特開 2024-83837 蓄電池システムおよび制御方法

(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】P2024083837

(43)【公開日】2024-06-24

(54)【発明の名称】蓄電池システムおよび制御方法

(51)【国際特許分類】

   G06Q 30/0283 20230101AFI20240617BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20240617BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240617BHJP

   F02N 11/08 20060101ALI20240617BHJP

   B60R 16/033 20060101ALI20240617BHJP

【ＦＩ】

G06Q30/0283

H01M10/48 P

H01M10/48 301

H02J7/00 302Z

F02N11/08 L

B60R16/033 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022197886

(22)【出願日】2022-12-12

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】安田 武司

(72)【発明者】

【氏名】加藤 修一

【テーマコード（参考）】

5G503

5H030

5L030

5L049

【Ｆターム（参考）】

5G503AA04

5G503BB02

5H030AA10

5H030AS08

5H030FF22

5H030FF42

5H030FF43

5H030FF44

5H030FF52

5L030BB55

5L049BB55

(57)【要約】

【課題】クランキングによる蓄電池への影響を考慮した使用料金を決定すること。
【解決手段】実施形態に係る蓄電池および整備装置を備える蓄電池システムであって、蓄電池は、クランキングにより発生する定格電圧範囲を超えた超過電圧および定格電流範囲を超えた超過電流と、クランキング時間と、蓄電池の温度とを含むクランキング電池情報を計測する計測部と、クランキング電池情報に基づいてクランキング点数を算出するＢＭＳと、算出したクランキング点数を送信する通信部と、を備え、整備装置は、クランキング点数に基づいて計算された蓄電池の第１の課金額を計算し、第１の課金額を含む、蓄電池を使用したユーザへの使用料金を計算する課金部と、使用料金が支払われたかどうか判定する判定部と、を備える。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電池および整備装置を備える蓄電池システムであって、
前記蓄電池は、
クランキングにより発生する定格電圧範囲を超えた超過電圧および定格電流範囲を超えた超過電流と、クランキング時間と、前記蓄電池の温度とを含むクランキング電池情報を計測する計測部と、
前記クランキング電池情報に基づいてクランキング点数を算出するＢＭＳと、
前記算出したクランキング点数を送信する通信部と、
を備え、前記整備装置は、
前記クランキング点数に基づいて計算された前記蓄電池の第１の課金額を計算し、前記第１の課金額を含む、前記蓄電池を使用したユーザへの使用料金を計算する課金部と、
前記使用料金が支払われたかどうか判定する判定部と、
を備える、蓄電池システム。

【請求項2】

前記計測部は、前記蓄電池の電圧および電流をさらに計測し、
前記通信部は、前記電圧、前記電流、および前記温度を含む電池情報を送信し、
前記整備装置は、前記電池情報に含まれる前記電圧および前記電流と、前記温度とから前記蓄電池の内部抵抗の変化率を算出することによりクランキング性能の劣化率を算出する算出部をさらに備え、
前記課金部は、前記クランキング性能の劣化率に基づいて前記蓄電池の第２の課金額を計算し、前記第２の課金額をさらに含んだ前記使用料金を計算する、請求項１に記載の蓄電池システム。

【請求項3】

前記計測部は、前記蓄電池の電圧および電流をさらに計測し、前記電圧、前記電流、および前記温度から前記蓄電池の内部抵抗の変化率を算出することによりクランキング性能の劣化率を算出し、
前記通信部は、前記クランキング性能の劣化率を送信し、
前記課金部は、前記クランキング性能の劣化率に基づいて前記蓄電池の第２の課金額を計算し、前記第２の課金額をさらに含んだ前記使用料金を計算する、請求項１に記載の蓄電池システム。

【請求項4】

前記クランキング点数は、前記超過電圧が大きい程高く、前記超過電流が大きい程高く、前記クランキング時間が長い程高く、前記温度が所定の気温から離れるほど高い、請求項１に記載の蓄電池システム。

【請求項5】

前記クランキング点数は、前記超過電圧、前記超過電流、および前記温度のうちの少なくとも２つによりマッピングされた領域に対応する点数である、請求項１に記載の蓄電池システム。

【請求項6】

前記整備装置は、
前記使用料金が支払われたことを示す信号を受信した場合、使用許可フラグおよび利用設定時間を含む使用許可情報を生成する制御部と、
前記使用許可情報を送信する整備装置通信部と、
をさらに備え、前記ＢＭＳは、前記使用許可フラグがあるかどうかを判定し、前記使用許可フラグがないと判定した場合、前記蓄電池を停止する、請求項１に記載の蓄電池システム。

