車両１０の走行のための放電を行う。バッテリセンサ４２は、例えば、電流センサ、電圧センサ、温度センサを備える。バッテリセンサ４２は、例えば、バッテリ４０の電流値、電圧値、温度を検出する。バッテリセンサ４２は、検出した電流値、電圧値、温度等を制御部３６及び通信装置５０に出力する。
　通信装置５０は、セルラー網やＷｉ－Ｆｉ網を接続するための無線モジュールを含む。通信装置５０は、バッテリセンサ４２から出力される電流値、電圧値、温度などのバッテリ使用状況情報を、図１に示すネットワークＮＷを介して、管理装置１００に送信する。
　充電口７０は、車両１０の車体外部に向けて設けられている。充電口７０は、充電ケーブル２２０を介して充電器２００に接続される。充電ケーブル２２０は、第１プラグ２２２と第２プラグ２２４を備える。第１プラグ２２２は、充電器２００に接続され、第２プラグ２２４は、充電口７０に接続される。充電器２００から供給される電気は、充電ケーブル２２０を介して充電口７０に供給される。
　また、充電ケーブル２２０は、電力ケーブルに付設された信号ケーブルを含む。信号ケーブルは、車両１０と充電器２００の間の通信を仲介する。したがって、第１プラグ２２２と第２プラグ２２４のそれぞれには、電力コネクタと信号コネクタが設けられている。
　コンバータ７２は、充電口７０とバッテリ４０の間に設けられる。コンバータ７２は、充電口７０を介して充電器２００から導入される電流、例えば交流電流を直流電流に変換する。コンバータ７２は、変換した直流電流をバッテリ４０に対して出力する。
　[管理装置１００]
　図１に示す管理装置１００は、例えば、劣化状態導出部１１０と、取得部１２０と、第１算出部１３０と、第２算出部１４０と、記憶部１５０と、出力装置１８０と、を備える。劣化状態導出部１１０、取得部１２０、第１算出部１３０および第２算出部１４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性記憶媒体）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体（非一過性記憶媒体）に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。記憶部１５０は、前述した記憶装置により実現される。
　劣化状態導出部１１０は、複数の車両１０からそれぞれ送信されるバッテリ４０の電流値、電圧値、温度などの使用状況情報を受信して取得する。劣化状態導出部１１０は、取得した使用状況情報に基づいて、それぞれの車両１０に搭載されたバッテリ４０の劣化状態を示す情報を導出する。
　劣化状態導出部１１０は、例えば、複数の車両１０から随時送信される使用状況情報に含まれる電流値、電圧値、温度、生涯経過時間などの情報を学習データとした機械学習を行う。劣化状態導出部１１０は、例えば、バッテリ４０の電流値、電圧値、温度、及び生涯経過時間が入力されたときに、現在のバッテリ４０の劣化状態を示す劣化度及び数年後のバッテリ４０の劣化状態を予測した予測劣化度を出力するようにモデルを生成する。
　劣化状態導出部１１０は、生成したモデルにバッテリ４０の電流値、電圧値、温度、生涯経過時間を入力し、機械学習の結果を利用して、現在のバッテリ４０の劣化状態を示す情報として、劣化度及び数年後のバッテリ４０の劣化状態を予測した予測劣化度で求めて導出する。数年後のバッテリ４０の劣化度を予測する年数は、３年後、５年後、及び１０年後とされている。バッテリ４０の劣化度を予測する年数は、これらの年数以外の年数でもよく、バッテリ４０の劣化度は、月単位や日単位等で予測してもよい。バッテリ４０の劣化度は、例えば、新品時の満充電容量から低下した満充電容量の新品時の満充電容量に対する比率である。
　バッテリ４０の生涯経過時間は、例えば、バッテリ４０により初めて使用状況情報が送信されたときから計測を開始して経過した時間である。劣化状態導出部１１０は、導出したバッテリ４０の劣化度及び予測劣化度を劣化状態データ１５１としてまとめて記憶部１５０に格納する。
　図３は、劣化状態データ１５１の一例を示す図である。図３に示すように、劣化状態データ１５１は、バッテリ４０ごとのバッテリＩＤ、劣化度、生涯経過時間、及び数年後のバッテリ４０の予測劣化度を含むデータである。劣化状態導出部１１０は、使用状況情報を受信するごとに、車両１０に搭載されたバッテリ４０の劣化度、生涯経過時間、及び数年後のバッテリ４０の予測劣化度を導出し、劣化状態データ１５１を更新する。
