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特開2022-167474制御装置、冷凍車両、バッテリ検査方法及びプログラム
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  • 特開-制御装置、冷凍車両、バッテリ検査方法及びプログラム 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022167474
(43)【公開日】2022-11-04
(54)【発明の名称】制御装置、冷凍車両、バッテリ検査方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
   H02J 7/00 20060101AFI20221027BHJP
   H01M 10/48 20060101ALI20221027BHJP
   H01M 10/42 20060101ALI20221027BHJP
【FI】
H02J7/00 Y
H01M10/48 P
H01M10/48 301
H01M10/42 P
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021073278
(22)【出願日】2021-04-23
(71)【出願人】
【識別番号】516299338
【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】神野 弘樹
【テーマコード(参考)】
5G503
5H030
【Fターム(参考)】
5G503AA07
5G503BA01
5G503BA02
5G503BB01
5G503EA05
5G503EA08
5H030AA08
5H030AS08
5H030FF27
5H030FF43
5H030FF44
(57)【要約】
【課題】指定したバッテリが搭載されているかどうかを判定する制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置は、バッテリの充放電前の開放電圧の実測値と、充放電された電力量と、所定の基準バッテリの開放電圧と電池残量の関係を示す特性情報と、に基づいて推定された充放電後の開放電圧の推定値と、前記バッテリの充放電後の開放電圧の実測値と、を取得して、前記開放電圧の推定値と前記充放電後の開放電圧の実測値の差が閾値未満であれば、前記バッテリは前記基準バッテリであると判定し、前記差が閾値以上であれば、前記バッテリは前記基準バッテリではないと判定する判定部、を備える。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バッテリの充放電前の開放電圧の実測値と、充放電された電力量と、所定の基準バッテリの開放電圧と電池残量の関係を示す特性情報と、に基づいて推定された充放電後の開放電圧の推定値と、前記バッテリの充放電後の開放電圧の実測値と、を取得して、前記開放電圧の推定値と前記充放電後の開放電圧の実測値の差が閾値未満であれば、前記バッテリは、正常な状態の前記基準バッテリであると判定し、前記差が閾値以上であれば、前記バッテリは、正常な状態の前記基準バッテリではないと判定する判定部と、
前記判定の結果を出力する出力部と、
を備える制御装置。
【請求項2】
前記判定部は、前記差が閾値以上の場合、前記バッテリは前記基準バッテリとは異なるバッテリであると判定し、
前記出力部は、前記バッテリが前記基準バッテリではないことを出力する、
請求項1に記載の制御装置。
【請求項3】
前記判定部は、前記差が閾値以上の場合、前記バッテリは劣化していると判定し、
前記出力部は、前記バッテリの交換を促すメッセージを出力する、
請求項1から請求項2の何れか1項に記載の制御装置。
【請求項4】
前記判定部は、前記バッテリに負荷が接続されない状態で、前記バッテリへの充電が行われたときに前記判定を実行する、
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の制御装置。
【請求項5】
前記閾値は、前記基準バッテリの特性と周囲温度に応じて設定される、
請求項1から請求項4の何れか1項に記載の制御装置。
【請求項6】
容量の異なる複数のバッテリについての充放電前の開放電圧と充放電される電力量と充放電後の開放電圧との関係を示す第2特性情報と、前記複数のバッテリについての開放電圧と電池残量の関係を示す第3特性情報と、前記バッテリの充放電前の開放電圧の実測値と、前記バッテリの充放電後の開放電圧の実測値と、に基づいて前記バッテリの容量と電池残量を計算する計算部、
をさらに備える請求項1から請求項5の何れか1項に記載の制御装置。
【請求項7】
前記計算部が計算した前記バッテリの容量と電池残量に基づいて、前記バッテリの電池残量が所定の第2閾値以下となると負荷への放電量を抑制する制御部、
をさらに備える請求項6に記載の制御装置。
【請求項8】
