JP7793438B2 - Battery replacement determination system and battery replacement determination method - Google Patents
Battery replacement determination system and battery replacement determination methodInfo
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Description
本願に開示される技術は、バッテリ交換判定システムおよびバッテリ交換判定方法に関する。 The technology disclosed in this application relates to a battery replacement determination system and a battery replacement determination method.
特許文献1に記載される電池状態判定装置では、直近のエンジン起動時のバッテリ最低電圧と、新品フル充電状態におけるエンジン起動時のバッテリ最低電圧と、の差分に基づいて、バッテリ交換の要否が判定される。 The battery state determination device described in Patent Document 1 determines whether a battery needs to be replaced based on the difference between the lowest battery voltage at the most recent engine start and the lowest battery voltage at engine start when a new, fully charged battery is used.
しかし、例えば、ハイブリッド車等の高圧システムを有する車両では、バッテリ(例えば、鉛バッテリ)に対する負荷がエンジン起動で最大にならないので、通常の負荷放電での電圧降下の方が大きい場合があり、最低電圧を正確に取得できない可能性がある。特許文献1に記載される電池状態判定装置のように最低電圧が正確に取得できない場合、バッテリ交換の要否を適切に判定できない可能性がある。 However, in vehicles with high-voltage systems, such as hybrid vehicles, the load on the battery (e.g., a lead battery) does not reach its maximum when the engine is started, so the voltage drop during normal load discharge may be greater, making it impossible to accurately obtain the minimum voltage. If the minimum voltage cannot be accurately obtained, as with the battery state determination device described in Patent Document 1, it may not be possible to properly determine whether the battery needs to be replaced.
本願に開示される技術の課題は、バッテリ交換の要否を適切に判定できるバッテリ交換判定システムを提供することにある。 The objective of the technology disclosed in this application is to provide a battery replacement determination system that can appropriately determine whether or not a battery replacement is necessary.
第1の特徴によれば、バッテリ交換判定システムは、電圧検出部およびコントローラを備える。電圧検出部は、車両のバッテリの電圧を検出する。コントローラは、車両のシステムの起動から停止までの車両動作期間において複数の異なるタイミングで電圧検出部により検出される複数の検出電圧値から、代表電圧値を選択する。コントローラは、複数の車両動作期間においてそれぞれ選択される複数の代表電圧値の時間的関係に基づいてバッテリの交換の要否を判定する。 According to a first feature, the battery replacement determination system includes a voltage detection unit and a controller. The voltage detection unit detects the voltage of the vehicle's battery. The controller selects a representative voltage value from multiple detected voltage values detected by the voltage detection unit at multiple different times during the vehicle operation period, from start-up to shutdown of the vehicle's system. The controller determines whether or not the battery needs to be replaced based on the temporal relationship between the multiple representative voltage values selected during each of the multiple vehicle operation periods.
第1の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、複数の代表電圧値の時間的関係を用いることで、複数の車両動作期間におけるバッテリの状態の変化を正確に把握できる。これにより、バッテリ交換の要否を適切に判定できる。 The battery replacement determination system according to the first aspect uses the temporal relationship between multiple representative voltage values to accurately grasp changes in the battery state over multiple vehicle operation periods. This allows for an appropriate determination of whether or not the battery needs to be replaced.
第2の特徴によれば、第1の特徴に係るバッテリ交換判定システムにおいて、コントローラは、複数の検出電圧値のうち最も低い電圧値を代表電圧値として選択する。 According to a second feature, in the battery replacement determination system according to the first feature, the controller selects the lowest voltage value among the multiple detected voltage values as the representative voltage value.
第2の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、車両動作期間における最低電圧値を代表電圧値として選択するので、バッテリの交換の要否をより適切に判定できる。 The battery replacement determination system according to the second feature selects the lowest voltage value during the vehicle operation period as the representative voltage value, thereby more appropriately determining whether the battery needs to be replaced.
第3の特徴によれば、第1または第2の特徴に係るバッテリ交換判定システムにおいて、バッテリの充電レベルを検出充電レベルとして検出する充電レベル検出部をさらに備える。コントローラは、検出充電レベルが充電レベル閾値以上である場合に、複数の検出電圧値のうち最も低い電圧値を代表電圧値として選択する。コントローラは、検出充電レベルが充電レベル閾値より低い場合に、代表電圧値の選択を実行しない。 According to a third feature, the battery replacement determination system according to the first or second feature further includes a charge level detection unit that detects the battery charge level as a detected charge level. When the detected charge level is equal to or greater than a charge level threshold, the controller selects the lowest voltage value from among the multiple detected voltage values as a representative voltage value. When the detected charge level is lower than the charge level threshold, the controller does not select a representative voltage value.
第3の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、検出充電レベルに応じて代表電圧値の選択の要否を決定するので、バッテリの充電レベルがバッテリ交換判定に適切でないレベルにある際に検出される電圧値を、代表電圧値の候補から除外できる。したがって、代表電圧値の精度を高めることができ、バッテリの交換の要否をより適切に判定できる。 The battery replacement determination system according to the third feature determines whether or not to select a representative voltage value based on the detected charge level, so that voltage values detected when the battery charge level is at a level that is inappropriate for determining battery replacement can be excluded from the candidates for the representative voltage value. This improves the accuracy of the representative voltage value, enabling a more appropriate determination of whether or not the battery needs to be replaced.
第4の特徴によれば、第3の特徴に係るバッテリ交換判定システムにおいて、コントローラは、検出充電レベルが充電レベル閾値以上であるか否かの充電レベル判定を実行する場合に、充電レベル判定を実行する前の所定時間以内に充電レベル検出部により検出される検出充電レベルを用いる。 According to a fourth feature, in the battery replacement determination system according to the third feature, when the controller determines whether the detected charge level is equal to or greater than the charge level threshold, it uses the detected charge level detected by the charge level detection unit within a predetermined time before performing the charge level determination.
第4の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、代表電圧値の精度をより高めることができ、バッテリの交換の要否をより適切に判定できる。 The battery replacement determination system according to the fourth feature can further improve the accuracy of the representative voltage value, enabling a more accurate determination of whether or not the battery needs to be replaced.
第5の特徴によれば、第1から第4の特徴のいずれか1つに係るバッテリ交換判定システムにおいて、コントローラは、電圧検出部から出力される最新の検出電圧値が電圧閾値以下である場合に、最新の検出電圧値を含む複数の検出電圧値から代表電圧値を選択する。コントローラは、最新の検出電圧値が電圧閾値よりも高い場合に、最新の検出電圧値を含む複数の検出電圧値から代表電圧値を選択しない。 According to a fifth feature, in the battery replacement determination system according to any one of the first to fourth features, the controller selects a representative voltage value from a plurality of detected voltage values including the latest detected voltage value when the latest detected voltage value output from the voltage detection unit is equal to or lower than the voltage threshold value. If the latest detected voltage value is higher than the voltage threshold value, the controller does not select a representative voltage value from a plurality of detected voltage values including the latest detected voltage value.
第5の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、比較的高い検出電圧値を代表電圧値の候補から除外できる。したがって、代表電圧値の精度を高めることができ、バッテリの交換の要否をより適切に判定できる。 The battery replacement determination system according to the fifth feature can exclude relatively high detected voltage values from the candidates for the representative voltage value. This improves the accuracy of the representative voltage value, enabling a more accurate determination of whether the battery needs to be replaced.
第6の特徴によれば、第1から第5の特徴のいずれか1つに係るバッテリ交換判定システムは、バッテリの温度を検出温度として検出する温度センサをさらに備える。コントローラは、検出温度に基づいて検出電圧値を補正する。 According to a sixth feature, the battery replacement determination system according to any one of the first to fifth features further includes a temperature sensor that detects the battery temperature as the detected temperature. The controller corrects the detected voltage value based on the detected temperature.
第6の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、バッテリ温度が検出電圧値へ与える影響を低減でき、検出電圧値の精度を高めることができる。 The battery replacement determination system according to the sixth feature can reduce the effect of battery temperature on the detected voltage value, thereby improving the accuracy of the detected voltage value.
第7の特徴によれば、第1から第6の特徴のいずれか1つに係るバッテリ交換判定システムにおいて、コントローラは、複数の代表電圧値を低い順に並べた電圧ランキングを作成する。 According to a seventh feature, in the battery replacement determination system according to any one of the first to sixth features, the controller creates a voltage ranking in which the representative voltage values are arranged in ascending order.
第7の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、複数の車両動作期間においてそれぞれ選択される複数の代表電圧値を、電圧ランキングを用いて管理しやすくなる。 The battery replacement determination system according to the seventh feature makes it easier to manage multiple representative voltage values selected during multiple vehicle operation periods using voltage rankings.
第8の特徴によれば、第7の特徴に係るバッテリ交換判定システムにおいて、コントローラは、電圧ランキングにおいて所定の順位にランキングされる少なくとも2つの代表電圧値を複数の代表電圧値から選択する。コントローラは、基準時から少なくとも2つの代表電圧値がそれぞれ検出される時点までの少なくとも2つの経過時間に基づいてバッテリの交換の要否を判定する。 According to an eighth feature, in the battery replacement determination system according to the seventh feature, the controller selects at least two representative voltage values ranked in a predetermined order in the voltage ranking from among the plurality of representative voltage values. The controller determines whether or not the battery needs to be replaced based on at least two elapsed times from a reference time to the time when the at least two representative voltage values are detected, respectively.
第8の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、所定の順位にランキングされる少なくとも2つの代表電圧値が、基準時からどれくらいの経過時間で検出されるかを把握することができ、バッテリの交換の要否をより適切に判定できる。 The battery replacement determination system according to the eighth feature is able to determine how much time has passed since a reference time until at least two representative voltage values ranked in a predetermined order are detected, allowing for a more appropriate determination of whether or not the battery needs to be replaced.
第9の特徴によれば、第8の特徴に係るバッテリ交換判定システムにおいて、コントローラは、少なくとも2つの経過時間の標準偏差を算出し、標準偏差に基づいてバッテリの交換の要否を判定する。 According to a ninth feature, in the battery replacement determination system according to the eighth feature, the controller calculates the standard deviation of at least two elapsed times and determines whether or not the battery needs to be replaced based on the standard deviation.
第9の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、少なくとも2つの経過時間の標準偏差を用いることで、所定の順位にランキングされる代表電圧値が検出される頻度を把握でき、バッテリの交換の要否をより適切に判定できる。 In the battery replacement determination system according to the ninth feature, by using the standard deviation of at least two elapsed times, it is possible to determine the frequency with which representative voltage values ranked in a predetermined order are detected, thereby more appropriately determining whether or not the battery needs to be replaced.
第10の特徴によれば、第9の特徴に係るバッテリ交換判定システムにおいて、複数の車両動作期間は、第1車両動作期間と、第1車両動作期間よりも後の第2車両動作期間と、を含む。コントローラは、第1車両動作期間において標準偏差として算出される第1標準偏差と、第2車両動作期間において標準偏差として算出される第2標準偏差と、に基づいてバッテリの交換の要否を判定する。 According to a tenth feature, in the battery replacement determination system according to the ninth feature, the multiple vehicle operation periods include a first vehicle operation period and a second vehicle operation period that follows the first vehicle operation period. The controller determines whether or not the battery needs to be replaced based on a first standard deviation calculated as the standard deviation during the first vehicle operation period and a second standard deviation calculated as the standard deviation during the second vehicle operation period.
第10の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、第1標準偏差および第2標準偏差を用いることで、所定の順位にランキングされる代表電圧値が検出される頻度を正確に把握でき、バッテリの交換の要否をより適切に判定できる。 In the battery replacement determination system according to the tenth feature, by using the first and second standard deviations, it is possible to accurately determine the frequency with which representative voltage values ranked in a predetermined order are detected, thereby more appropriately determining whether or not the battery needs to be replaced.
第11の特徴によれば、第10の特徴に係るバッテリ交換判定システムにおいて、コントローラは、第1標準偏差に対する第2標準偏差の割合が標準偏差閾値よりも小さい場合に、バッテリの交換が必要であることを示す交換判定結果を出す。 According to an eleventh feature, in the battery replacement determination system according to the tenth feature, the controller issues a replacement determination result indicating that the battery needs to be replaced when the ratio of the second standard deviation to the first standard deviation is smaller than the standard deviation threshold value.
第11の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、第1標準偏差および第2標準偏差の関係を一定の基準で判定でき、バッテリの交換の要否をより適切に判定できる。 The battery replacement determination system according to the eleventh feature can determine the relationship between the first standard deviation and the second standard deviation based on a fixed criterion, enabling a more appropriate determination of whether or not the battery needs to be replaced.
第12の特徴によれば、第11の特徴に係るバッテリ交換判定システムにおいて、コントローラは、少なくとも2つの経過時間の平均値を平均経過時間として算出する。 According to a twelfth feature, in the battery replacement determination system according to the eleventh feature, the controller calculates the average of at least two elapsed times as the average elapsed time.
第12の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、平均経過時間を用いることで、所定の順位にランキングされる代表電圧値が検出される頻度を把握でき、バッテリの交換の要否をより適切に判定できる。 In the battery replacement determination system according to the twelfth feature, by using the average elapsed time, it is possible to grasp the frequency with which representative voltage values ranked in a predetermined order are detected, thereby more appropriately determining whether or not the battery needs to be replaced.
第13の特徴によれば、第12の特徴に係るバッテリ交換判定システムにおいて、コントローラは、第1車両動作期間においてコントローラにより平均経過時間として算出される第1平均経過時間と、第2車両動作期間においてコントローラにより平均経過時間として算出される第2平均経過時間と、に基づいてバッテリの交換の要否を判定する。 According to a thirteenth feature, in the battery replacement determination system according to the twelfth feature, the controller determines whether or not the battery needs to be replaced based on a first average elapsed time calculated by the controller as the average elapsed time during a first vehicle operation period, and a second average elapsed time calculated by the controller as the average elapsed time during a second vehicle operation period.
第13の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、第1平均経過時間および第2平均経過時間を用いることで、所定の順位にランキングされる代表電圧値が検出される頻度を把握でき、バッテリの交換の要否をより適切に判定できる。 In the battery replacement determination system according to the thirteenth feature, by using the first average elapsed time and the second average elapsed time, it is possible to grasp the frequency with which representative voltage values ranked in a predetermined order are detected, thereby more appropriately determining whether or not the battery needs to be replaced.
