(57)【要約】  本発明は、電気エネルギを蓄積する蓄積装置（３）と、該蓄積装置を駆動用モータ（２１）へ電気的に接続する２つの電気端子装置（４）、特に端子コンタクト（５）とが設けられており、個人車両または商用車両用の蓄電池に関する。本発明は、ユーザに蓄電池の適度な利用に対するフィナンシャルインセンティブを与えることを目的とする。本発明によれば、当該の蓄電池から取り出される電流または電圧あるいは当該の蓄電池へ供給される電流または電圧、当該の蓄電池の温度、当該の蓄電池の組み込み時間、当該の蓄電池の電流時間などに関する測定データを検出する少なくとも１つのセンサ（６，１７〜１９）が設けられている。
2011501934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギを蓄積する蓄積装置（３）と、該蓄積装置を駆動用モータ（２１）へ電気的に接続する２つの電気端子装置（４）、特に端子コンタクト（５）とが設けられている、
個人車両または商用車両用の蓄電池（１）において、
当該の蓄電池から取り出される電流または電圧あるいは当該の蓄電池へ供給される電流または電圧、当該の蓄電池の温度、当該の蓄電池の組み込み時間、および／または、当該の蓄電池の電流時間の測定データを検出する少なくとも１つのセンサが設けられている
ことを特徴とする個人車両または商用車両用の蓄電池。
【請求項２】
前記少なくとも１つのセンサの前記測定データから当該の蓄電池の充電レベル、当該の蓄電池のパフォーマンスおよび／または当該の蓄電池の損失をプロフィルデータとして求める評価ユニット（７）が設けられている、請求項１記載の個人車両または商用車両用の蓄電池。
【請求項３】
前記評価ユニットによって求められた前記プロフィルデータおよび／または前記測定データを記憶するメモリユニット（８）が設けられている、請求項１または２記載の個人車両および商用車両用の蓄電池。
【請求項４】
前記評価ユニットにより、前記プロフィルデータおよび／または前記測定データから利用状態に応じた費用が求められる、請求項１から３までのいずれか１項記載の個人車両および商用車両用の蓄電池。
【請求項５】
当該の蓄電池の交換に関する請求金額を計算する計算装置（１０）、個人車両または商用車両（２）の表示装置（１１）および／または前記評価ユニットへ前記プロフィルデータおよび／または前記測定データを伝送する少なくとも１つのデータ伝送手段（９）が設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の個人車両および商用車両用の蓄電池。
【請求項６】
前記測定データ、前記プロフィルデータおよび／または前記利用状態に応じた費用を表示する表示装置（１１）が設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の個人車両および商用車両用の蓄電池。
【請求項７】
蓄電池（１）から電流を供給される駆動用モータ（２１）を備えた個人車両および商用車両（２）において、
前記蓄電池から取り出される電流または電圧あるいは前記蓄電池へ供給される電流または電圧、前記蓄電池の温度、前記蓄電池の組み込み時間、および／または、前記蓄電池の電流時間の測定データを検出する少なくとも１つのセンサが設けられている
ことを特徴とする個人車両または商用車両。
【請求項８】
前記少なくとも１つのセンサの前記測定データから前記蓄電池の充電レベル、前記蓄電池のパフォーマンスおよび／または前記蓄電池の損失をプロフィルデータとして求める評価ユニット（７）が設けられている、請求項７記載の個人車両または商用車両。
【請求項９】
前記評価ユニットによって求められた前記プロフィルデータおよび／または前記測定データを記憶するメモリユニット（８）が設けられている、請求項７または８記載の個人車両および商用車両。
【請求項１０】
前記評価ユニットにより、前記プロフィルデータおよび／または前記測定データから利用状態に応じた費用が求められる、請求項７から９までのいずれか１項記載の個人車両および商用車両。
【請求項１１】
前記蓄電池の交換に関する請求金額を計算する計算装置（１０）、表示装置（１１）および／または前記評価ユニットへ前記プロフィルデータおよび／または前記測定データを伝送する少なくとも１つのデータ伝送手段（９）が設けられている、請求項７から１０までのいずれか１項記載の個人車両および商用車両。
【請求項１２】
前記プロフィルデータおよび／または前記測定データおよび／または前記利用状態に応じた費用を表示する表示装置（１１）が設けられている、請求項７から１１までのいずれか１項記載の個人車両および商用車両。
