(57)【要約】  鉛酸モノブロックケースの頂部ケースコンポーネントであって、鉛酸モノブロックケースは、頂部ケースコンポーネントを含み、頂部ケースコンポーネントは、モノブロックケースの頂部外面を含み、（ａ）頂部外面は、バッテリ監視回路を収容するように構成されたポケットを含み、ポケットは、頂部ケースコンポーネントと主部ケースコンポーネントとの密閉された界面を越えて、モノブロックケースの内部へと延在するようになっており、（ｂ）頂部外面は、少なくとも１つの通路を含み、少なくとも１つの通路は、バッテリ監視回路をモノブロックの正端子極および負端子極に電気的に接続させる導電性の接続部を収容するように構成されている、頂部ケースコンポーネント。
2020529104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛酸モノブロックケースの頂部ケースコンポーネントであって、
当該頂部ケースコンポーネントは、
前記モノブロックケースの頂部外面と、
前記モノブロックケースの頂部内面と、
前記モノブロックケースの主部ケースコンポーネントの底部シーリング面と密閉接合されるように構成された、頂部シーリング面であって、前記主部ケースコンポーネントは、一体型の側面および底部をさらに含み、前記底部シーリング面は、前記一体型の側面の最上面に対応する、頂部シーリング面と、
モノブロックの正端子極が通過して突出するように構成された正端子開口部と、
前記モノブロックの負端子極が通過して突出するように構成された負端子開口部と
を有し、
前記モノブロックケースの前記頂部外面は、バッテリ監視回路を収容するように構成されたポケットを含み、前記ポケットの少なくとも最下面は、前記頂部シーリング面の下方にあり、これにより、前記頂部ケースコンポーネントが前記主部ケースコンポーネントに接合されたときに、前記ポケットが、前記頂部ケースコンポーネントと前記主部ケースコンポーネントとの密閉された界面を越えて、前記モノブロックケースの内部へと延在するようになっており、
前記モノブロックケースの前記頂部外面は、少なくとも１つの通路を含み、前記少なくとも１つの通路は、前記バッテリ監視回路を前記モノブロックの前記正端子極および前記負端子極に電気的に接続させる導電性の接続部を収容するように構成されている、
頂部ケースコンポーネント。
【請求項２】
前記ポケットは、前記頂部ケースコンポーネント内において、前記モノブロックのそれぞれの電気化学セルパックの間にあるセル間コネクタに近接するように構成されている、
請求項１記載の頂部ケースコンポーネント。
【請求項３】
前記バッテリ監視回路は、回路基板上にあり、
前記ポケットは、実質的に水平方向、実質的に垂直方向、または実質的に垂直方向と実質的に水平方向との間、からなる群から選択された向きで、前記回路基板を収容するように構成されている、
請求項１または２記載の頂部ケースコンポーネント。
【請求項４】
前記ポケットは、前記回路基板を前記ポケット内に固定するように構成された１つまたは複数の構造を含む、
請求項３記載の頂部ケースコンポーネント。
【請求項５】
前記ポケット内に収容された前記バッテリ監視回路をさらに含む、
請求項１から４までのいずれか１項記載の頂部ケースコンポーネント。
【請求項６】
前記少なくとも１つの通路内に収容された前記導電性の接続部をさらに含む、
請求項１から５までのいずれか１項記載の頂部ケースコンポーネント。
【請求項７】
前記バッテリ監視回路は、
前記モノブロックから電力を受信するための、かつ前記モノブロックの前記正端子極と前記負端子極との間の電圧を監視するための、前記モノブロックの前記正端子極および前記負端子極に電気的に接続されるように構成された、電圧センサと、
前記鉛酸モノブロック内における、前記鉛酸モノブロックの前記頂部シーリング面の下方にある位置の温度を監視するための、温度センサと、
前記電圧センサから監視された電圧信号を受信するため、前記温度センサから監視された温度信号を受信するため、前記監視された電圧信号と前記監視された温度信号とを処理するため、かつ前記監視された電圧信号と前記監視された温度信号とに基づいて電圧データと温度データとを生成するための、プロセッサと、
前記モノブロックの前記正端子極と前記負端子極との間の電圧を表す前記電圧データと、前記モノブロックの温度を表す前記温度データとを保存するための、メモリと、
アンテナと、
前記アンテナを介して前記電圧データおよび前記温度データをリモートデバイスにワイヤレスで通信するための、トランシーバと
を含む、
請求項１から６までのいずれか１項記載の頂部ケースコンポーネント。
【請求項８】
前記バッテリ監視回路は、前記頂部ケースコンポーネントの位置を特定して、前記頂部ケースコンポーネントの前記位置を位置データによって表すための、ジオロケーション装置をさらに含む、
請求項７記載の頂部ケースコンポーネント。
【請求項９】
前記ポケット内に収容された前記バッテリ監視回路と、前記少なくとも１つの通路内に収容された前記導電性の接続部とを固定および保護するための組成物をさらに含む、
請求項７または８記載の頂部ケースコンポーネント。
【請求項１０】
前記組成物は、ポッティング材料、接着剤、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されている、
請求項９記載の頂部ケースコンポーネント。
【請求項１１】
前記プロセッサは、前記電圧データおよび前記温度データを分析し、前記電圧データおよび前記温度データから導出された情報を生成するように構成されている、
請求項７から１０までのいずれか１項記載の頂部ケースコンポーネント。
【請求項１２】
前記メモリは、バッテリ動作履歴行列内に前記モノブロックの動作履歴を含み、
前記バッテリ動作履歴行列は、複数の列および複数の行を含み、
それぞれの列は、前記モノブロックの電圧範囲を表し、
それぞれの行は、前記モノブロックの温度範囲を表し、
前記バッテリ動作履歴行列のセル内の数値は、前記モノブロックが、当該セルに関する電圧範囲および温度範囲に対応する特定の状態をとっていた累積時間量を表す、
請求項７から１１までのいずれか１項記載の頂部ケースコンポーネント。
【請求項１３】
前記バッテリ監視回路の動作中、前記メモリは、前記バッテリ監視回路が前記モノブロックに電気的に接続されている期間にわたって、前記モノブロックが、前記バッテリ動作履歴行列によって表される複数の状態のうちの各々の状態をとっている累積時間量に対応する情報を保存し、それにより、前記バッテリ動作履歴行列によって占有されるメモリ内の記憶スペースを増加させることなく、前記モノブロックの接続寿命全体を特徴付ける、
請求項１２記載の頂部ケースコンポーネント。
【請求項１４】
前記リモートデバイスは、前記モノブロックの位置履歴およびバッテリ動作履歴を表示するための、前記モノブロックから遠隔の位置にあるリモートディスプレイシステムをさらに含む、
請求項１３記載の頂部ケースコンポーネント。
【請求項１５】
鉛酸モノブロックケースであって、
当該鉛酸モノブロックケースは、主部ケースコンポーネントと、請求項１から１４までのいずれか１項記載の頂部ケースコンポーネントとを含み、
前記主部ケースコンポーネントと前記頂部ケースコンポーネントとは、組み立てられたときに前記モノブロックケース内の少なくとも１つのセルを画定する、
鉛酸モノブロックケース。
【請求項１６】
前記主部ケースコンポーネントは、抜き勾配を有し、前記抜き勾配は、前記一体型の側面が、当該前記一体型の側面の最上面から底部に向かって内側に傾斜するように、前記底部に向けられている、
請求項１５記載の鉛酸モノブロックケース。
【請求項１７】
前記主部ケースコンポーネントは、少なくとも１つの一体型の内壁をさらに含み、これにより、前記主部ケースコンポーネントと前記頂部ケースコンポーネントとが、組み立てられたときに前記モノブロックケース内の複数のセルを画定するようになっている、
請求項１５または１６記載の鉛酸モノブロックケース。
【請求項１８】
ワイヤレス可能にされた鉛酸モノブロックであって、
当該ワイヤレス可能にされた鉛酸モノブロックは、
請求項１５から１７までのいずれか１項記載の鉛酸モノブロックケースと、
それぞれのセル内の電気化学セルパックと、
それぞれの電気化学セルパックの間にあるセル間コネクタと、
前記電気化学セルパックに電気的に接続されている正端子極および負端子極と、
前記正端子極および前記負端子極に電気的に接続されている、モノブロックパラメータ監視装置およびワイヤレス通信装置と
を含む、ワイヤレス可能にされた鉛酸モノブロック。
【請求項１９】
バッテリパックであって、
当該バッテリパックは、ワイヤレス可能にされたモノブロックの少なくとも１つのストリングを含み、それぞれのストリングは、電気的に直列または並列に接続された、請求項１８記載の複数のワイヤレス可能にされた鉛酸モノブロックを含み、
当該バッテリパックは、１つまたは複数の前記ストリングに電気的に接続された、バッテリパックの正端子および負端子を含み、前記ストリングは、電気的に並列に接続されている、
バッテリパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２０１７年７月２８日に出願された「ENERGY STORAGE DEVICE, SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING AND PERFORMING DIAGNOSTICS ON POWER DOMAINS」という名称の米国仮特許出願第６２／５３８６２２号明細書、２０１７年１２月１８日に出願された「WIRELESS ENABLED MONOBLOC」という名称の米国仮特許出願第６２／５９９９５８号明細書、２０１８年４月１９日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING BATTERY PERFORMANCE」という名称の米国仮特許出願第６２／６５９９２９号明細書、２０１８年４月１９日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR ANALYSIS OF MONITORED TRANSPORTATION BATTERY DATA」という名称の米国仮特許出願第６２／６６０１５７号明細書、２０１８年６月１日に出願された「DETERMINING THE STATE OF CHARGE OF A DISCONNECTED BATTERY」という名称の米国仮特許出願第６２／６７９６４８号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「ENERGY STORAGE DEVICE, SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING AND PERFORMING DIAGNOSTICS ON BATTERIES」という名称の米国特許出願第１６／０４６７２７号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING A STATE OF CHARGE OF A DISCONNECTED BATTERY」という名称の米国特許出願第１６／０４６８８３号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR UTILIZING BATTERY OPERATING DATA」という名称の米国特許出願第１６／０４６６７１号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR UTILIZING BATTERY OPERATING DATA AND EXOGENOUS DATA」という名称の米国特許出願第１６／０４６７０９号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING CRANK HEALTH OF A BATTERY」という名称の米国特許出願第１６／０４６７４７号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「OPERATING CONDITIONS INFORMATION SYSTEM FOR AN ENERGY STORAGE DEVICE」という名称の米国特許出願第１６／０４６８５５号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING A RESERVE TIME OF A MONOBLOC」という名称の米国特許出願第１６／０４６７７４号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING AN OPERATING MODE OF A BATTERY」という名称の米国特許出願第１６／０４６６８７号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING A STATE OF CHARGE OF A BATTERY」という名称の米国特許出願第１６／０４６８１１号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING AND PRESENTING BATTERY INFORMATION」という名称の米国特許出願第１６／０４６７９２号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING A HEALTH STATUS OF A MONOBLOC」という名称の米国特許出願第１６／０４６７３７号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETECTING BATTERY THEFT」という名称の米国特許出願第１６／０４６７７３号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETECTING THERMAL RUNAWAY OF A BATTERY」という名称の米国特許出願第１６／０４６７９１号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「BATTERY WITH INTERNAL MONITORING SYSTEM」という名称の米国特許出願第１６／０４６７７７号明細書に対する優先権を主張するものであり、上記の文献の各々の全内容は、免責事項または否認を除き、また、組み込まれた資料が本明細書の明示的な開示と矛盾する場合を除き、参照により組み込まれる。
【０００２】
発明の分野
本開示は、一般的に、エネルギ貯蔵装置の監視に関し、特に、エネルギ貯蔵装置内に配置された監視コンポーネントを有するエネルギ貯蔵装置の監視に関する。
【０００３】
発明の背景
鉛酸エネルギ貯蔵装置は、広く普及しており、１００年以上にもわたって種々の用途で使用されてきた。いくつかの事例では、これらのエネルギ貯蔵装置は、これらのエネルギ貯蔵装置の状態を評価するために監視されている。それにもかかわらず、これらの従来技術による監視技術は、典型的に、非常に複雑かつ非常に高価であるので、これらの監視技術の使用が制限されており、また、特に低価値のリモート用途では、取得されるデータの量が制限されている。例えば、特定のエネルギ貯蔵装置の使用寿命にわたる履歴に関するデータは、一般的に不十分である。さらに、エネルギ貯蔵装置の中には、少数の事例において、エネルギ貯蔵システムに関するデータを収集するためにセンサと結合されているものもあるが、このことは、多数の装置が存在する場合、および／または複数のシステムが地理的に分散している場合には一般的ではない。多くの場合、既知の監視システム／スキームを介して取得される限定されたデータは、さもなければ望ましい分析、行動、通知、および決定をサポートするには不十分である。同様にして、非鉛酸エネルギ貯蔵装置にも制限がある。特に、これらのバッテリは、その高いエネルギおよび電力に起因して、従来の監視システムのためには適していなかった新しいモバイル用途に参入している。したがって、エネルギ貯蔵装置（特にバッテリ）を監視するための新しい装置、システム、および方法は、依然として望ましいものであり、種々の地理的位置および／または遠隔の地理的位置においてサービスされているものを含む、１つまたは複数のエネルギ貯蔵装置を管理するための新しい機会を提供するものである。
【０００４】
発明の概要
例示的な実施形態は、鉛酸モノブロックケースの頂部ケースコンポーネントであって、当該頂部ケースコンポーネントは、
モノブロックケースの頂部外面と、
モノブロックケースの頂部内面と、
モノブロックケースの主部ケースコンポーネントの底部シーリング面と密閉接合されるように構成された、頂部シーリング面であって、主部ケースコンポーネントは、一体型の側面および底部をさらに含み、底部シーリング面は、一体型の側面の最上面に対応する、頂部シーリング面と、
