WO2021084714A1 - 処理システム、監視装置、処理方法、監視方法及びプログラム - Google Patents

処理システム、監視装置、処理方法、監視方法及びプログラム Download PDF

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WO2021084714A1
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storage device
safety
item value
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小杉　伸一郎
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ＩｎｓｕＲＴＡＰ株式会社
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a processing system, a monitoring device, a processing method, a monitoring method and a program.
  • Non-Patent Document 1 discloses a technique that enables the evaluation of the residual value by grasping the soundness of the battery from the behavior during charging.
  • the electric power storage device can cause a catastrophic disaster such as burning up by violently ejecting a flame when thermal runaway occurs. Therefore, the user must consider the safety of the power storage device when using the power storage device.
  • a general user is not a professional who is familiar with the structure of the power storage device, it is a heavy burden to check the safety of the power storage device by himself / herself. For example, the burden on the user can be reduced by certifying that the power storage device is safe by an arbitrary organization that is good at the structure of the power storage device.
  • the safety certification of the power storage device there is a type approval given for each model.
  • the type approval there is a sense of security that the power storage device is designed to be safe.
  • the safety of the power storage device changes according to various factors that can change for each user, such as how to use the power storage device and the installation location.
  • the type approval given based on the design without considering each usage method and installation location cannot give a sufficient sense of security regarding the safety of the power storage device after use. As a result, the burden on the user to consider the safety of the power storage device becomes large.
  • An object of the present invention is to reduce the burden of consideration on the safety of the power storage device by the user.
  • An acquisition means for acquiring measurement data indicating the state of the power storage device, and An item value calculation means for calculating an item value that affects the safety of the power storage device based on the measurement data, and an item value calculation means.
  • a safety determination means for determining the safety of the power storage device based on the calculated item value, and When the determined safety satisfies a predetermined condition, the power storage device is an authentication means that outputs authentication information for certifying that the device is safe.
  • the authentication information for certifying that the power storage device is safe is provided.
  • a monitoring device having the above is provided.
  • the computer Acquire measurement data showing the status of the power storage device, Based on the measurement data, the item values that affect the safety of the power storage device are calculated. Based on the calculated item value, the safety of the power storage device is determined. When the determined safety satisfies a predetermined condition, a processing method for outputting authentication information certifying that the power storage device is safe is provided.
  • the computer Acquire measurement data showing the status of the power storage device, Based on the measurement data, the item values that affect the safety of the power storage device are calculated.
  • the calculated item value is transmitted to an external device,
  • the power storage device receives authentication information certifying that the power storage device is safe from the external device.
  • a monitoring method for displaying the authentication information on a display included in the power storage device or a display provided around the power storage device is provided.
  • Computer Acquisition means for acquiring measurement data indicating the state of the power storage device, An item value calculation means for calculating an item value that affects the safety of the power storage device based on the measurement data.
  • the authentication information for certifying that the power storage device is safe is provided.
  • Transmission / reception means for receiving from the external device,
  • a display control means for displaying the authentication information on a display provided in the power storage device or a display provided around the power storage device.
  • a program is provided to function as.
  • the burden of consideration for the safety of the power storage device by the user is reduced.
  • the processing system includes a monitoring device 1 and an authentication device 2.
  • the monitoring device 1 acquires measurement data indicating the state of the power storage device 5 from the edge device 6 installed on the user side and stores it in the monitoring database 3. Various information about the power storage device 5 other than the measurement data may be stored in the monitoring database 3. Then, the monitoring device 1 calculates an item value that affects the safety of the power storage device 5 based on the measurement data and the like, and transmits the calculated item value to the authentication device 2.
  • the power storage device 5 is, for example, a storage battery.
  • the authentication device 2 determines the safety of the power storage device 5 based on the received item value and the evaluation criteria stored in the authentication database 4. Then, the authentication device 2 transmits (outputs) the authentication information certifying that the power storage device 5 is safe to the monitoring device 1 when the determined safety satisfies a predetermined condition.
  • the monitoring device 1 displays the received authentication information on the display 7 installed on the user side.
  • the processing system of the present embodiment determines the safety of the power storage device 5 based on the state of the power storage device 5 after the start of use, and certifies the safety of the power storage device 5 based on the determination result. Can be done. Then, the processing system can display the authentication information certifying that the power storage device 5 is safe on the display 7 on the user side. The user can feel reassured that the power storage device 5 is in a safe state by the authentication information displayed on the display 7. As a result, the burden of consideration for the safety of the power storage device 5 by the user is reduced.
  • Each functional unit of the processing system is stored in the CPU (Central Processing Unit) of an arbitrary computer, memory, a program loaded in the memory, and a storage unit such as a hard disk for storing the program (stored from the stage of shipping the device in advance).
  • CPU Central Processing Unit
  • a storage unit such as a hard disk for storing the program (stored from the stage of shipping the device in advance).
  • it can also store programs downloaded from storage media such as CDs (Compact Discs) and servers on the Internet), and it is realized by any combination of hardware and software centered on the network connection interface. Program.
  • CDs Compact Discs
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the hardware configuration of the processing system.
  • the processing system includes a processor 1A, a memory 2A, an input / output interface 3A, a peripheral circuit 4A, and a bus 5A.
  • the peripheral circuit 4A includes various modules.
  • the processing system does not have to have the peripheral circuit 4A.
  • the processing system may be composed of a plurality of physically and / or logically separated devices, or may be composed of one physically and / or logically integrated device. When the processing system is composed of a plurality of physically and / or logically separated devices, each of the plurality of devices can be provided with the above hardware configuration.
  • the bus 5A is a data transmission path for the processor 1A, the memory 2A, the peripheral circuits 4A, and the input / output interface 3A to send and receive data to and from each other.
  • the processor 1A is, for example, an arithmetic processing unit such as a CPU or a GPU (Graphics Processing Unit).
  • the memory 2A is, for example, a memory such as a RAM (RandomAccessMemory) or a ROM (ReadOnlyMemory).
  • the input / output interface 3A includes an interface for acquiring information from an input device, an external device, an external server, an external sensor, a camera, etc., an interface for outputting information to an output device, an external device, an external server, etc. ..
  • the input device is, for example, a keyboard, a mouse, a microphone, a physical button, a touch panel, or the like.
  • the output device is, for example, a display, a speaker, a printer, a mailer, or the like.
  • the processor 1A can issue commands to each module and perform calculations based on the calculation results thereof.
  • FIG. 3 shows an example of a functional block diagram of the processing system 10.
  • the processing system 10 includes a monitoring device 1 and an authentication device 2.
  • the monitoring device 1 includes an acquisition unit 11, an item value calculation unit 12, a display control unit 15, and a transmission / reception unit 16.
  • the authentication device 2 includes a safety determination unit 13, an authentication unit 14, and a transmission / reception unit 17.
  • the acquisition unit 11 acquires measurement data indicating the state of the power storage device 5 from the edge device 6.
  • the acquisition unit 11 may further acquire the identification information of the power storage device 5.
  • the measurement data includes "operation mode”, “SOC (State Of Charge)", “current”, “cumulative charge / discharge amount”, “cumulative charge / discharge power”, “cell voltage / temperature average value”, and “cell voltage / temperature”.
