CN105140975A - 蓄电池管理系统和蓄电池管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蓄电池管理系统和蓄电池管理方法，应用于与商用电力系统连接、包括多个能够连接多个电动汽车用蓄电池的直流交流转换装置的换电站，包括：蓄电池信息收集部，取得换电站内的各蓄电池的充电率，和进入换电站的电动汽车的蓄电池的充电率；更换蓄电池选择部，从换电站内的各蓄电池中，选择与电动汽车的蓄电池进行更换的更换蓄电池；充电量推定部，推定作为被更换蓄电池的充电率与更换蓄电池的充电率的差的必要充电量；和蓄电池配置部，用于决定被更换蓄电池的配置场所，以确定使从电动汽车接收的被更换蓄电池与换电站的哪一个直流交流转换装置连接，蓄电池配置部基于必要充电量决定被更换蓄电池的配置场所。

Description

蓄电池管理系统和蓄电池管理方法

技术领域

本发明涉及对电动汽车中使用的蓄电池进行更换的蓄电池更换站(即换电站)中应用的蓄电池管理系统和蓄电池管理方法。

背景技术

作为既可防止全球变暖又能实现能源的稳定供给的手段之一，利用了信息通信技术的智能电网的开发在世界各国迅速推广。其中，电动汽车的普及和电动汽车所具备的蓄电池的使用是被广泛推进的措施之一。

在电动汽车的普及和利用的推广过程中，人们对其蓄电池的充电方法也开展了深入研究。提出了从家用的插座或充电桩进行充电的充电方式，或与已充电的蓄电池进行更换的更换方式等，作为电动汽车的蓄电池的充电方法。

特别是，在蓄电池更换方式的站点(蓄电池更换站)中，将进入站内的电动汽车的蓄电池(以下也称为被更换蓄电池)取出，替换为与电动汽车进行更换的站内的蓄电池(以下也称为更换蓄电池)，因此与充电方式相比，使电动汽车的蓄电池成为满电状态(SOC：StateofCharge100％)所需要的驾驶员的等待时间较短，所以我国目前主力推进的是换电站的普及。

但是，蓄电池更换站中的蓄电池的管理较为困难。更换时从电动汽车接收的蓄电池的充电状态(SOC)会与其行驶距离等使用状况相应地存在不均(参差不齐)，所以在换电站内充电时到达满电(或目标充电率)所需的充电量存在不同。即，由于该充电量不同，可能会因过充电引起蓄电池劣化，同时因多余的电力引起成本增加等。

于是，人们对换电站中的蓄电池的管理方法进行了研究。例如，专利文献1中公开了一种电动汽车充换电站监控系统，具备计测蓄电池的端子电压/电流的传感器、监视SOC的监视装置、故障警报装置等。基于该传感器和监视装置的计测值，对充换电站的多个蓄电池的充电电力进行控制。

专利文献1：CN202749839一种电动汽车充换电站监控系统

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，专利文献1的技术是只利用充换电站中管理的蓄电池的信息(端子电压/电流、SOC等)的监视控制系统，没有考虑电动汽车上的在该换电站进行更换(从电动汽车换入站内)的蓄电池的充电状态。因此，在相同充电环境下，例如在同一PCS(PowerConditioningSystem，功率调节系统)下，会连接充电状态不同的蓄电池。而同一PCS下的多个蓄电池由相同的电压/电流充电，所以在该多个蓄电池的充电状态(SOC)不同的情况下，达到满电所需的时间和电量(充电量)不同。即，在较快达到满电的蓄电池中会发生过充电状态，可能促进蓄电池的劣化。此外，过充电时也会产生多余的电力和成本增加。另一方面，在与可再生能源互联的蓄电池更换站中，将该可再生能源的电力用于充电，但是出于抑制过充电和劣化的观点，可能需要容许可再生能源的电力向商用电力系统逆向潮流。

本发明为了解决上述问题而提出，其目的在于，在具有多个连接了多个蓄电池的PCS的电动汽车用蓄电池更换站中所应用的蓄电池管理系统中，获取作为更换对象的电动汽车的蓄电池的信息，考虑被更换的蓄电池的充电状态或到满电所需的充电量，以抑制过充电引起的电力成本增加和蓄电池的劣化，并且抑制与该蓄电池更换站互联的可再生能源的剩余电力向商用电力系统逆向潮流的方式，对该蓄电池更换站内的蓄电池进行管理。

解决问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明的蓄电池管理系统的蓄电池管理方法例如采用以下技术方案。

本发明第一技术方案提供一种蓄电池管理系统，应用于电动汽车用的蓄电池更换站，该蓄电池更换站与商用电力系统连接，包括多个能够连接多个电动汽车用蓄电池的直流交流转换装置，所述蓄电池管理系统包括：蓄电池信息收集部，取得所述蓄电池更换站内的各蓄电池的充电率，和进入蓄电池更换站的电动汽车所搭载的蓄电池的充电率；更换蓄电池选择部，从所述蓄电池更换站内的各蓄电池中，选择与所述电动汽车的蓄电池进行更换的更换蓄电池；充电量推定部，推定作为所述被更换蓄电池的充电率与所述更换蓄电池的充电率的差的必要充电量；和蓄电池配置部，用于决定所述被更换蓄电池的配置场所，以确定使从所述电动汽车接收的被更换蓄电池与所述蓄电池更换站的哪一个直流交流转换装置连接，所述蓄电池配置部基于所述必要充电量决定所述被更换蓄电池的配置场所。

本发明第二技术方案提供一种蓄电池管理系统，在上述第一技术方案的蓄电池管理系统中，所述蓄电池更换站经所述商用电力系统与分散型发电装置互联，所述直流交流转换装置的一部分，使用所述分散型发电装置的电力对所连接的蓄电池进行充电。

本发明第三技术方案提供一种蓄电池管理系统，在上述第一或第二技术方案的蓄电池管理系统中，所述蓄电池配置部，除了所述必要充电量以外，还基于除去所述更换蓄电池后的按每个直流交流转换装置求取的蓄电池的平均充电量，决定所述被更换蓄电池的配置场所。

本发明第四技术方案提供一种蓄电池管理系统，在上述第三技术方案的蓄电池管理系统中，所述蓄电池配置部求取所述必要充电量与除去所述更换蓄电池后的按每个直流交流转换装置求取的蓄电池的平均充电量的差，按照使所述被更换蓄电池与该差在规定的阈值以内的直流交流转换装置连接的方式，决定所述被更换蓄电池的配置场所。

本发明第五技术方案提供一种蓄电池管理系统，在上述第一或第二技术方案的蓄电池管理系统中，所述更换蓄电池选择部，对于所述蓄电池更换站内的各蓄电池，选择充电率在规定的充电率可更换阈值以上、且假定将该蓄电池作为更换蓄电池的情况下的所述必要充电量在规定的充电量阈值以上的蓄电池作为更换蓄电池。

