特許 7499453 バッテリ管理システム及びバッテリ管理方法

(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】2024-06-06

(45)【発行日】2024-06-14

(54)【発明の名称】バッテリ管理システム及びバッテリ管理方法

(51)【国際特許分類】

   G06Q 10/20 20230101AFI20240607BHJP

   B60L 53/65 20190101ALI20240607BHJP

   B60L 53/68 20190101ALI20240607BHJP

   B60L 53/80 20190101ALI20240607BHJP

   H01M 10/42 20060101ALI20240607BHJP

【ＦＩ】

G06Q10/20

B60L53/65

B60L53/68

B60L53/80

H01M10/42 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021511459

(86)(22)【出願日】2020-03-20

(86)【国際出願番号】 JP2020012551

(87)【国際公開番号】W WO2020203377

(87)【国際公開日】2020-10-08

【審査請求日】2023-03-07

(31)【優先権主張番号】P 2019070128

(32)【優先日】2019-04-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001379

【氏名又は名称】弁理士法人大島特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】青砥 宏治

(72)【発明者】

【氏名】財津 俊哉

(72)【発明者】

【氏名】惠比須 博充

(72)【発明者】

【氏名】篠原 弘樹

(72)【発明者】

【氏名】竹村 将志

(72)【発明者】

【氏名】柴崎 健一郎

【審査官】池田 聡史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１６００７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１１７０８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－２５５９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－７２２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－８４１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５２５２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２６４９９６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｑ １０／００－９９／００

Ｂ６０Ｌ ５３／００－５３／８０

Ｈ０１Ｍ １０／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリステーションに配置され、ユーザから返却されたバッテリ装置を収容して充電すると共に、返却されたバッテリ装置と交換で充電済みのバッテリ装置をユーザに貸し出す複数のバッテリ交換装置と、
この複数のバッテリ交換装置とネットワークを介して接続されて、前記バッテリ交換装置でのバッテリ装置の交換状況を管理するサーバ装置と、
ユーザが所持し、前記サーバ装置とネットワークを介して接続された端末装置と、
を有するバッテリ管理システムであって、
前記サーバ装置は、
ユーザが使用中のバッテリ装置の個体識別情報と回収対象となるバッテリ装置の前記個体識別情報とを照合することにより、回収対象となるバッテリ装置を使用中のユーザを特定して、そのユーザの前記端末装置に交換催促通知を送信し、
前記端末装置は、
前記交換催促通知を受信すると、ユーザにバッテリ装置の交換を促すメッセージを表示することを特徴とするバッテリ管理システム。

【請求項2】

前記サーバ装置は、
前記端末装置を介して車両からバッテリ装置の前記個体識別情報を取得し、回収対象のバッテリ装置の前記個体識別情報と照合し、両者が一致する場合に、そのユーザの前記端末装置に前記交換催促通知を送信することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ管理システム。

【請求項3】

前記サーバ装置は、
回収対象となるバッテリ装置を一覧表示する表示情報を出力することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のバッテリ管理システム。

【請求項4】

サーバ装置において、バッテリ交換サービスで供用中のバッテリ装置を管理するバッテリ管理方法であって、
バッテリ装置の供用を開始する際に、そのバッテリ装置の個体識別情報を登録して、その個体識別情報に基づいて供用中のバッテリ装置を管理し、
回収対象となるバッテリ装置の前記個体識別情報が登録された場合、ユーザが使用中のバッテリ装置の前記個体識別情報と回収対象となるバッテリ装置の前記個体識別情報とを照合することにより、その回収対象となるバッテリ装置を使用中のユーザを特定して、そのユーザの端末装置に交換催促通知を送信し、
前記交換催促通知を受信した前記端末装置により、ユーザにバッテリ装置の交換を促すメッセージを表示することを特徴とするバッテリ管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電動車両などのユーザがバッテリステーションでバッテリ装置を交換するバッテリ交換サービスにおいて、供用中のバッテリ装置を管理するバッテリ管理システム及びバッテリ管理方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、排気ガスによる大気汚染や燃料コストの問題を解消する観点から、電動バイクなどの電動車両が注目されている。このような電動車両では、バッテリ装置の性能向上により航続距離が伸びているが、バッテリ装置の充電が支障となって、長時間の連続走行ができないという不便がある。

【0003】

そこで、このような不便を解消するため、従来、電動車両に、着脱可能なバッテリ装置を搭載して、バッテリステーションにおいて、残量が少なくなったバッテリ装置と充電済みのバッテリ装置とを交換できるようにして、長時間の連続走行を実現するバッテリ交換サービスが知られている（特許文献１、２参照）。

【0004】

また、同様のバッテリ交換サービスにおいて、バッテリ装置やバッテリ交換装置に設けられたセンサによって、危険状態（温度レベル、電圧レベル、電流レベル、短絡などの異常）を検知すると、ロック機構を作動させて、バッテリ装置が交換できないようにする技術が知られている（特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特表２０１４－５２５２３１号公報

【文献】特開２０１７－９１４２６号公報

【文献】特表２０１７－５０２４５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

さて、バッテリ装置の供用を開始した後に、異常が発見されることがあるが、この異常が、製造段階での何らかの不備によるものであると、同一の製造ラインで同時期に製造されたものも、同様の異常が発生する可能性がある。そこで、このような将来的に異常が発生する可能性のあるバッテリ装置を特定して、そのバッテリ装置の使用を中止して速やかに回収することが望まれる。

