特許7404714判断方法、判断装置、保守支援システム及びコンピュータプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-18
(45)【発行日】2023-12-26
(54)【発明の名称】判断方法、判断装置、保守支援システム及びコンピュータプログラム
(51)【国際特許分類】
G06Q 50/06 20120101AFI20231219BHJP
G01R 31/392 20190101ALI20231219BHJP
【ＦＩ】
G06Q50/06
G01R31/392
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2019156001
(22)【出願日】2019-08-28
(65)【公開番号】P2021001859
(43)【公開日】2021-01-07
【審査請求日】2022-08-23
(31)【優先権主張番号】P 2019114666
(32)【優先日】2019-06-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】507151526
【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ
(74)【代理人】
【識別番号】100114557
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 英仁
(74)【代理人】
【識別番号】100078868
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 登夫
(72)【発明者】
【氏名】栗澤 勇
(72)【発明者】
【氏名】鹿島 理
【審査官】鈴木 和樹
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－１２３８４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１２６６６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０８００３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１３／０６９３２８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１１／１２５２１３（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｑ １０／００ － ９９／００
Ｇ０１Ｒ ３１／３９２
Ｈ０１Ｍ １０／４２
Ｈ０１Ｍ １０／４８
Ｈ０２Ｊ ７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
システムに含まれる複数の蓄電素子に関する測定データを、記憶装置に定期的に記憶しているか否かを判断し、測定データを記憶していると判断された場合、前記記憶装置に記憶されている測定データに基づき、前記複数の蓄電素子夫々について、所定温度での標準使用期間に相当する期間内に寿命に至るか否かを判断し、
寿命に至ると判断された蓄電素子について交換要と判断する
判断方法。
【請求項2】
寿命に至ると判断された蓄電素子の数が、前記システムに含まれる全蓄電素子の数の所定の割合以上であるか否かを判断し、所定の割合未満であると判断された場合、前記寿命に至ると判断された蓄電素子を交換要と判断し、
所定の割合以上であると判断された場合、前記システムに含まれる全蓄電素子について交換要と判断する
請求項１に記載の判断方法。
【請求項3】
前記蓄電素子は鉛蓄電池であり、前記測定データに含まれる内部抵抗値を用い、所定温度での鉛蓄電池の使用期間における内部抵抗値の推移に関する蓄積データに基づいて前記蓄電素子が寿命に至るか否かを判断する請求項１又は２に記載の判断方法。
【請求項4】
前記測定データに含まれる温度データに基づき、前記測定データに含まれる内部抵抗値を前記所定温度における内部抵抗値へ変換するか、又は、前記所定温度での鉛蓄電池の使用期間における内部抵抗値の推移を前記温度データにおける内部抵抗値の推移へ変換することによって、前記鉛蓄電池の前記測定データが取得される時点までの使用期間を導出し、導出した使用期間に基づいて前記蓄電素子が寿命に至るか否かを判断する
請求項３に記載の判断方法。
【請求項5】
システムに含まれる複数の蓄電素子に関する測定データを、記憶装置に定期的に記憶しているか否かを判断する第１判断部と、測定データを記憶していると判断された場合、前記記憶装置に記憶されている測定データに基づき、前記複数の蓄電素子夫々について、所定温度での標準使用期間に相当する期間内に寿命に至るか否かを判断する第２判断部と、
寿命に至ると判断された蓄電素子について交換要と判断する第３判断部と
を備える判断装置。
【請求項6】
システムに含まれる蓄電素子に関する測定データを定期的に取得し逐次記憶する記憶装置と、前記蓄電素子の保守担当者が用いる保守端末装置と、前記保守端末装置から通信接続が可能な保守支援装置とを含み、前記保守支援装置は、
前記システムに含まれる複数の蓄電素子に関する測定データが、前記記憶装置に定期的に記憶されているか否かを判断し、
測定データが記憶されていると判断した場合、前記記憶装置に記憶されている測定データに基づき、前記複数の蓄電素子夫々について、所定温度での標準使用期間に相当する期間内に寿命に至るか否かを判断し、
