JP2012253841A - 蓄電池制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】停電等の非常時に蓄電池から供給可能な電力を増やすことができる蓄電池制御システムを提供する。
【解決手段】蓄電ユニット２０は蓄電池２１と充放電部２２を備える。充放電部２２は、商用電源３０から供給される交流電力を直流に変換して蓄電池２１を充電する充電回路２３と、蓄電池２１から放電させた直流電力を交流に変換して負荷機器Ｋ２に供給する放電回路２４を備えている。制御部１４は、充放電部２２の充放電動作に関わる制限範囲を設定しており、設定された制限範囲にしたがって充放電部２２が充放電動作を行っている。そして、制御部１４では、非常時における充放電動作の制限範囲を、通常時における制限範囲よりも緩和された範囲に設定しており、蓄電池２１に充電可能な電力や蓄電池２１から放電可能な電力を増やしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電池制御システムに関するものである。

従来、太陽電池の発電電力を商用電源と組み合わせ、さらに蓄電池に蓄電して、商用電源、太陽電池、蓄電池から機器へ電力を供給する電力供給システムがある（例えば、特許文献１）。

特開２０１１−１５５０１号公報

上述の電力供給システムでは、太陽電池の発電電力が電力需要を上回った場合、余剰分を２次電池に蓄電しておき、発電電力が低下した際に２次電池から給電していた。

一般的に蓄電池を利用するシステムでは、蓄電池の寿命を考慮して、充放電電流を制限したり、充放電動作を行う蓄電残量の範囲を制限したり、充放電動作を行う温度範囲を制限したり、ということが行われている。

ところで、蓄電池を利用したシステムでは、災害などで停電が発生した場合、蓄電池から給電することで、停電時の電力を確保することができる。しかしながら、このような給電時にも、蓄電池の寿命劣化がおきないように、蓄電池の充放電電流や蓄電残量や温度範囲に制限がかかるため、蓄電池から供給可能な電力が小さくなってしまう可能性があった。

本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、停電等の非常時に蓄電池から供給可能な電力を増やすことができる
蓄電池制御システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本願の蓄電池制御システムは、蓄電池と、設定部と、充放電部とを備える。蓄電池は、電源により充電され、放電した電力が負荷に供給される。設定部は、蓄電池の充電動作及び放電動作のうち少なくとも何れか一方について制限範囲を設定する。充放電部は、設定部で設定された制限範囲にしたがって蓄電池を充電又は放電させる。設定部は、非常時における制限範囲を、通常時における制限範囲よりも緩和された範囲に設定することを特徴とする。

この蓄電池制御システムにおいて、設定部は、制限範囲として蓄電池の充電電流及び放電電流に上限値を設定しており、充電電流及び放電電流の上限値を、それぞれ、非常時には通常時に比べて大きい値とすることも好ましい。

この蓄電池制御システムにおいて、設定部は、制限範囲として蓄電池の蓄電残量に上限値及び下限値を設定しており、蓄電残量の上限値を非常時には通常時に比べて大きい値とし、且つ、蓄電残量の下限値を非常時には通常時に比べて小さい値とすることも好ましい。

この蓄電池制御システムにおいて、設定部は、制限範囲として蓄電池の使用温度範囲に上限値及び下限値を設定しており、使用温度範囲の上限値を非常時には通常時に比べて高い値とし、使用温度範囲の下限値を非常時には通常時に比べて低い値とすることも好ましい。

この蓄電池制御システムにおいて、設定部は、電源の停電予告が停電発生前に入力されると、制限範囲を通常時の設定から非常時の設定に切り替えることも好ましい。

この蓄電池制御システムにおいて、設定部は、電源の停電予告が停電発生前に入力されると、現在時刻から停電開始までの時間内で、通常時の制限範囲にしたがって所定の蓄電残量まで充電可能か否かを判断する。そして、設定部は、充電可能と判断した場合は通常時の前記制限範囲にしたがって充電を行わせ、充電不可と判断した場合は非常時の前記制限範囲にしたがって充電を行わせることも好ましい。

