WO2022209343A1 - 残量通知装置、残量通知方法、および残量通知プログラム - Google Patents

残量通知装置、残量通知方法、および残量通知プログラム Download PDF

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WO2022209343A1
WO2022209343A1 PCT/JP2022/005380 JP2022005380W WO2022209343A1 WO 2022209343 A1 WO2022209343 A1 WO 2022209343A1 JP 2022005380 W JP2022005380 W JP 2022005380W WO 2022209343 A1 WO2022209343 A1 WO 2022209343A1
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繁 松田
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]

Definitions

  • the present disclosure relates to a remaining amount notification device, a remaining amount notification method, and a remaining amount notification program for notifying the remaining amount of a secondary battery.
  • EV electric vehicles
  • PSV plug-in hybrid vehicles
  • HV hybrid vehicles
  • SOC State Of Charge
  • a current integration method and an OCV (Open Circuit Voltage) method are mainly used to estimate the SOC of a secondary battery.
  • the current integration method is an estimation method mainly used when the vehicle is running or charging
  • the OCV method is an estimation method mainly used when the vehicle is stopped.
  • the SOC is estimated based on the SOC-OCV curve.
  • the present disclosure has been made in view of this situation, and its purpose is to provide a technology that allows the user to naturally learn how to grasp and reset the SOC error during normal operation.
  • a remaining amount notification device is a remaining amount notification device that notifies the user of the device of the remaining amount of a secondary battery installed in a device.
  • a reliability determination unit that determines the reliability of the SOC indicating the remaining amount of the secondary battery based on the slope of the SOC-OCV curve of the secondary battery corresponding to the SOC, and the determined SOC a notification control unit that controls to notify the remaining amount of the secondary battery in a notification mode based on reliability.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electric vehicle according to an embodiment
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a detailed configuration of a power supply system mounted on an electric vehicle according to an embodiment
  • FIG. It is a figure for demonstrating the structure of a vehicle control part.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of an SOC-OCV curve and a remaining battery level reliability curve
  • FIG. 6A is a diagram showing an example of a reliability conversion map used when calculating a comprehensive SOC reliability based on remaining battery level reliability and rest time.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of an SOC-OCV curve and a remaining battery level reliability curve
  • FIG. 6A is a diagram showing an example of a reliability conversion map used when calculating a comprehensive SOC reliability based on remaining battery level reliability and rest time.
  • FIG. 6B is a diagram showing an example of a reliability conversion map used when calculating a comprehensive SOC reliability based on remaining battery level reliability and rest time.
  • FIG. 7A is a diagram showing a display example of the remaining battery level displayed on the display unit of the electric vehicle.
  • FIG. 7B is a diagram showing a display example of the remaining battery level displayed on the display unit of the electric vehicle.
  • FIG. 7C is a diagram showing a display example of the remaining battery level displayed on the display unit of the electric vehicle.
  • FIG. 10 is a diagram showing the correspondence relationship between the length of rest time and the display color of the remaining battery amount when only the length of rest time is reflected in the remaining battery amount display.
  • FIG. 4 is a diagram showing a format example of battery management information; It is a figure for demonstrating an example of the basic algorithm of operation management.
  • FIG. 13A is a diagram showing a display example of the remaining battery level displayed on the operation management terminal device.
  • FIG. 13B is a diagram showing a display example of the remaining battery level displayed on the operation management terminal device.
  • FIG. 13C is a diagram showing a display example of the remaining battery level displayed on the operation management terminal device.
  • FIG. 15A is a diagram showing another display example of the remaining battery level displayed on the display unit of the electric vehicle.
  • FIG. 15B is a diagram showing another display example of the remaining battery level displayed on the display unit of the electric vehicle.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of an operation management support system 1 according to an embodiment.
  • the operation management support system 1 is a system used by at least one delivery company.
  • the operation management support system 1 may be constructed, for example, on a company server installed in the company's facility or data center of the service provider that provides the operation management support service for the electric vehicle 3 .
  • the operation management support system 1 may be built on a cloud server used based on a cloud service.
  • the operation management support system 1 may be constructed on a plurality of servers distributed and installed at a plurality of bases (data centers, company facilities).
  • the plurality of servers may be a combination of a plurality of in-house servers, a combination of a plurality of cloud servers, or a combination of in-house servers and cloud servers.
  • a delivery company owns multiple electric vehicles 3 and chargers 4, and has a delivery base for parking the electric vehicles 3.
  • An operation management terminal device 2 is installed at the delivery base.
  • the operation management terminal device 2 is composed of, for example, a PC.
  • the operation management terminal device 2 is used for managing a plurality of electric vehicles 3 belonging to a delivery base.
  • An operation manager of a delivery company can use the operation management terminal device 2 to create a delivery plan and a charging plan for a plurality of electric vehicles 3 .
  • the operation management terminal device 2 can access the operation management support system 1 via the network 5.
  • the operation management terminal device 2 can acquire battery state management information of a plurality of electric vehicles 3 held by the operation management support system 1 .
  • the network 5 is a general term for communication paths such as the Internet, leased lines, and VPN (Virtual Private Network), regardless of communication medium or protocol.
  • communication media for example, a mobile phone network (cellular network), wireless LAN, wired LAN, optical fiber network, ADSL network, CATV network, etc. can be used.
  • communication protocol for example, TCP (Transmission Control Protocol)/IP (Internet Protocol), UDP (User Datagram Protocol)/IP, Ethernet (registered trademark), etc. can be used.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the electric vehicle 3 according to the embodiment.
  • the electric vehicle 3 is assumed to be a pure EV without an internal combustion engine.
  • the electric vehicle 3 shown in FIG. 2 is a rear wheel drive (2WD) EV including a pair of front wheels 31f, a pair of rear wheels 31r, and a motor 34 as a power source.
  • a pair of front wheels 31f are connected by a front wheel axle 32f
  • a pair of rear wheels 31r are connected by a rear wheel axle 32r.
  • the transmission 33 transmits the rotation of the motor 34 to the rear wheel shaft 32r at a predetermined conversion ratio.
  • the electric vehicle 3 may be a front wheel drive (2WD) or a 4WD electric vehicle.
  • the power supply system 40 includes a battery pack 41 and a battery management unit 42, and the battery pack 41 includes a plurality of cells. Lithium ion battery cells, nickel metal hydride battery cells, etc. can be used for the cells. The following description assumes an example using lithium-ion battery cells.
  • the battery management unit 42 monitors voltage, current, temperature, SOC, FCC, and SOH (State Of Health) of a plurality of cells included in the battery pack 41, and transmits them to the vehicle control unit 30 via the in-vehicle network.
  • CAN Controller Area Network
  • LIN Local Interconnect Network
  • a three-phase AC motor is generally used for the motor 34 for driving.
  • the inverter 35 converts the DC power supplied from the battery pack 41 into AC power and supplies the AC power to the motor 34 during power running.
  • AC power supplied from the motor 34 is converted into DC power and supplied to the battery pack 41 .
  • the motor 34 rotates according to the AC power supplied from the inverter 35 during power running. During regeneration, rotational energy due to deceleration is converted into AC power and supplied to the inverter 35 .
  • the vehicle control unit 30 is a vehicle ECU (Electronic Control Unit) that controls the entire electric vehicle 3, and may be composed of, for example, an integrated VCM (Vehicle Control Module).
  • VCM Vehicle Control Module
  • the GPS sensor 361 detects positional information of the electric vehicle 3 and transmits the detected positional information to the vehicle control unit 30 . Specifically, the GPS sensor 361 receives radio waves including respective transmission times from a plurality of GPS satellites, and determines the latitude and longitude of the receiving point based on the plurality of transmission times included in the plurality of received radio waves. Calculate
  • the vehicle speed sensor 362 generates a pulse signal proportional to the number of revolutions of the front wheel shaft 32f or the rear wheel shaft 32r, and transmits the generated pulse signal to the vehicle control unit 30.
  • the vehicle control unit 30 detects the speed of the electric vehicle 3 based on the pulse signal received from the vehicle speed sensor 362 .
  • the wireless communication unit 37 performs signal processing for wireless connection to the network 5 via the antenna 37a.
  • Wireless communication networks to which the electric vehicle 3 can be wirelessly connected include, for example, mobile phone networks (cellular networks), wireless LANs, V2I (Vehicle-to-Infrastructure), V2V (Vehicle-to-Vehicle), ETC systems (Electronic Toll Collection System), DSRC (Dedicated Short Range Communications), etc. can be used.
  • the display unit 38 is a display that can display characters and images, and can use a liquid crystal display, an organic EL display, a mini LED display, or the like.
  • the display unit 38 may be a display installed in the vehicle such as a tablet terminal, car navigation system, display audio, drive recorder, or the like, or may be a display installed in the meter panel.
  • the display of a user's tablet terminal or smartphone linked with the in-vehicle device may be diverted.
  • the speaker 39 outputs a voice message.
  • the speaker 39 may be a speaker of a car navigation system, a display audio system, a drive recorder, or the like, or may be an independent speaker.
  • the vehicle control unit 30 can transmit travel data from the wireless communication unit 37 to the operation management support system 1 via the network 5 in real time.
  • the travel data includes position data (latitude and longitude) of the electric vehicle 3 , vehicle speed of the electric vehicle 3 , voltage, current, temperature, SOC, and SOH of a plurality of cells included in the battery pack 41 .
  • the vehicle control unit 30 periodically (for example, every 10 seconds) samples these data and transmits them to the operation management support system 1 each time.
  • the vehicle control unit 30 accumulates the traveling data of the electric vehicle 3 in an internal traveling data holding unit 321 (see FIG. 4), and collectively transmits the traveling data accumulated in the traveling data holding unit 321 at a predetermined timing. You may For example, the vehicle control unit 30 may collectively transmit the travel data accumulated in the travel data holding unit 321 to the operation management terminal device 2 installed at the delivery company's base after the end of business for the day. The operation management terminal device 2 transmits travel data of the plurality of electric vehicles 3 to the operation management support system 1 at a predetermined timing.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the detailed configuration of the power supply system 40 mounted on the electric vehicle 3 according to the embodiment.
  • Power supply system 40 is connected to motor 34 via first relay RY ⁇ b>1 and inverter 35 .
  • the first relay RY ⁇ b>1 is a contactor inserted between wiring connecting the power supply system 40 and the inverter 35 .
  • the vehicle control unit 30 controls the first relay RY1 to be in the ON state (closed state) to electrically connect the power system 40 and the power system of the electric vehicle 3 .
  • the vehicle control unit 30 controls the first relay RY1 to be in the OFF state (open state) to electrically disconnect the power system 40 and the power system of the electric vehicle 3 .
  • switches such as semiconductor switches may be used instead of relays.
  • the battery pack 41 in the power supply system 40 can be externally charged.
  • Charger 4 is connected to commercial power system 6 and charges battery pack 41 in electric vehicle 3 .
  • a second relay RY ⁇ b>2 is inserted between wiring connecting the power supply system 40 and the charger 4 .
  • the battery management unit 42 turns on the second relay RY2 via the vehicle control unit 30 or directly before charging starts, and turns off the second relay RY2 after charging ends.
  • alternating current for example, single-phase 100/200 V
  • AC/DC converter (not shown) inserted between the second relay RY2 and the power supply system 40 converts the alternating current power into direct current power.
  • DC the charger 4 generates DC power by full-wave rectifying AC power supplied from the commercial power system 6 and smoothing it with a filter.
  • the battery pack 41 includes multiple cells E1-En connected in series.
  • the number of cells E1-En connected in series is determined according to the driving voltage of the motor 34.