第14の特徴によれば、第13の特徴に係るバッテリ交換判定システムにおいて、コントローラは、第1車両動作期間において基準時からコントローラにより代表電圧値が検出される時点までの第1経過時間と第1平均経過時間との差分を第1差分として算出する。コントローラは、第2車両動作期間において基準時からコントローラにより代表電圧値が検出される時点までの第2経過時間と第2平均経過時間との差分を第2差分として算出する。コントローラは、第1差分に対する第2差分の割合が時間閾値よりも小さい場合に、バッテリの交換が必要であることを示す交換判定結果を出す。 According to a fourteenth feature, in the battery replacement determination system according to the thirteenth feature, the controller calculates, as a first difference, the difference between a first elapsed time from a reference time to the time when the representative voltage value is detected by the controller during the first vehicle operation period and a first average elapsed time. The controller calculates, as a second difference, the difference between a second elapsed time from the reference time to the time when the representative voltage value is detected by the controller during the second vehicle operation period and a second average elapsed time. If the ratio of the second difference to the first difference is smaller than a time threshold, the controller issues a replacement determination result indicating that the battery needs to be replaced.
第14の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、第1差分および第2差分を用いることで、所定の順位にランキングされる代表電圧値が検出される頻度を正確に把握でき、バッテリの交換の要否をより適切に判定できる。 In the battery replacement determination system according to the fourteenth feature, by using the first and second differences, it is possible to accurately determine the frequency with which representative voltage values ranked in a predetermined order are detected, thereby more appropriately determining whether or not the battery needs to be replaced.
第15の特徴によれば、第1から第14の特徴のいずれか1つに係るバッテリ交換判定システムにおいて、コントローラの判定結果をユーザに報知する報知部をさらに備える。 According to a fifteenth feature, the battery replacement determination system according to any one of the first to fourteenth features further includes a notification unit that notifies the user of the determination result of the controller.
第15の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、バッテリの交換が必要であることをユーザに知らせることができる。 The battery replacement determination system according to the fifteenth feature can notify the user that a battery replacement is necessary.
第16の特徴によれば、第1から第15の特徴のいずれか1つに係るバッテリ交換判定システムは、サーバおよび端末の少なくとも1つをさらに備える。 According to a sixteenth feature, the battery replacement determination system according to any one of the first to fifteenth features further includes at least one of a server and a terminal.
第16の特徴に係るバッテリ交換判定システムでは、サーバおよび端末の少なくとも1つにおいてバッテリの交換が必要であることを示す交換判定結果を利用できる。 The battery replacement determination system according to the sixteenth feature can utilize a replacement determination result indicating that a battery replacement is required in at least one of the server and the terminal.
第17の特徴によれば、バッテリ交換判定方法は、車両のバッテリから供給される電圧を電圧検出部により検出すること、車両のシステムの起動から停止までの車両動作期間において複数の異なるタイミングで電圧検出部により検出される複数の検出電圧値から、コントローラにより代表電圧値を選択すること、および、複数の車両動作期間においてコントローラによりそれぞれ選択される複数の代表電圧値の時間的関係に基づいてバッテリの状態がコントローラにより判定されること、を備える。 According to a seventeenth feature, the battery replacement determination method includes detecting the voltage supplied from the vehicle battery using a voltage detection unit, selecting a representative voltage value using a controller from multiple detected voltage values detected by the voltage detection unit at multiple different times during the vehicle operation period from startup to shutdown of the vehicle system, and determining the battery state using the controller based on the temporal relationship between the multiple representative voltage values selected by the controller during the multiple vehicle operation periods.
第17の特徴に係るバッテリ交換判定方法では、複数の代表電圧値の時間的関係を用いることで、複数の車両動作期間におけるバッテリの状態の変化を正確に把握できる。これにより、バッテリ交換の要否を適切に判定できる。 The battery replacement determination method according to the seventeenth feature uses the temporal relationship between multiple representative voltage values to accurately grasp changes in the battery state over multiple vehicle operation periods. This allows for an appropriate determination of whether or not the battery needs to be replaced.
本願に開示される技術によれば、バッテリ交換の要否を適切に判定できるバッテリ交換判定システムを提供できる。 The technology disclosed in this application provides a battery replacement determination system that can appropriately determine whether or not a battery replacement is necessary.
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。図中において同じ符号は、対応するまたは同一の構成を示している。 Embodiments will be described below with reference to the drawings. The same reference numerals in the drawings indicate corresponding or identical components.
図1に示すように、車両2は、バッテリ4、負荷6、電源回路8、およびバッテリ交換判定システム10を備える。車両2の例は、自動車を含む。自動車の例は、動力源としてエンジン(内燃機関)が搭載される自動車、動力源としてエンジンおよび車両駆動モータが搭載されるハイブリッド車、および動力源として車両駆動モータが搭載される電気自動車または燃料電池自動車を含む。したがって、例えば、車両2は、バッテリ4以外に車両駆動用バッテリを備えてもよい。車両2は上記の車両に限定されない。また、バッテリ交換判定システム10は、車両2内にその機能が配置されていればよく、1つの装置や複数のユニットとして構成されていてもよい。 As shown in FIG. 1, vehicle 2 includes battery 4, load 6, power supply circuit 8, and battery replacement determination system 10. Examples of vehicle 2 include automobiles. Examples of automobiles include automobiles equipped with an engine (internal combustion engine) as a power source, hybrid vehicles equipped with an engine and a vehicle drive motor as a power source, and electric vehicles or fuel cell vehicles equipped with a vehicle drive motor as a power source. Therefore, for example, vehicle 2 may include a vehicle drive battery in addition to battery 4. Vehicle 2 is not limited to the above vehicles. Furthermore, battery replacement determination system 10 may be configured as a single device or multiple units as long as its functions are located within vehicle 2.
バッテリ4は、電源回路8を介して負荷6に電気的に接続される。バッテリ4は、電源回路8を介して負荷6に電力(電気)を供給する。 The battery 4 is electrically connected to the load 6 via the power supply circuit 8. The battery 4 supplies power (electricity) to the load 6 via the power supply circuit 8.
負荷6は、バッテリ4から供給される電気により動作する。負荷6の例は、電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)、ライト、ヒータ、オーディオ機器、センサ、およびカメラを含む。バッテリ4は、複数の負荷6に接続されていてもよい。負荷6は、車載機器6とも称し得る。 The loads 6 operate using electricity supplied from the battery 4. Examples of the loads 6 include an electronic control unit (ECU), lights, a heater, audio equipment, sensors, and a camera. The battery 4 may be connected to multiple loads 6. The loads 6 may also be referred to as on-board equipment 6.
電源回路8は、バッテリ4から負荷6への電力供給を制御する。電源回路8は、バッテリ4の出力電圧(例えば、12V)をそのまま負荷6に供給する。また、電源回路8は、必要に応じて、バッテリ4の出力電圧を所定の制御電圧(例えば、3Vまたは5V)に変換して負荷6に供給する。電源回路8は、車両2の起動操作部2Aに電気的に接続される。起動操作部2Aは、ユーザが車両2を起動する起動操作を受けるように構成される。起動操作部2Aは、ユーザが車両2のシステムを停止する停止操作を受けるように構成される。 The power supply circuit 8 controls the power supply from the battery 4 to the load 6. The power supply circuit 8 supplies the output voltage of the battery 4 (e.g., 12 V) directly to the load 6. The power supply circuit 8 also converts the output voltage of the battery 4 to a predetermined control voltage (e.g., 3 V or 5 V) as needed and supplies it to the load 6. The power supply circuit 8 is electrically connected to the start-up operation unit 2A of the vehicle 2. The start-up operation unit 2A is configured to receive a start-up operation by the user to start the vehicle 2. The start-up operation unit 2A is configured to receive a stop-down operation by the user to stop the system of the vehicle 2.
起動操作部2Aは、例えば、エンジンスタートキーおよびスタートボタンの少なくとも1つを含む。ユーザの起動操作の例は、ユーザが起動操作部2Aのエンジンスタートキーを起動側に回す操作(例えば、エンジンのイグニッションのON操作)、および、ユーザが起動操作部2Aのスタートボタンを押す操作を含む。ユーザの停止操作の例は、ユーザが起動操作部2Aのエンジンスタートキーを停止側に回す操作(例えば、エンジンのイグニッションのOFF操作)、および、ユーザが起動操作部2Aのスタートボタンを再度押す操作を含む。起動操作部2Aは、ユーザの起動操作を受けると、起動信号を出力する。起動操作部2Aは、ユーザの停止操作を受けると、停止信号を出力する。電源回路8は、起動操作部2Aから起動信号を受信すると、負荷6およびバッテリ交換判定システム10への電力の供給を開始する。電源回路8は、起動操作部2Aから停止信号を受信すると、負荷6およびバッテリ交換判定システム10への電力の供給を停止する。 The startup operation unit 2A includes, for example, at least one of an engine start key and a start button. Examples of a user startup operation include a user turning the engine start key on the startup operation unit 2A to the start side (e.g., turning the engine ignition ON) and a user pressing the start button on the startup operation unit 2A. Examples of a user stop operation include a user turning the engine start key on the startup operation unit 2A to the stop side (e.g., turning the engine ignition OFF) and a user pressing the start button on the startup operation unit 2A again. When the startup operation unit 2A receives a user startup operation, it outputs a startup signal. When the startup operation unit 2A receives a user stop operation, it outputs a stop signal. When the power supply circuit 8 receives the startup signal from the startup operation unit 2A, it starts supplying power to the load 6 and the battery replacement determination system 10. When the power supply circuit 8 receives the stop signal from the startup operation unit 2A, it stops supplying power to the load 6 and the battery replacement determination system 10.
バッテリ交換判定システム10は、電圧検出部12およびコントローラ14を備える。電圧検出部12は、車両2のバッテリ4の電圧を検出する。電圧検出部12は、バッテリ4に電気的に接続され、バッテリ4のプラス端子およびマイナス端子間の電圧を検出電圧値VDとして検出する。コントローラ14は、電圧検出部12に電気的に接続される。電圧検出部12から出力される検出電圧値VDは、コントローラ14に入力される。コントローラ14は、電源回路8に電気的に接続される。コントローラ14には、電源回路8を介してバッテリ4から電力(電気)が供給される。 The battery replacement determination system 10 includes a voltage detection unit 12 and a controller 14. The voltage detection unit 12 detects the voltage of the battery 4 of the vehicle 2. The voltage detection unit 12 is electrically connected to the battery 4 and detects the voltage between the positive and negative terminals of the battery 4 as a detected voltage value VD. The controller 14 is electrically connected to the voltage detection unit 12. The detected voltage value VD output from the voltage detection unit 12 is input to the controller 14. The controller 14 is electrically connected to the power supply circuit 8. Power (electricity) is supplied to the controller 14 from the battery 4 via the power supply circuit 8.
コントローラ14は、検出電圧値VDに基づいてバッテリ4の交換の要否を判定する。コントローラ14は、車両2のシステムの起動から停止までの車両動作期間PVにおいて複数の異なるタイミングで電圧検出部12により検出される複数の検出電圧値VDから、代表電圧値VRを選択する。本実施形態では、車両2のシステムの起動の例は、ユーザの起動操作(例えば、エンジンのイグニッションのON操作)、および、電源回路8からコントローラ14への電力供給の開始を含む。車両2のシステムの停止の例は、ユーザの停止操作(例えば、エンジンのイグニッションのOFF操作)、および、電源回路8からコントローラ14への電力供給の停止を含む。車両2のシステムの起動から停止までの車両動作期間PVの例は、ユーザの起動操作から停止操作までの期間、および、電源回路8からコントローラ14への電力供給の開始から停止までの期間を含む。 The controller 14 determines whether the battery 4 needs to be replaced based on the detected voltage value VD. The controller 14 selects a representative voltage value VR from multiple detected voltage values VD detected by the voltage detection unit 12 at multiple different times during the vehicle operation period PV from the start-up to the shutdown of the vehicle 2 system. In this embodiment, examples of starting the vehicle 2 system include a user's start-up operation (e.g., turning the engine ignition ON) and the start of power supply from the power supply circuit 8 to the controller 14. Examples of stopping the vehicle 2 system include a user's stop operation (e.g., turning the engine ignition OFF) and the stop of power supply from the power supply circuit 8 to the controller 14. Examples of the vehicle operation period PV from the start-up to the shutdown of the vehicle 2 system include the period from the user's start-up operation to the shutdown operation and the period from the start to the shutdown of power supply from the power supply circuit 8 to the controller 14.
コントローラ14は、例えば、プロセッサ14P、メモリ14M、回路基板14C、およびバス14Bを含む。プロセッサ14Pは、例えば、CPU(Central Processing Unit)および/またはMPU(Micro Processing Unit)を含む。メモリ14Mは、例えば、揮発性および/不揮発性メモリを含む。揮発性メモリの例は、RAM(Random Access Memory)を含む。不揮発性メモリの例は、ROM(Read Only Memory)およびEEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)を含む。プロセッサ14Pおよびメモリ14Mは、電気的に回路基板14C上に搭載される。プロセッサ14Pおよびメモリ14Mは、回路基板14Cおよびバス14Bを介して互いに電気的に接続される。 The controller 14 includes, for example, a processor 14P, memory 14M, a circuit board 14C, and a bus 14B. The processor 14P includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) and/or an MPU (Micro Processing Unit). The memory 14M includes, for example, volatile and/or non-volatile memory. Examples of volatile memory include RAM (Random Access Memory). Examples of non-volatile memory include ROM (Read Only Memory) and EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM). The processor 14P and memory 14M are electrically mounted on the circuit board 14C. The processor 14P and memory 14M are electrically connected to each other via the circuit board 14C and the bus 14B.
