CN107078361A - 蓄电池容量测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的蓄电池容量测量装置被设在具有连接在设备内电线上的蓄电池系统的场内设备中。设备内电线被连接于电力系统，蓄电池系统具备并联连接在设备内电线上的多个蓄电池。蓄电池容量测量装置构成为，执行如下步骤：将多个蓄电池中的1个蓄电池决定为测量对象蓄电池，将测量对象蓄电池以外的至少1个蓄电池决定为测量支援蓄电池的步骤；使测量对象蓄电池的电量从上限放电到下限，并使放电的电量向测量支援蓄电池充电的步骤；以及，基于在放电中流过测量对象蓄电池的电流的累计值，计算测量对象蓄电池的放电容量的步骤。

Description

蓄电池容量测量装置
技术领域
本发明涉及设在具有蓄电池系统的设备中的蓄电池容量测量装置。
背景技术
电力系统通过将发电设备与负载设备用送配电设备连接而构建。在电力系统中，从将多个大规模发电站与许多工厂、商业施设及家庭连接的大规模的系统到特定的施设内所构建的小规模的系统，存在各种各样的规模的电力系统。
设在发电站或工厂等的设施中的场内设备例如具备负载系统、发电系统、蓄电池系统等。场内设备与电力系统连接。在电力系统或场内设备中，至少具备管理场内的电力供需的能量管理系统(EMS)，由能量管理系统进行使各系统及电力系统的电力供需平衡的操作。
作为发电系统之一，有利用太阳光或风力等的自然能的系统。利用自然能的发电系统受到近来的对于能源问题或环境问题的意识的提高之影响而正在被广泛地导入。但是，在利用自然能的发电系统中，因为发电电力容易受季节或天气等的自然因素左右，所以有不能进行稳定的电力供给的缺点。为了弥补该缺点，考虑了将发电系统与蓄电池系统组合的设备。
蓄电池系统被作为用来使发电系统及电力系统向负载系统供给的电力、或发电系统向电力系统及负载系统供给的电力稳定的1个手段使用。以往，大量的电力的储存是困难的，但通过实用化锂离子电池及钠硫电池那样的大容量的蓄电池，能够进行大量的电力的储存。通过将具备这样的蓄电池的蓄电池系统连接到发电系统，能够实现如下的运用，即：在供给相对于电力的需求过剩时将过剩的电力向蓄电池充电，在供给相对于电力的需求不足时借助从蓄电池的放电将电力的不足填补。通过将蓄电池系统组合到利用自然能的发电系统中，通过蓄电池的充放电使因季节或天气等变动的发电电力平均化，能够向电力系统进行稳定的电力供给。
另外，申请人作为与本发明关联的技术而理解了以下记载的文献。在日本特开2014－117003号公报中，公开了一种将太阳光发电系统与蓄电池系统连接、通过蓄电池的充放电控制来抑制太阳光发电的发电电力的变动的结构。在日本特开2014－124063号公报中，描述了具备连接在电力系统上的多个交直变换装置(PCS：Power ConditioningSystem)的蓄电池系统的一例。在日本特开2012－43623号公报中，公开了根据蓄电池中流过的电流的累计值来计算蓄电池的充电率的结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014－117003号公报
专利文献2：日本特开2014－124063号公报
专利文献3：日本特开2012－43623号公报
发明内容
发明要解决的课题
在将上述那样的发电系统与蓄电池系统组合的发电设备中，为了向电力系统进行稳定的电力供给的控制，需要高精度地计测蓄电池的状态(放电容量、充电率等)。可是，蓄电池的放电容量随着反复充放电而下降。因此，需要定期地计测最新的放电容量。另外，放电容量是从满充电状态放电到放电终止电压的情况下的蓄电池所放电的电量。除此以外，在电力系统与发电设备之间有关于潮流、逆潮流、电力等的制约(例如，向电力系统供给的电力的限制、禁止从电力系统的购电的限制等)的情况下，也需要能够不给电力系统带来影响地定期地计测最新的放电容量。
本发明是为了解决上述那样的问题而做出的，目的是提供一种能够不给电力系统带来影响地计测蓄电池的放电容量的蓄电池容量测量装置。
用于解决课题的手段
为了达到上述目的，设有本发明的蓄电池容量测量装置的场内设备以如下这样构成。
