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JPWO2020003402A1 - 判定装置、判定方法及びプログラム - Google Patents

判定装置、判定方法及びプログラム Download PDF

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JPWO2020003402A1
JPWO2020003402A1 JP2020526773A JP2020526773A JPWO2020003402A1 JP WO2020003402 A1 JPWO2020003402 A1 JP WO2020003402A1 JP 2020526773 A JP2020526773 A JP 2020526773A JP 2020526773 A JP2020526773 A JP 2020526773A JP WO2020003402 A1 JPWO2020003402 A1 JP WO2020003402A1
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Abstract

本発明は、基準時における蓄電池の第1の性能値である基準値を取得する基準値取得部(11)と、判定時における蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得部(12)と、基準時から判定時までの蓄電池の使用方法を示す使用方法データを取得する使用方法データ取得部(13)と、基準値と、使用方法データと、基準時から判定時までの経過時間とに基づき、判定時における第1の性能値の予測範囲を算出する予測範囲算出部(14)と、対象値が予測範囲内である場合は補償の対象外と判定し、対象値が予測範囲外である場合は補償の対象と判定する判定部(15)と、を有する判定装置(10)を提供する。

Description

本発明は、判定装置、判定方法及びプログラムに関する。
特許文献1には、リチウムイオン二次電池の異常劣化を適切に検知する発明が開示されている。当該発明のリチウムイオン二次電池の異常劣化検知装置は、ピークシフト量算出部、容量維持率算出部、異常劣化判定部を有する。ピークシフト量算出部は、dQ/dVの値が最大値となる電池電圧Vの値をピーク電圧とし、初期のピーク電圧からの変化量によりピークシフト量を算出する。異常劣化判定部は、ピークシフト量算出部が算出した容量維持率の所定期間における低下量に対する、ピークシフト量算出部が算出したピークシフト量の所定期間における増加量が、リチウムイオン二次電池の通常劣化時について定めた容量維持率の所定期間における低下量に対するピークシフト量の所定期間における増加量よりも大きいときに、異常劣化が生じていると判定する。
特開2017−133870号公報
近年、蓄電池が普及し始めている。蓄電池の不具合を補償するサービスを充実させることで、更なる普及が期待される。しかし、あらゆる不具合を補償の対象とすると、サービス提供者の負担が大きくなる。この問題は、補償の対象とする不具合の範囲をあらかじめ定めておき、その範囲内の不具合のみを補償することで解決できる。しかし、補償の対象とする不具合の範囲が狭すぎると、当該サービスを受けるメリットが小さくなる。
特許文献1は、電池の異常劣化を検知する発明であり、蓄電池の不具合を補償するサービスに関する当該問題を解決する手段を記載も示唆もしていない。また、特許文献1の発明は、異常劣化と通常劣化とを判別するが、電池の使用方法を考慮していないため、判別の精度が十分でない。
本発明は、蓄電池の不具合を補償するサービスを充実させることを課題とする。
本発明によれば、
基準時における蓄電池の第1の性能値である基準値を取得する基準値取得手段と、
判定時における前記蓄電池の前記第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段と、
前記基準時から前記判定時までの前記蓄電池の使用方法を示す使用方法データを取得する使用方法データ取得手段と、
前記基準値と、前記使用方法データと、前記基準時から前記判定時までの経過時間とに基づき、前記判定時における前記第1の性能値の予測範囲を算出する予測範囲算出手段と、
前記対象値が前記予測範囲内である場合は補償の対象外と判定し、前記対象値が前記予測範囲外である場合は補償の対象と判定する判定手段と、
を有する判定装置が提供される。
また、本発明によれば、
判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段と、
基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得手段と、
複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値のばらつきの程度を算出する算出手段と、
前記ばらつきの程度と、前記対象値とに基づき、前記判定対象の蓄電池が補償の対象か否かを判定する判定手段と、
を有する判定装置が提供される。
また、本発明によれば、
判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段と、
基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得手段と、
複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値の統計値を算出する算出手段と、
前記統計値と基準値との差が閾値以内である場合は補償の対象外と判定し、前記差が前記閾値より大きい場合は補償の対象と判定する判定手段と、
を有する判定装置が提供される。
また、本発明によれば、
コンピュータが、
基準時における蓄電池の第1の性能値である基準値を取得する基準値取得工程と、
判定時における前記蓄電池の前記第1の性能値である対象値を取得する対象値取得工程と、
前記基準時から前記判定時までの前記蓄電池の使用方法を示す使用方法データを取得する使用方法データ取得工程と、
前記基準値と、前記使用方法データと、前記基準時から前記判定時までの経過時間とに基づき、前記判定時における前記第1の性能値の予測範囲を算出する予測範囲算出工程と、
前記対象値が前記予測範囲内である場合は補償の対象外と判定し、前記対象値が前記予測範囲外である場合は補償の対象と判定する判定工程と、
を実行する判定方法が提供される。
また、本発明によれば、
コンピュータを、
基準時における蓄電池の第1の性能値である基準値を取得する基準値取得手段、
判定時における前記蓄電池の前記第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段、
前記基準時から前記判定時までの前記蓄電池の使用方法を示す使用方法データを取得する使用方法データ取得手段、
前記基準値と、前記使用方法データと、前記基準時から前記判定時までの経過時間とに基づき、前記判定時における前記第1の性能値の予測範囲を算出する予測範囲算出手段、
前記対象値が前記予測範囲内である場合は補償の対象外と判定し、前記対象値が前記予測範囲外である場合は補償の対象と判定する判定手段、
として機能させるプログラムが提供される。
また、本発明によれば、
コンピュータが、
判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得工程と、
基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得工程と、
複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値のばらつきの程度を算出する算出工程と、
前記ばらつきの程度と、前記対象値とに基づき、前記判定対象の蓄電池が補償の対象か否かを判定する判定工程と、
を実行する判定方法が提供される。
また、本発明によれば、
コンピュータを、
判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段、
基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得手段、
複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値のばらつきの程度を算出する算出手段、
前記ばらつきの程度と、前記対象値とに基づき、前記判定対象の蓄電池が補償の対象か否かを判定する判定手段、
として機能させるプログラムが提供される。
また、本発明によれば、
コンピュータが、
判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得工程と、
基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得工程と、
複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値の統計値を算出する算出工程と、
前記統計値と基準値との差が閾値以内である場合は補償の対象外と判定し、前記差が前記閾値より大きい場合は補償の対象と判定する判定工程と、
を有する判定装置が提供される。
また、本発明によれば、
コンピュータを、
判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段、
基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得手段、
複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値の統計値を算出する算出手段、
前記統計値と基準値との差が閾値以内である場合は補償の対象外と判定し、前記差が前記閾値より大きい場合は補償の対象と判定する判定手段、
