JP2013078241A - 蓄電池装置、蓄電池装置の制御方法及び制御プログラム - Google Patents

蓄電池装置、蓄電池装置の制御方法及び制御プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】電池ユニット間で電位差が生じていた場合でも、より多くの電池ユニットを主回路へ接続して起動できる。
【解決手段】実施形態の蓄電池装置は、複数の組電池群と、組電池群のそれぞれに対応し、対応する組電池群を出力電源線に電気的に接続する複数の電磁接触器と、を備えている。そして、接続制御手段は、組電池群の電圧と出力電源線の電圧との電圧差が所定電圧以下である場合に当該組電池群を接続対象と判断し、対応する電磁接触器を介して出力電源線に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、蓄電池装置、蓄電池装置の制御方法及び制御プログラムに関する。
近年、リチウムイオン二次電池等の蓄電池技術の進歩により、大規模電力蓄積システムへの蓄電池の利用が検討されている。
リチウムイオン二次電池を例に考えると、単セルの蓄電容量は概ね１００Ｗｈ程度である。したがって、ＭＷｈオーダーの蓄電池装置を実現するには、数千個乃至数万個オーダーのセルを直列および並列に並べ、所望の電圧及び電流容量を有する蓄電池装置を構成する必要がある。
まず、蓄電池装置を構成するに際しては、セルを直列に接続して電池ユニットを構成する。そして、電磁接触器(コンタクタ)を介して一対の主回路(直流母線)に対して電池ユニットを多数並列に接続した蓄電池装置を想定する。
通常、蓄電池装置を構成している複数のセルは互いに漏れ電流量が異なるため、動作停止中の自己放電電流に差がある。
また、電池ユニットを組み合わせた電池モジュールや電池ユニットを単独で交換した場合には、電池ユニットの充電状態に差があるなどの理由により、複数のユニット間で電位差が生じる。
そして、主回路の電位と電池ユニットの電位との間の電位差（電圧差）が所定以上生じている状態では、電磁接触器を閉じたときに過大な電流が流れて電磁接触器が損傷する恐れがある。
このため、電磁接触器と並列に電流制限回路を直列に備えた補助電磁接触器(プリチャージコンタクタ)を設け、蓄電池装置の起動時にはその過大な電流を抑制するために、この補助電磁接触器を閉じる仕組みが一般的に提案されている（例えば、特許文献１あるいは特許文献２参照）。
これにより、電池ユニットの１時間放電率の１／１０（１／１０Ｃ）程度の電流に電流制限がかかった状態で蓄電池装置へ主回路が接続される。
したがって、電池ユニットの電圧と蓄電池装置の主回路の電圧との電圧差が所定電圧以下になり、電磁接触器を閉じたときに発生し得る突入電流が安全な電流と予想される状態になったときに、電磁接触器が閉じる。このため、その後電磁接触器を閉じた場合に過大な電流が流れることがないようになっている。
特開２００６−３１８８４３号公報 特開２００９−２２００９９号公報
ところで、電流制限回路としては、バイパス回路を構成する抵抗器(プリチャージ抵抗)が使われることが多い。
ここで、７００Ｖ前後の出力を得るために数百個のリチウムイオン二次電池を直列接続した電池ユニットを想定する。この場合に、充電率１００％付近の電池ユニットと、充電率０％付近の電池ユニットでは、リチウムイオン二次電池一つあたり約１Ｖの電位差があることから数百Ｖの電位差が発生することとなる。
一方、電磁接触器を閉じたときに発生し得る突入電流が安全な電流となる電池ユニットの電圧と蓄電池装置の主回路の電圧の電圧差は、電池ユニットの直列等価抵抗値と電池ユニット電圧と主回路電圧の差に依存するが、数Ｖから数十Ｖ程度である。
例えば、５０Ａｈの組電池ユニットに対して、電池ユニット電圧と蓄電池装置の主回路電圧の電圧差１００Ｖで１／１０Ｃ（＝５Ａ）の電流に制限できるプリチャージ抵抗値は２０Ωになる。
したがって、電流制限抵抗の発熱量は５００Ｗになり、電流制限抵抗の放熱方法と取り付け場所が課題となる。
さらに、この状態で電位差が縮小して１０Ｖになると１／１００（＝０．５Ａ）となり、流れる電流は１／１０になり、それに伴って電位差が縮まる速度が遅くなる。
このため、充電率が異なる電池ユニットが存在する状態で蓄電池装置が起動した場合は、電池ユニットの電圧と蓄電池装置の主回路の電圧の電圧差が大きな電池ユニットは、長時間にわたり電磁接触器を閉じることができない状態が継続してしまう場合がある。
従って、長時間抵抗器を介して電流が流れることによる発熱とエネルギーロスの問題、長時間にわたり電磁接触器を閉じることができない状態が継続した場合はシステム全体としての充放電可能電力が低下してしまう。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電池ユニット間で電位差が生じていた場合でも、より多くの電池ユニットを主回路へ接続して起動可能とする蓄電池装置、蓄電池装置の制御方法及び制御プログラムを提供する。
実施形態の蓄電池装置は、複数の組電池群と、組電池群のそれぞれに対応し、対応する組電池群を出力電源線に電気的に接続する複数の電磁接触器と、を備えている。
そして、接続制御手段は、組電池群の電圧と出力電源線の電圧との電圧差が、所定電圧以下である場合に当該組電池群を接続対象と判断し、当該組電池群を対応する電磁接触器を介して出力電源線に接続する。
図１は、実施形態の蓄電池装置を備えた蓄電池システムの概要構成ブロック図である。 図２は、全体動作タイミングチャート（その１）である。 図３は、全体動作タイミングチャート（その２）である。 図４は、電池ユニットの電圧が高い順に投入する場合にゲートウェイ装置における起動対象の電池ユニットの選択手順の処理フローチャートである。 図５は、電池ユニットの電圧が低い順に投入する場合にゲートウェイ装置における起動対象の電池ユニットの選択手順の処理フローチャートである。 図６は、電池ユニットの電圧が電池ユニットの平均値に近い順に投入する場合にゲートウェイ装置における起動対象の電池ユニットの選択手順の処理フローチャートである。 図７は、電池ユニットの電圧が高い順に投入する場合にゲートウェイ装置における起動対象の電池ユニットの選択手順の処理フローチャートである。 図８は、電池ユニットの電圧が低い順に投入する場合にゲートウェイ装置における起動対象の電池ユニットの選択手順の処理フローチャートである。 図９は、電池ユニットの電圧が全電池ユニットの平均値に近い順に投入する場合にゲートウェイ装置における起動対象の電池ユニットの選択手順の処理フローチャートである。 図１０は、未投入の電池ユニット数を低減させるためのゲートウェイ装置の処理フローチャートである。
次に図面を参照して、実施形態の蓄電池装置について詳細に説明する。
図１は、実施形態の蓄電池装置を備えた蓄電池システムの概要構成ブロック図である。
蓄電池システム１０は、大別すると、電力を蓄える蓄電池装置１１と、蓄電池装置１１から供給された直流電力を所望の交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置（ＰＣＳ：Power Conditioning System）１２と、を備えている。
蓄電池装置１１は、大別すると、複数の電池盤２１−１〜２１−Ｎ（Ｎは自然数）と、電池盤２１−１〜２１−Ｎが接続された電池端子盤２２と、を備えている。
電池盤２１−１〜２１−Ｎは、互いに並列に接続された複数の電池ユニット２３−１〜２３−Ｍ（Ｍは自然数）と、ゲートウェイ装置２４と、後述のＢＭＵ（Battery Management Unit）及びＣＭＵ（Cell Monitoring Unit）に動作用の直流電源を供給する直流電源装置２５と、を備えている。
ここで、電池ユニットの構成について説明する。
電池ユニット２３−１〜２３−Ｍは、それぞれ、高電位側電源供給ライン（高電位側電源供給線）ＬＨ及び低電位側電源供給ライン（低電位側電源供給線）ＬＬを介して、出力電源ライン（出力電源線；母線）ＬＨＯ、ＬＬＯに接続され、主回路である電力変換装置に電力を供給している。
また電池ユニット２３−１〜２３−Ｍは、同一構成であるので、電池ユニット２３−１を例として説明する。
電池ユニット２３−１は、大別すると、複数のセルモジュール３１と、セルモジュール３１にそれぞれ設けられた複数のＣＭＵ３２と、サービスディスコネクト３３と、電流センサ３４と、コンタクタ３５と、を備え、複数のセルモジュール３１、サービスディスコネクト３３、電流センサ３４及びコンタクタ３５は、直列に接続されている。