モノブロックの正端子極が通過して突出するように構成された正端子開口部と、
モノブロックの負端子極が通過して突出するように構成された負端子開口部と
を有し、
モノブロックケースの頂部外面は、バッテリ監視回路を収容するように構成されたポケットを含み、ポケットの少なくとも最下面は、頂部シーリング面の下方にあり、これにより、頂部ケースコンポーネントが主部ケースコンポーネントに接合されたときに、ポケットが、頂部ケースコンポーネントと主部ケースコンポーネントとの密閉された界面を越えて、モノブロックケースの内部へと延在するようになっており、
モノブロックケースの頂部外面は、少なくとも１つの通路を含み、少なくとも１つの通路は、バッテリ監視回路をモノブロックの正端子極および負端子極に電気的に接続させる導電性の接続部を収容するように構成されている、
頂部ケースコンポーネントに関する。
【０００５】
別の例示的な実施形態は、ポケットが、頂部ケースコンポーネント内において、モノブロックのそれぞれの電気化学セルパックの間にあるセル間コネクタに近接するように構成されている、頂部ケースコンポーネントに関する。
【０００６】
別の例示的な実施形態では、バッテリ監視回路は、回路基板上にあり、ポケットは、実質的に水平方向、実質的に垂直方向、または実質的に垂直方向と実質的に水平方向との間、からなる群から選択された向きで、回路基板を収容するように構成されている。
【０００７】
別の例示的な実施形態では、ポケットは、回路基板をポケット内に固定するように構成された１つまたは複数の構造を含む。
【０００８】
別の例示的な実施形態では、頂部ケースコンポーネントは、ポケット内に収容されたバッテリ監視回路をさらに含む。
【０００９】
別の例示的な実施形態では、頂部ケースコンポーネントは、少なくとも１つの通路内に収容された導電性の接続部をさらに含む。
【００１０】
別の例示的な実施形態では、バッテリ監視回路は、
モノブロックから電力を受信するための、かつモノブロックの正端子極と負端子極との間の電圧を監視するための、モノブロックの正端子極および負端子極に電気的に接続されるように構成された、電圧センサと、
鉛酸モノブロック内における、鉛酸モノブロックの頂部シーリング面の下方にある位置の温度を監視するための、温度センサと、
電圧センサから監視された電圧信号を受信するため、温度センサから監視された温度信号を受信するため、監視された電圧信号と監視された温度信号とを処理するため、かつ監視された電圧信号と監視された温度信号とに基づいて電圧データと温度データとを生成するための、プロセッサと、
モノブロックの正端子極と負端子極との間の電圧を表す電圧データと、モノブロックの温度を表す温度データとを保存するための、メモリと、
アンテナと、
アンテナを介して電圧データおよび温度データをリモートデバイスにワイヤレスで通信するための、トランシーバと
を含む。
【００１１】
別の例示的な実施形態では、バッテリ監視回路は、頂部ケースコンポーネントの位置を特定して、頂部ケースコンポーネントの位置を位置データによって表すための、ジオロケーション装置をさらに含む。
【００１２】
別の例示的な実施形態では、頂部ケースコンポーネントは、ポケット内に収容されたバッテリ監視回路と、少なくとも１つの通路内に収容された導電性の接続部とを固定および保護するための組成物をさらに含む。
【００１３】
別の例示的な実施形態では、前述の組成物は、ポッティング材料、接着剤、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されている。
【００１４】
別の例示的な実施形態では、プロセッサは、電圧データおよび温度データを分析し、電圧データおよび温度データから導出された情報を生成するように構成されている。
【００１５】
別の例示的な実施形態では、メモリは、バッテリ動作履歴行列内にモノブロックの動作履歴を含み、バッテリ動作履歴行列は、複数の列および複数の行を含み、
それぞれの列は、モノブロックの電圧範囲を表し、
それぞれの行は、モノブロックの温度範囲を表し、
バッテリ動作履歴行列のセル内の数値は、モノブロックが、当該セルに関する電圧範囲および温度範囲に対応する特定の状態をとっていた累積時間量を表す。
【００１６】
別の例示的な実施形態では、バッテリ監視回路の動作中、メモリは、バッテリ監視回路がモノブロックに電気的に接続されている期間にわたって、モノブロックが、バッテリ動作履歴行列によって表される複数の状態のうちの各々の状態をとっている累積時間量に対応する情報を保存し、それにより、バッテリ動作履歴行列によって占有されるメモリ内の記憶スペースを増加させることなく、モノブロックの接続寿命全体を特徴付ける。
【００１７】
別の例示的な実施形態では、リモートデバイスは、モノブロックの位置履歴およびバッテリ動作履歴を表示するための、モノブロックから遠隔の位置にあるリモートディスプレイシステムをさらに含む。
【００１８】
別の例示的な実施形態では、本発明は、鉛酸モノブロックケースであって、当該鉛酸モノブロックケースは、主部ケースコンポーネントと、上述した実施形態のうちのいずれか１つの頂部ケースコンポーネントとを含み、主部ケースコンポーネントと頂部ケースコンポーネントとは、組み立てられたときにモノブロックケース内の少なくとも１つのセルを画定する、鉛酸モノブロックケースに関する。
【００１９】
別の例示的実施形態では、主部ケースコンポーネントは、抜き勾配を有し、抜き勾配は、一体型の側面が、当該一体型の側面の最上面から底部に向かって内側に傾斜するように、底部に向けられている。
【００２０】
別の例示的な実施形態では、主部ケースコンポーネントは、少なくとも１つの一体型の内壁をさらに含み、これにより、主部ケースコンポーネントと頂部ケースコンポーネントとが、組み立てられたときにモノブロックケース内の複数のセルを画定するようになっている。
【００２１】
本発明の別の実施形態は、ワイヤレス可能にされた鉛酸モノブロックであって、当該ワイヤレス可能にされた鉛酸モノブロックは、上述した実施形態のうちのいずれか１つの鉛酸モノブロックケースと、それぞれのセル内の電気化学セルパックと、それぞれの電気化学セルパックの間にあるセル間コネクタと、（１つまたは複数の）電気化学セルパックに電気的に接続されている正端子極および負端子極と、正端子極および負端子極に電気的に接続されている、モノブロックパラメータ監視装置およびワイヤレス通信装置とを含む、ワイヤレス可能にされた鉛酸モノブロックに関する。
【００２２】
本発明の別の実施形態は、バッテリパックであって、当該バッテリパックは、ワイヤレス可能にされたモノブロックの少なくとも１つのストリングを含み、それぞれのストリングは、電気的に直列または並列に接続された、複数のワイヤレス可能にされた鉛酸モノブロックを含み、当該バッテリパックは、１つまたは複数のストリングに電気的に接続された、バッテリパックの正端子および負端子を含み、ストリングは、電気的に並列に接続されている、バッテリパックに関する。
【００２３】
本項の内容は、本開示の簡単な紹介であることを意図しており、如何なる請求項の範囲をも限定することを意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】種々の実施形態による、内部に配置されたバッテリ監視回路を有する１つのモノブロックを示す図である。
【図２】種々の実施形態による、複数のモノブロックを含む１つのバッテリパックを示す図であり、それぞれのモノブロックは、内部に配置されたバッテリ監視回路を有する。
【図３】種々の実施形態による、バッテリを監視する方法を示す図である。
【図４Ａ】種々の実施形態による、バッテリ監視システムを示す図である。
【図４Ｂ】種々の実施形態による、電圧測定値の範囲を表す列と、温度測定値の範囲を表す行とを有するバッテリ動作履歴行列を示す図である。
【図４Ｃ】種々の実施形態による、内部に配置されたバッテリ監視回路を有する１つのバッテリを示す図であり、このバッテリは、負荷および／または電源に結合されており、種々のローカルおよび／またはリモートの電子システムと通信接続されている。
【図５】種々の実施形態による、例示的なワイヤレス可能にされたモノブロック（wireless enabled monobloc ：WEM）を示す図である。
【図６】種々の実施形態による、例示的なワイヤレス可能にされたモノブロック（WEM）を示す図である。
【図７】種々の実施形態による、例示的なワイヤレス可能にされたモノブロック（WEM）を示す図である。
【図８】種々の実施形態による、例示的なワイヤレス可能にされたモノブロック（WEM）を示す図である。
【図９】種々の実施形態による、例示的なワイヤレス可能にされたモノブロック（WEM）を示す図である。
【００２５】
発明の詳細な説明
詳細な説明は、最良の形態を含む、例示としての実施形態を示す。これらの実施形態は、当業者が本開示の原理を実施することができるように十分詳細に説明されているが、本開示の原理の精神および範囲から逸脱することなく、他の実施形態が実現され得ること、論理的、機械的、化学的、および／または電気的な変更が実施され得ることを理解すべきである。したがって、本明細書の詳細な説明は、限定する目的ではなく、例示のみを目的として提示されている。例えば、方法の説明のいずれかに列挙されたステップは、任意の適切な順序で実行されてもよく、また、提示された順序に限定されているわけではない。
【００２６】
さらに、簡潔にするために、個々のコンポーネントの特定のサブコンポーネント、およびシステムの他の態様は、本明細書では詳細に説明されていない場合がある。実際のシステム、例えばバッテリ監視システムには、多くの代替的または追加的な機能的関係または物理的結合が存在し得ることに留意すべきである。そのような機能ブロックは、指定された機能を実行するように構成された任意の数の適切なコンポーネントによって実現され得る。
【００２７】
本開示の原理は、例えば、バッテリの充電を過度に早期に消耗させる可能性のある電流センサのような監視コンポーネントを排除することにより、バッテリの動作を改善する。さらに、バッテリ監視回路を、製造時にバッテリ内に埋め込んでもよく、これによってバッテリを監視することが可能となると共に、バッテリの寿命の最初の日からリサイクルまたは廃棄されるまで、関連するデータを保存／伝送することが可能となる。さらに、本開示の原理は、モバイル通信機器および／またはバッテリ監視回路のような種々のコンピューティングデバイスの動作を、例えば、以下のような多数の方法によって改善する。すなわち、新しい行列状のデータベースにバッテリの履歴情報をコンパクトに保存することによってバッテリ監視回路が使用するメモリを低減し、これによってバッテリ監視回路の製造コスト、動作電流の消費量を低減すると共に、動作寿命を延長することによって改善し、さらに、単一のモバイル通信機器によって複数のモノブロックの監視および／または制御を容易にし、これによって効率およびスループットを向上させることによって改善し、さらに、１つまたは複数のバッテリとリモートデバイスとをリンクするネットワークを介して伝送されるデータの量を削減し、これによってネットワークを解放して、他の伝送されるデータを搬送し、かつ／または関連するデータをより高速に搬送し、通信コストも大幅に削減することによって改善する。
【００２８】
さらに、本開示の原理は、バッテリに結合された装置および／またはバッテリに関連付けられた装置、例えばセルラー無線基地局、電動フォークリフト、および／または電動自転車などの動作を改善する。
【００２９】
さらに、本開示の原理の適用は、現実世界のオブジェクトを変換および変更する。例えば、アルゴリズムの例の一部として、鉛酸モノブロック中の硫酸鉛は、充電電流が印加されることによって鉛、酸化鉛、および硫酸に変換させられ、これによって、部分的に消耗された鉛酸バッテリを、より完全に充電されたバッテリに変換する。さらに、アルゴリズムの別の例の一部として、倉庫内の種々のモノブロックを、物理的に再配置、再充電、またはそれどころか倉庫から移動、もしくは交換してもよく、これによって、倉庫内におけるモノブロックの新しい全体構成が作成される。
【００３０】
エネルギ貯蔵装置を監視、保守、および／または使用するための他の種々のアプローチが存在することが理解されるであろう。したがって、本明細書において特許請求されるシステムおよび方法は、そのような如何なる分野または技術をも先取りするものではなく、むしろ、技術的な改善、時間およびコストの節約、環境上の利点、およびバッテリ寿命の改善などを提供する種々の特定の進歩を提供するものである。さらに、本明細書で開示される種々のシステムおよび方法は、そのような望ましい利点を提供すると同時に、他方では、従来の監視システムの通常の高価な電力消費コンポーネント、すなわち電流センサを排除するものであることが理解されるであろう。換言すれば、種々の例示的なシステムおよび方法は、ほぼ全ての従来のアプローチとは全く対照的に、電流センサおよび／または電流センサから利用可能な情報を利用せず、また、電流センサおよび／または電流センサから利用可能な情報なしで構成されている。
【００３１】
例示的な実施形態では、バッテリ監視回路が開示される。バッテリ監視回路は、バッテリからのおよび／またはバッテリに関する特定の情報、例えばバッテリからの日付／時間、電圧および温度の情報を、検知、記録、および／またはワイヤレス通信するように構成され得る。
【００３２】
例示的な実施形態では、モノブロックは、少なくとも１つの電気化学セル、典型的には複数の電気化学セルを含むエネルギ貯蔵装置である。本明細書で使用される「バッテリ」という用語は、単一のモノブロックを意味することができるか、または電気的に直列および／または並列に接続された複数のモノブロックを意味することができる。電気的に直列および／または並列に接続された複数のモノブロックを含む「バッテリ」は、他の文献では「バッテリパック」と呼ばれることがある。バッテリは、正端子および負端子を含み得る。さらに、種々の例示的な実施形態では、バッテリは、複数の正端子および負端子を含み得る。例示的な実施形態では、バッテリ監視回路は、バッテリ内に配置されており、例えばバッテリハウジングの内側に位置決めされているか、または埋め込まれており、有線接続を介してバッテリ端子に接続されている。
【００３３】
１つの実施形態では、バッテリ監視回路は、種々の電気コンポーネントを含み、例えば、電圧センサと、温度センサと、命令を実行するためのプロセッサと、データおよび／または命令を保存するためのメモリと、アンテナと、伝送機／受信機／トランシーバとを含む。いくつかの例示的な実施形態では、バッテリ監視回路は、クロック、例えばリアルタイムクロックも含み得る。さらに、バッテリ監視回路は、測位コンポーネント、例えば全地球測位システム（GPS）の受信回路も含み得る。
【００３４】
特定の例示的な実施形態では、バッテリ監視回路は、バッテリの正端子と負端子との間の（各端子間の）電圧を監視するための、バッテリへの電気的な有線接続を有するように構成された電圧センサを含み得る。さらに、バッテリ監視回路は、バッテリの（かつ／またはバッテリに関連付けられた）温度を監視するための温度センサを含み得る。バッテリ監視回路は、電圧センサから監視された電圧信号を受信するため、温度センサから監視された温度信号を受信するため、監視された電圧信号と監視された温度信号とを処理するため、監視された電圧信号と監視された温度信号とに基づいて電圧データと温度データとを生成するため、かつ他の機能および命令を実行するための、プロセッサを含み得る。
【００３５】
種々の例示的な実施形態では、バッテリ監視回路は、データ、例えばバッテリからの（かつ／またはバッテリに関連付けられた）電圧データおよび温度データを保存するためのメモリを含む。さらに、メモリは、プロセッサによって実行される命令、外部デバイスから受信したデータおよび／または命令なども保存し得る。例示的な実施形態では、電圧データは、バッテリの端子の両端における電圧を表し、温度データは、バッテリ内の特定の場所で測定された温度を表す。さらに、バッテリ監視回路は、例えば、電圧データおよび温度データのようなデータをリモートデバイスにワイヤレス通信するため、かつデータおよび／または命令を受信するための、アンテナおよびトランシーバを含み得る。例示的な１つの実施形態では、バッテリ監視回路は、電圧データおよび温度データを、アンテナを介してリモートデバイスにワイヤレス伝送する。
【００３６】
例示的な１つの実施形態では、バッテリ監視回路は、種々のコンポーネントを１つの回路基板に結合することによって形成され得る。例示的な実施形態では、バッテリ監視回路は、リアルタイムクロックをさらに組み込む。本明細書で主として説明されるバッテリ監視回路は、バッテリの内部に配置され得、バッテリの内部温度を検知するように構成され得る。別の例示的な実施形態では、バッテリ監視回路は、モノブロックの内部温度を検知するためにモノブロック内に配置されている。バッテリ監視回路からのワイヤレス信号は、本明細書でさらに説明されるように、種々の有用な行動および決定のための基礎となり得る。
