(57)【要約】【課題】接続された電池への充電及び劣化状態の確認を行い、劣化した電池が使用されるのを防ぎつつ、当該充電及び確認に要する時間を従来よりも短縮する装置を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態としての充電装置は、充放電部と、計測部と、推定部と、決定部と、出力部と、を備える。前記充放電部は、接続された電池に対して充電及び放電を行うことが可能である。前記計測部は、前記電池の充電の際の電圧及び電流を計測して計測データを生成する。前記推定部は、前記計測データに基づき、前記電池の劣化状態を推定する。前記決定部は、前記電池の推定された劣化状態に基づき、前記電池の使用可否を決定する。前記出力部は、決定された使用可否に関する情報を出力する。【選択図】図２
2020145816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続された電池に対して充電及び放電を行うことが可能な充放電部と、
前記接続された電池の充電の際の電圧及び電流を計測して計測データを生成する計測部と、
前記計測データに基づき、前記接続された電池の劣化状態を推定する推定部と、
前記接続された電池の推定された劣化状態に基づき、前記接続された電池の使用可否を決定する決定部と、
決定された使用可否に関する情報を出力する出力部と、
を備える充電装置。
【請求項２】
前記充放電部が、前記接続された電池の充電状態が所定閾値を超えている場合、前記接続された電池に対して放電を行った上で充電を行う
請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
接続された電池が複数ある場合に、前記充放電部が、前記放電によって放出された電力を、前記放電が行われた電池とは別の接続された電池の充電に用いる
請求項２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記接続された電池の識別子を取得する取得部と、
前記接続された電池に対する前記充放電部の処理履歴を格納する記憶部と、
前記記憶部から抽出された、前記接続された電池の識別子に対応する処理履歴に基づき、前記接続された電池の劣化状態を推定するか否かを判定する判定部と、
をさらに備え、
前記接続された電池の劣化状態が推定された場合に、前記接続された電池の使用可否が決定される
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項５】
接続された電池に対して充電を行うステップと、
前記接続された電池の充電の際の電圧及び電流を計測して計測データを生成するステップと、
前記計測データに基づき、前記接続された電池の劣化状態を推定するステップと、
前記接続された電池の推定された劣化状態に基づき、前記接続された電池の使用可否を決定するステップと、
決定された使用可否に関する情報を出力するステップと、
を備えた充電方法。
【請求項６】
接続された電池に対して充電を行うステップと、
前記接続された電池の充電の際の電圧及び電流を計測して計測データを生成するステップと、
前記計測データに基づき、前記接続された電池の劣化状態を推定するステップと、
前記接続された電池の推定された劣化状態に基づき、前記接続された電池の使用可否を決定するステップと、
決定された使用可否に関する情報を出力するステップと、
を備える、コンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項７】
電池使用機器に対し、充電された電池を提供する電池提供システムであって、
複数の電池と、
接続された電池を充電する充電装置と、
を備え、
前記充電装置は、
接続された電池に対して充電及び放電を行うことが可能な充放電部と、
前記接続された電池の充電の際の電圧及び電流を計測して計測データを生成する計測部と、
前記計測データに基づき、前記接続された電池の劣化状態を推定する推定部と、
前記接続された電池の推定された劣化状態に基づき、前記接続された電池の使用可否を決定する決定部と、