ここで、セルモジュール３１は、電池であるセルを複数、直並列に接続されて組電池を構成している。そして、複数の直列接続されたセルモジュール３１で組電池群を構成している。
さらに電池ユニット２３−１は、ＢＭＵ３６を備え、各ＣＭＵ３２の通信ライン、電流センサ３４の出力ラインは、ＢＭＵ３６に接続されている。
ＢＭＵ３６は、ゲートウェイ装置２４の制御下で、電池ユニット２３−１全体を制御し、各ＣＭＵ３２との通信結果及び電流センサ３４の検出結果に基づいてコンタクタ３５の開閉制御を行う。
次に電池端子盤の構成について説明する。
電池端子盤２２は、電池盤２１−１〜２１−Ｎに対応させて設けられた複数の盤遮断機４１−１〜４１−Ｎと、蓄電池装置１１全体を制御するマイクロコンピュータとして構成されたマスタ（ＭＡＳＴＥＲ）装置４２と、を備えている。
マスタ装置４２には、電力変換装置１２との間に、電力変換装置１２のＵＰＳ（Uninterruptible Power System）１２Ａを介して供給される制御電源線５１と、イーサネット（登録商標）として構成され、制御データのやりとりを行う制御通信線５２と、が接続されている。
次に実施形態の動作を説明する。
本実施形態においては、主回路電圧と電池ユニット電圧が所定の電圧以下になったまたは所定の電圧以下である場合にコンタクタ３５を閉じるようにゲートウェイ装置２４がＢＭＵ３６を制御する構成を採っている。これにより、本実施形態では、コンタクタ３５と並列に電流制限回路を接続する補助コンタクタを設ける必要がなくなっている。
まず、蓄電池システム１０全体の動作を説明する。
図２は、全体動作タイミングチャート（その１）である。
図３は、全体動作タイミングチャート（その２）である。
電力変換装置１２に電源が投入されると（ステップＳ１）、電力変換装置１２のＵＰＳ１２Ａからマスタ装置４２及びゲートウェイ装置２４に電源が供給される（ステップＳ２、Ｓ３）。これによりマスタ装置４２及びゲートウェイ装置２４は、動作可能状態となる。
続いてゲートウェイ装置２４は、正常動作可能か否かを判断すべく自己診断を行う（ステップＳ４）。
そして正常動作可能な場合には、ゲートウェイ装置２４は、マスタ装置４２に対し、ゲートウェイライフ信号を出力する（ステップＳ５）。
マスタ装置４２は、ゲートウェイ装置２４からゲートウェイライフ信号が入力されると、電池盤２１−１〜２１−Ｎを順次起動させるべく、複数の盤遮断機４１−１〜４１−Ｎが閉状態であることを検出する（ステップＳ６）。
続いて、マスタ装置４２は、使用履歴等に基づいて電池盤２１−１〜２１−Ｎのうち、いずれを最初に起動させるかを決定する起動電池盤選択処理を行う（ステップＳ７）。
続いてマスタ装置４２は、ゲートウェイ装置２４に対し、盤遮断機４１−１〜４１−Ｎが閉状態であることを検出した旨を通知する（ステップＳ８）。
次にマスタ装置４２は、停電停止及びトリップを解除する通知をゲートウェイ装置２４に通知する（ステップＳ９）。
これによりゲートウェイ装置２４は、起動電池盤（電池盤２１−１〜２１−Ｎのうちいずれか一つ）に対応するＢＭＵ３６に対し、電源投入を指示する（ステップＳ１０）。
この電源投入指示に基づいて起動電池盤に対応するＢＭＵ３６は、自己診断ログチェックを行い正常に起動できるかを判別する（ステップＳ１１）。
このＢＭＵ３６の自己診断ログチェックと並行して、ゲートウェイ装置２４は、ＢＭＵ３６の起動待ち状態となる（ステップＳ１２）。
そして、ゲートウェイ装置２４は、起動電池盤に対応するＢＭＵ３６が起動すると、当該ＢＭＵ３６に対し、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)を介して、ＣＡＮ（Controller Area Network）を利用して通信を行うためのＣＡＮ_ＩＤを自動付番するように指示する（ステップＳ１３）。
これによりＢＭＵ３６は、所定の手順に従って、自動付番を行う（ステップＳ１４）。そして、ゲートウェイ装置２４は、ＢＭＵ３６において自動付番が完了するまで待機状態となる（ステップＳ１５）。
続いて起動電池盤に対応するＢＭＵ３６は、ＣＡＮ_ＩＤの自動付番が完了すると、ＵＡＲＴを介して、自動付番完了通知を行う（ステップＳ１６）。
そして、起動電池盤に対応する複数のＢＭＵ３６は、ゲートウェイ装置２４との間でＣＡＮを利用した通信を開始する（ステップＳ１７）。
このＣＡＮを利用した通信により、ＢＭＵ３６は、自己の配下にある複数のＣＭＵ３２に対し、ブロードキャストで電源投入を指示する（ステップＳ１８）。
また、ゲートウェイ装置２４は、ＣＡＮ通信が可能か否かを確認する（ステップＳ１９）。
一方、電源投入を指示された複数のＣＭＵ３２は、それぞれ、自己診断ログチェックを行い正常に起動できるかを判別する（ステップＳ２０）。
このＣＭＵ３２の自己診断ログチェックと並行して、ＢＭＵ３６は、ＣＭＵ３２の起動待ち状態となる（ステップＳ２１）。
そして、ＢＭＵ３６は、各ＣＭＵ３２に対し、ＵＡＲＴを介して、ＣＡＮを利用して通信を行うためのＣＡＮ_ＩＤを自動付番するように指示する（ステップＳ２２）。
これによりＣＭＵ３２は、所定の手順に従って、自動付番を行う（ステップＳ２３）。そして、ＢＭＵ３６は、全ＣＭＵ３２において自動付番が完了するまで待機状態となる（ステップＳ２４）。
続いて各ＣＭＵ３２は、ＣＡＮ_ＩＤの自動付番が完了すると、ＵＡＲＴを介して、自動付番完了通知を行う（ステップＳ２５）。
そして、自動付番が完了して各ＣＭＵ３２は、ＢＭＵ３６との間でＣＡＮを利用した通信を開始し、対応するセルモジュール３１の温度及び電圧を通知する（ステップＳ２６）。
一方、起動電池盤に対応する複数のＢＭＵ３６は、自己の配下にある全ＣＭＵ３２と通信ができたか否かを確認する（ステップＳ２７）。
起動電池盤に対応する複数のＢＭＵ３６は、自己の配下にある全ＣＭＵ３２と通信ができた場合には、通知されたセルモジュール３１の電圧に基づいて、ＣＡＮを利用した通信により、自己が属する電池ユニット（電池ユニット２３−１〜２３−Ｍのいずれか）の電圧であるユニット電圧をゲートウェイ装置２４に通知する（ステップＳ２８）。
このＣＡＮを利用した通信により、ゲートウェイ装置２４は、自己の配下にある複数の電池ユニット２３−１〜２３−Ｍのうち、いずれを起動ユニットとするかを選択する（ステップＳ２９）。この起動ユニットの選択方法については、後に詳述するが、最もユニット電圧が高い電池ユニット、最もユニット電圧が低い電池ユニットあるいはユニット電圧が平均ユニット電圧に最も近い電池ユニット等が起動ユニットとして選択される。
そして、ゲートウェイ装置２４は、選択した起動ユニットである電池ユニット２３−Ｘに属するＢＭＵ３６に対し、運転指令を出力する（ステップＳ３０）。
この結果、運転指令が入力された起動ユニットである電池ユニット２３−Ｘに属するＢＭＵ３６は、ゲートウェイ装置２４に対し、起動の準備中である旨の準備中フラグを通知する（ステップＳ３１）。
そして、起動ユニットである電池ユニット２３−Ｘに属するＢＭＵ３６は、対応するコンタクタ３５を閉状態とするコンタクタ閉処理を行う（ステップＳ３２）。
そして、コンタクタ閉処理が完了すると、起動ユニットである電池ユニット２３−Ｘに属するＢＭＵ３６は、コンタクタ状態通知（準備中フラグ解除通知）をゲートウェイ装置２４に対して行う（ステップＳ３３）。
これにより、ゲートウェイ装置２４は、マスタ装置４２に対し、起動電池盤を構成する電池ユニット２３−１〜２３−Ｍをその運転状態（正常運転状態、要充電状態、停止状態等）毎に電池ユニット数を通知する（ステップＳ３４）。
そして、マスタ装置４２は、主回路の電圧をゲートウェイ装置２４に通知する（ステップＳ３５）。
続いて、ゲートウェイ装置２４は、ＣＡＮを利用した通信により、自己の配下にある複数の電池ユニット２３−１〜２３−Ｍのうち、起動ユニット以外の全ての電池ユニットを投入（起動）する処理を行う（ステップＳ３６）。
この場合において、ステップＳ３５で通知された主回路の電圧に基づいて、主回路の電圧に対して所定の電圧範囲内（例えば、±１５Ｖ以内）にある電圧を有する電池ユニットのうち、最もユニット電圧が高い電池ユニット、最もユニット電圧が低い電池ユニットあるいはユニット電圧が平均ユニット電圧に最も近い電池ユニット等が起動対象となり、順次起動されることとなる。
そして、ゲートウェイ装置２４は、起動対象となる電池ユニット２３−Ｘに属するＢＭＵ３６に対し、運転指令を出力する（ステップＳ３７）。