【請求項7】

前記蓄電池は、使用時間を計測し、前記使用時間が利用設定時間を経過しているかどうか判定する時計部をさらに備え、
前記ＢＭＳは、前記使用時間が前記利用設定時間を経過していると判定した場合、前記蓄電池を動作状態から停止状態にする、請求項６に記載の蓄電池システム。

【請求項8】

前記蓄電池および前記整備装置は、常時接続され、前記整備装置は、前記蓄電池を使用するユーザの要求により前記使用料金を計算する、請求項１に記載の蓄電池システム。

【請求項9】

前記蓄電池および前記整備装置は、常時接続され、前記課金部は、周期的に前記使用料金を計算し、前記整備装置は、前記使用料金が所定の金額を超えた場合、前記ユーザに通知する出力部をさらに備える、請求項１に記載の蓄電池システム。

【請求項10】

プロセッサが実行する制御方法であって、
クランキングにより発生する蓄電池の定格電圧範囲を超えた超過電圧および定格電流範囲を超えた超過電流と、クランキング時間と、前記蓄電池の温度とを含むクランキング電池情報に基づいて算出されたクランキング点数を受信することと、
前記クランキング点数に基づいて計算された前記蓄電池の第１の課金額を含む、前記蓄電池を使用したユーザへの使用料金を計算することと、
前記使用料金が支払われたかどうか判定することと、
を備える、制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、蓄電池システムおよび制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

二次電池としてのリチウムイオン電池は、家庭内、車両、船舶、鉄道車両などで広く用いられ、旧来の鉛バッテリーにとって代わろうとしている。例えば、チタン酸リチウム（ＬＴＯ）を負極に使用した、次世代型のリチウムイオン電池が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１では、家電向けの電池パックの課金システムについての技術が開示されている。さらに特許文献２では、電気自動車向けの課金システムについての技術が開示されている。これらの技術は、電池の充放電容量および容量維持率の変化に従い、使用料金または貸出料金を決める課金制度を採用している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－２８８５３９号公報

【特許文献2】特開２０２０－１４９６７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

エンジン始動向け蓄電池のような置き換え用の電池では、充放電容量または容量維持率の変化よりもエンジンを始動する際に大電流が流れることによる電池の性能への影響が大きい。そのため、特許文献１または特許文献２に開示されるように電池の充放電容量および容量維持率の変化に従って使用料金を決定する技術を置き換え用の電池に適用した場合、エンジンを始動する際の電池への影響を考慮しないため、算出された使用料金は、本来請求すべき使用料金との誤差が大きくなるという問題がある。

【0006】

この発明は、上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、始動特性（以下、クランキング特性と称する）を測定できる蓄電池または整備装置を活用することにより、クランキング始動特性の変化を考慮した電池の利用状況を測定し、当該電池の利用状況に応じた使用料金を算出することができる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態に係る蓄電池および整備装置を備える蓄電池システムにおいて、前記蓄電池は、クランキングにより発生する定格電圧範囲を超えた超過電圧および定格電流範囲を超えた超過電流と、クランキング時間と、前記蓄電池の温度とを含むクランキング電池情報を計測する計測部と、前記クランキング電池情報に基づいてクランキング点数を算出するＢＭＳと、前記算出したクランキング点数を送信する通信部と、を備え、前記整備装置は、前記クランキング点数に基づいて計算された前記蓄電池の第１の課金額を計算し、前記第１の課金額を含む、前記蓄電池を使用したユーザへの使用料金を計算する課金部と、前記使用料金が支払われたかどうか判定する判定部と、を備えるようにしたものである。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る蓄電池システムの構成例を示す概念図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る蓄電池の構成例を示すブロック図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係る整備装置の構成例を示すブロック図である。