寿命に至ると判断された蓄電素子について交換要と判断し、
判断結果を前記保守端末装置へ通知する
保守支援システム。
【請求項7】
コンピュータに、システムに含まれる複数の蓄電素子に関する測定データを、記憶装置に定期的に記憶しているか否かを判断し、
測定データを記憶していると判断された場合、前記記憶装置に記憶されている測定データに基づき、前記複数の蓄電素子夫々について、所定温度での標準使用期間に相当する期間内に寿命に至るか否かを判断し、
寿命に至ると判断された蓄電素子について交換要と判断する
処理を実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蓄電素子を含むシステムの長期保証を実現する、蓄電素子の交換に関する判断方法、判断装置、保守支援システム及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
蓄電素子は、無停電電源装置、安定化電源に含まれる直流又は交流電源装置等に広く使用されている。再生可能エネルギー又は既存の発電システムにて発電された電力を蓄電しておく大規模なシステムでの蓄電素子の利用も拡大している。
【0003】
蓄電素子には寿命がある。産業用に用いられる蓄電素子の寿命は１０年以上であることが多く、蓄電素子の製造業者としても蓄電素子を購入し運用する所有者としても長寿命であることを期待する。しかしながら、鉛蓄電池又はリチウム電池のような二次電池は、環境温度が寿命に大きく影響し、期待されている寿命よりも短い期間で交換を余儀なくされる場合がある。
【0004】
特許文献１には、使用環境の温度を考慮して蓄電素子の寿命を適切に判定する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１６－０７０９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
蓄電素子の使用環境のデータを確認できる場合には、蓄電素子の寿命を精度よく算出できる。多数の蓄電素子を接続して使用されるシステムで、各々の蓄電素子の寿命を精度よく算出できても、各々の蓄電素子の寿命の都度に交換作業をすると、交換作業毎に保守費用が必要であり、保守担当者の作業も増大する。このような保守は、所有者としては負担が大きく、保守担当者としても多くの人的資源を必要とする。蓄電素子の寿命の高精度な算出に基づき、蓄電素子を含むシステムを所有者が安心して長く使用できる保証がされることが望ましい。
【0007】
本発明は、蓄電素子を含むシステムの長期保証を実現する判断方法、判断装置、保守支援システム及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
判断方法は、システム（電源関連装置）に含まれる複数の蓄電素子に関する測定データを、記憶装置に定期的に記憶しているか否かを判断し、測定データを記憶していると判断された場合、取得した測定データに基づき、前記複数の蓄電素子夫々について、所定温度での標準使用期間に相当する期間内に寿命に至るか否かを判断し、寿命に至ると判断された蓄電素子について交換要と判断する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】保守支援システムの概要を示す。
【図2】保守支援システムが含む装置の内部構成を示すブロック図である。
【図3】保守用機器の内部構成を示すブロック図である。
【図4】保守支援装置における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図5】蓄電素子夫々に対する寿命に至るか否かの判断の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図6】一例における蓄電素子の交換の概要を示す。
【発明を実施するための形態】
【0010】
判断方法は、システムに含まれる複数の蓄電素子に関する測定データを、記憶装置に定期的に記憶しているか否かを判断し、測定データを記憶していると判断された場合、取得した測定データに基づき、前記複数の蓄電素子夫々について、所定温度での標準使用期間に相当する期間内に寿命に至るか否かを判断し、寿命に至ると判断された蓄電素子について交換要と判断する。
【0011】
測定データが定期的に記憶され、それを取得できることを条件に、交換要否の判断がされる。判断時点で寿命が既に到来している蓄電素子に限らず、判断時点よりも先の使用期間内に寿命に至る蓄電素子についても交換要と判断される。高い確率で交換が必要になると予想される蓄電素子については、寿命が残っていても他の蓄電素子と共に交換して、交換工事の回数を抑制することが可能になる。所有者にとっては、蓄電素子の交換工事毎に必要になる工事費用を抑えることができる。このように所有者にとってメリットがある判断方法は、測定データが取得できることを条件にしているので、製造業者は、使用環境が不明な蓄電素子について保証するリスクを回避でき、長期保証が可能になる。
【0012】
寿命に至ると判断された蓄電素子の数が、前記システムに含まれる全蓄電素子の数の所定の割合以上であるか否かが判断されてもよい。所定の割合未満であると判断された場合、前記寿命に至ると判断された蓄電素子が交換要と判断され、所定の割合以上であると判断された場合、前記システムに含まれる全蓄電素子について交換要と判断されてもよい。