保冷庫と、前記保冷庫を冷却または加温する冷凍機と、前記冷凍機に電力を供給するバッテリと、請求項1から請求項7の何れか1項に記載の制御装置と、
を備える冷凍車両。
【請求項9】
コンピュータによって実行されるバッテリ検査方法であって、
バッテリの充放電前の開放電圧の実測値と、充放電された電力量と、所定の基準バッテリの開放電圧と電池残量の関係を示す特性情報と、に基づいて推定された充放電後の開放電圧の推定値と、前記バッテリの充放電後の開放電圧の実測値と、を取得するステップと、
前記開放電圧の推定値と前記充放電後の開放電圧の実測値の差が閾値未満であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリであると判定し、前記差が閾値以上であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリではないと判定するステップと、
前記判定の結果を出力するステップと、
を有するバッテリ検査方法。
【請求項10】
コンピュータに、
バッテリの充放電前の開放電圧の実測値と、充放電された電力量と、所定の基準バッテリの開放電圧と電池残量の関係を示す特性情報と、に基づいて推定された充放電後の開放電圧の推定値と、前記バッテリの充放電後の開放電圧の実測値と、を取得するステップと、
前記開放電圧の推定値と前記充放電後の開放電圧の実測値の差が閾値未満であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリであると判定し、前記差が閾値以上であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリではないと判定するステップと、
前記判定の結果を出力するステップと、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、制御装置、冷凍車両、バッテリ検査方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
冷凍車両の中には、車両の走行中には、車両のエンジンに駆動されたオルタネータが発電した電力を冷凍機に供給して保冷庫の冷却や加温を行い、車両の停止中には、車両に搭載した冷凍機用のバッテリから電力を供給して冷凍機を運転するものがある(特許文献1)。冷凍機用のバッテリは、走行中にオルタネータが発電した電力や停車中に商用電源から供給された電力によって充電される。
【0003】
冷凍機用のバッテリには、メーカが指定する専用のバッテリが用いられることが多い。このような専用バッテリは、劣化や故障時に新規のバッテリと交換しようとしても、入手が容易ではない場合がある。専用バッテリが搭載できない場合、例えば、一時的に容量の異なるバッテリを搭載すると、冷凍機の運転に影響が出る場合がある。あるいは、専用バッテリを搭載していたとしても、新たな専用バッテリが手配できるまでの間、劣化した専用バッテリを使い続けているような場合、冷凍機の運転に影響が出る場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005-61697号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
専用のバッテリが搭載されているかどうかが不明なまま運転を継続すると、上記のようなリスクが生じる。
【0006】
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる制御装置、冷凍車両、バッテリ検査方法及びプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様によれば、制御装置は、バッテリの充放電前の開放電圧の実測値と、充放電された電力量と、所定の基準バッテリの開放電圧と電池残量の関係を示す特性情報と、に基づいて推定された充放電後の開放電圧の推定値と、前記バッテリの充放電後の開放電圧の実測値と、を取得して、前記開放電圧の推定値と前記充放電後の開放電圧の実測値の差が閾値未満であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリであると判定し、前記差が閾値以上であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリではないと判定する判定部、前記判定の結果を出力する出力部と、を備える。
【0008】
本開示の一態様によれば、冷凍車両は、保冷庫と、前記保冷庫を冷却または加温する冷凍機と、前記冷凍機に電力を供給するバッテリと、上記の制御装置とを備える。
【0009】