  • “Minimum / maximum value and measurement position” “Cell voltage, temperature, reference voltage measurement value of multiple specific reference cells”, “BMS (Battery Management System) self-diagnosis result", "Insulation resistance” and “Device failure information” Includes at least one of.
  • the measurement data may include other data.
  • the method for measuring / acquiring these measurement data is not particularly limited, and any conventional technique can be adopted.
  • acquisition means "acquisition of data stored in another device or storage medium by the own device” based on user input or program instruction (active).
  • Acquisition for example, requesting or inquiring about other devices to receive data, accessing and reading other devices or storage media, etc., and based on user input or program instructions,“ Inputting data output from another device to your own device (passive acquisition) ”, for example, receiving data to be delivered (or transmitted, push notification, etc.), and received data or information
  • Editing data textification, sorting of data, extraction of some data, change of file format, etc.
  • the item value calculation unit 12 calculates the item value that affects the safety of the power storage device 5 based on the measurement data acquired by the acquisition unit 11.
  • the item values are "operating time”, “operating time in failure state / non-certified state”, “cumulative charge / discharge amount”, “low temperature cumulative charge / discharge amount”, “high temperature cumulative charge / discharge amount”, and “cell average / reference”.
  • the item value may include other data.
  • the method of calculating these item values from the measurement data is not particularly limited, and any conventional technique can be adopted.
  • the transmission / reception unit 16 transmits the item value calculated by the item value calculation unit 12 to the authentication device 2. Then, the transmission / reception unit 17 receives the item value calculated by the item value calculation unit 12 from the monitoring device 1. The transmission / reception unit 16 may further transmit the identification information of the power storage device 5 to the authentication device 2. Then, the transmission / reception unit 17 may further receive the identification information of the power storage device 5 from the monitoring device 1.
  • the safety determination unit 13 determines the safety of the power storage device 5 based on the calculated item value.
  • safety conditions that can be determined to be safe may be predetermined for each item. Then, the safety determination unit 13 may determine that the item value of a predetermined item is "unsafe" when the item value does not satisfy the safety condition.
  • a plurality of items may be classified into a plurality of groups. Then, the safety determination unit 13 may determine that the item belongs to a predetermined group and the item value is "unsafe" when the number of items that do not satisfy the safety condition is equal to or more than the predetermined value.
  • the predetermined value may be different for each group.
  • the safety determination unit 13 may determine "safe” if the condition for determining "unsafe" is not satisfied.
  • the safety determination unit 13 may estimate the period during which the state in which the safety satisfies the safety condition (hereinafter, "safety maintenance period") is estimated based on the calculated item value. For example, the safety determination unit 13 calculates a trend (change rate) of change in item value based on the history of each item value, and a safety maintenance period (example: item value is) based on the calculated trend and the current item value. It is possible to estimate the period above the reference value / below the reference value). That is, the safety determination unit 13 can estimate the safety maintenance period based on the change over time of the item value.
  • the method of calculating the safety maintenance period is not limited to this example. Hereinafter, a specific example of the arithmetic processing by the safety determination unit 13 will be described.
  • the authentication unit 14 outputs authentication information for certifying that the power storage device 5 is safe when the safety determined by the safety determination unit 13 satisfies a predetermined condition (“safety”).
  • the authentication information is information composed by using at least one of a text, a figure, a photograph, and a mark.
  • the authentication unit 14 may output the safety maintenance period estimated by the safety determination unit 13 as the validity period of the authentication information.
  • the transmission / reception unit 17 transmits the authentication information to the monitoring device 1. Then, the transmission / reception unit 16 receives the authentication information from the authentication device 2.
  • the display control unit 15 displays the authentication information on the display 7 installed corresponding to the power storage device 5. For example, the display control unit 15 may display a mark certifying that the power storage device 5 is safe on the display 7 as authentication information. Further, the display control unit 15 may display the safety maintenance period on the display 7 as the valid period of the authentication.
  • the correspondence between the power storage device 5 and the display 7 is such that the authentication information displayed on the display 7 can be recognized as indicating the safety of the power storage device 5.
  • the power storage device 5 may include the display 7, or the display 7 may be installed around the power storage device 5.
  • the acquisition unit 11 acquires measurement data indicating the state of the power storage device 5 from the edge device 6 (S10).
  • the timing at which the acquisition unit 11 acquires the measurement data varies.
  • the acquisition unit 11 may acquire measurement data at predetermined time intervals (eg, every month, every week, every day, every 10 hours, every hour, etc.). Further, the time interval may change according to the elapsed time from the start timing of use of the power storage device 5. That is, the time interval may be increased as the elapsed time from the start timing of use is smaller.
  • the acquisition unit 11 may acquire measurement data at the timing when an instruction is input from the user.
  • the item value calculation unit 12 calculates the item value that affects the safety of the power storage device 5 based on the measurement data acquired by the acquisition unit 11 (S11).
  • the timing at which the item value calculation unit 12 calculates the item value varies.
  • the item value calculation unit 12 may calculate the item value each time the acquisition unit 11 acquires new measurement data.
  • the item value calculation unit 12 may calculate the item value at a predetermined time interval (eg, every month, every week, every day, every 10 hours, every hour, etc.). Further, the time interval may change according to the elapsed time from the start timing of use of the power storage device 5. That is, the time interval may be increased as the elapsed time from the start timing of use is smaller.
  • the transmission / reception unit 16 of the monitoring device 1 transmits the item value calculated in S11, and the transmission / reception unit 17 of the authentication device 2 receives the item value (S12).
  • the transmission / reception unit 16 and the transmission / reception unit 17 may transmit and receive item values each time the item value calculation unit 12 calculates a new item value.
  • the transmission / reception unit 16 and the transmission / reception unit 17 transmit / receive item values at predetermined time intervals (eg, every month, every week, every day, every 10 hours, every hour, etc.). Good.
  • the time interval may change according to the elapsed time from the start timing of use of the power storage device 5. That is, the time interval may be increased as the elapsed time from the start timing of use is smaller.
  • the safety determination unit 13 determines the safety of the power storage device 5 based on the item value (S13). There are various timings for determining safety. For example, the safety determination unit 13 may determine the safety each time a new item value is received. In addition, the safety determination unit 13 may determine safety at predetermined time intervals (eg, every other month, every other week, every other day, every 10 hours, every hour, etc.). Further, the time interval may change according to the elapsed time from the start timing of use of the power storage device 5. That is, the time interval may be increased as the elapsed time from the start timing of use is smaller.
  • predetermined time intervals eg, every other month, every other week, every other day, every 10 hours, every hour, etc.
  • the authentication unit 14 outputs authentication information for certifying that the power storage device 5 is safe (S15). Then, the transmission / reception unit 17 of the authentication device 2 transmits the authentication information, and the transmission / reception unit 16 of the monitoring device 1 receives the authentication information. Then, the display control unit 15 displays the authentication information on the display 7 installed corresponding to the power storage device 5.
  • the authentication unit 14 does not output the authentication information.
  • Example 1 causes of capacity deterioration (capacity decrease due to aged use) of the power storage device 5 include “decrease in positive electrode capacity”, “decrease in negative electrode capacity”, “decrease in metal ions due to precipitation of metal (Li, etc.)” and the like. Be done. Even if it deteriorates due to any cause, it deviates from the originally designed state, so that the operating voltage range of the positive electrode and the negative electrode changes, and the safety of the power storage device 5 is impaired due to metal precipitation and the like.