決定された使用可否に関する情報を出力する出力部と、
を備える電池提供システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、充電装置、充電方法、プログラム、及び電池提供システム
に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境への影響を考慮して、ガソリンに代わり電気で駆動する電動車両等の普及が進みつつある。しかし、ガソリンと比べ、電気では走行可能な距離が短いにも関わらず、充電に要する時間が長いといった問題がある。そのような問題の解決策として、電動車両の搭載電池の電力がなくなった場合に、充電ステーションにおいて、従来のように搭載電池を充電するのではなく、充電済みの交換用電池と差し替えるといった方式が検討されている。
【０００３】
一方、電動車両の搭載電池として幅広く使用されているリチウムイオン電池等の非水電解質二次電池は、使用により急速に劣化して、発煙、発火等を引き起こすことが知られている。交換用電池は不特定多数に何度も使用され、その使用状況も様々であることから、交換用電池の劣化を確認して、劣化した電池が使用されることを防ぐ必要がある。しかし、充電ステーションが保有する交換用電池にも限りがあるため、従来のように確認に時間を取られると、提供可能な交換用電池がないという事態が起こり得る。つまり、交換用電池の準備ができておらず、充電ステーションを訪問したドライバーを待たせる事態が生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１６６８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
接続された電池への充電及び劣化状態の確認を行い、劣化した電池が使用されるのを防ぎつつ、当該充電及び確認に要する時間を従来よりも短縮する装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態としての充電装置は、充放電部と、計測部と、推定部と、決定部と、出力部と、を備える。前記充放電部は、接続された電池に対して充電及び放電を行うことが可能である。前記計測部は、前記電池の充電の際の電圧及び電流を計測して計測データを生成する。前記推定部は、前記計測データに基づき、前記電池の劣化状態を推定する。前記決定部は、前記電池の推定された劣化状態に基づき、前記電池の使用可否を決定する。前記出力部は、決定された使用可否に関する情報を出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る充電装置を含む電池提供システムの概念図。
【図２】本発明の一実施形態に係る充電装置の概略構成の一例を示すブロック図。
【図３】ＣＣＡ実施条件の例を示す図。
【図４】充電処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図５】ＣＣＡに基づく交換用電池の使用可否の決定の流れの一例を示すフローチャート。
【図６】本発明の一実施形態におけるハードウェア構成の一例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、実施形態について説明する。
【０００９】
（本発明の一実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る充電装置を含む電池提供システムの概念図である。本電池提供システムは、電池使用機器２に搭載されていた電池１Ａを受け取り、電池１Ａの代わりに、電池使用機器２に対し、充電装置３により充電された別の電池１Ｂを提供するシステムである。以降、電池使用機器２の電池を搭載電池１Ａと記載し、電池提供システムの電池を交換用電池１Ｂと記載する。搭載電池１Ａと交換用電池１Ｂは、別々の電池であるが、同一種類のものである。
【００１０】
搭載電池１Ａおよび交換用電池１Ｂは、充電及び放電が可能な二次電池である。例えば、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池、当該非水電解質二次電池による組電池等が想定されるが、これらに限定されるわけではない。また、搭載電池１Ａと交換用電池１Ｂには、組電池、電池モジュールが含まれるものとする。