【図4】図４は、図１に示される蓄電池を利用する際の蓄電池および整備装置の動作の一例を示すシーケンス図である。

【図5】図５は、ステップＳＴ１０５の詳細な動作の一例を示すフローチャートである。

【図6】図６は、クランキング時の電圧波形および電流波形の一例を示した図である。

【図7】図７は、クランキング電池情報と点数との関係の一例を示した図である。

【図8】図８は、クランキング電池情報と点数との関係の別の一例を示した図である。

【図9】図９は、第２の実施形態に係る蓄電池システムの構成例を示す概念図である。

【図10】図１０は、図９に示される蓄電池を利用する際の蓄電池および整備装置の動作の一例を示すシーケンス図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら蓄電池システムおよび制御方法について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。例えば、複数の同一または類似の要素が存在する場合に、各要素を区別せずに説明するために共通の符号を用いることがあるし、各要素を区別して説明するために当該共通の符号に加えて枝番号を用いることもある。

【0010】

［第１の実施形態］
（構成）
図１は、第１の実施形態に係る蓄電池システムの構成例を示す概念図である。
第１の実施形態において、蓄電池１００は、内燃機関（エンジン）により駆動力を得る車両２００に搭載される。車両２００のハンドルの近傍に設置されたキースイッチ（イグニッションスイッチ（ＩＧＮ））３００が操作されると、蓄電池１００の電力が車両２００のスタータに供給され、エンジンが始動される。

【0011】

その際、キースイッチ３００から接点信号（スタータ情報）が、インタフェース４００を介して蓄電池１００に供給される。

【0012】

また、実施形態に係る蓄電池１００は、その外装面に正極端子１ａと、負極端子１ｂと、外部からの信号を取得するための外部制御端子１ｃとを備える。外部制御端子１ｃを介して信号を与えることで、蓄電池１００の動作を制御することが可能である。

【0013】

蓄電池１００が所定の期間の間使用されると、蓄電池１００の使用期間を更新する、或いは使用に応じた使用料金を算出するため、整備装置５００の外部制御端子５ａと外部制御端子１ｃとが所定の線（図１では簡単化のため省略）で接続される。そして、整備装置５００による制御信号を介して、使用期間の更新または使用料金が算出されることになる。

【0014】

図２は、第１の実施形態に係る蓄電池１００の構成例を示すブロック図である。
図２に示すように、蓄電池１００は、電池モジュール１０１と、計測部１０２と、ＢＭＳ（Battery Management Unit）１０３と、記憶部１０４と、通信部１０５と、時計部１０６と、を備える。電池モジュール１０１、計測部１０２、ＢＭＳ１０３、記憶部１０４、通信部１０５、時計部１０６は、バスを介して互いに通信可能に接続されている。

【0015】

電池モジュール１０１は、例えば、直列に接続された複数のセルを備える。ここで、各セルは、例えば一般的なリチウムイオン電池であって良い。

【0016】

計測部１０２は、センサを有し、当該センサにより電池モジュール１０１の電圧、電流、温度等を含む電池情報を計測する。計測された電池情報は、後述するＢＭＳ１０３に転送されるとともに、後述する記憶部１０４に記憶される。

【0017】

さらに計測部１０２は、クランキングによって発生する各種情報を含むクランキング電池情報を計測する。ここで、クランキング電池情報は、後述する。計測部１０２は、クランキング電池情報を記憶部１０４に記憶させて良い。

【0018】

ＢＭＳ１０３は、プロセッサであって良く、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの、演算機能を有する半導体チップである。そのためＢＭＳ１０３は、蓄電池１００を統括的に制御することが可能である。また、ＢＭＳ１０３は、計測部１０２から得られた電池情報に基づいて、蓄電池１００の管理を実施する。例えば、ＢＭＳ１０３は、蓄電池が正常であるかどうか判定し、正常であると判定した場合、電池モジュール１０１の動作を許可して良い。動作が許可されたＢＭＳ１０３は、電池モジュール１０１に対して充放電を実施する。

【0019】

記憶部１０４は、記憶媒体である。記憶部１０４は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等の随時書き込みおよび読出し可能な不揮発性メモリと、ＲＯＭ等の不揮発性メモリと、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリとを組み合わせて構成される。記憶部１０４は、記憶領域に、プログラム記憶領域と、データ記憶領域とを備える。プログラム記憶領域は、ＯＳ（Operating System）やミドルウェアに加えて、ＢＭＳ１０３による各種処理を実行するために必要なアプリケーションプログラムを格納する。また、データ記憶領域は、計測部１０２により計測された電池情報およびクランキング電池情報を記憶して良い。さらに、データ記憶領域は、ＢＭＳ１０３により計算した情報を記憶する。

