本發(fā)明涉及對蓄電元件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行估計的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置、運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計方法、以及具備蓄電元件和該運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置的蓄電系統(tǒng)。
背景技術(shù):
鋰離子二次電池等蓄電元件被用作筆記本電腦、便攜式電話等移動設(shè)備的電源,但近年來也逐漸在電動汽車的電源等廣泛的領(lǐng)域中被使用。
并且,以往針對這種蓄電元件已提出基于充放電歷史記錄等信息來估計蓄電元件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)并控制該蓄電元件的技術(shù)(例如參照專利文獻1)。在該技術(shù)中,將充放電歷史記錄等與蓄電元件有關(guān)的信息蓄積于存儲器,利用該存儲器中蓄積的信息來進行充放電控制等蓄電元件的控制。
在先技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2011-113759號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
然而,在上述現(xiàn)有技術(shù)中,由于隨著時間的經(jīng)過而存儲器中蓄積的與蓄電元件有關(guān)的信息的量逐漸變得龐大,因此存在需要大容量的存儲器的問題。
本發(fā)明正是為了解決上述問題而完成的,其目的在于,提供一種能夠降低存儲器中蓄積的信息量的蓄電元件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置、運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計方法以及蓄電系統(tǒng)。
用于解決課題的手段
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的一形態(tài)所涉及的蓄電元件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置對蓄電元件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行估計,具備:歷史記錄獲取部,獲取給定期間內(nèi)的所述蓄電元件的充放電歷史記錄;和圖案數(shù)據(jù)生成部,利用獲取到的所述充放電歷史記錄,生成通過將表示所述給定期間內(nèi)的所述蓄電元件的狀態(tài)量的變化的數(shù)據(jù)之中的表示反復(fù)進行的變化的數(shù)據(jù)圖案化而獲得的圖案數(shù)據(jù)。
另外,本發(fā)明不僅能夠作為這種運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置來實現(xiàn),還能夠作為具備蓄電元件和對該蓄電元件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行估計的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置的蓄電系統(tǒng)來實現(xiàn)。此外,本發(fā)明也能夠作為以運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置所進行的特征處理為步驟的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計方法來實現(xiàn)。此外,本發(fā)明還能夠作為具備運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置中所含的特征處理部的集成電路來實現(xiàn)。此外,本發(fā)明也能夠作為使計算機執(zhí)行運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計方法中包括的特征處理的程序來實現(xiàn),或者作為記錄有該程序的計算機可讀取的CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory:壓縮盤只讀存儲器)等記錄介質(zhì)來實現(xiàn)。并且,這種程序能夠經(jīng)由CD-ROM等記錄介質(zhì)以及因特網(wǎng)等傳輸介質(zhì)來流通是不言而喻的。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明所涉及的蓄電元件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置,能夠降低存儲器中蓄積的信息量。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的實施方式所涉及的具備運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置的蓄電系統(tǒng)的外觀圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置的功能構(gòu)成的框圖。
圖3是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的充放電歷史記錄數(shù)據(jù)的一例的圖。
圖4是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的圖案數(shù)據(jù)生成部生成的圖案數(shù)據(jù)的一例的圖。
圖5A是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的壽命估計部在估計蓄電元件的壽命中利用的試驗數(shù)據(jù)的一例的圖。
圖5B是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的壽命估計部在估計蓄電元件的壽命中利用的試驗數(shù)據(jù)的一例的圖。
圖5C是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的壽命估計部在估計蓄電元件的壽命中利用的試驗數(shù)據(jù)的一例的圖。
圖6是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置估計蓄電元件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的處理的一例的流程圖。
圖7是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的歷史記錄獲取部獲取蓄電元件的充放電歷史記錄的處理的一例的流程圖。
圖8是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的圖案數(shù)據(jù)生成部生成圖案數(shù)據(jù)的處理的一例的流程圖。
圖9是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的壽命估計部估計蓄電元件的壽命的處理的一例的流程圖。
圖10是用于說明本發(fā)明的實施方式所涉及的壽命估計部估計蓄電元件的容量下降率的處理的圖。
圖11是用于說明本發(fā)明的實施方式所涉及的壽命估計部估計蓄電元件的壽命的處理的圖。
圖12是表示本發(fā)明的實施方式的變形例1所涉及的第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置以及第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置的功能構(gòu)成的框圖。
圖13是表示本發(fā)明的實施方式的變形例2所涉及的第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置以及第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置的功能構(gòu)成的框圖。
圖14是表示本發(fā)明的實施方式的變形例2所涉及的歷史記錄獲取部獲取蓄電元件的充放電歷史記錄的處理的一例的流程圖。
圖15是表示本發(fā)明的實施方式的變形例3所涉及的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置的功能構(gòu)成的框圖。
圖16是表示由集成電路實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式所涉及的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置的構(gòu)成的框圖。
具體實施方式
在上述現(xiàn)有技術(shù)中,由于隨著時間的經(jīng)過而存儲器中蓄積的與蓄電元件有關(guān)的信息的量逐漸變得龐大,因此存在需要大容量的存儲器的問題。
即,為了在蓄電元件的控制中精度良好地估計蓄電元件的運轉(zhuǎn)狀態(tài),需要在短周期內(nèi)不斷將充放電歷史記錄等與蓄電元件有關(guān)的信息蓄積于存儲器。因而,隨著時間的經(jīng)過而存儲器中蓄積的與蓄電元件有關(guān)的信息的量會變得龐大,故需要大容量的存儲器。