【００１１】
電池使用機器２は、例えば、電気車両、ドローンといった、搭載電池１Ａからの電気によって駆動する機器を想定するが、単に、携帯電話、ノートパソコン、コードレス掃除機、定置用蓄電池といった搭載電池１Ａを使用する機器でもよい。ただし、電池交換を行うため、電池使用機器２から搭載電池１Ａを取り外すことが可能とする。なお、電気車両には、電気自動車、電動バイクなどが含まれる。
【００１２】
電池使用機器２が電気車両である場合を想定して説明する。電気車両の搭載電池１Ａの電力が残りわずかとなると、当該電気車両のドライバーは、充電ステーションに立ち寄り、充電ステーション内の充電装置３から交換用電池１Ｂを受け取る。充電装置３は、複数の交換用電池１Ｂを格納できるように構成されており、格納された交換用電池１Ｂを充電する。ゆえに、充電装置３より提供される交換用電池１Ｂは充電済みである。
【００１３】
ドライバーは、搭載電池１Ａを電気車両から取り外して充電装置３に接続し、充電装置３より提供された交換用電池１Ｂを電気車両に搭載する。提供された交換用電池１Ｂは、新たな搭載電池１として、電気車両を駆動する。一方、充電装置３に接続された放電済みの搭載電池１Ａは、充電装置３により充電されて、新たな交換用電池１Ｂとなる。
【００１４】
ただし、不特定多数に何度も使用される交換用電池１Ｂの安全性を確保するために、充電装置３は、交換用電池１Ｂに対して、単に充電を行うだけでなく、劣化状態の推定も行う。そして、推定された劣化状態に基づき、交換用電池１Ｂの使用可否を決定する。これにより、劣化により危険となった交換用電池１Ｂが使用されてしまうことを防ぐ。劣化していないと判定されて、つまり安全と判定されて、充電が完了した交換用電池１Ｂは、ドライバーに提供される。一方、安全と判定されなかった交換用電池１Ｂは、使用不可として提供されないものとする。例えば、使用不可とされた交換用電池１Ｂを充電装置から取り外せないようにすることが考えられる。
【００１５】
劣化状態の推定には様々な方法を用いることができるが、当該推定に時間がかかると、交換用電池１Ｂの準備ができておらず、充電ステーションを訪問したドライバーを待たせることが起こり得る。そのような事態を防ぐために、本実施形態の充電装置３は、充電曲線解析（ＣＣＡ）を用いて劣化状態の推定を行うとする。
【００１６】
充電曲線解析では、電池の充電又は放電時の計測データに基づき、当該電池の内部状態等を推定することができる。つまり、劣化状態の推定が終わるまで、充電を行うことができないという状態をなくすことができる。ゆえに、劣化状態の推定と、充電と、の両方を行っても、交換用電池１Ｂが提供可能になるまでに必要な時間を短縮することができる。このようにして、交換用電池１Ｂの安全性を確認しつつ、効率的に充電する。
【００１７】
充電装置３の内部構成について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る充電装置の概略構成の一例を示すブロック図である。図２の例の充電装置３は、充放電部３０１と、電池情報取得部３０２と、履歴記憶部３０３と、ＣＣＡ実施判定部３０４と、計測部３０５と、ＳＯＣ推定部３０６と、電池状態推定部３０７と、使用可否決定部３０８と、出力部３０９と、を備える。充放電部３０１は、充放電回路３１１と、充放電制御部３１２と、を備える。
【００１８】
充放電部３０１は、充電装置３に接続された交換用電池１Ｂに対して充電及び放電を行うことが可能であり、充放電制御部３１２等の指示に従い、充電又は放電を行う。充放電回路３１１は、交換用電池１Ｂ及び外部電源と接続されており、充放電回路３１１内に流れる電流が制御されることにより交換用電池１Ｂに対する充電又は放電が行われる。ここでは、充電装置３に交換用電池１Ｂが格納されると、交換用電池１Ｂは、プラグなどを介して、充放電回路３１１に接続されることを想定する。
【００１９】