  • Example 1 the safety of the power storage device 5 and the safety maintenance period are estimated based on the capacity maintenance rate of the power storage device 5.
  • the capacity maintenance rate (item value) is calculated and recorded on a regular basis (eg, every year). Then, when the lower limit of safe use of the capacity retention rate of the power storage device 5 is P%, it is determined as "safe” when the calculated capacity retention rate is P% or more, and the calculated capacity retention rate is P. If it is less than%, it can be determined to be "unsafe”.
  • the safety maintenance period can be estimated based on the change over time in the capacity maintenance rate. That is, a graph as shown in FIG. 5 can be drawn for the elapsed years and miles used based on the record of the past capacity maintenance rate. From the illustrated graph, the trend (change rate) of the change in the capacity retention rate can be calculated. Then, the safety maintenance period can be estimated based on the trend and the current capacity maintenance rate.
  • the lower limit of safe use of the capacity retention rate of the power storage device 5 is 70%.
  • the capacity retention rate at the time of measurement in the 9th year is 73%, and the annual average capacity deterioration of the past data is 3%, so the period until the capacity retention rate reaches 70%. (Safety maintenance period) is calculated as one year.
  • the temperature at the time of input / output, the insulation resistance value, the internal resistance of the power storage device 5, etc. can be adopted, and the same processing can be performed.
  • Example 2 As described in Example 1, by calculating the capacity retention rate periodically, the trend (change rate) of the change in the capacity retention rate can be obtained. The rate of change can be obtained for each power storage device 5, and the statistical distribution can be obtained (see FIG. 6).
  • the power storage device 5 that deviates from the normal deterioration rate distribution by a predetermined level or more and deteriorates at an extremely high rate is not certified as safe.
  • the safety can be determined and the safety maintenance period can be estimated according to the procedure of Example 1, for example.
  • the distribution of the temperature rise rate of the input / output source, the decrease rate of the insulation resistance value, the increase rate of the internal resistance of the battery, etc. can be used.
  • Example 3 From the measurement result of the battery cell voltage, it can be decomposed into OCP (Open Circuit Potential) of the positive electrode and the negative electrode by, for example, the method disclosed in Non-Patent Document 1. Then, the voltage range in which the positive and negative electrodes are used, the SOC range of each, the amount of non-operating Li, and the like can be found. When the power storage device 5 deteriorates, the positive electrode tends to be charged to a higher voltage even if the charging voltage of the battery is the same. It is known that when the voltage of the positive electrode becomes high, the positive electrode becomes unstable and eventually causes thermal runaway.
  • OCP Open Circuit Potential
  • the amount of non-operating Li, the maximum voltage of the positive electrode, and the capacity of the positive electrode and the negative electrode can be calculated, and these can be set as item values that affect the safety of the power storage device 5. Then, the safety can be determined by whether or not the values of these item values satisfy the safety condition.
  • the trend (change rate) of these item values can be obtained, and the safety maintenance period can be obtained based on the current item value value and the trend (change rate).
  • the battery cell voltage is constantly measured and multiple reference cells for follow-up observation are set in the system, more accurate judgment can be expected.
  • the probability density calculated from the amount of non-operating Li, the maximum voltage of the positive electrode, the average value of the capacities of the positive electrode and the negative electrode, and the standard deviation for each reference cell can be used as a safety index. For example, in a particular battery system, if the average value of the maximum positive electrode voltage is 4.2 V and the standard deviation is 0.05 V, the maximum positive electrode voltage in the monitored system has a 99% probability of being within + 3 ⁇ , that is, 4.35 V. It can be calculated that it is included. When the maximum positive electrode voltage of the safe use limit is 4.40 V, it can be determined that the safety is still likely.
  • Example 4 Since the chemical reaction inside the battery cell can also be explained by the Arrhenius law, the safety of the battery can also be confirmed by an accelerated test. For example, in the case of a battery, an accelerated test at 75 ° C. for 120 days corresponds to use at 25 ° C. for 10 years. An accelerated test at 130 ° C. for 3 days corresponds to use at 25 ° C. for 12 years. Assuming that the safe usable time (accelerated test time) that causes a failure confirmed in the accelerated test is the safety limit time, for example, based on the following formula (1), it is safe in a room temperature (25 ° C: 298.15K) environment. You can calculate the estimated tsafe of the remaining time that can be used.
  • the remaining charge / discharge current integrated value Ah_safe that can be used safely can be calculated in the same way. For example, it can be calculated based on the following equation (2).
  • Ah_safe Remaining charge / discharge current integrated value (Ah) that can be used safely
  • Aht Safely usable charge / discharge current integrated value (Ah) confirmed by accelerated test
  • Example 5 A LIB (lithium-ion battery) cell requires an operation called cell balance to equalize the SOC between cells connected in series.
  • a cell with a fast self-discharge has a faster SOC and voltage than others, and a cell with a slow self-discharge has a high SOC and a voltage, so the voltage difference between the cells is detected and the cell with a high voltage is discharged (or). (Conversely, the cell with low voltage is charged) to equalize the SOC and voltage.
  • a cell that self-discharges quickly may have some kind of internal reaction, such as a minute internal short circuit.
  • the integrated current value consumed by cell balance indicates a statistically abnormal value (example: a predetermined value or more) or a value significantly deviated from the average value (example: average value). Since the difference between the above and the specified position is greater than or equal to the predetermined position), the safety certification can be revoked when an abnormal value is indicated.
  • the processing system 10 is composed of a plurality of physically and / or logically separated devices (monitoring device 1 and authentication device 2).
  • the processing system 10 may be physically and / or logically composed of one device. That is, one device physically and / or logically may have an acquisition unit 11, an item value calculation unit 12, a safety determination unit 13, an authentication unit 14, and a display control unit 15. In this case, the transmission / reception unit 16 and the transmission / reception unit 17 for transmitting / receiving information between the two devices are unnecessary.
  • the processing system 10 of the present embodiment can determine the safety of the electric power storage device 5 based on the state of the electric power storage device 5 after the start of use, and can authenticate the safety of the electric power storage device 5 based on the determination result. Then, the processing system 10 can display the authentication information certifying that the power storage device 5 is safe on the display 7 on the user side.
  • the user can obtain a sense of security that the power storage device 5 is in a safe state by the authentication information displayed on the display 7. As a result, the burden of consideration for the safety of the power storage device 5 by the user is reduced.
  • the processing system 10 the period during which the safety is maintained (safety maintenance period) can be estimated, and the safety maintenance period can be displayed on the display 7 as the validity period of the authentication. According to such a processing system 10, the user can recognize the estimation result of the period during which the safe state is maintained based on the valid period displayed on the display 7. As a result, the burden of consideration for the safety of the power storage device 5 by the user is reduced.
  • An acquisition means for acquiring measurement data indicating the state of the power storage device, and An item value calculation means for calculating an item value that affects the safety of the power storage device based on the measurement data, and an item value calculation means.
