特許 7669393 バッテリの真贋判定方法、バッテリの真贋判定装置、及びプログラム

(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】2025-04-18

(45)【発行日】2025-04-28

(54)【発明の名称】バッテリの真贋判定方法、バッテリの真贋判定装置、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20250421BHJP

   G01R 31/382 20190101ALI20250421BHJP

   G01R 31/385 20190101ALI20250421BHJP

   G01R 31/387 20190101ALI20250421BHJP

   G01R 31/396 20190101ALI20250421BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 P

H02J7/00 Y

G01R31/382

G01R31/385

G01R31/387

G01R31/396

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022573911

(86)(22)【出願日】2021-09-15

(86)【国際出願番号】 JP2021033871

(87)【国際公開番号】W WO2022149311

(87)【国際公開日】2022-07-14

【審査請求日】2024-06-19

(31)【優先権主張番号】P 2021000865

(32)【優先日】2021-01-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】514136668

【氏名又は名称】パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ

【氏名又は名称原語表記】Ｐａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100136353

【弁理士】

【氏名又は名称】高尾 建吾

(72)【発明者】

【氏名】田崎 信昭

【審査官】山口 大

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－６００３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第２４６１１７２（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｇ０１Ｒ ３１／３８２

Ｇ０１Ｒ ３１／３８５

Ｇ０１Ｒ ３１／３８７

Ｇ０１Ｒ ３１／３９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピュータが、
バッテリセルを有するバッテリに関して、第１期間における充放電履歴を示す第１データと、前記第１期間より前の第２期間における充放電履歴を示す第２データとを取得し、
前記第１データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの状態量を示す第１状態量を算出し、
前記第２データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの前記状態量の推定値を示す第２状態量を算出し、
前記第１状態量と前記第２状態量とに基づいて、前記第１期間において前記バッテリが正規品であるか模造品であるかの真贋判定を行い、
前記真贋判定の結果を出力する、
バッテリの真贋判定方法。

【請求項2】

前記状態量は、満充電容量を含む、請求項１に記載のバッテリの真贋判定方法。

【請求項3】

前記第１状態量の算出では、前記第１データに基づいて、前記第１期間において前記バッテリが満充電される毎に前記満充電容量を算出することにより、複数の満充電容量値を算出し、
前記第２状態量の算出では、前記第２データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの前記満充電容量の推定値と、当該推定値を挟む許容上限値及び許容下限値とを算出し、
前記真贋判定では、前記第１期間における、前記複数の満充電容量値の総数に対する、前記許容上限値超又は許容下限値未満である前記満充電容量値の数の割合を、前記バッテリが模造品である疑い率として算出する、請求項２に記載のバッテリの真贋判定方法。

【請求項4】

前記状態量は、残容量率に応じた開放端子間電圧を含む、請求項１～３のいずれか一つに記載のバッテリの真贋判定方法。

【請求項5】

前記第１状態量の算出では、前記第１データに基づいて、前記第１期間において前記バッテリが充電される毎に前記開放端子間電圧を算出することにより、複数の開放端子間電圧値を算出し、
前記第２状態量の算出では、前記第２データに基づいて、前記第１期間における前記開放端子間電圧の推定値と、当該推定値を挟む許容上限値及び許容下限値とを算出し、
前記真贋判定では、前記第１期間における、前記複数の開放端子間電圧値の総数に対する、前記許容上限値超又は許容下限値未満である前記開放端子間電圧値の数の割合を、前記バッテリが模造品である疑い率として算出する、請求項４に記載のバッテリの真贋判定方法。

【請求項6】

前記状態量は、残容量率及び放電電流率に応じた降下電圧を含む、請求項１～５のいずれか一つに記載のバッテリの真贋判定方法。

【請求項7】

前記第１状態量の算出では、前記第１データに基づいて、前記第１期間において前記バッテリが放電される毎に前記降下電圧を算出することにより、複数の降下電圧値を算出し、
前記第２状態量の算出では、前記第２データに基づいて、前記第１期間における前記降下電圧の推定値と、当該推定値を挟む許容上限値及び許容下限値とを算出し、
前記真贋判定では、前記第１期間における、前記複数の降下電圧値の総数に対する、前記許容上限値超又は許容下限値未満である前記降下電圧値の数の割合を、前記バッテリが模造品である疑い率として算出する、請求項６に記載のバッテリの真贋判定方法。

【請求項8】

バッテリセルを有するバッテリに関して、第１期間における充放電履歴を示す第１データと、前記第１期間より前の第２期間における充放電履歴を示す第２データとを取得する取得部と、
前記第１データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの状態量を示す第１状態量を算出し、前記第２データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの前記状態量の推定値を示す第２状態量を算出する算出部と、
前記第１状態量と前記第２状態量とに基づいて、前記第１期間において前記バッテリが正規品であるか模造品であるかの真贋判定を行う判定部と、
前記真贋判定の結果を出力する出力部と、
を備える、バッテリの真贋判定装置。

【請求項9】

コンピュータを、
バッテリセルを有するバッテリに関して、第１期間における充放電履歴を示す第１データと、前記第１期間より前の第２期間における充放電履歴を示す第２データとを取得する取得手段と、
前記第１データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの状態量を示す第１状態量を算出し、前記第２データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの前記状態量の推定値を示す第２状態量を算出する算出手段と、
前記第１状態量と前記第２状態量とに基づいて、前記第１期間において前記バッテリが正規品であるか模造品であるかの真贋判定を行う判定手段と、
前記真贋判定の結果を出力する出力手段と、
として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、バッテリの真贋判定方法、バッテリの真贋判定装置、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、バッテリパックのＥＣＵに付与されたバッテリパックＩＤに基づいてバッテリの真贋を判定するバッテリ認証システムが開示されている。

