[go: up one dir, main page]

JP2011113759A - バッテリー管理装置とバッテリー管理方法 - Google Patents

バッテリー管理装置とバッテリー管理方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2011113759A
JP2011113759A JP2009268043A JP2009268043A JP2011113759A JP 2011113759 A JP2011113759 A JP 2011113759A JP 2009268043 A JP2009268043 A JP 2009268043A JP 2009268043 A JP2009268043 A JP 2009268043A JP 2011113759 A JP2011113759 A JP 2011113759A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
information
control unit
information recording
reading device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009268043A
Other languages
English (en)
Inventor
Juhei Takahashi
寿平 高橋
Susumu Ofuji
進 大藤
Masayuki Nishimura
雅之 西村
Takeshi Sato
健 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diamond Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2009268043A priority Critical patent/JP2011113759A/ja
Publication of JP2011113759A publication Critical patent/JP2011113759A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】同一機器に使用するバッテリーを異なるバッテリーに交換した場合でも、確実で容易に新しいバッテリーに適応できるバッテリー管理装置及び方法を提供する。
【解決手段】バッテリーの情報を記録し外部の情報読み取り装置と通信可能なバッテリー情報記録装置を有し、機器側には前記情報読み取り装置と機器側制御部とを備え、交換されたバッテリーを機器側制御部が認識して様々な特性を有するバッテリーに個別の特性に応じた制御を行わせるバッテリー管理装置及び方法とする。
【選択図】図4