  • a safety determination means for determining the safety of the power storage device based on the calculated item value, and When the determined safety satisfies a predetermined condition, the power storage device is an authentication means that outputs authentication information for certifying that the device is safe.
  • Processing system with. 2. The processing system according to 1, further comprising a display control means for displaying the authentication information on a display installed corresponding to the power storage device. 3. 3. 3.
  • the processing system wherein the display control means displays a mark certifying that the power storage device is safe as the authentication information. 4.
  • the safety determining means estimates the period during which the state in which the safety satisfies the predetermined condition is maintained based on the calculated item value.
  • the processing system according to any one of 1 to 3, wherein the authentication means outputs the period as a valid period of the authentication information. 5.
  • the processing system wherein the safety determining means estimates the period based on the time course of the item value. 6.
  • An acquisition means for acquiring measurement data indicating the state of the power storage device, and An item value calculation means for calculating an item value that affects the safety of the power storage device based on the measurement data, and an item value calculation means.
  • the authentication information for certifying that the power storage device is safe is provided.
  • Monitoring device with. 7 The computer Acquire measurement data showing the status of the power storage device, Based on the measurement data, the item values that affect the safety of the power storage device are calculated. Based on the calculated item value, the safety of the power storage device is determined.
  • the computer Acquire measurement data showing the status of the power storage device, Based on the measurement data, the item values that affect the safety of the power storage device are calculated.
  • the calculated item value is transmitted to an external device,
  • the power storage device receives authentication information certifying that the power storage device is safe from the external device.
  • a monitoring method in which the authentication information is displayed on a display provided in the power storage device or a display provided around the power storage device.
  • the authentication information for certifying that the power storage device is safe is provided.

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Abstract

本発明は、電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得する取得部（１１）と、測定データに基づき電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出する項目値算出部（１２）と、算出された項目値に基づき、電力貯蔵装置の安全性を判定する安全性判定部（１３）と、判定された安全性が所定条件を満たす場合、電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を出力する認証部（１４）とを有する処理システム（１０）を提供する。

Description

処理システム、監視装置、処理方法、監視方法及びプログラム
　本発明は、処理システム、監視装置、処理方法、監視方法及びプログラムに関する。
　非特許文献１は、充電時の挙動から電池の健全性を把握し、残存価値の評価が可能になる技術を開示している。
森田朋和、外２名。"内部状態の推定により電池の健全性を可視化する充電曲線解析法"、［online］、［２０１９年１０月８日検索］、インターネット<URL: https://www.toshiba.co.jp/tech/review/2013/10/68_10pdf/f07.pdf>
　電力貯蔵装置は、熱暴走すると激しく火炎を噴出して燃え上がる等の大災害を引き起こし得る。このため、ユーザは、電力貯蔵装置の安全性に配慮しながら使用しなければならない。しかし、一般的なユーザは電力貯蔵装置の構造等を熟知したプロではないため、自身で電力貯蔵装置の安全性を確認等するのは負担が大きい。例えば、電力貯蔵装置の構造等に長けた任意の機関が、電力貯蔵装置が安全であることを認証することにより、ユーザの負担が軽減できる。
　電力貯蔵装置の安全性の認証としては、型式毎に与えられる型式認証がある。当該型式認証によれば、電力貯蔵装置は安全な設計になっているという安心感が得られる。しかし、電力貯蔵装置の安全性は、使用の仕方や設置場所等、ユーザ毎に変化し得る様々な要因に応じて変化する。各々の使用の仕方や設置場所等を考慮せず設計に基づき与えられる型式認証では、使用後の電力貯蔵装置の安全性に関し十分な安心感を与えることができない。結果、ユーザによる電力貯蔵装置の安全性への配慮の負担は大きいものとなる。
　本発明は、ユーザによる電力貯蔵装置の安全性への配慮の負担を軽減することを課題とする。
　本発明によれば、
　電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得する取得手段と、
　前記測定データに基づき、前記電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出する項目値算出手段と、
　算出された前記項目値に基づき、前記電力貯蔵装置の安全性を判定する安全性判定手段と、
　判定された前記安全性が所定条件を満たす場合、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を出力する認証手段と、
を有する処理システムが提供される。
　また、本発明によれば、
　電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得する取得手段と、
　前記測定データに基づき、前記電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出する項目値算出手段と、