充放電制御部３１２は、充放電回路３１１に対して、充電又は放電の指示を行う。通常、充放電制御部３１２は、交換用電池１Ｂが充電装置３に接続された際に、充放電回路３１１に対して、充電の指示を行う。ただし、ＣＣＡ実施判定部３０４が充電曲線解析を行うと決定した際は、場合によっては、放電の指示を行うこともある。詳細は後述する。
【００２０】
電池情報取得部３０２は、充電対象の交換用電池１Ｂに関する情報を取得する。当該情報を電池情報と記載する。電池情報には、少なくとも、交換用電池１Ｂの識別子が含まれる。
【００２１】
例えば、交換用電池１Ｂに取り付けられたバーコードをバーコードリーダが読み込むことにより、交換用電池１Ｂの識別子が取得されることが考えられる。その場合、バーコードリーダが電池情報取得部３０２に該当する。あるいは、交換用電池１Ｂの識別子を無線送信するＲＦＩＤタグが交換用電池１Ｂに取り付けられており、ＲＦＩＤタグからの無線電波を受信することにより、交換用電池１Ｂの識別子が取得されてもよい。その場合、当該無線電波を受信可能な無線通信機器が電池情報取得部３０２に該当する。あるいは、モニタに表示された入力画像に交換用電池１Ｂの識別子が入力されて、電池情報取得部３０２が入力情報を取得することも考えられる。このように電池情報取得部３０２は外部入力を受け取って電池情報を取得することが考えられる。
【００２２】
また、電池情報には、交換用電池１Ｂの現在のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：充電状態）の値、又は、当該値を算出するための情報が含まれる。ＳＯＣの値は、放電を行うか否かを判断するために用いられる。例えば、電池使用機器２により、算出されている。電池情報取得部３０２は、電池使用機器２が算出したＳＯＣを取得してもよい。あるいは、駆動時間、走行距離など、当該機器が記録した運用履歴等に基づき、現在のＳＯＣを推定することが可能である。そのため、これらの運用履歴を取得してもよい。運用履歴を取得した場合は、ＳＯＣ推定部３０６が、運用履歴等に基づき、現在のＳＯＣを推定する。
【００２３】
履歴記憶部３０３は、充電装置３にて行われた充電及び放電の記録、過去のＣＣＡの算出結果などといった、他の構成要素の処理の履歴を格納する記憶部である。
【００２４】
ＣＣＡ実施判定部３０４は、ＣＣＡを実施するか否かを決定する。つまり、交換用電池１Ｂの劣化状態を推定するか否かを判定する。ＣＣＡの実施の是非を決定するために必要な情報は、電池情報取得部３０２及び履歴記憶部３０３から取得される。例えば、ＣＣＡ実施判定部３０４は、電池情報取得部３０２から得られた交換用電池１Ｂの識別子に対応する、ＣＣＡ実施等の履歴を履歴記憶部３０３から抽出する。そして、ＳＯＣ、抽出された履歴等に関連した、ＣＣＡの実施のための条件が満たされる場合、ＣＣＡ実施判定部３０４は、ＣＣＡを実施すると決定する。以降、ＣＣＡの実施のための条件をＣＣＡ実施条件と記載する。
【００２５】
図３は、ＣＣＡ実施条件の例を示す図である。図３の例では、Ｎｏ．１からＮｏ．４までの四つのＣＣＡ実施条件が示されている。図３では、ＣＣＡ実施条件が優先順位の高い順に示されており、一つでもＣＣＡ実施条件を満たした場合は、ＣＣＡが実施されることを想定している。
【００２６】
Ｎｏ．１のＣＣＡ実施条件は、前回のＣＣＡが実施されてからの経過期間が９０日以上であるという条件である。つまり、当該経過期間が９０日以上である場合は、ＣＣＡが実施される。日数が経過すると劣化が進むため、定期的にＣＣＡが行われるようにするための条件である。
【００２７】
Ｎｏ．２のＣＣＡ実施条件は、現在のＳＯＣが３０％以下であるという条件である。充電曲線解析を用いて、充電時の計測データに基づき劣化状態を推定する場合、計測データの量が多いと、推定の正確性が向上する。本実施形態ではＳＯＣが１００％になるまで充電することを想定するため、推定の正確性の観点からは、充電開始時点のＳＯＣは３０％以下が好ましい。ゆえに、現在のＳＯＣが３０％以下の場合は、そのまま充電を行ってもよいが、現在のＳＯＣが３０％超えている場合は、ＳＯＣが３０％以下になるまで放電を行った上で充電を行った方が、推定の正確性の観点からは好ましい。すなわち、現在のＳＯＣが３０％以下の場合は、放電を行う必要がない。Ｎｏ．２のＣＣＡ実施条件は、放電を行う必要がない場合に、ＣＣＡを実施するとしたものである。