【0020】

通信部１０５は、１つ以上の有線の通信モジュールを含む。例えば、通信部１０５は、外部制御端子１ｃを通じて、上位装置（システムコントローラ（図示せず））または整備装置５００と接続することが可能な通信モジュールを含む。通信部１０５によって蓄電池１００が整備装置５００と接続することにより、蓄電池１００の管理者は、蓄電池のＯＮ／ＯＦＦ、ＢＭＳ１０３による管理情報を、整備装置５００を介して確認することができる。

【0021】

時計部１０６は、蓄電池１００の使用開始時刻、使用開始からの経過時間等を測定し、記憶部１０４に記憶させる。ＢＭＳ１０３は、記憶された時計部１０６からの情報に基づいて、蓄電池をユーザが使用している時間が所定の時間を超えているかどうかを判定して良い。

【0022】

図３は、第１の実施形態に係る整備装置５００の構成例を示すブロック図である。
図３に示すように、整備装置５００は、制御部５０１と、記憶部５０２と、通信部５０３と、課金部５０４と、算出部５０５とを備える。制御部５０１、記憶部５０２、通信部５０３、課金部５０４、および算出部５０５は、バスを介して互いに通信可能に接続されている。

【0023】

制御部５０１は、整備装置５００を制御する。制御部５０１は、中央処理ユニット（ＣＰＵ：Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサを備える。

【0024】

記憶部５０２は、記憶媒体である。記憶部５０２は、例えばＨＤＤ又はＳＳＤ等の随時書込み及び読出し可能な不揮発性メモリと、ＲＯＭ等の不揮発性メモリと、ＲＡＭ等の揮発性メモリとを組み合わせて構成される。記憶部５０２は、記憶領域に、プログラム記憶領域と、データ記憶領域とを備える。プログラム記憶領域は、ＯＳやミドルウェアに加えて、各種処理を実行するために必要なアプリケーションプログラムを格納する。データ記憶領域は、後述する通信部５０３を通じて、蓄電池から取得した各種情報を記憶するために使用する。

【0025】

通信部５０３は、１つ以上の通信モジュールを含む。例えば、通信部１０５は、外部制御端子５ａを通じて、上位装置（システムコントローラ）または蓄電池１００と接続することが可能な通信モジュールを含む。通信部５０３によって整備装置５００が蓄電池１００と接続することにより、整備装置５００は、蓄電池１００の記憶部１０４に記憶される各種情報を取得することができる。

【0026】

課金部５０４は、クランキング特性（クランキング点数およびクランキング性能の劣化）に基づいて、蓄電池１００を使用したユーザが支払うべき使用料金（課金額）を決定する。なお、クランキング特性であるクランキング点数およびクランキング性能の劣化は後述する。

【0027】

算出部５０５は、通信部５０３を通じて蓄電池１００から取得した各種情報に基づいて蓄電池のクランキング性能の劣化を算出する。そして、算出部５０５は、測定されたクランキング性能の劣化を記憶部５０２に記憶させて良い。

【0028】

入出力インタフェース５０６は、入力部５０７及び出力部５０８との間で情報の送受信を可能にするインタフェースである。

【0029】

入力部５０７は、例えば、出力部５０８が備える表示デバイスの表示画面上に配置された、静電方式又は圧力方式を採用した入力検知シートであり、入出力インタフェース５０６を介して、整備装置５００の管理者のタッチ位置に対応した信号を制御部５０１に出力する。例えば、入力部５０７及び出力部５０８は、入出力が一体となったタッチスクリーンであって良い。すなわち、入力部５０７は、タッチスクリーン上に表示された釦等に管理者がタッチすることで必要な情報の入力を受け付け、受け付けた情報に対応する信号を制御部５０１に出力しても良い。

【0030】

また、入力部５０７は、例えば、整備装置５００の管理者が整備装置５００に対して指示を入力するためのキーボードやポインティングデバイス等を含んでも良い。

【0031】

出力部５０８は、例えば液晶、有機ＥＬ（Electro Luminescence）等を使用した表示デバイスであり、入出力インタフェース５０６から入力された信号に応じた画像及びメッセージを表示する。

【0032】

（動作）
図４は、図１に示される蓄電池１００を利用する際の蓄電池１００および整備装置５００の動作の一例を示すシーケンス図である。

【0033】

蓄電池１００のＢＭＳ１０３および整備装置５００の制御部５０１がそれぞれ記憶部１０４および記憶部５０２に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、このシーケンスの動作が実現される。最初に、蓄電池１００の外部制御端子１ｃと、整備装置５００の外部制御端子５ａとが所定の有線により接続されたことにより、このシーケンスの動作が開始される。