【0007】

しかしながら、特許文献３に開示された従来の技術は、センサにより、個々のバッテリ装置で既に発生している異常を検知するものであり、将来的に異常が発生する可能性のあるバッテリ装置を特定して、そのバッテリ装置を速やかに回収することができないという問題があった。

【0008】

そこで、本発明は、将来的に異常が発生する可能性のあるバッテリ装置を特定して、そのバッテリ装置を速やかに回収することができるバッテリ管理システム及びバッテリ管理方法を提供することを主な目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のバッテリ管理システムは、バッテリステーションに配置され、ユーザから返却されたバッテリ装置を収容して充電すると共に、返却されたバッテリ装置と交換で充電済みのバッテリ装置をユーザに貸し出す複数のバッテリ交換装置と、この複数のバッテリ交換装置とネットワークを介して接続されて、前記バッテリ交換装置でのバッテリ装置の交換状況を管理するサーバ装置と、ユーザが所持し、前記サーバ装置とネットワークを介して接続された端末装置と、を有するバッテリ管理システムであって、前記サーバ装置は、ユーザが使用中のバッテリ装置の個体識別情報と回収対象となるバッテリ装置の前記個体識別情報とを照合することにより、回収対象となるバッテリ装置を使用中のユーザを特定して、そのユーザの前記端末装置に交換催促通知を送信し、前記端末装置は、前記交換催促通知を受信すると、ユーザにバッテリ装置の交換を促すメッセージを表示する構成とする。

【0010】

また、本開示のバッテリ管理方法は、サーバ装置において、バッテリ交換サービスで供用中のバッテリ装置を管理するバッテリ管理方法であって、バッテリ装置の供用を開始する際に、そのバッテリ装置の個体識別情報を登録して、その個体識別情報に基づいて供用中のバッテリ装置を管理し、回収対象となるバッテリ装置の前記個体識別情報が登録された場合、ユーザが使用中のバッテリ装置の前記個体識別情報と回収対象となるバッテリ装置の前記個体識別情報とを照合することにより、その回収対象となるバッテリ装置を使用中のユーザを特定して、そのユーザの端末装置に交換催促通知を送信し、前記交換催促通知を受信した前記端末装置により、ユーザにバッテリ装置の交換を促すメッセージを表示する構成とする。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、回収対象のバッテリ装置を使用中のユーザを特定して、その回収対象となるバッテリ装置の返却をユーザに促して、対象となるバッテリ装置を速やかに回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態に係るバッテリ共用システムの全体構成図

【図2】バッテリパック２、バッテリ交換器３および管理サーバ４の概略構成を示すブロック図

【図3】バッテリ交換時のシステムの動作状況を示す説明図

【図4】バッテリ新規登録時のシステムの動作手順を示すシーケンス図

【図5】バッテリ交換時のシステムの動作手順を示すシーケンス図

【図6】バッテリ利用停止時のシステムの動作手順を示すシーケンス図

【図7】管理端末６や保守端末７に表示される回収対象バッテリリスト画面を示す説明図

【図8】ユーザ端末５に表示される通知画面を示す説明図

【発明を実施するための形態】

【0013】

前記課題を解決するためになされた第１の発明は、バッテリステーションに配置され、ユーザから返却されたバッテリ装置を収容して充電すると共に、返却されたバッテリ装置と交換で充電済みのバッテリ装置をユーザに貸し出す複数のバッテリ交換装置と、この複数のバッテリ交換装置とネットワークを介して接続されて、前記バッテリ交換装置でのバッテリ装置の交換状況を管理するサーバ装置と、ユーザが所持し、前記サーバ装置とネットワークを介して接続された端末装置と、を有するバッテリ管理システムであって、前記サーバ装置は、 回収対象となるバッテリ装置を使用中のユーザを特定して、そのユーザの前記端末装置に交換催促通知を送信し、前記端末装置は、前記交換催促通知を受信すると、ユーザにバッテリ装置の交換を促す報知動作を行う構成とする。

【0014】

これによると、回収対象のバッテリ装置を使用中のユーザを特定して、その回収対象となるバッテリ装置の返却をユーザに促して、対象となるバッテリ装置を速やかに回収することができる。

【0017】

また、第２の発明は、前記サーバ装置は、前記端末装置を介して車両からバッテリ装置の前記個体識別情報を取得し、回収対象のバッテリ装置の前記個体識別情報と照合し、両者が一致する場合に、そのユーザの前記端末装置に前記交換催促通知を送信する構成とする。

