特表 2024-542424 車両リソース容量管理

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-11-15

(54)【発明の名称】車両リソース容量管理

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20241108BHJP

   G01R 31/387 20190101ALI20241108BHJP

   G01R 31/3835 20190101ALI20241108BHJP

   G01R 31/392 20190101ALI20241108BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 X

H02J7/00 P

G01R31/387

G01R31/3835

G01R31/392

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024527508

(86)(22)【出願日】2022-12-01

(85)【翻訳文提出日】2024-07-05

(86)【国際出願番号】 US2022051553

(87)【国際公開番号】W WO2023102129

(87)【国際公開日】2023-06-08

(31)【優先権主張番号】63/264,926

(32)【優先日】2021-12-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510192916

【氏名又は名称】テスラ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マランゴーン，フレデリック

(72)【発明者】

【氏名】アルテンブルガー，ニコラス

(72)【発明者】

【氏名】サトコスキー，クリストファー

【テーマコード（参考）】

2G216

5G503

【Ｆターム（参考）】

2G216AB01

2G216BA03

2G216BA22

2G216BA65

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB01

5G503CA11

5G503DA08

5G503EA05

5G503FA06

5G503GD04

(57)【要約】

本開示は、一般に、電気自動車のバッテリを管理するためのシステムおよび方法に関する。いくつかの実施形態では、システムは、バッテリパックに対するバッテリ放電を開始し、バッテリ放電は、バッテリパックが第１の閾値充電レベルに達するまで継続する。次いで、システムは、バッテリパックに関連付けられた第１のセンサ読み取り値に少なくとも基づいて、バッテリパックの第１の充電状態を推定する。システムは、バッテリパックに対するバッテリ充電を開始し、バッテリ充電は、バッテリパックが第２の閾値充電レベルに達するまで継続する。システムは、バッテリパックに関連付けられた第２のセンサ読み取り値に少なくとも基づいて、バッテリパックの第２の充電状態を推定する。システムは、少なくとも第１の充電状態および第２の充電状態に基づいて、バッテリパックの容量を示す処理結果を生成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気自動車のバッテリを管理するためのシステムであって、
バッテリ容量決定手順を実行するように構成されたバッテリ容量決定モジュールを備え、前記バッテリ容量決定手順は、
バッテリ放電を開始するステップであって、前記バッテリ放電は、バッテリパックに関連付けられた充電状態が第１の閾値充電レベルに達するまで前記バッテリパックを放電する、ステップと、
前記バッテリパックの第１の充電状態を推定するステップと、
バッテリ充電を開始するステップであって、前記バッテリ充電は、前記バッテリパックに関連付けられた前記充電状態が第２の閾値充電レベルに達するまで前記バッテリパックを充電する、ステップと、
前記バッテリパックの第２の充電状態を推定するステップと、
少なくとも前記第１の充電状態および前記第２の充電状態に基づいて処理結果を生成するステップであって、前記処理結果は前記バッテリパックの容量を含む、ステップと、を含む、システム。

【請求項2】

前記バッテリ容量決定モジュールは、前記バッテリパックに関連付けられた前記充電状態が第１の定常状態に達したと決定するようにさらに構成され、
前記バッテリ容量決定モジュールは、前記バッテリパックに関連付けられた前記充電状態が前記第１の定常状態に達したと決定したことに応答して、前記バッテリパックの前記第１の充電状態を推定する、請求項１に記載のバッテリ管理システム。

【請求項3】

前記バッテリ容量決定モジュールは、前記バッテリパックに関連付けられた前記充電状態が第２の定常状態に達したと決定するようにさらに構成され、
前記バッテリ容量決定モジュールは、前記バッテリパックに関連付けられた前記充電状態が前記第２の定常状態に達したと決定したことに応答して、前記バッテリパックの前記第２の充電状態を推定する、請求項２に記載のバッテリ管理システム。

【請求項4】

前記処理結果を生成するステップは、前記バッテリパックの前記容量を公称値で除算して容量パーセンテージを導出するステップを含み、前記公称値は、前記バッテリパックが初期状態にあるときに前記バッテリ容量決定手順を実行する前記バッテリ容量決定モジュールから得られる、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記バッテリ容量決定モジュールは、
バッテリ容量決定手順をバッテリ充電ベンダーから取得し、
バッテリパック容量を決定する要求をユーザから取得するように構成され、
前記バッテリ容量決定モジュールは、バッテリパック容量を決定する前記要求を取得したことに応答して、前記バッテリ容量決定手順を実行する、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記バッテリ容量決定モジュールは、前記処理結果を前記電気自動車に関連付けられたユーザインタフェースに送信するようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記処理結果は、前記バッテリパックに関連付けられた修理警告、保証、または証明書のうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記第１の閾値充電レベルは前記バッテリパックの最小充電状態に対応し、前記第２の閾値充電レベルは前記バッテリパックの最大充電状態に対応する、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記バッテリ容量決定モジュールの少なくとも一部は、前記電気自動車に対して遠隔に配置される、請求項１に記載のシステム。

【請求項10】

前記バッテリ容量決定モジュールが、前記バッテリパックの現在の充電状態を決定するようにさらに構成され、
前記バッテリ容量決定モジュールは、前記バッテリパックの前記現在の充電状態に基づいて前記バッテリの放電を開始する前に、前記バッテリの充電を開始する、請求項１に記載のシステム。

【請求項11】

前記バッテリ放電を開始するステップは、前記電気自動車のヒータ、コンプレッサ、または廃棄エネルギーモードのうちの少なくとも１つを使用して前記バッテリパックを放電することを含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項12】

前記バッテリ放電を開始するステップは、双方向電力機器を使用して前記バッテリパックを放電することを含み、前記バッテリ充電を開始するステップは、前記双方向電力機器を使用して前記バッテリパックを充電することを含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項13】

コンピュータ実装方法であって、
電気自動車のバッテリ容量決定モジュールによって、バッテリ容量決定手順を実行するステップを含み、前記バッテリ容量決定手順は、
バッテリ放電を開始するステップであって、前記バッテリ放電は、バッテリパックに関連付けられた充電状態が第１の閾値充電レベルに達するまで前記バッテリパックを放電する、ステップと、
前記バッテリパックに関連付けられた第１のセンサ読み取り値に少なくとも基づいて前記バッテリパックの第１の充電状態を推定するステップと、
バッテリ充電を開始するステップであって、前記バッテリ充電は、前記バッテリパックに関連付けられた前記充電状態が第２の閾値充電レベルに達するまで前記バッテリパックを充電する、ステップと、
前記バッテリパックに関連付けられた第２のセンサ読み取り値に少なくとも基づいて前記バッテリパックの第２の充電状態を推定するステップと、
少なくとも前記第１の充電状態および前記第２の充電状態に基づいて、前記バッテリパックに関連付けられた処理結果を生成するステップと、を含む、コンピュータ実装方法。

【請求項14】

前記バッテリ容量決定手順をバッテリ充電ベンダーから取得するステップと、
バッテリパック容量を決定する要求をユーザから取得するステップと、をさらに含み、
前記バッテリ容量決定モジュールは、バッテリパック容量を決定する要求を取得したことに応答して、前記バッテリ容量決定手順を実行する、請求項１３に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項15】

前記バッテリパックに関連付けられた前記充電状態が第１の定常状態に達したと決定するステップをさらに含み、
前記バッテリ容量決定モジュールは、タイミングベースの基準に基づいて、前記バッテリパックに関連付けられた前記充電状態が前記第１の定常状態に達したと決定し、
前記バッテリ容量決定モジュールは、前記バッテリパックに関連付けられた前記充電状態が前記第１の定常状態に達したと決定したことに応答して、前記バッテリパックの前記第１の充電状態を推定する、請求項１３に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項16】

前記バッテリパックに関連付けられた前記充電状態が第１の定常状態に達したと決定するステップをさらに含み、
前記バッテリ容量決定モジュールは、信頼基準に基づいて、前記バッテリパックに関連付けられた前記充電状態が前記第１の定常状態に達したと決定し、
前記バッテリ容量決定モジュールは、前記バッテリパックに関連付けられた前記充電状態が前記第１の定常状態に達したと決定したことに応答して、前記バッテリパックの前記第１の充電状態を推定する、請求項１３に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項17】