　取得部１２０は、劣化状態導出部１１０により更新された劣化状態データ１５１を用いて、バッテリ４０の市場における現在の存在量を取得する。図４は、バッテリ存在量データ１５２の一例を示す図である。図４に示すように、取得部１２０は、市場におけるバッテリ４０を、バッテリ性能が９０％を超えて１００％以下の範囲（バッテリ４０の劣化度が０％以上１０％未満の範囲、以下、第１劣化レベルＬｖ１）、バッテリ性能が８０％を超えて９０％以下の範囲（バッテリ４０の劣化度が１０％以上２０％未満の範囲、以下、第２劣化レベルＬｖ２）、バッテリ性能が６０％を超えて８０％以下の範囲（バッテリ４０の劣化度が２０％以上４０％未満の範囲、以下、第３劣化レベルＬｖ３）、バッテリ性能が６０％以下の範囲（バッテリ４０の劣化度が４０％以上の範囲、以下、第４劣化レベルＬｖ４）にそれぞれ仕分ける。取得部１２０は、劣化状態データ１５１を参照し、劣化度がこれらの範囲に含まれるバッテリ４０の量（数）を計数することによって現在の存在量を取得する。
　取得部１２０は、製造計画を生成する際の対象となる将来の時期（以下、計画対象時期）におけるバッテリ４０の需要量を予測して取得する。取得部１２０は、ユーザに提供されるバッテリ４０の性能維持管理プラン（以下、維持管理プラン）の加入者数を用いて、例えば計画対象時期における維持管理プランの加入者に応じて計画対象時期におけるバッテリ４０の需要量を予測して取得する。取得部１２０は、例えば、記憶部１５０に記憶された維持管理プランにおける各プランの加入者数を読み出し、計画対象時期までの各プランの加入者数の増減を予測して、バッテリ４０の需要量を予測する。取得部１２０は、計画対象時期における維持管理プランの加入者の予測数をそのままバッテリ４０の需要量としてもよい。
　バッテリ４０の市場は、例えば、維持管理プランに加入するユーザ（以下、加入者）が所有する車両１０に搭載されたバッテリ４０の市場である。維持管理プランは、ユーザが所有する車両１０に搭載されたバッテリ４０の性能を保証するプランであり、維持管理プランの提供者から、車両１０を所有するユーザに提供される。維持管理プランにより保証される性能をバッテリ４０が満たさなくなった場合には、維持管理プランの提供者は、そのバッテリ４０の修理または交換を行い、バッテリ４０に対して保証する性能を維持させる。維持管理プランの提供者は、バッテリ４０の性能を維持するための保証として、プランに応じた金額をユーザに課金する。以下に、維持管理プランの概要を説明する。
　バッテリ４０は、使用により劣化状態が進み、バッテリ４０の性能は、時間の経過に伴って低下する。バッテリ４０の性能は、例えば、１００％の数値からバッテリ４０の劣化度を減算した値として評価される。図５は、バッテリ４０の劣化の進行の一例を示す図である。図５に示すように、新品のバッテリ４０の性能は１００％（劣化度は０％）であるところ、時間の経過及びバッテリ４０の使用に伴い、バッテリ４０は徐々に劣化する。図５に示す例では、バッテリ４０は、その性能が６０％程度（劣化度が４０％程度）となるまで低下している。
　維持管理プランとしては、例えば、図６に示すように、性能維持保証の範囲ごとに区分けされて設定された複数の保証計画（プラン）が用意されている。性能維持保証の範囲を示す第１のプランから第３のプランの内容として、第１のプランは、例えば、９０％を超えて１００％以下のバッテリ４０の性能を維持するプランである。第１のプランには、特別プランと通常プランが設けられている。特別プランは、バッテリ４０のアップグレードが行われる場合には、そのアップグレードを受けることができるプランである。通常プランは、このようなアップグレードを受けることがプラン内ではできないプランである。
　第２のプランは、例えば、８０％を超えて９０％以下のバッテリ４０の性能を維持するプランである。第３のプランは、例えば、６０％を超えて８０％以下のバッテリ４０の性能を維持するプランである。加入者は、プランに応じた費用を支払うことにより、第１のプランから第３のプランのいずれかのプランに加入する。各プランにおける保証を受けるための費用としては、第１のプランは、第２のプランより高額であり、第２のプランは、第３のプランより高額である。第１のプランに、特別プランは、特別プランでないプランよりも高額である。記憶部１５０は、図６に示すこれらの維持管理プランと各プランに加入する加入者の人数の情報を記憶する。
　第１算出部１３０は、取得部１２０により取得された市場におけるバッテリ４０に存在量を用いて、バッテリ４０の供給可能量を予測して算出する。バッテリ４０の供給可能量は、バッテリ４０を再利用することによって供給可能となるバッテリ４０の数である。第１算出部１３０は、バッテリの性能ごと（劣化度ごと）にバッテリ４０の供給可能量を予測して算出する。第１算出部１３０は、例えば、第１の劣化状態のバッテリ４０の存在量を用いて、第１の劣化状態より劣化が進んだ第２の劣化状態のバッテリ４０の供給可能量を予測して算出する、