【請求項１３】
個人車両または商用車両（２）内の蓄電池（１）の交換に関する請求金額をエレクトロタンクステーションのために求める
計算装置（１０）において、
前記蓄電池の充電レベル、前記蓄電池のパフォーマンスおよび／または前記蓄電池の損失に関するプロフィルデータ、および／または、前記蓄電池から取り出される電流または電圧あるいは前記蓄電池へ供給される電流または電圧、前記蓄電池の温度、前記蓄電池の組み込み時間および／または前記蓄電池の電流時間に関する測定データを受信および／または入力する少なくとも１つのデータ受信手段（１３）および／または少なくとも１つのデータ入力手段（１４）と、
前記プロフィルデータおよび／または前記測定データから利用状態に応じた費用を求める重みづけユニット（１５）と
が設けられている
ことを特徴とする計算装置。
【請求項１４】
個人車両または商用車両用の蓄電池（１）の利用状態に応じた費用を求める方法において、
少なくとも１つのセンサ（６）により、前記蓄電池から取り出される電流または電圧あるいは前記蓄電池へ供給される電流または電圧、前記蓄電池の温度、前記蓄電池の組み込み時間および／または前記蓄電池の電流時間に関する測定データを検出するステップ、
該測定データをメモリユニット（８）に記憶するステップ、ならびに、
評価ユニット（７）または重みづけユニット（１５）により、設定された基準および／または設定された機能を用いて前記測定データから利用状態に応じた費用を求めるステップ
を有する
ことを特徴とする個人車両または商用車両用の蓄電池の利用状態に応じた費用を求める方法。
【請求項１５】
前記評価ユニットまたは重みづけユニットにより、前記少なくとも１つのセンサの前記測定データから当該の蓄電池の充電レベル、当該の蓄電池のパフォーマンスおよび／または当該の蓄電池の損失をプロフィルデータとして求める、請求項１４記載の個人車両または商用車両用の蓄電池の利用状態に応じた費用を求める方法。
【請求項１６】
前記プロフィルデータおよび／または前記測定データを、個人車両または商用車両内の前記蓄電池の交換に関する請求金額をエレクトロタンクステーションのために求める計算装置（１０）へ伝送する、請求項１４または１５記載の個人車両または商用車両用の蓄電池の利用状態に応じた費用を求める方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気エネルギを蓄積する蓄積装置と、該蓄積装置を駆動用モータへ電気的に接続する２つの電気端子装置、特に端子コンタクトとが設けられている、個人車両または商用車両用の蓄電池に関する。また、本発明は、蓄電池を備えた個人車両または商用車両、さらに、エレクトロタンクステーションに対して個人車両または商用車両内の蓄電池の交換に関する請求金額を求める計算装置にも関する。さらに、本発明は、個人車両または商用車両用の蓄電池の利用状態に応じた費用を求める方法に関する。
【０００２】
個人車両および商用車両では、ベンジン、ディーゼル、天然ガスまたはアルコールなどの炭化水素内に蓄積されている化学エネルギを個人車両または商用車両の前進運動の機械エネルギへ変換する内燃機関が周知である。化石燃料の資源やバイオ燃料の作付面積は制限されているので、再生可能エネルギ源、例えば風力、水力などから得た電流を個人車両および商用車両の駆動に利用することには大きな意義がある。既存の蓄電池および近い将来利用可能な蓄電池は小さなエネルギ密度しか有しておらず、内燃機関を備えた個人車両または商用車両に比べると、中程度の適切な大きさおよび重量に対してきわめて小さな航続可能距離しか有さない。
【０００３】
したがって、電気駆動機構を備えた個人車両または商用車両の適用分野は、局所的に制限された区域、例えば日常的な走行距離が１５０ｋｍ以内である市街地内や人口密集地などである。内燃機関を備えた個人車両および商用車両の大きな距離にわたる移動能力は、小さなエネルギ密度しか有さず長い充電時間を要する現在の蓄電池では達成できない。電気駆動機構を備えた個人車両および商用車両で大きな移動能力を得るために、エレクトロタンクステーションにおいて、空またはほぼ空の蓄電池とフルチャージされた蓄電池とを交換し、蓄電池の長い充電時間が必要なくなるようにしなければならない。
【０００４】