電気自動車のバッテリ容量決定モジュールで実行可能な命令を含む１つまたは複数の非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記命令はバッテリ容量決定手順を含み、前記バッテリ容量決定手順は、前記バッテリ容量決定モジュールによって実行されると、前記バッテリ容量決定モジュールに、
バッテリ放電を開始させ、前記バッテリ放電は、バッテリパックに関連付けられた充電状態が第１の閾値充電レベルに達するまで前記バッテリパックを放電し、
前記バッテリパックの第１の充電状態を推定させ、
バッテリ充電を開始させ、前記バッテリ充電は、前記バッテリパックに関連付けられた前記充電状態が第２の閾値充電レベルに達するまで前記バッテリパックを充電し、
前記バッテリパックの第２の充電状態を推定させ、
少なくとも前記第１の充電状態および前記第２の充電状態に基づいて、前記バッテリパックの容量を計算させる、１つまたは複数の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項18】

前記命令はさらに、前記バッテリ容量決定モジュールに、前記バッテリパックに関連付けられた前記充電状態が第１の定常状態に達したと決定させ、前記バッテリ容量決定モジュールは、前記バッテリパックに関連付けられた前記充電状態が前記第１の定常状態に達したと決定したことに応答して、前記バッテリパックの前記第１の充電状態を推定する、請求項１７に記載の１つまたは複数の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項19】

前記命令はさらに、前記バッテリ容量決定モジュールに、少なくとも前記バッテリパックの前記容量に基づいて、
前記電気自動車のバッテリ管理システム（ＢＭＳ）の１つまたは複数のパラメータを調整するステップ、
前記バッテリパックに関連付けられた修理警告を生成するステップ、または
前記バッテリパックに関連付けられた保証証明書を生成するステップ、のうちの１つを含む動作を実行させる、請求項１７に記載の１つまたは複数の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項20】

前記第１の閾値充電レベルは前記バッテリパックの最小充電状態に対応し、前記第２の閾値充電レベルは前記バッテリパックの最大充電状態に対応する、請求項１７に記載の１つまたは複数の非一時的コンピュータ可読媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本出願は、参照によりその全体があらゆる目的のために本明細書に組み込まれる、２０２１年１２月３日に出願された「ＶＥＨＩＣＬＥ ＲＥＳＯＵＲＣＥ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ」と題する米国仮特許出願第６３／２６４，９２６号の非仮出願であり、その優先権を主張するものである。

【背景技術】

【0002】

一般的に、電気自動車、ハイブリッド車両などの様々な車両は、バッテリパックなどの内部電源を少なくとも部分的に再充電するために、外部電源への何らかの接続を必要とする可能性がある。特定のシナリオでは、バッテリパックなどの電気自動車リソースの健全性の状態または動作性の他の特性評価は、車両の動作および保守を支援することができる。

【0003】

一般的に、コンピューティングデバイスおよび通信ネットワークを利用して、データおよび／または情報を交換することができる。一般的なアプリケーションでは、コンピューティングデバイスは、通信ネットワークを介して別のコンピューティングデバイスからコンテンツを要求することができる。例えば、パーソナルコンピューティングデバイスにおけるユーザは、ブラウザアプリケーションを利用して、ネットワーク（例えば、インターネット）を介してサーバコンピューティングデバイスからコンテンツページ（例えば、ネットワークページ、ウェブページなど）を要求することができる。そのような実施形態では、ユーザコンピューティングデバイスはクライアントコンピューティングデバイスと呼ぶことができ、サーバコンピューティングデバイスはサービスプロバイダと呼ぶことができる。別の実施形態では、ユーザコンピューティングデバイスは、情報を収集または生成し、収集された情報を、さらなる処理または分析のためにサーバコンピューティングデバイスに提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0004】

一般的に、電気自動車、ハイブリッド車両などの様々な車両は、バッテリパックなどの内部電源を少なくとも部分的に再充電するために、外部電源への何らかの接続を必要とする可能性がある。特定のシナリオでは、バッテリパックなどの電気自動車リソースの健全性の状態または動作性の他の特性評価は、車両の動作および保守を支援することができる。

【0005】

【図1】本開示の実施形態を実施することができるバッテリ管理システムを含む例示的な電気自動車を示す。

【0006】

【図2A】本出願の１つまたは複数の態様による、図１の電気自動車のバッテリを管理することができる環境を示す。

【0007】

【図2B】電気自動車のバッテリの容量を決定することを含むバッテリ管理プロセスを開始するための図２Ａの環境の構成要素間の例示的な相互作用を示す。

【0008】

【図2C】本開示のいくつかの実施形態による、決定されたバッテリ容量に基づいて電気自動車のバッテリを管理するための図２Ａの環境の構成要素間の例示的な相互作用を示す。

【0009】

【図3】本開示の態様による、電気自動車のバッテリを管理するためのバッテリ容量決定モジュールの一般的なアーキテクチャを示す。

【0010】

【図4】バッテリ容量決定手順と決定されたバッテリ容量に基づく応答動作との調整を通じて電気自動車のバッテリを管理するための例示的なルーチンを示す。

【0011】

【図5】本開示の態様によるバッテリパックを充電および放電することによってバッテリ容量を決定するための例示的なルーチンを示す。

【発明を実施するための形態】

【0012】

一般的に、本開示の１つまたは複数の態様は、電気自動車などのデバイスの管理に関連付けられた動作の構成および管理に関する。例示的な例として、本出願の態様は、１つまたは複数の利用可能な電源からのエネルギーの供給に関連付けられたプロセスの管理に基づくバッテリパックまたは関連する構成要素の動作状態の特性評価に関する。例示的には、動作状態の特性評価は、バッテリパック容量インジケータの測定および容量決定方法の実施に基づくバッテリパック容量メトリックの推定に対応することができ、これは完全な充電または放電プロセスのサイクルを含むことができる。さらに、本出願の態様は、推定されたバッテリパック容量メトリックと１つまたは複数の公称バッテリパックメトリックとの比較をさらに含むことができる。さらに、応答または軽減動作を開始することができる。

【0013】

例示的には、容量決定方法は、１つまたは複数の規定の充電パラメータ／目標を達成するために、環境条件に基づいて最小規定時間量に関して定義することができる充電プロセスなどのプロセスを含むことができる。充電パラメータ／目標は、閾値充電量（例えば、部分充電または完全充電）を達成し、達成された充電状態をバッテリパックに保持するのに十分なエネルギーを車両バッテリパックに供給することに対応することができる。より詳細に説明するように、容量決定方法は、例示的に、車両内の電力消費リソース（例えば、ヒータおよびコンプレッサ）を起動することなどによって、以前に保持された充電状態を最小閾値レベルに低減することによって開始することができる。結果として得られる充電状態は、第１の充電状態メトリックとして識別することができる。その後、バッテリパックは、所望の充電状態または完全充電を表すことができる確立された最大または所望の閾値レベルを達成するように充電される。結果として得られる充電状態は、第２の充電状態メトリックとして識別することができる。次いで、バッテリ容量管理システムは、２つの充電状態メトリックを利用して、現在のバッテリパック容量を推定することができる。

【0014】

一般的に、バッテリパックなどの車両の構成要素の健全性状態の特性評価は、正確に決定または推定することが困難である。一例では、走行可能距離の範囲の特性評価は、バッテリパックの健全性状態または動作状態の特性評価に関連付けられることが多い。しかしながら、車両距離の推定は、一般に、バッテリパック／車両の動作中に経験される放電および充電条件（例えば、動作中にエネルギーを消費する構成要素の数）に依存する、バッテリパック（および関連する構成要素）によって行われ得る作業の総量を推定しようと試みる複雑で時間のかかるプロセスに対応している。これらのプロセスは、典型的には、電気システムに負荷を生成する装置／構成要素、電力分配および消費を管理するハードウェアおよびソフトウェア構成要素などの他の構成要素からの入力を含む。そのため、バッテリパックの健全性状態の近似としての車両距離の精度は明らかに不足しており、誤差につながることが多い。

【0015】

電気自動車は、典型的には、他の機能の中でもとりわけ、バッテリパックの残存容量を推定しようと試みる何らかの形態のバッテリ管理システム（ＢＭＳ）を含む。例えば、ＢＭＳは、電圧、電流および温度などのバッテリパック動作パラメータを監視するために様々なセンサから入力を受信することができる。得られた測定値は、車両上のインタフェースを介するなどしてユーザに提供される距離推定値を生成するために利用することができる。しかしながら、従来の距離推定プロセスの精度は弱く、バッテリのサイクルパターンおよびそのセルの特性に基づいており、これらの測定値に基づく正確な推定を常に保証することはできない。さらに、消費者は、バッテリパックの閾値充電量（例えば、指定の完全充電状態または最大充電）での推定車両距離の減少、または車両ユーザインタフェース（ＵＩ）に表示される推定距離などの推定車両最大距離の減少が、電気自動車のバッテリパックに関する問題に対応し得ると誤って想定する可能性がある。これは、不必要または不適切な修理の要求、保証請求または不良な消費者体験につながる可能性がある。

