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JP7672212B2 - Status detection device, status detection method, and status detection system - Google Patents
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JP7672212B2 - Status detection device, status detection method, and status detection system - Google Patents

Status detection device, status detection method, and status detection system Download PDF

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Description

本発明は、状態検出装置、状態検出方法及び状態検出システムに関する。 The present invention relates to a status detection device, a status detection method, and a status detection system.

二次電池の劣化の判定や寿命の予測を行う発明として、例えば特許文献1-3に開示された発明がある。特許文献1に開示された発明は、予め実験或いはシミュレーションにより求めた余寿命マップを記憶し、蓄電池の使用履歴に対応した余寿命マップを用いて蓄電池の余寿命を算出する。特許文献2に開示されている発明は、経時的に充放電を繰り返して二次電池を使用する過程で、その時点から寿命に至るまでに充放電可能な回数を推算し、交換日時を表示する。特許文献3に開示されている発明は、鉛バッテリの充電量の値、鉛バッテリの放電量の値、及び鉛バッテリの放電深度の値を取得し、充電量取得値、放電量取得値、及び放電深度取得値に基づいて鉛バッテリの劣化を判定する。 Inventions that determine the deterioration and predict the lifespan of secondary batteries are disclosed in, for example, Patent Documents 1-3. The invention disclosed in Patent Document 1 stores a remaining lifespan map determined in advance by experiment or simulation, and calculates the remaining lifespan of the storage battery using the remaining lifespan map corresponding to the usage history of the storage battery. The invention disclosed in Patent Document 2 estimates the number of times the secondary battery can be charged and discharged from the time when it is used by repeatedly charging and discharging it over time until it reaches the end of its lifespan, and displays the date and time of replacement. The invention disclosed in Patent Document 3 acquires the value of the charge amount of the lead battery, the value of the discharge amount of the lead battery, and the value of the discharge depth of the lead battery, and judges the deterioration of the lead battery based on the acquired charge amount value, the acquired discharge amount value, and the acquired discharge depth value.

特開2014-020804号公報JP 2014-020804 A 特開平6-089745号公報Japanese Patent Application Publication No. 6-089745 特許第6605008号公報Patent No. 6605008

特許文献1、2の発明によれば、二次電池の寿命までの期間を知ることができるものの、二次電池の劣化の程度を知ることができない。また、特許文献3の発明によれば、鉛バッテリの劣化を判定できるものの、二次電池の寿命までの期間を知ることができない。 The inventions of Patent Documents 1 and 2 make it possible to know the time remaining until the end of the life of a secondary battery, but do not allow the degree of deterioration of the secondary battery to be known. Furthermore, the invention of Patent Document 3 makes it possible to determine the deterioration of a lead battery, but does not allow the time remaining until the end of the life of the secondary battery to be known.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、使用履歴に応じた二次電池の劣化の程度と寿命の関係を特定することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above, and aims to identify the relationship between the degree of deterioration and lifespan of a secondary battery according to its usage history.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る状態検出装置は、車両に搭載された二次電池の状態を検出する状態検出装置であって、前記二次電池の温度並びに電流及び又は電圧を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された温度並びに電流及び/又は電圧に応じて前記二次電池の充電履歴情報及び放電履歴情報を記憶する記憶手段と、事前に評価された前記二次電池の使用履歴と前記二次電池の寿命確率との関係を格納したデータベースと、前記充電履歴情報及び前記放電履歴情報から前記二次電池の使用履歴を算出する使用履歴算出手段と、前記使用履歴と前記データベースから前記二次電池の寿命確率を算出する寿命確率算出手段と、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the state detection device according to the present invention is a state detection device that detects the state of a secondary battery mounted on a vehicle, and includes a measurement means for measuring the temperature and current and/or voltage of the secondary battery, a storage means for storing charge history information and discharge history information of the secondary battery according to the temperature and current and/or voltage measured by the measurement means, a database that stores the relationship between the usage history of the secondary battery evaluated in advance and the life probability of the secondary battery, a usage history calculation means for calculating the usage history of the secondary battery from the charging history information and the discharging history information, and a life probability calculation means for calculating the life probability of the secondary battery from the usage history and the database.

本発明の一態様に係る状態検出装置は、前記寿命確率は、同じ使用履歴の複数の二次電池において新品時の実測容量に対する実測容量の比が所定の値以下である二次電池の数量の割合、同じ使用履歴の複数の二次電池において実測容量に対する新品時の実測容量の比が所定の値以上である二次電池の数量の割合、同じ使用履歴の複数の二次電池において始動時の電圧が所定の値以下である二次電池の数量の割合、同じ使用履歴の複数の二次電池において内部抵抗値が所定の値以上である二次電池の数量の割合、同じ使用履歴の複数の二次電池において内部抵抗値に対する新品時の内部抵抗値の比が所定の値以下である二次電池の数量の割合、又は同じ使用履歴の複数の二次電池において新品時の内部抵抗値に対する内部抵抗値の比が所定の値以上である二次電池の数量の割合を示すことを特徴とする。 In one aspect of the present invention, the state detection device is characterized in that the life probability indicates the proportion of the number of secondary batteries with the same usage history in which the ratio of the actual capacity when new to the actual capacity when new is equal to or less than a predetermined value, the proportion of the number of secondary batteries with the same usage history in which the ratio of the actual capacity when new to the actual capacity when new is equal to or more than a predetermined value, the proportion of the number of secondary batteries with the same usage history in which the voltage at start-up is equal to or less than a predetermined value, the proportion of the number of secondary batteries with the same usage history in which the internal resistance value is equal to or more than a predetermined value, the proportion of the number of secondary batteries with the same usage history in which the ratio of the internal resistance value when new to the internal resistance value is equal to or less than a predetermined value, or the proportion of the number of secondary batteries with the same usage history in which the ratio of the internal resistance value when new to the internal resistance value is equal to or more than a predetermined value.

本発明の一態様に係る状態検出装置は、前記使用履歴は、前記二次電池の充電量、前記二次電池の放電量、前記二次電池の取り付け以降に計時された時間のうち少なくとも1つ以上で構成されていることを特徴とする。 The state detection device according to one aspect of the present invention is characterized in that the usage history is composed of at least one of the charge amount of the secondary battery, the discharge amount of the secondary battery, and the time measured since the secondary battery was installed.

本発明の一態様に係る状態検出装置は、前記使用履歴は、前記二次電池の温度、前記二次電池のSOC、前記二次電池のSOH、定格容量、前記二次電池の放電深度、前記二次電池のOCV、前記二次電池の電圧のうち少なくとも1つ以上で重みづけされていることを特徴とする。 The state detection device according to one aspect of the present invention is characterized in that the usage history is weighted by at least one of the temperature of the secondary battery, the SOC of the secondary battery, the SOH of the secondary battery, the rated capacity, the depth of discharge of the secondary battery, the OCV of the secondary battery, and the voltage of the secondary battery.

本発明の一態様に係る状態検出装置は、前記使用履歴から前記二次電池の単位期間あたりの使用量を算出し、前記使用量に基づいて前記二次電池が寿命に至るまでの期間、又は所定の期間後の寿命確率を算出することを特徴とする。 The state detection device according to one aspect of the present invention is characterized in that it calculates the usage amount of the secondary battery per unit period from the usage history, and calculates the period until the secondary battery reaches its end of life or the life probability after a predetermined period based on the usage amount.