電気的な蓄電池では時間の経過につれて損失が変化し、有効容量、定格容量および最大電力が低下する。蓄電池の充放電は一般に熱損失を引き起こし、蓄電池の温度上昇を生じさせる。取り出し電力が高くなると、損失も大きくなる。取り出し電力および温度が高い場合、蓄電池の劣化の進行も加速される。また、大きな電力を取り出そうとするユーザは、つねに適度に小さな電力を取り出しているユーザに比べて、蓄電池を損傷させがちである。また、限界までの放電を行うと、損失も大きくなるし、耐用期間も短縮されてしまう。
【０００５】
電気駆動機構を備えた個人車両および商用車両に対する蓄電池交換システムが成功するか否かは産業経済的な費用に依存する。ユーザが蓄電池を不適切に使用したり過度に放電させたりすると、蓄電池交換システムの運営者側での費用、ひいては、システムがサポートしている、蓄電池を適切に使用した別のユーザでの費用が増大してしまう。蓄電池の費用が高くなれば、蓄電池交換システムは利益を生み出せない。
【０００６】
本発明の基礎とする課題は、蓄電池、個人車両または商用車両、蓄電池の交換に関する請求金額をエレクトロタンクステーションのために求める計算装置、ならびに、個人車両または商用車両用の蓄電池の利用状態に応じた費用を求める方法において、ユーザに対して蓄電池の適度な利用を促すためのフィナンシャルインセンティブを与えることができるようにすることである。
【０００７】
この課題は、電気エネルギを蓄積する蓄積装置と、駆動用モータと、蓄積装置および駆動用モータを電気的に接続する２つの電気端子装置、特に端子コンタクトとが設けられており、ユーザに蓄電池の適度な利用に対するフィナンシャルインセンティブを与える、個人車両または商用車両用の蓄電池において、当該の蓄電池から取り出される電流または電圧あるいは当該の蓄電池へ供給される電流または電圧、当該の蓄電池の温度、当該の蓄電池の組み込み時間、および／または、当該の蓄電池の電流時間などの測定データを検出する少なくとも１つのセンサが設けられていることにより解決される。当該の蓄電池からまたは当該の蓄電池へ供給される電流または電圧あるいは当該の蓄電池の温度は、有利には、時間に依存して測定される。そのほか、例えば最大温度、最小温度、最大電圧、最小電圧、最大電流または最小電流などを測定することもできる。これらによって蓄電池の利用特性のパラメータが検出される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】評価ユニットを備えた蓄電池の概略図である。
【図２】蓄電池から取り出された電力の時間特性図、および、蓄電池温度の時間特性図である。
【図３】個人車両およびエレクトロタンクステーションの概略図である。
【０００９】
有利な実施形態によれば、評価ユニットにより、少なくとも１つのセンサの測定データから、設定された基準および／または設定された機能を用いて、当該の蓄電池の充電レベル、当該の蓄電池のパフォーマンスおよび／または当該の蓄電池の損失をプロフィルデータとして求めることができる。
【００１０】
個人車両および商用車両用の蓄電池は、一般に、化学反応によって生じた電気エネルギを蓄積する。そのほか、物理的に電気エネルギを蓄積するコンデンサなどの蓄電池も可能である。
【００１１】
蓄電池のパフォーマンスまたはステートオブヘルスＳＯＨが評価ユニットにおいて測定データに基づいて求められる。蓄電池の定格容量は当該の蓄電池の最大可能容量である。蓄電池の使用時には定格容量の一部、例えば８０％のみが利用されるが、この部分が蓄電池の有効容量となる。蓄電池のパフォーマンスすなわち有効容量および／または定格容量は利用状態によって低下し、有効容量および／または定格容量の損失が発生する。利用状態特性は、例えば、電力の取り出しやフィードバックおよびその時間、取り出されるエネルギと供給されるエネルギとの和、充電レベル、特に最小充電レベルを下回るか否か、蓄電池温度、所定の温度の持続時間、組み込み時間ならびに電流時間などのパラメータから求められる。これらのパラメータからその時点の蓄電池パフォーマンスが評価ユニットによって求められる。このとき例えば格納されている基準および／または機能が用いられ、センサの検出した利用状態特性のパラメータから、蓄電池の損失が求められ、組み込み前の蓄電池パフォーマンスと組み込み後の蓄電池パフォーマンスとの差からその時点の蓄電池パフォーマンスが求められる。
【００１２】
有利な実施形態では、評価ユニットによって求められたプロフィルデータおよび／または少なくとも１つのセンサによって求められた測定データがメモリユニットに格納される。
【００１３】