本発明によれば、停電等の非常時に蓄電池から供給可能な電力を増やすことができる。

本実施形態のシステム構成図である。 同上の動作を説明するフローチャートである。 同上の充電時における各部の波形図であり、（ａ）は通常時の波形図、（ｂ）は非常時の波形図である。 同上の充電電流を設定する処理のフローチャートである。 同上の放電時における各部の波形図であり、（ａ）は通常時の波形図、（ｂ）は非常時の波形図である。 同上の他の形態を示すシステム構成図である。 同上のまた別の形態を示すシステム構成図である。 同上のさらに別の形態を示すシステム構成図である。

以下では、本願の蓄電池制御システムを、電力供給事業者から電力供給を受ける需要家側の電力供給システムであって、戸建て住宅用の電力供給システムに適用した実施形態について図面を参照して説明する。尚、蓄電池制御システムが適用される電力供給システムは戸建て住宅用に限定されるものではなく、集合住宅や事業所などの電力供給システムに適用されるものでもよい。

図１は電力供給システムのシステム構成図である。本実施形態の電力供給システムは、連携盤１１と、切替ボックス１２と、電力計測部１３と、制御部１４（設定部）と、記憶部１５と、緊急情報取得部１６と、蓄電ユニット２０を主要な構成として備えている。

本システムの負荷としては、通常電源である商用電源３０から電力供給を受ける負荷機器Ｋ１と、商用電源３０の停電時に非常電源である蓄電ユニット２０から電力供給を受ける負荷機器Ｋ２がある。負荷機器Ｋ１は、例えば照明機器や空調機器など日常的に使われる電気機器である。負荷機器Ｋ２は、例えば誘導灯のように非常時において動作させる必要がある電気機器である。

連携盤１１には、外部より住戸１内に導入された、商用電源３０からの幹線電路Ｗａ１（例えば、単相３線式２００Ｖ／１００Ｖ）が接続され、商用電源３０から幹線電路Ｗａ１を介して電力が供給される。連携盤１１には、幹線電路Ｗａ１に接続される主幹ブレーカ（図示せず）と、主幹ブレーカの二次側に接続される複数の分岐ブレーカ（図示せず）とが収納されている。分岐ブレーカの１つには、切替ボックス１２を介して蓄電ユニット２０が接続されている。また、他の分岐ブレーカによって分岐された分岐電路Ｗａ２には、商用電源３０の供給を受けて動作する負荷機器Ｋ１が接続されている。

切替ボックス１２は、蓄電ユニット２０を連携盤１１に接続するか、自立電源用の負荷機器Ｋ２が接続された電路Ｗａ３に接続するかを切り替えるために用いられる。

蓄電ユニット２０は、例えばリチウムイオン電池などの蓄電池２１と、充電回路２３及び放電回路２４からなる充放電部２２とで構成される。充電回路２３は、連携盤１１から切替ボックス１２を介して供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電池２１を充電する。放電回路２４は、蓄電池２１から放電させた直流電力を交流電力に変換し、切替ボックス１２を介して連携盤１１又は電路Ｗａ３に出力する。

電力計測部１３は、幹線電路Ｗａ１，分岐電路Ｗａ２，電路Ｗａ３にそれぞれ設けられた電力センサ１３ａ，１３ｂ，１３ｃの出力をもとに、商用電源３０からの供給電力、負荷機器Ｋ１の全消費電力、負荷機器Ｋ２の全消費電力をそれぞれ計測する。また電力計測部１３は、電力センサ１３ａの出力をもとに商用電源３０の停電を検知する機能を備え、停電を検知すると制御部１４に停電検知信号を出力する。

緊急情報取得部１６は、インターネットのようなネットワーク１７を介して、例えば電力事業者の運営するサーバ１００に接続されており、サーバ１００から停電に関する停電情報を取得すると、取得した停電情報を制御部１４に出力する。また緊急情報取得部１６は、例えば気象庁が提供する緊急地震速報のような、災害に関する提供情報を取得して、制御部１４に出力するものとしてもよい。

