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公開番号2021069241
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210430
出願番号2019194786
出願日20191025
発明の名称制御装置、充電装置、プログラム、及び、制御方法
出願人本田技研工業株式会社
代理人龍華国際特許業務法人
主分類H02J 7/02 20160101AFI20210402BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】 バッテリのSOCが大きな状態で当該バッテリを保管すると、当該バッテリの劣化が促進される場合がある。
【解決手段】 第1蓄電装置及び第2蓄電装置の少なくとも一方を充電可能に構成された充電装置を制御するための制御装置が、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれが蓄積している電力量を示す情報を取得する電力量取得部と、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれの蓄積している電力量が維持された場合における、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれの劣化の進行具合を示す情報を取得する劣化具合取得部と、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のうち劣化の進行具合の大きな蓄電装置に蓄積される電力量の増加量が、他方の蓄電装置に蓄積される電力量の増加量よりも大きくなるように、第1蓄電装置及び第2蓄電装置の少なくとも一方を充電することを決定する制御部とを備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項1】
第1蓄電装置及び第2蓄電装置の少なくとも一方を充電可能に構成された充電装置を制御するための制御装置であって、
前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置のそれぞれが蓄積している電力量を示す情報を取得する電力量取得部と、
前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置のそれぞれの蓄積している前記電力量が維持された場合における、前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置のそれぞれの劣化の進行具合を示す情報を取得する劣化具合取得部と、
前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置のうち前記劣化の進行具合の大きな蓄電装置に蓄積される電力量の増加量が、他方の蓄電装置に蓄積される電力量の増加量よりも大きくなるように、前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置の少なくとも一方を充電することを決定する制御部と、
を備える、制御装置。
続きを表示(約 1,300 文字)【請求項2】
前記劣化の進行具合は、(i)予め定められた長さを有する期間における劣化量、又は、(ii)劣化の進行速度である、
請求項1に記載の制御装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置のうち、前記劣化具合取得部が取得した前記劣化の進行具合の大きな前記蓄電装置を充電し、前記他方の蓄電装置を充電しないことを決定する、
請求項1又は請求項2に記載の制御装置。
【請求項4】
前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置のそれぞれは、可搬型の蓄電装置である、
請求項1から請求項3までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項5】
前記充電装置は、前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置を含む複数の蓄電装置の少なくとも1つを充電可能に構成されており、
前記電力量取得部は、前記複数の蓄電装置のそれぞれが蓄積している電力量を示す情報を取得し、
前記劣化具合取得部は、前記複数の蓄電装置のそれぞれの蓄積している前記電力量が維持された場合における、前記複数の蓄電装置のそれぞれの前記劣化の進行具合を示す情報を取得し、
前記制御部は、
前記複数の蓄電装置のうち、充電対象となる蓄電装置の個数を示す情報を取得し、
前記複数の蓄電装置のうち、前記劣化具合取得部が取得した前記劣化の進行具合の大きな蓄電装置から順に、前記充電対象となる蓄電装置の前記個数に合致する個数の蓄電装置を、前記充電対象として決定する、
請求項1から請求項4までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項6】
前記第1蓄電装置は、前記充電対象として決定された蓄電装置に含まれ、
前記第2蓄電装置は、前記充電対象として決定された蓄電装置に含まれない、
請求項5に記載の制御装置。
【請求項7】
請求項1から請求項6までの何れか一項に記載の制御装置と、
前記制御装置の指示に従って、前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置の少なくとも一方を充電する充電部と、
を備える、充電装置。
【請求項8】
コンピュータを、請求項1から請求項6までの何れか一項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。
【請求項9】
第1蓄電装置及び第2蓄電装置の少なくとも一方を充電可能に構成された充電装置を制御するための制御方法であって、