本发明的蓄电池容量测量装置设在具有连接在设备内电线上的蓄电池系统的场内设备。场内设备例如是配置在发电站或工厂等的设施内的设备。场内设备也可以具备经由设备内电线连接在蓄电池系统上的发电系统或负载系统。设备内电线被连接在电力系统上。
蓄电池系统具备并联连接在设备内电线上的多个蓄电池。蓄电池既可以由单一的蓄电池单元构成，也可以构成为多个蓄电池单元的集合体。作为蓄电池的种类，优选的是锂离子电池、钠硫电池或镍氢电池等的大容量的蓄电池。
本发明的蓄电池容量测量装置构成为，执行决定步骤、测量对象放电步骤和放电容量计算步骤。
在决定步骤中，蓄电池容量测量装置将多个蓄电池中的1个蓄电池决定为测量对象蓄电池。此外，蓄电池容量测量装置将多个蓄电池中的测量对象蓄电池以外的至少1个蓄电池决定为测量支援蓄电池。这里，以测量支援蓄电池的规格上的放电容量比测量对象蓄电池的规格上的放电容量大的方式决定测量支援蓄电池和测量对象蓄电池。
将测量对象放电步骤在执行决定步骤后执行。在测量对象放电步骤中，蓄电池容量测量装置使测量对象蓄电池的电量从上限放电到下限，并使放电的电量向测量支援蓄电池充电。另外，上限的电量是充电完成的状态的电量，相当于所谓的满充电状态的电量。是否达到了上限，例如可以基于充电时间或充电电流的减少状态来判断。此外，下限的电量相当于所谓的空状态的电量。是否达到下限，可以通过检测电压下降到放电终止电压来判断。另外，测量对象蓄电池通过来自电力系统或发电系统的受电或来自测量支援蓄电池的受电而被充电到上限的电量。
将放电容量计算步骤与测量对象放电步骤并行地执行。在放电容量计算步骤中，蓄电池容量测量装置基于流过通过测量对象放电步骤正在放电的测量对象蓄电池的电流的累计值，计算测量对象蓄电池的放电容量(安培小时(Ah))。
在本发明的蓄电池容量测量装置的优选的形态中，蓄电池容量测量装置构成为，还执行测量对象充电步骤。将测量对象充电步骤在决定步骤被执行后、测量对象放电步骤被执行前执行。在测量对象充电步骤中，蓄电池容量测量装置通过使测量支援蓄电池放电，使测量对象蓄电池的电量充电到上限。
发明效果
根据本发明的蓄电池容量测量装置，能够不给电力系统带来影响而计测蓄电池的放电容量。
附图说明
图1是用来说明有关本发明的实施方式1的系统结构的概念结构图。
图2是有关本发明的实施方式1的系统的块图。
图3是有关本发明的实施方式1的系统中由蓄电池容量测量装置7执行的控制例程的流程图。
图4是用来说明有关本发明的实施方式2的系统结构的概念结构图。
图5是有关本发明的实施方式2的系统的块图。
图6是有关本发明的实施方式2的系统中由蓄电池容量测量装置7执行的控制例程的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地说明。另外，对于在各图中共同的要素赋予相同的标号，省略重复的说明。
实施方式1.
[实施方式1的系统结构]
图1是用来说明有关本发明的实施方式1的系统结构的概念结构图。图1所示的场内设备1被连接在电力系统的送电设备20上。在电力系统上，除了送电设备20以外，还可以在送电设备20上连接着发电设备(省略图示)及负载设备(省略图示)。
图1所示的场内设备1具备发电系统3和蓄电池系统4。发电系统3、蓄电池系统4和电力系统被用设备内电线21连接。进而，场内设备1具备充放电管理装置5和能量管理系统(以下为EMS)6。发电系统3、蓄电池系统4、充放电管理装置5和EMS6经由计算机网络61连接。
(发电系统)
图1所示的发电系统3是太阳光发电(PV)系统。另外，发电系统3也可以是风力发电系统、水力发电系统、潮汐发电系统、地热发电系统等。发电系统3具备太阳光发电模块31、太阳光发电用的交直变换装置(以下为PV－PCS)32。在发电系统3中，PV－PCS32连接在至少1个太阳光发电模块31上。PV－PCS32经由电力计33连接在设备内电线21上。在图1中，电力计33配置在发电系统3与设备内电线21之间，但这是单纯的一例。电力计33也可以被装入到发电系统3中。电力计33通过信号线与EMS6连接。
