蓄电池转移辅助装置及蓄电池转移辅助方法
【专利摘要】本发明用于辅助将多个蓄电池在多个设备中转移使用，有助于降低蓄电池的综合性寿命周期所需的成本。该蓄电池转移辅助装置具备：收集单元，其收集表示在多个设备中分别使用的蓄电池的状态的电池信息；电池信息存储单元，其存储收集单元收集的电池信息；以及劣化预测单元，基于电池信息存储单元中存储的电池信息，进行在多个设备之中分别转移使用了蓄电池的情况下的蓄电池的劣化预测。
【专利说明】蓄电池转移辅助装置及蓄电池转移辅助方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及辅助用于转移使用蓄电池的蓄电池转移辅助装置及方法。
【背景技术】
[0002]近年来，例如HEV (Hybrid Electric Vehicle,混合动力车)或 PEV (Plug-1nElectric Vehicle,插电式电动汽车)、EV(Electric Vehicle,电动汽车)之类的利用蓄电池的电力行驶的电动汽车被较多地利用。其中，使用锂离子二次电池、镍氢二次电池等作为蓄电池。
[0003]另外，在住宅、高楼或工厂等中，利用蓄电池辅助电力供给的蓄电系统正在被实际应用。这样的蓄电系统中，利用多余的发电电力或廉价的深夜电力进行蓄电池的充电，另一方面，在发电量降低时、商用电源高价的时间段或发生电力不足时，从蓄电池向电气设备供给电力。
[0004]另外，作为与本发明有关的技术，专利文献I中公开了进行汽车蓄电池的利用状况管理和顾客管理，能够顺利地进行蓄电池的充电或交换的供电服务系统。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日 本特开2002-140398号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]用于车辆行驶的蓄电池反复进行大电流输出及充电等，其使用条件非常严格。与此相比，住宅等的蓄电系统的蓄电池使用条件宽松。
[0010]以往，车辆中使用的蓄电池，在劣化而不满足使用条件的情况下，在技术上而言能够进行资源回收(recycle)。即，由于蓄电池中使用了稀少材料，因此，将劣化的蓄电池分解处理而作为新蓄电池的原料加以利用。
[0011]但是，由于车辆中的蓄电池的使用条件非常严格，所以即使是在车辆中不能使用的蓄电池，如果在其他设备中使用则充分地发挥能力的情况较多。另外，蓄电池的资源回收要花费较大的成本。因此，如果能够在其他设备中使用却进行了资源回收，则存在从蓄电池的制造到资源回收的综合性寿命周期所花费的成本变高的问题。
[0012]本发明的目的在于提供蓄电池转移辅助装置及方法，其进行用于辅助将多个蓄电池在多个设备中转移使用，从而能够有助于降低蓄电池的综合性寿命周期所需的成本。
[0013]用于解决问题的方案
[0014]本发明一形态的蓄电池转移辅助装置采用以下结构，具备:收集单元，其收集表示在多个设备中分别使用的蓄电池的状态的电池信息；电池信息存储单元，其存储所述收集单元收集的电池信息；以及劣化预测单元，其基于所述电池信息存储单元存储的电池信息，进行在所述多个设备之中分别转移使用了所述蓄电池的情况下的所述蓄电池的劣化预测。[0015]本发明一形态的蓄电池转移辅助方法采用以下结构，包括如下步骤:通过通信网络或存储介质收集表示在多个设备中分别使用的蓄电池的状态的电池信息的收集步骤；将由所述收集步骤收集的所述电池信息存储在电池信息存储单元中的步骤；以及劣化预测单元基于所述电池信息存储单元所存储的电池信息，进行在所述多个设备之中分别转移使用了所述蓄电池的情况下的所述蓄电池的劣化预测的劣化预测步骤。
[0016]发明效果
[0017]根据本发明，能够进行在多个设备中将多个蓄电池转移使用的情况下的劣化预测，基于该劣化预测的结果，辅助确定蓄电池的最佳转移时期以及转移目的地。由此，能够有助于降低蓄电池的综合性寿命周期所需的成本。
【专利附图】
【附图说明】 [0018]图1是表示蓄电池的再利用系统整体的结构图。
[0019]图2是表示一例存储在使用中电池信息存储单元中的使用中电池信息的数据表。
[0020]图3是表示一例使用中电池劣化预测信息存储单元所存储的劣化预测信息的数据表。
[0021]图4是表示一例存储在利用地信息存储单元中的利用地信息的数据表。
[0022]图5是表示对于同一蓄电池进行以规定的电流量反复充放电的情况下的放电容量的时间变化的曲线图。
[0023]图6是表示将蓄电池转移使用的情况下的劣化曲线的曲线图。
[0024]图7是表示一例蓄电池组的结构的图。
[0025]图8是由使用中电池劣化预测单元执行的蓄电池劣化预测处理的流程图。
[0026]图9是说明蓄电池的多个种类的转移模型的图。
[0027]图10是表示对一个转移模型的蓄电池劣化预测曲线的曲线图。
[0028]图11是表示对另一转移模型的蓄电池劣化预测曲线的曲线图。
[0029]图12是由转移判定单元执行的转移判定处理的流程图。
[0030]图13是表示一例蓄电池的转移判定必要条件的图表。