【0013】
上記構成により、電気的特性が同等の蓄電素子をバランスよく使用することができる。寿命に近い蓄電素子と、新品の蓄電素子とを混在させるよりもシステム全体のパフォーマンスを長期間維持することができる。交換時期が適切に判断されることで長期間の保証を可能とする。
【0014】
前記蓄電素子は例えば鉛蓄電池である。鉛蓄電池である場合、前記測定データに含まれる内部抵抗値を用い、所定温度での鉛蓄電池の使用期間における内部抵抗値の推移に関する蓄積データに基づいて前記蓄電素子が寿命に至るか否かが判断される。
【0015】
例えば１０年を超える長寿命の鉛蓄電池に対し、所定温度での鉛蓄電池の使用期間における内部抵抗値の推移に関する蓄積データを用いることで精度よく寿命を推定することができる。交換時期を適切に判断することによってシステムのパフォーマンスを維持しながら長期間の保証が可能となる。
【0016】
前記判断は、前記鉛蓄電池の前記測定データが取得される時点までの使用期間を推定し、推定した使用期間に基づいて実行されてもよい。使用期間は、前記測定データに含まれる内部抵抗値を前記所定温度における内部抵抗値へ変換することによって導出されてもよい。あるいは、使用期間は、前記測定データに含まれる温度データに基づき、前記所定温度での鉛蓄電池の使用期間における内部抵抗値の推移を前記温度データにおける内部抵抗値の推移へ変換することによって、導出されてもよい。
【0017】
使用環境の温度で測定された内部抵抗値を所定温度の内部抵抗値へ補正した値が、内部抵抗値の推移におけるいずれの時期に該当するかによって使用期間が推定される。予め蓄積された所定温度における使用期間に対する内部抵抗値の推移を、対象の蓄電素子の使用環境における平均温度で使用した場合の推移へ変換してもよい。測定データに含まれる内部抵抗値が、変換後の推移におけるいずれの時期に該当するかによって使用期間が推定される。いずれの方法であっても精度よく蓄電素子が寿命に至るか否かが判断される。
【0018】
判断装置は、システムに含まれる複数の蓄電素子に関する測定データを、記憶装置に定期的に記憶しているか否かを判断する第１判断部と、測定データを記憶していると判断された場合、取得した測定データに基づき、前記複数の蓄電素子夫々について、所定温度での標準使用期間に相当する期間内に寿命に至るか否かを判断する第２判断部と、寿命に至ると判断された蓄電素子について交換要と判断する第３判断部とを備える。
【0019】
判断方法は、保守支援システムに適用されてもよい。この保守支援システムは、システムに含まれる蓄電素子に関する測定データを定期的に取得し逐次記憶する記憶装置と、前記蓄電素子の保守担当者が用いる保守端末装置と、前記保守端末装置から通信接続が可能な保守支援装置とを含む。保守支援システムでは、保守支援装置が、前記システムに含まれる複数の蓄電素子に関する測定データが、前記記憶装置に定期的に記憶されているか否かを判断する。保守支援装置は、測定データが記憶されていると判断した場合、取得した測定データに基づき、前記複数の蓄電素子夫々について、所定温度での標準使用期間に相当する期間内に寿命に至るか否かを判断し、寿命に至ると判断された蓄電素子について交換要と判断し、判断結果を前記保守端末装置へ通知する。
【0020】
上記構成により、保守担当者は、出来る限り早く交換が必要な蓄電素子と、高い確率で交換が必要になると予想される蓄電素子とをまとめて（交換工事を実施すべき蓄電素子をまとめて）保守端末装置にて認識することができる。
【0021】
上記判断方法は、コンピュータプログラムとして実現されてもよい。このコンピュータプログラムは、システムに含まれる複数の蓄電素子に関する測定データを、記憶装置に定期的に記憶しているか否かを判断する処理をコンピュータに実行させる。コンピュータプログラムは、測定データを記憶していると判断された場合、取得した測定データに基づき、前記複数の蓄電素子夫々について、所定温度での標準使用期間に相当する期間内に寿命に至るか否かを判断し、寿命に至ると判断された蓄電素子について交換要と判断する処理をコンピュータに実行させる。
【0022】
本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。
【0023】
図１は、保守支援システム１００の概要を示す。保守支援システム１００は、保守支援装置１及び保守担当者が用いる保守端末装置２を含む。保守支援システム１００は、保守対象の蓄電素子５０の状態を示すデータを収集し、ネットワークを介して収集されたデータに基づく遠隔からの状態閲覧を実現する遠隔監視システム３００と通信接続可能である。保守支援システム１００は、保守対象の蓄電素子を購入した顧客のデータを記憶する顧客データ管理システム４００と通信接続可能である。本実施の形態においては、保守支援システム１００、遠隔監視システム３００及び顧客データ管理システム４００は、保守対象の蓄電素子５０の製造業者により管理され、製造業者用のネットワークＭＮ又は専用線を介して相互に通信接続可能である。保守支援システム１００は、蓄電素子５０の製造管理システム（図示せず）と通信接続可能であってもよい。
【0024】