本发明第六技术方案提供一种蓄电池管理系统，在上述第一技术方案的蓄电池管理系统中，在所述蓄电池更换站中，对所述蓄电池使用所述商用电力系统的电力以一定的电流进行充电至所述蓄电池的电压达到规定电压，之后以一定的电压进行充电。

本发明第七技术方案提供一种蓄电池管理系统，在上述第二技术方案的蓄电池管理系统中，在所述蓄电池更换站中，对所述蓄电池使用所述商用电力系统或所述分散型发电装置的电力以一定的电流充电至所述蓄电池的电压达到规定电压，之后以一定的电压充电。

本发明第八技术方案提供一种蓄电池管理系统，在上述第一或第二技术方案的蓄电池管理系统中，所述蓄电池信息收集部使用无线或有线的通信功能按规定的时间间隔取得所述蓄电池的充电率。

本发明第九技术方案提供一种蓄电池管理系统，在上述第八技术方案的蓄电池管理系统中，所述蓄电池信息收集部使用无线通信功能按规定的时间间隔取得位于以所述蓄电池更换站为中心的规定范围内的电动汽车或位于所述站内的电动汽车所具备的蓄电池的充电率。

本发明第十技术方案提供一种蓄电池管理系统，在上述第二技术方案的蓄电池管理系统中，包括分散型电源发电量推定部，用于推定所连接的所述分散型发电装置的发电量，所述蓄电池配置部求取所述必要充电量与除去所述更换蓄电池后的按每个直流交流转换装置求取的蓄电池的平均充电量的差，按照使所述被更换蓄电池与该差在规定的阈值以内的直流交流转换装置连接的方式，决定所述被更换蓄电池的配置场所，进而，所述蓄电池配置部，基于按蓄电池更换后的每个直流交流转换装置取得的蓄电池的推测充电量合计值和所述发电量推定部的推定结果，以减小所述分散型发电装置的剩余电力的方式，决定蓄电池更换后使用该分散型发电装置的电力对所连接的蓄电池充电的直流交流转换装置。

本发明第十一技术方案提供一种蓄电池管理系统，在上述第十技术方案的蓄电池管理系统中，所述蓄电池配置部，基于按蓄电池更换后的每个直流交流转换装置取得的蓄电池的推测充电量合计值和所述发电量推定部的推定结果，对于蓄电池的推测充电量合计值越大的直流交流转换装置越优先使用分散型发电装置的电力进行充电。

本发明第十二技术方案提供一种蓄电池管理方法，应用于电动汽车用的蓄电池更换站，该蓄电池更换站与商用电力系统连接，包括多个能够连接多个电动汽车用蓄电池的直流交流转换装置，所述蓄电池管理方法包括：蓄电池信息收集步骤，取得所述蓄电池更换站内的各蓄电池的充电率，和进入蓄电池更换站的电动汽车所搭载的蓄电池的充电率；更换蓄电池选择步骤，从所述蓄电池更换站内的各蓄电池中，选择与所述电动汽车的蓄电池进行更换的更换蓄电池；充电量推定步骤，推定作为所述被更换蓄电池的充电率与所述更换蓄电池的充电率的差的必要充电量；和蓄电池配置步骤，决定所述被更换蓄电池的配置场所，以确定使从所述电动汽车接收的被更换蓄电池与所述蓄电池更换站的哪一个直流交流转换装置连接，所述蓄电池配置步骤中，基于所述必要充电量决定所述被更换蓄电池的配置场所。

根据本发明，能够抑制过充电引起的电力成本增加和蓄电池的劣化。此外，能够抑制与蓄电池更换站互联的可再生能源的剩余电力向商用电力系统逆向潮流。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的蓄电池管理系统和应用该系统的蓄电池更换站的结构的图。

图2是表示蓄电池与商用电力系统的连接结构的一例的图。

图3是表示取得蓄电池的充电率的信息的一例的图。

图4(a)～图4(c)是表示蓄电池更换的流程的图。

图5是表示本发明第一实施方式中的蓄电池配置位置决定处理的流程的图。

图6是表示蓄电池更换站中的蓄电池配置的一例的图。

图7是表示蓄电池的充电方法的一例的图。

图8是表示充电处理的流程的图。

图9是表示本发明第二实施方式的蓄电池管理系统和应用该系统的蓄电池更换站的结构的图。

图10是表示本发明第二实施方式中的蓄电池配置位置决定处理的流程的图。

附图标记说明

10商用电力系统(供配电系统)

11配电线

12电压/电流计测器

13直流交流转换装置(功率调节器/逆变器)

14充电率监视部/蓄电池监视装置

15蓄电池

16电动汽车(EV)

90太阳能发电装置/风力发电装置

101蓄电池信息收集部

102充电量推定部

103蓄电池配置部

104SOC(充电率)分布监视部

105更换蓄电池选择部

106蓄电池更换装置(更换设备)

901发电量存储装置(数据库)

902分散型电源发电量推定部

201变压器

202a相配电线

203b相配电线

204c相配电线

303蓄电池更换站内网络

304外部网络(无线)

具体实施方式

以下，对于本发明实施方式的电动汽车用蓄电池更换站中应用的蓄电池管理系统和蓄电池管理方法，参考图1～图10进行说明。其中，在图1～图10中，对于共用的功能部标注相同的标记，省略重复说明。此外，本说明书中，术语“充电率”(SOC)表示蓄电池中实际蓄积的电荷的量相对于满电时蓄电池中蓄积的电荷的量的比例，即，设未劣化的状态下的满电为100％时的比例。此外，术语“充电量”表示充电至目标充电率为止所需的电荷的量。此处的目标充电率例如指的是可更换(Swappable)的SOC，通过指的是满电(SOC100％)，但根据业务方式也存在95％、90％、85％、80％等情况。

(第一实施方式的基本结构)

首先，参考图1说明本发明实施方式的蓄电池更换站中应用的蓄电池管理系统和蓄电池管理方法的功能模块结构。图1是表示一个实施方式的蓄电池管理系统和应用该系统的蓄电池更换站的概要的框图。

在蓄电池更换站中，各蓄电池15通过电压/电流计测器12和直流交流转换装置13与商用系统10和11电连接，在电压/电流计测器12中按规定的时间周期计测蓄电池15的端子电压/电流。规定的时间周期为1分钟、5分钟、10分钟、30分钟、1小时等。此外，为了能够区分各个蓄电池，蓄电池更换站内和电动汽车内的各蓄电池可以被付与能够唯一地确定该蓄电池的电池ID。直流交流转换装置13(功率调节器，即上述PCS)具有逆变器，能够将上述商用电力系统10、11的交流电力转换为直流电力，同样地，从蓄电池15对商用电力系统10、11放电时，将直流电力转换为交流电力。多个蓄电池15与1个直流交流转换装置13电连接，与电压/电流计测器12和充电率监视部14一起构成一个蓄电池组。从图1可知，本发明的蓄电池更换站具有多个直流交流转换装置13，所以如后所述，为了能够容易地确定要与电动汽车进行更换的更换蓄电池来自哪一个直流交流转换装置13所在的蓄电池组、或将从电动汽车更换来的被更换蓄电池配置到哪一个直流交流转换装置13所在的蓄电池组中，对于各直流交流转换装置13下的蓄电池的配置场所付与能够唯一地确定该配置场所的电池配置场所ID。