电力计33总是检测从发电系统3向设备内电线21供给的发电电力。但是，本实施方式中所述的总是检测，是不仅包括从传感器将没有间断的连续的信号取入的动作、还包括以规定的较短的周期将传感器的信号取入的动作的概念。由电力计33检测到的发电电力值被向EMS6输入。
(蓄电池系统)
蓄电池系统4具备多个蓄电池用的交直变换装置(以下为PCS)。以下，为了容易说明，将由1个PCS、连接在该PCS上的蓄电池和蓄电池监视装置(以下为BMU：BatteryManagement Unit)构成的组称作“PCS组”。
第1PCS组41具备第1PCS411、第1蓄电池412及第1BMU413。第2PCS组42具备第2PCS421、第2蓄电池422及第2BMU423。第3PCS组43具备第3PCS431、第3蓄电池432及第3BMU433。各PCS组的基本结构是同样的，所以这里例示第1PCS组41来进行说明。另外，在图1中，描绘了3个PCS组，但PCS组只要是多个就可以。
关于第1PCS组41，第1PCS411被连接到第1蓄电池412上。第1蓄电池412被连接到第1BMU413上。第1BMU413被计算机网络63连接到充放电管理装置5上。
第1PCS411经由变压器通过送电线与设备内电线21连接。第1PCS411具备将发电系统3、第2PCS组42及第3PCS组43输出到设备内电线21中的交流电力变换为直流电力而向第1蓄电池412充电的充电功能。除此以外，第1PCS411具备将第1蓄电池412的直流电力变换为交流电力而向设备内电线21放电的放电功能。向第1蓄电池412的充电量及来自第1蓄电池412的放电量被第1PCS411调整。由第1PCS411进行的第1蓄电池412的充放电被按照从充放电管理装置5供给的充放电指令进行。
第1蓄电池412具备将多个单元串联连接而成的模块。模块也可以被并联连接多个。各单元是锂离子电池(LiB)。
第1BMU413监视第1蓄电池412的状态。具体而言，BMU413作为计测第1蓄电池412的状态量的机构而具备电流传感器、电压传感器及温度传感器。由电流传感器计测在第1蓄电池412中流过的电流。由电压传感器计测各单元的电压。并且，由温度传感器计测第1蓄电池412的温度。总是进行第1BMU413对第1蓄电池412的监视。但是，在本实施方式中所述的总是监视，是不仅包括从传感器将没有间断的连续的信号取入的动作、还包括以规定的较短的周期将传感器的信号取入的动作的概念。第1BMU413将包含通过各传感器的计测得到的信息在内的蓄电池信息向充放电管理装置5发送。
以上，对第1PCS组41的第1PCS411、第1蓄电池412、第1BMU413进行了说明，但上述基本结构关于第2PCS组42、第3PCS组43也是同样的。
(能量管理系统(EMS))
EMS6具备例如包括ROM、RAM等在内的存储器、将各种信息输入输出的输入输出接口、能够基于各种信息执行各种运算处理的处理器。EMS6通过计算机网络61被连接在充放电管理装置5上。EMS6至少管理场内的电力供需。例如，EMS6决定对于蓄电池系统4的充放电请求，以使电力系统、发电系统3和蓄电池系统4的电力供需平衡。充放电请求被向充放电管理装置5发送。但是，在图1所示的系统结构中，场内设备1具备发电系统3，但场内设备1的结构并不限定于此。也可以代替发电系统3而具备负载系统，也可以具备与发电系统3一起连接到设备内电线21上的负载系统。在这样的结构中，EMS6决定对于蓄电池系统4的充放电请求，以使电力系统、发电系统3、蓄电池系统4和负载系统的电力供需平衡。
(充放电管理装置)
充放电管理装置5具备例如包括ROM、RAM等在内的存储器、将各种信息输入输出的输入输出接口、能够基于各种信息执行各种运算处理的处理器。充放电管理装置5通过计算机网络61与EMS6、PV－PCS32连接。充放电管理装置5通过计算机网络62与第1PCS411、第2PCS421及第3PCS431连接。充放电管理装置5通过计算机网络63与第1BMU413、第2BMU423及第3BMU433连接。另外，在图1中，充放电管理装置5配置在蓄电池系统4的外部，但也可以配置在蓄电池系统4或EMS6的内部中。