【００２８】
Ｎｏ．３のＣＣＡ実施条件は、前回のＣＣＡが実施されてからの経過期間が６０日以上であるという条件と、現在のＳＯＣが４０％以下であるという条件と、を組み合わせた条件である。両方の条件を満たす場合に、ＣＣＡが実施される。Ｎｏ．３のＣＣＡ実施条件は、放電量が少ないならば、経過期間が９０日となるよりも前にＣＣＡを実施するというための条件である。Ｎｏ．４のＣＣＡ実施条件も、Ｎｏ．３のＣＣＡ実施条件と同様である。
【００２９】
このようにして、ＣＣＡの実施が決定された場合、ＣＣＡの実施の通知を受信した充放電制御部３１２は、充電対象の交換用電池１Ｂの現在のＳＯＣが所定閾値を超えているときは、ＳＯＣが所定閾値以下になるまで放電してから、充電を行うように充放電回路３１１を制御する。
【００３０】
また、放電によって放出された電力は、その他の交換用電池１Ｂの充電に使用してもよい。充電装置３は、複数の交換用電池１Ｂを管理するため、図２に示すように、交換用電池１Ｂの一つである交換用電池１ＢＡが放電され、交換用電池１Ｂの一つである交換用電池１ＢＢが充電されている場合もあり得る。このような場合に、充放電回路３１１は、放電によって放出された電力を、放電が行われた交換用電池１Ｂとは別の交換用電池１Ｂの充電に用いることも可能である。これにより、放電された電力を浪費せずに、効率よく充電を行うことができる。
【００３１】
計測部３０５は、交換用電池１Ｂの充電又は放電の際の電圧及び電流を計測して計測データを生成する。すなわち、計測データには、充電又は放電時の交換用電池１Ｂの電圧と、交換用電池１Ｂに流れる電流と、が少なくとも含まれる。交換用電池１Ｂの電圧は、より正確には、交換用電池１Ｂ内の正極端子及び負極端子の間の電圧である。計測データには、その他にも、充電又は放電時の交換用電池１Ｂの温度等が含まれていてもよい。
【００３２】
ＳＯＣ推定部３０６は、計測データに基づき、充電又は放電時の交換用電池１Ｂの現在のＳＯＣの値を算出する。例えば、充電又は放電時の交換用電池１Ｂの電流の積算値を算出し、当該積算値を充電装置３との接続時点のＳＯＣの値から加減することにより、現在のＳＯＣの値を算出することが考えられる。算出された現在のＳＯＣの値は、充放電制御部３１２が充電又は放電の停止を判断する際に用いられる。
【００３３】
電池状態推定部３０７は、充電曲線解析により、交換用電池１Ｂの現在の劣化状態を推定する。充電曲線解析により、計測データに基づき、交換用電池１Ｂの内部状態パラメータ及び電池特性が算出される。具体的には、内部状態パラメータは計測データに基づき推定される。電池特性は、推定された内部状態パラメータに基づき推定される。劣化状態として用いられるパラメータを予め定めておき、当該パラメータを充電曲線解析により求めればよい。電池特性が不要な場合は、電池特性は算出されなくともよい。
【００３４】
内部状態パラメータは、交換用電池１Ｂの状態を示すものである。内部状態パラメータには、正極容量、負極容量、ＳＯＣずれ、及び内部抵抗が含まれることを想定する。正極容量は、正極の質量でもよく、負極容量は、負極の質量でもよい。ＳＯＣずれは、正極の初期充電量と、負極の初期充電量との差を意味する。
【００３５】
電池特性は、内部状態パラメータから算出することができるものであり、交換用電池１Ｂの電圧等の特性を示す。電池特性には、電池容量、開回路電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）、ＯＣＶ曲線等が含まれる。また、内部抵抗は電池特性にも含められる。ＯＣＶ曲線は、交換用電池１Ｂに関する何らかの指標と開回路電圧との関係を示すグラフ、言い換えると関数を意味する。電池容量は、正極容量の範囲と負極容量の範囲とが重なる範囲である。
【００３６】