　バッテリ４０の性能は期間の経過により劣化する。このため、第１算出部１３０は、例えば、劣化レベルが予測対象となるバッテリ４０の劣化レベル以下であるバッテリ４０の現在のバッテリ存在量に基づいて、予測対象となるバッテリ４０の供給可能量を予測する。例えば、第１算出部１３０は、現在の第１劣化レベルＬｖ１のバッテリ４０の数に基づいて、第１劣化レベルＬｖ１の３年後のバッテリ４０の供給可能量を予測して算出する。第１算出部１３０は、例えば、第１劣化レベルＬｖ１の３年後のバッテリ４０の供給可能量を、現在の第１劣化レベルＬｖ１のバッテリ４０の数の所定割合、例えば３０％に相当する数と一律的に予測して算出する。
　第１算出部１３０は、現在の第１劣化レベルＬｖ１及び第２劣化レベルＬｖ２のバッテリの数に基づいて、３年後の第２劣化レベルＬｖ２のバッテリ４０の供給可能量を算出する。第１算出部１３０は、例えば、第２劣化レベルＬｖ２の３年後のバッテリ４０の供給可能量を、現在の第１劣化レベルＬｖ１のバッテリ４０の数の所定割合、例えば６５％に相当する数と、現在の第２劣化レベルＬｖ２のバッテリ４０の数の所定割合、例えば３０％に相当する数と一律的に予測して算出する。第１算出部１３０は、現在の第１劣化レベルＬｖ１～第３劣化レベルＬｖ３のバッテリの数に基づいて、第３劣化レベルＬｖ３の３年後のバッテリ４０の供給可能量を算出する。なお、第４劣化レベルＬｖ４となったバッテリ４０は、車両１０に搭載されるバッテリとは異なる他の用途、例えば定置式蓄電器のバッテリや小型のロボットなどのバッテリとして用いられる。
　バッテリ４０の供給可能量の予測は、その他の方法で行ってもよい。例えば、バッテリ４０の供給可能量の予測は、劣化状態データ１５１に含まれる予測劣化度を用いた集計に基づいて行ってもよい。この場合、第１算出部１３０は、劣化状態データ１５１における３年後予測劣化度によってバッテリ４０を仕分けて、バッテリ４０の市場における３年後予測劣化度をバッテリ４０の予測劣化度ごとに分け、計数して算出する。第１算出部１３０は、５年後予測劣化度及び１０年後予測劣化度についても、３年後予測劣化度の同様の手順でバッテリ４０の予測劣化度ごとに分けて算出する。第１算出部１３０がバッテリ４０の供給可能量の予測を劣化状態データ１５１に含まれる予測劣化度を用いた集計に基づいて行わない場合には、劣化状態データ１５１に予測劣化度が含まれてなくてもよい。
　バッテリ４０の供給可能量の予測は、例えば、現在のバッテリ４０の劣化度から計画対象時期までの期間におけるバッテリ４０の劣化度を推定し、推定結果に基づいてバッテリ４０の供給可能量を予測してもよい。あるいは、バッテリ４０の供給可能量の予測は、バッテリ４０の使用状況情報や劣化度等を学習データとした機械学習によって行ってもよい。
　第２算出部１４０は、取得部１２０により取得されたバッテリ４０の需要量と、第１算出部１３０により算出されたバッテリ４０の供給可能量に基づいて、バッテリ４０の再利用による製造量を算出する。例えば、第２算出部１４０は、バッテリ４０の需要量とバッテリ４０の供給可能量を比較する。その結果、バッテリ４０の需要量がバッテリ供給可能量以下である場合に、バッテリ４０の需要量をバッテリ４０の再利用による製造量として算出する。また、バッテリ４０の需要量がバッテリ供給可能量よりも多い場合に、バッテリ４０の供給可能量をバッテリ４０の再利用による製造量として算出する。
　出力装置１８０は、例えば、画像を表示する表示装置や、音声を出力するスピーカ、印刷物を発行するプリンタ等を備える。出力装置１８０は、第２算出部１４０により生成された生産計画の結果を画像、音声、印刷物等を利用して出力する。出力装置１８０は、例えば、管理装置１００内において製造計画情報を出力するものでもよいし、通信装置を用いて他装置、例えば新車の車両の製造工場などに設けられたサーバなどに出力するものでもよい。
　次に、管理装置１００における処理について説明する。図７は、管理装置１００により実行される処理の一例を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、車両１０により送信されたバッテリ使用状況情報を受信するごとに実行される。管理装置１００における劣化状態導出部１１０は、まず、複数の車両１０により送信されるバッテリ４０の使用状況情報を受信して取得したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
　バッテリの使用状況情報を受信したと判定した場合、劣化状態導出部１１０は、記憶部１５０に格納された劣化状態データ１５１を読み出し、取得したバッテリ４０の使用状況情報に基づいて、バッテリ４０の劣化状態を示す情報を導出し、劣化状態データ１５１を更新する（ステップＳ１０３）。
　続いて、取得部１２０は、劣化状態データ１５１を用いて、バッテリ存在量データ１５２を更新（ステップＳ１０５）、管理装置１００は、図７に示す処理を終了する。ステップＳ１０１において、バッテリ使用状況情報を受信していないと判定した場合、管理装置１００は、そのまま図７に示す処理を終了する。