本發(fā)明正是為了解決上述問題而完成的,其目的在于,提供一種能夠降低存儲器中蓄積的信息量的蓄電元件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置、運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計方法以及蓄電系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的一形態(tài)所涉及的蓄電元件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置對蓄電元件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行估計,具備:歷史記錄獲取部,獲取給定期間內(nèi)的所述蓄電元件的充放電歷史記錄;和圖案數(shù)據(jù)生成部,利用獲取到的所述充放電歷史記錄,生成通過將表示所述給定期間內(nèi)的所述蓄電元件的狀態(tài)量的變化的數(shù)據(jù)之中的表示反復(fù)進行的變化的數(shù)據(jù)圖案化而獲得的圖案數(shù)據(jù)。
根據(jù)上述構(gòu)成,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置利用蓄電元件的充放電歷史記錄來生成蓄電元件的狀態(tài)量的變化被圖案化而獲得的圖案數(shù)據(jù)。即,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置通過使存儲器中蓄積的過去的充放電歷史記錄圖案化,從而無需將為了生成圖案數(shù)據(jù)而利用的充放電歷史記錄繼續(xù)保存于存儲器。因而,根據(jù)該運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置,能夠降低存儲器中蓄積的信息量。
此外,也可以構(gòu)成為,所述歷史記錄獲取部作為所述充放電歷史記錄而獲取包含第一信息和表示所述蓄電元件的使用期間的信息在內(nèi)的信息,該第一信息是表示所述給定期間內(nèi)的所述蓄電元件的電壓以及電流中的至少一者的信息,所述圖案數(shù)據(jù)生成部利用第二信息和表示所述使用期間的信息之間的關(guān)系來生成所述圖案數(shù)據(jù),該第二信息表示從所述第一信息獲得的所述蓄電元件的狀態(tài)量。
根據(jù)上述構(gòu)成,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置利用第二信息和蓄電元件的使用期間之間的關(guān)系來生成圖案數(shù)據(jù),該第二信息表示從第一信息獲得的蓄電元件的狀態(tài)量,該第一信息表示蓄電元件的電壓以及電流中的至少一者。即,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置能夠根據(jù)蓄電元件的電壓或者電流和使用期間來生成圖案數(shù)據(jù)。因而,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置能夠容易地生成圖案數(shù)據(jù)。
此外,也可以構(gòu)成為,所述歷史記錄獲取部作為所述充放電歷史記錄而獲取包含所述給定期間內(nèi)的所述第一信息、表示所述蓄電元件的溫度的信息和表示所述使用期間的信息在內(nèi)的信息,所述圖案數(shù)據(jù)生成部利用所述第二信息、表示所述溫度的信息和表示所述使用期間的信息之間的關(guān)系來生成所述圖案數(shù)據(jù)。
根據(jù)上述構(gòu)成,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置利用第二信息、蓄電元件的溫度和使用期間之間的關(guān)系來生成圖案數(shù)據(jù)。即,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置進一步利用蓄電元件的溫度來生成圖案數(shù)據(jù)。因而,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置也考慮到蓄電元件的溫度變化所帶來的影響,從而能夠精度良好地生成圖案數(shù)據(jù)。
此外,也可以構(gòu)成為,還具備:第一存儲部,用于存儲所述給定期間內(nèi)的所述充放電歷史記錄,所述歷史記錄獲取部通過讀出所述第一存儲部中存儲的所述充放電歷史記錄來獲取所述充放電歷史記錄,所述圖案數(shù)據(jù)生成部利用獲取到的所述充放電歷史記錄來生成所述圖案數(shù)據(jù),將所生成的所述圖案數(shù)據(jù)寫入至所述第一存儲部,并且將獲取到的所述充放電歷史記錄從所述第一存儲部擦除。
根據(jù)上述構(gòu)成,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置從存儲器獲取充放電歷史記錄來生成圖案數(shù)據(jù),將該圖案數(shù)據(jù)寫入至存儲器,并且將獲取到的充放電歷史記錄從存儲器擦除。即,通過使存儲器中蓄積的過去的充放電歷史記錄圖案化,從而無需將被圖案化的充放電歷史記錄繼續(xù)保存于存儲器,因此運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置將該充放電歷史記錄從存儲器擦除。由此,根據(jù)該運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置,能夠降低存儲器中蓄積的信息量。
此外,也可以構(gòu)成為,還具備:檢測部,與所述蓄電元件連接,從所述蓄電元件檢測所述充放電歷史記錄,所述歷史記錄獲取部獲取所述檢測部檢測出的所述充放電歷史記錄。
根據(jù)上述構(gòu)成,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置通過從蓄電元件檢測充放電歷史記錄來獲取該充放電歷史記錄。因而,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置無需從外部設(shè)備獲取充放電歷史記錄,能夠通過自身檢測充放電歷史記錄來獲取該充放電歷史記錄。
此外,也可以構(gòu)成為,還具備:通信部,從外部設(shè)備接收所述充放電歷史記錄,所述歷史記錄獲取部獲取所述通信部接收到的所述充放電歷史記錄。
根據(jù)上述構(gòu)成,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置通過從外部設(shè)備接收充放電歷史記錄來獲取該充放電歷史記錄。因而,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置無需自身檢測充放電歷史記錄,能夠通過從外部設(shè)備接收充放電歷史記錄來獲取該充放電歷史記錄。
此外,也可以構(gòu)成為,還具備:壽命估計部,利用所述圖案數(shù)據(jù)來估計所述蓄電元件的壽命。
根據(jù)上述構(gòu)成,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置利用圖案數(shù)據(jù)來估計蓄電元件的壽命。因而,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置通過利用將過去的歷史記錄圖案化而獲得的數(shù)據(jù),從而無需進行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理,能夠簡單地估計蓄電元件的壽命。此外,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置通過基于過去的歷史記錄來進行估計,從而不必對想要估計的時間點的蓄電元件采用某些測定單元來獲取數(shù)據(jù)(阻抗、容量、輸入輸出特性等),便能估計蓄電元件的壽命。
此外,也可以構(gòu)成為,還具備:第二存儲部,存儲了從所述蓄電元件的壽命試驗結(jié)果獲得的試驗數(shù)據(jù),該試驗數(shù)據(jù)表示與所述圖案數(shù)據(jù)相應(yīng)的試驗條件所對應(yīng)的容量下降,所述壽命估計部通過核對所述試驗數(shù)據(jù)和所述圖案數(shù)據(jù)生成部生成的圖案數(shù)據(jù)來估計所述給定期間內(nèi)的所述蓄電元件的容量下降率。
根據(jù)上述構(gòu)成,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置通過核對事前存儲的試驗數(shù)據(jù)和圖案數(shù)據(jù),由此來估計給定期間內(nèi)的蓄電元件的容量下降率。由此,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置通過利用精度良好地評價了蓄電元件的性能的試驗數(shù)據(jù)來估計給定期間內(nèi)的蓄電元件的容量下降率,從而能夠精度良好地掌握經(jīng)過給定期間的時間點的蓄電元件的性能。
此外,也可以構(gòu)成為,所述壽命估計部利用所述圖案數(shù)據(jù)生成部生成的圖案數(shù)據(jù)和所述給定期間內(nèi)的所述蓄電元件的容量下降率來估計所述蓄電元件的壽命。
根據(jù)上述構(gòu)成,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置利用圖案數(shù)據(jù)和給定期間內(nèi)的蓄電元件的容量下降率來估計蓄電元件的壽命。由此,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置能夠利用過去的歷史記錄來估計與將來的蓄電元件的使用形態(tài)相應(yīng)的容量下降率,因此能夠精度良好地估計蓄電元件的壽命。
此外,對蓄電元件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行估計的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置也可以構(gòu)成為具備:獲取部,獲取通過將表示給定期間內(nèi)的所述蓄電元件的狀態(tài)量的變化的數(shù)據(jù)之中的表示反復(fù)進行的變化的數(shù)據(jù)圖案化而獲得的圖案數(shù)據(jù);和壽命估計部,利用獲取到的所述圖案數(shù)據(jù)來估計所述蓄電元件的壽命。