[0031]图14是说明一例将蓄电池转移时的再组合的图。
[0032]图15是说明一例将蓄电池转移时的再组合的图。
[0033]图16是说明一例将蓄电池转移时的再组合的图。
[0034]标号说明
[0035]I蓄电池转移辅助服务器
[0036]11使用中电池状态收集单元
[0037]12使用中电池劣化预测单元
[0038]13输入单元
[0039]14转移判定单元
[0040]15报告单元
[0041]16已回收电池劣化预测单元
[0042]17已回收电池状态收集单元
[0043]20存储单元[0044]21使用中电池信息存储单元
[0045]22使用中电池劣化预测信息存储单元
[0046]23利用地信息存储单元
[0047]24未使用电池劣化预测信息存储单元
[0048]25已回收电池劣化预测信息存储单元
[0049]26已回收电池信息存储单元
[0050]100 车辆
[0051]200 住宅
[0052]300 高楼
[0053]400 工厂
[0054]500已回收电池仓库
[0055]600 网络
[0056]B蓄电池
[0057]BP电池组
[0058]BM电池模块
[0059]BC电池单体
【具体实施方式】
[0060]以下，参照附图详细地说明本发明的各实施方式。
[0061]图1是表示本发明实施方式的蓄电池的再利用系统整体的结构图。
[0062]该实施方式的蓄电池的再利用系统包括蓄电池转移辅助服务器1、多个车辆100、多个住宅200、多个高楼300、多个工厂400、已回收电池仓库500、以及数据传送所利用的网络600。图1中，代表性地将多个车辆100、多个住宅200、多个高楼300、多个工厂400各图不了一个。
[0063]这些结构中，蓄电池转移辅助服务器I是本发明涉及的蓄电池转移辅助装置的一实施方式，车辆100、住宅200、高楼300以及工厂400是分别使用蓄电池的多个设备的一实施方式。
[0064][蓄电池转移辅助服务器的结构]
[0065]蓄电池转移辅助服务器I是具备作为运算单元的CPU(中央运算处理装置)、作为存储单元20的RAM (Random Access Memory,随机存取存储器)以及硬盘、通信装置、作为信息输出单元的显示器或印刷装置、以及输入操作人员的操作指令的输入装置等的计算机。
[0066]蓄电池转移辅助服务器I中，通过CPU执行从硬盘读出并在RAM展开的软件模块，而实现多个功能模块。即，蓄电池转移辅助服务器I中，作为多个功能模块而设置了使用中电池状态收集单元11、使用中电池劣化预测单元12、输入利用地信息的输入单元13、转移判定单元14、报告单元15、已回收电池劣化预测单元16、以及已回收电池状态收集单元17。
[0067]另外，在蓄电池转移辅助服务器I的存储单元20中构建了使用中电池信息存储单元21、使用中电池劣化预测信息存储单元22、利用地信息存储单元23、未使用电池劣化预测信息存储单元24、已回收电池劣化预测信息存储单元25、以及已回收电池信息存储单元26。[0068]该多个存储单元21~26按照规定的格式存储及管理规定的信息。使用中电池信息存储单元21是本发明的电池信息管理单元的一实施方式，利用地信息存储单元23是本发明的要求信息管理单元的一实施方式。
[0069]使用中电池状态收集单元11收集表示多个车辆100、多个住宅200、多个高楼300、多个工厂400中使用的多个蓄电池的状态的信息(称为电池信息)，将这些信息存储到使用中电池信息存储单元21。平时或定期地进行电池信息的收集。该使用中电池状态收集单元11可通过与网络600连接的通信装置与多个车辆100、多个住宅200、多个高楼300、多个工厂400的通信单元进行数据通信。这里收集的使用中电池信息的细节将后述。
[0070]使用中电池劣化预测单元12根据使用中的蓄电池的电池信息进行各蓄电池的未来的劣化预测，并将其预测结果(称为劣化预测信息)存储到使用中电池劣化预测信息存储单元22。该劣化预测信息的细节将后述。
[0071]输入单元13利用操作人员通过输入装置按照规定的输入格式输入多个车辆100、多个住宅200、多个高楼300以及多个工厂400的各设备的信息(称为利用地信息)。并且，输入单元13将输入的利用地信息存储到利用地信息存储单元23中。有关该利用地信息的内容将后述。
[0072]已回收电池状态收集单元17收集表示在已回收电池仓库500中保管的多个蓄电池的状态的信息，并存储到已回收电池信息存储单元26。已回收电池状态收集单元17通过连接到网络600的通信装置，与已回收电池仓库500的通信单元可进行数据通信。这里收集的信息与使用中电池状态收集单元11收集的信息大致相同。 [0073]已回收电池劣化预测单元16进行已回收电池仓库500中保管的多个蓄电池的未来的劣化预测，并将预测结果的信息存储到已回收电池劣化预测信息存储单元25。该劣化预测的细节，作为使用中的蓄电池的劣化预测的补充将在后面进行说明。
[0074]未使用电池劣化预测信息存储单元24是将未使用的蓄电池保持未使用的状态而被保管时的未来的劣化特性的信息作为劣化预测信息而预先存储的存储单元。