記憶部１５には、蓄電池２１の充放電動作に関わる制限範囲が登録されている。充放電動作に関わる制限範囲としては、例えば蓄電池２１の充電電流及び放電電流、蓄電残量、使用温度範囲に制限範囲が設定されている。この制限範囲には、商用電源３０からの電力供給が正常に行われている場合に使用される通常時の設定値（以下、第１設定値と言う。）と、商用電源３０の停電時や停電発生が事前に予告された場合等に使用される非常時の設定値（以下、第２設定値と言う。）がある。すなわち、記憶部１５には、充放電動作に関わる制限範囲として２種類の設定値（第１設定値及び第２設定値）が予め記憶されている。ここで、通常時の制限範囲である第１設定値は蓄電池２１の寿命劣化を考慮して設定されているのに対して、非常時の制限範囲である第２設定値は、蓄電池２１の寿命よりも電力供給を優先させて設定されており、第１設定値に比べて制限範囲が緩和されている。尚、本実施形態では充電動作及び放電動作の両方について制限範囲が設定されているが、充電動作及び放電動作のうち何れか一方についてのみ制限範囲が設定されていてもよい。

制御部１４は、記憶部１５から読み出した制限範囲の設定値を充放電部２２に設定しており、商用電源３０からの電力供給が正常に行われている場合は第１設定値を充放電部２２に設定する。また、電力計測部１３から停電検知信号が制御部１４に入力された場合、緊急情報取得部１６から停電情報が制御部１４に入力された場合、或いは、緊急情報取得部１６が取得した災害に関する提供情報（例えば緊急地震速報）をもとに非常時と判断した場合に、制御部１４は記憶部１５から読み出した第２設定値を充放電部２２に設定し、充放電動作の制限範囲を緩和する。

さらに本システムには、ユーザーの判断にて手動で非常時設定に切り替えることが可能な設定切替部（図示せず）が設けられている。ユーザが設定切替部を用いて制限範囲を非常時の設定に切り替える操作を行うと、制御部１４は、設定切替部の切り替え操作に応じて、記憶部１５から読み出した第２設定値を充放電部２２に設定し、充放電動作の制限範囲を緩和する。

なお、停電もしくは停電情報によって非常時の設定に切り替えられた後、停電が復旧した際に、制御部１４は、制限範囲の設定を即座に通常時の設定に戻してもよいし、一定時間経過後に通常時の設定に戻してもよい。

また、制御部１４が緊急地震速報をもとに非常時と判断する場合に、住戸がある地域の震度が所定の閾値以上であれば、非常時と判断してもよい。さらに、緊急地震速報をもとに非常時と判断した場合、制御部１４は、停電復旧時からの経過時間が所定の閾値を超えた時点で、制限範囲を通常時の設定に戻してもよい。この場合に経過時間に対して設定される閾値は、震度の大きさに応じた時間に設定されるのも好ましく、例えば震度が大きいほど、経過時間の閾値を長めに設定してもよい。

ここで、制御部１４の動作を図２のフローチャートに基づいて説明する。制御部１４は、所定の判定時間が経過する毎に非常時か否かの判定を行う（ステップＳ１）。ここで、電力計測部１３から停電検知信号が入力されるか、又は、緊急情報取得部１６から停電発生を予告する停電情報等が入力されると、制御部１４は非常時であると判定する。ステップＳ１で非常時ではない、つまり通常時であると判定された場合（ステップＳ１のＮｏ）、制御部１４は、記憶部１５から通常時の制限範囲である第１設定値を読み出し、この第１設定値を充放電部２２に設定する（ステップＳ２）。一方、ステップＳ１で非常時であると判定された場合（ステップＳ１のＹｅｓ）、制御部１４は、記憶部１５から非常時の制限範囲である第２設定値を読み出し、この第２設定値を充放電部２２に設定する（ステップＳ３）。ステップＳ２又はＳ３で制御部１４によって制限範囲が第１設定値又は第２設定値に設定されると、充放電部２２は、制御部１４により設定された制限範囲にしたがって充放電の動作を行う（ステップＳ４）。