  • FIG. Battery pack 41 may be configured by combining a plurality of battery modules.
  • a shunt resistor Rs is connected in series with a plurality of cells E1-En. Shunt resistor Rs functions as a current sensing element. A Hall element may be used instead of the shunt resistor Rs.
  • a plurality of temperature sensors T1 and T2 for detecting the temperatures of the plurality of cells E1-En are installed in the battery pack 41. FIG. A thermistor, for example, can be used as the temperature sensors T1 and T2.
  • the battery management unit 42 includes a voltage measurement unit 43, a temperature measurement unit 44, a current measurement unit 45 and a battery control unit 46.
  • Each node of the plurality of cells E1-En connected in series and the voltage measurement unit 43 are connected by a plurality of voltage lines.
  • the voltage measurement unit 43 measures the voltage of each cell E1-En by measuring the voltage between two adjacent voltage lines.
  • the voltage measurement unit 43 transmits the measured voltages of the cells E1-En to the battery control unit 46.
  • the voltage measurement unit 43 Since the voltage measurement unit 43 has a higher voltage than the battery control unit 46, the voltage measurement unit 43 and the battery control unit 46 are connected by a communication line while being insulated.
  • the voltage measurement unit 43 can be composed of an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or a general-purpose analog front-end IC.
  • Voltage measurement section 43 includes a multiplexer and an A/D converter. The multiplexer sequentially outputs voltages between two adjacent voltage lines to the A/D converter. The A/D converter converts the analog voltage input from the multiplexer into a digital value.
  • the temperature measurement unit 44 includes a voltage dividing resistor and an A/D converter.
  • the A/D converter sequentially converts a plurality of analog voltages divided by the plurality of temperature sensors T1 and T2 and a plurality of voltage dividing resistors into digital values and outputs the digital values to the battery control unit 46 .
  • the battery control unit 46 estimates the temperatures of the plurality of cells E1-En based on the digital values. For example, the battery control unit 46 estimates the temperature of each cell E1-En based on the values measured by the temperature sensors closest to each cell E1-En.
  • the current measurement unit 45 includes a differential amplifier and an A/D converter.
  • the differential amplifier amplifies the voltage across the shunt resistor Rs and outputs it to the A/D converter.
  • the A/D converter converts the analog voltage input from the differential amplifier into a digital value and outputs the digital value to the battery control unit 46 .
  • the battery control unit 46 estimates currents flowing through the plurality of cells E1-En based on the digital values.
  • the temperature measurement unit 44 and the current measurement unit 45 output analog voltages to the battery control unit. 46 and converted into a digital value by an A/D converter in the battery control unit 46 .
  • the battery control unit 46 manages the states of the plurality of cells E1-En based on the voltage, temperature, and current of the plurality of cells E1-En measured by the voltage measurement unit 43, the temperature measurement unit 44, and the current measurement unit 45. do.
  • the battery control unit 46 can be composed of a microcontroller and a nonvolatile memory (for example, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), flash memory). Battery control unit 46 estimates the SOC, FCC and SOH of each of the plurality of cells E1-En.
  • the battery control unit 46 estimates the SOC by combining the current integration method and the OCV method.
  • the OCV method is based on the voltage of each cell E1-En measured by the voltage measuring unit 43, the temperature of each cell E1-En measured by the temperature measuring unit 44, and the temperature of each cell E1-En measured by the current measuring unit 45.
  • the OCV is estimated from the current of En
  • the SOC is estimated based on the estimated OCV and the SOC-OCV curves of the cells E1-En. Since the OCV is a voltage component obtained by subtracting the polarization voltage from the measured voltage, the SOC based on the OCV method can be obtained by estimating the polarization voltage from the current, temperature, SOH, etc. even during charging and discharging.
  • the SOC-OCV curves of the cells E1-En are created in advance based on characteristic tests by the battery manufacturer and registered in the internal memory of the microcontroller at the time of shipment.
  • the current integration method is a method of estimating the SOC based on the OCV at the start of charging/discharging of each cell E1-En and the integrated value of the current measured by the current measurement unit 45. Specifically, SOCi by the current integration method is calculated by the following (Equation 1).
  • the battery control unit 46 may estimate the SOC by weighted averaging the SOCi estimated by the current integration method and the SOCv estimated by the OCV method, as shown in the following (Equation 2).
  • SOC SOCi*x+SOCv*(1-x) (Formula 2)
  • x indicates the degree of contribution, and is set, for example, to approach 1 during charging and discharging and to approach 0 during rest. Note that the SOCi during charge/discharge may be corrected by a method other than the weighted average using the SOCv and used as the SOC during charge/discharge.
  • the battery control unit 46 obtains the difference between the two points of SOCv corresponding to the two points of OCV measured before the start and after the end of charging and discharging, and the current integrated value between the two points. and the FCC can be estimated.
  • FCC Integrated current value/ ⁇ SOCv (Formula 3)
  • the SOH is defined by the ratio of the current FCC to the initial FCC, and the lower the value (closer to 0%), the more advanced the deterioration.
  • the battery control unit 46 can estimate the SOH based on the initial FCC and the current FCC, as shown in (Equation 4) below.
  • Battery control unit 46 estimates the SOC, FCC and SOH of battery pack 41 based on the SOC, FCC and SOH of multiple cells E1-En.
  • the battery control unit 46 transmits the voltage, current, temperature, SOC, FCC and SOH of each cell E1-En and the battery pack 41 to the vehicle control unit 30 via the in-vehicle network.
  • the vehicle control unit 30 can estimate the cruising distance based on the SOC of the battery pack 41 and the cruising distance coefficient, as shown in (Equation 5)-(Equation 7) below.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration of the vehicle control unit 30.
  • Vehicle control unit 30 includes processing unit 310 and storage unit 322 .
  • Processing unit 310 includes SOC acquisition unit 311 , reliability determination unit 312 , display control unit 313 and speech synthesis unit 314 . In the processing unit 310, only functional blocks related to remaining current notification processing, which is the focus of this embodiment, are drawn.
  • the functions of the processing unit 310 can be realized by cooperation of hardware resources and software resources, or by hardware resources alone.
  • hardware resources CPU, ROM, RAM, GPU (Graphics Processing Unit), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array), and other LSIs can be used.
  • Programs such as operating systems and applications can be used as software resources.
  • the storage unit 320 includes a travel data holding unit 321.
  • Storage unit 320 includes a non-volatile recording medium such as an HDD or SSD, and stores various data.
  • the running data holding unit 321 stores the voltage, current, temperature, SOC, FCC, and SOH of each cell E1-En and the battery pack 41 received from the battery control unit 46, and the electric vehicle obtained from various sensors in the electric vehicle 3. 3 position data, vehicle speed, and travel data including total travel distance.
  • the SOC acquisition unit 311 acquires from the battery control unit 46 the SOC of the battery pack 41 (hereinafter referred to as presentation SOC) indicating the remaining battery level for notification to the passenger (mainly the driver) in the electric vehicle 3 .
  • presentation SOC SOC of the battery pack 41
  • the presented SOC can also be estimated by the operation management support system 1 .
  • the SOC acquisition unit 311 receives the presented SOC from the operation management support system 1 via the network 5 .
  • the reliability determination unit 312 determines the reliability of the presented SOC based on the slope of the SOC-OCV curve corresponding to the presented SOC. The greater the slope of the SOC-OCV curve corresponding to the presented SOC, the higher the reliability determination unit 312 evaluates the reliability of the presented SOC.
  • the slope of the SOC-OCV curve can be defined by the differential curve of the SOC-OCV curve. A differential curve of this SOC-OCV curve is used as a remaining battery level reliability curve.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the SOC-OCV curve and the remaining battery level reliability curve.
  • FIG. 5 shows the SOC-OCV curve and the remaining battery level reliability curve of a certain lithium iron phosphate (LFP) battery.
  • LFP lithium iron phosphate
  • a high reliability threshold and a low reliability threshold are set for the remaining battery level reliability.
  • the area above the high reliability threshold (hereinafter referred to as the high reliability area) is an area where the reliability of the SOCv estimated by the OCV method is high, and the area below the low reliability threshold (hereinafter referred to as the low reliability area) is This is an area where the reliability of SOCv is low.
  • An area equal to or greater than the low reliability threshold and less than the high reliability threshold hereinafter referred to as an intermediate reliability area is an area in which the reliability of SOCv is intermediate.
  • the display control unit 313 controls so that the remaining battery level is displayed on the display unit 38 in a display mode based on the reliability of the presented SOC determined by the reliability determination unit 312 . More specifically, the display control unit 313 controls so that the remaining battery level is displayed on the display unit 38 in a more conspicuous manner as the reliability of the presented SOC is higher.
  • the display control unit 313 displays a first color when the remaining battery level reliability is in the high reliability region, a second color when the remaining battery level reliability is in the low reliability region, and a medium reliability level when the remaining battery level reliability is in the low reliability region.
  • the display color of the remaining battery level is controlled so that it is displayed in a gradation color between the first color and the second color in the area.
  • the first color may be light and the second color may be dark, for example the first color may be green and the second color may be blue.
  • the gradation level changes in proportion to the remaining battery level reliability. Note that when a monochrome display is used for the display unit 38, the first color is white, the second color is black, and the intermediate reliability region is expressed in grayscale.
  • the range of OCV for gradation expression is narrowed by setting a high-reliability threshold and a low-reliability threshold. Accordingly, it is possible to prevent a change in display color for a small change in OCV from becoming a minute change that cannot be visually recognized by the user. It should be noted that the display control unit 313 simply displays the remaining battery power in a first color when the battery power level reliability is in the high reliability region, and in a second color when the battery power level reliability is not in the high reliability region. Color may be controlled.
  • the SOCv estimated by the OCV method as described above is affected by diffusion polarization. After the charging/discharging of the battery pack 41 is stopped, it takes time for the polarization to disappear and the measured voltage value to converge to OCV. Therefore, after the electric vehicle 3 stops running or charging from the charger 4 stops, the elapsed time from the stop (hereinafter referred to as rest time) also affects the reliability of the presented SOC.
  • FIGS. 6A and 6B are diagrams showing an example of a reliability conversion map used when calculating the overall SOC reliability based on the remaining battery level reliability and rest time.
  • FIG. 6A is a map for converting the remaining battery level reliability shown in FIG. 5 into normalized reliability. The reliability of the normalized SOC ranges from 0 to 1, and the closer to 1, the higher the reliability.
  • FIG. 6B is a map for converting pause times to normalized confidence. Confidence in normalized pause times ranges from 0 to 1, with values closer to 1 indicating higher confidence. It should be noted that the characteristics of the dwell time reliability curve are highly dependent on the materials used for the electrodes of the cell. The example shown in FIG. 6B shows an example in which the polarization voltage disappears from the measured voltage by resting for 3 hours.
  • the reliability determination unit 312 calculates the reliability of the presented SOC by weighted averaging the reliability Rsoci of SOCi estimated by the current integration method and the reliability Rsocv of SOCv estimated by the OCV method. degree Rsoc can be calculated. When the two reliability levels Rsoci and Rsocv are weighted and averaged, the rest time reliability level Rrest is used as the contribution of the reliability level Rsocv of SOCv.
  • Reliability determination unit 312 calculates the remaining battery level reliability based on the SOCi estimated by the current integration method and the SOC-OCV curve (see FIG. 5), and calculates SOCi based on the calculated remaining current level reliability. is calculated (see FIG. 6A). Reliability determination unit 312 calculates the remaining battery level reliability based on the SOCv estimated by the OCV method and the SOC-OCV curve (see FIG. 5), and calculates SOCv based on the calculated remaining current level reliability. Calculate the reliability Rsocv (see FIG. 6A).