【0016】

他の例では、バッテリパックおよび関連する構成要素におけるエネルギー保持の特性評価を、バッテリパックの健全性状態または動作状態に関連付けることができる。しかしながら、バッテリパックおよび関連する構成要素におけるエネルギー保持の推定は、典型的には、測定のための外部機器を必要とする。通常、バッテリパックにおけるエネルギー保持の正確な推定は、消費者にとってアクセスしにくい実験室環境で行われる。例えば、実験室環境では、バッテリパックを車両から取り外す必要があるか、または試験を容易にするために車両の改造を必要とする場合がある。さらに、結果として生じるエネルギー保持の特性評価は、消費者には容易に認識されず、不必要または不適切な修理の要求、保証請求、または不良な消費者体験につながる可能性がある。

【0017】

上記の欠点の少なくとも一部に対処するために、本出願の態様は、バッテリパックおよび関連する構成要素に関連付けられたメトリックのセットを取得するための特定の容量決定方法の利用に対応する。得られたメトリックをさらに処理して、バッテリパック容量の特性を評価することができる。次いで、決定されたバッテリパック容量の結果が、バッテリパックの健全性状態（または動作状態）をユーザに知らせるために提供され、これは、例示的には、公称バッテリパック容量値と比較した現在の決定されたバッテリパック容量のパーセンテージとして表される。決定されたバッテリパック容量は、さらに記憶され、ＢＭＳなどの管理構成要素によって使用されて、較正または距離推定精度を向上させることができる他の応答動作を実行し、または適切なときに補正機能／サービスを開始することができる。

【0018】

例示的には、バッテリパック容量決定プロセスは、インタフェースを介して提供される入力を介してなど、コマンドまたは制御を介してユーザによって開始され得る。開始されたコマンドに基づいて、車両は、ＢＭＳなどを介して、バッテリパックを放電し、次いで充電する一連のイベントを含むことができる１つまたは複数の容量決定方法を自動的に実行する。あるいは、一連のイベントは、バッテリパックを充電し、次いで放電することであり得る。一態様では、車両によって利用される特定のプロセスまたは特定の放電／充電プロセスの調整可能なパラメータは、車両の構成要素、ベンダー、製造業者、政府機関、または他の第三者（例えば、保険会社）によって異なり得る。例示的には、放電／充電プロセスは、ＨＶＡＣシステムなどの車載車両負荷を利用して、バッテリパックの異なる充電状態を達成する。別の態様では、ユーザは、バッテリ容量決定プロセスを遠隔でトリガするために、ネットワークサービスプロバイダによって開発されたアプリケーションプログラムを利用することができる。これにより、駐車場や家庭環境等において、ユーザや他の者によるバッテリパック容量決定プロセスをより容易に行うことができる。

【0019】

一連のイベント中、容量決定アプリケーションは、データを自動的に取り込み、記憶し、処理して、バッテリパックの残容量の評価を最終的に報告する。バッテリパック容量の特性評価の結果は、ユーザインタフェースなどを介してユーザに報告される。さらに、基礎となるメトリックまたは特性評価などの処理結果を使用して、ＢＭＳ内のパラメータを再較正し、追加の診断または修復を誘発し、警告を生成することなどができる。

【0020】

様々な態様が例示的な実施形態および特徴の組み合わせに従って説明されるが、当業者は、例および特徴の組み合わせが本質的に例示的であり、限定として解釈されるべきではないことを理解するであろう。より具体的には、本出願の態様は、様々なタイプの車両充電機構、電源、インタフェースなどに適用可能であり得る。さらに、電気自動車のバッテリパックを放電および充電するための特定の容量決定方法（「容量決定方法」）について説明するが、そのような例示的な容量決定方法は、限定として解釈されるべきではない。したがって、当業者は、本出願の態様が、必ずしも任意の特定の種類の車両、車両充電インフラストラクチャ、データ通信、または車両、所有者／ユーザ、およびネットワークサービスプロバイダ間の例示的な相互作用への適用に限定されないことを理解するであろう。

【0021】

図１は、本開示の実施形態を実施することができる例示的な電気自動車１００を示す。図１に示すように、電気自動車１００は、バッテリ１０２、バッテリ管理システム１０８、および複数のホイール１１０を有する。いくつかの実施形態では、バッテリ１０２は複数のバッテリパック１０４を含むことができ、各バッテリパック１０４は複数のバッテリセル１０６を含むことができる。バッテリパック１０４およびバッテリセル１０６の構成は、特定の用途に基づいて決定することができる。バッテリ管理システム１０８は、バッテリ１０２の状態を監視するように構成することができる。例えば、バッテリ管理システム１０８は、バッテリパック１０４ごとに、充電状態、電圧、電流、温度、動作時間、インピーダンスなどを監視することができる。

【0022】

いくつかの実施形態では、バッテリ１０２をバッテリ放電負荷（図１には図示せず）に接続して、バッテリ１０２からバッテリ電力を排出することができる。例示的には、バッテリ放電負荷は、ヒータ、コンプレッサ、または電力を排出する電気自動車１００の他の構成要素とすることができる。これらの実施形態では、バッテリ管理システム１０８は、バッテリ１０２からバッテリ放電負荷に電力を放電するために、バッテリ１０２に対するバッテリ放電プロセスを開始することができる。バッテリ放電プロセスの間、バッテリ管理システム１０８は、各バッテリパック１０４の電流、電圧およびエネルギーを測定し、測定結果をリアルタイムでユーザインタフェース（図１には図示せず）に送信することができる。いくつかの例では、ユーザインタフェースは、電気自動車１００に搭載された表示パネル、または無線通信チャネルを介してバッテリ管理システム１０８に遠隔接続されたモバイルデバイスであってもよい。他の実施形態では、バッテリ放電負荷は、外部電力排出回路／デバイスなどの電気自動車の外部構成要素であってもよい。さらに他の実施形態では、バッテリ放電負荷は、バッテリ１０２に電力を供給し、バッテリ１０２から電力を排出することができる双方向電力機器とすることができる。

【0023】

図２Ａは、本出願の１つまたは複数の態様による、電気自動車１００のバッテリ１０２を充電および放電することができるバッテリ管理環境２００を示す。バッテリ管理環境２００は、電気自動車１００などの電気機器に充電機能を提供するために利用され得るローカルリソースの集合を含む。ローカルリソースの集合は、外部エネルギー源２０６から電荷を受け取るための接続部を含む１つまたは複数の車両を含むことができる。電気自動車１００は、ユーザ入力を取得するかバッテリ１０２の状態に関する情報を表示するためのユーザインタフェース２０４に関連付けられるか、またはアクセスを提供することができる。ユーザインタフェース２０４は、電気自動車１００内に設けられたインタフェース機器上に、またはモバイルデバイス、ラップトップコンピューティングデバイス、キオスクなどの車両のユーザによってアクセスされる外部コンピューティングデバイスを介して生成することができる。言い換えれば、ユーザインタフェース２０４は、電気自動車１００内に物理的にあってもよく、無線通信チャネルまたはコンピュータネットワークを介して電気自動車１００に遠隔接続されてもよい。

【0024】

ローカルリソースは、バッテリ１０２にエネルギーを供給するために電気自動車１００に物理的に結合する充電インフラストラクチャ機器（例えば、充電構成要素）をさらに含むことができる。充電構成要素は、サードパーティサービスプロバイダによって提供される電流など、少なくとも１つの電源からの電力にアクセスすることができてもよい。いくつかの実施形態では、充電構成要素は、電気自動車１００にエネルギーを供給するために、個別に選択可能であってもよい、または組み合わせて使用されてもよい複数の電源を含むことができる。