【0034】

最初に、図４では、蓄電池１００をユーザに提供する前に蓄電池１００の管理者等が整備動作を実施し、整備が終了後、蓄電池１００をユーザが実際に使用し、その後、ユーザが定期整備のために管理者に蓄電池１００を戻して整備するまでの一連の動作を示している。

【0035】

そして、以下で説明するステップＳＴ１０１～ステップＳＴ１０４は、提供開始時の整備動作を示しており、ステップＳＴ１０５～ステップＳＴ１０７は、ユーザが使用する蓄電池１００の動作を示しており、ステップＳＴ１０８～ステップＳＴ１１４は、定期整備の際の整備動作を示している。

【0036】

ステップＳＴ１０１で、ＢＭＳ１０３は、初期状態情報を生成する。最初に、計測部１０２が電池モジュール１０１の電池情報を測定し、当該電池情報を記憶部１０４に記憶させる。さらに、時計部１０６は、記憶部１０４に記憶された使用開始時間、経過時間等をリセットする。ＢＭＳ１０３は、記憶部１０４に記憶された情報に基づいて、初期状態情報を生成する。例えば、初期状態情報は、電池情報および使用開始時間および経過時間等がリセットされたことを示す情報を含む。

【0037】

ステップＳＴ１０２で、通信部１０５は、初期状態情報を送信する。通信部１０５は、記憶部１０４に記憶された初期状態情報を取得し、外部制御端子１ｃを通じて、当該初期状態情報を整備装置５００に送信する。

【0038】

ステップＳＴ１０３で、制御部５０１は、初期状態情報を記憶部５０２に記憶させる。また、制御部５０１は、記憶部５０２に記憶された、或いは入力部５０７から入力された情報に基づいて、使用許可情報を生成する。例えば、使用許可情報は、蓄電池を使用することができることを示す使用許可フラグ、使用開始時間、および利用設定時間等を含んで良い。ここで、使用許可フラグは、利用設定時間でのみ有効となるように設定されていて良い。制御部５０１は生成した使用許可情報を通信部５０３に出力する。

【0039】

ステップＳＴ１０４で、通信部５０３は、使用許可情報を送信する。通信部５０３は、制御部５０１から受信した使用許可情報を、外部制御端子５ａを介して、蓄電池１００に送信する。

【0040】

このようにして、管理者は、提供開始前の整備を実施する。また、提供開始前の整備が終了した後、蓄電池１００は、停止状態になっていて良い。

【0041】

ステップＳＴ１０５で、蓄電池１００は、動作状態となる。最初に、ユーザが実際に蓄電池１００を使用する際に車両２００に搭載する。そして、蓄電池１００を動作状態にすることとなる。

【0042】

図５は、ステップＳＴ１０５の詳細な動作の一例を示すフローチャートである。
蓄電池１００のＢＭＳ１０３が記憶部１０４に格納されたプログラムを読み出して実行することによりこのフローチャートの動作が実現される。

【0043】

ステップＳＴ２０１で、蓄電池１００は、外部、例えば、ユーザが電源ボタン等を入れる等により入力される動作信号を受信するかどうか判定する。動作信号を受信した場合、蓄電池１００は、ＢＭＳ１０３を起動する。そして、処理は、ステップＳＴ２０２に進む。一方、動作信号を受信しない場合、処理はステップＳＴ２０５に進む。

【0044】

ステップＳＴ２０２で、ＢＭＳ１０３は、記憶部１０４に使用許可フラグが記憶されているかどうかを判定する。記憶部１０４に使用許可フラグが記憶されていた場合、処理は、ステップＳＴ２０３に進む。一方、記憶部１０４に使用許可フラグが記憶されていなかった場合、処理は、ステップＳＴ２０５に進む。

【0045】

ステップＳＴ２０３で、ＢＭＳ１０３は、経過時間が利用設定時間を過ぎているかどうか判定する。ＢＭＳ１０３は、時計部１０６によって測定された経過時間および利用設定時間についての情報を記憶部１０４から取得し、測定された経過時間が利用設定時間を超えているかどうか判定する。超えていないと判定した場合、処理は、ステップＳＴ２０４に進む。一方、超えていると判定した場合、処理は、ステップＳＴ２０５に進む。