此外，充电率监视部14获取由电压/电流计测器12计测的端子电压和端子电流，推定各蓄电池15的充电率(SOC：StateOfCharge)。推定的充电率被发送到安装于蓄电池管理系统100中的蓄电池信息收集部101。上述蓄电池更换站具有多个同样的蓄电池组。蓄电池信息收集部101利用后述图3中记载的上述蓄电池更换站内的通信网络303，适当获取各蓄电池组的蓄电池的充电率和站内外的电动汽车16的充电率。其中，蓄电池信息中除了充电率之外，也可以包括端子电压或端子电流、表示蓄电池劣化状态的SOH(StateOfHealth)等。取得的蓄电池更换站内的蓄电池15的充电率的信息被发送至SOC分布管理部104和充电量推定部102。在SOC分布管理部104中，运算蓄电池更换站中的所有蓄电池15和这些蓄电池15所属的蓄电池组的充电率分布，对蓄电池的充电率进行管理。例如，充电率分布用横轴为充电率SOC_N[％]、纵轴为各充电率下的蓄电池个数的曲线图表示。在更换蓄电池选择部105中，基于蓄电池的充电率分布选择可更换的蓄电池。可更换的蓄电池例如后述图4所示，蓄电池的充电率在规定的充电率可更换阈值SOC_HL以上、且进行更换的蓄电池双方之间的充电率的差(即后述的必要充电量ΔSOC_SW,N)为规定的充电量阈值SOC_DTH以上的蓄电池为更换候选。其中，进行更换时从充电率大、且属于充电率平均值大的蓄电池组的蓄电池起优先更换，但除了充电率之外也可以考虑过去的更换次数和劣化状态(SOH)等。

在充电量推定部102中，基于更换蓄电池选择部105选择的更换蓄电池的电池ID，根据从蓄电池信息收集部101发送的关于该更换蓄电池的充电率和电动汽车上的被更换蓄电池EV的充电率，计算二者的差即更换后的必要充电量ΔSOC_SW,N＝(SOC_N-SOC_EV)(对于被更换蓄电池EV，因更换(switch)而产生的充电至更换蓄电池N的充电率所需要的充电量)。蓄电池配置部103使用充电量推定部102计算出的必要充电量，决定将从电动汽车更换来的被更换蓄电池配置到哪一个蓄电池组中(即，决定电池配置场所ID，详情在后文叙述)，对蓄电池更换装置106输出被更换蓄电池的电池ID和被更换蓄电池的电池配置场所ID。蓄电池更换装置106基于上述电池ID与电池配置场所ID的对应表，将从电动汽车取出的被更换蓄电池基于上述已决定的电池配置场所ID配置在规定的场所，并将基于上述更换蓄电池的电池ID的蓄电池设置到电动汽车中。

以下，详细说明上述第一实施方式的电动汽车用蓄电池更换站中应用的蓄电池管理系统的结构。

(蓄电池更换站与商用电力系统的互联)

图2是表示上述蓄电池更换站与商用电力系统的互联，作为电动汽车用蓄电池更换站的结构的一例的说明图。此处，设商用电力系统为配电系统，但也可以是供电系统。

图2表示与由配电用变压器201和三相配电线202、203、204构成的配电系统10、11互联的蓄电池更换站内的各蓄电池组。如上所述，各蓄电池组具有多个蓄电池15，由计测蓄电池的端子电压和电流的电压/电流计测器12、能够将系统的交流电力转换为直流输出且能够将来自蓄电池的直流电力转换为交流电力的直流交流转换装置13(功率调节器)、推定多个蓄电池15的充电率(SOC)的充电率监视部14构成。各蓄电池组包括直流交流转换装置13，在由上述直流交流转换装置13将来自蓄电池的直流电力转换为交流电力后能够对系统放电。相反，在同样用直流交流转换装置13将来自系统的交流电力转换为直流电力后，能够对多个蓄电池15充电。此时，在计测器12中计测端子电流/端子电压，用计测的电流/电压在充电率监视部14中推定多个蓄电池15的充电率。上述蓄电池更换站具有多个上述蓄电池组，能够按各个蓄电池组实施充放电。

如上所述，关于本发明中的蓄电池与商用系统的互联，上述蓄电池更换站具有多个蓄电池组，各蓄电池组由计测器12、直流交流转换装置13和充电率监视部14、多个蓄电池15构成，按各个蓄电池组实施充放电。

(获取充电率)

图3是表示获取蓄电池更换站内的蓄电池和电动汽车的蓄电池的充电率的实施例的说明图。图3表示在上述蓄电池更换站内收集蓄电池信息的方式的一例，和收集上述蓄电池更换站外的电动汽车的蓄电池信息的方式的一例。

蓄电池更换站内的各蓄电池组的充电率监视部14和蓄电池管理系统所具有的蓄电池信息收集部101与上述蓄电池更换站内的通信网络303连接，为了更换蓄电池而来到上述蓄电池更换站的电动汽车305(a)具备通信部308，该通信部308发送用于推定电动汽车自身的蓄电池的充电率的充电率监视部309所推定的充电率。上述蓄电池更换站内的电动汽车305(a)通过通信部308对上述蓄电池更换站内的通信网络303发送更换前的蓄电池(即上述的被更换蓄电池)的充电率，经由了上述通信网络303的电动汽车305(a)的充电率的信息由蓄电池信息收集部101获取。同样，关于上述蓄电池更换站内的蓄电池15，基于计测器12计测的端子电压和端子电流，在充电率监视部14的充电率推定部301中例如用下述数学式1推定充电率，将它们发送到充电率存储部302和通信网络303。

【数学式1】

${\mathrm{SOC}}_N={\mathrm{SOC}}_{t0}+\∫\mathrm{idt}$

${\mathrm{SOC}}_N={\mathrm{SOC}}_{t0}+\∫\frac{V_N-V_c\left(\mathrm{SOC}\right)}{R}\mathrm{dt}$

其中，SOC_N：蓄电池N的充电率，SOCt₀：充电开始时t₀的充电率，i：电流，R：蓄电池的内部电阻，V_N：蓄电池N的端子电压，V_C：充电电压。

充电率存储部302是备份用的存储装置，可以是闪存等，但也可以是硬盘驱动器等。另外，发送到通信网络303的蓄电池15的充电率由蓄电池信息收集部101同样获取。

另一方面，在本发明的蓄电池管理系统中，对于上述蓄电池更换站周边的电动汽车也收集充电率。在上述蓄电池更换站的周边行驶的电动汽车305(b)所具备的充电率监视部306推定其蓄电池的充电率，将该充电率从通信部307发送，经无线通信网络304由上述蓄电池更换站内的蓄电池信息收集部101适当获取。其中，蓄电池更换站周边设想为半径3km以内，但也可以设想为充电率SOC为10％～20％时能够到达该换电站的距离以内。此外，通信网络403可以是有线通信，也可以是无线通信。