　続いて、バッテリ４０の製造計画を実行する手順について、図８及び図９を参照して説明する。まず、第１算出部１３０は、実行開始情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ１２１）。実行開始情報は、例えば、図示しない入力装置に対してオペレータが入力開始情報を入力し、入力開始情報の入力に応じて、第１算出部１３０に出力される。実行開始情報は、タイマなどを用いることにより時限的に実行開始情報が第１算出部１３０に出力されるようにしてもよい。
　実行開始情報を取得したと判定した場合、第１算出部１３０は、第１劣化レベルＬｖ１～第３劣化レベルＬｖ３のバッテリ４０について、計画対象時期のバッテリ供給可能量を算出する（ステップＳ１２３）。計画対象時期は、例えば、図示しない入力装置等により、オペレータが入力した３年後、５年後などの時期とする。
　続いて、第２算出部１４０は、取得部１２０により取得されたバッテリ４０の需要量と、第１算出部１３０により算出されたバッテリ４０の供給可能量に基づいて、バッテリ製造計画を生成する（ステップＳ１２５）。バッテリ製造計画は、バッテリの劣化レベルごとに生成する。その後、管理装置１００は、図７に示す処理を終了する。ステップＳ１２１において、実行開始情報を取得していないと判定した場合も、管理装置１００は、図８に示す処理を終了する。続いて、バッテリ製造計画を生成する手順について、図９を参照して説明する。
　第２算出部１４０は、例えば、計画対象時期における第３のプランの加入者数に応じた需要量（以下、「第Ｎのプランの加入者数に応じた需要量」を「第Ｎプラン需要量」という）が、劣化レベルが第３劣化レベルＬｖ３のバッテリ４０の供給可能量（以下、「劣化レベルが第Ｍ劣化レベルＬｖＭのバッテリ４０の供給可能量」を「第Ｍ劣化レベル供給可能量」という）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５１）。
　第３プラン需要量が第３劣化レベル供給可能量以下であると判定した場合、第２算出部１４０は、第３劣化レベルＬｖ３のバッテリ４０の再利用による製造量を第３プラン需要量と算出する（ステップＳ１５３）。この場合、再利用による製造の対象とならない剰余となる第３劣化レベルのバッテリ４０が発生する。剰余となるバッテリ４０は、次の製造計画のために保管しておいてもよい。以下の工程においても、剰余となるバッテリ４０の扱いは同様としてもよい。
　第３プラン需要量が第３劣化レベル供給可能量以下でないと判定した場合、第２算出部１４０は、第１劣化レベル供給可能量及び第２劣化レベル供給可能量を参照して、第３劣化レベル製造量を算出する（ステップＳ１５５）。例えば、第３プラン需要量が第２劣化レベル供給可能量と第３劣化レベル供給可能量とを加算した値以下の場合には、第３劣化レベル製造量を第３劣化レベル供給可能量し、第２劣化レベル製造量を第３プラン需要量から第３劣化レベル供給可能量を減じた値とし、第３の需要プランに加入者の一部に対して、第２劣化レベルのバッテリ４０を供給する。この場合、例えば、第２劣化レベルのバッテリ４０を供給される場合の費用に対して、第３劣化レベルのバッテリ４０を供給される場合の費用よりも高額となるようにしてもよい。
　続いて、第２算出部１４０は、計画対象時期における第２プラン需要量が、第２劣化レベル供給可能量以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５７）。第２プラン需要量が第２劣化レベル供給可能量以下であると判定した場合、第２算出部１４０は、第２劣化レベルＬｖ２のバッテリ４０の再利用による製造量を第２プラン需要量と算出する（ステップＳ１５９）。第３プラン需要量が第２劣化レベル供給可能量以下でないと判定した場合、第２算出部１４０は、第１劣化レベル供給可能量を参照して、第２劣化レベル製造量を算出する（ステップＳ１６１）。
　続いて、第２算出部１４０は、計画対象時期における第１プラン需要量が、第１劣化レベル供給可能量以下であるか否かを判定する（ステップＳ１６３）。第１プラン需要量が第１劣化レベル供給可能量以下であると判定した場合、第２算出部１４０は、第１劣化レベルＬｖ１のバッテリ４０の再利用による製造量を第１プラン需要量と算出する（ステップＳ１６５）。こうして、管理装置１００は、図９に示す処理を終了する。
　第１プラン需要量が第１劣化レベル供給可能量以下でないと判定した場合、第２算出部１４０は、第１劣化レベルＬｖ１のバッテリ４０の再利用による製造量を第１劣化レベル供給可能量と算出する（ステップＳ１６７）。この場合、第１劣化レベル供給可能量は第１プラン需要量に満たないので、さらなるバッテリ４０の追加が必要となる。そこで、第２算出部１４０は、第１プラン需要量に満たない分の新品のバッテリ４０の製造を計画する。第２算出部１４０は、第１プラン需要量から第１劣化レベル供給可能量を減じた量を新品のバッテリの製造量として算出する（ステップＳ１６９）。こうして、管理装置１００は、図９に示す処理を終了する。