　算出された前記項目値を外部装置に送信し、前記項目値に基づき判定された前記電力貯蔵装置の安全性が所定条件を満たす場合、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を前記外部装置から受信する送受信手段と、
　前記電力貯蔵装置が備えるディスプレイ、又は、前記電力貯蔵装置の周辺に設けられたディスプレイに、前記認証情報を表示させる表示制御手段と、
を有する監視装置が提供される。
　また、本発明によれば、
　コンピュータが、
　　電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得し、
　　前記測定データに基づき、前記電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出し、
　　算出された前記項目値に基づき、前記電力貯蔵装置の安全性を判定し、
　　判定された前記安全性が所定条件を満たす場合、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を出力する処理方法が提供される。
　また、本発明によれば、
　コンピュータが、
　　電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得し、
　　前記測定データに基づき、前記電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出し、
　　算出された前記項目値を外部装置に送信し、
　　前記項目値に基づき判定された前記電力貯蔵装置の安全性が所定条件を満たす場合、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を前記外部装置から受信し、
　　前記電力貯蔵装置が備えるディスプレイ、又は、前記電力貯蔵装置の周辺に設けられたディスプレイに、前記認証情報を表示させる監視方法が提供される。
　また、本発明によれば、
　コンピュータを、
　　電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得する取得手段、
　　前記測定データに基づき、前記電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出する項目値算出手段、
　　算出された前記項目値を外部装置に送信し、前記項目値に基づき判定された前記電力貯蔵装置の安全性が所定条件を満たす場合、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を前記外部装置から受信する送受信手段、
　　前記電力貯蔵装置が備えるディスプレイ、又は、前記電力貯蔵装置の周辺に設けられたディスプレイに、前記認証情報を表示させる表示制御手段、
として機能させるプログラムが提供される。
　本発明によれば、ユーザによる電力貯蔵装置の安全性への配慮の負担が軽減される。
　上述した目的、および、その他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、および、それに付随する以下の図面によって、さらに明らかになる。
本実施形態の処理システムの概要を説明するための図である。 本実施形態の処理システムのハードウエア構成の一例を示す図である。 本実施形態の処理システムの機能ブロック図の一例である。 本実施形態の処理システムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施形態の処理システムの処理の一例を説明するための図である。 本実施形態の処理システムの処理の一例を説明するための図である。
　まず、図１を用いて本実施形態の処理システムの概要を説明する。処理システムは、監視装置１と認証装置２とを有する。
　監視装置１は、ユーザ側に設置されたエッジデバイス６から、電力貯蔵装置５の状態を示す測定データを取得し、監視データベース３に記憶させる。監視データベース３には、測定データ以外の電力貯蔵装置５に関する各種情報が記憶されていてもよい。そして、監視装置１は、測定データ等に基づき、電力貯蔵装置５の安全性に影響する項目値を算出し、算出した項目値を認証装置２に送信する。電力貯蔵装置５は、例えば蓄電池である。
　認証装置２は、受信した項目値及び認証データベース４に記憶された評価基準に基づき電力貯蔵装置５の安全性を判定する。そして、認証装置２は、判定された安全性が所定条件を満たす場合、電力貯蔵装置５は安全であることを認証する認証情報を監視装置１に送信（出力）する。
　監視装置１は、受信した認証情報をユーザ側に設置されたディスプレイ７に表示させる。
　このように、本実施形態の処理システムは、使用開始後の電力貯蔵装置５の状態に基づき電力貯蔵装置５の安全性を判定し、判定結果に基づき電力貯蔵装置５の安全性を認証することができる。そして、処理システムは、電力貯蔵装置５は安全であることを認証する認証情報を、ユーザ側のディスプレイ７に表示させることができる。ユーザは、ディスプレイ７に表示された認証情報により、電力貯蔵装置５は安全な状態になっているという安心感が得られる。結果、ユーザによる電力貯蔵装置５の安全性への配慮の負担が軽減される。
　次に、処理システムの構成を詳細に説明する。まず、処理システムのハードウエア構成の一例を説明する。処理システムが備える各機能部は、任意のコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、メモリにロードされるプログラム、そのプログラムを格納するハードディスク等の記憶ユニット（あらかじめ装置を出荷する段階から格納されているプログラムのほか、ＣＤ（Compact Disc）等の記憶媒体やインターネット上のサーバ等からダウンロードされたプログラムをも格納できる）、ネットワーク接続用インターフェイスを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。
　図２は、処理システムのハードウエア構成を例示するブロック図である。図２に示すように、処理システムは、プロセッサ１Ａ、メモリ２Ａ、入出力インターフェイス３Ａ、周辺回路４Ａ、バス５Ａを有する。周辺回路４Ａには、様々なモジュールが含まれる。処理システムは周辺回路４Ａを有さなくてもよい。なお、処理システムは物理的及び／又は論理的に分かれた複数の装置で構成されてもよいし、物理的及び／又は論理的に一体となった１つの装置で構成されてもよい。処理システムが物理的及び／又は論理的に分かれた複数の装置で構成される場合、複数の装置各々が上記ハードウエア構成を備えることができる。
　バス５Ａは、プロセッサ１Ａ、メモリ２Ａ、周辺回路４Ａ及び入出力インターフェイス３Ａが相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。プロセッサ１Ａは、例えばＣＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などの演算処理装置である。メモリ２Ａは、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリである。入出力インターフェイス３Ａは、入力装置、外部装置、外部サーバ、外部センサー、カメラ等から情報を取得するためのインターフェイスや、出力装置、外部装置、外部サーバ等に情報を出力するためのインターフェイスなどを含む。入力装置は、例えばキーボード、マウス、マイク、物理ボタン、タッチパネル等である。出力装置は、例えばディスプレイ、スピーカ、プリンター、メーラ等である。プロセッサ１Ａは、各モジュールに指令を出し、それらの演算結果をもとに演算を行うことができる。
　次に、処理システム１０の機能構成を説明する。図３に、処理システム１０の機能ブロック図の一例を示す。図示するように、処理システム１０は、監視装置１と、認証装置２とを有する。
　監視装置１は、取得部１１と、項目値算出部１２と、表示制御部１５と、送受信部１６とを有する。認証装置２は、安全性判定部１３と、認証部１４と、送受信部１７とを有する。
　取得部１１は、電力貯蔵装置５の状態を示す測定データをエッジデバイス６から取得する。取得部１１は、電力貯蔵装置５の識別情報をさらに取得してもよい。測定データは、「運転モード」、「ＳＯＣ（State Of Charge）」、「電流」、「累積充放電量」、「累積充放電電力」、「セル電圧・温度平均値」、「セル電圧・温度最小値／最大値と測定位置」、「複数の特定参照セルのセル電圧、温度、リファレンス電圧測定値」、「ＢＭＳ（Battery Management System）の自己診断結果」、「絶縁抵抗」及び「装置故障情報」の中の少なくとも１つを含む。なお、測定データはその他のデータを含んでもよい。これらの測定データを測定／取得する手法は特段制限されず、従来のあらゆる技術を採用することができる。
　なお、本明細書において、「取得」とは、ユーザ入力に基づき、又は、プログラムの指示に基づき、「自装置が他の装置や記憶媒体に格納されているデータを取りに行くこと（能動的な取得）」、たとえば、他の装置にリクエストまたは問い合わせして受信すること、他の装置や記憶媒体にアクセスして読み出すこと等、および、ユーザ入力に基づき、又は、プログラムの指示に基づき、「自装置に他の装置から出力されるデータを入力すること（受動的な取得）」、たとえば、配信（または、送信、プッシュ通知等）されるデータを受信すること、また、受信したデータまたは情報の中から選択して取得すること、及び、「データを編集（テキスト化、データの並び替え、一部データの抽出、ファイル形式の変更等）などして新たなデータを生成し、当該新たなデータを取得すること」の少なくともいずれか一方を含む。
