JP5467010B2 - 学習型蓄電池マネジメントシステム - Google Patents
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Description
また、電源関係としてACアダプタ649、交流電源650があり、リーダライタ660は、バッテリ661とバッテリと一体化されたRFIDタグ662より構成される。
i)組電池10の再構成において再利用可能な二次電池(モジュール)を自身又は他の組電池10の再利用対象とし、その再利用対象の二次電池(モジュール)を完全放電状態まで放電する放電ステップと、
ii)上記放電ステップを経た再利用対象の二次電池(モジュール)を、上記完全放電状態から一定時間以上経過させるべく保管領域にて保管する保管ステップと、
iii)上記保管ステップを経た自身又は他の組電池10の再利用対象の二次電池(モジュール)を組み合わせて、若しくはその再利用対象の二次電池(モジュール)と新しい二次電池(モジュール)とを組み合わせて、組電池10の再構成を行う再生ステップと、
を含む組電池10の再構成(リビルト)手法が開示されている。
特許文献3に関しても、劣化と判定された場合における蓄電池の取扱いまでは想定されておらず、実際に特許文献3ではそのような内容についてまで開示或いは示唆されていない。
なお、特許文献1は携帯機器バッテリを取り扱うものであり、これよりも大規模な電気自動車を含む車載用蓄電池、家庭用蓄電池、ビル用蓄電池、集合住宅用蓄電池或いは地域エネルギーマネジメントシステム用蓄電池への適用についてまで踏み込んだ検討はなされていない。
また本発明は、蓄電池の残存価値を判断し、劣化した蓄電池の最適な二次利用先を推奨することが可能な学習型蓄電池マネジメントシステムを提供することを副次的な課題とする。
蓄電池に対して充放電を行う充放電装置と、
前記蓄電池の固定情報と変動情報とを受信する受信手段と、
学習型データベースに前記蓄電池の固定情報と変動情報とを蓄積することによって、複数の充放電特性グループに分類し、
前記固定情報によって識別された当該蓄電池の充放電特性グループを前記複数の充放電特性グループから抽出し、
当該抽出された蓄電池の充放電特性グループより当該蓄電池の充放電制御ルールを規定し、
得られた前記充放電制御ルールを用いて当該蓄電池の充放電計画を策定する処理手段と、
前記固定情報によって識別された蓄電池に充放電を行う充放電装置へ、前記処理手段によって策定された充放電計画に基づく充放電を指示する充放電制御信号の送信を行う送信手段と、
を含んでなることを特徴とするものである。
前記充放電制御ルールが、前記蓄電池の劣化抑制を図る充放電制御パターンを有し、
前記処理手段は、前記学習型データベースを用いて抽出された、前記固定情報によって識別された当該蓄電池の充放電特性グループより規定された前記充放電制御ルールに従って充放電計画を策定することを特徴とするものである。
蓄電池に対して充放電を行う充放電装置と、
前記蓄電池の固定情報と変動情報とを受信する受信手段と、
学習型データベースに前記蓄電池の固定情報と変動情報とを蓄積することによって、複数の充放電特性グループに分類し、
前記固定情報によって識別された蓄電池の充放電特性グループを前記複数の充放電特性グループから抽出し、
当該抽出された蓄電池の充放電特性グループより当該蓄電池の充放電制御ルールを規定し、
少なくとも規定された前記充放電制御ルールを用いて当該蓄電池の充放電計画を策定する処理手段と、
前記固定情報および前記変動情報、並びにこれら情報を蓄積、分類することによって得られる前記蓄電池の複数の充放電特性グループと、前記充放電特性グループより規定される前記蓄電池の充放電制御ルールと、前記充放電制御ルールを用いて策定される前記蓄電池の充放電計画とを記憶する記憶手段と、
前記固定情報によって識別された蓄電池に対して充放電を行う充放電装置に、前記処理手段によって策定された充放電計画に基づく充放電を指示する充放電制御信号を送信する送信手段と
を備え、
前記処理手段は、前記蓄電池の劣化抑制を図る充放電制御パターンで当該蓄電池の充放電ルールを規定することを特徴とするものである。
前記処理手段は、互いに異なる複数の充放電制御ルールから学習結果に基づいて前記抽出された蓄電池の充放電特性グループに対応した充放電制御ルールを1つ選択することによって、当該蓄電池の充放電制御ルールを規定することを特徴とするものである。
前記処理手段は、
前記抽出された蓄電池の前記充放電特性グループより当該蓄電池夫々の特性を解析および判定する蓄電池特性の解析判定手段、並びに
当該判定結果を外部に出力する解析判定結果出力手段、
を有しており、