バッテリ交換判定システム10のメモリ14Mは、バッテリ交換判定システム10の制御アルゴリズムを実現するための制御プログラムおよびファームウェアなどの情報を記憶する。プロセッサ14Pは、メモリ14Mに記憶される制御プログラムを読み出して実行することにより、バッテリ交換判定システム10の制御アルゴリズムを実現する。バッテリ交換判定システム10の構成は、プロセッサ14Pおよびメモリ14Mに限定されない。バッテリ交換判定システム10の構成は、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、およびハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせにより実現可能である。 The memory 14M of the battery replacement determination system 10 stores information such as control programs and firmware for implementing the control algorithm of the battery replacement determination system 10. The processor 14P implements the control algorithm of the battery replacement determination system 10 by reading and executing the control programs stored in the memory 14M. The configuration of the battery replacement determination system 10 is not limited to the processor 14P and memory 14M. The configuration of the battery replacement determination system 10 can be implemented using hardware only, software only, or a combination of hardware and software.
図2に示すように、電源回路8からの電力供給が開始されると、コントローラ14は、所定の周期で検出電圧値VDを取得し、検出電圧値VDをメモリ14Mに記憶する。コントローラ14は、電圧検出部12により検出電圧値VDが検出される時(例えば、コントローラ14が検出電圧値VDを取得する時)を示す検出時間情報を検出電圧値VDと関連付けてメモリ14Mに記憶する。検出時間情報の例は、検出電圧値VDが検出される時点での日時、および、基準時T0から検出電圧値VDが検出される時点までの経過時間を含む。本実施形態では、コントローラ14は、基準時T0から検出電圧値VDが検出される時点までの経過時間TEを検出電圧値VDと関連付けてメモリ14Mに記憶する。 As shown in FIG. 2, when power supply from the power supply circuit 8 begins, the controller 14 acquires the detected voltage value VD at a predetermined interval and stores the detected voltage value VD in memory 14M. The controller 14 associates detection time information indicating when the detected voltage value VD is detected by the voltage detection unit 12 (e.g., when the controller 14 acquires the detected voltage value VD) with the detected voltage value VD and stores it in memory 14M. Examples of detection time information include the date and time when the detected voltage value VD is detected and the elapsed time from reference time T0 to the time when the detected voltage value VD is detected. In this embodiment, the controller 14 associates the elapsed time TE from reference time T0 to the time when the detected voltage value VD is detected with the detected voltage value VD and stores it in memory 14M.
コントローラ14は、車両動作期間PVを示す期間識別情報をメモリ14Mに記憶する。例えば、コントローラ14は、車両動作期間PVごとに期間識別番号NPを割り当てる。コントローラ14は、検出電圧値VD、検出電圧値VDに対応する検出時間情報(例えば、経過時間TE)、および検出電圧値VDに対応する車両動作期間PVの期間識別情報(例えば、期間識別番号NP)を互いに関連付けてメモリ14Mに記憶する。 The controller 14 stores period identification information indicating the vehicle operation period PV in memory 14M. For example, the controller 14 assigns a period identification number NP to each vehicle operation period PV. The controller 14 associates the detected voltage value VD, detection time information (e.g., elapsed time TE) corresponding to the detected voltage value VD, and period identification information (e.g., period identification number NP) of the vehicle operation period PV corresponding to the detected voltage value VD with each other and stores these in memory 14M.
図1に示すように、バッテリ交換判定システム10は温度センサ16をさらに備える。温度センサ16は、バッテリ4の温度を検出温度TDとして検出する。コントローラ14は、検出温度TDに基づいて検出電圧値VDを補正する。コントローラ14は、例えばネルンストの式を用いて、検出温度TDに基づいて検出電圧値VDを補正する。コントローラ14は、補正された検出電圧値VD、検出電圧値VDに対応する検出時間情報(例えば、経過時間TE)、および検出電圧値VDに対応する車両動作期間PVの期間識別情報(例えば、期間識別番号NP)を互いに関連付けてメモリ14Mに記憶する。なお、検出電圧値VDの温度補正はバッテリ交換判定処理から省略可能である。 As shown in FIG. 1, the battery replacement determination system 10 further includes a temperature sensor 16. The temperature sensor 16 detects the temperature of the battery 4 as a detected temperature TD. The controller 14 corrects the detected voltage value VD based on the detected temperature TD. The controller 14 corrects the detected voltage value VD based on the detected temperature TD, for example, using the Nernst equation. The controller 14 associates the corrected detected voltage value VD, detection time information (e.g., elapsed time TE) corresponding to the detected voltage value VD, and period identification information (e.g., period identification number NP) of the vehicle operation period PV corresponding to the detected voltage value VD, and stores them in memory 14M. Note that the temperature correction of the detected voltage value VD can be omitted from the battery replacement determination process.
図2に示すように、コントローラ14は、車両動作期間PVにおいて複数の検出電圧値VDから代表電圧値VRを選択する。本実施形態では、コントローラ14は、複数の検出電圧値VDのうち最も低い電圧値を代表電圧値VRとして選択する。例えば、コントローラ14は、電圧検出部12から取得する最初の検出電圧値VDを代表電圧値VRとしてメモリ14Mに記憶する。以降、コントローラ14は、電圧検出部12から取得する最新の検出電圧値VDを、メモリ14Mに記憶される代表電圧値VRと比較する。最新の検出電圧値VDが代表電圧値VRよりも低い場合、コントローラ14は、最新の検出電圧値VDを代表電圧値VRとしてメモリ14Mに記憶する。コントローラ14は、代表電圧値VRが最新の検出電圧値VDよりも低い場合は、メモリ14Mに記憶される代表電圧値VRを保持する。なお、コントローラ14は、他の基準に基づいて代表電圧値VRを選択するように構成されてもよい。 As shown in FIG. 2 , the controller 14 selects a representative voltage value VR from multiple detected voltage values VD during the vehicle operation period PV. In this embodiment, the controller 14 selects the lowest voltage value among the multiple detected voltage values VD as the representative voltage value VR. For example, the controller 14 stores the first detected voltage value VD obtained from the voltage detection unit 12 as the representative voltage value VR in memory 14M. Thereafter, the controller 14 compares the most recent detected voltage value VD obtained from the voltage detection unit 12 with the representative voltage value VR stored in memory 14M. If the most recent detected voltage value VD is lower than the representative voltage value VR, the controller 14 stores the most recent detected voltage value VD as the representative voltage value VR in memory 14M. If the representative voltage value VR is lower than the most recent detected voltage value VD, the controller 14 retains the representative voltage value VR stored in memory 14M. Note that the controller 14 may be configured to select the representative voltage value VR based on other criteria.
比較的高い検出電圧値VDを代表電圧値VRの選択処理の対象から外してもよい。例えば、コントローラ14は、電圧検出部12から出力される最新の検出電圧値VDが電圧閾値VD0以下である場合に、最新の検出電圧値VDを含む複数の検出電圧値VDから代表電圧値VRを選択する。一方、コントローラ14は、最新の検出電圧値VDが電圧閾値VD0よりも高い場合に、最新の検出電圧値VDを含む複数の検出電圧値VDから代表電圧値VRを選択しない。コントローラ14は、メモリ14Mに電圧閾値VD0を記憶する。なお、最新の検出電圧値VDを電圧閾値VD0と比較する処理は、バッテリ交換判定処理から省略可能である。 Relatively high detected voltage values VD may be excluded from the selection process for the representative voltage value VR. For example, if the latest detected voltage value VD output from the voltage detection unit 12 is equal to or lower than the voltage threshold VD0, the controller 14 selects a representative voltage value VR from multiple detected voltage values VD including the latest detected voltage value VD. On the other hand, if the latest detected voltage value VD is higher than the voltage threshold VD0, the controller 14 does not select a representative voltage value VR from multiple detected voltage values VD including the latest detected voltage value VD. The controller 14 stores the voltage threshold VD0 in memory 14M. Note that the process of comparing the latest detected voltage value VD with the voltage threshold VD0 can be omitted from the battery replacement determination process.
図1に示すように、バッテリ交換判定システム10は充電レベル検出部18をさらに備える。充電レベル検出部18は、バッテリ4の充電レベルを検出充電レベルLDとして検出する。充電レベル検出部18は、バッテリ4に電気的に接続される。コントローラ14は、充電レベル検出部18に電気的に接続される。充電レベルは、SOC(State of Charge)を含む。SOCは、バッテリ4の充電率または充電状態を示す指標である。例えば、充電レベル検出部18は、バッテリ4の満充電状態で検出充電レベルLDとして100%を出力し、バッテリ4の完全放電状態で検出充電レベルLDとして0%を出力する。充電レベル検出部18は、OCV(Open Circuit Voltage)、SOC-OCV特性、およびその他の要素に基づいて検出充電レベルLDを算出する。コントローラ14は、充電レベル検出部18から出力される検出充電レベルLDを所定の周期で取得する。コントローラ14は、検出電圧値VD、検出電圧値VDに対応する検出時間情報(例えば、経過時間TE)、検出電圧値VDに対応する検出充電レベルLD、および検出電圧値VDに対応する車両動作期間PVの期間識別情報(例えば、期間識別番号NP)を互いに関連付けてメモリ14Mに記憶する。 As shown in FIG. 1, the battery replacement determination system 10 further includes a charge level detection unit 18. The charge level detection unit 18 detects the charge level of the battery 4 as a detected charge level LD. The charge level detection unit 18 is electrically connected to the battery 4. The controller 14 is electrically connected to the charge level detection unit 18. The charge level includes the SOC (State of Charge). The SOC is an index indicating the charge rate or charge state of the battery 4. For example, the charge level detection unit 18 outputs 100% as the detected charge level LD when the battery 4 is fully charged and 0% as the detected charge level LD when the battery 4 is fully discharged. The charge level detection unit 18 calculates the detected charge level LD based on the OCV (Open Circuit Voltage), the SOC-OCV characteristics, and other factors. The controller 14 acquires the detected charge level LD output from the charge level detection unit 18 at a predetermined interval. The controller 14 associates the detected voltage value VD, detection time information (e.g., elapsed time TE) corresponding to the detected voltage value VD, the detected charge level LD corresponding to the detected voltage value VD, and period identification information (e.g., period identification number NP) of the vehicle operation period PV corresponding to the detected voltage value VD, and stores these in memory 14M.
コントローラ14は、検出充電レベルLDが充電レベル閾値LD0以上である場合に、複数の検出電圧値VDのうち最も低い電圧値を代表電圧値VRとして選択する。コントローラ14は、検出充電レベルLDが充電レベル閾値LD0より低い場合に、代表電圧値VRの選択を実行しない。コントローラ14は、検出充電レベルLDが充電レベル閾値LD0以上であるか否かの充電レベル判定を実行する場合に、充電レベル判定を実行する前の所定時間以内に充電レベル検出部18により検出される検出充電レベルLDを用いる。例えば、所定時間は100msであり、充電レベル閾値LD0は60%である。検出充電レベルLDが充電レベル閾値LD0以上である場合、検出電圧値VDの信頼性を確保しやすくなる。しかし、検出充電レベルLDに基づく上記の処理は、バッテリ交換判定処理から省略可能である。 When the detected charge level LD is equal to or greater than the charge level threshold LD0, the controller 14 selects the lowest voltage value among the multiple detected voltage values VD as the representative voltage value VR. When the detected charge level LD is lower than the charge level threshold LD0, the controller 14 does not select the representative voltage value VR. When the controller 14 performs a charge level determination to determine whether the detected charge level LD is equal to or greater than the charge level threshold LD0, it uses the detected charge level LD detected by the charge level detection unit 18 within a predetermined time before performing the charge level determination. For example, the predetermined time is 100 ms, and the charge level threshold LD0 is 60%. When the detected charge level LD is equal to or greater than the charge level threshold LD0, it becomes easier to ensure the reliability of the detected voltage value VD. However, the above processing based on the detected charge level LD can be omitted from the battery replacement determination process.
図2に示すように、コントローラ14は、複数の車両動作期間PVにおいてそれぞれ選択される複数の代表電圧値VRの時間的関係に基づいてバッテリ4の交換の要否を判定する。具体的には、コントローラ14は、複数の代表電圧値VRを低い順に並べた電圧ランキングRKを作成する。電圧ランキングRKでは、代表電圧値VRが低いほど上位にランクインする。電圧ランキングRKに含まれる複数の代表電圧値VRの中に同じ値を有する2つ以上の代表電圧値VRが存在する場合、コントローラ14は、等しい2つ以上の代表電圧値VRの順位を同じ順位とする。コントローラ14は、電圧ランキングRKをメモリ14Mに記憶する。 As shown in FIG. 2, the controller 14 determines whether or not the battery 4 needs to be replaced based on the temporal relationship of multiple representative voltage values VR selected during multiple vehicle operation periods PV. Specifically, the controller 14 creates a voltage ranking RK in which the multiple representative voltage values VR are arranged in ascending order. In the voltage ranking RK, the lower the representative voltage value VR, the higher the ranking. If there are two or more representative voltage values VR with the same value among the multiple representative voltage values VR included in the voltage ranking RK, the controller 14 ranks the two or more equal representative voltage values VR as the same. The controller 14 stores the voltage ranking RK in memory 14M.
コントローラ14は、代表電圧値VRが選択される度に、新たに選択された代表電圧値VRを電圧ランキングRKに含まれる複数の代表電圧値VRと比較する。コントローラ14は、新たに選択された代表電圧値VRの電圧ランキングRKでの順位を決定する。コントローラ14は、新たに選択された代表電圧値VRの順位を決定後、新たに選択された代表電圧値VRを用いて電圧ランキングRKを更新する。 Each time a representative voltage value VR is selected, the controller 14 compares the newly selected representative voltage value VR with the multiple representative voltage values VR included in the voltage ranking RK. The controller 14 determines the ranking of the newly selected representative voltage value VR in the voltage ranking RK. After determining the ranking of the newly selected representative voltage value VR, the controller 14 updates the voltage ranking RK using the newly selected representative voltage value VR.
コントローラ14は、電圧ランキングRKにおいて所定の順位にランキングされる少なくとも2つの代表電圧値VRを複数の代表電圧値VRから選択する。コントローラ14は、基準時T0から少なくとも2つの代表電圧値VRがそれぞれ検出される時点までの少なくとも2つの経過時間TEに基づいてバッテリ4の交換の要否を判定する。コントローラ14は、少なくとも2つの経過時間TEの標準偏差SDを算出し、標準偏差SDに基づいてバッテリ4の交換の要否を判定する。 The controller 14 selects at least two representative voltage values VR ranked in a predetermined order in the voltage ranking RK from the plurality of representative voltage values VR. The controller 14 determines whether or not the battery 4 needs to be replaced based on at least two elapsed times TE from the reference time T0 to the time when at least two representative voltage values VR are detected. The controller 14 calculates the standard deviation SD of the at least two elapsed times TE, and determines whether or not the battery 4 needs to be replaced based on the standard deviation SD.