【００３７】
ここで図１を参照すると、例示的な実施形態では、バッテリ１００は、モノブロックを含み得る。例示的な実施形態では、モノブロックは、エネルギ貯蔵装置として定義され得る。モノブロックは、少なくとも１つの電気化学セル（図示せず）を含む。種々の例示的な実施形態では、モノブロックは、例えば、電圧および／または電流の所望の可能出力を有するモノブロックを構成するために、複数の電気化学セルを含む。種々の例示的な実施形態では、（１つまたは複数の）電気化学セルは、鉛酸型の電気化学セルである。任意の適切な鉛酸電気化学セルが使用され得るが、例示的な１つの実施形態では、電気化学セルは、吸収性ガラスマット（AGM）型の設計のものである。別の例示的な実施形態では、鉛酸電気化学セルは、ゲル型の設計のものである。別の例示的な実施形態では、鉛酸電気化学セルは、浸水（開放）型の設計のものである。しかしながら、本開示の種々の原理は、これに限定するわけではないが、ニッケルカドミウム（NiCd）、ニッケル金属水素化物（NiMH）、リチウムイオン、リチウムコバルト酸化物、リチウム鉄リン酸塩、リチウムイオンマンガン酸化物、リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物、リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物、リチウムチタン酸塩、リチウム硫黄、および／または再充電可能アルカリなどを含む、種々のバッテリ化学に適用可能であり、したがって、鉛酸バッテリに関する本明細書の説明は、限定する目的ではなく、例示のみを目的として提示されていることが理解されるであろう。
【００３８】
バッテリ１００は、ハウジング１１０を有し得る。例えば、バッテリ１００は、耐久性のある材料からなる密閉されたモノブロック鉛酸エネルギ貯蔵ケースを有するように構成され得る。バッテリ１００は、正端子１０１および負端子１０２をさらに含み得る。密閉されたケースは、正端子１０１および負端子１０２が通過する開口部を有し得る。
【００３９】
ここで図２を参照すると、バッテリ２００は、電気的に接続された複数のモノブロック、例えば、電気的に接続された複数のバッテリ１００を含み得る。バッテリ２００内のモノブロック同士は、電気的に並列および／または直列に接続され得る。例示的な実施形態では、バッテリ２００は、少なくとも１つのモノブロックストリングを含み得る。例示的な実施形態では、第１のストリングは、電気的に直列に接続された複数のモノブロックを含み得る。別の例示的な実施形態では、第２のストリングは、電気的に直列に接続された複数のモノブロックを含み得る。バッテリ内に２つ以上のモノブロックストリングが設けられている場合には、第１のストリング、第２のストリング、および／または追加的なストリングが、電気的に並列に接続され得る。モノブロックの直列／並列接続は、例えば、バッテリ２００の電圧および／または電流の所望の特性または所望の可能出力を達成するために、最終的にはバッテリ２００の正端子２０１および負端子２０２に接続され得る。したがって、例示的な実施形態では、バッテリ２００は、２つ以上のモノブロックを含む。バッテリ２００は、本明細書ではパワードメインとも呼ばれ得る。
【００４０】
バッテリ２００は、キャビネットまたはハウジング２１０を有し得る。例えば、バッテリ２００は、バッテリを保護して、バッテリの動作に適した環境を提供するための熱的および機械的な構造を含み得る。
【００４１】
ここで図１および２を参照すると、例示的な用途では、バッテリ１００／２００は、（無停電電源装置またはＵＰＳとしても知られる）非常用電源のために使用され得る。さらに、バッテリ１００／２００を、セルラー無線基地局の用途のために使用してもよいし、電力系統に（例えば、整流器／インバータを介して交流電流に、かつ／または直流マイクログリッドなどに）接続してもよい。別の例示的な実施形態では、バッテリ１００／２００は、交流電力系統に接続され、ピークシェービング、需要管理、電力調整、周波数応答、および／または無効電力供給のような用途のために使用される。別の例示的な実施形態では、バッテリ１００／２００は、種々の車両（自転車など）、産業用機器（フォークリフトなど）、および路上の小型車両、中型車両、および大型車両に動力を供給する駆動システムに接続される。他の例示的な用途では、バッテリ１００／２００は、短期的または長期的なベースでエネルギ貯蔵が望まれている任意の適切な用途のために使用され得る。バッテリ１００／２００は、単一の商品として商業的に出荷され得るか、他の多数のモノブロックを有するパレット上に載置されるなどして、他のモノブロックと共に商業的に出荷され得るか、またはバッテリの一部として他のモノブロックと共に商業的に出荷され得る（例えば、複数のバッテリ１００が１つのバッテリ２００を形成する場合）。
【００４２】
例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、バッテリ１００内に配置され得、かつバッテリ１００に内部接続され得る。図１に示される例示的な実施形態では、単一のバッテリ監視回路１２０が、単一のモノブロック（バッテリ１００を参照）内に配置され得、かつ単一のモノブロックに関連付けられ得る。別の例示的な実施形態では、２つ以上のバッテリ監視回路１２０が、単一のバッテリの１つまたは複数の部分内に配置され、かつ単一のバッテリの１つまたは複数の部分に接続される。例えば、第１のバッテリ監視回路を、バッテリの第１のモノブロック内に配置し、かつ第１のモノブロックに接続し、第２のバッテリ監視回路を、バッテリの第２のモノブロック内に配置し、かつ第２のモノブロックに接続することができる。
【００４３】
バッテリ監視回路１２０は、電圧センサ１３０と、温度センサ１４０と、プロセッサ１５０と、トランシーバ１６０と、アンテナ１７０と、記憶媒体またはメモリ（図面には図示せず）とを含み得る。例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、モノブロックまたはバッテリ１００に関連付けられた電圧および温度を検知し、検知した電圧および温度を、これらの読み取りの関連する時間と共にメモリに保存し、電圧データおよび温度データを、（関連する時間と共に）バッテリ監視回路１２０から１つまたは複数の外部の位置へと伝送するように構成されている。
【００４４】
例示的な実施形態では、電圧センサ１３０は、ワイヤによってバッテリ１００の正端子１０１に電気的に接続され得、かつワイヤによってバッテリ１００の負端子１０２に電気的に接続され得る。例示的な実施形態では、電圧センサ１３０は、バッテリ１００の電圧を検知するように構成されている。例えば、電圧センサ１３０は、正端子１０１と負端子１０２との間の電圧を検知するように構成され得る。例示的な実施形態では、電圧センサ１３０は、アナログデジタル変換器を含む。しかしながら、バッテリ１００の電圧を検知するための任意の適切な装置が使用され得る。
【００４５】
例示的な実施形態では、温度センサ１４０は、バッテリ１００の温度測定値を検知するように構成されている。例示的な１つの実施形態では、温度センサ１４０は、バッテリ１００の内部または内側の所定の位置で、温度測定値を検知するように構成され得る。温度測定が実施される場所は、温度測定値が、バッテリ１００が含まれている電気化学セルの温度を反映するように選択され得る。種々の例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、バッテリ１００の内側に位置するように構成されている。さらに、種々の例示的な実施形態では、バッテリ１００内にバッテリ監視回路１２０が存在していることは、バッテリ１００の外部からの目視検査によっては視認不可能または検出不可能であり得る。
【００４６】
例示的な実施形態では、温度センサ１４０は、バッテリ内に埋め込まれた熱電対、サーミスタ、および／または温度検知用集積回路などを含む。
【００４７】
例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、電圧センサ、温度センサ、プロセッサ、記憶媒体、トランシーバ、アンテナ、および／または他の適切なコンポーネントを支持して電気的に結合するためのプリント回路基板を含む。別の例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、ハウジング（図示せず）を含む。ハウジングは、バッテリ監視回路１２０内の電子機器を保護するための任意の適切な材料から、例えば耐久性のあるプラスチックから形成され得る。ハウジングは、任意の適切な形状またはフォームファクタで形成され得る。例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０のハウジングは、バッテリ１００の内側に配置されるように構成されており、例えば、接着剤、ポッティング材料、ボルト、ねじ、および／またはクランプなどによって固定され得る。さらに、バッテリ監視回路１２０をバッテリ１００の内部の所望の位置および／または方向に維持するために、任意の適切な取り付け装置または取り付け方法が使用され得る。このようにして、バッテリ１００が輸送、設置、および利用される際などに、バッテリ監視回路１２０がバッテリの中にしっかりと配置されたまま維持され、かつバッテリに接続されて動作可能なまま維持される。
【００４８】
例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、リアルタイムクロックをさらに含み、このリアルタイムクロックは、インターネットなどのパブリックネットワークを介してアクセス可能な時報信号のような外部の時間標準との如何なる接続（有線またはワイヤレス）からも独立して、協定世界時（UTC）のような標準時間を基準とする時間を維持することが可能である。クロックは、現在の時間／日付（または相対時間）をプロセッサ１５０に供給するように構成されている。例示的な実施形態では、プロセッサ１５０は、電圧および温度の測定値を受信し、データが検知／保存された時間に関連付けられた電圧データおよび温度データを、記憶媒体に保存するように構成されている。例示的な実施形態では、電圧データ、温度データ、および時間データは、データベース、フラットファイル、バイナリのブロブ、または他の任意の適切なフォーマットもしくは構造の形態で、記憶媒体に保存され得る。さらに、プロセッサ１５０は、追加的なデータをログの形態で記憶媒体に保存するように構成され得る。例えば、プロセッサは、電圧および／または温度が、設定可能な量だけ変化するたびにログを記録し得る。例示的な実施形態では、プロセッサ１５０は、最後の測定データを最新の測定データと比較し、最新の測定データが、少なくとも上記の設定可能な量だけ最後の測定データと異なる場合にのみ、最新の測定データのログを記録する。比較は、任意の適切な間隔で、例えば１秒ごと、５秒ごと、１０秒ごと、３０秒ごと、１分ごと、および／または１０分ごとなどに実施され得る。記憶媒体は、バッテリ監視回路１２０上に配置され得るか、またはリモートであり得る。プロセッサ１５０は、追加的な分析、報告、および／または行動のために、ログに記録された温度データ／電圧データをリモートデバイスにワイヤレス伝送するようにさらに構成され得る。例示的な実施形態では、リモートデバイスは、伝送されたデータログを以前に伝送されたログとつなぎ合わせて１つの時間的に連続したログを形成するように構成され得る。このようにして、バッテリ監視回路１２０上のログのサイズ（と、それを保存するのに必要なメモリと）を最小化することができる。プロセッサ１５０は、リモートデバイスから命令を受信するようにさらに構成され得る。プロセッサ１５０は、信号のデータをトランシーバ１６０に供給することによって、時間データ、温度データ、および電圧データをバッテリ監視回路１２０から伝送するようにも構成され得る。
【００４９】
別の例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、リアルタイムクロックなしで構成されている。その代わりに、データは、プロセッサ１５０によって制御される一定の時間間隔でサンプリングされる。それぞれの間隔には、それぞれの間隔を一意に識別するためのシーケンス番号がナンバリングされている。サンプリングされたデータは、全てログに記録され得るが、これに代えて、設定可能な量を超えて変化するデータのみをログに記録してもよい。定期的に、バッテリ監視回路１２０が、インターネットを介してアクセス可能なネットワーク時間信号のような時間標準に接続されたときに、プロセッサ時間が、時間標準によって表されるリアルタイムと同期される。しかしながら、両方の場合において、データがサンプリングされた期間の間隔シーケンス番号も、データと共にログに記録される。これにより、バッテリ監視回路１２０上のリアルタイムクロックを必要とせずに、各データサンプル間の時間間隔が修正される。データログがリモートデバイスに伝送されると、間隔が、リアルタイム（例えば、協定世界時）を維持するリモートデバイス（本明細書でさらに説明する）と同期され、例えば、インターネット接続を介して同期される。したがって、リモートデバイスは、バッテリ監視回路１２０およびプロセッサ１５０との同期を介して時間を供給するように構成されている。バッテリ監視回路１２０またはリモートデバイスに保存されたデータは、モノブロックが特定の温度および／または電圧において費やした累積時間量を含み得る。プロセッサ１５０は、信号のデータをトランシーバ１６０に供給することによって、累積時間データ、温度データ、および電圧データをバッテリ監視回路１２０から伝送するようにも構成され得る。
【００５０】
例示的な実施形態では、バッテリに関する時間データ、温度データ、および電圧データを、例えば第１の軸上に電圧範囲を含み、第２の軸上に温度範囲を含んでいるファイル、データベース、または行列に保存することができ、この場合、この表のセルは、バッテリが特定の電圧／温度状態において費やした時間量を表すために（すなわち、バッテリ動作履歴行列を形成するために）、それぞれのセルにおけるカウンタを増分するように構成されている。バッテリ動作履歴行列は、バッテリ監視回路１２０のメモリおよび／またはリモートデバイスに保存され得る。例えば、図４Ｂを簡単に参照すると、例示的なバッテリ動作履歴行列５００は、複数の列５１０を含むことができ、それぞれの列が、１つの特定の電圧または１つの特定の電圧測定値の範囲を表している。例えば、第１の列は、０ボルトから１ボルトの電圧範囲を表し、第２の列は、１ボルトから９ボルトの電圧範囲を表し、第３の列は、９ボルトから１０ボルトの電圧範囲を表す、などである。バッテリ動作履歴行列５００は、複数の行５２０をさらに含むことができ、それぞれの行が、１つの特定の温度（＋／−）または１つの特定の温度測定値の範囲を表している。例えば、第１の行は、１０℃未満の温度を表し、第２の行は、１０℃〜２０℃の温度範囲を表し、第３の行は、２０℃〜３０℃の温度範囲を表す、などである。任意の適切なスケールと、任意の適切な列数／行数とを使用することができる。例示的な実施形態では、バッテリ動作履歴行列５００は、バッテリがそれぞれの指定された電圧状態／温度状態であった時間の量の累積履歴を保存する。換言すれば、バッテリ動作履歴行列５００は、バッテリが特定の電圧範囲／温度範囲であった時間の量を集約（または相関）する。特に、このようなシステムは、データを記録している期間の長さとは関係なく、ストレージサイズが増加しない（または限界量しか増加しない）ので、特に有利である。バッテリ動作履歴行列５００によって占有されるメモリは、多くの場合、電圧データ／温度データの集計を開始する初日から、数年後またはバッテリの寿命付近のサイズと同じである。この技術は、この技術を使用しない実施形態と比較して、メモリのサイズと、このデータを保存するために必要とされる電力を低減するものであり、したがって、バッテリ監視回路１２０のコンピューティングデバイスの動作を大幅に改善することが理解されるであろう。さらに、バッテリの電圧データ／温度データは、定期的にリモートデバイスに伝送され得る。これによって効果的に、データがゲーティングされ、非ゲーティング技術と比較して、データの保存およびデータの伝送のために必要とされる電力が低減され、メモリのサイズが低減され、データ伝送時間が短縮される。
【００５１】