この結果、運転指令が入力された電池ユニット２３−Ｘに属するＢＭＵ３６は、ゲートウェイ装置２４に対し、起動の準備中である旨の準備中フラグを通知する（ステップＳ３８）。
一方、マスタ装置４２は、起動電池盤以外の残りの電池盤も同様に起動する（ステップＳ３９）。
そして、運転指令が入力された電池ユニット２３−Ｘに属するＢＭＵ３６は、対応するコンタクタ３５を閉状態とするコンタクタ閉処理を行う（ステップＳ４０）。
そして、コンタクタ閉処理が完了すると、起動ユニットである電池ユニット２３−Ｘに属するＢＭＵ３６は、コンタクタ状態通知（準備中フラグ解除通知）をゲートウェイ装置２４に対して行う（ステップＳ４１）。
これにより、ゲートウェイ装置２４は、マスタ装置４２に対し、起動電池盤を構成する電池ユニット２３−１〜２３−Ｍをその運転状態（正常運転状態、要充電状態、停止状態等）毎に電池ユニット数を通知する（ステップＳ４２）。
これらの結果、マスタ装置４２は、利用可能な電池盤数を電力変換装置１２に通知する（ステップＳ４３）。
続いてマスタ装置４２は、ステップＳ３９で起動しようとする電池盤２１-Ｙのゲートウェイ装置２４に対し、遮断機４１−１〜４１−Ｎが閉状態であることを検出した旨を通知する（ステップＳ４４）。
次にマスタ装置４２は、停電停止及びトリップを解除する通知をゲートウェイ装置２４に通知する（ステップＳ４５）。
これによりゲートウェイ装置２４は、起動対象の電池盤２１−Ｙに対応するＢＭＵ３６に対し、電源投入を指示する（ステップＳ４６）。
そして、当該起動対象の電池盤２１−Ｙに対応するＢＭＵ３６に対し、運転指令を行う（ステップＳ４７）。
この運転指令に基づいて起動対象の電池盤２１−Ｙに対応するＢＭＵ３６は、自己診断ログチェックを行い正常に起動できるかを判別する（ステップＳ４８）。
このＢＭＵ３６の自己診断ログチェックと並行して、ゲートウェイ装置２４は、ＢＭＵ３６の起動待ち状態となる（ステップＳ４９）。
そして、ゲートウェイ装置２４は、起動対象の電池盤２１−Ｙに対応するＢＭＵ３６が起動すると、当該ＢＭＵ３６に対し、ＵＡＲＴを介して、ＣＡＮを利用して通信を行うためのＣＡＮ_ＩＤを自動付番するように指示する（ステップＳ５０）。
これによりＢＭＵ３６は、所定の手順に従って、自動付番を行う（ステップＳ５１）。そして、ゲートウェイ装置２４は、ＢＭＵ３６において自動付番が完了するまで待機状態となる（ステップＳ５２）。
続いて起動対象の電池盤２１−Ｙに対応するＢＭＵ３６は、ＣＡＮ_ＩＤの自動付番が完了すると、ＵＡＲＴを介して、自動付番完了通知を行う（ステップＳ５３）。
そして、起動対象の電池盤２１−Ｙに対応する複数のＢＭＵ３６は、ゲートウェイ装置２４との間でＣＡＮを利用した通信を開始する（ステップＳ５４）。
この結果、運転指令が入力された電池ユニット２３−Ｘに属するＢＭＵ３６は、ゲートウェイ装置２４に対し、起動の準備中である旨の準備中フラグを通知する（ステップＳ５５）。
さらにＢＭＵ３６は、ＣＡＮを利用した通信により、自己の配下にある複数のＣＭＵ３２に対し、ブロードキャストで電源投入を指示する（ステップＳ５６）。
一方、電源投入を指示された複数のＣＭＵ３２は、それぞれ、自己診断ログチェックを行い正常に起動できるかを判別する（ステップＳ５７）。
このＣＭＵ３２の自己診断ログチェックと並行して、ＢＭＵ３６は、ＣＭＵ３２の起動待ち状態となる（ステップＳ５８）。
また、ゲートウェイ装置２４は、ＣＡＮ通信が可能か否かを確認する（ステップＳ５９）。
そして、ＢＭＵ３６は、各ＣＭＵ３２に対し、ＵＡＲＴを介して、ＣＡＮを利用して通信を行うためのＣＡＮ_ＩＤを自動付番するように指示する（ステップＳ６０）。
これによりＣＭＵ３２は、所定の手順に従って、自動付番を行う（ステップＳ６１）。そして、ＢＭＵ３６は、全ＣＭＵ３２において自動付番が完了するまで待機状態となる（ステップＳ６２）。
続いて各ＣＭＵ３２は、ＣＡＮ_ＩＤの自動付番が完了すると、ＵＡＲＴを介して、自動付番完了通知を行う（ステップＳ６３）。
そして、自動付番が完了した各ＣＭＵ３２は、ＢＭＵ３６との間でＣＡＮを利用した通信を開始し、対応するセルモジュール３１の温度及び電圧を通知する（ステップＳ６４）。
一方、起動対象の電池盤に対応する複数のＢＭＵ３６は、自己の配下にある全ＣＭＵ３２と通信ができたか否かを確認する（ステップＳ６５）。
そして、起動対象の電池ユニット２３−Ｘに属するＢＭＵ３６は、対応するコンタクタ３５を閉状態とするコンタクタ閉処理を行う（ステップＳ６６）。
そして、コンタクタ閉処理が完了すると、起動対象の電池ユニット２３−Ｘに属するＢＭＵ３６は、コンタクタ状態通知（準備中フラグ解除通知）をゲートウェイ装置２４に対して行う（ステップＳ６７）。
そして、コンタクタ閉処理が完了すると、起動対象の電池ユニット２３−Ｘに属するＢＭＵ３６は、コンタクタ状態通知（準備中フラグ解除通知）をゲートウェイ装置２４に対して行う（ステップＳ６８）。
これにより、ゲートウェイ装置２４は、マスタ装置４２に対し、起動電池盤を構成する電池ユニット２３−１〜２３−Ｍをその運転状態（正常運転状態、要充電状態、停止状態等）毎に電池ユニット数を通知する（ステップＳ６９）。
以上の説明のように、本実施形態によれば、起動時に電池ユニット間で電位差が生じていた場合でも、コンタクタを保護しつつ、より多くの電池ユニットを主回路へ接続して電力供給を行うことができる。
ところで、上述した蓄電池装置１１のような蓄電池装置では、構成する全ての電池ユニット２３−１〜２３−Ｍの蓄電可能容量が等しいとすれば、全ての電池ユニット２３−１〜２３−Ｍが主回路へ接続されたときの主回路の電圧は、最後には主回路接続前の電池ユニット２３−１〜２３−Ｍの電圧の平均値となるはずである。
現実には構成する全ての電池ユニットの蓄電可能容量が全く等しいことはないが、通常は等しいとみなして問題は無い。
しかしながら、出力電圧にばらつきがある電池ユニットの電磁接触器を順次閉じていく場合、ばらつき方と閉じる順番によっては、その時点で閉じられる電池ユニットの数が限られてしまうことがある。
例えば、電池盤２１−１が電池ユニット２３−１〜２３−３の３つの電池ユニットを備えている場合を想定する。
この場合に、電池ユニット２３−１の出力電圧が２０Ｖ、電池ユニット２３−２の出力電圧が４０Ｖ、電池ユニット２３−３の出力電圧が３０Ｖであって、主回路電圧と電池ユニット２３−１〜２３−３の出力電圧差が１５Ｖ以下の時にコンタクタ（電磁接触器）３５の閉動作を行えるとする。
ここで、全電池ユニット２３−１〜２３−３の容量が等しいとすれば、電池ユニット２３−１→電池ユニット２３−２→電池ユニット２３−３の順番で対応するコンタクタ３５の閉処理を行うと決めている場合、電池ユニット２３−１のコンタクタ３５が閉じた後の主回路電圧は２０Ｖとなる。
このときの電池ユニット２３−２との出力電圧差は２０Ｖとなり、電池ユニット２３−１しか主回路へ接続できないこととなる。
これに対し、電池ユニット２３−１〜２３−３を電圧が低い順番に、電池ユニット２３−１→電池ユニット２３−３→電池ユニット２３−２の順番でコンタクタ３５の閉処理を行った場合、電池ユニット２３−１の電磁接触器が閉じた後の主回路電圧は２０Ｖ、そのときの電池ユニット２３−３との出力電圧差は１０Ｖとなる。そして、電池ユニット２３−３のコンタクタ３５が閉じた後の主回路の電圧は２５Ｖ（＝［２０＋３０］／２）、そのときの電池ユニット２３−２との出力電圧差は１５Ｖとなる。したがって、電池ユニット２３−２のコンタクタ３５が閉じた後の主回路の電圧は３０Ｖ（＝［２０＋３０＋４０］／３）となり、３つ全ての電池ユニット２３−１〜２３−３を主回路に接続可能である。
ところで、上述した方法により最初に主回路へ接続する電池ユニットが定まったとしても、初期状態では蓄電池装置の主回路電圧は０Ｖ（あるいは不定)であるので、最初に主回路へ接続する電池ユニットについては、主回路電圧と電池ユニット電圧が所定以上電位差を生じている状態でも接続することとなる。
なお、主回路の電圧と、接続対象とすべき電池ユニットの電圧差については、測定誤差も考慮した値にするのが望ましい。この場合において、主回路の電圧は、ゲートウェイ装置２４が測定機能を持っていてもよいし、蓄電池装置１１の電力供給先の装置（図１においては、電力変換装置１２）が測定機能を有し、通信ネットワークを介してゲートウェイ装置２４に通知するようにしてもよい。
以下、起動対象の電池ユニットの選択手順についてより具体的に説明する。