【0003】

上記特許文献１に開示されたバッテリ認証システムによると、バッテリセルだけが模造品に交換された場合には、そのバッテリを模造品として正しく判定することができない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－２２２９４５号公報

【発明の概要】

【0005】

本開示は、バッテリセルだけが模造品に交換された場合であっても、そのバッテリを模造品として正しく判定することが可能な技術を提供することを目的とする。

【0006】

本開示の一態様に係るバッテリの真贋判定方法は、判定対象であるバッテリに関して、第１期間における充放電履歴を示す第１データと、前記第１期間より前の第２期間における充放電履歴を示す第２データとを取得し、前記第１データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの状態量を示す第１状態量を算出し、前記第２データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの前記状態量の推定値を示す第２状態量を算出し、前記第１状態量と前記第２状態量とに基づいて、前記第１期間において前記バッテリが正規品であるか模造品であるかの真贋判定を行い、前記真贋判定の結果を出力する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本開示の実施形態に係るバッテリ管理システムの構成を簡略化して示すブロック図である。

【図2】サーバ装置が実行する真贋判定処理の第１の例を示すフローチャートである。

【図3】バッテリパックの満充電容量値の時系列変化の一例を示す図である。

【図4】サーバ装置が実行する真贋判定処理の第２の例を示すフローチャートである。

【図5】バッテリパックのＳＯＣに応じたＯＣＶ値の分布の一例を示す図である。

【図6】サーバ装置が実行する真贋判定処理の第３の例を示すフローチャートである。

【図7】バッテリパックの放電動作に伴って発生する電圧降下を示す図である。

【図8】バッテリパックのＳＯＣ及び放電電流率に応じた降下電圧値の分布の一例を示す図である。

【図9】サーバ装置が実行する真贋判定処理の第４の例を示すフローチャートである。

【図10】システム構成の第１の変形例を示す図である。

【図11】システム構成の第２の変形例を示す図である。

【図12】システム構成の第３の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

（本開示の基礎となった知見）
電動バイク等に使用される純正のバッテリパックは高価であり、転売が可能なことから、模造品が広く流通することが予想される。粗悪な模造品の使用に起因する事故又は車両故障等の発生を防止し、また、正規品の適正価格を維持するためには、市場における模造品の流通を抑止する必要がある。

【0009】

上記特許文献１には、電気自動車に搭載されるバッテリを対象としたバッテリ認証システムが開示されている。当該システムにおいて、イモビユニットは、バッテリパックが備えるＥＣＵのメモリに格納された第１のバッテリパックＩＤと、車両が備えるＥＣＵのメモリに格納された第２のバッテリパックＩＤとを比較し、両者が一致すれば車両の起動を許可し、両者が一致しなければ車両の起動を禁止する。

【0010】

しかし、上記特許文献１に開示されたバッテリ認証システムによると、バッテリパックにおいて正規品のＥＣＵを使用しつつバッテリセルだけが模造品に交換された場合には、ＥＣＵのメモリに格納された第１のバッテリパックＩＤは変わらないため、イモビユニットは当該バッテリパックを正規品として誤って判定する。

【0011】

このような課題を解決するために、本発明者は、バッテリの充放電履歴を記録しておき、充放電履歴から算出できるバッテリの状態量に基づいてバッテリの真贋を判定することにより、状態量が突然に大きく変動したことによってバッテリセルの交換を検出できるとの知見を得て、本開示を想到するに至った。

【0012】

次に、本開示の各態様について説明する。

【0013】

本開示の一態様に係るバッテリの真贋判定方法は、コンピュータが、バッテリセルを有するバッテリに関して、第１期間における充放電履歴を示す第１データと、前記第１期間より前の第２期間における充放電履歴を示す第２データとを取得し、前記第１データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの状態量を示す第１状態量を算出し、前記第２データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの前記状態量の推定値を示す第２状態量を算出し、前記第１状態量と前記第２状態量とに基づいて、前記第１期間において前記バッテリが正規品であるか模造品であるかの真贋判定を行い、前記真贋判定の結果を出力する。

【0014】

この態様によれば、第１データに基づいて第１期間におけるバッテリの状態量を示す第１状態量を算出し、第２データに基づいて第１期間におけるバッテリの状態量の推定値を示す第２状態量を算出する。純正品のバッテリセルが模造品に交換された場合には、交換の前後で第１状態量と第２状態量とが大きく異なるため、第１状態量と第２状態量とに基づいてバッテリの真贋判定を行うことにより、バッテリセルが交換されたことを検出することができる。その結果、バッテリセルだけが模造品に交換された場合であっても、そのバッテリを模造品として正しく判定することが可能となる。

【0015】

上記態様において、前記状態量は、満充電容量を含む。

【0016】

この態様によれば、バッテリの充放電履歴に基づいてバッテリの満充電容量を正確に算出できるため、バッテリの満充電容量に基づいてバッテリの真贋判定を行うことにより、判定の精度を向上することが可能となる。

【0017】

上記態様において、前記第１状態量の算出では、前記第１データに基づいて、前記第１期間において前記バッテリが満充電される毎に前記満充電容量を算出することにより、複数の満充電容量値を算出し、前記第２状態量の算出では、前記第２データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの前記満充電容量の推定値と、当該推定値を挟む許容上限値及び許容下限値とを算出し、前記真贋判定では、前記第１期間における、前記複数の満充電容量値の総数に対する、前記許容上限値超又は許容下限値未満である前記満充電容量値の数の割合を、前記バッテリが模造品である疑い率として算出する。

【0018】

この態様によれば、バッテリが正規品であるか模造品であるかという二者択一ではなく、バッテリが模造品である確率を示す疑い率を、真贋判定の結果として出力することが可能となる。