根據(jù)上述構(gòu)成,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置獲取蓄電元件的狀態(tài)量的變化被圖案化而獲得的圖案數(shù)據(jù),并利用該圖案數(shù)據(jù)來估計蓄電元件的壽命。因而,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置通過利用將過去的歷史記錄圖案化而獲得的數(shù)據(jù),從而無需進行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理,能夠簡單地估計蓄電元件的壽命。
以下,參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式所涉及的蓄電元件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置以及具備該運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置的蓄電系統(tǒng)。另外,以下所說明的實施方式均表示本發(fā)明的優(yōu)選的一具體例。以下的實施方式所示的數(shù)值、形狀、材料、構(gòu)成要素、構(gòu)成要素的配置位置以及連接方式、步驟、步驟的順序等只為一例,并非限定本發(fā)明的主旨。此外,以下的實施方式中的構(gòu)成要素之中表示本發(fā)明的最上位概念的獨立技術(shù)方案中未記載的構(gòu)成要素作為構(gòu)成更優(yōu)選方式的任意的構(gòu)成要素來進行說明。
首先,說明蓄電系統(tǒng)10的構(gòu)成。
圖1是本發(fā)明的實施方式所涉及的具備運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100的蓄電系統(tǒng)10的外觀圖。
如該圖所示,蓄電系統(tǒng)10具備:多個(在該圖中為5個)運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100、多個(在該圖中為5個)蓄電元件200、和容納多個運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100以及多個蓄電元件200的容納殼體300。即,對應(yīng)于一個蓄電元件200而配置有一個運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100。
運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100分別配置于蓄電元件200的上方,是搭載了對蓄電元件200的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行估計的電路的平板狀的電路基板。具體而言,一個運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100與一個蓄電元件200連接,從這一個蓄電元件200獲取信息,來估計這一個蓄電元件200的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
另外,在此,雖然運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100配置于各個蓄電元件200的上方,但運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100可以配置于任意位置。此外,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100的形狀也并不特別限定。
此外,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100的個數(shù)并不限定為5個,可以為其他的多個個數(shù)或者一個。即,既可以對應(yīng)于多個蓄電元件200而配置有一個運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100,也可以對應(yīng)于一個蓄電元件200而配置有多個運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100。即,也可以是幾個蓄電元件200連接有幾個運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100的構(gòu)成。關(guān)于該運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100的詳細的功能構(gòu)成的說明將后述。
蓄電元件200是能夠充入電力和放出電力的二次電池,更具體而言為鋰離子二次電池等非水電解質(zhì)二次電池。此外,在該圖中,5個矩形狀的蓄電元件200被串聯(lián)配置而構(gòu)成了電池組。另外,蓄電元件200的個數(shù)并不限定為5個,也可以為其他的多個個數(shù)或者一個。此外,蓄電元件200的形狀也并不特別限定。
蓄電元件200具有:正極,在由鋁、鋁合金等構(gòu)成的長條帶狀的正極基材箔上形成有正極活性物質(zhì)層;和負極,在由銅、銅合金等構(gòu)成的長條帶狀的負極基材箔上形成有負極活性物質(zhì)層。在此,作為正極活性物質(zhì)層中所利用的正極活性物質(zhì)或者負極活性物質(zhì)層中所利用的負極活性物質(zhì),只要是能夠吸留釋放鋰離子的正極活性物質(zhì)或者負極活性物質(zhì)即可,能夠適當(dāng)使用公知的材料。
在此,優(yōu)選蓄電元件200是包含層狀構(gòu)造的鋰過渡金屬氧化物來作為正極活性物質(zhì)的鋰離子二次電池。具體而言,作為正極活性物質(zhì),優(yōu)選利用LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2等的Li1+xM1-yO2(M為從Fe、Ni、Mn、Co等中選擇的一種或者兩種以上的過渡金屬元素,0≤x<1/3,0≤y<1/3)等的層狀構(gòu)造的鋰過渡金屬氧化物等。另外,作為該正極活性物質(zhì),也可以混合LiMn2O4、LiMn1.5Ni0.5O4等尖晶石型鋰錳氧化物、LiFePO4等橄欖石型正極活性物質(zhì)等、與上述層狀構(gòu)造的鋰過渡金屬氧化物來使用。
此外,作為負極活性物質(zhì),例如除了鋰金屬、鋰合金(鋰-硅、鋰-鋁、鋰-鉛、鋰-錫、鋰-鋁-錫、鋰-鎵、以及伍德合金等含鋰金屬的合金)之外,還可列舉能夠吸留/釋放鋰的合金、碳材料(例如石墨、難石墨化碳、易石墨化碳、低溫?zé)商肌⒎蔷嫉?、硅氧化物、金屬氧化物、鋰金屬氧化物(Li4Ti5O12等)、多聚磷酸化合物、或者一般被稱作轉(zhuǎn)換負極的Co3O4、Fe2P等的、過渡金屬和第14族至第16族元素的化合物等。
另外,蓄電元件200并不限定于非水電解質(zhì)二次電池,可以為非水電解質(zhì)二次電池以外的二次電池,也可以為電容器。
接下來,說明運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100的詳細的功能構(gòu)成。
圖2是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100的功能構(gòu)成的框圖。
運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100是對蓄電元件200的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行估計的裝置。如該圖所示,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100具備:檢測部110、歷史記錄獲取部120、圖案數(shù)據(jù)生成部130、壽命估計部140、通信部150、第一存儲部160以及第二存儲部170。
此外,第一存儲部160是用于對給定期間內(nèi)的充放電歷史記錄等進行存儲的非易失性存儲器的存儲區(qū)域,在第一存儲部160中存儲有充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a以及圖案數(shù)據(jù)160b。此外,第二存儲部170是對從蓄電元件200的壽命試驗結(jié)果獲得的試驗數(shù)據(jù)進行存儲的非易失性存儲器的存儲區(qū)域,在第二存儲部170中存儲有試驗數(shù)據(jù)170a。
在此,非易失性存儲器是指ROM(Read Only Memory:只讀存儲器)、閃存、磁存儲裝置、光盤等無電源記錄介質(zhì),是能夠讀寫的非臨時性記錄介質(zhì)。此外,作為非易失性存儲器,也包含在紙帶等紙介質(zhì)上進行了印字的記錄介質(zhì)。
另外,第一存儲部160以及第二存儲部170既可以是在一個非易失性存儲器中存儲的不同的存儲區(qū)域,也可以是分別在不同的非易失性存儲器中存儲的存儲區(qū)域。
檢測部110與蓄電元件200連接,從蓄電元件200檢測充放電歷史記錄。即,檢測部110通過引線等布線而與載置有檢測部110的蓄電元件200的電極端子電連接。并且,檢測部110在給定期間內(nèi)經(jīng)由該布線從蓄電元件200檢測充放電歷史記錄。
具體而言,檢測部110始終監(jiān)視蓄電元件200的狀態(tài),每當(dāng)對于蓄電元件200的狀態(tài)而觀察到給定的變化時對充放電歷史記錄進行檢測。例如,檢測部110監(jiān)視蓄電元件200的電壓的變化,在電壓之差超過了當(dāng)前的電壓的1%的情況下,視作蓄電元件200進行了充放電,來對充放電歷史記錄進行檢測。在該情況下,例如檢測部110每當(dāng)蓄電元件200的電壓的變化超過了1%時對充放電歷史記錄進行檢測。即,檢測部110以蓄電元件200的電壓的變化為1%的采樣周期來檢測充放電歷史記錄。
另外,檢測充放電歷史記錄的定時并不限定于上述,此外檢測部110可以以蓄電元件200的使用期間為1秒的采樣周期來檢測充放電歷史記錄等,采用任何采樣周期。