（１）電池ユニットの電圧が高い順に投入する場合の選択手順
図４は、電池ユニットの電圧が高い順に投入する場合にゲートウェイ装置における起動対象の電池ユニットの選択手順の処理フローチャートである。
ゲートウェイ装置２４は、コンタクタ３５を閉じていない電池ユニット２３−１〜２３−Ｍの中で、最も電圧の高い電池ユニット２３−Ｈを選択する（ステップＳ８１）。
次にゲートウェイ装置２４は、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖまたは母線電圧と選択した電池ユニット２３−Ｈの電圧の差が所定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ８２）。
ステップＳ８２の判別において、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖではなく、母線電圧と選択した電池ユニット２３−Ｈの電圧の差が所定値を超えている場合には（ステップＳ８２；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、待機状態となる。
一方、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖまたは母線電圧と選択した電池ユニット２３−Ｈの電圧の差が所定値以下である場合には（ステップＳ８２；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、選択した電池ユニット２３−Ｈのコンタクタ３５を閉じる指令を当該電池ユニット２３−ＨのＢＭＵ３６に出力する（ステップＳ８３）。
続いて、ゲートウェイ装置２４は、コンタクタ３５を閉じる指令を出力したＢＭＵ３６からコンタクタ３５が閉じた旨の報告であるコンタクタ状態通知がなされたか否かを判別する（ステップＳ８４）。
ステップＳ８４の判別において、未だコンタクタ状態通知がなされていない場合には（ステップＳ８４；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、待機状態となる。
ステップＳ８４の判別において、コンタクタ状態通知がなされた場合には（ステップＳ８４；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、マスタ装置４２に対し、当該時点において、運転可能な電池ユニット数を通知する（ステップＳ８５）。
続いてゲートウェイ装置２４は、全ての電池ユニット２３−１〜２３−Ｍが起動したか否かを判別する（ステップＳ８６）。
ステップＳ８６の判別において、未だ全ての電池ユニット２３−１〜２３−Ｍが起動していない場合には（ステップＳ８６；Ｎｏ）、処理を再びステップＳ８１に移行して、以下、同様の処理を行う。
ステップＳ８６の判別において、全ての電池ユニット２３−１〜２３−Ｍが起動した場合には（ステップＳ８６；Ｙｅｓ）、処理を終了する。
以上の説明のように、電池ユニットの電圧が高い順に電池ユニット２３−１〜２３−Ｍが順次投入されて、主回路に電力が供給されることとなる。
（２）電池ユニットの電圧が低い順に投入する場合の選択手順
図５は、電池ユニットの電圧が低い順に投入する場合にゲートウェイ装置における起動対象の電池ユニットの選択手順の処理フローチャートである。
ゲートウェイ装置２４は、コンタクタ３５を閉じていない電池ユニット２３−１〜２３−Ｍの中で、最も電圧の低い電池ユニット２３−Ｌを選択する（ステップＳ９１）。
次にゲートウェイ装置２４は、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖまたは母線電圧と選択した電池ユニット２３−Ｌの電圧の差が所定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ９２）。
ステップＳ９２の判別において、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖではなく、母線電圧と選択した電池ユニット２３−Ｌの電圧の差が所定値を超えている場合には（ステップＳ９２；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、待機状態となる。
一方、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖまたは母線電圧と選択した電池ユニット２３−Ｌの電圧の差が所定値以下である場合には（ステップＳ９２；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、選択した電池ユニット２３−Ｌのコンタクタ３５を閉じる指令を当該電池ユニット２３−ＬのＢＭＵ３６に出力する（ステップＳ９３）。
続いて、ゲートウェイ装置２４は、コンタクタ３５を閉じる指令を出力したＢＭＵ３６からコンタクタ３５が閉じた旨の報告であるコンタクタ状態通知がなされたか否かを判別する（ステップＳ９４）。
ステップＳ９４の判別において、未だコンタクタ状態通知がなされていない場合には（ステップＳ９４；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、待機状態となる。
ステップＳ９４の判別において、コンタクタ状態通知がなされた場合には（ステップＳ９４；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、マスタ装置４２に対し、当該時点において、運転可能な電池ユニット数を通知する（ステップＳ９５）。
続いてゲートウェイ装置２４は、全ての電池ユニット２３−１〜２３−Ｍが起動したか否かを判別する（ステップＳ９６）。
ステップＳ９６の判別において、未だ全ての電池ユニット２３−１〜２３−Ｍが起動していない場合には（ステップＳ９６；Ｎｏ）、処理を再びステップＳ９１に移行して、以下、同様の処理を行う。
ステップＳ９６の判別において、全ての電池ユニット２３−１〜２３−Ｍが起動した場合には（ステップＳ９６；Ｙｅｓ）、処理を終了する。
以上の説明のように、電池ユニットの電圧が低い順に電池ユニット２３−１〜２３−Ｍが順次投入されて、主回路に供給されることとなる。
（３）電池ユニットの電圧が電池ユニットの平均値に近い順に投入する場合の選択手順
図６は、電池ユニットの電圧が電池ユニットの平均値に近い順に投入する場合にゲートウェイ装置における起動対象の電池ユニットの選択手順の処理フローチャートである。
ゲートウェイ装置２４は、支配下にある電池ユニット２３−１〜２３−Ｍの電圧の平均値を計算する（ステップＳ１００）。
ゲートウェイ装置２４は、コンタクタ３５を閉じていない電池ユニット２３−１〜２３−Ｍの中で、最も電圧が電池ユニットの平均値に近い電池ユニット２３−Ａを選択する（ステップＳ１０１）。
次にゲートウェイ装置２４は、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖまたは母線電圧と選択した電池ユニット２３−Ａの電圧の差が所定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ１０２）。
ステップＳ１０２の判別において、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖではなく、母線電圧と選択した電池ユニット２３−Ａの電圧の差が所定値を超えている場合には（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、待機状態となる。
一方、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖまたは母線電圧と選択した電池ユニット２３−Ａの電圧の差が所定値以下である場合には（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、選択した電池ユニット２３−Ａのコンタクタ３５を閉じる指令を当該電池ユニット２３−ＡのＢＭＵ３６に出力する（ステップＳ１０３）。
続いて、ゲートウェイ装置２４は、コンタクタ３５を閉じる指令を出力したＢＭＵ３６からコンタクタ３５が閉じた旨の報告であるコンタクタ状態通知がなされたか否かを判別する（ステップＳ１０４）。
ステップＳ１０４の判別において、未だコンタクタ状態通知がなされていない場合には（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、待機状態となる。