有利な実施形態では、設定された基準および／または機能を用いて、プロフィルデータおよび／または測定データから、評価ユニットにおいて、個人車両および商用車両用の蓄電池の利用状態に応じた費用を求めることができる。蓄電池の充電レベル、パフォーマンス、損失または利用状態特性が、経済的に評価されるのである。有利には、利用状態特性すなわち測定データが設定された基準および／または機能によって重みづけされる。例えば、所定の取り出し電力を上回ると時間単位で費用が生じ、また、設定された組み込み時間を上回ると１日単位で費用が生じる。
【００１４】
さらに、蓄電池の損失による経済的損害、つまり、組み込み前と組み込み後との蓄電池パフォーマンスの差を求めることもできる。このために、評価ユニットには蓄電池の組み込み前のパフォーマンスに対するデータが供給される。
【００１５】
有利には、プロフィルデータおよび／または測定データを受け取って当該の蓄電池の交換に関する請求金額を計算する計算装置、個人車両または商用車両の表示装置または評価ユニットへ、プロフィルデータおよび／または測定データを伝送する少なくとも１つのデータ伝送手段が設けられている。
【００１６】
特に、表示装置はプロフィルデータ、測定データおよび／または利用状態に応じた費用を表示する表示装置が設けられる。こうして、ユーザに、その時点の測定データ、プロフィルデータおよび／または利用状態に応じた費用が知らされ、ユーザはこれに合わせて走行を調整することができる。
【００１７】
また、本発明は、蓄電池およびこの蓄電池へ電流を供給する駆動用モータを備えた個人車両および商用車両に関しており、当該の蓄電池から取り出される電流または電圧あるいは当該の蓄電池へ供給される電流または電圧、当該の蓄電池の温度、当該の蓄電池の組み込み時間および／または当該の蓄電池の電流時間の測定データを検出する少なくとも１つのセンサが設けられていることを特徴とする。ここで、電流、電圧および温度は特に時間に関連して測定される。
【００１８】
有利な実施形態によれば、評価ユニットにより、少なくとも１つのセンサの測定データから、設定された基準および／または設定された機能を用いて、当該の蓄電池の充電レベル、当該の蓄電池のパフォーマンスおよび／または当該の蓄電池の損失をプロフィルデータとして求めることができる。
【００１９】
有利には、評価ユニットによって求められたプロフィルデータおよび／または少なくとも１つのセンサによって求められた測定データがメモリユニットに格納される。
【００２０】
有利な実施形態では、設定された基準および／または機能を用いて、プロフィルデータおよび／または測定データから、評価ユニットにおいて、個人車両および商用車両用の蓄電池の利用状態に応じた費用を求めることができる。
【００２１】
これに加えて、プロフィルデータおよび／または測定データを受け取って当該の蓄電池の交換に関する請求金額を計算する計算装置、個人車両または商用車両の表示装置または評価ユニットへ、プロフィルデータおよび／または測定データを伝送する少なくとも１つのデータ伝送手段を設けることもできる。
【００２２】
特に、表示装置はプロフィルデータ、測定データおよび／または利用状態に応じた費用を表示する表示装置が設けられる。
【００２３】
本発明の蓄電池について上述した実施形態は本発明の個人車両および商用車両にも当てはまる。
【００２４】
本発明はさらに、エレクトロタンクステーションまたはエレクトロタンクステーションの装置のために蓄電池の交換に関する請求金額を求める計算装置に関しており、蓄電池の充電レベル、蓄電池のパフォーマンスおよび／または蓄電池の損失に関するプロフィルデータ、および／または、蓄電池から取り出される電流または電圧あるいは蓄電池へ供給される電流または電圧、蓄電池の温度、蓄電池の組み込み時間および／または蓄電池の電流時間に関する測定データを受信および／または入力する少なくとも１つのデータ受信手段および／または少なくとも１つのデータ入力手段と、プロフィルデータおよび／または測定データから利用状態に応じた費用を求める評価ユニットまたは重みづけユニットとが設けられていることを特徴とする。
【００２５】
本発明の蓄電池について上述した実施形態は、エレクトロタンクステーションのために蓄電池の交換に関する請求金額を求める計算装置にも当てはまる。
【００２６】
さらに、本発明は、個人車両または商用車両用の蓄電池の利用状態に応じた費用を求める方法に関しており、少なくとも１つのセンサにより、蓄電池から取り出される電流または電圧あるいは蓄電池へ供給される電流または電圧、蓄電池の温度、蓄電池の組み込み時間および／または蓄電池の電流時間に関する測定データを検出するステップ、測定データをメモリユニットに記憶するステップ、ならびに、評価ユニットまたは重みづけユニットにより、設定された基準および／または設定された機能を用いて測定データから利用状態に応じた費用を求めるステップを有することを特徴とする。