前記解析判定手段は、前記蓄電池の二次利用を想定した場合における推定残存価値或いは推奨用途を判定することを特徴とするものである。
前記解析判定手段は、前記固定情報によって識別された蓄電池の前記充放電特性グループを抽出して当該蓄電池の充放電制御ルールを規定する前記学習型データベースを用いて、前記蓄電池の二次利用を想定した場合における推定残存価値或いは推奨用途を判定することを特徴とするものである。
前記充放電計画の策定時に、前記充放電制御ルールを用いるほか、さらに、地域エネルギーマネジメントシステムからの需給調整情報と蓄電池の充電率の一方或いは双方を用いて充放電計画を策定し、それにより電力需給バランスに資するようにしたことを特徴とするものである。
前記蓄電池の供用開始時点、或いは交換時点において、当該蓄電池の準変動情報および前記固定情報と、ユーザーである需要家の契約情報とが関連付けられることを特徴とするものである。
前記蓄電池が組電池により構成され、その構成に一部若しくは全部、変更が発生した場合には、当該蓄電池毎に一々策定されていた前記充放電計画が再度策定されるよう構成されていることを特徴とするものである。
前記固定情報として前記蓄電池の個体識別番号を含み、
前記変動情報として環境変数と、特徴変数とを含み、
前記学習型データベースでは、
前記環境変数ノードの子として前記蓄電池の個体識別番号ノードと、
前記蓄電池の個体識別番号ノードの子として前記蓄電池の特徴変数ノードと、
を持つベイジアンネットワークにより表現される蓄電池個体識別ルールによって前記蓄電池の個体識別が行われることを特徴とするものである。
前記固定情報が、蓄電原理により区分される前記蓄電池の種別、製造番号からなる前記蓄電池の個体識別番号、製造日、供用開始時点における重量および充電量の一部または全部を含むことを特徴とするものである。
前記変動情報が、環境変数、特徴変数、現時点における充電量および充電可能容量の一部または全部を含むことを特徴とするものである。
前記環境変数が当該蓄電池の温度履歴、湿度履歴、振動履歴および走行履歴の一部または全部を含むことを特徴とするものである。
前記特徴変数が当該蓄電池の供用年数、充放電回数、放電負荷、充電状況履歴、放電状況履歴、現時点における充放電ルールおよび重量の一部または全部を含むことを特徴とするものである。
前記準変動情報が、
電気自動車を含む車載用蓄電池、家庭用蓄電池、ビル用蓄電池、集合住宅用蓄電池および地域エネルギーマネジメントシステム用蓄電池その他の当該蓄電池の使用用途、並びに、
世帯構成に起因する前記蓄電池の利用状況、
の少なくとも1つを含むことを特徴とするものである。
また本発明によれば、さらに、上記抽出された当該蓄電池の充放電特性グループより当該蓄電池夫々の特性を解析および判定することにより、蓄電池の残存価値を判断し、劣化した蓄電池の最適な二次利用先を推奨することが可能な学習型蓄電池マネジメントシステムを提供することができる。
はじめに、図1〜7に基づき、本発明の実施例1につき説明する。
なお、以下の説明のベースとなる各図1〜7上においては、蓄電池マネジメントシステム400と充電器300とは夫々独立して記載されているところ、本明細書における以下の説明では、本願発明に係る学習型蓄電池マネジメントシステムは、各図1〜7上の蓄電池マネジメントシステム400と充電器300とを含んだ形で規定されるものとする。次に説明する実施例2の場合も同様である。
本実施例において、充電器300は「充放電装置」、通信部415或いは415’は「受信手段」或いは「送信手段」、記憶部409は「記憶手段」、処理部408は「処理手段」に相当する。次に説明する実施例2の場合も同様である。
なおその場合、図1においては、i)車載型充電器の場合、蓄電池マネジメントシステム400と車載型充電器300dを含む本願発明に係る学習型蓄電池マネジメントシステムが車体350と同居した状態にある。他方、ii)急速充電ステーションの場合、蓄電池マネジメントシステム400と急速充電器300dを含む本願発明に係る学習型蓄電池マネジメントシステムが、急速充電ステーションとして車体350の外部において同居した状態にある。
蓄電池マネジメントシステム400と蓄電池200a〜dおよび充電器300a〜dとの間では、蓄電池200a〜dの固定情報および変動情報が充電器300a〜dより蓄電池マネジメントシステム400へ送信される一方、蓄電池マネジメントシステム400の学習データベースより策定された当該蓄電池200(a〜d)の充放電計画に基づく充放電指示が蓄電池マネジメントシステム400より充電器300(a〜d)へ送信される。 蓄電池マネジメントシステム400の通信部415(415’)は、充電器300a〜dとの間で情報や指令の送受信を行うほか、地域エネルギーマネジメントシステム500からの情報を受信する。詳細は、次の図2に基づき説明する。