【0046】

ステップＳＴ２０４で、ＢＭＳ１０３は、蓄電池１００を動作状態にする。例えば、ＢＭＳ１０３は、蓄電池１００を、正極端子１ａおよび負極端子１ｂから電圧を出力し、充放電が可能となる動作状態にする。

【0047】

ステップＳＴ２０５で、蓄電池１００を停止状態にする。ステップＳＴ２０１で動作信号を受信していなかった場合、蓄電池１００は、停止状態のままとなる。また、ステップＳＴ１０２で使用許可情報が記憶されていない、或いはステップＳＴ２０３で利用設定時間を超過している場合、蓄電池１００は、ＢＭＳ１０３を停止する、すなわち、蓄電池１００を停止状態にする。

【0048】

このようにして、使用許可フラグが記憶されており、且つ経過時間が利用設定時間内である場合に蓄電池１００は、動作状態となることができる。蓄電池１００が動作状態になることにより、ユーザは、車両２００を使用することができる。

【0049】

また、ユーザが蓄電池１００を使用している間、計測部１０２は、周期的または常に、電池モジュールの電圧、電流、温度等を含む電池情報を計測して良い。そして、計測部１０２は、電池情報を記憶部１０４に記憶させる。

【0050】

図４に戻って、ステップＳＴ１０６で、ＢＭＳ１０３は、クランキング点数を算出する。ＢＭＳ１０３は、ユーザが車両２００のエンジンを始動するようなクランキングを実施するごとに、クランキング点数を算出する。クランキング点数は、クランキングを実施するごとに、すなわちユーザがエンジンを始動するごとに算出して良い。また、ＢＭＳ１０３は、算出されたクランキング点数を記憶部１０４に記憶させる。

【0051】

図６は、クランキング時の電圧波形および電流波形の一例を示した図である。
図６の（ａ）は、クランキングを実施した際の電圧の変化を示した図の一例であり、（ｂ）は、クランキングを実施した際の電流の変化を示した図である。

【0052】

図６に示すように、クランキングを実施すると、一時的に定格電圧範囲および定格電流範囲を超えた範囲で使用することになる。すなわち、クランキングにより、定格電圧範囲を超えた超過電圧および定格電流範囲を超えた超過電流が発生することになる。そのため、クランキング時間が長いほど電池の性能劣化に影響を及ぼす。さらに、蓄電池１００の温度が高いと蓄電池１００の性能劣化に影響を及ぼす。また、温度が低いと、蓄電池１００の電池の抵抗値が高くなるため、クランキングのための電圧・電流を維持することが難しい領域で使用することになる。

【0053】

そこで、エンジンを始動するようなクランキングによって蓄電池１００に対して負荷が発生した時、計測部１０２は、定格電圧範囲を超えた超過電圧、定格電流範囲を超えた超過電流、クランキング時間、温度を含むクランキング電池情報を計測する。そして、ＢＭＳ１０３は、当該クランキング電池情報に基づいて１回のクランキングによるクランキング点数を算出する。

【0054】

図７は、クランキング電池情報と点数との関係の一例を示した図である。
図７の（ａ）は、超過電圧と点数の関係を示した図であり、（ｂ）は、超過電流と点数の関係を示した図であり、（ｃ）は、クランキング時間と点数の関係を示した図であり、（ｄ）は、温度と点数の関係を示した図である。

【0055】

図７に示すように点数は、超過電圧が大きい程高く、超過電流が大きい程高く、クランキング時間が長い程高い。また、点数は、温度が所定の気温から離れる（低温または高温に向かう）ほど高い。

【0056】

計測部１０２は、クランキングを実施した際、超過電圧の大きさ、超過電流の大きさ、クランキング時間、温度を計測し、計測結果をクランキング電池情報として、記憶部１０４に記憶させる。ＢＭＳ１０３は、図７に示した図およびクランキング電池情報に基づいて点数を算出し、算出された点数の合計であるクランキング点数を算出する。そして、ＢＭＳ１０３は、算出したクランキング点数を記憶部１０４に記憶させる。

【0057】

図８は、クランキング電池情報と点数との関係の別の一例を示した図である。
図７の例では、クランキング電池情報に含まれる各情報に対して点数付けを行ったが、図８の例では、クランキングの回数に対して点数を算出する。