[0075]转移判定单元14从存储单元20读出使用中的蓄电池的劣化预测信息、未使用的蓄电池的劣化预测信息、已回收的蓄电池的劣化预测信息、以及各设备的利用地信息。并且，转移判定单元14基于这些信息、以及预先确定的蓄电池的转移必要条件的信息进行最佳化处理，判定各蓄电池的最佳的转移时期以及转移目的地。即，转移判定单元14确定各蓄电池的最佳的预定转移。
[0076]报告单元15提取在转移判定单元14中判定的各蓄电池的最佳的预定转移中的、例如当前转移时期较近的预定转移，并在显示器上一览显示这些信息或打印输出。操作人员基于这些信息，制成多个车辆100、多个住宅200、多个高楼300、多个工厂400以及已回收电池仓库500的各蓄电池的转移交换的预定，推进蓄电池转移的手续。即，操作人员以及作业人员基于转移交换的预定，对签约人通知蓄电池交换以及进行蓄电池的交换维修等。
[0077][使用或保管蓄电池的设备的结构]
[0078]车辆100中设置有蓄电池B、充电器101、电池控制单元102、车载通信单元103、以及插座104。蓄电池B对车辆100的未图示的行驶用电机提供电力来驱动车辆。插座104连接外部电缆211并进行外部电源的输入和数据的收发。充电器101利用从插座104输入的外部电源对蓄电池B充电。[0079]电池控制单元102进行从蓄电池B向行驶用电机提供必要的电力的控制。另外，电池控制单元102对蓄电池B的电压、输入输出电流、温度、充电状态(SOC =State Of Charge)、劣化状态(SOH =State Of Health)等进行计量及监视，并将这些信息通过车载通信单元103发送到蓄电池转移辅助服务器I。在插座104连接了具有通信路径功能的电缆211的情况下，车载通信单元103通过该电缆211进行数据通信，在其他情况下，通过无线通信连接到网络600进行数据通信。
[0080]这里，充电状态(SOC)是指相对于满充电容量的剩余容量的比例，劣化状态(SOH)是表示根据蓄电池内部电阻值等计算出的蓄电池劣化状态的值。
[0081]住宅200具备蓄电池B、电池控制单元201、电气负载202、以及住宅侧通信单元203等。蓄电池B例如在电费较低的时间段从商用电源(也称为常用电源)接受电力进行充电，在电费较高的时间段或发生电力不足时，向电气负载202供给电力。电气负载202是住宅200中使用的各种电气设备。电池控制单元201对蓄电池B的电压、输入输出电流、温度、充电状态(SOC)以及劣化状态(SOH)等进行计量及监视，将这些信息通过住宅侧通信单元203发送到蓄电池转移辅助服务器I。住宅侧通信单元203能够连接到网络600进行数据通信。
[0082]与住宅200同样，高楼300以及工厂400中也设置有蓄电池B、电池控制单元、电气负载以及通信单元。
[0083]已回收电池仓库500是在车辆100、住宅200、高楼300以及工厂400的各设备的范围内将蓄电池 B转移使用(也称为再利用)的情况下，保管从任一设备暂时回收的蓄电池B的设备。
[0084]已回收电池仓库500中设置有已回收的蓄电池B、电池管理单元501、以及通信单元 502。
[0085]为了使蓄电池B的劣化的严重程度推迟，电池管理单元501进行将蓄电池B维持在适度的充电状态的控制、或对蓄电池B进行适度的充放电的控制。另外，电池管理单元501对各蓄电池B的电压、输入输出电流、温度、充电状态(SOC)以及劣化状态(SOH)进行计量，并通过通信单元502发送到蓄电池转移辅助服务器I。
[0086][使用中电池信息]
[0087]图2是表示一例使用中电池信息存储单元21存储的使用中电池信息的内容的数据表。
[0088]使用中电池信息存储单元21中存储有分别表示在多个设备中正在使用的多个蓄电池的状态的多个信息。另外，对这些信息，依次追加由使用中电池状态收集单元11收集的信息。
[0089]使用中电池信息存储单元21存储的使用中电池信息中，包括对蓄电池进行识别的蓄电池编号、型号、当前使用场所、过去使用场所的历史记录、初始容量、电压日志、电流日志、温度日志、充电状态(SOC)、劣化状态(SOH)、充放电容许电力(SOP =State Of Power,也称为“预测电力能力”)等。对已备案的全部蓄电池单独地存储这些信息。将电压日志、电流日志、以及温度日志的信息作为对多个时间点(ti)的电压、电流以及温度作为分别表示的一连串的数据来存储。另外，还将充电状态、劣化状态、充放电容许电力的各信息作为分别表示多个时间点的各值的一连串的数据来存储。[0090]这里，充放电容许电力(SOP)表示根据蓄电池的电压和内部电阻等估计出的最大充电电力以及最大放电电力。
[0091]使用中电池状态收集单元11从各设备收集图2的数据表的各项中的电压日志、电流日志、温度日志、充电状态(SOC)、劣化状态(SOH)以及充放电容许电力(SOP)的各信息。而且，使用中电池状态收集单元11将收集到的信息追加到使用中电池信息中并存储。