地域エネルギーマネジメントシステム500と蓄電池200a〜dおよび充電器300a〜dとの間では、大規模ビル/工場/大学等、中小規模ビル群、ハウス群および電気自動車その他EV群の需要実績に関する情報が、大規模ビル/工場/大学等、中小規模ビル群、ハウス群および電気自動車その他EV群より地域エネルギーマネジメントシステム500へ送信される一方、地域エネルギーマネジメントシステム500からは需要制御に関する指令が充電器300(a〜d)へ送信される。
このとき、蓄電池の供用開始時点、或いは交換時点において、当該蓄電池の準変動情報および固定情報と、ユーザーである需要家の契約情報とが関連付けられている。これは、各ユーザーと電力会社或いは地域エネルギーマネジメントシステム管理会社との契約レベルの把握、各ユーザーにおける蓄電池の需要傾向の把握その他の要請による。準変動情報の詳細については後述する。
また、地域エネルギーマネジメントシステム500と電気エネルギー供給源550との間でも、電気エネルギー供給源551〜554それぞれの発電実績に関する情報が電気エネルギー供給源551〜554それぞれより地域エネルギーマネジメントシステム500へ送信される一方、地域エネルギーマネジメントシステム500からは発電制御に関する指令が電気エネルギー供給源551〜554それぞれへ送信される。
図1および図2左側に示されたシステム構成図からも理解される通り、本願発明に係る学習型蓄電池マネジメントシステムでは、蓄電池マネジメントシステム400は、充電器300a〜dより、それらに接続された蓄電池200a〜d夫々の固定情報および変動情報を通信部415で受信し、受信した固定情報および変動情報を記憶部409および処理部408からなる学習データベースで処理して当該蓄電池200(a〜d)の充放電計画を策定し、そして、固定情報によって識別された当該蓄電池200(a〜d)が接続された充電器300(a〜d)へ充放電制御信号を送信している。なお、図2左側に示されたシステム構成図に示すとおり、各蓄電池200a〜dは蓄電部201と制御部206とを有し、各充電器300a〜dは通信部315を有している。
ここで、学習データベースを含む蓄電池マネジメントシステム400の記憶部409および処理部408では、
i)固定情報と変動情報とを蓄積して複数の充放電特性グループに分類する処理、
ii)当該複数の充放電特性グループから、固定情報によって識別された当該蓄電池200(a〜d)の充放電特性グループを抽出する処理、
iii)当該抽出された充放電特性グループより当該蓄電池200(a〜d)の充放電制御ルールを規定する処理、および、
iv)得られた充放電制御ルールを用いて当該蓄電池200(a〜d)の充放電計画を策定する処理、
を含む具体的処理が行われる。
i)固定情報と変動情報とを蓄積して複数の充放電特性グループに分類する処理、および
ii)当該複数の充放電特性グループから、固定情報によって識別された当該蓄電池200(a〜d)の充放電特性グループを抽出する処理、
を行う(ST105)。
iii)当該抽出された充放電特性グループより当該蓄電池200(a〜d)の充放電制御ルールを規定する処理、および、
iv)得られた充放電制御ルールを用いて当該蓄電池200(a〜d)の充放電計画を策定する処理、
が行われる(ST106,107)。
本実施例において、上記各処理は、学習データベースを擁する記憶部409および処理部408において上記固定情報および変動情報をベイジアンネットワークにより解析することにより行われる。その詳細は、実施例2において説明する。
以上の各処理を経て、当該蓄電池200(a〜d)の充放電計画を策定する処理は終了する。
図3の右半分を見ても明らかな通り、
i)複数の充放電特性グループGnから、固定情報によって識別された当該蓄電池200(a〜d)の充放電特性グループGxが抽出され、
ii)当該抽出された充放電特性グループより当該蓄電池200(a〜d)の充放電制御ルールRxが規定されており、および、
iii)得られた充放電制御ルールを用いて、充放電パターンおよび充放電時間を含む当該蓄電池200(a〜d)の充放電計画が策定されている、
ことが読み取れる。
すなわち、処理部408は、互いに異なる複数の充放電制御ルールから学習結果に基づいて抽出された蓄電池の充放電特性グループGxに対応した充放電制御ルールRxを1つ選択することによって、当該蓄電池の充放電制御ルールを規定することになる。