充電曲線解析の詳細は、特開２０１７−１６６８７４号公報等により公知とされており、充電曲線解析に基づく内部状態パラメータ及び電池特性の算出は、公知の手法と同様に行えばよい。
【００３７】
使用可否決定部３０８は、推定された劣化状態に基づき、交換用電池１Ｂの使用可否を決定する。例えば、正極容量及び負極容量を劣化状態として用いられるパラメータとして予め定めておく。そして、正極容量の値が所定閾値よりも低いという第１条件、及び、負極容量の値が所定閾値よりも低いという第２条件の少なくともいずれかを満たす場合、交換用電池１Ｂとして使用不可と決定することが考えられる。あるいは、正極容量と負極容量との差分が所定閾値よりも大きいという第３条件を満たす場合に、使用不可と決定することが考えられる。一般に、正極容量及び負極容量は、バランスよく減少することが好ましい。正極容量が一方的に低くなると、発生したガスによる交換用電池１Ｂの膨張という問題が生じやすい。また、負極容量が一方的に小さくなると、リチウムの析出という問題が生じやすい。そのため、上記のような条件を定めることが考えられる。
【００３８】
また、例えば、使用可否決定部３０８が、現在の内部状態パラメータ又は電池特性に基づき、交換用電池１Ｂが発熱した際の発熱量を推定し、交換用電池１Ｂの比熱に基づき、当該発熱量に伴う交換用電池１Ｂの上昇温度を推定する。そして、当該上昇温度に基づき、交換用電池１Ｂの安全性を評価して、使用可否を決定することが考えられる。このように、使用可否決定部３０８は、推定された劣化状態に基づく演算を行った上で使用可否を決定してもよい。言い換えると、算出された内部状態パラメータ又は電池特性に基づく演算を行った上で使用可否を決定してもよい。
【００３９】
出力部３０９は、決定された使用可否に関する情報を出力する。当該情報は、使用できるのかできないのかを認識することができればよく、出力形式は特に限られるものではない。例えば、出力部３０９を介して、充電装置３がディスプレイ、スピーカなどと接続されている場合に、当該ディスプレイに、充電装置３に接続された各交換用電池１Ｂの使用可否を示す画像又は光を表示してもよいし、スピーカから警告音を出力してもよい。あるいは、使用不可とされた交換用電池１Ｂを取り出すことができないように、交換用電池１Ｂと充電装置３との接続をロックするための制御信号を、当該接続を管理するデバイスに対して出力してもよい。また、充電装置３の管理者等が使用不可の交換用電池１Ｂを認識できるように、使用不可の交換用電池１Ｂの識別子が示されたファイル又はメールが出力されてもよい。このように、出力部は外部出力を行う。
【００４０】
なお、出力部３０９が出力する情報は特に限られるものではない。例えば、計測データ、内部状態パラメータ、電池特性等、充電装置の各処理に関する情報が出力されてもよい。
【００４１】
次に、充電装置３の処理の流れについて説明する。図４は、充電処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、本フローチャートは一例であり、必要とされる処理結果を得ることができれば処理の順序等は限られるものではない。また、各処理結果は、履歴記憶部３０３のような記憶部に逐次記憶されて、各構成要素は当該記憶部を参照して処理結果を取得してもよい。以降のフローチャートも同様である。
【００４２】
電池情報取得部３０２が、交換用電池１Ｂの識別子、ＳＯＣといったＣＣＡの実施是非の決定にとって必要な情報を取得する（Ｓ１０１）。ＣＣＡ実施判定部は、取得された交換用電池１Ｂの識別子に基づき、当該交換用電池１Ｂに関する履歴を、履歴記憶部３０３から取得する（Ｓ１０２）。履歴は、例えば当該電池１に対してＣＣＡが行われた日付などが想定される。ＣＣＡ実施判定部は、取得されたＳＯＣ、履歴等に基づき、図３に示したようなＣＣＡ実施条件を満たすかどうかを判定することにより、ＣＣＡの実施の是非を判定する（Ｓ１０３）。
【００４３】