例示的な実施形態では、トランシーバ１６０は、任意の適切な伝送機および／または受信機であり得る。例えば、トランシーバ１６０は、信号をアップコンバートして、アンテナ１７０を介して信号を伝送するように構成され得、かつ／またはアンテナ１７０から信号を受信し、信号をダウンコンバートして、プロセッサ１５０に供給するように構成され得る。例示的な実施形態では、トランシーバ１６０および／またはアンテナ１７０は、バッテリ監視回路１２０とリモートデバイスとの間で信号をワイヤレスで送受信するように構成され得る。ワイヤレス伝送は、無線周波数通信、Wi-Fi、Bluetooth（登録商標）、Bluetooth Low Energy（BLE）、Bluetooth Low Power（IPv6/6LoWPAN）、および／またはセルラー無線通信標準（2G、3G、4G、LTE、5G等）などのような任意の適切な通信標準を使用して実施され得る。例示的な実施形態では、ワイヤレス伝送は、バッテリ監視回路によって引き出される電力を低く抑えるために、低電力の短距離信号を使用して実施される。例示的な１つの実施形態では、プロセッサ１５０は、電力消費量を最小化または低減するために適したスケジュールで起動し、ワイヤレス通信し、スリープに戻るように構成されている。バッテリ監視回路１２０によるバッテリの監視によってバッテリが過度に早期に消耗してしまうことを阻止するために、このことが望ましい。起動／スリープ機能およびデータゲーティング機能のようなバッテリ監視回路１２０の機能は、バッテリ１００を消耗させることなく、温度データおよび電圧データを正確に検知および報告することを容易にする。種々の例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、バッテリによって給電され、このバッテリ内には、バッテリ監視回路１２０が配置されており、バッテリ監視回路１２０は、監視のためにこのバッテリに接続されている。
【００５２】
いくつかの例示的な実施形態では、Bluetoothプロトコルの使用により、単一のリモートデバイスは、（それぞれ１つのバッテリ監視回路１２０が装備された）複数のバッテリに相関されている複数の信号を、受信および処理することが容易になると共に、これを信号干渉なしに実施することが容易になる。１つのリモートデバイスと、それぞれ１つのバッテリ監視回路１２０が装備された複数のバッテリとの間のこの「一対多」の関係性は、貯蔵チャネルおよび出荷チャネルにおけるバッテリの監視にとって明確な利点である。
【００５３】
例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、バッテリの内部に配置されている。例えば、バッテリ監視回路１２０は、バッテリ１００のハウジング内に配置され得る。種々の実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、モノブロックまたはバッテリの内部に配置されている。バッテリ監視回路１２０は、視界から隠されている／バッテリ１００の外側からアクセス不可能であり得る。これにより、ユーザによる改ざんが阻止され、したがって、実施される報告の信頼性が改善され得る。バッテリ監視回路１２０は、バッテリ１００の蓋のすぐ下、または相互接続ストラップ（リード相互接続バー）付近などに配置され得る。このようにして、電気化学セルに起因するモノブロックの温度と、相互接続ストラップの熱出力とを正確に測定することが可能である。
【００５４】
例示的な実施形態では、温度センサ１４０は、モノブロックの複数の端子のうちの１つの端子の温度を検知するように構成され得る。このようにして、バッテリ監視回路１２０によって検知される温度は、バッテリ１００および／またはバッテリ１００内の電気化学セルの温度をよりよく表すことができる。いくつかの実施形態では、温度センサ１４０は、バッテリ監視回路１２０のプリント回路基板上に配置され得、かつ／またはバッテリ監視回路１２０のプリント回路基板に直接的に結合され得る。さらに、温度センサ１４０は、モノブロックまたはバッテリに関連付けられた温度を検知するために、モノブロックまたはバッテリの内側の任意の適切な場所に配置され得る。
【００５５】
したがって、ここで図３を参照すると、少なくとも１つの電気化学セルを含むバッテリ１００を監視するための例示的な方法３００は、バッテリ端子に有線接続された電圧センサ１３０を使用してバッテリ１００の電圧を検知し（ステップ３０２）、電圧と、電圧が検知された時間とを記憶媒体に記録すること（ステップ３０４）と、バッテリ１００内に配置された温度センサ１４０を使用してバッテリ１００に関連付けられた温度を検知し（ステップ３０６）、温度と、温度が検知された時間とを記憶媒体に記録すること（ステップ３０８）と、記憶媒体に記録された電圧データ、温度データ、および時間データを、リモートデバイスにワイヤレス伝送すること（ステップ３１０）とを含む。電圧データ、温度データ、および時間データは、他の関連データと共に、種々のコンピューティングシステム、リソース、および／またはアプリケーションへの入力として評価、分析、処理、および／または利用され得る（ステップ３１２）。この例示的な方法では、電圧センサ１３０、温度センサ１４０、および記憶媒体は、バッテリ１００の内側においてバッテリ監視回路１２０上に配置されている。さらに、方法３００は、電圧データ、温度データ、および／または時間データに応じて種々の行動、例えば、バッテリの充電、バッテリの放電、倉庫からのバッテリの移動、および／またはバッテリを新しいバッテリに交換、などを実施することを含み得る（ステップ３１４）。
【００５６】
ここで図４Ａを参照すると、例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、リモートデバイスとデータを通信するように構成されている。リモートデバイスは、それぞれ１つのバッテリ監視回路１２０が装備された複数のバッテリからデータを受信するように構成され得る。例えば、リモートデバイスは、それぞれ１つのバッテリ監視回路１２０に接続された個々のバッテリ１００からデータを受信し得る。
【００５７】
それぞれのバッテリ１００／２００に関連付けられたデータを収集および使用するための例示的なシステム４００が開示されている。一般的に、リモートデバイスは、物理的にバッテリ１００／２００またはバッテリ監視回路１２０の一部ではない電子デバイスである。システム４００は、ローカル部分４１０および／またはリモート部分４２０を含み得る。ローカル部分４１０は、１つまたは複数のバッテリ１００／２００の比較的近傍に位置するコンポーネントを含む。例示的な１つの実施形態では、「比較的近傍」とは、バッテリ監視回路のアンテナのワイヤレス信号の範囲内を意味する。別の例示的な実施形態では、「比較的近傍」とは、Bluetooth範囲内、同じキャビネット内、同じ部屋内などを意味する。ローカル部分４１０は、例えば、１つまたは複数のバッテリ１００／２００と、バッテリ監視回路１２０と、任意選択的に、ローカル部分４１０に位置するローカルに位置するリモートデバイス４１４とを含み得る。さらに、ローカル部分は、例えばゲートウェイを含み得る。ゲートウェイは、それぞれのバッテリ１００からデータを受信するように構成され得る。ゲートウェイは、それぞれのバッテリ１００に命令を伝送するようにも構成され得る。例示的な実施形態では、ゲートウェイは、ゲートウェイにおいてワイヤレスで伝送／受信するための、かつ／またはローカルに位置するリモートデバイス４１４と通信するための、アンテナを含む。例示的な実施形態では、ローカルに位置するリモートデバイス４１４は、スマートフォン、タブレット、または他の電子モバイル機器である。別の例示的な実施形態では、ローカルに位置するリモートデバイス４１４は、コンピュータ、ネットワーク、またはサーバなどである。さらなる例示的な実施形態では、ローカルに位置するリモートデバイス４１４は、車載の車両電子システムである。さらに、いくつかの実施形態では、ゲートウェイが、ローカルに位置するリモートデバイス４１４として機能し得る。例えばゲートウェイと、ローカルに位置するリモートデバイス４１４との間の例示的な通信は、任意の適切な有線アプローチまたはワイヤレスアプローチを介して実施され得、例えば、Bluetoothプロトコルを介して実施され得る。
【００５８】
いくつかの例示的な実施形態では、リモートデバイスは、ローカル部分４１０には位置しておらず、リモート部分４２０に位置している。リモート部分４２０は、任意の適切なバックエンドシステムを含み得る。例えば、リモート部分４２０のリモートデバイスは、コンピュータ４２４（例えば、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、サーバ、モバイル機器、または本明細書に記載されたようなデータを使用または処理するための任意の適切なデバイス）を含み得る。リモート部分は、クラウドベースのコンピューティングおよび／またはストレージサービス、オンデマンドコンピューティングリソース、または任意の適切な同様のコンポーネントをさらに含み得る。したがって、リモートデバイスは、種々の例示的な実施形態では、コンピュータ４２４、サーバ、バックエンドシステム、デスクトップ、またはクラウドシステムなどであり得る。
【００５９】
例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、バッテリ監視回路１２０と、ローカルに位置するリモートデバイス４１４との間でデータを直接的に通信するように構成され得る。例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０と、ローカルに位置するリモートデバイス４１４との間の通信は、Bluetooth伝送などを介したワイヤレス伝送であり得る。さらに、任意の適切なワイヤレスプロトコルが使用され得る。
【００６０】
例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、セルラーネットワーク４１８と、インターネットのような他のネットワークとを介してリモートデバイスと通信するためのセルラーモデムをさらに含む。例えば、データは、セルラーネットワーク４１８を介してコンピュータ４２４と、またはローカルに位置するリモートデバイス４１４と共有され得る。したがって、バッテリ監視回路１２０は、インターネット接続世界のあらゆる場所に配布するために、温度データおよび電圧データをリモートデバイスに送信するように構成され得ると共に、インターネットのような他のネットワークへのセルラーネットワーク４１８を介して、リモートデバイスからの通信を受信するように構成され得る。
【００６１】
種々の例示的な実施形態では、ローカル部分４１０からのデータが、リモート部分４２０に通信される。例えば、バッテリ監視回路１２０からのデータおよび／または命令が、リモート部分４２０内のリモートデバイスに通信され得る。例示的な実施形態では、ローカルに位置するリモートデバイス４１４は、リモート部分４２０内のコンピュータ４２４とデータおよび／または命令を通信し得る。例示的な実施形態では、これらの通信は、インターネットを介して伝送される。通信のセキュリティを維持するために、通信は、必要に応じて保護および／または暗号化され得る。
【００６２】
例示的な実施形態では、これらの通信は、例えば、TCP/IP、WLAN、over Ethernet、WiFi、またはセルラー無線などを介して、任意の適切な通信プロトコルを使用して伝送され得る。例示的な１つの実施形態では、ローカルに位置するリモートデバイス４１４は、ローカルネットワークを介して有線でインターネットに接続されており、それにより、リモートに配置された任意の所望のリモートデバイスに接続されている。別の例示的な実施形態では、ローカルに位置するリモートデバイス４１４は、セルラーネットワーク、例えばセルラーネットワーク４１８を介してインターネットに接続されており、それにより、リモートに配置された任意の所望のリモートデバイスに接続されている。
【００６３】
例示的な実施形態では、このデータは、サーバで受信され、コンピュータ４２４で受信され、クラウドベースのストレージシステム、サーバ、またはデータベースなどに保存され得る。例示的な実施形態では、このデータは、バッテリ監視回路１２０、ローカルに位置するリモートデバイス４１４、コンピュータ４２４、および／または任意の適切なリモートデバイスによって処理され得る。したがって、バッテリ監視回路１２０において実施されるとして説明された処理および分析が、バッテリ監視回路１２０、ローカルに位置するリモートデバイス４１４、コンピュータ４２４、および／または任意の他のリモートデバイスにおいても完全にまたは部分的に実施され得ることが理解されるであろう。
【００６４】
リモート部分４２０は、例えば、地理的に互いに分散されている、かつ／または多様もしくは様々な種類、群、および／または集合のバッテリ１００／２００を含む、多数のバッテリ１００／２００に関する情報を、表示、処理、または利用するか、もしくはそれに応じて行動を実施するように構成され得る。リモート部分４２０は、特定の個々のバッテリの温度および／または電圧に関する情報、または特定の個々のバッテリの温度および／または電圧に基づく情報を表示することができる。したがって、本システムは、互いに遠く離れた位置にあるバッテリ１００／２００の大群を監視することが可能であり、しかも、この監視を個々のバッテリレベルで実施することが可能である。
【００６５】
リモート部分４２０のデバイスは、世界中のあらゆる場所からアクセス可能となるようにネットワーク化され得る。ユーザが所有または操作しているバッテリに関連付けられたデータのみに、ユーザがアクセスすること許可するためのアクセス資格情報が、ユーザに発行され得る。いくつかの実施形態では、リモートデバイスにシリアル番号を割り当て、このシリアル番号を、ログインのためにバッテリ所有者またはバッテリ操作者に内密に提供することによって、アクセス制御が実施され得る。
【００６６】
クラウドベースのシステムに保存された電圧データ、温度データ、および時間データは、バッテリのステータス、バッテリの状態、バッテリの（１つまたは複数の）動作要件、および／または異例の状態もしくは異常な状態などに関する情報を伝達するために、種々のディスプレイに表示され得る。１つの実施形態では、追加的な情報を提供するために、１つのバッテリまたはバッテリ群からのデータが分析され得るか、または追加的な情報を提供するために、１つのバッテリまたはバッテリ群からのデータが他のバッテリ、バッテリ群、または外因性状態からのデータと相関され得る。
【００６７】
本明細書で開示されるシステムおよび方法は、セルラー無線またはインターネットで接続された世界のあらゆる場所に位置するバッテリの性能および健全性を監視するための経済的な手段を提供する。バッテリ監視回路１２０は、これらの機能を実行する（またはこれらの機能の実行を可能にする）ために、電圧データ、温度データ、および時間データのみに依存しているので、バッテリ電流も監視しなければならない種々の従来技術のシステムよりもコストが格段に低くなっている。さらに、複数のバッテリの各々においてこれらの機能を実行するのではなく、複数のバッテリに接続された複数の監視回路から電圧データ、温度データ、および時間データを受信することができるリモートデバイスにおいて、計算および分析を実施することにより、任意の１つのバッテリを監視し、その性能および健全性を分析し、そのような分析の結果を表示するためのバッテリ１つ当たりのコストが最小化される。従前は、効果的なリモート監視システムを利用することができなかったが故に、かつ／またはバッテリをローカルで監視してデータを手動で収集するためのコストが法外に高かったが故に、種々の操作のために不可欠ではあるが実現されていなかったバッテリの効果的な監視が、これによって可能となる。例示的なシステムによって、産業用動力（フォークリフト、シザーリフト、トラクター、ポンプ、ライト等）、低速電気自動車（近郊用の電気自動車、電動ゴルフカート、電動自転車、スクーター、スケートボード等）、電力系統用の非常用電源（コンピュータ、非常用照明、およびリモートに位置する危機的な負荷）、海洋用途（エンジン始動バッテリ、搭載電源）、自動車用途、および／または他の例示的な用途（例えば、エンジン始動バッテリ、長距離輸送トラック、レクリエーション用車両の搭載電源など）のような例示的な用途において、複数のバッテリを集約的にリモート監視することが可能となる。このように、複数の同様および／または異種の用途において、複数の同様および／または異種のバッテリを集約的にリモート監視することによって、これまでは不可能であったバッテリの性能および健全性（例えば、バッテリの充電状態、バッテリの保存時間、バッテリの動作モード、有害な温度条件など）の分析が可能となる。同時期の電圧および温度データ、保存された電圧および温度データ、および／またはバッテリ固有および用途固有のパラメータ（ただし、バッテリ１００／２００の電流に関するデータを除く）を使用して、電圧および／または温度の短期的な変化と、電圧および／または温度の長期的な変化と、電圧および／または温度の閾値とを、バッテリ監視回路１２０、ローカルに位置するリモートデバイス４１４、コンピュータ４２４、および／または任意の適切な装置などにおける例示的な分析を実施するために、単独でまたは組み合わせて使用することができる。これらの分析の結果と、分析の結果に応じて実施される行動とによって、バッテリの性能を向上させること、バッテリの安全性を改善すること、およびバッテリの運用コストを低減することが可能となる。