【0018】

これによると、いかなる状況にあっても、回収対象のバッテリパックを利用中のユーザに対して、効率的に交換催促の報知動作を行うことができる。

【0019】

また、第３の発明は、前記サーバ装置は、対象となるバッテリ装置を一覧表示する表示情報を出力する構成とする。

【0020】

これによると、対象となるバッテリ装置を回収する作業を効率よく行うことができる。

【0021】

また、第４の発明は、サーバ装置において、バッテリ交換サービスで供用中のバッテリ装置を管理するバッテリ管理方法であって、バッテリ装置の供用を開始する際に、そのバッテリ装置の個体識別情報を登録して、その個体識別情報に基づいて供用中のバッテリ装置を管理し、回収対象となるバッテリ装置の前記個体識別情報が登録された場合、ユーザが使用中のバッテリ装置の前記個体識別情報と回収対象となるバッテリ装置の前記個体識別情報とを照合することにより、その回収対象となるバッテリ装置を使用中のユーザを特定して、そのユーザの端末装置に交換催促通知を送信し、前記交換催促通知を受信した前記端末装置により、ユーザにバッテリ装置の交換を促すメッセージを表示する構成とする。

【0022】

これによると、第１の発明と同様に、回収対象のバッテリ装置を使用中のユーザを特定して、その回収対象となるバッテリ装置の返却をユーザに促して、対象となるバッテリ装置を速やかに回収することができる。

【0023】

以下、本開示の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

【0024】

図１は、本実施形態に係るバッテリ共用システムの全体構成図である。

【0025】

このバッテリ共用システムは、電動バイクなどの電動車両１に搭載するバッテリパック２（バッテリ装置）を複数のユーザで共用するサービスを提供するものであり、バッテリ交換器３（バッテリ交換装置）と、管理サーバ４（サーバ装置）と、ユーザ端末５（端末装置）と、管理端末６と、保守端末７と、を備えている。

【0026】

バッテリ交換器３、管理サーバ４、ユーザ端末５、管理端末６、および保守端末７はインターネットなどのネットワークを介して接続されている。なお、バッテリ交換器３およびユーザ端末５は、移動体通信ネットワークや無線ＬＡＮなどの無線通信でネットワーク接続される。

【0027】

電動車両１は、バッテリパック２を搭載し、バッテリパック２の電力により走行する。図１に示す例では、電動車両を電動バイクとしたが、４輪の自動車でもよい。また、車道走行が前提となっていないモビリティ装置である電動車椅子、電動カート、テーマパークやゴルフ場等での乗用カートであってもよい。

【0028】

バッテリ交換器３は、ユーザから返却されたバッテリパック２を収容して充電すると共に、返却されたバッテリパック２と交換で充電済みのバッテリパック２をユーザに貸し出す。このバッテリ交換器３は、コンビニやガソリンスタンドなどの施設（店舗）に併設されたバッテリステーションに配置される。また、１箇所のバッテリステーションに複数のバッテリ交換器３が設置される。

【0029】

管理サーバ４は、バッテリ交換器３でのバッテリパック２の交換状況を管理する。また、管理サーバ４は、バッテリ交換器３の状態（オンラインか否か）や、このバッテリ交換器３に収容されたバッテリパック２の状態（充電済みか否か）を監視して、バッテリ交換器３やバッテリパック２の状態情報を管理端末６や保守端末７に配信する。また、管理サーバ４は、バッテリステーションなどに関する情報をユーザ端末５に配信する。

【0030】

ユーザ端末５は、スマートフォンやタブレット端末などであり、電動車両１のユーザが所持する。このユーザ端末５では、管理サーバ４から配信される画面、例えば、バッテリステーションの位置を案内する画面や、バッテリ交換の予約を行う画面を表示する。

【0031】

管理端末６は、ユーザに接客する施設や管理センタなどに設置され、管理者が操作する。この管理端末６では、管理者がユーザ登録の操作を行う。また、管理者が管理サーバ４から配信される情報を閲覧する。

【0032】

保守端末７は、メンテナンス業務を担当する専用の施設や、バッテリステーションが設けられた店舗などの施設に設置され、メンテナンス担当者が操作する。この保守端末７では、メンテナンス担当者が管理サーバ４から配信される情報を閲覧する。

【0033】

なお、本実施形態では、電動車両に搭載されるバッテリパック２を例にして説明するが、バッテリパック２が搭載されるバッテリ搭載装置は電動車両に限定されず、例えば可搬型の給電装置などでもよい。

【0034】

次に、バッテリパック２、バッテリ交換器３および管理サーバ４の概略構成について説明する。図２は、バッテリパック２、バッテリ交換器３および管理サーバ４の概略構成を示すブロック図である。

【0035】

バッテリパック２は、セル２１と、センサ２２と、入出力部２３と、記憶部２４と、制御部２５と、を備えている。

【0036】

センサ２２は、セル２１の電圧や電流や温度などを検出する。

【0037】

入出力部２３は、バッテリ交換器３との間で情報の入出力を行い、例えば、シリアル番号やアラートや劣化情報などをバッテリ交換器３に出力する。

【0038】

記憶部２４は、制御部２５を構成するプロセッサで実行されるプログラムを記憶する。また、記憶部２４は、シリアル番号（個体識別情報）などを記憶する。このシリアル番号は、バッテリ装置の製造に関する情報（例えば、製造ロットに関する情報）と対応付けられている。例えば、シリアル番号の一部に製造年月、工場名のイニシャルなどを含むものとすることができる。なお、このシリアル番号から直接、間接を問わず、同一製造にかかるバッテリ群を特定することできれば良い。

【0039】

制御部２５は、プロセッサで構成され、バッテリパック２の各部を制御する。例えば、センサ２２の検出結果に基づいてセルの異常や劣化状態を検知して、アラートや劣化情報を入出力部２３から出力する。