ネットワークＭＮは、製造業者用のローカルネットワークである。ネットワークＭＮは例えば、Ethernet（登録商標）であり、光回線であってもよい。ネットワークＭＮは、ＶＰＮ（Virtual Private Network）を含んで、ロケーションの異なるシステム１００，３００，４００間をローカルネットワークとして接続してもよい。保守支援システム１００と遠隔監視システム３００との間、保守支援システム１００と顧客データ管理システム４００との間は、ネットワークＭＮの一部でもよいし、専用線、又はＶＰＮであってもよい。
【0025】
保守端末装置２及び保守支援装置１は、通信網Ｎ又はネットワークＭＮを介して通信接続可能である。通信網Ｎは、所謂インターネットである。通信網Ｎは、所定の移動通信規格による無線通信を実現するキャリアネットワークを含んでもよい。通信網Ｎは、一般光回線を含んでもよい。
【0026】
保守支援システム１００による保守対象の蓄電素子５０は、鉛蓄電池及びリチウムイオン電池を含む二次電池や、キャパシタのような、充電可能なものであることが好ましい。蓄電素子５０の一部が、充電不可能な一次電池であってもよい。本実施の形態における蓄電素子５０は夫々、鉛蓄電池である。
【0027】
本実施の形態の蓄電装置５は、複数の蓄電素子５０を含む。蓄電装置５は一例では、単体で利用される。蓄電装置５はバックアップ用電源として利用される。蓄電装置５は他の一例では、蓄電素子５０の顧客（ユーザ）によって管理される顧客のネットワークＣＮに通信接続する蓄電装置５群として利用される。同一の顧客によって管理される蓄電装置５群は、顧客のネットワークＣＮを介して、顧客が管理する管理装置５１へ蓄電素子５０の状態データを送信する。状態データは少なくとも電圧値、内部抵抗値及び温度を含む。状態データは電流値を含んでもよい。状態データは、鉛蓄電池である蓄電素子５０の端子に接続されたユニットから、保守用通信機器６を介して送信される。状態データは、保守用通信機器６から保守端末装置２に送信される場合もある。複数の蓄電装置５から送信される状態データは、専用線Ｎ２又は通信網Ｎを介して遠隔監視システム３００へ送信され、蓄電素子５０を夫々識別する製造番号等の識別データと対応付けて状態履歴が記憶される。
【0028】
蓄電装置５には、ネットワークＣＮを介さずに、保守担当者が用いる保守端末装置２とデータをやり取りできる保守用通信機器６が設けられている。保守用通信機器６は、蓄電装置５の蓄電素子５０夫々について状態データを取得するユニットと通信接続可能である。本実施の形態における保守用通信機器６は鉛蓄電池の端子に接続されたユニットと無線通信によって通信接続可能である。保守用通信機器６は、蓄電装置５から管理装置５１向けに送信される状態データと同一の状態データを、内蔵するメモリに記憶する。
【0029】
ネットワークＣＮは、複数の蓄電装置５を運用する顧客のローカルネットワークである。ネットワークＣＮは例えばEthernet（登録商標）であり、光回線であってもよい。ネットワークＣＮは、ＶＰＮを含んでもよい。ネットワークＣＮは、ECHONET （登録商標）／ECHONETLite （登録商標） 対応のネットワークであってもよい。専用線Ｎ２は、蓄電装置５の顧客と遠隔監視システム３００との間を接続するプライベートネットワークである。専用線Ｎ２は、通信網Ｎであってもよい。専用線Ｎ２は、ECHONET ／ECHONETLite 対応の専用ネットワークであってもよい。
【0030】
顧客データ管理システム４００は、顧客ＩＤに対応付けて、顧客の氏名又は名称、顧客の連絡先、住所等の属性データを記憶している。顧客データ管理システム４００は、顧客が複数の蓄電装置５を異なるロケーションに設置して管理している場合、ロケーションを識別するロケーションＩＤに対応付けて所在地を記憶する。顧客データ管理システム４００は、顧客ＩＤに対応付けて、顧客が購入した蓄電素子５０の識別データを記憶している。顧客が複数の蓄電装置５を異なるロケーションに設置して管理している場合、顧客データ管理システム４００は、顧客ＩＤ及びロケーションＩＤと対応付けて、設置されている蓄電素子５０の識別データを記憶する。
【0031】
遠隔監視システム３００は、蓄電素子５０の識別データに対応付けて蓄電素子５０の状態データを逐次記憶する。遠隔監視システム３００は、蓄電素子５０の識別データに対応付けて運用開始日を取得して記憶し、製造管理システムから取得できる製造日を記憶する。遠隔監視システム３００は、状態データに基づいて蓄電素子５０毎のＳＯＣ（State Of Charge）、ＳＯＨ（State Of Health）、及び予測寿命等を含む診断データを、蓄電素子５０毎に導出してもよい。
【0032】
製造管理システム（図示せず）は、蓄電素子５０（即ち鉛蓄電池）夫々の製造番号等の識別データに対応付けて製造日、ロット番号、出荷日時を記憶している。
【0033】
本実施の形態の保守支援システム１００は、蓄電素子５０の運用期間中に継続して状態データを取得できることを条件に、蓄電装置５に含まれる蓄電素子５０夫々の寿命時期を算出し、蓄電素子５０の交換の要否を判断し、必要な場合に保守担当者へ通知する。保守支援システム１００は、単電池毎に交換の要否を判断しつつ、対象の蓄電装置５全体での寿命時期を考慮して交換要否を判断する。これにより、交換作業の回数を最小限にしつつ、蓄電装置５のバックアップ電源としての性能を保証することが可能になる。
【0034】
このような蓄電素子５０の保守支援システム１００を実現するための詳細な構成について説明する。
【0035】