本実施形態では、コントローラ14は、電圧ランキングRKにおいて1位からN位(Nは2以上の整数)にランキングされる少なくとも2つの代表電圧値VRを少なくとも2つの上位電圧値VL(例えば、N個の上位電圧値VL)として選択する。すなわち、電圧ランキングRKにおいて所定の順位にランキングされる少なくとも2つの代表電圧値VRは、少なくとも2つの上位電圧値VLと称し得る。電圧ランキングRKにおいて同順位にランキングされる2つ以上の代表電圧値VRが存在する場合、コントローラ14が選択する上位電圧値VLの数はN個よりも多くなる。所定の順位は、1位からN位までの順位に限定されない。コントローラ14は、少なくとも2つの上位電圧値VLに対応する少なくとも2つの経過時間TE(例えば、N個の経過時間TE)を選択する。コントローラ14は、少なくとも2つの上位電圧値VLおよび少なくとも2つの経過時間TEをメモリ14Mに記憶する。 In this embodiment, the controller 14 selects at least two representative voltage values VR ranked 1st to Nth (N is an integer equal to or greater than 2) in the voltage ranking RK as at least two top voltage values VL (e.g., N top voltage values VL). That is, at least two representative voltage values VR ranked in a predetermined order in the voltage ranking RK can be referred to as at least two top voltage values VL. If there are two or more representative voltage values VR ranked in the same order in the voltage ranking RK, the number of top voltage values VL selected by the controller 14 will be greater than N. The predetermined order is not limited to 1st to Nth. The controller 14 selects at least two elapsed times TE (e.g., N elapsed times TE) corresponding to the at least two top voltage values VL. The controller 14 stores the at least two top voltage values VL and the at least two elapsed times TE in memory 14M.
例えば、コントローラ14は、電圧ランキングRKにおいて1位から10位までランキングされる複数の代表電圧値VR(例えば、10個の代表電圧値VR)を少なくとも2つの上位電圧値VLとして選択する。コントローラ14は、少なくとも2つの上位電圧値VLに対応する少なくとも2つの経過時間TE(例えば、10個の経過時間TE)を選択する。例えば、コントローラ14は、10個の上位電圧値VLおよび10個の経過時間TEをメモリ14Mに記憶する。 For example, the controller 14 selects a plurality of representative voltage values VR (e.g., 10 representative voltage values VR) ranked from 1st to 10th in the voltage ranking RK as at least two top voltage values VL. The controller 14 selects at least two elapsed times TE (e.g., 10 elapsed times TE) corresponding to the at least two top voltage values VL. For example, the controller 14 stores the 10 top voltage values VL and the 10 elapsed times TE in the memory 14M.
コントローラ14は、少なくとも2つの経過時間TEの標準偏差SDを算出する。コントローラ14は、標準偏差SDを第2標準偏差SD2としてメモリ14Mに記憶する。コントローラ14は、第2標準偏差SD2に基づいてバッテリ4の交換の要否を判定する。なお、整数Nは10に限定されない。 The controller 14 calculates the standard deviation SD of at least two elapsed times TE. The controller 14 stores the standard deviation SD in the memory 14M as a second standard deviation SD2. The controller 14 determines whether or not the battery 4 needs to be replaced based on the second standard deviation SD2. Note that the integer N is not limited to 10.
複数の車両動作期間PVは、第1車両動作期間PV1と、第1車両動作期間PV1よりも後の第2車両動作期間PV2と、を含む。本実施形態では、第2車両動作期間PV2は、第1車両動作期間PV1の次に実行される車両動作期間PVである。したがって、第1車両動作期間PV1は、前回車両動作期間PV1とも称し得る。第2車両動作期間PV2は、現在車両動作期間PV2とも称し得る。しかし、第1車両動作期間PV1と第2車両動作期間PV2との時間的関係は、上記の関係に限定されない。 The multiple vehicle operation periods PV include a first vehicle operation period PV1 and a second vehicle operation period PV2 that follows the first vehicle operation period PV1. In this embodiment, the second vehicle operation period PV2 is the vehicle operation period PV that is executed next after the first vehicle operation period PV1. Therefore, the first vehicle operation period PV1 may also be referred to as the previous vehicle operation period PV1. The second vehicle operation period PV2 may also be referred to as the current vehicle operation period PV2. However, the temporal relationship between the first vehicle operation period PV1 and the second vehicle operation period PV2 is not limited to the above relationship.
コントローラ14は、第1車両動作期間PV1において標準偏差SDとして算出される第1標準偏差SD1と、第2車両動作期間PV2において標準偏差SDとして算出される第2標準偏差SD2と、に基づいてバッテリ4の交換の要否を判定する。具体的には、コントローラ14は、第1標準偏差SD1に対する第2標準偏差SD2の割合RSが標準偏差閾値RS0よりも小さい場合に、バッテリ4の交換が必要であることを示す交換判定結果を出す。第1標準偏差SD1は、前回標準偏差SDとも称し得る。第2標準偏差SD2は、現在標準偏差SDとも称し得る。 The controller 14 determines whether the battery 4 needs to be replaced based on the first standard deviation SD1 calculated as the standard deviation SD during the first vehicle operation period PV1 and the second standard deviation SD2 calculated as the standard deviation SD during the second vehicle operation period PV2. Specifically, the controller 14 issues a replacement determination result indicating that the battery 4 needs to be replaced when the ratio RS of the second standard deviation SD2 to the first standard deviation SD1 is smaller than the standard deviation threshold RS0. The first standard deviation SD1 may also be referred to as the previous standard deviation SD. The second standard deviation SD2 may also be referred to as the current standard deviation SD.
コントローラ14は、第2車両動作期間PV2の開始後、第2標準偏差SD2を新たに算出する前に、メモリ14Mに記憶される第2標準偏差SD2を第1標準偏差SD1としてメモリ14Mに新たに記憶する。コントローラ14は、第2車両動作期間PV2において選択される少なくとも2つの上位電圧値VLの標準偏差SDを第2標準偏差SD2として算出する。コントローラ14は、新たに算出される第2標準偏差SD2をメモリ14Mに記憶する。すなわち、コントローラ14は、第1車両動作期間PV1において算出される第1標準偏差SD1と、第2車両動作期間PV2において算出される第2標準偏差SD2と、をメモリ14Mに記憶する。 After the start of the second vehicle operation period PV2, but before calculating a new second standard deviation SD2, the controller 14 stores the second standard deviation SD2 stored in memory 14M as the first standard deviation SD1 in memory 14M. The controller 14 calculates the standard deviation SD of at least two higher voltage values VL selected during the second vehicle operation period PV2 as the second standard deviation SD2. The controller 14 stores the newly calculated second standard deviation SD2 in memory 14M. That is, the controller 14 stores the first standard deviation SD1 calculated during the first vehicle operation period PV1 and the second standard deviation SD2 calculated during the second vehicle operation period PV2 in memory 14M.
標準偏差閾値RS0は、例えば1である。標準偏差閾値RS0が1の場合、第1標準偏差SD1に対する第2標準偏差SD2の割合RSが標準偏差閾値RS0よりも小さいという関係は、第2標準偏差SD2が第1標準偏差SD1よりも小さいことを示す。したがって、第1標準偏差SD1に対する第2標準偏差SD2の割合RSが標準偏差閾値RS0よりも小さい場合、現在車両動作期間PVにおける少なくとも2つの上位電圧値VLのばらつきが前回車両動作期間PVにおける少なくとも2つの上位電圧値VLのばらつきよりも小さい。標準偏差閾値RS0は、1に限定されず、正数であればよい。標準偏差閾値RS0は、1未満の正数であってもよい。コントローラ14は、第1標準偏差SD1を用いず、第2標準偏差SD2を所定の閾値と比較してバッテリ4の交換の要否を判定してもよい。 The standard deviation threshold RS0 is, for example, 1. When the standard deviation threshold RS0 is 1, the relationship in which the ratio RS of the second standard deviation SD2 to the first standard deviation SD1 is smaller than the standard deviation threshold RS0 indicates that the second standard deviation SD2 is smaller than the first standard deviation SD1. Therefore, when the ratio RS of the second standard deviation SD2 to the first standard deviation SD1 is smaller than the standard deviation threshold RS0, the variation in the at least two upper voltage values VL during the current vehicle operation period PV is smaller than the variation in the at least two upper voltage values VL during the previous vehicle operation period PV. The standard deviation threshold RS0 is not limited to 1 and may be any positive number. The standard deviation threshold RS0 may also be a positive number less than 1. The controller 14 may determine whether or not the battery 4 needs to be replaced by comparing the second standard deviation SD2 with a predetermined threshold without using the first standard deviation SD1.
コントローラ14は、少なくとも2つの経過時間TEの平均値を平均経過時間TAとして算出する。コントローラ14は、少なくとも2つの上位電圧値VLと、基準時T0から少なくとも2つの上位電圧値VLがそれぞれ検出される時点までの少なくとも2つの経過時間TEと、に基づいてバッテリ4の交換の要否を判定する。コントローラ14は、標準偏差SDを算出する際、少なくとも2つの上位電圧値VLに対応する平均経過時間TAを算出する。 The controller 14 calculates the average value of at least two elapsed times TE as the average elapsed time TA. The controller 14 determines whether or not the battery 4 needs to be replaced based on at least two upper voltage values VL and at least two elapsed times TE from the reference time T0 to the time when each of the at least two upper voltage values VL is detected. When calculating the standard deviation SD, the controller 14 calculates the average elapsed time TA corresponding to the at least two upper voltage values VL.
コントローラ14は、第1車両動作期間PV1においてコントローラ14により少なくとも2つの経過時間TEの平均値として算出される第1平均経過時間TA1と、第2車両動作期間PV2においてコントローラ14により少なくとも2つの経過時間TEの平均値として算出される第2平均経過時間TA2と、に基づいてバッテリ4の交換の要否を判定する。コントローラ14は、第2標準偏差SD2および第2平均経過時間TA2を算出する前に、メモリ14Mに記憶される第2標準偏差SD2および第2平均経過時間TA2を第1標準偏差SD1および第1平均経過時間TA1としてメモリ14Mに記憶する。コントローラ14は、新たに算出される標準偏差SDおよび平均経過時間TAを第2標準偏差SD2および第2平均経過時間TA2としてメモリ14Mに記憶する。すなわち、コントローラ14は、第1車両動作期間PV1において算出される第1標準偏差SD1および第1平均経過時間TA1と、第2車両動作期間PV2において算出される第2標準偏差SD2および第2平均経過時間TA2と、をメモリ14Mに記憶する。第1平均経過時間TA1は、前回平均経過時間TAとも称し得る。第2平均経過時間TA2は、現在平均経過時間TAとも称し得る。 The controller 14 determines whether the battery 4 needs to be replaced based on a first average elapsed time TA1 calculated by the controller 14 as the average of at least two elapsed times TE during the first vehicle operation period PV1, and a second average elapsed time TA2 calculated by the controller 14 as the average of at least two elapsed times TE during the second vehicle operation period PV2. Before calculating the second standard deviation SD2 and the second average elapsed time TA2, the controller 14 stores the second standard deviation SD2 and the second average elapsed time TA2 stored in memory 14M as the first standard deviation SD1 and the first average elapsed time TA1 in memory 14M. The controller 14 stores the newly calculated standard deviation SD and average elapsed time TA as the second standard deviation SD2 and the second average elapsed time TA2 in memory 14M. That is, the controller 14 stores in the memory 14M the first standard deviation SD1 and first average elapsed time TA1 calculated during the first vehicle operation period PV1, and the second standard deviation SD2 and second average elapsed time TA2 calculated during the second vehicle operation period PV2. The first average elapsed time TA1 may also be referred to as the previous average elapsed time TA. The second average elapsed time TA2 may also be referred to as the current average elapsed time TA.
コントローラ14は、第1車両動作期間PV1において基準時T0からコントローラ14により代表電圧値VRが検出される時点までの第1経過時間TE1と第1平均経過時間TA1との差分を第1差分ΔT1として算出する。コントローラ14は、第2車両動作期間PV2において基準時T0からコントローラ14により代表電圧値VRが検出される時点までの第2経過時間TE2と第2平均経過時間TA2との差分を第2差分ΔT2として算出する。コントローラ14は、第2車両動作期間PV2の開始後、第2差分ΔT2を新たに算出する前に、メモリ14Mに記憶される第2差分ΔT2を第1差分ΔT1としてメモリ14Mに新たに記憶する。コントローラ14は、新たに算出される第2差分ΔT2を第2標準偏差SD2と関連付けてメモリ14Mに記憶する。すなわち、コントローラ14は、第1車両動作期間PV1において算出される第1差分ΔT1と、第2車両動作期間PV2において算出される第2差分ΔT2と、をメモリ14Mに記憶する。 The controller 14 calculates the first difference ΔT1 as the difference between a first elapsed time TE1 from the reference time T0 to the time when the representative voltage value VR is detected by the controller 14 during the first vehicle operation period PV1 and a first average elapsed time TA1. The controller 14 calculates the second difference ΔT2 as the difference between a second elapsed time TE2 from the reference time T0 to the time when the representative voltage value VR is detected by the controller 14 and a second average elapsed time TA2 during the second vehicle operation period PV2. After the start of the second vehicle operation period PV2, and before newly calculating the second difference ΔT2, the controller 14 newly stores the second difference ΔT2 stored in memory 14M as the first difference ΔT1 in memory 14M. The controller 14 associates the newly calculated second difference ΔT2 with the second standard deviation SD2 and stores it in memory 14M. That is, the controller 14 stores the first difference ΔT1 calculated during the first vehicle operation period PV1 and the second difference ΔT2 calculated during the second vehicle operation period PV2 in the memory 14M.