此外,充放電歷史記錄是指蓄電元件200的過去的運轉(zhuǎn)歷史記錄,是包含表示蓄電元件200進行了充電或者放電的期間(使用期間)的信息、與在該使用期間內(nèi)蓄電元件200已進行的充電或者放電有關(guān)的信息等的信息。
具體而言,表示蓄電元件200的使用期間的信息是指,包含作為表示蓄電元件200進行了充電或者放電的時間點的信息的日期(年月日)以及時刻、或者蓄電元件200已被使用的累計使用期間等的信息。
在此,累計使用期間是指蓄電元件200的使用期間的累計值,具體而言表示在蓄電元件200的使用開始時間點至給定的時間點為止的期間內(nèi)對蓄電元件200已被使用的期間進行了累積而得到的合計期間。例如,在蓄電元件200被斷續(xù)使用的情況下,累計使用期間表示減去蓄電元件200未被使用的未使用期間而得到的期間。另外,該未使用期間的扣除方法也可不是嚴(yán)格意義上的,可以將蓄電元件200的使用開始時間點至給定的時間點為止的也包含該未使用期間的全部期間設(shè)為累計使用期間。此外,作為累計使用期間的單位,優(yōu)選為時間(時、分、秒)或者周期(充放電次數(shù)),但只要是月、日等表示期間的單位即可,也可以為任何單位。
此外,與蓄電元件200已進行的充電或者放電有關(guān)的信息是表示蓄電元件200進行過的充電或者放電時的電壓、電流、溫度以及電池狀態(tài)等的信息,在視作蓄電元件200進行了充電或者放電的情況下由檢測部110檢測出這些信息。
在此,溫度是指蓄電元件200的溫度,檢測部110可以在蓄電元件200的容器、電極端子設(shè)置溫度計來測量蓄電元件200的溫度,也可以通過溫度計來測量蓄電元件200的周圍的溫度。此外,檢測部110可以獲取蓄電元件200被使用的地域的溫度(外部氣溫)。
此外,電池狀態(tài)是充電狀態(tài)、放電狀態(tài)、待機狀態(tài)(既未充電也未放電的狀態(tài))等表示蓄電元件200處于哪種狀態(tài)的信息。另外,在可根據(jù)表示蓄電元件200的電壓或者電流的信息來推斷該電池狀態(tài)的情況下,無需表示該電池狀態(tài)的信息。
并且,檢測部110將檢測出的充放電歷史記錄寫入至第一存儲部160中存儲的充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a。
圖3是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a的一例的圖。
充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a是表示給定期間內(nèi)的蓄電元件200的過去的運轉(zhuǎn)歷史記錄即充放電歷史記錄的數(shù)據(jù)的集合。即,如該圖所示,充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a是“日期”、“時刻”、“使用期間”、“電壓”、“電流”、“SOC”、“溫度”和“電池狀態(tài)”被建立了對應(yīng)的數(shù)據(jù)表。
在此,在“日期”以及“時刻”中存儲有作為表示蓄電元件200進行了充電或者放電的時間點的信息的日期(年月日)以及時刻,在“使用期間”中存儲有表示蓄電元件200已被使用的累計使用期間的值。即,檢測部110根據(jù)計時器等來測量時間,獲取(檢測)該日期(年月日)、時刻以及累計使用期間,并寫入至“日期”、“時刻”以及“使用期間”。另外,檢測部110可以利用“日期”以及“時刻”中存儲的信息來計算該累計使用期間,并寫入至“使用期間”。
此外,在“電壓”、“電流”、“溫度”以及“電池狀態(tài)”中,作為與蓄電元件200已進行的充電或者放電有關(guān)的信息,存儲有表示蓄電元件200進行過的充電或者放電時的電壓、電流、溫度以及電池狀態(tài)的信息。即,檢測部110獲取(檢測)蓄電元件200的電壓、電流、溫度以及電池狀態(tài),并寫入至“電壓”、“電流”、“溫度”以及“電池狀態(tài)”。
此外,在“SOC”中存儲有表示蓄電元件200進行過的充電或者放電時的蓄電元件200的SOC(State Of Charge:充電狀態(tài))的信息。該SOC作為表示蓄電元件200的狀態(tài)量的信息而由后述的圖案數(shù)據(jù)生成部130來計算,并寫入至“SOC”。關(guān)于圖案數(shù)據(jù)生成部130計算該SOC的處理的說明將后述。
返回圖2,歷史記錄獲取部120獲取給定期間內(nèi)的蓄電元件200的充放電歷史記錄。即,歷史記錄獲取部120獲取檢測部110檢測出的充放電歷史記錄。具體而言,歷史記錄獲取部120作為充放電歷史記錄而獲取包含第一信息和表示蓄電元件200的使用期間的信息在內(nèi)的信息,該第一信息是表示給定期間內(nèi)的蓄電元件200的電壓以及電流中的至少一者的信息。進一步具體而言,歷史記錄獲取部120作為充放電歷史記錄而獲取包含給定期間內(nèi)的該第一信息、表示蓄電元件200的溫度的信息和表示使用期間的信息在內(nèi)的信息。
即,歷史記錄獲取部120通過讀出第一存儲部160的充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a中存儲的充放電歷史記錄來獲取該充放電歷史記錄。在此,歷史記錄獲取部120所獲取的充放電歷史記錄如上所述是包含表示給定期間內(nèi)的蓄電元件200的電壓以及電流中的至少一者的第一信息、表示蓄電元件200的溫度的信息、以及表示蓄電元件200的使用期間的信息在內(nèi)的信息。
具體而言,歷史記錄獲取部120獲取充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a中寫入的“電壓”、“電流”、“溫度”以及“使用期間”欄的數(shù)據(jù)之中的、作為表示給定期間內(nèi)的電壓以及電流中的至少一者的數(shù)據(jù)的第一信息、該給定期間內(nèi)的溫度、以及該給定期間內(nèi)的使用期間。
在此,給定期間是指后述的圖案數(shù)據(jù)生成部130生成圖案數(shù)據(jù)的期間,在本實施方式中是指蓄電元件200的使用開始時間點至當(dāng)前時間點為止的期間。另外,該給定期間并不限定于上述的期間,開始時間點可以是蓄電元件200開始被使用并經(jīng)過了一定期間的時間點,結(jié)束時間點可以是比當(dāng)前時間點靠前一定期間的時間點。
圖案數(shù)據(jù)生成部130生成圖案數(shù)據(jù)并進行獲取。即,圖案數(shù)據(jù)生成部130利用歷史記錄獲取部120獲取到的充放電歷史記錄,生成通過將表示該給定期間內(nèi)的蓄電元件200的狀態(tài)量的變化的數(shù)據(jù)之中的表示反復(fù)進行的變化的數(shù)據(jù)圖案化而獲得的圖案數(shù)據(jù)。具體而言,圖案數(shù)據(jù)生成部130根據(jù)上述的第一信息來計算表示蓄電元件200的狀態(tài)量的第二信息,生成圖案數(shù)據(jù)。此外,圖案數(shù)據(jù)生成部130還具有作為獲取所生成的圖案數(shù)據(jù)的獲取部的功能。
即,圖案數(shù)據(jù)生成部130利用上述的表示給定期間內(nèi)的蓄電元件200的電壓以及電流中的至少一者的第一信息來計算表示蓄電元件200的狀態(tài)量的第二信息。
在此,蓄電元件200的狀態(tài)量是表示蓄電元件200的狀態(tài)的數(shù)值,例如是蓄電元件200的電壓、電流、或者表示蓄電元件200的充放電狀態(tài)的充放電電量等。另外,在本實施方式中,蓄電元件200的狀態(tài)量是指蓄電元件200的充放電電量,表示蓄電元件200的狀態(tài)量的第二信息是指蓄電元件200的SOC。
即,圖案數(shù)據(jù)生成部130利用例如表示SOC和OCV(Open Circuit Voltage:開路電壓)之間的關(guān)系的SOC-OCV特性,根據(jù)蓄電元件200的電壓值來估計SOC,由此來計算SOC。此外,圖案數(shù)據(jù)生成部130可以利用累積充放電電流來估計SOC的電流累積法,根據(jù)蓄電元件200的電流值來計算SOC。
并且,圖案數(shù)據(jù)生成部130利用第二信息(SOC)和表示蓄電元件200的使用期間的信息之間的關(guān)系來生成圖案數(shù)據(jù),該第二信息(SOC)表示作為從上述的第一信息獲得的蓄電元件200的狀態(tài)量的充放電電量。具體而言,圖案數(shù)據(jù)生成部130利用該第二信息(SOC)、表示蓄電元件200的溫度的信息和表示使用期間的信息之間的關(guān)系來生成圖案數(shù)據(jù)。
圖4是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的圖案數(shù)據(jù)生成部130生成的圖案數(shù)據(jù)的一例的圖。
圖案數(shù)據(jù)是表示蓄電元件200的運轉(zhuǎn)圖案的數(shù)據(jù)。具體而言,圖案數(shù)據(jù)是表示蓄電元件200的SOC、蓄電元件200的溫度和蓄電元件200的使用期間之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)的集合,例如在進行了圖表化的情況下,如該圖所示,如圖表P1以及P2那樣示出。即,圖表P1是表示蓄電元件200的SOC和使用期間之間的關(guān)系的圖表,圖表P2是表示蓄電元件200的溫度和使用期間之間的關(guān)系的圖表。
在此,圖案數(shù)據(jù)是通過將表示作為給定期間內(nèi)的蓄電元件200的狀態(tài)量的充放電電量的變化(SOC的變化)的數(shù)據(jù)之中的表示反復(fù)進行的變化的數(shù)據(jù)圖案化而獲得的數(shù)據(jù)。即,在給定期間內(nèi)反復(fù)進行了如圖表P1以及P2的變化的情況下,表示如該圖表P1以及P2的變化的數(shù)據(jù)被生成為圖案數(shù)據(jù)。