図２は、保守支援システム１００が含む装置の内部構成を示すブロック図である。保守支援装置１は、サーバコンピュータを用い、制御部１０、記憶部１１、及び通信部１２を備える。本実施の形態において保守支援装置１は、１台のサーバコンピュータとして説明するが、複数のサーバコンピュータで処理を分散させてもよい。
【0036】
制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）又はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を用いたプロセッサである。制御部１０は、内蔵するＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを用い、各構成部を制御して処理を実行する。制御部１０は、記憶部２１に記憶されている保守支援プログラム１Ｐに基づく処理を実行する。保守支援プログラム１ＰにはＷｅｂサーバプログラムが含まれる。制御部１０は、保守支援プログラム１Ｐに基づき、保守端末装置２へのＷｅｂページの提供を実行するＷｅｂサーバとして機能する。
【0037】
記憶部１１は、例えばハードディスク又はＳＳＤ（Solid State Drive ）等の不揮発性メモリである。記憶部１１は、上述した保守支援プログラム１Ｐを記憶する。記憶部１１に記憶される保守支援プログラム１Ｐは、記録媒体７に記憶してある保守支援プログラム７Ｐを制御部１０が読み出して記憶部１１に複製したものであってもよい。記憶部１１は、制御部１０が寿命時期の算出及び交換の要否の判断で参照するデータを記憶する。記憶部１１は、保守担当者の担当者ＩＤを含む担当者データを記憶する。担当者データは、担当者ＩＤに対応付けて担当者名、電子メールアドレス等の連絡先情報を含む。
【0038】
通信部１２は、ネットワークＭＮを介した通信接続及びデータの送受信を実現する通信デバイスである。具体的には通信部１２は、ネットワークＭＮに対応したネットワークカードである。通信部１２は、ネットワークＭＮに接続される図示しないルータ機器を介して通信網Ｎを介した通信を実現してもよい。制御部１０は、通信部１２によって遠隔監視システム３００及び顧客データ管理システム４００との間でデータを送受信する。
【0039】
保守端末装置２は、保守担当者が使用するコンピュータである。保守端末装置２は、デスクトップ型若しくはラップトップ型のパーソナルコンピュータであってもよい。保守端末装置２は、所謂スマートフォン又はタブレット型の通信端末であってもよい。保守端末装置２は、視覚的な指示を出力できるヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display ）、グラス型のウェアラブル端末装置であってもよい。保守端末装置２は、制御部２０、記憶部２１、第１通信部２２、第２通信部２３、表示部２４、及び操作部２５を備える。保守端末装置２は図示するように撮像部２６を備えてもよい。
【0040】
制御部２０は、ＣＰＵ又はＧＰＵを用いたプロセッサである。制御部２０は、記憶部２１に記憶されている保守端末用プログラム２Ｐに基づき、修理手順を表示部２４に表示させる。制御部２０は、保守用通信機器６から状態データを読み出す処理、及び、保守支援装置１との間での情報処理を実行する。
【0041】
記憶部２１は、例えばハードディスク又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。記憶部２１は、保守端末用プログラム２Ｐを含む各種プログラムを記憶する。保守端末用プログラム２Ｐは、記録媒体８に記憶してある保守端末用プログラム８Ｐを制御部２０が読み出して記憶部２１に複製したものであってもよい。
【0042】
第１通信部２２は、通信網Ｎ又はネットワークＭＮを介したデータ通信を実現するための通信デバイスである。第１通信部２２は、有線通信用のネットワークカード等の通信デバイス、基地局ＢＳ（図１参照）に接続する移動通信用の無線通信デバイス、又はアクセスポイントＡＰへの接続に対応する無線通信デバイスを用いる。
【0043】
第２通信部２３は、保守用通信機器６と通信接続してデータ通信を実現するための通信デバイスである。第２通信部２３は、Wifi又はBluetooth （登録商標）等の無線通信デバイスであってもよい。第２通信部２３は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus ）インタフェースであってもよい。
【0044】
表示部２４は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等のディスプレイを用いる。表示部２４は、制御部２０の保守端末用プログラム２Ｐに基づく操作画面、及び保守支援装置１で提供されるＷｅｂページのイメージを表示する。表示部２４は、好ましくはタッチパネル内蔵型ディスプレイであるが、タッチパネル非内蔵型ディスプレイであってもよい。
【0045】
操作部２５は、制御部２０との間で入出力が可能なキーボード及びポインティングデバイス、若しくは音声入力部等のユーザインタフェースである。操作部２５は、表示部２４のタッチパネル、又は筐体に設けられた物理ボタンを用いてもよい。操作部２５は、ユーザによる操作情報を制御部２０へ通知する。
【0046】
撮像部２６は、撮像素子を用いて得られる撮像画像を出力する。制御部２０は、任意のタイミングで撮像部２６の撮像素子にて撮像される画像を取得できる。
【0047】