【００６８】
本明細書の実施形態の多くは、鉛酸型の電気化学セルである（１つまたは複数の）電気化学セルに焦点を当ててきたが、他の実施形態では、電気化学セルは、これに限定するわけではないが、リチウム、ニッケル、カドミウム、ナトリウム、および亜鉛を含む、種々の化学のものであってもよい。そのような実施形態では、バッテリ監視回路および／またはリモートデバイスは、その特定のバッテリ化学に関する計算および分析を実施するように構成され得る。
【００６９】
いくつかの例示的な実施形態では、本開示の原理を適用することによって、異常値のバッテリを識別することが可能となると共に、バッテリ監視回路１２０および／またはリモートデバイスによって警告または通知を提供して、バッテリを保守および保護するための行動を促すことも可能となる。複数のバッテリ１００／２００は、それぞれ異なる製造業者によって製造され得るし、また、それぞれ異なる種類の構造、またはそれぞれ異なる種類のセルを使用して製造され得る。しかしながら、複数のバッテリ１００／２００が、それぞれ同様の方法で構成されていて、かつそれぞれ同様の環境条件にある場合には、本システムは、異常値のバッテリ、例えば、異なるおよび／または疑わしい温度データおよび／または電圧データを返送してきたバッテリを、識別するように構成され得る。この異常値データを使用して、故障したバッテリを識別すること、または局所的な状態（高負荷など）を識別すること、およびそのようなバッテリを保守および保護するための警告または通知を提供することができる。同様にして、異種の用途または異種の製造業者のバッテリ１００／２００同士を比較して、任意の特定の用途においてどの種類のバッテリおよび／またはどの製造業者の製品が最良の性能を発揮するかを特定することが可能である。
【００７０】
例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０および／またはリモートデバイスは、データを分析して行動を実施し、通知を送信し、データに基づいて決定を行うように構成され得る。バッテリ監視回路１２０および／またはリモートデバイスは、それぞれのバッテリ１００の現在の温度、および／またはそれぞれのバッテリ１００の現在の電圧を示すように構成され得る。さらに、これらの情報を、温度範囲または電圧範囲によってグループ化された個々の測定値と共に表示し、例えば、（１つまたは複数の）所定の範囲外にあるバッテリ、またはその範囲外になりそうなバッテリを通知することによって、保守行動および保護行動を促すことが可能である。
【００７１】
さらに、バッテリ監視回路１２０および／またはリモートデバイスは、バッテリの在庫管理を提供するため、またはバッテリを保護するために、それぞれのバッテリ１００の物理的位置（バッテリ監視回路１２０によって特定される）を表示することができる。例示的な１つの実施形態では、物理的位置情報は、全地球測位システム（GPS）を使用して、バッテリ監視回路１２０内に設置されたGPS受信機を介して、バッテリ監視回路１２０によって決定される。この位置情報は、電圧データ、温度データ、時間データと共に保存され得る。別の例示的な実施形態では、位置データは、リモートデバイスとワイヤレスで共有されており、リモートデバイスは、位置データを保存するように構成されている。位置データは、モノブロックまたはバッテリが時間の経過と共にどこにあったかを反映するモノブロックの移動履歴（位置履歴）を作成するために、時間と共に保存され得る。
【００７２】
さらに、リモートデバイスは、データに基づいて通知を作成および／または送信するように構成され得る。例えば、バッテリ監視回路および／またはリモートデバイスでの分析に基づいて、特定のモノブロックが過電圧である場合には、通知を表示することができ、この通知によって、過電圧である特定のモノブロックを識別することができ、本システムは、保守行動を促すことができる。通知は、例えば、電子メール、SMSメッセージ、電話、またはアプリケーション内プロンプトなどの適切なシステムまたは手段を介して伝送され得る。
【００７３】
バッテリ監視回路１２０がバッテリ１００内に配置されており、かつバッテリ１００に接続されている例示的な実施形態では、本システムは、バッテリ１００／２００の在庫および保守のサービスを提供する。例えば、本システムは、モノブロックまたはバッテリに接触することなく保管中または輸送中のモノブロックまたはバッテリの存在を検出するように構成され得る。例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、倉庫内の在庫追跡のために構成され得る。例示的な１つの実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、例えば、ローカルに位置するリモートデバイス４１４、および／またはリモートに位置するリモートデバイスと、バックエンドシステムとに位置データを伝送し、このバックエンドシステムは、特定のバッテリ１００／２００が例えば予期せずに倉庫またはトラックを離れたことを識別するように構成されている。このことは、例えば、バッテリ１００に関連付けられたバッテリ監視回路１２０が、ローカルに位置するリモートデバイス４１４および／またはバックエンドシステムとの電圧データおよび／または温度データの通信を停止したときに検出され得るか、バッテリの位置がもはや位置データベースに記載されている場所にはない場合に検出され得るか、またはさもなければ、モノブロックもしくはバッテリと、バッテリ監視回路１２０との間の有線接続が切断されたときに検出され得る。例示的な実施形態では、リモートバックエンドシステムは、バッテリが盗まれた可能性があるという警告を発するように構成されている。リモートバックエンドシステムは、例えば、バッテリ内の連続したモノブロックが通信を停止（または喪失）したとき、または電圧情報および温度情報の報告を停止したときに、バッテリが盗まれつつあるという警告を発するように構成され得る。バッテリ監視回路１２０がBluetooth通信を用いるように構成されている例示的な実施形態では、リモートバックエンドシステムは、バッテリ１００／２００が予期せず倉庫を離れたかどうかを識別して、その場合には合図、警告、または通知を送信するように構成され得る。盗難検出および在庫追跡のこれらの種々の実施形態は、従来のアプローチと比較してユニークである。なぜなら、例えば、これらの実施形態は、個々のオブジェクトをRFIDによって問い合わせる場合よりもさらに遠く離れた場所で実施可能であり、したがって、観察が容易でないオブジェクト（例えば、棚またはパレット上で何層にも積み重ねられた在庫品）の存在を反映することが可能であり、RFIDでは同様の機能を提供することが不可能であったからである。
【００７４】
いくつかの例示的な実施形態では、リモートデバイス（例えば、ローカルに位置するリモートデバイス４１４）は、それぞれのバッテリ１００の電圧および温度に関するデータをリモートで受信するように構成されている。例示的な実施形態では、リモートデバイスは、複数のバッテリのうちのそれぞれのバッテリ１００に関連付けられたそれぞれのバッテリ監視回路１２０から、電圧データ、温度データ、および時間データをリモートで受信するように構成されている。これらのバッテリは、例えば、非活性状態または非動作状態であってもよい。例えば、これらのバッテリは、まだ用途に投入されていなくてもよいし、まだ負荷に接続されていなくてもよいし、またはまだサービス開始されていなくてもよい。本システムは、どのバッテリが再充電を必要としているかを決定するように構成され得る。これらのバッテリは、出荷用の梱包内に収納されていてもよいし、または収納されていなくてもよい。しかしながら、リモートでデータが受信され、かつリモートで決定が行われるので、このデータを受信するため、または決定を行うために、梱包されたバッテリを開梱する必要はない。バッテリ監視回路１２０がこれらのバッテリ内に配置されていて、かつこれらのバッテリに結合されている限り、これらのバッテリは、倉庫内、保管施設内、棚上、またはパレット上に位置していてもよく、しかも、複数のバッテリのうちのいずれのバッテリも、開梱、荷下ろし、接触、または移動されることなく、データを受信し、決定を行うことが可能である。それどころか、これらのバッテリは、トラック上または輸送コンテナ内のように輸送中であってもよく、そのような輸送中に、データを受信し、決定を行うことができる。その後の適切な時間に、例えばパレットを開梱したときに、再充電が必要な１つまたは複数のバッテリを識別して充電することができる。
【００７５】
さらなる例示的な実施形態では、バッテリを「チェック」するプロセスは、本明細書では、バッテリに関連付けられた電圧データおよび温度データ（および潜在的に時間データ）を受信することと、このデータに基づいて情報をユーザに提示することとして説明され得、なお、提示される情報は、バッテリに関する決定または評価を行うために有用である。例示的な実施形態では、リモートデバイスは、バッテリ監視回路１２０が装備された複数のバッテリのうちのそれぞれのバッテリ１００をリモートで「チェック」するように構成されている。この例示的な実施形態では、リモートデバイスは、複数のバッテリ１００の各々からワイヤレス信号を受信し、それぞれのバッテリ１００の電圧および温度をチェックし得る。したがって、これらの例示的な実施形態では、リモートデバイスを使用して、出荷を待機しているバッテリのパレットに迅速に問い合わせ、開梱する必要なしに、またはバッテリのパレットに接触する必要なしに、バッテリの再充電が必要かどうか、特定のバッテリが再充電を必要とするまでにどれくらいかかるか、または特定のバッテリにおいて何らかの健康状態の問題が存在するかどうかを判断することが可能である。このチェックは、例えば、梱包またはバッテリを走査することなく、梱包またはバッテリに連絡することなく、梱包またはバッテリを移動させることなく、もしくは梱包またはバッテリに個別に問い合わせることなく、むしろ、リモートデバイス（例えば、４１４／４２４）にデータをワイヤレスで報告するための、それぞれのバッテリ１００に関連付けられたバッテリ監視回路１２０に基づいて実施され得る。
【００７６】
例示的な実施形態では、バッテリ１００は、当該バッテリ１００自身を電子的に識別するように構成されている。例えば、バッテリ１００は、バッテリ監視回路１２０からリモートデバイスに、またはローカルに位置するリモートデバイス４１４に、一意の電子的な識別子（一意のシリアル番号など）を通信するように構成され得る。このシリアル番号は、視認可能なバッテリ識別子（ラベル、バーコード、QRコード、またはシリアル番号など）と相関され得、なお、この視認可能なバッテリ識別子は、バッテリの外側から視認可能であるか、またはバッテリ群の中から単一のバッテリを識別することができる読み取り機によって電子的に視認可能である。したがって、システム４００は、特定のバッテリからのバッテリデータをその特定のバッテリの一意の識別子に関連付けるように構成され得る。さらに、モノブロック、例えばバッテリ１００をバッテリ２００内に設置している間に、設置者は、システム４００に関連付けられたデータベース内に、モノブロックに関する種々の情報、例えば、相対位置（例えば、どのバッテリか、どのストリングか、棚上のどの位置か、キャビネットの向き、など）を入力し得る。同様の情報を、バッテリ１００に関するデータベース内に入力してもよい。
【００７７】
したがって、データが、関心対象のバッテリ（例えば、性能が標準以下のバッテリ、過熱しているバッテリ、放電しているバッテリ等）を示している場合には、その特定のバッテリを、何らかの適切な行動のために選び出すことができる。換言すれば、ユーザは、（一意の電子的な識別子によって識別される）特定のバッテリに関する情報を受信し、（視認可能なバッテリ識別子によって識別される）そのバッテリに直接的にアクセスして、このバッテリのためのあらゆるニーズに対応することができる（「保守」を実施）。例えば、この保守は、特定のバッテリをサービスから除外すること、特定のバッテリを修理すること、特定のバッテリを充電すること、等を含み得る。特定の例示的な実施形態では、バッテリ１００／２００は、充電される必要があるとして通知され、倉庫の従業員は、倉庫内の棚上のバッテリを走査し（例えば、それぞれのバッテリ１００／２００のQRコードを走査し）、関心対象のバッテリを見つけ出して、そのバッテリを充電することが可能であろう。別の例示的な実施形態では、あるバッテリが出荷のために移動され、そのバッテリが収納されたパッケージがコンベアに沿って読み取り機を通過するときに、ローカルに位置するリモートデバイス４１４が、一意の電子的な識別子、電圧、および温度を含む、その特定のバッテリに関するデータを取得し、その特定のバッテリに関して何らかの行動を実施する必要がある場合（例えば、このバッテリが、出荷される前に充電される必要がある場合）には、警告を発するように構成され得る。
【００７８】
例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０自体、リモートデバイス、および／または任意の適切な記憶装置は、バッテリ寿命の２つ以上の段階にわたって個々のバッテリ１００／２００のバッテリ動作履歴を保存するように構成され得る。例示的な実施形態では、バッテリの履歴が記録され得る。例示的な実施形態では、バッテリは、製品に組み込まれた後、または（単独でまたはバッテリ内で）サービス開始された後、データをさらに記録し得る。バッテリは、使用済みになった後、セカンドライフ用途で再利用された後、および／または最終的にリサイクルまたは廃棄されるまで、データを記録し得る。
【００７９】
本明細書では、このデータをバッテリ監視回路１２０に保存するものとして説明することがあるが、特定の例示的な実施形態では、履歴データは、バッテリ監視回路１２０から離れてリモートで保存される。例えば、本明細書に記載されるデータは、バッテリ監視回路１２０から遠隔の位置にある１つまたは複数のデータベース（例えば、クラウドベースのストレージ製品、バックエンドサーバ、ゲートウェイ、および／または１つもしくは複数のリモートデバイス）に保存され得る。
【００８０】
システム４００は、上述した１つまたは複数の期間中、これらの期間中に保存されたデータに基づいて決定され得る、バッテリがどのように動作してきたかの履歴、このバッテリが動作していたときの環境条件、および／またはこのバッテリが他のバッテリと共有していた共同体を保存するように構成され得る。例えば、リモートデバイスは、バッテリ１００／２００に電気的に関連付けられた他のバッテリのアイデンティティを、これら２つのバッテリが１つの用途で一緒に使用される場合などに、保存するように構成され得る。共有されるこの共同体の情報は、上述した一意の電子的な識別子と、バッテリが（地理的に）どこにあるかを識別するデータとに基づき得る。リモートデバイスは、バッテリが特定の動作において共有されたことをさらに保存し得る。
【００８１】
この履歴情報と、この履歴情報を使用して実施される分析とを、電圧データ、温度データ、および時間データのみに基づいて行うことが可能である。換言すれば、電流データは利用されない。本明細書で使用される「時間」は、電圧／温度の測定の日付、時間、分、および／または秒を含み得る。別の例示的な実施形態では、「時間」は、電圧／温度の条件が存在していた時間の量を意味し得る。特に、履歴は、（１つまたは複数の）バッテリに関連付けられた充電電流および放電電流から得られたデータには基づいていない。これは、特に重要なことである。なぜなら、全ての個々のモノブロックの電流を測定するためにセンサに接続して組み込むことは、法外に高コストであり、多数のモノブロックが設けられている個々のバッテリから、それぞれの関連する時間が検知されていたからである。
【００８２】
種々の例示的な実施形態では、システム４００（および／またはシステム４００のコンポーネント）は、例えばインターネットのような一般的なネットワークを介して、１つまたは複数のバッテリ１００／２００に結合された外部のバッテリ管理システム（battery management system ：BMS）と通信し得る。システム４００は、１つまたは複数のバッテリ１００／２００に関する情報をBMSに通信することができ、BMSは、それに応答して、バッテリ１００／２００を保護するために、例えば、１つまたは複数のバッテリ１００／２００に流入する電流、および／または１つまたは複数のバッテリ１００／２００から流出する電流を制御または修正することによって行動を実施することができる。