例如,如果平日每天以如該圖表P1以及P2的變化來反復(fù)進行充放電,則該圖表P1以及P2所表示的數(shù)據(jù)被生成為平日的圖案數(shù)據(jù)。此外,同樣,關(guān)于休息日也生成圖案數(shù)據(jù)。另外,對于圖案數(shù)據(jù)的生成,無需反復(fù)進行完全相同的充放電(成為完全相同的圖表P1以及P2的形式),可容許一定的偏差。該偏差量可通過用戶的設(shè)定等來適當(dāng)規(guī)定。
如此,圖案數(shù)據(jù)生成部130在該給定期間內(nèi)生成多個圖案數(shù)據(jù)。另外,在只有一個充放電圖案的情況下,圖案數(shù)據(jù)生成部130可以僅生成一個圖案數(shù)據(jù)。
并且,圖案數(shù)據(jù)生成部130將所生成的圖案數(shù)據(jù)寫入至第一存儲部160中存儲的圖案數(shù)據(jù)160b。另外,圖案數(shù)據(jù)生成部130可以將圖案數(shù)據(jù)以如圖表P1以及P2的圖表的形式寫入至圖案數(shù)據(jù)160b,也可以將圖案數(shù)據(jù)以用于生成該圖表的數(shù)據(jù)的集合(數(shù)據(jù)表)的形式寫入至圖案數(shù)據(jù)160b。
進而,圖案數(shù)據(jù)生成部130將為了生成圖案數(shù)據(jù)而利用的歷史記錄獲取部120獲取到的充放電歷史記錄從第一存儲部160的充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a擦除。即,該充放電歷史記錄由于已通過圖案數(shù)據(jù)被圖案化,因此無需繼續(xù)保存在充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a中,能夠?qū)⑵鋸某浞烹姎v史記錄數(shù)據(jù)160a擦除。
返回圖2,壽命估計部140利用圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù)來估計蓄電元件200的壽命。具體而言,壽命估計部140通過核對從蓄電元件200的壽命試驗結(jié)果獲得的試驗數(shù)據(jù)和圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù),由此來估計上述的給定期間內(nèi)的蓄電元件200的容量下降率,從而估計蓄電元件200的壽命。
圖5A~圖5C是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的壽命估計部140在估計蓄電元件200的壽命中利用的試驗數(shù)據(jù)的一例的圖。
該試驗數(shù)據(jù)是從蓄電元件200的壽命試驗結(jié)果獲得的試驗數(shù)據(jù),是表示與圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù)相應(yīng)的試驗條件所對應(yīng)的容量下降(容量下降量或者容量下降率)的試驗數(shù)據(jù)。例如,在對該試驗數(shù)據(jù)進行了圖表化的情況下,如圖5A~圖5C的圖表那樣示出。
并且,該試驗數(shù)據(jù)預(yù)先存儲至第二存儲部170的試驗數(shù)據(jù)170a。即,該試驗數(shù)據(jù)以如圖5A~圖5C所示的圖表的形式寫入至試驗數(shù)據(jù)170a、或者以用于生成該圖表的數(shù)據(jù)的集合(數(shù)據(jù)表)的形式寫入至試驗數(shù)據(jù)170a。
在此,圖5A所示的圖表是表示從例如在20℃下反復(fù)進行了蓄電元件200的充放電的情況下的壽命試驗結(jié)果獲得的周期劣化中的蓄電元件200的容量下降量的圖表。此外,圖5B所示的圖表是表示從例如在10℃、SOC90%下擱置了蓄電元件200的情況下的壽命試驗結(jié)果獲得的擱置劣化中的蓄電元件200的容量下降量的圖表。此外,圖5C所示的圖表是表示從例如在10℃、SOC20%下擱置了蓄電元件200的情況下的壽命試驗結(jié)果獲得的擱置劣化中的蓄電元件200的容量下降量的圖表。另外,上述的圖表可以是表示蓄電元件200的容量下降率的圖表。
即,對于圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù),在包括20℃下的充放電、10℃及SOC90%下的擱置、以及10℃及SOC20%下的擱置的情況下,能夠利用這些試驗數(shù)據(jù)。具體而言,壽命估計部140利用圖5A~圖5C所示的20℃下的周期劣化、10℃及SOC90%下的擱置劣化、以及10℃及SOC20%下的擱置劣化等試驗數(shù)據(jù)來估計蓄電元件200的容量下降量(或者容量下降率)。
進一步具體而言,壽命估計部140通過將在給定期間內(nèi)圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù)反復(fù)的次數(shù)與根據(jù)圖5A~圖5C計算的蓄電元件200的容量下降量相乘等,來計算給定期間內(nèi)的蓄電元件200的容量下降量(或者容量下降率)。
如以上,在第二存儲部170的試驗數(shù)據(jù)170a中事前寫入各種條件下的試驗數(shù)據(jù),壽命估計部140從試驗數(shù)據(jù)170a之中讀出表示與圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù)相應(yīng)的試驗條件所對應(yīng)的容量下降量(或者容量下降率)的試驗數(shù)據(jù)。然后,壽命估計部140通過核對該試驗數(shù)據(jù)和圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù),由此來估計上述的給定期間內(nèi)的蓄電元件200的容量下降量(或者容量下降率)。
此外,壽命估計部140利用圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù)和上述的給定期間內(nèi)的蓄電元件200的容量下降量(或者容量下降率)來估計蓄電元件200的壽命。
返回圖2,通信部150是用于與外部設(shè)備收發(fā)數(shù)據(jù)的處理部。具體而言,通信部150是能夠利用紅外線通信、因特網(wǎng)、無線LAN(Local Area Network:局域網(wǎng))、Wi-Fi、Bluetooth(注冊商標(biāo))、Zigbee(注冊商標(biāo))、RFID(Radio Frequency Identification:射頻識別)、條形碼、QR碼(注冊商標(biāo))等來進行通信的處理部。
例如,通信部150將圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù)、壽命估計部140估計出的蓄電元件200的壽命等發(fā)送給外部設(shè)備,或者從外部設(shè)備接收試驗數(shù)據(jù)并將其存儲至試驗數(shù)據(jù)170a。
接下來,詳細說明運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100估計蓄電元件200的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的處理。
圖6是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100估計蓄電元件200的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的處理的一例的流程圖。
首先,如該圖所示,歷史記錄獲取部120獲取給定期間內(nèi)的蓄電元件200的充放電歷史記錄(S102)。關(guān)于該歷史記錄獲取部120獲取蓄電元件200的充放電歷史記錄的處理的詳細說明將后述。
然后,圖案數(shù)據(jù)生成部130利用歷史記錄獲取部120獲取到的充放電歷史記錄來生成該給定期間內(nèi)的圖案數(shù)據(jù)(S104)。關(guān)于該圖案數(shù)據(jù)生成部130生成圖案數(shù)據(jù)的處理的詳細說明將后述。
而后,壽命估計部140利用圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù)來估計蓄電元件200的壽命(S106)。關(guān)于該壽命估計部140估計蓄電元件200的壽命的處理的詳細說明將后述。
如以上,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100估計蓄電元件200的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的處理結(jié)束。
接下來,詳細說明歷史記錄獲取部120獲取蓄電元件200的充放電歷史記錄的處理(圖6的S102)。
圖7是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的歷史記錄獲取部120獲取蓄電元件200的充放電歷史記錄的處理的一例的流程圖。
如該圖所示,首先,檢測部110從蓄電元件200檢測充放電歷史記錄(S202)。具體而言,檢測部110檢測蓄電元件200已進行充電或者放電的日期(年月日)以及時刻,計算蓄電元件200的使用期間。此外,檢測部110檢測蓄電元件200已進行的充電或者放電時的電壓、電流、溫度以及電池狀態(tài)等。
然后,檢測部110使檢測出的充放電歷史記錄存儲至第一存儲部160(S204)。具體而言,檢測部110將檢測出的充放電歷史記錄寫入至第一存儲部160中存儲的充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a。即,檢測部110將蓄電元件200已進行充電或者放電的日期(年月日)以及時刻、蓄電元件200的使用期間、蓄電元件200已進行的充電或者放電時的電壓、電流、溫度以及電池狀態(tài)等寫入至充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a。