図３は、保守用通信機器６の内部構成を示すブロック図である。保守用通信機器６は、制御部６０、記憶部６１、第１通信部６２、第２通信部６３、及び第３通信部６４を備える。制御部６０は、ＣＰＵ又はマイクロプロセッサを用いる。記憶部６１には予め規定されたプログラムが記憶されている。
【0048】
記憶部６１は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。記憶部６１は、蓄電素子５０から受信した状態データを記憶する。
【0049】
第１通信部６２は、蓄電素子５０に接続されたユニットとの通信接続を実現する通信デバイスである。本実施の形態では第１通信部６２は、Bluetooth（登録商標）等の無線通信によって蓄電素子のユニットと通信接続する。
【0050】
第２通信部６３は、ネットワークＣＮを介した通信接続を実現する通信デバイスである。保守用通信機器６は、蓄電素子５０から受信した状態データを第２通信部６３によって管理装置５１へ送信できる。蓄電素子５０が通信機能を有する電池管理装置を備えている場合、第２通信部６３は不要である。
【0051】
第３通信部６４は、保守用通信機器６と保守端末装置２との通信接続を実現する通信デバイスである。本実施の形態において第３通信部６４は、ＵＳＢインタフェースである。第３通信部６４は、第１通信部６２とは異なる無線通信デバイスであってもよい。
【0052】
保守用通信機器６の制御部６０は、プログラムに基づき、第１通信部６２によって定期的に蓄電素子５０から状態データを取得し、取得した状態データを逐次記憶部６１に記憶する。記憶の周期は例えば１日に１回程度である。制御部６０は、取得した日時を状態データに対応付けて記憶部６１に記憶する。制御部６０は、取得した状態データを第２通信部６３から逐次管理装置５１へ向けて送信する。制御部６０はプログラムに基づき、第３通信部６４によって保守端末装置２と通信接続した場合、保守端末装置２からの指示に応じて、記憶部６１から状態データを読み出し、第３通信部６４からそのデータを送信する。
【0053】
定期的な保守点検の実施時に保守担当者が所持する保守端末装置２は、保守用通信機器６に蓄積される状態データを取得し、取得した状態データを、保守支援装置１へネットワークＭＮ又は通信網Ｎを介して送信する。送信される状態データは、保守点検時に保守端末装置２の撮像部２６によって撮像された蓄電素子５０の外観画像を含んでもよい。状態データは、遠隔監視システム３００へ集約される。こうして、顧客のネットワークＣＮを介して遠隔監視システム３００へ送信されない状態データについても、遠隔監視システム３００で集約することができる。
【0054】
本実施の形態の保守支援システム１００では、保守支援装置１が保守用通信機器６から直接的に取得した状態データ、又は遠隔監視システム３００から取得した状態データを用いて、交換時期を判断する。図４は、保守支援装置１における処理手順の一例を示すフローチャートである。保守支援装置１の制御部１０は、図４の処理手順を、同時期に納入された複数の蓄電素子５０が接続された組電池毎に、例えば蓄電装置５毎に、１年に１～２回程度の頻度で実施する。制御部１０は、同時期に、同一顧客へ大規模に納入された異なる場所で運用されている蓄電素子５０群についてまとめて処理を行なってもよい。
【0055】
制御部１０は、対象の蓄電素子５０を含む組電池について、蓄電素子５０の前回の処理実施後から直近までの対象期間において１日に１度測定された状態データを取得する（ステップＳ１）。制御部１０は、上述したように保守用通信機器６から状態データを取得してもよいし、遠隔監視システム３００から取得してもよい。制御部１０は、図４の例では、１年分又は半年分程度の状態データを取得する。制御部１０は、鉛蓄電池の単電池（蓄電素子５０）の１つの識別データを選択する（ステップＳ２）。
【0056】
制御部１０は、選択した識別データで識別される蓄電素子５０について、対象期間における状態データに基づき、保証の対象となる期間内に寿命に至るか否かの判断処理を行なう（ステップＳ３）。ステップＳ３の判断は「第２判断部」に相当する。判断処理の詳細については後述する。
【0057】
寿命に至ると判断された場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、制御部１０は、現時点で寿命に至っていなくとも、選択している識別データの蓄電素子５０について交換対象として記憶し（ステップＳ４）、処理を次のステップＳ５へ進める。
【0058】
寿命に至らないと判断された場合（Ｓ３：ＮＯ）、制御部１０は処理を次のステップＳ５へ進める。
【0059】
制御部１０は、対象としている組電池に含まれる全ての蓄電素子５０について判断処理を行なったか否かを判断する（ステップＳ５）。全ての蓄電素子５０について処理を行なっていないと判断された場合（Ｓ５：ＮＯ）、制御部１０は処理をステップＳ２へ戻す。
【0060】
全ての蓄電素子５０について処理を行なったと判断された場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、制御部１０は、対象の組電池について保証対象であるか否かを判断する（ステップＳ６）。
【0061】