　図５に示すように、バッテリ４０は、劣化度が低いときには劣化が激しくなる性質から、通常、第３劣化レベル供給可能量は、第３プラン需要量よりも十分に多くなり、第２劣化レベル供給可能量は、第２プラン需要量より十分に大きくなる。したがって、ステップＳ１５１において、第３プラン需要量が第３劣化レベル供給可能量以下でないと第２算出部１４０が判定することや、第２プラン需要量が第２劣化レベル供給可能量以下でないと第２算出部１４０が判定することは稀となる。その一方で、第１劣化レベルのバッテリ４０の数及び第１劣化レベル供給可能量は時間の経過に伴って減少するので、ステップＳ１６３において、第１プラン需要量が第１劣化レベル供給可能量以下であると第２算出部１４０が判定することは稀となる。したがって、第１プラン需要量を補うために、新品のバッテリ４０の製造することが多くなる。
　実施形態に係る管理装置１００は、再利用されるバッテリ４０の存在量を用いて、二次電池を再利用することによって供給可能なバッテリ４０の供給可能量を算出し、二次電池の需要量とバッテリの供給可能量を用いてバッテリ４０の再利用による製造量を算出する。このため、車両１０に提供するバッテリとして、他の車両等に搭載されていた他のバッテリを利用するか、新たに製造した新品のバッテリを利用するかを決定することができる。したがって、バッテリを適切に供給することができる。また、バッテリ４０は高価であるので、不要な製造を避けることが望まれるが、バッテリを適切に供給することができるので、高価なバッテリを不要に製造しないようにすることができる。
　また、管理装置１００は、バッテリを再利用する際、再利用前のバッテリ４０より劣化が進んだ劣化状態のバッテリの供給可能量を算出する。このため、バッテリ４０の劣化状態に応じて再利用先が決定されるので、効率的にバッテリ４０を再利用することができる。また、管理装置１００は、将来のバッテリ４０の需要量及び供給可能量を算出する。
　また、管理装置１００は、二次電池の供給可能量をバッテリ４０の劣化状態ごとに算出して取得する。このため、ユーザのニーズに合わせた劣化状態のバッテリを適切に供給することができる。さらには、将来の二次電池の供給量を適切に予測することができる。
　以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
　本発明の二次電池の管理装置は、電動車両に搭載される二次電池の市場における存在量、及び前記二次電池の需要量を取得する取得部と、前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記二次電池を再利用することによって供給可能となる供給可能量を算出する第１算出部と、前記二次電池の需要量及び前記供給可能量に基づいて、前記二次電池の再利用による製造量を算出する第２算出部と、を備える。
　本発明の二次電池の管理装置は、二次電池を適切に供給することができるような場合に特に有用である。
１０…車両
１２…モータ
１４…駆動輪
１６…ブレーキ装置
２０…車両センサ
４０…バッテリ
４２…バッテリセンサ
６０…表示装置
７０…充電口
７２…コンバータ
１００…管理装置
１１０…劣化状態導出部
１２０…取得部
１３０…第１算出部
１４０…第２算出部
１５０…記憶部
１５１…劣化状態データ
１５２…バッテリ存在量データ
１８０…出力装置

Claims (7)

  1. 　電動車両に搭載される二次電池の市場における存在量、及び前記二次電池の需要量を取得する取得部と、
    　前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記二次電池を再利用することによって供給可能となる供給可能量を算出する第１算出部と、
    　前記二次電池の需要量及び前記供給可能量に基づいて、前記二次電池の再利用による製造量を算出する第２算出部と、
    　を備える二次電池の管理装置。
  2. 　前記取得部は、前記二次電池の市場における存在量及び前記二次電池の需要量を、前記二次電池の劣化状態ごとに取得し、
    　前記第１算出部は、前記二次電池の供給可能量を、前記二次電池の劣化状態ごとに算出する、
    　請求項１に記載の二次電池の管理装置。
  3. 　前記第１算出部は、第１の劣化状態の前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記第１の劣化状態より劣化が進んだ第２の劣化状態の前記二次電池の供給可能量を算出する、
    　請求項２に記載の二次電池の管理装置。