然后,歷史記錄獲取部120從第一存儲部160讀出檢測部110檢測出的充放電歷史記錄,由此來獲取該充放電歷史記錄(S206)。具體而言,歷史記錄獲取部120通過讀出第一存儲部160的充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a中存儲的充放電歷史記錄,由此來獲取該充放電歷史記錄。即,歷史記錄獲取部120從充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a讀出表示給定期間內(nèi)的蓄電元件200的電壓以及電流中的至少一者的第一信息、蓄電元件200的溫度、和表示蓄電元件200的使用期間的信息,并將包含這些信息的信息作為充放電歷史記錄來獲取。
如以上,歷史記錄獲取部120獲取蓄電元件200的充放電歷史記錄的處理(圖6的S102)結(jié)束。
接下來,詳細說明圖案數(shù)據(jù)生成部130生成圖案數(shù)據(jù)的處理(圖6的S104)。
圖8是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的圖案數(shù)據(jù)生成部130生成圖案數(shù)據(jù)的處理的一例的流程圖。
如該圖所示,首先,圖案數(shù)據(jù)生成部130利用表示蓄電元件200的狀態(tài)量的信息和表示蓄電元件200的使用期間的信息之間的關(guān)系來生成圖案數(shù)據(jù)(S302)。具體而言,圖案數(shù)據(jù)生成部130利用表示從該第一信息獲得的作為蓄電元件200的狀態(tài)量的充放電電量的第二信息(SOC)、表示蓄電元件200的溫度的信息、和表示蓄電元件200的使用期間的信息之間的關(guān)系來生成圖案數(shù)據(jù)。
即,圖案數(shù)據(jù)生成部130利用歷史記錄獲取部120獲取到的充放電歷史記錄,生成通過將表示作為該給定期間內(nèi)的蓄電元件200的狀態(tài)量的充放電電量的變化的數(shù)據(jù)之中的表示反復(fù)進行的變化的數(shù)據(jù)圖案化而獲得的圖案數(shù)據(jù)。
然后,圖案數(shù)據(jù)生成部130將所生成的圖案數(shù)據(jù)寫入至第一存儲部160中存儲的圖案數(shù)據(jù)160b(S304)。
然后,圖案數(shù)據(jù)生成部130將為了生成圖案數(shù)據(jù)而利用的充放電歷史記錄從第一存儲部160的充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a擦除(S306)。
如以上,圖案數(shù)據(jù)生成部130生成圖案數(shù)據(jù)的處理(圖6的S104)結(jié)束。
接下來,詳細說明壽命估計部140估計蓄電元件200的壽命的處理(圖6的S106)。
圖9是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的壽命估計部140估計蓄電元件200的壽命的處理的一例的流程圖。此外,圖10是用于說明本發(fā)明的實施方式所涉及的壽命估計部140估計蓄電元件200的容量下降率的處理的圖。此外,圖11是用于說明本發(fā)明的實施方式所涉及的壽命估計部140估計蓄電元件200的壽命的處理的圖。
首先,如圖9所示,壽命估計部140通過核對從蓄電元件200的壽命試驗結(jié)果獲得的試驗數(shù)據(jù)和圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù),由此來估計給定期間內(nèi)的蓄電元件200的容量下降率(S402)。
具體而言,壽命估計部140從試驗數(shù)據(jù)170a之中讀出表示與圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù)相應(yīng)的試驗條件所對應(yīng)的容量下降量(或者容量下降率)的試驗數(shù)據(jù)。然后,壽命估計部140通過核對該試驗數(shù)據(jù)和圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù),從而如圖10所示那樣估計給定期間內(nèi)的蓄電元件200的容量下降量(或者容量下降率)。
然后,壽命估計部140利用圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù)和給定期間內(nèi)的蓄電元件200的容量下降量(或者容量下降率)來估計蓄電元件200的壽命(S404)。
具體而言,如圖11所示,壽命估計部140利用給定期間(T0~T1)內(nèi)的蓄電元件200的容量下降量(或者容量下降率)來估計表示給定期間(T0~T1)內(nèi)的蓄電元件200的容量維持率的圖表Q1。然后,壽命估計部140根據(jù)圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù)和表示蓄電元件200的容量維持率的圖表Q1來估計表示蓄電元件200的壽命的圖表Q2~Q4。
即,壽命估計部140從外部設(shè)備獲取將來(T1~T2)的蓄電元件200的運轉(zhuǎn)圖案1~3,估計表示與該運轉(zhuǎn)圖案1~3相應(yīng)的蓄電元件200的壽命的圖表Q2~Q4。另外,壽命估計部140也可以根據(jù)過去(T0~T1)的蓄電元件200的運轉(zhuǎn)歷史記錄來預(yù)測將來(T1~T2)的蓄電元件200的運轉(zhuǎn)圖案,估計蓄電元件200的壽命(容量維持率)。
如以上,壽命估計部140估計蓄電元件200的壽命的處理(圖6的S106)結(jié)束。
如以上那樣,根據(jù)本發(fā)明的實施方式所涉及的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100,利用蓄電元件200的充放電歷史記錄來生成蓄電元件200的充放電電量的變化被圖案化而獲得的圖案數(shù)據(jù)。即,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100通過將存儲器中蓄積的過去的充放電歷史記錄圖案化,從而無需將已被圖案化的充放電歷史記錄繼續(xù)保存于存儲器。因而,根據(jù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100,能夠降低存儲器中蓄積的信息量。
此外,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100利用第二信息和蓄電元件200的使用期間之間的關(guān)系來生成圖案數(shù)據(jù),該第二信息表示從第一信息獲得的蓄電元件200的狀態(tài)量(充放電電量),該第一信息是表示蓄電元件200的電壓以及電流中的至少一者的信息。即,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100能夠根據(jù)蓄電元件200的電壓或者電流和使用期間來生成圖案數(shù)據(jù)。因而,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100能夠容易地生成圖案數(shù)據(jù)。
此外,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100利用第二信息、蓄電元件200的溫度和使用期間之間的關(guān)系來生成圖案數(shù)據(jù)。即,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100進一步利用蓄電元件200的溫度來生成圖案數(shù)據(jù)。因而,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100也會考慮到蓄電元件200的溫度變化所帶來的影響,能夠精度良好地生成圖案數(shù)據(jù)。
此外,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100從存儲器獲取充放電歷史記錄來生成圖案數(shù)據(jù),將該圖案數(shù)據(jù)寫入至存儲器,并且將獲取到的充放電歷史記錄從存儲器擦除。即,通過將存儲器中蓄積的過去的充放電歷史記錄圖案化,從而無需將已被圖案化的充放電歷史記錄繼續(xù)保存于存儲器,因此運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100將該充放電歷史記錄從存儲器擦除。由此,根據(jù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100,能夠降低存儲器中蓄積的信息量。
此外,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100通過從蓄電元件200檢測充放電歷史記錄,由此來獲取該充放電歷史記錄。因而,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100無需從外部設(shè)備獲取充放電歷史記錄,能夠通過自身檢測充放電歷史記錄來獲取該充放電歷史記錄。
此外,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100利用圖案數(shù)據(jù)來估計蓄電元件200的壽命。因而,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100通過利用將過去的歷史記錄圖案化而獲得的數(shù)據(jù),從而無需進行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理,能夠簡單地估計蓄電元件200的壽命。
此外,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100通過基于過去的歷史記錄來進行估計,從而不必對想要估計的時間點的蓄電元件200采用某些測定單元來獲取數(shù)據(jù)(阻抗、容量、輸入輸出特性等),便能估計蓄電元件200的壽命。