本開示の一態様によれば、バッテリ検査方法は、コンピュータによって実行されるバッテリ検査方法であって、バッテリの充放電前の開放電圧の実測値と、充放電された電力量と、所定の基準バッテリの開放電圧と電池残量の関係を示す特性情報と、に基づいて推定された充放電後の開放電圧の推定値と、前記バッテリの充放電後の開放電圧の実測値と、を取得するステップと、前記開放電圧の推定値と前記充放電後の開放電圧の実測値の差が閾値未満であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリであると判定し、前記差が閾値以上であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリではないと判定するステップと、前記判定の結果を出力するステップと、を有する。
【0010】
本開示の一態様によれば、プログラムは、コンピュータに、バッテリの充放電前の開放電圧の実測値と、充放電された電力量と、所定の基準バッテリの開放電圧と電池残量の関係を示す特性情報と、に基づいて推定された充放電後の開放電圧の推定値と、前記バッテリの充放電後の開放電圧の実測値と、を取得するステップと、前記開放電圧の推定値と前記充放電後の開放電圧の実測値の差が閾値未満であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリであると判定し、前記差が閾値以上であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリではないと判定するステップと、前記判定の結果を出力するステップと、を実行させる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、バッテリが想定したものかどうかを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本開示の一実施形態におけるバッテリ検査装置を搭載した冷凍車両の一例を示す図である。
図2】本開示の一実施形態におけるバッテリ特性の一例を示す図である。
図3】本開示の一実施形態におけるバッテリ検査処理の一例を示すフローチャートである。
図4】本開示の一実施形態におけるコントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
<実施形態>
以下、本開示の一実施形態によるバッテリ検査装置について図1図4を参照して説明する。
(構成)
図1は、本開示の一実施形態におけるバッテリ検査装置を搭載した冷凍車両の一例を示す図である。
図1に示すとおり冷凍車両200は、保冷庫201と、庫外ユニット202と、庫内ユニット203と、コントローラ205と、キャビンコントローラ206と、電源ユニット207と、オルタネータ208と、を備えている。
【0014】
庫外ユニット202は図示しない圧縮機や庫外熱交換器を備える。庫内ユニット203は保冷庫201に設けられ、図示しない庫内熱交換器を備える。庫外ユニット202と庫内ユニット203は冷媒配管で接続されており、冷凍車両200で輸送する荷物を冷却または加温する冷凍機204を構成する。コントローラ205は、保冷庫201の庫内温度が設定温度となるよう冷凍機204の運転を制御する。また、本実施形態のコントローラ205は、冷凍車両200に搭載されたバッテリ207bがメーカ指定の専用バッテリかどうかを検査するバッテリ検査機能を備えている(後述)。キャビンコントローラ206は、冷凍車両200の運転席に設けられ、ディスプレイと、各種操作用スイッチを備えている。キャビンコントローラ206は、コントローラ205と通信可能に接続されていて、冷凍機204の運転状況や設定温度、庫内温度、バッテリ207bの電池残量などの情報をコントローラ205から取得してディスプレイに表示する。また、キャビンコントローラ206は、ユーザが操作用スイッチに対して行った操作に応じて各種制御信号を生成し、制御信号をコントローラ205へ出力する。
【0015】
電源ユニット207は、充放電制御装置207aおよびバッテリ207bを備える。充放電制御装置207aは、バッテリ207bへの充放電を制御する。例えば、冷凍車両200が停車中で冷凍機204が運転中の場合、充放電制御装置207aはバッテリ207bから所定の電圧で電力を放電させて、冷凍機204へ電力を供給する。冷凍車両200が走行中の場合、充放電制御装置207aは、図示しないエンジンによって駆動されたオルタネータ208が発電した電力をバッテリ207bへ供給し、バッテリ207bを充電する。また、電源ユニット207が商用電源100から電力の供給を受けると、充放電制御装置207aは、その電力をバッテリ207bへ供給し、バッテリ207bを充電する。バッテリ207bは、例えば、鉛バッテリである。冷凍車両200に搭載するバッテリ207bは、メーカが指定する専用バッテリであることが好ましい。ここで、図2にバッテリ207bの特性を示す。
【0016】
図2は、本開示の一実施形態におけるバッテリ特性の一例を示す図である。