ステップＳ６における保証対象であるか否かの判断は、対象期間における状態データが保守用通信機器６又は遠隔監視システム３００に記憶されており、これを取得できるか否かの判断を含む。ステップＳ６の判断は「第１判断部」に相当する。保証対象であるか否かの判断は、顧客データ管理システム４００から、対象の組電池に対して保証金納付済みであることが確認できるか否かの判断を含む。保証対象であるか否かの判断について、他の条件が設定されていてもよい。例えば、取得された状態データに含まれる温度が、使用環境として保証が不可能な使用環境と判断できるような温度（例えば４０℃）である場合は、保証対象でないと判断されてもよい。
【0062】
保証対象であると判断された場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、制御部１０は、ステップＳ４で寿命に至ると判断された蓄電素子５０の数の、組電池に含まれる全ての蓄電素子５０の数に対する割合が所定の割合以上であるか否かを判断する（ステップＳ７）。ステップＳ７における判断は、「第３判断部」に相当する。
【0063】
所定の割合以上でないと判断された場合（Ｓ７：ＮＯ）、制御部１０は、交換対象として記憶された蓄電素子５０について交換要と判断し、その蓄電素子５０を識別する識別データと共に記憶する（ステップＳ８）。制御部１０は、処理を次のステップＳ１０へ進める。
【0064】
ステップＳ７で所定の割合以上であると判断された場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、制御部１０は、対象としている組電池（蓄電装置５）の蓄電素子５０の全てについて交換要と判断し、全交換を記憶する（ステップＳ９）。
【0065】
制御部１０は、顧客データ管理システム４００から、交換工事が納入日から保証期間内で且つ初回であるか否かを判断し（ステップＳ１０）、保証期間内で且つ初回である場合には交換見積額を無償と算定する（ステップＳ１１）。
【0066】
ステップＳ１１で交換工事が保証期間内でなく、又は、初回でないと判断された場合（Ｓ１０：ＮＯ）、制御部１０は有償交換として交換見積額を算定する（ステップＳ１２）。
【0067】
制御部１０は、交換対象として記憶された蓄電素子５０に対する交換通知を、組電池（蓄電装置５）の所有者、及び担当する保守担当者へ向けて、算定された交換見積額と共に通知し（ステップＳ１３）、処理を終了する。
【0068】
ステップＳ６で保証対象でないと判断された場合（Ｓ６：ＮＯ）、組電池は保証対象外である。したがって制御部１０は、処理をそのまま終了してもよいし、寿命に至ると判断された蓄電素子５０についての交換通知を保守担当者へ通知してから終了してもよい。
【0069】
これにより、保証金が納付されて保証対象とされている組電池について、保証期間内は、寿命に至ると判断された蓄電素子５０が、まとめて交換される。このような交換は、蓄電素子５０夫々が寿命に至る都度に蓄電素子５０を交換されるよりも、工事費用を抑制することができる。
【0070】
図５は、蓄電素子５０夫々に対する寿命に至るか否かの判断の処理手順の一例を示すフローチャートである。図５は、図４に示した処理手順の内のステップＳ３の詳細に対応し、鉛蓄電池（蓄電素子５０）に対する判断処理の一例を示す。蓄電素子５０が鉛蓄電池以外の蓄電素子である場合、保守支援装置１は、その種別毎の判断処理を用いるとよい。
【0071】
制御部１０は、取得された蓄電素子５０の状態データの内、対象期間における温度データを取得し（ステップＳ３０１）、平均温度を算出する（ステップＳ３０２）。制御部１０は、平均温度に基づく寿命の加速係数ｋを算出する（ステップＳ３０３）。制御部１０は、加速係数ｋを、ｋ＝２x （２のｘ乗）、ｘ＝（平均温度－所定温度）／１０によって算出する。所定温度は例えば２５℃であり、平均温度が２５℃未満の場合、即ちｘが負の値のときは、加速係数ｋは常にｋ＝１とする。
【0072】
制御部１０は、保証年数Ｙ（＝１０／ｋ）を算出する（ステップＳ３０４）。一例として、保証年数は所定温度２５℃の場合１０年とする。
【0073】
制御部１０は、取得された蓄電素子５０の状態データの内、対象期間における直近の内部抵抗値から、所定温度（例えば２５℃）における内部抵抗値Ｒ１を算出する（ステップＳ３０５）。
【0074】
制御部１０は、算出した内部抵抗値Ｒ１に基づいて、所定温度で使用した場合の使用期間ｔ１を、予め蓄積されたデータにおける使用期間に対する内部抵抗値の推移の関係から導出する（ステップＳ３０６）。
【0075】
制御部１０は、対象の蓄電素子５０の所定温度における期待寿命ｔ２から、ステップＳ３０６で算出した使用期間ｔ１を減算して寿命期までの残期間ｔ３を算出する（ステップＳ３０７）。制御部１０は、算出した残期間ｔ３をステップＳ３０２で算出した平均温度で補正する（ステップＳ３０８）。
【0076】
制御部１０は、寿命ｔ５を算出する（ステップＳ３０９）。制御部１０は、補正によって求められた残期間ｔ４（＝ｔ３／ｋ）と、製造日から直近の状態データ測定日までの日数をステップＳ３０２で算出した平均温度で補正した日数とを加算して寿命ｔ５を算出する。制御部１０は、製造日を、蓄電素子５０の生産管理システム、又は顧客データ管理システム４００から得る。
【0077】
制御部１０は、ステップＳ３０９で算出した寿命ｔ５が、保証年数Ｙ以下であるか否かを判断する（ステップＳ３１０）。保証年数Ｙ以下であると判断された場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、制御部１０は、対象の蓄電素子５０が保証期間内に交換が必要であると判断し（ステップＳ３１１）、処理を図４のステップＳ４へ戻す。