【００２７】
有利な実施形態によれば、評価ユニットまたは重みづけユニットにより、少なくとも１つのセンサの測定データから、設定された基準および／または設定された機能を用いて、当該の蓄電池の充電レベル、当該の蓄電池のパフォーマンスおよび／または当該の蓄電池の損失をプロフィルデータとして求めることができる。有利な実施形態によれば、評価ユニットにより、少なくとも１つのセンサの測定データから、設定された基準および／または設定された機能を用いて、当該の蓄電池の充電レベル、当該の蓄電池のパフォーマンスおよび／または当該の蓄電池の損失をプロフィルデータとして求めることができる。蓄電池の組み込み前の充電レベルは評価ユニットまたは重みづけユニットにとって既知である。
【００２８】
特に、評価ユニットまたは重みづけユニットにおけるプロフィルデータから、利用状態に応じた費用が、設定された基準および／または機能を用いて求められる。
【００２９】
有利には、プロフィルデータおよび／または測定データは、エレクトロタンクステーションに対して蓄電池の交換に関する請求金額を求める計算装置へ伝送される。
【００３０】
これに加えて、表示装置はプロフィルデータ、測定データおよび／または利用状態に応じた費用を表示する。したがって、個人車両および商用車両のユーザは利用状態、蓄電池パフォーマンスおよびこれらに基づく費用についての情報を得ることができる。
【００３１】
本発明の実施例を図示し、以下に詳細に説明する。
【００３２】
図１には、個人車両用の電気エネルギを蓄積する蓄電池１が示されている。蓄電池１は図３に示されている個人車両３の駆動用電気モータ２１から一般に少なくとも１０ｋＷｈ、有利には少なくとも２０ｋＷｈの有効容量を介して電流を供給される。個人車両に対して充分な駆動力を供給するのに必要な蓄電池の最大電力は例えば少なくとも２０ｋＷ、有利には少なくとも４０ｋＷである。蓄電池１として例えばリチウムバッテリまたはリチウムポリマーバッテリなどが使用される。
【００３３】
蓄電池１は電流およびエネルギを化学的に蓄積する蓄積装置３を有する。電気線路２０は蓄積装置３と端子コンタクト５として構成された２つの端子装置４とを有する。＋極および−極の２つの端子コンタクト５には蓄積装置３からの電流が図示されていない個人車両２の駆動用電気モータ２１へ供給される。センサ６は、蓄積装置３の温度、蓄積装置３から取り出される電流、および、蓄積装置３から供給される電圧を測定する。このために、蓄電池１の外側に温度センサ１７が取り付けられる。さらに、電気線路２０に電圧測定器１８および電流測定器１９が接続されている。センサとしての温度センサ１７，電圧測定器１８および電流測定器１９は測定データを電子評価ユニット７へ伝送する。さらに、電子評価ユニット７には図示されていない蓄電池１の利用時間を求めるセンサ６が設けられている。利用時間とは、蓄電池１が個人車両２に組み込まれてから経過した組み込み時間であってもよいし、蓄電池１において電流の取り出しおよび／またはフィードバックに用いられる電流時間であってもよい。
【００３４】
電子評価ユニット７はセンサ６，１７〜１９で求められた測定データから、蓄電池の充電レベルＳＯＣあるいは蓄電池パフォーマンスを表すステートオブヘルスＳＯＨを計算する。電子評価ユニット７には蓄電池１を個人車両２へ組み込む前の充電レベルが既知となっている。充電レベルおよび蓄電池パフォーマンスに関するデータはプロフィルデータと称される。蓄電池パフォーマンスを求めるために利用状態特性が用いられる。
【００３５】
利用状態特性によって、蓄電池１の損失、すなわち、蓄電池の低下した有効容量、低下した定格容量、および／または、低下した最大電力が定まる。蓄電池１の損失は蓄電池パフォーマンスを低下させる。損失が高まれば高まるほど、蓄電池パフォーマンスは低下する。損失の評価は損失点で行われる。損失点の個数が多くなればなるほど、蓄電池の損失も大きくなる。一般に、損失点の個数は蓄電池の損失に直接に比例する。最大電力の８０％〜９０％の高電力が取り出される場合、最大電力の４０％〜５０％の中電力および低電力が取り出される場合に比べて、損失は大きくなる。さらに、どのくらいのレベルの取り出し電力がどのくらいの時間で取り出されるかも考慮しなければならない。したがって、蓄電池１の利用状態特性は、取り出し電力の大きさ、取り出し電力と最大電力との比、および、そのつどの電力の取り出し時間に応じて定まる。