Description

本発明はバッテリーを駆動源として使用する自動車または電子機器に係り、特にバッテリーを交換または取り替えて使用する自動車または電子機器のバッテリー管理方法とバッテリー管理装置に関する。
従来より電気自動車やハイブリッド自動車あるいは携帯機器としてのパーソナルコンピューター、携帯電話、電動工具等には様々なタイプの電池が使用されている。当該電池には、古くはマンガン電池またはアルカリ電池を代表とする一次電池と、ニッケル・水素またはリチウムイオン電池を代表とする二次電池が使用されている。(以下一次電池と二次電池を総称して「バッテリー」と呼ぶ)
そして、例えば自動車におけるバッテリーの代表的な使用例としては、ガソリンエンジンと電気モータを組み合わせたハイブリッド自動車(以下「HEV」、プラグインハイブリッドを「PHEV」と呼ぶ)や、電気自動車(以下「EV」と呼ぶ)に使用されるものが知られている。当該自動車用のバッテリーは、現在ニッケル・水素電池が主流であり、将来的には、例えば特開2004−47353号公報(特許文献1)に開示されているようなエネルギー密度の高いリチウムイオン、特にバナジウムを素材とするバッテリーの搭載が検討されている。
現在のEVのバッテリー管理方法においては、バッテリー及び各セルの内部抵抗、容量等の温度特性、周波数特性等の情報を基に、実際の電圧、電流とその時間経過を測定しながら充電レベル(SOC:State Of Charge)、健全レベル(SOH:State Of Health)等を算出し、バッテリーへの充電、放電の制御を行っている。
また、特にEVにおいては一回の満充電での航続距離が100kmから200km前後という短距離であることが問題となっており、長距離での利用においては充電に時間がかかるという問題を抱えている。この対策として、例えば特開平6−262951号公報(特許文献2)のように、残存電力の減ったバッテリーそのものを車輌から取り外し、充電済みのバッテリーと交換して充電時間を省くものが提案されている。また、このようにバッテリーそのものを交換する車輌における安全性や使用状態に関する情報を記録する記憶手段を備える車載用蓄電池装置には特開2005−238969号公報(特許文献3)に示すような提案がなされている。
また、バッテリー本体に情報を書き込む例としては特開2006−228490号公報(特許文献4)に示されるようなものがある。特許文献4ではバッテリーパックに製造会社、流通情報、動作履歴等の情報をRFIDタグに記憶させ、動作状態の各モニタやリサイクル、廃棄時の固有データとして、非接触で読み出し可能なバッテリーシステムとしている。
特開2004−47353号公報 特開平6−262951号公報 特開2005−238969号公報 特開2006−228490号公報
一般的にはEVをはじめHEV、PHEVあるいは他の機器に使用されるバッテリーはあらかじめ1種類に決められており、かつ、同一会社で製造されたものであり、電池の内部抵抗、容量等の温度特性、周波数特性等の情報も初期設計時の一通りである。
将来的に例えば特許文献2に開示されるように、例えばEVにおいてバッテリー交換スタンドが普及してくると、異なる種類や特許文献1のように新たに出てくる高性能なバッテリーに置き換える、または異なる会社で製造されるバッテリーに変更または交換する場合においては、各バッテリーの内部抵抗、容量等の温度特性、周波数特性等の情報をバッテリーの動作を管理する制御部の記録を書き替える必要がでてくるが、現状ではこのような思想の基で車輌や機器の設計が行われていないため、前記記録の書き替えを行わないで動作させると、使用されているバッテリーに最適な充電、放電等の制御ができず、十分な充放電できず車輌においては航続距離が短くなる、電子機器等においても駆動時間が十分に得られないものとなる。また、各バッテリーには未だ不明な点も多く、特にEVにおいては不具合が生じた場合にはバッテリー管理システムすべてを交換しなくてはならない。
また、特許文献3においては車載用バッテリーについて、当該バッテリーの使用状態や各セルの均等充電等における改善が記載され、特許文献4においても同様にバッテリー本体の使用状態や生産、流通情報が記録されているが、このいずれの先行例においても、同一の車輌または機器に異なる種類のバッテリーを使用することを想定した提案にはなっていないため、バッテリー交換時の問題は解決できないものとなっている。
本発明は上記課題に鑑み、同一の車輌または機器に使用するバッテリーを異なる種類のバッテリーに交換した場合であっても、確実かつ容易に新しいバッテリーに適応できるバッテリー管理装置及び方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明においては次の通りとする。すなわち、請求項1においては、脱着可能なバッテリーと当該バッテリーを動力源として駆動する機器において、
前記バッテリーにバッテリー自身の情報を記録すると共に外部の情報読み取り装置と通信可能なバッテリー情報記録装置を備え、前記機器側にはバッテリーを装着するバッテリー収容部を設け、当該バッテリー収容部には前記バッテリー情報記録装置と通信可能な前記情報読み取り装置を備え、前記機器側には前記情報読み取り装置から得られた情報によりバッテリーを動力源とする駆動制御を適宜変更可能とした機器側制御部とを備えたことを特徴とするバッテリー管理装置とする。