として機能させるプログラムが提供される。
本発明によれば、蓄電池の不具合を補償するサービスを充実させることができる。
上述した目的、および、その他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、および、それに付随する以下の図面によって、さらに明らかになる。
本実施形態の判定装置の機能ブロック図の一例である。 本実施形態の判定装置のハードウエア構成の一例を示す図である。 本実施形態の判定装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施形態の判定装置の処理内容を説明するための図である。 本実施形態の判定装置の処理内容を説明するための図である。 本実施形態の判定装置の機能ブロック図の一例である。 本実施形態の判定装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施形態の判定装置の処理内容を説明するための図である。 本実施形態の判定装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施形態の判定装置の実施例を説明するための図である。 本実施形態の判定装置の処理内容を説明するための図である。 本実施形態の判定装置の処理内容を説明するための図である。 本実施形態の判定装置の処理内容を説明するための図である。
<第1の実施形態>
まず、本実施形態の判定装置の概要を説明する。判定装置は、蓄電池に生じた不具合が補償の対象か否かを判定する。蓄電池の不具合を補償するサービスでは、蓄電池の所定の性能の劣化を補償する。ただし、自然劣化は補償の対象外とし、その他の劣化である異常劣化は補償の対象とする。自然劣化は蓄電池の使用により生じる劣化である。異常劣化は、例えば設計不具合等、蓄電池自体の問題により引き起こされる劣化である。
本実施形態の判定装置は、基準時における蓄電時の所定の性能の状態、判定時における蓄電池の所定の性能の状態、基準時から判定時までの蓄電池の使用方法及び基準時から判定時までの経過時間を考慮して、蓄電池に生じている所定の性能の劣化が補償の対象か否かを判定する。
判定時における蓄電池の所定の性能の状態のみならず、基準時における蓄電時の所定の性能の状態、基準時から判定時までの蓄電池の使用方法及び基準時から判定時までの経過時間を考慮することで、蓄電池に生じている所定の性能の劣化が自然劣化及び異常劣化のいずれであるかを高精度に判断することができる。結果、蓄電池の不具合を補償するサービスを提供するサービス提供者、及び、当該サービスを受ける蓄電池のユーザの双方にとって妥当な結論を出すことができる。以下、詳細に説明する。
図1に、本実施形態の判定装置10の機能ブロック図の一例を示す。機能ブロック図は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。判定装置10は、物理的及び/又は論理的に分かれた複数の装置により構成されてもよいし、物理的及び論理的に1つの装置により構成されてもよい。
図示するように判定装置10は、基準値取得部11と、対象値取得部12と、使用方法データ取得部13と、予測範囲算出部14と、判定部15とを有する。
本実施形態の判定装置10が備える各機能部は、任意のコンピュータのCPU(Central Processing Unit)、メモリ、メモリにロードされるプログラム、そのプログラムを格納するハードディスク等の記憶ユニット(あらかじめ装置を出荷する段階から格納されているプログラムのほか、CD(Compact Disc)等の記憶媒体やインターネット上のサーバ等からダウンロードされたプログラムをも格納できる)、ネットワーク接続用インターフェイスを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。
図2は、本実施形態の判定装置10のハードウエア構成を例示するブロック図である。図2に示すように、判定装置10は、プロセッサ1A、メモリ2A、入出力インターフェイス3A、周辺回路4A、バス5Aを有する。周辺回路4Aには、様々なモジュールが含まれる。なお、装置は周辺回路4Aを有さなくてもよい。
バス5Aは、プロセッサ1A、メモリ2A、周辺回路4A及び入出力インターフェイス3Aが相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。プロセッサ1Aは、例えばCPUやGPU(Graphics Processing Unit)などの演算処理装置である。メモリ2Aは、例えばRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などのメモリである。入出力インターフェイス3Aは、入力装置、外部装置、外部サーバ、外部センサ等から情報を取得するためのインターフェイスや、出力装置、外部装置、外部サーバ等に情報を出力するためのインターフェイスなどを含む。入力装置は、例えばキーボード、マウス、マイク等である。出力装置は、例えばディスプレイ、スピーカ、プリンター、メーラ等である。プロセッサ1Aは、各モジュールに指令を出し、それらの演算結果をもとに演算を行うことができる。
図1に戻り、基準値取得部11は、基準時における蓄電池の第1の性能値である基準値を取得する。「基準時」は、蓄電池に生じている第1の性能の劣化が補償の対象か否かを判定する判定時より前の任意の時である。基準時はピンポイントのタイミングを示す概念であってもよいし、所定の時間幅をもった概念であってもよい。
「第1の性能」は、異常劣化した場合に補償される性能であり、例えば電池容量[Wh]、最大入力電力[W]、最大出力電力[W]等が例示される。「第1の性能値」は、第1の性能の状態を示す値である。第1の性能が電池容量である場合、第1の性能値は蓄電池の電池容量となる。第1の性能が最大入力電力である場合、第1の性能値は蓄電池の最大入力電力となる。第1の性能が最大出力電力である場合、第1の性能値は蓄電池の最大出力電力となる。
ここで、本実施形態における「取得」について説明する。本実施形態における「取得」は、能動的な取得及び受動的な取得の少なくとも一方を含む。能動的な取得は、例えば、自装置(判定装置10)が他の装置や記憶媒体に格納されているデータまたは情報を取りに行くことを含めることができる。能動的な取得は、例えば、自装置から他の装置にリクエストまたは問い合わせを送信し、それに応じて返信されたデータ又は情報を受信すること、他の装置や記憶媒体にアクセスして読み出すこと等を含む。受動的な取得は、他の装置から自装置に出力されるデータまたは情報を取得することを含めることができる。受動的な取得は、例えば、配信、送信、プッシュ通知等されるデータまたは情報を受信することや、自装置が備える入力装置又は自装置に接続された入力装置を介して入力されたデータ又は情報を受信すること等を含む。取得は、受信したデータまたは情報の中から選択して取得することや、配信されたデータまたは情報を選択して受信することを含んでもよい。なお、取得に関する当該前提は、以下のすべての実施形態において同様である。
対象値取得部12は、判定時における蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する。「判定時」は、蓄電池に生じている第1の性能の劣化が補償の対象か否かを判定する時である。判定時はピンポイントのタイミングを示す概念であってもよいし、所定の時間幅をもった概念であってもよい。
使用方法データ取得部13は、基準時から判定時までの蓄電池の使用方法を示す使用方法データを取得する。使用方法データは、蓄電池の第1の性能の劣化に影響し得る使用方法を示す。
予測範囲算出部14は、基準値取得部11により取得された基準値と、使用方法データ取得部13により取得された使用方法データと、基準時から判定時までの経過時間とに基づき、判定時における第1の性能値の予測範囲を算出する。この予測範囲は、基準時における第1の性能値が基準値である蓄電池を、基準時から判定時までの間、使用方法データで示される使用方法で使用したことで当該蓄電池の第1の性能が自然劣化した場合における当該蓄電池の判定時の第1の性能値の予測範囲を示す。
判定部15は、対象値取得部12により取得された対象値が予測範囲算出部14により算出された予測範囲内である場合は判定対象の蓄電池に生じている不具合、すなわち第1の性能の劣化は補償の対象外と判定する。一方、上記対象値が上記記予測範囲外である場合は判定対象の蓄電池に生じている不具合、すなわち第1の性能の劣化は補償の対象と判定する。そして、判定部15は、判定結果を出力することができる。判定結果の出力は、ディスプレイ、スピーカ、プリンター、投影装置、メーラ等のあらゆる出力装置を介して実現される。
次に、図3のフローチャートを用いて、本実施形態の判定装置10の処理の流れの一例を説明する。
S10では、基準値取得部11が基準時における蓄電池の第1の性能値である基準値を取得する。また、S10では、対象値取得部12が判定時における蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する。また、S10では、使用方法データ取得部13が基準時から判定時までの蓄電池の使用方法を示す使用方法データを取得する。
S11では、予測範囲算出部14が、S10で取得された基準値と使用方法データと基準時から判定時までの経過時間とに基づき、判定時における蓄電池の第1の性能値の予測範囲を算出する。
S12では、判定部15は、S10で取得された対象値がS11で算出された予測範囲内であるか判断する。上記対象値が上記予測範囲内である場合(S12のYes)、判定部15は、判定対象の蓄電池に生じている第1の性能の劣化は補償の対象外と判定する(S14)。一方、上記対象値が上記予測範囲内でない場合(S12のNo)、判定部15は、判定対象の蓄電池に生じている第1の性能の劣化は補償の対象と判定する(S13)。