【００３６】
図２には、上方に電力Ｐの時間特性が、下方に温度Ｔの時間特性が示されている。また、この特性図には、水平の破線によって、第１の電力レベルＰ１、第２の電力レベルＰ２および初期電力レベルＰ０が示されている。初期電力レベルＰ０は蓄電池１から電力が取り出されないことを意味する。上方の曲線は部分的に初期電力レベルＰ０を下回っている。これは、蓄電池１が組み込み時間中に回生的制動などによって充電されること、つまり、個人車両２の駆動用電気モータ２１が制動の際に電気ジェネレータとして機能して蓄電池１への充電を行うことを意味する。第１の電力レベルＰ１は例えば最大電力の６５％に相当し、第２の電力レベルＰ２は例えば最大電力の８０％に相当する。第２の電力レベルＰ２を上回る電力取り出しの持続時間は、第１の電力レベルＰ１を上回る電力取り出しの持続時間よりも大きな損失点として重みづけされる。このようにして蓄電池１の電流時間が重みづけされる。２つの電力レベルＰ１，Ｐ２を使用することに代えて、利用状態特性を求めるために、唯一の電力レベルを用いてもよいし、少なくとも３つの電力レベルを用いてもよい。さらに、取り出される電力を、評価ユニット７内に格納されている図示されていない機能部、例えば積分器を用いて、無段階で重みづけすることもできる。このようにすれば、１つまたは複数の電力レベルを上回る電力を特性図の面積として評価することができる。
【００３７】
電力の取り出しに代えてまたはこれに加えて、蓄積装置３の温度Tを利用状態特性を求めるために用いることができる。温度レベルＴｍaｘ、例えばＴｍaｘ＝４５℃を上回る温度が長く続くと、損失点は増大する。また、複数の温度レベルあるいは無段階の温度を、格納されている図示されていない機能部、例えば積分器を用いて、評価することができる。
【００３８】
蓄電池１は電流時間の範囲外では電流の取り出しが無くても損失を発生させるので、組み込み時間による損失点も重みづけしなければならない。
【００３９】
さらに、蓄電池１では、例えば、回生的制動時または電流網から家庭への充電の際の電流のフィードバックによる損失も発生する。当該の損失は電流の取り出しの損失と類似しており、電力の段階にしたがってまたは無段階で、損失点によって重みづけされる。
【００４０】
さらに、蓄電池１によって変換された電気エネルギ、すなわち、取り出し電力と供給電力との和も、損失点によって重みづけされる。例えば、変換された電気エネルギは、少なくとも１つの有効容量の大きさに基づいてまたは無段階で、重みづけされる。ただしこのことは図示されていない。
【００４１】
さらに、取り出し電力が最小充電レベルを下回ると、利用状態の特性の一部が損失点によって重みづけされる。蓄電池１の最小充電レベルの下方超過が長く続くと、損失点も増大する。蓄電池１の最小充電レベルの下方超過の評価は、図示されていないが、段階的に行っても無段階で行ってもよい。
【００４２】
測定データ、プロフィルデータおよび損失点はメモリユニット８に記憶され、評価ユニット７によって利用状態に応じた費用が求められる。データ伝送手段９は、測定データ、プロフィルデータ、損失点および利用状態に応じた費用を、無線コネクションまたはワイヤコネクションを介して、表示装置１１へ伝送する。表示装置１１は、図２には図示されていないが、蓄電池１に配置されてもよいし、図３に示されているように、個人車両２のドライバーにとって可視の領域、例えば計器パネルに配置されたり、車両キャビン内の既存の表示手段として構成されたりしていてもよい。個人車両２のドライバーには、走行中に、実際の測定データ、プロフィルデータ、および、当該のドライバーの走行状態に応じた費用が示される。例えば、その時点での費用が容量ｋＷｈごとに示され、蓄電池１の交換にかかる費用がエレクトロタンクステーション１６に既知となるか、または、所定の費用として想定される。
【００４３】
図３にはエレクトロタンクステーション１６が示されている。データ伝送手段９は、無線コネクションまたはワイヤコネクションを介して、蓄電池の交換に関する請求金額を図３のエレクトロタンクステーション１６のために求める計算装置１０のデータ受信手段１３へ測定データを伝送する。さらに、データ入力手段１４によって測定データを手動で計算装置１０へ入力することもできる。測定データから計算装置１０の評価ユニット１５において利用状態に応じた費用が計算される。個人車両２は空になった蓄電池１とフルチャージされた蓄電池１とをエレクトロタンクステーション１６で所定の価格で交換する。この価格は、最小充電レベルの下方超過をも含む利用状態特性を考慮して、定められる。空の蓄電池１は充電ステーション１２において充電される。