【0025】

図２Ａに示すように、ローカルリソースは、電気自動車１００のバッテリ管理システム１０８内のバッテリ容量決定モジュール２０２Ａをさらに含む。バッテリ容量決定モジュール２０２Ａは、後により詳細に説明するが、バッテリ１０２の容量またはバッテリ１０２のバッテリパックの容量を決定するように構成されたハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせとすることができる。例示的に、バッテリ容量決定モジュール２０２Ａは、電気自動車１００でホストされるバッテリ管理システム１０８の一部である。あるいは、バッテリ容量決定モジュール２０２Ａは、電気自動車１００の充電構成要素、モバイルデバイス、または他の構成要素でホストされてもよい。バッテリ容量決定モジュール２０２Ａは、所望の容量決定手順に関する選好情報を取得または維持することができる。いくつかの実施形態では、所望の容量決定手順は、ネットワーク２１０を介してバッテリ充電ベンダー２０８によって提供される。他の実施形態では、所望の容量決定手順は、ネットワークサービスプロバイダ２１４の車両容量データストア２１６に予め記憶される。バッテリ容量決定モジュール２０２Ａは、電気自動車１００のバッテリ１０２および関連する構成要素などの車両構成要素の充電性能メトリックをさらに測定することができる。バッテリ容量決定モジュール２０２Ａはさらに、バッテリパックの状態の健全性または動作状態の特性をバッテリパック容量の形態で決定することができる。バッテリ容量決定モジュール２０２Ａは、通知、警告、または軽減動作の生成を容易にすることができる。

【0026】

ローカルリソースは、簡略化された論理形式で表され、ローカルリソースに関連付けられた機能を提供するために実装され得る物理ソフトウェアおよびハードウェア構成要素のすべてを反映するわけではない。

【0027】

図２Ａに示すように、バッテリ管理環境２００は、ネットワーク２１０によって提供されるコンピュータネットワーク接続を介してローカルリソースのうちの１つまたは複数と通信することができるネットワークサービスプロバイダ２１４をさらに含む。したがって、ネットワークサービスプロバイダ２１４は、電気自動車１００のバッテリを遠隔で管理することができる。いくつかの実施形態では、ネットワークサービスプロバイダ２１４は、電気自動車１００でホストされるバッテリ容量決定モジュール２０２Ａと同様に機能するバッテリ容量決定モジュール２０２Ｂを実装することができる。他の実施形態では、ネットワークサービスプロバイダ２１４は、バッテリ容量決定モジュール２０２Ｂを実装して、バッテリ１０２のバッテリパックの容量を決定するためにローカルリソースのバッテリ容量決定モジュール２０２Ａと連携することができる。このように、バッテリ容量決定モジュール２０２Ｂおよびバッテリ容量決定モジュール２０２Ａは各々、バッテリ１０２を管理するために必要なステップの一部を実行することができる。例えば、バッテリ容量決定モジュール２０２Ｂは、バッテリ１０２の容量を決定するために利用される特定の手順を選択し、実装のために特定の手順をバッテリ容量決定モジュール２０２Ａに送信することができる。ネットワーク２１０は、任意の有線ネットワーク、無線ネットワーク、またはそれらの組み合わせであってもよい。さらに、ネットワーク２１０は、パーソナルエリアネットワーク、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、ケーブルネットワーク、ファイバネットワーク、衛星ネットワーク、携帯電話ネットワーク、データネットワーク、またはそれらの組み合わせであってもよい。図２Ａの例示的な環境では、ネットワーク２１０は、インターネットなどのグローバルエリアネットワーク（ＧＡＮ）である。他の前述のタイプの通信ネットワークを介して通信するためのプロトコルおよび構成要素は、コンピュータ通信の当業者に周知であり、したがって、本明細書でより詳細に説明する必要はない。ネットワークサービスプロバイダ２１４は、簡略化された論理形式で表され、ネットワークベースのサービスに関連付けられた機能を提供するために実装され得る物理ソフトウェアおよびハードウェア構成要素のすべてを反映するわけではない。

【0028】

図２Ｂは、電気自動車１００のバッテリパックの容量を決定するためのバッテリ管理プロセスを開始するための図２Ａの環境の構成要素間の例示的な相互作用を示す。図２Ｂの相互作用は、（１）で始まり、バッテリ充電ベンダー２０８は、バッテリ容量決定手順およびパラメータをネットワークサービスプロバイダ２１４に送信する。送信は、バッテリ充電ベンダー２０８の側の自発的な動作であってもよく、またはネットワークサービスプロバイダ２１４からの要求に応じてトリガされてもよい。バッテリパックおよび関与する電気自動車のタイプまたはモデルに応じて、バッテリ容量決定手順およびパラメータは、バッテリ充電ベンダー２０８またはネットワークサービスプロバイダ２１４によってカスタマイズおよび調整することができる。いくつかの実施形態では、バッテリ容量決定手順およびパラメータは、ネットワークサービスプロバイダ２１４によってホストされる車両容量データストア２１６に記憶することができる。他の実施形態では、バッテリ容量決定手順およびパラメータは、サービスプロバイダ２１４によってホストされるバッテリ容量決定モジュール２０２Ｂに記憶することができる。

【0029】

その後、（２）において、ネットワークサービスプロバイダ２１４は、電気自動車１００に搭載されたバッテリパックの容量を決定する要求を取得する。いくつかの実施形態では、要求は、特定の条件が満たされたときに生成されてもよい。例えば、ネットワークサービスプロバイダ２１４は、バッテリパックの容量が最後に決定された日付を記録し、その日付が特定の数を超えたときに容量を決定する要求をトリガすることができる。あるいは、要求は、モバイルデバイス（図２Ｂには示さず）などのユーザデバイスのユーザインタフェースを介して、ユーザによって手動で入力されてもよい。いくつかの実施形態では、ネットワークサービスプロバイダ２１４は、ユーザのモバイルデバイスにインストールすることができるアプリケーションプログラムを提供することができる。アプリケーションプログラムは、ネットワークサービスプロバイダ２１４によってホストされるバッテリ容量決定モジュール２０２Ｂの一部であってもよい。アプリケーションプログラムは、ユーザからのバッテリパックの容量の決定要求を受信するユーザインタフェースを提示することができる。アプリケーションプログラムは、ネットワークサービスプロバイダ２１４がバッテリ容量決定モジュール２０２Ｂによって実施される特定のバッテリ容量決定手順およびパラメータを決定することができるように、電気自動車１００に関する情報（例えば、車両モデルまたは車両の走行距離）を任意選択的に入力するようにユーザに促すことができる。有利には、ネットワークサービスプロバイダ２１４によって提供されるアプリケーションプログラムまたは他のインタフェースを介して、ユーザは、異なる種類の電気自動車によってホストされる異なる種類のバッテリに対するバッテリ容量決定手順をより容易かつ能動的に開始することができる。

【0030】

いくつかの実施形態では、バッテリ充電ベンダー２０８は、バッテリ容量決定手順およびパラメータのいくつかのセットを送信することができ、ネットワークサービスプロバイダ２１４は、バッテリ容量決定モジュール２０２Ｂおよび／または２０２Ａによって実施される手順および／またはパラメータの１つのセットを選択することができる。例えば、ネットワークサービスプロバイダ２１４は、電気自動車１００およびバッテリ１０２に合わせて調整された特定のバッテリ容量決定手順および関連するパラメータを選択することができる。別の例として、バッテリパック容量をより正確にまたは効率的に決定することができるように、同じバッテリパックが２つの異なるタイプ（例えば、セダンおよびトラック）の電気自動車に搭載される場合に、バッテリ容量決定手順およびパラメータをカスタマイズすることができる。そのような例では、バッテリ充電ベンダー２０８は、関連する電気自動車のタイプに基づいて異なる手順および異なるパラメータを提供することができ、ネットワークサービスプロバイダ２１４は、電気自動車１００およびバッテリ１０２の正確な容量決定結果をもたらすために示された１つの手順を選択することができる。有利には、バッテリ１０２の容量をより正確に決定することができる。

【0031】

（３）において、バッテリパックの容量を決定する要求を取得したことに応答して、ネットワークサービスプロバイダ２１４は、バッテリ容量決定手順およびバッテリ容量決定手順を実施するためのパラメータを電気自動車１００に送信する。上述したように、ネットワークサービスプロバイダ２１４は、電気自動車１００およびバッテリ１０２に関する情報に基づいて、関連するパラメータと共に適切なバッテリ容量決定手順を選択することができる。電気自動車１００は、後の実施のために、手順およびパラメータをバッテリ管理システム１０８、より具体的にはバッテリ容量決定モジュール２０２Ａに記憶することができる。

【0032】

ネットワークサービスプロバイダ２１４からパラメータを受信したことに応答して、（４）において、電気自動車１００は、電気自動車１００に搭載されたバッテリパックに対するバッテリ容量決定手順を開始する。より具体的には、バッテリ容量決定モジュール２０２Ａは、バッテリ容量決定手順を実行し、これは、バッテリパックの充電および放電などの一連のステップを含み得る。バッテリ容量の決定手順に関する詳細な説明を、図５を参照して説明する。バッテリ容量決定手順の実行中、バッテリ容量決定モジュール２０２Ａは、バッテリ容量決定手順が実行されるバッテリパックに関連付けられた異なるバッテリ容量メトリックを収集することができる。収集された容量メトリックに基づいて、バッテリ容量決定モジュール２０２Ａは、バッテリパックの残容量などのバッテリパック容量に関する結果を生成することができる。