　項目値算出部１２は、取得部１１により取得された測定データに基づき、電力貯蔵装置５の安全性に影響する項目値を算出する。項目値は、「運転時間」、「故障状態／非認証状態での運転時間」、「累積充放電量」、「低温累積充放電量」、「高温累積充放電量」、「セル平均／リファレンスセルの容量維持率、正極容量、負極容量、脱離Ｌｉ容量、正・負極使用電圧・ＳＯＣ範囲、ＯＣＶずれ量の値と分散」、「電圧測定誤差」、「ＢＭＳ自己診断結果」、「絶縁抵抗」及び「装置故障情報」中の少なくとも１つを含む。なお、項目値はその他のデータを含んでもよい。測定データからをこれらの項目値を算出する手法は特段制限されず、従来のあらゆる技術を採用することができる。
　送受信部１６は、項目値算出部１２により算出された項目値を認証装置２に送信する。そして、送受信部１７は、項目値算出部１２により算出された項目値を監視装置１から受信する。なお、送受信部１６は、電力貯蔵装置５の識別情報をさらに認証装置２に送信してもよい。そして、送受信部１７は、電力貯蔵装置５の識別情報をさらに監視装置１から受信してもよい。
　安全性判定部１３は、算出された項目値に基づき、電力貯蔵装置５の安全性を判定する。
　例えば、項目毎に、安全と判定できる安全条件（例：項目値が基準値以上／基準値以下）が予め定められていてもよい。そして、安全性判定部１３は、所定の項目の項目値が安全条件を満たさない場合に「安全でない」と判定してもよい。
　また、複数の項目は複数のグループに分類されてもよい。そして、安全性判定部１３は、所定のグループに属する項目であって、項目値が安全条件を満たさない項目の数が所定値以上である場合に「安全でない」と判定してもよい。当該所定値は、グループ毎に異なってもよい。
　そして、安全性判定部１３は、「安全でない」と判定する条件を満たさない場合、「安全」と判定してもよい。
　また、安全性判定部１３は、算出された項目値に基づき、安全性が安全条件を満たす状態が維持される期間（以下、「安全維持期間」）を推定してもよい。例えば、安全性判定部１３は、各項目値の履歴に基づき項目値の変化のトレンド（変化速度）を算出し、算出したトレンドと現在の項目値とに基づき安全維持期間（例：項目値が基準値以上／基準値以下となっている期間）を推定することができる。すなわち、安全性判定部１３は、項目値の経時変化に基づき、安全維持期間を推定することができる。なお、安全維持期間の算出方法は当該例に限定されない。以下で、安全性判定部１３による演算処理の具体例を説明する。
　認証部１４は、安全性判定部１３により判定された安全性が所定条件（「安全」である）を満たす場合、電力貯蔵装置５は安全であることを認証する認証情報を出力する。認証情報は、テキスト、図、写真、マークの中の少なくとも１つを用いて構成される情報である。
　なお、認証部１４は、安全性判定部１３により推定された安全維持期間を、認証情報の有効期間として出力してもよい。
　送受信部１７は、認証情報を監視装置１に送信する。そして、送受信部１６は、認証情報を認証装置２から受信する。
　表示制御部１５は、電力貯蔵装置５に対応して設置されたディスプレイ７に認証情報を表示させる。例えば、表示制御部１５は、電力貯蔵装置５は安全であることを認証するマークを認証情報としてディスプレイ７に表示させてもよい。また、表示制御部１５は、安全維持期間を認証の有効期間としてディスプレイ７に表示させてもよい。
　なお、電力貯蔵装置５とディスプレイ７との対応関係は、ディスプレイ７に表示された認証情報が電力貯蔵装置５の安全性を示すものであることを認識できる関係であることが好ましい。例えば、電力貯蔵装置５がディスプレイ７を備えてもよし、電力貯蔵装置５の周辺にディスプレイ７が設置されてもよい。
　次に、図４のフローチャートを用いて、処理システム１０の処理の流れの一例を説明する。
　まず、取得部１１が、電力貯蔵装置５の状態を示す測定データをエッジデバイス６から取得する（Ｓ１０）。取得部１１が測定データを取得するタイミングは様々である。例えば、取得部１１は、予め定められた時間間隔（例：１か月おき、１週間おき、１日おき、１０時間おき、１時間おき等）で測定データを取得してもよい。また、当該時間間隔は、電力貯蔵装置５の使用開始タイミングからの経過時間に応じて変化してもよい。すなわち、使用開始タイミングからの経過時間が小さいほど上記時間間隔を大きくしてもよい。また、取得部１１は、ユーザからの指示入力があったタイミングで測定データを取得してもよい。
　次いで、項目値算出部１２は、取得部１１により取得された測定データに基づき、電力貯蔵装置５の安全性に影響する項目値を算出する（Ｓ１１）。項目値算出部１２が項目値を算出するタイミングは様々である。例えば、項目値算出部１２は、取得部１１が新たな測定データを取得する毎に、項目値を算出してもよい。また、項目値算出部１２は、予め定められた時間間隔（例：１か月おき、１週間おき、１日おき、１０時間おき、１時間おき等）で項目値を算出してもよい。また、当該時間間隔は、電力貯蔵装置５の使用開始タイミングからの経過時間に応じて変化してもよい。すなわち、使用開始タイミングからの経過時間が小さいほど上記時間間隔を大きくしてもよい。
　次いで、監視装置１の送受信部１６がＳ１１で算出された項目値を送信し、認証装置２の送受信部１７が当該項目値を受信する（Ｓ１２）。項目値を送受信するタイミングは様々である。例えば、送受信部１６及び送受信部１７は、項目値算出部１２が新たな項目値を算出する毎に、項目値を送受信してもよい。また、送受信部１６及び送受信部１７は、予め定められた時間間隔（例：１か月おき、１週間おき、１日おき、１０時間おき、１時間おき等）で項目値を送受信してもよい。また、当該時間間隔は、電力貯蔵装置５の使用開始タイミングからの経過時間に応じて変化してもよい。すなわち、使用開始タイミングからの経過時間が小さいほど上記時間間隔を大きくしてもよい。
　次いで、安全性判定部１３は、項目値に基づき電力貯蔵装置５の安全性を判定する（Ｓ１３）。安全性を判定するタイミングは様々である。例えば、安全性判定部１３は、新たな項目値が像受信される毎に、安全性を判定信してもよい。また、安全性判定部１３は、予め定められた時間間隔（例：１か月おき、１週間おき、１日おき、１０時間おき、１時間おき等）で安全性を判定してもよい。また、当該時間間隔は、電力貯蔵装置５の使用開始タイミングからの経過時間に応じて変化してもよい。すなわち、使用開始タイミングからの経過時間が小さいほど上記時間間隔を大きくしてもよい。
　次いで、Ｓ１３で判定された安全性が安全条件を満たす場合（Ｓ１３のＹｅｓ）、認証部１４は、電力貯蔵装置５は安全であることを認証する認証情報を出力する（Ｓ１５）。すると、認証装置２の送受信部１７が当該認証情報を送信し、監視装置１の送受信部１６が当該認証情報を受信する。そして、表示制御部１５は、電力貯蔵装置５に対応して設置されたディスプレイ７に認証情報を表示させる。
　なお、Ｓ１３で判定された安全性が安全条件を満たさない場合（Ｓ１３のＮｏ）、認証部１４は認証情報を出力しない。
　次に、安全性判定部１３による演算処理の一例を説明する。
「例１」
　電力貯蔵装置５の容量劣化（経年使用による容量減少）の原因として、「正極容量の減少」、「負極容量の減少」、「金属（Ｌｉ等）の析出等による金属イオンの減少」等が挙げられる。どの原因によって劣化しても本来設計された状態から外れるため、正極、負極の動作電圧範囲が変化し、金属が析出することなどにより電力貯蔵装置５の安全性は損なわれる。
　そこで、例１では、電力貯蔵装置５の容量維持率に基づき、電力貯蔵装置５の安全性、及び、安全維持期間を推定する。
　具体的には、定期的に（例：１年毎に）容量維持率（項目値）を算出し、記録しておく。そして、電力貯蔵装置５の容量維持率の安全使用下限がＰ％である場合、算出された容量維持率がＰ％以上である場合に「安全」と判定し、算出された容量維持率がＰ％未満である場合に「安全でない」と判定することができる。
　また、容量維持率の経時変化に基づき、安全維持期間を推定することができる。すなわち、過去の容量維持率の記録に基づき、経過年数や使用マイルに対して図５に示すようなグラフが描ける。図示するグラフより、容量維持率の変化のトレンド（変化速度）を算出することができる。そして、当該トレンドと、現在の容量維持率とに基づき、安全維持期間を推定することができる。
　例えば、電力貯蔵装置５の容量維持率の安全使用下限が７０％とする。図５の例の場合、９年目に測定した時点での容量維持率は７３％であり、過去データの年間平均容量劣化が３％であるため、容量維持率が７０％となるまでの期間（安全維持期間）は１年と算出される。
　なお、容量維持率に代えて、出入力時の温度、絶縁抵抗値、電力貯蔵装置５の内部抵抗等を採用し、同様の処理を行うこともできる。
「例２」
　例１で説明したように、定期的に容量維持率を算出することで、容量維持率の変化のトレンド（変化速度）が求まる。電力貯蔵装置５ごとに当該変化速度を求め、統計的分布を求めることができる（図６参照）。
　そして、正常な劣化速度分布から所定レベル以上外れており、極めて早い速度で劣化する電力貯蔵装置５については、安全であることの認証を与えない。一方で、正常な劣化速度分布の範囲内にある電力貯蔵装置５については、例えば例１の手順にしたがって安全性の判定や、安全維持期間の推定を行うことができる。
　なお、容量維持率の劣化速度に代えて、出入力自の温度の上昇速度、絶縁抵抗値の減少速度、電池の内部抵抗の増加速度等の分布を使用することができる。
「例３」