以上説明した本実施形態の判定装置10によれば、判定時における蓄電池の第1の性能の状態のみならず、基準時における蓄電時の第1の性能の状態、基準時から判定時までの蓄電池の使用方法及び基準時から判定時までの経過時間を考慮することで、蓄電池に生じている第1の性能の劣化が自然劣化及び異常劣化のいずれであるかを高精度に判断することができる。結果、蓄電池の不具合を補償するサービスを提供するサービス提供者、及び、当該サービスを受ける蓄電池のユーザの双方にとって妥当な結論を出すことができる。すなわち、蓄電池の劣化を補償するサービスを充実させることができる。結果、蓄電池のさらなる普及が期待される。
<第2の実施形態>
本実施形態の判定装置10は、第1の実施形態の判定装置10と同様な処理を行うが、処理内容がより具体化される。
本実施形態の判定装置10は、図4に示すように、使用開始時である基準時における蓄電池の第1の性能の状態(基準値)、基準時から判定時までの蓄電池の使用方法を示す使用方法データ、及び、基準時から判定時までの経過時間に基づき、使用方法データで示される方法での蓄電池の使用で第1の性能に自然劣化が生じた場合の判定時における第1の性能の状態(予測範囲)を予測することができる。そして、判定装置10は、判定時における第1の性能の状態(対象値)が上記予測範囲内である場合は自然劣化であるので補償の対象外と判定し、判定時における第1の性能の状態(対象値)が上記予測範囲外である場合は異常劣化であるので補償の対象と判定する。以下、詳細に説明する。
本実施形態の判定装置10のハードウエア構成の一例は、第1の実施形態と同様である。
本実施形態の判定装置10の機能ブロック図の一例は、第1の実施形態と同様、図1で示される。図示するように、判定装置10は、基準値取得部11と、対象値取得部12と、使用方法データ取得部13と、予測範囲算出部14と、判定部15とを有する。
基準値取得部11は、基準時における蓄電池の第1の性能値である基準値を取得する。本実施形態の基準時は、蓄電池の使用開始時である。そして、本実施形態の基準値は、使用開始時における蓄電池の第1の性能値である。蓄電池の使用開始時はピンポイントのタイミングを示す概念であってもよいし、所定の時間幅をもった概念であってもよい。
使用開始時における蓄電池の第1の性能値は、蓄電池の製造メーカが発表している蓄電池の仕様に含まれる第1の性能の定格値(定格容量、定格出力等)であってもよい。その他、使用開始時における蓄電池の第1の性能値は、蓄電池の使用を開始した後の任意のタイミングで実際に測定された測定値であってもよい。第1の性能値の測定は、蓄電池を含んで構成される蓄電システムが行ってもよい。この場合、蓄電システムは、第1の性能値を測定する測定手段を有する。その他、オペレータが任意の測定装置を蓄電システムに接続し、当該測定装置を利用して第1の性能値の測定を行ってもよい。
蓄電システムは、システムコントローラ、PCS(power conditioning system)、蓄電池制御ユニット及び蓄電池を有する。システムコントローラは、蓄電システムの全体を制御する。PCSは、直流電力/交流電力の変換を行う。蓄電池制御ユニットは、蓄電池の充放電を制御する。蓄電池制御ユニットは、いわゆるBMU(battery management unit)やBMS(battery management system)等である。
上述のような基準値は、蓄電システム内に記憶されていてもよい。この場合、基準値取得部11は、各蓄電システム内に記憶されている基準値を各蓄電システムから取得する。
その他、基準値は、複数の蓄電池を管理するセンタサーバに記憶されていてもよい。この場合、基準値取得部11は、センタサーバに所定の蓄電池の基準値を要求し、その蓄電池の基準値を取得する。
その他、オペレータが、判定装置10が有する入力装置、又は、判定装置10に接続された入力装置を介して基準値を入力してもよい。そして、基準値取得部11は、入力装置を介して入力された基準値を取得してもよい。
基準値取得部11のその他の構成は、第1の実施形態と同様である。
対象値取得部12は、判定時における蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する。対象値は、判定時に実際に測定された第1の性能値である。第1の性能値の測定は、蓄電池を含んで構成される蓄電システムが行ってもよい。この場合、蓄電システムは、第1の性能値を測定する測定手段を有する。その他、オペレータが任意の測定装置を蓄電システムに接続し、当該測定装置を利用して第1の性能値の測定を行ってもよい。
対象値取得部12は、判定対象の蓄電池を含む蓄電システムから対象値を受信してもよい。その他、オペレータが、判定装置10が有する入力装置、又は、判定装置10に接続された入力装置を介して対象値を入力してもよい。そして、対象値取得部12は、入力装置を介して入力された対象値を取得してもよい。対象値取得部12のその他の構成は、第1の実施形態と同様である。
使用方法データ取得部13は、基準時から判定時までの蓄電池の使用方法を示す使用方法データを取得する。
ここで、使用方法データの詳細を説明する。使用方法データの一例として、基準時から判定時までに行われた充放電の仕方を示すデータが挙げられる。充放電の仕方を示すデータはCレート等である。
この場合、使用方法データは、例えば基準時から判定時までの間に行われた複数回の充放電各々の実施時期とCレートとを示す時系列データとなる。
なお、使用方法データは、このような時系列データを編集したデータであってもよい。例えば、Cレートの値に基づき複数のCレート状態を定義してもよい。そして、使用方法データは、時期毎にいずれのCレート状態で使用されたかを示す時系列データであってもよい。
例えば、「第1のCレート状態:1C以下」、「第2のCレート状態:1Cより大2C以下」、「第3のCレート状態:2Cより大3C以下」、「第4のCレート状態:3Cより大」のように4つのCレート状態を定義してもよい。そして、使用方法データは、「2017年1月1日0時00分〜2017年1月20日14時20分:第1のCレート状態」、「2017年1月20日14時20分〜2017年2月3日11時18分:第3のCレート状態」、「2017年2月3日11時18分〜2017年3月16日9時38分:第1のCレート状態」のように、時期毎にいずれのCレート状態で使用されたかを示す時系列データであってもよい。なお、ここでの例示はあくまで一例であり、これに限定されない。
使用方法データの他の一例として、基準時から判定時までの蓄電池の状態により、充放電の仕方を示すデータが挙げられる。蓄電池の状態は、例えば蓄電池のSOC(state of charge)である。
この場合、使用方法データは、例えば、基準時から判定時までの間に任意のタイミングで測定された蓄電池のSOCと測定タイミングとを示す時系列データとなる。測定タイミングは、充電開始時、充電終了時等が例示される。このような測定タイミングでSOCを測定した使用方法データによれば、どうようなSOC範囲で蓄電池が利用されているかを把握することができる。
なお、使用方法データは、このような時系列データを編集したデータであってもよい。例えば、蓄電池のSOCに基づき複数のSOC範囲を定義してもよい。そして、使用方法データは、時期毎にいずれのSOC範囲で使用されているかを示す時系列データであってもよい。
例えば、「第1のSOC範囲:0〜100%」、「第2のSOC範囲:20〜80%」、「第3のSOC範囲:40〜60%」のように3つのSOC範囲を定義してもよい。そして、使用方法データは、「2017年1月1日0時00分〜2017年2月1日22時18分:第1のSOC範囲」、「2017年2月1日22時18分〜2017年2月3日12時56分:第2のSOC範囲」、「2017年2月3日12時56分〜2017年3月3日9時33分:第1のSOC範囲」のように、時期毎にいずれのSOC範囲で使用されているかを示す時系列データであってもよい。
使用方法データの他の一例として、基準時から判定時までの蓄電池の状態により、蓄電池の使用方法を示すデータが挙げられる。蓄電池の状態は、例えば蓄電池の温度である。
この場合、使用方法データは、例えば、基準時から判定時までの間に定期的に又は不定期に繰り返し測定された蓄電池の温度と測定タイミングとを示す時系列データとなる。
なお、使用方法データは、このような時系列データを編集したデータであってもよい。例えば、蓄電池の温度に基づき複数の温度状態を定義してもよい。そして、使用方法データは、時期毎にいずれの温度状態で使用されているかを示す時系列データであってもよい。
例えば、「第1の温度状態:20℃以下」、「第2の温度状態:20〜35℃」、「第3の温度状態囲:35℃以上」のように4つの温度状態を定義してもよい。そして、使用方法データは、「2017年1月1日0時00分〜2017年3月2日10時22分:第1の温度状態」、「2017年3月2日10時22分〜2017年3月26日22時28分:第2の温度状態」、「2017年3月26日22時28分〜2017年4月13日5時23分:第1の温度状態」のように、時期毎にいずれの温度状態で使用されているかを示す時系列データであってもよい。
なお、使用方法データは、蓄電池の温度、Cレート及びSOCの中の少なくとも1つの時間変化を示すデータであってもよい。
各蓄電システムは、蓄電池の温度、Cレート及びSOCの中の少なくとも1つを、上述した使用方法データが得られる所定のタイミングで繰り返し測定する。測定データは、蓄電システムに記憶されてもよい。この場合、使用方法データ取得部13は、各蓄電システムから当該測定データを取得する。使用方法データ取得部13は、取得した測定データを編集し、上述した使用方法データを生成してもよい。