【0033】

ここで図２Ｃを参照すると、（５）において、バッテリ容量決定モジュール２０２Ａは、バッテリパック容量結果をネットワークサービスプロバイダ２１４に返送することができる。ネットワークサービスプロバイダ２１４は、さらなる分析のために、結果をバッテリ容量決定モジュール２０２Ｂまたは車両容量データストア２１６に記憶することができる。いくつかの実施形態では、次いで、ネットワークサービスプロバイダ２１４は、アプリケーションプログラムを介してバッテリパックの容量結果をモバイルデバイスのユーザインタフェースに提示して、バッテリパックの容量に関係するユーザまたは第三者に通知することができる。あるいは、バッテリパックの容量結果を電気自動車１００のユーザインタフェース２０４に送信して、電気自動車１００の運転者に警告することができる。

【0034】

（６）において、バッテリ容量決定モジュール２０２Ｂは、バッテリパックの容量結果に応じて応答動作を開始することができる。いくつかの実施形態では、応答動作は、バッテリ１０２を修理または交換するようにバッテリ充電ベンダー２０８に促す警告を送信することであってもよい。不必要な修理を回避するために、例えば、バッテリ容量決定モジュール２０２Ｂは、修理または交換警告がトリガされない適切な容量範囲を設定することができる。他の実施形態では、バッテリ容量決定モジュール２０２Ｂは、新しいバッテリ容量決定手順を選択し、バッテリ１０２に対して新しく選択された手順を実施して、バッテリパックの容量を再び決定することができる。あるいは、バッテリ容量決定モジュール２０２Ｂは、バッテリ１０２の残量が一定値を超えていることを証明するバッテリ１０２の証明書を生成してもよい。

【0035】

ここで図３を参照して、バッテリ容量決定モジュール２０２を１つ以上のローカルリソースまたはネットワークサービスプロバイダ上に実装するための例示的なアーキテクチャについて説明する。図２Ａ～図２Ｃで説明したバッテリ容量決定モジュール２０２Ａおよび／または２０２Ｂは、図３で説明したのと同じまたは同様のアーキテクチャを採用することができる。バッテリ容量決定モジュール２０２は、バッテリ１０２のバッテリパック、関連する構成要素、または電気自動車１００の一般的な電気システムに関連付けられた他の機能を提供する構成要素／システムの一部であってもよい。例えば、バッテリ容量決定モジュール２０２は、電気自動車１００のＢＭＳ１０８の一部として具現化することができる。他の実施形態では、バッテリ容量決定モジュール２０２は、ＢＭＳ、コントローラ、管理システムなどの電気自動車の他の構成要素と相互作用するスタンドアロンアプリケーションであってもよい。

【0036】

図３のアーキテクチャは、本質的に例示的なものであり、バッテリ容量決定モジュール２０２のための特定のハードウェアまたはソフトウェア構成を必要とすると解釈されるべきではない。図３に示すバッテリ容量決定モジュール２０２の一般的なアーキテクチャは、本開示の態様を実施するために使用され得るコンピュータハードウェアおよびソフトウェア構成要素の構成を含む。図示のように、バッテリ容量決定モジュール２０２は、処理ユニット３０２と、ネットワークおよびＩ／Ｏ（入力／出力）インタフェース３０４と、コンピュータ可読媒体ドライブ３０６と、１つまたは複数のセンサ３０８とを含み、これらはすべて通信バス（図３には明示的に示さず）を介して互いに通信することができる。バッテリ容量決定モジュール２０２の構成要素は、物理的なハードウェア構成要素であってもよいし、仮想化環境に実装されてもよい。

【0037】

ネットワークおよびＩ／Ｏインタフェース３０４は、図２Ａのネットワーク２１０などの１つまたは複数のネットワークまたはコンピューティングシステムへの接続を提供することができる。したがって、処理ユニット３０２は、ネットワーク２１０を介して他のコンピューティングシステムまたはサービスから情報および命令を受信することができる。処理ユニット３０２はまた、メモリ３２０と通信し、ネットワークおよびＩ／Ｏインタフェース３０４を介して任意選択のディスプレイの出力情報をさらに提供することができる。いくつかの実施形態では、バッテリ容量決定モジュール２０２は、携帯機器または電気自動車に見られる実装形態など、図３に示す構成要素よりも多い（または少ない）構成要素を含んでもよい。

【0038】

メモリ３２０は、本開示による１つまたは複数の実施形態を実施するために処理ユニット３０２が実行するコンピュータプログラム命令を含むことができる。メモリ３２０は、一般に、ＲＡＭ、ＲＯＭ、または他の永続的もしくは非一時的メモリを含む。メモリ３２０は、バッテリ容量決定モジュール２０２の一般的な管理および動作において処理ユニット３０２が使用するためのコンピュータプログラム命令を提供するオペレーティングシステム３１２を記憶することができる。メモリ３２０は、本開示の態様を実施するためのコンピュータプログラム命令および他の情報を送受信するためのインタフェースソフトウェア３１０をさらに含むことができる。例えば、一実施形態では、メモリ３２０は、規定のバッテリ容量決定手順３１６を開始し、本明細書に記載のバッテリ容量決定手順３１６の実施を引き起こすように構成されたバッテリ管理ルーチン３１４を記憶する。いくつかの実施形態では、バッテリ管理ルーチン３１４は、バッテリ容量決定手順３１６の実施中に観察／測定された処理されたバッテリパックメトリックに基づいてバッテリパック容量を決定または計算する。いくつかの実施形態では、バッテリ容量決定モジュール２０２は、所望の充電、バッテリパックの事前調整および他の車両属性、個々の電源の性能メトリック、および他の情報を含む充電パラメータのための充電選好を含む、本出願の１つまたは複数の態様に従って利用される複数のデータストアを維持することができる。

【0039】

ここで図４を参照して、電気自動車１００のバッテリ１０２のバッテリパックなどの電気自動車のバッテリを管理するためのバッテリ管理ルーチン４００の例示的なフロー図を説明する。バッテリ管理ルーチン４００は、例えば、図２Ａのバッテリ容量決定モジュール２０２Ａおよび／もしくは２０２Ｂまたは図３のバッテリ容量決定モジュール２０２によって実施することができる。

【0040】

バッテリ管理ルーチン４００はブロック４０２で開始し、バッテリ容量決定モジュール２０２は、指定の容量決定方法に対応するバッテリパック容量決定手順を取得することができる。例示的に、バッテリパック決定手順は、電気自動車１００およびバッテリ容量決定モジュール２０２によって実施される一連の動作に対応する。本明細書に記載されるように、一連の動作は、バッテリパックを規定の充電状態まで放電させ、バッテリパックを他の規定の充電状態まで充電させるための車両放電構成要素および充電構成要素の動作を含むことができる。充電または放電を達成するための車両構成要素の具体的な動作および規定の充電状態の具体的な値は、バッテリパック構成、車両、ベンダー、製造業者、ユーザ、政府機関、または他の第三者によって異なり得る。したがって、バッテリ容量決定モジュール２０２は、必要に応じて、１つまたは複数のバッテリパック決定手順を用いて構成または更新することができる。有利には、ユーザは、バッテリ容量決定モジュール２０２を利用して、異なる動作条件下（例えば、バッテリ温度または環境湿度）で異なるタイプの電気自動車に搭載されたバッテリパックの容量をより正確に決定することができる。バッテリパック決定手順は、事前にロードするか、車両、モバイルアプリケーションまたは充電構成要素への物理的または無線接続を介して送信することができる。

【0041】

ブロック４０４において、バッテリ容量決定モジュール２０２は、インタフェースを介して提供される入力などを介して、コマンドまたは制御を受信することによってバッテリパック容量を決定する要求を取得する。一例では、電気自動車１００でホストされるユーザインタフェース２０４などの車両ディスプレイ上に生成された１つまたは複数のユーザインタフェースをユーザに提示することができる。別の例では、ユーザは、電気自動車１００に対して遠隔にあるモバイルコンピューティングデバイスなどの、電気自動車１００のバッテリ１０２のバッテリパックのバッテリパック容量を決定する要求を行うためのコンピューティングデバイスを介してユーザインタフェースにアクセスすることができる。さらに別の例では、ユーザは、ネットワークサービスプロバイダ２１４に関連付けられたアプリケーションプログラムを利用して、ネットワークサービスプロバイダ２１４を介してバッテリパック容量を決定する要求を行うことができる。他の例では、コマンドの受信は、時間ベースの基準、イベントベースの基準、動作パラメータベースの基準などのトリガ基準の評価に対応することができる。したがって、バッテリパックの容量を決定する要求は、ユーザが手動で決定をトリガする必要がないという点で、自動的に行われてもよい。さらに他の例では、コマンドの受信は、バッテリ管理ルーチン４００の開始を要求することができるか、またはそのような機能の一部としてバッテリ管理ルーチン４００を組み込むことができる診断または修理プロセスに対応することができる。