次に、充電時の動作を図３（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図３（ａ）は通常時における充電電流Ｉ１、蓄電残量Ｂ、蓄電池温度Ｔを示し、図３（ｂ）は非常時における充電電流Ｉ１、蓄電残量Ｂ、蓄電池温度Ｔを示している。充電動作に関わる制限範囲として充電電流Ｉ１に上限値が、蓄電残量Ｂに上限値が、蓄電池温度Ｔに下限値及び上限値が設定されている。充電電流Ｉ１の上限値は第１設定値ではＬ１ａであるのに対して、第２設定値ではＬ１ｂ（＞Ｌ１ａ）となり、非常時の上限値は通常時よりも大きい電流値に設定されているので、より大きな充電電流Ｉ１を流すことができる。また蓄電残量Ｂの上限値は第１設定値ではＬ２ａであるのに対して、第２設定値ではＬ２ｂ（＞Ｌ２ａ）となり、非常時の上限値は通常時よりも大きい容量に設定されているので、より多くの電力を蓄えることができる。また蓄電池温度Ｔの下限値は第１設定値ではＬ３ａであるのに対して、第２設定値ではＬ３ｂ（＜Ｌ３ａ）となり、非常時の下限値は通常時よりも低い温度に設定されているので、より低い温度でも使用可能となっている。同様に蓄電池温度Ｔの上限値は第１設定値ではＬ４ａであるのに対して、第２設定値ではＬ４ｂ（＞Ｌ４ａ）となり、非常時の上限値は通常時よりも高い温度に設定されているので、より高い温度でも使用可能となっている。

図３（ａ）は通常時の充電動作を示し、充電電流Ｉ１は上限値Ｌ１ａ以下に制限されるため、蓄電池２１の充電速度が所定値以下に制限されている。また時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間は蓄電池温度Ｔが下限値Ｌ３ａを下回っているため、この期間、充電回路２３は蓄電池２１の充電を停止する。このように充電回路２３が、第１設定値で規定される制限範囲にしたがって充電動作を行うことで、蓄電池２１の寿命劣化を招くことなく充電を行えるようになっている。

一方、図３（ｂ）は非常時（例えば緊急情報取得部１６に停電発生を予告する停電情報が入力されてから実際に停電が開始するまでの期間）における充電動作を示している。非常時には充電電流Ｉ１の上限値がＬ１ａからＬ１ｂに緩和されるので、充電回路２３は、より多くの充電電流Ｉ１を蓄電池２１に供給でき、蓄電池２１を急速充電することができる。また蓄電残量Ｂの上限値もＬ２ａからＬ２ｂに緩和されるので、充電回路２３は、蓄電池２１により多くの電力を蓄えることができる。また蓄電池温度Ｔの下限値がＬ３ａからＬ３ｂに下げられているので、蓄電池温度Ｔが通常時の下限値Ｌ３ａを下回ったとしても、非常時の下限値Ｌ３ｂ以上であれば、充電回路２３は蓄電池２１を充電できる。同様に蓄電池温度Ｔの上限値がＬ４ａからＬ４ｂに上げられているので、蓄電値温度Ｔが通常時の上限値Ｌ４ａを上回ったとしても、非常時の上限値Ｌ４ｂ以下であれば、充電回路２３は蓄電値２１を充電できる。そして、時刻ｔ３において蓄電残量Ｂが上限値Ｌ２ｂに達すると、充電回路２３は蓄電池２１の充電を終了する。

このように、制御部１４では、非常時において充電動作に関わる制限範囲を通常時よりも緩和しているので、蓄電池２１の寿命よりも充電動作を優先し、より多くの電力をより短い時間で蓄電池２１に蓄えることができる。