本発明の一態様に係る状態検出装置は、前記充電履歴情報及び前記放電履歴情報を、前記データベースを記憶したサーバ装置へ制御装置を介して送信する情報送信手段と、前記情報送信手段により送信された前記充電履歴情報及び前記放電履歴情報から前記サーバ装置において算出された前記二次電池の使用履歴と、前記サーバ装置が記憶している前記データベースとから前記サーバ装置において算出された前記寿命確率を、前記サーバ装置から前記制御装置を介して受信する寿命確率受信手段と、を備えることを特徴とする。 The state detection device according to one aspect of the present invention is characterized by comprising: an information transmission means for transmitting the charging history information and the discharging history information to a server device storing the database via a control device; and a life probability receiving means for receiving from the server device via the control device the usage history of the secondary battery calculated in the server device from the charging history information and the discharging history information transmitted by the information transmission means, and the life probability calculated in the server device from the database stored in the server device.

本発明の一態様に係る状態検出方法は、車両に搭載された二次電池の状態を検出する状態検出方法であって、前記二次電池の温度並びに電流及び/又は電圧を測定する測定ステップと、前記測定ステップにより測定された温度並びに電流及び/又は電圧に応じて前記二次電池の充電履歴情報及び放電履歴情報を記憶する記憶ステップと、前記充電履歴情報及び前記放電履歴情報から前記二次電池の使用履歴を算出する使用履歴算出ステップと、前記使用履歴と、事前に評価された前記二次電池の使用履歴と前記二次電池の寿命確率の関係を格納したデータベースとから、前記二次電池の寿命確率を算出する寿命確率算出ステップと、を備える。 A state detection method according to one aspect of the present invention is a state detection method for detecting the state of a secondary battery mounted on a vehicle, and includes a measurement step for measuring the temperature and current and/or voltage of the secondary battery, a storage step for storing charge history information and discharge history information of the secondary battery according to the temperature and current and/or voltage measured by the measurement step, a usage history calculation step for calculating the usage history of the secondary battery from the charge history information and the discharge history information, and a life probability calculation step for calculating the life probability of the secondary battery from the usage history and a database storing the relationship between the usage history of the secondary battery evaluated in advance and the life probability of the secondary battery.

本発明の一態様に係る状態検出システムは、状態検出装置とサーバ装置とを有し、車両に搭載された二次電池の状態を検出する状態検出システムであって、前記状態検出装置は、前記二次電池の温度並びに電流及び/又は電圧を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された温度並びに電流及び/又は電圧に応じて前記二次電池の充電履歴情報及び放電履歴情報を記憶する記憶手段と、前記充電履歴情報及び前記放電履歴情報を前記サーバ装置へ制御装置を介して送信する情報送信手段と、前記サーバ装置から送信される寿命確率を前記制御装置を介して受信する寿命確率受信手段と、を有し、前記サーバ装置は、前記情報送信手段で送信された前記充電履歴情報及び前記放電履歴情報を受信する情報受信手段と、事前に評価された前記二次電池の使用履歴と前記二次電池の寿命確率との関係を格納したデータベースと、前記情報受信手段が受信した前記充電履歴情報及び前記放電履歴情報から前記二次電池の使用履歴を算出する使用履歴算出手段と、前記使用履歴と前記データベースから前記二次電池の寿命確率を算出する寿命確率算出手段と、前記寿命確率を前記状態検出装置へ送信する寿命確率送信手段と、を有する。 The state detection system according to one aspect of the present invention includes a state detection device and a server device, and is a state detection system for detecting the state of a secondary battery mounted on a vehicle. The state detection device includes a measuring means for measuring the temperature and current and/or voltage of the secondary battery, a storage means for storing charge history information and discharge history information of the secondary battery according to the temperature and current and/or voltage measured by the measuring means, an information transmitting means for transmitting the charge history information and the discharge history information to the server device via a control device, and a life probability receiving means for receiving the life probability transmitted from the server device via the control device. The server device includes an information receiving means for receiving the charge history information and the discharge history information transmitted by the information transmitting means, a database storing the relationship between the usage history of the secondary battery evaluated in advance and the life probability of the secondary battery, a usage history calculating means for calculating the usage history of the secondary battery from the charge history information and the discharge history information received by the information receiving means, a life probability calculating means for calculating the life probability of the secondary battery from the usage history and the database, and a life probability transmitting means for transmitting the life probability to the state detection device.

本発明によれば、使用履歴に応じた二次電池の劣化の程度と寿命の関係を特定することができる。 The present invention makes it possible to identify the relationship between the degree of deterioration of a secondary battery and its lifespan according to its usage history.

図1は、実施形態に係る状態検出装置を有する車両の電源系統を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a power supply system of a vehicle having a state detection device according to an embodiment. 図2は、状態検出装置が備える制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a control unit included in the state detection device. 図3は、充電履歴情報の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of charging history information. 図4は、放電履歴情報の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the discharge history information. 図5は、重みづけテーブルの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the weighting table. 図6は、データベースの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the database. 図7は、制御部が行う処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the process performed by the control unit. 図8は、時間の経過と累積使用履歴の経過の関係の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between the passage of time and the passage of the cumulative usage history.

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一または対応する要素については適宜同一の符号を付している。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment described below. In addition, in the drawings, the same or corresponding elements are appropriately designated by the same reference numerals.

[実施形態]
(実施形態の構成)
図1は、本発明の実施形態に係る状態検出装置を有する車両の電源系統を示す図である。実施形態に係る状態検出装置1は、制御部10、電圧センサ11、電流センサ12、温度センサ13、及び放電回路15を有している。状態検出装置1は、電圧センサ11、電流センサ12、温度センサ13の測定結果に基づいて、車両に搭載された充電可能である二次電池14の寿命を特定する。なお、制御部10、電圧センサ11、電流センサ12、温度センサ13、及び放電回路15を別々の構成とするのではなく、これらの一部または全てをまとめた構成としてもよい。
[Embodiment]
(Configuration of the embodiment)
1 is a diagram showing a power supply system of a vehicle having a state detection device according to an embodiment of the present invention. The state detection device 1 according to the embodiment has a control unit 10, a voltage sensor 11, a current sensor 12, a temperature sensor 13, and a discharge circuit 15. The state detection device 1 identifies the life of a rechargeable secondary battery 14 mounted on the vehicle based on the measurement results of the voltage sensor 11, the current sensor 12, and the temperature sensor 13. Note that the control unit 10, the voltage sensor 11, the current sensor 12, the temperature sensor 13, and the discharge circuit 15 may not be configured as separate components, but some or all of them may be configured as a single unit.

エンジン17は、例えば、ガソリンエンジン、及びディーゼルエンジン等のレシプロエンジン、又はロータリーエンジン等によって構成されている。エンジン17は、スタータモータ18によって始動され、トランスミッションを介して駆動輪を駆動し、車両に推進力を与えるとともに、オルタネータ16を駆動して電力を発生させる。 The engine 17 is, for example, a reciprocating engine such as a gasoline engine or a diesel engine, or a rotary engine. The engine 17 is started by a starter motor 18, drives the drive wheels via the transmission, and provides propulsive force to the vehicle, while also driving the alternator 16 to generate electricity.

スタータモータ18は、例えば、直流電動機によって構成され、二次電池14から供給される電力によって回転力を発生し、エンジン17を始動する。オルタネータ16は、エンジン17によって駆動され、交流電力を発生して整流回路によって直流電力に変換し、二次電池14を充電する。オルタネータ16は、制御部10によって制御され、発電電圧を調整することが可能とされている。 The starter motor 18 is, for example, a DC motor, and generates rotational force using power supplied from the secondary battery 14 to start the engine 17. The alternator 16 is driven by the engine 17, generates AC power, converts it to DC power using a rectifier circuit, and charges the secondary battery 14. The alternator 16 is controlled by the control unit 10, and is capable of adjusting the generated voltage.

負荷19は、例えば、電動ステアリングモータ、デフォッガ、シートヒータ、イグニッションコイル、カーオーディオ、及びカーナビゲーション等によって構成され、二次電池14から供給される電力によって動作する。 The load 19 is composed of, for example, an electric steering motor, a defogger, a seat heater, an ignition coil, a car audio system, a car navigation system, etc., and operates using power supplied from the secondary battery 14.