【0040】

バッテリ交換器３は、センサ３１と、駆動部３２と、充電部３３と、通信部３４と、入出力部３５と、表示部３６と、記憶部３７と、制御部３８と、を備えている。

【0041】

センサ３１は、例えば、人感センサで構成することができ、バッテリ交換に訪れた人物を検知する。

【0042】

なお、バッテリ交換に訪れたユーザを識別するユーザ認証を行うようにしてもよい。この場合、カメラの撮影画像から顔認証によりユーザを識別するようにしてもよい。また、ユーザが所持するＲＦＩＤ（radio frequency identifier）のタグや、非接触型ＩＣカードや、ＮＦＣ（Near field communication）の機能を備えたユーザ端末５との間の通信で、ユーザを識別するようにしてもよい。また、カメラの撮影画像から、バッテリパック２に添付された２次元コードを読み取ることで、ユーザがバッテリパック２を返却しようとしていることを検知するようにしてもよい。

【0043】

駆動部３２は、制御部３８からの指示に応じて、バッテリパック２の返却および貸出のタイミングで開閉扉の開閉機構を駆動し、また、返却されたバッテリパック２を格納すると共に、ユーザに貸し出すバッテリパック２を排出する格納排出機構を駆動する。特に、センサ３１がユーザを検知すると、バッテリ交換動作を開始し、開閉扉を開いてユーザにバッテリパック２を返却させる。

【0044】

充電部３３は、スロット（トレイ）に保持されたバッテリパック２を充電する。

【0045】

通信部３４は、ネットワークを介して管理サーバ４と通信を行う。

【0046】

入出力部３５は、バッテリパック２との間で情報の入出力を行い、例えば、バッテリパック２のシリアル番号やアラートや劣化情報などがバッテリパック２から入力される。

【0047】

表示部３６は、ユーザにバッテリパック２の交換を案内する案内画面を表示する。

【0048】

記憶部３７は、制御部３８を構成するプロセッサで実行されるプログラムを記憶する。また、記憶部３７は、バッテリ交換サービスの対象となるバッテリパック２に関する供用中バッテリリストや、バッテリ交換器３で貸し出すバッテリパック２およびその貸し出しの順番を規定する貸出順序リストなどを記憶する。この供用中バッテリリストや貸出順序リストは管理サーバ４から受信する。

【0049】

制御部３８は、プロセッサで構成され、バッテリ交換器３の各部を制御する。例えば、供用中バッテリリストに基づいて、返却されたバッテリパック２が正規品（バッテリ交換サービスの対象となるバッテリパック２）か否かを判定する。また、貸出順序リストに基づいて、貸し出すバッテリパック２を選定して、そのバッテリパック２を貸し出す動作を駆動部３２に行わせる。また、返却されたバッテリパック２および貸し出したバッテリパック２に関する返却貸出リスト（シリアル番号などを含む）を通信部３４から管理サーバ４に送信する。

【0050】

管理サーバ４は、通信部４１と、記憶部４２と、制御部４３と、を備えている。

【0051】

通信部４１は、ネットワークを介して、バッテリ交換器３、ユーザ端末５、管理端末６、および保守端末７と通信を行う。

【0052】

記憶部４２は、制御部４３を構成するプロセッサで実行されるプログラムを記憶する。また、記憶部４２は、ユーザ登録情報や、バッテリ交換サービスの対象となるバッテリパック２に関する供用中バッテリリストや、バッテリ交換サービスの対象から除外するバッテリパック２に関する除外バッテリリストや、バッテリパック２とその貸出先のユーザとを紐付ける紐付け情報などの管理情報を記憶する。

【0053】

制御部４３は、ユーザ管理部５１と、ステーション管理部５２と、バッテリ管理部５３と、ステーション情報提示部５４と、システム管理部５５と、通知管理部５６と、予約管理部５７と、を備えている。この制御部４３は、プロセッサで構成され、制御部４３の各部は、記憶部４２に記憶されたプログラムをプロセッサで実行することで実現される。

【0054】

ユーザ管理部５１は、バッテリパック２を使用するユーザを管理する。例えば、管理者が、ユーザからの新規登録の申し込みを受け付けて、管理端末６を操作することで、ユーザの情報（ユーザＩＤ、氏名、住所、使用する電動車両の車種など）を登録する（ユーザ登録）。

【0055】

ステーション管理部５２は、バッテリステーションおよびバッテリステーションに設置されたバッテリ交換器３を管理する。例えば、バッテリ交換器３でバッテリパック２の交換が行われると、バッテリ交換器３で貸し出すバッテリパック２およびその貸し出しの順番を規定する貸出順序リストを更新して、その貸出順序リストを通信部４１からバッテリ交換器３に送信する。