如上所述，本发明中用于获取充电率等蓄电池信息的单元即蓄电池信息收集部101，其获取蓄电池更换站内的蓄电池、进入站内的电动汽车和在周边行驶的电动汽车的蓄电池的充电率。

(蓄电池更换处理)

接着，用图4(a)(b)(c)说明本发明的上述蓄电池更换站与电动汽车更换蓄电池的蓄电池更换处理。图4是表示蓄电池管理系统实现的蓄电池更换处理的流程图。该蓄电池更换处理在电动汽车停止于上述蓄电池更换站内的规定的更换位置的时刻开始。

在图4(a)的步骤S401中，执行蓄电池更换站内的蓄电池的充电率判定处理。上述充电率判定处理例如由图1中记载的更换蓄电池选择部105进行，用图4(b)说明。

在步骤S411中，获取预先决定的充电率可更换阈值SOC_HL。此处，该充电率可更换阈值SOC_HL表示蓄电池的充电率是否到达能够与电动汽车更换的程度，例如预先存储在蓄电池信息收集部101内置的存储器中，或者，也能够由驾驶员方或蓄电池更换站方自由设定。

从步骤S412起，反复执行蓄电池更换站内的所有蓄电池的充电率判定处理。

在步骤S413中，获取蓄电池N的充电率SOC_N。

在步骤S414中，使用数学式2对步骤S413中取得的充电率SOC_N与步骤S411中取得的充电率可更换阈值SOC_HL进行比较，判定蓄电池的充电率是否满足蓄电池更换条件。

【数学式2】

SOC_HL≤SOC_N

步骤S414中，在满足蓄电池更换条件的情况下前进至步骤S415，使当前判定的蓄电池N的允许更换标志fSWPALW[N]成为ON(标志为有效，即fSWPALW[N]＝1)。

在步骤S416中，确认是否对所有蓄电池结束了判定处理。步骤S416中，在判定处理没有对所有蓄电池结束的情况下，前进至步骤S419，将蓄电池的编号加1(N＝N+1)，使判定对象成为下一个蓄电池，对下一个蓄电池从步骤S413起执行上述处理。在对所有蓄电池的判定处理已结束的情况下，前进至步骤S417，结束蓄电池的充电率判定处理。

另一方面，步骤S414中在不满足蓄电池更换条件的情况下，前进至步骤S418，使当前判定的蓄电池N的允许更换标志fSWPALW[N]成为OFF(标志为无效，即fSWPALW[N]＝0)，前进至步骤S419。在步骤S419中将蓄电池的编号加1(N＝N+1)，使判定对象成为下一个蓄电池，对下一个蓄电池从步骤S413起执行上述处理。

接着，步骤S401的充电率判定处理结束后，在图4(a)的步骤S402中，执行关于与蓄电池更换站内的蓄电池进行更换的电动汽车的蓄电池(即上述被更换蓄电池)的充电量判定处理。上述充电量判定处理例如也由图1中记载的更换蓄电池选择部105进行，用图4(c)说明。

在步骤S421中，获取预先决定的充电量阈值SOC_DTH。此处，该充电量阈值SOC_DTH是为了使进行更换的蓄电池双方之间的充电率的差在规定的数值以上的阈值，例如预先存储在蓄电池信息收集部101内置的存储器中，或者，也能够由驾驶员方或蓄电池更换站方自由设定。

从步骤S422起，反复执行蓄电池更换站内的所有蓄电池的关于上述被更换蓄电池的充电量判定处理。

在步骤S423中，判定在步骤S401的充电率判定处理中设定的蓄电池N的允许更换标志fSWPALW[N]是否为ON的状态(fSWPALW[N]＝1)。

步骤S423中，在蓄电池的允许更换标志fSWPALW[N]为OFF的情况下，前进至步骤S431，将蓄电池的编号加1(N＝N+1)，使判定对象成为下一个蓄电池，再次执行步骤S423的判定处理。

步骤S423中，在蓄电池的允许更换标志fSWPALW[N]为ON的情况下，前进至步骤S424，获取蓄电池更换站一侧的该蓄电池N的充电率SOC_N和电动汽车的被更换蓄电池的充电率SOC_EV。在步骤S425中，充电量推定部102根据该蓄电池N的充电率SOC_N和电动汽车的充电率SOC_EV，计算假定该蓄电池N为更换蓄电池的情况下的必要充电量ΔSOC_SW,N。在步骤S426中，判定步骤S425中计算的必要充电量是否满足必要充电量条件数学式3。

【数学式3】

SOC_DTH≤ΔSOC_SW,N

步骤S426中，在满足必要充电量条件的情况下前进至步骤S427，使蓄电池N的蓄电池更换标志fSWPBT[N]成为ON(fSWPBT[N]＝1)，该蓄电池N成为更换候选。

在步骤S428中，确认是否对于所有蓄电池结束了判定处理。在步骤S428中判定处理没有对所有蓄电池结束的情况下，前进至步骤S431，将蓄电池的编号加1(N＝N+1)，使判定对象成为下一个蓄电池，对下一个蓄电池从步骤S423起执行上述处理。在已对所有蓄电池结束判定处理的情况下，前进至步骤S429，结束蓄电池的充电量判定处理。

另一方面，步骤S426中，在不满足必要充电量条件的情况下，前进至步骤S430，使当前判定的蓄电池N的蓄电池更换标志fSWPBT[N]成为OFF(fSWPBT[N]＝0)，前进至步骤S431。在步骤S431中，将蓄电池的编号加1(N＝N+1)，使判定对象成为下一个蓄电池，对下一个蓄电池从步骤S423起执行上述处理。

接着，步骤S402的充电量判定处理结束后，在步骤S403中，判定是否存在蓄电池更换标志fSWPBT[N]为ON的状态(fSWPBT[N]＝1)的蓄电池。在步骤S403中，在存在蓄电池更换标志fSWPBT[N]为ON的更换候选的蓄电池的情况下，前进至步骤S404，与电动汽车的蓄电池进行更换，结束处理。在步骤S403中，在不存在更换候选的蓄电池的情况下，不对上述蓄电池与规定的电动汽车的蓄电池进行更换，结束上述蓄电池的更换处理。

其中，步骤S403中，在判定为存在多个更换候选的情况下，如上述第一实施方式的基本结构中所说明的那样，从充电率大、且属于充电率平均值大的蓄电池组的蓄电池起优先更换，但除了充电率以外也可以考虑过去的更换次数和劣化状态(SOH)等。此外，该情况下，可以考虑将各蓄电池的更换次数和劣化状态等信息与蓄电池的电池ID一同保存在例如蓄电池信息收集部101内置的存储器中。

以上说明的蓄电池更换处理，如上所述，基于上述蓄电池更换站一侧的蓄电池的充电率和电动汽车一侧的蓄电池的充电率选择更换蓄电池，从而高效率地应用蓄电池。

(蓄电池配置场所决定处理(第一实施方式))