【0042】

バッテリパック容量を決定する要求に基づいて、ブロック４０６において、バッテリ容量決定手順が開始される。例えば、電気自動車１００は、バッテリ容量決定モジュール２０２またはＢＭＳ１０８の他の構成要素などを介して、電気自動車１００のバッテリ１０２のバッテリパックなどのバッテリパックを放電し、次いで充電する一連のイベントを実行および調整する。例示的には、放電／充電プロセスは、ＨＶＡＣシステムなどの車載車両負荷を利用して、バッテリパックの異なる充電状態を達成する。あるいは、バッテリ容量の決定手順は、バッテリパックを放電および充電することができる双方向電力機器などの外部構成要素を利用する。電気自動車１００内のバッテリパックの電力を排出するために、電力排出回路または装置などの他の外部構成要素も使用することができる。また、バッテリ容量決定手順によって駐車場の電力網または家庭の他の電源を利用して、バッテリパックを充電することができる。他の例では、電気自動車１００は、上述した他の技術を使用してバッテリパックを放電するよりも速い速度で電気自動車のバッテリパックを放電させることを可能にする廃エネルギーモードに入ることができる。バッテリ容量決定手順の例示的なプロセスは、図５を参照して後により詳細に説明される。

【0043】

一連のイベント中、バッテリ容量決定モジュール２０２は、データを自動的に取り込み、記憶し、表示し、処理することができる。より具体的には、ブロック４０８において、バッテリ容量決定モジュール２０２は、バッテリパック容量メトリックのセットを処理してバッテリパック残量の評価を提供し、その結果を図２Ａに示す電気自動車１００のユーザインタフェース２０４などの電気自動車に関連付けられた他の構成要素に送信することができる。１つの例示的なバッテリパックメトリックは、最小充電状態閾値（「最小充電メトリック」）未満に放電された後のバッテリパックの状態に対応することができる。別の例示的なバッテリパックメトリックは、最大充電状態閾値に充電された後のバッテリパックの別の状態（「最大充電メトリック」）に対応することができる。さらに別の例示的なバッテリパックメトリックは、充電サイクル中のバッテリパックの総正味アンペア時運動に対応することができる。例示的には、様々なバッテリパックメトリックの測定値は、信頼境界の利用およびバッテリパック属性が測定されたバッテリパックメトリックに対して安定していることを保証するための追加のプロセスなど、バッテリパックの定常状態値をさらに考慮に入れることができる。

【0044】

有利には、一連のイベント中に、ユーザインタフェース２０４は、ユーザからの中断またはバッテリ管理ルーチン４００の進行に悪影響を及ぼし得る他の動作を阻止するために、バッテリ管理ルーチン４００が進行中であることを示すメッセージを表示することができる。任意選択的に、バッテリ容量決定モジュール２０２は、バッテリ管理ルーチン４００が実行されている間にバッテリパック容量決定の精度に影響を与える可能性がある車両に対する特定の動作の実行をさらに拒否することができる。

【0045】

次いで、バッテリ容量決定モジュール２０２は、上述のバッテリパックメトリックの関数としてバッテリパックの健全性状態を特性評価または計算することができる。例示的には、バッテリパックの容量は、最大充電メトリックと最小充電メトリックとの間の正味差に対する総正味アンペア時運動の商として特性評価することができる。さらに、バッテリ容量決定モジュール２０２は、公称値のパーセンテージとしてバッテリパック容量をさらに計算することができる。例示的には、公称値は、特定のバッテリパックの初期（例えば、バッテリ１０２が「新品」であった間、または単にバッテリベンダーによる製造直後）測定値、平均値もしくは正規化値、または手動調整値に対応することができる。

【0046】

バッテリパック残量に関する結果を生成した後、バッテリパック容量の特性評価の結果を、ユーザインタフェース２０４などを介してユーザに報告することができる。一例では、実際の容量値または決定された割合をユーザに提示することができる。別の例では、決定されたバッテリパック容量の解釈／評価に関する何らかのさらなる情報を提供するインジケータ（例えば、アイコン、カラーバー、音など）をユーザに提示することができる。例えば、決定されたバッテリパック容量のパーセンテージが製造業者によって提供されるサービスレベル合意内にあることを示すアイコンが表示されてもよい。別の例では、決定された容量が特定の閾値（例えば９５％または９０％）を下回ったときにユーザに警告するために警告アイコンまたは音声を再生することができる。さらに、特定の閾値は、ユーザがプログラムまたはカスタマイズできる。他の例では、バッテリパック容量の特性評価の結果は、車両から離れた装置（例えば、ユーザまたは車両メンテナンス提供者のモバイルデバイス）に送信される。したがって、よりインタラクティブなまたはプロアクティブなバッテリ容量チェックを容易にすることができる。

【0047】

ブロック４１０において、基礎となるメトリックまたは特性評価などの処理結果を使用して、バッテリパックの決定された容量に基づいて応答動作を開始することができる。応答動作は、ＢＭＳ内のパラメータの再較正、追加の診断または修理の誘発、警告の生成などを含むことができる。別の例では、電気自動車１００は、修理要求または保証請求を誘発することができるサービス画面を生成することができる。さらに別の例では、電気自動車１００またはバッテリ管理環境２００内の他の構成要素は、保険金請求、再販売、リース返却などの目的のために、完成証明書および価値証明書を生成する機能を提供することができる。さらに、バッテリ容量決定モジュール２０２は、車両容量データストア２１６などのローカルまたはリモート記憶装置にメトリックデータまたは決定された容量値を記憶させることができる。例示的には、バッテリ管理ルーチン４００は、ブロック４０２に戻って別のバッテリ容量決定手順を取得し、後続のトリガイベントについて繰り返すことができる。あるいは、バッテリ管理ルーチン４００は、応答動作が必要とされないときにブロック４０８で終了するか、さらなる応答動作が必要とされないときにブロック４１０で終了することができる。

【0048】

ここで図５を参照して、例示的な実施形態によるバッテリパック容量を決定するための例示的なルーチン５００を説明する。ルーチン５００は、例えば、図２Ａのバッテリ容量決定モジュール２０２Ａおよび／もしくは２０２Ｂまたは図３のバッテリ容量決定モジュール２０２によって実施することができる。上述したように、バッテリ容量の決定手順は、例示的に、バッテリパックを規定の充電状態まで放電させ、バッテリパックを他の規定の充電状態まで充電させるための車両構成要素および充電構成要素の動作を含むことができる。さらに、バッテリ容量決定手順は、バッテリパックの放電、バッテリパックの充電、またはそれらの組み合わせの一部として、車両の追加の構成要素または充電構成要素のさらなる動作を含むことができる。

【0049】

ブロック５０２において、バッテリ容量決定モジュール２０２は、バッテリパックが第１の閾値充電レベルに達するまで、電気自動車１００のバッテリ１０２のバッテリパックなどのバッテリパックを放電する。例示的には、バッテリ容量決定モジュールは、バッテリパックからエネルギーを消費するように構成された電気自動車１００の１つまたは複数の構成要素を利用することができる。そのようなシステム、構成要素、または動作モードには、ＨＶＡＣシステム（例えば、ヒータ）、コンプレッサ、「廃エネルギー」モード、外部プラグなどが含まれるが、これらに限定されない。一例として、構成要素は、所望の時間内にバッテリパックからエネルギーを排出するエネルギーシンクとすることができる。別の例として、構成要素は双方向電源とすることができる。言い換えれば、構成要素は、電子負荷として、バッテリパックに電力を供給し、バッテリパックから電力を排出することができる。駐車場または居住空間における車両または電力網はまた、容量決定手順の実行中にバッテリパックからエネルギーを消費する役割を果たすことができる。所望の目標に応じて、バッテリパックを放電するために異なる構成要素またはシステムを使用することができる。例えば、目標がバッテリパックを迅速に放電することである場合、バッテリ容量決定モジュール２０２は、放電プロセスを促進するためにヒータをオンにするのではなく、電気自動車１００を「廃エネルギー」モードに入るようにトリガすることができる。バッテリ容量決定モジュール２０２は、特定のプロセス／構成に従ってこれらの構成要素の動作パラメータをさらに変更して、放電速度を制御するか、または指定の手順に従って追加の構成要素の動作を管理することができる。バッテリ容量決定モジュール２０２は、決定された充電が第１の閾値充電レベルを下回るまでバッテリパックを放電し続ける。