上記および図4左側に示されたシステム構成図からも理解される通り、本願発明に係る学習型蓄電池マネジメントシステムでは、蓄電池マネジメントシステム400は、充電器300(a〜d)の通信部315より、それらに接続された蓄電池200a〜d夫々の固定情報および変動情報を受信部415で受信し、受信した固定情報および変動情報を記憶部409および処理部408からなる学習データベースで処理して当該蓄電池200(a〜d)の充放電計画を策定し、そして、固定情報によって識別された当該蓄電池200(a〜d)が接続された充電器300(a〜d)へ充放電制御信号を送信している。なお、各蓄電池200a〜dは蓄電部201と制御部206とを有している。
ここで、学習データベースを含む蓄電池マネジメントシステム400の記憶部409および処理部408では、
i)固定情報と変動情報とを蓄積して複数の充放電特性グループに分類する処理、
ii)当該複数の充放電特性グループから、固定情報によって識別された当該蓄電池200(a〜d)の充放電特性グループを抽出する処理、
iii)当該抽出された充放電特性グループより当該蓄電池200(a〜d)の充放電制御ルールを規定する処理、および、
iv)得られた充放電制御ルールを用いて当該蓄電池200(a〜d)の充放電計画を策定する処理、
を含む具体的処理が行われる。
また、上記解析判定手段は、当該蓄電池200(a〜d)の充放電特性グループを抽出して当該蓄電池200(a〜d)の充放電制御ルールを規定する学習型データベースを用いて、当該蓄電池200(a〜d)の二次利用を想定した場合における推定残存価値或いは推奨用途を判定する様構成されている。
ステップ203において、蓄電池マネジメントシステム400は、充電器300(a〜d)から蓄電池200(a〜d)の固定情報および変動情報を通信部415で受信する。これらは、記憶部409で記憶される(ST203)。
なお、このフローにおいては、地域エネルギーマネジメントシステム500からの需給調整情報については記載を省略する。
本実施例において、上記処理は、学習データベースを擁する記憶部409および処理部408において上記固定情報および変動情報をベイジアンネットワークにより解析することにより行われる(上記の通り、その詳細は、実施例2において説明する)。
i)当該複数の充放電特性グループから、固定情報によって識別された当該蓄電池200(a〜d)の充放電特性グループを抽出する処理、
ii)当該抽出された充放電特性グループより当該蓄電池200(a〜d)の充放電制御ルールを規定する処理、および、
iii)分類された当該蓄電池200(a〜d)の個体識別番号に基づき、当該蓄電池200(a〜d)の劣化状態、二次利用を想定した場合における推定残存価値或いは推奨用途その他の当該蓄電池200(a〜d)の特性を解析し、判定する処理を行う(ST206,207)。
なお、このフローにおいては、当該蓄電池200(a〜d)の構成に変更があるか否かの確認ステップについては割愛する。
図5右側上半分では、記憶部409に記憶される固定情報、変動情報その他の情報の具体例が示されている。ここで、準変動情報とは、電気自動車を含む車載用蓄電池、家庭用蓄電池、ビル用蓄電池、集合住宅用蓄電池および地域エネルギーマネジメントシステム用蓄電池その他の当該蓄電池の使用用途、並びに、世帯構成に起因する蓄電池の利用状況、の少なくとも1つを含むものであり、頻繁に内容が変わるものではないが、変わる可能性を含むものを指している。
i)固定情報と変動情報とを蓄積して複数の充放電特性グループGnに分類する処理、および、
ii)当該複数の充放電特性グループから、固定情報によって識別された当該蓄電池200(a〜d)の充放電特性グループGxを抽出する処理、
のイメージ、並びに、処理部408の解析判定手段による判定の結果、現状の利用環境下での利用が可能なものは別にしてリユースが推奨できる場合には、当該蓄電池200(a〜d)の劣化状態、および二次利用を想定した場合における推定残存価値の評価が行われるイメージ、および必要に応じて最適用途の提案が行われるイメージを表している。なお図面では、劣化が激しい場合にはリサイクル或いは廃棄を推奨する場合もあり得ることも示されている。
図6の信号の流れからも理解される通り、蓄電池200a〜dの固定情報および変動情報が受信および記憶された蓄電池マネジメントシステム400の学習データベースより策定された、固定情報によって識別された当該蓄電池200(a〜d)の充放電計画に基づく充放電の指示は、蓄電池マネジメントシステム400から、該当する充電器300(a〜d)へ充放電制御信号を送信することにより行われる。充放電の指示を受けた充電器300(a〜d)は、当該充放電制御信号に基づき、当該蓄電池200(a〜d)の充放電を実施する。
ステップ302では、充電器300(a〜d)の通信部315は、蓄電池マネジメントシステム400より送信されてきた充放電制御信号を受信する(ST302)。