また、請求項2では、脱着可能なバッテリーと当該バッテリーを動力源として駆動する機器において、前記バッテリーは複数のセルを相互に連結することでバッテリーモジュールを形成し、当該バッテリーモジュールを複数個組み付けてバッテリーパックとし、前記個別のセルにそれぞれ当該セルの情報を記録すると共に外部の情報読み取り装置と通信可能なバッテリー情報記録装置を備え、前記機器側にはバッテリーを装着するバッテリー収容部を設け、当該バッテリー収容部には前記バッテリー情報記録装置と通信可能な前記情報読み取り装置を備え、前記機器側には前記情報読み取り装置から得られた情報によりバッテリーを動力源とする駆動制御を適宜変更可能とした機器側制御部とを備えたことを特徴とするバッテリー管理装置とする。
バッテリー情報記録装置は、バッテリー種別、製造元、内部抵抗、容量、温度特性、周波数特性、充放電履歴、残容量、新品、中古、廃棄の少なくともひとつとする。また、バッテリー情報記録装置は、少なくともバッテリー種別を記録する固定値記録部と、実使用時のバッテリー情報として少なくとも充放電状況を記録する変動値記録部とから構成する。また、機器側制御部における制御は充電レベル(SOC)と健全レベル(SOH)の少なくともひとつを算出してもよいし、複数のセル間の電圧を均一化する如く制御してもよい。また、上記バッテリーには2次電池を使用し、機器側制御部がバッテリーの充電と放電の制御を行ってもよい。
また、バッテリー情報記録装置と情報読み取り装置とがRFIDによる非接触通信としてもよいし、別の例としてはバッテリー情報記録装置をバーコードとし、情報読み取り装置には当該バーコードを読み取り可能なバーコード読み取り装置としてもよい。また、情報読み取り装置と駆動制御部とが一体で形成してもよいし、これらは通信手段で接続されていてもよい。また、駆動制御部は記憶部を備え、当該記憶部には機器に取り付けられることが予想されるバッテリーの情報を予め記憶し、バッテリーが交換されたときに当該記憶されたバッテリー情報と比較してバッテリーを判別してもよい。また、バッテリー情報記録装置に受信機能を備え、情報読み取り装置に送信機能を備え、駆動制御部からの情報をバッテリー情報記録装置に送信すると共に当該情報をバッテリー情報記録装置に記憶させ、当該バッテリー情報記録装置に送信される駆動制御部からの情報がバッテリーの充電放電の履歴、使用の有無、使用時間、使用時の不具合記録のうち少なくともひとつとしを選択記録してもよい。なお、機器の使用に不適切なバッテリーが取り付けられたときには警告を発してもよい。
またEVもしくはHEV、PHEVへの適用としては次のような構成としてもよい。即ち、車輌に脱着可能なバッテリーと、当該バッテリーを動力源とする電気自動車あるいはハイブリッド自動車の車輌において、前記バッテリーに少なくともバッテリー種類の情報を記録すると共に、車輌側に備えられる情報読み取り装置と通信可能なバッテリー情報記録装置を備え、前記車輌側にはバッテリーを装着するバッテリー収容部を設け、当該バッテリー収容部には前記バッテリー情報記録装置と通信可能な前記情報読み取り装置を備え、前記車輌側には前記情報読み取り装置から得られた情報によりバッテリーを動力源とする駆動制御を適宜変更可能とした駆動制御部とを備えたことを特徴とするバッテリー管理装置とする。
さらには、脱着可能なバッテリーと当該バッテリーを動力源として駆動する機器において、前記バッテリーにバッテリー自身の情報を記録すると共に外部の情報読み取り装置と通信可能なバッテリー情報記録装置を備え、前記機器側にはバッテリーを装着するバッテリー収容部を設け、当該バッテリー収容部には前記バッテリー情報記録装置と通信可能な前記情報読み取り装置を備え、前記機器側には機器側制御部を備え、前記機器側制御部は前記情報読み取り装置から得られたバッテリー情報に基づいて少なくともバッテリーの種類を認識し、当該認識状況に応じてバッテリーの充放電及び/またはバッテリを動力源とする駆動制御を適宜変更することを特徴とするバッテリー管理方法としてもよい。
上記構成により、バッテリーの不具合またはバッテリーの進化により、特性あるいは性能等が異なるバッテリーに置き換えをしなくてはならない状況になっても基本的な機器側の設計を変更することなくバッテリーの交換が容易に行える。特にEV等の車輌においては、近時提案されているバッテリーそのものを交換する充電スタンド等で性能の異なるバッテリーを装着する場合において有効である。
また、本発明をEV等の車輌に適用すれば、車輌に使用されているバッテリーでの最適な充電、放電の制御が可能になり、かつ、充放電履歴、新品、中古、要廃棄といったそのバッテリーのトレーサビリティの管理も可能になり、車輌用バッテリの市場不良の対応を含む生産から廃棄までの一連の管理に寄与し、市場不良対策及び低減も実現する。また、異なる種類、異なる会社で製造されるバッテリー等、使用される可能性のあるすべての複数バッテリーの情報をあらかじめ機器側制御部に記録しておき、かつ、バッテリーの種類、製造会社等の情報を付与しているバッテリー情報記録装置をバッテリー側に設け、その情報を読み取ることにより使用されているバッテリーに最適な充電、放電等の制御ができる。また、車検等のバッテリー交換時に市場不良品の充放電履歴の情報を付与したバッテリーに交換することにより、その情報を基に市場不良が起こらないような充放電の制御が実現するものである。