【0050】

好ましくは、閾値は、容量決定手順の所望の精度および持続時間に基づいて調整可能であってもよい。一例では、バッテリパックの放電に関連付けられた閾値は、バッテリパックからのより低い電圧読み取り値に対応するように調整される。このように、バッテリパックが完全放電状態に近いほど、容量推定の精度を高めることができる。別の例として、バッテリパックの放電に関連付けられた閾値はある程度まで調整される。したがって、容量決定手順全体をより短時間で完了させることができる。

【0051】

いくつかの実施形態では、放電は、バッテリパックが閾値充電レベルに達するまで継続する。例えば、閾値充電レベルは、バッテリパックから流出する電流が特定の値（例えば、１アンペア）未満であることであってもよい。別の例として、閾値充電レベルは、バッテリパックの測定電圧が特定の値（例えば、２００Ｖ）未満であることであってもよい。他の例では、閾値充電レベルは、バッテリパックから測定された電流と残留電圧との特定の組み合わせであってもよい。別の例では、閾値充電レベルは、バッテリパックの最小充電状態（例えば、バッテリパックの規定の低充電状態）である。

【0052】

ブロック５０４において、バッテリ容量決定モジュール２０２は、バッテリパックが第１の定常状態に達したと決定する。バッテリ容量決定モジュール２０２は、バッテリパックからのすべての電力消費を低減して、バッテリパックのバッテリ電圧またはバッテリの化学的性質を安定させるか、または平衡化学状態に到達させることができる。例示的に、バッテリ容量決定モジュール２０２は、放電が停止した後の特定の期間（例えば３０秒）をカウントすることによってバッテリパックが安定したと決定することができる。任意選択で、バッテリ容量決定モジュール２０２は、バッテリ充電ベンダー２０８によって提供される容量決定パラメータに基づいてカウント期間を調整することができる。あるいは、バッテリ容量決定モジュール２０２は、あるイベントが発生したときにバッテリパックが安定したと決定してもよい。例えば、バッテリ容量決定モジュール２０２は、バッテリパックの電圧の連続する２つの測定値の差が特定の値（例えば、０．０５Ｖ）より小さいときに、バッテリパックが安定したと決定してもよい。

【0053】

ブロック５０６において、バッテリ容量決定モジュール２０２は、センサ３０８によって提供されるセンサ読み取り値などのセンサ読み取り値に基づいて、バッテリパックの第１の充電状態（例えば、最小充電メトリック）を推定する。例示的には、バッテリ容量決定モジュール２０２は、センサ３０８からの電圧読み取り値を利用することができる。一実施形態では、バッテリ容量決定モジュール２０２は、充電状態メトリックのこの推定のための信頼限界を実装することができる。この例では、推定の信頼度が所望の目標（例えば、９５％を超える信頼度）に達した場合、バッテリ容量決定モジュール２０２は、充電状態メトリックを記録することができる。いくつかの実施形態では、開回路電圧測定（すなわち、無負荷状態でバッテリパックの電圧を測定する）を利用して、バッテリパックの充電状態を推定することができる。他の実施形態では、バッテリパック電圧が負荷下で安定したときに測定された電圧を使用して、バッテリパックの充電状態を推定することができる。

【0054】

ブロック５０８において、バッテリ容量決定モジュール２０２は、バッテリパックが第２の閾値充電レベルに達するまで、外部エネルギー源２０６などの充電構成要素を使用してバッテリパックを充電する。バッテリ容量決定モジュール２０２はまた、特に動作状態がブロック５０４における調整から変更されている可能性があるシナリオにおいて、車両の任意の構成要素の動作状態を管理することができる。バッテリ容量決定手順の間、バッテリ容量決定モジュール２０２はメトリック情報を収集することができる。具体的には、一実施形態では、バッテリ容量決定モジュール２０２は、充電プロセス中に正味アンペア時運動を収集し集約することができる。バッテリ容量決定モジュール２０２は、この情報を別のバッテリメトリックとして記憶することができる。いくつかの実施形態では、バッテリパックは、家庭または駐車場の電力網または電源によって充電されてもよい。前述のように、充電は、ブロック５０２においてバッテリパックを放電するためにも使用される双方向電力装置の使用によって容易にすることができる。

【0055】

ブロック５０２における説明と同様に、第２の閾値もまた、適用可能な条件および目標に応じて調整可能であり得る。例えば、より短い時間内にバッテリ容量決定手順を完了しなければならない場合、時間が重要ではない状況と比較して第２の閾値を下げることができる。いくつかの実施形態では、ブロック５０２における第１の閾値およびブロック５０８における第２の閾値は、センサ３０８からの異なる電圧読み取り値に対応し、第２の閾値は、第１の閾値よりも高い電圧読み取り値に対応する。別の例では、第２の閾値充電レベルは、バッテリパックの最大充電状態（すなわち、バッテリパックの可能な最高充電状態）である。

【0056】

ブロック５１０において、バッテリ容量決定モジュール２０２は、バッテリパックからのすべての電力消費を低減して、バッテリパック電圧を安定させるか、またはバッテリパックの化学的性質を第２の定常状態に到達させる。例示的には、バッテリ容量決定モジュール２０２は、ブロック５０４に関して説明したように、電圧安定化のための適切な時間量を識別するためのタイミングベースまたはイベントベースの基準を用いて構成することができる。いくつかの実施形態では、バッテリ容量決定モジュール２０２は、信頼限界（例えば、バッテリパックが安定したという９０％を超える信頼度）に基づいて、バッテリパックのバッテリ化学的性質が安定したと決定する。

【0057】

ブロック５１２において、バッテリ容量決定モジュール２０２は、センサ３０８からの読み取り値などのセンサ読み取り値に基づいて、別のバッテリパックメトリック（例えば、最大充電メトリック）を推定する。例示的には、バッテリ容量決定モジュール２０２は、ブロック５０６で推定された第１の充電状態と共にバッテリパックの容量を計算するために使用される第２の充電状態を推定する。上述のように、一実施形態では、バッテリ容量決定モジュール２０２は、充電状態メトリックのこの推定のための信頼限界を実装することができる。この例では、推定の信頼度が所望の目標に達した場合、バッテリ容量決定モジュール２０２は、充電状態メトリックを記録することができる。

【0058】

ブロック５１４において、バッテリ容量決定モジュール２０２は、公称容量および推定充電状態のパーセンテージとしてバッテリ容量を決定または計算することができる。いくつかの実施形態では、バッテリ容量決定モジュール２０２は、ブロック５１２で推定された第２の充電状態からブロック５０６で推定された第１の充電状態を減算して、差分メトリックを得る。次いで、バッテリ容量決定モジュール２０２は、ブロック５０４で決定された第１の定常状態とブロック５１２で決定された第２の定常状態との間の電流移動量を除算して、バッテリパックの容量を得ることができる。実例として、バッテリ容量決定モジュール２０２は、以下の式を使用してバッテリの残存容量を計算することができる。容量＝総アンペア時／（最大充電メトリック－最小充電メトリック）。さらに、バッテリ容量決定モジュールは、パーセンテージを決定するために容量値および公称容量を利用することができる。上述のように、公称値は、特定のバッテリパックの初期測定値、平均値もしくは正規化値、または手動調整値に対応することができる。例えば、バッテリ容量決定モジュール２０２は、バッテリパックの容量を公称値で除算して容量パーセンテージを導出し、バッテリパックが「新品」であるかまたはバッテリ製造業者から出荷されたときに測定された別の容量と比較して、バッテリパックに残っている容量を示すことができる。

【0059】

ブロック５１６において、ルーチン５００は終了する。図４を参照して上述したように、推定されたバッテリパック容量に基づいて、ユーザに警告を送信すること、またはユーザがアクセス可能なユーザインタフェース上に情報を表示することなどの処理結果を生成することができる。適用可能な状況に応じて、ルーチン５００は、ユーザからの要求または自動トリガイベントのハプスタンスに応答してバッテリ容量決定モジュール２０２によって再開始されてもよい。