【0019】

上記態様において、前記状態量は、残容量率に応じた開放端子間電圧を含む。

【0020】

この態様によれば、バッテリの充放電履歴に基づいてバッテリの残容量率に応じた開放端子間電圧を正確に算出できるため、バッテリの残容量率に応じた開放端子間電圧に基づいてバッテリの真贋判定を行うことにより、判定の精度を向上することが可能となる。

【0021】

上記態様において、前記第１状態量の算出では、前記第１データに基づいて、前記第１期間において前記バッテリが充電される毎に前記開放端子間電圧を算出することにより、複数の開放端子間電圧値を算出し、前記第２状態量の算出では、前記第２データに基づいて、前記第１期間における前記開放端子間電圧の推定値と、当該推定値を挟む許容上限値及び許容下限値とを算出し、前記真贋判定では、前記第１期間における、前記複数の開放端子間電圧値の総数に対する、前記許容上限値超又は許容下限値未満である前記開放端子間電圧値の数の割合を、前記バッテリが模造品である疑い率として算出する。

【0022】

この態様によれば、バッテリが正規品であるか模造品であるかという二者択一ではなく、バッテリが模造品である確率を示す疑い率を、真贋判定の結果として出力することが可能となる。

【0023】

上記態様において、前記状態量は、残容量率及び放電電流率に応じた降下電圧を含む。

【0024】

この態様によれば、バッテリの充放電履歴に基づいてバッテリの残容量率及び放電電流率に応じた降下電圧を正確に算出できるため、バッテリの残容量率及び放電電流率に応じた降下電圧に基づいてバッテリの真贋判定を行うことにより、判定の精度を向上することが可能となる。

【0025】

上記態様において、前記第１状態量の算出では、前記第１データに基づいて、前記第１期間において前記バッテリが放電される毎に前記降下電圧を算出することにより、複数の降下電圧値を算出し、前記第２状態量の算出では、前記第２データに基づいて、前記第１期間における前記降下電圧の推定値と、当該推定値を挟む許容上限値及び許容下限値とを算出し、前記真贋判定では、前記第１期間における、前記複数の降下電圧値の総数に対する、前記許容上限値超又は許容下限値未満である前記降下電圧値の数の割合を、前記バッテリが模造品である疑い率として算出する。

【0026】

この態様によれば、バッテリが正規品であるか模造品であるかという二者択一ではなく、バッテリが模造品である確率を示す疑い率を、真贋判定の結果として出力することが可能となる。

【0027】

本開示の一態様に係るバッテリの真贋判定装置は、バッテリセルを有するバッテリに関して、第１期間における充放電履歴を示す第１データと、前記第１期間より前の第２期間における充放電履歴を示す第２データとを取得する取得部と、前記第１データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの状態量を示す第１状態量を算出し、前記第２データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの前記状態量の推定値を示す第２状態量を算出する算出部と、前記第１状態量と前記第２状態量とに基づいて、前記第１期間において前記バッテリが正規品であるか模造品であるかの真贋判定を行う判定部と、前記真贋判定の結果を出力する出力部と、を備える。

【0028】

この態様によれば、算出部は、第１データに基づいて第１期間におけるバッテリの状態量を示す第１状態量を算出し、第２データに基づいて第１期間におけるバッテリの状態量の推定値を示す第２状態量を算出する。純正品のバッテリセルが模造品に交換された場合には、交換の前後で第１状態量と第２状態量とが大きく異なるため、判定部が第１状態量と第２状態量とに基づいてバッテリの真贋判定を行うことにより、バッテリセルが交換されたことを検出することができる。その結果、バッテリセルだけが模造品に交換された場合であっても、そのバッテリを模造品として正しく判定することが可能となる。

【0029】

本開示の一態様に係るプログラムは、コンピュータを、バッテリセルを有するバッテリに関して、第１期間における充放電履歴を示す第１データと、前記第１期間より前の第２期間における充放電履歴を示す第２データとを取得する取得手段と、前記第１データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの状態量を示す第１状態量を算出し、前記第２データに基づいて、前記第１期間における前記バッテリの前記状態量の推定値を示す第２状態量を算出する算出手段と、前記第１状態量と前記第２状態量とに基づいて、前記第１期間において前記バッテリが正規品であるか模造品であるかの真贋判定を行う判定手段と、前記真贋判定の結果を出力する出力手段と、として機能させるためのプログラムである。

【0030】

この態様によれば、算出手段は、第１データに基づいて第１期間におけるバッテリの状態量を示す第１状態量を算出し、第２データに基づいて第１期間におけるバッテリの状態量の推定値を示す第２状態量を算出する。純正品のバッテリセルが模造品に交換された場合には、交換の前後で第１状態量と第２状態量とが大きく異なるため、判定手段が第１状態量と第２状態量とに基づいてバッテリの真贋判定を行うことにより、バッテリセルが交換されたことを検出することができる。その結果、バッテリセルだけが模造品に交換された場合であっても、そのバッテリを模造品として正しく判定することが可能となる。

【0031】

本開示は、このような方法に含まれる特徴的な各構成をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして実現し、あるいは、このコンピュータプログラムに基づいて動作する装置又はシステムとして実現することもできる。また、このようなコンピュータプログラムを、ＣＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ読取可能な不揮発性の記録媒体として流通させ、あるいは、インターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは言うまでもない。

【0032】

なお、以下で説明する実施形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施形態で示される数値、形状、構成要素、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、全ての実施形態において、各々の内容を組み合わせることもできる。

【0033】

（本開示の実施形態）
以下、本開示の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。

【0034】

図１は、本開示の実施形態に係るバッテリ管理システムの構成を簡略化して示すブロック図である。本実施形態の例において、バッテリ管理システムは、電動バイク等の複数の車両１Ａ，１Ｂに搭載される複数のバッテリパック２Ａ，２Ｂを管理する。

【0035】

バッテリ管理システムは、通信ネットワーク４に接続されたサーバ装置５を備えている。通信ネットワーク４は、例えば公衆回線網である。サーバ装置５は、例えばクラウドサーバであり、本実施形態に係るシステム構成において真贋判定装置として機能する。