そして、ステップ303および304において、充電器300(a〜d)は、受信した充放電制御信号に基づき、該当する蓄電池200(a〜d)の充放電を実施する(ST303,304)。
図7に示す例では、蓄電池マネジメントシステム400の学習データベースより策定された当該蓄電池200(a〜d)の充放電計画Pxは、充放電制御信号のほか、個体識別番号および送信先を含む当該蓄電池200(a〜d)の固定情報を含んでいる。これにより、蓄電池マネジメントシステム400から、固定情報によって識別された当該蓄電池200(a〜d)の充放電計画に基づく充放電の指示が、該当する充電器300(a〜d)へ充放電制御信号を送信することにより行われる。充放電の指示を受けた充電器300(a〜d)は、当該充放電制御信号に基づき、当該蓄電池200(a〜d)の充放電を実施する。
次に、図8〜13を用いて、本発明の実施例2につき説明する。本実施例は、上でその一例を説明した本発明の学習型蓄電池マネジメントシステムにつき、より具体的な適用を図った例にも相当する。
はじめに、図8に基づき、本実施例の学習型蓄電池マネジメントシステムの概略を説明すると、本実施例の学習型蓄電池マネジメントシステムは、一例としてリチウムイオン電池102〜105が直列接続され組電池本体101とされたBMU(Battery Management Unit)106を含むRFID付組電池本体100、図8に示されない(実施例1に係る図1〜7参照。以下同様)充電器300および蓄電池マネジメントシステム400からなっている。RFID付組電池本体100は、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車の車両電源として用いられ、これらの車両に搭載されるものである。図8に示すように、組電池本体101は、内部で複数セルが直列接続されてモジュール体とされたリチウムイオン電池102〜105が再び直列接続されて構成されてなるものである。組電池本体101の基本構成自体は、特許文献2の図1および図2同様である。
ここで、RFID付組電池本体100は実施例1の蓄電池200、組電池本体101は実施例1の蓄電部201、およびBMU106は実施例1の制御部206に、それぞれ相当する。
また本実施例では、充電器300は充電機能、並びにRFID付組電池本体100の固定情報および変動情報の通信機能のほか、さらに放電機能および記憶機能をも有している。放電機能は、後記の通り蓄電池の劣化状況を診断する過程で用いられる(図10参照)。
その場合、RFID付組電池本体100が接続された充電器300と蓄電池マネジメントシステム400との間で行われる、
i)充電器300を介して行うRFID付組電池本体100からの固定情報および変動情報の受信、或いは、
ii)固定情報によって識別された当該RFID付組電池本体100が接続された充電器300へ、学習型データベースを用いて蓄電池マネジメントシステム400で策定された充放電制御信号の送信、
は、実施例1同様、RFIDシステム、インターネット、携帯電話通信回線網、ローカルエリアネットワーク(LAN)またはワイドエリアネットワーク(WAN)を含む有線または無線回線網その他の通信手段を通じてなされている。
i)固定情報と変動情報とを蓄積して複数の充放電特性グループに分類する処理、
ii)当該複数の充放電特性グループから、固定情報によって識別された当該RFID付組電池本体100の充放電特性グループを抽出する処理、
iii)当該抽出された充放電特性グループより当該RFID付組電池本体100の充放電制御ルールを規定する処理、および、
iv)得られた充放電制御ルールを用いて当該蓄電池の充放電計画を策定する処理、
を含む処理が、充電器300との通信部415と物理的に隔離された記憶部409および処理部408で行われるケースも想定している。
このように、本実施例における蓄電池マネジメントシステム400は、一箇所に通信部415、記憶部409および処理部408が纏めて設けられたもののほか、通信部415、記憶部409、処理部408がそれぞれ物理的に隔離された体をなしているものをも包含するものとする。
以下では、学習型データベースを用いた固定情報および変動情報の処理が、充電器300との通信部415と物理的に隔離された記憶部409および処理部408で行われる例につき説明する。
なお上記の通り、充電器300と蓄電池マネジメントシステム400との間は、RFIDシステム、インターネット、携帯電話通信回線網、ローカルエリアネットワーク(LAN)またはワイドエリアネットワーク(WAN)を含む有線または無線回線網その他の通信手段を通じて信号接続されている。
図9(a)は放電特性の一例、図9(b)は充電特性の例である。
一方、使い古したリチウムイオン電池(D)は、開始直後の電圧低下は小さいものの、放電電圧の低下は連続している。