[0092]已回收电池信息存储单元26中也分别存储有包含图2的数据表的各项的已回收电池信息。已回收电池状态收集单元17从已回收电池仓库500收集电压日志、电流日志、温度日志、充电状态(SOC)、劣化状态(SOH)以及充放电容许电力(SOP)的各信息。而且，已回收电池状态收集单元17将已收集的信息追加到已回收电池信息中并存储到已回收电池信息存储单元26。
[0093][劣化预测信息]
[0094]图3是表示一例使用中电池劣化预测信息存储单元22存储的劣化预测信息的数据表。
[0095]使用中电池劣化预测信息存储单元22中，如图3所示，对每个蓄电池存储按照多个种类的转移模型所预测的多个劣化状态的曲线数据。
[0096]转移模型是表示将对象蓄电池在哪个时期向哪个设备转移的模型。详细内容后述，但是，如图8所示那样，将多个种类的转移模型设定成包含有实际上将蓄电池转移的可能性的各种转移模式。
[0097]劣化状态的 曲线数据的详细内容，将在后面描述，但是如图9所示，是表示劣化状态(S0H，也将其记为“电池剩余容量”)的时间变化的数据。
[0098][利用地信息]
[0099]图4中示出表示利用地信息存储单元23存储的一例利用地信息的数据表。
[0100]利用地信息中包含对设备进行识别的利用地数据、对签约人进行识别的签约人数据、表示设备种类(车辆、住宅、高楼、工厂等)的利用地分类数据等，作为表示各设备的信息。另外，利用地信息中包含表示蓄电池可提供的最大电力的合同电量的信息、表示蓄电池的最小容量的契约电池容量的信息、设置蓄电池的设置空间的信息等，作为对蓄电池的要求信息。
[0101]利用地信息存储单元23中，对接受蓄电池的提供服务的全部设备存储上述利用地信息。
[0102]另外，在追加了签约人的情况下，从输入单元13输入表示该签约人的设备的信息，将新签约人的利用地信息追加到利用地信息存储单元23中。
[0103][转移使用和劣化曲线的关系]
[0104]这里，说明转移使用了蓄电池的情况下的作用以及效果。
[0105]图5是表示对同一蓄电池以规定的电流量进行了反复充放电的情况下的放电容量的时间变化的曲线图。图5的三条曲线表示充放电电流分别为大中小的情况。
[0106]如图5的曲线图所示，蓄电池由于反复充放电而劣化，放电容量(也称为电池容量)渐渐减少。另外，根据蓄电池的充放电电流的大小、即蓄电池使用的剧烈程度不同，蓄电池劣化的比例也不同。例如,充放电电流大则劣化的比例大,充放电电流小则劣化的比例小。[0107]图5的充放电电流大的曲线表示一例车辆使用的情况。车辆100的蓄电池B在行驶时进行大电流输出，在充电时进行快速充电。因此，车辆100中的蓄电池的使用条件与其他设备相比非常严格。另外，车辆100中所要求的蓄电池的性能较高，因此，蓄电池的性能在蓄电池的劣化程度没那么严重的阶段，达到车辆100的要求性能的下限。
[0108]图5的充放电电流中的曲线表示一例住宅使用的情况。住宅200或高楼300的蓄电池B中，比较缓和地进行充放电。并且，住宅200或高楼300中，与车辆100相比，蓄电池B的设置空间大，能够并列使用许多蓄电池。因此，住宅200或高楼300中，与车辆100相t匕，蓄电池B所要求的使用条件宽松。另外，由于使用条件宽松，所以，住宅200或高楼300中所要求的蓄电池的性能低于车辆100。
[0109]图5的充放电电流小的曲线表示一例工厂使用的情况。工厂400中，进一步按计划且稳定地进行蓄电池B的充电及放电。另外，工厂400中，与住宅200及高楼300相比，蓄电池B的设置空间更大，能够并列地使用非常多的蓄电池。因此，工厂400的蓄电池B的使用条件与住宅200及高楼300的使用条件相比进一步宽松。另外，由于使用条件宽松，因此，工厂400中所要求的蓄电池的性能低于住宅200及高楼300。
[0110]因此，在多数情况下，如图5所示，对于蓄电池的劣化的严重程度，在车辆100中使用的情况下劣化的严重程度大，在住宅200 (或高楼300)中使用的情况、在工厂400中使用的情况下，劣化的严重程度依次减小。
[0111]此外，即使是相同的车辆100，例如，根据利用者的车辆100的使用频度不同，每个车辆100中劣化的严重程度也不同。即使对于其他设备，同样地，对每个设备劣化的严重程度也不同。
[0112]另外，如图6A~图 6C所示，各用途中所要求的蓄电池的性能，车辆100最高，按住宅200 (或高楼300)、工厂400的顺序而依次变低。
[0113]图6是表示转移使用了蓄电池的情况下的劣化曲线的变化的曲线图。图6A~图6C中，作为一例示出将直到中途都在车辆中使用的蓄电池继续在车辆中使用的情况、以及将该蓄电池转移到住宅或工厂中并使用过的情况下的蓄电池的劣化曲线。
[0114]如图6所示，蓄电池的劣化曲线因将蓄电池转移到哪个设备并使用或者在哪个时期转移而各种各样地变化。另外，如果将蓄电池的性能到达各设备所要求的性能的下限的时间点设为蓄电池的寿命，则根据图6A~图6C的比较可知，通过将蓄电池转移使用，能够延长蓄电池的寿命。
[0115][蓄电池的结构]
[0116]图7是表示蓄电池B的细节的结构图。