  • the reliability determination unit 312 calculates the reliability Rrest of the downtime based on the downtime of the battery pack 41 (see FIG. 6B).
  • the reliability determination unit 312 calculates the reliability Rsoc of the presentation SOC based on the reliability Rsoci of SOCi, the reliability Rsocv of SOCv, and the reliability Rrest of the pause time (see (Equation 8)).
  • the reliability determination unit 312 calculates the remaining battery level reliability based on the calculated presented SOC and the SOC-OCV curve (see FIG. 5).
  • the display control unit 313 controls the display unit 38 to display the remaining battery level corresponding to the presented SOC in a display mode according to the calculated remaining battery level reliability.
  • FIG. 7A to 7C show display examples of remaining battery power displayed on the display unit 38 of the electric vehicle 3.
  • FIG. 7A shows a display example when the remaining battery level reliability is in the low reliability region
  • FIG. 7B shows a display example when the remaining battery level reliability is in the middle reliability region
  • FIG. 7C shows a display example when the remaining battery level reliability is in the middle reliability region.
  • a display example when the reliability is in the high reliability region is shown.
  • the display color of the remaining battery level changes mainly due to changes in the presented SOC that accompany changes in the SOCi. While the vehicle is stopped, the display color of the remaining battery level changes according to the change in the presented SOC that accompanies the change in SOCv. When the polarization is removed, the proposed SOC stops changing.
  • the vehicle stops when the remaining battery level display is in the second color (eg, blue) and remains in the second color while the vehicle is stopped it indicates that the SOCi error is small.
  • the vehicle stops when the remaining battery level display is in the second color and changes to the first color (for example, green) while the vehicle is stopped it indicates that the SOCi has a large error.
  • the FCC and the like which are parameters necessary for estimating SOCi, are deviated.
  • the vehicle stops when the remaining battery level display is in the first color and remains in the first color even while the vehicle is stopped it indicates that the SOCi error is small. However, it is greatly affected by the measurement error of the voltage measurement unit 43 .
  • the vehicle stops when the remaining battery level display is in the first color and changes to the second color while the vehicle is stopped it indicates that the SOCi has a large error. In other words, there is a possibility that the FCC and the like, which are parameters necessary for estimating SOCi, are deviated.
  • the display control unit 313 causes the remaining battery level display color to be displayed in the first color when the electric vehicle 3 stops running, and approaches the second color as the pause time becomes longer. The same control may be performed after charging from the charger 4 is stopped.
  • FIG. 8 is a diagram showing the correspondence relationship between the length of the rest time and the display color of the remaining battery amount when only the length of the rest time is reflected in the display of the remaining battery amount.
  • the user can grasp the reliability of the remaining battery level and the elapsed time since the electric vehicle 3 stopped running or charging from the charger 4 stopped from the remaining battery level display color.
  • the voice synthesizing unit 314 causes the speaker 39 to output a remaining battery level notification message that reflects the reliability of the presented SOC determined by the reliability determining unit 312 .
  • the speech synthesizing unit 314 causes the speaker 39 to output the presented SOC value indicating the remaining battery level, the presented SOC reliability value (see FIG. 6A ), and the classification level.
  • the display control unit 313 and the speech synthesis unit 314 may be provided, and one of them may be omitted.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the operation management support system 1 according to the embodiment.
  • the operation management support system 1 includes a processing unit 11 , a storage unit 12 and a communication unit 13 .
  • the communication unit 13 is a communication interface for connecting to the network 5 by wire or wirelessly.
  • the processing unit 11 includes a travel data acquisition unit 111 , a corrected SOC calculation unit 112 , a charge/discharge recommendation determination unit 113 and a battery management information generation unit 114 .
  • the functions of the processing unit 11 can be realized by cooperation of hardware resources and software resources, or only by hardware resources.
  • CPU, ROM, RAM, GPU, ASIC, FPGA, and other LSIs can be used as hardware resources.
  • Programs such as operating systems and applications can be used as software resources.
  • the storage unit 12 includes a travel data holding unit 121 and a battery management information holding unit 122.
  • the storage unit 12 includes non-volatile recording media such as HDD and SSD, and stores various data.
  • the travel data acquisition unit 111 acquires travel data from each electric vehicle 3 via the network 5 and accumulates it in the travel data storage unit 121 .
  • the corrected SOC calculator 112 calculates the lower limit SOC by subtracting the voltage margin from the SOCv based on the OCV method. Corrected SOC calculator 112 calculates an SOC error by subtracting the lower limit SOC from the presented SOC. It is desirable to calculate the SOC error when the reliability of the pause time is equal to or greater than a set value (eg, 0.67).
  • the SOCv and the presented SOC based on the OCV method may be obtained from the vehicle control unit 30 of the electric vehicle 3, or may be calculated by the operation management support system 1 side.
  • the operation management support system 1 performs the calculation, it is necessary to prepare the SOC-OCV curves of the cells E1-En included in the battery pack 41 mounted on each electric vehicle 3.
  • FIG. The SOC-OCV curve may be prepared based on battery manufacturer's catalog values, or may be generated based on battery data collected from each electric vehicle 3 . In the latter case, the SOC-OCV curve may be generated for each electric vehicle 3, or the SOC-OCV curve may be generated for each vehicle type.
  • FIG. 10 is a diagram showing specific examples of SOCv, lower limit SOC, and SOC error based on the OCV method.
  • Corrected SOC calculator 112 calculates a corrected SOC by subtracting the SOC error from the presented SOC.
  • the charging/discharging recommendation determination unit 113 recommends charging when the corrected SOC is less than the low SOC threshold (20% in FIG. 10), and recommends discharging when the corrected SOC is equal to or higher than the low SOC threshold.
  • the battery management information generation unit 114 generates battery management information for each battery pack 41 mounted on each electric vehicle 3 and stores it in the battery management information holding unit 122 .
  • FIG. 11 is a diagram showing a format example of battery management information.
  • vehicle ID vehicle ID
  • message recommended charge/recommended discharge
  • presented SOC presented SOC
  • corrected SOC corrected SOC
  • reliability of presented SOC and reliability of pause time
  • the operation manager of the delivery company can refer to the battery management information of the multiple electric vehicles 3 owned by the company, generated by the operation management support system 1 from the operation management terminal device 2.
  • the operation manager can create a delivery plan and a charging plan based on the battery management information of the plurality of electric vehicles 3 .
  • the operation manager urges the driver of the electric vehicle 3, which is recommended for charging, to quickly charge the vehicle.
  • the operation manager creates a delivery plan and a charging plan for each electric vehicle 3 so that the SOC of the battery pack 41 of each electric vehicle 3 is in the high reliability region and the vehicle is stopped for a long time. That is, the operation manager prepares a delivery plan or a charging plan so that the predicted SOC value after completion of delivery or after completion of charging falls within the high reliability region. Note that the predicted SOC value after completion of delivery or after completion of charging is calculated in consideration of the SOC error described above.
  • the delivery plan and the charging plan may be automatically created by a predetermined operation management program.
  • the operation management program may be installed in the operation management terminal device 2 or may be installed in the operation management support system 1 . In the latter case, the operation management terminal device 2 can download from the operation management support system 1 the operation management table of the plurality of electric vehicles 3 owned by the company.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining an example of a basic algorithm for operation management.
  • 0-20% is set in the low SOC region.
  • the electric vehicle 3 whose SOC of the battery pack 41 is in the low SOC region requires charging. At that time, the charging rate and charging time are determined so that the SOC after charging is completed falls within the high reliability region.
  • the delivery route is determined so that the SOC after the completion of delivery falls within the high reliability range.
  • FIGS. 13A-13C show display examples of the remaining battery level displayed on the operation management terminal device 2.
  • FIG. 13A shows a display example when the remaining battery level reliability is in the normal region
  • FIG. 13B shows a display example when the remaining battery level reliability is in the high reliability region
  • FIG. 13C shows a display example when the remaining battery level reliability is in the high reliability region. is in the low SOC region.
  • the discharge recommendation/charge recommendation and the maximum error between the suggested SOC and SOCv are displayed.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the flow of recommended discharge/recommended charge determination processing for the battery pack 41 mounted on the electric vehicle 3 by the operation management support system 1 according to the embodiment.
  • the corrected SOC calculator 112 calculates the lower limit SOC by subtracting the voltage margin (maximum downward offset error of the voltage sensor) from the SOCv based on the OCV method (S10).
  • the correction SOC calculation unit 112 subtracts the lower limit SOC from the presentation SOC calculated to be presented in the vehicle to obtain an SOC error.
  • S12 The corrected SOC calculator 112 calculates a corrected SOC by subtracting the SOC error from the presented SOC (S13).
  • the charge/discharge recommendation determination unit 113 compares the SOC error and the low SOC threshold (eg, 20%) (S14). If the SOC error is greater than or equal to the low SOC threshold (Y in S14), the charging/discharging recommendation determining unit 113 determines that the target electric vehicle 3 should be discharged (S15). If the SOC error is less than the low SOC threshold (N of S14), the charging/discharging recommendation determination unit 113 determines that charging of the target electric vehicle 3 is recommended (S16).
  • the low SOC threshold eg, 20%
  • step S12 While monitoring the remaining amount of the battery pack 41 of the electric vehicle 3 continues (N of S17), the process proceeds to step S12, and the processes of steps S12 to S16 are repeatedly executed. It should be noted that, as described above, the presented SOC changes according to the length of the pause time.
  • the user can grasp and reset the SOC error in daily operation. You can have them learn naturally. Specifically, in areas where the slope of the SOC-OCV curve is large (high reliability area of SOC), by displaying the battery level indicator in a conspicuous color, it is possible to stop the vehicle for a long time in a non-flat area of the SOC-OCV curve. Alternatively, the user can be reminded to park.
  • SOCv is SOCi, suggested SOC, FCC, ⁇ SOCv, cruising range coefficient, parameters necessary for calculating cruising range (see above (formula 1)-(formula 7)), so if the accuracy of SOCv is high, these parameters accuracy is also increased. Conversely, if the accuracy of SOCv is low, the accuracy of these parameters will also be low.
  • the operation manager of the delivery company of quantitative and specific battery management information (for example, SOC reliability, SOC error, recommended charge/recommended discharge). Sudden shortage of electricity can be avoided by prompting charging when the SOC is low. If the SOC is not low, running (discharging) to the low SOC region can be encouraged. This improves the accuracy of operation management and contributes to the efficiency of delivery operations.
  • quantitative and specific battery management information for example, SOC reliability, SOC error, recommended charge/recommended discharge.
  • the above SOC-OCV curve depends on temperature and SOH. Therefore, it is desirable to use the SOC-OCV curve corrected using the temperature map and the SOH map. The same applies to the polarization convergence curve.
  • the display control unit 313 causes the display unit 38 to display the remaining battery level pictogram in a darker color as the reliability of the presented SOC is higher.
  • the size of the remaining battery level pictogram may be increased as the reliability of the presented SOC is higher.
  • the higher the reliability of the presented SOC the faster the remaining battery level pictograph may blink.
  • the higher the reliability of the presented SOC the denser the pattern of the remaining battery level pictogram may be.
  • a mark (a good mark or a bad mark) indicating the reliability of the remaining battery level may be displayed around the display of the remaining battery level.
  • the battery remaining amount reliability may be displayed as a numerical value around the battery remaining amount display.