【0060】

図５に示すように、ブロック５１０においてバッテリパックが充電される前に、ブロック５０２においてバッテリパックが放電される。あるいは、バッテリパックの充電は、いくつかのバッテリ充放電サイクルにおいて放電に先行することができる。いくつかの実施形態では、バッテリ容量決定モジュール２０２はランダムに、バッテリパックを充電する前にバッテリパックを放電してもよく、またはバッテリパックを放電する前にバッテリパックを充電してもよい。他の実施形態では、バッテリ容量決定モジュール２０２は、バッテリ容量決定手順を開始する前にバッテリパックの充電状態を決定することができる。このように、バッテリ容量決定モジュール２０２は、決定されたバッテリパックの充電状態を利用して、図５に示すようなバッテリ容量決定手順においてバッテリパックを充放電する順序を決定することができる。例えば、ブロック４０６のようにバッテリ容量決定手順を開始する前に、バッテリ容量決定モジュール２０２は、バッテリの現在の充電状態が完全充電状態に近いと決定することができる。次いで、バッテリ容量決定モジュール２０２は、バッテリ容量決定手順中にバッテリパックを放電する前にバッテリパックを充電する。有利には、そのような充放電シーケンスは、バッテリ容量決定手順がより短い時間内に実行されることを可能にし、また消費電気エネルギーをより小さくすることを可能にすることができる。追加的または代替的に、いくつかの実施形態では、ルーチン５００は、バッテリパックが第１の閾値まで放電されるブロック５０２をスキップすることができる。言い換えれば、ブロック５０２におけるバッテリパックの放電は、特定の条件下では実行されなくてもよい。例えば、ルーチン５００がトリガされたときにバッテリパックが既に十分に低い充電状態（例えば、ユーザは、バッテリパック内に残っているエネルギーが特定の閾値を下回るのに十分長く、電気自動車を運転する）にある場合、ブロック５０２はスキップされ、ルーチン５００はブロック５０４に直接進むことができる。有利には、ルーチン５００は、ブロック５０２が適切にスキップされると、より短い時間で完了することができる。

【0061】

前述の開示は、本開示を開示された正確な形態または特定の使用分野に限定することを意図していない。したがって、本明細書に明示的に記載されているか暗示されているかにかかわらず、本開示に対する様々な代替の実施形態および／または修正が本開示に照らして可能であると考えられる。このように本開示の実施形態を説明してきたが、当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく形態および詳細に変更を行うことができることを認識するであろう。したがって、本開示は特許請求の範囲によってのみ限定される。

【0062】

本明細書に記載されるか、または本開示の図に示されるプロセスは、所定のまたは動的に決定されたスケジュールなどのイベントに応答して、ユーザまたはシステム管理者によって開始されたときにオンデマンドで、または他の何らかのイベントに応答して開始することができる。そのようなプロセスが開始されると、１つまたは複数の非一時的コンピュータ可読媒体（例えば、ハードドライブ、フラッシュメモリ、リムーバブルメディアなど）に記憶された実行可能プログラム命令のセットは、サーバまたは他のコンピューティングデバイスのメモリ（例えば、ＲＡＭ）にロードされ得る。次いで、実行可能命令は、コンピューティングデバイスのハードウェアベースのコンピュータプロセッサによって実行されてもよい。いくつかの実施形態では、そのようなプロセスまたはその一部は、直列または並列に、複数のコンピューティングデバイスおよび／または複数のプロセッサで実施することができる。

【0063】

実施形態に応じて、本明細書に記載されたプロセスまたはアルゴリズムのいずれかの特定の動作、イベント、または機能は、異なる順序で実行することができ、追加、マージ、または完全除外が可能である（例えば、記載されたすべての動作またはイベントがアルゴリズムの実施に必要であるとは限らない）。さらに、特定の実施形態では、動作またはイベントは、順次ではなく、例えば、マルチスレッド処理、割り込み処理、または複数のプロセッサもしくはプロセッサコアを介して、または他の並列アーキテクチャ上で同時に実行することができる。

【0064】

本明細書に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、ルーチン、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア（例えば、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡデバイス）、コンピュータハードウェア上で動作するコンピュータソフトウェア、または両方の組み合わせとして実装することができる。さらに、本明細書に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的な論理ブロックおよびモジュールは、本明細書に記載された機能を実行するように設計された、プロセッサデバイス、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、またはそれらの任意の組み合わせなどのマシンによって実装または実行することができる。プロセッサデバイスは、マイクロプロセッサとすることができるが、代替例では、プロセッサデバイスは、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシン、それらの組み合わせなどとすることができる。プロセッサデバイスは、コンピュータ実行可能命令を処理するように構成された電気回路を含むことができる。別の実施形態では、プロセッサデバイスは、コンピュータ実行可能命令を処理することなく論理演算を実行するＦＰＧＡまたは他のプログラマブルデバイスを含む。プロセッサデバイスは、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと組み合わせた１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装することもできる。本明細書では主にデジタル技術に関して説明されているが、プロセッサデバイスはまた、主にアナログ構成要素を含んでもよい。例えば、本明細書に記載のレンダリング技術のいくつかまたはすべては、アナログ回路またはアナログとデジタルの混合回路で実施することができる。コンピューティング環境は、いくつか例を挙げると、マイクロプロセッサ、メインフレームコンピュータ、デジタル信号プロセッサ、ポータブルコンピューティングデバイス、デバイスコントローラ、または機器内の計算エンジンに基づくコンピュータシステムを含むが、これらに限定されない任意の種類のコンピュータシステムを含むことができる。

【0065】

本明細書に開示された実施形態に関連して説明された方法、プロセス、ルーチン、またはアルゴリズムの要素は、ハードウェア、プロセッサデバイスによって実行されるソフトウェアモジュール、またはこれら２つの組み合わせで直接具現化することができる。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、または非一時的コンピュータ可読記憶媒体の任意の他の形態に存在することができる。例示的な記憶媒体は、プロセッサデバイスが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサデバイスに結合することができる。あるいは、記憶媒体は、プロセッサデバイスに一体化されてもよい。プロセッサデバイスおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣ内に存在することができる。ＡＳＩＣは、ユーザ端末内に存在することができる。あるいは、プロセッサデバイスおよび記憶媒体は、ユーザ端末内の個別の構成要素として存在することができる。

【0066】

上記の明細書では、特定の実施形態を参照して本開示を説明した。しかしながら、当業者が理解するように、本明細書に開示される様々な実施形態は、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、様々な他の方法で修正または実施することができる。したがって、この説明は例示と見なされるべきであり、本出願の様々な実施形態を作成および使用する方法を当業者に教示する目的のためのものである。本明細書に示され説明される開示の形態は、代表的な実施形態として解釈されるべきであることを理解されたい。同等の要素、材料、プロセス、またはステップは、本明細書で代表的に示され説明されるものに置き換えられてもよい。さらに、本開示の特定の特徴は、本開示のこの説明の利益を得た後に当業者に明らかになるように、他の特徴の使用とは無関係に利用することができる。本開示を説明および特許請求するために使用される「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「組み込む（ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ）」、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」、「有する（ｈａｖｅ）」、「である（ｉｓ）」などの表現は、非排他的な方法で解釈されること、すなわち、明示的に説明されていない項目、構成要素または要素も存在することを可能にすることを意図している。単数形への言及はまた、複数形に関連すると解釈されるべきである。

【0067】

さらに、本明細書に開示される様々な実施形態は、例示的かつ説明的な意味で解釈されるべきであり、決して本開示を限定するものと解釈されるべきではない。すべての結合についての言及（例えば、取り付け、固定、結合、接続など）は、本開示の読者の理解を助けるためにのみ使用され、特に本明細書に開示されるシステムおよび／または方法の位置、向き、または使用に関して限定を生じさせるものではない。したがって、結合についての言及がある場合、それは広く解釈されるべきである。さらに、そのような結合についての言及は、２つの要素が互いに直接接続されていることを必ずしも意味しない。

【0068】

さらに、限定するものではないが、「第１」、「第２」、「第３」、「主要な」、「副次的な」、「主な」などのすべての数値用語、または任意の他の通常のおよび／または数値用語もまた、本開示の様々な要素、実施形態、変形例および／または修正例の読者の理解を助けるために、識別子としてのみ解釈されるべきであり、特に、任意の要素、実施形態、変形例および／または修正例の、別の要素、実施形態、変形例および／または修正例に対する、またはそれを超える順序、または選好に関していかなる制限も生じない。

【0069】

特定の用途に応じて有用であるように、図面／図に示された要素のうちの１つまたは複数はまた、より分離または統合された方法で実装されてもよく、または特定の場合には動作不能として除去または描写されてもよいことも理解されよう。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】