[0117]本实施方式的系统中作为提供对象的蓄电池B例如是锂离子二次电池。蓄电池B以能容易搭载于各设备的电池组BP的形式分组提供。另外，该电池组BP由为了提供规定的输出及容量而集中的多个电池模块BM构成。另外，各电池模块BM中搭载有多个电池单体BC。
[0118]上述的电池信息收集、管理以及蓄电池的转移使用，也可以以电池组BP为单位进行,还可以以电池模块BM、或电池单体BC为单位进行。
[0119][蓄电池的劣化预测处理]
[0120]接着，对由使用中电池劣化预测单元12执行的蓄电池劣化预测处理进行说明。[0121]图8是表示蓄电池劣化预测处理的处理顺序的流程图，图9是表示进行劣化预测的多个种类的转移模型的说明图，图10是概略表示对于一个转移模型的蓄电池劣化预测曲线的曲线图，图11是概略表示对于另一转移模型的蓄电池劣化预测曲线的曲线图。
[0122]使用中电池劣化预测单元12例如在由操作人员输入了执行指令的情况下或每隔规定期间，开始该蓄电池劣化预测处理。若开始处理，则首先在步骤Sll中，使用中电池劣化预测单元12从使用中电池信息存储单元读出使用中电池信息。
[0123]接着，在步骤S12中，使用中电池劣化预测单元12从多个种类的转移模型之中依次选择性地设定一个使蓄电池在多个设备之中转移的转移模型。
[0124]多个种类的转移模型中，如图9A~图9Q所示，包括多个转移模式，该多个转移模式以使用条件严格的车辆100为第一，且以使用条件逐渐变宽松的顺序，将蓄电池向住宅200、高楼300或工厂400转移。如图9B~图9D所示，多个种类的转移模型之中，还包括跳过一个或多个住宅200、高楼300、工厂400而进行转移的模式。
[0125]另外，多个种类的转移模型中，也包括使蓄电池的转移时期变化的模式。例如，图9A~图9M的转移模型是将蓄电池的转移时期设为蓄电池的性能达到使用中的设备的要求性能的下限的阶段的模式。另一方面，图9Q的转移模型是使蓄电池的转移时期稍微提前的模式(例如将蓄电池的性能比要求性能的下限高规定量的阶段设为转移时期的模式)。
[0126]另外，如图9D和图9M所示，多个种类的转移模型中也包括以同一种类中的不同住宅200、高楼300、工厂400为转移目的地的模式。即使是种类相同的设备(例如住宅)，也有蓄电池的利用程度剧烈的地方，和蓄电池的利用程度不那么剧烈的地方，劣化的严重程度不一定相同。与此 相对应，图9M的转移模型中，单独地使转移目的地不同。
[0127]此外，在设备的数量非常多的情况下，如果对全部设备准备蓄电池进行转移的转移模型，则转移模型的数量庞大。因此，也可以是，在设备数量非常多的情况下，对同一种类的设备准备劣化的严重程度是标准程度的设备模型、和将劣化的严重程度从标准程度错开成多个阶段后的多个设备模型，将这些设备模型组合来准备转移模型。
[0128]接着，在步骤S13中，使用中电池劣化预测单元12按照在步骤S12中设定的转移模型进行蓄电池的劣化预测。例如，图1OA~图1OC的曲线图表示将当前车辆100中正在使用的蓄电池使用至各设备中的要求性能的下限，依次向住宅200和工厂400转移的转移模型的情况。
[0129]在这种情况下，使用中电池劣化预测单元12根据使用中电池信息的劣化状态(SOH)的时间转变数据等预测图1OA的车辆100中的劣化预测曲线。或者，使用中电池劣化预测单元12能够根据使用中电池信息的电压日志、电流日志、温度日志的数据，假定同样的使用状况继续来计算劣化预测曲线。
[0130]另外，使用中电池劣化预测单元12基于对于在图1OB的住宅200中正在使用的另外的蓄电池的使用中电池信息，计算该住宅200中的劣化预测曲线。即，根据使用中电池信息所包含的劣化状态(SOH)的时间转变数据、或电压日志、电流日志、温度日志的数据，假定以同样的状况使用来计算劣化预测曲线。
[0131]并且，使用中电池劣化预测单元12基于对于在图1OC的工厂400中正在使用的另外的蓄电池的使用中电池信息，同样地计算该工厂400的劣化预测曲线。
[0132]接着，说明劣化预测步骤的另外的例。图1lA~图1lC的曲线图表示将当前在车辆100中正在使用的蓄电池，在比各设备中的要求性能的下限高10%的阶段，依次向住宅200和工厂400转移的转移模型的情况。
[0133]在该转移模型中，使用中电池劣化预测单元12将蓄电池的转移时期设定为蓄电池的性能达到比各设备的要求性能的下限高出规定的比例的值的时期，计算劣化预测曲线。另外，使用中电池劣化预测单元12即使在该转移模型下，也与图10的转移模型的情况同样地，基于使用中电池信息对各设备中的劣化严重程度的预测进行估计和计算。
[0134]此外，使用中电池劣化预测单元12也可以从利用地信息存储单元23读入利用地信息，得到各设备中的蓄电池的要求性能的信息。
[0135]根据这样的劣化预测，使用中电池劣化预测单元12得到图1OA~图1OC或图1IA~图1IC所示那样的关于一个转移模型的蓄电池的劣化预测曲线。
[0136]接着，在步骤S14中，使用中电池劣化预测单元12将表示在步骤S13中得到的劣化预测曲线的预测结果数据积累在使用中电池劣化预测信息存储单元22中。