【0056】

バッテリ管理部５３は、供用中のバッテリパック２を管理する。例えば、供用を開始する際に、バッテリパック２のシリアル番号を供用中バッテリリストに登録する（新規登録）。また、バッテリパック２とその貸出先のユーザとを紐付ける紐付け情報を管理する。具体的には、まず、ユーザ登録を行った後に最初に貸し出したバッテリパック２とユーザとを紐付ける紐付け情報を生成し、バッテリ交換器３でバッテリパック２の交換が行われると、その交換にかかるバッテリ交換器３から受信した返却貸出リストを用いて、紐付け情報を更新する。また、管理者が管理端末６で利用停止の操作を行うことで、管理端末６で入力されたシリアル番号を除外バッテリリストに登録する。特に、バッテリパック２のシリアル番号は、バッテリパック２の製造に関する情報と直接または間接的に対応付けられているため、異常が発見されたバッテリパック２と同一の製造ラインで同時期に製造されたものを除外バッテリリストに登録することで、将来的に異常が発生する可能性のあるバッテリパック２を特定して、そのバッテリパック２の使用を中止して速やかに回収できるようにする。

【0057】

ステーション情報提示部５４は、バッテリステーションの情報をユーザに提示する。例えば、ユーザにバッテリステーションを案内するステーション案内画面を生成してユーザ端末５に配信して、ステーション案内画面をユーザ端末５に表示させる。このステーション案内画面では、バッテリステーションの位置と、バッテリステーションで交換可能なバッテリパック２の個数とを案内する。

【0058】

システム管理部５５は、システムの状態を監視して、システムの状態を管理者やメンテナンス担当者に提示する。例えば、システムの状態を表示する管理画面を生成して管理端末６や保守端末７に配信して、管理画面を管理端末６や保守端末７に表示させる。これにより、管理者やメンテナンス担当者がシステムの状態を閲覧することができる。具体的には、各バッテリステーションに配置されたバッテリ交換器３の状態や、そのバッテリ交換器３に収容されたバッテリパック２の状態や、バッテリ交換器３で行われたバッテリ交換の状況などに関する情報を収集して（情報収集）、それらの状態情報を管理画面に表示する。また、システムの状態情報から検知された事項を、その緊急性の度合に応じて、エラー（異常）、アラート（警告）、および通常通知として管理画面に表示する。

【0059】

通知管理部５６は、ユーザに対する通知（お知らせ）を管理する。具体的には、バッテリステーションの新設や閉鎖の案内や、バッテリステーションで実施される工事などのメンテナンス情報や、ネットワークの障害などによりバッテリステーションでのバッテリ交換の予約ができない旨の案内などをユーザ端末５に配信する。

【0060】

予約管理部５７は、ユーザのバッテリ交換の予約を管理する。具体的には、ユーザがユーザ端末５で予約の操作を行うことで、バッテリ交換の予約を受け付ける。また、ユーザがユーザ端末５で予約のキャンセルの操作を行うことで、バッテリ交換の予約を取り消す。また、バッテリ交換の予約を受け付けた後に所定時間経過してもバッテリ交換が行われない場合には、バッテリ交換の予約を強制的に取り消す。

【0061】

次に、バッテリ交換時のシステムの動作状況について説明する。図３は、バッテリ交換時のシステムの動作状況を示す説明図である。なお、図３では、説明の便宜上、バッテリパック２に３桁の番号を付与しているが、実際には例えば８桁のシリアル番号がバッテリパック２に付与される。

【0062】

電動車両１には、１つまたは複数のバッテリパック２が搭載され、複数のバッテリパック２が搭載されている場合に、その複数のバッテリパック２を同時に交換する。

【0063】

バッテリ交換器３は、複数のバッテリパック２を収容する。本実施形態では、バッテリパック２を１個ずつ保持するスロット（トレイ）を複数備えたターンテーブル６１（格納排出機構）が複数設けられている。図３に示す例では、４つのスロットを備えたターンテーブル６１が上下に２段設けられており、合計で８個のバッテリパック２を収容することができる。

【0064】

このバッテリ交換器３では、返却されるバッテリパック２を各ターンテーブル６１に１個ずつ格納できるように、各ターンテーブル６１でスロットが１個ずつ空き状態としている。バッテリパック２を２個同時に交換する場合、２つのターンテーブル６１にバッテリパック２を１個ずつ返却して、２つのターンテーブル６１からバッテリパック２を１個ずつ貸し出す。これにより、例えば、電動車両１のバッテリパック２の搭載個数が２個である場合、バッテリ交換器３を２段構成とすることで、同時に２個のバッテリパック２の交換が可能になる。なお、１箇所のバッテリステーションに複数（例えば４台）のバッテリ交換器３を配置するようにしてもよい。これにより、例えば、電動車両１のバッテリパック２の搭載個数が４個である場合に、４個のバッテリパック２を同時に交換することができる。

【0065】

なお、図３に示す例では、電動車両１のバッテリパック２の搭載個数を２個としたが、搭載個数が１個の場合や３個以上の場合もある。また、バッテリ交換器３にターンテーブル６１を用いた構成としたが、縦横に複数の充電池穴が設けられたロッカータイプの交換器であってもよい。さらには、水平方向あるいは垂直方向に複数のバッテリパックが配置される収納部からリフト機構等を用いてバッテリパックの格納と排出を行うような構成を採ることもできる。

【0066】

バッテリ交換器３では、バッテリパック２の交換が行われると、返却貸出リスト（交換情報）を生成して管理サーバ４に送信する。この返却貸出リストには、返却されたバッテリパック２の番号と、貸し出したバッテリパック２の番号と、時刻（タイムスタンプ）とが記載されている。