図2のグラフの縦軸はバッテリの電池残量(SOC:State Of Charge)(%)、横軸は開放電圧(V)である。開放電圧は、バッテリに負荷が接続されていない状態におけるバッテリの端子の電圧である。グラフ11は、メーカが指定する専用バッテリのある周囲温度における特性を模式的に示したグラフである。図示するようにバッテリの開放電圧と電池残量の間には正の相関関係がある。つまり、バッテリの開放電圧が高くなると、バッテリの電池残量も多くなる。また、バッテリ容量はそのバッテリを使用する周囲温度に応じて変化する。同じバッテリであっても周囲温度が高い方がバッテリ容量は増大し、周囲温度が低いとバッテリ容量は減少する。バッテリ容量の変化に応じて、周囲温度が高い場合と低い場合では、図2に示す開放電圧と電池残量の関係も変化する。例えば、同じ電池残量であっても周囲温度が高い場合の方が開放電圧は高くなる。これらのバッテリ特性は、バッテリのメーカにより提供されている。グラフ11のようなバッテリ特性の情報が提供されれば、専用バッテリの開放電圧から電池残量を推定することができる。また、周囲温度が異なる場合には、その温度における開放電圧と電池残量の関係を示したグラフに基づいて、電池残量を推定することができる。
【0017】
グラフ21は、専用バッテリとは異なるバッテリ(代替バッテリと呼ぶ。)の特性を示している。例えば、専用バッテリと代替バッテリとでは容量が異なり、専用バッテリの容量>代替バッテリの容量であるとする。専用バッテリと代替バッテリは、同じ開放電圧を示していたとしても電池残量や放電可能な容量は異なる。例えば、開放電圧がV1(v)の場合に、専用バッテリの電池残量はC1(%)、代替バッテリの電池残量はC2(%)である(C2>C1)。この状態から商用電源100から電力の供給を受けて、同じ電圧をかけて同じ時間充電を行った場合、充電後には、容量の少ない代替バッテリの電池残量の上昇度が専用バッテリの電池残量の上昇度を上回る。例えば、充電後の開放電圧がV2(v)の場合、専用バッテリの電池残量はC3(%)、代替バッテリの電池残量はC4(%)である(C4>C3)。このとき、(C4-C2)>(C3-C1)となる。また、放電時についても、同じ電圧で同じ時間、バッテリ207bから冷凍機204に電力を供給した場合、代替バッテリの電池残量が低下する速度は専用バッテリを上回る。本来であれば、専用バッテリを搭載して冷凍機204の運転を行うことが好ましいが、現実には、専用バッテリが入手できず、一時的に代替バッテリを搭載せざるを得ないような場合がある。また、コントローラ205では、どのようなバッテリが搭載されているかを判断することができない。代替バッテリが搭載されているときに、コントローラ205が、専用バッテリが搭載されていると認識して冷凍機204の運転を行うと、電池容量を多めに見積もって運転を行うことになる。すると、実際よりも多くの放電が可能であると認識して冷凍機204の運転を継続することになり、バッテリ切れが生じ、冷凍機204の運転停止に追い込まれる可能性がある。すると、保冷庫201に積載した荷物の温度管理が維持できなくなる。本実施形態では、搭載されているバッテリ207bが専用バッテリか否かを検査し、専用バッテリが搭載されていない場合、警告を発してバッテリ切れの注意を促したり、自動的に代替バッテリの特性に基づいて電池残量を補正し、電池残量に応じて冷凍機204の運転強度を調整したりする機能を提供する。
【0018】
図1にコントローラ205の機能の一例を示す。コントローラ205は、データ取得部211と、電池残量推定部212と、検査制御部213と、冷凍機制御部216と、記憶部217と、出力部218と、を備える。検査制御部213は、電力量計算部214と、バッテリ判定部215と、を備える。
【0019】
データ取得部211は、バッテリ207bの充放電時の電流を計測する電流計から電流値を取得する。データ取得部211は、充放電時のバッテリ207bの電圧値を充放電制御装置207aから取得する。また、データ取得部211は、バッテリ207bの開放電圧を取得する。
【0020】
電池残量推定部212は、データ取得部211が取得したバッテリ207bの開放電圧と図2に例示した専用バッテリの特性グラフとに基づいて、バッテリ207bが専用バッテリであると仮定したときの電池残量を推定する。
【0021】
検査制御部213は、搭載されたバッテリ207bが専用バッテリかどうかを検査する検査処理を制御する。例えば、検査制御部213は、次の実行条件1、2の何れかの場合にバッテリ207bの検査を行う。(実行条件1)冷凍車両200が停車中で、冷凍機204が停止中で、商用電源100から電力の供給を受けて充電を行う状況であること。(実行条件2)冷凍車両200が停車中で、冷凍機204が運転中で充電を行っていない状況であること。(実行条件1)、(実行条件2)により、バッテリ207bに充電又は放電以外の負荷がかかっていない状況で、充放電によるバッテリ207bの電池残量への影響を精度よく検知することができる。実行条件1、2の何れかが成立すると、検査制御部213は、電力量計算部214とバッテリ判定部215を用いて検査処理を行う。
【0022】