一方、使い古したリチウムイオン電池(D)は、開始直後の電圧上昇は小さく、充電電圧の上昇の度合いは大きい。
以上の供用初期(N)と使い古した(D)リチウムイオン電池の差はメモリ効果と呼ばれるものである。
特に本実施例では、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車の電源として用いられるRFID付組電池本体100はSOC中間領域を基本に充放電が繰り返されることからメモリ効果が蓄積し易いため、このような組電池に対して本願発明を適用する意義は大きい。
なお、再利用リチウムイオン電池は、需要環境の多様性に応じて、その供用初期からの変化は多様性に富んだものとなる。
このように、需要環境の多様性に応じた蓄電池の選別を行うことによって、今後、飛躍的に消費量が増加するリチウムイオン電池の再利用を効率よく行うこと可能となる。
以下、図8に示した本実施例の学習型蓄電池マネジメントシステムの動作につき、図10〜13を参照しながら説明する。
ステップ2では、充電器300は、BMU106より送信された蓄電池の固定情報および変動情報、具体的にはRFID付組電池本体100の固定情報と組電池本体101の変動情報を読み取る(ST02)。BMU106から充電器300への蓄電池の固定情報および変動情報の送信は、RFID付組電池本体100に設けられたRFID機能を通じて、または、RFID付組電池本体100と蓄電池300とをコネクターを介して直接ケーブル接続することによって行われる。
一方、端子電圧が所定の範囲内にあるときは、充電器300はステップ4に示す放電処理(ST04)を所定の時間、所定の負荷を接続した状態にて行う(ST06)。このとき、ステップ7に示すように放電特性が測定され(ST07)、ステップ8で放電特性を含めた蓄電池の固定情報および変動情報が充電器300から蓄電池マネジメントシステム400に送信される(ST08)。
なお、当該充電パターンは、ステップ8で蓄電池マネジメントシステム400に送信された当該蓄電池の固定情報と変動情報を基に、蓄電池マネジメントシステム400で学習型データベースを用いた処理が行われることにより規定された当該RFID付組電池本体100の充(放)電制御ルールに基づくものである。
ステップ11では、測定した充電特性を含め、必要に応じ蓄電池の固定情報および変動情報に関する諸情報が、充電器300から蓄電池マネジメントシステム400に送信される(ST11)。
尚上記した通り、ここでは学習型データベースを用いた固定情報および変動情報の処理が、充電器300との通信部415と物理的に隔離された記憶部409および処理部408で行われる例につき説明する。この場合、通信部415と物理的に隔離された記憶部409および処理部408については、データセンター的な色彩が強いものとなる。したがって以下では、蓄電池マネジメントシステム400の記憶部409および処理部408については、必要に応じデータセンターとして取り扱う場合がある。
ここで、上記データセンターと通信部415との間は、充電器300と蓄電池マネジメントシステム400との間と同様、RFIDシステム、インターネット、携帯電話通信回線網、ローカルエリアネットワーク(LAN)またはワイドエリアネットワーク(WAN)を含む有線または無線回線網その他の通信手段を通じて信号接続されている。
i)環境変数ノードの子としてRFID付組電池本体100の個体識別番号ノードと、
ii)上記RFID付組電池本体100の個体識別番号ノードの子としてRFID付組電池本体100の特徴変数ノードと、
を持つベイジアンネットワークにより表現される蓄電池個体識別ルールにより、RFID付組電池本体100の個体識別、すなわち固定情報による識別が行われる(ST14)。
なお、ベイジアンネットワークの概要については下記の通りであるほか、非特許文献2その他に開示されている。
つまり、個体識別されたRFID付組電池本体100の特徴変数に応じた分類数や分類の範囲については、ベイジアンネットワークによる解析数が増すほど、学習効果によって次第に最適化されて行くこととなる。
本実施例では、この規定された充放電制御ルールに基づき、通信部415を介して、上記固定情報によって識別されたRFID付組電池本体100に充放電を行う充電器300へ充放電指示がなされる。
また、上記解析判定手段は、当該RFID付組電池本体100の充放電特性グループを抽出して当該RFID付組電池本体100の充放電制御ルールを規定する学習型データベースを用いて、当該RFID付組電池本体100の二次利用を想定した場合における推定残存価値或いは推奨用途を判定する様構成されている。