前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置のそれぞれが蓄積している電力量を示す情報を取得する電力量取得段階と、
前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置のそれぞれの蓄積している前記電力量が維持された場合における、前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置のそれぞれの劣化の進行具合を示す情報を取得する劣化具合取得段階と、
前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置のうち前記劣化の進行具合の大きな蓄電装置の電力量の増加量が、他方の蓄電装置の電力量の増加量よりも大きくなるように、前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置の少なくとも一方を充電することを決定する制御段階と、
を有する、制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、制御装置、充電装置、プログラム、及び、制御方法に関する。
続きを表示(約 7,100 文字)【背景技術】
【0002】
可搬型のモバイルバッテリを収容し、ユーザの要求に応じてモバイルバッテリを払い出す充電ステーションが知られている(例えば、特許文献1を参照されたい)。また、バッテリによっては、容量の劣化係数の大きさがSOCの大きさによって変動することが知られている(例えば、特許文献2を参照されたい)。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2018−160364号公報
[特許文献2] 特開2017−169312号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
バッテリのSOCが大きな状態で当該バッテリを保管すると、当該バッテリの劣化が促進される場合がある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の第1の態様においては、制御装置が提供される。上記の制御装置は、例えば、第1蓄電装置及び第2蓄電装置の少なくとも一方を充電可能に構成された充電装置を制御する。上記の制御装置は、例えば、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれが蓄積している電力量を示す情報を取得する電力量取得部を備える。上記の制御装置は、例えば、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれの蓄積している電力量が維持された場合における、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれの劣化の進行具合を示す情報を取得する劣化具合取得部を備える。上記の制御装置は、例えば、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のうち劣化の進行具合の大きな蓄電装置に蓄積される電力量の増加量が、他方の蓄電装置に蓄積される電力量の増加量よりも大きくなるように、第1蓄電装置及び第2蓄電装置の少なくとも一方を充電することを決定する制御部を備える。
【0005】
上記の制御装置において、劣化の進行具合は、(i)予め定められた長さを有する期間における劣化量、又は、(ii)劣化の進行速度であってよい。上記の制御装置において、制御部は、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のうち、劣化具合取得部が取得した劣化の進行具合の大きな蓄電装置を充電し、他方の蓄電装置を充電しないことを決定してよい。上記の制御装置において、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれは、可搬型の蓄電装置であってよい。
【0006】
上記の制御装置において、充電装置は、第1蓄電装置及び第2蓄電装置を含む複数の蓄電装置の少なくとも1つを充電可能に構成されてよい。上記の制御装置において、電力量取得部は、複数の蓄電装置のそれぞれが蓄積している電力量を示す情報を取得してよい。上記の制御装置において、劣化具合取得部は、複数の蓄電装置のそれぞれの蓄積している電力量が維持された場合における、複数の蓄電装置のそれぞれの劣化の進行具合を示す情報を取得してよい。上記の制御装置において、制御部は、複数の蓄電装置のうち、充電対象となる蓄電装置の個数を示す情報を取得してよい。上記の制御装置において、制御部は、複数の蓄電装置のうち、劣化具合取得部が取得した劣化の進行具合の大きな蓄電装置から順に、充電対象となる蓄電装置の個数に合致する個数の蓄電装置を、充電対象として決定してよい。
【0007】
上記の制御装置において、第1蓄電装置は、充電対象として決定された蓄電装置に含まれてよい。上記の制御装置において、第2蓄電装置は、充電対象として決定された蓄電装置に含まれなくてよい。
【0008】
本発明の第2の態様においては、充電装置が提供される。上記の充電装置は、例えば、上記の第1の態様に係る制御装置を備える。上記の充電装置は、例えば、制御装置の指示に従って、第1蓄電装置及び第2蓄電装置の少なくとも一方を充電する充電部を備える。
【0009】