その他、測定データは、各蓄電システムから、複数の蓄電池を管理するセンタサーバに送信され、センタサーバに記憶されてもよい。この場合、使用方法データ取得部13は、センタサーバに所定の蓄電池の測定データを要求し、その蓄電池の測定データを取得する。なお、使用方法データ取得部13は、取得した測定データを編集し、上述した使用方法データを生成してもよい。
その他、オペレータが、判定装置10が有する入力装置、又は、判定装置10に接続された入力装置を介して使用方法データを入力してもよい。そして、使用方法データ取得部13は、入力装置を介して入力された使用方法データを取得してもよい。
使用方法データ取得部13のその他の構成は、第1の実施形態と同様である。
予測範囲算出部14は、基準値取得部11により取得された基準値と、使用方法データ取得部13により取得された使用方法データと、基準時から判定時までの経過時間とに基づき、判定時における第1の性能値の予測範囲を算出する。この予測範囲は、基準時における第1の性能値が基準値である蓄電池を、基準時から判定時までの間、使用方法データで示される使用方法で使用したことで当該蓄電池の第1の性能が自然劣化した場合における当該蓄電池の判定時の第1の性能値の予測範囲を示す。以下、予測範囲を算出する処理の一例を説明する。
当該例では、予め、使用方法データで特定される使用状態毎に、第1の性能値の時間変化(減少)の仕方を示す変化情報が生成される。「使用状態」は、例えば、「第1の使用状態:第1のCレート状態+第1のSOC範囲+第1の温度状態」、「第2の使用状態:第1のCレート状態+第1のSOC範囲+第2の温度状態」のように、使用方法データが示す各種情報を組み合わせて定義することができる。「変化情報」は、例えば単位時間当たりの第1の性能値の減少量を示す。
そして、予測範囲算出部14は、基準値を、基準時から判定時までの間、使用方法データ特定される使用状態に対応する変化情報の減少量で減少させた場合の判定時における予測値Mを算出する。
また、予め、基準時から判定時までの経過時間から上記予測値のばらつきの幅を算出するばらつき情報が生成される。ばらつき情報は、基準時から判定時までの経過時間と予測値のばらつきの幅とを対応付けたテーブルであってもよいし、基準時から判定時までの経過時間から予測値のばらつきの幅を算出する算出式であってもよい。経過時間が大きくなるほど、予測値のばらつきの幅は大きくなる。
そして、予測範囲算出部14は、基準時から判定時までの経過時間と、当該ばらつき情報とに基づき、判定時における予測値のばらつきの幅Wを算出する。
次いで、予測範囲算出部14は、数値幅がWであって、中央値がMの数値範囲である(M−W/2)以上(M+W/2)以下を、予測範囲として算出する。
予測範囲算出部14のその他の構成は、第1の実施形態と同様である。
判定部15は、対象値取得部12により取得された対象値が予測範囲算出部14により算出された予測範囲内である場合は判定対象の蓄電池に生じている不具合、すなわち第1の性能の劣化は補償の対象外と判定する。一方、上記対象値が上記記予測範囲外である場合は判定対象の蓄電池に生じている不具合、すなわち第1の性能の劣化は補償の対象と判定する。
本実施形態の判定装置10の処理の流れの一例は、第1の実施形態と同様である。
以上説明した本実施形態の判定装置10によれば、第1の実施形態と同様な作用効果を実現できる。また、蓄電池の温度、Cレート及びSOCの中の少なくとも1つの時間変化を示す使用方法データを用いることで、蓄電池が自然劣化した場合における判定時の第1の性能値の予測範囲を高精度に算出することができる。結果、異常劣化と自然劣化とを高精度に見分けることができる。
<第3の実施形態>
本実施形態の判定装置10は、第1の実施形態の判定装置10と同様な処理を行うが、処理内容がより具体化される。
本実施形態の判定装置10は、第2の実施形態と同様な処理で蓄電池の劣化が補償の対象か否かを判定するが、図5に示すように、定期的に又は不定期に繰り返し測定される複数の測定値(第1の性能値)の中のいずれかを基準値とする点で、第2の実施形態と異なる。以下、詳細に説明する。
本実施形態の判定装置10のハードウエア構成の一例は、第1及び第2の実施形態と同様である。
本実施形態の判定装置10の機能ブロック図の一例は、第1及び第2の実施形態と同様、図1で示される。図示するように、判定装置10は、基準値取得部11と、対象値取得部12と、使用方法データ取得部13と、予測範囲算出部14と、判定部15とを有する。対象値取得部12、使用方法データ取得部13、予測範囲算出部14及び判定部15の構成は、第1及び第2の実施形態と同様である。
基準値取得部11は、基準時における蓄電池の第1の性能値である基準値を取得する。本実施形態では、図5に示すように、定期的に又は不定期に繰り返し、蓄電池の第1の性能値が測定される。そして、基準値取得部11は、定期的に又は不定期に繰り返し測定された複数の第1の性能値の中のいずれかを、基準値として取得する。例えば、基準値取得部11は、直近に測定された第1の性能値を基準値として取得してもよい。
定期的に又は不定期に繰り返し測定された第1の性能値は、蓄電システム内に記憶されてもよい。この場合、基準値取得部11は、各蓄電システム内に記憶されている第1の性能値の中の所定の第1の性能値(例えば、直近に測定された第1の性能値)を、各蓄電システムから取得する。
その他、定期的に又は不定期に繰り返し測定された第1の性能値は、複数の蓄電池を管理するセンタサーバに記憶されてもよい。この場合、基準値取得部11は、センタサーバに所定の蓄電池の所定の第1の性能値(例えば、直近に測定された第1の性能値)を要求し、その蓄電池のその第1の性能値を取得する。
その他、オペレータが、判定装置10が有する入力装置、又は、判定装置10に接続された入力装置を介して基準値を入力してもよい。そして、基準値取得部11は、入力装置を介して入力された基準値を取得してもよい。
基準値取得部11のその他の構成は、第1の実施形態と同様である。
本実施形態の判定装置10の処理の流れの一例は、第1の実施形態と同様である。
以上説明した本実施形態の判定装置10によれば、第1及び第2の実施形態と同様な作用効果を実現できる。
また、図5で示される本実施形態の場合、図4で示される第2の実施形態に比べて、基準時から判定時までの経過時間を小さくすることができる。この場合、予測範囲算出部14により算出される予測範囲の幅が小さくなる。すなわち、自然劣化した場合の判定時における第1の性能値の予測範囲を、精度良く算出することができる。結果、自然劣化と異常劣化とを精度よく判定することができる。
<第4の実施形態>
まず、本実施形態の判定装置の概要を説明する。本実施形態の蓄電池の不具合を補償するサービスでは、第1乃至第3の実施形態同様、蓄電池の第1の性能の劣化を補償する。ただし、自然劣化は補償の対象外とし、異常劣化は補償の対象とする。自然劣化及び異常劣化は第1乃至第3の実施形態と同じ定義である。
そして、本実施形態の判定装置は、判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能の状態と、基準時から判定時までの間、判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の判定時における第1の性能の状態とに基づき、判定対象の蓄電池に生じている第1の性能の劣化が補償の対象か否かを判定する。
判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能の状態のみならず、複数の参照蓄電池の判定時における第1の性能の状態を考慮することで、蓄電池に生じている劣化が自然劣化及び異常劣化のいずれであるかを高精度に判断することができる。結果、蓄電池の不具合を補償するサービスを提供するサービス提供者、及び、当該サービスを受ける蓄電池のユーザの双方にとって妥当な結論を出すことができる。以下、詳細に説明する。
本実施形態の判定装置10のハードウエア構成の一例は、第1乃至第3の実施形態と同様である。
本実施形態の判定装置10の機能ブロック図の一例は、図6で示される。図示するように、判定装置10は、参照値取得部16と、対象値取得部17と、算出部18と、判定部19とを有する。
対象値取得部17は、判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する。以下、「判定対象の蓄電池」を「対象蓄電池」という。対象値取得部17の構成は、第1乃至第3の実施形態で説明した対象値取得部12の構成と同様である。
参照値取得部16は、複数の参照蓄電池の判定時における第1の性能値を参照値として取得する。ここでの「判定時」は、対象蓄電池に生じている第1の性能の劣化が補償の対象か否かを判定する判定時である。
「参照蓄電池」は、基準時から判定時までの間、対象蓄電池と同じ使用方法で使用された蓄電池である。例えば、大型蓄電システムに含まれる複数の蓄電池の中の1つが対象蓄電池となっている場合、その大型蓄電システムに含まれる他の蓄電池を参照蓄電池とすることができる。大型蓄電システムとしては、例えばコンテナ型蓄電システム等が例示されるが、これに限定されない。この例のように参照蓄電池は対象蓄電池と同じ蓄電システムに含まれる蓄電池であってもよい。なお、参照蓄電池は対象蓄電池と異なる蓄電システムに含まれる蓄電池であってもよい。
「参照値」は、判定時に実際に測定された参照蓄電池の第1の性能値である。第1の性能値の測定は、参照蓄電池を含んで構成される蓄電システムが行ってもよい。この場合、蓄電システムは、第1の性能値を測定する測定手段を有する。その他、オペレータが任意の測定装置を蓄電システムに接続し、当該測定装置を利用して第1の性能値の測定を行ってもよい。