【００４４】
蓄電池１を交換するシステムにおけるエレクトロタンクステーション１６の役割は、空になった蓄電池とフルチャージされた蓄電池とを交換し、空の蓄電池を充電し、最小蓄電池パフォーマンス、最小有効容量および最小定格容量が利用できるようにすることである。つまり、空の蓄電池とフルチャージされた蓄電池との測定データおよびプロフィルデータを補償し、空の蓄電池１の残留有効容量、新しい蓄電池の有効容量および蓄電池パフォーマンスを考慮した計算を行う。さらに、最小蓄電池パフォーマンスまたは最小ステートオブヘルスＳＯＨが下方超過されると、交換システムからの取り外しあるいはリサイクルが行われる。
【００４５】
個人車両２の航続距離約１５０ｋｍの蓄電池は２０ｋＷｈの有効容量を有する。中程度の適切な走行（中庸の走行）が行われているときには定格容量の２０％〜８０％が利用される。また、経時劣化も考慮され、時間が経過すると中程度の蓄電池動作においても定格容量の６０％しか許容されなくなる。中程度の利用で２０ｋＷｈの有効容量を供給するには、蓄電池は３３．３ｋＷｈの定格容量を有さなければならない。
【００４６】
エレクトロタンクステーション１６は蓄電池１に対して次の設定を行っている。つまり、蓄積装置３の４０℃を超える温度、および、一般に、蓄電池１の第１の電力レベル３５ｋＷおよび第２の電力レベル４５ｋＷを超える電力の取り出しが回避される。
【００４７】
蓄電池１は当該のユーザのもとで１８日間使用されたので、組み込み時間は１８日間である。１日ごとに使用時間が所定の単位で計算される。第１の電力レベルＰ１と第２の電力レベルＰ２とが所定の時間にわたって上方超過されており、蓄電池１の定格容量の２４％が残っている。計算装置１０によって求められる値は次のようになっている。
蓄電池の交換サービスの概算費用６．００ユーロ；
残留充電量４％（＝２４％−２０％）−１．６５ユーロ；
最小充電レベルの下方超過０．００ユーロ；
第１の電力レベルＰ１の上方超過１．９０ユーロ；
第２の電力レベルＰ２の上方超過３．１０ユーロ；
組み込み時間１８日１．８０ユーロ；
有効容量２０ｋＷｈのフルチャージされた蓄電池の準備量１２．００ユーロ；
合計２３．１５ユーロ
である。
【００４８】
全体として、本発明の個人車両２用の蓄電池１によれば、蓄電池交換システムの経済的費用を低減することができる。なぜなら、新たな蓄電池１の準備または所定の有効容量の計算だけでなく、走行状態に起因する損失やパフォーマンス低下も付加的に考慮に入れることができるからである。したがって、各人が蓄電池１の中程度の利用を維持するようになり、そのことが蓄電池交換システムの費用を全体として低下させる。その結果、蓄電池交換システムの受容が促進されるはずである。
【図１】
2011501934.tif 000003
【図２】
2011501934.tif 000004
【図３】
2011501934.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月30日(2010.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギを蓄積する蓄積装置（３）と、該蓄積装置を駆動用モータ（２１）へ電気的に接続する２つの電気端子装置（４）とが設けられている、
個人車両または商用車両用の蓄電池（１）において、
当該の蓄電池から取り出される電流または電圧あるいは当該の蓄電池へ供給される電流または電圧、当該の蓄電池の温度、当該の蓄電池の組み込み時間、または、当該の蓄電池の電流時間の測定データを検出する少なくとも１つのセンサが設けられている
ことを特徴とする個人車両または商用車両用の蓄電池。
【請求項２】
前記少なくとも１つのセンサの前記測定データから当該の蓄電池の充電レベル、当該の蓄電池のパフォーマンスまたは当該の蓄電池の損失をプロフィルデータとして求める評価ユニット（７）が設けられている、請求項１記載の個人車両または商用車両用の蓄電池。
【請求項３】
前記評価ユニットによって求められた前記プロフィルデータまたは前記測定データを記憶するメモリユニット（８）が設けられている、請求項２記載の個人車両および商用車両用の蓄電池。
【請求項４】
前記評価ユニットにより、前記プロフィルデータまたは前記測定データから利用状態に応じた費用が求められる、請求項２または３記載の個人車両および商用車両用の蓄電池。
【請求項５】