  • FIGS. 15A and 15B show another display example of the remaining battery level displayed on the display unit 38 of the electric vehicle 3.
  • FIG. In this display example the SOC is displayed with a bar in units of x%.
  • a maximum of 10 bars are displayed in 10% SOC increments, and one bar increases or decreases each time the SOC increases or decreases by 10%. That is, the number of bars changes according to the current presented SOC, and the display color of each bar does not change for elements other than the current presented SOC.
  • the display color of each bar is based on the representative value (e.g., average value) of the remaining battery level reliability in each SOC section in x% increments, and the high reliability threshold and low reliability threshold values shown in FIG. is determined by applying
  • the electric vehicle 3 is assumed to be a four-wheeled electric vehicle using the inverter 35 .
  • it may be an electric motorcycle (electric scooter) or an electric bicycle.
  • Electric vehicles include not only full-standard electric vehicles but also low-speed electric vehicles such as golf carts and land cars used in shopping malls, entertainment facilities, and the like.
  • the remaining battery level notification according to the present disclosure can also be applied to devices other than the electric vehicle 3, in which the battery pack 41 is mounted.
  • it can be applied to electronic equipment such as notebook PCs and household appliances such as vacuum cleaners.
  • electronic equipment such as notebook PCs and household appliances such as vacuum cleaners.
  • FCC parameters such as FCC may deviate due to use, and it is beneficial for users to naturally learn how to grasp and reset SOC errors.
  • the embodiment may be specified by the following items.
  • a remaining amount notification device (30) comprising:
  • the user can naturally learn how to grasp and reset the SOC error during normal operation.
  • the reliability determination unit (312) evaluates the reliability of the SOC indicating the remaining amount to be notified higher as the slope of the SOC-OCV curve corresponding to the SOC indicating the remaining amount to be notified is larger.
  • the notification control unit (313, 314) is characterized in that the higher the reliability of the determined SOC, the more conspicuously the remaining amount of the secondary battery (41) is displayed or output by voice.
  • the remaining amount notification device (30) according to item 2.
  • the notification control unit (313, 314) detects the remaining amount of the secondary battery (41) when the slope of the SOC-OCV curve corresponding to the SOC indicating the remaining amount to be notified is less than a low reliability threshold. is displayed in a first color, and when the slope on the SOC-OCV curve is equal to or higher than the high reliability threshold, the remaining amount of the secondary battery (41) is displayed in a second color, and on the SOC-OCV curve is greater than or equal to the low reliability threshold and less than the high reliability threshold, the remaining capacity of the secondary battery (41) is displayed in a gradation color between the first color and the second color.
  • the remaining amount notification device (30) according to item 2 or 3, characterized in that it controls to
  • the notification control unit (313, 314) determines that the remaining amount of the secondary battery (41) is the first Item 2, wherein control is performed so that the remaining amount of the secondary battery (41) is displayed in a second color when the slope of the SOC-OCV curve is equal to or greater than the threshold value. 3 or the remaining amount notification device (30) according to 3.
  • the SOC indicating the remaining amount to be notified is calculated by weighted average of the SOC calculated by the current integration method and the SOC calculated by the OCV method, and the device (3) 6.
  • a remaining amount notification method for notifying the remaining amount of a secondary battery (41) mounted in a device (3) The slope of the SOC-OCV curve of the secondary battery (41) corresponding to the SOC indicating the reliability of the SOC indicating the remaining amount of the secondary battery (41) to be notified to the user of the device (3). a step of determining based on a step of controlling so that the remaining amount of the secondary battery (41) is notified in a notification mode based on the determined reliability of the SOC;
  • a remaining amount notification method comprising:
  • the user can naturally learn how to grasp and reset the SOC error during normal operation.
  • a remaining amount notification program for notifying the remaining amount of a secondary battery (41) mounted in a device (3) The slope of the SOC-OCV curve of the secondary battery (41) corresponding to the SOC indicating the reliability of the SOC indicating the remaining amount of the secondary battery (41) to be notified to the user of the device (3). and the process of judging based on a process of controlling so that the remaining amount of the secondary battery (41) is notified in a notification mode based on the determined reliability of the SOC;
  • the user can naturally learn how to grasp and reset the SOC error during normal operation.

Abstract

機器に搭載された二次電池の残量を通知する残量通知装置において、信頼度判定部は、機器のユーザに通知すべき二次電池の残量を示すＳＯＣ（ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）の信頼度を、当該ＳＯＣに対応する、二次電池のＳＯＣ－ＯＣＶ（ＯｐｅｎＣｉｒｃｕｉｔＶｏｌｔａｇｅ）カーブ上の傾きをもとに判定する。通知制御部は、判定されたＳＯＣの信頼度に基づく通知態様で、二次電池の残量が通知されるように制御する。

Description

残量通知装置、残量通知方法、および残量通知プログラム
　本開示は、二次電池の残量を通知するための残量通知装置、残量通知方法、および残量通知プログラムに関する。