上述蓄电池更换处理后，更换蓄电池可以配置到电动汽车上，而从电动汽车取出的被更换蓄电池还未决定其在蓄电池更换站一侧的配置场所。

接着，用图5详细说明上述第一实施方式的蓄电池管理系统的蓄电池配置场所决定处理。图5是表示第一实施方式的蓄电池管理系统的蓄电池配置场所决定处理的流程图。该蓄电池配置场所决定处理，在蓄电池更换站接收了从电动汽车更换的蓄电池的时刻开始，其中的步骤S502～S508例如由图1中记载的蓄电池配置部103进行。

在步骤S501中，从来到蓄电池更换站更换蓄电池的电动汽车接收蓄电池(进行更换)。此处，假定更换蓄电池已通过上述蓄电池更换处理配置在电动汽车中。

在步骤S502中，获取由充电量推定部102推定的必要充电量ΔSOC_SW,N。在步骤S503中，获取由SOC分布管理部104计算的具有多个蓄电池15的各蓄电池组(例如后述图6中所示的60(a)(b)(c))的充电量平均值ΔSOC_m,ave。

从步骤S504至S507，反复执行蓄电池更换站内的所有蓄电池组的充电率判定处理。

其中，在步骤S505中，对于必要充电量与上述蓄电池组的充电量平均值的差使用数学式4进行判定。

【数学式4】

|ΔSOC_SW,N-ΔSOC_m,ave|≤D_th

上式中，充电率判定处理的阈值D_th例如能够由蓄电池更换站的经营者任意设定，例如能够设定为0％～15％程度的整数值。

步骤S505中，在满足上述判定条件的情况下，认为已确定了配置从电动汽车更换来的蓄电池(即上述被更换蓄电池)的蓄电池组，在步骤S507中结束充电率判定处理，前进至步骤S508。在步骤S508中，对蓄电池更换装置106输出更换来的被更换蓄电池的电池ID和由蓄电池组的编号即m表示的电池配置场所ID，结束处理。

另一方面，步骤S505中，在不满足上述判定条件的情况下，前进至步骤S506，将蓄电池组的编号加1(m＝m+1)，从而对下一个蓄电池组实施数学式4的判定处理。

以上说明的蓄电池配置部103中的蓄电池配置场所决定处理，如上所述，基于进行更换的蓄电池之间的充电率的差即必要充电量配置从电动汽车更换来的蓄电池，使充电量相等的蓄电池彼此集中，从而能够在充电时抑制蓄电池的过充电。

此外，上述说明中，判定为存在满足数学式4的判定条件的蓄电池组的情况下，将被更换蓄电池配置到该蓄电池组中，但也可以考虑对于所有蓄电池组进行上述判定后，在|ΔSOC_SW,N-ΔSOC_m,ave|最小的蓄电池组中配置被更换蓄电池。

(蓄电池更换装置)

通过上述蓄电池配置场所决定处理，决定上述被更换蓄电池的电池配置场所ID，以下，对于更换蓄电池配置到电动汽车上，和被更换蓄电池配置到蓄电池更换站的具体过程进行详细说明。

图6是表示在蓄电池更换站中与电动汽车更换蓄电池时上述站内的蓄电池配置的实施例的说明图。图6中详细表示了图1中的蓄电池更换装置106进行的蓄电池的更换，但为方便起见，省略了图1的蓄电池信息收集部101至蓄电池配置部103。此外，图6的蓄电池更换装置106与各蓄电池组和各电动汽车之间的实线/虚线的箭头示意地表示了蓄电池的移动/配置，不表示信号的传输。图6表示了与商用电力系统10和11连接的上述蓄电池更换站的蓄电池组60(a)～60(c)这3个蓄电池组，但实际上也可以由3个以上的蓄电池组构成。同样，图6中1个蓄电池组具有3个蓄电池，但具有的蓄电池数量也可以是3个以上。此处，表示了具有充电率10％的蓄电池605的电动汽车604、具有充电率30％的蓄电池607的电动汽车606、具有充电率20％的蓄电池609的电动汽车608来到蓄电池更换站时对蓄电池进行更换，并将更换后的蓄电池配置在蓄电池组中的情况的一个实施例。

蓄电池配置部103获取由SOC分布管理部104计算的各蓄电池组60(a)(b)(c)的充电量平均值ΔSOC_m,ave(蓄电池组m的充电量平均值)，同时获取由充电量推定部102推定的各电动汽车中的被更换蓄电池(图6中记载的蓄电池1～3)的必要充电量ΔSOC_SW,N。蓄电池配置部103基于上述充电量平均值ΔSOC_m,ave和必要充电量ΔSOC_SW,N，决定将更换来的被更换蓄电池配置到哪一个蓄电池组60(a)(b)(c)中。

对蓄电池进行更换时，通过上述蓄电池更换处理决定更换蓄电池。例如，从蓄电池更换站取出更换蓄电池时，从上述充电量平均值为10％～20％以下(平均充电率80％以上)的蓄电池组取出蓄电池。图6的例子中，蓄电池组60(a)的充电量平均值为0％～10％，是最小的，所以如图5中虚线的箭头所示，蓄电池更换装置106取出蓄电池组60(a)的蓄电池601、602和603作为更换蓄电池，装入规定的电动汽车604、606和608。此外，关于电动汽车内的蓄电池，蓄电池605的充电率为10％，即ΔSOC_SW,N(505)为80％～90％，所以配置到充电量平均值为85％的蓄电池组60(c)中。同样，蓄电池607的充电率为30％，ΔSOC_SW,N(507)为60％～70％，所以配置到充电量平均值为65％的蓄电池组60(b)中，蓄电池609也同样配置到蓄电池组60(c)中。其中，在充电量平均值为10％程度以内的蓄电池组60(a)中的蓄电池的个数，小于在蓄电池更换站内更换蓄电池前的电动汽车的台数、或在蓄电池更换站外可能在规定的时间内更换蓄电池的电动汽车的台数，且从电动汽车更换的蓄电池605、607、609或其中一部分蓄电池的充电率的浮动在规定范围内(例如10％程度)的情况下，能够将该蓄电池605、607、609或其中一部分蓄电池直接配置到蓄电池组60(a)中。

如上所述，在本发明的蓄电池更换时的上述站内的蓄电池配置方法中，更换时蓄电池更换站从电动汽车接收的蓄电池，基于上述蓄电池的充电率与交给电动汽车的蓄电池的充电率的差即上述ΔSOC_SW,N和站内的各蓄电池组的平均充电率，配置在规定的蓄电池组中。

(蓄电池的充电)

图7是表示上述蓄电池更换站的蓄电池的充电方法的一例的说明图。图7中，纵轴701为蓄电池的充电率SOC[％]，横轴702为充电时间[分钟]。上述蓄电池更换站中的蓄电池的充电由恒定电流充电和恒定电压充电组合实施。图7的实线703表示的部分指的是恒定电流充电，以一定的电流充电直至蓄电池的电压V_N达到规定阈值即V_th。蓄电池电压的规定阈值V_th例如在电动汽车用锂离子电池的情况下为4.2V等。达到规定阈值后，如实线704所示以恒定电压进行充电直至满电。其中，蓄电池的充电中，对于由同一个直流交流转换装置(PCS)连接的蓄电池组以相同的电压和电流充电，其中的各蓄电池不会由不同的电压/电流值充电。此外，图7中所示的实线、虚线、点划线、两点划线表示电流值不同的充电方法(例如1C、2C、3C、12C等)，电流值越大越能够快速充电。