此外,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100通過核對事前存儲的試驗數(shù)據(jù)和圖案數(shù)據(jù),由此來估計給定期間內(nèi)的蓄電元件200的容量下降率。由此,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100通過利用精度良好地評價了蓄電元件200的性能的試驗數(shù)據(jù)來估計給定期間內(nèi)的蓄電元件200的容量下降率,從而能夠精度良好地掌握經(jīng)過給定期間的時間點的蓄電元件200的性能。
此外,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100利用圖案數(shù)據(jù)和給定期間內(nèi)的蓄電元件200的容量下降率來估計蓄電元件200的壽命。由此,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100能夠利用過去的歷史記錄來估計與將來的蓄電元件200的使用形態(tài)相應(yīng)的容量下降率,因此能夠精度良好地估計蓄電元件200的壽命。
(變形例1)
接下來,說明本發(fā)明的實施方式的變形例1。圖12是表示本發(fā)明的實施方式的變形例1所涉及的第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置101以及第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置102的功能構(gòu)成的框圖。
如該圖所示,第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置101具備上述實施方式中的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100所具有的檢測部110、歷史記錄獲取部120、圖案數(shù)據(jù)生成部130以及第一存儲部160,此外取代通信部150而具備第一通信部151。
此外,第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置102具備上述實施方式中的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100所具有的壽命估計部140以及第二存儲部170,此外取代通信部150而具備第二通信部152。
在此,第一通信部151以及第二通信部152與上述實施方式中的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100所具有的通信部150同樣是用于與紅外線通信、因特網(wǎng)等的外部設(shè)備收發(fā)數(shù)據(jù)的處理部,相互收發(fā)數(shù)據(jù)。例如,第一通信部151向第二通信部152發(fā)送圖案數(shù)據(jù)生成部130所生成的圖案數(shù)據(jù),第二通信部152從第一通信部151接收該圖案數(shù)據(jù)。
即,第二通信部152具有作為獲取該圖案數(shù)據(jù)的獲取部的功能。具體而言,第二通信部152獲取通過將表示給定期間內(nèi)的蓄電元件200的狀態(tài)量(充放電電量)的變化的數(shù)據(jù)之中的表示反復(fù)進行的變化的數(shù)據(jù)圖案化而獲得的圖案數(shù)據(jù)。然后,壽命估計部140利用第二通信部152獲取到的圖案數(shù)據(jù)來估計蓄電元件200的壽命。
如此,第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置101生成給定期間內(nèi)的圖案數(shù)據(jù),第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置102利用該圖案數(shù)據(jù)來估計蓄電元件200的壽命。
如以上那樣,本變形例所涉及的第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置101以及第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置102是將上述實施方式中的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100所具有的功能分開的裝置,能夠發(fā)揮與上述實施方式同樣的效果。
(變形例2)
接下來,說明本發(fā)明的實施方式的變形例2。圖13是表示本發(fā)明的實施方式的變形例2所涉及的第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置103以及第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置104的功能構(gòu)成的框圖。
如該圖所示,第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置103具備上述實施方式中的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100所具有的檢測部110,此外取代通信部150以及第一存儲部160而具備第一通信部153以及第一存儲部161。此外,在第一存儲部161中存儲有充放電歷史記錄數(shù)據(jù)161a。
此外,第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置104具備上述實施方式中的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100所具有的歷史記錄獲取部120、圖案數(shù)據(jù)生成部130、壽命估計部140以及第二存儲部170,此外,取代通信部150以及第一存儲部160而具備第二通信部154以及第一存儲部162。此外,在第一存儲部162中存儲有充放電歷史記錄數(shù)據(jù)162a以及圖案數(shù)據(jù)162b。
在此,第一通信部153以及第二通信部154與上述實施方式中的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100所具有的通信部150同樣是用于與紅外線通信、因特網(wǎng)等的外部設(shè)備收發(fā)數(shù)據(jù)的處理部,相互收發(fā)數(shù)據(jù)。
即,在第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置103中,第一通信部153向第二通信部154發(fā)送由檢測部110檢測到并寫入至充放電歷史記錄數(shù)據(jù)161a的充放電歷史記錄。
此外,第一通信部153將發(fā)送至第二通信部154的充放電歷史記錄從第一存儲部161的充放電歷史記錄數(shù)據(jù)161a擦除。即,該充放電歷史記錄在第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置104中已通過圖案數(shù)據(jù)被圖案化,因此無需繼續(xù)保存在充放電歷史記錄數(shù)據(jù)161a中,能夠從充放電歷史記錄數(shù)據(jù)161a擦除。
并且,在第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置104中,第二通信部154從第一通信部153接收該充放電歷史記錄,并將接收到的該充放電歷史記錄寫入至充放電歷史記錄數(shù)據(jù)162a。由此,歷史記錄獲取部120能夠獲取由第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置103的檢測部110檢測出的充放電歷史記錄。
此外,圖案數(shù)據(jù)生成部130將為了生成圖案數(shù)據(jù)而利用的歷史記錄獲取部120獲取到的充放電歷史記錄從第一存儲部162的充放電歷史記錄數(shù)據(jù)162a擦除。即,該充放電歷史記錄已通過圖案數(shù)據(jù)被圖案化,因此無需繼續(xù)保存在充放電歷史記錄數(shù)據(jù)162a中,能夠從充放電歷史記錄數(shù)據(jù)162a擦除。
另外,第一存儲部161中存儲的充放電歷史記錄數(shù)據(jù)161a和第一存儲部162中存儲的充放電歷史記錄數(shù)據(jù)162a具有與上述實施方式之中的第一存儲部160中存儲的充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a同樣的構(gòu)成,因此省略詳細說明。此外,關(guān)于第一存儲部162中存儲的圖案數(shù)據(jù)162b,也具有與上述實施方式之中的第一存儲部160中存儲的圖案數(shù)據(jù)160b同樣的構(gòu)成,因此省略詳細說明。
由此,第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置103檢測給定期間內(nèi)的充放電歷史記錄,第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置104利用該充放電歷史記錄來生成圖案數(shù)據(jù),估計蓄電元件200的壽命。
在此,詳細說明第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置104的歷史記錄獲取部120獲取蓄電元件200的充放電歷史記錄的處理(圖6的S102)。
圖14是表示本發(fā)明的實施方式的變形例2所涉及的歷史記錄獲取部120獲取蓄電元件200的充放電歷史記錄的處理的一例的流程圖。
如該圖所示,首先,第二通信部154從外部設(shè)備接收充放電歷史記錄(S502)。具體而言,第二通信部154從第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置103的第一通信部153接收充放電歷史記錄。在此,所接收的充放電歷史記錄與上述實施方式同樣是蓄電元件200進行了充電或者放電的日期(年月日)以及時刻、蓄電元件200的使用期間、蓄電元件200進行的充電或者放電時的電壓、電流、溫度以及電池狀態(tài)等。