コントローラ14は、第1差分ΔT1に対する第2差分ΔT2の割合RTが時間閾値RT0よりも小さい場合に、バッテリ4の交換が必要であることを示す交換判定結果を出す。本実施形態では、コントローラ14は、第1標準偏差SD1に対する第2標準偏差SD2の割合RSが標準偏差閾値RS0よりも小さい場合であって、かつ、第1差分ΔT1に対する第2差分ΔT2の割合RTが時間閾値RT0よりも小さい場合に、バッテリ4の交換が必要であることを示す交換判定結果を出す。 The controller 14 issues a replacement determination result indicating that the battery 4 needs to be replaced when the ratio RT of the second difference ΔT2 to the first difference ΔT1 is smaller than the time threshold value RT0. In this embodiment, the controller 14 issues a replacement determination result indicating that the battery 4 needs to be replaced when the ratio RS of the second standard deviation SD2 to the first standard deviation SD1 is smaller than the standard deviation threshold value RS0 and the ratio RT of the second difference ΔT2 to the first difference ΔT1 is smaller than the time threshold value RT0.
時間閾値RT0は、例えば1である。時間閾値RT0が1の場合、第1差分ΔT1に対する第2差分ΔT2の割合RTが時間閾値RT0よりも小さいという関係は、第2差分ΔT2が第1差分ΔT1よりも小さいことを示す。したがって、第1差分ΔT1に対する第2差分ΔT2の割合RTが時間閾値RT0よりも小さい場合、バッテリ4の電圧値の最低値が頻繁に検出される傾向にある。しかし、時間閾値RT0は、1に限定されず、正数であればよい。時間閾値RT0は、1未満の正数であってもよい。コントローラ14は、第1差分ΔT1を用いず、第2差分ΔT2または第2平均経過時間TA2を所定の閾値と比較してバッテリ4の交換の要否を判定してもよい。 The time threshold RT0 is, for example, 1. When the time threshold RT0 is 1, the relationship in which the ratio RT of the second difference ΔT2 to the first difference ΔT1 is smaller than the time threshold RT0 indicates that the second difference ΔT2 is smaller than the first difference ΔT1. Therefore, when the ratio RT of the second difference ΔT2 to the first difference ΔT1 is smaller than the time threshold RT0, the lowest voltage value of the battery 4 tends to be detected frequently. However, the time threshold RT0 is not limited to 1 and may be any positive number. The time threshold RT0 may also be a positive number less than 1. The controller 14 may determine whether or not the battery 4 needs to be replaced by comparing the second difference ΔT2 or the second average elapsed time TA2 with a predetermined threshold, without using the first difference ΔT1.
図1に示すように、バッテリ交換判定システム10は報知部20をさらに備える。報知部20は、コントローラ14の判定結果をユーザに報知する。報知部20の例は、ディスプレイ、ランプ、およびスピーカを含む。報知部20は、視覚的または聴覚的にユーザに情報を報知する。コントローラ14は、バッテリ4の交換が必要であると判定した場合、交換判定結果を報知部20に送信する。報知部20は、交換判定結果を受信する場合、交換判定結果をユーザに報知するために、例えば交換判定結果を表示する。コントローラ14は、バッテリ4の交換が必要であると判定した場合、バッテリ交換判定処理を終了する。 As shown in FIG. 1, the battery replacement determination system 10 further includes a notification unit 20. The notification unit 20 notifies the user of the determination result of the controller 14. Examples of the notification unit 20 include a display, a lamp, and a speaker. The notification unit 20 notifies the user of information visually or audibly. When the controller 14 determines that the battery 4 needs to be replaced, it transmits the replacement determination result to the notification unit 20. When the notification unit 20 receives the replacement determination result, it displays the replacement determination result, for example, to notify the user of the replacement determination result. When the controller 14 determines that the battery 4 needs to be replaced, it terminates the battery replacement determination process.
図3に示すように、複数の車両動作期間PVのそれぞれにおいて最終的に選択される複数の代表電圧値VRは、電圧閾値VD0以下の範囲内において分布している。複数の代表電圧値VRのうち1位からN位(例えば、10位)までにランキングされる少なくとも2つの上位電圧値VLは、図3に示すように分布しているとする。 As shown in Figure 3, the representative voltage values VR finally selected for each of the vehicle operation periods PV are distributed within a range below the voltage threshold VD0. It is assumed that at least two top voltage values VL ranked from 1st to Nth (e.g., 10th) among the representative voltage values VR are distributed as shown in Figure 3.
図4に示すように、第2車両動作期間PV2(例えば、現在車両動作期間PV2)において複数の検出電圧値VDから新たに選択される代表電圧値VR(例えば、VR1)が1位からN位(例えば、10位)までにランクインする場合、新たに選択される代表電圧値VRが、図3に示す少なくとも2つの上位電圧値VLのうち最も電圧値が高い上位電圧値VL(例えば、VL10)と入れ替わり、新たに上位電圧値VLとして選択される。電圧ランキングRKの1位からN位までのランキングが変化すると、複数の上位電圧値VLに対応する複数の経過時間TEの標準偏差SDが変化し得る。同様に、電圧ランキングRKの1位からN位までのランキングが変化すると、複数の経過時間TEの平均経過時間TAが変化し得る。バッテリ交換判定システム10では、それらの変化に基づいて、バッテリ交換判定処理を行う。 As shown in FIG. 4, if a representative voltage value VR (e.g., VR1) newly selected from multiple detected voltage values VD during a second vehicle operation period PV2 (e.g., the current vehicle operation period PV2) is ranked 1st to Nth (e.g., 10th), the newly selected representative voltage value VR replaces the highest voltage value VL (e.g., VL10) among the at least two top voltage values VL shown in FIG. 3 and is selected as the new top voltage value VL. When the voltage ranking RK changes from 1st to Nth, the standard deviation SD of the multiple elapsed times TE corresponding to the multiple top voltage values VL may change. Similarly, when the voltage ranking RK changes from 1st to Nth, the average elapsed time TA of the multiple elapsed times TE may change. The battery replacement determination system 10 performs battery replacement determination processing based on these changes.
図5から図7を参照しながら、バッテリ交換判定システム10により実行されるバッテリ交換判定方法について説明する。 The battery replacement determination method executed by the battery replacement determination system 10 will be described with reference to Figures 5 to 7.
図5から図7に示すように、バッテリ交換判定方法は、車両2のバッテリから供給される電圧を電圧検出部12により検出すること、車両2のシステムの起動から停止までの車両動作期間PVにおいて複数の異なるタイミングで電圧検出部12により検出される複数の検出電圧値VDから、コントローラ14により代表電圧値VRを選択すること、および複数の車両動作期間PVにおいてコントローラ14によりそれぞれ選択される複数の代表電圧値VRの時間的関係に基づいてバッテリ4の状態がコントローラ14により判定されること、を備える。 As shown in Figures 5 to 7, the battery replacement determination method includes detecting the voltage supplied from the battery of the vehicle 2 using the voltage detection unit 12, selecting a representative voltage value VR using the controller 14 from multiple detected voltage values VD detected by the voltage detection unit 12 at multiple different times during the vehicle operation period PV from the start-up to the shutdown of the vehicle 2 system, and determining the state of the battery 4 using the controller 14 based on the temporal relationship of the multiple representative voltage values VR selected by the controller 14 during the multiple vehicle operation periods PV.
図5に示すように、車両2の起動後、バッテリ交換判定システム10への電力供給が開始される(ステップS1およびS2)。バッテリ交換判定システム10への電力供給開始後、車両動作期間PVの期間識別番号NPNTがコントローラ14によりインクリメントされる(ステップS3)。メモリ14Mに記憶される第2標準偏差SD2および第2差分ΔT2が第1標準偏差SD1および第1差分ΔT1としてコントローラ14によりメモリ14Mに新たに記憶される(ステップS4)。電圧検出部12、温度センサ16、および充電レベル検出部18によりバッテリ4の電圧値、温度、および充電レベルの検出が開始される(ステップS5)。検出電圧値VD、検出温度TD、および検出充電レベルLDは所定の周期で電圧検出部12、温度センサ16、および充電レベル検出部18からコントローラ14により取得される。検出温度TDに基づいて検出電圧値VDがコントローラ14により補正される(ステップS6)。 As shown in FIG. 5, after the vehicle 2 is started, power supply to the battery replacement determination system 10 is initiated (steps S1 and S2). After power supply to the battery replacement determination system 10 is initiated, the controller 14 increments the period identification number NPNT for the vehicle operation period PV (step S3). The second standard deviation SD2 and second difference ΔT2 stored in memory 14M are newly stored in memory 14M by the controller 14 as the first standard deviation SD1 and first difference ΔT1 (step S4). The voltage detection unit 12, temperature sensor 16, and charge level detection unit 18 begin detecting the voltage value, temperature, and charge level of the battery 4 (step S5). The controller 14 acquires the detected voltage value VD, detected temperature TD, and detected charge level LD from the voltage detection unit 12, temperature sensor 16, and charge level detection unit 18 at a predetermined interval. The controller 14 corrects the detected voltage value VD based on the detected temperature TD (step S6).
ステップS7およびS8では、車両動作期間PVにおいて最初に検出される検出電圧値VDが代表電圧値VRとして選択されるか否かがコントローラ14により判定される。具体的には、検出充電レベルLDが充電レベル閾値LD0以上であるか否かがコントローラ14より判定される(ステップS7)。検出充電レベルLDが充電レベル閾値LD0よりも低い場合、検出充電レベルLDが充電レベル閾値LD0以上になるまで検出充電レベルLDの判定が繰り返される(ステップS7)。一方、検出充電レベルLDが充電レベル閾値LD0以上である場合、電圧検出部12からコントローラ14へ入力される検出電圧値VDが電圧閾値VD0以下であるか否かがコントローラ14により判定される(ステップS7およびS8)。検出電圧値VDが電圧閾値VD0よりも高い場合、ステップS7に処理が戻る(ステップS8)。一方、検出電圧値VDが電圧閾値VD0以下である場合、検出電圧値VDは車両動作期間PVにおいて充電レベル閾値LD0および電圧閾値VD0の条件を満たす最初の検出電圧値VDとなる。したがって、検出電圧値VDが代表電圧値VRとしてコントローラ14により選択され、代表電圧値VRがメモリ14Mに記憶される(ステップS8およびS9)。 In steps S7 and S8, the controller 14 determines whether the detected voltage value VD detected first during the vehicle operation period PV is selected as the representative voltage value VR. Specifically, the controller 14 determines whether the detected charge level LD is equal to or greater than the charge level threshold LD0 (step S7). If the detected charge level LD is lower than the charge level threshold LD0, the controller 14 repeatedly determines the detected charge level LD until the detected charge level LD is equal to or greater than the charge level threshold LD0 (step S7). On the other hand, if the detected charge level LD is equal to or greater than the charge level threshold LD0, the controller 14 determines whether the detected voltage value VD input from the voltage detection unit 12 to the controller 14 is equal to or less than the voltage threshold VD0 (steps S7 and S8). If the detected voltage value VD is higher than the voltage threshold VD0, the process returns to step S7 (step S8). On the other hand, if the detected voltage value VD is equal to or less than the voltage threshold value VD0, the detected voltage value VD becomes the first detected voltage value VD during the vehicle operation period PV that satisfies the conditions of the charge level threshold value LD0 and the voltage threshold value VD0. Therefore, the detected voltage value VD is selected by the controller 14 as the representative voltage value VR, and the representative voltage value VR is stored in the memory 14M (steps S8 and S9).
選択された代表電圧値VR、代表電圧値VRに対応する検出時間情報(例えば、経過時間TE)、および代表電圧値VRに対応する車両動作期間PVの期間識別情報(例えば、期間識別番号NP)がコントローラ14により互いに関連付けられメモリ14Mに記憶される(ステップS10)。選択された代表電圧値VRを用いてコントローラ14により電圧ランキングRKが更新される(ステップS11)。具体的には、新たに選択された代表電圧値VRが、電圧ランキングRKに含まれる複数の代表電圧値VRとコントローラ14により比較される。新たに選択された代表電圧値VRの電圧ランキングRKでの順位がコントローラ14により決定される。新たに選択された代表電圧値VRの順位を決定後、新たに選択された代表電圧値VRを用いて電圧ランキングRKがコントローラ14により更新される。 The selected representative voltage value VR, detection time information corresponding to the representative voltage value VR (e.g., elapsed time TE), and period identification information (e.g., period identification number NP) of the vehicle operation period PV corresponding to the representative voltage value VR are associated with each other by the controller 14 and stored in memory 14M (step S10). The controller 14 updates the voltage ranking RK using the selected representative voltage value VR (step S11). Specifically, the controller 14 compares the newly selected representative voltage value VR with multiple representative voltage values VR included in the voltage ranking RK. The controller 14 determines the ranking of the newly selected representative voltage value VR in the voltage ranking RK. After determining the ranking of the newly selected representative voltage value VR, the controller 14 updates the voltage ranking RK using the newly selected representative voltage value VR.
図6に示すように、ステップS12からS14では、車両動作期間PVにおいて代表電圧値VRが最初に選択された後、検出電圧値VDが代表電圧値VRとして選択されるか否かがコントローラ14により判定される。具体的には、検出充電レベルLDが充電レベル閾値LD0以上であるか否かがコントローラ14より判定される(ステップS12)。検出充電レベルLDが充電レベル閾値LD0よりも低い場合、検出充電レベルLDが充電レベル閾値LD0以上になるまで検出充電レベルLDの判定が繰り返される(ステップS12)。一方、検出充電レベルLDが充電レベル閾値LD0以上である場合、電圧検出部12からコントローラ14へ入力される検出電圧値VDが電圧閾値VD0以下であるか否かがコントローラ14により判定される(ステップS12およびS13)。検出電圧値VDが電圧閾値VD0よりも高い場合、ステップS12に処理が戻る(ステップS13)。一方、検出電圧値VDが電圧閾値VD0以下である場合、検出電圧値VDが代表電圧値VRよりも低いか否かがコントローラ14により判定される(ステップS13およびS14)。検出電圧値VDが代表電圧値VR以上である場合、メモリ14Mに記憶される代表電圧値VRが最低電圧値であるので、処理はステップS19に進む。一方、検出電圧値VDが代表電圧値VRよりも低い場合、検出電圧値VDが代表電圧値VRとしてコントローラ14により新たに選択されメモリ14Mに記憶される(ステップS15)。 As shown in FIG. 6 , in steps S12 to S14, after the representative voltage value VR is initially selected during the vehicle operation period PV, the controller 14 determines whether the detected voltage value VD is selected as the representative voltage value VR. Specifically, the controller 14 determines whether the detected charge level LD is equal to or greater than the charge level threshold LD0 (step S12). If the detected charge level LD is lower than the charge level threshold LD0, the controller 14 repeatedly determines the detected charge level LD until the detected charge level LD is equal to or greater than the charge level threshold LD0 (step S12). On the other hand, if the detected charge level LD is equal to or greater than the charge level threshold LD0, the controller 14 determines whether the detected voltage value VD input from the voltage detection unit 12 to the controller 14 is equal to or less than the voltage threshold VD0 (steps S12 and S13). If the detected voltage value VD is higher than the voltage threshold VD0, the process returns to step S12 (step S13). On the other hand, if the detected voltage value VD is equal to or less than the voltage threshold value VD0, the controller 14 determines whether the detected voltage value VD is lower than the representative voltage value VR (steps S13 and S14). If the detected voltage value VD is equal to or greater than the representative voltage value VR, the representative voltage value VR stored in memory 14M is the lowest voltage value, and processing proceeds to step S19. On the other hand, if the detected voltage value VD is lower than the representative voltage value VR, the controller 14 newly selects the detected voltage value VD as the representative voltage value VR and stores it in memory 14M (step S15).