二次電池14は、電解液を有する充電可能な電池であり、例えば、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、又はニッケル水素電池等によって構成されている。二次電池14は、オルタネータ16によって充電され、スタータモータ18を駆動してエンジン17を始動するとともに、負荷19に電力を供給する。なお、二次電池14は、複数のセルを直列接続して構成されている。 The secondary battery 14 is a rechargeable battery containing an electrolyte, and is composed of, for example, a lead acid battery, a nickel-cadmium battery, or a nickel-metal hydride battery. The secondary battery 14 is charged by the alternator 16, drives the starter motor 18 to start the engine 17, and supplies power to the load 19. The secondary battery 14 is composed of multiple cells connected in series.

なお、図1の例では、車両をエンジン17のみが駆動力を出力する構成としたが、車両は、例えば、エンジン17をアシストする電動モータを具備したハイブリッド車であってもよい。ハイブリッド車の場合、二次電池14は、リチウム電池等によって構成される高圧システム(電動モータを駆動するシステム)を起動し、高圧システムがエンジン17を始動する。 In the example of FIG. 1, the vehicle is configured so that only the engine 17 outputs driving force, but the vehicle may be, for example, a hybrid vehicle equipped with an electric motor that assists the engine 17. In the case of a hybrid vehicle, the secondary battery 14 starts a high-voltage system (a system that drives an electric motor) that is composed of a lithium battery or the like, and the high-voltage system starts the engine 17.

電圧センサ11は、二次電池14の端子電圧を検出し、検出した電圧を示す信号を制御部10へ出力する。電流センサ12は、二次電池14に流れる電流を検出し、検出した電流を示す信号を制御部10に出力する。温度センサ13は、二次電池14の電解液又は二次電池14の周囲の温度を検出し、検出した温度を示す信号を制御部10に出力する。 The voltage sensor 11 detects the terminal voltage of the secondary battery 14 and outputs a signal indicating the detected voltage to the control unit 10. The current sensor 12 detects the current flowing through the secondary battery 14 and outputs a signal indicating the detected current to the control unit 10. The temperature sensor 13 detects the electrolyte of the secondary battery 14 or the temperature around the secondary battery 14 and outputs a signal indicating the detected temperature to the control unit 10.

放電回路15は、例えば、直列接続された半導体スイッチ、及び抵抗素子等によって構成され、制御部10の制御に応じて半導体スイッチをオン/オフすることで、二次電池14を所定の電流で放電させる。 The discharge circuit 15 is composed of, for example, a semiconductor switch and a resistive element connected in series, and discharges the secondary battery 14 at a predetermined current by turning the semiconductor switch on and off according to the control of the control unit 10.

制御部10は、電圧センサ11、電流センサ12、及び温度センサ13からの信号を取得し、取得した信号を用いて二次電池14の寿命確率と寿命となるまでの日数を算出する。また、制御部10は、オルタネータ16の発電電圧を制御することで二次電池14の充電状態を制御する。なお、制御部10がオルタネータ16の発電電圧を制御することで二次電池14の充電状態を制御するのではなく、例えば、図示しないECU(Electric Control Unit)が充電状態を制御するようにしてもよい。 The control unit 10 acquires signals from the voltage sensor 11, the current sensor 12, and the temperature sensor 13, and calculates the life probability of the secondary battery 14 and the number of days until the end of its life using the acquired signals. The control unit 10 also controls the charging state of the secondary battery 14 by controlling the power generation voltage of the alternator 16. Note that, instead of the control unit 10 controlling the charging state of the secondary battery 14 by controlling the power generation voltage of the alternator 16, for example, an ECU (Electric Control Unit) (not shown) may control the charging state.

図2は、図1に示す制御部10の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、制御部10は、CPU(Central Processing Unit)10a、ROM(Read Only Memory)10b、RAM(Random Access Memory)10c、通信部10d、インターフェース10e、記憶部10f、及びバス10gを有している。なお、CPU10aの代わりに、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、または、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等によって構成するようにしてもよい。 Figure 2 is a diagram showing a detailed configuration example of the control unit 10 shown in Figure 1. As shown in this diagram, the control unit 10 has a CPU (Central Processing Unit) 10a, a ROM (Read Only Memory) 10b, a RAM (Random Access Memory) 10c, a communication unit 10d, an interface 10e, a storage unit 10f, and a bus 10g. Note that instead of the CPU 10a, the control unit 10 may be configured using a DSP (Digital Signal Processor), an FPGA (Field Programmable Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or the like.

バス10gは、CPU10a、ROM10b、RAM10c、通信部10d、インターフェース10e、及び記憶部10fを相互に接続し、これらの間で情報の授受を可能とするための信号線群である。通信部10dは、上位の装置であるECU(Electronic Control Unit)等との間で通信を行い、状態検出装置1が検出した情報、状態検出装置1が特定した二次電池14の寿命に係る情報、制御情報、を上位装置に通知する。インターフェース10eは、電圧センサ11、電流センサ12、及び温度センサ13から供給される信号をデジタル信号に変換して取得するとともに、放電回路15、オルタネータ16、及びスタータモータ18等に駆動電流を供給してこれらを制御する。 The bus 10g is a group of signal lines that interconnect the CPU 10a, ROM 10b, RAM 10c, communication unit 10d, interface 10e, and memory unit 10f, enabling information to be exchanged between them. The communication unit 10d communicates with a higher-level device such as an ECU (Electronic Control Unit), and notifies the higher-level device of information detected by the state detection device 1, information related to the life of the secondary battery 14 identified by the state detection device 1, and control information. The interface 10e converts signals supplied from the voltage sensor 11, current sensor 12, and temperature sensor 13 into digital signals and acquires them, and supplies drive current to the discharge circuit 15, alternator 16, starter motor 18, etc. to control them.

ROM10bは、不揮発性の半導体メモリ等によって構成され、プログラム10ba等を格納している。CPU10aは、ROM10bに格納されているプログラム10baに基づいて各部を制御する。また、プログラム10baを実行しているCPU10aは、インターフェース10eが取得した信号を用いて二次電池14の寿命確率と寿命となるまでの日数を算出する。 The ROM 10b is composed of a non-volatile semiconductor memory or the like, and stores the program 10ba and the like. The CPU 10a controls each part based on the program 10ba stored in the ROM 10b. In addition, the CPU 10a executing the program 10ba calculates the life probability and the number of days until the end of the life of the secondary battery 14 using a signal acquired by the interface 10e.

RAM10cは、半導体メモリ等によって構成され、CPU10aがプログラム10baを実行する際に生成されるデータや二次電池14の履歴データ10caを記憶する。RAM10cは、記憶手段の一例である。履歴データ10caは、例えば、二次電池14の使用を開始してからの経過時間、車両の走行時間(例えば、車両のエンジン17が稼働している積算時間)、車両の停止時間(例えば、車両のエンジン17が稼働していない積算時間)、充電時間(例えば、充電の開始及び終了日時や充電状態の積算時間)、放電時間(例えば、放電の開始及び終了日時や放電状態の積算時間)、充電履歴情報(例えば、充電によって二次電池14に流入した積算の電気量)、放電履歴情報(例えば、放電によって二次電池14から流出した積算の電気量)、二次電池14の温度などのデータである。 The RAM 10c is composed of a semiconductor memory or the like, and stores data generated when the CPU 10a executes the program 10ba and history data 10ca of the secondary battery 14. The RAM 10c is an example of a storage means. The history data 10ca is, for example, data such as the elapsed time since the start of use of the secondary battery 14, the vehicle's running time (e.g., the accumulated time when the vehicle's engine 17 is running), the vehicle's stopped time (e.g., the accumulated time when the vehicle's engine 17 is not running), the charging time (e.g., the start and end dates and times of charging and the accumulated time of the charging state), the discharging time (e.g., the start and end dates and times of discharging and the accumulated time of the discharging state), the charging history information (e.g., the accumulated amount of electricity flowing into the secondary battery 14 by charging), the discharging history information (e.g., the accumulated amount of electricity flowing out of the secondary battery 14 by discharging), and the temperature of the secondary battery 14.