ステップＳ１０４の判別において、コンタクタ状態通知がなされた場合には（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、マスタ装置４２に対し、当該時点において、運転可能な電池ユニット数を通知する（ステップＳ１０５）。
続いてゲートウェイ装置２４は、全ての電池ユニット２３−１〜２３−Ｍが起動したか否かを判別する（ステップＳ１０６）。
ステップＳ１０６の判別において、未だ全ての電池ユニット２３−１〜２３−Ｍが起動していない場合には（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、処理を再びステップＳ１０１に移行して、以下、同様の処理を行う。
ステップＳ１０６の判別において、全ての電池ユニット２３−１〜２３−Ｍが起動した場合には（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、処理を終了する。
以上の説明のように、電池ユニットの電圧が電池ユニットの平均値に近い順に電池ユニット２３−１〜２３−Ｍが順次投入されて、電力が主回路に供給されることとなる。
（４）最も多くの電池ユニットを投入可能とする順番で電池ユニットの電圧が高い順に投入する場合の選択手順
図７は、電池ユニットの電圧が高い順に投入する場合にゲートウェイ装置における起動対象の電池ユニットの選択手順の処理フローチャートである。
まず、ゲートウェイ装置２４は、最初に起動する電池ユニットの電圧の順番を示すインデックスＮ＝１に初期化する（ステップＳ１１１）。
次にゲートウェイ装置２４は、Ｎ番目に高い電圧の電池ユニットから投入した場合に主回路の電圧である母線電圧から所定電圧範囲となるように投入可能な電池ユニット数ＳＵＭＮ＝０に初期化する（ステップＳ１１２）
続いてゲートウェイ装置２４は、Ｎ番目に高い電圧の電池ユニットから起動したと仮定したときに起動可能な電池ユニットの電圧の順位を示すインデックスをＭとし、Ｍ＝Ｎとする（ステップＳ１１３）。
次にゲートウェイ装置２４は、電池ユニットの電圧が高い順番でＮ番目からＭ番目までの電池ユニットの平均電圧値を演算する（ステップＳ１１４）。
次にゲートウェイ装置２４は、ステップＳ１１４で演算した電池ユニットの電圧が高い順番でＮ番目からＭ番目までの電池ユニットの平均電圧値と、（Ｍ＋１）番目の電池ユニットの電圧差が所定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ１１５）。この場合において、所定値は、主回路の電圧である母線電圧から所定電圧範囲となる電圧範囲である。
ステップＳ１１５の判別において、ステップＳ１１４で演算した電池ユニットの電圧が高い順番でＮ番目からＭ番目までの電池ユニットの平均電圧値と、（Ｍ＋１）番目の電池ユニットの電圧差が所定値を超えている場合には（ステップＳ１１５；Ｎｏ）、処理をステップＳ１１８に移行する。
ステップＳ１１５の判別において、ステップＳ１１４で演算した電池ユニットの電圧が高い順番でＮ番目からＭ番目までの電池ユニットの平均電圧値と、（Ｍ＋１）番目の電池ユニットの電圧差が所定値以下である場合には（ステップＳ１１５；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、インデックスＭ＝Ｍ＋１とし、電池ユニット数ＳＵＭＮ＝ＳＵＭＮ＋１とする（ステップＳ１１６）。すなわち、投入可能と判断された電池ユニット数が一つ増えたことととなる。
次にゲートウェイ装置２４は、インデックスＭの値が総電池ユニット数以下であるか否かを判別する（ステップＳ１１７）。
ステップＳ１１７の判別において、インデックスＭの値が総電池ユニット数以下である場合には（ステップＳ１１７；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、処理を再びステップＳ１１４に移行して、以下、同様の処理を行う。
ステップＳ１１７の判別において、インデックスＭの値が総電池ユニット数を超えている場合には（ステップＳ１１７；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、インデックスＮ＝Ｎ＋１とする（ステップＳ１１８）。
次にゲートウェイ装置２４は、インデックスＮの値が総電池ユニット数を超えているか否かを判別する（ステップＳ１１９）。
ステップＳ１１９の判別において、インデックスＮの値が総電池ユニット数以下である場合には（ステップＳ１１９；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、処理を再びステップＳ１１２に移行し、以下、同様の処理を行う。
ステップＳ１１９の判別において、インデックスＮの値が総電池ユニット数を超えた場合には（ステップＳ１１９；Ｙｅｓ）、起動ユニット選択のための情報収集が完了したので、インデックスＮを１から電池ユニット数まで変化させて、電池ユニット数ＳＵＭＮの値が最も大きいインデックスＮの値を探索する（ステップＳ１２０）。すなわち、最も投入可能な電池ユニットの数が多いインデックスＮの値を取得することとなる。
次にゲートウェイ装置２４は、電池ユニット２３−１〜２３−Ｍの中で、Ｎ番目に電圧の高い電池ユニット２３−ＨＮを選択する（ステップＳ１２１）。
次にゲートウェイ装置２４は、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖまたは母線電圧と選択した電池ユニット２３−ＨＮの電圧の差が所定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ１２２）。
ステップＳ１２２の判別において、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖではなく、母線電圧と選択した電池ユニット２３−ＨＮの電圧の差が所定値を超えている場合には（ステップＳ１２２；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、待機状態となる。
一方、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖまたは母線電圧と選択した電池ユニット２３−ＨＮの電圧の差が所定値以下である場合には（ステップＳ１２２；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、選択した電池ユニット２３−ＨＮのコンタクタ３５を閉じる指令を当該電池ユニット２３−ＨＮのＢＭＵ３６に出力する（ステップＳ１２３）。
続いて、ゲートウェイ装置２４は、コンタクタ３５を閉じる指令を出力したＢＭＵ３６からコンタクタ３５が閉じた旨の報告であるコンタクタ状態通知がなされたか否かを判別する（ステップＳ１２４）。
ステップＳ１２４の判別において、未だコンタクタ状態通知がなされていない場合には（ステップＳ１２４；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、待機状態となる。
ステップＳ１２４の判別において、コンタクタ状態通知がなされた場合には（ステップＳ１２４；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、マスタ装置４２に対し、当該時点において、運転可能な電池ユニット数を通知する（ステップＳ１２５）。
続いてゲートウェイ装置２４は、起動して投入した電池ユニットの個数が電池ユニット数ＳＵＭＮとなったか否かを判別する（ステップＳ１２６）。
ステップＳ１２６の判別において、未だ起動して投入した電池ユニットの個数が電池ユニット数ＳＵＭＮとなっていない場合には（ステップＳ１２６；Ｎｏ）、電圧が直前に起動した電池ユニットの次に低い電圧の電池ユニットを選択し、処理を再びステップＳ１２２に移行して、以下、同様の処理を行う。
ステップＳ１２６の判別において、起動して投入した電池ユニットの個数が電池ユニット数ＳＵＭＮとなった場合には（ステップＳ１２６；Ｙｅｓ）、処理を終了する。
以上の説明のように、最も多くの電池ユニットが投入可能な状態で、電池ユニットの電圧が高い順に電池ユニットが順次投入されて、電力が主回路に供給されることとなる。
（５）最も多くの電池ユニットを投入可能とする順番で電池ユニットの電圧が低い順に投入する場合の選択手順
