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公開番号2024076506
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-06
出願番号2022188072
出願日2022-11-25
発明の名称設計支援装置並びに設計支援方法
出願人株式会社日立製作所
代理人ポレール弁理士法人
主分類G06F 30/20 20200101AFI20240530BHJP(計算;計数)
要約【課題】運用中のデータが不十分な場合にも適用可能な設計支援システム並びに設計支援方法を提供する。
【解決手段】設計支援の対象設備の設計仕様を入力する入力部と、設計仕様の対象設備で発生する事故の原因となる事象を特定する事象特定部と、対象設備における事故と事故原因との因果関係情報を格納している因果関係記憶部と、事象特定部が特定した事故の原因となる事象と、因果関係記憶部が格納している因果関係情報を用いて、対象設備に係る事故から事故が発生する事象までの因果関係情報を特定する因果関係特定部と、因果関係特定部が特定した因果関係情報を用いて、対象設備における事故の発生確率が最小となる設計仕様を算出する設計仕様算出部と、設計仕様算出部が算出した設計仕様を出力する出力部を備え、事故発生時の原因となる設計仕様の確率を算出し、因果関係情報を特定することを特徴とする設計支援装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
設計支援の対象設備の設計仕様を入力する入力部と、前記設計仕様の対象設備で発生する事故の原因となる事象を特定する事象特定部と、前記対象設備における事故と事故原因との因果関係情報を格納している因果関係記憶部と、前記事象特定部が特定した事故の原因となる前記事象と、前記因果関係記憶部が格納している因果関係情報を用いて、前記対象設備に係る事故から前記事故が発生する事象までの因果関係情報を特定する因果関係特定部と、前記因果関係特定部が特定した前記因果関係情報を用いて、前記対象設備における前記事故の発生確率が最小となる設計仕様を算出する設計仕様算出部と、前記設計仕様算出部が算出した前記設計仕様を出力する出力部を備え、前記因果関係特定部は、事故発生時の原因となる前記設計仕様の確率を算出し、前記因果関係情報を特定することを特徴とする設計支援装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の設計支援装置であって、
前記事象特定部は、対象設備で発生する事故の原因となる事象を特定するためのシミュレータを含んで構成されていることを特徴とする設計支援装置。
【請求項３】
請求項１に記載の設計支援装置であって、
前記因果関係記憶部は、前記対象設備における事故と事故原因との因果関係情報をベイジアンネットワークとして備えることを特徴とする設計支援装置。
【請求項４】
請求項３に記載の設計支援装置であって、
前記ベイジアンネットワークは、因果関係の構造と事故発生確率を含むことを特徴とする設計支援装置。
【請求項５】
請求項１に記載の設計支援装置であって、
前記対象設備が複数の単位セルを組み合わせた電池システムであることを特徴とする設計支援装置。
【請求項６】
請求項５に記載の設計支援装置であって、
前記事象特定部は、前記電池システムで発生する事故である火災の原因となる事象を特定するためのシミュレータとして、前記設計仕様で定まる電池システムの構成についての電池回路シミュレータと、電池の劣化を模擬する電池劣化シミュレータを備えて、電池の発熱量を求めることを特徴とする設計支援装置。
【請求項７】
請求項５に記載の設計支援装置であって、
前記因果関係記憶部は、ベイジアンネットワークで構成され、前記対象設備における事故と事故原因との因果関係の構造に関するベイジアンネット構造記憶部と、事故発生確率に関するベイジアンネット確率記憶部を備えていることを特徴とする設計支援装置。
【請求項８】
請求項１に記載の設計支援装置であって、
前記事象特定部は、電気回路や物理モデルに基づくシミュレーションで構成し、前記因果関係記憶部は、実データや経験に基づくＦＴＡをベースにしたベイジアンネットワークで構成することを特徴とする設計支援装置。
【請求項９】
設計支援の対象設備の設計仕様を入力し、前記設計仕様の対象設備で発生する事故の原因となる事象を特定し、前記対象設備における事故と事故原因との因果関係情報を記憶し、特定した事故の原因となる前記事象と、前記記憶している因果関係情報を用いて、前記対象設備に係る事故から前記事故が発生する事象までの因果関係情報を特定し、特定した前記因果関係情報を用いて、前記対象設備における前記事故の発生確率が最小となる設計仕様を算出するとともに、事故発生時の原因となる前記設計仕様の確率を算出し、前記因果関係情報を特定することを特徴とする設計支援方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種設備の設計支援装置並びに設計支援方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
各種設備の設計にあたり、これを支援する設計支援装置が検討され、実用化されている。具体的には例えば、持続可能な社会をめざし二酸化炭素の排出削減が求められている。これをうけ風力や太陽光といった再生可能エネルギーの発電所や電気自動車が増加している。再生可能エネルギーの発電は電圧や周波数が不安定になりやすい問題があり、それらを補償するための電力源が求められている。また電気自動車には長距離走行と高電圧を両立する電力源が求められている。
【０００３】
このような電力源の１つとして小型、高エネルギー密度なリチウムイオン電池が主に使われている。しかしリチウムイオン電池のような小型で高エネルギー密度な蓄電池は火災事故の原因になるため、事故の報告も増えている。
【０００４】
以上の背景から火災事故を防ぐ、あるいは火災事故を見越したオペレーションを提示する発明が提示されている。たとえば特許文献１では電気自動車の電池の劣化状態を推定し、一定以上劣化したら発火の可能性があるため保険料を上げることを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－２１８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の発明は、蓄電池システムの運用中のデータを活用した発明である。しかし大量の蓄電池が接続された運用中のデータが無い場合は、上記先行技術は適用できない問題がある。これらの運用中のデータが無いという問題は、電池システム以外の一般的な対象設備の場合であっても発生しえることである。
【０００７】
このことから本発明においては、運用中のデータが不十分な場合にも適用可能な設計支援装置並びに設計支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上のことから本発明においては「設計支援の対象設備の設計仕様を入力する入力部と、設計仕様の対象設備で発生する事故の原因となる事象を特定する事象特定部と、対象設備における事故と事故原因との因果関係情報を格納している因果関係記憶部と、事象特定部が特定した事故の原因となる事象と、因果関係記憶部が格納している因果関係情報を用いて、対象設備に係る事故から事故が発生する事象までの因果関係情報を特定する因果関係特定部と、因果関係特定部が特定した因果関係情報を用いて、対象設備における事故の発生確率が最小となる設計仕様を算出する設計仕様算出部と、設計仕様算出部が算出した設計仕様を出力する出力部を備え、事故発生時の原因となる設計仕様の確率を算出し、因果関係情報を特定することを特徴とする設計支援装置」としたものである。
【０００９】
また本発明においては「設計支援の対象設備の設計仕様を入力し、設計仕様の対象設備で発生する事故の原因となる事象を特定し、対象設備における事故と事故原因との因果関係情報を記憶し、特定した事故の原因となる事象と、記憶している因果関係情報を用いて、対象設備に係る事故から事故が発生する事象までの因果関係情報を特定し、特定した因果関係情報を用いて、対象設備における事故の発生確率が最小となる設計仕様を算出するとともに、事故発生時の原因となる設計仕様の確率を算出し、因果関係情報を特定することを特徴とする設計支援方法」としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、運用中のデータが不十分な場合にも適用可能な設計支援システムを提供することができる。具体的な電池システムの場合には、大量に接続された蓄電池の運用中のデータが無い場合でも火災確率および、火災確率を下げられる設計仕様を推定できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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