本発明の第3の態様においては、制御方法が提供される。上記の制御方法は、例えば、第1蓄電装置及び第2蓄電装置の少なくとも一方を充電可能に構成された充電装置を制御するための制御方法である。上記の制御方法は、例えば、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれが蓄積している電力量を示す情報を取得する電力量取得段階を有する。上記の制御方法は、例えば、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれの蓄積している電力量が維持された場合における、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれの劣化の進行具合を示す情報を取得する劣化具合取得段階を有する。上記の制御方法は、例えば、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のうち劣化の進行具合の大きな蓄電装置の電力量の増加量が、他方の蓄電装置の電力量の増加量よりも大きくなるように、第1蓄電装置及び第2蓄電装置の少なくとも一方を充電することを決定する制御段階を有する。
【0010】
本発明の第4の態様においては、プログラムが提供される。上記のプログラムを格納する非一時的コンピュータ可読媒体が提供されてもよい。上記のプログラムは、コンピュータを、上記の第1の態様に係る制御装置として機能させるためのプログラムであってよい。上記のプログラムは、コンピュータに、上記の制御装置における情報処理手順を実行させるためのプログラムであってよい。上記のプログラムは、コンピュータに、上記の第3の態様に係る制御方法を実行させるためのプログラムであってよい。
【0011】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
バッテリ管理システム100のシステム構成の一例を概略的に示す。
容量劣化係数と、充電率との相関関係の一例を概略的に示す。
管理サーバ120のシステム構成の一例を概略的に示す。
バッテリステーション140のシステム構成の一例を概略的に示す。
貸出管理部446の内部構成の一例を概略的に示す。
バッテリ管理システム100による管理方法の一例を概略的に示す。
バッテリ管理システム100による管理方法の比較例を概略的に示す。
バッテリ管理システム100による管理方法の具体例を概略的に示す。
コンピュータ3000のシステム構成の一例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一または類似の部分には同一の参照番号を付して、重複する説明を省く場合がある。
【0014】
[バッテリ管理システム100の概要]
図1及び図2を用いて、バッテリ管理システム100の概要が説明される。図1は、バッテリ管理システム100のシステム構成の一例を概略的に示す。図2は、容量劣化係数と、充電率[%]との相関関係の一例を概略的に示す。
【0015】
図1に示されるとおり、本実施形態において、バッテリ管理システム100は、管理サーバ120と、バッテリステーション140とを備える。本実施形態において、バッテリステーション140は、1又は複数(1以上と称される場合がある。)のバッテリ20を保持する。バッテリ管理システム100は、1以上のバッテリステーション140を備えてもよい。
【0016】
本実施形態において、管理サーバ120及びバッテリステーション140は、通信ネットワーク10を介して、互いに情報を送受することができる。本実施形態において、管理サーバ120は、通信ネットワーク10を介して、ユーザ30の通信端末32との間で、互いに情報を送受することができる。
【0017】
本実施形態においては、バッテリ管理システム100が、ユーザ30に対して、1以上のバッテリ20を提供する場合を例として、バッテリ管理システム100の詳細が説明される。バッテリ管理システム100は、1以上のユーザ30のそれぞれに対して、1以上のバッテリ20を提供してもよい。
【0018】
例えば、ユーザ30は、通信端末32を利用して、バッテリ管理システム100に対して、特定のバッテリステーション140に保持されているバッテリ20の貸し出しを要求する。バッテリ管理システム100は、上記の貸出要求に応じて、上記のバッテリ20をユーザ30に貸し出すための処理を実行する。本実施形態において、ユーザ30は、バッテリ管理システム100から貸し出されたバッテリ20を、電動バイク34の電源として利用する。
【0019】
ところで、バッテリ20が繰り返し利用されている間に、バッテリ20の劣化が進行する。そこで、本実施形態において、バッテリ20の管理者(図示されていない。)は、予め定められた管理基準よりも劣化したバッテリ20をバッテリステーション140から回収し、新たなバッテリ20をバッテリステーション140に導入する。これにより、適切な充放電性能を有するバッテリ20が流通するように、バッテリ20の流通が管理され得る。
【0020】
本実施形態において、バッテリ管理システム100は、1以上のバッテリ20のそれぞれの利用を管理する。例えば、バッテリ管理システム100は、1以上のバッテリ20のそれぞれの貸出状態(例えば、貸出可能、貸出不能、貸出中などである)、運用状態(例えば、充電中、放電中、待機中などである)、充電状態(例えば、現在のSOCである)、保管状態(例えば、温度、湿度などである)、劣化状態などを管理する。なお、バッテリ20の提供形態は、貸し出しに限定されるものではない。
【0021】
本実施形態において、バッテリ管理システム100は、図2に示される容量劣化係数に基づいて、優先的にユーザ30に提供されるバッテリ20を決定する。上述されたとおり、図2は、容量劣化係数と、充電率[%]との相関関係の一例を概略的に示す。本実施形態において、容量劣化係数[Ah/h]は、バッテリ20の充電率が一定に保たれた状態でバッテリ20が放置された場合における、バッテリ20の満充電容量[Ah]の単位時間当たりの減少量を示す。本実施形態において、充電率は、満充電状態を100%、完全放電状態を0%として定義される。充電率は、State Of Charge(SOC)、充電状態などと称される場合がある。
【0022】