参照値取得部16は、蓄電システムから参照蓄電池の第1の性能値を取得することができる。例えば、参照値取得部16は、対象蓄電池を含む蓄電システムから、当該蓄電システムに含まれるその他の蓄電池の第1の性能値を参照値として取得してもよい。
その他、参照値取得部16は、基準時から判定時までの対象蓄電池の使用方法データと他の蓄電池の使用方法データとを照合することで、基準時から判定時までの間、対象蓄電池と同じ使用方法で使用された蓄電池である参照蓄電池を抽出してもよい。そして、参照値取得部16は、抽出した参照蓄電池を含む蓄電システムに、判定時における第1の性能値を要求し、取得してもよい。使用方法データは、第1乃至第3の実施形態で説明した通りである。複数の蓄電池各々の使用方法データは、複数の蓄電池を管理するセンタサーバに記憶されていてもよい。そして、参照値取得部16はセンタサーバに記憶されている使用方法データを用いて、参照蓄電池の抽出を行ってもよい。
その他、オペレータが、判定装置10が有する入力装置、又は、判定装置10に接続された入力装置を介して参照値を入力してもよい。そして、参照値取得部16は、入力装置を介して入力された参照値を取得してもよい。
算出部18は、複数の値のばらつきの程度を算出する。複数の値は、参照値取得部16により取得された複数の参照値、及び、対象値取得部17により取得された対象値を含む。算出部18は、複数の値のばらつきの程度として、複数の値の標準偏差や分散を算出することができる。
判定部19は、算出部18により算出されたばらつきの程度と、対象値取得部17により取得された対象値とに基づき、対象蓄電池の第1の性能の劣化が補償の対象か否かを判定する。具体的には、判定部19は、対象値が異常値を示しており、かつ、ばらつきの程度が基準レベル以上である場合、対象蓄電池の第1の性能の劣化が補償の対象と判定する。
対象値が異常値を示すか否かを判定することで、対象蓄電池の第1の性能に異常劣化の可能性があるほどの大きな劣化が生じているか否かを判定することができる。
そして、複数の参照値及び対象値を含む複数の値のばらつきの程度が基準レベル以上であるか否かを判定することで、その大きな劣化が使用方法に起因した自然劣化であるのか、それとも、対象蓄電池固有の問題に起因した異常劣化であるのかを判定することができる。自然劣化の場合、参照蓄電池の第1の性能も同様に大きく劣化するので、ばらつきの程度は小さくなる。一方、異常劣化の場合、参照蓄電池の第1の性能は大きく劣化していないので、ばらつきの程度は大きくなる。
判定部19は、予め、異常値と認定する第1の性能値の数値範囲を示す異常値情報を保持しておいてもよい。そして、判定部19は、対象値が異常値情報で示される数値範囲に含まれるか否かを判定することで、対象値が異常値を示しているか否かを判定してもよい。
なお、異常値情報は、蓄電池の使用期間から異常値と認定する第1の性能値の数値範囲を特定する情報であってもよい。例えば、異常値情報は、蓄電池の使用期間と異常値と認定する第1の性能値の数値範囲とを対応付けたテーブルであってもよいし、蓄電池の使用期間から異常値と認定する第1の性能値の数値範囲の上限及び下限を算出する算出式であってもよい。そして、判定部19は、対象蓄電池の使用期間と異常値情報とに基づき、異常値と認定する第1の性能値の数値範囲を特定してもよい。対象蓄電池の使用期間は、オペレータが判定装置10に入力してもよいし、その他の手法で判定装置10に入力されてもよい。
その他、判定部19は、複数の参照値に基づき異常値と認定する第1の性能値の数値範囲を決定してもよい。例えば、判定部19は、複数の参照値の統計値から予め定められた所定値以上離れた値を、異常値と認定する第1の性能値の数値範囲として決定してもよい。統計値は、平均値、最頻値、中央値等が例示されるが、これらに限定されない。
また、判定部19は、ばらつきの程度の基準レベルを示すばらつき情報を保持しておく。「ばらつきの程度が基準レベル以上」は、標準偏差が閾値以上や、分散が閾値以上等である。そして、ばらつき情報で示されるばらつきの程度の基準レベルは、標準偏差の閾値や分散の閾値等である。判定部19は、当該ばらつき情報に基づき、算出部18により算出されたばらつきの程度が基準レベル以上か否かを判定する。
なお、ばらつき情報は、蓄電池の使用期間からばらつきの程度の基準レベルを特定する情報であってもよい。例えば、ばらつき情報は、蓄電池の使用期間とばらつきの程度の基準レベルとを対応付けたテーブルであってもよいし、蓄電池の使用期間からばらつきの程度の基準レベルを算出する算出式であってもよい。そして、判定部19は、対象蓄電池の使用期間とばらつき情報とに基づき、ばらつきの程度の基準レベルを特定してもよい。対象蓄電池の使用期間は、オペレータが判定装置10に入力してもよいし、その他の手法で判定装置10に入力されてもよい。
判定部19は、判定結果を出力することができる。判定結果の出力は、ディスプレイ、スピーカ、プリンター、投影装置、メーラ等のあらゆる出力装置を介して実現される。
次に、図7のフローチャートを用いて、本実施形態の判定装置10の処理の流れの一例を説明する。
S20では、対象値取得部17が判定時における対象蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する。また、S20では、参照値取得部16が判定時における複数の参照蓄電池の第1の性能値である参照値を取得する。
S21では、算出部18が複数の値のばらつきの程度を算出する。複数の値は、複数の参照値及び対象値を含む。ばらつきの程度は、複数の値の標準偏差や分散である。
S22では、判定部19は対象値が異常値を示すか判断する。例えば、判定部19は上述した方法で異常値と判定する数値範囲を特定し、対象値が当該数値範囲に含まれるか否かを判定することで、対象値が異常値を示すか否か判定する。
対象値が異常値を示さない場合(S22のNo)、判定部19は、対象蓄電池に生じている第1の性能の劣化は補償の対象外と判定する(S25)。
一方、対象値が異常値を示す場合(S22のYes)、判定部19は、S21で算出されたばらつきの程度が基準レベル以上であるか判定する(S23)。例えば、判定部19は上述したばらつき情報に基づきばらつきの程度の基準レベルを特定することができる。
ばらつきの程度が基準レベル以上である場合(S23のYes)、判定部19は、対象蓄電池に生じている第1の性能の劣化は補償の対象と判定する(S24)。
一方、ばらつきの程度が基準レベル以上でない場合(S23のNo)、判定部19は、対象蓄電池に生じている第1の性能の劣化は補償の対象外と判定する(S25)。
以上説明した本実施形態の判定装置10によれば、判定時における対象蓄電池の第1の性能の状態のみならず、基準時から判定時までの間、対象蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の判定時における第1の性能の状態を考慮することで、対象蓄電池に生じている劣化が自然劣化及び異常劣化のいずれであるかを高精度に判断することができる。結果、蓄電池の不具合を補償するサービスを提供するサービス提供者、及び、当該サービスを受ける蓄電池のユーザの双方にとって妥当な結論を出すことができる。すなわち、蓄電池のトラブルを補償するサービスを充実させることができる。結果、蓄電池のさらなる普及が期待される。
<第5の実施形態>
本実施形態の判定装置10は、第4の実施形態と同様な処理を行うが、判定部19の判定方法が異なる。以下、詳細に説明する。
本実施形態の判定装置10のハードウエア構成の一例は、第1乃至第4の実施形態と同様である。
本実施形態の判定装置10の機能ブロック図の一例は、第4の実施形態と同様、図6で示される。図示するように、判定装置10は、参照値取得部16と、対象値取得部17と、算出部18と、判定部19とを有する。
対象値取得部17は、基準時から判定時までの間の複数の測定時各々で測定された対象蓄電池の第1の性能値を取得する。複数の測定時各々における対象蓄電池の第1の性能値の取得は、対象値の取得と同様にして実現できる。対象値取得部17のその他の構成は、第4の実施形態と同様である。
参照値取得部16は、基準時から判定時までの間の複数の上記測定時各々で測定された複数の参照蓄電池各々の第1の性能値を取得する。複数の測定時各々における参照蓄電池の第1の性能値の取得は、参照値の取得と同様にして実現できる。参照値取得部16のその他の構成は、第4の実施形態と同様である。
算出部18は、上記測定時毎に、対象蓄電池の第1の性能値及び複数の参照蓄電池各々の第1の性能値を含む複数の値のばらつきの程度を算出する。ばらつきの程度の算出は、対象値及び複数の参照値を含む複数の値のばらつきの程度の算出と同様にして実現できる。算出部18のその他の構成は、第4の実施形態と同様である。
判定部19は、対象値が異常値を示しており、かつ、基準時から判定時までの間におけるばらつきの程度の時間変化が所定条件を満たす場合、対象蓄電池に生じている第1の性能の劣化が補償の対象と判定する。対象値が異常値を示しているか否かの判定は、第4の実施形態と同様である。
ここで、基準時から判定時までの間におけるばらつきの程度の時間変化が所定条件を満たすか否かの判定について説明する。
所定条件は、「基準時から判定時までの間に、ばらつきの程度の変化量が閾値以上の箇所が存在する」であってもよい。「ばらつきの程度の変化量」は、第N回目の測定時におけるばらつきの程度と、第(N+1)回目の測定時におけるばらつきの程度との差である(Nは1以上の整数)。
その他、所定条件は、「基準時から判定時までの間に、ばらつきの程度の変化率が閾値以上の箇所が存在する」であってもよい。「ばらつきの程度の変化率」は、例えば、第N回目の測定時におけるばらつきの程度と、第(N+1)回目の測定時におけるばらつきの程度との差を、第N回目の測定時におけるばらつきの程度で割った値である。