制御部10は、プログラム10baを実行しているCPU10aにより実現するタイマーで計時される時間と、電圧センサ11、電流センサ12、及び温度センサ13から出力される信号を予め定められた周期で受け付け、二次電池14の電圧、電流、温度を測定する。制御部10、電圧センサ11、電流センサ12、及び温度センサ13は、測定手段の一例である。また、制御部10は、受け付けた時間と信号に基づいて、履歴データ10caに含まれる経過時間、走行時間、停止時間、充電時間、放電時間、充電履歴情報、放電履歴情報、温度などの最新の測定値を取得し、取得した測定値を前回の測定までに記憶した累積値に加算して履歴データ10caを更新する。この処理を制御部10が繰り返し実行することで、車両の走行中(一時的な停止状態も含む、車両の運転開始から終了までの期間)においても、履歴データ10caが適宜最新の状態に維持される。 The control unit 10 receives the time measured by the timer realized by the CPU 10a executing the program 10ba and the signals output from the voltage sensor 11, the current sensor 12, and the temperature sensor 13 at a predetermined cycle, and measures the voltage, current, and temperature of the secondary battery 14. The control unit 10, the voltage sensor 11, the current sensor 12, and the temperature sensor 13 are examples of measuring means. In addition, the control unit 10 obtains the latest measured values such as the elapsed time, driving time, stop time, charging time, discharging time, charging history information, discharging history information, and temperature contained in the history data 10ca based on the received time and signal, and adds the obtained measured values to the cumulative values stored up to the previous measurement to update the history data 10ca. By repeatedly executing this process by the control unit 10, the history data 10ca is appropriately kept up to date even while the vehicle is traveling (the period from the start to the end of driving the vehicle, including a temporary stop state).

図3は、履歴データ10caに含まれる充電履歴情報の一例を示す図であり、図4は、履歴データ10caに含まれる放電履歴情報の一例を示す図である。充電履歴情報は、二次電池14の電圧範囲と温度範囲毎に充電された電気量を積算したものである。例えば制御部10は、二次電池14の温度TeがT3≦Te<T4の範囲内であり、電圧VがV2≦V<V3の範囲内であり、二次電池14が+2Aで2時間充電された場合、図3に示す充電履歴情報Qc_23に充電された電気量である4Ahを加算し、充電履歴情報を更新する。 Fig. 3 is a diagram showing an example of charging history information included in history data 10ca, and Fig. 4 is a diagram showing an example of discharging history information included in history data 10ca. The charging history information is an accumulation of the amount of electricity charged for each voltage range and temperature range of secondary battery 14. For example, when the temperature Te of secondary battery 14 is within the range of T3≦Te<T4, the voltage V is within the range of V2≦V<V3, and secondary battery 14 is charged at +2A for 2 hours, the control unit 10 adds the amount of electricity charged, 4Ah, to charging history information Qc_23 shown in Fig. 3, and updates the charging history information.

放電履歴情報は、二次電池14の電圧範囲と温度範囲毎に放電された電気量を積算したものである。制御部10は、例えば二次電池14の温度TeがT3≦Te<T4の範囲内であり、電圧VがV2≦V<V3の状態であり、二次電池14が-2Aで2時間放電された場合、図4に示す放電履歴情報Qd_23に放電された電気量である-4Ahを加算し、放電履歴情報を更新する。また、制御部10は、経過時間、走行時間、停止時間、充電時間、放電時間について、前周期までの時間に対して、取得した最新の時間を加算することで、各時間を更新する。 The discharge history information is the sum of the amount of electricity discharged for each voltage range and temperature range of the secondary battery 14. For example, when the temperature Te of the secondary battery 14 is within the range of T3≦Te<T4, the voltage V is in a state of V2≦V<V3, and the secondary battery 14 has been discharged at -2A for 2 hours, the control unit 10 adds -4Ah, which is the amount of electricity discharged, to the discharge history information Qd_23 shown in FIG. 4, and updates the discharge history information. The control unit 10 also updates each time for the elapsed time, driving time, stopped time, charging time, and discharging time by adding the most recently acquired time to the time up to the previous cycle.

図2に戻り、記憶部10fは、不揮発性メモリによって構成され、重みづけテーブルTBと、データベース10faを記憶する。図5は、重みづけテーブルTBの一例を示す図であり、図6は、データベース10faの一例を示す図である。 Returning to FIG. 2, the storage unit 10f is configured with a non-volatile memory and stores a weighting table TB and a database 10fa. FIG. 5 is a diagram showing an example of the weighting table TB, and FIG. 6 is a diagram showing an example of the database 10fa.

重みづけテーブルTBは、後述する累積使用履歴の算出の際に用いる重みを格納したテーブルである。重みづけテーブルTBは、二次電池14の電圧範囲と温度範囲毎に、重みづけする値を格納したテーブルである。例えば制御部10は、二次電池14の温度TがT3≦T<T4の範囲内であり、電圧VがV2≦V<V3の状態であるときの充電履歴情報Qc_23及び放電履歴情報Qd_23に対して、図5に示すw_23の値で重みづけを行い、累積使用履歴を算出する。 The weighting table TB is a table that stores weights used when calculating the cumulative usage history, which will be described later. The weighting table TB is a table that stores weighting values for each voltage range and temperature range of the secondary battery 14. For example, the control unit 10 weights the charging history information Qc_23 and discharging history information Qd_23 when the temperature T of the secondary battery 14 is in the range of T3≦T<T4 and the voltage V is in the state of V2≦V<V3, using the value of w_23 shown in FIG. 5, and calculates the cumulative usage history.

データベース10faは、二次電池14の寿命確率と寿命となるまでの日数の算出に用いられるデータベースであり、累積使用履歴と寿命確率との関係を示すデータベースの一例である。寿命確率は、実測容量/新品時の実測容量で表される値を健常度と定義し、事前に使用について評価した複数個の二次電池14において、使用に伴い予め定められた健常度以下となった二次電池14の数量の割合を示すものであり、予め定められた健常度を二次電池の寿命とした場合、寿命確率は、寿命に至った二次電池14の割合ということができる。なお、データベース10faは、記憶部10fに記憶されるのではなくROM10bに記憶される構成であってもよい。また、データベース10faは、寿命確率を表す関数として記憶部10fに記憶される構成であってもよい。この場合、累積使用履歴の値を寿命確率の関数に代入することにより、寿命確率を算出することができる。 The database 10fa is used to calculate the life probability and the number of days until the end of the life of the secondary battery 14, and is an example of a database showing the relationship between the cumulative usage history and the life probability. The life probability is defined as the health level, and indicates the proportion of the number of secondary batteries 14 that have fallen below a predetermined health level as a result of use, among multiple secondary batteries 14 that have been evaluated in advance for use, where the predetermined health level is the life of the secondary battery, and the life probability can be said to be the proportion of secondary batteries 14 that have reached the end of their life. Note that the database 10fa may be configured to be stored in the ROM 10b, rather than in the storage unit 10f. The database 10fa may also be configured to be stored in the storage unit 10f as a function representing the life probability. In this case, the life probability can be calculated by substituting the value of the cumulative usage history into the function of the life probability.