充放电管理装置5能够执行后述的各步骤地构成，承担基于从EMS6接收到的充放电请求而对第1PCS411、第2PCS421及第3PCS431发出充放电指令的司令塔的作用。除此以外，充放电管理装置5具备在从上级系统接收到输出抑制指令的情况下、或蓄电池是满充电状态的情况下抑制发电系统3的输出的PV－PCS输出抑制功能。
[实施方式1的特征性结构]
图2是有关本发明的实施方式1的系统的块图。
图2所示的有关本发明的蓄电池容量测量装置7包括充放电管理装置5、第1PCS411、第2PCS421及第3PCS431。
在表示充放电管理装置5的块内，充放电管理装置5所具备的各种各样的处理中的一部分被用块表示。对于这些块分别分配了运算资源。在充放电管理装置5中准备与各块对应的程序，通过将它们用处理器执行，在充放电管理装置5中实现各块的处理。
(决定步骤)
充放电管理装置5构成为，执行决定步骤71的处理。在决定步骤中，充放电管理装置5将多个蓄电池中的1个蓄电池决定为测量对象蓄电池。此外，充放电管理装置5将多个蓄电池中的测量对象蓄电池以外的至少1个蓄电池决定为测量支援蓄电池。这里，以使测量支援蓄电池的规格上的放电容量比测量对象蓄电池的规格上的放电容量大的方式，决定测量支援蓄电池和测量对象蓄电池。
例如，在第1蓄电池412、第2蓄电池422及第3蓄电池432的规格上的放电容量相同的情况下，充放电管理装置5将第1PCS组41的第1蓄电池412决定为测量对象蓄电池，将第2PCS组42的第2蓄电池422及第3PCS组43的第3蓄电池432决定为测量支援蓄电池。在以下所述的例子中也是同样的。
另外，充放电管理装置5每当决定步骤71的处理被执行，就将不同的蓄电池决定为测量对象蓄电池。
(测量对象充电步骤)
充放电管理装置5构成为，执行测量对象充电步骤72的处理。将测量对象充电步骤72在决定步骤71被执行后执行。在测量对象充电步骤72中，充放电管理装置5通过使测量支援蓄电池放电，使测量对象蓄电池的电量充电到上限。
例如，充放电管理装置5向第2PCS421及第3PCS431发送放电指令以使第2蓄电池422及第3蓄电池432放电，直到第1蓄电池412的电量达到上限。此外，充放电管理装置5向第1PCS411发送充电指令，以使第2蓄电池422及第3蓄电池432放电的电量充电到第1蓄电池412中。
这里，上限的电量是充电完成的状态的电量，相当于所谓的满充电状态的电量。是否达到了上限，例如可以基于充电时间或充电电流的减少状态来判断。另外，在第1蓄电池412已经是满充电状态的情况下，也可以不执行测量对象充电步骤72。
(测量对象放电步骤)
充放电管理装置5构成为，执行测量对象放电步骤73的处理。将测量对象放电步骤73在测量对象充电步骤72被执行后执行。但是，在测量对象蓄电池的电量已经达到了上限的情况下，由于不需要进一步的充电，所以将测量对象放电步骤73在决定步骤71被执行后执行。在测量对象放电步骤73中，充放电管理装置5使测量对象蓄电池的电量从上限放电到下限，并使放电的电量向测量支援蓄电池充电。
例如，充放电管理装置5向第1PCS411发送放电指令以使第1蓄电池412放电，直到第1蓄电池412的电量达到下限。此外，充放电管理装置5向第2PCS421及第3PCS431发送充电指令，以将第1蓄电池412放电的电量按比例分配并向第2蓄电池422及第3蓄电池432充电。
这里，下限的电量相当于所谓的空状态的电量。是否达到了下限可以通过检测电压下降到放电终止电压来判断。
(放电容量计算步骤)
充放电管理装置5构成为，执行放电容量计算步骤74的处理。将放电容量计算步骤74与测量对象放电步骤73并行执行。在放电容量计算步骤74中，充放电管理装置5基于在由测量对象放电步骤73正在放电的测量对象蓄电池中流过的电流的累计值，来计算测量对象蓄电池的放电容量。
(流程图)
图3是在有关本发明的实施方式1的系统中由蓄电池容量测量装置7执行的控制例程的流程图。该流程图所示的充放电管理装置5的处理通过执行决定步骤71、测量对象充电步骤72、测量对象放电步骤73及放电容量计算步骤74的各处理来实现。在充放电管理装置5的存储器中，存储有执行图3所示的流程图的处理的程序，通过充放电管理装置5的处理器将程序读出并执行，实现图3所示的处理。