本発明のバッテリー管理装置を電気自動車に搭載した実施例を示す 図1のバッテリー部分の部分拡大図を示す 本発明のバッテリー管理装置の概略ブロック図を示す 本発明の第1の実施例の動作フローを示す 本発明の第1の実施例の別の動作フローを示す
本発明ではバッテリーにバッテリー自身の固定値である製造元やバッテリーの種類あるいは各特性情報に加え、実使用時の使用履歴、充放電履歴、現在のバッテリー残容量、実電圧電流等の変動値情報をバッテリー情報記録装置に記憶している。また、バッテリーを搭載する機器側には、前記バッテリーの情報を読み取る情報読み取り装置と、当該情報読み取り装置からの信号によりバッテリの駆動状況を変動可能な機器側制御部を備えている。
ここで、本発明では、種類や製造元等、使用される可能性のあるすべての複数電池の情報をあらかじめ機器側制御部に記録するものとなっている。
そして、前記バッテリー記録装置と情報読み取り部、機器側制御部は相互に通信可能な状態となっており、バッテリーの種類や特性に応じたバッテリーの管理、例えば放電特性の変更や充電方法の変更、各セルの電圧の均等化等を実現し、最適な充電、放電等の制御ができるようにしている。
本発明の第1の実施例として、充電式バッテリーを取り外し交換して使用するEVの例を挙げて説明する。図1には本発明のバッテリーと当該バッテリーを搭載する車輌の略ブロック図を、図2には図1の構造図を、図3には各バッテリーモジュールの構造概略図を示す。
図1から3において、EVの車輌50は脱着交換可能なバッテリーパック30を備えており、従来容量切れの際に充電スタンドあるいは家庭用商用電源で長時間かけて充電していたバッテリーを交換式に変更し、予め充電されているバッテリーパックと取り替えて車輌の動力源としている。
当該バッテリーパック30は、図3に示すバッテリーモジュール20を複数個連結して構成されるものであり、当該バッテリーモジュール20はさらに個別のセル10を組み付けて形成している。例えば300V程度の電源が必要であれば、ひとつが3.3V程度のセル10を12本一組としたバッテリーモジュール20をつくり、さらに当該バッテリーモジュール20を8個組み付けることで所望の電源を得ている。
本実施例においては、前記セルの各々にバッテリー情報記録装置12を搭載している。当該バッテリー情報記録装置12はICタグにより構成されるため、小型でかつ情報の読み取りも非接触で行えるものとなっている。当該バッテリー情報記録装置には、固定値記録部と変動値記録部とを備えており、例えばバッテリーの製造会社であったり、バッテリーの種別や内部抵抗値、容量、温度特性、周波数特性等のバッテリー固有の特性、性能等が固定情報として固定値記録部に、バッテリーの実使用状況に応じて、充電回数あるいは放電状況、現在の電圧値や残容量情報、さらには新品かリサイクル品かといった使用に応じて変化する変動情報を変動値記録部にそれぞれ記録している。
さらに詳述すれば、本実施例の前記バッテリー情報記録装置12には各セルの情報を記録する機能の他にセル単体もしくはバッテリーモジュール、バッテリーパックの充放電等の動作を制御する機能も備えており、各セル電圧を検出することにより自己放電の状態を検出し、セル単位に充電、放電を制御する機能および機器側制御部56と情報のやり取りを行うものとなっている。この機能はバッテリモジュール単位に行ってもよい。そして当該バッテリー情報記録装置12には、例えば半導体ICとアンテナ等で構成される前記ICタグが貼り付けられている。
また、車輌50には前記バッテリー情報記録装置12の情報を読み取る情報読み取り装置54が備えられている。本実施例においてはバッテリー情報記録装置12をICタグで形成しているので、当該情報読み取り装置54は当該ICタグが読み取り可能なICタグリーダで構成され、当該ICタグとと通信可能な位置に配置されている。なお、当該ICタグは非接触で情報の送受信が行えるため、本実施例のように脱着可能なバッテリーの管理には好適であるが、送受信側で位置決めが可能である場合にはバーコードやカルラコード等他の光学読み取り装置等を組み合わせて利用してもよい。なお、コストや設計思想等によりバッテリー管理装置を簡素化することが望まれるのであれば、前記バッテリー情報記録装置12側の最低限の機能は前記固定情報のみの取り扱いとしてもよい。
前記車輌50には情報読み取り装置54に接続される機器側制御部56が設けられておりこの両者はLIN通信あるいはCAN通信で情報の送受信を行っている。そして当該機器側制御部56は記憶部56aを備えており、当該機億部には車輌に取り付けられることが予想されるバッテリーの情報、即ち製造元やバッテリーの種類、性能等を予め記憶している。
以上の構成により、バッテリー情報記録装置12からの情報は、情報読み取り装置54を経由して機器側制御部56に送信されることで、セル10あるいはバッテリー単位での内部抵抗、容量等の温度特性、周波数特性等のバッテリー情報に応じて機器側制御部56内で情報テーブルの検索、充電レベル(SOC:State Of Charge)、健全レベル(SOH:State Of Health)等の演算算出を行い、これらに基づいて各セル、バッテリーへの充電、放電の制御を行っている。