　電池セル電圧の測定結果からたとえば非特許文献１に開示されている方法等で正極と負極のＯＣＰ（Open Circuit Potential）に分解することができる。すると正極・負極が使われている電圧範囲やそれぞれのＳＯＣ範囲、不動作Ｌｉ量等がわかる。電力貯蔵装置５が劣化すると電池の充電電圧が同じでも正極はより高い電圧まで充電されてしまう傾向がある。正極の電圧が高くなると正極は不安定になって、最終的には熱暴走に至ることが知られている。不動作Ｌｉ量、正極最大電圧、正極・負極の容量を算出し、これらを電力貯蔵装置５の安全性に影響する項目値とすることができる。そして、これら項目値の値が安全条件を満たすか否かにより、安全性を判定することができる。
　また、これら項目値のトレンド（変化速度）を求め、現在の項目値の値と当該トレンド（変化速度）に基づき、安全維持期間を求めることができる。
　例えば、電池セル電圧を常時測定し、経過観察を行うリファレンスセルをシステムの中に複数設定するとより正確な判定が期待できる。リファレンスセルそれぞれについて不動作Ｌｉ量、正極最大電圧、正極・負極の容量の平均値と標準偏差から計算した確率密度を安全指標として使用することができる。たとえばある特定の電池システムにおいて正極最大電圧の平均値が４．２Ｖで標準偏差が０．０５Ｖであった場合、監視対象システム内では正極最大電圧は＋３σすなわち４．３５Ｖ以内に９９％の確率で入っていると計算することができる。安全使用限界の正極最大電圧が４．４０Ｖであった場合、まだ安全性に尤度があると判定することができる。
「例４」
　電池セル内部の化学反応もアレニウス則で説明できるため、電池の安全性も加速試験によって確認することができる。例えば、電池の場合、７５℃、１２０日間という条件での加速試験は、２５℃、１０年間の使用に相当する。また、１３０℃、３日間という条件での加速試験は、２５℃、１２年間の使用に相当する。加速試験で確認された故障など生じす安全に使用できる時間（加速試験時間）を安全限界時間とすると、例えば下記の式（１）に基づき、室温（２５℃：２９８．１５Ｋ）環境において安全に使用できる残り時間の目安tsafeを計算することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　なお、各変数の定義は以下の通りである。
tsafe:安全に使用できる残り時間
tt:加速試験時間
Tt:加速試験温度(K)
t:経過時間
Ta:実際の使用温度(K)
Ea: 活性化エネルギ
kb:ボルツマン定数
　また、安全に使用できる残り充放電電流積算値Ah_safeも同様に計算することができる。例えば、下記の式（２）に基づき算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　なお、上述した変数以外の変数の定義は以下の通りである。
Ah_safe：安全に使用できる残り充放電電流積算値（Ah）
Aht：加速試験にて確認された安全に使用できる充放電電流積算値（Ah）
A:電流
「例５」
　ＬＩＢ（lithium-ion battery）セルでは直列に接続されたセル間のＳＯＣを均一化するセルバランスと呼ばれる操作が必要になる。自己放電が早いセルはＳＯＣと電圧が他に比べて早く下がり、自己放電が遅いセルはＳＯＣと電圧が高いままなので、セル間の電圧差を検出し、電圧が高いセルを放電させて（あるいは逆に電圧の低いセルを充電して）、ＳＯＣと電圧を均一化する。自己放電の早いセルは内部でなんらかの反応、たとえば微小な内部短絡などが起きている可能性がある。セルバランスにより流された電流の時間積算値、もしくは充電または放電を行なった時間を測定し、履歴を記録し、統計を取ると、ユーザが不便を感じることなく使用できていても不安全な状態になっている異常なセルが含まれている電池システムやモジュールを検出することができる。すなわち、異常なセルが含まれている電池システムでは、セルバランスにより消費した電流積算値が統計的異常値を示す（例：所定値以上）か、平均値から大きく外れた値（例：平均値との差が所定位置以上）を示すので、異常値を示した時点で安全認証を取り消すことができる。
　次に、本実施形態の処理システム１０の変形例を説明する。ここまでは、処理システム１０は、物理的及び／又は論理的に分かれた複数の装置（監視装置１及び認証装置２）により構成されるものとした。しかし、処理システム１０は、物理的及び／又は論理的に１つの装置で構成されてもよい。すなわち、物理的及び／又は論理的に１つの装置が、取得部１１、項目値算出部１２、安全性判定部１３、認証部１４及び表示制御部１５を有してもよい。なお、この場合、２つの装置間で情報を送受信するための送受信部１６及び送受信部１７は不要となる。
　次に、本実施形態の処理システム１０の作用効果を説明する。本実施形態の処理システム１０は、使用開始後の電力貯蔵装置５の状態に基づき電力貯蔵装置５の安全性を判定し、判定結果に基づき電力貯蔵装置５の安全性を認証することができる。そして、処理システム１０は、電力貯蔵装置５は安全であることを認証する認証情報を、ユーザ側のディスプレイ７に表示させることができる。
　このような処理システム１０によれば、ユーザは、ディスプレイ７に表示された認証情報により、電力貯蔵装置５は安全な状態になっているという安心感が得られる。結果、ユーザによる電力貯蔵装置５の安全性への配慮の負担が軽減される。
　また、処理システム１０によれば、安全性が維持される期間（安全維持期間）を推定し、安全維持期間を認証の有効期間としてディスプレイ７に表示させることができる。このような処理システム１０によれば、ユーザは、ディスプレイ７に表示された有効期間により、安全な状態が維持される期間の推定結果を認識することができる。結果、ユーザによる電力貯蔵装置５の安全性への配慮の負担が軽減される。
　以上、実施形態（及び実施例）を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態（及び実施例）に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限定されない。
１．　電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得する取得手段と、
　前記測定データに基づき、前記電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出する項目値算出手段と、
　算出された前記項目値に基づき、前記電力貯蔵装置の安全性を判定する安全性判定手段と、
　判定された前記安全性が所定条件を満たす場合、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を出力する認証手段と、
を有する処理システム。
２．　前記電力貯蔵装置に対応して設置されたディスプレイに、前記認証情報を表示させる表示制御手段をさらに有する１に記載の処理システム。
３．　前記表示制御手段は、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証するマークを前記認証情報として表示させる２に記載の処理システム。
４．　前記安全性判定手段は、算出された前記項目値に基づき、前記安全性が前記所定条件を満たす状態が維持される期間を推定し、
　前記認証手段は、前記期間を前記認証情報の有効期間として出力する１から３のいずれかに記載の処理システム。
５．　前記安全性判定手段は、前記項目値の経時変化に基づき、前記期間を推定する４に記載の処理システム。
６．　電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得する取得手段と、
　前記測定データに基づき、前記電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出する項目値算出手段と、
　算出された前記項目値を外部装置に送信し、前記項目値に基づき判定された前記電力貯蔵装置の安全性が所定条件を満たす場合、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を前記外部装置から受信する送受信手段と、
　前記電力貯蔵装置が備えるディスプレイ、又は、前記電力貯蔵装置の周辺に設けられたディスプレイに、前記認証情報を表示させる表示制御手段と、
を有する監視装置。
７．　コンピュータが、
　　電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得し、
　　前記測定データに基づき、前記電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出し、
　　算出された前記項目値に基づき、前記電力貯蔵装置の安全性を判定し、
　　判定された前記安全性が所定条件を満たす場合、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を出力する処理方法。
８．　コンピュータが、
　　電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得し、
　　前記測定データに基づき、前記電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出し、
　　算出された前記項目値を外部装置に送信し、
　　前記項目値に基づき判定された前記電力貯蔵装置の安全性が所定条件を満たす場合、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を前記外部装置から受信し、
　　前記電力貯蔵装置が備えるディスプレイ、又は、前記電力貯蔵装置の周辺に設けられたディスプレイに、前記認証情報を表示させる監視方法。
９．　コンピュータを、
　　電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得する取得手段、
　　前記測定データに基づき、前記電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出する項目値算出手段、