尚、制御部１４では、非常時における充電レートを以下のような方法で決定してもよい。図４は非常時において充電レートを決定する方法を説明するフローチャートである。制御部１４では、緊急情報取得部１６がサーバ１００から停電情報を取得したか否かを定期的に判定しており（ステップＳ１１）、停電情報の入力がない場合（ステップＳ１１のＮｏ）は処理を終了する。一方、停電情報が入力された場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、制御部１４は、緊急情報取得部１６が取得した停電情報と現在時刻の情報をもとに、停電が開始するまでの時間を算出する（ステップＳ１２）。制御部１４は、現在の蓄電残量と充電レートの推奨値と停電開始までの時間をもとに、充電レートの推奨値で停電開始まで充電した場合の蓄電残量を算出し、この算出値を必要放電量（負荷機器Ｋ２の消費電力及び駆動時間から算出される）と比較する。ここで、充電レートの推奨値で必要放電量を充電できると判断された場合、制御部１４は充電レートの推奨値に応じた値に充電電流を設定する。一方、充電レートの推奨値で必要放電量を充電できないと判断された場合、制御部１４は、非常時における制限範囲（充電電流の上限値）を超えない範囲で充電レート、すなわち充電電流を決定する（ステップＳ１３）。制御部１４は、ステップＳ１３で決定した充電電流の設定値を充放電部２２に出力する。充電回路２３は、制御部１４から入力された充電電流の設定値と、非常時の制限範囲とにしたがって蓄電池２１の充電を開始し、蓄電残量が上限値に達すると（ステップＳ１５のＹｅｓ）、充電を完了する。このように、制御部１４では、緊急情報取得部１６が取得した停電情報をもとに停電開始までの時間を算出し、停電開始までの時間から充電電流を決定しているので、停電開始までに必要放電量を確保することができる。

次に、放電時の動作を図５（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図５（ａ）は通常時における放電電流Ｉ２、蓄電残量Ｂ、蓄電池温度Ｔを示し、図５（ｂ）は非常時における放電電流Ｉ２、蓄電残量Ｂ、蓄電池温度Ｔを示している。放電動作に関わる制限範囲として放電電流Ｉ２に上限値が、蓄電残量Ｂに下限値が、蓄電池温度Ｔに下限値及び上限値が設定されている。放電電流Ｉ２の上限値は第１設定値ではＬ５ａであるのに対して、第２設定値ではＬ５ｂ（＞Ｌ５ａ）となり、非常時の上限値は通常時よりも大きい電流値に設定されているので、より大きな放電電流Ｉ２を流すことができる。また蓄電残量Ｂの下限値は第１設定値ではＬ６ａであるのに対して、第２設定値ではＬ６ｂ（＜Ｌ６ａ）となり、非常時の下限値は通常時よりも低い容量に設定されているので、より多くの電力を放電させることができる。また蓄電池温度Ｔの下限値は第１設定値ではＬ３ａであるのに対して、第２設定値ではＬ３ｂ（＜Ｌ３ａ）となり、非常時の下限値は通常時よりも低い温度に設定されているので、より低い温度でも使用可能となっている。同様に蓄電池温度Ｔの上限値は第１設定値ではＬ４ａであるのに対して、第２設定値ではＬ４ｂ（＞Ｌ４ａ）となり、非常時の上限値は通常時よりも高い温度に設定されているので、より高い温度でも使用可能となっている。

図５（ａ）は通常時の放電動作を示し、放電開始によって蓄電残量Ｂが低下し、時刻ｔ６において蓄電残量Ｂが下限値Ｌ６ａまで低下すると、放電回路２４は蓄電池２１からの放電を停止させる。また時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間は蓄電池温度Ｔが下限値Ｌ３ａを下回っているため、この期間、放電回路２４は蓄電池２１からの放電を停止する。このように放電回路２４が、第２設定値で規定される制限範囲内で放電動作を行うことで、蓄電池２１の寿命劣化を招くことなく蓄電池２１から放電させることができる。