ＣＣＡの実施の是非は、充放電制御部３１２に送られて、充放電制御部３１２がＣＣＡの実施の是非に応じて充放電回路を制御する。具体的には、ＣＣＡを実施し（Ｓ１０４のＹＥＳ）かつ取得されたＳＯＣが所定閾値を超えている場合は、充放電部が先に放電を実施し（Ｓ１０６）、放電を行った上で充電を実施する（Ｓ１０７）。ＣＣＡを実施しない場合（Ｓ１０４のＮＯ）、及び、ＣＣＡを実施するが（Ｓ１０４のＹＥＳ）取得されたＳＯＣが所定閾値を超えていない場合（Ｓ１０５のＮＯ）では、充電だけが行われる（Ｓ１０７）。このようにして、交換用電池１Ｂへの充電が完了する。
【００４４】
図５は、ＣＣＡに基づく交換用電池の使用可否の決定の流れの一例を示すフローチャートである。計測部３０５は、図４のＳ１０７に示された充電時における電流及び電圧を計測して、計測データを生成する（Ｓ２０１）。電池状態推定部３０７は、計測データから、交換用電池１Ｂの内部状態パラメータを算出する。電池特性を算出する場合は、さらに、内部状態パラメータに基づき、電池特性を算出する。こうして、現在の劣化状態を推定する（Ｓ２０２）。使用可否決定部３０８は、内部状態パラメータ又は電池特性に基づき、交換用電池１Ｂの使用可否を決定する（Ｓ２０３）。
【００４５】
そして、出力部３０９が決定された使用可否を、充電装置の管理者、電池提供システムの利用者等が認知できるような方法で出力する（Ｓ２０４）。前述の通り、出力方法は、特に限られず、使用可否を示す画像をモニタに表示してもよいし、使用不可とされた交換用電池１Ｂを取り出すことができないように、交換用電池１Ｂと充電装置３との接続をロックしてもよい。こうして、使用不可と決定された交換用電池１Ｂが用いられることを防止する。
【００４６】
以上のように、本実施形態によれば、交換用電池１Ｂの充電時における計測データを用いて、交換用電池１Ｂの劣化等の状態が推定される。そして、推定された劣化状態等に基づき、交換用電池１Ｂの使用可否が決定される。これにより、充電と、交換用電池１Ｂの安全性の確認が、別々に行われる従来手法よりも、交換用電池１Ｂの準備に要する時間を短縮することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、現在のＳＯＣに基づき、放電を行う場合もあり得る。これにより、劣化状態の推定の正確性を担保する。また、交換用電池１Ｂの放電により放出された電流を用いて他の交換用電池１Ｂの充電が行われる。これにより、充電効率の低下を防ぐ。
【００４８】
なお、上記の実施形態の少なくとも一部は、プロセッサ、メモリなどを実装しているＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：集積回路）などの専用の電子回路、すなわちハードウェアにより実現されてもよい。また、上記の実施形態の少なくとも一部は、ソフトウェア、言い換えればプログラムを実行することにより、実現されてもよい。例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用い、コンピュータ装置に搭載された中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などのプロセッサにプログラムを実行させることにより、上記の実施形態の処理を実現することが可能である。
【００４９】
例えば、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶された専用のソフトウェアをコンピュータが読み出すことにより、コンピュータを上記の実施形態の装置とすることができる。記憶媒体の種類は特に限定されるものではない。また、通信ネットワークを介してダウンロードされた専用のソフトウェアをコンピュータがインストールすることにより、コンピュータを上記の実施形態の装置とすることができる。こうして、ソフトウェアによる情報処理が、ハードウェア資源を用いて、具体的に実装される。
【００５０】
図６は、本発明の一実施形態におけるハードウェア構成の一例を示すブロック図である。充電装置３は、プロセッサ４１と、主記憶装置４２と、補助記憶装置４３と、ネットワークインタフェース４４と、デバイスインタフェース４５と、を備え、これらがバス４６を介して接続されたコンピュータ装置４として実現できる。
【００５１】