[0137]而且，通过步骤S12~S15的处理环，使用中电池劣化预测单元12反复执行关于全部转移模式的劣化预测和预测结果数据的积累。另外，通过步骤Sll~S16的处理环，使用中电池劣化预测单元12反复执行关于全部蓄电池的劣化预测和预测结果数据的积累。
[0138]通过这种蓄电池劣化预测处理，如图3所示，使用中电池劣化预测信息存储单元22中对每个蓄电池积累了以多个种类的转移模型进行了转移使用的情况下的劣化曲线的数据。
[0139][已回收电池的劣化预测]
[0140]已回收电池劣化预测单元16对已回收电池仓库的多个蓄电池B进行持续保管情况下的劣化预测，并将预测的劣化曲线的数据存储到已回收电池劣化预测信息存储单元25。
[0141]能够根据已回收电池信息存储单元26存储的劣化状态(SOH)的时间转变数据，或者电压日志、电流日志、温度日志的数据，假定以同样的状况劣化严重，来预测及计算该劣化曲线。
[0142]此外，也可以与使用中电池劣化预测单元12同样地，已回收电池劣化预测单元16进行将已回收电池向住宅、高楼、或工厂等转移而使用了的情况下的劣化预测，并将该劣化曲线存储在已回收电池劣化预测信息存储单元25中。
[0143][转移判定处理]
[0144]下面，说明由转移判定单元14执行的转移判定处理。
[0145]图12是表示转移判定处理的处理顺序的流程图，图13是表示将蓄电池转移时的判定必要条件的图表。
[0146]在存在来自操作人员的指令的情况下、或每个规定期间，转移判定单元14开始该转移判定处理。若开始了处理，则首先在步骤S21中，转移判定单元14从使用中电池劣化预测信息存储单元22、未使用电池劣化预测信息存储单元24、以及已回收电池劣化预测信息存储单元25读出所预测的各蓄电池的劣化曲线的数据(也称为“劣化预测信息”)。
[0147]接着，在步骤S22中，转移判定单元14从利用地信息存储单元23读出利用地信息。[0148]接着，在步骤S23中，转移判定单元14基于读出的数据，进行综合性地提高预先确定的多个判定必要条件的充分度的运算处理(例如最佳化处理)，来确定各蓄电池的最佳转移时期以及转移目的地的组合(称为“预定转移”)。
[0149]作为用于将蓄电池转移的判定必要条件，如图13所示，例如有维持各利用地的合同电量这样的必要条件、维持各利用地的合同电池容量这样的必要条件、使转移时期接近蓄电池达到各设备中的要求性能的下限附近的时期这样的必要条件等。另外，作为判定必要条件，包括减少新蓄电池的投入量这样的必要条件、降低在各设备中同时使用的蓄电池的劣化程度的偏差这 样的必要条件、减少已回收电池的在库量这样的必要条件等。另外，作为判定必要条件，包括提高各设备的蓄电池的设置空间的使用率这样的必要条件。
[0150]对各判定必要条件设定权重λ 1、λ 2、…，转移判定单元14在步骤S23中以更满足权重较大的必要条件的方式进行运算处理，判定各蓄电池的预定转移。
[0151]通过这样的转移判定步骤，例如，在某个住宅200的蓄电池接近要求性能的下限的时期，从车辆100提取可向该住宅200转移的最佳的蓄电池，并将该信息表示为预定转移。同样地，在某个工厂400的蓄电池接近要求性能的下限的情况下，从多个车辆100、住宅200或高楼300提取可向该工厂400转移的最佳的蓄电池，并将该信息表示为预定转移。另外，当在某个设备的一部分的蓄电池中发现异常或故障预兆的情况下，将表示需要交换该一部分的蓄电池的信息表不为预定转移。
[0152]另外，根据上述的转移判定步骤，通过综合性地提高各判定必要条件的充分度的运算处理，计算可靠地满足维持各利用地的合同电量这一必要条件、以及维持各利用地的合同电池容量这一必要条件这样的蓄电池的预定转移。另外，以使转移时期尽可能地接近蓄电池达到各设备中的要求性能的下限附近的时期的方式、且尽可能地减少新蓄电池的投入量的方式计算各蓄电池的预定转移。另外，以使尽可能地降低各设备中同时使用的蓄电池的劣化程度的偏差的方式、且尽可能地减少已回收电池的在库数的方式，计算预定转移。另外，对于有较大的设置空间的设备，以使设置空间的使用率提高的方式，较多地转移劣化严重了的蓄电池地，计算预定转移。此外，计算按照各种各样地设定的判定必要条件的预定转移。
[0153]接着，在步骤S24中，转移判定单元14对所判定的预定转移中的、转移时期当前较近的(例如距当前的日期时间在I个月内等)预定转移进行判别。而且，如果存在当前较近的预定转移，则在步骤S25中，转移判定单元14将预定转移的信息输出到报告单元15。由此，从报告单元15将预定转移的信息向操作人员报告。
[0154]根据这样的转移判定处理,判定出能够更满足转移的判定必要条件的经过最佳化的蓄电池预定转移，并将该预定转移的信息向操作人员显示。操作人员能够根据该预定转移的信息，实际制成多个车辆100、多个住宅200、多个高楼300、多个工厂400以及已回收电池仓库500的各蓄电池的转移交换的预定，推进蓄电池的转移手续。即，操作人员以及作业人员按照转移交换的预定，向签约人通知交换蓄电池以及进行蓄电池的交换维修等。
[0155][将蓄电池转移使用的变形例]