リユース判定では、当該RFID付組電池本体100の劣化状態、二次利用を想定した場合における推定残存価値或いは推奨用途その他の当該RFID付組電池本体100の特性が解析され、判定される。
しかし、環境変数である温度履歴最小値、温度履歴平均値、温度履歴最大値から、現時点で蓄電池マネジメントシステム400が充放電指示をすべき候補は、サンプルAである可能性が高いと推定できる。
以上の通り、本発明の学習型蓄電池マネジメントシステムに付いて各実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記各実施例記載の構成に限定されず、種々変形実施することが可能である。
他方、実施例2に係る学習型蓄電池マネジメントシステムでは、RFID付組電池本体100が接続された充電器300と蓄電池マネジメントシステム400(いずれも図8に示されない)が通信し、学習データベースを含む蓄電池マネジメントシステム400の記憶部409および処理部408より当該RFID付組電池本体100の充放電計画を策定し、固定情報によって識別された当該RFID付組電池本体100が接続された充電器300へ充放電制御信号を送信する構成を採っていた。
しかしながら、本発明は上記各例の構成に限定されず、同旨の作用効果を発揮し得る範囲で種々の変形実施が可能である。
Gx 固定情報によって識別された蓄電池の充放電特性グループ
Px 充放電計画
Rx 充放電制御ルール
1 地域エネルギーマネジメントシステム連繋ブロック部分
2、2’ 充放電制御ルールの判定/活用シーンの予測解析ブロック部分
3、3’ 蓄電池制御管理ブロック部分
10 地域エネルギーマネジメントシステムと連動させた蓄電池マネジメントシステム
100 RFID付組電池本体
101 組電池本体
102〜105 リチウムイオン電池
106 BMU
107 保持電池
108 CPU
109 メモリ
110 復調器
111 変調器
112 アンテナ
113 車載アンテナ
114 VCU
200、200a〜200d 蓄電池
201 蓄電部
206 制御部
300、300a〜300d 充電器
315 通信部
350 車体
400 蓄電池マネジメントシステム
408、408’ 処理部
409 記憶部
415、415’ 通信部
500 地域エネルギーマネジメントシステム
550 電気エネルギー供給源
Claims (15)
- 学習型蓄電池マネジメントシステムであって、
蓄電池に対して充放電を行う充放電装置と、
前記蓄電池の固定情報と変動情報とを受信する受信手段と、
学習型データベースに前記蓄電池の固定情報と変動情報とを蓄積することによって、複数の充放電特性グループに分類し、
前記固定情報によって識別された当該蓄電池の充放電特性グループを前記複数の充放電特性グループから抽出し、
当該抽出された蓄電池の充放電特性グループより当該蓄電池の充放電制御ルールを規定し、
得られた前記充放電制御ルールを用いて当該蓄電池の充放電計画を策定する処理手段と、
前記固定情報によって識別された蓄電池に充放電を行う充放電装置へ、前記処理手段によって策定された充放電計画に基づく充放電を指示する充放電制御信号の送信を行う送信手段と、
を含んでなることを特徴とする学習型蓄電池マネジメントシステム。 - 前記充放電制御ルールが、前記蓄電池の劣化抑制を図る充放電制御パターンを有し、
前記処理手段は、前記学習型データベースを用いて抽出された、前記固定情報によって識別された当該蓄電池の充放電特性グループより規定された前記充放電制御ルールに従って充放電計画を策定することを特徴とする請求項1に記載の学習型蓄電池マネジメントシステム。 - 学習型蓄電池マネジメントシステムであって、
蓄電池に対して充放電を行う充放電装置と、
前記蓄電池の固定情報と変動情報とを受信する受信手段と、
学習型データベースに前記蓄電池の固定情報と変動情報とを蓄積することによって、複数の充放電特性グループに分類し、
前記固定情報によって識別された蓄電池の充放電特性グループを前記複数の充放電特性グループから抽出し、
当該抽出された蓄電池の充放電特性グループより当該蓄電池の充放電制御ルールを規定し、
少なくとも規定された前記充放電制御ルールを用いて当該蓄電池の充放電計画を策定する処理手段と、
前記固定情報および前記変動情報、並びにこれら情報を蓄積、分類することによって得られる前記蓄電池の複数の充放電特性グループと、前記充放電特性グループより規定される前記蓄電池の充放電制御ルールと、前記充放電制御ルールを用いて策定される前記蓄電池の充放電計画とを記憶する記憶手段と、
前記固定情報によって識別された蓄電池に対して充放電を行う充放電装置に、前記処理手段によって策定された充放電計画に基づく充放電を指示する充放電制御信号を送信する送信手段と
を備え、