　近年、電気自動車（ＥＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）、ハイブリッド車（ＨＶ）が普及してきている。これらの電動車両にはキーデバイスとして、二次電池が搭載される。電動車両では二次電池のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）管理が重要である。二次電池のＳＯＣの推定には主に、電流積算法とＯＣＶ（Ｏｐｅｎ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｖｏｌｔａｇｅ）法が使用される。電流積算法は主に走行時または充電時に使用される推定方法であり、ＯＣＶ法は主に停車時に使用される推定方法である。ＯＣＶ法では、ＳＯＣ－ＯＣＶカーブをもとにＳＯＣが推定される。
　リン酸鉄リチウムイオン（ＬＦＰ）電池のようにＳＯＣ－ＯＣＶカーブにフラット領域がある場合、フラット領域ではＯＣＶからＳＯＣを高精度に推定することが難しい。これに対して、電池状態がＳＯＣ－ＯＣＶカーブのフラット領域にあるか否かを判定し、フラット領域にあれば、ＯＣＶ法によるＳＯＣを採用しないといった手法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
特開２０１５－３８４３７号公報 特開２０１７－８３４７４号公報
　上述の方法では、フラット領域で充放電が小刻みに繰り返されると、ＯＣＶによるＳＯＣ誤差のリセットやＦＣＣ（Ｆｕｌｌ　Ｃｈａｒｇｅ　Ｃａｐａｃｉｔｙ）の更新が行われなくなる。その結果、ＳＯＣ推定の精度が低下し、想定外の電欠を発生させる場合がある。また、ユーザの意に沿わない誤差リセット目的の運用（例えば、低ＳＯＣまで放電して長時間休止し、その後、満充電状態まで充電するなど）を、ユーザに要求する電動車両もある。
　本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、普段の運用の中で、ユーザにＳＯＣ誤差の把握とリセット方法を自然に学習してもらうための技術を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様の残量通知装置は、機器に搭載された二次電池の残量を通知する残量通知装置であって、前記機器のユーザに通知すべき前記二次電池の残量を示すＳＯＣの信頼度を、当該ＳＯＣに対応する、前記二次電池のＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きをもとに判定する信頼度判定部と、判定されたＳＯＣの信頼度に基づく通知態様で、前記二次電池の残量が通知されるように制御する通知制御部と、を備える。
　なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本開示の表現を装置、方法、システム、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。
　本開示によれば、普段の運用の中で、ユーザにＳＯＣ誤差の把握とリセット方法を自然に学習してもらうことができる。
実施の形態に係る運行管理支援システムの概略を説明するための図である。 実施の形態に係る電動車両の概略構成を示す図である。 実施の形態に係る、電動車両に搭載された電源システムの詳細な構成を説明するための図である。 車両制御部の構成を説明するための図である。 ＳＯＣ－ＯＣＶカーブと電池残量信頼度カーブの一例を示す図である。 図６Ａは、電池残量信頼度と休止時間に基づく総合的なＳＯＣの信頼度を算出する際に使用する信頼度変換マップの一例を示す図である。 図６Ｂは、電池残量信頼度と休止時間に基づく総合的なＳＯＣの信頼度を算出する際に使用する信頼度変換マップの一例を示す図である。 図７Ａは、電動車両の表示部に表示される電池残量の表示例を示す図である。 図７Ｂは、電動車両の表示部に表示される電池残量の表示例を示す図である。 図７Ｃは、電動車両の表示部に表示される電池残量の表示例を示す図である。 電池残量表示に休止時間の長さだけを反映させた場合における、休止時間の長さと電池残量表示色の対応関係を示す図である。 実施の形態に係る運行管理支援システムを説明するための図である。 ＯＣＶ法に基づくＳＯＣｖ、下限ＳＯＣ、ＳＯＣ誤差の具体例を示す図である。 電池管理情報のフォーマット例を示す図である。 運行管理の基本アルゴリズムの一例を説明するための図である。 図１３Ａは、運行管理端末装置に表示される電池残量の表示例を示す図である。 図１３Ｂは、運行管理端末装置に表示される電池残量の表示例を示す図である。 図１３Ｃは、運行管理端末装置に表示される電池残量の表示例を示す図である。 実施の形態に係る運行管理支援システムによる、電動車両に搭載された電池パックの放電推奨／充電推奨決定処理の流れを示すフローチャートである。 図１５Ａは、電動車両の表示部に表示される電池残量の別の表示例を示す図である。 図１５Ｂは、電動車両の表示部に表示される電池残量の別の表示例を示す図である。
　図１は、実施の形態に係る運行管理支援システム１の概略を説明するための図である。
　実施の形態に係る運行管理支援システム１は、少なくとも一つの配送事業者に利用されるシステムである。運行管理支援システム１は例えば、電動車両３向けの運行管理支援サービスを提供するサービス提供主体の自社施設またはデータセンタに設置された自社サーバ上に構築されてもよい。また、運行管理支援システム１は、クラウドサービスに基づき利用するクラウドサーバ上に構築されてもよい。また、運行管理支援システム１は、複数の拠点（データセンタ、自社施設）に分散して設置された複数のサーバ上に構築されてもよい。当該複数のサーバは、複数の自社サーバの組み合わせ、複数のクラウドサーバの組み合わせ、自社サーバとクラウドサーバの組み合わせのいずれであってもよい。
　配送事業者は複数の電動車両３と充電器４を保有し、電動車両３を駐車しておくための配送拠点を有する。配送拠点には運行管理端末装置２が設置される。運行管理端末装置２は例えば、ＰＣで構成される。運行管理端末装置２は、配送拠点に所属する複数の電動車両３の管理に使用される。配送事業者の運行管理者は、運行管理端末装置２を使用して複数の電動車両３の配送計画や充電計画を作成することができる。
　運行管理端末装置２は、ネットワーク５を介して運行管理支援システム１にアクセスすることができる。運行管理端末装置２は、運行管理支援システム１から保有している複数の電動車両３の電池状態管理情報を取得することができる。
　ネットワーク５は、インターネット、専用線、ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｐｒｉｖａｔｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの通信路の総称であり、その通信媒体やプロトコルは問わない。通信媒体として例えば、携帯電話網（セルラー網）、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ、光ファイバ網、ＡＤＳＬ網、ＣＡＴＶ網などを使用することができる。通信プロトコルとして例えば、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ　Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ、イーサネット（登録商標）などを使用することができる。
　図２は、実施の形態に係る電動車両３の概略構成を示す図である。本実施の形態では電動車両３として、内燃機関を搭載しない純粋なＥＶを想定する。図２に示す電動車両３は、一対の前輪３１ｆ、一対の後輪３１ｒ、動力源としてのモータ３４を備える後輪駆動（２ＷＤ）のＥＶである。一対の前輪３１ｆは前輪軸３２ｆで連結され、一対の後輪３１ｒは後輪軸３２ｒで連結される。変速機３３は、モータ３４の回転を所定の変換比で後輪軸３２ｒに伝達する。なお、前輪駆動（２ＷＤ）や４ＷＤの電動車両３であってもよい。
　電源システム４０は、電池パック４１と電池管理部４２を備え、電池パック４１は、複数のセルを含む。セルには、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セルなどを使用することができる。以下、本明細書ではリチウムイオン電池セルを使用する例を想定する。電池管理部４２は、電池パック４１に含まれる複数のセルの電圧、電流、温度、ＳＯＣ、ＦＣＣ、ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｈｅａｌｔｈ）を監視し、車載ネットワークを介して車両制御部３０に送信する。車載ネットワークとして例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）を使用することができる。
　ＥＶでは一般に、駆動用のモータ３４に三相交流モータが使用される。インバータ３５は、力行時、電池パック４１から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ３４に供給する。回生時、モータ３４から供給される交流電力を直流電力に変換して電池パック４１に供給する。モータ３４は、力行時、インバータ３５から供給される交流電力に応じて回転する。回生時、減速による回転エネルギーを交流電力に変換してインバータ３５に供給する。
　車両制御部３０は電動車両３全体を制御する車両ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）であり、例えば、統合型のＶＣＭ（Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｍｏｄｕｌｅ）で構成されていてもよい。
　ＧＰＳセンサ３６１は、電動車両３の位置情報を検出し、検出した位置情報を車両制御部３０に送信する。ＧＰＳセンサ３６１は具体的には、複数のＧＰＳ衛星から、それぞれの発信時刻を含む電波をそれぞれ受信し、受信した複数の電波にそれぞれ含まれる複数の発信時刻をもとに受信地点の緯度・経度を算出する。
　車速センサ３６２は、前輪軸３２ｆまたは後輪軸３２ｒの回転数に比例したパルス信号を発生させ、発生させたパルス信号を車両制御部３０に送信する。車両制御部３０は、車速センサ３６２から受信したパルス信号をもとに電動車両３の速度を検出する。
　無線通信部３７は、アンテナ３７ａを介してネットワーク５に無線接続するための信号処理を行う。電動車両３が無線接続可能な無線通信網として、例えば、携帯電話網（セルラー網）、無線ＬＡＮ、Ｖ２Ｉ（Ｖｅｈｉｃｌｅ－ｔｏ－Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）、Ｖ２Ｖ（Ｖｅｈｉｃｌｅ－ｔｏ－Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＥＴＣシステム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｏｌｌ　Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ　Ｓｈｏｒｔ　Ｒａｎｇｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）などを使用することができる。
　表示部３８は、文字や映像を表示可能なディスプレイであり、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ミニＬＥＤディスプレイなどを使用することができる。表示部３８は、車内に設置されたタブレット端末、カーナビゲーションシステム、ディスプレイオーディオ、ドライブレコーダなどのディスプレイを転用したものであってもよいし、メータパネル内に設置されたディスプレイであってもよい。また、車載機器と連携したユーザのタブレット端末やスマートフォンのディスプレイを転用してもよい。
　スピーカ３９は、音声メッセージを出力する。スピーカ３９は、カーナビゲーションシステム、ディスプレイオーディオ、ドライブレコーダなどのスピーカを転用したものであってもよいし、独立したスピーカであってもよい。
　車両制御部３０は電動車両３の走行中、走行データを、無線通信部３７からネットワーク５を介して運行管理支援システム１にリアルタイムに送信することができる。走行データには、電動車両３の位置データ（緯度・経度）、電動車両３の車速、電池パック４１に含まれる複数のセルの電圧、電流、温度、ＳＯＣ、ＳＯＨが含まれる。車両制御部３０は、これらのデータを定期的（例えば、１０秒間隔）でサンプリングし、運行管理支援システム１に都度送信する。
　なお、車両制御部３０は、電動車両３の走行データを内部の走行データ保持部３２１（図４参照）に蓄積し、所定のタイミングで走行データ保持部３２１に蓄積されている走行データを一括送信してもよい。例えば、車両制御部３０は、一日の営業終了後に、走行データ保持部３２１に蓄積されている走行データを配送事業者拠点に設置された運行管理端末装置２に一括送信してもよい。運行管理端末装置２は、所定のタイミングで複数の電動車両３の走行データを運行管理支援システム１に送信する。
　図３は、実施の形態に係る、電動車両３に搭載された電源システム４０の詳細な構成を説明するための図である。電源システム４０は、第１リレーＲＹ１およびインバータ３５を介してモータ３４に接続される。第１リレーＲＹ１は、電源システム４０とインバータ３５を繋ぐ配線間に挿入されるコンタクタである。車両制御部３０は、走行時、第１リレーＲＹ１をオン状態（閉状態）に制御し、電源システム４０と電動車両３の動力系を電気的に接続する。車両制御部３０は非走行時、原則として第１リレーＲＹ１をオフ状態（開状態）に制御し、電源システム４０と電動車両３の動力系を電気的に遮断する。なお、リレーの代わりに、半導体スイッチなどの他の種類のスイッチを用いてもよい。