【0036】

サーバ装置５は、通信部３１、制御部３２、及び記憶部３３を備えている。通信部３１は、ＩＰ等の任意の通信方式によって無線通信を行うための通信モジュールを用いて構成されている。記憶部３３は、ハードディスク、ＳＳＤ、又は半導体メモリ等を用いて構成されている。記憶部３３には、プログラム５１及び履歴データ５２が記憶されている。制御部３２は、ＣＰＵ等のデータ処理装置を用いて構成されている。当該ＣＰＵがプログラム５１を実行することによって実現される機能として、制御部３２は、取得部４１、算出部４２、判定部４３、及び出力部４４を有している。

【0037】

車両１Ａは、バッテリパック２Ａ及び車両制御装置３Ａを備えている。バッテリパック２Ａは、車両１Ａに搭載されている走行モータ等を駆動するための電力を供給する。また、バッテリパック２Ａは、車両１Ａに外部接続された商用電源等から電力の供給を受けることによって、プラグイン方式での充電が可能である。

【0038】

バッテリパック２Ａは、制御部１１Ａ、通信部１２Ａ、電流センサ１３Ａ、電圧センサ１４Ａ、及びバッテリセル１５Ａを備えている。制御部１１Ａは、ＣＰＵ等のデータ処理装置を用いて構成されている。通信部１２Ａは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の任意の通信方式によって無線通信を行うための通信モジュールを用いて構成されている。バッテリセル１５Ａは、リチウムイオンバッテリ等の充電可能な二次電池を用いて構成されている。電流センサ１３Ａは、バッテリセル１５Ａの充放電電流（充電電流及び放電電流）の電流値を検出し、その検出した電流値を示す電流値データを出力する。電圧センサ１４Ａは、バッテリセル１５Ａの両極（正極及び負極）間の電圧値を検出し、その検出した電圧値を示す電圧値データを出力する。

【0039】

車両制御装置３Ａは、車両１Ａの例えばナビゲーション装置の機能の一部を用いて構成されている。車両制御装置３Ａは、制御部２１Ａ及び通信部２２Ａ，２３Ａを備えている。制御部２１Ａは、ＣＰＵ等のデータ処理装置を用いて構成されている。通信部２２Ａは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の任意の通信方式によってバッテリパック２Ａの通信部１２Ａと無線通信を行うための通信モジュールを用いて構成されている。通信部２３Ａは、ＩＰ等の任意の通信方式によってサーバ装置５の通信部３１と無線通信を行うための通信モジュールを用いて構成されている。

【0040】

車両１Ｂの構成は、車両１Ａの構成と同様である。車両１Ｂは、バッテリパック２Ｂ及び車両制御装置３Ｂを備えている。バッテリパック２Ｂは、制御部１１Ｂ、通信部１２Ｂ、電流センサ１３Ｂ、電圧センサ１４Ｂ、及びバッテリセル１５Ｂを備えている。車両制御装置３Ｂは、制御部２１Ｂ及び通信部２２Ｂ，２３Ｂを備えている。

【0041】

本実施形態に係るバッテリ管理システムにおいて、サーバ装置５は、車両１Ａ，１Ｂに搭載されているバッテリパック２Ａ，２Ｂを管理する。バッテリパック２Ａ，２Ｂには、複数のバッテリパックを個々に識別するための識別情報であるバッテリパックＩＤが付与されている。

【0042】

バッテリセル１５Ａに充放電電流が流れると、電流センサ１３Ａから制御部１１Ａに電流値データが入力されるとともに、電圧センサ１４Ａから制御部１１Ａに電圧値データが入力される。制御部１１Ａは、電流値データ及び電圧値データを通信部１２Ａに入力する。この電流値データ及び電圧値データには、バッテリパック２ＡのバッテリパックＩＤが含まれている。通信部１２Ａは、電流値データ及び電圧値データを車両制御装置３Ａに送信する。車両制御装置３Ａの通信部２２Ａは、電流値データ及び電圧値データを受信し、その受信した電流値データ及び電圧値データを制御部２１Ａに入力する。制御部２１Ａは、電流値データ及び電圧値データを通信部２３Ａに入力する。通信部２３Ａは、電流値データ及び電圧値データをサーバ装置５に送信する。サーバ装置５の通信部３１は、電流値データ及び電圧値データを受信し、その受信した電流値データ及び電圧値データを制御部３２に入力する。制御部３２は、電流値データ及び電圧値データを、それに含まれているバッテリパック２ＡのバッテリパックＩＤと関連付けて記憶部３３に記憶する。車両１Ｂについても車両１Ａと同様に、制御部３２は、電流値データ及び電圧値データを、バッテリパック２ＢのバッテリパックＩＤと関連付けて記憶部３３に記憶する。このようにして、各バッテリパック２Ａ，２ＢのバッテリパックＩＤと関連付けられて各バッテリパック２Ａ，２Ｂの充放電履歴を示す履歴データ５２が、記憶部３３に蓄積される。

【0043】

図２は、サーバ装置５が実行する真贋判定処理の第１の例を示すフローチャートである。以下ではバッテリパック２Ａを判定対象とする例について説明するが、バッテリパック２Ｂを判定対象とする場合もこれと同様である。

【0044】

バッテリパック２Ａを判定対象とする真贋判定処理の実行命令が制御部３２に入力されると、まずステップＳＰ１０１において取得部４１は、バッテリパック２Ａに関する履歴データ５２を記憶部３３から読み出すことによって取得する。

【0045】

次にステップＳＰ１０２において算出部４２は、判定対象期間を設定する。以下では、１ヶ月を単位期間としてバッテリの真贋判定処理を実行する例について説明する。但し、単位期間は１ヶ月に限らず、数週間又は数ヶ月等の任意の期間であって良い。