電力量計算部214は、(実行条件1)が成立する場合、バッテリ207bの充電電圧(充電電圧は、充放電制御装置207aが管理している。)と充電により供給された電流値から充電される電力を計算し、その電力を充電時間にわたって積算することで、この間にバッテリ207bへ供給された電力量を計算する。電力量計算部214は、計算した電力量が専用バッテリへ供給されたときに増加する電池残量を、充電開始前のバッテリ207bの開放電圧に基づく電池残量に加算して、充電後の電池残量を計算する。専用バッテリに対してどれぐらいの電力量を供給すると電池残量がどの程度上昇するかを示す特性情報はメーカから提供されていて既知である。(実行条件2)が成立する場合、電力量計算部214は、バッテリ207bの放電電圧(放電電圧は、充放電制御装置207aが管理している。)と放電された電流値の積を放電時間にわたって積算することで、この間にバッテリ207bから放電された電力量を計算する。電力量計算部214は、計算した電力量が専用バッテリから放電されたときの電池残量の減少量を、放電開始前のバッテリ207bの開放電圧に基づく電池残量から減算して、放電後の電池残量を計算する。専用バッテリからどれぐらいの電力量を放電すると電池残量がどの程度低下するかを示す特性情報はメーカから提供されていて既知である。
【0023】
バッテリ判定部215は、電力量計算部214が計算した充放電後の電池残量に基づいて図2の特性グラフ(専用バッテリのグラフ11)から開放電圧を逆引きして求める。また、バッテリ判定部215は、逆引きした開放電圧と、充放電後に計測された開放電圧の実測値とを比較する。ここで、搭載されたバッテリ207bが専用バッテリであれば、充放電前の電池残量に充放電した電力量を加減算して求めた充放電後の電池残量から逆引きした開放電圧と、充放電後の開放電圧の実測値は等しくなるはずである。また、搭載されたバッテリ207bが専用バッテリと容量の異なるバッテリであれば、搭載されたバッテリ207bが専用バッテリであると仮定して算出された充放電後の開放電圧と、充放電後の開放電圧の実測値には誤差が生じる。例えば、想定よりも容量の小さいバッテリが搭載されている場合、充電時には想定よりも早く満充電に至り、開放電圧は想定よりも高くなる傾向がある。反対に、放電時には、想定よりも早く電池残量が低下し、開放電圧は想定よりも低くなる傾向がある。バッテリ判定部215は、逆引きした開放電圧と開放電圧の実測値との差が閾値未満であれば、バッテリ207bは専用バッテリであると判定する。バッテリ判定部215は、逆引きした開放電圧と開放電圧の実測値との差が閾値以上の場合、バッテリ207bは専用バッテリではないと判定する。また、バッテリ判定部215は、充放電前後の開放電圧の差と、電力量計算部214が計算した充放電された電力量から搭載されているバッテリ207bの種類や容量を推定する。どれぐらいの電力量を充放電すると電池残量又は開放電圧がどの程度上昇又は低下するか示す特性情報は、バッテリの種類や容量ごとにメーカから提供されていて既知である。
【0024】
冷凍機制御部216は、冷凍機204を運転する。特にバッテリ207bを電源として冷凍機204を運転する状況において、冷凍機制御部216は、バッテリ207bの電池残量に応じて運転強度を調節する。例えば、電池残量が所定の閾値以下になると、冷凍機制御部216は、冷凍機204の運転強度を低下させて省エネルギーモードで運転を行う。冷凍機制御部216は、バッテリ207bの種類や容量に応じて定められた閾値に基づいて、冷凍機204の運転強度を変更してもよい。例えば、バッテリ207bが代替バッテリでその容量が専用バッテリよりも小さい場合、専用バッテリよりも高く設定された閾値に基づいて、冷凍機204の運転強度を低下させる制御を行う。
【0025】
記憶部217は、諸々の情報を記憶する。例えば、記憶部217は、図2に例示する専用バッテリと主な代替バッテリの候補の特性グラフを記憶する。また、記憶部217は、専用バッテリと主な代替バッテリの候補について、どれぐらいの電力量を充電又は放電すると電池残量や開放電圧がどの程度上昇又は低下するかという特性情報を記憶している。また、記憶部217は、各種判定に用いる閾値を記憶している。
【0026】
出力部218は、バッテリ検査の結果をキャビンコントローラ206等に出力する。例えば、検査処理の結果、搭載されているバッテリ207bが専用バッテリではないと判定された場合、出力部218は、アラームを出力する。
【0027】
(動作)
次に図3を参照して、バッテリ検査の流れについて説明する。
図3は、本開示の一実施形態におけるバッテリ検査処理の一例を示すフローチャートである。
データ取得部211は、所定の時間間隔で、バッテリ207bの充電電圧又は放電電圧、充放電される電流値を取得する。また、データ取得部211は、充放電の開始前と終了後におけるバッテリ207bの開放電圧を取得する。
【0028】
まず、検査制御部213が、バッテリ検査の実行条件を満たすか否かを判定する(ステップS11)。検査制御部213は、(実行条件1)又は(実行条件2)を満たすかどうかを判定する。何れかの実行条件を満たす場合、検査制御部213は、バッテリ207bについての検査処理の実行条件を満たすと判定し、そうでない場合、検査処理の実行条件を満たさないと判定する。検査処理の実行条件を満たさない場合(ステップS11、No)、処理を終了する。