次に、上記実施例のバッテリー管理装置の動作を説明する。図4には当該実施例の基本的な動作を示すフロー図である。図4において、車輌のキーをオンしたとき時をスタート(S1)とし、情報読み取り装置54は電波を発し、最寄のバッテリー情報記録装置12から返ってくる電波を受信し、その情報を読み取り(S2)、この情報をもとに機器側制御部56に記憶されている各バッテリーの性能、特性をテーブルを検索、参照(S3)してバッテリーの制御方法を演算する(S4)。即ち、バッテリー情報記録装置12の情報をもとに、機器側制御部56は使用されているセルまたはバッテリーの種別、製造元等の情報を判別し、使用しているバッテリー等の内部抵抗、容量の温度特性、周波数特性等の制御パラメータテーブルを検索しこの制御パラメータに基づいて充放電電圧や電流、あるいはSOC、SOH等の算出(S4)し、この情報に基づいてバッテリーの充電、放電の制御を行う(S5)。また、バッテリー情報記録装置12に必要な情報は、通信網を通して機器側制御部56から送信される。
また、実施例2として次のような構成としてもよい。当該第2実施例は、前記実施例1で説明したバッテリー情報記録装置12にリーダ機能即ち読み取り機能を、情報読み取り装置に54に当該バッテリー情報記録装置12へ書き込む機能を備えたものとなっている。第2実施例においては、車輌に交換取り付けされたバッテリーの使用状況が書き込まれ、当該バッテリーパックを車輌から取り外しまた別の車輌に取り付けた場合であってもこれらの履歴、即ちバッテリーのトレーサビリティが管理できるものとなる。さらに詳述すれば、使用バッテリーの充放電履歴をはじめとして、容量残量や使用の有無、使用時間、使用前(生産時書き込み)、使用済み(中古、要廃棄)、使用時の不具合等の情報を書き込めバッテリーの管理に貢献できる。この機能は、新たな市場不良が生じたときに、その不良対策、低減に貢献する。また、不良対策で交換するバッテリーのバッテリー情報記録装置12に市場不良品の典型的な充放電履歴を書き込んでおけば、この充放電履歴にならないような充放電制御を行うことができ、市場不良を低減できる。また、充放電履歴を書き込んでおくことは、市場不良の再現実験に重要な情報を残すことが可能になる。
次に実施例2の動作について図5を参照して説明する。当該図5にはバッテリー情報記録装置12に書き込み機能を加えた動作を示す。図5において、車輌のキーをオンしたとき時をスタート(S1)とし、情報読み取り装置54は電波を発し、最寄のバッテリー情報記録装置12から返ってくる電波を受信し、その情報を読み取る(S12)と共に、このときに、市場不良品の充放電履歴があるかどうかも確認する(S13)。そして、この制御パラメータに基づいて機器側制御部56に記憶されている各バッテリーの性能、特性をテーブルを検索、参照して(S14)バッテリーの制御方法を演算しSOC、SOH等の算出、電池の充電、放電の制御条件を決定する(S15)。次に市場において不良品の充放電履歴の情報を確認(S16)し、市場不良品の充放電履歴がない場合はバッテリーの充電、放電の制御を行う(S17)と共に必要に応じて当該バッテリーに行った充放電の履歴をバッテリー記憶装置12に書き込む(S19)。前記S16で市場不良品の充放電履歴が有りと判断された場合には充放電履歴に近づかないようなバッテリーの充電、放電の制御を行う(S18)と共に必要に応じて当該バッテリーに行った充放電の履歴をバッテリー記憶装置12に書き込む(S19)。前記「市場の不良品」とは、市場流通後に発見されたセルもしくはバッテリーの不良品のことを指す。
実施例1と実施例2の構成は上記の通りで、セル及びバッテリーの性能あるいは仕様等を事前に機器側制御部56内にテーブル化して記憶すると共に演算しているが、これらのテーブル化および演算等は、バッテリー情報記録装置12側で行ってもよく、この場合機器側制御部56は、各セルおよびバッテリーの平均化等の処理部分として機能させてもよい。
また、上記それぞれの実施例ではバッテリー情報記録装置12をセル10単位で付加した例を挙げているが、バッテリーモジュール20単位、あるいはバッテリーパック30単位、即ち車輌自動車1台分のすべてのセルまたはモジュールがセットされたもののいずれになされても基本的な効果は同様に得られるものであるが、セル単位では詳細な制御ができることに対してコストが高く制御が複雑になるため、標準化またはコストの点を考慮すればバッテリーモジュール20単位で設けることが好ましい。さらに、上記実施例ではセルおよびモジュールの数を一例としてあげているが、この数、構成については適宜変更可能なものである。また、情報読み取り装置54の数についても同様にひとつに限らず複数個設けて、バッテリー情報記録装置12の情報を同時に並行して読み取る等の仕様にしてもよい。
本発明における上記実施例においては、主にEVに関しての説明としているが、他の車輌としてバッテリーを搭載するHEVまたはPHEVにおいても適応可能であり、他の電子機器としてパーソナルコンピュータや携帯電話等へ用いても同様の効果を奏するものである。また同様に上記実施例では二次電池を用いているが、一次電池においても適応可能である。
さらに別の用途としては、本発明のバッテリー管理装置または方法を2次電池の充電器に適応することや、DC−DCコンバータの電力変換装置への適用が可能であり、本発明の要旨とするところは取り替え交換可能なバッテリーをその時々に応じて最適な使用環境で使用したり充放電を最適化することであるため、この趣旨に添った用途には適宜転用可能なものである。
10 セル
12 バッテリー情報記録装置
20 バッテリーモジュール
30 バッテリーパック
50 車輌
52 バッテリー収容部
54 情報読み取り装置
56 機器側制御部