【0046】

図３は、バッテリパック２Ａの満充電容量値（ＦＣＣ値）の時系列変化の一例を示す図である。図３に示した例において、この年の５月がバッテリパック２Ａの出荷月であり、同年７月まではバッテリパック２Ａが正規品であることが判定済みであるものとする。この場合、算出部４２は、未判定の最初の月である同年８月を、判定対象期間（判定対象月）として設定する。

【0047】

次にステップＳＰ１０３において算出部４２は、判定対象月におけるバッテリパック２Ａに関する履歴データ５２の中から、満充電状態まで充電が行われた充電動作に対応する全ての履歴データ（以下「満充電データ」と称す）を抽出する。算出部４２は、抽出した全ての満充電データの各々について、ＦＣＣ値（第１状態量）を算出する。満充電データに含まれる電流値データ及び電圧値データからＦＣＣ値を算出するアルゴリズムとしては、任意のものを用いることができる。例えば、バッテリの初期状態と劣化状態との内部抵抗比率と、初期状態と劣化状態との満充電容量比率とを関連付ける関連データを予め作成して、記憶部に記憶しておく。算出部４２は、電流値データ及び電圧値データと既知のマップ情報とに基づいて、バッテリの内部抵抗値を推定する。算出部４２は、その推定した内部抵抗値から算出した内部抵抗比率に対応する満充電容量比率を、上記関連データから割り出すことによって、各満充電データに対応するＦＣＣ値を推定する。

【0048】

次にステップＳＰ１０４において算出部４２は、既判定月におけるバッテリパック２Ａに関する履歴データ５２に基づいて、判定対象月におけるバッテリパック２ＡのＦＣＣ値の推定値（第２状態量）を算出する。算出部４２は、既判定月である５～７月の各月の全ての満充電データの各々について、上記と同様のアルゴリズムによってＦＣＣ値を算出し、各月における複数のＦＣＣ値の平均値Ｘ５～Ｘ７を算出する。算出部４２は、最小二乗法による近似又は機械学習による予測モデル等の任意の推定アルゴリズムを用いて複数の平均値Ｘ５～Ｘ７から例えば近似直線Ｌを導出し、その近似直線Ｌを判定対象月である８月に適用することによって、８月におけるＦＣＣ値の推定値Ｘ８を算出する。

【0049】

また、算出部４２は、判定対象月の直近の既判定月における履歴データ５２に基づいて、判定対象月におけるＦＣＣ値の推定値に対する許容値を算出する。算出部４２は、例えば、７月における複数のＦＣＣ値を統計的に処理することによって標準偏差σを算出し、推定値Ｘ８に２×σを加算した値として許容上限値ＸＵを算出し、推定値Ｘ８から２×σを減算した値として許容下限値ＸＬを算出する。

【0050】

次にステップＳＰ１０５において判定部４３は、上記第１状態量と上記第２状態量とに基づいて、判定対象月においてバッテリパック２Ａが正規品であるか模造品であるかの真贋判定を行う。判定部４３は、例えば、第１状態量としての複数のＦＣＣ値の各々が、第２状態量としての推定値Ｘ８を含む許容範囲（即ち許容上限値ＸＵ以下かつ許容下限値ＸＬ以上の範囲）に含まれているか否かを判定する。そして、判定部４３は、第１状態量としての複数のＦＣＣ値の総数（Ｚ１）に対する、許容上限値ＸＵを超える又は許容下限値ＸＬ未満であるＦＣＣ値の数（Ｙ１）の割合として、バッテリパック２Ａが模造品である確率を示す疑い率Ｋ１（＝Ｙ１／Ｚ１×１００）を算出する。

【0051】

次にステップＳＰ１０６において出力部４４は、判定部４３による真贋判定の結果である疑い率Ｋ１を示すデータを出力する。バッテリ管理システムの管理者は、自身が操作する端末から通信ネットワーク４を介してサーバ装置５にアクセスすることにより、疑い率Ｋ１を示すデータをサーバ装置５から取得することが可能である。

【0052】

第１の例によれば、バッテリパック２Ａの充放電の履歴データ５２に基づいてバッテリパック２ＡのＦＣＣ値を正確に算出できるため、バッテリパック２ＡのＦＣＣ値に基づいてバッテリパック２Ａの真贋判定を行うことにより、判定の精度を向上することが可能となる。

【0053】

また、バッテリパック２Ａが正規品であるか模造品であるかという二者択一ではなく、バッテリパック２Ａが模造品である確率を示す疑い率Ｋ１を、真贋判定の結果として出力することが可能となる。

【0054】

図４は、サーバ装置５が実行する真贋判定処理の第２の例を示すフローチャートである。以下ではバッテリパック２Ａを判定対象とする例について説明するが、バッテリパック２Ｂを判定対象とする場合もこれと同様である。

【0055】

バッテリパック２Ａを判定対象とする真贋判定処理の実行命令が制御部３２に入力されると、まずステップＳＰ２０１において取得部４１は、上記第１の例と同様に、バッテリパック２Ａに関する履歴データ５２を取得する。

【0056】

次にステップＳＰ２０２において算出部４２は、上記第１の例と同様に、判定対象期間を設定する。

【0057】

次にステップＳＰ２０３において算出部４２は、判定対象月におけるバッテリパック２Ａに関する履歴データ５２の中から、バッテリパック２Ａの充電動作に対応する全ての履歴データ（以下「充電データ」と称す）を抽出する。算出部４２は、抽出した全ての充電データの各々について、バッテリパック２Ａの残容量率（ＳＯＣ）に応じた開放端子間電圧値（ＯＣＶ値。第１の状態量）を算出する。算出部４２は、例えば電流積算法によってＳＯＣを算出することができる。また、算出部４２は、充電データに含まれる電圧値データを近似的にＯＣＶ値として扱うことができる。算出部４２は、ＳＯＣの分布範囲（例えば４０－１００％）を所定の刻み幅（例えば１０％）で刻むことによって複数のＳＯＣ領域に分割し、各充電データに関して、各ＳＯＣ領域に含まれる複数のＯＣＶ値の平均値を、そのＳＯＣ領域に対応するＯＣＶ値として算出する。