図８は、電池ユニットの電圧が低い順に投入する場合にゲートウェイ装置における起動対象の電池ユニットの選択手順の処理フローチャートである。
まず、ゲートウェイ装置２４は、最初に起動する電池ユニットの電圧の順番を示すインデックスＮ＝１に初期化する（ステップＳ１３１）。
次にゲートウェイ装置２４は、Ｎ番目に低い電圧の電池ユニットから投入した場合に主回路の電圧である母線電圧から所定電圧範囲となるように投入可能な電池ユニット数ＳＵＭＮ＝０に初期化する（ステップＳ１３２）
続いてゲートウェイ装置２４は、Ｎ番目に低い電圧の電池ユニットから起動したと仮定したときに起動可能な電池ユニットの電圧の順位を示すインデックスをＭとし、Ｍ＝Ｎとする（ステップＳ１３３）。
次にゲートウェイ装置２４は、電池ユニットの電圧が低い順番でＮ番目からＭ番目までの電池ユニットの平均電圧値を演算する（ステップＳ１３４）。
次にゲートウェイ装置２４は、ステップＳ１３４で演算した電池ユニットの電圧が低い順番でＮ番目からＭ番目までの電池ユニットの平均電圧値と、（Ｍ＋１）番目の電池ユニットの電圧差が所定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ１３５）。この場合において、所定値は、主回路の電圧である母線電圧から所定電圧範囲となる電圧範囲である。
ステップＳ１３５の判別において、ステップＳ１３４で演算した電池ユニットの電圧が低い順番でＮ番目からＭ番目までの電池ユニットの平均電圧値と、（Ｍ＋１）番目の電池ユニットの電圧差が所定値を超えている場合には（ステップＳ１３５；Ｎｏ）、処理をステップＳ１３８に移行する。
ステップＳ１３５の判別において、ステップＳ１３４で演算した電池ユニットの電圧が低い順番でＮ番目からＭ番目までの電池ユニットの平均電圧値と、（Ｍ＋１）番目の電池ユニットの電圧差が所定値以下である場合には（ステップＳ１３５；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、インデックスＭ＝Ｍ＋１とし、電池ユニット数ＳＵＭＮ＝ＳＵＭＮ＋１とする（ステップＳ１３６）。すなわち、投入可能と判断された電池ユニット数が一つ増えたことととなる。
次にゲートウェイ装置２４は、インデックスＭの値が総電池ユニット数以下であるか否かを判別する（ステップＳ１３７）。
ステップＳ１３７の判別において、インデックスＭの値が総電池ユニット数以下である場合には（ステップＳ１３７；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、処理を再びステップＳ１３４に移行して、以下、同様の処理を行う。
ステップＳ１３７の判別において、インデックスＭの値が総電池ユニット数を超えている場合には（ステップＳ１３７；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、インデックスＮ＝Ｎ＋１とする（ステップＳ１３８）。
次にゲートウェイ装置２４は、インデックスＮの値が総電池ユニット数を超えているか否かを判別する（ステップＳ１３９）。
ステップＳ１３９の判別において、インデックスＮの値が総電池ユニット数以下である場合には（ステップＳ１３９；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、処理を再びステップＳ１３２に移行し、以下、同様の処理を行う。
ステップＳ１３９の判別において、インデックスＮの値が総電池ユニット数を超えた場合には（ステップＳ１３９；Ｙｅｓ）、起動ユニット選択のための情報収集が完了したので、インデックスＮを１から電池ユニット数まで変化させて、電池ユニット数ＳＵＭＮの値が最も大きいインデックスＮの値を探索する（ステップＳ１４０）。すなわち、最も投入可能な電池ユニットの数が多いインデックスＮの値を取得することとなる。
次にゲートウェイ装置２４は、電池ユニット２３−１〜２３−Ｍの中で、Ｎ番目に電圧の低い電池ユニット２３−ＬＮを選択する（ステップＳ１４１）。
次にゲートウェイ装置２４は、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖまたは母線電圧と選択した電池ユニット２３−ＬＮの電圧の差が所定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ１４２）。
ステップＳ１４２の判別において、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖではなく、母線電圧と選択した電池ユニット２３−ＬＮの電圧の差が所定値を超えている場合には（ステップＳ１４２；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、待機状態となる。
一方、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖまたは母線電圧と選択した電池ユニット２３−ＬＮの電圧の差が所定値以下である場合には（ステップＳ１４２；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、選択した電池ユニット２３−ＬＮのコンタクタ３５を閉じる指令を当該電池ユニット２３−ＬＮのＢＭＵ３６に出力する（ステップＳ１４３）。
続いて、ゲートウェイ装置２４は、コンタクタ３５を閉じる指令を出力したＢＭＵ３６からコンタクタ３５が閉じた旨の報告であるコンタクタ状態通知がなされたか否かを判別する（ステップＳ１４４）。
ステップＳ１４４の判別において、未だコンタクタ状態通知がなされていない場合には（ステップＳ１４４；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、待機状態となる。
ステップＳ１４４の判別において、コンタクタ状態通知がなされた場合には（ステップＳ１４４；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、マスタ装置４２に対し、当該時点において、運転可能な電池ユニット数を通知する（ステップＳ１４５）。
続いてゲートウェイ装置２４は、起動して投入した電池ユニットの個数が電池ユニット数ＳＵＭＮとなったか否かを判別する（ステップＳ１４６）。
ステップＳ１４６の判別において、未だ起動して投入した電池ユニットの個数が電池ユニット数ＳＵＭＮとなっていない場合には（ステップＳ１４６；Ｎｏ）、電圧が直前に起動した電池ユニットの次に高い電圧の電池ユニットを選択し（ステップＳ１４７）、処理を再びステップＳ１４２に移行して、以下、同様の処理を行う。
ステップＳ１４６の判別において、起動して投入した電池ユニットの個数が電池ユニット数ＳＵＭＮとなった場合には（ステップＳ１４６；Ｙｅｓ）、処理を終了する。
以上の説明のように、最も多くの電池ユニットが投入可能な状態で、電池ユニットの電圧が低い順に電池ユニットが順次投入されて、電力が主回路に供給されることとなる。
（６）最も多くの電池ユニットを投入可能とする順番で電池ユニットの電圧が全電池ユニットの平均値に近い順に投入する場合の選択手順
図９は、電池ユニットの電圧が全電池ユニットの平均値に近い順に投入する場合にゲートウェイ装置における起動対象の電池ユニットの選択手順の処理フローチャートである。
まず、ゲートウェイ装置２４は、最初に起動する電池ユニットの電圧の順番を示すインデックスＮ＝１に初期化する（ステップＳ１５１）。
次にゲートウェイ装置２４は、Ｎ番目に低い電圧の電池ユニットから投入した場合に主回路の電圧である母線電圧から所定電圧範囲となるように投入可能な電池ユニット数ＳＵＭＮ＝０に初期化する（ステップＳ１５２）
続いてゲートウェイ装置２４は、Ｎ番目に全電池ユニットの平均値に近い電圧の電池ユニットから起動したと仮定したときに起動可能な電池ユニットの電圧の順位を示すインデックスをＭとし、Ｍ＝Ｎとする（ステップＳ１５３）。
次にゲートウェイ装置２４は、電池ユニットの電圧が全電池ユニットの平均値に近い順番でＮ番目からＭ番目までの電池ユニットの平均電圧値を演算する（ステップＳ１５４）。
次にゲートウェイ装置２４は、ステップＳ１５４で演算した電池ユニットの電圧が全電池ユニットの平均値に近い順番でＮ番目からＭ番目までの電池ユニットの平均電圧値と、（Ｍ＋１）番目の電池ユニットの電圧差が所定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ１５５）。この場合において、所定値は、主回路の電圧である母線電圧から所定電圧範囲となる電圧範囲である。