第4の実施形態と同様、対象値が異常値を示すか否かを判定することで、対象蓄電池の第1の性能に異常劣化の可能性があるほどの大きな劣化が生じているか否かを判定することができる。
そして、基準時から判定時までの間におけるばらつきの程度の時間変化が所定条件を満たすか否かを判定することで、その大きな劣化が使用方法に起因した自然劣化であるのか、それとも、対象蓄電池固有の問題に起因した異常劣化であるのかを判定することができる。自然劣化の場合、対象蓄電池及び複数の参照蓄電池における第1の性能の劣化は同じような時間変化を示すので、ばらつきの程度は大きく変化することなく推移する。一方、異常劣化の場合、対象蓄電池及び複数の参照蓄電池における第1の性能の劣化は異常が生じた時点で異なる時間変化を示すので、図8に示すように、ばらつきの程度(図示する「ばらつきの範囲」)が大きく変化する箇所Bが発生する。
次に、図9のフローチャートを用いて、本実施形態の判定装置10の処理の流れの一例を説明する。
S30では、対象値取得部17が判定時における対象蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する。また、S30では、対象値取得部17が基準時から判定時までの間の複数の測定時各々で測定された対象蓄電池の第1の性能値を取得する。また、S30では、参照値取得部16が判定時における複数の参照蓄電池の第1の性能値である参照値を取得する。また、S30では、参照値取得部16が基準時から判定時までの間の複数の測定時各々で測定された参照蓄電池の第1の性能値を取得する。
S31では、算出部18が複数の値のばらつきの程度を算出する。算出部18は、複数の参照値及び対象値を含む複数の値のばらつきの程度を算出する。また、算出部18は、測定時毎に、対象蓄電池の第1の性能値及び参照蓄電池の第1の性能値を含む複数の値のばらつきの程度を算出する。ばらつきの程度は、複数の値の標準偏差や分散である。
S32では、判定部19は対象値が異常値を示すか判断する。例えば、判定部19は第4の実施形態で説明した方法で異常値と判定する数値範囲を特定し、対象値が当該数値範囲に含まれるか否かを判定することで、対象値が異常値を示すか否か判定する。
対象値が異常値を示さない場合(S32のNo)、判定部19は、対象蓄電池に生じている第1の性能の劣化は補償の対象外と判定する(S25)。
一方、対象値が異常値を示す場合(S32のYes)、判定部19は、S31で算出された結果に基づき、基準時から判定時までの間におけるばらつきの程度の時間変化が所定条件を満たすか判定する。所定条件は、「基準時から判定時までの間に、ばらつきの程度の変化量が閾値以上の箇所が存在する」や、「基準時から判定時までの間に、ばらつきの程度の変化率が閾値以上の箇所が存在する」であってもよい。
所定条件を満たす場合(S33のYes)、判定部19は、対象蓄電池に生じている第1の性能の劣化は補償の対象と判定する(S34)。
一方、所定条件を満たさない場合(S33のNo)、判定部19は、対象蓄電池に生じている第1の性能の劣化は補償の対象外と判定する(S35)。
以上説明した本実施形態の判定装置10によれば、第4の実施形態と同様な作用効果を実現できる。
<第6の実施形態>
本実施形態の判定装置10のハードウエア構成の一例は、第1乃至第5の実施形態と同様である。
本実施形態の判定装置10の機能ブロック図の一例は、図6で示される。図示するように、判定装置10は、参照値取得部16と、対象値取得部17と、算出部18と、判定部19とを有する。対象値取得部17の構成は、第4及び第5の実施形態と同様である。
参照値取得部16は、複数の参照蓄電池の判定時における第1の性能値を参照値として取得する。ここでの「判定時」は、対象蓄電池に生じている第1の性能の劣化が補償の対象か否かを判定する判定時である。
「参照蓄電池」は、対象蓄電池と共通の属性を有する。共通の属性は、例えば同ロット、製造日が同じ、同じ工場で製造、保管倉庫が同じ、販売元が同じ、輸送会社が同じ、などが例示されるが、これらに限定されない。また、参照蓄電池は、基準時から判定時までの間、対象蓄電池と同じ使用方法で使用された蓄電池である。このような参照蓄電池と対象蓄電池とは、同じ劣化の仕方をすると考えられる。「参照値」は、判定時に実際に測定された参照蓄電池の第1の性能値である。
参照値取得部16が複数の参照蓄電池の参照値を取得する手段としては、次のようなものが考えられる。例えば、オペレータが複数の参照蓄電池の参照値を判定装置10に入力してもよい。その他、判定装置10はサーバから複数の参照蓄電池の参照値を取得してもよい。この例の場合、サーバは、複数の蓄電池各々の第1の性能値を定期的に複数の蓄電システムから収集してもよい。また、サーバは、複数の蓄電池各々の使用方法を示す使用方法データを定期的に複数の蓄電システムから収集してもよい。さらに、サーバは、複数の蓄電池の上記属性を示す情報を蓄積しておいてもよい。そしてサーバは、保持している情報に基づき、対象蓄電池と共通の属性を有し、かつ、対象蓄電池と同じ使用方法で使用された蓄電池を抽出し、抽出した蓄電池の第1の性能値を参照値として判定装置10に送信してもよい。
本実施形態では、複数の参照蓄電池の参照値及び対象蓄電池の対象値に基づき、対象蓄電池の劣化が自然劣化か否かを判定する。図11を用いて、本実施形態の判定の概念を説明する。Sは参照分布であり、対象蓄電池の使用方法で対象蓄電池と同じ時間使用し、自然劣化した場合の蓄電池の第1の性能値の確率密度分布である。予め、複数の使用方法各々で使用して複数の蓄電池を自然劣化させ、自然劣化の途中で定期的に第1の性能値を測定する試験を行うことで、使用方法毎に、複数のタイミング各々での第1の性能値の確率密度分布が得られる。
T1及びT2は、複数の参照値及び対象値を含む値の実際の分布(実分布)を示す。複数の参照電池及び対象電池が自然劣化している場合、実分布はT2となる。すなわち、実分布T2の位置と参照分布Sの位置とはほぼ一致する。一方、複数の参照電池及び対象電池が異常劣化し、劣化が促進されている場合、実分布はT1となる。すなわち、実分布T1の位置は参照分布Sよりも性能が悪くなる方にずれている。本実施形態では、当該現象を利用して、対象蓄電池の劣化が自然劣化か異常劣化かを判定する。すなわち、参照分布Aと実分布とのずれが基準レベル以内である場合は自然劣化と判定し、当該ずれが基準レベルを超える場合は異常劣化と判定する。
例えば、算出部18は、参照値取得部16が取得した複数の参照値及び対象値取得部17が取得した対象値を含む複数の値の統計値(例:最頻値、中央値等)を算出してもよい。そして、判定部19は、当該統計値と、参照分布(対象蓄電池と同じ使用方法で同じ時間使用し、自然劣化した場合の蓄電池の第1の性能値の確率密度分布)を得るための試験で得られた測定データの統計値(基準値)とを比較し、その差が閾値以内の場合は自然劣化、その差が閾値より大きい場合は異常劣化と判定してもよい。なお、参照分布Aと実分布とのずれが基準レベルか否かを判定する方法はこれに限定されず、他の手法を採用することもできる。
以上説明した本実施形態の判定装置10によれば、判定時における対象蓄電池の第1の性能の状態のみならず、基準時から判定時までの間、対象蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の判定時における第1の性能の状態を考慮することで、対象蓄電池に生じている劣化が自然劣化及び異常劣化のいずれであるかを高精度に判断することができる。結果、蓄電池の不具合を補償するサービスを提供するサービス提供者、及び、当該サービスを受ける蓄電池のユーザの双方にとって妥当な結論を出すことができる。すなわち、蓄電池のトラブルを補償するサービスを充実させることができる。結果、蓄電池のさらなる普及が期待される。
<第7の実施形態>
本実施形態の判定装置10のハードウエア構成の一例は、第1乃至第6の実施形態と同様である。
本実施形態の判定装置10の機能ブロック図の一例は、図1又は図6で示される。図1の判定部15及び図6の判定部19を除く機能部の構成は、第1乃至第6の実施形態と同様である。
判定部15及び判定部19(以下、「判定部15及び19」)は、対象蓄電池の第1の性能値が下限値に達するまでの時間を予測し、出力する機能を有する点で、第1乃至第6の実施形態と異なる。判定部15及び19のその他の構成は、第1乃至第6の実施形態と同様である。以下、判定部15及び19の当該機能を詳細に説明する。
本実施形態では、予め、複数の使用方法各々で使用して複数の蓄電池を自然劣化させる試験を行うことで、使用方法毎に劣化速度の確率密度分布を得る(図12参照)。そして、判定部15及び19は、対象蓄電池の現在の第1の性能値と、当該劣化速度の確率密度分布とを用いて、対象蓄電池の第1の性能値が下限値に達するまでの時間を予測する。なお、対象蓄電池の使用方法が固定であれば、判定部15及び19はその使用方法に対応した劣化速度の確率密度分布を使用して上記予測を行う。一方、対象蓄電池の使用方法が変化している場合、判定部15及び19は、「現時点の使用方法」又は「最も長い時間採用されている使用方法」等、任意の使用方法に対応した劣化速度の確率密度分布を使用して、上記予測を行う。
ある使用方法に応じた劣化速度の確率密度分布を利用することで、図13に示すように、その使用方法で使用した場合に蓄電池の第1の性能値が任意の値に達するまでの時間(経過年数)が予測できる。x0は現時点(経過年数0)の第1の性能値である。(x0−n1)に対応する線は、第1の性能値が(x0−n1)になるまでの経過年数とその確率との関係を示す。同様に、(x0−n2)に対応する線は、第1の性能値が(x0−n2)になるまでの経過年数とその確率との関係を示し、(x0−n3)に対応する線は、第1の性能値が(x0−n3)になるまでの経過年数とその確率との関係を示す。