【0029】
検査処理の実行条件を満たす場合(ステップS11;Yes)、電池残量推定部212は、充電又は放電の開始時における開放電圧の実測値と、図2に例示する特性グラフとに基づいて、充放電直前の電池残量を推定する(ステップS12)。電池残量推定部212は、推定した電池残量と充放電前の開放電圧を対応付けて記憶部217に記録する。
【0030】
充電又は放電が始まると、電力量計算部214は、データ取得部211が取得した充電中又は放電中の充放電電圧、電流値を記憶部217に記録する(ステップS13)。
【0031】
充電又は放電が終わると、電力量計算部214は、充放電中に記録した充放電電圧と電流値の積から単位時間ごとの電力を計算し、計算した電力を充放電が行われた時間にわたって積算する。電力量計算部214は、積算して求めた充放電した電力量に対応する電池残量の増加量又は低下量を、充放電前の電池残量の推定値に加減算して、充放電の終了時における電池残量を推定する。また、電力量計算部214は、充放電の終了時における電池残量の推定値と図2の特性グラフから、バッテリ207bが専用バッテリであると仮定した場合の開放電圧を逆引きして推定する(ステップS14)。電力量計算部214は、充放電の終了時における電池残量の推定値と開放電圧の推定値を記憶部217に記録する。
【0032】
次に電池残量推定部212は、充電又は放電の終了時における開放電圧の実測値と、図2に例示する特性グラフとに基づいて、電池残量を推定する(ステップS15)。電池残量推定部212は、推定した電池残量と充放電前の開放電圧を対応付けて記憶部217に記録する。
【0033】
次にバッテリ判定部215は、ステップS14で推定した開放電圧の推定値と、ステップS15で記録した開放電圧の実測値の差を計算し、この差が閾値以上か否かを判定する(ステップS16)。なお、バッテリ207bの特性は周囲温度に応じて変化することから、ステップS16の判定に用いる閾値は、バッテリ207bの周囲温度に応じて設定されていてもよい。差が閾値未満の場合(ステップS16;No)、バッテリ判定部215は、バッテリ207bは専用バッテリであると判定する。差が閾値以上の場合(ステップS16;Yes)、バッテリ判定部215は、バッテリ207bは代替バッテリであると判定する。バッテリ207bが代替バッテリの場合、出力部218は、アラームをキャビンコントローラ206へ出力する。例えば、出力部218は、「専用バッテリが搭載されていません。」などのアラームを出力する。例えば、代替バッテリの容量が専用バッテリの容量より小さい場合、出力部218は、「専用バッテリよりも容量の小さいバッテリが搭載されています。バッテリ切れに注意してください」などのアラームを出力する。キャビンコントローラ206は、これらのアラームをディスプレイに出力する(ステップS17)。
【0034】
また、バッテリ207bが代替バッテリの場合、バッテリ判定部215は、代替バッテリの容量を推定する。例えば、記憶部217には、充放電した電力量と充放電の前後における開放電圧の変化の関係を示す特性情報が様々な容量の代替バッテリごとに登録されている。バッテリ判定部215は、ステップS14で計算された充放電した電力量と、ステップS12とステップS15で記録された開放電圧の実測値の差と、記憶部217に記録された様々な容量の代替バッテリごとの充放電した電力量と充放電の前後における開放電圧の変化の関係を示す特性情報と、に基づいて、様々な容量の代替バッテリの中から特性が類似するバッテリを選択する。そして、バッテリ判定部215は、搭載されたバッテリ207bを専用バッテリから選択した代替バッテリに補正する。例えば、バッテリ判定部215は、選択した代替バッテリの種類(名称や識別情報)とその容量をバッテリ207bと対応付けて記憶部217に記録する。また、バッテリ判定部215は、選択した代替バッテリの特性グラフ(図2)とステップS15で記録した充放電後の開放電圧から、バッテリ207bの電池残量を計算する。バッテリ判定部215は、ステップS15で推定された電池残量を計算した電池残量で補正する(ステップS18)。出力部218は、補正後の電池残量を出力する。キャビンコントローラ206は、補正後の電池残量をディスプレイに表示する。
【0035】
次に冷凍機制御部216が、搭載されたバッテリ207bの容量と電池残量に基づいて冷凍機204を制御する(ステップS19)。例えば、バッテリ207bからの放電によって冷凍機204を運転する状況の場合、電力量計算部214は、冷凍機204の運転中に放電された電力量を計算し、放電前のバッテリ207bの電池残量から放電された分を減算して、バッテリ207bの電池残量を更新する。そして、バッテリ207bの電池残量(放電可能な電力量)が所定の閾値以下になると、冷凍機制御部216は、冷凍機204の運転強度を低下させる。このときの閾値は、バッテリ207bの周囲温度ごと、バッテリ207bの容量ごとに予め定められている。これにより、バッテリ切れのリスクを低減しつつ、冷凍機204の運転を継続できるようにする。