ステップＳ１５５の判別において、ステップＳ１５４で演算した電池ユニットの電圧が全電池ユニットの平均値に近い順番でＮ番目からＭ番目までの電池ユニットの平均電圧値と、（Ｍ＋１）番目の電池ユニットの電圧差が所定値を超えている場合には（ステップＳ１５５；Ｎｏ）、処理をステップＳ１５８に移行する。
ステップＳ１５５の判別において、ステップＳ１５４で演算した電池ユニットの電圧が全電池ユニットの平均値に近い順番でＮ番目からＭ番目までの電池ユニットの平均電圧値と、（Ｍ＋１）番目の電池ユニットの電圧差が所定値以下である場合には（ステップＳ１５５；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、インデックスＭ＝Ｍ＋１とし、電池ユニット数ＳＵＭＮ＝ＳＵＭＮ＋１とする（ステップＳ１５６）。すなわち、投入可能と判断された電池ユニット数が一つ増えたことととなる。
次にゲートウェイ装置２４は、インデックスＭの値が総電池ユニット数以下であるか否かを判別する（ステップＳ１５７）。
ステップＳ１５７の判別において、インデックスＭの値が総電池ユニット数以下である場合には（ステップＳ１５７；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、処理を再びステップＳ１５４に移行して、以下、同様の処理を行う。
ステップＳ１５７の判別において、インデックスＭの値が総電池ユニット数を超えている場合には（ステップＳ１５７；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、インデックスＮ＝Ｎ＋１とする（ステップＳ１５８）。
次にゲートウェイ装置２４は、インデックスＮの値が総電池ユニット数を超えているか否かを判別する（ステップＳ１５９）。
ステップＳ１５９の判別において、インデックスＮの値が総電池ユニット数以下である場合には（ステップＳ１５９；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、処理を再びステップＳ１５２に移行し、以下、同様の処理を行う。
ステップＳ１５９の判別において、インデックスＮの値が総電池ユニット数を超えた場合には（ステップＳ１５９；Ｙｅｓ）、起動ユニット選択のための情報収集が完了したので、インデックスＮを１から電池ユニット数まで変化させて、電池ユニット数ＳＵＭＮの値が最も大きいインデックスＮの値を探索する（ステップＳ１６０）。すなわち、最も投入可能な電池ユニットの数が多いインデックスＮの値を取得することとなる。
次にゲートウェイ装置２４は、電池ユニット２３−１〜２３−Ｍの中で、Ｎ番目に全電池ユニットの平均値に近い電圧の電池ユニット２３−ＡＮを選択する（ステップＳ１６１）。
次にゲートウェイ装置２４は、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖまたは母線電圧と選択した電池ユニット２３−ＡＮの電圧の差が所定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ１６２）。
ステップＳ１６２の判別において、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖではなく、母線電圧と選択した電池ユニット２３−ＡＮの電圧の差が所定値を超えている場合には（ステップＳ１６２；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、待機状態となる。
一方、主回路の電圧である母線電圧が０Ｖまたは母線電圧と選択した電池ユニット２３−ＬＮの電圧の差が所定値以下である場合には（ステップＳ１６２；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、選択した電池ユニット２３−ＡＮのコンタクタ３５を閉じる指令を当該電池ユニット２３−１のＢＭＵ３６に出力する（ステップＳ１６３）。
続いて、ゲートウェイ装置２４は、コンタクタ３５を閉じる指令を出力したＢＭＵ３６からコンタクタ３５が閉じた旨の報告であるコンタクタ状態通知がなされたか否かを判別する（ステップＳ１６４）。
ステップＳ１６４の判別において、未だコンタクタ状態通知がなされていない場合には（ステップＳ１６４；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、待機状態となる。
ステップＳ１６４の判別において、コンタクタ状態通知がなされた場合には（ステップＳ１６４；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、マスタ装置４２に対し、当該時点において、運転可能な電池ユニット数を通知する（ステップＳ１６５）。
続いてゲートウェイ装置２４は、起動して投入した電池ユニットの個数が電池ユニット数ＳＵＭＮとなったか否かを判別する（ステップＳ１６６）。
ステップＳ１６６の判別において、未だ起動して投入した電池ユニットの個数が電池ユニット数ＳＵＭＮとなっていない場合には（ステップＳ１６６；Ｎｏ）、電圧が直前に起動した電池ユニットの次に全電池ユニットの平均値に近い電圧の電池ユニットを選択し（ステップＳ１６７）、処理を再びステップＳ１６２に移行して、以下、同様の処理を行う。
ステップＳ１６６の判別において、起動して投入した電池ユニットの個数が電池ユニット数ＳＵＭＮとなった場合には（ステップＳ１６６；Ｙｅｓ）、処理を終了する。
以上の説明のように、最も多くの電池ユニットが投入可能な状態で、電池ユニットの電圧が全電池ユニットの平均値に近い順に電池ユニットが順次投入されて、電力が主回路に供給されることとなる。
（７）投入できなかった電池ユニットに対する処理
以上の説明においては、詳細に述べなかったが、いずれの手法においても投入できない電池ユニットが発生する可能性がある。
ところで、各電池ユニット２３−１〜２３−Ｍは、各電池ユニット２３−１〜２３−Ｍが独立して放電することで各電池ユニット２３−１〜２３−Ｍの電圧バランスをとるセルバランス動作が可能とされている。ここで、セルバランス動作とは、セルモジュールを構成するセル（電池）と並列に接続／切り離し可能に設けた放電抵抗（セルバランス抵抗）を用い、セル（電池）単位で放電を行わせてセル（電池）の電圧を下げ、ひいては、セルモジュールの電圧を下げる動作である。
そこで、投入可能な電池ユニットを投入して、どうしても投入できなかった電池ユニットが発生した場合には、可能な限り電圧調整を行って、投入するようにすることができる。
図１０は、未投入の電池ユニット数を低減させるためのゲートウェイ装置の処理フローチャートである。
まず、ゲートウェイ装置２４は、上述した各処理によって、電池ユニットの投入が終了した時点あるいは電池ユニットの投入処理の途中で投入できないと判断された未投入の電池ユニットが存在する場合には、各電池ユニットの電圧が主回路の電圧である母線電圧より高いか否かを判別する（ステップＳ１７１）。
ステップＳ１７１の判別において、未投入の電池ユニットの電圧が主回路の電圧である母線電圧より高い場合には（ステップＳ１７１；Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置２４は、セルバランス動作を行うように、対応するＢＭＵ３６に対してセルバランス開始指令を出力する（ステップＳ１７２）。
次にゲートウェイ装置２４は、未投入の電池ユニットの電圧が主回路の電圧である母線電圧との差が所定電圧以下となったか否かを判別する（ステップＳ１７３）。ここで、所定電圧とは、当該未投入の電池ユニットを投入可能と判断される電圧である。
ステップＳ１７３の判別において、未投入の電池ユニットの電圧が主回路の電圧である母線電圧との差が所定電圧以下となった場合には（ステップＳ１７３；Ｙｅｓ）、当該未投入の電池ユニットは投入可能な状態となったので、ゲートウェイ装置２４は、セルバランス動作を停止するように、対応するＢＭＵ３６に対してセルバランス停止指令を出力し（ステップＳ１７４）、処理を終了する。これにより、当該セルバランス動作を停止した未投入の電池ユニットは、投入可能な状態となっているので、その後投入されることとなる。
一方、ステップＳ１７１の判別において、未投入の電池ユニットの電圧が主回路の電圧である母線電圧以下である場合には（ステップＳ１７１；Ｎｏ）、ゲートウェイ装置２４は、未投入の電池ユニットの電圧が主回路の電圧である母線電圧との差が所定電圧以下となっているか否かを判別する（ステップＳ１７５）。