Claims (17)

  1. 脱着可能なバッテリーと当該バッテリーを動力源として駆動する機器において、
    前記バッテリーにバッテリー自身の情報を記録すると共に外部の情報読み取り装置と通信可能なバッテリー情報記録装置を備え、
    前記機器側にはバッテリーを装着するバッテリー収容部を設け、当該バッテリー収容部には前記バッテリー情報記録装置と通信可能な前記情報読み取り装置を備え、
    前記機器側には前記情報読み取り装置から得られた情報によりバッテリーを動力源とする駆動制御を適宜変更可能とした機器側制御部とを備えたことを特徴とするバッテリー管理装置。
  2. 脱着可能なバッテリーと当該バッテリーを動力源として駆動する機器において、
    前記バッテリーは複数のセルを相互に連結することでバッテリーモジュールを形成し、当該バッテリーモジュールを複数個組み付けてバッテリーパックとし、前記個別のセルにそれぞれ当該セルの情報を記録すると共に外部の情報読み取り装置と通信可能なバッテリー情報記録装置を備え、
    前記機器側にはバッテリーを装着するバッテリー収容部を設け、当該バッテリー収容部には前記バッテリー情報記録装置と通信可能な前記情報読み取り装置を備え、
    前記機器側には前記情報読み取り装置から得られた情報によりバッテリーを動力源とする駆動制御を適宜変更可能とした機器側制御部とを備えたことを特徴とするバッテリー管理装置。
  3. バッテリー情報記録装置は、バッテリー種別、製造元、内部抵抗、容量、温度特性、周波数特性、充放電履歴、残容量、新品、中古、廃棄の少なくともひとつとしたことを特徴とする請求項1または2に記載のバッテリー管理装置。
  4. バッテリー情報記録装置は、少なくともバッテリー種別を記録する固定値記録部と、実使用時のバッテリー情報として少なくとも充放電状況を記録する変動値記録部とから構成されていることを特徴とする請求項3に記載のバッテリー管理装置。
  5. 機器側制御部における制御は充電レベル(SOC)と健全レベル(SOH)の少なくともひとつを算出することを特徴とする請求項1または2に記載のバッテリー管理装置。
  6. 機器側制御部は複数のセル間の電圧を均一化する如く制御することを特徴とする請求項2に記載のバッテリー管理装置。
  7. バッテリーに2次電池を使用し、機器側制御部がバッテリーの充電と放電の制御を行うことを特徴とする請求項1または2に記載のバッテリー管理装置。
  8. バッテリー情報記録装置と情報読み取り装置とがRFIDによる非接触通信によりなされることを特徴とする請求項1または2に記載のバッテリー管理装置。
  9. バッテリー情報記録装置をバーコードとし、情報読み取り装置には当該バーコードを読み取り可能なバーコード読み取り装置としたことを特徴とする請求項1または2に記載のバッテリー管理装置。
  10. 情報読み取り装置と駆動制御部とが一体で形成されたことを特徴とする請求項1または2に記載のバッテリー管理装置。
  11. 情報読み取り装置と駆動制御部とが通信手段で接続されたことを特徴とする請求項1または2に記載のバッテリー管理装置。
  12. 駆動制御部は記憶部を備え、当該記憶部には機器に取り付けられることが予想されるバッテリーの情報を予め記憶し、バッテリーが交換されたときに当該記憶されたバッテリー情報と比較してバッテリーを判別することを特徴とする請求項1または2に記載のバッテリー管理装置。
  13. バッテリー情報記録装置に受信機能を備え、情報読み取り装置に送信機能を備え、駆動制御部からの情報をバッテリー情報記録装置に送信すると共に当該情報をバッテリー情報記録装置に記憶することを特徴とする請求項1または2に記載のバッテリー管理装置。
  14. 請求項13記載のバッテリー情報記録装置に送信される駆動制御部からの情報がバッテリーの充電放電の履歴、使用の有無、使用時間、使用時の不具合記録のうち少なくともひとつとしたことを特徴とするバッテリー管理装置。
  15. 機器の使用に不適切なバッテリーが取り付けられたときには警告を発することを特徴とした請求項1または2に記載のバッテリー管理装置。
  16. 車輌に脱着可能なバッテリーと、当該バッテリーを動力源とする電気自動車あるいはハイブリッド自動車の車輌において、
    前記バッテリーに少なくともバッテリー種類の情報を記録すると共に、車輌側に備えられる情報読み取り装置と通信可能なバッテリー情報記録装置を備え、
    前記車輌側にはバッテリーを装着するバッテリー収容部を設け、当該バッテリー収容部には前記バッテリー情報記録装置と通信可能な前記情報読み取り装置を備え、
    前記車輌側には前記情報読み取り装置から得られた情報によりバッテリーを動力源とする駆動制御を適宜変更可能とした駆動制御部とを備えたことを特徴とするバッテリー管理装置。
  17. 脱着可能なバッテリーと当該バッテリーを動力源として駆動する機器において、
    前記バッテリーにバッテリー自身の情報を記録すると共に外部の情報読み取り装置と通信可能なバッテリー情報記録装置を備え、
    前記機器側にはバッテリーを装着するバッテリー収容部を設け、当該バッテリー収容部には前記バッテリー情報記録装置と通信可能な前記情報読み取り装置を備え、
    前記機器側には機器側制御部を備え、
    前記機器側制御部は前記情報読み取り装置から得られたバッテリー情報に基づいて少なくともバッテリーの種類を認識し、当該認識状況に応じてバッテリーの充放電及び/またはバッテリを動力源とする駆動制御を適宜変更することを特徴とするバッテリー管理方法としてもよい。
JP2009268043A 2009-11-25 2009-11-25 バッテリー管理装置とバッテリー管理方法 Pending JP2011113759A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009268043A JP2011113759A (ja) 2009-11-25 2009-11-25 バッテリー管理装置とバッテリー管理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009268043A JP2011113759A (ja) 2009-11-25 2009-11-25 バッテリー管理装置とバッテリー管理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011113759A true JP2011113759A (ja) 2011-06-09