首先，充放电管理装置5决定测量对象蓄电池和测量支援蓄电池(步骤S101)。步骤S101的处理内容是在决定步骤71的说明中叙述的那样。在图3的说明中，充放电管理装置5将第1PCS组41的第1蓄电池412决定为测量对象蓄电池，将第2PCS组42的第2蓄电池422及第3PCS组43的第3蓄电池432决定为测量支援蓄电池。
接着，充放电管理装置5为了通过使测量支援蓄电池放电而使测量对象蓄电池的电量充电到上限，发送充放电指令(步骤S102)。步骤S102的处理内容是在测量对象充电步骤72的说明中叙述的那样。在图3所示的例子中，充放电管理装置5向第2PCS组42及第3PCS组43发送放电指令。同时，充放电管理装置5向第1PCS组41发送充电指令。
在第2PCS组42中，第2PCS421接收从充放电管理装置5发送的放电指令(步骤S301)。第2PCS421按照放电指令执行对于第2蓄电池422的放电操作(步骤S302)。
在第3PCS组43中，第3PCS431接收从充放电管理装置5发送的放电指令(步骤S401)。第3PCS431按照放电指令执行对于第3蓄电池432的放电操作(步骤S402)。
在第1PCS组41中，第1PCS411接收从充放电管理装置5发送的充电指令(步骤S201)。第1PCS411按照充电指令执行对于第1蓄电池412的充电操作(步骤S202)。
进而，在第1PCS组41中，第1BMU413使用各种传感器取得蓄电池信息。在蓄电池信息中，包括流过第1蓄电池412的电流、第1蓄电池412的电压、第1蓄电池412的温度。然后，第1BMU413将所取得的蓄电池信息向充放电管理装置5发送(步骤S203)。
充放电管理装置5接收从第1BMU413发送的蓄电池信息(步骤S103)。
接着，充放电管理装置5基于在步骤S103中接收到的各蓄电池信息，判定充电是否完成(步骤S104)。例如，在经过了预先设定的充电时间的情况下、或充电电流比预先设定的设定值低的情况下，判定为第1蓄电池412的充电完成。在判定条件不成立的情况下，再次从步骤S102继续处理。
在步骤S104中的判定条件成立的情况下，接着，充放电管理装置5为了使测量对象蓄电池的电量从上限放电到下限、并使所放电的电量向测量支援蓄电池充电而发送充放电指令(步骤S105)。步骤S105的处理内容是在测量对象放电步骤73的说明中叙述的那样。在图3所示的例子中，充放电管理装置5向第1PCS组41发送放电指令，并向第2PCS组42及第3PCS组43发送充电指令。
在第2PCS组42中，第2PCS421接收从充放电管理装置5发送的充电指令(步骤S303)。第2PCS421按照充电指令执行对于第2蓄电池422的充电操作(步骤S304)。
在第3PCS组43中，第3PCS431接收从充放电管理装置5发送的充电指令(步骤S403)。第3PCS431按照充电指令执行对于第3蓄电池432的充电操作(步骤S404)。
在第1PCS组41中，第1PCS411接收从充放电管理装置5发送的放电指令(步骤S204)。第1PCS411按照放电指令执行对于第1蓄电池412的放电操作(步骤S205)。
进而，在第1PCS组41中，第1BMU413使用各种传感器取得蓄电池信息。然后，第1BMU413将所取得的蓄电池信息向充放电管理装置5发送(步骤S206)。
充放电管理装置5将从第1BMU413发送来的蓄电池信息接收(步骤S106)。
接着，充放电管理装置5基于蓄电池信息计算流过第1蓄电池412的电流的累计值(步骤S107)。
接着，充放电管理装置5基于在步骤S103中接收到的蓄电池信息，判定放电是否结束(步骤S108)。例如，在电压下降到预先设定的放电终止电压的情况下，判定为第1蓄电池412的放电结束。在判定条件不成立的情况下，再次从步骤S105起执行处理。
在步骤S108中的判定条件成立的情况下，充放电管理装置5计算基于在步骤S107中计算出的电流的累计值的放电容量(Ah)(步骤S109)。
如以上说明，根据本实施方式的蓄电池容量测量装置7，通过测量对象蓄电池和测量支援蓄电池进行充放电以使相互的电力使用抵消，能够抑制向电力系统的影响。因此，根据本实施方式的蓄电池容量测量装置7，在系统制约条件下也能够计测蓄电池的放电容量。
实施方式2.