【0067】

管理サーバ４は、貸出中のバッテリパック２とその貸出先のユーザとを紐付ける紐付け情報を管理する。管理サーバ４は、バッテリ交換器３から返却貸出リストを受信すると、その返却貸出リストに基づいて紐付け情報を更新（紐付け処理）する。このような紐付け処理を行うことで、最初に貸し出したバッテリパック２にユーザ情報を登録するだけで、その後はユーザ情報が管理サーバ４側でバッテリパック２の返却貸出リストに基づいて、ユーザ情報が引き継がれて行くので、バッテリパック２の交換の度にユーザ認証などの面倒な操作を行う必要がなくなり、ユーザの負担を大幅に軽減することができる。

【0068】

また、バッテリ交換器３では、定期的にスロット管理リストを更新して管理サーバ４に送信する。このスロット管理リストには、各スロットに装着されたバッテリパック２の充電状態および空き状態が記載されている。これにより、管理サーバ４は、バッテリ交換器３でのバッテリパック２の充電状態および空き状態を管理することができる。

【0069】

また、管理サーバ４は、バッテリ交換器３において充電が完了したバッテリパック２を対象にして、そのバッテリ交換器３で貸し出すバッテリパック２を規定した貸出順序リスト（貸出指示情報）を生成してバッテリ交換器３に送信する。

【0070】

バッテリ交換器３では、管理サーバ４から受信した貸出順序リストに基づいて、貸し出すバッテリパック２を選定して貸し出す。この貸出順序リストには、バッテリパック２を優先的に貸し出す順序が規定されており、最も優先順位が高いバッテリパック２を貸し出す。

【0071】

また、管理サーバ４では、バッテリ交換器３から受信した返却貸出リストに基づいて、バッテリ交換の度に、貸出順序リストを更新してバッテリ交換器３に送信する。

【0072】

ところで、本実施形態では、貸出順序リストに基づいてバッテリパック２を貸し出すが、この貸出順序は、単純に充電が完了した順に設定するようにしてもよいが、バッテリパック２の利用に関する方針に応じて設定するようにしてもよい。例えば、バッテリパック２の劣化状態を管理サーバ４に送信して、劣化度合いが高い順に貸出順序を設定するようにしてもよい。これにより、劣化が進行したバッテリパック２の利用を促進することで、そのバッテリパック２を早期に回収して新品に交換することができる。

【0073】

次に、バッテリ新規登録時のシステムの動作手順について説明する。図４は、バッテリ新規登録時のシステムの動作手順を示すシーケンス図である。

【0074】

まず、管理端末６では、新規登録画面を表示する。そして、管理者がバッテリパック２をクレードルに装着することで、クレードルが読み取ったバッテリパック２のシリアル番号を、管理者が新規登録画面に入力する。

【0075】

管理サーバ４では、新規登録画面に入力されたシリアル番号を取得して、そのシリアル番号を供用中バッテリリストに登録する。そして、更新された供用中バッテリリストをバッテリ交換器３に送信する。

【0076】

バッテリ交換器３では、供用中バッテリリストに基づいて、返却されたバッテリパック２が正規品（バッテリ交換サービスの対象となるバッテリパック２）か否かを判定することができる。

【0077】

次に、バッテリ交換時のシステムの動作手順について説明する。図５は、バッテリ交換時のシステムの動作手順を示すシーケンス図である。

【0078】

まず、管理サーバ４では、バッテリパック２の貸出順序を規定した貸出順序リストをバッテリ交換器３に送信する。

【0079】

バッテリ交換器３では、ユーザがバッテリパック２を返却すると、供用中バッテリリストに基づいて、返却されたバッテリパック２が正規品（バッテリ交換サービスの対象となるバッテリパック２）か否かを確認する。なお、予め管理サーバ４からバッテリ交換器３に供用中バッテリリストが送信される。

【0080】

次に、バッテリ交換器３では、管理サーバ４から受信した貸出順序リストに基づいて、貸し出すバッテリパック２を選定して、そのバッテリパック２をユーザに貸し出す。

【0081】

次に、バッテリ交換器３では、返却貸出リストを管理サーバ４に送信する。この返却貸出リストには、返却されたバッテリパック２および貸し出したバッテリパック２の情報（シリアル番号など）などが含まれる。

【0082】

管理サーバ４では、バッテリ交換器３から受信した返却貸出リストに基づいて、返却されたバッテリパック２のシリアル番号が未知のものか、あるいは、重複しているか否かにより、返却されたバッテリパック２が模造品の疑いがあるか否かを確認する。なお、模造品の疑いがある場合にはアラートを出力する。

【0083】

次に、管理サーバ４では、返却されたバッテリパック２のシリアル番号を除外バッテリリストと照合して、利用を停止するバッテリパック２であるか否かを確認する。なお、シリアル番号が除外バッテリリストと一致する場合には、以降の貸出順序リストへの登録も除外し、アラートを出力するなどして回収を促すようにする。

【0084】

次に、管理サーバ４では、バッテリパック２とその貸出先のユーザＩＤとの紐付け情報を確認する。具体的には、オンライン状態にあるときに返却されたバッテリパック２に対する紐付け情報が存在するか否かを判定する。また、バッテリパック２が複数返却された場合には、各バッテリパック２の紐付け情報が同じユーザＩＤに紐付いているか否かも判定する。