【0058】

例えば、図８では、１回のクランキングで計測されたクランキング電池情報のうちの超過電圧と超過電流でマッピングし、マッピングされた領域に対応する点数を算出する例を示している。例えば、図８の例では、（１）では点数が低く、（２）、（３）にマッピングされる毎に点数が高くなる。このようにしてクランキング点数を算出する場合、計測部１０２は、クランキング電池情報として少なくとも超過電流および超過電圧を計測すれば良くなり、計測時の負荷を低減することができる。

【0059】

また、図８の例では、超過電圧および超過電流でのマッピングの例を示したが、温度と超過電圧または超過電流とでマッピングしても良い。さらに、超過電圧、超過電流および温度でのマッピングを用いても良い。この場合、図８の例に加えて、ｚ軸に温度の軸を追加し、（１）～（３）の領域を定義すればよい。すなわち、図８で示した例におけるクランキング点数は、超過電圧、超過電流、温度のうちの少なくとも２つによりマッピングされた領域に対応する点数となる。また、図８で示す点数の領域は一例であり、任意の数の領域を設定して良いのは勿論である。

【0060】

図４に戻って、ステップＳＴ１０７で、時計部１０６は、使用時間が利用設定時間を経過しているかどうか判定して良い。使用時間が利用設定時間を経過していた場合、ＢＭＳ１０３は、蓄電池１００を動作状態から停止状態にして良い。そのため、ユーザは、使用時間が利用設定時間を経過する前に蓄電池を借りた管理者の下に赴き、定期整備を受ける必要がある。定期整備を受ける際、蓄電池１００は、車両２００から取り出され、整備装置５００と接続されることになる。

【0061】

ステップＳＴ１０８で、通信部１０５は、クランキング点数を送信する。整備装置５００と接続されると、通信部１０５は、記憶部１０４に記憶されたクランキング点数を取得し、外部制御端子５ａを通じて、取得したクランキング点数を整備装置５００に送信する。

【0062】

ステップＳＴ１０９で、課金部５０４は、第１の課金額を計算する。課金部５０４は、クランキング点数に基づいて第１の課金額を計算する。例えば、課金部５０４は、クランキング点数が高いほど高額になる料金設定に従って第１の課金額を計算して良い。

【0063】

ステップＳＴ１１０で、通信部１０５は、電池状態情報を送信する。通信部１０５は、記憶部１０４に記憶された電池状態情報を取得し、外部制御端子１ｃを通じて、取得した電池状態情報を整備装置５００に送信する。

【0064】

ステップＳＴ１１１で算出部５０５は、電池のクランキング性能の劣化率を算出する。算出部５０５は、電池状態情報に含まれる電圧、電流、温度に基づいて電池モジュール１０１の内部抵抗の変化率を算出し、クランキング性能の劣化率を算出する。ここで、クランキング性能の劣化率は、コールド・クランキング・アンペア（ＣＣＡ）の劣化率であって良い。

【0065】

なお、クランキング性能の劣化率の算出は、蓄電池１００の計測部１０２が行っても良い。

【0066】

ステップＳＴ１１２で、課金部５０４は、第２の課金額を計算する。課金部５０４は、クランキング性能の劣化率に基づいて第２の課金額を算出する。例えば、課金部５０４は、クランキング性能の劣化率が高いほど高額になる料金設定に従って第２の課金額を計算して良い。

【0067】

ステップＳＴ１１３で、制御部５０１は、使用料金が支払われたかどうかを判定する。課金部５０４は、第１の課金額および第２の課金額の合計である使用料金を出力部５０８のディスプレイに表示して良い。蓄電池１００を使用したユーザは、使用料金を管理者に対して支払う。使用料金が支払われた場合、管理者は、入力部５０７に対して支払いが終了したことを示すボタン等を押して良い。制御部５０１は、当該ボタンが押されたことを示す信号を受信した場合、使用料金が支払われたと判定する。

【0068】

ステップＳＴ１１４で、通信部５０３は、使用許可情報を送信する。ステップＳＴ１０４と同様に通信部５０３は、蓄電池を使用することができることを示す使用許可フラグ、使用開始時間、および利用設定時間等を含む使用許可情報を、外部制御端子５ａを通じて、蓄電池１００に送信する。ここで、利用設定時間は新たに設定された時間であって良く、使用許可フラグは、新たに設定された利用設定時間の間有効となるように設定されていて良い。