【００８３】
例示的な実施形態では、過去の解決策とは対照的に、システム４００は、地理的に分散した複数のバッテリに関する同時期の電圧データおよび／または同時期の温度データを保存するように構成されている。このことは、それぞれ異なる場所に配置され、かつそれぞれ異なる条件で動作する複数のモノブロックまたは複数のバッテリに関する同時期の電圧データおよび／または同時期の温度データが利用できなかった、過去の解決策に対する顕著な改善である。したがって、例示的な実施形態では、履歴電圧データおよび履歴温度データを使用して、モノブロックまたはバッテリの状態が評価され、かつ／またはモノブロックまたはバッテリの将来の状態に関する予測および比較が実施される。例えば、本システムは、バッテリ２００内の種々のモノブロック間のデータの比較に基づいて評価を実施するように構成され得る。例えば、保存されたデータは、モノブロックが範囲外への逸脱（過充電、過電圧、過熱等）を行った回数、このような逸脱が発生した場合にはこの逸脱が持続した期間、などを示し得る。
【００８４】
例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０は、バッテリ１００の外側から視認不可能／アクセス不可能となるように配置されている。バッテリ監視回路１２０は、バッテリ１００の内部において、バッテリ１００の内部温度の測定を容易にする場所に配置されている。
【００８５】
ここで図４Ｃを参照すると、種々の例示的な実施形態では、バッテリ監視回路１２０が内部に配置されているバッテリ１００は、負荷および／または電源に結合され得る。例えば、バッテリ１００は、動力のための電気エネルギを供給するために車両に結合され得る。追加的におよび／または代替的に、バッテリ１００は、バッテリ１００に充電電流を供給するためのソーラーパネルに結合され得る。さらに、種々の用途において、バッテリ１００は、電気系統に結合され得る。バッテリ１００／２００が結合されるシステムおよび／またはコンポーネントの性質および数は、例えば、本明細書に記載される種々の方法、アルゴリズム、および／または技術を適用することによって、バッテリ１００／２００を監視するための所望のアプローチに影響を及ぼし得る。さらに、本明細書で開示される種々の用途および方法では、バッテリ１００／２００は、いずれの外部の負荷または充電電源にも結合されておらず、切断されている（例えば、倉庫内の保管場所に置かれている場合）。
【００８６】
例えば、種々のシステムおよび方法は、バッテリ１００／２００の特性にとって固有の情報、および／またはバッテリ１００／２００が動作している特定の用途にとって固有の情報を利用し得る。例えば、バッテリ１００／２００固有の特性および用途固有の特性は、製造日、バッテリ容量、電圧制限値および温度制限値のような推奨される動作パラメータを含み得る。例示的な実施形態では、バッテリ固有の特性および用途固有の特性は、バッテリ１００／２００の化学であり得、−例えば、吸収性ガラスマット鉛酸、ゲル化電解質鉛酸、浸水鉛酸、リチウムマンガン酸化物、リチウムコバルト酸化物、リチウム鉄リン酸塩、リチウムニッケルマンガンコバルト、リチウムコバルトアルミニウム、ニッケル亜鉛、亜鉛空気、ニッケル金属水素化物、および／またはニッケルカドミウムなどであり得る。
【００８７】
例示的な実施形態では、バッテリ固有の特性は、バッテリ製造業者、型番、アンペア時（Ah）単位でのバッテリ容量、公称電圧、フロート電圧、開回路電圧の充電状態、充電状態、負荷電圧、および／または均等化電圧などであり得る。さらに、特性は、バッテリ１００／２００の任意の適切な固有の特性であり得る。
【００８８】
種々の例示的な実施形態では、用途固有の特性は、セルラー無線基地局、電動フォークリフト、および／または電動自転車などとして、用途を識別し得る。より一般的には、用途固有の特性は、送電系統に結合される用途と、モバイルの用途とを区別し得る。
【００８９】
種々の例示的な実施形態では、バッテリ１００／２００を特徴付ける情報は、情報を手動で打ち込むことにより、モバイル機器で実行されるソフトウェアプログラムに入力され得るか、サーバによってコンピュータまたはモバイル機器に提示されるウェブインターフェースに入力され得るか、または他の適切な任意の手動データ入力方法によって入力され得る。他の例示的な実施形態では、バッテリ１００／２００を特徴付ける情報は、メニューまたはチェックリストから選択され得る（例えば、メニューからバッテリの供給事業者または型式を選択する）。他の例示的な実施形態では、バッテリ上のQRコードを走査することによって情報を受信することができる。他の例示的な実施形態では、バッテリ１００／２００を特徴付ける情報は、１つまたは複数のデータベースに保存され得る（例えば、この情報を保存するデータベースにリンクする識別子をユーザによって提供する）。例えば、自動車部門、バッテリ製造業者およびOEMデータベース、フリートデータベース、および他の適切なデータベースのようなデータベースは、１つまたは複数のバッテリ１００／２００の用途を特性付けるために有用なパラメータおよび他の情報を有し得る。さらに、特性は、任意の適切な用途固有の特性であり得る。
【００９０】
例示的な１つの実施形態では、バッテリ１００が、自身の内部にバッテリ監視回路１２０を有するように構成されている場合には、バッテリ固有の特性および用途固有の特性は、回路上に（例えば、バッテリパラメータテーブルに）プログラミングされ得る。この場合、それぞれのバッテリ１００のこれらの特性は、バッテリ１００と共に動き、本明細書で説明される分析を実行する任意の適切なシステムによってアクセスされ得る。別の例示的な実施形態では、バッテリ固有の特性および用途固有の特性は、バッテリ１００／２００から離れてリモートで保存され得、例えばリモートデバイスに保存され得る。さらに、バッテリ１００／２００を特徴付ける情報を受信するための任意の適切な方法が使用され得る。例示的な実施形態では、情報は、モバイル機器、データ収集デバイス（例えば、ゲートウェイ）、またはクラウドに保存され得る。さらに、例示的なシステムおよび方法は、バッテリ充電器に関連する固有の特性（例えば、充電器の製造業者、型式、電流出力、および／または充電アルゴリズムなど）を受信、保存、および利用するようにさらに構成され得る。
【００９１】
本明細書で説明される種々のシステムコンポーネントは、デジタルデータを処理するためのプロセッサを含む、ホストサーバまたは他のコンピューティングシステムと、デジタルデータを保存するための、プロセッサに結合されたメモリと、デジタルデータを入力するための、プロセッサに結合された入力デジタイザと、プロセッサによるデジタルデータの処理を指示するための、メモリに保存され、プロセッサによってアクセス可能なアプリケーションプログラムと、プロセッサによって処理されたデジタルデータから得られた情報を表示するための、プロセッサおよびメモリに結合されたディスプレイ装置と、複数のデータベースと、のうちの１つまたは複数を含み得る。本明細書で使用される種々のデータベースは、温度データ、時間データ、電圧データ、バッテリ位置データ、バッテリ識別子データ、および／またはシステムの動作に有用な同様のデータを含み得る。当業者が理解するように、コンピュータは、オペレーティングシステム（例えば、Microsoft Corporation社によって提供されるWindows、Apple Computer社によって提供されるMacOSおよび／またはiOS、Linux、および／またはUnixなど）と、典型的にはコンピュータに関連付けられている種々の従来のサポートソフトウェアおよびドライバとを含み得る。
【００９２】
本システムまたは本システムの（１つまたは複数の）特定の部分または機能は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせを使用して実装され得、１つまたは複数のコンピュータシステムまたは他の処理システムにおいて実装され得る。しかしながら、各実施形態によって実施される操作は、一般的に、人間の操作者によって実施される精神的な操作に関連付けられた「マッチング」または「選択」のような用語で呼ばれることが多かった。本明細書で説明される操作のいずれにおいても、人間の操作者のそのような能力は、必要でないか、または殆どの場合、望ましくない。むしろ、操作は、機械操作であり得るか、またはいずれの操作も、人工知能（AI）または機械学習によって実行または強化され得る。種々の実施形態の特定のアルゴリズムを実行するための有用なマシンは、汎用デジタルコンピュータまたは同様のデバイスを含む。
【００９３】
実際、種々の実施形態において、各実施形態は、本明細書に記載される機能を実行することができる１つまたは複数のコンピュータシステムに関する。コンピュータシステムは、モノブロックを管理するためのプロセッサのような、１つまたは複数のプロセッサを含む。プロセッサは、通信インフラストラクチャ（例えば、通信バス、クロスオーバーバー、またはネットワーク）に接続されている。このコンピュータシステムに関して、種々のソフトウェアの実施形態が説明されている。この説明を読めば、（１つまたは複数の）関連分野の当業者には、他のコンピュータシステムおよび／またはコンピュータアーキテクチャを使用して種々の実施形態を実施するための方法が明らかになるであろう。コンピュータシステムは、通信インフラストラクチャ（または図示されていないフレームバッファ）からグラフィックス、テキスト、および他のデータを転送して、ディスプレイユニット上に表示するためのディスプレイインターフェースを含み得る。
【００９４】
コンピュータシステムは、例えばランダムアクセスメモリ（RAM）のようなメインメモリも含み、二次メモリまたはインメモリ（非回転）ハードドライブも含み得る。二次メモリは、例えば、ハードディスクドライブを含むことができ、かつ／または、ディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブなどを代表するリムーバブル記憶ドライブを含むことができる。リムーバブル記憶ドライブは、リムーバブル記憶ユニットからの読み取り、および／またはリムーバブル記憶ユニットへの書き込みを、周知の方法で実施する。リムーバブル記憶ユニットは、リムーバブル記憶ドライブによって読み取りまたは書き込みされるディスク、磁気テープ、光ディスク、ソリッドステートメモリなどを代表する。理解されるように、リムーバブル記憶ユニットは、コンピュータソフトウェアおよび／またはデータが内部に記憶されているコンピュータ使用可能記憶媒体を含む。
【００９５】
種々の実施形態では、二次メモリは、コンピュータプログラムまたは他の命令をコンピュータシステムにロードすることを可能にするための他の同様のデバイスを含み得る。そのようなデバイスは、例えば、リムーバブル記憶ユニットと、インターフェースとを含み得る。そのようなデバイスの例には、プログラムカートリッジとカートリッジインターフェース（テレビゲーム機に見られるような）とが含まれ、リムーバブルメモリチップ（消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ（EPROM）、プログラマブルリードオンリーメモリ（PROM）など）とその関連ソケットとが含まれ、ソフトウェアおよびデータをリムーバブル記憶ユニットからコンピュータシステムに転送することを可能にする、他のリムーバブル記憶ユニットとインターフェースとが含まれ得る。
【００９６】
コンピュータシステムは、通信インターフェースも含み得る。通信インターフェースによって、ソフトウェアおよびデータをコンピュータシステムと外部デバイスとの間で転送することが可能となる。通信インターフェースの例には、モデム、ネットワークインターフェース（イーサネットカードなど）、通信ポート、パーソナルコンピュータメモリカード国際協会（PCMCIA）スロットおよびカード等が含まれ得る。通信インターフェースを介して転送されるソフトウェアおよびデータは、通信インターフェースによって受信可能な信号の形態であり、電子信号、電磁気信号、光学信号、または他の信号であり得る。これらの信号は、通信パス（例えばチャネル）を介して通信インターフェースに供給される。このチャネルは、信号を搬送し、ワイヤ、ケーブル、光ファイバ、電話回線、セルラーリンク、無線周波数（RF）リンク、ワイヤレス、および他の通信チャネルを使用して実装され得る。
【００９７】
「コンピュータプログラム媒体」および「コンピュータ使用可能媒体」および「コンピュータ可読媒体」という用語は、一般的に、リムーバブル記憶ドライブおよびハードディスクのような媒体を指すために使用されている。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステムにソフトウェアを供給する。
【００９８】
コンピュータプログラム（コンピュータ制御ロジックとも呼ばれる）は、メインメモリおよび／または二次メモリに保存されている。コンピュータプログラムは、通信インターフェースを介して受信されてもよい。そのようなコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステムが本明細書で説明される特定の機能を実行することを可能にする。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサが種々の実施形態の特定の機能を実行することを可能にする。したがって、そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステムのコントローラを代表する。
【００９９】
種々の実施形態では、ソフトウェアは、コンピュータプログラム製品に保存され、リムーバブル記憶ドライブ、ハードディスクドライブ、または通信インターフェースを使用してコンピュータシステムにロードされ得る。制御ロジック（ソフトウェア）は、プロセッサによって実行されると、本明細書で説明される種々の実施形態の機能をプロセッサに実行させる。種々の実施形態では、ソフトウェアベースの制御ロジックの代わりに、特定用途向け集積回路（ASIC）のようなハードウェアコンポーネントが利用され得る。本明細書で説明される機能を実行するためのハードウェアステートマシンの実装は、（１つまたは複数の）関連分野の当業者には明らかであろう。
【０１００】
ウェブクライアントは、例えば、本明細書で説明されるデバイスのような、任意のネットワークを介して通信する任意のデバイス（例えば、パーソナルコンピュータ）を含む。そのようなブラウザアプリケーションは、オンライントランザクションおよび／または通信を実行するために、コンピューティングユニットまたはシステムにインストールされたインターネットブラウジングソフトウェアを含む。これらのコンピューティングユニットまたはシステムは、コンピュータまたはコンピュータセットの形態をとり得るが、ラップトップ、ノートブック、タブレット、ハンドヘルドコンピュータ、携帯情報端末、セットトップボックス、ワークステーション、コンピュータサーバ、メインフレームコンピュータ、ミニコンピュータ、PCサーバ、パーベイシブコンピュータ、コンピュータのネットワークセット、パーソナルコンピュータ、キオスク、端末、POS機器および／またはPOS端末、テレビ、または、ネットワーク経由でデータを受信可能な任意の他のデバイスを含む、他の種類のコンピューティングユニットまたはシステムも使用され得る。ウェブクライアントは、Microsoft Corporation社によって提供されるInternet ExplorerまたはEdge、Google社によって提供されるChrome、Apple Computer社によって提供されるSafari、またはインターネットへのアクセスのために利用可能な任意の他の無数のソフトウェアパッケージを実行し得る。
【０１０１】
当業者は、ウェブクライアントがアプリケーションサーバと直接的にコンタクトしてもよいし、またはしなくてもよいことを理解するであろう。例えば、ウェブクライアントは、インターネットサーバへの直接的または間接的な接続を有し得る別のサーバおよび／またはハードウェアコンポーネントを介して、アプリケーションサーバのサービスにアクセスし得る。例えば、ウェブクライアントは、ロードバランサーを介してアプリケーションサーバと通信し得る。種々の実施形態では、アクセスは、市販のウェブブラウザソフトウェアパッケージを介してネットワークまたはインターネットを介して実施される。
【０１０２】