　電動車両３は充電ケーブルで充電器４に接続することにより、電源システム４０内の電池パック４１を外部から充電することができる。充電器４は商用電力系統６に接続され、電動車両３内の電池パック４１を充電する。電動車両３において、電源システム４０と充電器４を繋ぐ配線間に第２リレーＲＹ２が挿入される。電池管理部４２は充電開始前に、車両制御部３０を介してまたは直接、第２リレーＲＹ２をオン状態に制御し、充電終了後に第２リレーＲＹ２をオフ状態に制御する。
　一般的に、普通充電の場合は交流で、急速充電の場合は直流で充電される。交流（例えば、単相１００／２００Ｖ）で充電される場合、第２リレーＲＹ２と電源システム４０との間に挿入されるＡＣ／ＤＣコンバータ（不図示）により、交流電力が直流電力に変換される。直流で充電される場合、充電器４は、商用電力系統６から供給される交流電力を全波整流し、フィルタで平滑化することにより直流電力を生成する。
　電池パック４１は、直列接続された複数のセルＥ１－Ｅｎを含む。セルＥ１－Ｅｎの直列数は、モータ３４の駆動電圧に応じて決定される。なお、電池パック４１は、複数の電池モジュールが組み合わされて構成されていてもよい。
　複数のセルＥ１－Ｅｎと直列にシャント抵抗Ｒｓが接続される。シャント抵抗Ｒｓは電流検出素子として機能する。なお、シャント抵抗Ｒｓの代わりにホール素子を用いてもよい。また、電池パック４１内に、複数のセルＥ１－Ｅｎの温度を検出するための複数の温度センサＴ１、Ｔ２が設置される。温度センサＴ１、Ｔ２には例えば、サーミスタを使用することができる。
　電池管理部４２は、電圧測定部４３、温度測定部４４、電流測定部４５および電池制御部４６を備える。直列接続された複数のセルＥ１－Ｅｎの各ノードと、電圧測定部４３との間は複数の電圧線で接続される。電圧測定部４３は、隣接する二本の電圧線間の電圧をそれぞれ測定することにより、各セルＥ１－Ｅｎの電圧を測定する。電圧測定部４３は、測定した各セルＥ１－Ｅｎの電圧を電池制御部４６に送信する。
　電圧測定部４３は電池制御部４６に対して高圧であるため、電圧測定部４３と電池制御部４６間は絶縁された状態で、通信線で接続される。電圧測定部４３は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）または汎用のアナログフロントエンドＩＣで構成することができる。電圧測定部４３はマルチプレクサおよびＡ／Ｄ変換器を含む。マルチプレクサは、隣接する二本の電圧線間の電圧を上から順番にＡ／Ｄ変換器に出力する。Ａ／Ｄ変換器は、マルチプレクサから入力されるアナログ電圧をデジタル値に変換する。
　温度測定部４４は、分圧抵抗およびＡ／Ｄ変換器を含む。Ａ／Ｄ変換器は、複数の温度センサＴ１、Ｔ２と複数の分圧抵抗によりそれぞれ分圧された複数のアナログ電圧を順次、デジタル値に変換して電池制御部４６に出力する。電池制御部４６は、当該デジタル値をもとに複数のセルＥ１－Ｅｎの温度を推定する。例えば、電池制御部４６は、各セルＥ１－Ｅｎの温度を、各セルＥ１－Ｅｎに最も隣接する温度センサで測定された値をもとに推定する。
　電流測定部４５は、差動アンプおよびＡ／Ｄ変換器を含む。差動アンプは、シャント抵抗Ｒｓの両端電圧を増幅してＡ／Ｄ変換器に出力する。Ａ／Ｄ変換器は、差動アンプから入力されるアナログ電圧をデジタル値に変換して電池制御部４６に出力する。電池制御部４６は、当該デジタル値をもとに複数のセルＥ１－Ｅｎに流れる電流を推定する。
　なお、電池制御部４６内にＡ／Ｄ変換器が搭載されており、電池制御部４６にアナログ入力ポートが設置されている場合、温度測定部４４および電流測定部４５はアナログ電圧を電池制御部４６に出力し、電池制御部４６内のＡ／Ｄ変換器でデジタル値に変換してもよい。
　電池制御部４６は、電圧測定部４３、温度測定部４４および電流測定部４５により測定された複数のセルＥ１－Ｅｎの電圧、温度および電流をもとに複数のセルＥ１－Ｅｎの状態を管理する。電池制御部４６は、マイクロコントローラおよび不揮発メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ）により構成することができる。電池制御部４６は、複数のセルＥ１－ＥｎのそれぞれのＳＯＣ、ＦＣＣおよびＳＯＨを推定する。
　電池制御部４６は、電流積算法とＯＣＶ法を組み合わせてＳＯＣを推定する。ＯＣＶ法は、電圧測定部４３により測定される各セルＥ１－Ｅｎの電圧と、温度測定部４４により測定される各セルＥ１－Ｅｎの温度と、電流測定部４５により測定される各セルＥ１－Ｅｎの電流からＯＣＶを推定し、推定したＯＣＶとセルＥ１－ＥｎのＳＯＣ－ＯＣＶカーブをもとにＳＯＣを推定する方法である。ＯＣＶは、測定電圧から分極電圧を除いた電圧成分であるため、充放電中も、電流、温度、ＳＯＨなどから分極電圧を推定することにより、ＯＣＶ法に基づくＳＯＣを求めることができる。セルＥ１－ＥｎのＳＯＣ－ＯＣＶカーブは、電池メーカによる特性試験に基づき予め作成され、出荷時にマイクロコントローラの内部メモリ内に登録される。
　電流積算法は、各セルＥ１－Ｅｎの充放電開始時のＯＣＶと、電流測定部４５により測定される電流の積算値をもとにＳＯＣを推定する方法である。具体的には、電流積算法によるＳＯＣｉは下記（式１）で算出される。
　ＳＯＣｉ＝充放電開始時のＳＯＣｖ±（電流積算値／ＦＣＣ）　・・・（式１）
　電流積算法は、充放電時間が長くなるにつれて、電流測定部４５の測定誤差が累積していく。一方、ＯＣＶ法は、電圧測定部４３の測定誤差および分極電圧による誤差の影響を受ける。そこで電池制御部４６は下記（式２）に示すように、電流積算法により推定されたＳＯＣｉと、ＯＣＶ法により推定されたＳＯＣｖを加重平均してＳＯＣを推定してもよい。
　ＳＯＣ＝ＳＯＣｉ＊ｘ＋ＳＯＣｖ＊（１－ｘ）　・・・（式２）
　ｘは寄与度を示し、たとえば、充放電時に１に近づき、休止時に０に近づくように設定される。なお、充放電時のＳＯＣｉを、ＳＯＣｖを用いた加重平均以外の方法で補正し、充放電時のＳＯＣとしてもよい。
　電池制御部４６は下記（式３）に示すように、充放電の開始前と終了後にそれぞれ測定した２点のＯＣＶに対応する２点のＳＯＣｖの差分と、２点間の電流積算値をもとにＦＣＣを推定することができる。
　ＦＣＣ＝電流積算値／ΔＳＯＣｖ　・・・（式３）
　ＳＯＨは、初期のＦＣＣに対する現在のＦＣＣの比率で規定され、数値が低いほど（０％に近いほど）劣化が進行していることを示す。電池制御部４６は下記（式４）に示すように、初期のＦＣＣと現在のＦＣＣをもとにＳＯＨを推定することができる。
　ＳＯＨ＝現在のＦＣＣ／初期のＦＣＣ　・・・（式４）
　電池制御部４６は、複数のセルＥ１－ＥｎのＳＯＣ、ＦＣＣおよびＳＯＨをもとに、電池パック４１のＳＯＣ、ＦＣＣおよびＳＯＨを推定する。電池制御部４６は、各セルＥ１－Ｅｎと電池パック４１の電圧、電流、温度、ＳＯＣ、ＦＣＣおよびＳＯＨを、車載ネットワークを介して車両制御部３０に送信する。
　車両制御部３０は下記（式５）－（式７）に示すように、電池パック４１のＳＯＣと航続距離係数をもとに航続距離を推定することができる。
　航続距離＝ＳＯＣ×航続距離係数　・・・（式５）
　航続距離係数＝Δ走行距離／ΔＳＯＣｖ　・・・（式６）
　ΔＳＯＣｖ＝走行前のＳＯＣｖ－走行後のＳＯＣｖ　・・・（式７）
　図４は、車両制御部３０の構成を説明するための図である。車両制御部３０は、処理部３１０および記憶部３２２を備える。処理部３１０は、ＳＯＣ取得部３１１、信頼度判定部３１２、表示制御部３１３および音声合成部３１４を含む。なお、処理部３１０には、本実施の形態にて注目する電流残量通知処理に関連する機能ブロックのみを描いている。
　処理部３１０の機能はハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーションなどのプログラムを利用できる。
　記憶部３２０は、走行データ保持部３２１を含む。記憶部３２０は、ＨＤＤ、ＳＳＤなどの不揮発性の記録媒体を含み、各種データを記憶する。走行データ保持部３２１には、電池制御部４６から受信した各セルＥ１－Ｅｎと電池パック４１の電圧、電流、温度、ＳＯＣ、ＦＣＣおよびＳＯＨ、電動車両３内の各種センサから取得された電動車両３の位置データ、車速、積算走行距離などを含む走行データを保持する。
　ＳＯＣ取得部３１１は、電動車両３内の乗員（主にドライバ）に通知するための電池残量を示す電池パック４１のＳＯＣ（以下、提示ＳＯＣという）を、電池制御部４６から取得する。なお、提示ＳＯＣは運行管理支援システム１で推定することも可能である。この場合、ＳＯＣ取得部３１１は運行管理支援システム１からネットワーク５を介して、提示ＳＯＣを受信する。
　信頼度判定部３１２は提示ＳＯＣの信頼度を、当該提示ＳＯＣに対応する、ＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きをもとに判定する。信頼度判定部３１２は提示ＳＯＣに対応する、ＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きが大きいほど、提示ＳＯＣの信頼度を高く評価する。ＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きは、ＳＯＣ－ＯＣＶカーブの微分カーブで定義することができる。このＳＯＣ－ＯＣＶカーブの微分カーブを電池残量信頼度カーブとする。
　図５は、ＳＯＣ－ＯＣＶカーブと電池残量信頼度カーブの一例を示す図である。図５では、あるリン酸鉄リチウムイオン（ＬＦＰ）電池のＳＯＣ－ＯＣＶカーブと電池残量信頼度カーブを示している。図５に示すように、電池残量信頼度に対して高信頼度閾値と低信頼度閾値を設定する。高信頼度閾値以上の領域（以下、高信頼度領域）は、ＯＣＶ法により推定されたＳＯＣｖの信頼度が高い領域であり、低信頼度閾値未満の領域（以下、低信頼度領域という）はＳＯＣｖの信頼度が低い領域である。低信頼度閾値以上で高信頼度閾値未満の領域（以下、中信頼度領域という）は、ＳＯＣｖの信頼度が中間の領域である。
　表示制御部３１３は、信頼度判定部３１２により判定された提示ＳＯＣの信頼度に基づく表示態様で、電池残量が表示部３８に表示されるように制御する。より具体的には、表示制御部３１３は提示ＳＯＣの信頼度が高いほど目立つ態様で、電池残量が表示部３８に表示されるように制御する。
　表示制御部３１３は例えば、電池残量信頼度が高信頼度領域のとき第１の色、電池残量信頼度が低信頼度領域のとき第２の色、電池残量信頼度が中信頼度領域のとき第１の色と第２の色の間の階調色で表示されるように、電池残量の表示色を制御する。第１の色は薄色、第２の色は濃色であってもよく、例えば第１の色が緑、第２の色が青であってもよい。中信頼度領域では、電池残量信頼度に比例して階調レベルが変化する。なお、表示部３８にモノクロのディスプレイが使用される場合、第１の色は白、第２の色は黒になり、中信頼度領域はグレースケールで表現される。
　図５に示す例では、高信頼度閾値と低信頼度閾値を設定することにより、階調表現するＯＣＶの範囲を狭小化している。これにより、ＯＣＶの小さな変化に対する表示色の変化が、ユーザが視覚的に認識できない微小な変化になることを防止することができる。なお、表示制御部３１３は単純に、電池残量信頼度が高信頼度領域のとき第１の色、高信頼度領域以外のとき第２の色で表示されるように、電池残量の表示色を制御してもよい。
　上述したようにＯＣＶ法により推定されたＳＯＣｖは、拡散分極による影響を受ける。電池パック４１の充放電停止後、分極が解消し、測定された電圧値がＯＣＶに収束するまでには時間がかかる。したがって、電動車両３の走行停止後または充電器４からの充電停止後は、停止時からの経過時間（以下、休止時間という）も、提示ＳＯＣの信頼度に影響する。
　図６Ａ－図６Ｂは、電池残量信頼度と休止時間に基づく総合的なＳＯＣの信頼度を算出する際に使用する信頼度変換マップの一例を示す図である。図６Ａは、図５に示した電池残量信頼度を、正規化された信頼度に変換するためのマップである。正規化されたＳＯＣの信頼度は０～１の範囲をとり、１に近いほど信頼度が高いことを示す。図６Ｂは、休止時間を正規化された信頼度に変換するためのマップである。正規化された休止時間の信頼度は０～１の範囲をとり、１に近いほど信頼度が高いことを示す。なお、休止時間の信頼度カーブの特性は、セルの電極に使用する材料に大きく依存する。図６Ｂに示す例では３時間の休止により、測定電圧から分極電圧がなくなる例を示している。
　信頼度判定部３１２は下記（式８）に示すように、電流積算法により推定されたＳＯＣｉの信頼度Ｒｓｏｃｉと、ＯＣＶ法により推定されたＳＯＣｖの信頼度Ｒｓｏｃｖを加重平均して提示ＳＯＣの信頼度Ｒｓｏｃを算出することができる。２つの信頼度Ｒｓｏｃｉ、Ｒｓｏｃｖを加重平均する際、ＳＯＣｖの信頼度Ｒｓｏｃｖの寄与度として、休止時間の信頼度Ｒｒｅｓｔを使用する。
　Ｒｓｏｃ＝Ｒｓｏｃｉ＊（１－Ｒｒｅｓｔ）＋Ｒｓｏｃｖ＊Ｒｒｅｓｔ　・・・（式８）