なお、図６のコンピュータ装置４は、各構成要素を一つ備えているが、同じ構成要素を複数備えていてもよい。また、図６では、１台のコンピュータ装置４が示されているが、ソフトウェアが複数のコンピュータ装置にインストールされて、当該複数のコンピュータ装置それぞれがソフトウェアの異なる一部の処理を実行してもよい。
【００５２】
プロセッサ４１は、コンピュータの制御装置及び演算装置を含む電子回路である。プロセッサ４１は、コンピュータ装置４の内部構成の各装置などから入力されたデータやプログラムに基づいて演算処理を行い、演算結果や制御信号を各装置などに出力する。具体的には、プロセッサ４１は、コンピュータ装置４のＯＳ（オペレーティングシステム）や、アプリケーションなどを実行し、コンピュータ装置４を構成する各装置を制御する。プロセッサ４１は、上記の処理を行うことができれば特に限られるものではない。充電装置３の処理は、プロセッサ４１により実現できる。
【００５３】
主記憶装置４２は、プロセッサ４１が実行する命令及び各種データなどを記憶する記憶装置であり、主記憶装置４２に記憶された情報がプロセッサ４１により直接読み出される。補助記憶装置４３は、主記憶装置４２以外の記憶装置である。なお、これらの記憶装置は、電子情報を格納可能な任意の電子部品を意味するものとし、メモリでもストレージでもよい。また、メモリには、揮発性メモリと、不揮発性メモリがあるが、いずれでもよい。履歴ＤＢのような記憶部は、主記憶装置４２及び補助記憶装置４３のいずれにより実現されてもよい。
【００５４】
ネットワークインタフェース４４は、無線又は有線により、通信ネットワーク５に接続するためのインタフェースである。ネットワークインタフェース４４は、既存の通信規格に適合したものを用いればよい。ネットワークインタフェース４４により、通信ネットワーク５を介して通信接続された外部装置６Ａと情報のやり取りが行われてもよい。
【００５５】
外部装置６Ａは、例えば、外部のセンサなどが含まれる。また、外部装置６Ａは、充電装置３の処理機能の一部を有する装置でもよく、必要なデータを提供するサーバ、例えばクラウドサーバなどでもよい。つまり、コンピュータ装置４は、クラウドサービスのように通信ネットワーク５を介して、使用するデータを受け取ってもよい。
【００５６】
デバイスインタフェース４５は、外部装置６Ｂと直接接続するＵＳＢなどのインタフェースである。外部装置６Ｂは、外部記憶媒体でもよいし、データベースなどのストレージ装置でもよい。
【００５７】
外部装置６Ｂは出力装置でもよい。出力装置は、例えば、画像を表示するための表示装置でもよいし、音声などを出力する装置などでもよい。例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、スピーカなどがあるが、これらに限られるものではない。
【００５８】
なお、外部装置６Ｂは入力装置でもよい。入力装置は、キーボード、マウス、タッチパネルなどのデバイスを備え、これらのデバイスにより入力された情報をコンピュータ装置４に与える。入力装置からの信号はプロセッサ４１に出力される。
【００５９】
上記に、本発明の一実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６０】
１Ａ  搭載電池
１Ｂ（１ＢＡ、１ＢＢ）  交換用電池
２  電池使用機器
３  充電装置
３０１  充放電部
３０２  電池情報取得部
３０３  履歴記憶部
３０４  ＣＣＡ実施判定部
３０５  計測部
３０６  ＳＯＣ推定部
３０７  電池状態推定部
３０８  使用可否決定部
３０９  出力部
３１１  充放電回路
３１２  充放電制御部
４  コンピュータ装置
４１  プロセッサ
４２  主記憶装置
４３  補助記憶装置
４４  ネットワークインタフェース
４５  デバイスインタフェース
４６  バス
５  通信ネットワーク
６（６Ａ、６Ｂ）  外部装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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