然后,第二通信部154使接收到的該充放電歷史記錄存儲至第一存儲部162(S504)。具體而言,第二通信部154將接收到的該充放電歷史記錄寫入至第一存儲部162中存儲的充放電歷史記錄數(shù)據(jù)162a。
然后,歷史記錄獲取部120從第一存儲部162讀出充放電歷史記錄(S506)。具體而言,歷史記錄獲取部120從第一存儲部162中存儲的充放電歷史記錄數(shù)據(jù)162a之中讀出第二通信部154接收到的充放電歷史記錄,由此來獲取該充放電歷史記錄。
即,歷史記錄獲取部120與上述實施方式同樣從充放電歷史記錄數(shù)據(jù)162a讀出作為表示給定期間內(nèi)的蓄電元件200的電壓以及電流中的至少一者的信息的第一信息、表示蓄電元件200的溫度的信息、和表示蓄電元件200的使用期間的信息,并將包含這些信息的信息作為充放電歷史記錄來獲取。
如以上那樣,本變形例所涉及的第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置103以及第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置104是將上述實施方式中的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100所具有的功能分開的裝置,能夠發(fā)揮與上述實施方式同樣的效果。尤其是,根據(jù)本變形例所涉及的第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置104,通過從外部設(shè)備接收充放電歷史記錄,由此來獲取該充放電歷史記錄。因而,第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置104無需自身檢測充放電歷史記錄,能夠通過從外部設(shè)備接收充放電歷史記錄來獲取該充放電歷史記錄。
(變形例3)
接下來,說明本發(fā)明的實施方式的變形例3。圖15是表示本發(fā)明的實施方式的變形例3所涉及的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置105的功能構(gòu)成的框圖。具體而言,該圖是表示運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置的最小構(gòu)成的框圖。
如該圖所示,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置105只要具備上述實施方式中的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置100所具有的歷史記錄獲取部120以及圖案數(shù)據(jù)生成部130即可。并且,運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置105通過與外部的檢測部110以及第一存儲部160等進行交換,由此來獲取充放電歷史記錄,生成圖案數(shù)據(jù)。
如以上那樣,根據(jù)本發(fā)明的實施方式的變形例3所涉及的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置105,也能夠發(fā)揮與上述實施方式同樣的效果。
以上,說明了本發(fā)明的實施方式及其變形例所涉及的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置以及蓄電系統(tǒng),但本發(fā)明并不限定于本實施方式及其變形例。即,應(yīng)當(dāng)認為本次公開的實施方式及其變形例在所有方面僅為例示,并非限制性。本發(fā)明的范圍通過要求保護的范圍來表示而非上述的說明,意在包含與要求保護的范圍均等的意思以及范圍內(nèi)的所有變更。
例如,在上述實施方式及其變形例中,設(shè)為歷史記錄獲取部120作為充放電歷史記錄而獲取包含給定期間內(nèi)的第一信息、表示蓄電元件200的溫度的信息和表示使用期間的信息在內(nèi)的信息。但是,對于歷史記錄獲取部120所獲取的充放電歷史記錄,也可以不包含表示蓄電元件200的溫度的信息。即,歷史記錄獲取部120作為充放電歷史記錄而獲取包含作為表示蓄電元件200的電壓以及電流中的至少一者的信息的第一信息和表示蓄電元件200的使用期間的信息在內(nèi)的信息。然后,圖案數(shù)據(jù)生成部130利用表示從第一信息獲得的蓄電元件200的狀態(tài)量(充放電電量)的第二信息和表示使用期間的信息之間的關(guān)系來生成圖案數(shù)據(jù)。在此情況下,檢測部110作為與蓄電元件200已進行的充電或者放電有關(guān)的信息,也可以不檢測表示蓄電元件200的溫度的信息,而只檢測表示蓄電元件200的電壓以及電流中的至少一者的信息。
此外,在上述實施方式及其變形例中,設(shè)為利用蓄電元件200的使用期間來估計蓄電元件200的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。但是,在蓄電元件200是搭載于車輛的電池的情況下,也可以取代蓄電元件200的使用期間而利用該車輛的行駛距離。即,可以在充放電歷史記錄數(shù)據(jù)160a中寫入該車輛的行駛距離,從而利用該行駛距離來估計蓄電元件200的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
此外,在上述實施方式及其變形例中,設(shè)為圖案數(shù)據(jù)生成部130作為表示蓄電元件200的充放電電量的第二信息而計算SOC來生成圖案數(shù)據(jù)。但是,圖案數(shù)據(jù)生成部130也可以將蓄電元件200的電壓、電流等作為該第二信息來生成圖案數(shù)據(jù)。
此外,本發(fā)明所涉及的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置所具備的處理部,典型地被實現(xiàn)為作為集成電路的LSI(Large Scale Integration:大規(guī)模集成電路)。即,例如,如圖16所示,本發(fā)明實現(xiàn)為具備檢測部110、歷史記錄獲取部120、圖案數(shù)據(jù)生成部130、壽命估計部140以及通信部150的集成電路106。圖16是表示由集成電路實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式所涉及的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置的構(gòu)成的框圖。
另外,集成電路106所具備的各處理部既可以單獨地被單芯片化,也可以進行單芯片化以包含一部分或者全部。在此,雖然設(shè)為LSI,但根據(jù)集成度的不同,也有時被稱作IC、系統(tǒng)LSI、超級LSI、超LSI。
此外,集成電路化的方法并不限于LSI,也可以由專用電路或者通用處理器來實現(xiàn)。還可以利用在LSI制造后能夠編程的FPGA(Field Programmable Gate Array;現(xiàn)場可編程門陣列)、能夠重構(gòu)LSI內(nèi)部的電路單元的連接、設(shè)定的可重構(gòu)處理器。
進而,如果由于半導(dǎo)體技術(shù)的進步或者衍生出的其他技術(shù)而出現(xiàn)了置換LSI的集成電路化的技術(shù),則當(dāng)然也可以利用該技術(shù)來進行功能塊的集成化。也可以實現(xiàn)生物體技術(shù)的應(yīng)用等。
此外,本發(fā)明不僅能夠作為這種運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置來實現(xiàn),還能夠作為以運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置所進行的特征處理為步驟的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計方法來實現(xiàn)。
此外,本發(fā)明還可以作為使計算機執(zhí)行運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計方法中所包含的特征處理的程序來實現(xiàn),或者作為記錄有該程序的計算機可讀取的非臨時性記錄介質(zhì),例如軟盤、硬盤、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BD(Blu-ray(注冊商標(biāo))Disc)、半導(dǎo)體存儲器來實現(xiàn)。并且,這種程序能夠經(jīng)由CD-ROM等記錄介質(zhì)以及因特網(wǎng)等傳輸介質(zhì)來流通是不言而喻的。
此外,任意組合上述實施方式以及上述變形例而構(gòu)筑的方式也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明能夠應(yīng)用于能夠降低存儲器中蓄積的信息量的蓄電元件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置等。
符號說明
10 蓄電系統(tǒng)
100、105 運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置
101、103 第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置
102、104 第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)估計裝置
106 集成電路
110 檢測部
120 歷史記錄獲取部
130 圖案數(shù)據(jù)生成部
140 壽命估計部
150 通信部
151、153 第一通信部
152、154 第二通信部
160、161、162 第一存儲部
160a、161a、162a 充放電歷史記錄數(shù)據(jù)
160b、162b 圖案數(shù)據(jù)
170 第二存儲部
170a 試驗數(shù)據(jù)
200 蓄電元件
300 容納殼體