【0058】

次にステップＳＰ２０４において算出部４２は、既判定月におけるバッテリパック２Ａに関する履歴データ５２に基づいて、判定対象月におけるバッテリパック２ＡのＳＯＣに応じたＯＣＶ値の推定値（第２状態量）を算出する。

【0059】

図５は、バッテリパック２ＡのＳＯＣに応じたＯＣＶ値の分布の一例を示す図である。算出部４２は、既判定月である５～７月の各月の全ての充電データの各々について、上記と同様のアルゴリズムによってＳＯＣに応じたＯＣＶ値を算出し、各ＳＯＣ領域における既判定月の複数のＯＣＶ値の平均値を、各ＳＯＣ領域に応じたＯＣＶ値の推定値Ｙ８Ａ～Ｙ８Ｆとして算出する。

【0060】

また、算出部４２は、判定対象月の直近の既判定月における履歴データ５２に基づいて、判定対象月におけるＯＣＶ値の推定値に対する許容値を算出する。算出部４２は、例えば、７月における複数のＯＣＶ値を統計的に処理することによってＳＯＣ領域別に標準偏差σを算出し、各推定値Ｙ８Ａ～Ｙ８Ｆに２×σを加算した値としてＳＯＣ領域別に許容上限値ＹＵを算出し、各推定値Ｙ８Ａ～Ｙ８Ｆから２×σを減算した値としてＳＯＣ領域別に許容下限値ＹＬを算出する。

【0061】

次にステップＳＰ２０５において判定部４３は、上記第１状態量と上記第２状態量とに基づいて、判定対象月においてバッテリパック２Ａが正規品であるか模造品であるかの真贋判定を行う。判定部４３は、例えば、第１状態量としての複数のＯＣＶ値の各々が、第２状態量としての各推定値Ｙ８Ａ～Ｙ８Ｆを含む許容範囲（即ち許容上限値ＹＵ以下かつ許容下限値ＹＬ以上の範囲）に含まれているか否かを判定する。そして、判定部４３は、第１状態量としての複数のＯＣＶ値の総数（Ｚ２）に対する、許容上限値ＹＵを超える又は許容下限値ＹＬ未満であるＯＣＶ値の数（Ｙ２）の割合として、バッテリパック２Ａが模造品である確率を示す疑い率Ｋ２（＝Ｙ２／Ｚ２×１００）を算出する。

【0062】

次にステップＳＰ２０６において出力部４４は、判定部４３による真贋判定の結果である疑い率Ｋ２を示すデータを出力する。

【0063】

第２の例によれば、バッテリパック２Ａの充放電の履歴データ５２に基づいてバッテリパック２ＡのＳＯＣに応じたＯＣＶ値を正確に算出できるため、バッテリパック２ＡのＳＯＣに応じたＯＣＶ値に基づいてバッテリパック２Ａの真贋判定を行うことにより、判定の精度を向上することが可能となる。

【0064】

また、バッテリパック２Ａが正規品であるか模造品であるかという二者択一ではなく、バッテリパック２Ａが模造品である確率を示す疑い率Ｋ２を、真贋判定の結果として出力することが可能となる。

【0065】

図６は、サーバ装置５が実行する真贋判定処理の第３の例を示すフローチャートである。以下ではバッテリパック２Ａを判定対象とする例について説明するが、バッテリパック２Ｂを判定対象とする場合もこれと同様である。

【0066】

バッテリパック２Ａを判定対象とする真贋判定処理の実行命令が制御部３２に入力されると、まずステップＳＰ３０１において取得部４１は、上記第１の例と同様に、バッテリパック２Ａに関する履歴データ５２を取得する。

【0067】

次にステップＳＰ３０２において算出部４２は、上記第１の例と同様に、判定対象期間を設定する。

【0068】

次にステップＳＰ３０３において算出部４２は、判定対象月におけるバッテリパック２Ａに関する履歴データ５２の中から、バッテリパック２Ａの放電動作に対応する全ての履歴データ（以下「放電データ」と称す）を抽出する。算出部４２は、抽出した全ての放電データの各々について、バッテリパック２ＡのＳＯＣ及び放電電流率（最大放電電流値に対する放電電流値の割合）に応じた降下電圧値（第１の状態量）を算出する。

【0069】

図７は、バッテリパック２Ａの放電動作に伴って発生する電圧降下を示す図である。時刻Ｔ１において車両１Ａのスロットルが開かれることによってバッテリパック２Ａの放電動作が開始され、時刻Ｔ２において電圧降下速度が所定値（例えば０．１Ｖ／ｓｅｃ）以下となったことにより電圧降下が終了する。時刻Ｔ１におけるバッテリセル１５Ａの両極（正極及び負極）の端子間電圧値Ｖ１と、時刻Ｔ２における端子間電圧値Ｖ２との差（＝Ｖ１－Ｖ２）が、降下電圧値である。

【0070】

算出部４２は、例えば電流積算法によってＳＯＣを算出することができる。また、算出部４２は、放電データに含まれる電流値データを放電電流値として扱うことができる。また、算出部４２は、放電データに含まれる電圧値データを端子間電圧値として扱うことができる。算出部４２は、ＳＯＣの分布範囲（例えば５０－１００％）を所定の刻み幅（例えば１０％）で刻むことによって複数のＳＯＣ領域に分割する。また、算出部４２は、放電電流率の分布範囲（例えば５０－１００％）を所定の刻み幅（例えば１０％）で刻むことによって複数の電流率領域に分割する。算出部４２は、各放電データにおいて電圧降下を検出すると、その時のバッテリパック２ＡのＳＯＣ及び放電電流率に応じたＳＯＣ領域及び電流率領域に対応させて、降下電圧値を算出及び記録する。