[实施方式2的系统结构]
接着，参照图4～图6对本发明的实施方式2进行说明。本实施方式的系统可以通过在图4及图5所示的结构中使蓄电池容量测量装置7实施后述的图6的例程来实现。
图4是用来说明有关本发明的实施方式2的系统结构的概念结构图。图4所示的结构除了追加了开关8这一点以外，与图1所示的结构是同样的，所以关于开关8以外的结构省略其说明。
在送电设备20与设备内电线21之间设有开关8。开关8是能够将电力系统与设备内电线21的电连接切换为连接状态和切断状态的某个的开关。开关8通过信号线与充放电管理装置5连接。开关8对应于来自充放电管理装置5的连接指令而成为连接状态，对应于来自充放电管理装置5的切断指令而成为切断状态。
[实施方式2的特征性控制]
在上述实施方式1中，向测量对象蓄电池和测量支援蓄电池分别发送充放电指令。相对于此，在实施方式2中，预先将电力系统与场内设备1在电气上分开，并预先使测量支援蓄电池自行运转。此外，蓄电池容量测量装置7在通过仅向连接着测量对象蓄电池的PCS发送充放电指令来实现与实施方式1同样的功能这一点上具有特征。
图5是有关本发明的实施方式2的系统的块图。图5所示的有关本发明的蓄电池容量测量装置7包括充放电管理装置5、第1PCS411、第2PCS421及第3PCS431。
在表示充放电管理装置5的块内，将充放电管理装置5具备的各种各样的处理中的一部分用块表示。对于这些块分别分配运算资源。对于充放电管理装置5准备与各块对应的程序，通过将它们用处理器执行而在充放电管理装置5中实现各块的处理。
(决定步骤)
充放电管理装置5构成为，执行决定步骤71的处理。在决定步骤中，充放电管理装置5将多个蓄电池中的1个蓄电池决定为测量对象蓄电池。此外，充放电管理装置5将多个蓄电池中的测量对象蓄电池以外的至少1个蓄电池决定为测量支援蓄电池。这里，以测量支援蓄电池的规格上的放电容量比测量对象蓄电池的规格上的放电容量大的方式，决定测量支援蓄电池和测量对象蓄电池。
例如，在第1蓄电池412、第2蓄电池422及第3蓄电池432的规格上的放电容量相同的情况下，充放电管理装置5将第1PCS组41的第1蓄电池412决定为测量对象蓄电池，将第2PCS组42的第2蓄电池422及第3PCS组43的第3蓄电池432决定为测量支援蓄电池。在以下叙述的例子中也是同样的。
另外，充放电管理装置5每当决定步骤71的处理被执行，就将不同的蓄电池决定为测量对象蓄电池。
(切断步骤)
充放电管理装置5构成为，执行切断步骤75的处理。将切断步骤75在执行决定步骤71后执行。在切断步骤75中，充放电管理装置5向开关8输出切断指令。通过开关8成为切断状态，电力系统和设备内电线21在电气上被分离，电力系统与场内设备1之间的电力供需消失。
(自行运转步骤)
充放电管理装置5构成为，执行自行运转步骤76的处理。将自行运转步骤76在执行切断步骤75后执行。在自行运转步骤76中，充放电管理装置5发送用来使连接在测量支援蓄电池上的PCS以自行运转模式动作的自行运转指令。自行运转模式是自动地使测量支援蓄电池充放电、以使设备内电线21的电力供需平衡的模式。
具体而言，第1PCS411具备根据自行运转指令使第1PCS411以自行运转模式执行的自行运转控制部77。通过执行自行运转模式，将设备内电线21的电压控制为一定。此外，第2PCS421具备具有与自行运转控制部77同样的功能的自行运转控制部78。第3PCS431具备具有与自行运转控制部77同样的功能的自行运转控制部79。
在图5所示的例子中，充放电管理装置5向第2PCS421及第3PCS431发送自行运转指令。
(测量对象充电步骤)
充放电管理装置5构成为，执行测量对象充电步骤72的处理。将测量对象充电步骤72在执行自行运转步骤76后执行。在测量对象充电步骤72中，充放电管理装置5使测量对象蓄电池的电量充电到上限。与此同时，在测量对象充电步骤72中，以自行运转模式正在动作的PCS使测量支援蓄电池放电出测量对象蓄电池进行充电的电量。
例如，充放电管理装置5向第1PCS411发送充电指令，直到第1蓄电池412的电量达到上限。另一方面，以自行运转模式正在动作的第2PCS421及第3PCS431使第2蓄电池422及第3蓄电池432放电出将第1蓄电池412充电的电量按比例分配后的电量。
这里，上限的电量是充电完成的状态的电量，相当于所谓的满充电状态的电量。是否达到上限，例如可以基于充电时间或充电电流的减少状态来判断。另外，在第1蓄电池412已经是满充电状态的情况下，也可以不执行测量对象充电步骤72。
(测量对象放电步骤)