Family

ID=44235952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009268043A Pending JP2011113759A (ja) 2009-11-25 2009-11-25 バッテリー管理装置とバッテリー管理方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011113759A (ja)

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102390282A (zh) * 2011-10-21 2012-03-28 上海恒动汽车电池有限公司 一种电动汽车用电池管理系统行车记录装置及方法
JP5495410B1 (ja) * 2012-12-21 2014-05-21 パナソニック株式会社 電子機器、充電器及び電子機器システム
JP2015509231A (ja) * 2011-12-27 2015-03-26 ザ ジレット カンパニー スマート電源
WO2016047040A1 (ja) * 2014-09-26 2016-03-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 蓄電システム、制御装置、および制御方法
JP2016512016A (ja) * 2013-02-04 2016-04-21 テンナント カンパニー バッテリー保守システム
WO2016152100A1 (ja) * 2015-03-26 2016-09-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 蓄電池管理装置、制御装置、蓄電池モジュール、および蓄電池管理方法
JP2018063954A (ja) * 2014-03-28 2018-04-19 株式会社Gsユアサ 蓄電素子の運転状態推定システム、運転状態推定装置及び運転状態推定方法
US10090685B2 (en) 2015-03-10 2018-10-02 Lsis Co., Ltd. Electricity providing system including battery energy storage system
US10184988B2 (en) 2012-12-27 2019-01-22 Duracell U.S. Operations, Inc. Remote sensing of remaining battery capacity using on-battery circuitry
US10297875B2 (en) 2015-09-01 2019-05-21 Duracell U.S. Operations, Inc. Battery including an on-cell indicator
JP2019106667A (ja) * 2017-12-14 2019-06-27 日立建機株式会社 車載ネットワークシステム
US10416309B2 (en) 2013-06-21 2019-09-17 Duracell U.S. Operations, Inc. Systems and methods for remotely determining a battery characteristic
US10483634B2 (en) 2016-11-01 2019-11-19 Duracell U.S. Operations, Inc. Positive battery terminal antenna ground plane
US10608293B2 (en) 2016-11-01 2020-03-31 Duracell U.S. Operations, Inc. Dual sided reusable battery indicator
US10637107B2 (en) 2016-07-07 2020-04-28 Gs Yuasa International Ltd. Vehicle communication system, battery management device, circuit board, battery, and communication specification switching method
JP2020071781A (ja) * 2018-11-01 2020-05-07 株式会社テクトム 電気自動車の電池種特定方法及び電気自動車の電池種特定装置
US10818979B2 (en) 2016-11-01 2020-10-27 Duracell U.S. Operations, Inc. Single sided reusable battery indicator
WO2021003731A1 (en) * 2019-07-11 2021-01-14 3Dom Inc. Battery system, battery management method
US10916850B2 (en) 2013-05-23 2021-02-09 Duracell U.S. Operations, Inc. Omni-directional antenna for a cylindrical body
US10964980B2 (en) 2014-05-30 2021-03-30 Duracell U.S. Operations, Inc. Indicator circuit decoupled from a ground plane
US10971769B2 (en) 2016-11-01 2021-04-06 Duracell U.S. Operations, Inc. Reusable battery indicator with electrical lock and key
US11024891B2 (en) 2016-11-01 2021-06-01 Duracell U.S. Operations, Inc. Reusable battery indicator with lock and key mechanism
US20220113284A1 (en) * 2013-08-15 2022-04-14 University Of Maryland, College Park Systems, methods, and devices for health monitoring of an energy storage device
KR20220072040A (ko) * 2020-11-23 2022-06-02 현대모비스 주식회사 배터리 독립적 자동차 성능 보장 방법 및 장치
CN114660474A (zh) * 2022-05-23 2022-06-24 深圳市驰普科达科技有限公司 一种蓄电池故障诊断方法、装置、电子设备及存储介质
US11837754B2 (en) 2020-12-30 2023-12-05 Duracell U.S. Operations, Inc. Magnetic battery cell connection mechanism