判定部15及び19は、対象蓄電池の第1の性能値が下限値(例:x0−n3)に達するまでの時間の予測値として、対象蓄電池の第1の性能値が下限値になる確率が0より大100%以下の経過年数を出力してもよい。図示する例の場合、第1の性能値が(x0−n3)に達するまでの時間の予測値は、約4年から約5.5年となる。
以上説明した本実施形態の判定装置10によれば、第1乃至第6の実施形態と同様な作用効果を実現できる。また、本実施形態の判定装置10によれば、対象蓄電池の第1の性能値が下限値に達するまでの時間の予測値を算出し、出力することができる。
<実施例>
ここで、図10を用いて本実施形態の判定装置10の実施例を説明する。判定装置10はサーバである。判定装置10は、蓄電システム20を利用する利用者側に設置されたデータ収集装置30と通信可能に構成される。
データ収集装置30は蓄電システム20と通信可能に構成され、蓄電システム20に関する各種情報を蓄電システム20から取得する。各種情報は、蓄電システムに登録されている情報、蓄電システムが有するセンサや蓄電システムと接続されたセンサが測定した測定値、オペレータが蓄電システムに入力した情報等が例示されるが、これらに限定されない。
判定装置10は、データ収集装置30から、上記各種情報を取得する。なお、図では1組のデータ収集装置30及び蓄電システム20が示されているが、複数組のデータ収集装置30及び蓄電システム20が判定装置10と通信可能に構成される。そして、判定装置10は、複数のデータ収集装置30各々から、各データ収集装置30と繋がった蓄電システム20に関する各種情報を取得する。
判定装置10は、データ収集装置30から受信した情報や、判定装置10が有する入力装置又は判定装置10に接続された入力装置を介して入力された情報に基づき、第1乃至第5の実施形態で説明した処理を実行する。
また、判定装置10は外部装置40と通信可能に構成されている。外部装置40は、例えば蓄電池の劣化を補償するサービスを提供するサービス提供者の装置である。判定装置10は、外部装置40に対して、第1乃至第3の実施形態で説明した判定部15や、第4及び第5の実施形態で説明した判定部19による判定結果を送信する。
実施例の変形例を説明する。判定装置10は、蓄電システム20内に設けられてもよい。すなわち、各蓄電システム20が、各蓄電システム20に含まれる蓄電池に生じている第1の性能の劣化が補償の対象か否かを判定してもよい。
以下、参考形態の例を付記する。
1. 基準時における蓄電池の第1の性能値である基準値を取得する基準値取得手段と、
判定時における前記蓄電池の前記第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段と、
前記基準時から前記判定時までの前記蓄電池の使用方法を示す使用方法データを取得する使用方法データ取得手段と、
前記基準値と、前記使用方法データと、前記基準時から前記判定時までの経過時間とに基づき、前記判定時における前記第1の性能値の予測範囲を算出する予測範囲算出手段と、
前記対象値が前記予測範囲内である場合は補償の対象外と判定し、前記対象値が前記予測範囲外である場合は補償の対象と判定する判定手段と、
を有する判定装置。
2. 1に記載の判定装置において、
前記基準値取得手段は、前記蓄電池の使用開始時における前記蓄電池の前記第1の性能値を、前記基準値として取得する判定装置。
3. 1に記載の判定装置において、
前記基準値取得手段は、定期的に又は不定期に繰り返し測定された前記蓄電池の前記第1の性能値のいずれかを、前記基準値として取得する判定装置。
4. 1から3のいずれかに記載の判定装置において、
前記第1の性能値は、蓄電池容量[Wh]、最大入力電力[W]及び最大出力電力[W]の中のいずれかである判定装置。
5. 1から4のいずれかに記載の判定装置において、
前記使用方法データは、前記蓄電池の温度、Cレート及びSOC(state of charge)の中の少なくとも1つの時間変化を示す判定装置。
6. 判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段と、
基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得手段と、
複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値のばらつきの程度を算出する算出手段と、
前記ばらつきの程度と、前記対象値とに基づき、前記判定対象の蓄電池が補償の対象か否かを判定する判定手段と、
を有する判定装置。
7. 6に記載の判定装置において、
前記判定手段は、前記対象値が異常値を示しており、かつ、前記ばらつきの程度が基準レベル以上である場合、前記判定対象の蓄電池が補償の対象と判定する判定装置。
8. 6に記載の判定装置において、
前記対象値取得手段は、前記基準時から前記判定時までの間の複数の測定時各々における前記判定対象の蓄電池の前記第1の性能値を取得し、
前記参照値取得手段は、前記基準時から前記判定時までの間の複数の測定時各々における複数の前記参照蓄電池各々の前記第1の性能値を取得し、
前記算出手段は、前記測定時毎に前記判定対象の蓄電池の前記第1の性能値及び前記参照蓄電池の前記第1の性能値を含む複数の値の前記ばらつきの程度を算出し、
前記判定手段は、前記対象値が異常値を示しており、かつ、前記基準時から前記判定時までの間における前記ばらつきの程度の時間変化が所定条件を満たす場合、前記判定対象の蓄電池が補償の対象と判定する判定装置。
9. 7又は8に記載の判定装置において、
前記判定手段は、複数の前記参照値に基づき前記異常値を決定する判定装置。
10. 9に記載の判定装置において、
前記判定手段は、複数の前記参照値の統計値から所定値以上離れた値を、前記異常値として決定する判定装置。
11. 判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段と、
基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得手段と、
複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値の統計値を算出する算出手段と、
前記統計値と基準値との差が閾値以内である場合は補償の対象外と判定し、前記差が前記閾値より大きい場合は補償の対象と判定する判定手段と、
を有する判定装置。
12. 1から11のいずれかに記載の判定装置において、
前記判定手段は、前記対象値と、前記使用方法データとに基づき、前記第1の性能値が下限値に達するまでの時間を予測する判定装置。
13. コンピュータが、
基準時における蓄電池の第1の性能値である基準値を取得する基準値取得工程と、
判定時における前記蓄電池の前記第1の性能値である対象値を取得する対象値取得工程と、
前記基準時から前記判定時までの前記蓄電池の使用方法を示す使用方法データを取得する使用方法データ取得工程と、
前記基準値と、前記使用方法データと、前記基準時から前記判定時までの経過時間とに基づき、前記判定時における前記第1の性能値の予測範囲を算出する予測範囲算出工程と、
前記対象値が前記予測範囲内である場合は補償の対象外と判定し、前記対象値が前記予測範囲外である場合は補償の対象と判定する判定工程と、
を実行する判定方法。
14. コンピュータを、
基準時における蓄電池の第1の性能値である基準値を取得する基準値取得手段、
判定時における前記蓄電池の前記第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段、
前記基準時から前記判定時までの前記蓄電池の使用方法を示す使用方法データを取得する使用方法データ取得手段、
前記基準値と、前記使用方法データと、前記基準時から前記判定時までの経過時間とに基づき、前記判定時における前記第1の性能値の予測範囲を算出する予測範囲算出手段、
前記対象値が前記予測範囲内である場合は補償の対象外と判定し、前記対象値が前記予測範囲外である場合は補償の対象と判定する判定手段、
として機能させるプログラム。
15. コンピュータが、
判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得工程と、
基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得工程と、
複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値のばらつきの程度を算出する算出工程と、
前記ばらつきの程度と、前記対象値とに基づき、前記判定対象の蓄電池が補償の対象か否かを判定する判定工程と、
を実行する判定方法。
16. コンピュータを、
判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段、
基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得手段、
複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値のばらつきの程度を算出する算出手段、
前記ばらつきの程度と、前記対象値とに基づき、前記判定対象の蓄電池が補償の対象か否かを判定する判定手段、
として機能させるプログラム。
17. コンピュータが、
判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得工程と、
基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得工程と、
複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値の統計値を算出する算出工程と、