充放电管理装置5构成为，执行测量对象放电步骤73的处理。将测量对象放电步骤73在执行测量对象充电步骤72后执行。其中，在测量对象蓄电池的电量已经达到上限的情况下，由于不需要进一步的充电，所以将测量对象放电步骤73在执行自行运转步骤76后执行。在测量对象放电步骤73中，充放电管理装置5使测量对象蓄电池的电量从上限放电到下限。与此同时，在测量对象放电步骤73中，以自行运转模式正在动作的PCS使测量对象蓄电池所放电的电量向测量支援蓄电池充电。
例如，充放电管理装置5向第1PCS411发送放电指令以使第1蓄电池412放电，直到第1蓄电池412的电量达到下限。另一方面，以自行运转模式正在动作的第2PCS421及第3PCS431将第1蓄电池412所放电的电量按比例分配而向第2蓄电池422及第3蓄电池432充电。
这里，下限的电量相当于所谓的空状态的电量。是否达到了下限，可以通过检测电压下降到放电终止电压来判断。
(放电容量计算步骤)
充放电管理装置5构成为，执行放电容量计算步骤74的处理。将放电容量计算步骤74与测量对象放电步骤73并行地执行。在放电容量计算步骤74中，充放电管理装置5基于在由测量对象放电步骤73正在放电的测量对象蓄电池中流过的电流的累计值，计算测量对象蓄电池的放电容量。
(流程图)
图6是在有关本发明的实施方式2的系统中由蓄电池容量测量装置7执行的控制例程的流程图。该流程图所示的充放电管理装置5的处理通过执行决定步骤71、测量对象充电步骤72、测量对象放电步骤73、放电容量计算步骤74、切断步骤75及自行运转步骤76的各处理来实现。在充放电管理装置5的存储器中，存储有执行图6所示的流程图的处理的程序，通过充放电管理装置5的处理器将程序读出并执行，实现图6所示的处理。
首先，充放电管理装置5决定测量对象蓄电池和测量支援蓄电池(步骤S101)。步骤S101的处理内容是在决定步骤71的说明中叙述的那样。在图6的说明中，充放电管理装置5将第1PCS组41的第1蓄电池412决定为测量对象蓄电池，将第2PCS组42的第2蓄电池422及第3PCS组43的第3蓄电池432决定为测量支援蓄电池。
接着，充放电管理装置5向开关8输出切断指令(步骤S111)。步骤S111的处理内容是在切断步骤75的说明中叙述的那样。开关8接收从充放电管理装置5发送的切断指令(步骤S511)。开关8按照切断指令使开关8成为切断状态(步骤S512)。
在步骤S111的处理后，充放电管理装置5向连接在测量支援蓄电池上的PCS发送自行运转指令(步骤S112)。步骤S112的处理内容是在自行运转步骤76的说明中叙述的那样。在图6所示的例子中，充放电管理装置5向第2PCS组42及第3PCS组43发送自行运转指令。
在第2PCS组42中，第2PCS421接收从充放电管理装置5发送的自行运转指令(步骤S311)。第2PCS421按照自行运转指令使第2PCS421以自行运转模式执行(步骤S312)。
在第3PCS组43中，第3PCS431接收从充放电管理装置5发送的自行运转指令(步骤S411)。第3PCS431按照自行运转指令使第3PCS431以自行运转模式执行(步骤S412)。
在步骤S112的处理后，充放电管理装置5为了使测量对象蓄电池的电量充电到上限而发送充电指令(步骤S102)。在图6所示的例子中，充放电管理装置5向第1PCS组41发送充电指令。
在第1PCS组41中，第1PCS411接收从充放电管理装置5发送的充电指令(步骤S201)。第1PCS411按照充电指令执行对于第1蓄电池412的充电操作(步骤S202)。
在第2PCS组42中，自行运转中的第2PCS421对应于第1蓄电池412的充电而执行使第2蓄电池422放电的放电操作(步骤S313)。
在第3PCS组43中，自行运转中的第3PCS431对应于第1蓄电池412的充电而执行使第3蓄电池432放电的放电操作(步骤S413)。
在步骤S202的处理后，在第1PCS组41中，第1BMU413使用各种传感器取得蓄电池信息。在蓄电池信息中，包含流过第1蓄电池412的电流、第1蓄电池412的电压、第1蓄电池412的温度。然后，第1BMU413将所取得的蓄电池信息向充放电管理装置5发送(步骤S203)。
充放电管理装置5接收从第1BMU413发送的蓄电池信息(步骤S103)。
接着，充放电管理装置5基于在步骤S103中接收到的各蓄电池信息，判定充电是否完成(步骤S104)。例如，在经过了预先设定的充电时间的情况下、或充电电流比预先设定的设定值低的情况下，判定为第1蓄电池412的充电完成。在判定条件不成立的情况下，再次从步骤S102起继续处理。