ステップS10およびS11と同様に、選択された代表電圧値VR、代表電圧値VRに対応する検出時間情報(例えば、経過時間TE)、および代表電圧値VRに対応する車両動作期間PVの期間識別情報(例えば、期間識別番号NP)がコントローラ14により互いに関連付けられメモリ14Mに記憶される(ステップS16)。選択された代表電圧値VRを用いてコントローラ14により電圧ランキングRKが更新される(ステップS17)。 Similar to steps S10 and S11, the selected representative voltage value VR, detection time information corresponding to the representative voltage value VR (e.g., elapsed time TE), and period identification information (e.g., period identification number NP) of the vehicle operation period PV corresponding to the representative voltage value VR are associated with each other by the controller 14 and stored in memory 14M (step S16). The controller 14 updates the voltage ranking RK using the selected representative voltage value VR (step S17).
代表電圧値VRの判定後、車両動作期間PVの総数NTが閾値NT0以上であるか否かがコントローラ14により判定される(ステップS18)。車両動作期間PVの総数NTが閾値NT0未満である場合、電圧ランキングRK内の代表電圧値VRの総数が少ないので、処理はステップS12に戻る(ステップS18)。一方、車両動作期間PVの総数NTが閾値NT0以上である場合、電圧ランキングRKにおいて1位からN位(Nは2以上の整数)までの少なくとも2つの代表電圧値VRが少なくとも2つの上位電圧値VLとしてコントローラ14により選択されメモリ14Mに記憶される(ステップS18およびS19)。 After determining the representative voltage value VR, the controller 14 determines whether the total number NT of vehicle operation periods PV is equal to or greater than the threshold value NT0 (step S18). If the total number NT of vehicle operation periods PV is less than the threshold value NT0, the total number of representative voltage values VR in the voltage ranking RK is small, and processing returns to step S12 (step S18). On the other hand, if the total number NT of vehicle operation periods PV is equal to or greater than the threshold value NT0, at least two representative voltage values VR from 1st to Nth (N is an integer equal to or greater than 2) in the voltage ranking RK are selected by the controller 14 as at least two top voltage values VL and stored in memory 14M (steps S18 and S19).
図7に示すように、ステップS19において選択された少なくとも2つの上位電圧値VLに対応する少なくとも2つの経過時間TEの標準偏差SDがコントローラ14により算出される(ステップS20)。ステップS19において選択された少なくとも2つの上位電圧値VLに対応する少なくとも2つの経過時間TEの平均値が平均経過時間TAとしてコントローラ14により算出される(ステップS21)。コントローラ14により新たに算出される標準偏差SDおよび平均経過時間TAは第2標準偏差SD2および第2平均経過時間TA2としてコントローラ14のメモリ14Mに記憶される。 As shown in FIG. 7, the controller 14 calculates the standard deviation SD of at least two elapsed times TE corresponding to at least two upper voltage values VL selected in step S19 (step S20). The controller 14 then calculates the average value of the at least two elapsed times TE corresponding to the at least two upper voltage values VL selected in step S19 as the average elapsed time TA (step S21). The standard deviation SD and average elapsed time TA newly calculated by the controller 14 are stored in the memory 14M of the controller 14 as the second standard deviation SD2 and second average elapsed time TA2.
コントローラ14は、基準時T0から、ステップS15で選択された代表電圧値VRが検出される時点までの経過時間TEと、第2平均経過時間TA2と、の差分を第2差分ΔT2として算出する(ステップS22)。算出される第2差分ΔT2はコントローラ14によりメモリ14Mに記憶される。第1標準偏差SD1に対する第2標準偏差SD2の割合RSがコントローラ14により算出される(ステップS23)。第1差分ΔT1に対する第2差分ΔT2の割合RTがコントローラ14により算出される(ステップS24)。 The controller 14 calculates the second difference ΔT2 as the difference between the elapsed time TE from the reference time TO to the time when the representative voltage value VR selected in step S15 is detected and the second average elapsed time TA2 (step S22). The calculated second difference ΔT2 is stored in memory 14M by the controller 14. The controller 14 calculates the ratio RS of the second standard deviation SD2 to the first standard deviation SD1 (step S23). The controller 14 calculates the ratio RT of the second difference ΔT2 to the first difference ΔT1 (step S24).
第1標準偏差SD1に対する第2標準偏差SD2の割合RSがコントローラ14により標準偏差閾値RS0と比較される(ステップS25)。第1標準偏差SD1に対する第2標準偏差SD2の割合RSが標準偏差閾値RS0以上の場合、処理はステップS12に戻る。第1標準偏差SD1に対する第2標準偏差SD2の割合RSが標準偏差閾値RS0よりも小さい場合、第1差分ΔT1に対する第2差分ΔT2の割合RTがコントローラ14により時間閾値RT0と比較される(ステップS25およびS26)。第1差分ΔT1に対する第2差分ΔT2の割合RTが時間閾値RT0以上の場合、処理はステップS12に戻る。一方、第1差分ΔT1に対する第2差分ΔT2の割合RTが時間閾値RT0よりも小さい場合、バッテリ4の交換が必要であることを示す交換判定結果がコントローラ14により出力される(ステップS26およびS27)。交換判定結果に基づいて報知部20によりバッテリ交換が必要であることが報知され(ステップS28)、バッテリ交換判定処理が終了する。 The controller 14 compares the ratio RS of the second standard deviation SD2 to the first standard deviation SD1 with a standard deviation threshold RS0 (step S25). If the ratio RS of the second standard deviation SD2 to the first standard deviation SD1 is equal to or greater than the standard deviation threshold RS0, the process returns to step S12. If the ratio RS of the second standard deviation SD2 to the first standard deviation SD1 is less than the standard deviation threshold RS0, the controller 14 compares the ratio RT of the second difference ΔT2 to the first difference ΔT1 with a time threshold RT0 (steps S25 and S26). If the ratio RT of the second difference ΔT2 to the first difference ΔT1 is equal to or greater than the time threshold RT0, the process returns to step S12. On the other hand, if the ratio RT of the second difference ΔT2 to the first difference ΔT1 is less than the time threshold RT0, the controller 14 outputs a replacement determination result indicating that the battery 4 needs to be replaced (steps S26 and S27). Based on the replacement determination result, the notification unit 20 notifies the user that a battery replacement is necessary (step S28), and the battery replacement determination process ends.
なお、前述の実施形態では、バッテリ交換判定システム10は、車両2に搭載されているが、バッテリ交換判定システム10が、サーバおよび端末の少なくとも1つをさらに備えていてもよい。例えば、図8に示すバッテリ交換判定システム210は、本体装置211、サーバ230、および端末240を備える。本体装置211の構成は、前述のバッテリ交換判定システム10の構成と実質的に同じである。本体装置211は、サーバ230および端末240の少なくとも1つと通信するように構成される。本体装置211は、サーバ230と通信するように構成される。サーバ230は、端末240と通信するように構成される。本体装置211は、バッテリ4の交換が必要であることを示す交換判定結果BRをサーバ230に送信するように構成される。サーバ230は、交換判定結果BRを端末240に送信するように構成される。 In the above-described embodiment, the battery replacement determination system 10 is mounted on the vehicle 2, but the battery replacement determination system 10 may further include at least one of a server and a terminal. For example, the battery replacement determination system 210 shown in FIG. 8 includes a main unit 211, a server 230, and a terminal 240. The configuration of the main unit 211 is substantially the same as the configuration of the above-described battery replacement determination system 10. The main unit 211 is configured to communicate with at least one of the server 230 and the terminal 240. The main unit 211 is configured to communicate with the server 230. The server 230 is configured to communicate with the terminal 240. The main unit 211 is configured to transmit a replacement determination result BR to the server 230, indicating that the battery 4 needs to be replaced. The server 230 is configured to transmit the replacement determination result BR to the terminal 240.
図8に示すように、サーバ230は、インターネットに接続可能である。本体装置211および端末240は、インターネットを介してサーバ230に接続可能である。本体装置211は、インターネットを介してサーバ230と通信するように構成される。端末240は、インターネットを介してサーバ230と通信するように構成される。端末240の例は、スマートフォン、タブレットコンピュータ、パーソナルコンピュータを含む。なお、本体装置211は、インターネットを介して端末240と通信するように構成されていてもよい。 As shown in FIG. 8, the server 230 is connectable to the Internet. The main device 211 and the terminal 240 are connectable to the server 230 via the Internet. The main device 211 is configured to communicate with the server 230 via the Internet. The terminal 240 is configured to communicate with the server 230 via the Internet. Examples of the terminal 240 include a smartphone, a tablet computer, and a personal computer. Note that the main device 211 may also be configured to communicate with the terminal 240 via the Internet.
図8に示すように、本体装置211は、コントローラ14に電気的に接続されるインターフェース220をさらに備える。すなわち、バッテリ交換判定システム210は、コントローラ14に電気的に接続されるインターフェース220をさらに備える。インターフェース220は、サーバ230および端末240の少なくとも1つへ交換判定結果BRを送信するように構成される。 As shown in FIG. 8 , the main device 211 further includes an interface 220 electrically connected to the controller 14. That is, the battery replacement determination system 210 further includes an interface 220 electrically connected to the controller 14. The interface 220 is configured to transmit the replacement determination result BR to at least one of the server 230 and the terminal 240.
図9に示すように、インターフェース220は、回路基板14Cおよびバス14Bを介してプロセッサ14Pおよびメモリ14Mに電気的に接続される。インターフェース220は、コントローラ14から供給される電気により動作する。インターフェース220は、通信部224を含む。 As shown in FIG. 9, the interface 220 is electrically connected to the processor 14P and memory 14M via the circuit board 14C and the bus 14B. The interface 220 operates using electricity supplied from the controller 14. The interface 220 includes a communication unit 224.
通信部224は、コントローラ14に電気的に接続される。通信部224は、回路基板14Cおよびバス14Bを介してプロセッサ14Pおよびメモリ14Mに電気的に接続される。通信部224は、交換判定結果BR(図8参照)をサーバ230および端末240の少なくとも1つへ送信するように構成される。 The communication unit 224 is electrically connected to the controller 14. The communication unit 224 is electrically connected to the processor 14P and memory 14M via the circuit board 14C and the bus 14B. The communication unit 224 is configured to transmit the exchange determination result BR (see FIG. 8) to at least one of the server 230 and the terminal 240.
通信部224は、無線通信回路を含む。無線通信回路は、コントローラ14に電気的に接続され、例えば、インターネットに無線で接続可能である。無線通信回路は、交換判定結果BR(図8参照)をサーバ230へインターネットを介して送信するように構成される。バッテリ4が車両に搭載される場合、通信部224は、例えば、無線通信回路およびゲートウェイECUを含む。 The communication unit 224 includes a wireless communication circuit. The wireless communication circuit is electrically connected to the controller 14 and can be connected wirelessly to the Internet, for example. The wireless communication circuit is configured to transmit the replacement determination result BR (see FIG. 8) to the server 230 via the Internet. When the battery 4 is installed in a vehicle, the communication unit 224 includes, for example, a wireless communication circuit and a gateway ECU.
無線通信回路は、例えば、アンテナ、無線送信回路、および無線受信回路を含む。アンテナは、無線送信回路および無線受信回路に電気的に接続される。無線送信回路は、アンテナを介して無線で信号を送信するように構成される。無線受信回路は、アンテナを介して無線で信号を受信するように構成される。無線送信回路は、所定のプロトコルで信号を暗号化するように構成される。無線受信回路は、所定のプロトコルで無線信号を復号化するように構成される。 The wireless communication circuit includes, for example, an antenna, a wireless transmission circuit, and a wireless reception circuit. The antenna is electrically connected to the wireless transmission circuit and the wireless reception circuit. The wireless transmission circuit is configured to transmit signals wirelessly via the antenna. The wireless reception circuit is configured to receive signals wirelessly via the antenna. The wireless transmission circuit is configured to encrypt signals using a predetermined protocol. The wireless reception circuit is configured to decrypt wireless signals using the predetermined protocol.
図9に示すように、サーバ230は、例えば、データセンタまたはクラウドの一部を構成し、インターネットに接続可能である。サーバ230は、コントローラ232、インターフェース233、およびディスプレイ234を備える。インターフェース233およびディスプレイ234は、コントローラ232に電気的に接続される。ディスプレイ234は、コントローラ232に電気的に接続され、情報を表示するように構成される。コントローラ232は、情報を表示するようにディスプレイ234を制御するように構成される。 As shown in FIG. 9, server 230 may, for example, constitute part of a data center or cloud and be connected to the Internet. Server 230 includes a controller 232, an interface 233, and a display 234. Interface 233 and display 234 are electrically connected to controller 232. Display 234 is electrically connected to controller 232 and configured to display information. Controller 232 is configured to control display 234 to display information.