  4. 　前記取得部は、前記二次電池の性能維持保証の範囲ごとに区分けされて設定されたユーザに提供する前記二次電池の保証計画の情報を用いて、前記二次電池の需要量を取得する、
    　請求項２に記載の二次電池の管理装置。
  5. 　前記取得部は、将来の前記二次電池の需要量を予測して取得し、
    　前記第１算出部は、前記二次電池の市場における存在量を用いて、将来の前記二次電池の供給可能量を予測して算出する、
    　請求項１に記載の二次電池の管理装置。
  6. 　コンピュータが、
    　電動車両に搭載される二次電池の市場における存在量、及び前記二次電池の需要量を取得し、
    　前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記二次電池を再利用することによって供給可能となる供給可能量を算出し、
    　前記二次電池の需要量及び前記供給可能量に基づいて、前記二次電池の再利用による製造量を算出する、
    　二次電池の管理方法。
  7. 　コンピュータに、
    　電動車両に搭載される二次電池の市場における存在量、及び前記二次電池の需要量を取得させ、
    　前記二次電池の市場における存在量を用いて、前記二次電池を再利用することによって供給可能となる供給可能量を算出させ、
    　前記二次電池の需要量及び前記供給可能量に基づいて、前記二次電池の再利用による製造量を算出させる、
    　プログラム。
PCT/JP2019/022732 2019-06-07 2019-06-07 二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラム WO2020246023A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980096446.XA CN113826138A (zh) 2019-06-07 2019-06-07 二次电池的管理装置、管理方法及程序
PCT/JP2019/022732 WO2020246023A1 (ja) 2019-06-07 2019-06-07 二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラム
JP2021524636A JP7143519B2 (ja) 2019-06-07 2019-06-07 二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/022732 WO2020246023A1 (ja) 2019-06-07 2019-06-07 二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020246023A1 true WO2020246023A1 (ja) 2020-12-10

Family

ID=73653096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/022732 WO2020246023A1 (ja) 2019-06-07 2019-06-07 二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラム

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7143519B2 (ja)
CN (1) CN113826138A (ja)
WO (1) WO2020246023A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004234375A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Honda Motor Co Ltd 走行状況管理システムおよび走行状況管理方法
WO2012133212A1 (ja) * 2011-03-29 2012-10-04 日本電気株式会社 再利用二次電池供給予測システムおよび再利用二次電池供給予測用法
JP2018092856A (ja) * 2016-12-07 2018-06-14 株式会社Sirc バッテリ管理装置、バッテリ管理方法及びバッテリ管理プログラム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008097900A (ja) * 2006-10-10 2008-04-24 Shion:Kk バッテリーの再生サービスシステム