如上所述，本发明中的蓄电池的充电方法，对于各蓄电池组通过恒定电流充电和恒定电压充电组合实施。

接着，用图8说明第一实施方式的上述蓄电池更换站中的蓄电池的充电处理。图8是表示蓄电池的充电处理的流程图。该蓄电池充电处理在上述蓄电池更换装置106将从电动汽车更换来的蓄电池配置到规定场所的时刻开始。

在步骤S801中，蓄电池更换站与电动汽车更换蓄电池，通过上述蓄电池更换处理将更换蓄电池装入电动汽车，取得电动汽车的蓄电池。

在步骤S802中，用数学式5判定该蓄电池N的充电率是否为满电状态。

【数学式5】

SOC_N≤100％

步骤S802中，在满足数学式5的判定条件的情况下，前进至步骤S803。在步骤S803中，用数学式6判定蓄电池的电压V_N是否达到规定的阈值V_th。

【数学式6】

蓄电池电压V_N＜V_th

步骤S803中，在满足数学式6的判定条件的情况下，前进至步骤S804，使恒定电压充电标志fCVCH[N]和充电停止标志fCHSTAY[N]均成为OFF(fCVCH[N]＝0，fCHSTAY＝0：重置为0)。然后，在步骤S805中使恒定电流充电标志fCCCH[N]成为ON(fCCCH[N]＝1)。在步骤S806中，对于规定的蓄电池和蓄电池组开始恒定电流充电。

此外，在步骤S803中，在不满足数学式6的判定条件的情况下，前进至步骤S807，使恒定电流充电标志fCCCH[N]和充电停止标志fCHSTAY[N]均成为OFF(fCCCH[N]＝0，fCHSTAY＝0：重置为0)。然后，在步骤S808中使恒定电压充电标志fCVCH[N]成为ON(fCVCH[N]＝1)。在步骤S809中，对于规定的蓄电池和蓄电池组开始恒定电压充电。

在步骤S802中，在不满足数学式5的判定条件的情况下，前进至步骤S810，在步骤S810中，使恒定电压标志和恒定电流标志均成为OFF(fCVCH[N]＝0，fCCCH[N]＝0：重置为0)。然后，在步骤S811中，使充电停止标志fCHSTAY[N]成为ON(fCHSTAY＝1)，在步骤S812中，停止对于该蓄电池的充电，结束处理。

以上说明的蓄电池充电处理，如上所述，首先开始恒定电流充电，在达到一定的电压的时刻，切换为恒定电压充电，由此实施蓄电池的充电。其中，此处说明了基于从电动汽车更换的蓄电池的充电率进行充电处理，但如上所述，因为对于由同一个直流交流转换装置(PCS)连接的蓄电池组通过相同的电压和电流充电，不对个别的蓄电池用不同的电压/电流值充电，所以优选基于蓄电池组的平均充电率进行充电处理。

总结以上内容，根据本发明第一实施方式的蓄电池更换站中应用的蓄电池管理系统，始终如上述“获取充电率”的部分所说明地获取充电率，并且，如上述“蓄电池的充电”的部分所说明地在蓄电池更换站内对蓄电池充电。此外，电动汽车进入蓄电池更换站时，如上述“蓄电池更换处理”的部分所说明地，同时考虑在蓄电池更换站内充电的蓄电池的充电率和电动汽车搭载的被更换蓄电池的充电率，决定与该电动汽车进行更换的更换蓄电池，进而，如上述“蓄电池配置场所决定处理(第一实施方式)”的部分所说明地求出进行更换的蓄电池之间的差即必要充电量与除去更换蓄电池后的按蓄电池组的平均充电量的差，将被更换蓄电池配置在该差在规定的阈值以内的蓄电池组中。

由此，本发明能够抑制与同一个直流交换转换装置连接的蓄电池的充电量的不均，能够抑制过充电引起的电力成本增加和蓄电池的劣化。

(第二实施方式)

接着，同样对于本发明实施方式的与分散型电源互联的电动汽车用蓄电池更换站中应用的蓄电池管理系统的功能模块结构参考图9进行说明。图9是表示一个实施方式的蓄电池更换站中的蓄电池管理系统的概要的框图。

在蓄电池更换站中，各蓄电池15通过电压/电流计测器12和直流交流转换装置13与商用系统10和11电连接，在电压/电流计测器12中按规定的时间周期计测蓄电池15的端子电压/电流。规定的时间周期为1分钟、5分钟、10分钟、30分钟、1小时等。此外，为了能够区分各个蓄电池，蓄电池更换站内和电动汽车内的各蓄电池可以被付与能够唯一地确定该蓄电池的电池ID。直流交流转换装置13(功率调节器，即上述PCS)具有逆变器，能够将上述商用电力系统10、11的交流电力转换为直流电力，同样地，从蓄电池15对商用电力系统10、11放电时，将直流电力转换为交流电力。多个蓄电池15与1个直流交流转换装置13电连接，与电压/电流计测器12和充电率监视部14一起构成一个蓄电池组。从图9可知，本发明的蓄电池更换站具有多个直流交流转换装置13，所以为了能够容易地确定要与电动汽车进行更换的更换蓄电池来自哪一个直流交流转换装置13所在的蓄电池组、或将从电动汽车更换来的被更换蓄电池配置到哪一个直流交流转换装置13所在的蓄电池组中，对于各直流交流转换装置13下的蓄电池的配置场所付与能够唯一地确定该配置场所的电池配置场所ID。

此外，充电率监视部14获取由电压/电流计测器12计测的端子电压和端子电流，推定各蓄电池15的充电率(SOC：StateOfCharge)。推定的充电率被发送到安装于蓄电池管理系统100’中的蓄电池信息收集部101。上述蓄电池更换站具有多个同样的蓄电池组。蓄电池信息收集部101利用图3中记载的上述蓄电池更换站内的通信网络303，适当取得各蓄电池组的蓄电池的充电率和站内外的电动汽车16的充电率。其中，蓄电池信息中除了充电率之外，也可以包括端子电压或端子电流、表示蓄电池劣化的SOH(StateOfHealth)等。取得的蓄电池更换站的蓄电池15的充电率的信息被发送至SOC分布管理部104和充电量推定部102。在SOC分布管理部104中，运算蓄电池更换站中的所有蓄电池15和这些蓄电池15所属的蓄电池组的充电率分布，对蓄电池的充电率进行管理。例如，充电率分布用横轴为充电率SOC_N[％]、纵轴为各充电率的蓄电池个数的曲线图表示。在更换蓄电池选择部105中，基于蓄电池的充电率分布选择可更换的蓄电池。可更换的蓄电池例如如图4所示，蓄电池的充电率在规定的充电率可更换阈值SOC_HL以上、且进行更换的蓄电池之间的充电率的差(即必要充电量ΔSOC_SW,N)在规定的充电量阈值SOC_DTH以上的蓄电池为更换候选。其中，进行更换时从充电率较大、且属于充电率平均值较大的蓄电池组的蓄电池起优先更换，但在充电率之外也可以考虑过去的更换次数和劣化状态(SOH)等。