【0071】

次にステップＳＰ３０４において算出部４２は、既判定月におけるバッテリパック２Ａに関する履歴データ５２に基づいて、判定対象月におけるバッテリパック２ＡのＳＯＣ及び放電電流率に応じた降下電圧値の推定値（第２状態量）を算出する。

【0072】

図８は、バッテリパック２ＡのＳＯＣ及び放電電流率に応じた降下電圧値の分布の一例を示す図である。算出部４２は、既判定月である５～７月の各月の全ての放電データの各々について、上記と同様のアルゴリズムによってＳＯＣ及び放電電流率に応じた降下電圧値を算出し、各ＳＯＣ領域及び各電流率領域における既判定月の複数の降下電圧値の平均値を、各ＳＯＣ領域及び各電流率領域に応じた降下電圧値の推定値として算出する。

【0073】

また、算出部４２は、判定対象月の直近の既判定月における履歴データ５２に基づいて、判定対象月における降下電圧値の推定値に対する許容値を算出する。算出部４２は、例えば、７月における複数の降下電圧値を統計的に処理することによってＳＯＣ領域及び電流率領域別に標準偏差σを算出し、各推定値に２×σを加算した値としてＳＯＣ領域及び電流率領域別に許容上限値を算出し、各推定値から２×σを減算した値としてＳＯＣ領域及び電流率領域別に許容下限値を算出する。

【0074】

次にステップＳＰ３０５において判定部４３は、上記第１状態量と上記第２状態量とに基づいて、判定対象月においてバッテリパック２Ａが正規品であるか模造品であるかの真贋判定を行う。判定部４３は、例えば、第１状態量としての複数の降下電圧値の各々が、第２状態量としての各推定値を含む許容範囲（即ち許容上限値以下かつ許容下限値以上の範囲）に含まれているか否かを判定する。そして、判定部４３は、第１状態量としての複数の降下電圧値の総数（Ｚ３）に対する、許容上限値を超える又は許容下限値未満である降下電圧値の数（Ｙ３）の割合として、バッテリパック２Ａが模造品である確率を示す疑い率Ｋ３（＝Ｙ３／Ｚ３×１００）を算出する。

【0075】

次にステップＳＰ３０６において出力部４４は、判定部４３による真贋判定の結果である疑い率Ｋ３を示すデータを出力する。

【0076】

第３の例によれば、バッテリパック２Ａの充放電の履歴データ５２に基づいてバッテリパック２ＡのＳＯＣ及び放電電流率に応じた降下電圧値を正確に算出できるため、バッテリパック２ＡのＳＯＣ及び放電電流率に応じた降下電圧値に基づいてバッテリパック２Ａの真贋判定を行うことにより、判定の精度を向上することが可能となる。なお、バッテリパックが搭載される車両の出力に応じて降下電圧値が異なる場合もあるため、車両の種別毎に降下電圧値を分別して算出しても良い。

【0077】

また、バッテリパック２Ａが正規品であるか模造品であるかという二者択一ではなく、バッテリパック２Ａが模造品である確率を示す疑い率Ｋ３を、真贋判定の結果として出力することが可能となる。

【0078】

図９は、サーバ装置５が実行する真贋判定処理の第４の例を示すフローチャートである。この第４の例は、上記第１～第３の例を組み合わせたものである。但し、上記第１～第３の例の全てが組み合わされる必要はなく、また、上記第１～第３の例以外の例が組み合わされても良い。

【0079】

サーバ装置５で管理している全てのバッテリパックを判定対象とする真贋判定処理の実行命令が制御部３２に入力されると、まずステップＳＰ４０１において取得部４１は、バッテリパックＩＤを更新することにより、最初に判定を行うバッテリパック２ＡのバッテリパックＩＤを設定する。

【0080】

次にステップＳＰ４０２において取得部４１は、上記第１の例と同様に、バッテリパック２Ａに関する履歴データ５２を取得する。

【0081】

次にステップＳＰ４０３において算出部４２は、上記第１の例と同様に、判定対象期間を設定する。

【0082】

次にステップＳＰ４０４において算出部４２及び判定部４３は、上記ステップＳＰ１０３～ＳＰ１０５と同様に、疑い率Ｋ１を算出する。

【0083】

次にステップＳＰ４０５において算出部４２及び判定部４３は、上記ステップＳＰ２０３～ＳＰ２０５と同様に、疑い率Ｋ２を算出する。

【0084】

次にステップＳＰ４０６において算出部４２及び判定部４３は、上記ステップＳＰ３０３～ＳＰ３０５と同様に、疑い率Ｋ３を算出する。

【0085】

次にステップＳＰ４０７において判定部４３は、下記式（１）で示されるように、疑い率Ｋ１～Ｋ３に対して「０」以上の係数Ｗ１～Ｗ３を用いて重み付けを行うことにより、疑い率Ｋ４を算出する。

【0086】

Ｋ４＝（Ｗ１×Ｋ１＋Ｗ２×Ｋ２＋Ｗ３×Ｋ３）／（Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３） ：（１）

【0087】

次にステップＳＰ４０８において出力部４４は、バッテリパック２Ａを判定対象とする判定部４３による真贋判定の結果である疑い率Ｋ４を示すデータを出力する。

【0088】

次にステップＳＰ４０９において取得部４１は、サーバ装置５で管理している全てのバッテリパックを判定対象とする真贋判定処理が完了したか否かを判定する。

【0089】

未判定のバッテリパックが存在する場合（ステップＳＰ４０９：ＮＯ）は、次にステップＳＰ４０１において取得部４１は、バッテリパックＩＤを更新することにより、次に判定を行うバッテリパック２ＢのバッテリパックＩＤを設定する。以下、ステップＳＰ４０２以降の処理が実行される。