一方、図５（ｂ）は非常時（例えば停電時）における放電動作を示している。非常時には放電電流Ｉ２の上限値がＬ５ａからＬ５ｂに緩和されるので、放電回路２４は、蓄電池２１からより多くの放電電流Ｉ２を放出させることができ、蓄電池２１からの電力供給でより多くの負荷を動作させることができる。また蓄電残量Ｂの下限値はＬ６ａからＬ６ｂに引き下げられるので、放電回路２４は、蓄電池２１からより多くの電力を放電させることができ、蓄電池２１から負荷機器Ｋ２により多くの電力を供給できる。また蓄電池温度Ｔの下限値がＬ３ａからＬ３ｂに下げられているので、蓄電池温度Ｔが通常時の下限値Ｌ３ａを下回ったとしても、非常時の下限値Ｌ３ｂ以上であれば、放電回路２４は蓄電池２１からの放電を継続できる。同様に蓄電池温度Ｔの上限値がＬ４ａからＬ４ｂに上げられているので、蓄電値温度Ｔが通常時の上限値Ｌ４ａを上回ったとしても、非常時の上限値Ｌ４ｂ以下であれば、放電回路２４は蓄電値２１からの放電を継続できる。そして、時刻ｔ７において蓄電残量Ｂが下限値Ｌ６ｂに達すると、放電回路２４は蓄電池２１からの放電を終了させる。

このように、制御部１４では、非常時において放電動作に関わる制限範囲を通常時よりも緩和しているので、蓄電池２１の寿命よりも放電動作を優先し、より多くの負荷に、より多くの電力を蓄電池２１から放電させることができる。

なお、上述した図１の電力供給システムでは電源が商用電源３０のみであるが、図６に示すように、住戸１に設置された太陽光発電設備３１が商用電源３０と連系して負荷機器に給電するようなシステムでもよい。尚、図１の電力供給システムと共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

太陽光発電設備３１は、住戸１の屋根などに設置されたパネル状の太陽電池３２と、太陽電池３２によって発電された直流電力を交流に変換して連携盤１１に出力するパワーコンディショナ３３とを備えている。パワーコンディショナ３３は、連携盤１１内に設けられた太陽光発電設備用のブレーカ（図示せず）を介して、主幹ブレーカの一次側に接続されており、その交流出力を商用電源３０からの系統電源に協調させる系統連系運転機能を有している。そして、パワーコンディショナ３３の出力は、連携盤１１を介して分岐電路Ｗａ２に供給され、負荷機器Ｋ１で消費される。また、パワーコンディショナ３３からの出力電力のうち、消費されなかった余剰分は、幹線電路Ｗａ１を介して商用電源系統に逆潮流（売電）される。この電力供給システムにおいても、上述と同様、制御部１４は非常時に充放電部２２の制限範囲を通常時よりも緩和させており、詳細な説明は省略する。尚、パワーコンディショナ３３は、その出力を商用電源３０からの系統電源に連系させているため、商用電源３０の停電時に太陽光発電設備３１を単独で運転させることはできず、太陽光発電設備３１の発電電力を停電時に利用できないシステムとなっている。

図７は、停電発生時に太陽光発電設備３１から蓄電池２１へ充電できるようにした電力供給システムであり、パワーコンディショナ３３には、自立運転時に負荷に給電するための自立コンセントが設けられている。この自立コンセントには、充放電部２２に設けられた充電回路２５が接続されており、充電回路２５は、パワーコンディショナ３３から出力される交流電力を直流に変換して、蓄電池２１を充電する。尚、図１又は図６の電力供給システムと共通する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。

上述した図１又は図６の電力供給システムでは停電中は蓄電池２１を充電できないが、図７の電力供給システムでは停電時に太陽光発電設備３１のパワーコンディショナ３３から充放電部２２に給電され、蓄電池２１を充電できるようになっている。上述したように、停電時などの非常時には制御部１４によって充放電動作に関わる制限範囲が緩和されるので、蓄電池２１により多くの電力を充電でき、蓄電池２１から負荷機器Ｋ２に対してより多くの電力をより長い時間供給することが可能になる。