　　算出された前記項目値を外部装置に送信し、前記項目値に基づき判定された前記電力貯蔵装置の安全性が所定条件を満たす場合、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を前記外部装置から受信する送受信手段、
　　前記電力貯蔵装置が備えるディスプレイ、又は、前記電力貯蔵装置の周辺に設けられたディスプレイに、前記認証情報を表示させる表示制御手段、
として機能させるプログラム。

Claims (9)

  1. 　電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得する取得手段と、
    　前記測定データに基づき、前記電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出する項目値算出手段と、
    　算出された前記項目値に基づき、前記電力貯蔵装置の安全性を判定する安全性判定手段と、
    　判定された前記安全性が所定条件を満たす場合、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を出力する認証手段と、
    を有する処理システム。
  2. 　前記電力貯蔵装置に対応して設置されたディスプレイに、前記認証情報を表示させる表示制御手段をさらに有する請求項１に記載の処理システム。
  3. 　前記表示制御手段は、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証するマークを前記認証情報として表示させる請求項２に記載の処理システム。
  4. 　前記安全性判定手段は、算出された前記項目値に基づき、前記安全性が前記所定条件を満たす状態が維持される期間を推定し、
    　前記認証手段は、前記期間を前記認証情報の有効期間として出力する請求項１から３のいずれか１項に記載の処理システム。
  5. 　前記安全性判定手段は、前記項目値の経時変化に基づき、前記期間を推定する請求項４に記載の処理システム。
  6. 　電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得する取得手段と、
    　前記測定データに基づき、前記電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出する項目値算出手段と、
    　算出された前記項目値を外部装置に送信し、前記項目値に基づき判定された前記電力貯蔵装置の安全性が所定条件を満たす場合、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を前記外部装置から受信する送受信手段と、
    　前記電力貯蔵装置が備えるディスプレイ、又は、前記電力貯蔵装置の周辺に設けられたディスプレイに、前記認証情報を表示させる表示制御手段と、
    を有する監視装置。
  7. 　コンピュータが、
    　　電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得し、
    　　前記測定データに基づき、前記電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出し、
    　　算出された前記項目値に基づき、前記電力貯蔵装置の安全性を判定し、
    　　判定された前記安全性が所定条件を満たす場合、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を出力する処理方法。
  8. 　コンピュータが、
    　　電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得し、
    　　前記測定データに基づき、前記電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出し、
    　　算出された前記項目値を外部装置に送信し、
    　　前記項目値に基づき判定された前記電力貯蔵装置の安全性が所定条件を満たす場合、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を前記外部装置から受信し、
    　　前記電力貯蔵装置が備えるディスプレイ、又は、前記電力貯蔵装置の周辺に設けられたディスプレイに、前記認証情報を表示させる監視方法。
  9. 　コンピュータを、
    　　電力貯蔵装置の状態を示す測定データを取得する取得手段、
    　　前記測定データに基づき、前記電力貯蔵装置の安全性に影響する項目値を算出する項目値算出手段、
    　　算出された前記項目値を外部装置に送信し、前記項目値に基づき判定された前記電力貯蔵装置の安全性が所定条件を満たす場合、前記電力貯蔵装置は安全であることを認証する認証情報を前記外部装置から受信する送受信手段、
    　　前記電力貯蔵装置が備えるディスプレイ、又は、前記電力貯蔵装置の周辺に設けられたディスプレイに、前記認証情報を表示させる表示制御手段、
    として機能させるプログラム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022244572A1 (ja) * 2021-05-21 2022-11-24 株式会社日立製作所 蓄電池システム、それを備えた鉄道車両、及び異常電池検知方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2022157841A1 (ja) * 2021-01-20 2022-07-28

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008076295A (ja) * 2006-09-22 2008-04-03 Omron Corp 電池寿命予測システム、電池寿命予測方法、通信端末装置、電池寿命予測装置、データ送信プログラム、電池寿命予測プログラム、および、プログラムを格納したコンピュータ読取可能記録媒体
JP2018156739A (ja) * 2017-03-15 2018-10-04 株式会社東芝 電池安全性評価装置、電池制御装置、電池安全性評価方法、プログラム、制御回路及び蓄電システム
JP2019164959A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 株式会社東芝 電池安全性評価装置、電池安全性評価方法、プログラム、制御回路及び蓄電システム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006009041A1 (ja) * 2004-07-15 2006-01-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 時刻認証装置、時刻認証方法、コンピュータプログラム、記録媒体、集積回路及び時刻認証システム
WO2018096969A1 (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 日本電気株式会社 監視システム、サーバ、端末装置、監視方法、及び、記憶媒体
WO2019017994A1 (en) * 2017-07-21 2019-01-24 Quantumscape Corporation ACTIVE AND PASSIVE BATTERY PRESSURE MANAGEMENT

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008076295A (ja) * 2006-09-22 2008-04-03 Omron Corp 電池寿命予測システム、電池寿命予測方法、通信端末装置、電池寿命予測装置、データ送信プログラム、電池寿命予測プログラム、および、プログラムを格納したコンピュータ読取可能記録媒体
JP2018156739A (ja) * 2017-03-15 2018-10-04 株式会社東芝 電池安全性評価装置、電池制御装置、電池安全性評価方法、プログラム、制御回路及び蓄電システム
JP2019164959A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 株式会社東芝 電池安全性評価装置、電池安全性評価方法、プログラム、制御回路及び蓄電システム

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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TOMOKAZU MORITA, CHARGING CURVE ANALYSIS METHOD TO VISUALIZE STATE OF HEALTH OF LITHIUM-ION BATTERIES THROUGH INTERNAL STATE ESTIMATION, 8 October 2019 (2019-10-08), Retrieved from the Internet <URL:https://www.toshiba.co.jp/tech/review/2013/10/68_10pdf/f07.pdf>

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022244572A1 (ja) * 2021-05-21 2022-11-24 株式会社日立製作所 蓄電池システム、それを備えた鉄道車両、及び異常電池検知方法

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