図2に示されるとおり、充電率を横軸とし、容量劣化係数を縦軸として、容量劣化係数をプロットすると、下に凸の形状の形状を有する曲線200が現れる。そのため、バッテリ20の保管期間中におけるバッテリ20の劣化を抑制するためには、バッテリ20が保管される前に、容量劣化係数がkth以下となるようにバッテリ20の充電率が調整されることが好ましい。なお、容量劣化係数がkth以下となる領域は、中間領域と称される場合がある。
【0023】
しかしながら、貸出対象となるバッテリ20は、ユーザ30に提供されるまで、充電率が大きな状態で保管される。そのため、例えば、容量劣化係数が中間領域の範囲内であるバッテリ20と、容量劣化係数が中間領域の範囲外であるバッテリ20との何れか一方を貸出対象として選択した後、選択されたバッテリ20を充電する場合、容量劣化係数が中間領域の範囲外であるバッテリ20を貸出対象として選択することで、バッテリ20の全体として、劣化が抑制される。また、容量劣化係数が中間領域の範囲外である2個のバッテリ20の何れか一方を貸出対象として選択した後、選択されたバッテリ20を充電する場合、容量劣化係数のより大きなバッテリ20を貸出対象として選択することで、バッテリ20の全体として、劣化が抑制される。
【0024】
一実施形態によれば、バッテリ管理システム100が、ユーザ30への貸し出しに備えて、2個のバッテリ20のうちの少なくとも一方のバッテリ20を充電しなければならない場合において、バッテリ管理システム100は、各バッテリの容量劣化係数を考慮して、各バッテリをどのように充電するかを決定する。他の実施形態によれば、バッテリ管理システム100が、ユーザ30への貸し出しに備えて、2個のバッテリ20のうちのどちらか一方のバッテリ20を充電しなければならない場合において、バッテリ管理システム100は、各バッテリの容量劣化係数を考慮して、どちらのバッテリ20を充電するかを決定する。
【0025】
例えば、バッテリステーション140が5個のバッテリ20を保持しており、5個のバッテリ20のうち、3個のバッテリ20のSOCが100%であり、1個のバッテリ20のSOCが20%であり、1個のバッテリ20のSOCが80%である場合を考える。この場合において、1以上のユーザ30への貸し出しに備えて、4個のバッテリ20のSOCを100%にしておく必要があるとき、バッテリステーション140は、各バッテリの容量劣化係数を考慮して、SOCが20%のバッテリ20及びSOCが80%のバッテリ20の充電方法を決定する。
【0026】
より具体的には、バッテリステーション140は、SOCが20%のバッテリ20及びSOCが80%のバッテリ20の一方の充電速度が、他方の充電速度よりも大きくなるように、上記の充電方法を決定する。バッテリステーション140は、SOCが20%のバッテリ20及びSOCが80%のバッテリ20の一方を充電し、他方を充電しないことを決定してもよい。
【0027】
図2に記載された例によれば、SOCが80%である場合の容量劣化係数の値(k2)は、SOCが20%である場合の容量劣化係数の値(k1)よりも大きい。そこで、バッテリステーション140は、例えば、SOCが80%のバッテリ20の充電速度が、SOCが20%のバッテリ20の充電速度よりも大きくなるように、両者を充電することを決定する。なお、上記のSOCが20%のバッテリ20の充電速度は0であってもよい。つまり、バッテリステーション140は、SOCが80%のバッテリ20を充電し、SOCが20%のバッテリ20を充電しないことを決定してもよい。これにより、SOCが80%のバッテリ20の充電速度が、SOCが20%のバッテリ20の充電速度よりも小さくなるように、両者が充電される場合と比較して、バッテリステーション140が保持する5個のバッテリ20の全体としては、劣化が抑制される。
【0028】
[バッテリ管理システム100の各部の概要]
本実施形態において、通信ネットワーク10は、有線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路及び有線通信の伝送路の組み合わせであってもよい。通信ネットワーク10は、無線パケット通信網、インターネット、P2Pネットワーク、専用回線、VPN、電力線通信回線、車車間通信回線、路車間通信回線などを含んでもよい。通信ネットワーク10は、(i)携帯電話回線網などの移動体通信網を含んでもよく、(ii)無線MAN(例えば、WiMAX(登録商標)である。)、無線LAN(例えば、WiFi(登録商標)である。)、Bluetooth(登録商標)、Zigbee(登録商標)、NFC(Near Field Communication)などの無線通信網を含んでもよい。
【0029】
本実施形態において、バッテリ20は、電動バイク34に電力を供給する。バッテリ20は、電動バイク34に搭載されてよい。バッテリ20は、電動バイク34に着脱自在に搭載されてよい。バッテリ20は、交換型の蓄電装置であってよい。バッテリ20は、可搬型の蓄電装置であってよい。
【0030】
本実施形態において、バッテリ20は、バッテリステーション140により充電される。例えば、電動バイク34に搭載されているバッテリ20の残容量が少なくなると、ユーザ30は、バッテリ管理システム100に対して、特定のバッテリステーション140に保持されているバッテリ20の貸し出しを要求する。ユーザ30が上記のバッテリステーション140に到着すると、ユーザ30は、電動バイク34からバッテリ20を取り外す。ユーザ30は、電動バイク34から取り外されたバッテリ20を、バッテリステーション140に設けられたバッテリ20の返却スペースに返却する。例えば、このとき、返却されたバッテリ20のコネクタと、バッテリステーション140のコネクタとが電気的に接続される。その後、バッテリステーション140は、バッテリ20の次の利用に備えて、適切な時期にバッテリ20を充電する。
(【0031】以降は省略されています)

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