[0156]图14~图16是说明一例将蓄电池转移时再组合的图。
[0157]如图14Α和图14Β所示，在将蓄电池转移时，也可以不是保持原样地将蓄电池的电池组BPl转移，而是根据转移目的地的条件或电池组BPl内的电池状态，与另外的电池组ΒΡ2、ΒΡ3再组合而进行转移。另外，也可以以电池模块BMl为单位进行转移。[0158]另外，如图15所示，也可以在将蓄电池转移时，以使电池组BP2、BP3之中的多个电池模块BMa、BMb的劣化程度一致的方式进行再组合。而且，也可以将以使劣化程度一致的方式再组合后的电池组BP2a、BP3a进行转移。
[0159]另外，如图16所示，在将蓄电池转移时，当只是电池模块BMl中的一个或多个电池单体BCl劣化非常严重的情况下，也可以将该电池单体BCl与和其他电池单体同等程度劣化的电池单体BC2交换。而且，也可以将部分交换后的电池模块BMla进行转移。
[0160]转移判定单元14在上述的转移判定处理中，以电池模块BM为单位或以电池单体BC为单位来判定预定转移，由此，能够还表示将电池组再组合的组合信息、以及对劣化程度不一致进行修正的组合信息。
[0161][实施方式的效果]
[0162]如以上所述，根据该实施方式的蓄电池转移辅助服务器I以及蓄电池的再利用系统，表示在多个设备中使用的多个蓄电池的状态的使用中电池信息被收集到蓄电池转移辅助服务器I中。进而，蓄电池转移辅助服务器I的使用中电池劣化预测单元12基于这些信息，进行将各蓄电池在多个设备之中转移了的情况下的蓄电池的劣化预测。从而，利用该劣化预测结果，能够进行用于确定蓄电池的最佳转移时期以及转移目的地的辅助。
[0163]另外，根据该实施方式的蓄电池转移辅助服务器1，转移判定单元14基于将各蓄电池在多个设备之中转移过的情况下的劣化预测结果、以及利用地信息，判定各蓄电池的最佳转移时期以及转移目的地的组合。而且，蓄电池转移辅助服务器I将判定结果的预定转移信息向外部输出。从而，基于该预定转移信息，操作人员或作业人员能够制成将蓄电池在多个设备之中实际进行转移 的计划，将多个蓄电池在多个设备之中转移使用。由此，能够有助于从蓄电池的制造到资源回收的综合性的寿命周期的成本降低。
[0164]以上，对本发明的实施方式进行了说明。
[0165]此外，在上述实施方式中，以使用中电池状态收集单元11通过通信网络600收集电池信息的结构为例进行了说明，但是，也可以不是实时收集电池信息，而是延迟一周~数月进行收集。从而例如也可以构成为，预先在设备内汇集一定期间的电池信息，并将该电池信息通过记录盘、存储卡、或USB (Universal serial bus)存储器等存储介质,收集到使用中电池状态收集单元11。具体而言，也可以构成为，将在设备内写入电池信息的存储介质交给蓄电池转移辅助服务器I的运用者，运用者从该存储介质读出电池信息，并发送到使用中电池状态收集单元11。
[0166]另外，上述实施方式中，设蓄电池为锂离子二次电池进行了说明，但是，也可以是，蓄电池转移辅助服务器I处理多个种类的蓄电池(例如锂离子二次电池以及镍氢二次电池等)。而且，也可以构成为，蓄电池转移辅助服务器I进行向正在使用第I种类的蓄电池的设备转移第2种类的蓄电池而使其使用那样的预定转移。
[0167]此外，上述实施方式中，作为使用中电池信息、利用地信息、以及转移的判定必要条件的内容，例举具体的例子进行了说明，但是，使用中电池信息、利用地信息、以及转移的判定必要条件不限于实施方式中所示的内容。另外，关于进行蓄电池的劣化预测时设定的转移模型，例如也可以追加在中途加有回收期间的转移模型等而适当地进行变更。
[0168]2011年12月06日提出的日本专利申请特愿2011-266774号包含的说明书、附图以及摘要的公开内容全部引用于本申请。[0169]工业实用性
[0170]本发明能够用于在多个设备之中转移使用蓄电池的蓄电池综合管理服务。
【权利要求】
1.蓄电池转移辅助装置，具备: 收集单元，其收集表示在多个设备中分别使用的蓄电池的状态的电池信息； 电池信息存储单元，其存储所述收集单元收集的电池信息；以及劣化预测单元，其基于所述电池信息存储单元所存储的电池信息，进行在所述多个设备之中分别转移使用了所述蓄电池的情况下的所述蓄电池的劣化预测。
2.如权利要求1所述的蓄电池转移辅助装置，还具备: 要求信息存储单元，其存储对所述多个设备中的蓄电池的要求信息； 转移判定单元，其基于所述劣化预测单元的预测结果和所述要求信息存储单元存储的要求信息，判定包括了将所述多个蓄电池在所述多个设备之中转移使用的情况下的转移时期和转移目的地的预定转移；以及 信息输出单元，其将由所述转移判定单元判定的所述预定转移的信息输出到外部。
3.如权利要求1所述的蓄电池转移辅助装置， 作为所述多个设备，包括利用蓄电池的电力进行行驶的多个车辆、利用蓄电池的电力使机器工作的多个居住设施、以及利用蓄电池的电力驱动工业用机器的多个工厂设施， 所述劣化预测单元按照将所述多个蓄电池最先使用于所述多个车辆中的任一个，之后转移到其他设备的转移模式，进行所述多个蓄电池的劣化预测。