　図６Ｂに示すマップでは、走行中または充電中、ＯＣＶ法により推定されたＳＯＣｖの寄与度が０になる（電流積算法により推定されたＳＯＣｉがそのまま提示ＳＯＣになる）例を示しているが、走行中または充電中も、ＯＣＶ法により推定されたＳＯＣｖに一定の寄与度を持たせてもよい。
　信頼度判定部３１２は、電流積算法により推定されたＳＯＣｉとＳＯＣ－ＯＣＶカーブ（図５参照）をもとに電池残量信頼度を算出し、算出した電流残量信頼度をもとにＳＯＣｉの信頼度Ｒｓｏｃｉを算出する（図６Ａ参照）。信頼度判定部３１２は、ＯＣＶ法により推定されたＳＯＣｖとＳＯＣ－ＯＣＶカーブ（図５参照）をもとに電池残量信頼度を算出し、算出した電流残量信頼度をもとにＳＯＣｖの信頼度Ｒｓｏｃｖを算出する（図６Ａ参照）。
　信頼度判定部３１２は、電池パック４１の休止時間をもとに休止時間の信頼度Ｒｒｅｓｔを算出する（図６Ｂ参照）。信頼度判定部３１２は、ＳＯＣｉの信頼度Ｒｓｏｃｉ、ＳＯＣｖの信頼度Ｒｓｏｃｖ、休止時間の信頼度Ｒｒｅｓｔをもとに提示ＳＯＣの信頼度Ｒｓｏｃを算出する（（式８）参照）。信頼度判定部３１２は、算出した提示ＳＯＣとＳＯＣ－ＯＣＶカーブ（図５参照）をもとに電池残量信頼度を算出する。表示制御部３１３は算出された電池残量信頼度に応じた表示態様で、提示ＳＯＣに対応する電池残量が表示部３８に表示されるように制御する。
　図７Ａ－図７Ｃは、電動車両３の表示部３８に表示される電池残量の表示例を示す。図７Ａは電池残量信頼度が低信頼度領域にある場合の表示例を示し、図７Ｂは電池残量信頼度が中信頼度領域にある場合の表示例を示し、図７Ｃは電池残量信頼度が高信頼度領域にある場合の表示例を示す。
　電動車両３の走行中または充電中は、主にＳＯＣｉの変化に伴う提示ＳＯＣの変化により電池残量の表示色が変化する。停車中は、ＳＯＣｖの変化に伴う提示ＳＯＣの変化により電池残量の表示色が変化する。分極が解消されると提示ＳＯＣの変化が停止する。
　例えば、電池残量表示が第２の色（例えば、青）のときに停車し、停車中も第２の色のままである場合、ＳＯＣｉの誤差が小さいことを示す。これに対して、電池残量表示が第２の色のときに停車し、停車中に第１の色（例えば、緑）に変化した場合、ＳＯＣｉの誤差が大きいことを示す。すなわち、ＳＯＣｉを推定するために必要なパラメータであるＦＣＣなどがずれている可能性がある。
　また、電池残量表示が第１の色のときに停車し、停車中も第１の色のままである場合、ＳＯＣｉの誤差が小さいことを示す。ただし、電圧測定部４３の測定誤差の影響を大きく受ける。これに対して、電池残量表示が第１の色のときに停車し、停車中に第２の色に変化した場合、ＳＯＣｉの誤差が大きいことを示す。すなわち、ＳＯＣｉを推定するために必要なパラメータであるＦＣＣなどがずれている可能性がある。
　なお、電動車両３の停車後、電池残量表示に休止時間の長さだけを反映させてもよい。その場合、表示制御部３１３は、電動車両３の走行停止時、電池残量表示の色を第１の色で表示させ、休止時間が長くなるにつれ、第２の色に近づけていく。充電器４からの充電停止後も同様に制御してもよい。
　図８は、電池残量表示に休止時間の長さだけを反映させた場合における、休止時間の長さと電池残量表示色の対応関係を示す図である。この場合、ユーザは電池残量表示色から、電池残量の信頼度に加えて、電動車両３の走行停止後または充電器４からの充電停止後からの経過時間を把握することができる。
　図４に戻る。音声合成部３１４は、信頼度判定部３１２により判定された提示ＳＯＣの信頼度を反映させた電池残量通知メッセージをスピーカ３９から音声出力させる。音声合成部３１４は例えば、電動車両３の走行停止時に、電池残量を示す提示ＳＯＣの数値と、提示ＳＯＣの信頼度（図６Ａ参照）の数値や分類レベルをスピーカ３９から音声出力させる。なお、表示制御部３１３と音声合成部３１４は少なくとも一方を備えていればよく、いずれか一方を省略可能である。
　図９は、実施の形態に係る運行管理支援システム１を説明するための図である。運行管理支援システム１は、処理部１１、記憶部１２および通信部１３を備える。通信部１３は、有線または無線によりネットワーク５に接続するための通信インタフェースである。
　処理部１１は、走行データ取得部１１１、補正ＳＯＣ算出部１１２、充放電推奨決定部１１３および電池管理情報生成部１１４を含む。処理部１１の機能はハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＧＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーションなどのプログラムを利用できる。
　記憶部１２は、走行データ保持部１２１および電池管理情報保持部１２２を含む。記憶部１２は、ＨＤＤ、ＳＳＤなどの不揮発性の記録媒体を含み、各種データを記憶する。走行データ取得部１１１は、各電動車両３からネットワーク５を介して走行データを取得し、走行データ保持部１２１に蓄積する。
　まず、電圧測定部４３として使用される電圧センサのオフセット誤差の下方向のワースト値を電圧マージンとする。補正ＳＯＣ算出部１１２は、ＯＣＶ法に基づくＳＯＣｖから電圧マージンを引いて下限ＳＯＣを算出する。補正ＳＯＣ算出部１１２は、提示ＳＯＣから下限ＳＯＣを引いてＳＯＣ誤差を算出する。ＳＯＣ誤差は、休止時間の信頼度が設定値（例えば、０．６７）以上のときに算出することが望ましい。
　なお、ＯＣＶ法に基づくＳＯＣｖおよび提示ＳＯＣは、電動車両３の車両制御部３０から取得したものを使用してもよいし、運行管理支援システム１側で算出してもよい。運行管理支援システム１側で算出する場合、各電動車両３に搭載されている電池パック４１に含まれるセルＥ１－ＥｎのＳＯＣ－ＯＣＶカーブを準備する必要がある。このＳＯＣ－ＯＣＶカーブは、電池メーカのカタログ値をもとに準備されたものであってもよいし、各電動車両３から収集した電池データをもとに生成されたものであってもよい。後者の場合、一台の電動車両３ごとにＳＯＣ－ＯＣＶカーブを生成してもよいし、同一車種ごとにＳＯＣ－ＯＣＶカーブを生成してもよい。
　図１０は、ＯＣＶ法に基づくＳＯＣｖ、下限ＳＯＣ、ＳＯＣ誤差の具体例を示す図である。補正ＳＯＣ算出部１１２は、提示ＳＯＣからＳＯＣ誤差を引いて補正ＳＯＣを算出する。充放電推奨決定部１１３は、補正ＳＯＣが低ＳＯＣ閾値（図１０では２０％）未満の場合は充電を推奨し、低ＳＯＣ閾値以上の場合は放電を推奨する。
　電池管理情報生成部１１４は、各電動車両３に搭載された電池パック４１ごとに電池管理情報を生成し、電池管理情報保持部１２２に保存する。
　図１１は、電池管理情報のフォーマット例を示す図である。図１１に示すフォーマットでは電池管理情報として、車両ＩＤ、メッセージ（充電推奨／放電推奨）、提示ＳＯＣ、補正ＳＯＣ、提示ＳＯＣの信頼度、休止時間の信頼度が管理される。
　配送事業者の運行管理者は、運行管理端末装置２から運行管理支援システム１により生成された、自社が保有する複数の電動車両３の電池管理情報を参照することができる。運行管理者は、当該複数の電動車両３の電池管理情報をもとに配送計画および充電計画を作成することができる。運行管理者は、電動車両３の電欠リスクを回避するため、充電推奨となっている電動車両３のドライバに速やかな充電を促す。
　運行管理者は、各電動車両３の電池パック４１のＳＯＣが高信頼度領域の状態で、長時間停車されるように各電動車両３の配送計画および充電計画を作成する。すなわち運行管理者は、配送完了後または充電完了後のＳＯＣ予想値が高信頼度領域に入るように、配送計画または充電計画を作成する。なお、配送完了後または充電完了後のＳＯＣ予想値は、上述のＳＯＣ誤差を考慮して算出される。
　なお、配送計画および充電計画は、所定の運行管理プラグラムにより自動的に作成されてもよい。当該運行管理プラグラムは、運行管理端末装置２にインストールされていてもよいし、運行管理支援システム１にインストールされていてもよい。後者の場合、運行管理端末装置２は運行管理支援システム１から、自社が保有する複数の電動車両３の運行管理表をダウンロードすることができる。
　図１２は、運行管理の基本アルゴリズムの一例を説明するための図である。図１２に示す例では、０～２０％が低ＳＯＣ領域に設定されている。電池パック４１のＳＯＣが低ＳＯＣ領域にある電動車両３は充電が必要となる。その際、充電完了後のＳＯＣが高信頼度領域に入るように充電レートと充電時間が決定される。電池パック４１のＳＯＣが低ＳＯＣ領域以外にある電動車両３については、配送完了後のＳＯＣが高信頼度領域に入るように配送ルートが決定される。
　図１３Ａ－図１３Ｃは、運行管理端末装置２に表示される電池残量の表示例を示す。図１３Ａは電池残量信頼度が通常領域にある場合の表示例を示し、図１３Ｂは電池残量信頼度が高信頼度領域にある場合の表示例を示し、図１３Ｃは電池残量信頼度が低ＳＯＣ領域にある場合の表示例を示す。それぞれにおいて、放電推奨／充電推奨と、提示ＳＯＣとＳＯＣｖとの最大誤差が表示される。
　図１４は、実施の形態に係る運行管理支援システム１による、電動車両３に搭載された電池パック４１の放電推奨／充電推奨決定処理の流れを示すフローチャートである。補正ＳＯＣ算出部１１２は、ＯＣＶ法に基づくＳＯＣｖから電圧マージン（電圧センサの下方向の最大オフセット誤差）を引いて下限ＳＯＣを算出する（Ｓ１０）。電池パック４１の休止時間が設定時間（例えば、１時間）を経過すると（Ｓ１１のＹ）、補正ＳＯＣ算出部１１２は、車内において提示すべく算出された提示ＳＯＣから下限ＳＯＣを引いてＳＯＣ誤差を算出する（Ｓ１２）。補正ＳＯＣ算出部１１２は、提示ＳＯＣからＳＯＣ誤差を引いて補正ＳＯＣを算出する（Ｓ１３）。
　充放電推奨決定部１１３は、ＳＯＣ誤差と低ＳＯＣ閾値（例えば、２０％）を比較する（Ｓ１４）。ＳＯＣ誤差が低ＳＯＣ閾値以上の場合（Ｓ１４のＹ）、充放電推奨決定部１１３は対象の電動車両３を放電推奨に決定する（Ｓ１５）。ＳＯＣ誤差が低ＳＯＣ閾値未満の場合（Ｓ１４のＮ）、充放電推奨決定部１１３は対象の電動車両３を充電推奨に決定する（Ｓ１６）。
　電動車両３の電池パック４１の残量監視を継続している間（Ｓ１７のＮ）、ステップＳ１２に遷移し、ステップＳ１２～ステップＳ１６の処理が繰り返し実行される。なお、上述したように提示ＳＯＣは休止時間の長さに応じて変化する。
　以上説明したように本実施の形態によれば、電池残量表示に、信頼度を視覚的に示す定性的な情報を付加することにより、ユーザが日々の運用でＳＯＣ誤差の把握やリセットができるように自然に学習してもらうことができる。具体的には、ＳＯＣ－ＯＣＶカーブの傾きが大きい領域（ＳＯＣの高信頼度領域）では、電池残量表示を目立つ色で表示させることにより、ＳＯＣ－ＯＣＶカーブの非フラット領域で長時間の停車または駐車をするように、ユーザに意識付けすることができる。
　また上記図５に示したように、高信頼度閾値以上の電池残量信頼度を等価とみなすことで、リン酸鉄リチウムイオン（ＬＦＰ）電池のＳＯＣ７０％付近のような局所的なピークを強調表示できる。
　高信頼度領域では、高精度なＳＯＣｖを推定することができる。ＳＯＣｖは、ＳＯＣｉ、提示ＳＯＣ、ＦＣＣ、ΔＳＯＣｖ、航続距離係数、航続距離の算出に必要なパラメータ（上記（式１）－（式７）参照）であるため、ＳＯＣｖの精度が高いとこれらのパラメータの精度も高くなる。逆にいえば、ＳＯＣｖの精度が低いと、これらのパラメータの精度も低下する。
　例えば、リン酸鉄リチウムイオン（ＬＦＰ）電池を搭載した電動車両３では、冬季に航続距離が短く表示されるケースが発生し得る。冬期には、リン酸鉄リチウムイオン（ＬＦＰ）電池の拡散分極が大きくなり長時間持続するため、走行後のＳＯＣｖが低く推定される。すなわち、走行後のＯＣＶが拡散分極により真のＯＣＶより低くなり、ΔＳＯＣｖが大きく測定される。これにより、航続距離係数と航続距離推定値が低下する（上記（式５）－（式７）参照）。さらに、ＳＯＣｖはＳＯＣ－ＯＣＶカーブがフラットな領域で精度が低下するため、ＳＯＣ－ＯＣＶカーブがフラットな領域では、実際の航続距離と航続距離推定値に大きな乖離が発生する場合がある。
　これに対して、車両メーカは、低ＳＯＣ領域で長時間休止し、その後、満充電状態まで充電して所定時間以上休止すれば、正しい航続距離にリセットできるとアドバイスしている。このように、ＳＯＣの高信頼度領域間でＳＯＣを大きく変化させれば、各種パラメータを正しくリセットすることができる。
　しかしながら、このような長時間の充電や放電が必要な運用をユーザに求めることはユーザの利便性を低下させる。普段からユーザがＳＯＣ誤差が少ない領域で電動車両３を休止させるように心がければ、航続距離の表示に大きな誤差が発生する可能性を大きく低下させることができる。
　また本実施の形態では、配送事業者の運行管理者向けに、定量的で具体的な電池管理情報（例えば、ＳＯＣの信頼度、ＳＯＣ誤差、充電推奨／放電推奨）を通知することができる。低ＳＯＣ時には充電を促すことで、不意の電欠を回避することができる。低ＳＯＣでない場合は低ＳＯＣ領域までの走行（放電）を促すことができる。これにより、運行管理の正確性が向上し、配送業務の効率化に寄与する。
　以上、本開示を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
　上述のＳＯＣ－ＯＣＶカーブは温度およびＳＯＨに依存する。したがって、ＳＯＣ－ＯＣＶカーブは、温度マップおよびＳＯＨマップを使用して補正されたものを使用することが望ましい。分極の収束カーブも同様である。