在步骤S104中的判定条件成立的情况下，接着，充放电管理装置5发送使测量对象蓄电池的电量从上限放电到下限的放电指令(步骤S105)。在图6所示的例子中，充放电管理装置5向第1PCS组41发送放电指令。
在第1PCS组41中，第1PCS411接收从充放电管理装置5发送的放电指令(步骤S204)。第1PCS411按照放电指令执行对于第1蓄电池412的放电操作(步骤S205)。
在第2PCS组42中，自行运转中的第2PCS421对应于第1蓄电池412的放电，执行使第2蓄电池422充电的充电操作(步骤S314)。
在第3PCS组43中，自行运转中的第3PCS431对应于第1蓄电池412的放电，执行使第3蓄电池432充电的充电操作(步骤S414)。
在步骤S205的处理后，在第1PCS组41中，第1BMU413使用各种传感器取得蓄电池信息。然后，第1BMU413将所取得的蓄电池信息向充放电管理装置5发送(步骤S206)。
充放电管理装置5接收从第1BMU413发送的蓄电池信息(步骤S106)。
接着，充放电管理装置5基于蓄电池信息，计算流过第1蓄电池412的电流的累计值(步骤S107)。
接着，充放电管理装置5基于在步骤S103中接收到的蓄电池信息，判定放电是否结束(步骤S108)。例如，在电压下降到预先设定的放电终止电压的情况下，判定为第1蓄电池412的放电结束。在判定条件不成立的情况下，再次从步骤S105起执行处理。
在步骤S108中的判定条件成立的情况下，充放电管理装置5计算基于在步骤S107中计算出的电流的累计值的放电容量(Ah)(步骤S109)。
如以上说明的那样，在本实施方式的蓄电池容量测量装置7中，预先将电力系统与场内设备1在电气上分离，并使测量支援蓄电池预先自行运转。因此，蓄电池容量测量装置7通过仅向连接着测量对象蓄电池的PCS发送充放电指令，能够实施与实施方式1同样的功能。
另外，在上述实施方式1的系统中，作为蓄电池而使用锂离子电池，但并不限定于此。作为蓄电池的种类，也可以是钠硫电池或镍氢电池等。
标号说明
1 场内设备
3 发电系统
4 蓄电池系统
5 充放电管理装置
6 能量管理系统(EMS)
7 蓄电池容量测量装置
8 开关
20 送电设备
21 设备内电线
31 太阳光发电模块
32 PV－PCS
33 电力计
41 第1PCS组
42 第2PCS组
43 第3PCS组
61、62、63 计算机网络
71 决定步骤
72 测量对象充电步骤
73 测量对象放电步骤
74 放电容量计算步骤
75 切断步骤
76 自行运转步骤
77、78、79 自行运转控制部
411 第1PCS
412 第1蓄电池
413 第1BMU
421 第2PCS
422 第2蓄电池
423 第2BMU
431 第3PCS
432 第3蓄电池
433 第3BMU

Claims (3)

1.一种蓄电池容量测量装置，设在具有连接在设备内电线上的蓄电池系统的场内设备中，其特征在于，
上述设备内电线被连接于电力系统；
上述蓄电池系统具备并联地连接在上述设备内电线上的多个蓄电池；
上述蓄电池容量测量装置被构成为，执行如下步骤：
决定步骤，将上述多个蓄电池中的1个蓄电池决定为测量对象蓄电池，将上述测量对象蓄电池以外的至少1个蓄电池决定为测量支援蓄电池；
测量对象放电步骤，使上述测量对象蓄电池的电量从上限放电到下限，并使所放电的上述电量向上述测量支援蓄电池充电；以及
放电容量计算步骤，基于在放电中流过上述测量对象蓄电池的电流的累计值，计算上述测量对象蓄电池的放电容量。
2.如权利请求1所述的蓄电池容量测量装置，其特征在于，
上述蓄电池容量测量装置构成为，还在上述测量对象放电步骤之前，执行通过使上述测量支援蓄电池放电从而使上述测量对象蓄电池的电量充电到上限的测量对象充电步骤。
3.如权利请求1或2所述的蓄电池容量测量装置，其特征在于，
上述场内设备具备能够将上述电力系统与上述设备内电线的电连接切换为连接状态和切断状态中的某种的开关，
上述多个蓄电池分别连接在独立的交直变换装置上，
上述蓄电池容量测量装置构成为，还执行如下步骤：
切断步骤，切换为上述切断状态；以及
自行运转步骤，在上述切断状态下，使连接在上述测量支援蓄电池上的上述交直变换装置以自行运转模式动作，
上述自行运转模式是自动地使上述测量支援蓄电池充放电、以使上述设备内电线的电力供需平衡的模式。
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