当該の蓄電池の交換に関する請求金額を計算する計算装置（１０）、個人車両または商用車両（２）の表示装置（１１）または前記評価ユニットへ前記プロフィルデータまたは前記測定データを伝送する少なくとも１つのデータ伝送手段（９）が設けられている、請求項２から４までのいずれか１項記載の個人車両および商用車両用の蓄電池。
【請求項６】
前記測定データ、前記プロフィルデータまたは前記利用状態に応じた費用を表示する表示装置（１１）が設けられている、請求項２から５までのいずれか１項記載の個人車両および商用車両用の蓄電池。
【請求項７】
蓄電池（１）から電流を供給される駆動用モータ（２１）を備えた個人車両および商用車両（２）において、
前記蓄電池から取り出される電流または電圧あるいは前記蓄電池へ供給される電流または電圧、前記蓄電池の温度、前記蓄電池の組み込み時間、または、前記蓄電池の電流時間の測定データを検出する少なくとも１つのセンサが設けられている
ことを特徴とする個人車両または商用車両。
【請求項８】
前記少なくとも１つのセンサの前記測定データから前記蓄電池の充電レベル、前記蓄電池のパフォーマンスまたは前記蓄電池の損失をプロフィルデータとして求める評価ユニット（７）が設けられている、請求項７記載の個人車両または商用車両。
【請求項９】
前記評価ユニットによって求められた前記プロフィルデータまたは前記測定データを記憶するメモリユニット（８）が設けられている、請求項８記載の個人車両および商用車両。
【請求項１０】
前記評価ユニットにより、前記プロフィルデータまたは前記測定データから利用状態に応じた費用が求められる、請求項８または９記載の個人車両および商用車両。
【請求項１１】
前記蓄電池の交換に関する請求金額を計算する計算装置（１０）、表示装置（１１）または前記評価ユニットへ前記プロフィルデータまたは前記測定データを伝送する少なくとも１つのデータ伝送手段（９）が設けられている、請求項８から１０までのいずれか１項記載の個人車両および商用車両。
【請求項１２】
前記プロフィルデータまたは前記測定データまたは前記利用状態に応じた費用を表示する表示装置（１１）が設けられている、請求項８から１１までのいずれか１項記載の個人車両および商用車両。
【請求項１３】
個人車両または商用車両（２）内の蓄電池（１）の交換に関する請求金額をエレクトロタンクステーションのために求める
計算装置（１０）において、
前記蓄電池の充電レベル、前記蓄電池のパフォーマンスまたは前記蓄電池の損失に関するプロフィルデータ、または、前記蓄電池から取り出される電流または電圧あるいは前記蓄電池へ供給される電流または電圧、前記蓄電池の温度、前記蓄電池の組み込み時間または前記蓄電池の電流時間に関する測定データを受信または入力する少なくとも１つのデータ受信手段（１３）または少なくとも１つのデータ入力手段（１４）と、
前記プロフィルデータまたは前記測定データから利用状態に応じた費用を求める重みづけユニット（１５）と
が設けられている
ことを特徴とする計算装置。
【請求項１４】
個人車両または商用車両用の蓄電池（１）の利用状態に応じた費用を求める方法において、
少なくとも１つのセンサ（６）により、前記蓄電池から取り出される電流または電圧あるいは前記蓄電池へ供給される電流または電圧、前記蓄電池の温度、前記蓄電池の組み込み時間または前記蓄電池の電流時間に関する測定データを検出するステップ、
該測定データをメモリユニット（８）に記憶するステップ、ならびに、
評価ユニット（７）または重みづけユニット（１５）により、設定された基準または設定された機能を用いて前記測定データから利用状態に応じた費用を求めるステップ
を有する
ことを特徴とする個人車両または商用車両用の蓄電池の利用状態に応じた費用を求める方法。
【請求項１５】
前記評価ユニットまたは重みづけユニットにより、前記少なくとも１つのセンサの前記測定データから当該の蓄電池の充電レベル、当該の蓄電池のパフォーマンスまたは当該の蓄電池の損失をプロフィルデータとして求める、請求項１４記載の個人車両または商用車両用の蓄電池の利用状態に応じた費用を求める方法。
【請求項１６】
前記プロフィルデータまたは前記測定データを、個人車両または商用車両内の前記蓄電池の交換に関する請求金額をエレクトロタンクステーションのために求める計算装置（１０）へ伝送する、請求項１５記載の個人車両または商用車両用の蓄電池の利用状態に応じた費用を求める方法。
【国際調査報告】
2011501934.tif 000006
2011501934.tif 000007
2011501934.tif 000008
2011501934.tif 000009