另一方面，本实施方式中同时设置蓄电池更换站和分散型电源，此处设想太阳能发电装置90作为分散型电源，但也可以是风力发电装置或废弃物和生物质发电装置等可再生能源。作为本实施方式的蓄电池管理系统100’，还包括记录太阳能发电装置90过去的发电量实际值的发电量存储装置901，和根据上述发电量实际值预测次日的发电量的分散型电源发电量推定部902。其中，过去的发电量实际值是按规定的时间周期获取的发电量[kW]，时间周期为1分钟至1小时等，是任意的。分散型电源发电量推定部902根据过去的发电量实际值和次日的气温/日射量预测等气象条件推定次日的发电量趋势，对蓄电池配置部103输出推定结果。

在充电量推定部102中，基于更换蓄电池选择部105选择的更换蓄电池的电池ID，根据从蓄电池信息收集部101发送的关于该更换蓄电池的充电率和电动汽车上的被更换蓄电池EV的充电率，计算二者的差即更换后的必要充电量ΔSOC_SW,N＝(SOC_N-SOC_EV)(对于被更换蓄电池EV，因更换(switch)而产生的充电至更换蓄电池N的充电率所需要的充电量)。蓄电池配置部103使用充电量推定部102计算出的必要充电量，决定将从电动汽车更换来的被更换蓄电池配置在哪一个蓄电池组中(即，决定电池配置场所ID)，对蓄电池更换装置106输出被更换蓄电池的电池ID和被更换蓄电池的电池配置场所ID。同时，基于由分散型电源发电量推定部902推定的预测发电量P_preout和更换后的各蓄电池组的推测充电量ΔSOC_m,total(属于第m个蓄电池组的各蓄电池的推测充电量的总和，其中，对于刚从电动汽车更换到换电站的蓄电池，这里所称的“推测充电量”等于上述必要充电量，而对于已经过充电的蓄电池，这里的“推测充电量”根据当前充电率与目前充电率的差而计算)，决定将分散型电源的发电电力用于充电的蓄电池组的充电计划。即，决定对哪一个蓄电池组在哪一个时间段用分散型电源的发电电力进行充电。此时，如下述数学式7所示，以使分散型电源的发电电力全部充电(使剩余电力P_surplus最小化)，同时使各蓄电池组的充电量的合计值在发电电力量中最大化的方式制定计划。具体而言，为了使发电电力量的剩余电力最小化，从推测充电量多的蓄电池组起依次分配用于充电的电源，充电量越多，越优先用分散型电源充电。

【数学式7】

目标函数：剩余电力P_surplus＝|P_preout-(ΔSOC_m,total+Load)|(最小化)

限制条件：充电量合计值(对于时间段的积分值)

∑_t(SOC_CH)＝∑_t(ΔSOC_1,CH+ΔSOC_2,CH+…+ΔSOC_m,CH)≤∑_tP_preout

各时间段的充电量

SOC_CH＝∑_tΔSOC_1,CH+ΔSOC_2,CH+…+ΔSOC_m,CH≤P_preout

蓄电池组的充电量

ΔSOC_m,CH≤ΔSOC_m,total

其中，ΔSOC_m,CH是第m个蓄电池组的实际充电量，例如能够由传感器(充电率监视部14)计测而得。

此外，也能够考虑对各时间段的发电量按优先级别的权重进行分配的情况。该情况下，时间t的分散型电源整体发电量＝∑_t(蓄电池组m的充电量×权重W_m,t)，并且，从优先级别高的蓄电池组(即上述推测充电量多的蓄电池组)开始充电，使该蓄电池组的蓄电池到达规定的充电率(SOC)。

蓄电池更换装置106基于上述电池ID与电池配置场所ID的对应表，将从电动汽车取出的被更换蓄电池基于上述已决定的电池配置场所ID配置在规定的场所，并将基于上述更换蓄电池的电池ID的蓄电池设置到电动汽车中。

本发明的第二实施方式的蓄电池管理系统的具体结构，除了进行下述“蓄电池配置场所决定处理(第二实施方式)”代替上述“蓄电池配置场所决定处理(第一实施方式)”以外，与上述第一实施方式基本相同。以下详细说明该不同点。

(蓄电池配置场所决定处理(第二实施方式))

接着，图10是表示第二实施方式的蓄电池管理系统中的蓄电池配置场所决定处理的说明图。是表示如图9所示，蓄电池更换站通过商用电力系统与分散型电源互联，考虑将上述分散型电源的发电电力用于充电的蓄电池配置场所决定处理的流程图。其中，本实施例中，设分散型电源为太阳能发电装置，但也可以是风力发电装置等。如上所述，该蓄电池配置处理在上述蓄电池更换站与电动汽车更换蓄电池并接收了上述蓄电池的时刻开始，其中的步骤S1002～S1010由图9中记载的蓄电池配置部103进行。

在步骤S1001中，从来到蓄电池更换站更换蓄电池的电动汽车接收蓄电池(进行更换)。此处，假定更换蓄电池已通过上述蓄电池更换处理配置在电动汽车中。

在步骤S1002中，获取由充电量推定部102推定的必要充电量ΔSOC_SW,N。在步骤S1003中，获取由SOC分布管理部104计算的具有多个蓄电池15的各蓄电池组(例如图6中所示的60(a)(b)(c))的充电量平均值ΔSOC_m,ave。

从步骤S1004至S1007，反复执行蓄电池更换站内的所有蓄电池组的充电率判定处理。

其中，在步骤S1005中，对于必要充电量与上述蓄电池组的充电量平均值的差使用上述数学式4进行判定。

步骤S1005中，在满足上述判定条件的情况下，认为已确定了配置从电动汽车更换来的蓄电池(即上述被更换蓄电池)的蓄电池组，在步骤S1007中结束充电率判定处理，前进至步骤S1008。在步骤S1008中，对蓄电池更换装置106输出更换来的被更换蓄电池的电池ID和由蓄电池组的编号即m表示的电池配置场所ID。

在步骤S1009中，基于更换蓄电池、被更换蓄电池的电池ID和更换蓄电池的原本的配置场所ID、被更换蓄电池的配置场所ID，按各蓄电池组计算出各蓄电池的必要充电量的合计值，作为更换后的各蓄电池组的推测充电量ΔSOC_m,total，进而，获取由分散型电源发电量推定部902中运算的一天的预测发电量P_preout。

在步骤S1010中，基于步骤S1009中取得的时间序列的预测发电量和各蓄电池组的推测充电量，如上述数学式7所示，制定各时间段和蓄电池组的充电计划，输出分散型电源充电指令，结束处理。