4.如权利要求2所述的蓄电池转移辅助装置， 作为所述多个设备，包括利用蓄电池的电力进行行驶的多个车辆、利用蓄电池的电力使机器工作的多个居住设施、以及利用蓄电池的电力驱动工业用机器的多个工厂设施， 所述转移判定单元，按照将所述多个蓄电池最先使用于所述多个车辆中的任一个，之后转移到其他设备的转移模式，判定所述预定转移。
5.如权利要求1或2所述的蓄电池转移辅助装置， 作为所述多个蓄电池，包括新投入的新蓄电池和回收后的半新不旧蓄电池中的一者或两者。
6.如权利要求2所述的蓄电池转移辅助装置， 所述转移判定单元对表示蓄电池的转移条件的多个判定必要条件，进行综合性地提高必要条件充分度的运算处理，判定所述预定转移。
7.如权利要求6所述的蓄电池转移辅助装置， 所述多个判定必要条件中，包括使转移时期接近在各设备使用中的蓄电池的性能变成该设备所要求的性能的下限附近的时期这样的必要条件。
8.如权利要求6所述的蓄电池转移辅助装置， 所述多个判定必要条件中，包括在不能维持各设备所要求的蓄电池的电力供给量之前，将蓄电池转移到该设备来维持所要求的电力供给量这样的必要条件。
9.如权利要求6所述的蓄电池转移辅助装置， 所述多个判定必要条件中，包括减小在一个设备中使用的多个蓄电池的劣化程度的偏差这样的必要条件。
10.如权利要求6所述的蓄电池转移辅助装置， 所述要求信息中，包括各设备的蓄电池设置空间的信息， 所述多个判定必要条件中，包括提高各设备的蓄电池设置空间的使用率这样的必要条件。
11.如权利要求6所述的蓄电池转移辅助装置， 所述多个蓄电池中，包括新投入的新蓄电池， 所述多个判定必要条件中，包括减少将新蓄电池投入到车辆以外的设备的这样的必要条件。
12.如权利要求2所述的蓄电池转移辅助装置， 所述劣化预测单元进行将各蓄电池在所述多个设备之中以多个转移模式转移的情况下的各蓄电池的劣化预测， 所述转移判定单元参照以所述多个转移模式转移的情况下的各劣化预测的结果，判定所述预定转移。
13.如权利要求1所述的蓄电池转移辅助装置， 所述电池信息中，包括蓄电池充电时以及放电时的电压的日志信息、蓄电池充电时以及放电时的电流的日志信息、蓄电池的温度的日志信息、蓄电池的充电状态的日志信息、蓄电池的劣化状态的日志信息、或蓄电池的充放电容许电力的日志信息。
14.如权利要求2所述的蓄电池转移辅助装置， 所述请求信息中，包括各设备的用户所约定的蓄电池的供给电力的信息、各设备的用户所约定的蓄电池的容量信息、以及各设备的蓄电池设置空间的信息。
15.如权利要求14所述的蓄电池转移辅助装置， 所述转移判定单元基于所述设置空间的信息，将设置空间越大，发生劣化越大的蓄电池作为能够转移的蓄电池来判定所述预定转移。
16.如权利要求2所述的蓄电池转移辅助装置， 以蓄电池的电池组为单位、以电池模块为单位、或以电池单体为单位，进行所述劣化预测单元的劣化预测、以及所述转移判定单元的转移判定。
17.如权利要求2所述的蓄电池转移辅助装置， 还具备输入信息的输入单元， 能够对所述要求信息存储单元追加通过所述输入单元输入的新设备的所述要求信息，所述转移判定单元判定在包括所述新设备的多个设备之中将所述多个蓄电池转移来使用的情况下的所述预定转移。
18.如权利要求1所述的蓄电池转移辅助装置， 所述收集单元通过通信网络及存储介质中的一者或两者收集所述电池信息。
19.蓄电池转移辅助装置，具备: 收集单元，其收集表示在多个设备中分别使用的蓄电池的状态的电池信息； 电池信息存储单元，其存储所述收集单元收集的电池信息； 要求信息存储单元，其存储对所述多个设备中的蓄电池的要求信息； 转移判定单元，其基于所述电池信息存储单元所存储的电池信息和所述要求信息存储单元存储的要求信息，判定包括了将所述多个蓄电池在所述多个设备之中转移使用的情况下的转移时期以及转移目的地的预定转移；以及 信息输出单元，其输出由所述转移判定单元判定的所述预定转移的信息。
20.蓄电池转移辅助方法，包括如下步骤:通过通信网络或存储介质收集表示在多个设备中分别使用的蓄电池的状态的电池信息的收集步骤； 将在所述收集步骤中收集的所述电池信息存储在电池信息存储单元中的步骤；以及基于所述电池信息存储单元所存储的电池信息，劣化预测单元进行在所述多个设备之中分别转移使用了所述蓄电池的情况下的所述蓄电池的劣化预测的劣化预测步骤。
21.如权利要求20所述的蓄电池转移辅助方法，还包括如下步骤: 将对所述多个设备中的蓄电池的要求信息存储在要求信息存储单元中的步骤； 转移判定单元基于所述劣化预测步骤的预测结果和所述要求信息存储单元存储的要求信息，判定包括了将所述多个蓄电池在所述多个设备之中转移使用的情况下的转移时期以及转移目的地的预定转移的转移判定步骤；以及 信息输出单元输出在所 述转移判定步骤中判定的所述预定转移的信息的步骤。
【文档编号】H01M10/42GK104025367SQ201280059039
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年12月4日 优先权日:2011年12月6日
【发明者】中屋聪 申请人:松下电器产业株式会社