コントローラ232は、例えば、プロセッサ232P、メモリ232M、回路基板232C、およびバス232Bを含む。プロセッサ232Pは、例えば、CPUおよび/またはMPUを含む。メモリ232Mは、例えば、揮発性および/不揮発性メモリを含む。揮発性メモリの例は、RAMを含む。不揮発性メモリの例は、ROMおよびEEPROMを含む。プロセッサ232Pおよびメモリ232Mは、電気的に回路基板232C上に搭載される。プロセッサ232Pおよびメモリ232Mは、回路基板232Cおよびバス232Bを介して互いに電気的に接続される。 The controller 232 includes, for example, a processor 232P, memory 232M, a circuit board 232C, and a bus 232B. The processor 232P includes, for example, a CPU and/or an MPU. The memory 232M includes, for example, volatile and/or non-volatile memory. Examples of volatile memory include RAM. Examples of non-volatile memory include ROM and EEPROM. The processor 232P and memory 232M are electrically mounted on the circuit board 232C. The processor 232P and memory 232M are electrically connected to each other via the circuit board 232C and the bus 232B.
サーバ230のメモリ232Mは、サーバ230の制御アルゴリズムを実現するための制御プログラムおよびファームウェアなどの情報を記憶する。プロセッサ232Pは、メモリ232Mに記憶される制御プログラムを読み出して実行することにより、サーバ230の制御アルゴリズムを実現する。サーバ230の構成は、プロセッサ232Pおよびメモリ232Mに限定されない。サーバ230の構成は、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、およびハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせにより実現可能である。 Memory 232M of server 230 stores information such as control programs and firmware for implementing server 230's control algorithms. Processor 232P implements server 230's control algorithms by reading and executing control programs stored in memory 232M. The configuration of server 230 is not limited to processor 232P and memory 232M. Server 230 can be implemented using only hardware, only software, or a combination of hardware and software.
インターフェース233は、回路基板232Cおよびバス232Bを介してプロセッサ232Pおよびメモリ232Mに電気的に接続される。インターフェース233は、ユーザインターフェース235および通信部236を含む。 The interface 233 is electrically connected to the processor 232P and memory 232M via the circuit board 232C and the bus 232B. The interface 233 includes a user interface 235 and a communication unit 236.
ユーザインターフェース235は、コントローラ232に電気的に接続される。ユーザインターフェース235は、回路基板232Cおよびバス232Bを介してプロセッサ232Pおよびメモリ232Mに電気的に接続される。ユーザインターフェース235は、ユーザがサーバ230の操作をする際に用いられる。ユーザインターフェース235の例は、キーボード、マウス、およびタッチパネルを含む。 The user interface 235 is electrically connected to the controller 232. The user interface 235 is electrically connected to the processor 232P and the memory 232M via the circuit board 232C and the bus 232B. The user interface 235 is used by the user to operate the server 230. Examples of the user interface 235 include a keyboard, a mouse, and a touch panel.
通信部236は、コントローラ232に電気的に接続される。通信部236は、回路基板232Cおよびバス232Bを介してプロセッサ232Pおよびメモリ232Mに電気的に接続される。通信部236は、本体装置211および端末240と通信するように構成される。 The communication unit 236 is electrically connected to the controller 232. The communication unit 236 is electrically connected to the processor 232P and memory 232M via the circuit board 232C and the bus 232B. The communication unit 236 is configured to communicate with the main device 211 and the terminal 240.
通信部236は、例えば、有線通信回路を含む。有線通信回路は、コントローラ232に電気的に接続され、例えば、インターネットに有線(例えば、LANケーブルなどのケーブル、ルータ)で接続可能である。有線通信回路は、本体装置211および端末240とインターネットを介して通信するように構成される。通信部236は、無線通信回路を含んでいてもよい。 The communication unit 236 includes, for example, a wired communication circuit. The wired communication circuit is electrically connected to the controller 232 and can be connected, for example, to the Internet via a wired connection (e.g., a cable such as a LAN cable, or a router). The wired communication circuit is configured to communicate with the main device 211 and the terminal 240 via the Internet. The communication unit 236 may also include a wireless communication circuit.
通信部236は、本体装置211から交換判定結果BR(図8参照)を受信するように構成される。通信部236は、本体装置211から受信した交換判定結果BR(図8参照)を端末240に送信するように構成される。通信部236は、入力情報を端末240から受信するように構成される。通信部236は、端末240から受信した入力情報を本体装置211に送信するように構成される。 The communication unit 236 is configured to receive the replacement determination result BR (see FIG. 8) from the main device 211. The communication unit 236 is configured to transmit the replacement determination result BR (see FIG. 8) received from the main device 211 to the terminal 240. The communication unit 236 is configured to receive input information from the terminal 240. The communication unit 236 is configured to transmit the input information received from the terminal 240 to the main device 211.
図8に示すように、端末240は、サーバ230と通信するように構成される。端末240は、バッテリ交換判定システム210のユーザが使用するための装置である。端末240は、サーバ230から送信される交換判定結果BR(図8参照)を表示するように構成される。また、端末240は、バッテリ交換判定システム210のユーザからのバッテリ状態判定に必要な情報の入力を受けるように構成され、入力情報をサーバ230に送信するように構成される。端末240の例は、スマートフォン、タブレットコンピュータ、パーソナルコンピュータを含む。なお、端末240は、インターネットを介して本体装置211と通信するように構成されていてもよい。 As shown in FIG. 8, the terminal 240 is configured to communicate with the server 230. The terminal 240 is a device used by a user of the battery replacement determination system 210. The terminal 240 is configured to display the replacement determination result BR (see FIG. 8) transmitted from the server 230. The terminal 240 is also configured to receive input of information necessary for battery status determination from the user of the battery replacement determination system 210, and to transmit the input information to the server 230. Examples of the terminal 240 include a smartphone, a tablet computer, and a personal computer. The terminal 240 may also be configured to communicate with the main device 211 via the Internet.
端末240は、コントローラ242、インターフェース43、およびディスプレイ244を備える。インターフェース243およびディスプレイ244は、コントローラ242に電気的に接続される。ディスプレイ244は、コントローラ242に電気的に接続され、情報を表示するように構成される。コントローラ242は、情報を表示するようにディスプレイ244を制御するように構成される。 The terminal 240 includes a controller 242, an interface 243, and a display 244. The interface 243 and the display 244 are electrically connected to the controller 242. The display 244 is electrically connected to the controller 242 and configured to display information. The controller 242 is configured to control the display 244 to display information.
コントローラ242は、例えば、プロセッサ242P、メモリ242M、回路基板242C、およびバス242Bを含む。プロセッサ242Pは、例えば、CPUおよび/またはMPUを含む。メモリ242Mは、例えば、揮発性および/不揮発性メモリを含む。揮発性メモリの例は、RAMを含む。不揮発性メモリの例は、ROMおよびEEPROMを含む。プロセッサ242Pおよびメモリ242Mは、電気的に回路基板242C上に搭載される。プロセッサ242Pおよびメモリ242Mは、回路基板242Cおよびバス242Bを介して互いに電気的に接続される。 The controller 242 includes, for example, a processor 242P, memory 242M, a circuit board 242C, and a bus 242B. The processor 242P includes, for example, a CPU and/or an MPU. The memory 242M includes, for example, volatile and/or non-volatile memory. Examples of volatile memory include RAM. Examples of non-volatile memory include ROM and EEPROM. The processor 242P and memory 242M are electrically mounted on the circuit board 242C. The processor 242P and memory 242M are electrically connected to each other via the circuit board 242C and the bus 242B.
サーバ230のメモリ242Mは、サーバ230の制御アルゴリズムを実現するための制御プログラムおよびファームウェアなどの情報を記憶する。プロセッサ242Pは、メモリ242Mに記憶される制御プログラムを読み出して実行することにより、サーバ230の制御アルゴリズムを実現する。サーバ230の構成は、プロセッサ242Pおよびメモリ242Mに限定されない。サーバ230の構成は、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、およびハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせにより実現可能である。 Memory 242M of server 230 stores information such as control programs and firmware for implementing the control algorithm of server 230. Processor 242P implements the control algorithm of server 230 by reading and executing the control program stored in memory 242M. The configuration of server 230 is not limited to processor 242P and memory 242M. Server 230 can be implemented using only hardware, only software, or a combination of hardware and software.
インターフェース243は、回路基板242Cおよびバス242Bを介してプロセッサ242Pおよびメモリ42Mに電気的に接続される。インターフェース243は、ユーザインターフェース245および通信部246を含む。 The interface 243 is electrically connected to the processor 242P and memory 42M via the circuit board 242C and the bus 242B. The interface 243 includes a user interface 245 and a communication unit 246.
ユーザインターフェース245は、コントローラ242に電気的に接続される。ユーザインターフェース245は、回路基板242Cおよびバス242Bを介してプロセッサ242Pおよびメモリ242Mに電気的に接続される。ユーザインターフェース245は、入力情報をユーザから受けるように構成される。コントローラ242は、ユーザインターフェース245から入力される入力情報をメモリ242Mに記憶する。ユーザインターフェース245の例は、キーボード、マウス、およびタッチパネルを含む。 The user interface 245 is electrically connected to the controller 242. The user interface 245 is electrically connected to the processor 242P and the memory 242M via the circuit board 242C and the bus 242B. The user interface 245 is configured to receive input information from the user. The controller 242 stores the input information input from the user interface 245 in the memory 242M. Examples of the user interface 245 include a keyboard, a mouse, and a touch panel.
通信部246は、コントローラ242に電気的に接続される。通信部246は、回路基板242Cおよびバス242Bを介してプロセッサ242Pおよびメモリ242Mに電気的に接続される。通信部246は、サーバ230と通信するように構成される。通信部246は、無線通信回路を含む。無線通信回路は、コントローラ242に電気的に接続され、インターネットを介してサーバ230と無線で通信するように構成される。通信部246は、有線通信回路を含んでいてもよい。 The communication unit 246 is electrically connected to the controller 242. The communication unit 246 is electrically connected to the processor 242P and the memory 242M via the circuit board 242C and the bus 242B. The communication unit 246 is configured to communicate with the server 230. The communication unit 246 includes a wireless communication circuit. The wireless communication circuit is electrically connected to the controller 242 and configured to communicate wirelessly with the server 230 via the Internet. The communication unit 246 may also include a wired communication circuit.
通信部224と同様に、通信部246の無線通信回路は、例えば、アンテナ、無線送信回路、および無線受信回路を含む。アンテナは、無線送信回路および無線受信回路に電気的に接続される。無線送信回路は、アンテナを介して無線で信号を送信するように構成される。無線受信回路は、アンテナを介して無線で信号を受信するように構成される。無線送信回路は、所定のプロトコルで信号を暗号化するように構成される。無線受信回路は、所定のプロトコルで無線信号を復号化するように構成される。 Similar to the communication unit 224, the wireless communication circuit of the communication unit 246 includes, for example, an antenna, a wireless transmission circuit, and a wireless reception circuit. The antenna is electrically connected to the wireless transmission circuit and the wireless reception circuit. The wireless transmission circuit is configured to transmit signals wirelessly via the antenna. The wireless reception circuit is configured to receive signals wirelessly via the antenna. The wireless transmission circuit is configured to encrypt signals using a predetermined protocol. The wireless reception circuit is configured to decrypt wireless signals using a predetermined protocol.
通信部246は、インターネットを介して入力情報をサーバ230へ送信するように構成される。通信部246は、サーバ230から送信される交換判定結果BR(図8参照)をインターネットを介して受信するように構成される。コントローラ242は、交換判定結果BR(図8参照)を表示するようにディスプレイ244を制御する。したがって、ユーザは、バッテリ4の交換が必要であることを認識できる。このように、サーバ230および端末240の少なくとも1つにおいてバッテリ4の交換が必要であることを示す交換判定結果BRを利用できる。 The communication unit 246 is configured to transmit input information to the server 230 via the Internet. The communication unit 246 is configured to receive, via the Internet, the replacement determination result BR (see FIG. 8) transmitted from the server 230. The controller 242 controls the display 244 to display the replacement determination result BR (see FIG. 8). This allows the user to recognize that the battery 4 needs to be replaced. In this way, the replacement determination result BR indicating that the battery 4 needs to be replaced can be used in at least one of the server 230 and the terminal 240.
なお、図8および図9に示すバッテリ交換判定システム210では、本体装置211において図5から図7に示すフローチャートに基づく制御が行われるが、図5から図7に示すフローチャートに含まれる少なくとも1つのステップが本体装置211、サーバ230および端末240の少なくとも1つで実行されてもよい。例えば、図5から図7に示すステップS6からS27の少なくとも1つがサーバ230および端末240の少なくとも1つで実行されてもよい。例えば、コントローラ232および242の一方が、車両2のシステムの起動から停止までの車両動作期間において複数の異なるタイミングで電圧検出部により検出される複数の検出電圧値から、代表電圧値を選択するように構成されてもよい。さらに、コントローラ232および242の一方が、複数の車両動作期間においてそれぞれ選択される複数の代表電圧値の時間的関係に基づいてバッテリ4の交換の要否を判定するように構成されてもよい。そのような変形例においては、必要な情報が本体装置211、サーバ230、および端末240の間で送受信される。 In the battery replacement determination system 210 shown in FIGS. 8 and 9, the main device 211 performs control based on the flowcharts shown in FIGS. 5 to 7. However, at least one step included in the flowcharts shown in FIGS. 5 to 7 may be executed by at least one of the main device 211, the server 230, and the terminal 240. For example, at least one of steps S6 to S27 shown in FIGS. 5 to 7 may be executed by at least one of the server 230 and the terminal 240. For example, one of the controllers 232 and 242 may be configured to select a representative voltage value from multiple detected voltage values detected by the voltage detection unit at multiple different times during the vehicle operation period from system startup to shutdown of the vehicle 2. Furthermore, one of the controllers 232 and 242 may be configured to determine whether or not the battery 4 needs to be replaced based on the temporal relationship between multiple representative voltage values selected during multiple vehicle operation periods. In such a modification, the necessary information is transmitted and received between the main device 211, the server 230, and the terminal 240.