【0036】
以上、説明したように本実施形態によれば、専用バッテリを搭載することができない場合であっても、実際に搭載されたバッテリの残容量に応じて冷凍機204の運転制御を行うことができるので、運転停止を回避し、保冷庫201に積載した荷物へ影響が及ぶことを抑制することができる。また、専用バッテリを搭載していない場合には、そのことを運転手に警告し、正しい電池残量を通知することができるので、運転手は、こまめに充電を行うなどバッテリ切れを未然に防ぐ対策をとることができる。
【0037】
上記の説明では、検査処理において、専用バッテリが搭載されているかどうかを判定することとしたが、専用バッテリの劣化を検査することとしてもよい。搭載しているバッテリ207bが専用バッテリであったとしても、長期化の使用や劣化により容量は低下する。このような場合、正常な専用バッテリが搭載されているものと認識して冷凍機204の運転を行うと、やはりバッテリ切れが生じる可能性がある。そこで、図3と同様の処理によって、ステップS16でYesの判定となった場合、バッテリ判定部215は、専用バッテリが劣化したと判定し、ステップS17では、出力部218が「バッテリが劣化しています。バッテリを交換してください」等のアラームを出力する。これにより、バッテリの劣化を早期に検知することができる。
【0038】
あるいは、バッテリの劣化か異なるバッテリが搭載されているかが判別できない為、出力部218は「専用バッテリが搭載されていないか、専用バッテリが劣化しています。」といったアラームを表示するようにしてもよい。また、バッテリ交換の際に交換後のバッテリの情報を記憶部217に登録しておき、専用バッテリが搭載されていれば、出力部218は、「バッテリが劣化しています。バッテリを交換してください」等のアラームを出力し、代替バッテリが搭載されている場合には「専用バッテリが搭載されていません」等のアラームを出力するようにしてもよい。
【0039】
図4は、本開示の一実施形態におけるコントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。
コンピュータ900は、CPU901、主記憶装置902、補助記憶装置903、インタフェース904を備える。上述のコントローラ205は、コンピュータ900を備える。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置903に記憶されている。CPU901は、プログラムを補助記憶装置903から読み出して主記憶装置902に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU901は、プログラムに従って、記憶領域を主記憶装置902に確保する。
【0040】
少なくとも1つの実施形態において、補助記憶装置903は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェース904を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ900に配信される場合、配信を受けたコンピュータ900が当該プログラムを主記憶装置902に展開し、上記処理を実行してもよい。
【0041】
上述したコントローラ205における各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをそれぞれの装置のコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。制御システムは、1台のコンピュータで構成されていても良いし、通信可能に接続された複数のコンピュータで構成されていてもよい。
【0042】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0043】
<付記>
各実施形態に記載の制御装置、冷凍車両、バッテリ検査方法及びプログラムは、例えば以下のように把握される。
【0044】
(1)第1の態様に係る制御装置(コントローラ205)は、バッテリの充放電前の開放電圧の実測値と、充放電された電力量と、所定の基準バッテリの開放電圧と電池残量の関係を示す特性情報と、に基づいて推定された充放電後の開放電圧の推定値と、前記バッテリの充放電後の開放電圧の実測値と、を取得して、前記開放電圧の推定値と前記充放電後の開放電圧の実測値の差が閾値未満であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリであると判定し、前記差が閾値以上であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリではないと判定する判定部(バッテリ判定部215)、前記判定の結果を出力する出力部(出力部218)と、を備える。