図6に示すデータベース10faは、例えば、健常度が0.5以下となった二次電池14を寿命に達したものとし、複数個の二次電池14について、後述する累積使用履歴と寿命確率との関係を示したものである。図6に示すデータベース10faの場合、事前に評価した複数個の二次電池14について、累積使用履歴がQxのときの寿命確率が50%となっている。この場合、累積使用履歴がQxのときには、事前に評価した複数個の二次電池14のうち半分が寿命に達したことがわかる。 The database 10fa shown in FIG. 6 shows the relationship between the cumulative usage history and the lifespan probability, described below, for multiple secondary batteries 14, assuming that a secondary battery 14 with a health level of 0.5 or less has reached the end of its lifespan. In the case of the database 10fa shown in FIG. 6, for multiple secondary batteries 14 previously evaluated, the lifespan probability is 50% when the cumulative usage history is Qx. In this case, it can be seen that when the cumulative usage history is Qx, half of the multiple secondary batteries 14 previously evaluated have reached the end of their lifespan.

(実施形態の動作例)
次に本実施形態の動作例について説明する。図7は、制御部10が二次電池14の寿命確率と寿命となるまでの日数を特定する処理の流れを示すフローチャートである。制御部10は、図7に示す処理を予め定められた周期で実行する。
(Operation Example of the Embodiment)
Next, an operation example of this embodiment will be described. Fig. 7 is a flowchart showing a process flow in which the control unit 10 specifies the life probability and the number of days until the end of the life of the secondary battery 14. The control unit 10 executes the process shown in Fig. 7 at a predetermined cycle.

まず、制御部10は、電圧センサ11、電流センサ12、及び温度センサ13から出力される信号を取得し、二次電池14の端子電圧、二次電池14に流れる電流、二次電池14の電解液又は周囲の温度を測定する(ステップS101)。ステップS101は、測定ステップの一例である。次に制御部10は、タイマーで計時した時間と、取得した電圧、電流、温度に基づいて履歴データ10caを更新し、履歴データ10caに含まれる充電履歴情報及び放電履歴情報を更新する(ステップS102)。ステップS102は、充電履歴情報及び放電履歴情報を記憶する記憶ステップの一例である。 First, the control unit 10 acquires signals output from the voltage sensor 11, the current sensor 12, and the temperature sensor 13, and measures the terminal voltage of the secondary battery 14, the current flowing through the secondary battery 14, and the electrolyte or ambient temperature of the secondary battery 14 (step S101). Step S101 is an example of a measurement step. Next, the control unit 10 updates the history data 10ca based on the time measured by the timer and the acquired voltage, current, and temperature, and updates the charging history information and discharging history information included in the history data 10ca (step S102). Step S102 is an example of a storage step for storing the charging history information and discharging history information.

制御部10は、ステップS102の後、例えば以下に示す数1の式に従って充電履歴情報、放電履歴情報、及び重みづけテーブルTBを用いて使用履歴Qを算出する(ステップS103)。数1の式におけるw_klは、重みづけテーブルTBに格納されている重みであり、Qc_klは、履歴データ10caに含まれる図3に示した充電履歴情報であり、Qd_klは、履歴データ10caに含まれる図4に示した放電履歴情報である。なお、二次電池14は、高温下においては劣化が進むため、重みづけテーブルTBに格納されている重みは、高温になるほど大きな値となっている。

Figure 0007672212000001
After step S102, the control unit 10 calculates the usage history Q by using the charge history information, the discharge history information, and the weighting table TB according to, for example, the following formula 1 (step S103). In formula 1, w_kl is the weight stored in the weighting table TB, Qc_kl is the charge history information shown in Fig. 3 included in the history data 10ca, and Qd_kl is the discharge history information shown in Fig. 4 included in the history data 10ca. Note that since the secondary battery 14 deteriorates at high temperatures, the weight stored in the weighting table TB becomes larger as the temperature increases.
Figure 0007672212000001

制御部10は、ステップS103で算出した使用履歴Qを、予め記憶部10fに記憶されている二次電池14の初期の満充電容量で除算し、規格化された累積使用履歴を算出する(ステップS104)。累積使用履歴は、二次電池14の取り付け以降に計時された時間の一例であり、二次電池14の使用履歴の一例である。制御部10は、使用履歴Qと累積使用履歴を算出する使用履歴算出手段の一例である。また、ステップS103及びステップS104は、使用履歴を算出する使用履歴算出ステップの一例である。 The control unit 10 divides the usage history Q calculated in step S103 by the initial full charge capacity of the secondary battery 14 stored in advance in the storage unit 10f to calculate a normalized cumulative usage history (step S104). The cumulative usage history is an example of the time measured since the secondary battery 14 was attached, and is an example of the usage history of the secondary battery 14. The control unit 10 is an example of a usage history calculation means that calculates the usage history Q and the cumulative usage history. Steps S103 and S104 are also an example of a usage history calculation step that calculates the usage history.

次に制御部10は、ステップS104で算出した累積使用履歴と、図6に示すデータベースfaを用いて、現時点における二次電池14の寿命確率を算出する(ステップS105)。ステップS105は、二次電池14の寿命確率を算出する寿命確率算出ステップの一例である。制御部10は、ステップS105の処理を行うことにより寿命確率を算出し、算出した累積使用履歴にて寿命に至った二次電池14の割合を算出することができる。ここで制御部10は、二次電池14の寿命確率を算出する寿命確率算出手段の一例として機能する。例えば、現時点の累積使用履歴の計算結果がQnである場合、図6のデータベースfaを参照すると、寿命確率は25%となっている。この場合、現時点の累積使用履歴では、事前に評価した複数個の二次電池14のうち、25%の二次電池が寿命に達したことが算出される。 Next, the control unit 10 calculates the life probability of the secondary battery 14 at the current time point using the cumulative usage history calculated in step S104 and the database fa shown in FIG. 6 (step S105). Step S105 is an example of a life probability calculation step for calculating the life probability of the secondary battery 14. The control unit 10 calculates the life probability by performing the process of step S105, and can calculate the percentage of the secondary batteries 14 that have reached the end of their life in the calculated cumulative usage history. Here, the control unit 10 functions as an example of a life probability calculation means for calculating the life probability of the secondary battery 14. For example, when the calculation result of the cumulative usage history at the current time point is Qn, the life probability is 25% when referring to the database fa in FIG. 6. In this case, it is calculated that, in the cumulative usage history at the current time point, 25% of the secondary batteries 14 evaluated in advance have reached the end of their life.

次に制御部10は、ステップS104で算出した累積使用履歴を用いて、二次電池14の1日当たりの使用履歴を算出する(ステップS106)。図8は、時間の経過と算出した累積使用履歴の経過の関係を示すグラフである。制御部10は、累積使用履歴の算出の履歴を記憶部10fに記憶させており、現時点(tn)からT日前の時点(tp)までの期間内の累積使用履歴がqである場合、q/Tの計算を行うことにより、二次電池14の1日当たりの使用履歴を得ることができる。 Next, the control unit 10 uses the cumulative usage history calculated in step S104 to calculate the daily usage history of the secondary battery 14 (step S106). FIG. 8 is a graph showing the relationship between the passage of time and the progress of the calculated cumulative usage history. The control unit 10 stores the history of the calculation of the cumulative usage history in the memory unit 10f, and when the cumulative usage history during the period from the present time (tn) to a time T days ago (tp) is q, the daily usage history of the secondary battery 14 can be obtained by calculating q/T.

次に制御部10は、ステップS106で算出した1日当たりの使用履歴を用いて、未来の時点での寿命確率を算出する(ステップS107)。具体的には、まず制御部10は、例えば現時点からt日後の未来の時点での寿命確率を算出する場合、ステップS104で算出した累積使用履歴と、ステップS106で算出した1日当たりの使用履歴を使用し、現時点の累積使用履歴+1日当たりの使用履歴*t日の計算を行う。この計算により、制御部10は、t日後の累積使用履歴(Qn+(q/T)*t)を算出する。次に制御部10は、データベースfaを参照し、取得したt日後の累積使用履歴に対応した寿命確率(p)を算出する。 Next, the control unit 10 uses the daily usage history calculated in step S106 to calculate the lifespan probability at a future point in time (step S107). Specifically, when calculating the lifespan probability at a future point in time, for example t days from the present time, the control unit 10 first uses the cumulative usage history calculated in step S104 and the daily usage history calculated in step S106 to calculate the current cumulative usage history + daily usage history * t days. From this calculation, the control unit 10 calculates the cumulative usage history after t days (Qn + (q/T) * t). Next, the control unit 10 refers to the database fa and calculates the lifespan probability (p) corresponding to the acquired cumulative usage history after t days.