　上述の実施の形態では、表示制御部３１３は提示ＳＯＣの信頼度が高いほど、電池残量ピクトを濃色で表示部３８に表示させた。この点、提示ＳＯＣの信頼度が高いほど、電池残量ピクトのサイズを大きくしてもよい。また、提示ＳＯＣの信頼度が高いほど、電池残量ピクトを高速で点滅させてもよい。また、提示ＳＯＣの信頼度が高いほど、電池残量ピクトの模様を密にしてもよい。また、電池残量表示の周辺に電池残量信頼度を示すマーク（グッドマークやバッドマーク）を表示させてもよい。また、電池残量表示の周辺に電池残量信頼度を数値でそのまま表示させてもよい。
　図１５Ａ－図１５Ｂは、電動車両３の表示部３８に表示される電池残量の別の表示例を示す。この表示例はＳＯＣをｘ％刻みのバーで表示するものである。図１５Ａ－図１５Ｂに示す例は、ＳＯＣ１０％刻みで最大１０本のバーを表示するものであり、ＳＯＣが１０％増減するごとにバーが１本増減する。すなわち、現在の提示ＳＯＣに応じてバーの本数が変化し、現在の提示ＳＯＣ以外の要素では各バーの表示色は変化しない。各バーの表示色は、ｘ％刻みの各ＳＯＣ区間での電池残量信頼度の代表値（たとえば平均値）をもとに、図５に示したような高信頼度閾値・低信頼度閾値を適用することで決定される。
　また上述の実施の形態では、電動車両３として、インバータ３５を使用する四輪の電気自動車を想定した。この点、電動バイク（電動スクータ）や電動自転車であってもよい。また、電気自動車にはフル規格の電気自動車だけでなく、ゴルフカートや、ショッピングモールやエンタテイメント施設などで使用されるランドカーなどの低速の電気自動車も含まれる。
　また本開示に係る電池残量通知は、電動車両３以外の、電池パック４１を搭載した機器にも適用可能である。たとえば、ノートＰＣなどの電子機器、掃除機などの家電機器にも適用可能である。これらの機器でも使用により、ＦＣＣなどのパラメータがずれてくることがあり、ユーザにＳＯＣ誤差の把握やリセットを自然に学習してもらうことが有益である。
　なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。
　［項目１］
　機器（３）に搭載された二次電池（４１）の残量を通知する残量通知装置（３０）であって、
　前記機器（３）のユーザに通知すべき前記二次電池（４１）の残量を示すＳＯＣの信頼度を、当該ＳＯＣに対応する、前記二次電池（４１）のＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きをもとに判定する信頼度判定部（３１２）と、
　判定されたＳＯＣの信頼度に基づく通知態様で、前記二次電池（４１）の残量が通知されるように制御する通知制御部（３１３、３１４）と、
　を備えることを特徴とする残量通知装置（３０）。
　これによれば、普段の運用の中で、ユーザにＳＯＣ誤差の把握とリセット方法を自然に身につけてもらうことができる。
　［項目２］
　前記信頼度判定部（３１２）は、通知すべき残量を示すＳＯＣに対応する、前記ＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きが大きいほど、前記通知すべき残量を示すＳＯＣの信頼度を高く評価することを特徴とする項目１に記載の残量通知装置（３０）。
　これによれば、ＳＯＣの信頼度を定量的に把握することができる。
　［項目３］
　前記通知制御部（３１３、３１４）は、判定されたＳＯＣの信頼度が高いほど、目立つ態様で前記二次電池（４１）の残量が表示または音声出力されるように制御することを特徴とする項目２に記載の残量通知装置（３０）。
　これによれば、ＳＯＣの信頼度が高い領域をユーザに印象付けることができる。
　［項目４］
　前記通知制御部（３１３、３１４）は、前記通知すべき残量を示すＳＯＣに対応する、前記ＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きが低信頼度閾値未満のとき前記二次電池（４１）の残量が第１の色で表示され、前記ＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きが高信頼度閾値以上のとき前記二次電池（４１）の残量が第２の色で表示され、前記ＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きが前記低信頼度閾値以上で前記高信頼度閾値未満のとき前記二次電池（４１）の残量が、前記第１の色と前記第２の色の間の階調色で表示されるように制御することを特徴とする項目２または３に記載の残量通知装置（３０）。
　これによれば、階調表現するＯＣＶの範囲を狭小化して、ＯＣＶの小さな変化に対する表示色の変化が微小になることを防止することができる。
　［項目５］
　前記通知制御部（３１３、３１４）は、前記通知すべき残量を示すＳＯＣに対応する、前記ＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きが閾値未満のとき前記二次電池（４１）の残量が第１の色で表示され、前記ＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きが前記閾値以上のとき前記二次電池（４１）の残量が第２の色で表示されるように制御することを特徴とする項目２または３に記載の残量通知装置（３０）。
　これによれば、シンプルな表示で、ＳＯＣの信頼度をユーザに通知することができる。
　［項目６］
　前記機器（３）の充放電停止後、前記通知すべき残量を示すＳＯＣは、電流積算法により算出されたＳＯＣとＯＣＶ法により算出されたＳＯＣの加重平均により算出され、前記機器（３）の充放電停止後からの経過時間が長くなるほど、前記ＯＣＶ法により算出されたＳＯＣの寄与度が高くなることを特徴とする項目１から５のいずれか１項に記載の残量通知装置（３０）。
　これによれば、充放電停止後のＳＯＣの信頼度の変化を、ユーザに把握させることにより、パラメータリセットの必要性をユーザに認識させることができる。
　［項目７］
　機器（３）に搭載された二次電池（４１）の残量を通知する残量通知方法であって、
　前記機器（３）のユーザに通知すべき前記二次電池（４１）の残量を示すＳＯＣの信頼度を、当該ＳＯＣに対応する、前記二次電池（４１）のＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きをもとに判定するステップと、
　判定されたＳＯＣの信頼度に基づく通知態様で、前記二次電池（４１）の残量が通知されるように制御するステップと、
　を有することを特徴とする残量通知方法。
　これによれば、普段の運用の中で、ユーザにＳＯＣ誤差の把握とリセット方法を自然に身につけてもらうことができる。
　［項目８］
　機器（３）に搭載された二次電池（４１）の残量を通知する残量通知プログラムであって、
　前記機器（３）のユーザに通知すべき前記二次電池（４１）の残量を示すＳＯＣの信頼度を、当該ＳＯＣに対応する、前記二次電池（４１）のＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きをもとに判定する処理と、
　判定されたＳＯＣの信頼度に基づく通知態様で、前記二次電池（４１）の残量が通知されるように制御する処理と、
　をコンピュータに実行させることを特徴とする残量通知プログラム。
　これによれば、普段の運用の中で、ユーザにＳＯＣ誤差の把握とリセット方法を自然に身につけてもらうことができる。
　１　運行管理支援システム、　２　運行管理端末装置、　３　電動車両、　４　充電器、　５　ネットワーク、　６　商用電力系統、　１１　処理部、　１１１　走行データ取得部、　１１２　補正ＳＯＣ算出部、　１１３　充放電推奨決定部、　１１４　電池管理情報生成部、　１２　記憶部、　１２１　走行データ保持部、　１２２　電池管理情報保持部、　１３　通信部、　３０　車両制御部、　３１０　処理部、　３１１　ＳＯＣ取得部、　３１２　信頼度判定部、　３１３　表示制御部、　３１４　音声合成部、　３２０　記憶部、　３２１　走行データ保持部、　３１ｆ　前輪、　３１ｒ　後輪、　３２ｆ　前輪軸、　３２ｒ　後輪軸、　３３　変速機、　３４　モータ、　３５　インバータ、　３６１　ＧＰＳセンサ、　３６２　車速センサ、　３７　無線通信部、　３７ａ　アンテナ、　３８　表示部、　３９　スピーカ、　４０　電源システム、　４１　電池パック、　４２　電池管理部、　４３　電圧測定部、　４４　温度測定部、　４５　電流測定部、　４６　電池制御部、　Ｅ１－Ｅｎ　セル、　ＲＹ１－ＲＹ２　リレー、　Ｔ１－Ｔ２　温度センサ、　Ｒｓ　シャント抵抗。

Claims (8)

  1. 　機器に搭載された二次電池の残量を通知する残量通知装置であって、
    　前記機器のユーザに通知すべき前記二次電池の残量を示すＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）の信頼度を、当該ＳＯＣに対応する、前記二次電池のＳＯＣ－ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｖｏｌｔａｇｅ）カーブ上の傾きをもとに判定する信頼度判定部と、
    　判定されたＳＯＣの信頼度に基づく通知態様で、前記二次電池の残量が通知されるように制御する通知制御部と、
    　を備えることを特徴とする残量通知装置。
  2. 　前記信頼度判定部は、通知すべき残量を示すＳＯＣに対応する、前記ＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きが大きいほど、前記通知すべき残量を示すＳＯＣの信頼度を高く評価することを特徴とする請求項１に記載の残量通知装置。
  3. 　前記通知制御部は、判定されたＳＯＣの信頼度が高いほど、目立つ態様で前記二次電池の残量が表示または音声出力されるように制御することを特徴とする請求項２に記載の残量通知装置。
  4. 　前記通知制御部は、前記通知すべき残量を示すＳＯＣに対応する、前記ＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きが低信頼度閾値未満のとき前記二次電池の残量が第１の色で表示され、前記ＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きが高信頼度閾値以上のとき前記二次電池の残量が第２の色で表示され、前記ＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きが前記低信頼度閾値以上で前記高信頼度閾値未満のとき前記二次電池の残量が、前記第１の色と前記第２の色の間の階調色で表示されるように制御することを特徴とする請求項２または３に記載の残量通知装置。
  5. 　前記通知制御部は、前記通知すべき残量を示すＳＯＣに対応する、前記ＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きが閾値未満のとき前記二次電池の残量が第１の色で表示され、前記ＳＯＣ－ＯＣＶカーブ上の傾きが前記閾値以上のとき前記二次電池の残量が第２の色で表示されるように制御することを特徴とする請求項２または３に記載の残量通知装置。
  6. 　前記機器の充放電停止後、前記通知すべき残量を示すＳＯＣは、電流積算法により算出されたＳＯＣとＯＣＶ法により算出されたＳＯＣの加重平均により算出され、前記機器の充放電停止後からの経過時間が長くなるほど、前記ＯＣＶ法により算出されたＳＯＣの寄与度が高くなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の残量通知装置。
  7. 　機器に搭載された二次電池の残量を通知する残量通知方法であって、
    　前記機器のユーザに通知すべき前記二次電池の残量を示すＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）の信頼度を、当該ＳＯＣに対応する、前記二次電池のＳＯＣ－ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｖｏｌｔａｇｅ）カーブ上の傾きをもとに判定するステップと、
    　判定されたＳＯＣの信頼度に基づく通知態様で、前記二次電池の残量が通知されるように制御するステップと、
    　を有することを特徴とする残量通知方法。
  8. 　機器に搭載された二次電池の残量を通知する残量通知プログラムであって、
    　前記機器のユーザに通知すべき前記二次電池の残量を示すＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）の信頼度を、当該ＳＯＣに対応する、前記二次電池のＳＯＣ－ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｖｏｌｔａｇｅ）カーブ上の傾きをもとに判定する処理と、
    　判定されたＳＯＣの信頼度に基づく通知態様で、前記二次電池の残量が通知されるように制御する処理と、
    　をコンピュータに実行させることを特徴とする残量通知プログラム。
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