前記統計値と基準値との差が閾値以内である場合は補償の対象外と判定し、前記差が前記閾値より大きい場合は補償の対象と判定する判定工程と、
を有する判定装置。
18. コンピュータを、
判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段、
基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得手段、
複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値の統計値を算出する算出手段、
前記統計値と基準値との差が閾値以内である場合は補償の対象外と判定し、前記差が前記閾値より大きい場合は補償の対象と判定する判定手段、
として機能させるプログラム。

Claims (18)

  1. 基準時における蓄電池の第1の性能値である基準値を取得する基準値取得手段と、
    判定時における前記蓄電池の前記第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段と、
    前記基準時から前記判定時までの前記蓄電池の使用方法を示す使用方法データを取得する使用方法データ取得手段と、
    前記基準値と、前記使用方法データと、前記基準時から前記判定時までの経過時間とに基づき、前記判定時における前記第1の性能値の予測範囲を算出する予測範囲算出手段と、
    前記対象値が前記予測範囲内である場合は補償の対象外と判定し、前記対象値が前記予測範囲外である場合は補償の対象と判定する判定手段と、
    を有する判定装置。
  2. 請求項1に記載の判定装置において、
    前記基準値取得手段は、前記蓄電池の使用開始時における前記蓄電池の前記第1の性能値を、前記基準値として取得する判定装置。
  3. 請求項1に記載の判定装置において、
    前記基準値取得手段は、定期的に又は不定期に繰り返し測定された前記蓄電池の前記第1の性能値のいずれかを、前記基準値として取得する判定装置。
  4. 請求項1から3のいずれか1項に記載の判定装置において、
    前記第1の性能値は、蓄電池容量[Wh]、最大入力電力[W]及び最大出力電力[W]の中のいずれかである判定装置。
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載の判定装置において、
    前記使用方法データは、前記蓄電池の温度、Cレート及びSOC(state of charge)の中の少なくとも1つの時間変化を示す判定装置。
  6. 判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段と、
    基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得手段と、
    複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値のばらつきの程度を算出する算出手段と、
    前記ばらつきの程度と、前記対象値とに基づき、前記判定対象の蓄電池が補償の対象か否かを判定する判定手段と、
    を有する判定装置。
  7. 請求項6に記載の判定装置において、
    前記判定手段は、前記対象値が異常値を示しており、かつ、前記ばらつきの程度が基準レベル以上である場合、前記判定対象の蓄電池が補償の対象と判定する判定装置。
  8. 請求項6に記載の判定装置において、
    前記対象値取得手段は、前記基準時から前記判定時までの間の複数の測定時各々における前記判定対象の蓄電池の前記第1の性能値を取得し、
    前記参照値取得手段は、前記基準時から前記判定時までの間の複数の測定時各々における複数の前記参照蓄電池各々の前記第1の性能値を取得し、
    前記算出手段は、前記測定時毎に前記判定対象の蓄電池の前記第1の性能値及び前記参照蓄電池の前記第1の性能値を含む複数の値の前記ばらつきの程度を算出し、
    前記判定手段は、前記対象値が異常値を示しており、かつ、前記基準時から前記判定時までの間における前記ばらつきの程度の時間変化が所定条件を満たす場合、前記判定対象の蓄電池が補償の対象と判定する判定装置。
  9. 請求項7又は8に記載の判定装置において、
    前記判定手段は、複数の前記参照値に基づき前記異常値を決定する判定装置。
  10. 請求項9に記載の判定装置において、
    前記判定手段は、複数の前記参照値の統計値から所定値以上離れた値を、前記異常値として決定する判定装置。
  11. 判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段と、
    基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得手段と、
    複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値の統計値を算出する算出手段と、
    前記統計値と基準値との差が閾値以内である場合は補償の対象外と判定し、前記差が前記閾値より大きい場合は補償の対象と判定する判定手段と、
    を有する判定装置。
  12. 請求項1から11のいずれか1項に記載の判定装置において、
    前記判定手段は、前記対象値と、前記使用方法データとに基づき、前記第1の性能値が下限値に達するまでの時間を予測する判定装置。
  13. コンピュータが、
    基準時における蓄電池の第1の性能値である基準値を取得する基準値取得工程と、
    判定時における前記蓄電池の前記第1の性能値である対象値を取得する対象値取得工程と、
    前記基準時から前記判定時までの前記蓄電池の使用方法を示す使用方法データを取得する使用方法データ取得工程と、
    前記基準値と、前記使用方法データと、前記基準時から前記判定時までの経過時間とに基づき、前記判定時における前記第1の性能値の予測範囲を算出する予測範囲算出工程と、
    前記対象値が前記予測範囲内である場合は補償の対象外と判定し、前記対象値が前記予測範囲外である場合は補償の対象と判定する判定工程と、
    を実行する判定方法。
  14. コンピュータを、
    基準時における蓄電池の第1の性能値である基準値を取得する基準値取得手段、
    判定時における前記蓄電池の前記第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段、
    前記基準時から前記判定時までの前記蓄電池の使用方法を示す使用方法データを取得する使用方法データ取得手段、
    前記基準値と、前記使用方法データと、前記基準時から前記判定時までの経過時間とに基づき、前記判定時における前記第1の性能値の予測範囲を算出する予測範囲算出手段、
    前記対象値が前記予測範囲内である場合は補償の対象外と判定し、前記対象値が前記予測範囲外である場合は補償の対象と判定する判定手段、
    として機能させるプログラム。
  15. コンピュータが、
    判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得工程と、
    基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得工程と、
    複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値のばらつきの程度を算出する算出工程と、
    前記ばらつきの程度と、前記対象値とに基づき、前記判定対象の蓄電池が補償の対象か否かを判定する判定工程と、
    を実行する判定方法。
  16. コンピュータを、
    判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段、
    基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得手段、
    複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値のばらつきの程度を算出する算出手段、
    前記ばらつきの程度と、前記対象値とに基づき、前記判定対象の蓄電池が補償の対象か否かを判定する判定手段、
    として機能させるプログラム。
  17. コンピュータが、
    判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得工程と、
    基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得工程と、
    複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値の統計値を算出する算出工程と、
    前記統計値と基準値との差が閾値以内である場合は補償の対象外と判定し、前記差が前記閾値より大きい場合は補償の対象と判定する判定工程と、
    を有する判定装置。
  18. コンピュータを、
    判定時における判定対象の蓄電池の第1の性能値である対象値を取得する対象値取得手段、
    基準時から前記判定時までの間、前記判定対象の蓄電池と同じ使用方法で使用された複数の参照蓄電池の前記判定時における前記第1の性能値を参照値として取得する参照値取得手段、
    複数の前記参照値と前記対象値とを含む複数の値の統計値を算出する算出手段、
    前記統計値と基準値との差が閾値以内である場合は補償の対象外と判定し、前記差が前記閾値より大きい場合は補償の対象と判定する判定手段、
    として機能させるプログラム。
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