【0085】

次に、管理サーバ４では、紐付け処理として、紐付け情報を更新する。この紐付け処理は、オンライン状態にあるときに返却されたバッテリパック２に紐付けられたユーザＩＤを、貸し出したバッテリパック２に割り当てることにより、紐付け情報を更新する。

【0086】

次に、管理サーバ４では、貸出順序リストを更新する。このとき、バッテリ交換器３に収容されたバッテリパック２のうち、充電が完了しているバッテリパック２に、所定の規則に基づいて貸出順序を設定する。そして、貸出順序リストをバッテリ交換器３に送信する。

【0087】

次に、バッテリ利用停止時のシステムの動作手順について説明する。図６は、バッテリ利用停止時のシステムの動作手順を示すシーケンス図である。

【0088】

本実施形態では、将来的に異常が発生する可能性のあるバッテリパック２を、製造ロットで特定して、該当するバッテリパック２のシリアル番号を取得して、そのシリアル番号に基づいてバッテリパック２の利用を停止する。

【0089】

なお、本実施形態では、製造ロット単位でバッテリパック２の利用を停止するが、この他に、バッテリパック２の個別の異常を検知すると、そのバッテリパック２の利用を停止する。具体的には、バッテリパック２が返却された際に、バッテリパック２から異常の発生を表すアラートがバッテリパック２から出力されると、バッテリパック２の利用を停止する。また、バッテリパック２を充電する際に、バッテリ交換器３が異常電流などの異常を検知すると、バッテリパック２の利用を停止する。

【0090】

まず、管理端末６では、バッテリ一覧画面を表示する。このバッテリ一覧画面で、管理者が、検索条件として、対象となるバッテリパック２のシリアル番号を入力して、検索実行の操作を行うと、検索結果を一覧表示する。管理者は、検索結果を確認して、利用停止の操作を行う。

【0091】

管理サーバ４では、管理端末６で入力されたシリアル番号を取得して、そのシリアル番号を除外バッテリリストに登録する。

【0092】

次に、管理サーバ４では、除外バッテリリストを参照して、貸出順序リストを更新する。このとき、対象となるバッテリパック２がバッテリ交換器３に収容されている場合には、そのバッテリ交換器３の貸出順序リストから、利用停止の対象となるバッテリパック２を除外する。また、対象となるバッテリパック２の充電を停止する充電停止指示情報を生成する。そして、貸出順序リスト（貸出禁止の通知）と充電停止指示情報（充電停止の通知）とをバッテリ交換器３に送信する。

【0093】

以後、管理者がメンテナンス担当者に、対象となるバッテリパック２の回収を依頼し、メンテナンス担当者が対象となるバッテリパック２をバッテリ交換器３から回収する。

【0094】

ここで、バッテリ交換器３では、貸出順序リストに基づいて貸し出すバッテリパック２を選定し、自装置に収容されていても貸出順序リストにないバッテリパック２は貸し出さないため、利用停止の対象となるバッテリパック２を貸出順序リストから除外することで、結果的に、利用停止の対象となるバッテリパック２の貸出を禁止することができる。

【0095】

なお、本実施形態では、管理者が管理端末６で対象となるバッテリパック２の利用停止の操作を行うようにしたが、メンテナンス担当者が保守端末７で利用停止の操作を行うようにしてもよい。

【0096】

次に、管理者やメンテナンス担当者に提示する回収対象バッテリリストについて説明する。図７は、管理端末６や保守端末７に表示される回収対象バッテリリスト画面を示す説明図である。

【0097】

管理サーバ４では、除外バッテリリストに基づいて、回収対象バッテリリストを生成して、図７（Ａ）に示すように、回収対象バッテリリストが表示された画面を管理端末６や保守端末７に表示する。

【0098】

この回収対象バッテリリストには、回収対象のバッテリパック２に関する情報が一覧表示される。図７（Ａ）に示す例では、回収対象のバッテリパック２のシリアル番号と、そのバッテリパック２の所在に関する情報が記載される。具体的には、回収対象のバッテリパック２がバッテリステーションにある場合には、そのバッテリステーションの情報（番号、名前など）と、回収対象のバッテリパック２が収容されているバッテリ交換器３の情報（番号など）と、回収対象のバッテリパック２が装着されているスロット（トレイ）の情報（番号など）などが表示される。また、回収対象のバッテリパック２をユーザが利用中である場合には、ユーザの情報（ユーザＩＤ、氏名、車種など）などが表示される。

【0099】

この回収対象バッテリリストにより、回収対象のバッテリパック２がどこにあるかを管理者やメンテナンス担当者が把握することができる。

【0100】

また、管理サーバ４では、除外バッテリリストに基づいて、メンテナンス拠点別の回収対象バッテリリストを生成して、図７（Ｂ）に示すように、メンテナンス拠点別の回収対象バッテリリストが表示された画面を保守端末７に表示する。

【0101】

このメンテナンス拠点別の回収対象バッテリリストには、指定したメンテナンス拠点が担当するバッテリステーションにある回収対象となるバッテリパック２に関する情報が一覧表示される。図７（Ｂ）に示す例では、バッテリステーションの情報（番号、名前など）と、回収対象のバッテリパック２が収容されているバッテリ交換器３の情報（番号など）と、回収対象のバッテリパック２が装着されているスロット（トレイ）の情報（番号など）と、回収対象のバッテリパック２のシリアル番号などが表示される。