次に制御部10は、ステップS106で算出した1日当たりの使用履歴を用いて、所定の寿命確率となるまでの日数を算出する(ステップS108)。具体的には、制御部10は、例えば寿命確率が所定の50%となるまでの日数を算出する場合、寿命確率が50%となるときの累積使用履歴(Qx)を、データベースfaを参照して算出し、(寿命確率が50%となるときの累積使用履歴-現時点の累積使用履歴)/1日当たりの使用履歴の計算を行う。この計算により、制御部10は、現時点から寿命確率が50%となるまでの日数を算出する。寿命確率が50%となったときを二次電池14の寿命と定義した場合、ステップS108の計算により、二次電池14が寿命となるまでの日数を得ることができる。 Next, the control unit 10 uses the daily usage history calculated in step S106 to calculate the number of days until a predetermined lifespan probability is reached (step S108). Specifically, when calculating the number of days until the lifespan probability reaches a predetermined 50%, for example, the control unit 10 calculates the cumulative usage history (Qx) when the lifespan probability is 50% by referring to the database fa, and calculates (cumulative usage history when the lifespan probability is 50% - cumulative usage history at the current time) / daily usage history. From this calculation, the control unit 10 calculates the number of days from the current time until the lifespan probability reaches 50%. If the time when the lifespan probability reaches 50% is defined as the lifespan of the secondary battery 14, the calculation in step S108 can obtain the number of days until the secondary battery 14 reaches the end of its lifespan.

次に制御部10は、ステップS105で算出した現時点の寿命確率、ステップS107で算出したt日後の寿命確率、及びステップS108で算出した、所定の寿命確率となるまでの日数をECUへ通知する(ステップS109)。なお、ECUは、制御部10から通知される寿命確率と日数を計器パネルで表示してもよい。 Next, the control unit 10 notifies the ECU of the current life probability calculated in step S105, the life probability after t days calculated in step S107, and the number of days until the specified life probability is reached calculated in step S108 (step S109). The ECU may display the life probability and number of days notified by the control unit 10 on the instrument panel.

本実施形態によれば、二次電池14の累積使用履歴に応じた寿命確率を算出することにより、二次電池14の劣化の程度を推定することができる。また、本実施形態によれば、未来の寿命確率を算出することにより、未来における二次電池14の劣化の程度を推定し、二次電池14が寿命となるまので日数を得ることができる。 According to this embodiment, the degree of deterioration of the secondary battery 14 can be estimated by calculating the life probability according to the cumulative usage history of the secondary battery 14. In addition, according to this embodiment, the degree of deterioration of the secondary battery 14 in the future can be estimated by calculating the future life probability, and the number of days until the secondary battery 14 reaches the end of its life can be obtained.

[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。なお、上述した実施形態及び以下の変形例は、各々を組み合わせてもよい。上述した各実施形態及び各変形例の構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態や変形例に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
[Modification]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment and can be implemented in various other forms. For example, the above-mentioned embodiment may be modified as follows to implement the present invention. The above-mentioned embodiment and the following modifications may be combined with each other. The present invention also includes a configuration in which the components of the above-mentioned embodiments and modifications are appropriately combined. Further effects and modifications can be easily derived by a person skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the present invention are not limited to the above-mentioned embodiment and modifications, and various modifications are possible.

上述した実施形態においては、データベース10faは、通信部10dによる有線又は無線による通信で外部から取得して記憶部10fに記憶させるようにしてもよい。この構成によれば、車両が搭載している二次電池14に対応したデータベース10faを記憶部10fに記憶させ、二次電池14の寿命確率と二次電池14が寿命となるまでの日数を得ることができる。 In the above-described embodiment, the database 10fa may be obtained from the outside through wired or wireless communication by the communication unit 10d and stored in the memory unit 10f. With this configuration, the database 10fa corresponding to the secondary battery 14 mounted on the vehicle is stored in the memory unit 10f, and the life probability of the secondary battery 14 and the number of days until the secondary battery 14 reaches the end of its life can be obtained.

上述した実施形態においては、充電履歴情報及び放電履歴情報は、二次電池14の電圧範囲と温度範囲毎に電気量の積算値を格納しているが、二次電池の電圧範囲に替えて、二次電池のSOC(State Of Charge)の範囲と温度範囲毎に電気量の積算値を格納してもよい。この構成の場合、重みづけテーブルTBは、二次電池の電圧範囲に替えて、二次電池のSOC(State Of Charge)の範囲と温度範囲毎に重みづけの値を格納する。SOCが低い状態で使用されるとSOCが高い状態で使用されるときより二次電池14の劣化が進むため、この場合の重みの値は、SOCの値が小さい範囲、即ち充電率が低くなるにつれて大きな値となっている。また、温度範囲に替えて二次電池14のSOH(State of Health)の範囲、定格容量、SOCの範囲、放電深度の範囲、OCVの範囲、又はエンジン17の始動時の電圧範囲毎に電気量の積算値を格納値し、重みづけテーブルTBにてSOCの範囲、放電深度の範囲、OCVの範囲、又はエンジン17の始動時の電圧範囲毎に重みづけの値を格納し、SOC、放電深度、又はエンジン17の始動時の電圧で重みづけを行ってもよい。 In the above-described embodiment, the charge history information and discharge history information store the integrated value of the amount of electricity for each voltage range and temperature range of the secondary battery 14, but instead of the voltage range of the secondary battery, the integrated value of the amount of electricity for each SOC (State Of Charge) range and temperature range of the secondary battery may be stored. In this configuration, the weighting table TB stores weighting values for each SOC (State Of Charge) range and temperature range of the secondary battery instead of the voltage range of the secondary battery. When the secondary battery 14 is used in a low SOC state, deterioration of the secondary battery 14 progresses more rapidly than when the secondary battery is used in a high SOC state, so in this case, the weighting value is larger as the SOC value range becomes smaller, i.e., the charging rate becomes lower. Alternatively, instead of the temperature range, the integrated value of the amount of electricity may be stored for each range of the SOH (State of Health), rated capacity, SOC range, depth of discharge range, OCV range, or voltage range at the start of the engine 17 of the secondary battery 14, and a weighting value may be stored in the weighting table TB for each range of the SOC, depth of discharge range, OCV range, or voltage range at the start of the engine 17, and weighting may be performed by the SOC, depth of discharge, or voltage at the start of the engine 17.

上述した実施形態においては、使用履歴Qを算出する際には、充電履歴情報と放電履歴情報を用いているが、充電履歴情報と放電履歴情報のいずれか一方のみを用いる構成としてもよい。また、温度範囲毎に充電時間と放電時間の積算値を記憶し、記憶した積算値に重みづけを行った計算結果を使用履歴Qとしてもよい。また、温度範囲毎に二次電池14の使用を開始してからの経過時間の積算値を記憶し、記憶した積算値に重みづけを行った計算結果を使用履歴Qとしてもよい。これらの充電時間、放電時間、経過時間で算出される値も、二次電池14の取り付け以降から計時された時間の一例である。 In the above-described embodiment, the charge history information and the discharge history information are used when calculating the usage history Q, but it is also possible to use only one of the charge history information and the discharge history information. In addition, the integrated value of the charge time and the discharge time may be stored for each temperature range, and the calculation result obtained by weighting the stored integrated value may be used as the usage history Q. In addition, the integrated value of the elapsed time since the start of use of the secondary battery 14 may be stored for each temperature range, and the calculation result obtained by weighting the stored integrated value may be used as the usage history Q. These values calculated from the charge time, discharge time, and elapsed time are also examples of the time measured since the secondary battery 14 was attached.