ウェブクライアントは、Secure Sockets Layer（SSL）およびTransport Layer Security（TLS）のようなセキュリティプロトコルを実装し得る。ウェブクライアントは、http、https、ftp、およびsftpを含むいくつかのアプリケーション層プロトコルを実装し得る。さらに、種々の実施形態では、例示的なシステムのコンポーネント、モジュール、および／またはエンジンは、マイクロアプリケーションまたはマイクロアプリとして実装され得る。マイクロアプリは、典型的に、例えばApple Computer社によって提供されるiOS、Google社によって提供されるAndroid、Microsoft Corporation社によって提供されるWindows Mobileなどを含むモバイルオペレーティングシステムの文脈で展開される。マイクロアプリは、種々のオペレーティングシステムおよびハードウェアリソースの操作を管理する一連の所定の規則を介して、より大きなオペレーティングシステムおよび関連するハードウェアのリソースを活用するように構成され得る。例えば、マイクロアプリが、モバイル機器またはモバイルオペレーティングシステム以外のデバイスまたはネットワークと通信することを希望する場合には、マイクロアプリは、モバイルオペレーティングシステムの所定の規則の下で、オペレーティングシステムおよび関連するデバイスハードウェアの通信プロトコルを活用し得る。さらに、マイクロアプリが、ユーザからの入力を希望する場合には、マイクロアプリは、種々のハードウェアコンポーネントを監視して、検出された入力をハードウェアからマイクロアプリに通信するオペレーティングシステムからの応答を要求するように構成され得る。
【０１０３】
本明細書で使用される「識別子」は、アイテム、例えばバッテリ１００を一意に識別する任意の適切な識別子であり得る。例えば、識別子は、グローバルに一意の識別子であり得る。
【０１０４】
本明細書で使用される「ネットワーク」という用語は、任意のクラウド、クラウドコンピューティングシステム、または電子通信システム、もしくはハードウェアおよび／またはソフトウェアコンポーネントを組み込む方法を含む。当事者間の通信は、例えば、電話ネットワーク、エクストラネット、イントラネット、インターネット、POI機器（POS機器、スマートフォン、携帯電話、キオスク等）、オンライン通信、衛星通信、オフライン通信、ワイヤレス通信、トランスポンダ通信、ローカルエリアネットワーク（LAN）、ワイドエリアネットワーク（WAN）、仮想プライベートネットワーク（VPN）、ネットワーク化またはリンクされたデバイス、キーボード、マウス、および／または、任意の適切な通信またはデータ入力モダリティのような、任意の適切な通信チャネルを介して達成され得る。さらに、本システムは、本明細書では、TCP/IP通信プロトコルで実装されるものとして説明されることが多いが、本システムは、IPX、APPLE（登録商標）talk、IP-6、NetBIOS（登録商標）、OSI、任意のトンネリングプロトコル（例えば、IPsec、SSH）、または任意の数の既存または未来のプロトコルを使用して実装されてもよい。ネットワークが、インターネットのようなパブリックネットワークの性質を有している場合には、ネットワークが安全でなく、盗聴者に開かれているものと想定することが有利であり得る。インターネットに関連して利用されるプロトコル、標準、およびアプリケーションソフトウェアに関連する特定の情報は、当業者には一般的に公知であり、したがって、本明細書で詳述する必要はない。例えば、Dilip Naik著の『Internet Standards and Protocols』（１９９８年）、種々の著者の『JAVA(R) 2 Complete』（Sybex １９９９年）、Deborah RayおよびEric Ray著の『Mastering HTML 4.0』（１９９７年）、Loshin著の『TCP/IP Clearly Explained』（１９９７年）、David GourleyおよびBrian Totty著の『HTTP, The Definitive Guide』（２００２年）が参照され、上記の文献の内容は、参照により本明細書に組み込まれる（ただし、主題の免責事項または否認を除き、また、組み込まれた資料が本明細書の明示的な開示と矛盾する場合を除く。なお、矛盾する場合には、本開示の言語が支配する）。種々のシステムコンポーネントは、独立して、別々に、または集合的に、データリンクを介してネットワークに適切に結合され得る。
【０１０５】
「クラウド」または「クラウドコンピューティング」は、コンフィギュレーション可能なコンピューティングリソース（例えば、ネットワーク、サーバ、ストレージ、アプリケーション、サービス）の共有プールへの便利なオンデマンドネットワークアクセスを可能にするためのモデルを含み、このモデルは、最小限の管理労力で、または最小限のサービスプロバイダの相互作用で、迅速にプロビジョニングおよびリリースされ得る。クラウドコンピューティングは、場所に依存しないコンピューティングを含むことができ、これによって共有サーバは、リソース、ソフトウェア、およびデータをコンピュータまたは他のデバイスにオンデマンドで供給する。クラウドコンピューティングに関するさらなる情報については、https：//doi.org/10.6028/NIST.SP.800-145（２０１８年７月に最終アクセス）で利用可能なクラウドコンピューティングのNIST（米国国立標準技術研究所）の定義が参照され、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０１０６】
本明細書で使用される「伝送」は、ある１つのシステムコンポーネントからネットワーク接続を介して別のシステムコンポーネントに電子データを送信することを含み得る。さらに、本明細書で使用される「データ」は、コマンド、クエリ、ファイル、および保存用データなどのような、デジタル形式または任意の他の形式の包括的な情報を含み得る。
【０１０７】
本システムは、ウェブサービスに関連して、ユーティリティコンピューティング、パーベイシブコンピューティング、パーソナライズコンピューティング、セキュリティおよびアイデンティティソリューション、オートノミックコンピューティング、クラウドコンピューティング、コモディティコンピューティング、モビリティおよびワイヤレスソリューション、オープンソース、生体認証、グリッドコンピューティング、および／またはメッシュコンピューティングを使用することを想定している。
【０１０８】
本明細書で説明される任意のデータベースは、リレーショナル構造、階層構造、グラフィカル構造、ブロックチェーン構造、オブジェクト指向構造、および／または任意の他のデータベース構成を含み得る。データベースを実装するために使用され得る一般的なデータベース製品は、IBM（登録商標）（ニューヨーク州アーモンク）社によるDB2、ORACLE（登録商標）Corporation（カリフォルニア州レッドウッドショア）社から入手可能な種々のデータベース製品、MICROSOFT（登録商標）Corporation（ワシントン州レッドモンド）社によるMICROSOFT（登録商標）Access（登録商標）またはMICROSOFT（登録商標）SQLServer（登録商標）、MySQL AB（スウェーデン、ウプサラ）社によるMySQL、APACHE（登録商標）社によるMongoDB（登録商標）、Redis（登録商標）、ApacheCassandra（登録商標）、HBase、MapR-DB、または任意の他の適切なデータベース製品を含む。さらに、データベースは、任意の適切な方法で、例えばデータテーブルまたはルックアップテーブルとして編成され得る。それぞれの記録は、単一のファイル、一連のファイル、リンクされた一連のデータフィールド、または任意の他のデータ構造であり得る。
【０１０９】
本明細書で説明される任意のデータベースは、ピアツーピアネットワークを介して複数のコンピューティングデバイス（例えば、ノード）によって維持される分散型台帳を含み得る。それぞれのコンピューティングデバイスは、分散型台帳のコピーおよび／または部分コピーを維持し、ネットワーク内の１つまたは複数の他のコンピューティングデバイスと通信し、データを検証して分散型台帳に書き込む。分散型台帳は、例えばコンセンサスに基づく検証と、不変性と、データの暗号化されたブロックのチェーンとを含む、ブロックチェーン技術の特徴および機能を使用し得る。ブロックチェーンは、相互接続された、データが含まれたブロックの台帳を含み得る。それぞれのブロックは、個々のトランザクションと、任意のブロックチェーン実行可能ファイルの結果を保持し得るので、ブロックチェーンは、セキュリティの強化を提供し得る。それぞれのブロックは、前のブロックにリンクし、タイムスタンプを含み得る。それぞれのブロックは、ブロックチェーン内の前のブロックのハッシュを含み得るので、ブロック同士がリンクされ得る。リンクされたブロック同士は、１つのチェーンを形成し、この場合、１つのチェーンに対して１つの後続するブロックだけが、他の１つの先行するブロックにリンクすることが許可される。以前は一様であったブロックチェーンから複数の分岐チェーンが確立されている場合には、フォークが可能であるが、典型的には、分岐チェーンの１つだけがコンセンサスチェーンとして維持されることとなる。種々の実施形態では、ブロックチェーンは、データワークフローを分散化して実施するスマートコントラクトを実装し得る。本システムは、例えば、コンピュータ、タブレット、スマートフォン、モノのインターネット機器（「IoT」機器）等のようなユーザデバイス上で展開されるアプリケーションも含み得る。アプリケーションは、データを伝送および取得するために（例えば、直接的に、またはブロックチェーンノードを介して）ブロックチェーンと通信し得る。種々の実施形態では、統治組織またはコンソーシアムは、ブロックチェーン上に保存されたデータへのアクセスを制御し得る。（１つまたは複数の）管理組織に登録することにより、ブロックチェーンネットワークへの参加が可能となり得る。
【０１１０】
ブロックチェーンベースのシステムを介して実行されるデータ転送は、実装された特定のブロックチェーン技術のブロック作成時間によって決定され得る期間内に、ブロックチェーンネットワーク内の接続されたピアに伝播し得る。本システムは、少なくとも部分的に、ブロックチェーンに保存されるデータの相対的な不変の性質に起因して、セキュリティの強化も提供し、種々のデータ入力および出力が改ざんされる可能性を低減する。さらに、本システムは、データをブロックチェーン上に保存する前にデータに対する暗号化プロセスを実行することによって、データのセキュリティの強化を提供することもできる。したがって、本明細書で説明されるシステムを使用してデータを伝送、保存、およびアクセスすることにより、データのセキュリティが改善され、これによってコンピュータまたはネットワークが危険に曝されるリスクが減少する。
【０１１１】
種々の実施形態では、本システムは、共通のデータ構造を提供することによってデータベースの同期エラーを低減することもでき、これによって、保存されたデータの完全性を少なくとも部分的に改善する。本システムは、従来のデータベース（例えば、リレーショナルデータベース、分散データベース等）よりも増加された信頼性および耐障害性も提供する。なぜなら、それぞれのノードが、保存されたデータの完全なコピーによって動作し、
したがって、ネットワーク故障およびハードウェア障害の位置が特定されることに起因して、ダウンタイムが少なくとも部分的に低減されるからである。本システムは、信頼できるピアと信頼できないピアとを有するネットワーク環境におけるデータ転送の信頼性を増加させることもできる。なぜなら、それぞれのノードが、接続された全てのピアにメッセージをブロードキャストするからであり、また、それぞれのブロックが前のブロックへのリンクを含み、ノードが、欠落しているブロックを迅速に検出することができ、欠落しているブロックに対する要求をブロックチェーンネットワーク内の他のノードに伝播させることができるからである。
【０１１２】
モノブロックの例示的な構成
図１および２に加えて、図５〜９は、モノブロック１００の別の例示的な実施形態を示し、このモノブロック１００は、ハウジング１１０およびハウジングの構成要素と、バッテリ監視回路１２０とを含む。例示的なモノブロックの設計は、密閉型の設計、吸収性ガラスマット型の設計、ゲル型または開放型の両方による非吸収性ガラスマット型の設計を含む。
【０１１３】
ハウジング
モノブロック１００のハウジングまたはケース１１０は、頂部ケースコンポーネント１１１と、主部ケースコンポーネント１１２とを含み、これらは、組み立てられたときにモノブロックケース内の少なくとも１つのセルを画定する。主部ケースコンポーネント１１２は、一体型の側面１１７と、底部（図示せず）と、底部シーリング面１１６とをさらに含み、この底部シーリング面１１６は、一体型の側面の最上面に対応する。１つの実施形態では、主部ケースコンポーネントは、抜き勾配（図示せず）を有し、この抜き勾配は、一体型の側面が、当該一体型の側面の最上面から底部に向かって内側に傾斜するように、底部に向けられている。さらに、主部ケースコンポーネントは、少なくとも１つの一体型の内壁（図示せず）をさらに含むことができ、これにより、主部ケースコンポーネントと頂部ケースコンポーネントとは、組み立てられたときに、モノブロックケース内で（１つまたは複数の）内壁の数に１を加えた数に等しい数のセル（図示せず）を画定するようになっている。
【０１１４】
頂部ケースコンポーネント
図５〜９を参照すると、頂部ケースコンポーネント１１１は、頂部外面１１３と、頂部内面１１４と、頂部シーリング面１１５とを含み、この頂部シーリング面１１５は、モノブロックケース１１０の主部ケースコンポーネント１１２の底部シーリング面１１６と密閉接合されるように構成されている。頂部ケースコンポーネントは、モノブロックの正端子極１２１が通過して突出するように構成された正端子開口部１１９と、モノブロックの負端子極１２３が通過して突出するように構成された負端子開口部１２２とをさらに含む。
【０１１５】
ポケット
モノブロックケース１１０の頂部外面１１３は、ポケット１２４を含み、このポケット１２４は、バッテリ監視回路１２０（図面では単一の回路基板上に図示）を収容するように構成されており、ポケットの少なくとも最下面１２５は、頂部シーリング面１１５の下方にあり、これにより、頂部ケースコンポーネント１１１が主部ケースコンポーネント１１２に接合されたときに、ポケット１２５が、頂部ケースコンポーネントと主部ケースコンポーネントとの密閉された界面を越えて、モノブロックケースの内部へと延在するようになっている。有利には、ポケットがモノブロックケースの内部まで延在しているので、ポケット内に配置された温度センサは、組み立てられたモノブロック内の１つまたは複数の電気化学セルパックのより近傍に位置することとなり、電気化学セルパック内の１つまたは複数の場所の温度をより正確に特定することが可能となる。１つの実施形態では、ポケットを、頂部ケースコンポーネント内において、モノブロックのそれぞれの電気化学セルパック（図示せず）の間にあるセル間コネクタ（図示せず）に近接するように配置することができ、これによって結果的に、モノブロック内の温度のより正確な特定がもたらされることとなる。
【０１１６】
ポケットは、実質的に水平方向（図６および７）、実質的に垂直方向（図５、８、および９）、または実質的に垂直方向と実質的に水平方向との間（図示せず）、からなる群から選択された向きで、バッテリ監視回路１２０を収容するように構成され得る。さらに、ポケットは、溝、スタンドオフパッド、タブ等、およびそれらの組み合わせのような、ポケット内でバッテリ監視回路を位置合わせおよび／または固定するための１つまたは複数の構造１２６を含むように構成され得る。
【０１１７】
通路
さらに、頂部外面１１３は、少なくとも１つの通路１２７を含み、この少なくとも１つの通路１２７は、導電性の正の接続部１２８および負の接続部１２９をそれぞれ収容するように構成されており、導電性の正の接続部１２８および負の接続部１２９は、モノブロックパラメータ監視装置およびワイヤレス通信装置を、モノブロック１００の正端子極１２１および負端子極１２３に電気的に接続させる。
【０１１８】
バッテリ監視回路
バッテリ監視回路１２０に含まれるものとして開示された種々のコンポーネント（例えば、電圧センサ１３０、温度センサ１４０、プロセッサ１５０、トランシーバ１６０、アンテナ１７０、および記憶媒体（図示せず））は、単一の回路基板の一部である必要がないことに留意すべきである。これらのコンポーネントは、複数の回路基板上に存在していてもよく、すなわち、独立して存在していてもよいし、またはそれぞれ異なる装置の一部であってもよい。バッテリ監視回路は、
モノブロックから電力を受信するための、かつモノブロックの正端子極と負端子極との間の電圧を監視するための、モノブロックの正端子極および負端子極に電気的に接続されるように構成された、電圧センサと、
鉛酸モノブロック内における、鉛酸モノブロックの頂部シーリング面の下方にある位置の温度を監視するための、温度センサと、