前記処理手段は、前記蓄電池の劣化抑制を図る充放電制御パターンで当該蓄電池の充放電ルールを規定することを特徴とする学習型蓄電池マネジメントシステム。 - 前記処理手段は、互いに異なる複数の充放電制御ルールから学習結果に基づいて前記抽出された蓄電池の充放電特性グループに対応した充放電制御ルールを1つ選択することによって、当該蓄電池の充放電制御ルールを規定することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の学習型蓄電池マネジメントシステム。
- 前記処理手段は、
前記抽出された蓄電池の前記充放電特性グループより当該蓄電池夫々の特性を解析および判定する蓄電池特性の解析判定手段、並びに
当該判定結果を外部に出力する解析判定結果出力手段、
を有しており、
前記解析判定手段は、前記蓄電池の二次利用を想定した場合における推定残存価値或いは推奨用途を判定することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の学習型蓄電池マネジメントシステム。 - 前記解析判定手段は、前記固定情報によって識別された蓄電池の前記充放電特性グループを抽出して当該蓄電池の充放電制御ルールを規定する前記学習型データベースを用いて、前記蓄電池の二次利用を想定した場合における推定残存価値或いは推奨用途を判定することを特徴とする請求項5に記載の学習型蓄電池マネジメントシステム。
- 電力供給サイドと電力需要サイドとの需給バランスを調整する地域エネルギーマネジメントシステムと連携を図って、蓄電池に対する充放電を管理する請求項1記載の学習型蓄電池マネジメントシステムであって、
前記充放電計画の策定時に、前記充放電制御ルールを用いるほか、さらに、地域エネルギーマネジメントシステムからの需給調整情報と蓄電池の充電率の一方或いは双方を用いて充放電計画を策定することを特徴とする学習型蓄電池マネジメントシステム。 - 前記蓄電池の供用開始時点、或いは交換時点において、当該蓄電池の準変動情報および前記固定情報と、ユーザーである需要家の契約情報とが関連付けられることを特徴とする請求項7に記載の学習型蓄電池マネジメントシステム。
- 前記蓄電池が組電池により構成され、その構成に一部若しくは全部、変更が発生した場合には、当該蓄電池毎に一々策定されていた前記充放電計画が再度策定されるよう構成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の学習型蓄電池マネジメントシステム。
- 前記固定情報として前記蓄電池の個体識別番号を含み、
前記変動情報として環境変数と、特徴変数とを含み、
前記学習型データベースでは、
前記環境変数ノードの子として前記蓄電池の個体識別番号ノードと、
前記蓄電池の個体識別番号ノードの子として前記蓄電池の特徴変数ノードと、
を持つベイジアンネットワークにより表現される蓄電池個体識別ルールによって前記蓄電池の個体識別が行われることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の学習型蓄電池マネジメントシステム。 - 前記固定情報が、蓄電原理により区分される前記蓄電池の種別、製造番号からなる前記蓄電池の個体識別番号、製造日、供用開始時点における重量および充電量の一部または全部を含むことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の学習型蓄電池マネジメントシステム。
- 前記変動情報が、環境変数、特徴変数、現時点における充電量および充電可能容量の一部または全部を含むことを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の学習型蓄電池マネジメントシステム。
- 前記環境変数が当該蓄電池の温度履歴、湿度履歴、振動履歴および走行履歴の一部または全部を含むことを特徴とする請求項12に記載の学習型蓄電池マネジメントシステム。
- 前記特徴変数が当該蓄電池の供用年数、充放電回数、放電負荷、充電状況履歴、放電状況履歴、現時点における充放電ルールおよび重量の一部または全部を含むことを特徴とする請求項12または13に記載の学習型蓄電池マネジメントシステム。
- 前記準変動情報が、
電気自動車を含む車載用蓄電池、家庭用蓄電池、ビル用蓄電池、集合住宅用蓄電池および地域エネルギーマネジメントシステム用蓄電池その他の当該蓄電池の使用用途、並びに、
世帯構成に起因する前記蓄電池の利用状況、
の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項8に記載の学習型蓄電池マネジメントシステム。
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