上述した実施形態においては、寿命確率は、実測容量/新品時の実測容量で表される値を健常度と定義し、事前に使用について評価した複数個の二次電池14において、使用に伴い予め定められた健常度以下となった二次電池14の数量の割合としているが、例えば、新品時の実測容量/実測容量で表される値を健常度と定義し、事前に使用について評価した複数個の二次電池14において、使用に伴い予め定められた健常度以上となった二次電池14の数量の割合としてもよく、同じ使用履歴の複数の二次電池において始動時の電圧が所定の値以下である二次電池の数量の割合であってもよい。また、寿命確率は、同じ使用履歴の複数の二次電池において内部抵抗値が所定の値以上である二次電池の数量の割合、同じ使用履歴の複数の二次電池において内部抵抗値に対する新品時の内部抵抗値の比が所定の値以下である二次電池の数量の割合、又は同じ使用履歴の複数の二次電池において新品時の内部抵抗値に対する内部抵抗の比が所定の値以上である二次電池の数量の割合であってもよい。 In the above-described embodiment, the life probability is the percentage of the number of secondary batteries 14 that have become below a predetermined health level as a result of use among multiple secondary batteries 14 that have been previously evaluated for use, with the health level being defined as the value represented by the actual measured capacity/actual measured capacity when new. However, for example, the health level may be defined as the value represented by the actual measured capacity when new/actual measured capacity, with the number of secondary batteries 14 that have become above a predetermined health level as a result of use among multiple secondary batteries 14 that have been previously evaluated for use, or the percentage of the number of secondary batteries with the same usage history whose starting voltage is below a predetermined value. In addition, the life probability may be the percentage of the number of secondary batteries with the same usage history whose internal resistance is above a predetermined value, the percentage of the number of secondary batteries with the same usage history whose internal resistance is below a predetermined value, or the percentage of the number of secondary batteries with the same usage history whose internal resistance is below a predetermined value.

上述した実施形態においては、車両が備える状態検出装置1が現時点の寿命確率の算出や未来の寿命確率の算出、所定の寿命確率となるまでの日数の算出を行っているが、これらの算出を行うのは状態検出装置1に限定されるものではない。例えば、状態検出装置1は、車両に設けられたECU、通信インターフェース及び移動体通信網を介して履歴データ10caを、クラウドサービスを提供するサーバ装置へ送信する。この場合、CPU10a、通信部10d及びECUは、情報送信手段として機能する。ECUは、制御装置の一例である。また、このサーバ装置は、データベース10faを記憶している。なお、サーバ装置が記憶するデータベース10faは、先行して使用されていた車両の履歴データ10caを基に更新してもよい。サーバ装置は、ECUから送信される履歴データ10caを、通信インターフェースで受信する。サーバ装置は、制御部10と同様に、受信した履歴データ10caと記憶しているデータベース10faを用いて現時点の寿命確率の算出、未来の寿命確率の算出、所定の寿命確率となるまでの日数の算出を行う。サーバ装置は、算出した寿命確率と日数を車両が備えるECUへ送信し、ECUは、受信した寿命確率をCPU10aへ送り、サーバ装置から送信された寿命確率と日数を計器パネルで表示してもよい。この場合、サーバ装置のCPUは、履歴情報受信手段、使用履歴算出手段、寿命確率算出手段、寿命確率送信手段として機能する。状態検出装置1とサーバ装置は、状態検出システムの一例である。また、使用履歴Qの算出又は規格化された累積使用履歴の算出をサーバ装置で行い、算出結果を車両が備える状態検出装置1へ送信し、状態検出装置1は、サーバ装置から送信された使用履歴Q又は規格化された累積使用履歴と、記憶しているデータベース10faを用いて現時点の寿命確率の算出や未来の寿命確率の算出、所定の寿命確率となるまでの日数の算出を行ってもよい。また、サーバ装置は、算出した寿命確率と日数を車両が備えるECUへ送信するのではなく、車両のユーザが所有する携帯端末へ送信し、携帯端末は、送信された寿命確率と日数を表示してもよい。また、履歴データ10caの更新については、計時された時間、測定された電圧、電流、温度などをサーバ装置へ送信し、サーバ装置において履歴データ10caの更新を行う構成としてもよい。 In the above-described embodiment, the state detection device 1 provided in the vehicle calculates the current life probability, the future life probability, and the number of days until the specified life probability is reached, but these calculations are not limited to being performed by the state detection device 1. For example, the state detection device 1 transmits the history data 10ca to a server device providing a cloud service via an ECU, a communication interface, and a mobile communication network provided in the vehicle. In this case, the CPU 10a, the communication unit 10d, and the ECU function as information transmission means. The ECU is an example of a control device. The server device also stores a database 10fa. The database 10fa stored in the server device may be updated based on the history data 10ca of a vehicle that was previously used. The server device receives the history data 10ca transmitted from the ECU via a communication interface. The server device, like the control unit 10, calculates the current life probability, the future life probability, and the number of days until the specified life probability is reached using the received history data 10ca and the stored database 10fa. The server device may transmit the calculated life probability and the number of days to the ECU equipped in the vehicle, and the ECU may send the received life probability to the CPU 10a, and display the life probability and the number of days transmitted from the server device on the instrument panel. In this case, the CPU of the server device functions as a history information receiving means, a usage history calculation means, a life probability calculation means, and a life probability transmission means. The state detection device 1 and the server device are an example of a state detection system. In addition, the server device may calculate the usage history Q or the normalized cumulative usage history, and transmit the calculation result to the state detection device 1 equipped in the vehicle, and the state detection device 1 may calculate the current life probability, the future life probability, and the number of days until a predetermined life probability is reached using the usage history Q or the normalized cumulative usage history transmitted from the server device and the stored database 10fa. In addition, the server device may transmit the calculated life probability and the number of days to a mobile terminal owned by the user of the vehicle, rather than to the ECU equipped in the vehicle, and the mobile terminal may display the transmitted life probability and the number of days. Additionally, the history data 10ca may be updated by transmitting the measured time, voltage, current, temperature, etc. to a server device, and updating the history data 10ca on the server device.

1 状態検出装置
10 制御部
10a CPU
10b ROM
10ba プログラム
10c RAM
10ca 履歴データ
10d 通信部
10e インターフェース
10f 記憶部
10fa データベース
10g バス
11 電圧センサ
12 電流センサ
13 温度センサ
14 二次電池
15 放電回路
16 オルタネータ
17 エンジン
18 スタータモータ
19 負荷
TB 重みづけテーブル
1 State detection device 10 Control unit 10a CPU
10b ROM
10ba program 10c RAM
10ca History data 10d Communication unit 10e Interface 10f Storage unit 10fa Database 10g Bus 11 Voltage sensor 12 Current sensor 13 Temperature sensor 14 Secondary battery 15 Discharge circuit 16 Alternator 17 Engine 18 Starter motor 19 Load TB Weighting table

Claims (7)