【0102】

このメンテナンス拠点別の回収対象バッテリリストにより、メンテナンス担当者が、自分が担当するバッテリステーションに回収対象のバッテリパック２があるか否かを容易に確認することができる。これにより、メンテナンス担当者が回収対象のバッテリパック２を回収する作業を効率よく行うことができる。

【0103】

なお、本実施形態では、回収対象バッテリリストを画面表示するようにしたが、回収対象バッテリリストが印刷出力されるようにしてもよい。また、保守端末７に、メンテナンス担当者が担当するバッテリステーションに関する回収対象バッテリリストが電子メールなどで送信されるようにしてもよい。

【0104】

次に、ユーザ端末５に表示される通知画面について説明する。図８は、通知画面を示す説明図である。

【0105】

管理サーバ４では、除外バッテリリストに基づいて、回収対象のバッテリパック２をユーザが利用中である場合には、貸出中のバッテリパック２とその貸出先のユーザ情報（ユーザＩＤ、氏名、車種など）などとを紐付ける管理情報を生成し、回収対象となるバッテリパック２を使用中のユーザを特定して、そのユーザのユーザ端末５に交換催促通知を送信し、ユーザ端末５は、交換催促通知を受信すると、ユーザにバッテリパック２の交換を催促する旨の報知動作を行う。具体的には、ユーザがバッテリ交換サービスの利用登録時に設定したユーザ情報に基づき、メール送信機能やバッテリ交換サービスに関するアプリケーション上で動作するプッシュ通知機能を利用して、ユーザの利用するユーザ端末５へ通知する。これにより、回収対象のバッテリパック２をユーザが利用中であっても、ユーザの特定と交換催促通知を効率的に行うことができる。

【0106】

本実施形態では、対象となるバッテリパック２をユーザが使用中である場合には、管理サーバ４が、交換催促通知として、通知画面を生成してユーザ端末５に配信し、ユーザ端末５に通知画面が表示される。この通知画面には、ユーザに使用中のバッテリパック２の交換を催促するメッセージが表示される。

【0107】

なお、バッテリパック２がバッテリ交換器３に返却された際には、バッテリ交換器３において、返却されたバッテリパック２のシリアル番号を取得して、そのシリアル番号を含む返却貸出リストを管理サーバ４に送信する。管理サーバ４では、返却されたバッテリパック２のシリアル番号を除外バッテリリストと照合して、両者が一致する場合にはアラートを出力する。管理者またはメンテナンス担当者は、アラートに応じて、貸出禁止および充電禁止の操作を行うとともに、メンテナンス担当者が対象となるバッテリパック２をバッテリ交換器３から回収する。

【0108】

また、上記実施形態では、ユーザへの交換催促通知に際して、除外バッテリリストに基づいて、回収対象のバッテリパック２を使用するユーザを特定する管理情報を生成する構成としたが、これ以外の種々の構成を採用することができる。例えば、電動車両１に対して、バッテリパック２のシリアル番号の読取り機能、ユーザの所持するユーザ端末５との無線接続機能（Bluetooth（登録商標）とWi-Fiなど）などを搭載し、管理サーバ４は、ユーザに対するお知らせ通知などを配信するタイミングで、ユーザ端末５を介して電動車両１からバッテリパック２のシリアル番号の読取り情報を取得し、これを管理サーバ４で登録された回収対象のバッテリパック２のシリアル番号と照合し、両者が一致する場合には、そのユーザのユーザ端末５に交換催促通知を送信する。そして、ユーザ端末５は、交換催促通知を受信すると、ユーザにバッテリパック２の交換を催促する旨の報知動作を行う。報知動作は、先の例と同様に、ユーザがバッテリ交換サービスの利用登録時に設定したユーザ情報に基づく、メール送信機能やバッテリ交換サービスに関するアプリケーション上で動作するプッシュ通知機能を利用して、ユーザの利用するユーザ端末５へ通知する。これにより、管理サーバ４において、管理中のバッテリリストで不整合が生じているような状況にあっても、回収対象のバッテリパック２を利用中のユーザに対して、効率的に交換催促の報知動作を行うことができる。

【0109】

以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。また、上記の実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。

【産業上の利用可能性】

【0110】

本開示に係るバッテリ管理システム及びバッテリ管理方法は、将来的に異常が発生する可能性のあるバッテリ装置を特定して、そのバッテリ装置を速やかに回収することができる効果を有し、電動車両などのユーザがバッテリ交換装置でバッテリ装置を交換するバッテリ交換サービスにおいて、供用中のバッテリ装置を管理するバッテリ管理システム及びバッテリ管理方法などとして有用である。

【符号の説明】

【0111】

１ 電動車両
２ バッテリパック（バッテリ装置）
３ バッテリ交換器（バッテリ交換装置）
４ 管理サーバ（サーバ装置）
５ ユーザ端末（端末装置）
６ 管理端末
７ 保守端末
３１ センサ
３２ 駆動部
３３ 充電部
３４ 通信部
３５ 入出力部
３６ 表示部
３７ 記憶部
３８ 制御部
４１ 通信部
４２ 記憶部
４３ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】