また、図１、図６、図７で説明した電力供給システムでは、充電時には蓄電ユニット２０に交流電力が入力され、放電時には蓄電ユニット２０から交流電力を出力しているが、蓄電ユニット２０に直流電力が入出力されるものでもよい。図８の電力供給システムでは、パワーコンディショナ３３がＤＣ／ＤＣ変換部３４とＤＣ／ＡＣ変換部３５とで構成されている。ＤＣ／ＤＣ変換部３４は、太陽電池３２の発電出力を電圧値が略一定の直流に変換する。ＤＣ／ＡＣ変換部３５は、ＤＣ／ＤＣ変換部３４からの直流出力を交流に変換して連携盤１１に出力し、また連携盤１１からの交流出力を直流に変換する双方向インバータで構成されている。ＤＣ／ＤＣ変換部３４又はＤＣ／ＡＣ変換部３５からの直流出力は蓄電ユニット２０の充電回路２３に供給され、充電回路２３によって蓄電池２１が充電される。また、パワーコンディショナ３３と蓄電ユニット２０とを接続する電路Ｗａ４と切替ボックス１２の間にはＤＣ／ＡＣ変換部３６が設けられている。したがって、パワーコンディショナ３３又は蓄電ユニット２０から電路Ｗａ４に供給される直流出力はＤＣ−ＡＣコンバータ３６によって交流に変換され、切替ボックス１２を介して負荷機器Ｋ２に供給される。またＤＣ／ＤＣ変換部３４又は蓄電ユニット２０から供給される直流出力はＤＣ／ＡＣ変換部３５によって交流に変換され、連携盤１１に供給されるようになっている。

したがって、この電力供給システムでは、商用電源３０と太陽光発電設備３１とが連系して負荷に電力を供給しており、商用電源３０或いは太陽光発電設備３１から電力供給を受けて蓄電ユニット２０の蓄電池２１を充電できるようになっている。また停電時にも太陽光発電設備３１から蓄電ユニット２０に電力供給が可能となっており、発電電力が電力需要を上回ると、その余剰電力が蓄電ユニット２０の蓄電池２１に蓄電されるようになっている。そして、非常時には蓄電ユニット２０又は太陽光発電設備３１から負荷機器Ｋ２に電力が供給されるので、負荷機器Ｋ２を動作させることができる。尚、本システムでは商用電源３０から負荷機器Ｋ２に電力を供給可能になっており、非常時以外でも負荷機器Ｋ２を動作させることができる。

以上説明したように、本実施形態の蓄電池制御システムは蓄電池２１と設定部（制御部１４）と充放電部２２とを備えている。蓄電池２１は、電源（商用電源３０）により充電され、放電した電力が負荷（負荷機器Ｋ２）に供給される。設定部（制御部１４）は、蓄電池２１の充電動作及び放電動作のうち少なくとも何れか一方について制限範囲を設定する。充放電部２２は、設定部（制御部１４）で設定された制限範囲にしたがって蓄電池２１を充電又は放電させる。そして、設定部（制御部１４）は、非常時における制限範囲を、通常時における制限範囲よりも緩和された範囲に設定している。

これにより、非常時には通常時に比べて充電動作又は放電動作についての制限範囲が緩和されるから、充電時において蓄電池２１に充電可能な電力や、放電時において蓄電池２１から放電可能な電力を増やすことができ、より多くの電力を負荷に供給することができる。

ここで、設定部（制御部１４）は、制限範囲として蓄電池２１の充電電流及び放電電流に上限値を設定しており、充電電流及び放電電流の上限値を、それぞれ、非常時には通常時に比べて大きい値としている。

これにより、充電時には蓄電池２１の充電速度を速めることができ、また放電時には蓄電池２１からの供給電力でより多くの負荷機器を動作させることができる。

また、設定部（制御部１４）は、制限範囲として蓄電池２１の蓄電残量Ｂに上限値及び下限値を設定しており、蓄電残量Ｂの上限値を非常時には通常時に比べて大きい値とし、且つ、蓄電残量Ｂの下限値を非常時には通常時に比べて小さい値としている。

これにより、非常時には通常時に比べてより多くの電力を蓄電池２１に充電できるとともに、非常時には通常時に比べてより多くの電力を蓄電池２１から放電させることができる。

また、設定部（制御部１４）は、制限範囲として蓄電池２１の使用温度範囲に上限値及び下限値を設定しており、使用温度範囲の上限値を非常時には通常時に比べて高い値、使用温度範囲の下限値を非常時には通常時に比べて低い値に設定している。