車両に搭載された二次電池の状態を検出する状態検出装置であって、
前記二次電池の温度並びに電流及び/又は電圧を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された温度並びに電流及び/又は電圧に応じて前記二次電池の充電履歴情報及び放電履歴情報を記憶する記憶手段と、
事前に評価された前記二次電池の使用履歴と前記二次電池の寿命確率との関係を格納したデータベースと、
前記充電履歴情報、前記放電履歴情報のいずれか一つ、又は前記充電履歴情報及び前記放電履歴情報から前記二次電池の使用履歴を算出する使用履歴算出手段と、
前記使用履歴と前記データベースから前記二次電池の寿命確率を算出する寿命確率算出手段と、
を備える状態検出装置。
A state detection device that detects a state of a secondary battery mounted on a vehicle, comprising:
A measuring means for measuring a temperature and a current and/or a voltage of the secondary battery;
a storage means for storing charge history information and discharge history information of the secondary battery according to the temperature and the current and/or voltage measured by the measuring means;
a database storing a relationship between a usage history of the secondary battery evaluated in advance and a life probability of the secondary battery;
a usage history calculation means for calculating a usage history of the secondary battery from either the charging history information or the discharging history information, or from the charging history information and the discharging history information;
a life probability calculation means for calculating a life probability of the secondary battery from the usage history and the database;
A state detection device comprising:
前記寿命確率は、同じ使用履歴の複数の二次電池において新品時の実測容量に対する実測容量の比が所定の値以下である二次電池の数量の割合、同じ使用履歴の複数の二次電池において実測容量に対する新品時の実測容量の比が所定の値以上である二次電池の数量の割合、同じ使用履歴の複数の二次電池において前記車両に搭載されたエンジンの始動時の電圧が所定の値以下である二次電池の数量の割合、同じ使用履歴の複数の二次電池において内部抵抗値が所定の値以上である二次電池の数量の割合、同じ使用履歴の複数の二次電池において内部抵抗値に対する新品時の内部抵抗値の比が所定の値以下である二次電池の数量の割合、又は同じ使用履歴の複数の二次電池において新品時の内部抵抗値に対する内部抵抗値の比が所定の値以上である二次電池の数量の割合を示す
請求項1に記載の状態検出装置。
2. The state detection device according to claim 1, wherein the life probability indicates a proportion of the number of secondary batteries among a plurality of secondary batteries with the same usage history, the ratio of the actual capacity when new to the actual capacity being equal to or greater than a predetermined value; a proportion of the number of secondary batteries among a plurality of secondary batteries with the same usage history, the ratio of the actual capacity when new to the actual capacity being equal to or greater than a predetermined value; a proportion of the number of secondary batteries among a plurality of secondary batteries with the same usage history, the voltage at start-up of the engine mounted on the vehicle being equal to or less than a predetermined value; a proportion of the number of secondary batteries among a plurality of secondary batteries with the same usage history, the internal resistance value being equal to or greater than a predetermined value; a proportion of the number of secondary batteries among a plurality of secondary batteries with the same usage history, the ratio of the internal resistance value when new to the internal resistance value being equal to or less than a predetermined value; or a proportion of the number of secondary batteries among a plurality of secondary batteries with the same usage history, the ratio of the internal resistance value when new to the internal resistance value being equal to or greater than a predetermined value.
前記充電履歴情報は、前記二次電池の充電量であり、前記放電履歴情報は、前記二次電池の放電量である
請求項1又は請求項2に記載の状態検出装置。
The state detection device according to claim 1 or 2, wherein the charging history information is a charging amount of the secondary battery, and the discharging history information is a discharging amount of the secondary battery.
前記使用履歴は、前記二次電池の温度、前記二次電池のSOC、前記二次電池のSOH、定格容量、前記二次電池の放電深度、前記二次電池のOCV、前記車両に搭載されたエンジンの始動時の前記二次電池の電圧のうち少なくとも1つ以上で重みづけされている
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の状態検出装置。
4. The state detection device according to claim 1, wherein the usage history is weighted by at least one of a temperature of the secondary battery, an SOC of the secondary battery, an SOH of the secondary battery, a rated capacity, a depth of discharge of the secondary battery, an OCV of the secondary battery, and a voltage of the secondary battery at the start of an engine mounted on the vehicle.
前記使用履歴から前記二次電池の単位期間あたりの使用量を算出し、前記使用量に基づいて前記二次電池が寿命に至るまでの期間、又は所定の期間後の寿命確率を算出する
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の状態検出装置。
The state detection device according to claim 1 , further comprising: a usage amount per unit period of the secondary battery calculated from the usage history; and a period until the secondary battery reaches its end of life or a life probability after a predetermined period of time calculated based on the usage amount.
車両に搭載された二次電池の状態を検出する状態検出方法であって、
前記二次電池の温度並びに電流及び/又は電圧を測定する測定ステップと、
前記測定ステップにより測定された温度並びに電流及び/又は電圧に応じて前記二次電池の充電履歴情報及び放電履歴情報を記憶する記憶ステップと、
前記充電履歴情報と、前記放電履歴情報のいずれか一つ、又は前記充電履歴情報及び前記放電履歴情報から前記二次電池の使用履歴を算出する使用履歴算出ステップと、
前記使用履歴と、事前に評価された前記二次電池の使用履歴と前記二次電池の寿命確率の関係を格納したデータベースとから、前記二次電池の寿命確率を算出する寿命確率算出ステップと、
を備える状態検出方法。
A state detection method for detecting a state of a secondary battery mounted on a vehicle, comprising:
a measuring step of measuring a temperature and a current and/or a voltage of the secondary battery;
a storage step of storing charge history information and discharge history information of the secondary battery according to the temperature and the current and/or voltage measured in the measurement step;
a usage history calculation step of calculating a usage history of the secondary battery from either the charging history information or the discharging history information, or from the charging history information and the discharging history information;
a life probability calculation step of calculating a life probability of the secondary battery from the usage history and a database storing a relationship between a usage history of the secondary battery previously evaluated and a life probability of the secondary battery;
A state detection method comprising:
状態検出装置とサーバ装置とを有し、車両に搭載された二次電池の状態を検出する状態検出システムであって、
前記状態検出装置は、
前記二次電池の温度並びに電流及び/又は電圧を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された温度並びに電流及び/又は電圧に応じて前記二次電池の充電履歴情報及び放電履歴情報を記憶する記憶手段と、
前記充電履歴情報及び前記放電履歴情報を前記サーバ装置へ制御装置を介して送信する情報送信手段と、
前記サーバ装置から送信される寿命確率を前記制御装置を介して受信する寿命確率受信手段と、
を有し、
前記サーバ装置は、
前記情報送信手段で送信された前記充電履歴情報及び前記放電履歴情報を受信する情報受信手段と、
事前に評価された前記二次電池の使用履歴と前記二次電池の寿命確率との関係を格納したデータベースと、
前記情報受信手段が受信した前記充電履歴情報と、前記放電履歴情報のいずれか一つ、又は前記充電履歴情報及び前記放電履歴情報から前記二次電池の使用履歴を算出する使用履歴算出手段と、
前記使用履歴と前記データベースから前記二次電池の寿命確率を算出する寿命確率算出手段と、
前記寿命確率を前記状態検出装置へ送信する寿命確率送信手段と、
を有する
状態検出システム。
A status detection system having a status detection device and a server device, and detecting a status of a secondary battery mounted on a vehicle,
The state detection device is
A measuring means for measuring a temperature and a current and/or a voltage of the secondary battery;
a storage means for storing charge history information and discharge history information of the secondary battery according to the temperature and the current and/or voltage measured by the measuring means;
an information transmitting means for transmitting the charging history information and the discharging history information to the server device via a control device;
a life probability receiving means for receiving the life probability transmitted from the server device via the control device;
having
The server device includes:
an information receiving means for receiving the charging history information and the discharging history information transmitted by the information transmitting means;
a database storing a relationship between a usage history of the secondary battery evaluated in advance and a life probability of the secondary battery;
a usage history calculation means for calculating a usage history of the secondary battery from the charging history information and/or the discharging history information received by the information receiving means, or from the charging history information and/or the discharging history information;
a life probability calculation means for calculating a life probability of the secondary battery from the usage history and the database;
a lifetime probability transmitting means for transmitting the lifetime probability to the condition detection device;
A condition detection system.
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