【0078】
寿命ｔ５が保証年数Ｙを超えると判断された場合（Ｓ３１０：ＮＯ）、制御部１０は、交換が不要であると判断し（ステップＳ３１２）、処理を図４のステップＳ４へ戻す。
【0079】
上述したように図５に示した交換要否の判断手順は、鉛蓄電池に対する判断手順として一例を示すものである。蓄電素子５０が鉛蓄電池以外の蓄電素子である場合には他の判断手順によって保証期間内に交換が必要か否かの判断が行なわれる。
【0080】
一例として、期待寿命ｔ２が１３年である蓄電素子５０を６０個含む鉛蓄電池の蓄電装置５について、図４及び図５に示した手順を具体的に説明する。
【0081】
図５において、選択された蓄電素子５０についてステップＳ３０１で取得された平均温度が２５℃であった場合、所定温度２５℃と等しいので、制御部１０は、加速係数ｋを「１」と算出する（Ｓ３０３）。ステップＳ３０４において制御部１０は、保証年数Ｙを、ｋ＝１の場合はＹ＝１０年と算出する。制御部１０は、ステップＳ３０６で使用期間ｔ１がｔ１＝９年であると算出した場合、ステップＳ３０７において、残寿命ｔ３を４年と算出する（ｔ３＝ｔ２－ｔ１＝１３－９）。このとき制御部１０は、選択された蓄電素子５０の状態データの内の内部抵抗値から補正された所定温度２５℃における内部抵抗値Ｒ１に基づいて残寿命ｔ３を算出する。製造日から測定日までの期間が５年である場合、制御部１０は、ステップＳ３０９において寿命ｔ５を９年と算出する（ｔ５＝（５／ｋ）＋（４／ｋ）＝（５／１）＋（４／１））。ｋ＝１で保証年数は１０年と算出される（Ｓ３０３）。この場合、寿命ｔ５の９年は、保証年数Ｙの１０年未満であるから、制御部１０は、保証期間内での交換と判断する（Ｓ３１１）。制御部１０は、内部抵抗値Ｒに基づいて使用期間ｔ１を１０年と算出する場合には、残寿命ｔ３を３年、寿命ｔ５を８年と算出する。
【0082】
図５を参照した説明では、制御部１０は、ステップＳ３０５において、蓄電素子５０の内部抵抗値から、所定温度における内部抵抗値を算出し、予め蓄積されたデータにおける使用期間に対する内部抵抗値の推移に当てはめ、使用期間を推定した。使用期間の推定方法はこれに限られない。例えば、制御部１０は逆に、予め蓄積された所定温度における使用期間に対する内部抵抗値の推移を、対象の蓄電素子５０の使用環境における平均温度で使用した場合の推移へ変換する。制御部１０は、対象の蓄電素子５０の内部抵抗値を、その変換後の推移に当てはめ、いずれの時期に該当するかを判断して使用期間を推定してもよい。制御部１０は、蓄積された内部抵抗値を、蓄電素子５０の内部抵抗値を測定した温度における内部抵抗値へ変換して当てはめてもよい。制御部１０は、内部抵抗値の変化が小さい間は、使用期間を、製造日から測定日までの期間を前記平均温度に基づいて補正した期間としてもよい。
【0083】
図６は、上述した一例における蓄電素子５０の交換の概要を示す。図６に示すように、５年目に取得された状態データから求められる保証年数Ｙが１０年と算出された場合、寿命ｔ５が６年、８年、９年と算出され、残寿命は１年から４年である３つの蓄電素子５０が交換要と判断されるとする。この場合、交換要と判断された蓄電素子５０の数は、所定の割合１０％未満であると判断されるので（Ｓ７：ＮＯ）、本実施の形態の保守支援システム１００においては、保守支援装置１から交換要とされた３つの蓄電素子５０について交換が通知される。これにより、３つの蓄電素子５０について６年目、８年目、９年目に３回交換工事を行なう代わりに、１回の交換工事で済む。１３年目に全交換することになったとしても、交換工事の回数を抑え、且つ、交換は保証年数Ｙ以内の保証対象扱いとなるため、顧客は保守費用を抑えることができる。
【0084】
蓄電素子５０の製造業者にとっても、定期的に測定される状態データが取得できることを含む条件が満たされる場合に、無償交換を含む保証対象とするので、異常な温度で使用されているケースをも保証するリスクを負う必要がない。使用環境に応じた保証年数以内に寿命に至る蓄電素子５０の数が、組電池における所定の割合以上である場合には全交換と決定され、所定の割合未満である場合には新品電池と交換と決定される。これにより、電気的特性が同等の蓄電素子５０を用いて蓄電装置５全体のパフォーマンスを、１０年超の保証期間、維持することが可能になる。このように、保守支援装置１の判断処理によって、蓄電装置５のユーザ及び蓄電素子５０の製造業者が相互に、相応の保証金及び無償交換を負担し合えば蓄電素子５０の長期保証が可能となる。
【0085】
開示された実施の形態は全ての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【0086】
１００ 保守支援システム
１ 保守支援装置
１０ 制御部
１１ 記憶部
１Ｐ 保守支援プログラム
２ 保守端末装置
２０ 制御部
２１ 記憶部
２Ｐ 保守端末用プログラム
３００ 遠隔監視システム
４００ 顧客データ管理システム
６ 保守用通信機器
１ 保守支援装置
１０ 制御部
１１ 記憶部
１Ｐ 保守支援プログラム
２ 保守端末装置
２０ 制御部
２１ 記憶部
２Ｐ 保守端末用プログラム
３００ 遠隔監視システム
４００ 顧客データ管理システム
６ 保守用通信機器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】