また、前述の実施形態および変形例に係るバッテリ交換判定システム10および210およびバッテリ交換判定方法は、例えば、個人が所有する車両、レンタカーとして使用される車両、およびカーシェアリングに利用される車両に適用可能である。個人が所有する車両にバッテリ交換判定システム10および210の少なくとも1つが適用される場合、例えば、端末240は、車両の所有者またはドライバーが車両に搭載されるバッテリ4の充電不足を監視するために使用される。レンタカーとして使用される車両にバッテリ交換判定システム10および210の少なくとも1つが適用される場合、例えば、端末240は、レンタカー会社およびそのスタッフが、貸し出した車両に搭載されるバッテリ4の充電不足を監視するために使用される。また、カーシェアリングに利用される車両にバッテリ交換判定システム10および210の少なくとも1つが適用される場合、例えば、端末240は、カーシェアリング会社およびそのスタッフが、シェアされる車両に搭載されるバッテリ4の充電不足を監視するために使用される。 Furthermore, the battery replacement determination systems 10 and 210 and battery replacement determination methods according to the above-described embodiments and variations can be applied to, for example, privately owned vehicles, vehicles used for rental cars, and vehicles used for car sharing. When at least one of the battery replacement determination systems 10 and 210 is applied to a privately owned vehicle, the terminal 240 is used, for example, by the vehicle owner or driver to monitor the insufficient charge of the battery 4 installed in the vehicle. When at least one of the battery replacement determination systems 10 and 210 is applied to a vehicle used for rental cars, the terminal 240 is used, for example, by the rental car company and its staff to monitor the insufficient charge of the battery 4 installed in the rented vehicle. When at least one of the battery replacement determination systems 10 and 210 is applied to a vehicle used for car sharing, the terminal 240 is used, for example, by the car sharing company and its staff to monitor the insufficient charge of the battery 4 installed in the shared vehicle.
また、前述の実施形態および変形例に係るバッテリ交換判定システム10および210およびバッテリ状態判定方法は、車両以外の装置にも適用可能である。例えば、太陽光発電システムなどで発電された電気を蓄積しておくバッテリ4の監視にも利用可能である。 Furthermore, the battery replacement determination systems 10 and 210 and battery state determination methods according to the above-described embodiments and variations can also be applied to devices other than vehicles. For example, they can also be used to monitor batteries 4 that store electricity generated by solar power generation systems, etc.
なお、本願においては、「備える」およびその派生語は、構成要素の存在を説明する非制限用語であり、記載されていない他の構成要素の存在を排除しない。これは、「有する」、「含む」およびそれらの派生語にも適用される。 In this application, the terms "comprise" and their derivatives are open-ended terms that describe the presence of elements and do not exclude the presence of other elements not listed. This also applies to the terms "have," "include," and their derivatives.
本願において、「第1」や「第2」などの序数は、単に構成を識別するための用語であって、他の意味(例えば特定の順序など)は有していない。例えば、「第1要素」があるからといって「第2要素」が存在していることを暗に意味しているわけではなく、また「第2要素」があるからといって「第1要素」が存在していることを暗に意味しているわけではない。 In this application, ordinal numbers such as "first" and "second" are merely terms for identifying components and do not have any other meaning (such as a particular order). For example, the presence of a "first element" does not imply the presence of a "second element," and the presence of a "second element" does not imply the presence of a "first element."
程度を表す「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言は、最終結果が大きく変わらないような合理的なずれ量を意味し得る。本願に記載される全ての数値は、「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言を含むように解釈され得る。 Words expressing degrees such as "substantially," "about," and "approximately" can mean a reasonable deviation that does not significantly change the final result. All numerical values described in this application can be interpreted to include words such as "substantially," "about," and "approximately."
また、本開示における「AおよびBのうち少なくとも1つ」という表現は、例えば、(1)Aのみ、(2)Bのみ、および(3)AおよびBの両方、のいずれも包含している。「A、BおよびCのうち少なくとも1つ」という表現は、例えば、(1)Aのみ、(2)Bのみ、(3)Cのみ、(4)AおよびB、(5)BおよびC、(6)AおよびC、(7)A、BおよびCの全て、のいずれも包含している。本開示では、「AおよびBのうち少なくとも1つ」という表現は、「Aのうち少なくとも1つおよびBのうち少なくとも1つ」とは解釈されない。 In addition, the expression "at least one of A and B" in this disclosure includes, for example, (1) A only, (2) B only, and (3) both A and B. The expression "at least one of A, B, and C" includes, for example, (1) A only, (2) B only, (3) C only, (4) A and B, (5) B and C, (6) A and C, and (7) all of A, B, and C. In this disclosure, the expression "at least one of A and B" is not to be interpreted as "at least one of A and at least one of B."
上記の開示内容から考えて、本発明の種々の変更や修正が可能であることは明らかである。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、本願の具体的な開示内容とは別の方法で本発明が実施されてもよい。 In light of the above disclosure, it is apparent that various modifications and variations of the present invention are possible. Therefore, the present invention may be practiced in a manner different from the specific disclosure of this application without departing from the spirit of the present invention.
2 :車両
2A :起動操作部
4 :バッテリ
6 :負荷
8 :電源回路
10、210:バッテリ交換判定システム
12 :電圧検出部
14 :コントローラ
16 :温度センサ
18 :充電レベル検出部
20 :報知部
LD :検出充電レベル
LD0 :充電レベル閾値
PV :車両動作期間
PV1 :第1車両動作期間
PV2 :第2車両動作期間
RK :電圧ランキング
RS0 :標準偏差閾値
RT0 :時間閾値
SD :標準偏差
SD1 :第1標準偏差
SD2 :第2標準偏差
T0 :基準時
TA :平均経過時間
TA1 :第1平均経過時間
TA2 :第2平均経過時間
TD :検出温度
TE :経過時間
TE1 :第1経過時間
TE2 :第2経過時間
VD :検出電圧値
VD0 :電圧閾値
VL :上位電圧値
VR :代表電圧値
ΔT1 :第1差分
ΔT2 :第2差分
2: vehicle 2A: start operation unit 4: battery 6: load 8: power supply circuit 10, 210: battery replacement determination system 12: voltage detection unit 14: controller 16: temperature sensor 18: charge level detection unit 20: notification unit LD: detected charge level LD0: charge level threshold PV: vehicle operation period PV1: first vehicle operation period PV2: second vehicle operation period RK: voltage ranking RS0: standard deviation threshold RT0: time threshold SD: standard deviation SD1: first standard deviation SD2: second standard deviation T0: reference time TA: average elapsed time TA1: first average elapsed time TA2: second average elapsed time TD: detected temperature TE: elapsed time TE1: first elapsed time TE2: second elapsed time VD: detected voltage value VD0: voltage threshold VL: upper voltage value VR : Representative voltage value ΔT1 : First difference ΔT2 : Second difference
Claims (16)
前記車両のシステムの起動から停止までの車両動作期間において複数の異なるタイミングで前記電圧検出部により検出される複数の検出電圧値から、代表電圧値を選択するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、複数の車両動作期間においてそれぞれ選択される複数の代表電圧値の時間的関係に基づいて前記バッテリの交換の要否を判定し、
前記コントローラは、前記複数の代表電圧値を低い順に並べた電圧ランキングを作成する、
バッテリ交換判定システム。 a voltage detection unit that detects the voltage of the vehicle battery;
a controller that selects a representative voltage value from a plurality of detected voltage values detected by the voltage detection unit at a plurality of different timings during a vehicle operation period from start-up to stop-up of a system of the vehicle;
the controller determines whether or not the battery needs to be replaced based on a temporal relationship between a plurality of representative voltage values selected during a plurality of vehicle operation periods ;
the controller creates a voltage ranking in which the plurality of representative voltage values are arranged in ascending order .
Battery replacement determination system.
請求項1に記載のバッテリ交換判定システム。 the controller selects the lowest voltage value from the plurality of detected voltage values as the representative voltage value;
The battery replacement determination system according to claim 1 .
前記コントローラは、前記検出充電レベルが充電レベル閾値以上である場合に、前記複数の検出電圧値のうち最も低い電圧値を前記代表電圧値として選択し、
前記コントローラは、前記検出充電レベルが前記充電レベル閾値より低い場合に、前記代表電圧値の選択を実行しない、
請求項1または2に記載のバッテリ交換判定システム。 a charge level detection unit that detects the charge level of the battery as a detected charge level;
the controller selects the lowest voltage value among the plurality of detected voltage values as the representative voltage value when the detected charge level is equal to or greater than a charge level threshold;
the controller does not select the representative voltage value when the detected charge level is lower than the charge level threshold.
The battery replacement determination system according to claim 1 or 2.
請求項3に記載のバッテリ交換判定システム。 When the controller determines whether the detected charge level is equal to or greater than the charge level threshold, the controller uses the detected charge level detected by the charge level detection unit within a predetermined time before the controller determines whether the detected charge level is equal to or greater than the charge level threshold.
The battery replacement determination system according to claim 3 .
前記コントローラは、前記最新の検出電圧値が前記電圧閾値よりも高い場合に、前記最新の検出電圧値を含む前記複数の検出電圧値から前記代表電圧値を選択しない、
請求項1から4のいずれか1項に記載のバッテリ交換判定システム。 the controller, when a latest detected voltage value output from the voltage detection unit is equal to or lower than a voltage threshold, selects the representative voltage value from the plurality of detected voltage values including the latest detected voltage value;
when the latest detected voltage value is higher than the voltage threshold, the controller does not select the representative voltage value from the plurality of detected voltage values including the latest detected voltage value;
The battery replacement determination system according to any one of claims 1 to 4.
前記コントローラは、前記検出温度に基づいて前記検出電圧値を補正する、
請求項1から5のいずれか1項に記載のバッテリ交換判定システム。 a temperature sensor for detecting the temperature of the battery as a detected temperature;
The controller corrects the detected voltage value based on the detected temperature.
The battery replacement determination system according to any one of claims 1 to 5.
前記コントローラは、基準時から前記少なくとも2つの代表電圧値がそれぞれ検出される時点までの少なくとも2つの経過時間に基づいて前記バッテリの交換の要否を判定する、
請求項1から6のいずれか1項に記載のバッテリ交換判定システム。 the controller selects at least two representative voltage values ranked in a predetermined order in the voltage ranking from the plurality of representative voltage values;
the controller determines whether or not the battery needs to be replaced based on at least two elapsed times from a reference time to the time when the at least two representative voltage values are detected, respectively;
The battery replacement determination system according to any one of claims 1 to 6 .
請求項7に記載のバッテリ交換判定システム。 the controller calculates a standard deviation of the at least two elapsed times and determines whether or not the battery needs to be replaced based on the standard deviation.
The battery replacement determination system according to claim 7 .
前記コントローラは、前記第1車両動作期間において前記標準偏差として算出される第1標準偏差と、前記第2車両動作期間において前記標準偏差として算出される第2標準偏差と、に基づいて前記バッテリの交換の要否を判定する、
請求項8に記載のバッテリ交換判定システム。 the plurality of vehicle operation periods include a first vehicle operation period and a second vehicle operation period that is subsequent to the first vehicle operation period;
the controller determines whether or not the battery needs to be replaced based on a first standard deviation calculated as the standard deviation during the first vehicle operation period and a second standard deviation calculated as the standard deviation during the second vehicle operation period.
The battery replacement determination system according to claim 8 .
請求項9に記載のバッテリ交換判定システム。 the controller issues a replacement determination result indicating that the battery needs to be replaced when a ratio of the second standard deviation to the first standard deviation is smaller than a standard deviation threshold value;
The battery replacement determination system according to claim 9 .
請求項10に記載のバッテリ交換判定システム。 The controller calculates an average value of the at least two elapsed times as an average elapsed time.
The battery replacement determination system according to claim 10 .
請求項11に記載のバッテリ交換判定システム。 the controller determines whether or not the battery needs to be replaced based on a first average elapsed time calculated as the average elapsed time by the controller during the first vehicle operation period and a second average elapsed time calculated as the average elapsed time by the controller during the second vehicle operation period.
The battery replacement determination system according to claim 11 .
前記コントローラは、前記第2車両動作期間において前記基準時から前記コントローラにより前記代表電圧値が検出される時点までの第2経過時間と前記第2平均経過時間との差分を第2差分として算出し、
前記コントローラは、前記第1差分に対する前記第2差分の割合が時間閾値よりも小さい場合に、前記バッテリの交換が必要であることを示す交換判定結果を出す、
請求項12に記載のバッテリ交換判定システム。 the controller calculates, as a first difference, a difference between a first elapsed time from the reference time to a time when the representative voltage value is detected by the controller during the first vehicle operation period and the first average elapsed time;
the controller calculates, as a second difference, a difference between a second elapsed time from the reference time to a time when the representative voltage value is detected by the controller during the second vehicle operation period and the second average elapsed time;
the controller issues a replacement determination result indicating that the battery needs to be replaced when a ratio of the second difference to the first difference is smaller than a time threshold value;
The battery replacement determination system according to claim 12 .
請求項1から13のいずれか1項に記載のバッテリ交換判定システム。 further comprising a notification unit that notifies a user of a determination result of the controller.
The battery replacement determination system according to any one of claims 1 to 13 .
請求項1から14のいずれか1項に記載のバッテリ交換判定システム。 further comprising at least one of a server and a terminal;
The battery replacement determination system according to any one of claims 1 to 14 .
前記車両のシステムの起動から停止までの車両動作期間において複数の異なるタイミングで前記電圧検出部により検出される複数の検出電圧値から、コントローラにより代表電圧値を選択すること、
複数の車両動作期間において前記コントローラによりそれぞれ選択される複数の代表電圧値の時間的関係に基づいて前記バッテリの状態が前記コントローラにより判定されること、および
前記コントローラにより前記複数の代表電圧値を低い順に並べた電圧ランキングを作成すること、
を備えるバッテリ交換判定方法。 detecting a voltage supplied from a vehicle battery by a voltage detection unit;
selecting a representative voltage value from a plurality of detected voltage values detected by the voltage detection unit at a plurality of different timings during a vehicle operation period from start-up to stop-up of the vehicle system ;
the controller determines the state of the battery based on a temporal relationship of a plurality of representative voltage values respectively selected by the controller during a plurality of periods of vehicle operation; and
creating a voltage ranking in which the plurality of representative voltage values are arranged in ascending order by the controller;
A battery replacement determination method comprising:
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