步骤S1005中，在不满足上述判定条件的情况下，前进至步骤S1006，将蓄电池组的编号加1(m＝m+1)，从而对下一个蓄电池组实施数学式4的判定处理。

以上说明的蓄电池配置部103中的蓄电池配置场所决定处理，如上所述，基于进行更换的蓄电池之间的充电率的差即必要充电量和分散型电源的发电预测量，配置与电动汽车进行更换的蓄电池，从充电量多的蓄电池组起使用分散型电源的发电电力来充电。即，分散型发电发电的电力，在各蓄电池组中从必要充电量的合计值较大的蓄电池组起依次选择来进行充电。由此，使分散型电源的发电电力从推测充电量较多的蓄电池组起优先分配，从而抑制剩余电力的逆向潮流。

总结以上内容，根据本发明第二实施方式的蓄电池管理系统，在上述第一实施方式的蓄电池管理系统中，蓄电池更换站通过商用电力与分散型电源互联，能够选择用分散型电源充电的蓄电池组，基于该分散型电源的预测发电量和更换后的各蓄电池组的推测充电量，以使分散型电源的发电电力的剩余电力最小化的方式，决定将分散型电源的发电电力用于充电的蓄电池组的充电计划。

由此，本发明能够抑制与同一个直流交流转换装置连接的蓄电池的充电量的不均，能够抑制过充电引起的电力成本增加和蓄电池的劣化。此外，能够抑制与蓄电池更换站互联的可再生能源的剩余电力向系统逆向潮流。

Claims (12)

1.一种蓄电池管理系统，应用于电动汽车用的蓄电池更换站，该蓄电池更换站与商用电力系统连接，包括多个能够连接多个电动汽车用蓄电池的直流交流转换装置，所述蓄电池管理系统的特征在于，包括：

蓄电池信息收集部，取得所述蓄电池更换站内的各蓄电池的充电率，和进入蓄电池更换站的电动汽车所搭载的蓄电池的充电率；

更换蓄电池选择部，从所述蓄电池更换站内的各蓄电池中，选择与所述电动汽车的蓄电池进行更换的更换蓄电池；

充电量推定部，推定作为所述被更换蓄电池的充电率与所述更换蓄电池的充电率的差的必要充电量；和

蓄电池配置部，用于决定所述被更换蓄电池的配置场所，以确定使从所述电动汽车接收的被更换蓄电池与所述蓄电池更换站的哪一个直流交流转换装置连接，

所述蓄电池配置部基于所述必要充电量决定所述被更换蓄电池的配置场所。

2.如权利要求1所述的蓄电池管理系统，其特征在于：

所述蓄电池更换站经所述商用电力系统与分散型发电装置互联，

所述直流交流转换装置的一部分，使用所述分散型发电装置的电力对所连接的蓄电池进行充电。

3.如权利要求1或2所述的蓄电池管理系统，其特征在于：

所述蓄电池配置部，除了所述必要充电量以外，还基于除去所述更换蓄电池后的按每个直流交流转换装置求取的蓄电池的平均充电量，决定所述被更换蓄电池的配置场所。

4.如权利要求3所述的蓄电池管理系统，其特征在于：

所述蓄电池配置部求取所述必要充电量与除去所述更换蓄电池后的按每个直流交流转换装置求取的蓄电池的平均充电量的差，按照使所述被更换蓄电池与该差在规定的阈值以内的直流交流转换装置连接的方式，决定所述被更换蓄电池的配置场所。

5.如权利要求1或2所述的蓄电池管理系统，其特征在于：

所述更换蓄电池选择部，对于所述蓄电池更换站内的各蓄电池，选择充电率在规定的充电率可更换阈值以上、且假定将该蓄电池作为更换蓄电池的情况下的所述必要充电量在规定的充电量阈值以上的蓄电池作为更换蓄电池。

6.如权利要求1所述的蓄电池管理系统，其特征在于：

在所述蓄电池更换站中，对所述蓄电池使用所述商用电力系统的电力以一定的电流进行充电至所述蓄电池的电压达到规定电压，之后以一定的电压进行充电。

7.如权利要求2所述的蓄电池管理系统，其特征在于：

在所述蓄电池更换站中，对所述蓄电池使用所述商用电力系统或所述分散型发电装置的电力以一定的电流充电至所述蓄电池的电压达到规定电压，之后以一定的电压充电。

8.如权利要求1或2所述的蓄电池管理系统，其特征在于：

所述蓄电池信息收集部使用无线或有线的通信功能按规定的时间间隔取得所述蓄电池的充电率。

9.如权利要求8所述的蓄电池管理系统，其特征在于：

所述蓄电池信息收集部使用无线通信功能按规定的时间间隔取得位于以所述蓄电池更换站为中心的规定范围内的电动汽车或位于所述站内的电动汽车所具备的蓄电池的充电率。

10.如权利要求2所述的蓄电池管理系统，其特征在于：

包括分散型电源发电量推定部，用于推定所连接的所述分散型发电装置的发电量，

所述蓄电池配置部求取所述必要充电量与除去所述更换蓄电池后的按每个直流交流转换装置求取的蓄电池的平均充电量的差，按照使所述被更换蓄电池与该差在规定的阈值以内的直流交流转换装置连接的方式，决定所述被更换蓄电池的配置场所，进而，

所述蓄电池配置部，基于按蓄电池更换后的每个直流交流转换装置取得的蓄电池的推测充电量合计值和所述发电量推定部的推定结果，以减小所述分散型发电装置的剩余电力的方式，决定蓄电池更换后使用该分散型发电装置的电力对所连接的蓄电池充电的直流交流转换装置。

11.如权利要求10所述的蓄电池管理系统，其特征在于：

所述蓄电池配置部，基于按蓄电池更换后的每个直流交流转换装置取得的蓄电池的推测充电量合计值和所述发电量推定部的推定结果，对于蓄电池的推测充电量合计值越大的直流交流转换装置越优先使用分散型发电装置的电力进行充电。

12.一种蓄电池管理方法，应用于电动汽车用的蓄电池更换站，该蓄电池更换站与商用电力系统连接，包括多个能够连接多个电动汽车用蓄电池的直流交流转换装置，所述蓄电池管理方法的特征在于，包括：

蓄电池信息收集步骤，取得所述蓄电池更换站内的各蓄电池的充电率，和进入蓄电池更换站的电动汽车所搭载的蓄电池的充电率；

更换蓄电池选择步骤，从所述蓄电池更换站内的各蓄电池中，选择与所述电动汽车的蓄电池进行更换的更换蓄电池；

充电量推定步骤，推定作为所述被更换蓄电池的充电率与所述更换蓄电池的充电率的差的必要充电量；和

蓄电池配置步骤，决定所述被更换蓄电池的配置场所，以确定使从所述电动汽车接收的被更换蓄电池与所述蓄电池更换站的哪一个直流交流转换装置连接，

所述蓄电池配置步骤中，基于所述必要充电量决定所述被更换蓄电池的配置场所。