JP6683144B2 (ja) * 2017-02-07 2020-04-15 トヨタ自動車株式会社 電池交換支援システムおよびそれに用いられるサーバ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004234375A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Honda Motor Co Ltd 走行状況管理システムおよび走行状況管理方法
WO2012133212A1 (ja) * 2011-03-29 2012-10-04 日本電気株式会社 再利用二次電池供給予測システムおよび再利用二次電池供給予測用法
JP2018092856A (ja) * 2016-12-07 2018-06-14 株式会社Sirc バッテリ管理装置、バッテリ管理方法及びバッテリ管理プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JP7143519B2 (ja) 2022-09-28
JPWO2020246023A1 (ja) 2020-12-10
CN113826138A (zh) 2021-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112713623B (zh) 管理装置、管理方法及记录介质
US11091057B2 (en) Method and system for controlling a battery in a vehicle
US11345255B2 (en) Emergency electric power supply system, emergency electric power supply method, and storage medium
WO2016112960A1 (en) Method and arrangement for determining a value of the state of energy of a battery in a vehicle
CN105270412A (zh) 利用动能变化补偿的剩余能量可行驶距离预测
US9533675B2 (en) Method for controlling battery of mild hybrid vehicle
US9956888B2 (en) Power supply system
CN112534671B (zh) 提示装置、提示方法以及存储介质
CN110871709B (zh) 容量推定系统、容量推定方法及存储介质
CN103947073A (zh) 充放电控制装置、充电控制方法、放电控制方法以及程序
CN114132302B (zh) 一种车辆控制方法、装置、系统及存储介质
KR20170040923A (ko) 차량의 배터리 충전 제어 방법 및 장치
US20200244089A1 (en) Secondary battery state detecting system, secondary battery state detecting device, and secondary battery state detecting method
WO2020246023A1 (ja) 二次電池の管理装置、管理方法、及びプログラム
CN103701176A (zh) 一种电动汽车快、慢速充电设施配置比例的计算方法
CN113795404A (zh) 用于在车辆中操作氢燃料电池系统的方法以及用于在所述车辆中操作的氢燃料电池系统
KR102177723B1 (ko) 차량용 배터리의 가용 용량 연산 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
JP7414637B2 (ja) 制御装置、制御システム、制御方法、及びプログラム
JP2020038499A (ja) 情報提供装置、情報提供方法、及びプログラム
CN112035943B (zh) 电动车辆的制造管理装置、制造方法、制造管理方法及存储介质
CN104682469B (zh) 能量管理装置及方法
WO2022088052A1 (zh) 充放电管理方法和充放电管理装置、充放电管理控制器以及充放电管理系统
CN118163634B (zh) 一种电动矿车的双源动力设计方法及装置
CN113829955B (zh) 燃料电池车的能量管理方法
JP2023048545A (ja) バッテリ特性推定装置、バッテリ特性推定方法、およびプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19931947

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021524636

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19931947

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1