ステップＳ１７５の判別において、未投入の電池ユニットの電圧が主回路の電圧である母線電圧との差が所定電圧を超えている場合には（ステップＳ１７５；Ｎｏ）、未投入の電池ユニットの電圧が主回路の電圧に対して低すぎるので、ゲートウェイ装置２４は、待機状態となる。
ステップＳ１７５の判別において、未投入の電池ユニットの電圧が主回路の電圧である母線電圧との差が所定電圧以下となっている場合には（ステップＳ１７５；Ｙｅｓ）、当該未投入の電池ユニットは、投入可能な状態となっているので、その後投入されることとなる。
以上の説明のように、セルバランス動作をおこなわせることで、未投入の電池ユニット数を低減することが可能となる。
以上のセルバランス動作は、電池ユニット２３−１〜２３−Ｍのセルモジュール３１構成するに並列にセルバランス抵抗を接続／切り離し可能としてセル（電池）単位で放電を行わせるものを想定していたが、セルモジュール３１と並列にモジュールバランス抵抗を接続／切り離し可能とし、セルモジュール単位で放電をおこなわせるように構成することも可能である。
以上の説明では、電池ユニットを主回路に接続する場合の主回路との電圧差は、一定であるものとして説明したが、蓄電池装置１１の電力供給先(図１の例では、電力変換装置１２)が充放電を行っているときに、未接続だった電池ユニットが突然接続されると、主回路の電圧が急激に変動するため、変動幅によっては蓄電池装置の電力供給先の異常を誘発するおそれがある。
そこで、これを防ぐために、ゲートウェイ装置２４は、マスタ装置４２からの通信により蓄電池装置の電力供給先が充放電可能状態にあると判断したときは、電池ユニットの接続を行う主回路電圧と電池ユニット電圧の差を起動時よりも小さい値に設定するようにすることができる。
本実施形態の蓄電池装置は、ＣＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭなどの記憶装置と、を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。
本実施形態の蓄電池装置で実行される制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
また、本実施形態の蓄電池装置で実行される制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の蓄電池装置で実行される制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
また、本実施形態の蓄電池装置の制御プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、本実施形態では各電池ユニットは１並列多直列のユニットを用いているが、多並列多直列であっても良い。電池ユニットが多並多直列で接続されている場合、並列に接続されている複数の単セルを１つの単セルとみなして各構成要素が処理を実行することにより本実施形態の課題解決手段を利用することができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１０ 蓄電池システム
１１ 蓄電池装置
１２ 電力変換装置
１２Ａ ＵＰＳ
２１ 電池盤
２２ 電池端子盤
２３−１〜２３−Ｍ 電池ユニット
２４ ゲートウェイ装置（接続制御手段）
２５ 直流電源装置
３１ セルモジュール（組電池群）
３２ ＣＭＵ
３３ サービスディスコネクト
３４ 電流センサ
３５ コンタクタ（電磁接触器）
３６ ＢＭＵ
４１−１〜４１-Ｎ 盤遮断機
４２ マスタ装置
５１ 制御電源線
５２ 制御通信線
ＬＨ 高電位側電源供給ライン（高電位側電源供給線）
ＬＬ 低電位側電源供給ライン（低電位側電源供給線）
ＬＨＯ、ＬＬＯ 出力電源ライン（出力電源線；母線）

Claims (13)

  1. 複数の組電池群と、
    前記組電池群のそれぞれに対応し、対応する組電池群を出力電源線に電気的に接続する複数の電磁接触器と、
    前記組電池群の電圧と前記出力電源線の電圧との電圧差が、所定電圧以下である組電池群を接続対象と判断し、当該組電池群を対応する前記電磁接触器を介して前記出力電源線に接続する接続制御手段と、
    を備えた蓄電池装置。
  2. 前記接続制御手段は、前記出力電源線に未接続の組電池群のうち、最も電圧の高い組電池群を前記接続対象の候補とする、
    請求項１記載の蓄電池装置。
  3. 前記接続制御手段は、前記出力電源線に未接続の組電池群のうち、最も電圧の低い組電池群を前記接続対象の候補とする、
    請求項１記載の蓄電池装置。
  4. 前記接続制御手段は、前記出力電源線に接続可能な全組電池群の平均電圧を求め、
    前記出力電源線に未接続の組電池群のうち、最も電圧が前記平均電圧に近い組電池群を前記接続対象の候補とする、
    請求項１記載の蓄電池装置。
  5. 前記接続制御手段は、前記出力電源線に接続可能な全組電池群のうち、最初に前記出力電源線に接続した場合に、最も多く他の前記組電池群を前記出力電源線に接続できる組電池群を判別する、
    請求項１記載の蓄電池装置。
  6. 前記接続制御手段は、前記判別を行うに際し、最も多く他の前記組電池群を前記出力電源線に接続できる組電池群のうち、最も電圧の高い組電池群を最初に前記出力電源線に接続する組電池群として判別する、
    請求項５記載の蓄電池装置。
  7. 前記接続制御手段は、前記判別を行うに際し、最も多く他の前記組電池群を前記出力電源線に接続できる組電池群のうち、最も電圧の低い組電池群を最初に前記出力電源線に接続する組電池群として判別する、
    請求項５記載の蓄電池装置。
  8. 前記接続制御手段は、前記出力電源線に接続可能な全組電池群の平均電圧を求め、
    前記判別を行うに際し、最も多く他の前記組電池群を前記出力電源線に接続できる組電池群のうち、最も電圧が前記平均電圧に近い組電池群を最初に前記出力電源線に接続する組電池群として判別する、
    請求項５記載の蓄電池装置。
  9. 前記接続制御手段は、前記所定電圧を、前記組電池群を前記出力電源線に接続した場合に前記電磁接触器に流れる電流が許容可能範囲となるように設定する、
    請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の蓄電池装置。
  10. 前記接続制御手段は、前記出力電源線に接続される負荷としての装置が、充放電可能な状態である場合に、前記所定電圧を通常時よりも低く設定する、
    請求項９記載の蓄電池装置。
  11. 前記出力電源線の電圧との電圧差が、所定電圧を超えて高い前記組電池群について、前記出力電源線の電圧差が所定電圧が以下となるように、当該組電池群を構成する電池毎あるいは当該組電池群に放電を行わせる放電手段を備えた請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の蓄電池装置。
  12. 複数の組電池群と、前記組電池群のそれぞれに対応し、対応する組電池群を出力電源線に電気的に接続する複数の電磁接触器と、を備えた蓄電池装置で実行される蓄電池装置の制御方法であって、
    前記組電池群の電圧と、前記出力電源線の電圧との電圧差を求める過程と、
    前記電圧差が所定電圧以下である場合に当該組電池群を接続対象と判断する過程と、
    当該組電池群を対応する前記電磁接触器を介して前記出力電源線に接続する過程と、
    を備えた蓄電池装置の制御方法。
  13. 複数の組電池群と、前記組電池群のそれぞれに対応し、対応する組電池群を出力電源線に電気的に接続する複数の電磁接触器と、を備えた蓄電池装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムであって、
    前記コンピュータを、
    前記組電池群の電圧と、前記出力電源線の電圧との電圧差を求める手段と、
    前記電圧差が所定電圧以下である場合に当該組電池群を接続対象と判断する手段と、
    当該組電池群を対応する前記電磁接触器を介して前記出力電源線に接続する手段と、
    して機能させる制御プログラム。
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