これにより、非常時には通常時より高い温度、より低い温度でも蓄電池２１の充放電を行うことができ、蓄電値２１の使用温度範囲を広げることができる。

また、設定部（制御部１４）は、緊急情報取得部１６がサーバ１００から電源の停電を予告する停電情報を取得すると、充放電動作に関わる制限範囲を通常時の設定（第１設定値）から非常時の設定（第２設定値）に切り替えている。すなわち、設定部は、電源の停電予告が停電発生前に入力されると、制限範囲を通常時の設定から非常時の設定に切り替えている。

これにより、停電予告が入力されてから実際に停電が発生するまでの期間、充電動作に関わる制限範囲が非常時の設定に緩和されるから、停電発生までの間により多くの電力を蓄電池に蓄えることができる。

また、設定部（制御部１４）は、電源の停電予告が停電発生前に入力されると、現在時刻から停電開始までの時間内で、通常時の制限範囲にしたがって所定の蓄電残量まで充電可能か否かを判断する。設定部は、充電可能と判断した場合は通常時の制限範囲にしたがって充電を行わせ、充電不可と判断した場合は非常時の制限範囲にしたがって充電を行わせている。

このように、停電予告から停電開始までの時間内で通常時の制限範囲にしたがって充電を行った場合でも所定の蓄電残量まで充電可能であれば、通常時の制限範囲にしたがって（通常時の制限範囲の充電電流で）充電が行われるので、蓄電値の寿命劣化を抑制できる。また、停電予告から停電開始までの時間内で通常時の制限範囲にしたがって充電を行った場合では所定の蓄電残量まで充電できないのであれば、非常時の制限範囲にしたがって（非常時の制限範囲の充電電流で）充電を行わせているので、停電発生までに所定の蓄電残量を確保することができる。

１４ 制御部（設定部）
２０ 蓄電ユニット
２１ 蓄電池
２２ 充放電部
２３ 充電回路
２４ 放電回路
３０ 商用電源（電源）
Ｋ２ 負荷機器（負荷）

Claims (6)

1. 電源により充電され、放電した電力が負荷に供給される蓄電池と、
   前記蓄電池の充電動作及び放電動作のうち少なくとも何れか一方について制限範囲を設定する設定部と、
   前記設定部で設定された制限範囲にしたがって前記蓄電池を充電又は放電させる充放電部とを備え、
   前記設定部は、非常時における前記制限範囲を、通常時における前記制限範囲よりも緩和された範囲に設定することを特徴とする蓄電池制御システム。
2. 前記設定部は、前記制限範囲として前記蓄電池の充電電流及び放電電流に上限値を設定しており、前記充電電流及び前記放電電流の上限値を、それぞれ、非常時には通常時に比べて大きい値とすることを特徴とする請求項１記載の蓄電池制御システム。
3. 前記設定部は、前記制限範囲として前記蓄電池の蓄電残量に上限値及び下限値を設定しており、前記蓄電残量の上限値を非常時には通常時に比べて大きい値とし、且つ、前記蓄電残量の下限値を非常時には通常時に比べて小さい値とすることを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の蓄電池制御システム。
4. 前記設定部は、前記制限範囲として前記蓄電池の使用温度範囲に上限値及び下限値を設定しており、前記使用温度範囲の上限値を非常時には通常時に比べて高い値とし、前記使用温度範囲の下限値を非常時には通常時に比べて低い値とすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の蓄電池制御システム。
5. 前記設定部は、前記電源の停電予告が停電発生前に入力されると、前記制限範囲を通常時の設定から非常時の設定に切り替えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の蓄電池制御システム。
6. 前記設定部は、前記電源の停電予告が停電発生前に入力されると、現在時刻から停電開始までの時間内で、通常時の前記制限範囲にしたがって所定の蓄電残量まで充電可能か否かを判断し、充電可能と判断した場合は通常時の前記制限範囲にしたがって充電を行わせ、充電不可と判断した場合は非常時の前記制限範囲にしたがって充電を行わせることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の蓄電池制御システム。

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