電圧センサから監視された電圧信号を受信するため、温度センサから監視された温度信号を受信するため、監視された電圧信号と監視された温度信号とを処理するため、かつ監視された電圧信号と監視された温度信号とに基づいて電圧データと温度データとを生成するための、プロセッサと、
モノブロックの正端子極と負端子極との間の電圧を表す電圧データと、モノブロックの温度を表す温度データとを保存するための、メモリと、
アンテナと、
アンテナを介して電圧データおよび温度データをリモートデバイスにワイヤレスで通信するための、トランシーバと
を含む。
【０１１９】
さらに、例示的な実施形態では、これらのコンポーネントは、２つの別個の装置として、すなわち、モノブロックパラメータ監視装置およびワイヤレス通信装置として分類され得るか、または２つの別個の装置の一部として、すなわち、モノブロックパラメータ監視装置およびワイヤレス通信装置の一部として分類され得る。なお、モノブロックパラメータ監視装置およびワイヤレス通信装置は、単一の回路基板上に含まれ得るか、または複数の個別の回路基板に含まれ得る。モノブロックパラメータ監視装置は、
モノブロックから電力を受信するための、かつモノブロックの正端子極と負端子極との間の電圧を監視するための、モノブロックの正端子極および負端子極に電気的に接続されるように構成された、電圧センサと、
鉛酸モノブロック内における、鉛酸モノブロックの頂部シーリング面の下方にある位置の温度を監視するための、温度センサと、
電圧センサから監視された電圧信号を受信するため、温度センサから監視された温度信号を受信するため、監視された電圧信号と監視された温度信号とを処理するため、かつ監視された電圧信号と監視された温度信号とに基づいて電圧データと温度データとを生成するための、プロセッサと、
モノブロックの正端子極と負端子極との間の電圧を表す電圧データと、モノブロックの温度を表す温度データとを保存するための、メモリと
を含む。
ワイヤレス通信装置は、
アンテナと、
アンテナを介して電圧データおよび温度データをリモートデバイスにワイヤレスで通信するための、トランシーバと
を含む。
【０１２０】
電子機器の固定および保護
頂部ケースコンポーネントは、ポケット内に収容されたバッテリ監視回路（またはモノブロックパラメータ監視装置およびワイヤレス通信装置）と、少なくとも１つの通路内に収容された導電性の接続部とを固定および保護するための組成物も含み得る。１つの実施形態では、組成物は、ポッティング材料、接着剤、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されている。例示的な組成物には、ITW Plexus（登録商標）のMA350メタクリレート接着剤、ITW Plexus（登録商標）のMA300メタクリレート接着剤、Kalex（登録商標）の15036 A/Bエポキシ、Kalex（登録商標）の14536ウレタンポッティング材料、Kalex（登録商標）の16552ポリウレタンポッティング材料、EPOCAP（登録商標）の19174エポキシ、EPOCAP（登録商標）の25137エポキシ、およびHuntsman Aradur（登録商標）の8763エポキシが含まれる。
【０１２１】
ワイヤレス可能にされたモノブロックまたはWEM（Wireless Enabled Monobloc）
モノブロックケースは、上述した頂部ケースコンポーネントを含み、モノブロックを製造するために組み立てられると、モノブロックは、ワイヤレス可能にされたモノブロックまたはWEMであると見なされ、その１つの例は、NorthStar Battery Company社から入手可能なACE ENABLED（商標）モノブロックである。より具体的には、ワイヤレス可能にされた鉛酸モノブロックは、上述したモノブロックケースと、それぞれのセル内の電気化学セルパックと、それぞれの電気化学セルパックの間にあるセル間コネクタと、（１つまたは複数の）電気化学セルパックに電気的に接続されている正端子極および負端子極と、正端子極および負端子極に電気的に接続されているバッテリ監視回路（またはモノブロックパラメータ監視装置およびワイヤレス通信装置）と、を含む。
【０１２２】
バッテリパック
別の実施形態では、本発明は、ワイヤレス可能にされたモノブロックの少なくとも１つのストリングであって、それぞれのストリングは、電気的に直列または並列に接続された複数の上述したワイヤレス可能にされた鉛酸モノブロックを含む、ワイヤレス可能にされたモノブロックの少なくとも１つのストリングと、１つまたは複数のストリングに電気的に接続されている、バッテリパックの正端子および負端子であって、複数のストリングは、電気的に並列に接続されている、バッテリパックの正端子および負端子と、を含む、バッテリパックに関する。
【０１２３】
本開示の原理を、他の出願において開示されている原理と組み合わせてもよく、かつ／または他の出願において開示されている原理に関連させて利用してもよい。例えば、本開示の原理は、以下の文献において開示されている原理と組み合わせられ得る：２０１７年７月２８日に出願された「ENERGY STORAGE DEVICE, SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING AND PERFORMING DIAGNOSTICS ON POWER DOMAINS」という名称の米国仮特許出願第６２／５３８６２２号明細書、２０１７年１２月１８日に出願された「WIRELESS ENABLED MONOBLOC」という名称の米国仮特許出願第６２／５９９９５８号明細書、２０１８年４月１９日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING BATTERY PERFORMANCE」という名称の米国仮特許出願第６２／６５９９２９号明細書、２０１８年４月１９日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR ANALYSIS OF MONITORED TRANSPORTATION BATTERY DATA」という名称の米国仮特許出願第６２／６６０１５７号明細書、２０１８年６月１日に出願された「DETERMINING THE STATE OF CHARGE OF A DISCONNECTED BATTERY」という名称の米国仮特許出願第６２／６７９６４８号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「ENERGY STORAGE DEVICE, SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING AND PERFORMING DIAGNOSTICS ON BATTERIES」という名称の米国特許出願第１６／０４６７２７号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING A STATE OF CHARGE OF A DISCONNECTED BATTERY」という名称の米国特許出願第１６／０４６８８３号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR UTILIZING BATTERY OPERATING DATA」という名称の米国特許出願第１６／０４６６７１号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR UTILIZING BATTERY OPERATING DATA AND EXOGENOUS DATA」という名称の米国特許出願第１６／０４６７０９号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING CRANK HEALTH OF A BATTERY」という名称の米国特許出願第１６／０４６７４７号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「OPERATING CONDITIONS INFORMATION SYSTEM FOR AN ENERGY STORAGE DEVICE」という名称の米国特許出願第１６／０４６８５５号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING A RESERVE TIME OF A MONOBLOC」という名称の米国特許出願第１６／０４６７７４号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING AN OPERATING MODE OF A BATTERY」という名称の米国特許出願第１６／０４６６８７号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING A STATE OF CHARGE OF A BATTERY」という名称の米国特許出願第１６／０４６８１１号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING AND PRESENTING BATTERY INFORMATION」という名称の米国特許出願第１６／０４６７９２号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING A HEALTH STATUS OF A MONOBLOC」という名称の米国特許出願第１６／０４６７３７号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETECTING BATTERY THEFT」という名称の米国特許出願第１６／０４６７７３号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR DETECTING THERMAL RUNAWAY OF A BATTERY」という名称の米国特許出願第１６／０４６７９１号明細書、２０１８年７月２６日に出願された「BATTERY WITH INTERNAL MONITORING SYSTEM」という名称の米国特許出願第１６／０４６７７７号明細書。前述の出願のそれぞれの内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０１２４】
本開示を説明する際に、以下の用語が使用される：単数形の“a”、“an”、および“the”は、文脈で明確に別段の指示がない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、ある１つのアイテムへの参照は、１つまたは複数のアイテムへの参照を含む。「１つ」という用語は、１つ、２つ、またはそれ以上を指し、一般的に、数量の一部または全部の選択に適用される。「複数」という用語は、２つ以上のアイテムを指す。「約」という用語は、量、寸法、サイズ、配合、パラメータ、形状、および他の特性が、必ずしも正確である必要はないが、許容される公差、変換係数、四捨五入、測定誤差や、当業者に知られている他の要因を反映しながら、必要に応じて近似され、かつ／または大きくまたは小さくされ得ることを意味する。「実質的に」という用語は、列挙された特性、パラメータ、または値が、必ずしも正確に達成される必要はないが、特性によって提供されることが意図されている効果を妨げない程度に、例えば、公差、測定誤差、測定精度の限界、および当業者に知られている他の要因を含む偏差または変動が発生し得ることを意味する。数値データは、本明細書において範囲の形式で表現または提示され得る。そのような範囲の形式は、便宜上および簡潔さのために使用されているに過ぎず、したがって、範囲の制限として明示的に列挙された数値を含むと柔軟に解釈されるべきであるだけでなく、その範囲内に含まれる個々の数値または部分範囲の全てを、これらが明示的に列挙されているかのように含むと解釈されるべきである、ということが理解されるべきである。例として、「約１〜５」の数値範囲は、明示的に列挙された約１〜約５の値を含むだけでなく、指示された範囲内の個々の値および部分範囲も含むと解釈されるべきである。したがって、この数値範囲には、２，３，および４のような個々の値と、１〜３，２〜４，３〜５等のような部分範囲とが含まれる。この同じ原則は、ただ１つの数値のみを挙げる範囲（例えば、「約１より大きい」）に適用され、また、範囲の広さまたは記述されている特性に関係なく適用されるべきである。便宜上、複数のアイテムが１つの共通のリスト内に表示され得る。しかしながら、これらのリストは、リストのそれぞれのメンバーが、まるで１つの個別の一意のメンバーとして個々に識別されているかのように解釈されるべきである。したがって、そのようなリストの如何なる個々のメンバーも、反対の指示がない限り、これらのメンバーが１つの共通のグループとして表現されていることのみを根拠として、同じリストの任意の他のメンバーの事実上の同等物として解釈されるべきではない。さらに、「および」および「または」という用語が、アイテムのリストと組み合わせて使用される場合には、これらの用語は、リストに挙げられたアイテムのうちのいずれか１つまたは複数を、単独で、またはリストに挙げられた他のアイテムと組み合わせて使用してもよいという点で、広義に解釈されるべきである。「代替的に」という用語は、２つ以上の選択肢のうちの１つを選択することを指し、文脈で明確に別段の指示がない限り、選択を、リストに挙げられたこれらの選択肢のみに制限すること、またはリストに挙げられた選択肢のうちの一度に１つのみに制限することを意図していない。
【０１２５】
本明細書に図示および説明された特定の実施形態は、例示であって、如何なる形であれ本開示の範囲を制限することを意図していないことが理解されるべきである。さらに、本明細書に含まれる種々の図面に図示された接続線は、種々の要素の間の例示的な機能的関係および／または物理的結合を表すことを意図している。実際の装置またはシステムには、多数の代替形態または追加の機能的関係または物理的接続が存在し得ることに留意すべきである。
【０１２６】
しかしながら、詳細な説明および特定の例は、例示的な実施形態を示しているが、限定する目的ではなく、例示のみを目的として提示されていることを理解すべきである。本開示の精神から逸脱することなく、本開示の範囲内の多くの変更および修正を行ってもよく、そのような修正は全て、本開示の範囲内に含まれる。以下の特許請求の範囲における全ての要素の対応する構造、材料、行為、および等価物は、具体的に特許請求されている、特許請求の範囲の他の要素と組み合わせて機能を実行するために、任意の構造、材料、または行為を含むことを意図している。範囲は、上述した例によって画定されるのではなく、添付の特許請求の範囲とその法的な等価物とによって画定されるべきである。例えば、任意の方法請求項において列挙された動作は、任意の順序で実行されてもよく、これらの請求項において提示された順序には限定されていない。さらに、本明細書で「不可欠」または「必須」と具体的に記載されていない限り、如何なる要素も必須ではない。
【０１２７】
さらに、特許請求の範囲または明細書において「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」または「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つ」に類似するフレーズが使用されている場合、そのフレーズは、ある１つの実施形態ではＡのみが存在し得ること、ある１つの実施形態ではＢのみが存在し得ること、ある１つの実施形態ではＣのみが存在し得ることを意味するか、または、ある単一の実施形態において要素Ａ、Ｂ、およびＣの任意の組み合わせ、例えば、ＡとＢ、ＡとＣ、ＢとＣ、またはＡとＢとＣが存在し得ることを意味すると解釈されることを意図している。
【０１２８】
本発明の原理を例示および説明してきたが、そのような原理から逸脱することなく本発明の構成および詳細を変更することができることは、当業者には明らかであるべきである。
【０１２９】
本発明の材料および方法を、種々の実施形態および例示的な例に関して説明してきたが、本発明の概念、精神、および範囲から逸脱することなく本明細書に記載された材料および方法に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。当業者には明らかである全てのそのような類似の代替形態および修正形態は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神、範囲、および概念内にあるとみなされる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
2020529104.tif 000008
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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