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007141464A (ja) * 2005-11-14 2007-06-07 Hitachi Vehicle Energy Ltd 二次電池モジュール、電池情報管理装置、電池情報管理システム、二次電池リユースシステム、二次電池回収・販売システム、二次電池リユース方法および二次電池回収・販売方法
JP2009081078A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Hitachi Ltd 蓄電池保管装置および蓄電池保管方法
JP2009273219A (ja) * 2008-05-07 2009-11-19 Nec Saitama Ltd 充電回路

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007141464A (ja) * 2005-11-14 2007-06-07 Hitachi Vehicle Energy Ltd 二次電池モジュール、電池情報管理装置、電池情報管理システム、二次電池リユースシステム、二次電池回収・販売システム、二次電池リユース方法および二次電池回収・販売方法
JP2009081078A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Hitachi Ltd 蓄電池保管装置および蓄電池保管方法
JP2009273219A (ja) * 2008-05-07 2009-11-19 Nec Saitama Ltd 充電回路

Cited By (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102390282A (zh) * 2011-10-21 2012-03-28 上海恒动汽车电池有限公司 一种电动汽车用电池管理系统行车记录装置及方法
US9639724B2 (en) 2011-12-27 2017-05-02 Duracell U.S. Operations, Inc. Smart power source
JP2015509231A (ja) * 2011-12-27 2015-03-26 ザ ジレット カンパニー スマート電源
JP5495410B1 (ja) * 2012-12-21 2014-05-21 パナソニック株式会社 電子機器、充電器及び電子機器システム
US10184988B2 (en) 2012-12-27 2019-01-22 Duracell U.S. Operations, Inc. Remote sensing of remaining battery capacity using on-battery circuitry
US10698032B2 (en) 2012-12-27 2020-06-30 Duracell U.S. Operations, Inc. Remote sensing of remaining battery capacity using on-battery circuitry
JP2016512016A (ja) * 2013-02-04 2016-04-21 テンナント カンパニー バッテリー保守システム
US10916850B2 (en) 2013-05-23 2021-02-09 Duracell U.S. Operations, Inc. Omni-directional antenna for a cylindrical body
US10859705B2 (en) 2013-06-21 2020-12-08 Duracell U.S. Operations, Inc. Systems and methods for remotely determining a battery characteristic
US11740291B2 (en) 2013-06-21 2023-08-29 Duracell U.S. Operations, Inc. Systems and methods for remotely determining a battery characteristic
US10416309B2 (en) 2013-06-21 2019-09-17 Duracell U.S. Operations, Inc. Systems and methods for remotely determining a battery characteristic
US11307259B2 (en) 2013-06-21 2022-04-19 Duracell U.S. Operations, Inc. Systems and methods for remotely determining a battery characteristic
US20220113284A1 (en) * 2013-08-15 2022-04-14 University Of Maryland, College Park Systems, methods, and devices for health monitoring of an energy storage device
US12196715B2 (en) * 2013-08-15 2025-01-14 University Of Maryland, College Park Systems, methods, and devices for health monitoring of an energy storage device
JP2018063954A (ja) * 2014-03-28 2018-04-19 株式会社Gsユアサ 蓄電素子の運転状態推定システム、運転状態推定装置及び運転状態推定方法
US10964980B2 (en) 2014-05-30 2021-03-30 Duracell U.S. Operations, Inc. Indicator circuit decoupled from a ground plane
WO2016047040A1 (ja) * 2014-09-26 2016-03-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 蓄電システム、制御装置、および制御方法
JP2016073009A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 蓄電システムおよび制御装置
US10090685B2 (en) 2015-03-10 2018-10-02 Lsis Co., Ltd. Electricity providing system including battery energy storage system
AU2016238069B2 (en) * 2015-03-26 2019-01-17 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Storage battery management device, control device, storage battery module, and storage battery management method
JP2016185044A (ja) * 2015-03-26 2016-10-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 蓄電池管理装置、制御装置、蓄電池モジュール、および蓄電池管理方法
AU2016238069C1 (en) * 2015-03-26 2019-06-20 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Storage battery management device, control device, storage battery module, and storage battery management method
WO2016152100A1 (ja) * 2015-03-26 2016-09-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 蓄電池管理装置、制御装置、蓄電池モジュール、および蓄電池管理方法
US10297875B2 (en) 2015-09-01 2019-05-21 Duracell U.S. Operations, Inc. Battery including an on-cell indicator
US10637107B2 (en) 2016-07-07 2020-04-28 Gs Yuasa International Ltd. Vehicle communication system, battery management device, circuit board, battery, and communication specification switching method
US10608293B2 (en) 2016-11-01 2020-03-31 Duracell U.S. Operations, Inc. Dual sided reusable battery indicator
US10483634B2 (en) 2016-11-01 2019-11-19 Duracell U.S. Operations, Inc. Positive battery terminal antenna ground plane
US10971769B2 (en) 2016-11-01 2021-04-06 Duracell U.S. Operations, Inc. Reusable battery indicator with electrical lock and key
US11024891B2 (en) 2016-11-01 2021-06-01 Duracell U.S. Operations, Inc. Reusable battery indicator with lock and key mechanism
US11024892B2 (en) 2016-11-01 2021-06-01 Duracell U.S. Operations, Inc. Dual sided reusable battery indicator
US11031686B2 (en) 2016-11-01 2021-06-08 Duracell U.S. Operations, Inc. Positive battery terminal antenna ground plane
US11696942B2 (en) 2016-11-01 2023-07-11 Duracell U.S. Operations, Inc. Reusable battery indicator with electrical lock and key
US11664539B2 (en) 2016-11-01 2023-05-30 Duracell U.S. Operations, Inc. Dual sided reusable battery indicator
US10818979B2 (en) 2016-11-01 2020-10-27 Duracell U.S. Operations, Inc. Single sided reusable battery indicator
JP2019106667A (ja) * 2017-12-14 2019-06-27 日立建機株式会社 車載ネットワークシステム
JP7168179B2 (ja) 2018-11-01 2022-11-09 Global Mobility Service株式会社 電気自動車の電池種特定方法及び電気自動車の電池種特定装置
JP2022183306A (ja) * 2018-11-01 2022-12-08 Global Mobility Service株式会社 電気自動車の電池種特定方法及び電気自動車の電池種特定装置
JP2020071781A (ja) * 2018-11-01 2020-05-07 株式会社テクトム 電気自動車の電池種特定方法及び電気自動車の電池種特定装置
CN114270593B (zh) * 2019-07-11 2023-01-06 上达联盟有限公司 电池系统,电池管理方法
CN114270593A (zh) * 2019-07-11 2022-04-01 上达股份有限公司 电池系统,电池管理方法
WO2021003731A1 (en) * 2019-07-11 2021-01-14 3Dom Inc. Battery system, battery management method
KR20220072040A (ko) * 2020-11-23 2022-06-02 현대모비스 주식회사 배터리 독립적 자동차 성능 보장 방법 및 장치
KR102815752B1 (ko) * 2020-11-23 2025-06-05 현대모비스 주식회사 배터리 독립적 자동차 성능 보장 방법 및 장치
US11837754B2 (en) 2020-12-30 2023-12-05 Duracell U.S. Operations, Inc. Magnetic battery cell connection mechanism
CN114660474A (zh) * 2022-05-23 2022-06-24 深圳市驰普科达科技有限公司 一种蓄电池故障诊断方法、装置、电子设备及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011113759A (ja) バッテリー管理装置とバッテリー管理方法
KR101405240B1 (ko) 2차 전지 모듈, 2차 전지 시스템, 전지 정보관리장치, 전지 정보관리시스템, 2차 전지 재이용 시스템, 2차 전지 회수·판매시스템, 2차 전지 재이용방법 및 2차 전지 회수·판매방법
US9285433B2 (en) Battery management system, battery management apparatus, method of reusing battery, and information communication terminal apparatus
KR102224592B1 (ko) 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치
US20150125720A1 (en) Power source device, electric vehicle provided with same, and electricity storage device
US20130204474A1 (en) Rechargeable battery packages
JP5369200B2 (ja) 二次電池システム
US20240234926A9 (en) System and Method for Robotic Battery Exchange for Local Use Vehicles
WO2011034526A1 (en) Battery management method and system
KR100937507B1 (ko) 2차 전지 관리방법
KR20120102460A (ko) 배터리 정보의 관리 장치 및 그 관리 방법
US11626633B2 (en) Determination of battery module and sub-pack association in electrical energy storage systems
KR102056476B1 (ko) 전기자동차용 소형 이차 전지 매트릭스 제어장치 및 방법
CN114728601B (zh) 电池组和包括该电池组的车辆
CN202121029U (zh) 一种纯电动汽车电池管理系统
US20190058342A1 (en) Selection of charging modes for autonomous device
KR102745837B1 (ko) 차량 배터리를 충전하기 위한 충전 어댑터
JP2003109670A (ja) 異常電池の交換方法
KR102258306B1 (ko) 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전시스템
CN221272600U (zh) 一种换电无源无线识别和数据记录装置
Olagbegi et al. Standardizing the Energy Storage Architecture for Battery Electric Vehicles
CN220253413U (zh) 一种换电用锂电池组
KR20250021230A (ko) 스마트배터리팩, 이를 포함하는 스마트배터리팩시스템, 이를 관리하는 스마트배터리팩관리방법 및 이의 통신방법
US20230406149A1 (en) Electric vehicle replaceable battery system
WO2023203366A1 (en) Method of managing batteries for electric propulsion systems

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121122

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131224

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140513