【0069】

ステップＳＴ１１５で、蓄電池１００は、動作状態となる。ステップＳＴ１０５で説明したのと同様に有効な使用許可フラグが記憶部１０４に記憶されており、且つ使用時間が利用設定時間を経過していない場合、蓄電池１００は、動作状態になって良い。そして、これ以降、ユーザでの使用および定期整備を繰り返すことになる、すなわち、ステップＳＴ１０６～ステップＳＴ１１５を繰り返すことになる。

【0070】

（第１の実施形態の作用効果）
以上説明した第１の実施形態によれば、クランキング特性（クランキング点数およびクランキング性能の劣化率を）を計測し、計測したクランキング特性を考慮した使用料金をユーザに対して請求することができる。これにより、実際の電池の利用状況に応じた使用料金をユーザに対して請求することが可能となる。

【0071】

［第２の実施形態］
（構成）
図９は、第２の実施形態に係る蓄電池システムの構成例を示す概念図である。
第１の実施形態では初回および定期整備時に整備装置５００と蓄電池１００が接続されるが、第２の実施形態では、ユーザが蓄電池を使用している際にも蓄電池１００が整備装置５００と接続する。

【0072】

例えば、整備装置５００は、カーナビゲーション装置等の車両２００の任意の機器の内部に配置されていて良い。そして、ユーザが蓄電池１００を使用する際、蓄電池１００は、常に整備装置５００と接続されていて良い。

【0073】

蓄電池１００および整備装置５００の構成は、図２および図３を参照して説明した構成と同様であって良いため、ここでの重複した説明を省略する。

【0074】

（動作）
図１０は、図９に示される蓄電池１００を利用する際の蓄電池１００および整備装置５００の動作の一例を示すシーケンス図である。
図１０で示されるステップＳＴ３０１～ステップＳＴ３０４は、提供開始時の整備動作を示しており、ステップＳＴ３０５～ステップＳＴ３１５は、ユーザが蓄電池を利用する際の蓄電池１００および整備装置５００の動作を示している。

【0075】

ステップＳＴ３０１～ステップＳＴ３１５は、図４を参照して説明したステップＳＴ１０１～ステップＳＴ１１５と同様の動作であって良い。この動作において、蓄電池１００と整備装置５００が常時接続されているため、ユーザの要求によって、または定期的に第１の課金額および第２の課金額すなわち現在までの使用料金を算出することが可能な点で第１の実施形態と異なる。

【0076】

また、蓄電池１００は整備装置５００による定期的な整備が必要ない。そのため、ユーザの使用、すなわち、ステップＳＴ３０６～ステップＳＴ３１５を繰り返して良い。

【0077】

また、課金部５０４は、周期的に使用料金を算出して良い。処理のうちステップＳＴ３０８～ステップＳＴ３１２を実施して良い。そして、制御部５０１は、使用料金が所定の金額を超えた場合、出力部５０８のディスプレイに所定の金額を超えた旨の情報を通知するように制御して良い。

【0078】

このようにして、ユーザは、現在の使用料金をリアルタイムで知ることが可能となり、蓄電池１００の使用の制御（例えば、電力管理、クランキングの回数管理）を行うことができる。

【0079】

（第２の実施形態の作用効果）
以上説明した第２の実施形態によれば、クランキング特性（クランキング点数およびクランキング性能の劣化率を）を計測し、計測したクランキング特性を考慮した使用料金をユーザに対して請求することができる。これにより、実際の電池の利用状況に応じた使用料金をユーザに対して請求することが可能となる。

【0080】

また、蓄電池１００と整備装置５００が常時接続されることにより、現在の使用料金を算出することが可能となる。これにより、ユーザは、現在の使用料金をリアルタイムで知ることができる。

【0081】

［他の実施形態］
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ステップＳＴ１０８およびステップＳＴ１１０は同時に実施しても良い。同様に、ステップＳＴ１０９とステップＳＴ１１１～ステップＳＴ１１２も同時に実施しても良い。

【0082】

要するに、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良く、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。

【符号の説明】

【0083】

１０…記憶部
１００…蓄電池
１ａ…正極端子
１ｂ…負極端子
１ｃ…外部制御端子
１０１…電池モジュール
１０２…計測部
１０３…ＢＭＳ
１０４…記憶部
１０５…通信部
１０６…時計部
２００…車両
３００…キースイッチ
４００…インタフェース
５００…整備装置
５ａ…外部制御端子
５０１…制御部
５０２…記憶部
５０３…通信部
５０４…課金部
５０５…算出部
５０６…入出力インタフェース
５０７…入力部
５０８…出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】