【0090】

全てのバッテリパックを判定対象とする真贋判定処理が完了した場合（ステップＳＰ４０９：ＹＥＳ）は、制御部３２は処理を終了する。

【0091】

（まとめ）
本実施形態に係るバッテリ管理システムによれば、算出部４２は、判定対象期間（第１期間）における履歴データ５２（第１データ）に基づいて、第１期間におけるバッテリパック２Ａ（バッテリ）の状態量を示すＦＣＣ値（第１状態量）を算出する。また、算出部４２は、第１期間より前の既判定期間（第２期間）における履歴データ５２（第２データ）に基づいて、第１期間におけるバッテリの状態量の推定値を示すＦＣＣ値（第２状態量）を算出する。純正品のバッテリセル１５Ａが模造品に交換された場合には、交換の前後で第１状態量と第２状態量とが大きく異なるため、判定部４３が第１状態量と第２状態量とに基づいてバッテリの真贋判定を行うことにより、バッテリセル１５Ａが交換されたことを検出することができる。その結果、バッテリセル１５Ａだけが模造品に交換された場合であっても、そのバッテリを模造品として正しく判定することが可能となる。

【0092】

（第１変形例）
図１０は、システム構成の第１の変形例を示す図である。本変形例において、バッテリパック２Ａ，２Ｂは、記憶部１６Ａ，１６Ｂを備えている。記憶部１６Ａ，１６Ｂは、半導体メモリ等を用いて構成されている。

【0093】

バッテリパック２Ａ，２Ｂ及びサーバ装置５はいずれもブロックチェーンのノードとして機能し、各ノードの記憶部１６Ａ，１６Ｂ，３３において同一の履歴データ５２を共有する。いずれかのバッテリパック２Ａ，２Ｂにおいて充放電履歴が更新された場合には、その更新内容を示す更新情報が通信ネットワーク４を介して他のバッテリパック２Ｂ，２Ａ及びサーバ装置５に送信され、全てのノードにおいて履歴データ５２が共通に更新される。

【0094】

本変形例によれば、第三者による履歴データ５２の改ざんが困難となるため、システムのセキュリティ性を向上することが可能となる。

【0095】

（第２変形例）
図１１は、システム構成の第２の変形例を示す図である。本変形例では、クラウドサーバ等のサーバ装置５が真贋判定装置として機能するのではなく、ローカルＰＣ又は専用の模造品判定器が真贋判定装置６として機能する。

【0096】

バッテリパック２は、制御部１１、通信部１２、電流センサ１３、電圧センサ１４、バッテリセル１５、及び記憶部１６を備えている。記憶部１６は、半導体メモリ等を用いて構成されている。通信部１２は、真贋判定装置６の通信部３１と有線又は無線によって相互に通信可能である。

【0097】

車両の運転動作に伴ってバッテリセル１５に充放電電流が流れると、電流センサ１３から制御部１１に電流値データが入力されるとともに、電圧センサ１４から制御部１１に電圧値データが入力される。制御部１１は、電流値データ及び電圧値データを含む履歴データ５２を記憶部１６に入力し、記憶部１６は履歴データ５２を蓄積する。

【0098】

バッテリパック２が車両から取り出されて真贋判定装置６に接続されると、制御部１１は、記憶部１６から履歴データ５２を読み出して、その履歴データ５２を通信部１２に入力する。通信部１２は、履歴データ５２を真贋判定装置６に送信する。真贋判定装置６の通信部３１は、履歴データ５２を受信し、その受信した履歴データ５２を制御部３２に入力する。制御部３２は、履歴データ５２を記憶部３３に記憶する。また、制御部３２は、記憶部３３から読み出した履歴データ５２に基づいて、上記実施形態と同様の手法によってバッテリパック２を判定対象とする真贋判定処理を実行する。

【0099】

本変形例によれば、ローカルＰＣ等を真贋判定装置６として用いた簡易な構成によって、バッテリパック２を対象とする真贋判定処理を実現することが可能となる。

【0100】

（第３変形例）
図１２は、システム構成の第３の変形例を示す図である。本変形例では、バッテリパック２を充電するための充電器７が、通信ネットワーク４を介してサーバ装置５に接続されている。

【0101】

車両の運転動作に伴ってバッテリセル１５に充放電電流が流れると、電流センサ１３から制御部１１に電流値データが入力されるとともに、電圧センサ１４から制御部１１に電圧値データが入力される。制御部１１は、電流値データ及び電圧値データを含む履歴データ５２を記憶部１６に入力し、記憶部１６は履歴データ５２を蓄積する。

【0102】

バッテリパック２が車両から取り出されて充電器７に接続されると、制御部１１は、記憶部１６から履歴データ５２を読み出して、その履歴データ５２を通信部１２に入力する。通信部１２は、履歴データ５２を充電器７に送信する。充電器７の通信部２２は、履歴データ５２を受信し、その受信した履歴データ５２を制御部２１に入力する。制御部２１は、履歴データ５２を通信部２３に入力する。通信部２３は、履歴データ５２をサーバ装置５に送信する。サーバ装置５の通信部３１は、履歴データ５２を受信し、その受信した履歴データ５２を制御部３２に入力する。制御部３２は、履歴データ５２を記憶部３３に記憶する。また、制御部３２は、記憶部３３から読み出した履歴データ５２に基づいて、上記実施形態と同様の手法によってバッテリパック２を判定対象とする真贋判定処理を実行する。

【0103】

本変形例によれば、プラグイン方式に非対応の車両に搭載されるバッテリパック２に対しても、真贋判定処理を実現することが可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0104】

本開示は、複数の電動バイク等に搭載された複数のバッテリパックの状態を管理するバッテリ管理システムへの適用が特に有用である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】