これにより、想定されたバッテリが想定された状態で搭載されているかどうかを把握することができる。
【0045】
(2)第2の態様に係る制御装置は、(1)の制御装置であって、前記判定部は、前記差が閾値以上の場合、前記バッテリは前記基準バッテリとは異なるバッテリであると判定し、前記出力部は、前記バッテリが前記基準バッテリではないことを出力する。
これにより、想定されたバッテリが搭載されていないことを把握することができる。
【0046】
(3)第3の態様に係る制御装置は、(1)~(2)の制御装置であって、前記判定部は、前記差が閾値以上の場合、前記バッテリは劣化していると判定し、前記出力部は、前記バッテリの交換を促すメッセージを出力する。
これにより、バッテリの劣化による悪影響を回避できる可能性が高まる。
【0047】
(4)第5の態様に係る制御装置は、(1)~(3)の制御装置であって、前記判定部は、前記バッテリに負荷が接続されない状態で、前記バッテリへの充電が行われたときに前記判定を実行する。
正確にバッテリの充放電に係る電圧や電流を検知できる状況でバッテリの検査を行うことで、バッテリの検査精度を確保することができる。
【0048】
(5)第5の態様に係る制御装置は、(1)~(4)の制御装置であって、前記閾値は、前記基準バッテリの特性と周囲温度に応じて設定される。
これにより、バッテリの検査精度を確保することができる。
【0049】
(6)第6の態様に係る制御装置は、(1)~(5)の制御装置であって、容量の異なる複数のバッテリについての充放電前の開放電圧と、充放電される電力量と、充放電後の開放電圧との関係を示す第2特性情報と、前記複数のバッテリについての開放電圧と電池残量の関係を示す第3特性情報と、前記バッテリの充放電前の開放電圧の実測値と、前記バッテリの充放電後の開放電圧の実測値と、に基づいて前記バッテリの容量と電池残量を計算する計算部(電力量計算部214)、をさらに備える。
これにより、バッテリの実際の容量および電池残量を把握することができる。
【0050】
(7)第7の態様に係る制御装置は、(6)の制御装置であって、前記計算部が計算した前記バッテリの容量と電池残量に基づいて、前記バッテリの電池残量が所定の第2閾値以下となると負荷への放電量を抑制する制御部(冷凍機制御部216)をさらに備える。
これにより、バッテリ切れを回避することができる。
【0051】
(8)第8の態様に係る冷凍車両200は、保冷庫201と、前記保冷庫201を冷却または加温する冷凍機204と、前記冷凍機に電力を供給するバッテリ207bと、(1)~(7)の制御装置(コントローラ205)と、を備える。
これにより、冷凍機の運転停止を回避することができる。
【0052】
(9)第9の態様に係るバッテリ検査方法は、コンピュータによって実行されるバッテリ検査方法であって、バッテリの充放電前の開放電圧の実測値と、充放電された電力量と、所定の基準バッテリの開放電圧と電池残量の関係を示す特性情報と、に基づいて推定された充放電後の開放電圧の推定値と、前記バッテリの充放電後の開放電圧の実測値と、を取得するステップと、前記開放電圧の推定値と前記充放電後の開放電圧の実測値の差が閾値未満であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリであると判定し、前記差が閾値以上であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリではないと判定するステップと、前記判定の結果を出力するステップとを有する。
【0053】
(10)第10の態様に係るプログラムは、コンピュータに、バッテリの充放電前の開放電圧の実測値と、充放電された電力量と、所定の基準バッテリの開放電圧と電池残量の関係を示す特性情報と、に基づいて推定された充放電後の開放電圧の推定値と、前記バッテリの充放電後の開放電圧の実測値と、を取得するステップと、前記開放電圧の推定値と前記充放電後の開放電圧の実測値の差が閾値未満であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリであると判定し、前記差が閾値以上であれば、前記バッテリは正常な状態の前記基準バッテリではないと判定するステップと、前記判定の結果を出力するステップとを実行させる。
【符号の説明】
【0054】
100・・・商用電源
200・・・冷凍車両
201・・・保冷庫
202・・・庫外ユニット
203・・・庫内ユニット
204・・・冷凍機
205・・・コントローラ
206・・・キャビンコントローラ
207・・・電源ユニット
207a・・・充放電制御装置
207b・・・バッテリ
211・・・データ取得部
212・・・電池残量推定部
213・・・検査制御部
214・・・電力量計算部
215・・・バッテリ判定部
216・・・冷凍機制御部
217・・・記憶部
218・・・出力部
900・・・コンピュータ
901・・・CPU
902・・・主記憶装置
903・・・補助記憶装置
904・・・インタフェース
図1
図2
図3
図4